备考2024届高考生物一轮复习分层练习第四章细胞的生命历程微专题2多角度辨析有丝分裂与减数分裂

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1.[2024衡阳模拟]如图为某动物体内的细胞在细胞分裂过程中一条染色体的行为变化示意图，下列相关叙述错误的是（D ）
A.有丝分裂与减数分裂的①过程细胞核中均存在核DNA数目的加倍
B.有丝分裂与减数分裂的③过程着丝粒分裂，导致染色体数目加倍
C.有丝分裂与减数分裂的④过程均存在细胞质分裂，形成的子细胞与经过③过程形成的细胞相比核DNA数目减半
D.若受精卵中有12对同源染色体，则其分裂过程形成12个四分体
解析 有丝分裂与减数分裂的①过程细胞核中均发生DNA的复制，结果是核DNA数目加倍，染色体数目不变，A正确。③过程着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，导致染色体数目加倍，B正确。④过程可表示有丝分裂末期或减数第二次分裂末期，均存在细胞质分裂，形成的子细胞与经过③过程形成的细胞相比核DNA数目减半，C正确。受精卵进行的是有丝分裂，有丝分裂过程中不会形成四分体，D错误。
2.[2024河北大联考]某细胞（2n）中染色体和基因的关系如图所示，不考虑突变和染色体互换，下列关于该细胞分裂的叙述，正确的是（C ）
A.有丝分裂时染色体复制一次，减数分裂时染色体复制两次
B.基因A和基因b的自由组合只发生在减数分裂Ⅱ后期
C.在减数分裂Ⅰ时细胞中有2个染色体组，在减数分裂Ⅱ时细胞中有1个或2个染色体组
D.在减数分裂Ⅰ时细胞中有1条或2条4号染色体，在减数分裂Ⅱ时细胞中有1条4号染色体
解析 有丝分裂和减数分裂时染色体均复制一次，A错误；基因A和基因b为非同源染色体上的非等位基因，它们的自由组合发生在减数分裂Ⅰ后期，B错误；在减数分裂Ⅰ时细胞中的染色体数目没有发生变化，因而有2个染色体组，在减数分裂Ⅱ时细胞中有1个或2个染色体组，因为在减数分裂Ⅱ后期会发生染色体的着丝粒分裂，染色体数目暂时加倍的过程，C正确；在减数分裂Ⅰ时细胞中有1条4号染色体，不会出现两条，而在减数分裂Ⅱ时细胞中可能出现1条或2条4号染色体，D错误。
3.[情境创新/2024南昌模拟]三体细胞（染色体比正常体细胞多1条）在有丝分裂时，三条染色体中的一条随机丢失，可产生染色体数目正常的体细胞，这种现象称为“三体自救”。某家庭中的男性为正常个体，女性患有进行性肌营养不良（伴X染色体隐性遗传病），这对夫妇生下一个染色体正常的患病女孩。下列说法错误的是（A ）
A.该母亲在减数分裂产生卵细胞的过程中，一定是减数分裂Ⅱ后期发生异常
B.该患病女孩的两条X染色体上的进行性肌营养不良致病基因可能均来自母方
C.该女孩患病的原因可能是来自父方X染色体上的正常基因突变成致病基因
D.若发育为该女孩的受精卵发生“三体自救”，则丢失的染色体可能来自父方
解析 由题意可知，假设相关基因为A、a，则母亲的基因型为XaXa，父亲的基因型是XAY，女儿的基因型是XaXa，则女儿的两条染色体可能都来自母亲，那么有两种情况，可能是减数分裂Ⅰ后期，同源染色体没有分离，也可能是减数分裂Ⅱ后期，含致病基因的姐妹染色单体没有分离，A错误、B正确；若在减数分裂过程中，父亲X染色体上的基因A突变为基因a，父亲产生的基因型为Xa的精子与母亲产生的基因型为Xa的卵细胞结合为受精卵，女儿的基因型就是XaXa，C正确；若减数分裂Ⅱ后期，母亲次级卵母细胞中含致病基因的姐妹染色单体没有分离，女儿的基因型为XAXaXa，发生“三体自救”，女儿丢失了来自父亲的含有A基因的X染色体，女儿的基因型为XaXa，D正确。
4.[2024泰安一中检测]如图所示，一条染色体上有一对等位基因D和d，当染色体的端粒断裂（②）后，姐妹染色单体会在断裂处发生融合（③）。端粒酶是细胞中负责延长端粒的一种酶，由RNA和蛋白质组成。融合的染色体在细胞分裂后期由于纺锤丝的牵引，在两个着丝粒之间的任何一处位置发生随机断裂而发生变异。下列说法错误的是（D ）
A.以上变异可以发生在有丝分裂后期，也可以发生在减数第二次分裂后期
B.图⑤中染色体断裂后子细胞的基因型可能为Dd
C.图⑤中染色体断裂后子细胞核中的染色体数相同
D.端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短，端粒酶可以通过转录修复缩短的部位
解析 据题意可知，若图⑤中发生断裂的部位位于D基因的左侧或d基因的右侧，则D和d基因最后可能分配到同一个子细胞中；若发生断裂的部位位于D和d基因之间，则D和d基因最后可能分配到2个不同的子细胞中，故图⑤中染色体断裂后子细胞的基因型可能为Dd，B正确。据题意可知，图⑤中染色体发生断裂后，两条染色体被分配到两个子细胞中，子细胞细胞核中染色体数目相同，C正确。随着分裂次数的增加，端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短，端粒酶可以通过逆转录修复缩短的部位，D错误。
5.[2023东北师大附中模拟]甲、乙为某雄性二倍体动物（基因型为AaBb）体内不同细胞处于不同分裂时期的示意图，染色体及基因分布如图所示。下列相关叙述错误的是（B ）
甲 乙
A.甲图所示细胞处于有丝分裂后期，有4个染色体组
B.甲图所示细胞中①②染色体上呈现如图所示的基因分布的原因是染色体片段发生了交换
C.乙图所示细胞为次级精母细胞，可产生基因型为AB和aB的两种精子
D.乙图中细胞处于减数分裂Ⅱ后期
解析 甲图所示细胞中着丝粒分裂，移向细胞同一极的染色体中含有同源染色体，故细胞处于有丝分裂后期；乙图所示细胞中着丝粒分裂，移向细胞同一极的染色体中不含同源染色体，故细胞处于减数分裂Ⅱ后期，由于该动物为雄性个体，故该细胞为次级精母细胞。由以上分析可知，甲图所示细胞处于有丝分裂后期，形态大小相同的染色体有4条，故有4个染色体组，A正确。甲图所示细胞进行的是有丝分裂，其中着丝粒分裂后形成的①②染色体上同一位置分别含有A、a基因，原因是发生了基因突变，B错误。乙图所示细胞为次级精母细胞，处于减数分裂Ⅱ后期，根据染色体上的基因组成可知，其可产生基因型为AB和aB的两种精细胞，变形后形成两种精子，C、D正确。
6.[2024重庆一中模拟]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 ）
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.若曲线表示减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ过程染色体组数变化的部分曲线，则n等于2
C.若曲线表示减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ过程核DNA数目变化的部分曲线，则2n等于46
D.若曲线纵轴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
解析 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表示经复制后每条染色体上有2个DNA分子，n表示着丝粒分开后每条染色体上含1个DNA分子，即n等于1，A正确。若曲线表示减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ过程染色体组数变化的部分曲线，减数分裂Ⅰ时含有两个染色体组、减数分裂Ⅱ时含有1个或2个染色体组，B错误。若曲线表示减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ过程核DNA数目变化的部分曲线，减数分裂Ⅰ时含有92个核DNA分子、减数分裂Ⅱ时含有46个核DNA分子，即2n等于92，C错误。细胞质不均等分裂发生在卵细胞的形成过程中，a→b同源染色体数目减半，而减数分裂过程中同源染色体的数目有两种情况，一种情况是有同源染色体（减数分裂Ⅰ），一种情况是无同源染色体（减数分裂Ⅱ），不会出现同源染色体数减半的情况，D错误。
7.[2024沈阳模拟]研究发现，MPF（一种成熟促进因子）在细胞分裂过程中发挥着重要作用，MPF含量升高，可促进核膜破裂，使染色质浓缩成染色体，当MPF被降解时，染色体则解螺旋。如图表示非洲爪蟾卵母细胞体外成熟的分裂机制，其中DE段为减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ之间短暂的时期。下列说法正确的是（C ）
A.MPF可在有丝分裂和减数分裂中发挥作用，且在这两种分裂方式中都有周期性变化
B.AB段为细胞分裂间期，甲、丁蛋白可促进染色体的着丝粒分裂
C.CD段可发生同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合
D.用丙蛋白的抑制剂处理非洲爪蟾卵母细胞可使其无限增殖
解析 由题意可知，MPF含量升高，可促进核膜破裂，使染色质浓缩成染色体，使细胞进入分裂前期。当MPF被降解时，染色体则解螺旋，细胞进入分裂末期，则MPF可在有丝分裂和减数分裂中发挥作用，但只有连续分裂的细胞才具有细胞周期，MPF也才能周期性发挥作用，而进行减数分裂的细胞是不具有细胞周期的，A错误。AB段表示减数分裂Ⅰ前的间期，甲、丁蛋白可促进细胞进入分裂前期，染色体的着丝粒不会分裂，染色体的着丝粒分裂发生在有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期，B错误。CD段表示减数分裂Ⅰ，可发生同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合，C正确。用丙蛋白的抑制剂处理非洲爪蟾卵母细胞可使其停留在减数分裂Ⅱ，不能使其无限增殖，D错误。
二、非选择题
8.[2023德阳模拟，8分]图1表示某二倍体生物（基因型为EeFf）细胞分裂的不同时期和分裂间期每条染色体上DNA数目的变化；图2表示该生物细胞分裂不同时期的细胞模式图（字母E、e代表染色体上的基因）；图3表示细胞分裂过程中可能的染色体数目和核DNA分子数目。请据图回答下列问题：
（1）图1中AB段形成的原因是 DNA复制 ，CD段变化发生在 减数分裂Ⅱ后期或有丝分裂后 期。
（2）图2中，甲细胞中含有 4 个染色体组，甲细胞分裂的前一阶段，细胞中染色体排列的特点是 染色体的着丝粒都排列在细胞中央的赤道板位置处 。
（3）图2中，乙细胞处于图1中的 BC 段，对应图3中的 B （填字母）时期。
（4）图2中，丙细胞的名称是 次级卵母细胞或第一极体 。请仔细观察丙细胞内染色体上的基因，分析产生这种情况的原因是 发生了基因突变或染色体片段的交换 。
解析 （1）图1可表示有丝分裂或减数分裂及分裂前的间期，AB段代表分裂间期DNA的复制，CD段代表着丝粒分裂，发生在有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期。（2）图2中，甲细胞处于有丝分裂后期，含有4个染色体组，甲细胞前的时期为有丝分裂中期，细胞中染色体排列的特点是染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板位置处。（3）图2中，乙细胞处于减数分裂Ⅰ后期，每条染色体均含有2条姐妹染色单体，所以乙细胞处于图1中的BC段，对应于图3中的B时期。（4）图2中乙细胞的细胞质分裂不均等，可知此生物为雌性，丙细胞处于减数分裂Ⅱ中期，所以丙细胞的名称是次级卵母细胞或第一极体。图中染色体上的两条姐妹染色单体是经复制产生的，染色单体上所含有的基因应是相同的，如果出现不同的情况，则可能是发生了基因突变或同源染色体的非姐妹染色单体在四分体时期发生了染色体片段的交换。
9.[2023雅礼中学二测，9分]科研人员对基因型为AaBb的某二倍体生物（2n＝4）处于不同分裂时期的细胞进行研究。图1是该生物细胞经分裂后产生的某时期的细胞示意图。图2表示该生物中某些细胞的核DNA分子数、染色体数和染色单体数的统计结果。
（1）图1细胞的名称为 次级精母细胞或第一极体 ，与图1细胞同时产生的另一个细胞的基因型可能是 Aabb、AAbb、aabb 。
（2）若图2表示由精原细胞形成精子的过程，其顺序应该是 Ⅲ→Ⅱ→Ⅳ→Ⅲ→V （用序号和箭头表示）。
（3）细胞松弛素B能阻滞细胞分裂而导致染色体数加倍，与正常配子结合可用于培育三倍体。现有三组实验，用细胞松弛素B分别阻滞卵母细胞的减数分裂Ⅰ（甲组）、减数分裂Ⅱ（乙组）和受精卵的第一次卵裂（丙组），分别使其处于图2中 Ⅱ、Ⅲ、Ⅰ 时期。请预测三倍体出现率最低的是 丙 组，理由是 用细胞松弛素B阻滞受精卵的第一次卵裂形成的是四倍体而不是二倍体 。
（4）请从配子形成和受精作用两方面，简要说明遗传多样性的原因： 减数分裂时因非同源染色体自由组合和同源染色体上非姐妹染色单体的互换，可形成多种配子；受精作用时精卵细胞的随机结合形成遗传物质存在差异的受精卵 。
解析 （1）图1细胞没有同源染色体，且着丝粒分裂，处于减数分裂Ⅱ后期，且细胞质均等分裂，则该细胞为次级精母细胞或第一极体；图1细胞的基因型为AaBB，基因型为AaBb的性原细胞分裂产生该细胞的过程中，若发生染色体片段的交换，则产生的另一细胞的基因型为Aabb，若发生基因突变（a突变为A或A突变为a），则产生的另一细胞的基因型为AAbb或aabb。因此与图2细胞同时产生的另一个细胞的基因型可能是Aabb、AAbb、aabb。（2）若图2中表示精原细胞形成精子的过程，其顺序应该是Ⅲ（减数分裂前的间期）→Ⅱ（减数分裂Ⅰ）→Ⅳ（减数分裂Ⅱ前期和中期）→Ⅲ（减数分裂Ⅱ后期和末期）→Ⅴ（减数分裂Ⅱ末期结束）。（3）用细胞松弛素B阻滞细胞分裂使其分别停留在减数分裂Ⅰ末期、减数分裂Ⅱ末期、有丝分裂末期，分别对应于图2中Ⅱ、Ⅲ、Ⅰ；受精卵含2个染色体组，染色体数目加倍后含有四个染色体组，用细胞松弛素B阻滞受精卵的第一次卵裂形成的是四倍体而不是二倍体，故三倍体出现率最低的是受精卵的第一次卵裂（丙组）。（4）减数分裂时因非同源染色体自由组合和同源染色体上非姐妹染色单体之间染色体片段的交换，形成多种配子；受精作用时精卵细胞的随机结合形成遗传物质存在差异的受精卵，从而导致遗传多样性。