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【备战2023高考】生物专题讲与练——考向08《减数分裂和受精作用》全能练(含解析)(全国通用)
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考向08 减数分裂和受精作用
1.(2022年6月·浙江·高考真题)某哺乳动物卵原细胞形成卵细胞的过程中,某时期的细胞如图所示,其中①~④表示染色体,a~h表示染色单体。下列叙述正确的是( )
A.图示细胞为次级卵母细胞,所处时期为前期Ⅱ
B.①与②的分离发生在后期Ⅰ,③与④的分离发生在后期Ⅱ
C.该细胞的染色体数与核DNA分子数均为卵细胞的2倍
D.a和e同时进入一个卵细胞的概率为1/16
【答案】D
【分析】
题图分析,图中正在发生同源染色两两配对联会的现象,处于减数第一次分裂的前期,该细胞的名称为初级卵母细胞,据此答题。
【详解】
A、根据形成四分体可知,该时期处于前期Ⅰ,为初级卵母细胞,A错误;
B、①与②为同源染色体,③与④为同源染色体,同源染色体的分离均发生在后期Ⅰ,B错误;
C、该细胞的染色体数为4,核DNA分子数为8,减数分裂产生的卵细胞的染色体数为2,核DNA分子数为2,C错误;
D、a和e进入同一个次级卵母细胞的概率为1/2×1/2=1/4,由次级卵母细胞进入同一个卵细胞的概率为1/2×1/2=1/4,因此a和e进入同一个卵细胞的概率为1/4×1/4=1/16,D正确。
故选D。
1.对减数分裂概念的理解 无细胞周期
2.减数分裂的过程(以二倍体动物精子的形成过程为例)
3.精子和卵细胞形成过程的比较
4.受精作用
1.减数分裂Ⅰ与减数分裂Ⅱ关键点比较
2.根据细胞质的分裂方式判断减数分裂中的细胞类型
注 若减数分裂Ⅰ后期细胞质出现均等分裂,则一定为初级精母细胞;若减数分裂Ⅱ后期细胞质出现均等分裂,可能是次级精母细胞,也可能是极体。
3.减数分裂过程中相关物质变化
(1)染色体数目变化及原因
(2)核DNA数目变化及原因
(3)染色单体数目变化及原因
4.引发相关物质数量变化的四大原因
【易错点1】 误认为只要有同源染色体,就可形成四分体
点拨:并非所有细胞分裂方式都存在四分体:联会形成四分体是减数第一次分裂特有的现象,有丝分裂过程中虽有同源染色体但不进行联会,故不存在四分体。
【易错点2】 误认为同源染色体分离与非同源染色体自由组合在时间上存在“先后”
点拨:同源染色体分离与非同源染色体自由组合的发生时间无“先后”,是同时进行的。减数分裂过程中同源染色体分离,其上的等位基因也分离(此为基因分离定律的基础),与此同时,非同源染色体自由组合,其上的非等位基因也自由组合(此为基因自由组合定律的基础)。
【易错点3】 关于同源染色体的5点提醒
点拨:①同源染色体的形态、大小一般都相同,但也有大小不同的,如男性体细胞中的X染色体和Y染色体是同源染色体,X染色体较大,Y染色体较小。
②形状、大小相同的两条染色体不一定是同源染色体,如着丝点分裂后,姐妹染色单体形成的染色体尽管大小、形状相同,但不是同源染色体。
③有丝分裂中同源染色体不联会,也就不形成四分体。
④同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换不一定导致基因重组,交换的片段所含基因也可能相同。
⑤同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换和非同源染色体的自由组合都可能导致基因重组。
【易错点4】 关于减数分裂和受精作用的4点说明
点拨:①精(卵)原细胞通过有丝分裂进行增殖,通过减数分裂产生精子(卵细胞)。
②第一极体也是均等分裂,极体不参与受精作用,不是生殖细胞。
③精细胞不是精子,精细胞变形后成为精子,精子头部含有细胞核,几乎无细胞质,线粒体聚集在尾的基部形成线粒体鞘,受精时只有头部进入卵细胞,而尾部留在外面。
④精子与卵细胞发生膜的融合,这体现了细胞膜的结构特性——具有一定的流动性。
1.(2022·北京东城区模拟)下列关于二倍体生物细胞减数分裂的叙述中,正确的是( )
A.减数分裂使染色体数目减半是导致后代多样性的原因之一
B.进行减数分裂Ⅱ的细胞中DNA数目与有丝分裂中期细胞中DNA数目相同
C.减数分裂Ⅰ后期与减数分裂Ⅱ后期细胞中都有两个染色体组
D.减数分裂Ⅱ过程中,细胞没有同源染色体,且染色体数目始终不变
【答案】C
【解析】减数分裂使染色体数目减半与后代多样性无关,A错误;进行减数分裂Ⅱ的细胞中,核DNA数目是有丝分裂中期细胞中核DNA数目的一半,B错误;二倍体生物细胞含有两个染色体组,减数分裂Ⅰ后期着丝粒没有分裂,仍有两个染色体组,减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂,染色单体成为染色体,细胞中也有两个染色体组,C正确;正常情况下,在二倍体生物体中,进行减数分裂Ⅱ的细胞中没有同源染色体,但由于后期着丝粒分裂,染色体数目有变化,D错误。
2.(2022·山东实验中学检测)图1表示细胞分裂及分裂前各时期每条染色体上DNA含量的变化,图2表示处于细胞分裂不同时期的细胞图像,据图分析,下列叙述不正确的是( )
A.图1中AB段的形成是由于DNA复制,图2中丙图所示细胞将可以发生CD段的变化
B.图2中的乙图所示初级卵母细胞正在发生同源染色体分离
C.图2中甲图所示细胞含有4个染色体组,染色体数∶核DNA数=1∶1
D.图1中D点时期细胞中染色体数与A点时期染色体数目相等
【答案】D
【解析】图1中AB段的形成是由于DNA复制,BC段着丝粒未分裂导致一条染色体上含有2个DNA分子,图2中丙图所示细胞将可以发生CD段的变化,A正确;图2中的乙图所示细胞正在发生同源染色体分离,为减数分裂Ⅰ后期,由于细胞质不均等分裂,因此乙图所示细胞名称为初级卵母细胞,B正确;图2中甲图所示细胞含有4个染色体组,因没有染色单体,故染色体数∶核DNA数=1∶1,C正确;若图1表示有丝分裂,CD段表示着丝粒分裂,D点可表示有丝分裂后期,染色体数目加倍,所以D点时期细胞中染色体数可为A点时期染色体数目的2倍,D错误。
2.(2022·全国乙卷·高考真题)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
【解析】
【分析】
减数分裂过程包括减数第一次分裂和减数第二次分裂;主要特点是减数第一次分裂前期同源染色体联会,可能发生同源染色体非姐妹单体之间的交叉互换,后期同源染色体分开,同时非同源染色体自由组合,实现基因的重组,减数第二次分裂则为姐妹染色单体的分离。
【详解】
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。
3.(2018全国卷3)关于某二倍体哺乳动物细胞有丝分裂和减数分裂的叙述,错误的是
A.有丝分裂后期与减数第二次分裂后期都发生染色单体分离
B.有丝分裂中期和减数第一次分裂中期都发生同源染色体联会
C.一次有丝分裂与一次减数分裂过程中染色体的复制次数相同
D.有丝分裂中期和减数第二次分裂中期染色体都排列在赤道板上
【答案】B
【分析】
本题主要考查有丝分裂和减数分裂的有关知识。有丝分裂染色体复制一次,细胞分裂一次,前期同源染色体不联会,中期染色体排列在赤道板上,后期姐妹染色单体分离,移向两极;减数分裂染色体复制一次,细胞连续分裂两次,减数第一次分裂前期发生同源染色体联会,后期同源染色体分离,非同源染色体自由组合,减数第二次分裂中期类似有丝分裂,染色体排列在赤道板上,后期姐妹染色单体分离,移向两极。
【详解】
A、有丝分裂后期与减数第二次分裂后期都发生着丝点分裂,姐妹染色单体分离,移向两极,A正确;
B、有丝分裂不发生同源染色体联会,减数第一次分裂前期发生同源染色体联会,B错误;
C、有丝分裂与减数分裂染色体都只复制一次,C正确;
D、有丝分裂和减数第二次分裂的染色体行为类似,前期散乱分布,中期染色体排列在赤道板上,后期姐妹染色单体分离,D正确。
故选B。
【点睛】
要注意同源染色体联会只发生在减数第一次分裂前期,有丝分裂存在同源染色体,但不联会配对;虽然减数分裂连续分裂两次,但染色体只复制一次。
1.减数分裂与有丝分裂的过程及特点比较
2.“二结合法”图析细胞分裂的方式及特点
(1)结合分裂图像比较分裂方式及特点(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次代表有丝分裂、减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ)
①三种“前期”比较
②三种“中期”比较
③三种“后期”比较
(2)结合细胞分裂图像识别细胞分裂方式
有丝分裂和减数分裂过程中核DNA、染色体等6项指标变化规律辨析(以二倍体生物为例)
(1)利用柱形图分析减数分裂(以精子的形成过程为例)
(2)染色体、核DNA变化
①模型:
②判断:
“三看法”区分细胞分裂方式
(3)每条染色体中DNA含量或染色体与核DNA比值变化
(4)染色单体的变化
①有丝分裂:有丝分裂前的间期,因染色体复制,染色单体形成;有丝分裂后期,因着丝粒分裂,染色单体变为0(即04N0)。
②减数分裂
(5)同源染色体“对数”及“染色体组数”的变化(以二倍体生物为例)
3.(2022·湖南岳阳一中调研)果蝇属XY型性别决定生物,体细胞中有4对、8条染色体。下列对雄果蝇细胞中染色体观察的结果及其分析,正确的是( )
A.有丝分裂和减数分裂Ⅰ的细胞均有8条染色体,5种形态
B.有丝分裂和减数分裂Ⅱ的细胞中均有8条染色体,4种形态
C.有丝分裂和减数分裂Ⅰ的细胞中均有同源染色体,5种形态
D.有丝分裂和减数分裂Ⅱ的细胞中均有同源染色体,4种形态
【答案】C
【解析】有丝分裂后期由于着丝粒分裂,细胞中有16条染色体,5种形态,A、B错误;有丝分裂和减数分裂Ⅰ的细胞中均有同源染色体,且染色体有5种形态,C正确;减数分裂Ⅱ的细胞中无同源染色体,染色体有4种形态,D错误。
4.(2022·四川树德中学开学考)某研究小组从某二倍体动物的组织中提取一些细胞,测定细胞中染色体数目(假定无变异发生),统计结果如甲图所示,乙图是取自该组织中的一个细胞。对图示结果分析正确的是( )
A.该组织可能来自卵巢,乙细胞属于b组
B.a组细胞中染色体数与核DNA数之比为1∶2
C.b组细胞中可发生染色体的复制和自由组合等行为
D.c组中有一部分细胞可能正在发生同源染色体的分离
【答案】C
【解析】乙图细胞处于减数分裂Ⅰ后期,且细胞质均等分裂,为初级精母细胞,来自睾丸,染色体数目为2N,属于b组,A错误;a组表示减数分裂Ⅱ前期、中期或减数分裂形成的子细胞,当表示形成的子细胞时,染色体数与核DNA数之比为1∶1,B错误;b细胞中染色体数目为2N,可以表示有丝分裂前的间期、有丝分裂前、中期的细胞,也可以表示减数分裂前的间期、减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ后期、末期的细胞,在间期可以发生染色体的复制,在减数分裂Ⅰ后期可发生自由组合,C正确;c组细胞中染色体数目加倍,只能表示有丝分裂后期的细胞,有丝分裂后期不会发生同源染色体的分离,D错误。
4.(2022年1月·浙江·高考真题)在“减数分裂模型的制作研究”活动中,先制作4个蓝色(2个5cm、2个8cm)和4个红色(2个5cm,2个8cm)的橡皮泥条,再结合细铁丝等材料模拟减数分裂过程,下列叙述错误的是( )
A.将2个5cm蓝色橡皮泥条扎在一起,模拟1个已经复制的染色体
B.将4个8cm橡皮泥条按同颜色扎在一起再并排,模拟1对同源染色体的配对
C.模拟减数分裂后期I时,细胞同极的橡皮泥条颜色要不同
D.模拟减数分裂后期II时,细胞一极的橡皮泥条数要与另一极的相同
【答案】C
【解析】
【分析】
减数分裂过程:(1)减数第一次分裂间期:染色体的复制。(2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数第二次分裂过程:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】
A、一条染色体上的两条染色单体是经过复制而来,大小一样,故将2个5cm蓝色橡皮泥条扎在一起,模拟1个已经复制的染色体,A正确;
B、同源染色体一般大小相同,一条来自母方,一条来自父方(用不同颜色表示),故将4个8cm橡皮泥条按同颜色扎在一起再并排,模拟1对同源染色体的配对,B正确;
C、减数分裂后期I时,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,细胞同极的橡皮泥条颜色可能相同,可能不同,C错误;
D、减数分裂后期II时,染色体着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,均分到细胞两级,故模拟减数分裂后期II时,细胞一极的橡皮泥条数要与另一极的相同,D正确。
故选C。
1.建立减数分裂中染色体变化的模型
1.观察蝗虫精母细胞的减数分裂装片
(1)实验原理
减数分裂过程中,细胞中的染色体形态、位置和数目都在不断地发生变化,因而可据此识别减数分裂的各个时期。
(2)实验流程
2.宜选用雄性个体生殖器官的原因
①一般来说,雄性个体产生的雄配子数量远远多于雌性个体产生的雌配子的数量。
②雌性动物排卵排出的仅仅是初级卵母细胞或次级卵母细胞,排出的细胞先在输卵管中发育到减数分裂Ⅱ中期,只有在受精的过程中才能继续进行减数分裂Ⅱ,因此在卵巢中看不到完整的减数分裂。
5.(2022·福建厦门质检)下列关于观察细胞的减数分裂实验的说法,正确的是( )
A.可以通过观察兔的卵母细胞减数分裂装片来了解减数分裂过程
B.用洋葱根尖制成装片,能观察到同源染色体分离现象
C.必须在高倍镜下才能分辨出初级精母细胞、次级精母细胞和精子
D.用蝗虫的精巢做实验,视野中可以看到处于有丝分裂时期的细胞
【答案】D
【解析】兔卵原细胞的减数分裂是不连续的,且产生的卵细胞数目少,而精原细胞减数分裂产生精子数目多,因此可以通过观察兔的精原细胞减数分裂装片来了解减数分裂过程,A错误;洋葱根尖细胞只能进行有丝分裂,有丝分裂过程中无同源染色体分离现象,B错误;在低倍镜下也能分辨出初级精母细胞、次级精母细胞和精子,C错误;精原细胞既可进行有丝分裂,也可进行减数分裂,因此用蝗虫的精巢做实验,视野中可以看到处于有丝分裂时期的细胞,D正确。
6.(2022·浙江宁波调研)下列关于“活动:减数分裂模型的制作研究”过程,叙述正确的是( )
A.若制作3对同源染色体,则需要用3种颜色的橡皮泥
B.最后画的圆圈必须是大小相同或相似的4个,代表形成了新的细胞
C.若用2对同源染色体,可以模拟形成4种或更多种子细胞
D.用铁丝把颜色和长短相同的两条橡皮泥扎起来代表配对完成的一对同源染色体
【答案】C
【解析】若制作3对同源染色体,则需要用2种颜色的橡皮泥,A错误;若进行的是雌性动物的减数分裂,最后所画的是1个较大和3个大小相同或相似的较小圆圈,B错误;用铁丝把颜色不同但长短相同的两条橡皮泥扎起来代表配对完成的一对同源染色体,D错误。
5.(2022·山东·高考真题)减数分裂Ⅰ时,若同源染色体异常联会,则异常联会的同源染色体可进入1个或2个子细胞;减数分裂Ⅱ时,若有同源染色体则同源染色体分离而姐妹染色单体不分离,若无同源染色体则姐妹染色单体分离。异常联会不影响配子的存活、受精和其他染色体的行为。基因型为Aa的多个精原细胞在减数分裂Ⅰ时,仅A、a所在的同源染色体异常联会且非姐妹染色单体发生交换。上述精原细胞形成的精子与基因型为Aa的卵原细胞正常减数分裂形成的卵细胞结合形成受精卵。已知A、a位于常染色体上,不考虑其他突变,上述精子和受精卵的基因组成种类最多分别为( )
A.6;9 B.6;12 C.4;7 D.5;9
【答案】A
【解析】
【分析】
正常情况下,同源染色体在减数第一次分裂后期分离,姐妹染色单体在减数第二次分裂后期分离。
【详解】
基因型为Aa的多个精原细胞在减数分裂Ⅰ时,仅A、a所在的同源染色体异常联会且非姐妹染色单体发生交换。(1)若A、a所在的染色体片段发生交换,则A、a位于姐妹染色单体上,①异常联会的同源染色体进入1个子细胞,则子细胞基因组成为AAaa或不含A、a,经减数第二次分裂,同源染色体分离而姐妹染色单体不分离,可形成基因型为Aa和不含A、a的精子;②异常联会的同源染色体进入2个子细胞,则子细胞基因组成为Aa,经减数第二次分裂,可形成基因型为A或a的精子;(2)若A、a所在的染色体片段未发生交换,③异常联会的同源染色体进入1个子细胞,则子细胞基因组成为AAaa或不含A、a,经减数第二次分裂,同源染色体分离而姐妹染色单体不分离,可形成基因型为AA、aa和不含A、a的精子;④异常联会的同源染色体进入2个子细胞,则子细胞基因组成为AA或aa,经减数第二次分裂,可形成基因型为A或a的精子;综上所述,精子的基因组成包括AA、aa、Aa、A、a和不含A或a,共6种,与基因组成为A或a的卵细胞结合,通过棋盘法可知,受精卵的基因组成包括AAA、AAa、Aaa、aaa、AA、Aa、aa、A、a,共9种。
故选A。
6. (2021·6月浙江月选考)某高等动物的一个细胞减数分裂过程如图所示,其中①~⑥表示细胞,基因未发生突变。下列叙述错误的是 ( )
A. ⑥的形成过程中发生了染色体畸变
B.若④的基因型是 AbY,则⑤是abY
C. ②与③中均可能发生等位基因分离
D.①为4 个染色体组的初级精母细胞
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,该细胞中含有Y染色体,故为精原细胞的减数分裂过程,精原细胞的基因型为AaBbXY,且A与B在同一条染色体上,a与b在另一条同源染色体上,①为经过减数第一次分裂间期染色体复制后的初级精母细胞,其基因型为AAaaBBbbXXYY,②③为次级精母细胞,④⑤⑥是减数第二次分裂分裂产生四个子细胞中的三个精细胞。图中显示出来的最后一个子细胞染色体数目异常。
【详解】A、⑥是由③次级精母细胞经过减数第二次分裂形成的,已知的一个精细胞染色体数目异常,有两条X染色体,说明③次级精母细胞在第二次分裂后期X染色单体分离后移向同一极,则⑥中应该缺少一条X染色体,故形成过程中发生了染色体畸变(染色体数目变异),A正确;
B、④和⑤是由②次级精母细胞经过减数第二次分裂形成的,若④的基因型是AbY,对比精原细胞中的染色体上的基因组成,应在减数第一次分裂发生过交叉互换,即产生了同时含有Ab基因和ab基因的两条姐妹染色单体的染色体的次级精母细胞,即②次级精母细胞的基因型AabbYY,分裂后产生的两个子细胞基因型分别为AbY和abY,故⑤的基因组成是abY,B正确;
C、根据B选项的分析可知,减数第一次分裂过程中发生过交叉互换,②次级精母细胞的基因型AabbYY,③次级精母细胞的基因型为AaBBXX,故②与③中姐妹染色单体上均含有等位基因,故在减数第二次分裂时可能发生等位基因分离,C正确;
D、由分析可知,精原细胞的基因型为AaBbXY,含有2个染色体组,①为经过减数第一次分裂间期染色体复制后的初级精母细胞,染色体数目不变,因此①含有2个染色体组,D错误。
故选D。
1.减数分裂与基因突变
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)。
(2)同源染色体非姐妹染色单体互换导致基因重组。
3.减数分裂与染色体变异
4.XXY与XYY异常个体成因分析
(1)XXY成因
(2)XYY成因:父方减数分裂Ⅱ异常,即减数分裂Ⅱ后期Y染色体着丝粒分裂后两条Y染色体共同进入同一精细胞。
1.减数分裂产生配子的种类
(1)原始生殖细胞减数分裂产生配子情况(以AaBb为例,没有基因突变和互换)如图:
(2)具有n对同源染色体的个体产生配子情况(不考虑基因突变和互换)
项目
可能产生
配子的种类
实际产生
配子的种类
1个精原细胞
2n种
2种
1个雄性个体
2n种
2n种
1个卵原细胞
2n种
1种
1个雌性个体
2n种
2n种
2.姐妹染色单体上出现等位基因的原因分析
(1)细胞进行有丝分裂⇒基因突变。
(2)细胞进行减数分裂⇒互换或基因突变,若姐妹染色单体的其中一条有两种颜色则一定为互换。
3.细胞分裂过程中产生异常细胞的原因分析
(1)纺锤体形成受阻:低温诱导或用秋水仙素处理,使有丝分裂过程中纺锤体的形成受阻,导致体细胞内染色体数目加倍,形成多倍体细胞。
(2)同源染色体不分离:在减数分裂Ⅰ后期,同源染色体不分离导致产生的次级精(卵)母细胞异常,进而使产生的配子全部异常。
(3)姐妹染色单体不分离:在减数分裂Ⅱ后期,姐妹染色单体不分离,导致产生的配子有一半异常。
7.(2022·山东枣庄期中)如图所示为某二倍体雄性动物体内一个正在分裂的细胞局部示意图,其中另一极的结构未绘出。已知该动物的基因型为Aa,下列叙述正确的是 ( )
A.图示细胞为初级精母细胞,应进行均等分裂
B.图示完整细胞内应有6条染色单体
C.图示未绘出的一极一定存在A、a两种基因
D.图示细胞经过分裂能得到1种或2种配子
【答案】A
【解析】图示细胞处于减数分裂Ⅰ后期,且该生物为雄性个体,则图示细胞为初级精母细胞,应进行均等分裂,A正确;图示完整细胞内应有4条染色体,8条染色单体,B错误;若该细胞发生的是基因突变,图示未绘出的一极只存在A、a两种基因中的一种,C错误;若只考虑A、a这一对等位基因,图示细胞经过分裂能得到2种配子,D错误。
8.(2022·青海西宁五校联考)一对表现正常的夫妇生了一个基因型为XbXbY的患病孩子。下列分析中正确的是( )
A.问题可能来自父亲,在减数分裂Ⅰ过程中出现了问题
B.问题可能来自父亲,在减数分裂Ⅱ过程中出现了问题
C.问题一定来自母亲,在减数分裂Ⅰ过程中出现了问题
D.问题一定来自母亲,在减数分裂Ⅱ过程中出现了问题
【答案】D
【解析】根据题干信息可以判断出这对表现正常的夫妇的基因型是XBXb和XBY。由于患病孩子的基因型是XbXbY,因此XbXb来自母方,Y来自父方,A、B错误;因为母亲的基因型是XBXb,含XbXb的卵细胞产生的原因是减数分裂Ⅱ后期,着丝粒分裂后,含Xb的两条染色体都移向了细胞一极,与含Y染色体的正常精子结合后,形成了基因型为XbXbY的孩子,C错误,D正确。
1.下列关于联会和四分体的说法正确的是( )
A.联会的染色体经过复制形成四分体 B.联会的一对同源染色体组成一个四分体
C.联会时期的染色体是不含染色单体的 D.非同源染色体的姐妹染色单体会因缠绕而发生片段交换
【答案】B
【解析】
【分析】
减数第一次分裂前期,同源染色体两两配对形成四分体,因此一个四分体就是一对同源染色体,且四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体间会因缠绕而发生交叉互换。
【详解】
A、联会发生在减数第一次分裂前期,而染色体在间期已完成了复制,A错误;
B、在减数分裂过程中,同源染色体两两配对形成四分体,所以联会的一对同源染色体组成一个四分体,B正确;
C、联会时期的染色体都含染色单体,每个四分体都含有4条染色单体,C错误;
D、同源染色体的非姐妹染色单体间会因缠绕而发生交叉互换,D错误。
故选B。
2.图中甲、乙表示某动物体内处于细胞分裂不同时期的细胞图像。据图判断下列叙述错误的是( )
A.由图甲可判断该动物为雌性
B.甲细胞的名称为次级卵母细胞
C.甲细胞中染色体数:核DNA数=1:2
D.乙细胞中无同源染色体,但有姐妹染色单体
【答案】B
【解析】
【分析】
分析图:甲细胞含有同源染色体,同源染色体正在分离,处于减数第一次分裂后期,其细胞质不均等分裂,表示的是初级卵母细胞;乙细胞不含同源染色体,且所有染色体的着丝点都处于赤道板上,因此该细胞处于减数第二次分裂中期。
【详解】
A、甲细胞的细胞质不均等分配,是雌性,A正确;
B、甲细胞处于减数第一次分裂后期,表示的是初级卵母细胞,B错误;
C、甲细胞中有4条染色体,DNA为8个,所以染色体数:核DNA数=1:2,C正确;
D、乙细胞中两个染色体一大一小,不是同源染色体,但有姐妹染色单体,应是次级细胞,D正确。
故选B。
3.下列有关减数分裂过程中DNA和染色体的描述,错误的是( )
A.DNA复制后DNA数量加倍,但染色体数量不变
B.染色体数量减半发生在减数第一次分裂
C.染色体数量在减数第二次分裂后期会短暂加倍
D.减数第二次分裂前期的DNA和染色体数量相同
【答案】D
【解析】
【分析】
减数分裂过程:(1)减数第一次分裂间期:染色体的复制。(2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数第二次分裂:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】
A、DNA复制后导致DNA数目加倍,但染色体数目不变,染色体数目的加倍与着丝点分裂有关,A正确;
B、由于减数第一次分裂后期,同源染色体分离,因此染色体数目减半发生在减数第一次分裂,B正确;
C、染色体数量在减数第二次分裂后期会由于着丝点分裂而出现暂时性的加倍,C正确;
D、减数第二次分裂前期的DNA的数量是染色体数量的两倍,D错误。
故选D。
4.精子和卵细胞相互识别并融合成为受精卵的过程叫受精作用,下列关于受精作用的表述不正确的是( )
A.受精作用的细胞学基础为细胞之间的信息交流和细胞膜的流动性
B.受精卵中的染色体一半来自父方,一半来自母方
C.受精作用的实质是细胞膜的融合
D.完成受精后,受精卵变得活跃,易于进行细胞分裂
【答案】C
【解析】
【分析】
受精作用:1、概念:精子和卵细胞融合成受精卵的过程叫受精作用。2、过程:精子的头部进入卵细胞。尾部留在外面。紧接着,在卵细胞细胞膜的外面出现一层特殊的膜,以阻止其他精子再进入。精子的头部进入卵细胞后不久,里面的细胞核就与卵细胞的细胞核相遇,使彼此的染色体会合在一起。3、结果:(1)受精卵的染色体数目恢复到体细胞的数目,其中有一半的染色体来自精子(父亲),一半的染色体来自卵细胞(母亲)。(2)细胞质主要来自卵细胞。
【详解】
A、受精作用需要精卵细胞的识别和融合,因此细胞学基础为细胞之间的信息交流和细胞膜的流动性,A正确;
B、受精卵中的染色体一半来自父方(精子),一半来自母方(卵细胞),B正确;
C、受精作用的实质是精卵细胞核融合为一个核,C错误;
D、受精作用使卵细胞的缓慢代谢转变为旺盛代谢,从而促进受精卵分裂,D正确。
故选C。
5.下图所示为某生物细胞分裂过程示意图(体细胞染色体数为2N)。下列相关叙述正确的是( )
A.BC段与HI段、LM段的变化原因相同
B.图中IJ段与OP段可能对应的时期相同
C.处于CD段的核DNA数与OP段相同.
D.AF段都可能存在四分体,MO段无四分体
【答案】C
【解析】
【分析】
分析图可知,图中BC段和HI段染色体增加的原因的着丝粒断裂,DE段染色体减少的原因是细胞分裂的结果,FG染色体减少的原因是完成减数第一次分裂,JK段染色体减少的原因是完成减数第二次分裂,LM段核DNA数目增加的原因是受精作用导致的,NO段核DNA增加的原因是DNA的复制。
【详解】
A、分析图可知,图中BC段和HI段染色体相对数增加的原因是着丝粒分裂,LM段核DNA数目增加的原因是受精作用导致的,A错误;
B、分析图可知,图中IJ段染色体数目暂时增加的原因是因为减数第二次分裂后期着丝粒分裂导致的,OP段核DNA增加的原因是因为NO段DNA的复制,由于减数第一次分裂会使染色体和核DNA数目减半,所以OP段不能表示减数第二次分裂过程中的核DNA数目,因此图中IJ段与OP段对应的时期不可能相同,B错误;
C、分析图可知,CD段染色体数目加倍,可以表示有丝分裂的后期和末期未结束之前,此时细胞内核DNA数目因为间期的复制等于此时细胞中染色体的数目为4N,同样OP段核DNA增加的原因是NO段DNA的复制,所以此时核DNA的数目也为4N,因此处于CD段的核DNA数与OP段相同,C正确;
D、四分体存在于减数第一次分裂前期和中期,AE段表示有丝分裂,不存在四分体,MO段表示有丝分裂,也不具有四分体,D错误。
故选C。
6.下列有关动物精子和卵细胞形成过程的叙述,错误的是( )
A.次级精母细胞可能含1条X染色体,次级卵母细胞可能含2条X染色体
B.精子的形成过程需要经过变形,卵细胞的形成不需要经过变形
C.若细胞在减数分裂Ⅱ中期有染色体22条,则可产生11个四分体
D.一个精原细胞和一个卵原细胞经减数分裂产生的生殖细胞数量不同
【答案】C
【解析】
【分析】
减数分裂过程:
(1)分裂间期:染色体的复制;
(2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。
(3)减数第二次分裂过程:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】
A、次级精母细胞可能含有0条、1条或2条X染色体,次级卵母细胞可能含1条或2条X染色体,A正确;
B、精子的形成过程需要经过变形,变形后的精子体积小,便于游动,有利于受精过程的完成,而卵细胞的形成不需要经过变形,B正确;
C、若细胞在减数分裂Ⅱ中期有染色体22条,说明该生物的体细胞中含有22对同源染色体,则在减数第一次分裂过程中可产生22个四分体,C错误;
D、一个精原细胞经过减数分裂会形成四个精细胞,而一个卵原细胞经减数分裂只能产生一个卵细胞,D正确。
故选C。
7.如图表示一个雄性动物精巢内的细胞在分裂过程中,每条染色体上DNA含量的变化。下列叙述正确的是( )
A.bc段一定会导致染色体数目加倍 B.cd段细胞内一定存在着同源染色体
C.de段细胞内的染色体数目一定加倍 D.ef段细胞核DNA一定是cd段的一半
【答案】C
【解析】
【分析】
分析曲线图:bc段形成的原因是DNA的复制;cd段一条染色体含有2个DNA分子,此时染色体含姐妹染色单体;de段形成的原因是着丝粒分裂,姐妹染色单体分离;ef段,一条染色体含有一个DNA分子。
【详解】
A、bc段表示染色体的复制,DNA的数量加倍,但染色体的数目不变,A错误;
B、cd段也可表示减数第二次分裂的前期和中期,此时细胞中不含有同源染色体,B错误;
C、de段着丝点分裂,染色体数目加倍,C正确;
D、ef段可以表示有丝分裂的后期和末期,有丝分裂后期细胞核DNA数目等于cd段,D错误。
故选C。
8.某二倍体(2n)植物的基因型为AaBb,相关基因的位置如下图所示。已知基因A/a、B/b分别控制两对相对性状,且基因A对基因a为完全显性,基因B对基因b为完全显性。不考虑突变与互换,下列相关分析正确的是( )
A.该植物自交和测交,F1表型比例分别为9∶3∶3∶1和1∶1∶1∶1
B.该植物细胞的减数分裂Ⅰ后期,细胞两极均含A、a、B、b 4种基因
C.该植物细胞的有丝分裂中期和减数分裂Ⅱ后期,细胞中均含2n条染色体
D.该植物细胞的有丝分裂后期和减数分裂Ⅰ后期,均发生同源染色体的分离
【答案】C
【解析】
【分析】
分析图示可知,两对等位基因A/a、B/b位于一对同源染色体上,因此不遵循基因的自由组合定律。
【详解】
A、该植物自交,F1表现型及比例为2∶1∶1,该植物测交,F1表现型及比例为1∶1,A错误;
B、该植物细胞的减数第一次分裂后期,由于同源染色体分离,不考虑突变与交叉互换,细胞两极不存在等位基因,B错误;
C、该植物细胞有丝分裂中期与减数第二次分裂后期的染色体数目与正常体细胞一致,均含2n条染色体,C正确;
D、该植物细胞的有丝分裂后期不发生同源染色体的分离,D错误。
故选C。
9.甲、乙两图为处于不同分裂时期的某动物细胞示意图;丙图为细胞分裂过程中每条染色体上DNA含量变化曲线。下列相关叙述不正确的是( )
A.乙图细胞发生了交换,其发生于丙图中的AB段对应时期
B.该动物一定为雌性,乙图为次级卵母细胞,处于减数第二次分裂后期
C.甲、乙两图细胞所处分裂时期可分别位于丙图的BC段、DE段
D.甲的子细胞可能进行乙对应的分裂方式,乙的子细胞一般不能进行甲对应的分裂方式
【答案】A
【解析】
【分析】
由图可知,甲处于有丝分裂的中期,乙处于减数第二次分裂的后期,丙图中AB段可表示有丝分裂或减I前的间期,BC段可表示有丝分裂的前中期、减I和减II的前中期,CD段可表示有丝分裂后期、减II的后期, DE 段可表示有丝分裂后、末期,减II的后、末期。
【详解】
A、乙处于减数第二次分裂的后期,乙图细胞发生了交换,其发生于减数第一次分裂前期,发生于丙图中的BC段对应时期,A 错误;
B、根据图中染色体判断,甲图细胞处于有丝分裂中期,乙图细胞处于减数第二次分裂后期,且乙细胞质不均等分裂,可知该动物为雌性,乙图为次级卵母细胞,处于减数第二次分裂后期,B正确;
C、甲含有染色单体,对应丙的BC段,乙不含染色单体,对应丙图的DE,C正确;
D、原始生殖细胞也进行有丝分裂,其子细胞部分可进行减数分裂,所以甲的子细胞可能进行乙对应的分裂,但减数分裂产生的子细胞为生殖细胞,一般不能进行有丝分裂,D正确。
故选 A。
10.下图为某动物体内细胞分裂的一组图像,有关叙述正确的是( )
A.图中①、②、③细胞中染色体与核DNA比例为1∶2
B.细胞①、②、③、⑤产生的子细胞中均有同源染色体
C.一般情况下,正在发生等位基因分离的是细胞①
D.④细胞中染色体与核DNA分子数目比例为1∶1
【答案】D
【解析】
【分析】
分析题图:①细胞含有同源染色体,着丝点已经分裂,处于有丝分裂后期;②细胞含有同源染色体,同源染色体正在分离,处于减数第一次分裂后期;③细胞含有同源染色体,着丝点都排列在赤道板上,处于有丝分裂中期; ④细胞不含同源染色体,着丝点已经分裂,处于减数第二次分裂后期;⑤细胞处于间期。
【详解】
A、①细胞中着丝点已经分裂,染色体与核DNA之比为1∶1,A错误;
B、细胞②处于减数第一次分裂后期,正在发生同源染色体的分离,其产生的子细胞中不含同源染色体,B错误;
C、一般情况下,正在发生等位基因分离的是处于减数第一次分裂后期的细胞②,C错误;
D、④细胞处于减数第二次分裂后期,着丝点分裂,细胞中染色体与核DNA分子数目比例为1∶1,D正确。
故选D。
1.受精作用是精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程,对于维持生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,以及生物的遗传和变异具有重要的作用。下列关于受精作用的叙述,正确的是( )
A.只有同种生物的精子和卵细胞才能完成受精作用
B.受精卵姐妹染色单体上的DNA来自精子和卵细胞
C.精子和卵细胞融合导致受精卵发生基因重组
D.受精卵发生细胞增殖和分化等过程使胚胎不断发育
【答案】D
【解析】
【分析】
在受精作用进行时,通常是精子的头部进入卵细胞。尾部留在外面。紧接着,在卵细胞细胞膜的外面出现一层特殊的膜,以阻止其他精子再进入。精子的头部进入卵细胞后不久,里面的细胞核就与卵细胞的细胞核相遇,使彼此的染色体会合在一起。这样,受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目,其中有一半的染色体来自精子(父方),另一半来自卵细胞(母方)。
【详解】
A、在人工诱导等条件下,异种生物的精子和卵细胞也可以完成受精作用,A错误;
B、受精卵姐妹染色单体上的DNA来源相同,均来自精子或均来自卵细胞,B错误;
C、卵细胞和精子结合的随机性,基因重组发生在形成配子过程中,C错误;
D、受精卵发生细胞增殖和分化等过程是胚胎发育的基础,D正确。
故选D。
2.“一母生九子,九子各不同”,这句话体现了有性生殖产生的后代具有多样性,下列叙述中不属于其原因的是( )
A.减数分裂时,染色体经复制后平均分配到子细胞
B.减数分裂时,非同源染色体的自由组合
C.减数分裂时,同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换
D.受精时,雌雄配子的随机结合
【答案】A
【解析】
【分析】
基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的非等位基因重新组合,包括两种类型:(1)自由组合型:减数第一次分裂后期,随着非同源染色体自由组合,非同源染色体上的非等位基因也自由组合。(2)交叉互换型:减数第一次分裂前期(四分体),基因随着同源染色体的非等位基因的交叉互换而发生重组。此外,某些细菌(如肺炎双球菌转化实验)和在人为作用(基因工程)下也能产生基因重组。
【详解】
A、减数分裂时,染色体经复制后平均分配到子细胞,保证亲子代之间遗传性状的稳定性,不能体现有性生殖产生的后代具有多样性,A正确;
B、减数分裂时,非同源染色体的自由组合的同时,位于非同源染色体上的非等位基因自由组合,形成了多种多样的配子,B错误;
C、减数分裂时,同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换,导致基因重组,形成了多种多样的配子,C错误;
D、受精时,雌雄配子的随机结合,进而导致受精卵中出现多种基因型组合,D错误。
故选A。
3.植物的有性生殖过程中,一个卵细胞与一个精子成功融合后通常不再与其他精子融合。我国科学家最新研究发现,当卵细胞与精子融合后,植物卵细胞特异表达和分泌天冬氨酸蛋白酶ECS1和ECS2。这两种酶能降解一种吸引花粉管的信号分子,避免受精卵再度与精子融合。下列叙述错误的是( )
A.防止多精入卵能保持后代染色体数目稳定
B.未受精的情况下,卵细胞不分泌ECS1和ECS2
C.多精入卵可以产生更多的种子
D.ECS1和ECS2通过影响花粉管导致卵细胞和精子不能融合
【答案】C
【解析】
【分析】
1、受精作用:
(1)概念:受精作用是指卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。
(2)基本过程:细胞膜融合→精子的头部进入卵细胞(尾部留在外面)→卵细胞的细胞膜发生复杂的生理过程,阻止其他精子再进入→精子和卵细胞的细胞核相互融合→受精卵。
(3)实质:精子的细胞核与卵细胞的细胞核相互融合。
(4)结果:受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目,其中一半染色体来自精子(父方),另一半来自卵细胞(母方)。
2、减数分裂和受精作用的意义:
(1)使同一双亲的后代呈现多样性,有利于生物在自然选择中进化,体现了有性生殖的优越性。
(2)对维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,对生物的遗传和变异都具有重要的意义。
【详解】
AC、多精入卵会导致子代有来自卵细胞和多个精细胞的染色体,不会产生更多种子,反而会破坏亲子代之间遗传信息的稳定性,因此一个卵细胞与一个精子成功融合后通常不再与其他精子融合。防止多精入卵可以保证子代遗传信息来自一个精子和一个卵细胞,能保持后代染色体数目稳定,A正确,C错误;
B、结合题意“当卵细胞与精子融合后,植物卵细胞特异表达和分泌天冬氨酸蛋白酶ECS1和ECS2”可知,未受精的情况下,卵细胞不分泌ECS1和ECS2,B正确;
D、据题意可知,ECS1和ECS2能降解一种吸引花粉管的信号分子,避免受精卵再度与精子融合,推测该过程是由于ECS1和ECS2通过影响花粉管导致卵细胞和精子不能融合,D正确;
故选C。
4.如图为某二倍体生物细胞分裂示意图。下列叙述正确的是( )
A.该细胞为初级精母细胞,含有7个核DNA分子
B.1号染色体上着丝粒与两极发出的纺锤丝相连
C.该细胞完成减数分裂后可形成3种的生殖细胞
D.位于4号染色体上的基因在3号上无等位基因
【答案】C
【解析】
【分析】
分析题图:细胞中两两配对的同源染色体开始分离,处于减数第一次分裂后期。
【详解】
A、3号为Y染色体(端着丝粒染色体),图中已完成复制,3号含有2条染色单体,所以该细胞中共有8条染色单体,即含8个核DNA分子,A错误;
B、1号染色体上着丝粒与一极发出的纺锤丝相连,B错误;
C、1号和3号染色体进入的次级精母细胞形成2个1种生殖细胞,2号姐妹染色单体上出现A或a基因是基因突变的结果,会形成2个2种,共3种,C正确;
D、3号与4号分别为Y染色体和X染色体,存在同源区段,位于4号染色体上的同源区段的基因在3号上存在等位基因,D错误。
故选C。
5.2022北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”是以中国的国宝大熊猫为原型设计创作,“墩墩”象征着朴实和憨厚与大熊猫的形象相当契合。已知大熊猫的体细胞有42条染色体,性别决定方式为XY型,下列有关大熊猫说法不正确的是( )
A.一只大熊猫在不同时期产生的卵细胞,其染色体组合具有多样性
B.受精过程中精子和卵细胞各提供一半的遗传物质
C.雌雄大熊猫性原细胞的分裂方式相同,但是产生成熟生殖细胞的数目有差异
D.大熊猫的性别差异由受精卵中性染色体组成决定
【答案】B
【解析】
【分析】
受精过程:精子的头部进入卵细胞。尾部留在外面。紧接着,在卵细胞细胞膜的外面出现一层特殊的膜,以阻止其他精子再进入。精子的头部进入卵细胞后不久,里面的细胞核就与卵细胞的细胞核相遇,使彼此的染色体会合在一起。
【详解】
A、大熊猫产生卵细胞的方式是减数分裂,在减数分裂过程中存在同源染色体分离,非同源染色体自由组合,所以不同时期产生的卵细胞染色体组合具有多样性, A正确;
B、受精过程中精子只有头部进入卵细胞,后代的细胞核中精子和卵细胞各提供一半的遗传物质,但是细胞质中遗传物质均来自卵细胞,B错误;
C、雌雄大熊猫性原细胞的分裂方式相同,都有减数分裂和有丝分裂,但是产生成熟生殖细胞的数目有差异,一个精原细胞可以产生四个精细胞,而一个卵原细胞只能产生一个卵细胞,C正确;
D、由题干可知,大熊猫性别决定方式为XY型,故大熊猫的性别差异由受精卵中性染色体组成决定,D正确。
故选B。
6.在减数分裂形成四分体时,四分体的非姐妹染色单体之间经常发生缠统,并交换相应的片段,导致产生的配子类型改变。某基因型为AaBb的二倍体,A与B位于一条染色体上,但形成配子时有40%的细胞发生了一次上述片段交换,则该个体产生配子的种类及比例为( )
A.2种 3:2 B.2种 4:1 C.4种 3:3:2:2 D.4种 4:4:1:1
【答案】D
【解析】
【分析】
减数第一次分裂前期(四分体),基因随着同源染色体的非等位基因的交叉互换而发生重组。
【详解】
某基因型为AaBb的二倍体,A与B位于一条染色体上,形成配子时有40%的细胞发生了一次上述片段交换,说明产生的配子有AB:Ab:aB:ab=1:1:1:1,60%的细胞正常形成配子为AB:ab=1:1,则该个体产生配子为AB:ab:Ab:aB=40%:40%:10%:10%=4:4:1:1,ABC错误,D正确。
故选D。
7.下图为一只果蝇两条染色体上部分基因分布示意图,下列叙述不正确的是( )
A.朱红眼基因cn、暗栗色眼基因cl为非等位基因
B.在有丝分裂中期,X染色体和常染色体的着丝粒都排列在赤道板上
C.在有丝分裂后期,基因cn、cl、v、w会出现在细胞的同一极
D.在减数分裂Ⅱ后期,基因cn、cl、v、w不会出现在细胞的同一极
【答案】D
【解析】
【分析】
图中所示一条常染色体上有朱红眼基因(cn)和暗栗色眼基因(cl)两种基因;X染色体上有辰砂眼基因(v)和白眼基因(w)两种基因;等位基因是指位于一对同源染色体的相同位置的基因,此题中的朱红眼基因和暗栗色眼基因位于一条染色体上,不属于等位基因,同理辰砂眼基因和白眼基因也不是等位基因。
【详解】
A、等位基因是指位于一对同源染色体的相同位置的基因,朱红眼基因cn、暗栗色眼基因cl位于一条常染色体上,不是位于一对同源染色体相同位置的基因,不属于等位基因,A正确;
B、在有丝分裂中期,细胞中的所有染色体的着丝粒都排列在细胞中央的赤道板上,即X染色体和常染色体的着丝粒都排列在赤道板上,B正确;
C、在有丝分裂后期,每条染色体的着丝粒一分为二,姐妹染色单体分离并移向两极,所以基因cn、cl、v、w会出现在细胞的同一极,C正确;
D、在减数分裂Ⅱ后期,图示常染色体和X染色体可进入同一个次级性母细胞,基因cn、cl、v、w可能出现在细胞的同一极,D错误。
故选D。
8.已知某二倍体动物的基因型为Aabb,现分别用带有红色和绿色的荧光物质标记该动物的生殖腺细胞中的基因A和a(如图)。在不考虑突变的情况下,下列有关细胞分裂过程中可能观察到的现象的叙述,正确的是( )
A.进行有丝分裂时,细胞分裂产生的子细胞中都同时含2种颜色的荧光点
B.进行有丝分裂时,某细胞的两极各含有2个荧光点,且4个荧光点的颜色相同
C.进行减数分裂时,每个四分体都含有2个红色荧光点和2个绿色荧光点
D.进行减数分裂时,不会出现一极含1个红色荧光点,另一极含1个绿色荧光点的细胞
【答案】A
【解析】
【分析】
据图分析可知,红色荧光标记基因A,绿色荧光标记基因a。
【详解】
A、进行有丝分裂时,细胞分裂产生的两个子细胞基因型都是Aabb,因此都同时含2种颜色的荧光点,A正确;
B、进行有丝分裂时,某细胞的两极各含有2个荧光点,说明处于有丝分裂后期,每一极都各有1个红色和1个绿色的荧光点,B错误;
C、在减数第一次分裂前期,只有A、a所在染色体形成的四分体有荧光点,而b、b所在染色体形成的四分体没有荧光点,C错误;
D、在减数第二次分裂后期,由于细胞可能在减数第一次分裂前期发生了同源染色体非姐妹染色单体交叉互换,因此可能出现一极含有1个红色荧光点,另一极含有1个绿色荧光点的细胞,D错误。
故选A。
9.基因型为XRXr和XRY的两只长尾小鼠交配,产生了一只短尾雌鼠,通过对这只短尾雌鼠的染色体组成进行分析,发现其体内的性染色体组成为XXY。关于出现这只短尾雌鼠的原因,下列说法正确的是( )
A.亲代雌鼠在减数第一次分裂时两条X染色体未分离
B.亲代雌鼠在减数第二次分裂时两条X染色体未分离
C.亲代雄鼠在减数第一次分裂时两条性染色体未分离
D.亲代雄鼠在减数第一次分裂时两条Y染色体末分离
【答案】B
【解析】
【分析】
根据题意分析可知:基因型为XRXr和XRY的两只长尾小鼠交配,子代应为XRXR、XRXr、XRY、XrY,说明长尾是显性性状。
【详解】
基因型为XRXr和XRY的两只长尾小鼠交配,子代应为XRXR、XRXr、XRY、XrY,正常情况下雌鼠全为长尾,但子代中产生了一只性染色体组成为XXY的短尾雌鼠,说明该雌鼠基因型为XrXrY,发生原因是母本的Xr在减数第二次分裂过程中分离异常,两条X染色体未分离。
故选B。
10.下列示意图分别表示某动物(2n=4)体内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数量的关系,以及细胞分裂图像。请分析并回答:
(1)图①中b柱表示的是________,图②中表示有丝分裂的是________。图①中Ⅲ的数量关系对应于图②中的________。
(2)图①中由Ⅰ变化为Ⅱ的过程,细胞核内发生的分子水平的变化主要是________;由Ⅱ变化为Ⅲ,相当于图②中________的变成乙的过程。
(3)图①中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ所对应的细胞中一定不存在同源染色体的是________,不一定存在同源染色体的是________。
(4)一对夫妇,妻子表现正常,丈夫患色盲,生了一个染色体组成为XXY,且患色盲的儿子。可能原因是父亲产生精子时图②中________图代表的细胞发生异常,也可能是母亲产生卵细胞时图②中________图代表的细胞发生异常。这个色盲儿子产生的精子的种类及比例为________________________。
(5)图A是该种生物的一个精细胞,根据染色体的类型和数目,判断图B中与其来自同一个次级精母细胞的为________。
【答案】(1) 染色单体 甲 乙
(2) DNA分子复制 丙
(3) Ⅲ、Ⅳ I
(4) 丙 乙 1/6XbXb 、1/6Y、1/3Xb、1/3XbY
(5)③
【解析】
【分析】
分析图1:a是染色体、b是染色单体、c是核DNA。
分析图2:甲细胞含有同源染色体,且染色体的着丝粒都排列在赤道板上,处于有丝分裂中期;乙细胞不含同源染色体,处于减数第二次分裂中期;丙细胞含有同源染色体,且同源染色体正在分离,处于减数第一次分裂后期。
(1)
图①中b柱的数量存在0的情况,故b是染色单体;当b存在时,b染色单体与c的数量比为1:1,则c是核DNA,则a是染色体。甲细胞含有同源染色体,且染色体的着丝粒都排列在赤道板上,处于有丝分裂中期;乙细胞不含同源染色体,处于减数第二次分裂中期;丙细胞含有同源染色体,且同源染色体正在分离,处于减数第一次分裂后期,因此图②中表示有丝分裂的是甲。图①Ⅲ中染色体数、染色单体数和核DNA分子数之比为1:2:2,但染色体数目只有正常体细胞的一半,可能处于减数第二次分裂前期和中期,对应于图②中的乙。
(2)
图①中由Ⅰ变化为Ⅱ的过程,细胞中出现染色单体,且DNA含量加倍,由此可推中该过程中,细胞核内发生的分子水平的变化主要是DNA复制。由Ⅱ变化为Ⅲ,染色体数、染色单体数和核DNA分子数都减半,相当于图2中的丙→乙过程。
(3)
图①中,Ⅰ没有染色单体,且染色体数目与体细胞相同,处于细胞分裂分裂间期、有丝分裂末期或者减数第二次分裂后期,不一定存在同源染色体;Ⅱ中染色体数、染色单体数和核DNA分子数之比为1:2:2,且染色体数目与体细胞相同,处于有丝分裂前期、中期或减数第一次分裂,一定含同源染色体;Ⅲ中染色体数、染色单体数和核DNA分子数之比为1:2:2,但染色体数只有正常体细胞的一半,处于减数第二次分裂前期、中期,一定不存在同源染色体;Ⅳ中染色体数、染色单体数和DNA分子数之比为1:0:1,没有染色单体,且染色体数目是体细胞的一半,处于减数第二次分裂末期,一定不存在同源染色体。
(4)
一个染色体组成为XXY且患色盲的儿子,色盲为伴X染色体隐性遗传病,设相关基因为B/b,则该患色盲儿子的基因型为XbXbY,其受精卵可能由Xb和XbY结合而成,也可能由XbXb和Y结合而成。前者是父亲产生精子时,在减数第一次分裂时同源染色体没有分离,导致产生了异常的XbY精子,如图②中丙图;后者是母亲产生卵细胞时,在减数第二次分裂后期,着丝粒分裂后染色体没有分离,导致产生了异常的XbXb卵细胞,如图②中乙图。该患色盲儿子的基因型为XbXbY,减数分裂时,同源染色体随机配对,另一条染色体随机进入子细胞,故这个色盲儿子产生的精子的种类及比例为XbXb:Y:Xb:XbY=2:2:4:4,即1/6XbXb 、1/6Y、1/3Xb、1/3XbY。
(5)
依据精子形成的减数分裂过程可知:一个次级精母细胞经减数第二次分裂形成的两个精细胞的染色体组成应相同。图A是该种生物的一个精细胞,其中含有的小的染色体为白色,大的染色体绝大部分为白色,说明在减数第一次分裂时这对大的同源染色体上的非姐妹染色单体发生了互换,由此可判断图B中与图A来自同一个次级精母细胞的为③。
1.(2021福建) 有同学用下列示意图表示某两栖类动物(基因型为AaBb)卵巢正常的细胞分裂可能产生的细胞,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】减数分裂过程:
1、减数第一次分裂前的间期:染色体的复制。
2、减数第一次分裂:(1)前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;(2)中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;(3)后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;(4)末期:细胞质分裂。
3、减数第二次分裂:(1)前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;(2)中期:染色体形态固定、数目清晰;(3)后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;(4)末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、图示细胞着丝点分裂,细胞中无同源染色体,且细胞质不均等分裂,可次级卵母细胞的表示减数第二次分裂后期,A正确;
B、图示细胞中含有同源染色体,细胞质不均等分裂,应处于减数第一次分裂后期,此时应发生同源染色体分离,与图示a和B、A和b分离不符,B错误;
C、图示细胞处于减数第一次分裂后期,卵细胞形成过程在减数第一次分裂后期应不均等分裂,与题图不符,C错误;
D、图示细胞着丝点分裂,且细胞中含有同源染色体,细胞质不均等分裂,在卵巢正常的细胞分裂不可能产生,D错误。
故选A。
2.(2021天津) 下图为某二倍体昆虫精巢中一个异常精原细胞的部分染色体组成示意图。若该细胞可以正常分裂,下列哪种情况不可能出现( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图:二倍体昆虫的体细胞中各种形态的同源染色体应为两条,该异常精原细胞中某种形态的同源染色体有三条。精巢中的精原细胞既可以进行有丝分裂,也可以进行减数分裂。
【详解】A、若该细胞进行正常的有丝分裂,则后期会出现如图A所示的情况,A不符合题意;
B、该图为异常精原细胞进行减数第二次分裂后期时可能出现的情况,B不符合题意;
C、该图为异常精原细胞进行减数第二次分裂后期时可能出现的情况,C不符合题意;
D、正常分裂时,形态较小的那对同源染色体应该在减数第一次分裂后期分离,该图所示的减数第二次分裂后期不会出现其同源染色体,D符合题意。
故选D。
3.(2021·河北卷,7)图中①②和③为三个精原细胞,①和②发生了染色体变异,③为正常细胞。②减数分裂时三条同源染色体中任意两条正常分离,另一条随机移向一极。不考虑其他变异,下列叙述错误的是( )
A.①减数分裂Ⅰ前期两对同源染色体联会
B.②经减数分裂形成的配子有一半正常
C.③减数分裂Ⅰ后期非同源染色体自由组合,最终产生4种基因型配子
D.①和②的变异类型理论上均可以在减数分裂过程中通过光学显微镜观察到
【答案】C
【解析】分析题图可知,①发生了染色体变异中的易位,在减数分裂Ⅰ前期,两对同源染色体依然会发生联会,A正确;②中含有a基因的染色体多一条,A、a、a所在的三条同源染色体分离时任意两条移向一极,另一条随机移向一极,故只有第三条染色体移向的那极形成的配子有问题。因此②减数分裂形成的配子中有一半是正常的,B正确;③为正常细胞,减数分裂Ⅰ后期,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,最终产生2种基因型的4个配子,C错误;①和②分别属于染色体结构变异和染色体数目变异,都是细胞水平的变异,理论上均可以在光学显微镜下观察到,D正确。
4.(2021·广东卷,16)人类(2n=46)14号与21号染色体二者的长臂在着丝粒处融合形成14/21平衡易位染色体,该染色体携带者具有正常的表型,但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(下图)。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(不考虑互换),下列关于平衡易位染色体携带者的叙述,错误的是( )
平衡易位携带者的联会复合物
A.观察平衡易位染色体也可选择有丝分裂中期细胞
B.男性携带者的初级精母细胞含有45条染色体
C.女性携带者的卵子最多含24种形态不同的染色体
D.女性携带者的卵子可能有6种类型(只考虑如图中的3种染色体)
【答案】C
【解析】有丝分裂中期的染色体,形态和数目是最清晰的,因此可以选择在有丝分裂中期观察平衡易位染色体,A正确;正常男性的初级精母细胞中含有46条染色体,由于一条14号染色体和一条21号染色体融合为一条染色体(14/21平衡易位染色体),故男性携带者的初级精母细胞中含有45条染色体,B正确;减数分裂时联会复合物中的3条染色体,任意2条进入同一个配子中,剩余1条染色体进入另一个配子中,故女性携带者的卵子中最多含23种形态不同的染色体,C错误;假设平衡易位染色体标记为①,14号染色体标记为②,21号染色体标记为③,女性携带者的卵子可能有6种类型,分别是①和②③、②和①③、③和①②,D正确。
5.(2021辽宁)基因型为AaBb的雄性果蝇,体内一个精原细胞进行有丝分裂时,一对同源染色体在染色体复制后彼此配对,非姐妹染色单体进行了交换,结果如右图所示。该精原细胞此次有丝分裂产生的子细胞,均进入减数分裂,若此过程中未发生任何变异,则减数第一次分裂产生的子细胞中,基因组成为AAbb的细胞所占的比例是( )
A. 1/2 B. 1/4 C. 1/8 D. 1/16
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知,该精原细胞有丝分裂产生的两个子细胞的基因型分别是AaBB、Aabb或AaBb、AaBb,具体比例为AaBB:Aabb:AaBb=1:1:2,所有子细胞均进行减数分裂,据此答题。
【详解】由分析可知,进行减数分裂的子细胞中只有1/4Aabb和2/4AaBb精原细胞减数第一次分裂才能产生AAbb的细胞,则概率为1/4×1/2+2/4×1/4=1/4,B正确,ACD错误。
故选B。
6. (2021·6月浙江月选考)某高等动物的一个细胞减数分裂过程如图所示,其中①~⑥表示细胞,基因未发生突变。下列叙述错误的是 ( )
A. ⑥的形成过程中发生了染色体畸变
B.若④的基因型是 AbY,则⑤是abY
C. ②与③中均可能发生等位基因分离
D.①为4 个染色体组的初级精母细胞
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,该细胞中含有Y染色体,故为精原细胞的减数分裂过程,精原细胞的基因型为AaBbXY,且A与B在同一条染色体上,a与b在另一条同源染色体上,①为经过减数第一次分裂间期染色体复制后的初级精母细胞,其基因型为AAaaBBbbXXYY,②③为次级精母细胞,④⑤⑥是减数第二次分裂分裂产生四个子细胞中的三个精细胞。图中显示出来的最后一个子细胞染色体数目异常。
【详解】A、⑥是由③次级精母细胞经过减数第二次分裂形成的,已知的一个精细胞染色体数目异常,有两条X染色体,说明③次级精母细胞在第二次分裂后期X染色单体分离后移向同一极,则⑥中应该缺少一条X染色体,故形成过程中发生了染色体畸变(染色体数目变异),A正确;
B、④和⑤是由②次级精母细胞经过减数第二次分裂形成的,若④的基因型是AbY,对比精原细胞中的染色体上的基因组成,应在减数第一次分裂发生过交叉互换,即产生了同时含有Ab基因和ab基因的两条姐妹染色单体的染色体的次级精母细胞,即②次级精母细胞的基因型AabbYY,分裂后产生的两个子细胞基因型分别为AbY和abY,故⑤的基因组成是abY,B正确;
C、根据B选项的分析可知,减数第一次分裂过程中发生过交叉互换,②次级精母细胞的基因型AabbYY,③次级精母细胞的基因型为AaBBXX,故②与③中姐妹染色单体上均含有等位基因,故在减数第二次分裂时可能发生等位基因分离,C正确;
D、由分析可知,精原细胞的基因型为AaBbXY,含有2个染色体组,①为经过减数第一次分裂间期染色体复制后的初级精母细胞,染色体数目不变,因此①含有2个染色体组,D错误。
故选D。
7.(2021·1月浙江选考)现建立“动物精原细胞(2n=4)有丝分裂和减数分裂过程”模型。1个精原细胞(假定DNA中的P元素都为32P,其它分子不含32P)在不含32P的培养液中正常培养,分裂为2个子细胞,其中1个子细胞发育为细胞①。细胞①和②的染色体组成如图所示,H(h)、R(r)是其中的两对基因,细胞②和③处于相同的分裂时期。下列叙述正确的是( )
A.细胞①形成过程中没有发生基因重组
B.细胞②中最多有两条染色体含有32P
C.细胞②和细胞③中含有32P的染色体数相等
D.细胞④~⑦中含32P的核DNA分子数可能分别是2、1、1、1
【答案】D
【分析】
图中细胞①中同源染色体发生联会,细胞处于减数第一次分裂前期;细胞②不含同源染色体,且着丝点已经分裂,染色体分布在两极,细胞②处于减数第二次分裂后期;细胞②和③处于相同的分裂时期,细胞③处于减数第二次分裂后期;细胞④~⑦都是精细胞;细胞①发生了交叉互换和基因突变。
【详解】
A、图中细胞①处于减数第一次分裂前期,分析细胞①中基因组成可知,发生了交叉互换,即发生了基因重组,A错误;
B、根据DNA分子半保留复制,1个精原细胞(DNA中的P元素都为32P),在不含32P的培养液中正常培养,经过一次有丝分裂产生的子细胞中每条染色体中的DNA分子一条链含32P和另一链不含32P。该子细胞经过减数第一次分裂前的间期复制,形成的细胞①中每条染色体,只有一条单体的DNA分子一条链含有含32P(共4条染色单体含有32P),细胞①形成细胞②会发生同源染色体分离,正常情况下,细胞②有两条染色体含有32P(分布在非同源染色体上,),但根据图可知,H所在的染色体发生过交叉互换,很有可能H和h所在染色体都含有32P,因此细胞②中最多有3条染色体含有32P,B错误;
C、根据B项分析可知,正常情况下,细胞②和③中各有两条染色体含有32P(分布在非同源染色体上),但由于细胞①中发生了H和h的互换,而发生互换的染色单体上不确定是否含有32P,故细胞②和细胞③中含有32P的染色体数可能相等也可能不相等,C错误;
D、如果细胞②的H和R所在染色体含有32P,且细胞②中h所在染色体含有32P,则r在染色体不含有32P,因此形成的细胞④含有32P的核DNA分子数为2个,形成的细胞⑤含有32P的核DNA分子数为1个,由于细胞③的基因型为Hhrr(h为互换的片段),h所在的染色体与其中一个r所在染色体含有32P(H和另一个r所在染色体不含32P),如果含有32P的2条染色体不在同一极,则形成的细胞⑥和⑦都含32P的核DNA分子数为1个,D正确。
故选D。
8.(2021海南)雌性蝗虫体细胞有两条性染色体,为XX型,雄性蝗虫体细胞仅有一条性染色体,为XO型。关于基因型为AaXRO的蝗虫精原细胞进行减数分裂的过程,下列叙述错误的是( )
A.处于减数第一次分裂后期的细胞仅有一条性染色体
B.减数第一次分裂产生的细胞含有的性染色体数为1条或0条
C.处于减数第二次分裂后期的细胞有两种基因型
D.该蝗虫可产生4种精子,其基因型为AO、aO、AXR、aXR
【答案】C
【分析】
减数分裂过程:(1)减数第一次分裂前的间期:染色体的复制。(2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数第二次分裂过程:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】
A、结合题意可知,雄性蝗虫体内只有一条X染色体,减数第一次分离后期同源染色体分离,此时雄性蝗虫细胞中仅有一条X染色体,A正确;
B、减数第一次分裂后期同源染色体分离,雄蝗虫的性染色体为X和O,经减数第一次分裂得到的两个次级精母细胞只有1个含有X染色体,即减数第一次分裂产生的细胞含有的性染色体数为1条或0条,B正确;
C、该蝗虫基因型为AaXRO,由于减数第一次分裂后期同源染色体分离,若不考虑变异,一个精原细胞在减数第二次后期可得到2个次级精母细胞,两种基因型,但该个体有多个精原细胞,在减数第二次分裂后期的细胞有四种基因型,C错误;
D、该蝗虫基因型为AaXRO,在减数分裂过程中同源染色体分离,非同源染色体自由组合,该个体产生的精子类型为AO、aO、AXR、aXR,D正确。
故选C。
9.(2021湖北) 植物的有性生殖过程中,一个卵细胞与一个精子成功融合后通常不再与其他精子融合。我国科学家最新研究发现,当卵细胞与精子融合后,植物卵细胞特异表达和分泌天冬氨酸蛋白酶ECS1和ECS2。这两种酶能降解一种吸引花粉管的信号分子,避免受精卵再度与精子融合。下列叙述错误的是( )
A. 多精入卵会产生更多的种子
B. 防止多精入卵能保持后代染色体数目稳定
C. 未受精情况下,卵细胞不分泌ECS1和ECS2
D. ECS1和ECS2通过影响花粉管导致卵细胞和精子不能融合
【答案】A
【解析】
【分析】受精时精子的头部进入卵细胞,尾部留在外面。紧接着,在卵细胞细胞膜的外面出现一层特殊的膜,以阻止其他精子再进入。精子的头部进入卵细胞后不久,里面的细胞核就与卵细胞的细胞核相遇,使彼此的染色体会合在一起。
【详解】AB、多精入卵会导致子代有来自卵细胞和多个精细胞的染色体,破坏亲子代之间遗传信息的稳定性,因此一个卵细胞与一个精子成功融合后通常不再与其他精子融合。防止多精入卵可以保证子代遗传信息来自一个精子和一个卵细胞,能保持后代染色体数目稳定,A错误,B正确;
C、结合题意“当卵细胞与精子融合后,植物卵细胞特异表达和分泌天冬氨酸蛋白酶ECS1和ECS2”可知,未受精的情况下,卵细胞不分泌ECS1和ECS2,C正确;
D、据题意可知,ECS1和ECS2能降解一种吸引花粉管的信号分子,避免受精卵再度与精子融合,推测该过程是由于ECS1和ECS2通过影响花粉管导致卵细胞和精子不能融合,D正确。
故选A。
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