【备战2023高考】生物总复习——专题12《减数分裂和受精作用》练习(新教材新高考)
展开专题12 减数分裂和受精作用
1.(2022·湖南常德·高一期末)很多科学家提出的富有专业性和创造性的概念和理论,推动了遗传学的形成和发展。下列有关遗传学概念的说法,错误的是( )
A.同源染色体的形状和大小一般都相同
B.豌豆的高茎和矮茎、兔的短毛和长毛都属于相对性状
C.性状分离是指杂交后代同时出现显性性状和隐性性状的现象
D.基因型相同的个体表型不一定相同,表型相同的个体基因型也不一定相同
【答案】C
【解析】
【分析】
相对性状是指一种生物的同一性状的不同表现类型;性状分离是杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象。
【详解】
A、同源染色体是指大小形态一般相同,一条来自父方、一条来自母方,在减数分裂过程中能够联会的两条染色体,A正确;
B、豌豆的高茎和矮茎、兔的短毛和长毛满足“一种生物的同一性状的不同表现类型”,属于相对性状,B正确;
C、性状分离是指杂种(自交)后代同时出现显性性状和隐性性状的现象,C错误;
D、表型是基因型与环境共同作用的结果,基因型相同,表型不一定相同,表型相同,基因型也不一定相同,D正确。
故选C。
2.(2022·湖南·高一期末)下图是某动物在形成精子过程中某一时期的示意图,下列相关叙述中,正确的是( )
A.该细胞最终能形成4种染色体组成的精细胞
B.该细胞中含有4个四分体
C.此时细胞中有8条染色体,8个DNA分子
D.该细胞同源染色体的姐妹染色单体互换现象将导致基因重组
【答案】A
【解析】
【分析】
该图同源染色体排列在赤道板的两侧,是减数第一次分裂中期图。
【详解】
A、由于发生过交叉互换,该细胞最终能形成4种染色体组成的精细胞,A正确;
B、该细胞中含有2个四分体,B错误;
C、此时细胞中有,4条染色体,8个DNA分子,C错误;
D、该细胞同源染色体的非姐妹染色单体互换现象将导致基因重组,D错误;
故选A。
3.(2022·四川南充·高一期末)如图甲、乙分别表示某哺乳动物体内正在进行分裂的两个细胞,下列相关叙述正确的是( )
A.该动物为雌性,甲图细胞名称为初级卵母细胞
B.甲图正在进行减数分裂,乙图正在进行有丝分裂
C.乙图分裂产生的两个子细胞中一定都含有 Y染色体
D.该动物正常体细胞中的染色体数目是乙图中的两倍
【答案】A
【解析】
【分析】
分析题图:甲图同源染色体分离,非同源染色体自由组合,是减数第一次分裂后期的图像,且细胞质不均等分裂,说明是初级卵母细胞;乙图着丝粒(点)分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极,是减数第二次分裂后期的图像,细胞质均等分裂,说明是极体。
【详解】
A、甲图细胞处于减数第一次分裂后期,且细胞质不均等分裂,是初级卵母细胞,因此该动物的性别为雌性,A正确;
B、乙图不含同源染色体,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,是减数第二次分裂后期的图像,B错误;
C、由于该动物是雌性,所以不含Y染色体,C错误;
D、该动物正常体细胞中的染色体数目和乙图中染色体数目相等,D错误。
故选A。
4.(2022·福建龙岩·高一期末)下列有关减数分裂和受精作用的叙述,错误的是( )
A.1个卵原细胞通过减数分裂形成1个卵细胞
B.受精卵中的DNA一半来自卵细胞,一半来自精子
C.受精作用的实质是精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合
D.受精时卵细胞和精子随机结合,使后代呈现多样性
【答案】B
【解析】
【分析】
减数分裂是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减半的细胞分裂。受精作用是卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。受精卵的染色体,有一半来自精子,另一半来自卵细胞,受精卵的细胞质DNA全部来自于卵细胞。一个卵原细胞经过减数分裂形成1个卵细胞和3个极体。有性生殖后代多样性的原因:①减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合。 ②四分体时期非姐妹染色单体交叉互换。③雌雄配子的随机结合。
【详解】
A、一个卵原细胞到卵细胞的减数过程中,减数第一次分裂初级卵母细胞细胞质不均等分裂,减数第二次分裂次级卵母细胞细胞质又不均等分裂,最终形成1个大的卵细胞和3个小的极体。A正确;
B、精细胞在变形形成精子的过程中,细胞核变形为精子的头部,线粒体在精子的尾部,受精作用时,精子的尾部不进入卵细胞。受精卵的染色体,有一半来自精子,另一半来自卵细胞,受精卵的细胞质DNA几乎全部来自于卵细胞。B错误;
C、精子的头部进入卵细胞后不久,精子的细胞核就与卵细胞的细胞核相融合,使彼此的染色体会合在一起,受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目。C正确;
D、减数分裂过程中发生了基因重组:①减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合。 ②四分体时期非姐妹染色单体交叉互换。使不同的精子和卵细胞中遗传物质不同,受精时卵细胞和精子随机结合.使后代呈现多样性。D正确。
故选B。
5.(2021·广西·钟山中学高一阶段练习)下列有关减数分裂与受精作用的叙述,正确的是( )
A.受精卵中的遗传物质一半来自父方,一半来自母方
B.减数分裂与受精作用使亲子代的体细胞中染色体数目维持恒定
C.人类的次级精母细胞中只含有0或1条Y染色体
D.受精过程中卵细胞和精子是随机结合的,不利于生物的多样性
【答案】B
【解析】
【分析】
减数分裂使成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞减少一半,而受精作用使染色体数目又恢复到体细胞的数目,因此对于进行有性生殖的生物体来说,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的恒定,对于遗传和变异都很重要。
【详解】
A、受精卵中的细胞核遗传物质一半来自父方,一半来自母方,而细胞质中遗传物质几乎都来自母方,A错误;
B、减数分裂使配子中染色体数目减半,经过受精作用又恢复到体细胞的数目,故减数分裂与受精作用使亲子代的体细胞中染色体数目维持恒定,B正确;
C、减数第一次分裂后期,同源染色体分离,减数第一次分裂结束后,性染色体X和Y分别进入到两个次级精母细胞中,此时1条Y染色体含有2条Y染色单体,在后期2条Y染色单体分离成为2条Y染色体,因此人类的次级精母细胞中含有0或1条或2条Y染色体,C错误;
D、由于在减数分裂过程中存在基因重组,使得卵细胞和精子的种类多样化,又由于受精过程中卵细胞和精子随机结合导致后代多种多样,有利于生物的多样性,D错误。
故选B。
6.(2022·河南新乡·高二期末)某雌性动物的基因型为AaBb,某卵原细胞减数分裂产生的两个细胞的部分染色体组成情况如图所示。不考虑基因突变,下列叙述错误的是( )
A.甲可表示次级卵母细胞,乙可表示第二极体
B.与甲细胞同时产生的另一个子细胞的基因型是Aabb
C.若乙细胞是卵细胞,则另外三个极体中有一个基因型与该卵细胞相同
D.A、a和B、b两对等位基因的遗传遵循自由组合定律
【答案】C
【解析】
【分析】
图中甲乙均无同源染色体,甲中含有染色单体,乙中无染色单体,说明甲处于减数第二次分裂前期,乙为卵细胞或极体。
【详解】
A、图中甲乙均无同源染色体,甲中含有染色单体,乙中无染色单体,说明甲处于减数第二次分裂前期,可表示次级卵母细胞,乙为卵细胞或极体(第二极体),A正确;
B、甲细胞的基因型为AaBB,说明A所在的染色体发生了交叉互换,B所在的染色体遵循基因的自由组合定律,则与甲细胞同时产生的另一个子细胞的基因型是Aabb,B正确;
C、若乙细胞是卵细胞,则另外三个极体中对应的基因型为AB、Ab、aB,C错误;
D、A、a和B、b两对等位基因为非同源染色体上的非等位基因,其遗传遵循自由组合定律,D正确。
故选C。
7.(2022·河南·新蔡县第一高级中学高二阶段练习)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(为XO),雌性中为2条(记为XX)。下列有关叙述正确的是( )
A.萨顿以蝗虫精巢为材料研究减数分裂过程,验证了基因位于染色体上的假说
B.选择雄蝗虫的性腺更适合观察减数分裂,因为雄蝗虫的染色体数目更少
C.观察雌蝗虫卵巢中的细胞分裂时,含有2条X染色体的细胞一定处于减数分裂
D.一雄蝗虫和一雌蝗虫交配,产生的后代雌性和雄性各占一半
【答案】D
【解析】
【分析】
根据题意,雄性蝗虫染色体组成为22+XO,产生的精子中染色体组成为11+X或11+O,雌性蝗中染色体组成为22+XX,产生的卵细胞中染色体组成为11+X。
减数分裂过程:
(1)减数第一次分裂间期:染色体的复制(DNA复制和蛋白质合成)。
(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,细胞一分为二,形成次级细胞。
(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、摩尔根以果蝇作材料研究果蝇的眼色遗传,验证了基因位于染色体上的假说,萨顿只是提出“基因位于染色体上”的观点,并未验证,A错误;
B、选择雄蝗虫的性腺观察减数分裂原因是:一方面雄性减数分裂产生的配子较多,另一方面雄配子产生的过程中是连续分裂的,而雌配子不是连续分裂的,卵子要在受精作用之后才发生了第二次减数分裂,B错误;
C、卵巢中既可进行有丝分裂,又可以进行减数分裂,雌性蝗虫体细胞含有两条X,在减数分裂和有丝分裂过程中都会出现含两条X染色体的细胞,C错误;
D、雄性蝗虫产生的精子有两种性染色体组成,即1/2X和1/2O,雌性蝗虫的卵细胞只有一种即X,所以受精后形成的个体为1/2XX和1/2XO,D正确。
故选D。
8.(2022·北京师大附中高一期中)有关受精作用的叙述错误的是( )
A.受精卵中的细胞质一半来自精子,一半来自卵细胞
B.受精时精子的细胞核与卵细胞的核相融合
C.受精卵中的染色体一半来自父方,一半来自母方
D.受精卵中的染色体数与该物种体细胞中的染色体数一致
【答案】A
【解析】
【分析】
受精作用:精子与卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程;结果:受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目,其中有一半的染色体来自父方,另一半来自母方。
【详解】
A、受精卵的细胞核中的遗传物质一半来自父方,一半来自母方,但细胞质中的遗传物质几乎完全来自卵细胞,A错误;
B、受精时,精子和卵细胞的核相互融合,成为受精卵,B正确;
C、受精卵由精子和卵细胞结合而成,染色体一半来自父方,一半来自母方,C正确;
D、经过减数分裂,精子和卵细胞中的染色体数目减半,再经过受精作用,受精卵中的染色体数目又恢复到本物种的染色体水平,故受精卵中的染色体数与该物种体细胞中的染色体数一致,D正确。
故选A。
9.(2022·甘肃·武威第七中学高一竞赛)高等动物进行有性生殖的 3 个生理过程如图所示,则图中①、②、③分别为( )
A.有丝分裂、减数分裂、 受精作用
B.受精作用、减数分裂、有丝分裂和细胞分化
C.有丝分裂、受精作用、减数分裂
D.减数分裂、受精作用、有丝分裂和细胞分化
【答案】B
【解析】
【分析】
1、有丝分裂的特点:亲代细胞的染色体经复制以后,平均分配到两个子细胞中去,能保持前后代遗传性状的稳定性。2、减数分裂使成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞减少一半,而受精作用使染色体数目又恢复到体细胞的数目,因此对于进行有性生殖的生物体来说,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的恒定,对于遗传和变异都很重要。由图可知,图中①、②、③分别是受精作用、减数分裂、有丝分裂。
【详解】
图中①表示配子结合形成合子,即受精作用;②生物体减数分裂形成配子的过程;③表示受精卵进行有丝分裂和细胞分化形成生物体的过程。
故选B。
10.(2022·江苏省木渎高级中学模拟预测)下图是玉米(雌雄异花)的染色体核型(2n=20),不考虑变异,下列叙述正确的是( )
A.该染色体核型中含有2个染色体组,控制同一性状的基因都有2个
B.常用减数第一次分裂中期的染色体进行显微摄影制作该染色体核型图
C.根据图中染色体核型分析可知其性别为雌性
D.玉米的原始生殖细胞减数分裂过程中可以形成10个四分体
【答案】D
【解析】
【分析】
1、玉米是雌雄异花同株的植物,没有性染色体,没有雌株和雄株之分。
2、染色体核型的制作:对有丝分裂中期的细胞中的全部染色体进行显微摄影,再根据染色体的大小、形态进行排列组分而得到的图形。
【详解】
A、玉米为二倍体生物,该染色体核型中含有2个染色体组,图中染色体均含有染色单体,故控制同一性状的基因不一定都是2个,且可能存在多对等位基因控制同一相对性状,控制同一性状的基因数目会更多,A错误;
B、有丝分裂中期染色体形态稳定,数目清晰,是观察染色体的最佳时期,故常用有丝分裂中期的染色体进行显微摄影制作该染色体核型图,B错误;
C、玉米是雌雄异花同株的植物,不存在性染色体,C错误;
D、玉米的染色体组成为2n=20,即10对同源染色体,故其原始生殖细胞减数分裂过程中可以形成10个四分体,D正确。
故选D。
11.(2022·内蒙古呼和浩特·一模)动粒是由姐妹染色单体着丝粒两侧的多层蛋白构成(如图所示),其负责将着丝粒与纺锤丝连结在一起。近期研究发现,纤维冠主要由围绕在动粒外层的促使染色体移动的马达蛋白组成,与纺锤丝微管连接,支配染色体的运动。下列相关叙述正确的是( )
A.马达蛋白和动粒合成于有丝分裂的中期
B.减数第一次分裂后期姐妹染色单体无法分离的原因是马达蛋白不能合成
C.纤维冠支配染色体的运动需要消耗ATP
D.动植物细胞内的纺锤丝都是由细胞两极的中心体发出的
【答案】C
【解析】
【分析】
细胞周期分为两个阶段:分裂间期和分裂期。
(1)分裂间期主要变化:DNA复制、蛋白质合成;
(2)分裂期主要变化:1)前期:①出现染色体:染色质螺旋变粗变短的结果;②核仁逐渐解体,核膜逐渐消失;③纺锤体形成纺锤丝;
2)中期:染色体的着丝点排列在细胞中央的赤道板上.染色体形态、数目清晰,便于观察;
3)后期:着丝点分裂,两条姐妹染色单体分开成为两条子染色体,纺锤丝牵引分别移向两极;
4)末期:(1)纺锤体解体消失(2)核膜、核仁重新形成(3)染色体解旋成染色质形态;④细胞质分裂,形成两个子细胞(植物形成细胞壁,动物直接从中部凹陷)。
【详解】
A、马达蛋白和动粒合成于有丝分裂的间期,A错误;
B、减数第一次分裂后期同源染色体分离,姐妹染色单体不分离,并不是马达蛋白不能合成,B错误;
C、纤维冠支配染色体的运动和分离时需要消耗ATP水解释放的能量,C正确;
D、高等植物细胞内的纺锤丝是由细胞两极发出的,动物细胞内的星射线是由细胞两极的中心体发出的,D错误。
故选C。
12.(2022·山西·模拟预测)下列有关减数分裂和遗传的物质基础,础叙述正确的是( )
A.一条来自于父方,一条来自于母方的染色体组成一对同源染色体
B.水稻体细胞中有12对24条染色体,卵细胞中应有6对12条染色体
C.T2噬菌体DNA有特定的碱基排列顺序和千变万化的碱基配对方式
D.DNA分子一条链上的(G+C)/(A+T)越大,热稳定性越强
【答案】D
【解析】
【分析】
DNA由脱氧核苷酸组成的大分子聚合物。脱氧核苷酸由碱基、脱氧核糖和磷酸构成。其中碱基有4种:腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)和胞嘧啶(C)。
【详解】
A、一条来自于父方、一条来自于母方、形态大小一般相同的染色体组成一对同源染色体,同源染色体在减数第一次分裂前期能配对,A错误;
B、水稻体细胞中有12对24条染色体,12对表示的是体细胞中含有12对同源染色体,而卵细胞中没有同源染色体,因此只能说12条染色体,而不能说6对,B错误;
C、T2噬菌体DNA有特定的碱基排列顺序,而碱基配对方式就只有2种(A-T、G-C),C错误;
D、DNA分子一条链与另一条链是互补的,因此DNA分子一条链上的(G+C)/(A+T)与DNA中的(G+C)/(A+T)相等,G与C之间形成3个氢键,A与T之间形成2个氢键,因此G、C含量多的DNA,热稳定性越强,D正确。
故选D。
13.(2021·天津和平·二模)下图表示某种动物不同个体的某些细胞分裂过程,相关说法不正确的是( )
A.甲、丙两细胞都发生了基因重组
B.乙、丁的染色体数都是体细胞的一半
C.图中的细胞均处于细胞分裂后期
D.可属于卵细胞的形成过程的是甲、乙、丁
【答案】B
【解析】
分析题图:甲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;乙细胞不含同源染色体,且着丝点分裂,处于减数第二次分裂后期;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;丁细胞不含同源染色体,且着丝点分裂,处于减数第二次分裂后期。
【详解】
A、甲和丙细胞都处于减数第一次分裂后期,此时非同源染色体上的非等位基因自由组合,即基因重组,A正确;
B、乙和丁细胞都处于减数第二次分裂后期,此时细胞中染色体数暂时加倍,与体细胞染色体数相同,B错误;
C、结合分析可知,图中甲和丙细胞处于减数第一次分裂后期,乙和丁细胞处于减数第二次分裂后期,即图中的细胞均处于细胞分裂后期,C正确;
D、甲细胞处于减数第一次分裂后期,且细胞质不均等分裂,称为初级卵母细胞;乙细胞处于减数第二次分裂后期,且细胞质不均等分裂,称为次级卵母细胞;丙细胞处于减数第一次分裂后期,且细胞质均等分裂,称为初级精母细胞;丁细胞处于减数第二次分裂后期,且细胞质均等分裂,称为次级精母细胞或第一极体。因此,可属于卵原细胞分裂过程的是甲、乙、丁,D正确。
故选B。
14.(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】
【分析】
染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型。染色体数目变异可以分为两类:一类是细胞内个别染色体的增加或减少,另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
【详解】
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。
15.(2022·江苏·高邮市第一中学模拟预测)维性螺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。下列关于基因型为AaXHO的蝗虫的减数分裂的过程中,无交叉互换,下列叙述正确的是( )
A.处于减数第一次分裂后期的细胞有两条性染色体
B.减数第一次分裂产生的细胞含有的性染色体数为1条
C.处于减数第二次分裂后期的细胞有两种基因型或四种基因型
D.该蝗虫能产生4种精子,其基因型为AO、AXH、aO、axH
【答案】D
【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错误;
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,含有1个X的次级精母细胞,在减数第二次分裂前期中期都是1条性染色体,后期着丝点断裂有2条,不含的有0条,B错误;
C、该蝗虫基因型为AaXHO,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分裂后期有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AaXHO,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、AXH、aXH,D正确。
故选D。
16.(2022·浙江·乐清市知临中学模拟预测)某二倍体高等动物的基因型为DdEe,其1个精原细胞(核DNA全部被32P标记)在不含32P的培养液中正常培养,有丝分裂为2个子细胞,其中1个子细胞通过细胞分裂成如图所示细胞。下列叙述错误的是( )
A.形成图中细胞的过程中发生了基因重组和染色体畸变
B.该精原细胞产生的精细胞不都含有D或d基因
C.与图中细胞同时形成的另一细胞的基因型必为DEE
D.该细胞中被32P标记的染色体可能是2条或3条或4条
【答案】C
【解析】
【分析】
减数分裂是有性生殖的生物产生生殖细胞时,从原始生殖细胞发展到成熟生殖细胞的过程。这个过程中DNA复制一次,细胞分裂两次,产生的生殖细胞中染色体数目是本物种体细胞中染色体数目的一半。
【详解】
A、结合该图可知,左上的染色体之前发生过交叉互换(基因重组)导致其上为d,且右上的染色体上的d为非同源染色体易位而来,A正确;
B、图中为次级精母细胞,产生的精细胞为dde、De,该精原细胞产生的另一次级精母细胞为DEE,产生的精细胞为DE、E,精细胞不都含有D或d基因,B正确;
C、若不考虑基因突变,与图中细胞同时形成的另一细胞的基因型为DEE,若发生基因突变则不一定,C错误;
D、1个精原细胞(核DNA全部被32P标记)在不含32P的培养液中正常培养,有丝分裂为2个子细胞,则细胞中所有染色体的DNA都为一条链含有32P、一条链含有31P,其中1个子细胞通过细胞分裂成如图所示细胞,由于DNA进行半保留复制,因此被32P标记的染色体可能是2条,由于图中发生了染色体变异,若只发生d的移接,则该细胞中被32P标记的染色体可能是3条,若发生d基因和图示未标出基因之间的相互易位,则该细胞中被32P标记的染色体可能是4条,D正确。
故选C。
17.(2022·北京房山·二模)①~⑤是二倍体百合(2n=24)减数分裂不同时期图像。下列说法不正确的是( )
A.图像排列顺序应为①③②⑤④
B.图像②细胞的特点是同源染色体正在分离
C.用根尖分生区的细胞可以观察到上述图像
D.装片制备需要经过解离→漂洗→染色→制片等步骤
【答案】C
【解析】
【分析】
分析题图:图示是在光学显微镜下拍到的二倍体百合的减数分裂不同时期的图象。其中①细胞处于减数第一次分裂前的间期;②细胞处于减数第一次分裂后期;③细胞处于减数第一次分裂前期;④细胞处于减数第二次分裂末期;⑤细胞处于减数第二次分裂后期。
【详解】
A、由分析可知,图像排列顺序应为①减数第一次分裂前的间期、③细胞处于减数第一次分裂前期、②减数第一次分裂后期、⑤减数第二次分裂后期、④减数第二次分裂末期,A正确;
B、图②细胞处于减数第一次分裂后期,特点是同源染色体分离,非同源染色体自由组合,B正确;
C、根尖分生区的细胞不能进行减数分裂,只能进行有丝分裂,故用根尖分生区的细胞不能观察到上述图像,C错误;
D、取百合花药,经过解离、漂洗、染色、制片等步骤制成装片,将装片置于显微镜下,观察百合细胞的减数分裂,D正确。
故选C。
18.(2022·湖南·长郡中学模拟预测)种间和属间杂交是获得单倍体大麦的方法。某研究人员将二倍体大麦(染色体组成为2n)与其近缘种(染色体组成为2m)杂交,发现两者产生的配子可进行正常的受精作用形成合子。但在合子随后的分裂过程中由于染色体间遗传的不亲和性,近缘种的染色体组从合子中被排除,形成单倍性胚胎,最终发育成单倍体大麦。下列叙述错误的是( )
A.形成单倍性胚胎前,合子的染色体组成可能为(n+m)
B.题中所述的遗传不亲和性可能是由于合子发育过程中染色体无法正常联会
C.与正常二倍体大麦植株相比,单倍性胚胎发育成的单倍体大麦植株弱小
D.用一定浓度的秋水仙素处理单倍体大麦幼苗可快速获得纯合大麦植株
【答案】B
【解析】
【分析】
1、单倍体植株的特点:利用二倍体的花粉培育的单倍体植株矮小且高度不育。
2、单倍体育种的过程:利用花粉离体培养技术得到单倍体,再利用秋水仙素处理单倍体幼苗得到纯合子。
3、单倍体育种的优点:明显缩短育种年限且后代都是纯合子。
【详解】
A、合子(受精卵)的染色体是精子与卵细胞的染色体组成总和,再结合题干信息“在合子随后的分裂过程中……形成单倍性胚胎”可知,形成单倍性胚胎前,合子的染色体组成可能为(n+m),A正确;
B、合子(受精卵)的发育是建立在有丝分裂的基础上,该过程中不会发生同源染色体联会,B错误;
C、单倍性胚胎发育成单倍体大麦,与正常二倍体大麦植株相比,单倍体植株弱小,C正确;
D、单倍体大麦幼苗经一定浓度的秋水仙素处理后,染色体数目加倍,可快速获得纯合大麦植株,D正确。
故选B。
19.(2022·浙江·三模)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。下列叙述正确的是( )
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,8个核DNA分子
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】
【分析】
1、有丝分裂不同时期的特点:(1)间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成。(2)前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体。(3)中期:染色体形态固定、数目清晰。(4)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。(5)末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、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可能会发生交叉互换;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、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,着丝粒分裂,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,核DNA分子数为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、若图可知该细胞发生了基因突变,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。
20.(2022·河北承德·高一期末)下图表示某二倍体动物某器官中处于三个不同时期的细胞的分裂图。下列说法正确的是( )
A.正常情况下,该动物的细胞最多有四个染色体组
B.甲细胞处于减数分裂I中期,含4个四分体
C.乙细胞同源染色体分离最终导致染色体数目减半
D.丙细胞通过分裂产生两个基因型相同的卵细胞
【答案】AC
【解析】
【分析】
据图可知:甲同源染色体联会形成四分体,处于减数第一次分裂的前期;乙同源染色体分离,非同源染色体自由组合,细胞质不均等分裂,为初级卵母细胞,处于减数第一次分离的后期;丙无同源染色体,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,细胞质非均等分裂,为次级卵母细胞,图处于减数第二次分裂的后期。
【详解】
A、该动物为二倍体动物,含有2个染色体组,在有丝分裂的后期,染色体数目加倍,染色体组数目也加倍,因此该动物的细胞最多有4个染色体组,A正确;
B、甲细胞正在进行同源染色体两两配对现象,即联会,因此处于减数分裂Ⅰ前期,一对同源染色体上含有4条染色单体,称为一个四分体,因此含有2个四分体,B错误;
C、乙细胞同源染色体分离,分别进入两个子细胞,最终导致形成的子细胞染色体数目减半,C正确;
D、丙细胞细胞质不均等分裂,通过分裂产生两个基因型相同的较大的卵细胞和较小的极体,D错误。
故选AC。
21.(2022·江苏·徐州市第七中学模拟预测)蜜蜂群体中蜂王和工蜂为二倍体(2n=32),雄蜂由卵细胞直接发育而来。下图为雄蜂产生精子过程中染色体行为变化示意图(染色体未全部呈现),下列相关叙述错误的是( )
A.雄蜂和蜂王在形成成熟的生殖细胞过程中都存在同源染色体的分离
B.雄蜂有丝分裂后期与减数第二次分裂后期细胞中都含有32条染色体
C.雄蜂的减数分裂机制能保证1个精原细胞产生4个正常的精子
D.雄蜂产生精子时非同源染色体的自由组合提高了精子中染色体组成的多样性
【答案】ACD
【解析】
【分析】
1、雄蜂是由蜂王未受精的卵细胞发育而来的,属于单倍体,由此说明蜂王的卵细胞具有全能性。
2、雄蜂可进行假减数分裂,能形成2个正常的精子,且精子中只含有一个染色体组。蜂王通过真正的减数分裂产生正常的卵细胞(含一个染色体组)。
3、蜜蜂的雌雄是由单倍体(雄性)和二倍体(雌性)决定的,和性染色体无关,因而不存在真正意义上的性染色体。
【详解】
A、雄蜂是单倍体,没有同源染色体,减数分裂过程中均未出现同源染色体的分离,A错误;
B、雄蜂是单倍体,雄蜂有丝分裂后期与减数第二次分裂后期,着丝点分裂,细胞中都含有32条染色体,B正确;
C、据图可知,雄蜂的减数分裂机制能保证1个精原细胞产生1个正常的精子,C错误;
D、雄蜂不含同源染色体,产生精子过程中不会发生同源染色体分离和非同源染色体的自由组合,D错误。
故选ACD。
22.(2022·江苏江苏·二模)将某精原细胞(2n=8)的核DNA分子用15N标记后置于含14N的培养基中培养,经过三次连续的细胞分裂(不考虑交叉互换与染色体变异)。下列相关叙述正确的是( )
A.若三次细胞分裂都为有丝分裂,则产生的所有子细胞中含15N染色体的细胞最多为8个
B.若三次细胞分裂都为有丝分裂,则第二次分裂后期每个细胞中含有15N的染色体为8条
C.若进行一次有丝分裂后进行减数分裂,则减I后期每个细胞中含15N的染色体有8条
D.若进行一次有丝分裂后进行减数分裂,则产生的所有精细胞中含有15N的染色体共有16条
【答案】ABCD
【解析】
【分析】
1、有丝分裂不同时期的特点:(1)间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;(2)前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;(4)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;(5)末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、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。
3、DNA分子复制方式为半保留复制。
【详解】
A、经过3次有丝分裂得到8个子细胞,第二次有丝分裂时不是将含15N的DNA全部移向细胞的一侧,而是随机分配,则第二次有丝分裂得到的4个子细胞可能全有15N标记,同理第三次有丝分裂最多得到8个含15N标记的子细胞,A正确;
B、如果进行有丝分裂,经过一次细胞分裂后,形成的2个子细胞中的DNA分子都是15N-14N,再复制一次形成2个DNA分子分别是15N-14N、14N-14N,第二次分裂后期每个细胞中含有15N-14N的染色体为8条,含有14N-14N的染色体为8条,B正确;
C、依据DNA分子的半保留复制,若一个标记的精原细胞先进行一次有丝分裂,则形成的2个子细胞中,每个细胞有8个15N-14N的DNA,每个DNA分子都有1条链含有15N,每个子细胞再进行减数分裂,又用14N为原料进行DNA半保留复制,则减I后期每个细胞中都有8条含15N-14N的DNA,8条不含15N的14N-14N的DNA,复制后由于15N-14N、14N-14N的DNA共用着丝粒,故减I后期每个细胞中含15N的染色体有8条,C正确;
D、依据DNA分子的半保留复制,若一个标记的精原细胞先进行一次有丝分裂,则形成的2个子细胞中,每个DNA分子都有1条链含有15N,每个子细胞再进行减数分裂产生的所有精细胞中含有15N的染色体共有8条,以上是其中一个精原细胞的情况,另一个精原细胞情况也相同,故最初一个精原细胞进行有丝分裂,得到两个精原细胞,这两个精原细胞再进行减数分裂,最终产生的8个精细胞中所含的15N的染色体共有16条,D正确。
故选ABCD。
23.(2022·河北唐山·一模)下图为一只正常雄果蝇体细胞中某四条染色体上部分基因分布示意图。不考虑突变的情况下,下列叙述正确的是( )
A.控制焦刚毛与直刚毛的基因在遗传上与性别相关联
B.有丝分裂后期,图示中所有基因均出现在细胞的同一极
C.减数分裂过程中,基因E与基因Sn或sn可形成重组型配子
D.不论是有丝分裂还是减数分裂,染色体均先加倍,后平均分配
【答案】ABC
【解析】
【分析】
题图分析,染色体1和染色体2属于同源染色体,染色体3和染色体4属于一对特殊的同源染色体,为性染色体,染色体1和染色体2为常染色体,据此答题。
【详解】
A、染色体3和染色体4存在等位基因,但染色体形态不同,为性染色体,因此控制焦刚毛与直刚毛的基因在遗传上与性别相关联,A正确;
B、有丝分裂过程中染色体经过精确复制,在平均分配到两个子细胞中,则有丝分裂后期图示中所有基因均出现在细胞的同一极,B正确;
C、由分析可知,染色体1和染色体3、染色体4属于非同源染色体,减数第一次分裂后期,非等位基因可随非同源染色体自由组合而组合,则基因E与基因Sn或sn可形成重组型配子,C正确;
D、减数分裂过程中,染色体数目不加倍,而有丝分裂后期染色体数目先暂时加倍,后平均分配,D错误。
故选ABC。
24.(2022·浙江·模拟预测)将果蝇精原细胞的染色体DNA都被放射性元素标记后,转至不含标记元素的培养液中继续培养,追踪某一个精原细胞分裂过程。由1个精原细胞分裂产生了4个子细胞,可能是进行了2次有丝分裂,也可能是进行了一次减数分裂。不考虑变异因素,下列预测分析正确的是( )
预测子细胞结果
一
二
三
四
五
有标记的细胞个数
4
3
2
1
0
无标记的细胞个数
0
1
2
3
4
A.若是减数分裂,只能是表中预测一
B.若是有丝分裂,表中预测一、二皆有可能
C.若是有丝分裂,表中预测二、三皆有可能
D.若是有丝分裂,表中预测三、四皆有可能
【答案】ABC
【解析】
【分析】
根据题意分析:如果进行有丝分裂,DNA复制一次,再平均分配,第一次分裂形成的两个子细胞都含有放射性,但由于半保留复制,所以含有放射性的DNA只有一条链含有放射性,另一条链没有放射性;在第二次有丝分裂过程中,DNA再进行半保留复制,每条染色体的单体中只有一条单体有放射佳,有丝分裂的后期由于姐妹染色单体分开,随机移向两极,因此形成的四个细胞可能三个有放射性,一个没有放射性,可能两个有放射性,两个没有放射性,可能四个都有放射性。如果进行减教分裂,间期进行复制后,同源染色体的每条染色体上都有放射性标记,减数第一次分裂时同源染色体分高,两个子细胞中的染色体上都含有放射性,两个子细胞分别进行減数第二次分裂,减数第二次分裂的后期,姐妹染色单体分离,由于每条单体都有一条链带有标记,因此未期细胞分裂形成四个子细胞都有放射性。
【详解】
根据分析可知,如果进行减教分裂,形成四个子细胞都有放射性。若是有丝分裂,形成的四个细胞可能三个有放射性,一个没有放射性,可能两个有放射性,两个没有放射性,可能四个都有放射性;
故选ABC。
25.(2022·江苏泰州·模拟预测)下图为某植物(2n=24,基因型为AaBb,两对基因位于两对同源染色体上)减数分裂过程中不同时期的细胞图像,下列有关叙述不正确的是( )
A.应取该植物的花药制成临时装片,才更容易观察到上面的图像
B.图甲、乙细胞中含有同源染色体,都具有12个四分体
C.图丁的每个细胞中染色体和核DNA数目均为甲细胞的一半
D.图戊中4个细胞的基因型不可能为AB、Ab、aB、ab
【答案】BCD
【解析】
【分析】
分析题图:图中甲细胞处于减数第一次分裂中期,乙细胞处于减数第一次分裂后期,丙细胞处于减数第二次分裂中期,丁细胞处于减数第二次分裂后期,戊细胞处于减数第二次分裂末期。
【详解】
A、通过戊含有四个细胞,可知这是一个减数分裂的过程,由于花药中进行减数分裂的细胞数量多,因此应取该植物的花药制成临时装片,才更容易观察到上面的图像,A正确;
B、图甲、乙细胞中含有同源染色体,其中甲细胞含有12个四分体,但乙细胞中同源染色体已经分离,因此不含四分体,B错误;
C、图丁的每个细胞中核DNA数目为甲细胞的一半,但染色体属于与甲细胞相同,C错误;
D、若发生交叉互换,图戊中4个细胞的基因型可能为AB、Ab、aB、ab,D错误。
故选BCD。
26.(2021·宁夏·固原一中一模)图1是基因型为AABb的雄性动物细胞分裂过程中某时期的分裂图像,图2是细胞分裂各时期每条染色体上的DNA数量变化曲线,图3为细胞分裂不同时期的染色体数、染色单体数和DNA分子数的数量关系图,请回答下列有关问题:
(1)图1细胞所处的分裂时期是_____,处于图2曲线_____(用字母表示)区段,对应图3中_____(用甲、乙、丙、丁表示)表示的时期。
(2)图1中异常可能是发生了基因突变,也可能是_____。
(3)若该基因型动物的一个精原细胞产生配子时,有可能正常进行分裂,也有可能发生(2)题中的两种原因,则其可能产生_____种配子,配子种类及比例分别为_____。
【答案】 减数第二次分裂中期 BC 乙 同源染色体的非姐妹染色单上发生了交叉互换 2 AB∶Ab=1∶1或AB∶Ab=1∶3或AB∶Ab=3∶1
【解析】
【分析】
1、图1中的细胞不含同源染色体,处于减数第二次分裂中期。
2、图2表示细胞分裂过程中不同时期每条染色体上DNA分子数的变化,其中AB段形成的原因是DNA分子的复制;BC段表示有丝分裂前期和中期、减数第一次分裂、减数第二次分裂前期和中期;CD段形成的原因是着丝点分裂;DE段表示有丝分裂后期和末期、减数第二次分裂后期和末期。
3、图3甲中染色体:染色单体:DNA=1:2:2,且染色体数目与体细胞相同,属于有丝分裂前期和中期、减数第一次分裂;乙中染色体:染色单体:DNA=1:2:2,且染色体数目是体细胞的一半,处于减数第二次分裂前期和中期;丙中染色体:DNA=1:1,且染色体数目与体细胞相同,处于减数第二次分裂后期;丙中染色体:DNA=1:1,且数目均为体细胞的一半,处于减数第二次分裂末期。
【详解】
(1)由分析可知:图1细胞处于减数第二次分裂中期;此时染色体数目是体细胞的一半,且每条染色体含有2个DNA分子,处于图2曲线BC区段;对应图3中的乙。
(2)图1姐妹染色单体上含有等位基因B和b,可能是发生了基因突变,也可能是交叉互换的结果(因为该个体的基因型为AaBb),即减数第一次分裂联会时期同源染色体的非姐妹染色单体间发生了交叉互换。
(3)若该基因型动物的一个精原细胞产生配子时,有可能正常进行分裂,也有可能发生了(2)题中的原因,则其可能产生2种配子;若是基因突变产生的,则配子种类及比例为AB:Ab=1:3 (B突变为b)或AB:Ab=3:1(b突变为B);若交叉互换,则产生配子种类及比例为AB:Ab=1:1。
【点睛】
本题结合曲线图和细胞分裂图,考查减数分裂的相关知识,要求考生识记减数分裂不同时期的特点,掌握减数分裂过程中染色体数目变化规律,能准确判断图中各区段代表的时期以及细胞分裂图的分裂方式及所处时期。
27.(2022·海南·高一学业考试)某同学利用光学显微镜观察某种动物(2N=6)的卵巢切片,并绘制了甲、乙、丙三个细胞分裂图,丁表示该动物在生殖发育过程中细胞内染色体数目的变化曲线(a、b、c表示生理过程,①~⑦表示不同时期)。请分析回答下列问题:
(1)没有进行细胞分裂的该动物的体细胞中有_____________对同源染色体,甲细胞的名称是_____________,处于丁图中的_____________(填序号)时期。
(2)乙细胞处于______________(填分裂方式及时期),该细胞中含有______________个四分体。
(3)丙细胞的下一个时期染色体数目会______________,出现这种变化的原因是_______________。丁图中④时期曲线变化的原因是_____________,该过程需要进行细胞识别,细胞识别是通过细胞膜上的______________进行的。
【答案】(1) 3 极体或次级卵母细胞 ②
(2) 减数分裂Ⅰ前期(或减数分裂四分体时期) 3
(3) 加倍 染色体的着丝粒分裂 受精作用 受体(或糖蛋白)
【解析】
【分析】
题图分析:图甲细胞没有同源染色体,并且染色体的着丝粒排列在赤道板上,处于减数第二次分裂中期;图乙细胞具有联会现象,处于减数第一次分裂前期;图丙细胞中具有同源染色体,并且染色体的着丝粒排列在赤道板上,处于有丝分裂中期细胞。图丁分析:a过程后染色体数目减半,表示减数分裂过程中染色体数目变化曲线;b表示受精作用过程中染色体数目变化曲线;c过程后染色体数目不变,表示有丝分裂过程中染色体数目变化曲线。
(1)图甲细胞处于减数第二次分裂中期,该细胞中的染色体数目是体细胞的一半,即没有进行细胞分裂的该动物的体细胞中有6条染色体,3对同源染色体,甲细胞中没有同源染色体,处于减数第二次分裂中期,由于图示的细胞取自卵巢,因此,其名称为极体或次级卵母细胞,对应于丁图中②时期。
(2)乙细胞中同源染色体两两配对,处于减数第一次分裂前期,该细胞中含有三对同源染色体,形成3个四分体。
(3)丙细胞处于有丝分裂中期,该时期的下一个时期为有丝分裂后期,此时会发生着丝粒分裂、染色体数目暂时加倍的情况。丁图中④时期后染色体数目恢复到正常体细胞中染色体数目,该变化是由于发生了受精作用引起的,受精过程发生时首先经过精子和卵细胞的识别而后发生精子和卵细胞的融合过程,最终完成受精过程,细胞识别与细胞膜上的受体(或糖蛋白)有关,即细胞膜上的糖蛋白与细胞间的信息交流有关。
28.(2016·浙江金华·高二学业考试)图1表示细胞分裂的不同时期与每条染色体DNA含量变化的关系;图2表示处于细胞分裂不同时期的细胞图象,请据图回答:
(1)图1中AB段形成的原因是________,该过程发生于细胞分裂间期的________期,图1中CD段形成的原因是___________________________。
(2)图2中________细胞处于图1中的BC段,图2中________细胞处于图1中的DE段。
(3)图2乙细胞含有______条染色单体,染色体数与DNA分子数之比为________,该细胞处于________分裂的________期,其产生的子细胞名称为________。
【答案】(1) DNA复制(或染色体复制) S 着丝点分裂
(2) 乙、丙 甲
(3) 8 1:2 减数第一次 后 次级卵母细胞和第一极体
【解析】
【分析】
图1表示细胞分裂过程中一条染色体上的DNA分子的变化,其中AB段染色体上的DNA含量加倍,表示DNA分子在间期发生了复制;CD段染色体上的DNA分子减半,说明染色体的着丝点发生了分裂,可以发生在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期;图2中甲细胞的每一极均有同源染色体,为有丝分裂后期,乙细胞同源染色体分开,非同源染色体自由组合,处于减数第一次分裂后期,丙细胞无同源染色体,含姐妹染色单体的染色体整齐排列在赤道板上,为减数第二次分裂中期。
(1)图中AB段染色体上的DNA含量加倍,表示DNA分子在分裂间期的S期发生了复制;CD段由于着丝点的分裂,每条染色体分成两条子染色体,一条染色体上的DNA分子由2个变为1个。
(2)图2乙细胞、丙细胞每条染色体上有2个DNA分子,处于图1中的BC段;DE段DNA与染色体比值为1:1,对应图2中的甲细胞。
(3)图2乙细胞含有4条染色体,8条染色单体;染色体数与DNA分子数之比为1:2;此时同源染色体分开,非同源染色体自由组合,处于减数第一次分裂后期;且细胞质分裂不均等,故为初级卵母细胞,产生的子细胞分别是次级卵母细胞和第一极体。
1.(2022·重庆·高考真题)人的一个卵原细胞在减数第一次分裂时,有一对同源染色体没有分开而进入次级卵母细胞,最终形成染色体数目异常的卵细胞个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】A
【解析】
【分析】
减数分裂过程:(1)减数分裂前的间期:完成染色体的复制,细胞适度生长。(2)减数第一次分裂:①前期:同源染色体联会,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:同源染色体彼此分离,非同源染色体自由组合;④末期:完成减数第一次分裂,形成两个子细胞。(3)减数第二次分裂:与有丝分裂过程类似,主要发生着丝粒分裂,产生的子染色体移向细胞两极,分配到两个子细胞中。
【详解】
一个卵原细胞在减数第一次分裂时,有一对同源染色体没有分开而进入次级卵母细胞,所形成的次级卵母细胞中多了一条染色体,(第一)极体中少了一条染色体。次级卵母细胞完成减数第二次分裂,产生一个卵细胞和一个(第二)极体,细胞中多了一条染色体。故最终形成染色体数目异常的卵细胞个数为1个,A正确。
故选A。
2.(2022·湖北·高考真题)为了分析某21三体综合征患儿的病因,对该患儿及其父母的21号染色体上的A基因(A1~A4)进行PCR扩增,经凝胶电泳后,结果如图所示。关于该患儿致病的原因叙述错误的是( )
A.考虑同源染色体交叉互换,可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常
B.考虑同源染色体交叉互换,可能是卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常
C.不考虑同源染色体交叉互换,可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常
D.不考虑同源染色体交叉互换,可能是卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常
【答案】D
【解析】
【分析】
减数分裂过程:1、细胞分裂前的间期:细胞进行DNA复制;2、减一前期:同源染色体联会,形成四分体,形成染色体、纺锤体,核仁核膜消失,同源染色体非姐妹染色单体可能会发生交叉互换;3、减一中期:同源染色体着丝点(粒)对称排列在赤道板两侧;4、减一后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合,移向细胞两极;5、减一末期:细胞一分为二,形成次级精母细胞或形成次级卵母细胞和第一极体;6、减二前期:次级精母细胞中染色体再次聚集,再次形成纺锤体;7、减二中期:染色体着丝点排在赤道板上;8、减二后期:染色体着丝点(粒)分离,染色体移向两极;9、减二末期:细胞一分为二,次级精母细胞形成精细胞,次级卵母细胞形成卵细胞和第二极体。
【详解】
A、患儿含有来自母亲的A2、A3,如果发生交叉互换,A2、A3所在的两条染色体可能是同源染色体,卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常,A正确;
B、考虑同源染色体交叉互换,也可能曾经是姐妹染色单体发生交叉互换,卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常,B正确;
C、不考虑同源染色体交叉互换,可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常,C正确。
D、不考虑同源染色体交叉互换,患儿含有三个不同的等位基因,不可能是卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常,D错误。
故选D。
3.(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。
4.(2022·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
【解析】
【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。
5.(2022·全国·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。
6.(2022·浙江·高考真题)果蝇(2n=8)杂交实验中,F2某一雄果蝇体细胞中有4条染色体来自F1雄果蝇,这4条染色体全部来自亲本(P)雄果蝇的概率是( )
A.1/16 B.1/8 C.1/4 D.1/2
【答案】B
【解析】
【分析】
果蝇为XY型性别决定,雄果蝇的Y染色体来自父本,X染色体来自母本,每对常染色体均为一条来自父方一条来自母方。
【详解】
已知F2某一雄果蝇体细胞中有4条染色体来自F1雄果蝇,而F1雄果蝇的这4条染色体中的Y染色体来自亲本的雄性,另外三条常染色体均来自亲本雄果蝇的概率为1/2×1/2×1/2=1/8,即B正确,ACD错误。
故选B。
7.(2022·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。
8.(2021·海南·高考真题)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
【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分裂后期有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·福建·高考真题)一位患有单基因显性遗传病的妇女(其父亲与丈夫表现型正常)想生育一个健康的孩子。医生建议对极体进行基因分析,筛选出不含该致病基因的卵细胞,采用试管婴儿技术辅助生育后代,技术流程示意图如下。
下列叙述正确的是( )
A.可判断该致病基因位于X染色体上
B.可选择极体1或极体2用于基因分析
C.自然生育患该病子女的概率是25%
D.在获能溶液中精子入卵的时期是③
【答案】B
【解析】
【分析】
1、一位患有单基因显性遗传病的妇女,进行基因分析可筛选出不含该致病基因的卵细胞,说明该患病妇女为杂合子。
2、一个卵原细胞减数分裂产生三个第二极体和一个卵细胞,极体最终退化消失。
3、通常说的“卵子”指次级卵母细胞,精卵结合指的是成熟的精子与次级卵母细胞识别,在入卵的同时,次级卵母细胞完成减数第二次分裂产生卵细胞,最后完成精核与卵核的融合。
【详解】
A、由题意可知,患病妇女为杂合子,该显性致病基因可以常染色体上,也可以位于X染色体上,A错误;
B、卵原细胞减数第一次分裂中同源染色体分离,其上基因也随之分离,最终产生一个次级卵母细胞和一个第一极体,二者基因互补,次级卵母细胞减数第二次分裂着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,其上基因也随之分离,最终产生一个卵细胞和一个第二极体,二者基因相同,且卵细胞可用于受精,而极体最后退化消失,因此可选择极体1或极体2用于基因分析,B正确;
C、若显性致病基因用A表示,位于常染色体,则患病妇女基因型为Aa,丈夫正常,基因型为aa,自然生育患该病子女(Aa)的概率是1/2,若显性致病基因位于X染色体上,则患病妇女基因型为XAXa,丈夫的基因型为XaY,自然生育患该病子女(XAXa,XAY)的概率是1/4+1/4=1/2,C错误;
D、在获能溶液中精子入卵(次级卵母细胞)的时期是②,D错误。
故选B。
10.(2021·福建·高考真题)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。
11.(2021·江苏·高考真题)A和a,B和b为一对同源染色体上的两对等位基因。有关有丝分裂和减数分裂叙述正确的是( )
A.多细胞生物体内都同时进行这两种形式的细胞分裂
B.减数分裂的两次细胞分裂前都要进行染色质DNA的复制
C.有丝分裂的2个子细胞中都含有Aa,减数分裂 Ⅰ 的2个子细胞中也可能都含有Aa
D.有丝分裂都形成AaBb型2个子细胞,减数分裂都形成AB、Ab、aB、ab型4个子细胞
【答案】C
【解析】
【分析】
1、有丝分裂不同时期的特点:(1)间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;(2)前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;(4)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;(5)末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、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、生物体内有些特殊的细胞如生殖器官中的细胞既能进行有丝分裂又能进行减数分裂,但体细胞只进行有丝分裂,A错误;
B、减数分裂只在第一次分裂前进行染色质DNA的复制,B错误;
C、有丝分裂得到的子细胞染色体组成与亲代相同,得到的2个子细胞中都含有Aa;减数分裂 Ⅰ若发生交叉互换,则得到 的2个子细胞中也可能都含有Aa,C正确;
D、有丝分裂得到的子细胞染色体组成与亲代相同,都形成AaBb型2个子细胞;因A和a,B和b为一对同源染色体上的两对等位基因,若不考虑交叉互换,则减数分裂能得到两种类型(AB、ab或Ab、aB)的子细胞,D错误。
故选C。
12.(2021·湖北·高考真题)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.未受精的情况下,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。
13.(2021·辽宁·高考真题)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。
14.(2021·天津·高考真题)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。
15.(2021·北京·高考真题)如图为二倍体水稻花粉母细胞减数分裂某一时期的显微图像,关于此细胞的叙述错误的是( )
A.含有12条染色体 B.处于减数第一次分裂
C.含有同源染色体 D.含有姐妹染色单体
【答案】A
【解析】
【分析】
1、减数分裂是指细胞连续分裂两次,而染色体在整个过程只复制一次的细胞分裂方式。
2、四分体指的是在动物细胞减数第一次分裂(减I)的前期,两条已经自我复制的同源染色体联会形成的四条染色单体的结合体。
【详解】
A、图中显示是四分体时期,即减数第一次分裂前期联会,每个四分体有2条染色体,图中有12个4分体,共24条染色体,A错误;
B、四分期时期即处于减数第一次分裂前期,B正确;
C、一个四分体即一对同源染色体,C正确;
D、每个四分体有两条染色单体,四个姐妹染色单体,D正确。
故选A。
16.(2021·浙江·高考真题)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。
17.(2021·河北·高考真题)图中①、②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减数第一次分裂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减数第一次分裂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】
1、精原细胞①中有四条染色体,含有A、a、R、r四种基因,对比正常精原细胞③可知,精原细胞①发生了染色体结构变异中的易位,R基因和a基因发生了位置互换;
2、精原细胞②中含有a基因的染色体多了一条,发生了染色体数目变异。
【详解】
A、①细胞中有四条染色体,为两对同源染色体,在减数第一次分裂前期两对同源染色体联会,A正确;
B、②细胞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,最终产生的配子为1/12AR、1/12Ar、1/12aar、1/12aaR、1/6AaR、1/6Aar、1/6ar、1/6aR,其中正常配子为1/12AR、1/12Ar、1/6ar、1/6aR,刚好占一半,B正确;
C、③细胞减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合,最终产生4个配子,2种基因型,为AR、AR、ar、ar或Ar、Ar、aR、aR,C错误;
D、①发生了染色体结构变异中的易位,②发生了染色体数目变异,理论上通过观察染色体的结构和细胞中的染色体数目就可以观察到,D正确。
故选C。
18.(2021·广东·高考真题)人类(2n=46)14号与21号染色体二者的长臂在着丝点处融合形成14/21平衡易位染色体,该染色体携带者具有正常的表现型,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(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(不考虑交叉互换),下列关于平衡易位染色体携带者的叙述,错误的是( )
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(只考虑图中的3种染色体)
【答案】C
【解析】
【分析】
染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型。染色体数目变异可以分为两类:一类是细胞内个别染色体的增加或减少,另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
【详解】
A、14/21平衡易位染色体,是通过染色体易位形成,属于染色体变异,可通过显微镜观察染色体形态观察14/21平衡易位染色体,而有丝分裂中期染色体形态固定,故观察平衡易位染色体也可选择有丝分裂中期细胞,A正确;
B、题干信息可知,14/21平衡易位染色体,由14号和21号两条染色体融合成一条染色体,故男性携带者的初级精母细胞含有45条染色体,B正确;
C、由于发生14/21平衡易位染色体,该女性卵母细胞中含有45条染色体,经过减数分裂该女性携带者的卵子最多含23种形态不同的染色体,C错误;
D、女性携带者的卵子可能有6种类型(只考虑图6中的3种染色体)分别是:①含有14、21号染色体的正常卵细胞、②含有14/21平衡易位染色体的卵细胞、③含有14/21平衡易位染色体和21号染色体的卵细胞、④含有14号染色体的卵细胞、⑤14/21平衡易位染色体和14号染色体的卵细胞、⑥含有21号染色体的卵细胞,D正确。
故选C。
19.(2021·浙江·高考真题)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
【解析】
【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。
20.(2020·海南·高考真题)某哺乳动物的体细胞染色体数为2n。下列有关该动物精原细胞的叙述,正确的是( )
A.既能进行有丝分裂,又能进行减数分裂
B.分裂过程中的染色体数目不会为n
C.在有丝分裂后期会发生基因重组
D.经过染色体复制产生的初级精母细胞中没有同源染色体
【答案】A
【解析】
【分析】
有丝分裂过程染色体复制一次,细胞分裂一次,产生的子细胞与亲代的染色体数目相同;减数分裂过程染色体复制一次,细胞分裂两次,产生的子细胞染色体数目是亲代的一半。
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,包括自由组合型和交叉互换型,发生在减数分裂过程。
【详解】
A、动物的精原细胞能通过有丝分裂增加精原细胞数量,也能通过减数分裂产生精细胞进行生殖,A正确;
B、精原细胞若进行减数分裂,在减数第二次分裂前期、中期和末期,以及产生的子细胞中染色体数目均为n,B错误;
C、在有丝分裂后期不会发生基因重组,基因重组发生在减数第一次分裂过程,C错误;
D、经过染色体复制产生的初级精母细胞中含有同源染色体,减数第一次分裂后期同源染色体分离,产生的次级精母细胞中不含同源染色体,D错误。
故选A。
21.(2020·北京·高考真题)如图是雄性哺乳动物体内处于分裂某时期的一个细胞的染色体示意图。相关叙述不正确的是( )
A.该个体的基因型为AaBbDd
B.该细胞正在进行减数分裂
C.该细胞分裂完成后只产生2种基因型的精子
D.A、a和D、d基因的遗传遵循自由组合定律
【答案】C
【解析】
【分析】
本题主要考查细胞分裂,图示中可观察到正在发生同源染色体的联会,AB和ab所在的同源染色体之间正在发生交叉互换,因此可判定细胞正在进行减数分裂。
【详解】
A、根据细胞图示中的基因分布可以发现,该个体的基因型应该为AaBbDd,A正确;
B、图中显示同源染色体正在联会,且下方的一对同源染色体正在发生交叉互换,可判定该细胞正在进行减数分裂,B正确;
C、图中细胞发生了同源染色体非姐妹染色单体之间的交叉互换,由此可知该细胞分裂完成后可以产生4种配子,C错误;
D、A、a和D、d基因位于非同源染色体上,因此遵循自由组合定律,D正确;
故选C。
22.(2020·天津·高考真题)一个基因型为DdTt的精原细胞产生了四个精细胞,其基因与染色体的位置关系见下图。导致该结果最可能的原因是( )
A.基因突变
B.同源染色体非姐妹染色单体交叉互换
C.染色体变异
D.非同源染色体自由组合
【答案】B
【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】
从图中看出一个DdTt的精原细胞产生了DT,Dt,dT和dt四种精子,而正常的减数分裂只能产生四个两种类型的精子,所以最可能的原因是这个精原细胞在减数第一次分裂前期,同源染色体非姐妹染色体单体之间发生了交叉互换,产生四种精子。
故选B。
【点睛】
本题需要考生识记减数分裂的基本过程,结合图中四个细胞的基因型进行分析。
23.(2020·浙江·高考真题)若某二倍体高等动物(2n=4)的基因型为DdEe,其1个精原细胞(DNA被32P全部标记)在培养液中培养一段时间,分裂过程中形成的其中1个细胞如图所示,图中细胞有2条染色体DNA含有32P。下列叙述错误的是( )
A.形成图中细胞的过程中发生了基因突变
B.该精原细胞至多形成4种基因型的4个精细胞
C.图中细胞为处于减数第二次分裂后期的次级精母细胞
D.该精原细胞形成图中细胞的过程中至少经历了两次胞质分裂
【答案】B
【解析】
【分析】
已知该二倍体高等动物体细胞中染色体数量为4,分析图示细胞可知,细胞中含有4个染色体,两两分别移向两极,移向同一极的两条染色体不含染色单体,因此该细胞处于减数第二次分裂后期。
【详解】
A、图示细胞中,分别移向两极的由姐妹染色单体分开形成的两条子染色体上同一位置的基因分别为d和D,且除该基因外染色体形态无其他差异,可推测形成该细胞的过程发生了基因突变,A正确;
B、该精原细胞至多形成3种基因型的4个精细胞,B错误;
C、由分析可知,图中细胞为处于减数第二次分裂后期的次级精母细胞,C正确;
D、由于图中细胞只有2条染色体DNA含有32P,说明该精原细胞至少经过2次DNA复制,则至少经历了一次有丝分裂的胞质分裂和减数第一次分裂的胞质分裂,才形成图示细胞,D正确。
故选B。
24.(2020·全国·高考真题)为达到实验目的,需要选用合适的实验材料进行实验。下列实验目的与实验材料的对应,不合理的是( )
实验材料
实验目的
A
大蒜根尖分生区细胞
观察细胞的质壁分离与复原
B
蝗虫的精巢细胞
观察细胞的减数分裂
C
哺乳动物的红细胞
观察细胞的吸水和失水
D
人口腔上皮细胞
观察DNA、RNA在细胞中的分布
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】
【分析】
细胞质壁分离及复原的原理:把成熟的植物细胞放置在某些对细胞无毒害的物质溶液中,当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞液中的水分子就透过原生质层进入到外界溶液中,使原生质层和细胞壁都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的伸缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来,也就是逐渐发生了质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,外界溶液中的水分子就通过原生质层进入到细胞液中,发生质壁分离的细胞的整个原生质层会慢慢地恢复成原来的状态,使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。
【详解】
A、根尖分生区无成熟的大液泡,不能用于观察细胞的质壁分离与复原,A符合题意;
B、蝗虫的精巢细胞可以发生减数分裂,可以用于观察细胞的减数分裂,B不符合题意;
C、哺乳动物的红细胞吸水会膨胀,失水会皱缩,故可以用于观察细胞的吸水和失水,C不符合题意;
D、人的口腔上皮细胞无色,且含有DNA和RNA,可以用于观察DNA、RNA在细胞中的分布,D不符合题意。
故选A。
25.(2020·浙江·高考真题)二倍体高等雄性动物某细胞的部分染色体组成示意图如下,图中①、②表示染色体,a、b、c、d表示染色单体。下列叙述错误的是
A.一个DNA分子复制后形成的两个DNA分子,可存在于a与b中,但不存在于c与d中
B.在减数第一次分裂中期,同源染色体①与②排列在细胞中央的赤道面上
C.在减数第二次分裂后期,2条X染色体会同时存在于一个次级精母细胞中
D.若a与c出现在该细胞产生的一个精子中,则b与d可出现在同时产生的另一精子中
【答案】D
【解析】
【分析】
分析题图可知,此细胞中含有同源染色体,且同源染色体形成四分体,①、②为同源染色体,a、b为姐妹染色单体,c、d为非姐妹染色单体。
【详解】
A、一个DNA分子复制后形成的两个DNA分子,存在于同一条染色体的两条姐妹染色单体上,所以可存在于a与b中,但不存在于c与d中,A正确;
B、在减数第一次分裂中期,同源染色体排列在细胞中央的赤道面上,B正确;
C、在减数第二次分裂后期,着丝点分裂,姐妹染色单体分开形成两条子染色体,所以2条X染色体会同时存在于一个次级精母细胞中,C正确;
D、若a与c出现在该细胞产生的一个精子中,则b与d不可能出现在同时产生的另一精子中,D错误。
故选D。
26.(2019·江苏·高考真题)下图为初级精母细胞减数分裂时的一对同源染色体示意图,图中1~8表示基因。不考虑突变的情况下,下列叙述正确的是
A.1与2、3、4互为等位基因,与6、7、8互为非等位基因
B.同一个体的精原细胞有丝分裂前期也应含有基因1~8
C.1与3都在减数第一次分裂分离,1与2都在减数第二次分裂分离
D.1分别与6、7、8组合都能形成重组型的配子
【答案】B
【解析】
【分析】
由图可知,图中为一对同源染色体,1与2、5与6、3与4、7与8为相同基因,1(或2)与3或4可能是等位基因,5(或6)与7或8可能是等位基因。
【详解】
1与2是相同基因,1与3、4可能互为等位基因,1与6、7、8互为非等位基因,A错误;精原细胞有丝分裂前期与其进行减数分裂时形成的初级精母细胞含有的染色体的数目和基因种类、数目均相同,故均含有基因1~8,B正确;若不考虑交叉互换,1与3会在减数第一次分裂的后期随同源染色体的分开而分离,1与2会在减数第二次分裂的后期随姐妹染色单体的分开而分离,若考虑交叉互换,则1与2可能会在减数第一次分裂的后期随同源染色体分开而分离,1与3可能在减数第二次分裂的后期随姐妹染色单体的分开而分离,C错误;1与5在同一条姐妹染色单体上,5与6是相同的基因,因此1与6的组合不能形成重组配子,D错误。故选B。
27.(2019·浙江·高考真题)二倍体动物某个精原细胞形成精细胞过程中,依次形成四个不同时期的细胞,其染色体组数和同源染色体对数如图所示:
下列叙述正确的是
A.甲形成乙过程中,DNA复制前需合成rRNA和蛋白质
B.乙形成丙过程中,同源染色体分离,着丝粒不分裂
C.丙细胞中,性染色体只有一条X染色体或Y染色体
D.丙形成丁过程中,同源染色体分离导致染色体组数减半
【答案】A
【解析】
【分析】
根据题图分析可知,精原细胞形成精细胞的过程中,S期、减数第一次分裂的前、中、后期均满足甲乙两图中表示的2组染色体组和2N对同源染色体对数;图丙表示减数第二次分裂后期着丝粒断裂后,同源染色体消失,染色体组数暂时加倍的细胞;图丁则表示减数第二次分裂末期形成精细胞后,细胞中的染色体组数和同源染色体对数。
【详解】
DNA复制前需要合成rRNA参与氨基酸的运输,需要合成一些蛋白质,如DNA复制需要的酶等,A选项正确;乙形成丙过程中,同源染色体消失则必然伴随着丝粒的分裂,B选项错误;丙图表示图丙表示减数第二次分裂后期着丝粒断裂后,同源染色体消失,染色体组数暂时加倍的细胞,则性染色体应该是两条X染色体或两条Y染色体,C选项错误;丙形成丁的过程中,为减数第二次分裂,已经不存在同源染色体,是由于细胞分裂成两个而导致的染色体组数减半,D选项错误。
28.(2019·浙江·高考真题)某二倍体动物的一个精原细胞形成精细胞过程中,处于不同分裂时期的细胞示意图如下。下列叙述正确的是( )
A.甲细胞分裂形成的4个精细胞,DNA含量一定相同
B.乙细胞正在进行染色体复制,着丝粒一定不分裂
C.丙细胞有2对同源染色体,非同源染色体的组合类型一定是两种
D.丁细胞发生了染色体交换,①中同一基因座位上的遗传信息一定不同
【答案】C
【解析】
【分析】
1、精子的形成过程:
2、对题图分析可知,甲细胞处于间期,乙细胞处于减数第一次分裂前期,丙细胞处于减数第一次分裂后期,丁细胞处于减数第二次分裂中期。
【详解】
甲细胞分裂形成的4个精细胞的过程中,细胞核的遗传物质是均等分配到4个精细胞中。但细胞质的线粒体中也含有少量的DNA,在分裂过程中是不均等分裂,因此精细胞中DNA含量不相同,A错误;乙细胞处于减数第一次分裂前期,同源染色体联会成四分体,没有进行染色体复制,B错误;丙细胞上下两条染色体形态大小相同为同源染色体,因此有2对同源染色体。左右两条染色体为非同源染色体,其组合类型有2种,C正确;丁细胞处于减数第二次分裂中期,着丝粒排列在赤道面上。减数第一次分裂前期,同源染色体的非姐妹染色单体发生局部交换,D错误。故选C。
【点睛】
掌握精原细胞形成精细胞的具体过程,准确判断题图中各个细胞所处时期是解答本题的关键。
29.(2020·江苏·高考真题)有研究者采用荧光染色法制片,在显微镜下观察拟南芥(2n=10)花药减数分裂细胞中染色体形态、位置和数目,以下为镜检时拍摄的4幅图片。下列叙述正确的是( )
A.图甲、丙中细胞处于减数第一次分裂时期
B.图甲细胞中同源染色体已彼此分离
C.图乙细胞中5个四分体排列在赤道板附近
D.图中细胞按照减数分裂时期排列的先后顺序为甲→乙→丙→丁
【答案】CD
【解析】
【分析】
分析题图可知,由于拟南芥的染色体数为2n=10,故知其细胞内含有5对同源染色体,则甲表示同源染色体正在联会,处于减数第一次分裂前期;乙中四分体排列在赤道板附近,处于减数第一次分裂中期;丙图中染色体移向细胞两极,且每一极均有5条染色体,处于减数第二次分裂后期;丁图形成了四部分,且每部分含有5条染色体,说明形成了4个配子。
【详解】
A、由分析可知,图丙处于减数第二次分裂时期,A错误;
B、图甲细胞中染色体正在联会,B错误;
C、图乙细胞中5个四分体排列在赤道板附近,C正确;
D、由分析可知,图中细胞的分裂顺序为甲→乙→丙→丁,D正确。
故选CD。
30.(2020·江苏·高考真题)已知黑腹果蝇的性别决定方式为XY型,偶然出现的XXY个体为雌性可育。黑腹果蝇长翅(A)对残翅(a)为显性,红眼(B)对白眼(b)为显性。现有两组杂交实验结果如下:
请回答下列问题:
(1)设计实验①与实验②的主要目的是验证__________。
(2)理论上预期实验①的F2基因型共有_________种,其中雌性个体中表现上图甲性状的概率为__________,雄性个体中表现上图乙性状的概率为__________。
(3)实验②F1中出现了1只例外的白眼雌蝇,请分析:
Ⅰ.若该蝇是基因突变导致的,则该蝇的基因型为__________。
Ⅱ.若该蝇是亲本减数分裂过程中X染色体未分离导致的,则该蝇产生的配子为__________。
Ⅲ.检验该蝇产生的原因可用表现型为__________的果蝇与其杂交。
【答案】 眼色性状与性别有关,翅型性状与性别无关 12 0 3/8 XbXb XbXb、Y、Xb、XbY 红眼雄性
【解析】
【分析】
据题图分析可知,实验①和②互为正交和反交,实验①中F1分别为AaXBY(长翅红眼♂)、AaXBXb(长翅红眼♀),实验②中正常情况下F1分别为AaXbY(长翅白眼♂)、AaXBXb(长翅红眼♀),据此分析。
【详解】
(1)据图可知,无论正交还是反交,长翅性状在雌雄中都无差别,而眼色在雄性中结果不同,故通过实验①和②,主要是验证眼色性状的遗传与性别有关,而翅形性状的遗传与性别无关。
(2)据分析可知,实验①中F1分别为AaXBY、AaXBXb,雌雄相互交配所得F2的基因型种类为3×4=12种。F2的雌性个体中不会出现XbXb个体,故表现甲性状即残翅白眼的概率是0;雄性个体中表现乙性状即长翅红眼的概率为3/4×1/2=3/8。
据分析可知,只考虑眼色,实验②中F1分别为XBXb(长红♀)、XbY(长白♂),因此:
I、若F1中出现的长翅白眼♀果蝇是基因突变导致的,则其基因型应为XbXb;
II、若F1中出现的长翅白眼♀果蝇是亲本减数分裂过程中X染色体未分离导致的,则其基因型应为XbXbY,该果蝇经减数分裂产生的配子有XbXb、Y、Xb、XbY。
III、若要鉴别F1中出现的长翅白眼♀果蝇基因型是XbXb还是XbXbY,则应选择某一雄性果蝇与之杂交;若选择XbY,则子代无论雌雄都表现为白色,因此,应该用表现型为红色的雄蝇进行杂交。
【点睛】
本题考查了基因自由组合定律在伴性遗传中的应用、减数分裂过程中可遗传变异的类型等内容,意在考查考生分析图表的能力,要求考生具备设计简单生物学实验的能力,并能对实验现象和结果进行解释、分析的能力。
31.(2019·天津·高考真题)作物M的F1基因杂合,具有优良性状。F1自交形成自交胚的过程见途径1(以两对同源染色体为例)。改造F1相关基因,获得具有与F1优良性状一致的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,过程见途径2。据图回答:
(1)与途径1相比,途径2中N植株形成配子时由于有丝分裂替代减数分裂,不会发生由__________和_____________________________导致的基因重组,也不会发生染色体数目________________。
(2)基因杂合是保持F1优良性状的必要条件。以n对独立遗传的等位基因为例,理论上,自交胚与F1基因型一致的概率是________________,克隆胚与N植株基因型一致的概率是____________。通过途径___________获得的后代可保持F1的优良性状。
【答案】 同源染色体非姐妹染色单体交叉互换 非同源染色体自由组合 减半 1/2n 100% 2
【解析】
【分析】
本题考查可遗传变异和育种的相关知识。由题意可知,可以通过两条途径获得F1的优良性状,途径1为正常情况下F1自交获得具有优良性状的子代,途径2中先对M植株进行基因改造,再诱导其进行有丝分裂而非减数分裂产生卵细胞,导致其卵细胞含有与N植株体细胞一样的遗传信息,再使得未受精的卵细胞发育成克隆胚,该个体与N植株的遗传信息一致。
【详解】
(1)途径1是通过减数分裂形成配子,而途径2中通过有丝分裂产生配子,有丝分裂过程中不发生基因重组,且子细胞中染色体数不减半,故与途径1相比,途径2中N植株形成配子时不会发生同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换和非同源染色体的自由组合,也不会发生染色体数目减半。
(2)由题意可知,要保持F1优良性状需要基因杂合,一对杂合基因的个体自交获得杂合子的概率是1/2,若该植株有n对独立遗传的等位基因,根据自由组合定律,杂合子自交子代中每对基因均杂合的概率为1/2n,故自交胚与F1基因型(基因杂合)一致的概率为1/2n。而克隆胚的形成相当于无性繁殖过程,子代和N植株遗传信息一致,故克隆胚与N植株基因型一致的概率是100%。
(3)途径1产生自交胚的过程存在基因重组,F1产生的配子具有多样性,经受精作用后的子代具有多样性,不可保持F1的优良性状;而途径2产生克隆胚的过程不存在基因重组,子代和亲本的遗传信息一致,可以保持F1的优良性状。
【点睛】
结合题意和图示分析获得具有优良性状的个体的两条途径是解题关键,途径1获得子代的本质为有性生殖,途径2获得子代的本质为无性生殖。
32.(2019·全国·高考真题)环境中的内分泌干扰物是与某种性激素分子结构类似的物质,对小鼠的内分泌功能会产生不良影响。回答下列问题。
(1)通常,机体内性激素在血液中的浓度________________,与靶细胞受体结合并起作用后会_______________。
(2)与初级精母细胞相比,精细胞的染色体数目减半,原因是在减数分裂过程中__________。
(3)小鼠睾丸分泌的激素通过体液发挥调节作用。与神经调节相比,体液调节的特点有__________________________________(答出4点即可)。
【答案】 很低 灭活 染色体复制一次,而细胞连续分裂两次 激素等是通过体液运输的、作用时间比较长、反应速度较缓慢、作用范围较广泛
【解析】
【分析】
激素调节具有微量高效的特点,发挥作用后即被灭活;减数分裂是进行有性生殖的生物在产生成熟生殖细胞时,进行的染色体数目减半的细胞分裂,在此过程中,染色体只复制一次,而细胞分裂两次;神经调节与体液调节的区别体现在作用途径、反应速度、作用范围和作用时间四个方面。
【详解】
(1)激素具有微量高效的特点,受体接受激素的信号后,激素会被酶分解,或运输走。故性激素在血液中的浓度很低,与靶细胞受体结合并起作用后就会被灭活。
(2) 减数分裂是进行有性生殖的生物在产生成熟生殖细胞时,进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂的过程,染色体只复制一次,而细胞分裂两次,导致减数分裂最终形成的精细胞的染色体数目减半。
(3) 与神经调节相比,体液调节的特点有:激素等是内分泌细胞分泌到组织液,然后通过体液运输到全身、没有神经调节速度快,反应速度较缓慢、作用范围较广泛、作用时间比较长。
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