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2022版高考生物选考江苏专用一轮总复习集训：专题9遗传的细胞基础 —模拟
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这是一份2022版高考生物选考江苏专用一轮总复习集训：专题9遗传的细胞基础 —模拟，共23页。
【5年高考】
考点一 减数分裂与受精作用
1.(2020江苏单科,22,3分)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(多选)( )
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
2.(2019江苏单科,11,2分)如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
3.(2018江苏单科,25,3分)如图为一只果蝇两条染色体上部分基因分布示意图,下列叙述正确的是(多选)( )
A.朱红眼基因cn、暗栗色眼基因cl为一对等位基因
B.在有丝分裂中期,X染色体和常染色体的着丝点都排列在赤道板上
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.在减数第二次分裂后期,基因cn、cl、v、w可出现在细胞的同一极
答案 BCD
4.(2020浙江7月选考,21,2分)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
5.(2019浙江4月选考,24,2分)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(点)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
考点二 有丝分裂与减数分裂的综合
6.(2021湖北新高考适应卷,18,2分)人体的各种细胞都是从一个受精卵分裂分化而来的。下列关于卵原细胞与肝细胞的叙述,正确的是( )
A.卵原细胞只进行减数分裂,肝细胞只进行有丝分裂
B.肝炎病毒的遗传物质可以整合到肝细胞的DNA上,因此肝炎可遗传
C.卵原细胞与肝细胞含有的DNA和RNA分子相同,蛋白质不完全相同
D.卵原细胞与肝细胞的基因组相同,基因的表达具有差异
答案 D
7.
(2017江苏单科,16,2分)如图是某生物体(2n=4)正常的细胞分裂示意图,下列有关叙述错误的是( )
A.该细胞处于减数第二次分裂后期
B.若染色体①有基因A,则④有基因A或a
C.若图中的②表示X染色体,则③表示Y染色体
D.该细胞产生的子细胞中有2对同源染色体
答案 A
8.(2018天津理综,4,6分)果蝇的生物钟基因位于X染色体上,有节律(XB)对无节律(Xb)为显性;体色基因位于常染色体上,灰身(A)对黑身(a)为显性。在基因型为AaXBY的雄蝇减数分裂过程中,若出现一个AAXBXb类型的变异细胞,有关分析正确的是( )
A.该细胞是初级精母细胞
B.该细胞的核DNA数是体细胞的一半
C.形成该细胞过程中,A和a随姐妹染色单体分开发生了分离
D.形成该细胞过程中,有节律基因发生了突变
答案 D
9.(2017课标全国Ⅱ,1,6分)已知某种细胞有4条染色体,且两对等位基因分别位于两对同源染色体上。某同学用示意图表示这种细胞在正常减数分裂过程中可能产生的细胞。其中表示错误的是( )
答案 D
10.(2017天津理综,4,6分)基因型为AaBbDd的二倍体生物,其体内某精原细胞减数分裂时同源染色体变化示意图如图。叙述正确的是( )
A.三对等位基因的分离均发生在次级精母细胞中
B.该细胞能产生AbD、ABD、abd、aBd四种精子
C.B(b)与D(d)间发生重组,遵循基因自由组合定律
D.非姐妹染色单体发生交换导致了染色体结构变异
答案 B
11.(2016江苏单科,31,9分)研究人员对珍珠贝(2n)有丝分裂和减数分裂细胞中染色体形态、数目和分布进行了观察分析,图1为其细胞分裂一个时期的示意图(仅示部分染色体),图2中细胞类型是依据不同时期细胞中染色体数和核DNA分子数的数量关系而划分的。请回答下列问题:
图1
图2
(1)图1中细胞分裂的方式和时期是 ,它属于图2中类型 的细胞。
(2)若某细胞属于类型c,取自精巢,没有同源染色体,那么该细胞的名称是 。
(3)若类型b、d、e的细胞属于同一次减数分裂,那么三者出现的先后顺序是 。
(4)在图2的5种细胞类型中,一定具有同源染色体的细胞类型有 。
(5)着丝点分裂导致图2中一种细胞类型转变为另一种细胞类型,其转变的具体情况有 (用图中字母表述)。
(6)珍珠贝卵母细胞分裂一般停留在减数第一次分裂中期,待精子入卵后完成后续过程。细胞松弛素B能阻滞细胞分裂而导致染色体数加倍,可用于诱导三倍体。现有3组实验:用细胞松弛素B分别阻滞卵母细胞的减数第一次分裂、减数第二次分裂和受精卵的第一次卵裂。请预测三倍体出现率最低的是 ,理由是
。
答案 (1)有丝分裂后期 a (2)次级精母细胞 (3)b、d、e (4)a、b (5)b→a;d→c (6)阻滞第一次卵裂 受精卵含二个染色体组,染色体数加倍后形成的个体是四倍体而不是三倍体
12.(2019天津理综,10,10分)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 。
(3)通过途径 获得的后代可保持F1的优良性状。
答案 (1)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 (2)1/2n 100% (3)2
[教师专用题组]
【5年高考】
考点一 减数分裂与受精作用
1.(2020天津,7,4分)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 题图表示4种不同的精细胞。一个精原细胞经过减数分裂形成的4个精细胞通常有两种基因型,题图一个精原细胞经过减数分裂产生4种精细胞,说明在初级精母细胞时期,姐妹染色单体上携带的基因种类有差别,这只能说明MⅠ前期同源染色体的非姐妹染色单体间发生了交叉互换,B正确;若发生基因突变,则可能形成3种精细胞,减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合也不能增加一个精原细胞经减数分裂产生的精细胞种类数,A、D错误;题图中的精细胞未显示发生染色体变异,C错误。
2.(2018浙江4月选考,19,2分)下列关于基因和染色体的叙述,错误的是( )
A.体细胞中成对的等位基因或同源染色体在杂交过程中保持独立性
B.受精卵中成对的等位基因或同源染色体一半来自母方,另一半来自父方
C.减数分裂时,成对的等位基因或同源染色体彼此分离分别进入不同配子
D.雌雄配子结合形成合子(受精卵)时,非同源染色体上的非等位基因自由组合
答案 D 本题以基因、染色体行为为载体,考查考生辨认、解读的能力。同源染色体一般是指大小、形态相同的两条染色体,一条来自父方,一条来自母方,是在减数分裂时可联会的两条染色体。等位基因是指位于同源染色体上的同一位置,控制着一对相对性状的基因。无论是等位基因还是同源染色体,它们都是相对独立的,在杂交过程中可以保持独立性,A、B正确;非同源染色体上的非等位基因随着非同源染色体的自由组合而自由组合,这一过程发生在减数第一次分裂过程中,而非发生在雌雄配子结合(受精)过程中,C正确,D错误。
3.(2018浙江4月选考,24,2分)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图。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畸变(染色体变异)
B.该细胞含有3个四分体,6条染色体,12个DNA分子
C.该细胞每条染色体的着丝粒(点)都连有两极发出的纺锤丝
D.该细胞分裂形成的配子的基因型为aBX、aBXA、AbY、bY
答案 D 本题以减数分裂相关知识为载体,考查考生辨认、解读的理解能力以及推理能力,体现了对科学思维素养的考查。由图可知该细胞为减数第一次分裂中期,A基因所在的染色体片段易位到了X染色体上,没有发生基因突变,A错误;DNA主要分布在染色体上,此外细胞质中也含有,因此细胞中的DNA分子数大于12,B错误;该细胞每条染色体的着丝粒(点)都连有一极发出的星射线,C错误;据图可知,该细胞分裂可形成4种配子,基因型为aBX、aBXA、AbY、bY,D正确。
4.(2017天津理综,4,6分)基因型为AaBbDd的二倍体生物,其体内某精原细胞减数分裂时同源染色体变化如图所示。叙述正确的是( )
A.三对等位基因的分离均发生在次级精母细胞中
B.该细胞能产生AbD、ABD、abd、aBd四种精子
C.B(b)与D(d)间发生重组,遵循基因自由组合定律
D.非姐妹染色单体发生交换导致了染色体结构变异
答案 B 本题考查减数分裂的特点。该图示为减数分裂四分体时期同源染色体非姐妹染色单体间发生交叉互换的过程,该变异属于基因重组,D错误;A、a和D、d在减数第一次分裂过程(初级精母细胞)中随同源染色体分开而分离,B、b分离则发生在减数第一次分裂(初级精母细胞)和减数第二次分裂过程(次级精母细胞)中,A错误;在减数分裂过程中,组成四分体的4条染色单体将分别进入4个子细胞,因此该精原细胞能产生AbD、ABD、abd和aBd四种精子,B正确;只有位于非同源染色体上的非等位基因的遗传才遵循基因的自由组合定律,而图示中的三对等位基因位于一对同源染色体上,因此,它们的遗传不遵循基因的自由组合定律,C错误。
方法技巧 区分交叉互换与染色体结构变异
交叉互换指四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体间交换相同位置的片段,片段交换后不影响基因在染色体上的排序。染色体结构变异包括染色体片段缺失、重复、倒位和易位,任何一种结构变异均导致染色体上基因排序发生变化。
5.(2017海南单科,21,2分)若要表示某动物细胞(2n)减数第一次分裂结束时形成的细胞,下列示意图中正确的是( )
答案 D 减数第一次分裂结束形成的次级性母细胞无同源染色体,每条染色体含2条染色单体,D正确。A所示细胞是初级性母细胞,存在同源染色体。B所示细胞是精细胞(或卵细胞或第二极体)。C所示细胞含有同源染色体,且染色体数目为B所示细胞的二倍,因此该细胞为性原细胞有丝分裂后的子细胞或处于G1期的性原细胞。
6.(2015天津理综,4,6分)低温诱导可使二倍体草鱼卵原细胞在减数第一次分裂时不形成纺锤体,从而产生染色体数目加倍的卵细胞,此卵细胞与精子结合发育成三倍体草鱼胚胎。上述过程中产生下列四种细胞,如图所示四种细胞的染色体行为(以二倍体草鱼体细胞含两对同源染色体为例)可出现的是( )
答案 B 本题主要考查减数分裂异常的相关知识。因减数第一次分裂时不形成纺锤体,不会发生同源染色体的分离,从而导致形成的次级卵母细胞含有同源染色体,A错误,B正确;次级卵母细胞正常进行减数第二次分裂,使产生的卵细胞内含有2对同源染色体,C错误;此卵细胞与精子结合发育成三倍体草鱼胚胎,胚胎细胞中应该有6条染色体,3个染色体组(每一形态的染色体有3条),D错误。
方法技巧 题干中“低温诱导可使二倍体草鱼卵原细胞在减数第一次分裂时不形成纺锤体”是解题的关键,纺锤体不能形成导致的直接结果是减数第一次分裂异常,同源染色体不分离。
7.(2011江苏单科,11,2分)如图为基因型AABb的某动物进行细胞分裂的示意图。相关判断错误的是( )
A.此细胞为次级精母细胞或次级卵母细胞
B.此细胞中基因a是由基因A经突变产生
C.此细胞可能形成两种精子或一种卵细胞
D.此动物体细胞内最多含有四个染色体组
答案 A 本题考查细胞的减数分裂,此细胞可表示次级精母细胞、次级卵母细胞或第一极体。
8.(2014北京理综,30,16分)拟南芥的A基因位于1号染色体上,影响减数分裂时染色体交换频率,a基因无此功能;B基因位于5号染色体上,使来自同一个花粉母细胞的四个花粉粒分离,b基因无此功能。用植株甲(AaBB)与植株乙(AAbb)作为亲本进行杂交实验,在F2中获得了所需的植株丙(aabb)。
(1)花粉母细胞减数分裂时,联会形成的 经 染色体分离、姐妹染色单体分开,最终复制后的遗传物质被平均分配到四个花粉粒中。
(2)a基因是通过将T-DNA插入A基因中获得的,用PCR法确定T-DNA插入位置时,应从图1中选择的引物组合是 。
图1
(3)就上述两对等位基因而言,F1中有 种基因型的植株。F2中表现型为花粉粒不分离的植株所占比例应为 。
(4)杂交前,乙的1号染色体上整合了荧光蛋白基因C、R。两代后,丙获得C、R基因(图2)。带有C、R基因的花粉粒能分别呈现出蓝色、红色荧光。
图2
①丙获得了C、R基因是由于它的亲代中的 在减数分裂形成配子时发生了染色体交换。
②丙的花粉母细胞进行减数分裂时,若染色体在C和R基因位点间只发生一次交换,则产生的四个花粉粒呈现出的颜色分别是 。
③本实验选用b基因纯合突变体是因为:利用花粉粒不分离的性状,便于判断染色体在C和R基因位点间 ,进而计算出交换频率。通过比较丙和 的交换频率,可确定A基因的功能。
答案 (1)四分体 同源 (2)Ⅱ和Ⅲ (3)2 25% (4)①父本和母本 ②蓝色、红色、蓝和红叠加色、无色 ③交换与否和交换次数 乙
解析 (1)在花粉母细胞减数分裂过程中,通过同源染色体联会、分离及着丝点断裂导致的姐妹染色单体分开,最终复制后的遗传物质被平均分配到四个花粉粒中。(2)确定T-DNA插入位置时,根据子链延伸方向是5'→3',只有用引物Ⅱ、Ⅲ组合扩增该DNA分子,才能得到两条链均作为模板的扩增产物,且产物中同时有A基因片段和T-DNA片段,从而用于T-DNA插入位置的确定。(3)由植株甲(AaBB)、乙(AAbb)二者杂交,F1为AaBb、AABb两种基因型,可知F2中花粉粒不分离的bb占1/4。(4)①由图2可以看出,A与C,A与R连锁在一起,而丙是由a、C连锁的配子和a、R连锁的配子结合形成的,这两种雌雄配子的产生都是亲本在减数分裂过程中发生交叉互换的结果;②丙的花粉母细胞在进行减数分裂时,若染色体在C和R基因位点间只发生一次交换,则可产生aC、aR、a、aCR四种花粉粒,呈现出的颜色分别是蓝色、红色、无色、蓝和红叠加色。③bb隐性纯合突变体使来自同一个花粉母细胞的四个花粉粒不分离,把每4个不分离的花粉粒看作一组,通过观察不同花粉母细胞产生的四个花粉粒是否出现无色或叠加色,以及出现此类花粉粒的组数,即通过观察四个花粉粒中是否出现无色、蓝和红叠加色及出现无色、蓝和红叠加色的组数,可以判断染色体在C和R基因位点间是否交换和交换次数,通过比较乙和丙的交换频率可确定基因A的功能。
9.(2014安徽理综,4,6分)某种植物细胞减数分裂过程中几个特定时期的显微照片如下。下列叙述正确的是( )
A.图甲中,细胞的同源染色体之间发生了基因重组
B.图乙中,移向细胞两极的染色体组成相同
C.图丙中,染色体的复制正在进行,着丝点尚未分裂
D.图丁中,细胞的同源染色体分离,染色体数目减半
答案 A 由图可知,甲表示减Ⅰ前期,乙表示减Ⅰ后期,丙表示减Ⅰ末期,丁表示减Ⅱ后期。甲中同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换可导致基因重组,A正确;乙中同源染色体分离的同时,非同源染色体发生自由组合,移向两极的染色体组成不同,B错误;染色体的复制发生在减Ⅰ前的间期和有丝分裂间期,C错误;同源染色体的分离不能发生在丁中,D错误。
解题关键 根据染色体的行为和细胞核DNA的位置与数量,确定甲、乙、丙、丁图中细胞所处的分裂时期是解题关键。
10.(2013江苏单科,9,2分)一个班级分组进行减数分裂实验,下列操作及表述正确的是( )
A.换用高倍镜时,从侧面观察,防止物镜与装片碰擦
B.因观察材料较少,性母细胞较小,显微镜视野应适当调亮
C.为观察染色体不同层面的精细结构,用粗准焦螺旋调节焦距
D.一个视野中,用10×物镜看到8个细胞,用40×物镜则可看到32个细胞
答案 A 本题考查显微镜使用的相关知识。为防止物镜与装片碰擦,损坏物镜镜头,在换用高倍镜时,应从侧面观察;B项中在观察性母细胞时,应调节反光镜和光圈,将显微镜视野适当调暗;为观察染色体不同层面的精细结构,应使用细准焦螺旋调节焦距;低倍镜换用40×物镜后,视野中可观察到的细胞数目会变少。
11.(2012江苏单科,8,2分)观察到的某生物(2n=6)减数第二次分裂后期细胞如图所示。下列解释合理的是( )
A.减数第一次分裂中有一对染色体没有相互分离
B.减数第二次分裂中有一对染色单体没有相互分离
C.减数第一次分裂前有一条染色体多复制一次
D.减数第二次分裂前有一条染色体多复制一次
答案 A 根据题意某生物2n=6可知,在减Ⅱ后期两极均应有3条染色体,图像显示两极均为4条染色体,说明减Ⅰ后期有一对同源染色体没有相互分离,减Ⅱ后期姐妹染色单体分离,故A对。
考点二 有丝分裂与减数分裂的综合
12.(2016海南单科,23,2分)减数分裂过程中出现染色体数目异常,可能导致的遗传病是( )
A.先天性愚型 B.原发性高血压
C.猫叫综合征 D.苯丙酮尿症
答案 A 先天性愚型即21三体综合征,是染色体数目异常遗传病,A正确;原发性高血压是多基因遗传病,B错误;猫叫综合征是由5号染色体片段缺失引起的,C错误;苯丙酮尿症是单基因遗传病,D错误。
13.(2018课标全国Ⅲ,4,6分)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 本题通过基础判断的形式考查有丝分裂与减数分裂的区别,属于对科学思维中的归纳与概括要素的考查。本题主要考查减数分裂和有丝分裂的相关知识。有丝分裂后期与减数第二次分裂后期均发生染色体的着丝点断裂,从而导致染色单体分离,A正确;同源染色体联会只发生在减数第一次分裂前期,B错误;一次有丝分裂与一次减数分裂过程中染色体都在间期复制一次,C正确;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,D正确。
14.(2014天津理综,1,6分)二倍体生物细胞正在进行着丝点分裂时,下列有关叙述正确的是( )
A.细胞中一定不存在同源染色体
B.着丝点分裂一定导致DNA数目加倍
C.染色体DNA一定由母链和子链组成
D.细胞中染色体数目一定是其体细胞的2倍
答案 C 根据题干信息“二倍体生物细胞正在进行着丝点分裂”可判断,该细胞处于有丝分裂后期或减数第二次分裂后期。因此该细胞可能存在同源染色体,也可能不存在同源染色体,A错误;DNA数目加倍发生在间期,后期DNA数目不加倍,B错误;由于DNA复制是半保留复制,因此该细胞染色体DNA一定由母链和子链组成,C正确;若为减数第二次分裂后期的细胞,则染色体数目与体细胞相同,D错误。
15.(2013课标全国Ⅰ,2,6分)关于同一个体中细胞有丝分裂和减数第一次分裂的叙述,正确的是( )
A.两者前期染色体数目相同,染色体行为和DNA分子数目不同
B.两者中期染色体数目不同,染色体行为和DNA分子数目相同
C.两者后期染色体数目和染色体行为不同,DNA分子数目相同
D.两者末期染色体数目和染色体行为相同,DNA分子数目不同
答案 C 本题主要考查有丝分裂和减数第一次分裂过程中染色体行为、染色体数目以及核DNA分子数目的相关知识。两者的前期,染色体数目均与体细胞染色体数目相同,核DNA分子数目均为体细胞的两倍,但减数第一次分裂前期发生了同源染色体的联会,而有丝分裂前期没有此行为,A错误;两者的中期,染色体数目均与体细胞相同,核DNA分子数目均为体细胞的两倍,有丝分裂中期,每条染色体的着丝点排列在赤道板上,减数第一次分裂中期,每对同源染色体排列在赤道板上,B错误;有丝分裂后期染色体数目、核DNA分子数目均为体细胞的两倍,姐妹染色单体分开,减数第一次分裂后期染色体数目与体细胞染色体数目相同,核DNA分子数目为体细胞的两倍,同源染色体分开,C正确;两者的末期,核DNA分子的数目相同,有丝分裂末期,核染色体数目与体细胞的相同,减数第一次分裂末期,核染色体数目为体细胞的一半,D错误。
16.(2014江苏单科,28,8分)某研究者用非洲爪蟾性腺为材料进行了下列实验。请回答下列问题:
(1)对非洲爪蟾的精巢切片进行显微观察,绘制了以下示意图。
上图中甲、乙、丙、丁细胞含有同源染色体的有 ;称为初级精母细胞的有 。丁细胞中染色体的互换区段内同一位点上的基因 (填“相同”“不相同”或“不一定相同”)。
(2)如对卵巢切片进行显微观察,无法看到和乙细胞同时期的细胞,其原因是 。
(3)该研究者进行了一系列“诱导早期卵母细胞成熟的物质”实验,结果如下:
实验一
实验二
由实验一可得出推论: 含有可以诱导卵母细胞成熟的物质。
由实验二可得出推论:这种诱导早期卵母细胞成熟的“促成熟因子”的化学成分是 ;孕酮在实验二中的作用是 。
答案 (8分)(1)甲、丙、丁 甲、丁 不一定相同 (2)卵母细胞在卵巢中不能分裂到该时期 (3)成熟卵细胞的细胞质 蛋白质 诱导早期卵母细胞合成“促成熟因子”
解析 (1)据图分析可知,甲图为减Ⅰ中期的初级精母细胞,乙图为减Ⅱ后期的次级精母细胞,丙图为有丝分裂后期的精原细胞,丁图为减Ⅰ后期的初级精母细胞,因此含有同源染色体的有甲、丙和丁;称为初级精母细胞的是甲和丁;丁细胞的同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换区段内同一位点的基因可以相同也可以不同。(2)乙图细胞所处时期为减Ⅱ后期,卵母细胞在卵巢中不能分裂到该时期。(3)由实验一分析可知,成熟卵细胞的细胞质中含有诱导早期卵母细胞成熟的物质;在实验二,加入蛋白质合成抑制剂导致早期卵母细胞不能发育为成熟卵细胞,说明此“促成熟因子”的化学成分是蛋白质,加入孕酮可促进早期卵母细胞发育为成熟卵细胞,说明孕酮可诱导早期卵母细胞合成“促成熟因子”。
易错提醒 (1)“卵巢”中的细胞有的能进行有丝分裂,有的能进行减数分裂,二者同在。(2)“卵巢”中,卵原细胞进行减数分裂时,在减数第二次分裂中期前,就会被排出。
【3年模拟】
时间:40分钟 分值:50分
一、单项选择题(每小题2分,共16分)
1.(2019江苏六合高级中学2月月考,7)下列关于减数分裂和受精作用的叙述,错误的是( )
A.受精过程中体现了细胞膜具有信息交流的功能
B.精子的变形过程有利于受精作用的完成,精子进入卵细胞后次级卵母细胞完成减数第二次分裂
C.受精卵中全部的遗传物质来自父母双方的各占一半
D.受精作用的随机性是孟德尔实验中F2出现一定的性状分离比的重要前提之一
答案 C
2.(2020江苏淮安楚州中学三检,16)某同学总结了四条有关减数分裂、染色体、DNA的知识,其中不正确的是( )
A.次级精母细胞中的核DNA分子数和正常体细胞中的核DNA分子数相同
B.减数第二次分裂后期,细胞中的染色体数等于正常体细胞中的染色体数
C.初级精母细胞中的染色体数和核DNA分子数相同
D.任何一种哺乳动物的细胞中染色体数和着丝点数相同
答案 C
3.(2021届江苏镇江期中,5)如图为某种植物细胞减数分裂过程中几个特定时期的显微照片,下列相关叙述错误的是( )
A.图甲中染色单体间交叉的出现是发生片段互换的结果
B.图乙中移向细胞两极的染色体组成可能不同
C.图丙中进入子细胞的染色体和核DNA的比值为1∶2
D.图丁中着丝点分裂,染色体和核DNA的数目加倍
答案 D
4.(2021届江苏扬州期初,9)从某哺乳动物(染色体数为2N)精巢中获取一些细胞(无突变),测得细胞中有关数量如表所示。下列叙述错误的是( )
A.甲组细胞中含有0或1个Y染色体
B.乙组细胞中可能有初级精母细胞
C.丙组细胞两极间的距离比其前一时期更长
D.丁组细胞中含有2N个染色单体
答案 D
5.(2019江苏南通、连云港等七市二模,4)某果蝇(2n=8)的基因型为AaBb,甲、乙分别表示某卵细胞形成过程中不同时期的细胞分裂图(仅显示两对基因所在的染色体)。下列相关叙述错误的是( )
A.甲细胞为初级卵母细胞,含有3对常染色体
B.乙细胞中含1个染色体组,1条X染色体
C.形成乙细胞过程中发生了染色体易位
D.卵细胞基因型可能为aB或ab或Ab或AB
答案 C
6.(2019江苏常州一模,12)图甲为某生物正常的细胞分裂图,其中①③为同源染色体,②④分别为X、Y染色体,A、a是染色体上的基因。图乙为该生物细胞分裂某些时期染色体组数的变化曲线。下列有关叙述错误的是( )
A.图甲细胞中A基因的碱基数量大于a基因的碱基数量
B.图甲中②④染色体上的基因遗传总是和性别相关联
C.图甲所示时期对应图乙中的b区段
D.图乙c区段时期的细胞可形成四分体和发生基因重组
答案 A
7.(2021届江苏姜堰、如东、沭阳联考,4)赤鹿是一种哺乳动物,其雌雄个体的体细胞中染色体数目不同。甲、乙分别是雌性和雄性赤鹿细胞的分裂图像,下列叙述错误的是( )
A.甲图中的A、B两条染色体是同源染色体
B.乙图细胞中含有14个核DNA分子
C.由乙图可知雄性赤鹿是三倍体
D.仅考虑自由组合,正常的雌性个体可能产生 8 种染色体组成不同的卵细胞
答案 C
8.(2021届江苏扬州期中,13)如图甲为基因型为AABb的二倍体动物某细胞进行分裂的示意图(染色体1、2为常染色体),图乙为该动物某正在分裂的细胞中染色体、核DNA和染色单体的数量关系图。不考虑交叉互换,下列叙述错误的是( )
A.图甲细胞中a基因的出现一定是基因突变的结果
B.图甲细胞内染色体、核DNA和染色单体的数量关系可用图乙表示
C.图甲细胞分裂结束后,最终产生基因型为AB和aB的两种配子
D.图乙可表示的不同细胞时期中染色体数目可能不同
答案 C
二、多项选择题(每小题3分,共9分)
9.(2021届江苏淮安期中,10)甲~丁图是某二倍体生物生殖器官中的某个细胞分裂过程的图像,下列说法不正确的是( )
A.遗传定律可发生在乙图表示的细胞分裂时期
B.乙图所示时期,该细胞中有两个四分体和两个染色体组
C.丁是由乙经过减数第二次分裂产生的卵细胞
D.甲、乙、丙、丁所示细胞可出现在卵原细胞分裂过程中
答案 BC
10.(2021届江苏盐城期中,19)下列有关二倍体生物细胞分裂的叙述,正确的是( )
A.在有丝分裂前期,核膜解体、核仁消失
B.在减数第一次分裂的前期和后期均可能发生基因重组
C.处于减数第二次分裂后期的细胞中含有两个染色体组
D.正常情况下,细胞中形态、大小相同的染色体是同源染色体
答案 ABC
11.(2021届江苏扬州期初,18)如图甲、乙为某哺乳动物处于不同分裂时期的细胞图,丙图为该动物细胞分裂时相关物质或结构数量变化的部分曲线图。下列有关叙述正确的是( )
A.甲图细胞含有两个四分体,其中发生的变异是由基因突变导致的
B.乙图细胞的名称为次级精母细胞,分裂后形成子细胞的基因型是AB或aB
C.丙图中曲线变化可表示减数分裂某段时期染色单体数的变化
D.若丙图中曲线表示睾丸中某细胞分裂时染色体组的数目变化,则a为1或2
答案 CD
三、非选择题(共25分)
12.(2021届江苏盐城期中,25)(13分)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、染色单体数和核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)该动物细胞分裂时基因 B 与基因 b 的正常分离发生在图 2 曲线 区段,出现图 1 的原因:可能是基因突变,其最容易发生在图 2 曲线 区段;也可能是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 。
(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)题中的两种原因,则其可能产生 种配子,配子种类及比例为 。
答案 (1)减数第二次分裂中期 BC 乙 (2)BC AB 交叉互换 (3)2 AB∶Ab=1∶1 或 AB∶Ab=1∶3 或 AB∶Ab=3∶1
13.(2019江苏苏、锡、常、镇四市二模,29)(12分)蝗虫(雄性2n=23,XO;雌性2n=24,XX)染色体数目较少而大,且多为端部着丝点,易于观察,故常利用雄蝗虫的精巢压片法制作细胞分裂时观察的标本。图1~3是从多个显微图像中选出的三个处于不同的分裂中期图像。请分析回答:
(1)将采集的蝗虫精巢适当处理后移入固定液(甲醇∶冰醋酸=3∶1)中固定,一段时间后取出,用解剖针挑破曲细精管,使细胞溢出,然后经 →制片后,观察分析染色体的 。
(2)图2中X染色体并未像常染色体一样正常排列在赤道板的位置上,推测出现这种现象最可能的原因是 。
(3)图1是处于 (填细胞分裂方式)中期细胞的染色体。与图3处于同一时期的细胞中,染色体可能有 种形态。
(4)研究发现,某些化学因素的刺激可以影响减数分裂过程的完成。在采集精巢前对蝗虫活体适量注射一定浓度的秋水仙素溶液,抑制 ,使细胞停留在分裂中期,从而获得较多的中期分裂图像。
(5)为了解一天中蝗虫减数分裂是否存在分裂最旺盛的时段,研究小组应在 捕获同种蝗虫并采集精巢,规范制作临时装片,对每个装片选取多个视野进行观察,比较不同装片中 。
答案 (1)染色 形态、位置和数目 (2)雄蝗虫细胞内的X染色体无同源染色体,无法联会(导致来自两极的纺锤丝对染色体的拉力不平衡) (3)有丝分裂 11或12 (4)纺锤体的形成 (5)一天的不同时间段 处于分裂期细胞的平均数(比例)组别数量项目
甲
乙
丙
丁
同源染色体对数
0
N
2N
0
染色体组数
1
2
4
2
【5年高考】
考点一 减数分裂与受精作用
1.(2020江苏单科,22,3分)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(多选)( )
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
2.(2019江苏单科,11,2分)如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
3.(2018江苏单科,25,3分)如图为一只果蝇两条染色体上部分基因分布示意图,下列叙述正确的是(多选)( )
A.朱红眼基因cn、暗栗色眼基因cl为一对等位基因
B.在有丝分裂中期,X染色体和常染色体的着丝点都排列在赤道板上
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.在减数第二次分裂后期,基因cn、cl、v、w可出现在细胞的同一极
答案 BCD
4.(2020浙江7月选考,21,2分)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
5.(2019浙江4月选考,24,2分)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(点)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
考点二 有丝分裂与减数分裂的综合
6.(2021湖北新高考适应卷,18,2分)人体的各种细胞都是从一个受精卵分裂分化而来的。下列关于卵原细胞与肝细胞的叙述,正确的是( )
A.卵原细胞只进行减数分裂,肝细胞只进行有丝分裂
B.肝炎病毒的遗传物质可以整合到肝细胞的DNA上,因此肝炎可遗传
C.卵原细胞与肝细胞含有的DNA和RNA分子相同,蛋白质不完全相同
D.卵原细胞与肝细胞的基因组相同,基因的表达具有差异
答案 D
7.
(2017江苏单科,16,2分)如图是某生物体(2n=4)正常的细胞分裂示意图,下列有关叙述错误的是( )
A.该细胞处于减数第二次分裂后期
B.若染色体①有基因A,则④有基因A或a
C.若图中的②表示X染色体,则③表示Y染色体
D.该细胞产生的子细胞中有2对同源染色体
答案 A
8.(2018天津理综,4,6分)果蝇的生物钟基因位于X染色体上,有节律(XB)对无节律(Xb)为显性;体色基因位于常染色体上,灰身(A)对黑身(a)为显性。在基因型为AaXBY的雄蝇减数分裂过程中,若出现一个AAXBXb类型的变异细胞,有关分析正确的是( )
A.该细胞是初级精母细胞
B.该细胞的核DNA数是体细胞的一半
C.形成该细胞过程中,A和a随姐妹染色单体分开发生了分离
D.形成该细胞过程中,有节律基因发生了突变
答案 D
9.(2017课标全国Ⅱ,1,6分)已知某种细胞有4条染色体,且两对等位基因分别位于两对同源染色体上。某同学用示意图表示这种细胞在正常减数分裂过程中可能产生的细胞。其中表示错误的是( )
答案 D
10.(2017天津理综,4,6分)基因型为AaBbDd的二倍体生物,其体内某精原细胞减数分裂时同源染色体变化示意图如图。叙述正确的是( )
A.三对等位基因的分离均发生在次级精母细胞中
B.该细胞能产生AbD、ABD、abd、aBd四种精子
C.B(b)与D(d)间发生重组,遵循基因自由组合定律
D.非姐妹染色单体发生交换导致了染色体结构变异
答案 B
11.(2016江苏单科,31,9分)研究人员对珍珠贝(2n)有丝分裂和减数分裂细胞中染色体形态、数目和分布进行了观察分析,图1为其细胞分裂一个时期的示意图(仅示部分染色体),图2中细胞类型是依据不同时期细胞中染色体数和核DNA分子数的数量关系而划分的。请回答下列问题:
图1
图2
(1)图1中细胞分裂的方式和时期是 ,它属于图2中类型 的细胞。
(2)若某细胞属于类型c,取自精巢,没有同源染色体,那么该细胞的名称是 。
(3)若类型b、d、e的细胞属于同一次减数分裂,那么三者出现的先后顺序是 。
(4)在图2的5种细胞类型中,一定具有同源染色体的细胞类型有 。
(5)着丝点分裂导致图2中一种细胞类型转变为另一种细胞类型,其转变的具体情况有 (用图中字母表述)。
(6)珍珠贝卵母细胞分裂一般停留在减数第一次分裂中期,待精子入卵后完成后续过程。细胞松弛素B能阻滞细胞分裂而导致染色体数加倍,可用于诱导三倍体。现有3组实验:用细胞松弛素B分别阻滞卵母细胞的减数第一次分裂、减数第二次分裂和受精卵的第一次卵裂。请预测三倍体出现率最低的是 ,理由是
。
答案 (1)有丝分裂后期 a (2)次级精母细胞 (3)b、d、e (4)a、b (5)b→a;d→c (6)阻滞第一次卵裂 受精卵含二个染色体组,染色体数加倍后形成的个体是四倍体而不是三倍体
12.(2019天津理综,10,10分)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 。
(3)通过途径 获得的后代可保持F1的优良性状。
答案 (1)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 (2)1/2n 100% (3)2
[教师专用题组]
【5年高考】
考点一 减数分裂与受精作用
1.(2020天津,7,4分)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 题图表示4种不同的精细胞。一个精原细胞经过减数分裂形成的4个精细胞通常有两种基因型,题图一个精原细胞经过减数分裂产生4种精细胞,说明在初级精母细胞时期,姐妹染色单体上携带的基因种类有差别,这只能说明MⅠ前期同源染色体的非姐妹染色单体间发生了交叉互换,B正确;若发生基因突变,则可能形成3种精细胞,减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合也不能增加一个精原细胞经减数分裂产生的精细胞种类数,A、D错误;题图中的精细胞未显示发生染色体变异,C错误。
2.(2018浙江4月选考,19,2分)下列关于基因和染色体的叙述,错误的是( )
A.体细胞中成对的等位基因或同源染色体在杂交过程中保持独立性
B.受精卵中成对的等位基因或同源染色体一半来自母方,另一半来自父方
C.减数分裂时,成对的等位基因或同源染色体彼此分离分别进入不同配子
D.雌雄配子结合形成合子(受精卵)时,非同源染色体上的非等位基因自由组合
答案 D 本题以基因、染色体行为为载体,考查考生辨认、解读的能力。同源染色体一般是指大小、形态相同的两条染色体,一条来自父方,一条来自母方,是在减数分裂时可联会的两条染色体。等位基因是指位于同源染色体上的同一位置,控制着一对相对性状的基因。无论是等位基因还是同源染色体,它们都是相对独立的,在杂交过程中可以保持独立性,A、B正确;非同源染色体上的非等位基因随着非同源染色体的自由组合而自由组合,这一过程发生在减数第一次分裂过程中,而非发生在雌雄配子结合(受精)过程中,C正确,D错误。
3.(2018浙江4月选考,24,2分)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图。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畸变(染色体变异)
B.该细胞含有3个四分体,6条染色体,12个DNA分子
C.该细胞每条染色体的着丝粒(点)都连有两极发出的纺锤丝
D.该细胞分裂形成的配子的基因型为aBX、aBXA、AbY、bY
答案 D 本题以减数分裂相关知识为载体,考查考生辨认、解读的理解能力以及推理能力,体现了对科学思维素养的考查。由图可知该细胞为减数第一次分裂中期,A基因所在的染色体片段易位到了X染色体上,没有发生基因突变,A错误;DNA主要分布在染色体上,此外细胞质中也含有,因此细胞中的DNA分子数大于12,B错误;该细胞每条染色体的着丝粒(点)都连有一极发出的星射线,C错误;据图可知,该细胞分裂可形成4种配子,基因型为aBX、aBXA、AbY、bY,D正确。
4.(2017天津理综,4,6分)基因型为AaBbDd的二倍体生物,其体内某精原细胞减数分裂时同源染色体变化如图所示。叙述正确的是( )
A.三对等位基因的分离均发生在次级精母细胞中
B.该细胞能产生AbD、ABD、abd、aBd四种精子
C.B(b)与D(d)间发生重组,遵循基因自由组合定律
D.非姐妹染色单体发生交换导致了染色体结构变异
答案 B 本题考查减数分裂的特点。该图示为减数分裂四分体时期同源染色体非姐妹染色单体间发生交叉互换的过程,该变异属于基因重组,D错误;A、a和D、d在减数第一次分裂过程(初级精母细胞)中随同源染色体分开而分离,B、b分离则发生在减数第一次分裂(初级精母细胞)和减数第二次分裂过程(次级精母细胞)中,A错误;在减数分裂过程中,组成四分体的4条染色单体将分别进入4个子细胞,因此该精原细胞能产生AbD、ABD、abd和aBd四种精子,B正确;只有位于非同源染色体上的非等位基因的遗传才遵循基因的自由组合定律,而图示中的三对等位基因位于一对同源染色体上,因此,它们的遗传不遵循基因的自由组合定律,C错误。
方法技巧 区分交叉互换与染色体结构变异
交叉互换指四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体间交换相同位置的片段,片段交换后不影响基因在染色体上的排序。染色体结构变异包括染色体片段缺失、重复、倒位和易位,任何一种结构变异均导致染色体上基因排序发生变化。
5.(2017海南单科,21,2分)若要表示某动物细胞(2n)减数第一次分裂结束时形成的细胞,下列示意图中正确的是( )
答案 D 减数第一次分裂结束形成的次级性母细胞无同源染色体,每条染色体含2条染色单体,D正确。A所示细胞是初级性母细胞,存在同源染色体。B所示细胞是精细胞(或卵细胞或第二极体)。C所示细胞含有同源染色体,且染色体数目为B所示细胞的二倍,因此该细胞为性原细胞有丝分裂后的子细胞或处于G1期的性原细胞。
6.(2015天津理综,4,6分)低温诱导可使二倍体草鱼卵原细胞在减数第一次分裂时不形成纺锤体,从而产生染色体数目加倍的卵细胞,此卵细胞与精子结合发育成三倍体草鱼胚胎。上述过程中产生下列四种细胞,如图所示四种细胞的染色体行为(以二倍体草鱼体细胞含两对同源染色体为例)可出现的是( )
答案 B 本题主要考查减数分裂异常的相关知识。因减数第一次分裂时不形成纺锤体,不会发生同源染色体的分离,从而导致形成的次级卵母细胞含有同源染色体,A错误,B正确;次级卵母细胞正常进行减数第二次分裂,使产生的卵细胞内含有2对同源染色体,C错误;此卵细胞与精子结合发育成三倍体草鱼胚胎,胚胎细胞中应该有6条染色体,3个染色体组(每一形态的染色体有3条),D错误。
方法技巧 题干中“低温诱导可使二倍体草鱼卵原细胞在减数第一次分裂时不形成纺锤体”是解题的关键,纺锤体不能形成导致的直接结果是减数第一次分裂异常,同源染色体不分离。
7.(2011江苏单科,11,2分)如图为基因型AABb的某动物进行细胞分裂的示意图。相关判断错误的是( )
A.此细胞为次级精母细胞或次级卵母细胞
B.此细胞中基因a是由基因A经突变产生
C.此细胞可能形成两种精子或一种卵细胞
D.此动物体细胞内最多含有四个染色体组
答案 A 本题考查细胞的减数分裂,此细胞可表示次级精母细胞、次级卵母细胞或第一极体。
8.(2014北京理综,30,16分)拟南芥的A基因位于1号染色体上,影响减数分裂时染色体交换频率,a基因无此功能;B基因位于5号染色体上,使来自同一个花粉母细胞的四个花粉粒分离,b基因无此功能。用植株甲(AaBB)与植株乙(AAbb)作为亲本进行杂交实验,在F2中获得了所需的植株丙(aabb)。
(1)花粉母细胞减数分裂时,联会形成的 经 染色体分离、姐妹染色单体分开,最终复制后的遗传物质被平均分配到四个花粉粒中。
(2)a基因是通过将T-DNA插入A基因中获得的,用PCR法确定T-DNA插入位置时,应从图1中选择的引物组合是 。
图1
(3)就上述两对等位基因而言,F1中有 种基因型的植株。F2中表现型为花粉粒不分离的植株所占比例应为 。
(4)杂交前,乙的1号染色体上整合了荧光蛋白基因C、R。两代后,丙获得C、R基因(图2)。带有C、R基因的花粉粒能分别呈现出蓝色、红色荧光。
图2
①丙获得了C、R基因是由于它的亲代中的 在减数分裂形成配子时发生了染色体交换。
②丙的花粉母细胞进行减数分裂时,若染色体在C和R基因位点间只发生一次交换,则产生的四个花粉粒呈现出的颜色分别是 。
③本实验选用b基因纯合突变体是因为:利用花粉粒不分离的性状,便于判断染色体在C和R基因位点间 ,进而计算出交换频率。通过比较丙和 的交换频率,可确定A基因的功能。
答案 (1)四分体 同源 (2)Ⅱ和Ⅲ (3)2 25% (4)①父本和母本 ②蓝色、红色、蓝和红叠加色、无色 ③交换与否和交换次数 乙
解析 (1)在花粉母细胞减数分裂过程中,通过同源染色体联会、分离及着丝点断裂导致的姐妹染色单体分开,最终复制后的遗传物质被平均分配到四个花粉粒中。(2)确定T-DNA插入位置时,根据子链延伸方向是5'→3',只有用引物Ⅱ、Ⅲ组合扩增该DNA分子,才能得到两条链均作为模板的扩增产物,且产物中同时有A基因片段和T-DNA片段,从而用于T-DNA插入位置的确定。(3)由植株甲(AaBB)、乙(AAbb)二者杂交,F1为AaBb、AABb两种基因型,可知F2中花粉粒不分离的bb占1/4。(4)①由图2可以看出,A与C,A与R连锁在一起,而丙是由a、C连锁的配子和a、R连锁的配子结合形成的,这两种雌雄配子的产生都是亲本在减数分裂过程中发生交叉互换的结果;②丙的花粉母细胞在进行减数分裂时,若染色体在C和R基因位点间只发生一次交换,则可产生aC、aR、a、aCR四种花粉粒,呈现出的颜色分别是蓝色、红色、无色、蓝和红叠加色。③bb隐性纯合突变体使来自同一个花粉母细胞的四个花粉粒不分离,把每4个不分离的花粉粒看作一组,通过观察不同花粉母细胞产生的四个花粉粒是否出现无色或叠加色,以及出现此类花粉粒的组数,即通过观察四个花粉粒中是否出现无色、蓝和红叠加色及出现无色、蓝和红叠加色的组数,可以判断染色体在C和R基因位点间是否交换和交换次数,通过比较乙和丙的交换频率可确定基因A的功能。
9.(2014安徽理综,4,6分)某种植物细胞减数分裂过程中几个特定时期的显微照片如下。下列叙述正确的是( )
A.图甲中,细胞的同源染色体之间发生了基因重组
B.图乙中,移向细胞两极的染色体组成相同
C.图丙中,染色体的复制正在进行,着丝点尚未分裂
D.图丁中,细胞的同源染色体分离,染色体数目减半
答案 A 由图可知,甲表示减Ⅰ前期,乙表示减Ⅰ后期,丙表示减Ⅰ末期,丁表示减Ⅱ后期。甲中同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换可导致基因重组,A正确;乙中同源染色体分离的同时,非同源染色体发生自由组合,移向两极的染色体组成不同,B错误;染色体的复制发生在减Ⅰ前的间期和有丝分裂间期,C错误;同源染色体的分离不能发生在丁中,D错误。
解题关键 根据染色体的行为和细胞核DNA的位置与数量,确定甲、乙、丙、丁图中细胞所处的分裂时期是解题关键。
10.(2013江苏单科,9,2分)一个班级分组进行减数分裂实验,下列操作及表述正确的是( )
A.换用高倍镜时,从侧面观察,防止物镜与装片碰擦
B.因观察材料较少,性母细胞较小,显微镜视野应适当调亮
C.为观察染色体不同层面的精细结构,用粗准焦螺旋调节焦距
D.一个视野中,用10×物镜看到8个细胞,用40×物镜则可看到32个细胞
答案 A 本题考查显微镜使用的相关知识。为防止物镜与装片碰擦,损坏物镜镜头,在换用高倍镜时,应从侧面观察;B项中在观察性母细胞时,应调节反光镜和光圈,将显微镜视野适当调暗;为观察染色体不同层面的精细结构,应使用细准焦螺旋调节焦距;低倍镜换用40×物镜后,视野中可观察到的细胞数目会变少。
11.(2012江苏单科,8,2分)观察到的某生物(2n=6)减数第二次分裂后期细胞如图所示。下列解释合理的是( )
A.减数第一次分裂中有一对染色体没有相互分离
B.减数第二次分裂中有一对染色单体没有相互分离
C.减数第一次分裂前有一条染色体多复制一次
D.减数第二次分裂前有一条染色体多复制一次
答案 A 根据题意某生物2n=6可知,在减Ⅱ后期两极均应有3条染色体,图像显示两极均为4条染色体,说明减Ⅰ后期有一对同源染色体没有相互分离,减Ⅱ后期姐妹染色单体分离,故A对。
考点二 有丝分裂与减数分裂的综合
12.(2016海南单科,23,2分)减数分裂过程中出现染色体数目异常,可能导致的遗传病是( )
A.先天性愚型 B.原发性高血压
C.猫叫综合征 D.苯丙酮尿症
答案 A 先天性愚型即21三体综合征,是染色体数目异常遗传病,A正确;原发性高血压是多基因遗传病,B错误;猫叫综合征是由5号染色体片段缺失引起的,C错误;苯丙酮尿症是单基因遗传病,D错误。
13.(2018课标全国Ⅲ,4,6分)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 本题通过基础判断的形式考查有丝分裂与减数分裂的区别,属于对科学思维中的归纳与概括要素的考查。本题主要考查减数分裂和有丝分裂的相关知识。有丝分裂后期与减数第二次分裂后期均发生染色体的着丝点断裂,从而导致染色单体分离,A正确;同源染色体联会只发生在减数第一次分裂前期,B错误;一次有丝分裂与一次减数分裂过程中染色体都在间期复制一次,C正确;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,D正确。
14.(2014天津理综,1,6分)二倍体生物细胞正在进行着丝点分裂时,下列有关叙述正确的是( )
A.细胞中一定不存在同源染色体
B.着丝点分裂一定导致DNA数目加倍
C.染色体DNA一定由母链和子链组成
D.细胞中染色体数目一定是其体细胞的2倍
答案 C 根据题干信息“二倍体生物细胞正在进行着丝点分裂”可判断,该细胞处于有丝分裂后期或减数第二次分裂后期。因此该细胞可能存在同源染色体,也可能不存在同源染色体,A错误;DNA数目加倍发生在间期,后期DNA数目不加倍,B错误;由于DNA复制是半保留复制,因此该细胞染色体DNA一定由母链和子链组成,C正确;若为减数第二次分裂后期的细胞,则染色体数目与体细胞相同,D错误。
15.(2013课标全国Ⅰ,2,6分)关于同一个体中细胞有丝分裂和减数第一次分裂的叙述,正确的是( )
A.两者前期染色体数目相同,染色体行为和DNA分子数目不同
B.两者中期染色体数目不同,染色体行为和DNA分子数目相同
C.两者后期染色体数目和染色体行为不同,DNA分子数目相同
D.两者末期染色体数目和染色体行为相同,DNA分子数目不同
答案 C 本题主要考查有丝分裂和减数第一次分裂过程中染色体行为、染色体数目以及核DNA分子数目的相关知识。两者的前期,染色体数目均与体细胞染色体数目相同,核DNA分子数目均为体细胞的两倍,但减数第一次分裂前期发生了同源染色体的联会,而有丝分裂前期没有此行为,A错误;两者的中期,染色体数目均与体细胞相同,核DNA分子数目均为体细胞的两倍,有丝分裂中期,每条染色体的着丝点排列在赤道板上,减数第一次分裂中期,每对同源染色体排列在赤道板上,B错误;有丝分裂后期染色体数目、核DNA分子数目均为体细胞的两倍,姐妹染色单体分开,减数第一次分裂后期染色体数目与体细胞染色体数目相同,核DNA分子数目为体细胞的两倍,同源染色体分开,C正确;两者的末期,核DNA分子的数目相同,有丝分裂末期,核染色体数目与体细胞的相同,减数第一次分裂末期,核染色体数目为体细胞的一半,D错误。
16.(2014江苏单科,28,8分)某研究者用非洲爪蟾性腺为材料进行了下列实验。请回答下列问题:
(1)对非洲爪蟾的精巢切片进行显微观察,绘制了以下示意图。
上图中甲、乙、丙、丁细胞含有同源染色体的有 ;称为初级精母细胞的有 。丁细胞中染色体的互换区段内同一位点上的基因 (填“相同”“不相同”或“不一定相同”)。
(2)如对卵巢切片进行显微观察,无法看到和乙细胞同时期的细胞,其原因是 。
(3)该研究者进行了一系列“诱导早期卵母细胞成熟的物质”实验,结果如下:
实验一
实验二
由实验一可得出推论: 含有可以诱导卵母细胞成熟的物质。
由实验二可得出推论:这种诱导早期卵母细胞成熟的“促成熟因子”的化学成分是 ;孕酮在实验二中的作用是 。
答案 (8分)(1)甲、丙、丁 甲、丁 不一定相同 (2)卵母细胞在卵巢中不能分裂到该时期 (3)成熟卵细胞的细胞质 蛋白质 诱导早期卵母细胞合成“促成熟因子”
解析 (1)据图分析可知,甲图为减Ⅰ中期的初级精母细胞,乙图为减Ⅱ后期的次级精母细胞,丙图为有丝分裂后期的精原细胞,丁图为减Ⅰ后期的初级精母细胞,因此含有同源染色体的有甲、丙和丁;称为初级精母细胞的是甲和丁;丁细胞的同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换区段内同一位点的基因可以相同也可以不同。(2)乙图细胞所处时期为减Ⅱ后期,卵母细胞在卵巢中不能分裂到该时期。(3)由实验一分析可知,成熟卵细胞的细胞质中含有诱导早期卵母细胞成熟的物质;在实验二,加入蛋白质合成抑制剂导致早期卵母细胞不能发育为成熟卵细胞,说明此“促成熟因子”的化学成分是蛋白质,加入孕酮可促进早期卵母细胞发育为成熟卵细胞,说明孕酮可诱导早期卵母细胞合成“促成熟因子”。
易错提醒 (1)“卵巢”中的细胞有的能进行有丝分裂,有的能进行减数分裂,二者同在。(2)“卵巢”中,卵原细胞进行减数分裂时,在减数第二次分裂中期前,就会被排出。
【3年模拟】
时间:40分钟 分值:50分
一、单项选择题(每小题2分,共16分)
1.(2019江苏六合高级中学2月月考,7)下列关于减数分裂和受精作用的叙述,错误的是( )
A.受精过程中体现了细胞膜具有信息交流的功能
B.精子的变形过程有利于受精作用的完成,精子进入卵细胞后次级卵母细胞完成减数第二次分裂
C.受精卵中全部的遗传物质来自父母双方的各占一半
D.受精作用的随机性是孟德尔实验中F2出现一定的性状分离比的重要前提之一
答案 C
2.(2020江苏淮安楚州中学三检,16)某同学总结了四条有关减数分裂、染色体、DNA的知识,其中不正确的是( )
A.次级精母细胞中的核DNA分子数和正常体细胞中的核DNA分子数相同
B.减数第二次分裂后期,细胞中的染色体数等于正常体细胞中的染色体数
C.初级精母细胞中的染色体数和核DNA分子数相同
D.任何一种哺乳动物的细胞中染色体数和着丝点数相同
答案 C
3.(2021届江苏镇江期中,5)如图为某种植物细胞减数分裂过程中几个特定时期的显微照片,下列相关叙述错误的是( )
A.图甲中染色单体间交叉的出现是发生片段互换的结果
B.图乙中移向细胞两极的染色体组成可能不同
C.图丙中进入子细胞的染色体和核DNA的比值为1∶2
D.图丁中着丝点分裂,染色体和核DNA的数目加倍
答案 D
4.(2021届江苏扬州期初,9)从某哺乳动物(染色体数为2N)精巢中获取一些细胞(无突变),测得细胞中有关数量如表所示。下列叙述错误的是( )
A.甲组细胞中含有0或1个Y染色体
B.乙组细胞中可能有初级精母细胞
C.丙组细胞两极间的距离比其前一时期更长
D.丁组细胞中含有2N个染色单体
答案 D
5.(2019江苏南通、连云港等七市二模,4)某果蝇(2n=8)的基因型为AaBb,甲、乙分别表示某卵细胞形成过程中不同时期的细胞分裂图(仅显示两对基因所在的染色体)。下列相关叙述错误的是( )
A.甲细胞为初级卵母细胞,含有3对常染色体
B.乙细胞中含1个染色体组,1条X染色体
C.形成乙细胞过程中发生了染色体易位
D.卵细胞基因型可能为aB或ab或Ab或AB
答案 C
6.(2019江苏常州一模,12)图甲为某生物正常的细胞分裂图,其中①③为同源染色体,②④分别为X、Y染色体,A、a是染色体上的基因。图乙为该生物细胞分裂某些时期染色体组数的变化曲线。下列有关叙述错误的是( )
A.图甲细胞中A基因的碱基数量大于a基因的碱基数量
B.图甲中②④染色体上的基因遗传总是和性别相关联
C.图甲所示时期对应图乙中的b区段
D.图乙c区段时期的细胞可形成四分体和发生基因重组
答案 A
7.(2021届江苏姜堰、如东、沭阳联考,4)赤鹿是一种哺乳动物,其雌雄个体的体细胞中染色体数目不同。甲、乙分别是雌性和雄性赤鹿细胞的分裂图像,下列叙述错误的是( )
A.甲图中的A、B两条染色体是同源染色体
B.乙图细胞中含有14个核DNA分子
C.由乙图可知雄性赤鹿是三倍体
D.仅考虑自由组合,正常的雌性个体可能产生 8 种染色体组成不同的卵细胞
答案 C
8.(2021届江苏扬州期中,13)如图甲为基因型为AABb的二倍体动物某细胞进行分裂的示意图(染色体1、2为常染色体),图乙为该动物某正在分裂的细胞中染色体、核DNA和染色单体的数量关系图。不考虑交叉互换,下列叙述错误的是( )
A.图甲细胞中a基因的出现一定是基因突变的结果
B.图甲细胞内染色体、核DNA和染色单体的数量关系可用图乙表示
C.图甲细胞分裂结束后,最终产生基因型为AB和aB的两种配子
D.图乙可表示的不同细胞时期中染色体数目可能不同
答案 C
二、多项选择题(每小题3分,共9分)
9.(2021届江苏淮安期中,10)甲~丁图是某二倍体生物生殖器官中的某个细胞分裂过程的图像,下列说法不正确的是( )
A.遗传定律可发生在乙图表示的细胞分裂时期
B.乙图所示时期,该细胞中有两个四分体和两个染色体组
C.丁是由乙经过减数第二次分裂产生的卵细胞
D.甲、乙、丙、丁所示细胞可出现在卵原细胞分裂过程中
答案 BC
10.(2021届江苏盐城期中,19)下列有关二倍体生物细胞分裂的叙述,正确的是( )
A.在有丝分裂前期,核膜解体、核仁消失
B.在减数第一次分裂的前期和后期均可能发生基因重组
C.处于减数第二次分裂后期的细胞中含有两个染色体组
D.正常情况下,细胞中形态、大小相同的染色体是同源染色体
答案 ABC
11.(2021届江苏扬州期初,18)如图甲、乙为某哺乳动物处于不同分裂时期的细胞图,丙图为该动物细胞分裂时相关物质或结构数量变化的部分曲线图。下列有关叙述正确的是( )
A.甲图细胞含有两个四分体,其中发生的变异是由基因突变导致的
B.乙图细胞的名称为次级精母细胞,分裂后形成子细胞的基因型是AB或aB
C.丙图中曲线变化可表示减数分裂某段时期染色单体数的变化
D.若丙图中曲线表示睾丸中某细胞分裂时染色体组的数目变化,则a为1或2
答案 CD
三、非选择题(共25分)
12.(2021届江苏盐城期中,25)(13分)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、染色单体数和核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)该动物细胞分裂时基因 B 与基因 b 的正常分离发生在图 2 曲线 区段,出现图 1 的原因:可能是基因突变,其最容易发生在图 2 曲线 区段;也可能是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 。
(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)题中的两种原因,则其可能产生 种配子,配子种类及比例为 。
答案 (1)减数第二次分裂中期 BC 乙 (2)BC AB 交叉互换 (3)2 AB∶Ab=1∶1 或 AB∶Ab=1∶3 或 AB∶Ab=3∶1
13.(2019江苏苏、锡、常、镇四市二模,29)(12分)蝗虫(雄性2n=23,XO;雌性2n=24,XX)染色体数目较少而大,且多为端部着丝点,易于观察,故常利用雄蝗虫的精巢压片法制作细胞分裂时观察的标本。图1~3是从多个显微图像中选出的三个处于不同的分裂中期图像。请分析回答:
(1)将采集的蝗虫精巢适当处理后移入固定液(甲醇∶冰醋酸=3∶1)中固定,一段时间后取出,用解剖针挑破曲细精管,使细胞溢出,然后经 →制片后,观察分析染色体的 。
(2)图2中X染色体并未像常染色体一样正常排列在赤道板的位置上,推测出现这种现象最可能的原因是 。
(3)图1是处于 (填细胞分裂方式)中期细胞的染色体。与图3处于同一时期的细胞中,染色体可能有 种形态。
(4)研究发现,某些化学因素的刺激可以影响减数分裂过程的完成。在采集精巢前对蝗虫活体适量注射一定浓度的秋水仙素溶液,抑制 ,使细胞停留在分裂中期,从而获得较多的中期分裂图像。
(5)为了解一天中蝗虫减数分裂是否存在分裂最旺盛的时段,研究小组应在 捕获同种蝗虫并采集精巢,规范制作临时装片,对每个装片选取多个视野进行观察,比较不同装片中 。
答案 (1)染色 形态、位置和数目 (2)雄蝗虫细胞内的X染色体无同源染色体,无法联会(导致来自两极的纺锤丝对染色体的拉力不平衡) (3)有丝分裂 11或12 (4)纺锤体的形成 (5)一天的不同时间段 处于分裂期细胞的平均数(比例)组别数量项目
甲
乙
丙
丁
同源染色体对数
0
N
2N
0
染色体组数
1
2
4
2
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