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【高考真题解密】高考生物真题题源-专题06《细胞别样的一生,从细胞的减数分裂和受精作用中溯源》母题解密(全国通用)
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专题06 细胞别样的一生,从细胞的减数分裂和受精作用中溯源
考向一 物质输入和输出的结构基础——细胞膜的结构和功能
【母题来源】2022年全国乙卷
【母题题文】有丝分裂和减数分裂是哺乳动物细胞分裂的两种形式。某动物的基因型是Aa,若该动物的某细胞在四分体时期一条染色单体上的A和另一条染色单体上的a发生了互换,则通常情况下姐妹染色单体分离导致等位基因A和a进入不同细胞的时期是( )
A.有丝分裂的后期 B.有丝分裂的末期 C.减数第一次分裂 D.减数第二次分裂
【答案】D
【试题解析】
AB、有丝分裂过程中不会发生同源染色体联会形成四分体的过程,也不会发生交叉互换,不会发生姐妹染色单体分离导致等位基因A和a进入不同细胞的现象,A、B错误;
CD、根据题意,某动物基因型是Aa,经过间期复制,初级性母细胞中有AAaa四个基因,该动物的某细胞在四分体时期发生交叉互换,涉及A和a的交换,交换后两条同源染色体的姐妹染色单体上均分别具有A和a基因,减数第一次分裂时,同源染色体分开,两组Aa彼此分开进入次级性母细胞,至此减数第一次分裂完成,所以不会发生姐妹染色单体分离导致等位基因A和a的现象;而在减数第二次分裂时,姐妹染色单体分离,导致其上的等位基因A和a分开进入两个子细胞,C错误,D正确。
故选D。
【命题意图】本题主要考查减数分裂,要求学生掌握减数分裂的过程,理解减数分裂和受精作用对有性生殖生物的意义。
【命题方向】减数分裂和受精作用是高考的重要考点之一,考查的内容为:减数分裂整个过程的记忆与理解,记住精子与卵子形成过程的异同,分析减数分裂与有丝分裂的异同,掌握减数分裂和受精作用的意义。展望2023年高考生物试题呈现会以选择题的形式考查。
【得分要点】
1.减数分裂概述:进行有性生殖的生物,在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目咸半的细胞分裂称为减数分裂。
2.精子的形成过程
(1)场所:动物的睾丸或精巢中、植物的花药中。
(2)精细胞的变形:精子呈蝌蚪状,头部几乎只保留了精细胞的细胞核,精细胞的部分细胞质集中在精子的颈部和尾部,大部分细胞质及多数细胞器被丢弃,只有线粒体被全部保留下来,并集中在尾的基部。精子的尾很长,能够摆动,对受精作用一分有利。
3.卵细胞的形成过程
(1)卵细胞的形成场所:动物的卵巢、植物的胚囊中。
(2)卵细胞的形成过程:
卵细胞的形成过程与精子的形成过程基本相同。首先是卵原细胞增大,染色体进行复制,成为初级卵母细胞。然后经过两次分裂,形成个卵细胞和三个极体,卵细胞和极体中都含有数目减半的染色体。极体体积小,含营养物质少,无生殖功能,不久后退化消失。一个卵原细胞经过减数分裂只形成一个卵细胞。
4.精子与卵细胞形成过程的比较
项目
精子
卵细胞
部位
动物睾丸、植物花药
动物卵巢、植物胚珠
减数第一次分裂
1个精原细胞(2N)
↓复制
1个初级精母细胞(2N)
↓
2个次级精母细胞(N)(等大)
减数第二次分裂
2个次级精母细胞(N)
↓
4个精细胞(N)
是否变形
4个精细胞变形
↓
4个精子
不需变形,3个极体退化
细胞质的分裂分配情况
两次分裂都均等
只有减数第二次分裂中第一极体的分裂均等,其他分裂皆不均等
分裂结果
相同点
(1)染色体的行为和数目变化过程是一样的,表现在三个方面:①染色体都是在减数第一次分裂前的间期复制;②减数第一次分裂都是同源染色体联会、均分;③减数第二次分裂都是着丝点分裂,姐妹染色单体分开。
(2)产生的子细胞数目都是4,且细胞中染色体数目减半。
(3)性细胞染色体是由性原细胞的非同源染色体自由组合而来的,种类都为2n种(二倍体生物),n为同源染色体对数。
(4)精原细胞和卵原细胞的增殖方式都是有丝分裂
注意说明:在动物的性腺(睾丸、卵巢)中有许多精(卵)原细胞,其染色体数与体细胞的染色体数相同,它们既可以进行有丝分裂,也可以进行减数分裂。有丝分裂使细胞数目的增多;而生殖细胞的形成是依靠减数分裂完成的。所以在动物的性腺中即有有丝分裂,也有减数分裂。
5.有丝分裂与减数分裂中DNA、染色体曲线的判断技巧
(1)曲线模型(如图表示的是一个细胞内核DNA、染色体的数量变化):补充染色单体的数量变化
6.减数分裂过程中染色体、核DNA分子和染色单体数量变化的柱形图分析(以二倍体生物的精子形成过程为例)
7.减数分裂与生物变异
(1)减数分裂与基因突变
在减数第一次分裂前的间期,DNA分子复制过程中,如复制出现差错,则会引起基因突变,此时可导致姐妹染色单体上含有等位基因,这种突变能通过配子传递给下一代,如图所示。
(2)减数分裂与基因重组
①非同源染色体上非等位基因自由组合导致基因重组(自由组合定律)。在减数第一次分裂后期,可因同源染色体分离,非同源染色体自由组合而出现基因重组如A与B或A与b组合。
②同源染色体非姐妹染色单体交叉互换导致基因重组。在减数第一次分裂四分体时期,可因同源染色体的非姐妹染色单体间交叉互换而导致基因重组,如A原本与B组合,a与b组合,经重组可导致A与b组合,a与B组合。
(3)减数分裂与染色体变异
在减数分裂过程中,由于一些原因也会出现染色体结构变异和数目变异的配子,可通过配子将这些变异传递给下一代,现分析如下:
如果减数第一次分裂异常,则所形成的配子全部不正常;如果减数第二次分裂一个次级精母细胞分裂异常,则所形成的配子有的正常,有的不正常。如图所示:
(4)XXY与XYY异常个体成因分析
①XXY成因
②XYY成因:父方减Ⅱ异常,即减Ⅱ后期Y染色体着丝点分裂后两条Y染色体共同进入同一精细胞。
1.(2022·山东省实验中学模拟预测)雄性东亚飞蝗体细胞中有23条染色体,均为端着丝粒,其性染色体组成为XO型。雌性蝗虫的性染色体组成为XX型。染色体A和B为一对同源染色体。研究人员统计了300个细胞在同一时期的染色体行为。发现X染色体与染色体A的组合出现146次,与B的组合出现154次。以下叙述错误的是( )
A.减数第一次分裂前期,初级精母细胞中有11个四分体
B.上述事实支持基因的分离定律
C.上述事实支持基因的自由组合定律
D.雄蝗虫精巢细胞中X染色体条数为0条或1条
[答案]D.[解析]A、雄性东亚飞蝗体细胞中有23条染色体,性染色体组成为XO型,说明其含22条常染色体和一条X,减数第一次分裂前期,初级精母细胞中的22条常染色体形成11个四分体,A正确;B、X染色体与染色体A的组合出现146次,与B的组合出现154次,几率几乎相同,说明A、 B这对同源染色体在减数分裂时分离后随机移向两极,支持基因的分离定律,B正确;C、A、B为一对同源染色体,研究人员发现X染色体与A和B组合的几率几乎相同,说明A、B分离的同时与X染色体进行了自由组合,故上述事实支持基因的自由组合定律,C正确;D、雄蝗虫精巢细胞中,精原细胞只有一条X染色体,初级精母细胞含有1条X,减数第一次分裂后,X染色体随机进入其中一个次级精母细胞,另一次级精母细胞没有X染色体,因此次级精母细胞中可能含有l条、2条或者0条X染色体,D错误。故选D。
2.(2022·安徽·合肥一中模拟预测)下列有关高等生物的生殖和遗传的描述,错误的是( )
A.减数分裂过程中细胞内染色体只复制一次,而细胞连续分裂两次
B.减数分裂及受精作用对于生物的遗传和变异十分重要
C.果蝇 处于分裂后期的细胞中染色体数为8条时,该细胞及其子细胞中均没有同源染色体
D.基因型为Aa的小麦随机交配三代,每代淘汰aa个体,子三代中AA:Aa=3:2
[答案]C.[解析]A、减数分裂过程中细胞内染色体只复制一次,而细胞连续分裂两次,因此形成的生殖细胞内的染色体数只有体细胞的一半,A正确;B、减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目恒定,对于生物的遗传和变异都是十分重要的,B正确;C、果蝇体细胞内含有8条染色体,果蝇细胞在某次分裂后期的染色体数为8条,可能是减数第一次分裂后期或减数第二次分裂后期,不考虑异常情况,减数第一次分裂后期细胞内含有同源染色体,其形成的子细胞内不含同源染色体,减数第二次分裂后期细胞内没有同源染色体,产生的子细胞中也不含有同源染色体,C错误;D、杂合子(Aa)小麦自由交配得到的F1的基因型及其比例为:(1/4AA+1/2Aa+1/4aa),淘汰掉其中的aa个体后,Aa的比例变为2/3,AA的比例为1/3,产生的配子为A=2/3×1/2+1/3=2/3,a=2/3×1/2=1/3,自由交配得到的子二代为AA=2/3×2/3=4/9,Aa=2×2/3×1/3=4/9,aa=1/3×1/3=1/9,淘汰掉其中的aa个体后,Aa的比例变为1/2,AA的比例为1/2,产生的配子为A=1/2×1/2+1/2=3/4,a=1/2×1/2=1/4,自由交配得到的子三代为AA=3/4×3/4=9/16,Aa=2×3/4×1/4=6/16,aa=1/4×1/4=1/16,子三代中AA∶Aa=9/16∶6/16=3∶2,D正确。故选C。
3.(2022·河北·模拟预测)普通小麦(AABBDD)属于异源六倍体(6n=42),在栽培过程中会出现单体和缺体。普通小麦单体体系“中国春”共有21种类型,如A组染色体中缺失一条1号染色体的小麦就记作1A,1A的核型如图所示。A、B、D三组染色体中某号染色体两条均没有就成为缺体,缺体基本无法成活。下列叙述正确的是( )
A.若1A能够产生数目相等的染色体组成为3n型和(3n-l)型配子,则自交后代正常核型的植株占1/3
B.1A在减数第一次分裂时能形成21个四分体
C.取普通小麦的花粉进行花粉离体培养即可获得稳定遗传的纯合子
D.单体植株形成的原因一定是亲代一方在减数第一次分裂后期同源染色体未分离
[答案]A.[解析]A、1A产生的3n型配子:(3n-l)型配子=1:1,自交后的染色体组成类型及比例为正常核型(6n型):1A单体(6n-1型):1A缺体(6n-2型)=1:2:1,由于缺体基本无法成活,所以自交后代中正常核型个体占1/3,A正确;B、由题意及题图可知,1A的1号染色体缺失1条,在减数第一次分裂时能形成20个四分体,B错误;C、取普通小麦的花粉进行花粉离体培养获得的是单倍体,再用秋水仙素处理单倍体幼苗后才可获得稳定遗传的纯合子,C错误;D、单体植株的形成的原因可能是亲代中的一方在减数第一次分裂后期同源染色体未分离,也可能是减数第二次分裂后期姐妹染色单体分离后进入同一极,D错误。故选A。
4.(2022·重庆市育才中学二模)蝗虫、蟋蟀等直翅目昆虫的性别决定方式为XO型。如蝗虫的雌性个体(2n=24)具有2条X染色体,染色体数为24条;雄性个体(2n=23)只有1条X染色体,染色体数为23条,减数分裂过程中雄性的X染色体随机分配到其中一个次级精母细胞中。下列关于蝗虫的相关分析,正确的是( )
A.蝗虫因性别决定方式特殊,群体中雌雄个体比例不等
B.正常情况下,雌雄个体减数第一次分裂时均能形成12个四分体
C.同一分裂类型的相同时期,雌雄个体细胞中的染色体组数目相同
D.雄性个体中,处于减数分裂I后期与减数分裂II后期的细胞中染色体数目相同
[答案]C.[解析]A、雌蝗虫产生的卵细胞只有1条X染色体,雄蝗虫产生的精子的性染色体为含X染色体和不含X染色体的2种类型,因此群体中雌雄个体比例相等,A错误;B、由题意“蝗虫的雌性个体(2n=24)具有2条X染色体,染色体数为24条;雄性个体(2n=23)只有1条X染色体,染色体数为23条”可知,正常的减数分裂时雄性个体形成11个四分体,雌性个体形成12个四分体,B错误;C、虽然雄性较雌性蝗虫少1条染色体,但染色体组数相同,所以同一分裂类型的相同时期,雌雄个体细胞中的染色体组数目相同,C正确;D、处于减数分裂I后期的初级精母细胞中染色体数为23条,处于减数分裂II后期的次级精母细胞由于着丝粒断裂,染色体数为22或24条,D错误。故选C。
5.(2022·湖北·模拟预测)如图表示基因型为AAXBY的某动物的一个正在分裂的细胞,图中所示为染色体(用数字表示)及所带部分基因(用字母表示)情况,相关叙述正确的是( )
A.该图可表示有丝分裂前期,2号和4号为两条非同源染色体
B.若该细胞经有丝分裂至后期时,细胞内含有2个染色体组,DNA分子数大于8
C.若该细胞分裂至减数第一次分裂后期,1个细胞内含有2个染色体组,8条染色单体
D.若该细胞产生了一个AXBY的精细胞,则同时产生的精细胞为AXBY、A、a
[答案]C.[解析]A、该图可表示有丝分裂前期,2号和4号为同源染色体即一对性染色体,A错误;B、若该细胞经有丝分裂至后期时,着丝点分裂,染色单体分开形成子染色体,导致染色体数目暂时加倍,所以细胞内含有4个染色体组;由于存在细胞质DNA,所以DNA分子数大于8,B错误;C、若该细胞分裂至减数第一次分裂后期,同源染色体分离,此时1个细胞内含有2个染色体组,4条染色体,8条染色单体,C正确;D、若该图表示基因型AAXBY的精原细胞,已知产生了一个AXBY的精细胞,则同时产生的精细胞可能为AXBY、A、a,也可能为aXBY、A、A,D错误。故选C。
6.(2022·广东实验中学模拟预测)下图M、N为果蝇某精原细胞中的一对同源染色体,其中M为正常染色体,N中发生了结构变异(A、B、C、D、E表示基因)。该对同源染色体联会后非姐妹染色单体之间发生缠绕并交换相应的片段,导致在减数第一次分裂时形成了如图所示的染色体桥,染色体桥在减数第一次分裂后期随机断裂,其他的分裂过程正常进行。下列有关叙述正确的是( )
A.M、N联会时,各有一条染色单体在基因B、C之间发生过断裂
B.该精原细胞减数分裂形成的精子中染色体数目会减少
C.仅考虑B基因,该精原细胞减数分裂后可形成基因型为BB的精子
D.该精原细胞经减数分裂形成的含异常染色体的精子占1/2
[答案]A.[解析]A、由右图可知,M、N联会时,M的一条染色单体中E基因所在的染色体片段断裂,N的一条染色单体BCDE所在的染色体片段缺失,A正确;B、染色体桥在减数第一次分裂后期随机断裂,但着丝点移向细胞两极的情况是正常的,因此形成的精细胞的染色体数目是正常的,只是发生了结构的改变,B错误;C、无论染色体桥如何断裂,一条染色体上的两个B基因始终是位于两条染色单体上,则后续的分裂都是正常的,因此该精原细胞减数分裂后形成的是只含有B基因的精子,C错误;D、该精原细胞经减数分裂形成4个精子,其中只有一个含与m染色体相同的正常染色体,其余三个均为含异常染色体的精子,即含异常染色体的精子占3/4,D错误。故选A。
7.(2022·山西阳泉·模拟预测)下面的图甲和图乙分别表示某高等动物的卵原细胞和由其形成的卵细胞中的3号染色体,A/a和B/b表示位于3号染色体上的两对等位基因。下列叙述正确的是( )
A.图乙的产生是由于图甲在减数分裂过程中发生了染色体结构变异
B.与图乙细胞同时形成的三个极体的基因型分别为aB、Ab和Ab
C.产生图乙的次级卵母细胞中含有等位基因,但不存在同源染色体
D.图甲中3号染色体上等位基因的分离只能发生在减数第一次分裂后期
[答案]C.[解析]A、图乙的产生是由于图甲在减数分裂过程中发生了交叉互换,属于基因重组,A错误;B、与图乙细胞同时形成的三个极体的基因型分别为AB、Ab和ab,B错误;C、由于发生了交叉互换,所以产生图乙的次级卵母细胞中含有等位基因,但不存在同源染色体,C正确;D、图甲中3号染色体上等位基因的分离发生在减数第一次分裂后期和减数第二次分裂后期,D错误。故选C。
8.(2022·浙江·镇海中学模拟预测)小鼠Rictor基因的正常表达与精子的发生密切相关,敲除该基因的小鼠会出现无精症。研究人员利用流式细胞仪对正常鼠和敲除鼠睾丸生精小管中的细胞进行了DNA含量测定,结果如下图(精原细胞DNA含量为2C)。下列说法错误的是( )
A.DNA含量为2C的细胞对应的是精原细胞
B.与正常鼠相比,敲除鼠的初级精母细胞比例可能上升
C.据图推测敲除鼠不能形成精子的原因可能是阻碍减数第二次分裂
D.基因重组会发生在DNA含量由4C到2C的变化过程中
[答案]A.[解析]A、DNA含量为2C的细胞对应的是精原细胞和次级精母细胞,A错误;B、与正常鼠相比,敲除鼠的DNA含量为4C和2C的细胞比例增多,初级精母细胞中的DNA含量为4C,因此敲除鼠的初级精母细胞比例上升,B正确;C、结果显示,敲除鼠中DNA含量为2C的细胞比例增多,DNA含量为1C的细胞下降,DNA含量为1C的细胞为精细胞,次级精母细胞的DNA含量含为2C,说明敲除鼠不能形成精子的原因可能是阻碍减数第二次分裂,C正确;D、DNA含量由4C到2C的变化过程为减数第一次分裂过程,基因重组发生在减数第一次分裂,D正确。故选A。
9.(2022·山东·模拟预测)图甲示细胞中部分染色体的行为变化或状态,图乙、丙为二倍体生物进行分裂的细胞图示,下列相关叙述错误的是( )
A.只有图甲和图乙所示细胞中含有染色单体
B.图乙、丙、丁都发生了可遗传变异,但变异类型各不相同
C.若图乙为初级精母细胞,则最终产生的精细胞中的染色体数目均不正常
D.图丙分裂完成产生的细胞可表示精细胞或极体,此时细胞中染色体数目与体细胞相同
[答案]D.[解析]A、图甲处于减数第一次分裂中期,图乙是减数第一次分裂后期,都含有同源染色体,A正确;B、图乙表示一对同源染色体移动到了同一极,会发生个别染色体数目增加或减少的变异,图丙表示有丝分裂后期,移向两极的染色体含有不同的基因,说明发生了基因突变,图丁发生了非同源染色体间的易位,因此图乙、丙、丁都发生了可遗传变异,但变异类型各不相同,B正确;C、若图乙表示初级精母细胞,则最终产生的精细胞中,两个精细胞染色体多一条,而另两个精细胞染色体少一条,即最终产生的精细胞中的染色体数目均不正常,C正确;D、图丙分裂完成产生的细胞中含有同源染色体,不能表示精细胞或极体,D错误。故选D。
10.(2022·江苏连云港·模拟预测)某基因型为AABb的二倍体动物,其体内细胞分裂过程如下图所示,下列说法错误的是( )
A.在①的分裂方式中,将32P标记DNA置于31P的细胞培养液中,第一次分裂后期,每个DNA分子都具有放射性
B.在①的分裂方式中,将32P标记DNA置于31P的细胞培养液中,完成2次细胞分裂产生的子细胞可能全具有放射性
C.在②的分裂方式中,产生的四种配子分别为AB、AB、Ab、ab此过程一定发生了基因突变
D.图②细胞没有细胞周期,非等位基因的自由组合可发生在图①
[答案]D.[解析]A、根据上述分析可知,①正在进行有丝分裂,DNA的复制特点是半保留复制,故将32P标记DNA置于31P的细胞培养液中,第一次分裂后期,每个DNA分子都有一条链含有32P,即都具有放射性,A正确;B、根据上述分析可知,①正在进行有丝分裂,连续进行2次有丝分裂,根据DNA的半保留复制可知,该细胞完成一次有丝分裂后得到的2个细胞均含有放射性,且这2个细胞中的每条染色上的DNA分子只有一条链有放射性,在第二次有丝分裂间期又进行一次DNA复制,因为后期染色体移向细胞两极是随机的,因此完成2次细胞分裂产生的子细胞可能全具有放射性,B正确;C、根据上述分析可知,②正在进行减数分裂,基因型为AABb的二倍体动物经过减数分裂产生四种配子为AB、AB、Ab、ab,由此可知此过程一定发生了基因突变,即A突变成a,C正确;D、根据上述分析可知,②正在进行减数分裂,没有细胞周期;①正在进行有丝分裂,不可发生非等位基因的自由组合,D错误。故选D。
11.(2022·河北·模拟预测)某昆虫的两对基因A/a和B/b分别位于常染色体和X染色体上,且a基因纯合会使雌性性逆转为雄性。研究小组用黄色荧光染料标记基因A/a,用绿色荧光染料标记基因B/b,在显微镜下观察某雄性的精巢组织,能够说明该雄性是由性逆转形成的是( )
A.某细胞中出现4个黄色荧光点和2个绿色荧光点,且同源染色体位于细胞两极
B.某细胞中出现4个黄色荧光点和4个绿色荧光点,且同源染色体位于细胞两极
C.某细胞中出现2个黄色荧光点和2个绿色荧光点,且有染色单体但无同源染色体
D.某细胞中出现2个黄色荧光点和0个绿色荧光点,且有染色单体但无同源染色体
[答案]B.[解析]A、若同源染色体位于细胞两极,说明此时细胞所处的时期是减数第一次分裂后期或末期,细胞中出现4个黄色荧光点和2个绿色荧光点,则该雄性昆虫的基因型可能为__X-Y,为正常雄性,非性逆转形成,A不符合题意;B、若某细胞同源染色体位于细胞两极,则该细胞处于减数第一次分裂后期或末期,细胞中出现4个黄色荧光点和4个绿色荧光点,则该生物的基因型为__X-X-,基因型为雌性,表现型却为雄性,为性逆转形成,B符合题意;C、若细胞中有染色单体但无同源染色体,说明此时细胞所处的时期为减数第二次分裂的前期或中期,此时出现2个黄色荧光点和2个绿色荧光点,说明此细胞中含有一条X染色体,则该雄性昆虫的基因型可能是__X-X-或__X-Y,无法确定其是否由性逆转形成,C不符合题意;D、若细胞中有染色单体但无同源染色体,细胞中出现2个黄色荧光点和0个绿色荧光点,说明此细胞中含有的性染色是Y,则该昆虫的基因型可能是__X-Y,为正常雄性,非性逆转形成,D不符合题意。故选B。
12.(2022·山西山西·二模)下图为基因型为Aa的某二倍体生物体内正在分裂的细胞,有关叙述错误的是( )
A.图示细胞可能发生了基因突变或基因重组
B.在形成该细胞的过程中存在基因的转录和翻译
C.该细胞分裂完成后形成的是两个基因型不同的精细胞
D.该细胞一分为二的过程体现了细胞膜的流动性特点
[答案]C.[解析]A、图中细胞在发生减数分裂过程中可能在减数第一次分裂前的间期发生了基因突变或在减数第一次分裂前发生交叉互换型的基因重组,A正确;B、减数第一次分裂前的间期要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成,所以存在基因的转录和翻译,B正确;C、该细胞可能是次级精母细胞或极体,所以子代细胞不一定是精细胞,C错误;D、该细胞膜向中央凹陷最后细胞缢裂成两个,一分为二的过程体现了细胞膜的流动性特点,D正确。故选C。
13.(2022·河北石家庄·二模)如图为人体细胞正常分裂时有关物质或结构数量变化的曲线,下列分析正确的是( )
A.若曲线表示有丝分裂过程中每条染色体上DNA数目变化的部分曲线,则n等于1
B.若曲线表示减I、减II的染色体组数变化的部分曲线,则n等于2
C.若曲线表示减I、减II的DNA数目变化的部分曲线,则2n等于46
D.若曲线纵坐标表示同源染色体数目变化情况,则a→b可能存在细胞质不均等分裂
[答案]A.[解析]A、若曲线表示有丝分裂过程中每条染色体上DNA数目变化的部分曲线,则2n表示染色体经复制后未分开,每条染色体上有2个DNA分子,n表示着丝点(粒)分开,此时每条染色体上含1个DNA分子,即n等于1,A正确;B、若曲线表示减I、减II的染色体组数变化的部分曲线,减I时含有两个染色体组、减II时含有1个染色体组,即n等于1,B错误;C、若曲线表示减I的DNA数目变化的部分曲线,则2n等于92,若表示减II的部分曲线,则2n等于46,C错误;D、细胞质不均等分裂发生在卵细胞的形成过程中,a→b表示数目减半,而减数分裂过程中不会出现同源染色体减半的情况,一种情况是有同源染色体(减I),一种情况是无同源染色体(减II),D错误。故选A。
14.(2022·河北衡水·二模)如图表示某动物(2n=4)的一个卵原细胞在分裂的某时期细胞中染色体的示意图,图中的字母表示染色体上的基因分布情况。下列叙述正确的是( )
A.在减数第一次分裂前的间期细胞中发生过基因突变和交叉互换
B.该细胞为次级卵母细胞或第一极体,不能确定细胞质是否均等分裂
C.该细胞分裂完成后可形成基因型为ABD、AbD、aBD、abd的四种配子
D.形成卵细胞的过程中该细胞存在两种类型的基因重组,发生时期不同
[答案]D.[解析]A、基因突变发生在减数第一次分裂前的间期,减数第一次分裂前期发生同源染色体的非姐妹染色单体间的片段交叉互换,A错误;B、该细胞含有同源染色体,为初级卵母细胞,通过不均等分裂的方式产生次级卵母细胞和第一极体,B错误;C、该细胞最终只能产生一种配子,其他三个是极体,C错误;D、形成卵细胞的过程中发生了交叉互换以及非同源染色体的重新组合,均属于基因重组,分别发生在减数第一次分裂的前期和后期,D正确。
15.(2022·天津南开·二模)猫叫综合征是人类(2n=46)的第5号染色体短臂断裂缺失引起的遗传病。某表现型正常女性的5号染色体中的一条断裂后,短臂部分与8号染色体连接。在产生生殖细胞的过程中,其细胞中形成复杂的联会复合物(如图)。在进行减数分裂时,若该联会复合物的染色体遵循正常的染色体行为规律。已知具有完整的染色体组的配子可育,具有缺失或重复的染色体不可育,不考虑其他变异情况。下列关于该女性的叙述,错误的是( )
A.次级卵母细胞中可能含有46条染色体
B.某卵母细胞产生的配子可能都不育
C.产生的卵细胞中染色体数目不同
D.用光学显微镜可镜检该女性染色体是否变异
[答案]C.[解析]A、该女性发生了染色体结构变异,数目并没有发生改变,处于减数第二次分裂后期的次级卵母细胞染色体数目会加倍,故次级卵母细胞可能含46条染色体,A正确;B、该女性某卵母细胞在进行减数分裂时,可能产生的配子(用5-表示缺失的5号染色体、8+表示增添的8号染色体):①5/8+;②5-/8;③5/5-;④8+/8;⑤5/8;⑥5-/8+,其中某卵母细胞产生的配子可能是①5/8+(含重复染色体,不育);②5-/8(含缺失染色体,不育);③5/5-(含重复染色体,不育);④8+/8(含重复染色体,不育);而⑤5/8;⑥5-/8+产生的配子可育,因此某卵母细胞产生的配子可能都不育,B正确;C、易位只是导致染色体的结构发生改变,染色体的数目并没有改变,因此该女性产生的卵细胞染色体数目都是23条,C错误;D、该女性染色体发生的变异是5号染色体中的一条断裂后,短臂部分与8号染色体连接,属于染色体结构变异,可用光学显微镜观察到,D正确;故选C。
16.(2022·湖南·雅礼中学三模)位于X染色体上的SXL基因在雌雄果蝇某些细胞中的表达情况不同,决定了这些细胞分化为卵原细胞还是精原细胞,从而影响了果蝇的性别发育(如图所示)。下列叙述错误的( )
A.SXL蛋白参与了自身mRNA的剪切、加工,会使细胞中SXL蛋白有一定量积累
B.外显子可能含有编码终止密码子序列,导致翻译提前终止
C.充足的SXL蛋白质可以促进原始生殖细胞分化为卵原细胞,若缺乏SXL蛋白,则分化为精原细胞
D.可通过观察细胞中是否含有Y染色体判定果蝇性别
[答案]D.[解析]A、由分析可知,SXL多肽参与了自身mRNA的剪切、加工,最终导致细胞中积累了大量的SXL蛋白,A正确;B、分析题图可知,XY胚胎比XX胚胎的mRNA多了序列,XY胚胎的SXL多肽比XX胚胎的短,推测外显子可能含有编码终止密码子的序列,导致翻译提前终止,B正确;C、分析题图可知,XX胚胎细胞中含有较多SXL蛋白,XY胚胎细胞中SXL蛋白缺乏,且无功能,可据此判断,当细胞中SXL蛋白含量较多时,可促进原始生殖细胞分化为卵原细胞,若缺乏 SXL蛋白,则分化为精原细胞,C正确;D、位于X染色体上的SXL基因在雌雄果蝇某些细胞中的表达情况不同,决定了这些细胞分化为卵原细胞还是精原细胞,因而不可单纯的通过观察细胞中是否含有Y染色体来判定果蝇性别,D错误。故选D。
17.(2022·江西上饶·二模)图甲是某基因组成为BbddXAXa的雌性高等动物细胞分裂过程中某时期的染色体和基因示意图,图乙是该生物在细胞分裂过程中每条染色体上DNA含量变化曲线图。下列有关叙述正确的是( )
A.正常情况下,甲的初级卵母细胞减数分裂产生基因型为BdXa、bdXA、 BdXA、bdXa的配子
B.图乙所示DE段染色体数目减半,且此时细胞内无同源染色体存在
C.图乙AB段、DE段,DNA与染色体的数目变化是同步发生的
D.正常情况下,该生物在减数分裂形成配子的过程中,细胞内最多出现两条X染色体
[答案]D.[解析]A、甲是处于减数第二次分裂后期的第一极体,基因组成为BdXa,则次级卵母细胞的基因组成为bdXA,故正常情况下,甲的初级卵母细胞减数分裂产生基因型为bdXA的配子和基因型为bdXA、BdXa的极体,A错误;B、DE表示有丝分裂末期或减数第二次分裂末期,有丝分裂末期细胞内有同源染色体存在,B错误;C、AB表示有丝分裂或减数第一次分裂前的间期,间期DNA数目加倍而染色体数目不变,C错误;D、正常情况下,初级卵母细胞中,同源染色体未分离,含有两条X染色体,减数第二次分裂后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,X染色体有2条,其余时期X染色体均为一条,故该生物在减数分裂形成配子的过程中,细胞内最多出现两条X染色体,D正确。故选D。
18.(2022·河南开封·模拟预测)三体(2n+ 1)细胞中的三条同源染色体配对时,存在两种可能:一是两条同源染色体完全配对,剩下第三条没有配对的染色体,被称为单价体;二是三条同源染色体联会,形成三价体,其中每条同源染色体都有部分与其他两条同源染色体配对。下列相关叙述正确的是( )
A.三体细胞中一对同源染色体之间发生的染色体片段交换属于易位
B.存在三价体时,三体细胞最终只产生含有三条该染色体的配子
C.存在单价体时,三体细胞最终产生含一条或两条该染色体的配子
D.三体含有两个完整的染色体组,每个染色体组都有性染色体和常染色体
[答案]C.[解析]A、三体细胞中一对同源染色体之间发生的染色体片段交换属于交叉互换,而易位发生于非同源染色体之间,A错误;B、存在三价体时,三体细胞最终产生含有三条该染色体或不含有该染色体的配子,B错误;C、存在单价体时,三体细胞最终产生含一条或两条该染色体的配子,C正确;D、三体含有两个完整的染色体组,但不是所有生物都存在性染色体,D错误。故选C。
19.(2022·福建省福州第一中学模拟预测)同源四倍体植物减数分裂联会时,同源区段配对会形成不同的结果,进而产生不同染色体数目的配子,如图(短箭头表示在细胞分裂后期,相应着丝点移动的方向)。相关叙述不正确的是( )
A.用秋水仙素处理二倍体植物种子,可培育同源四倍体
B.1个四价体和2个二价体均可实现同源染色体的均等分配
C.图示1个三价体包含3条同源染色体、3个DNA分子
D.图示解释了同源四倍体通常可育,但育性却有所降低
[答案]C.[解析]A、秋水仙素能抑制纺锤体的形成,导致细胞中染色体数目加倍,所以可用秋水仙素处理萌发的二倍体植物种子培育出同源四倍体植物,A正确;B、结合图示可以看出,1个四价体和2个二价体均可实现同源染色体的均等分配,B正确;C、联会时的染色体含有染色单体,因此图示1个三价体含有3条染色体、6条染色单体、6个DNA分子,C错误;D、同源染色体联会和分离异常,不易产生正常的配子,从而导致同源四倍体育性低,D正确。故选C。
20.(2022·辽宁·本溪高中三模)科学家发现家猪(2n=38)群体中有一种染色体易位导致的变异。如图所示,易位纯合公猪体细胞无正常13、17号染色体,易位纯合公猪与多头染色体组成正常的母猪交配产生的后代均为易位杂合子。下列叙述正确的是( )
A.易位类型个体细胞中染色体结构发生改变,数目不变
B.易位纯合公猪的初级精母细胞中含36条正常染色体
C.易位杂合子减数分裂会形成17个正常的四分体
D.染色体易位对个体不利,故不能为家猪的进化提供原材料
[答案]C.[解析]A、图中发生了染色体结构变异(易位)和染色体数目变异,故易位类型个体细胞中染色体结构发生改变,数目也发生改变,A错误;B、根据题意,“易位纯合公猪体细胞无正常13、17号染色体”,故与正常个体相比,易位纯合公猪的初级精母细胞中少了两条正常的13号染色体和两条正常的17号染色体,所以含34条正常的染色体,B错误;C、易位杂合子含有易位染色体和正常13、17号染色体,它们不能形成正常四分体,其它正常染色体可以形成17个正常的四分体,因此易位杂合子减数分裂会形成17个正常的四分体,C正确;D、染色体变异、基因突变及基因重组都是进化的原材料,故染色体易位能为家猪的进化提供原材料,D错误。故选C。
21.(2022·湖北·模拟预测)果蝇是XY型性别决定,但它的性别与Y染色体关系很小:受精卵中≧2条X发育成雌性;1条X发育成雄性,没有X死亡。有人利用白眼雌果蝇(XrXr)和红眼雄果蝇(XRY)交配,后代出现了一只白眼雌果蝇。不考虑环境影响,关于这只白眼雌果蝇变异原因的叙述错误的是( )
A.可能是精原细胞减数分裂时发生了基因突变
B.可能是精原细胞减数分裂时发生了染色体片段缺失
C.可能是精原细胞减数分裂时整条染色体丢失
D.如果在产生上述白眼雌果蝇的同时产生了一只红眼雄果蝇,不可能是精原细胞在减数第一次分裂出错
[答案]D.[解析]A、精原细胞减数分裂时发生了基因突变,即XR→Xr,这样就可以产生含有Xr的精子,其再与含有Xr的卵细胞受精,就会形成白眼雌果蝇,A正确;BC、精原细胞减数分裂时发生了染色体片段缺失或整条染色体丢失,即产生了不含R的X或不含X的精子,受精后形成XrX或XrO,为白眼雌果蝇,BC正确;D、精原细胞在减数第一次分裂出错,如XY染色体不分离,导致产生XRY和不含性染色体的精子,受精后可形成XRY(红眼雄)、XRXrY(红眼雌)、XrO(白眼雌)等果蝇,D错误。故选D。
22.(2022·湖南·长沙一中一模)果蝇的棒眼基因(B)和正常眼基因(b)只位于X染色体上。科学家通过基因工程培育出一特殊棒眼雌性果蝇品系(XBX),其中一条X染色体上携带隐性致死基因s,已知当s基因纯合(XsXs、XsY)时能使胚胎致死。让该果蝇品系与正常眼雄性交配,下列说法错误的是( )
A.若致死基因s位于XB染色体上,产生的子代群体中B基因频率是1/6
B.若致死基因s位于Xb染色体上,产生的子代群体中B基因频率是2/5
C.若让该果蝇品系与棒眼雄性交配,也可以判断致死基因s位于哪条X染色体上
D.若子代中偶然发现一只成活的XXY正常眼果蝇,可能是父本在减I时同源染色体Xb与Y未分离,进入同一生殖细胞中
[答案]A.[解析]A、若致死基因s位于XB染色体上,该果蝇品系基因型为XBsXb,与正常眼雄果蝇(XbY)交配,杂交后代XBsY胚胎致死,子代果蝇基因型分别为XBsXb、XbXb、XbY,比例为1:1:1,因此XB基因频率为1/5,A错误;B、若致死基因s位于Xb染色体上,该果蝇品系基因型为XBXbs,与正常眼雄果蝇(XbY)交配,杂交后代XbsY胚胎致死,子代果蝇基因型分别为XbXbs、XBXb、XBY,比例为1:1:1,因此XB基因频率为2/5,B正确;C、让该果蝇品系与棒眼雄性交配,若致死基因s在XB染色体上,杂交后代XBsY致死,子代只有正常眼雄果蝇;若致死基因s在Xb染色体上,杂交后代XbsY致死,子代只有棒眼雄果蝇,因此也可以判断出来致死基因s位于X的哪条染色体上,C正确;D、若子代中偶然发现一只成活的性染色体为XXY的正常眼果蝇,基因型为XbXbY,可能是父本减I后期同源染色体Xb与Y未分离,进入同一生殖细胞中,XbY精子与Xb卵细胞结合形成XbXbY正常眼果蝇;也可能是母本在减Ⅱ后期形成的两条X子染色体没有分离,形成XbXb的卵细胞,再与Y精子结合形成XbXbY正常眼果蝇,D正确。故选A。
23.(2022·广东梅州·二模)蝗虫染色体数目较少,染色体大,可以作为观察细胞分裂的实验材料,已知雄蝗虫2n=23,雌蝗虫2n=24,其中常染色体有11对,性染色体在雄性中为1条,即为XO,雌性中为2条,即为XX。下列有关说法正确的是( )
A.雌蝗虫比雄蝗虫更适合用于观察减数分裂,原因是卵细胞数目少、体积大,利于观察
B.观察雄蝗虫精母细胞分裂固定装片时,可能观察到含11或12条染色体的配子
C.观察雄蝗虫精母细胞分裂固定装片时,最多能观察到含5种不同染色体数目的细胞
D.萨顿以蝗虫细胞作材料研究减数分裂过程,验证了基因位于染色体上的假说
[答案]B.[解析]A、雄蝗虫更适合观察减数分裂,因为减数分裂时精原细胞产生的精子数量更多,A错误;B、根据题意,雄蝗虫中性染色体只有1条,所以在雄蝗虫精母细胞分裂时,可能观察到含11或12条染色体的配子,B正确;C、观察雄蝗虫精母细胞分裂固定装片时,最多能观察到含6种不同染色体数目的细胞,与体细胞染色体数目相同23条的;有丝分裂后期染色体数目是体细胞两倍,46条;减数第二次分裂的前期、中期,染色体数目是体细胞一半,由于精母细胞减数第一次分裂产生的子细胞染色体数不同,一个是11条,还有一个是12条,在减数第二次分裂后期,由于着丝粒分裂,含11条染色体的细胞会变成22条,含12条染色体的细胞会变成24条,所以总共观察到6种不同染色体的细胞,C错误;D、萨顿以果蝇作材料研究果蝇的眼色,验证了基因位于染色体上的假说,D错误。故选B。
24.(2022·福建莆田·三模)图中甲、乙、丙表示生物个体或结构,①~③表示相应过程。下列叙述与示意图对应错误的是( )
A.若甲为四倍体植株,乙通常为生殖细胞,丙为二倍体,则③过程可用秋水仙素处理使染色体数目加倍
B.若甲为成熟哺乳动物个体,乙为配子,丙为受精卵,则基因重组发生在①过程中
C.若甲为植物体的一部分,乙为愈伤组织,丙为胚状体,则②过程的培养基中通常需要添加植物激素
D.若甲为成年母羊,乙为植入甲细胞核的卵母细胞,丙为重组细胞,则③过程操作的最后一道工序是胚胎移植
[答案]A.[解析]A、若甲为四倍体植株,乙通常为生殖细胞(含两个染色体组),丙为二倍体,则①表示减数分裂,②表示植物组织培养,③过程可以用低温处理或用秋水仙素溶液处理使染色体数目加倍,A错误;B、若甲为成熟哺乳动物个体,乙为配子,丙为受精卵,则①为减数分裂过程,②为受精过程,则基因重组发生在①减数分裂过程中,B正确;C、若甲为植物体一部分,乙为愈伤组织,丙为胚状体,则①为脱分化,②为再分化,则植物组织培养过程的脱分化和再分化过程中需要加入植物激素进行调节,C正确;D、若甲为成年母羊,乙为去核的卵母细胞,丙为重组细胞,则①②为核移植过程,③表示早期胚胎培养和胚胎移植过程,则③过程操作的最后一道工序是胚胎移植,即将早期胚胎植入代孕个体的子宫内,D正确。故选A。
25.(2022·浙江·模拟预测)下图表示某二倍体动物细胞(基因型为AaBbDdee)处于减数分裂某时期的示意图,其中数字表示染色体,字母表示基因。据图判断错误的是( )
A.此细胞可能发生过交叉互换和基因突变
B.此细胞有两对同源染色体、两个染色体组
C.染色体3和4因着丝粒分裂移向细胞两极
D.细胞中B与b、B与B分别在MⅠ、MⅡ期分离
[答案]C.[解析]A、1或2上的姐妹染色单体上的基因不同(A和a),可能发生交叉互换,体细胞的基因型为AaBbDdee,而3上有E、e,说明E为基因突变而来,因此此细胞可能发生过交叉互换和基因突变,A正确;B、此细胞正在发生同源染色体的分离,图中有两对同源染色体、两个染色体组,B正确;C、染色体3和4的着丝粒并未分裂,C错误;D、细胞中B与b在MⅠ后期随着同源染色体的分离而分离,B与B在MⅡ后期随着姐妹染色单体的分离而分离,D正确。故选C。
26.(2022·辽宁·模拟预测)如图为某二倍体的哺乳动物处于不同分裂时期的细胞分裂图像。下列相关叙述,正确的是( )
A.甲、乙细胞中均含有2条染色体和2条染色单体
B.若该动物的基因型为AaBb,则甲细胞分裂有可能产生2种精子
C.甲、乙细胞中均含有1个染色体组,因而该动物的体细胞中最多含有2个染色体组
D.若甲和乙来自同一个初级精母细胞,则它们形成过程中发生了基因突变或交叉互换
[答案]B.[解析]A、分析题图可知,甲、乙细胞中均有2条染色体,细胞内都含有4条染色单体,A错误;B、若该动物的基因型为AaBb,若形成甲过程中已经发生了基因突变或交叉互换,则甲细胞分裂可能产生2种精子,B正确;C、甲、乙细胞中均含有1个染色体组,则体细胞含有2个染色体组,由于有丝分裂后期染色体的着丝点分裂,姐妹染色单体分离,染色体数目会加倍,所以该动物的体细胞中最多含有4个染色体组,C错误;D、若甲和乙来自同一个初级精母细胞,则比较甲、乙中的染色体(同源染色体颜色完全不同),可确定它们形成过程中发生了基因突变,但没有发生交叉互换,D错误。故选B。
27.(2022·河北衡水中学模拟预测)某二倍体高等动物(2n=6)雄性个体的基因型为AaBb,其体内某细胞处于细胞分裂某时期的示意图如下。下列叙述正确的是( )
A.形成该细胞过程中发生了基因突变和染色体数目变异
B.若该生物精原细胞中的全部DNA分子双链均被15N标记,在14N的环境中进行两次正常的有丝分裂后被标记的子细胞所占的比例为1或1/2
C.该生物减数分裂过程中姐妹染色单体的分离是星射线牵引的结果,发生在MII后期
D.该细胞分裂形成的配子的基因型可能为aBX、aBXA、AbY、bY
[答案]D.[解析]A、由分析可知,形成该细胞的过程发生了染色体结构变异,A错误;B、若该生物精原细胞中的全部DNA分子双链均被15N标记,在14N的环境中进行一次有丝分裂后,子细胞中每条染色体的DNA都含有一条15N标记和一条14N标记链,继续进行第二次有丝分裂,每条染色体复制后都含有两条染色单体,一条含15N标记的DNA,一条含14N标记的DNA,当着丝粒分裂后,这两条染色体单体移动的方向是随机的,因此可能出现15N标记的子细胞个数可能为2、3或4,即比例为1/2、3/4或1,B错误;C、减数分裂过程中姐妹染色体的分离是因为在减数分裂II 后期,着丝粒分裂后,染色体在星射线的牵引下,移向细胞两极,C错误;D、根据染色体的移动方向可判断,该细胞经减数分裂后形成的配子的基因型可能为aBX、aBXA、AbY、bY,D正确。故选D。
28.(2022·安徽·模拟预测)下列有关细胞有丝分裂和减数分裂的叙述,正确的是( )
A.在有丝分裂间期,通过染色体的复制导致核DNA含量加倍
B.在有丝分裂后期,通过纺锤丝的牵引使染色单体变成染色体
C.在减数第一次分裂前期,通过姐妹染色单体的交叉互换实现基因重组
D.在减数第一次分裂后期,通过同源染色体的分离实现染色体数目减半
[答案]A.[解析]A、有丝分裂间期染色体复制后,核DNA含量加倍,A正确;B、在有丝分裂后期.染色单体变成染色体是着丝点分裂的结果,非纺锤丝的牵引导致,B错误;C、在减数第一次分裂前期,通过同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换属于基因重组,C错误;D、在减数第一次分裂后期,虽然发生同源染色体的分离,但细胞内染色体数目不变,在减数第一次分裂末期,细胞内染色体数目减半,D错误。故选A。
29.(2022·辽宁·三模)目的基因两条链均被32P标记后导入动物精原细胞,并整合到染色体DNA中,选择含有两个目的基因的精原细胞在不含放射性的培养基中培养,经过两次连续分裂得到4个子细胞。对子细胞放射性进行检测,若不考虑变异,下列判断正确的是( )
A.单个子细胞中被放射性标记的染色体条数最少有2条,最多有4条
B.若子细胞中有3个细胞具有放射性标记,则精原细胞进行的一定是减数分裂
C.若进行两次有丝分裂,只有两个子细胞有放射性,则两个基因位于一条染色体上
D.若进行减数分裂,有两个子细胞有放射性且每个细胞中放射性染色体条数为两条,则两个基因位于非同源染色体上
[答案]D.[解析]A、2个目的基因可能插入到同一条染色体上,若该精原细胞进行减数分裂,由于同源染色体分离,可能出现2个子细胞中不含32P,2个含有32P的情况,故单个子细胞中被放射性标记的染色体条数最少为0条,A错误;BC、若两个S基因插入到两条染色体中,DNA进行半保留复制,若该精原细胞进行两次连续的有丝分裂,第一次分裂产生的子细胞中标记的染色体所含有的DNA均为一条链被标记,进行第二次分裂时,中期时一条染色体中一个DNA被标记,一个DNA未被标记,着丝粒分开后,姐妹染色单体分开,随即移向细胞两极,产生的四个子细胞中可能有2、3、4个细胞带有32P,BC错误;D、若该精原细胞进行减数分裂,DNA复制一次,若标记的染色体减数第一次分裂时进入细胞的同一极,即两个基因位于非同源染色体上可进入同一个子细胞中,产生的四个子细胞中有2个细胞带有32P,D正确。故选D。
30.(2022·河南·模拟预测)生物是以实验为基础的自然科学,“观察”是实验中最直接的手段之一。下列有关实验中的“观察”,叙述正确的是( )
A.无细胞结构是病毒有别于其他生物的显著特征,可在高倍镜下观察T2噬菌体及大肠杆菌以分析二者结构上的不同
B.有无以核膜为界限的细胞核是真核生物与原核生物的主要区别,可通过观察放线菌与植物成熟筛管细胞来证明这一区别
C.精原细胞可进行有丝分裂和减数分裂,可通过观察细胞中是否存在同源染色体来判断该细胞的分裂方式
D.植物细胞吸收无机盐具有选择性,这可通过观察同种植物在相同培养液中培养前后溶液中无机盐浓度的变化来证明
[答案]D.[解析]A、病毒无细胞结构,需用电子显微镜观察,A错误;B、植物成熟筛管细胞无细胞核,无法证明真核生物与原核生物之间的区别,B错误;C、减数第一次分裂和有丝分裂过程中均存在同源染色体,无法据此判断细胞的分裂方式,C错误;D、植物细胞选择性吸收无机盐的同时也吸收水分,其生长所需的无机盐吸收较多,培养液中浓度下降,而不需要的无机盐基本不吸收,培养液中浓度上升,通过观察同种植物在相同培养液中培养前后溶液中无机盐浓度的变化来证明,D正确。故选D。
31.(2022·湖北·襄阳四中模拟预测)某作物的F1自交形成自交胚的过程如图1中途径1(以两对同源染色体为例)。改造F1相关基因,获得N植株,该植株在形成配子时,有丝分裂替代减数分裂,其卵细胞不能受精,直接发育成克隆胚,过程如图1中途径2.图2表示上述两途径细胞正常分裂过程中,不同时期细胞内染色体、染色单体和核DNA含量的关系。下列相关叙述错误的是( )
A.图1中,与途径1相比,途径2形成精子过程中,不会发生的变异类型是基因重组
B.途径1和途径2形成精子过程中,细胞内染色体数最多分别为4、8
C.若考虑n对独立遗传的等位基因,则理论上,克隆胚与N植株基因型相同的概率是100%
D.途径2形成精子或卵细胞过程中,可对应于图2中的时期有时期II和时期III
[答案]D.[解析]A、据题干信息“改造F1相关基因,获得N植株,该植株在形成配子时,有丝分裂替代减数分裂,其卵细胞不能受精,直接发育成克隆胚”,可知途径2中涉及的为有丝分裂,而途径1产生精子和卵细胞是通过减数分裂,因此途径2形成精子的过程中不发生基因重组,二者都可以发生基因突变和染色体变异,A正确;B、从图中分析,途径1是F1直接进行减数分裂,染色体最多处于减数第一次分裂,含有4条染色体;则在途径2进行有丝分裂的后期,着丝点断裂,染色体加倍,染色体条数最多,为8条,B正确;C、克隆属于无性繁殖,不改变遗传物质,若考虑n对独立遗传的等位基因,则理论上,克隆胚与N植株基因型相同的概率是100%,C正确;D、据题干分析可知,途径2形成精子或卵细胞过程为有丝分裂,图中时期Ⅰ为有丝分裂后期,时期Ⅲ为有丝分裂末期或间期,D错误。故选D。
32.(2022·江苏·模拟预测)下图是某哺乳动物(体细胞核DNA数为2n,染色体数为2n)睾丸中某分裂细胞染色体数和核DNA比值变化曲线图。下列有关叙述中,正确的是( )
A.若上图表示精细胞形成的过程,则BC段细胞染色体数均为2n
B.若上图表示精原细胞形成的过程,则BC段细胞染色体数均为2n
C.若BC段发生同源染色体联会,则DE段会发生同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换
D.若BC段某些细胞不存在同源染色体,由于发生C-D的变化导致D时细胞都有同源染色体
[答案]B.[解析]A、精细胞是通过减数分裂形成的,在减数分裂过程中,着丝点分开发生在减数第二次分裂后期,因此,BC段表示减数第一次分裂各时期和减数第二次分裂前期和中期,有些细胞染色体数为2n,有些细胞染色体数为n,A错误;B、精原细胞通过有丝分裂形成,着丝点分开发生在有丝分裂后期,因此,BC段表示有丝分裂前期和中期,细胞染色体数均为2n,B正确;C、若BC段发生同源染色体联会,则图像表示的是减数分裂,减数分裂过程中同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换在减数第一次分裂的四分体时期,而DE段表示的是减数第二次分裂后期和末期,C错误;D、若BC段某些细胞不存在同源染色体,则图像表示的是减数分裂,C-D发生的是着丝点分开即减数第一次分裂后期,D时细胞没有同源染色体,D错误。故选B。
33.(2022·河北衡水中学一模)生物学研究中曲线和图像常用于变量分析,下图甲是某二倍体生物的细胞分裂相关图像,图乙是另一生物细胞分裂过程中核DNA含量变化曲线,图丙是完整的细胞分裂过程中某种变量随时间变化曲线,下列分析正确的是( )
A.产生图甲细胞的原因是减数第一次分裂前的间期发生基因突变
B.乙图中秋水仙素在cd段发挥作用,受精作用发生在de段
C.丙图所示曲线,无论表示何种分裂方式,纵坐标均有三种含义
D.丙图所示曲线,e点时细胞数目是a点时的两倍或四倍
[答案]D.[解析]A、甲图细胞的基因型可表示为aaBbdd,因为不知道亲本的基因型,因此,不能确定该细胞产生该细胞的原因一定是减数第一次分裂前的间期发生基因突变,也可能是减数第一次分裂前期发生了同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换,A错误;B、秋水仙素能抑制纺锤体的形成,使染色体数目加倍,而纺锤体是有丝分裂前期(即cd段)形成的,图中没有受精作用,图中表示的是染色体数目加倍后的细胞进行正常的有丝分裂过程,B错误;C、丙图所示曲线,可表示有丝分裂和减数分裂过程中,一条染色体上的DNA含量变化;如果纵坐标的含义是分裂过程中细胞核DNA含量的变化,则只能表示有丝分裂过程中细胞核内的DNA含量变化,C错误;D、丙图所示曲线,可表示有丝分裂和减数分裂过程中,一条染色体上的DNA含量变化。如果表示有丝分裂,则e点(分裂末期)时细胞数目是a点(间期)时的两倍;如果表示减数分裂,则e点(减数第二次分裂末期)时细胞数目是a点(间期)时的四倍,D正确。故选D。
34.(2022·四川宜宾·模拟预测)某雄性动物细胞(染色体数为46条)的DNA双链均被15N标记,将该细胞置于含14N的培养基中培养,经两次连续分裂后形成4个大小相等的子细胞。下列有关说法正确的是( )
A.若子细胞中染色体数都为46条,则这46条染色体的DNA双链一定为14N/14N
B.若子细胞中染色体数都为23条,则这23条染色体的DNA双链一定为15N/14N
C.若子细胞中染色体数都为46条,则这46条染色体的DNA双链一定为15N/14N
D.若子细胞中染色体数都为23条,则这23条染色体的DNA双链一定为14N/14N
[答案]B.[解析]A、若子细胞中染色体数为46,则这两次分裂进行的是有丝分裂,由于DNA分子的复制方式为半保留复制,因此第一次有丝分裂形成的两个子细胞中的46个DNA分子的双链均为15N/14N,经过第二次间期复制后,细胞中的每条染色体含有的两个染色单体中的DNA分子一个双链是15N/14N,一个双链是14N/14N,到第二次有丝分裂后期,经过着丝点分裂后的细胞中含有的92条染色体中只有46个DNA分子双链为15N/14N,另外的46个染色体上的DNA分子双链为14N/14N,再加上有丝分裂后期分开的染色体随机进入不同的细胞中,因此经过第二次有丝分裂形成的四个子细胞中含有的46条染色体上的DNA分子中不一定都为14N/14N,而是这46条染色体含有的DNA分子中表现为双链14N/14N的数目可能表现为0~46均可,A错误;B、若子细胞中染色体数为23,则经过的这两次分裂为减数分裂,由于该过程中DNA分子只复制了一次,根据DNA分子半保留复制的特点,这23条染色体的DNA双链一定都为15N/14N,B正确;C、根据 A项分析可知,若子细胞中染色体数都为46条,则该子细胞是经过两次有丝分裂后产生的,子细胞中的这46条染色体的DNA双链为15N/14N类型的可能性为 0~46个,C错误;D、根据B项分析可知,若子细胞中染色体数都为23条,则表示经过的分裂方式为减数分裂,由于只经过了一次DNA复制过程,则这23条染色体的DNA双链一定都为15N/14N,D错误。故选B。
35.(2022·广东汕头·模拟预测)罗非鱼(非洲鲫鱼)是我国主要养殖水产品。其肉质鲜美、少刺、蛋白质含量高、富含人体所需的8种必需氨基酸,其中谷氨酸和甘氨酸含量特别高。在罗非鱼人工养殖中,雄性鱼比雌性鱼生长快。为增加鱼产量,可以采用控制罗非鱼性别的方法进行罗非鱼的全雄化培养,回答下列问题:
(1)莫桑比克罗非鱼为XY型性别决定,霍诺鲁姆罗非鱼为ZW型性别决定,用这两种罗非鱼进行杂交,以莫桑比克罗非鱼为_____ (父本/母本),霍诺鲁姆罗非鱼为 _____(父本/母本),可以使F1性染色体组成为XZ,性别为雄性,说明 _____染色体与Y染色体表现出相同特点。
(2)通过对F1个体减数分裂的过程的显微现象,证明两种罗非鱼不是同一物种,但X和Z染色体是一对同源染色体,得出以上结论的依据是_____。
(3)研究发现罗非鱼的性别决定除了和性染色体有关外,也与常染色体有关。上述杂交组合中。若父母本的某对常染色体基因都为Aa、子代会出现1/4的雌性鱼,推测原因是_____。
(4)利用雌激素处理莫桑比克罗非鱼的雄性仔鱼,可以使其雌性化,得到转化系雌鱼。上述现象说明了生物的性状表达_____。组成为YY的罗非鱼表现为超雄鱼。利用转化系雌鱼与正常雄鱼杂交,F1的性别比例为_____。为区分F1中的正常雄鱼与超雄鱼,将F1的雄鱼分别与正常雌鱼进行杂交,若F2性别表现为_____,则为正常雄鱼,若F2性别表现为_____,则为超雄鱼。
[答案](1) 母本 父本 Z
(2)F1个体减数分裂时,X和Z染色体能发生联会,但某些常染色体不能正常联会(常染色体发生联会紊乱/不能形成正常的配子)
(3)aa个体会抑制雄性性状的表达/雄性性状的表现需要A基因表达
(4) 由基因决定,同时受环境影响 正常雌鱼:正常雄鱼:超雄鱼=1:2:1(雌性:雄性 =1:3) 雌性:雄性 =1:1 只有雄性。
[解析](1)莫桑比克罗非鱼为XY型性别决定,霍诺鲁姆罗非鱼为ZW型性别决定,根据F1的性染色体组成为XZ可知,应该选择以莫桑比克罗非鱼为雌性(XX)为母本,以霍诺鲁姆罗非鱼为父本(ZZ)杂交获得,同时XZ的性别表现为雄性,说明Z染色体与Y染色体表现出相同特点。
(2)通过对F1个体减数分裂的过程的显微现象,观察到F1个体减数分裂时,X和Z染色体能发生联会,但某些常染色体不能正常联,据此说明两种罗非鱼不是同一物种,但X和Z染色体是一对同源染色体。
(3)研究发现罗非鱼的性别决定除了和性染色体有关外,也与常染色体有关。上述杂交组合中。若父母本的某对常染色体基因都为Aa,亲本的基因型均为Aa,则杂交产生的F1中关于A/a的基因型为和比例为1AA、2Aa、1aa,而子代会出现1/4的雌性鱼,即可能是F1中基因型为aaXZ的个体表现为雌性,其可能的原因是aa会抑制雄性性状的表达(或雄性性状的表现需要A基因表达)。
(4)利用雌激素处理莫桑比克罗非鱼的雄性仔鱼,可以使其雌性化,得到转化系雌鱼。这说明生物的性状由基因决定的同时,还会受环境影响。组成为YY的罗非鱼表现为超雄鱼。利用转化系雌鱼(XY)与正常雄鱼(XY)杂交,F1的性别比例为正常雌鱼(XX)∶正常雄鱼(XY)∶超雄鱼(YY)=1∶2∶1。为区分F1中的正常雄鱼与超雄鱼,将F1的雄鱼分别与正常雌鱼(XX)进行杂交,若F2性别表现为雌性(XX)∶雄性(XY) =1∶1,则为正常雄鱼(XY),若F2性别表现为只有雄性(XY),则为超雄鱼(YY)。
36.(2022·上海杨浦·模拟预测)面部肩胛肱骨肌营养不良症(FSHD)是一种遗传病,患者表现为运动能力进行性丧失,40岁之后通常生活不能自理。调查人员发现一个家系,孩子父母年龄分别为58和53岁,表现正常,但外祖父母患有该病。
(1)据题干信息判断FSHD的遗传方式是____________。
A.常染色体显性遗传 B.X连锁显性遗传
C.常染色体隐性遗传 D.X连锁隐性遗传
(2)外祖父体内某一精原细胞减数分裂的过程如图1所示,据图判断存在同源染色体的细胞编号为____________;精子⑧参与受精,孩子表现型正常,如果参与受精的是精子⑤,则孩子患病的概率为____________。
研究发现,FSHD的不同表现型与4号染色体上的D基因、18号染色体上S基因的表达水平有关,如图2所示。此外研究还发现18号染色体上存在与Pitt-Hopkins综合征相关的T基因。
(3)根据所学知识判断,Pitt-Hopkins综合征患者体内与疾病相关的细胞,在病变前后发生变化的是____________。
①基因含量②mRNA含量③蛋白质含量
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
(4)位于染色体不同位置上的基因,传递给子代的过程中遵循特定的遗传定律。试结合题干信息判断并填写下表_________。(选中请在表内打“√”)
等位基因
基因分离定律
基因自由组合定律
基因连锁交换定律
①
②
③
注:表中①表示“D和d”;②表示“T/t和D/d”;③表示“S/s和T/t”
(5)已知FSHD的致病条件是D基因表达。据题干及图2分析,表现型正常人体内的基因表达状况是____________(请用诸如G+G+的形式表示相关基因的表达状况,其中G代表相关基因,“+”表示表达,“-”表示不表达或表达量不足)。
[答案](1)A
(2) ①② 100%
(3)C
(4)
等位基因
基因分离定律
基因自由组合定律
基因连锁交换定律
D和
√
T/t和D/d
√
√
S/s和T/t
√
√
(5)D-D-S+S+
[解析](1)据题意可知,外祖父母患有该病,孩子父母年龄分别为58和53岁,表现正常,符合“有中生无为显性,生女患病为常显”,说明该病为常染色体上显性遗传病,A正确,BCD错误。
故选A。
(2)精原细胞在减数第一次分裂时同源染色体分离,减数第二次分裂时没有同源染色体,图中①表示精原细胞,②表示初级精母细胞,③④表示次级精母细胞,⑤⑥⑦⑧表示精子,因此存在同源染色体的细胞编号为①②。该病为常染色体显性遗传病,外祖父患病,生出正常女儿,体内既含正常基因又含致病基因,精子⑧参与受精,孩子表现型正常,说明精子⑧中含有的是正常基因,精子⑤中含有的应该就是致病基因,因此后代一定患病。
(3)据图2所示,FSHD的不同表现型中D基因和S表达量不用,基因表达包括转录和翻译,因此推测Pitt-Hopkins综合征患者病变前后mRNA含量和蛋白质含量不同,不同细胞中基因含量是相同的,②③正确,C正确,ABD错误。
故选C。
(4)据题意可知,D和d位于4号染色体上,S和s、T和t位于18号染色体上,因此D和d遵循基因分离定律,T/t和D/d位于两对同源染色体上,每一对遵循基因分离定律,两对合在一起遵循基因自由组合定律,S/s和T/t位于一对同源染色体上,每一对遵循基因分离定律,两对合在一起遵循基因连锁交换定律。
(5)据图2可知,表现型1中D基因表达,S基因不表达,FSHD的致病条件是D基因表达,该病为常染色体显性遗传病,因此表现型1为患者,表现型2为正常,据此推测,表现型正常人体内D基因不能表达,S基因应该表达,因此表现型正常人体内的基因表达状况是D-D-S+S+。
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