
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高中生物实战高考一轮复习第12讲减数分裂和受精作用试题含答案
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这是一份高中生物实战高考一轮复习第12讲减数分裂和受精作用试题含答案,共55页。
1.阐明减数分裂产生染色体数量减半的精细胞或卵细胞。
2.说明进行有性生殖的生物体,其遗传信息通过配子传递给子代。
3.通过细胞分裂图像辨析染色体、核DNA数量变化,培养逻辑思维分析问题能力。
4.运用模型、装片或视频观察模拟减数分裂过程中染色体的变化。
考点一 减数分裂和受精作用的基本过程
1.减数分裂的过程
(1)精细胞的形成过程
(2)卵细胞的形成过程
2.减数分裂的概念
3.受精作用
(1)概念:卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。
(2)实质:精子的细胞核与卵细胞的细胞核相互融合,使彼此的染色体会合在一起。
(3)结果:受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目。
典型例题1 围绕减数分裂的相关概念与过程考查生命观念及科学思维
1.下列关于同源染色体和四分体的叙述,正确的是( )
A.同源染色体是一条染色体经复制后形成的两条染色体
B.四分体是在减数分裂过程中联会的一对同源染色体
C.一个四分体包含一对同源染色体、2个DNA分子
D.四分体最早出现在减数分裂I的中期,减数分裂I后期消失
2.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( )
A.B.C.D.
典型例题2 围绕减数分裂相关结构或物质数量变化考查科学思维
3.下图表示雄果蝇进行某种细胞分裂时,处于四个不同阶段的细胞(Ⅰ~Ⅳ)中遗传物质或其载体(①~③)的数量。下列表述与图中信息相符的是
A.Ⅱ所处阶段发生非同源染色体自由组合B.Ⅲ代表初级精母细胞
C.②代表染色体D.Ⅱ→Ⅲ的过程在有丝分裂和减数分裂中都会发生
4.图为二倍体雄性田鼠(2n=54)体内某细胞正常分裂时相关物质或结构数量变化曲线的一部分,下列叙述不正确的是( )
A.若该图表示有丝分裂染色体组数目的变化,则a=2,且数量为2a时,核DNA数目为108
B.若该图表示有丝分裂染色体数目的变化,则a=54,且数量为2a时着丝点数目是108
C.若该图表示减数分裂每条染色体上DNA分子数目的变化,则a=1,数量为2a时可以发生基因重组
D.若该图表示减数分裂核DNA分子数目的变化,则数量为2a时细胞内一定存在同源染色体
[方法提炼] 引发相关物质数量变化的四大原因
典型例题3 围绕配子的种类和来源考查逆向思维
5.如图表示某个生物的精细胞,试根据细胞内基因(三对基因独立遗传,且不考虑交叉互换)的类型,判断其精细胞至少来自几个精原细胞
A.2个B.3个C.4个D.5个
6.如图1所示为某动物初级精母细胞中的两对同源染色体,其减数分裂过程中,同源染色体发生交叉互换形成了如图2所示的四个精子,则来自同一个次级精母细胞的是( )
A.①②B.①③C.②③D.③④
[方法提炼] 根据配子中的染色体形态判断配子的来源的方法
1.减数分裂中的基本概念辨析
(1)同源染色体:男性体细胞中的X染色体和Y染色体是同源染色体,但X染色体比Y染色体大。
减数分裂过程中联会配对的两条染色体,形状和大小一般都相同,且一条来自父方,一条来自母方。如图中的A和B,C和D。
(2)非同源染色体:指形态、大小各不相同,且在减数分裂过程中不发生联会的染色体。如图中的A和C(或D),B和C(或D)。
(3)联会:减数第一次分裂过程中(前期),同源染色体两两配对的现象。
(4)四分体:联会形成四分体是减数第一次分裂特有的现象,有丝分裂过程中不进行联会,不存在四分体。联会后的每对同源染色体含有四条染色单体,叫作四分体。
(5)交叉互换:四分体中的非姐妹染色单体之间交叉互换一部分片段的现象,如图中的A和B就发生了交叉互换。
注:1个四分体=1对同源染色体=2条染色体=4条染色单体=4个DNA分子=8条脱氧核苷酸链。
2.减数第一次分裂与减数第二次分裂的区别
3.利用三图一体的形式解读减数分裂各时期的特点
(1)甲为性原细胞;乙为初级性母细胞;丙、丁为次级性母细胞;戊为性细胞。
(2)熟练掌握细胞分裂结构图中的各种变化特点是理解应用两种坐标图的基础。直方坐标图突破的关键点:只有染色单体才会出现“0”现象;坐标曲线图中突破的关键点:首先看斜线——不存在斜线的为染色体的变化,有斜线的为染色单体或DNA,其次看关键点——染色单体起于“0”终于“0”。
4.依据细胞质的分配方式判断减数分裂中的细胞类型
考点二 减数分裂和有丝分裂
1.减数分裂与有丝分裂的特点比较
2.结合图像分析细胞分裂的方式及特点
(1)三个前期图的判断
是否出现四分体
结论:A为有丝分裂前期,B为减数分裂Ⅰ前期,C为减数分裂Ⅱ前期。
(2)三个中期图的判断
着丝粒是否排列在赤道板上
结论:A为有丝分裂中期,B为减数分裂Ⅱ中期,C为减数分裂Ⅰ中期。
(3)三个后期图的判断
染色体是否含有染色单体
结论:A为有丝分裂后期,B为减数分裂Ⅱ后期,C为减数分裂Ⅰ后期。
3.结合染色体的奇、偶数识别细胞分裂的方式
4.结合染色体的行为与形态判断细胞分裂的方式
5.减数分裂和有丝分裂过程中染色体、染色单体和核DNA数目变化曲线的比较(假设体细胞内染色体数为2n)
注:图中减Ⅰ代表减数分裂Ⅰ,减Ⅱ代表减数分裂Ⅱ。
6.有丝分裂和减数分裂过程中每条染色体上的DNA含量分析
(1)若表示有丝分裂:AB段表示间期DNA复制,BC段表示前期、中期,DE段表示后期、末期。
(2)若表示减数分裂:AB段表示间期DNA复制,BC段表示减数分裂Ⅰ的前期到减数分裂Ⅱ的中期,DE段表示减数分裂Ⅱ的后期、末期。
7.细胞分裂的柱形图辨析
(1)有数目为0的一定是染色单体,细胞中核DNA和染色体数目不可能为0。
(2)柱形图各时期图像中,DNA的数目一定≥染色体的数目(1∶1或2∶1)。
(3)看有无染色单体;看染色体、核DNA与体细胞中染色体、核DNA数的关系。
题型1 有丝分裂和减数分裂异同点的辨析
[跟踪突破]
7.有丝分裂和减数分裂是哺乳动物细胞分裂的两种形式。下列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.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
B.有丝分裂中期与减数分裂I中期都发生同源染色体联会
C.有丝分裂后期与减数分裂II后期都发生染色单体分离
D.处于有丝分裂中期和减数分裂II后期的细胞,染色体数相等
8.在某哺乳动物(体细胞染色体数目为24)的精巢中,细胞甲和细胞乙的染色体数、染色单体数、核DNA分子数依次是24、48、48和12、24、24。下列叙述正确的是( )
A.细胞甲和细胞乙一定都在进行有丝分裂
B.细胞甲可能在进行有丝分裂,细胞乙一定在进行减数分裂
C.细胞甲可能在进行减数分裂,细胞乙一定在进行有丝分裂
D.细胞甲和细胞乙一定都在进行减数分裂
题型2 “两结合法”图析细胞分裂的方式及特点
1.结合不同分裂时期特点判断细胞分裂方式及时期
2.结合染色体的奇、偶数识别细胞分裂方式
图像判断中应注意的几点:
(1)处于减数第二次分裂过程中的细胞,可能含有同源染色体,如多倍体(四倍体的减数分裂)。
(2)处于有丝分裂过程中的细胞可能没有同源染色体,如二倍体的单倍体的体细胞进行的有丝分裂。
(3)如果题干中明确为二倍体生物,则没有必要考虑其他类型的生物;若题干中出现“如图为某高等动物的细胞分裂图”或“假设只含某(几)对同源染色体的体细胞”等,可确定为二倍体生物;若没有特殊说明,还要考虑多倍体或单倍体生物的细胞分裂。
[跟踪突破]
9.如图是某一动物体内有关细胞分裂的一组图像和相关物质含量变化曲线,下列叙述正确的是( )
A.图中①③属于有丝分裂
B.该动物一定是雄性个体
C.①~④不能同时存在于一个器官中
D.⑤可表示整个减数分裂过程中核DNA的含量变化
10.下图表示某雄性动物体内处于不同分裂状态或时期的细胞,下列说法正确的是( )
A.甲细胞分裂方式为有丝分裂,图示中有2对同源染色体
B.乙细胞中染色体数目与核DNA分子数之比为1∶2
C.丙细胞中染色体数目是体细胞染色体数目的一半
D.丁细胞中不含同源染色体,只含两条染色单体
题型3 减数分裂与有丝分裂相关数量变化的分析
1.“三看法”判断有丝分裂与减数分裂
(1)模型
(2)判断方法
2.每条染色体中DNA含量的变化
根据图中曲线归纳如下:
3.“同源染色体对数”和“染色体组数”数目变化曲线
(1)图甲中表示有丝分裂的是①,表示减数分裂的是②。
(2)图乙中表示有丝分裂的是③,表示减数分裂的是④。
4.减数分裂和有丝分裂相关柱形图的比较
(1)模型图
(2)相关解读
①只有染色单体的数目才可能是0,染色体和DNA的含量不可能是0。染色单体会因着丝粒的分裂而消失,所以柱形图中表示的某结构如出现0,则其一定表示染色单体。
②DNA分子未复制时,其数目与染色体一样多,而复制后,每条染色体上含有2个DNA分子,即DNA∶染色体可能为1∶1或2∶1,但不可能是1∶2。
[跟踪突破]
11.下图为某二倍体生物精原细胞分裂过程中同源染色体对数的变化曲线。下列叙述错误的是( )
A.DE段和GH段的变化都是细胞一分为二的结果
B.AB段和FG段都含有DNA分子复制过程
C.HI段细胞中染色体数目一定是体细胞的一半
D.姐妹染色单体分开发生在BC段和HI段
12.图Ⅰ表示细胞分裂的不同时期染色体数与核DNA数比例的变化关系;图Ⅱ表示某动物处于细胞分裂不同时期的图象。下列叙述错误的是( )
A.BC段中DNA稳定性较差,易出现碱基对增添、缺失或改变
B.图Ⅱ中丙、丁细胞处于图Ⅰ中的CD段
C.图Ⅱ中丁细胞为次级精母细胞,如果丁细胞中的M基因位于X染色体上,则N基因位于常染色体上
D.EF段中细胞内染色体数与正常体细胞中染色体数始终相等
13.如图为人体细胞分裂时有关物质和结构数量变化的相关曲线,下列分析错误的是( )
A.若曲线表示有丝分裂中染色体数目变化的部分曲线,则n=46(个)
B.若曲线表示减数分裂中染色体数目变化的部分曲线,则n=23(个)
C.若曲线表示减数分裂中每条染色体上DNA分子数目变化的部分曲线,则n=1(个)
D.若曲线表示减数第一次分裂中核DNA分子数目变化的部分曲线,则n=23(个)
14.下图甲~丁为蝗虫细胞分裂不同时期的染色体数、染色单体数和核DNA分子数的比例图,下列相关叙述错误的是( )
A.图中甲可表示减数分裂Ⅰ前期B.图中乙可表示减数分裂Ⅱ前期
C.图中丙可表示有丝分裂间期的某一阶段D.图中丁可表示有丝分裂后期
1.减数分裂和有丝分裂过程中的染色体与核DNA数量变化
[典型图示]
[问题设计]
2.每条染色体中DNA含量的变化
[典型图示]
[问题设计]
根据上图曲线完善下表:
3.同源染色体“对”数和“染色体组数”数目变化曲线
[典型图示]
[问题设计]
(1)图甲中表示有丝分裂的是①,表示减数分裂的是②。
(2)图乙中表示有丝分裂的是③,表示减数分裂的是④。
考点三 观察细胞的减数分裂(以观察蝗虫精母细胞减数分裂装片为例)
1.实验原理
减数分裂过程中,细胞中的染色体形态、位置、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
(1)装片制作(同有丝分裂装片制作过程)
解离→漂洗→染色→制片。
(2)显微观察和绘图(以蝗虫精母细胞为例)
3.实验关键
宜选用雄性个体生殖器官,如植物的花药、动物的精巢作为观察减数分裂的实验材料。
典型例题1 教材基础
15.下列关于“观察细胞减数分裂”实验的叙述中,错误的是( )
A.在显微镜下不能观察到某个细胞减数分裂的全过程
B.用洋葱根尖制成的装片,能观察到同源染色体的联会现象
C.在一个观察到联会现象的视野中不一定能观察到着丝粒分裂的细胞
D.用桃花的雄蕊比用桃花的雌蕊制成的装片,更容易观察到减数分裂现象
16.科研人员用荧光染料对银灰杨(2n=38)花粉母细胞微管蛋白进行染色,观察减数分裂过程,部分图像如下。不考虑变异的发生,下列相关叙述正确的是( )
A.图中被荧光荧料染色的结构是染色体
B.图示细胞分裂过程的正确顺序是2→4→1→3
C.图2所处时期的细胞中有38条染色体
D.图3所处时期的细胞可发生同源染色体的交叉互换
典型例题2 拓展延伸
17.下图①~⑤是用某种方法在显微镜(不用染色)下拍到的二倍体百合(2n=24)某个细胞的减数分裂不同时期的图像。相关叙述正确的是( )
A.图中,细胞分裂顺序为①→③→②→⑤→④
B.图①中,细胞内的DNA和染色体数目加倍
C.图③中,细胞的同源染色体之间可能发生交叉互换
D.图⑤中,细胞的同源染色体分离,染色体数目减半
18.蝗虫(雄性2n=23,x0;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标本观察细胞分裂时相。图1~3是从多个显微图像中选出的三个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,一段时间后用吸水纸吸去固定液,然后分别用95%和85%的乙醇脱水各30分钟(解离、脱水),取出曲细精管,用解剖针挑破使细胞溢出,然后经 →制片后,观察分析染色体的 。
(2)图1中有 个四分体。图2所示细胞处于 分裂中期。图3分裂产生的细胞中染色体组成是 。
(3)图2中X染色体并未像常染色体一样正常排列在赤道板上,推测出现这种现象最可能的原因是 。
(4)为了更容易观察到图示分裂相,科研人员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相。
(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 。
1.实验材料的选取
选用雄性个体生殖器官如植物的花药,动物的精巢作为观察减数分裂实验材料的原因:
(1)雄性个体产生精子的数量多于雌性个体产生卵细胞的数量。
(2)在动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底,排卵时排出的仅仅是次级卵母细胞,只有和精子相遇后,在精子的刺激下,才能继续完成减数第二次分裂。
2.临时装片制作时应特别注意的几个关键环节
(1)为了更加清晰地观察染色体形态,在解离前,一般要对动物组织进行低渗处理,其目的是凭借渗透作用使细胞膨胀,染色体铺展,同时可使黏附于染色体的核仁物质散开,以便能在一个平面上观察所有染色体形态。
(2)低渗处理后再进行解离固定,将细胞杀死并去除细胞之间的粘连物,使细胞彼此分开,经压片,细胞会彼此分散开,解离后进行漂洗,去除解离液对染色效果的影响,染色体容易被醋酸洋红溶液或龙胆紫溶液染色,染色完成后进行制片并压片。
3.确定中期细胞的类型
睾丸内初级精母细胞进行减数分裂产生精子,精原细胞进行有丝分裂增加细胞数目。因此处于分裂中期的细胞应该包括:减数第一次分裂中期、减数第二次分裂中期、有丝分裂中期,产生的子细胞分别是次级精母细胞、精细胞、精原细胞。
19.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
20.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
21.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
22.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
23.假如下图是某生物体(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②表示X染色体,则③表示Y染色体
D.该细胞的子细胞有2 对同源染色体
24.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;9B.6;12C.4;7D.5;9
25.A和a、B和b为一对同源染色体上的两对等位基因。下列有关有丝分裂和减数分裂的叙述,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
26.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
27.下图为一只果蝇两条染色体上部分基因分布示意图,下列叙述正确的是
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
一、选择题:每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求。
28. 甲、乙两图表示基因型为AABb的雌性动物细胞内染色体行为变化,相关分析正确的是
A.乙图所示细胞分裂形成的子细胞不能进行受精作用
B.甲、乙分别为有丝分裂、减数分裂染色体行为变化
C.乙图所示细胞的a基因来自于基因突变或基因重组
D.甲图中,④→⑤表示在分裂后期发生的染色体复制过程
29.某科研小组对兔子(2n=44)精巢切片进行显微观察,测定不同细胞中的染色体数目和核DNA分子数,结果如图所示,下列相关分析正确的是( )
A.细胞a可能是精细胞或卵细胞或极体B.细胞b和细胞g中都含有同源染色体
C.细胞c和细胞g都可能发生了染色单体分离D.细胞d、e、f中都可能发生同源染色体联会
30.下列关于人体细胞有丝分裂和减数分裂的叙述,错误的是( )
A.有丝分裂中期细胞中可含有24种形态不同的染色体
B.有丝分裂后期细胞中有4个染色体组
C.减数第一次分裂中期细胞中含23个四分体
D.减数第二次分裂后期细胞中染色体数目是23条
31.如图为细胞甲连续进行两次胞质分裂的示意图,下列叙述错误的是( )
A.若细胞甲为卵原细胞,则细胞丙可能是卵细胞
B.第一次分裂不一定会出现姐妹染色单体的分离
C.若两次分裂均出现着丝粒分裂,则两次细胞分裂方式相同
D.若第一次分裂中出现四分体,则第二次分裂过程中不存在形态大小相同的染色体
32.甲和乙是某二倍体生物(基因型为AABb)精巢中的两个细胞,丙是细胞分裂过程中每条染色上DNA含量变化示意图,有关分析正确的是( )
A.甲中含有2个染色体组,其中1、2、3、4构成一个染色体组
B.初级精母细胞的染色体互换导致了乙中A、a基因同时存在
C.处于BC段的细胞是有丝分裂前期和中期的细胞
D.乙的下一个时期和甲都处在丙中的DE段
33.下图是基因型为AaBb的某动物的一个精原细胞经减数分裂过程产生的一个细胞示意图。据图分析相关叙述不正确的是( )
A.图中细胞处于减数第二次分裂,内含8条染色单体
B.此精原细胞在四分体时期染色体发生了交叉互换,此变异属于染色体结构变异
C.此精原细胞在减数第一次分裂后期,移向细胞一极的基因可能是A、A、b、b
D.此图中含有一个染色体组和两套遗传信息
34.菠菜(2n=12)为典型的雌雄异株植物,其性别决定为XY型,但有极少数会出现雌雄同株。研究发现若X染色体上M基因表达会出现雌雄同株。已知M对m 为完全显性,当细胞中存在Y染色体时,M基因不表达。下列相关叙述正确的是( )
A.XMXm及XMY基因型的菠菜叶片均适合用于制作减数分裂临时装片
B.制作菠菜减数分裂临时装片的一般过程是固定、染色、漂洗和制片
C.可以利用菠菜的叶肉细胞观察叶绿体和质壁分离
D.观察菠菜减数分裂装片可以看到大多数细胞具有12个四分体
35.血友病是遗传性凝血因子生成障碍导致的疾病,其致病基因位于X染色体上。若一对正常的夫妇,生了一个染色体组成为XXY并患血友病的男孩,下列有关该男孩染色体异常原因的分析,正确的是( )
A.母方减数第一次分裂后期同源染色体移向细胞同一极
B.母方减数第二次分裂后期姐妹染色单体分开后移向细胞同一极
C.父方减数第一次分裂后期同源染色体移向细胞同一极
D.父方减数第二次分裂后期姐妹染色单体分开后移向细胞同一极
二、选择题:每小题给出的四个选项中有一个或多个符合题目要求。
36.图是某种动物细胞生活周期中染色体数目变化图,据图判断,下列叙述错误的是( )
A.等位基因分离、非等位基因自由组合发生在A~C段
B.C~D段、G~H段的染色体与核DNA的数目之比为1∶1
C.图中显示两种分裂方式,I~M段可表示有丝分裂的一个细胞周期
D.图中有同源染色体的时期为A~B段和I~M段
37.如图1表示高等动物减数分裂及受精作用的过程,图2表示该过程中核DNA和染色体数目的变化曲线。下列相关叙述正确的是( )
A.图1受精卵中的遗传物质一半来自父方,一半来自母方
B.图1的Ⅱ对应图2中的HI,该过程发生基因的自由组合
C.图2中同源染色体对数和染色体组数最多的时期为KL段
D.BC段精原细胞的细胞核中会发生DNA复制和有关蛋白质的合成
38.下图为基因型为AaBb的个体产生的一个初级精母细胞,两对等位基因分别位于两对同源染色体上。某条染色体的两条染色单体上出现了A和a基因。下列叙述不正确的是( )
A.若是发生同源染色体非姐妹染色单体间的互换,则该细胞产生的精子基因型有AB、Ab、aB、ab四种
B.若是同源染色体等位基因随非姐妹染色单体的互换而互换,则会导致染色单体上非等位基因的重组
C.若是发生基因突变,且为隐性突变,该细胞产生的精子的基因型一定是AB、aB、ab三种
D.若是发生基因突变,且为显性突变,该细胞产生的精子的基因型一定是AB、aB、Ab三种
39.某种动物(2n=6)的基因型为AaBB,如图为该动物细胞分裂过程中部分细胞的示意图,细胞乙是细胞甲的子细胞。下列有关叙述正确的是( )
A.甲细胞为初级精母细胞,基因b来自B的基因突变
B.乙细胞处于减数第二次分裂后期,可能是极体
C.完成减数分裂后,甲细胞产生的子细胞基因型有三种
D.若乙中含基因a的染色单体未正常分离,其子细胞基因型为aaB和b
40.如图甲为某果蝇(2N=8) 精巢内发生的细胞分裂示意图(仅画出部分染色体),图乙表示处于不同阶段四种细胞 (I~IV) 的核遗传物质或其载体 (a~c) 的数量。下列说法错误的是( )
A.图甲细胞分裂的先后顺序为③→①→②→④
B.图甲所示的细胞产生的子细胞具有同源染色体的是①②③
C.图乙中 a、b、c 分别表示染色体、 DNA、染色单体
D.图乙中能表示初级精母细胞的细胞类型是Ⅱ、Ⅲ和IV
三、非选择题
41.科学家发现某些动物受精卵形成后的第一次分裂过程中,来自父母双方的染色体并非“携手共进”,而是如图所示。请回答相关问题:
(1)据图推测受精作用发生在 。
A.有丝分裂化 B.减数第一次分裂 C.减数第二次分裂 D.减数分裂完成后
(2)下列对图中受精卵第一次正常分裂时正确的描述是 。
①不同来源(父方和母方)却的染色体排列在赤道板上
②不同来源(父方和母方)的染色体排列在赤道板两侧
③在两个纺锤体的牵引下,染色体分离
④在两个纺锤体的牵引下,同源染色体分离
⑤来源自父方和母方的染色体平均分配于两个子细胞中
(3)图中的两种异常分裂现象均与纺锤体异常有关,产生两种异常子细胞的原因分别为 。
(4)图中异常子细胞和正常子细胞的核DNA的数目 (填“相同”或“不相同”)。
(5)受精卵发育成个体的过程中需进行细胞分化,细胞分化是指 。
(6)显微观察果蝇(2n=8)精巢,发现处于分裂期的细胞中,15%含有16条染色体、55%含有8条染色体、30%含有4条染色体。细胞中 条染色体的出现可能与减数分裂有关
42.蝗虫(雄性2n=23,XO;雌性2n=24,XX)染色体数目较少而大,且多为端部着丝粒,易于观察,故常利用雄蝗虫的精巢压片法制作细胞分裂时相观察的标本。图1~3是某研究小组从多个显微图像中选出的三个处于不同分裂中期的图像。请回答问题:
(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面上,推测出现这种现象最可能的原因是 。
(3)图1是处于 分裂中期细胞的染色体。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相。
(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 。
(6)中国水仙(3n=30)也是观察减数分裂的良好材料。该研究小组以花药为材料,制作临时装片观察减数分裂过程,部分结果如图4,甲~丁为处于不同分裂时期的细胞。细胞甲处于 (填分裂方式和时期),细胞丙的一极中,染色体数最多为 条。
43.请观察下列图像,图一表示某动物(体细胞染色体数为2n)体内细胞正常分裂过程中不同时期染色体、染色单体和核DNA数量关系,其中I、II、III、IV表示连续分裂的阶段;图二表示该动物细胞分裂时核DNA数量变化的坐标曲线图;图三表示该动物细胞在分裂时染色体行为图,请回答下列问题:
(1)在图一中I、II、III、IV四个时期中一定具有同源染色体的时期是 ,在图三中与阶段III对应的图像是 。
(2)图二中CD段细胞名称为 ,该段细胞中染色体、染色单体和核DNA数量之比为 。
(3)图三中的细胞③处于图二中的 段,其产生的子细胞名称为 ,猜测图二HI段发生的行为是 。
44.图甲表示某高等动物(二倍体)在进行细胞分裂时的图像,图乙为该种生物的细胞内染色体及核DNA相对含量变化的曲线图。根据此曲线和图示回答下列问题:
(1)图甲中属于有丝分裂过程的图有(填字母) ,不具有姐妹染色单体的细胞有 ,染色体与DNA的比例是1∶2的图有(填字母) 。
(2)图甲中B处于 期,此细胞的名称是 ;C细胞分裂后得到的子细胞为 。
(3)图甲中B细胞对应图乙中的区间是 。
(4)图乙细胞内不含同源染色体的区间是 ,图乙中8处染色体与DNA数量加倍的原因是 (填生理过程)。
(5)若该生物体细胞中染色体数为20条,则一个细胞在6~7时期染色体数目为 条。
名称
项目
减数第一次分裂
减数第二次分裂
着丝粒
不分裂
分裂
染色体
2n→n,减半
n→2n→n,不减半
DNA数目
4n→2n,减半
2n→n,减半
染色体主要行为
同源染色体
联会、分离
姐妹染色
单体分开
同源染色体
有
无
分裂方式
比较项目
减数分裂
有丝分裂
不
同
点
分裂的细胞
原始生殖细胞
体细胞或原始生殖细胞
细胞分裂次数
两次
一次
同源染色体的行为
(1)联会形成四分体,非姐妹染色单体可以发生互换;(2)同源染色体分离
存在同源染色体,但不联会,不分离,无互换现象
非同源染色体的行为
出现自由组合
不出现自由组合
子细胞染色体数目
减半
不变
子细胞的名称和数目
4个精子或1个卵细胞和3个极体
2个体细胞或原始生殖细胞
子细胞间的遗传物质
不一定相同
相同
意义
减数分裂和受精作用维持了每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定
使生物的亲代细胞和子代细胞之间保持了遗传的稳定性
项目
染色体
染色单体
核DNA分子
减数分裂
有丝分裂
项目
减数分裂
有丝分裂
不同点
细胞类型
原始生殖细胞→成熟生殖细胞
体细胞→子代体细胞
分裂次数
2次
1次
染色体数量变化
2n→n→2n→n
2n→4n→2n
同源染色
体特殊行为
联会、交叉互换、排两列、分离
无特殊行为
子细胞数量
雄性:4个
雌性:1个(生殖细胞)
2个
子细胞性别
雄性、雌性生殖细胞
无性别区分
相同点
DNA和染色体均只复制1次,都有染色体和纺锤体出现
项目
A→B
B→C
C→D
D→E
减数分裂对应时期
MⅠ前的间期
MⅠ全过程和MⅡ前期、中期
MⅡ后期
MⅡ末期
有丝分裂对应时期
间期
前期和中期
后期
末期
A→B
B→C
C→D
D→E
减数分裂对应时期
减数分
裂Ⅰ前
的间期
减数分裂Ⅰ全过程和减数分裂Ⅱ前期、减数分裂Ⅱ中期
减数分裂Ⅱ后期
减数分裂
Ⅱ末期
有丝分裂对应时期
间期
前期和中期
后期
末期
《第12讲 减数分裂和受精作用》参考答案:
1.B
【分析】1、同源染色体是指配对的两条染色体,形态和大小一般都相同,一条来自父方,一条来自母方。
2、同源染色体两两配对的现象叫做联会,联会的结果是形成四分体。
【详解】A、同源染色体是形态、大小相同且一条来自父方,另一条来自母方的染色体,在减数分裂过程中能联会的两条染色体,A错误;
B、减数第一次分裂前期,同源染色体两两配对联会形成四分体,因此一个四分体就是一对同源染色体,B正确;
C、一个四分体包含一对同源染色体、4个DNA分子,C错误;
D、四分体最早出现在减数分裂I的前期,同源染色体两两配对联会形成四分体,D错误。
故选B。
2.D
【分析】减数第一次分裂时,因为同源染色体分离,非同源染色体自由组合,所以一个初级精母细胞能产生2种基因型不同的次级精母细胞;减数第二次分裂类似于有丝分裂,因此每个次级精母细胞产生2个基因型相同的精细胞。由此可见,一个精原细胞减数分裂形成4个精子,但只有2种基因型。
【详解】A、A图可表示减数第二次分裂前期,该分裂过程中,含有基因G和基因H(或基因g和基因h)的非同源染色体组合到一起,A正确;
B、B图可表示减数第二次分裂前期,该分裂过程中,含有基因g和基因H(或基因G和基因h)的非同源染色体组合到一起,B正确;
C、C图可表示减数第二次分裂末期,该分裂过程中,含有基因g和基因H(或基因G和基因h)的非同源染色体组合到一起,C正确;
D、D减数第一次分裂后期,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,因此正常情况下,减数分裂形成的配子中不应该含有同源染色体和等位基因,D错误。
故选D。
3.A
【分析】根据图示分裂结果可以看出,该分裂为减数分裂,因此可以判断①是染色体,②是染色单体,③是DNA;图中Ⅰ可以表示减数第一次分裂前的间期或减数第二次分裂后期,Ⅱ可以表示减数第一次分裂前期、中期和后期,Ⅲ可表示减数第二次分裂的前期和中期,Ⅳ表示减数分裂结束产生的生殖细胞。
【详解】根据以上分析已知,Ⅱ所处阶段可以代表减数第一次分裂的前期、中期和后期,其中减数第一分裂后期可以发生非同源染色体的自由组合,A正确;Ⅲ可表示减数第二次分裂的前期和中期,为次级精母细胞,B错误;根据以上分析已知,②代表染色单体,C错误;Ⅱ→Ⅲ的过程只能发生在减数分裂过程中,D错误。
【点睛】解答本题的关键是掌握减数分裂过程中相关物质的规律性变化,能够根据图示物质变化判断各个数字代表的物质的名称或者可能处于的分裂时期。
4.D
【分析】1、有丝分裂不同时期染色体数目和DNA数目的变化:有丝分裂间期由于DNA复制导致DNA数目加倍,细胞分裂导致DNA数目减半,最终和体细胞中染色体数目相等;有丝分裂后期由于着丝点分裂,染色体数目加倍,细胞分裂导致染色体数目减半,最终和体细胞中染色体数目相等。二倍体生物的体细胞内有2个染色体组,有丝分裂后期有4个染色体组;2、减数分裂不同时期染色体数目和DNA数目的变化:减数第一次分裂前的间期由于DNA复制导致DNA数目加倍,减数第一次分裂导致DNA数目减半,与体细胞中染色体数目相等,减数第二次分裂导致DNA数目再减半,最终子细胞中的染色体数目是正常体细胞中染色体数目的一半;减数第一次分裂导致染色体数目减半,为正常体细胞中染色体数目的一半,减数第二次分裂后期,由于着丝点分裂,染色体数目暂时加倍,此时染色体数目与正常体细胞中染色体数目相等,减数第二次分裂导致染色体数目再减半,最终染色体数目为正常体细胞中染色体数目的一半。
【详解】A、二倍体雄性田鼠(2n=54),说明体细胞中有2个染色体组,若该图表示有丝分裂染色体组数目的变化,则a=2,即体细胞中有2个染色体组,且数量为2a时,细胞中有4个染色体组,处于有丝分裂后期,核DNA的数目应该为正常体细胞DNA数目的两倍,即核DNA数目为108,A正确;
B、若该图表示有丝分裂染色体数目的变化,则a=54条,当2a=108条时,着丝点数目也是108,因为着丝点数目与染色体数目相等,B正确;
C、若该图表示减数分裂每条染色体上DNA分子数目的变化,因1条染色体上含有1个(复制前)或2个DNA分子(复制后),因此a=1,数量为2a时可能处于减数第一次分裂或减数第二次分裂的前期或中期,而基因重组发生在减数第一分裂,C正确;
D、若该图表示减数分裂核DNA分子数目的变化,则数量为2a时,细胞可能处于减数第二次分裂,此时没有同源染色体,D错误;
故选D。
5.B
【分析】分析题图:图示表示某个生物的精细胞,根据8个精细胞中的基因组成可知该生物的基因型为AaCcDd。减数第一次分裂时,因为同源染色体分离,非同源染色体自由组合,所以一个初级精母细胞能产生2种基因型不同的次级精母细胞;减数第二次分裂类似于有丝分裂,因此每个次级精母细胞产生2个基因型相同的精细胞。由此可见,一个精原细胞减数分裂形成4个精子,但只有2种基因型。
【详解】一个精原细胞减数分裂形成4个精子,但只有2种基因型,则图中精细胞:
(1)①ACd和④acD可能来自同一个精原细胞;
(2)②ACD和⑥acd可能来自同一个精原细胞;
(3)③AcD和⑤AcD可能来自同一个次级精母细胞,⑦aCd和⑧aCd可能来自同一个次级精母细胞,且③AcD、⑤AcD和⑦aCd、⑧aCd可能来自同一个精原细胞。
综合以上可知,图中8个精细胞至少来自3个精原细胞。
故选B。
6.B
【分析】精子的形成过程:精原细胞经过减数第一次分裂前的间期(染色体的复制)→初级精母细胞;初级精母细胞经过减数第一次分裂(前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体互换;中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合)→两种次级精母细胞;次级精母细胞经过减数第二次分裂过程(类似于有丝分裂)→精细胞;精细胞经过变形→精子。
【详解】正常情况下来自同一个次级精母细胞的精细胞中的染色体形态和数目应该是相同的,由题干图示分析,其减数分裂过程中,同源染色体发生互换,则染色体的颜色大部分相同,而互换的部分颜色不同。所以来自同一个次级精母细胞的是①与③,②与④,B正确。
故选B。
7.B
【分析】1、有丝分裂的过程:
(1)分裂间期:DNA复制、蛋白质合成。
(2)分裂期:
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纺锤丝形成纺锤体。
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)。
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、一次有丝分裂与一次减数分裂过程中染色体都只复制一次,A正确;
B、有丝分裂中期不发生同源染色体联会,同源染色体的联会发生在减数分裂I前期,B错误;
C、有丝分裂后期与减数分裂II后期都发生着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,C正确;
D、处于有丝分裂中期和减数分裂II后期的细胞,染色体数均与体细胞中染色体数相等,D正确。
故选B。
8.B
【分析】下图为减数分裂过程中DNA、染色体、染色单体变化的相关规律:
依题意可知:该雄性哺乳动物的体细胞含有24条染色体,细胞甲中的染色体数目与体细胞相同,且存在染色单体,据此可推知:细胞甲可能处于有丝分裂的前期和中期或减数第一次分裂;细胞乙中的染色体数目是体细胞的一半,且存在染色单体,据此可推知:细胞乙处于减数第二次分裂的前期和中期。
【详解】A、细胞乙不可能进行有丝分裂,A错误;
B、细胞甲可能处于有丝分裂的前期和中期,细胞乙一定在进行减数分裂,B正确;
C、细胞甲可能处于减数第一次分裂,细胞乙不可能进行有丝分裂,C错误;
D、细胞甲和细胞乙不一定都在进行减数分裂,细胞甲可能处于有丝分裂的前期和中期,D错误。
故选B。
【点睛】解答此题的关键是抓住题意中的隐含信息“细胞甲中的染色体数目与体细胞相同,乙中的染色体数目是体细胞的一半,且染色体:染色单体:DNA=1:2:2”这一前提,进行发散思维,结合所学细胞分裂的相关知识展开联想,进行知识的整合和迁移,不难得出正确的答案。
9.A
【分析】分析图示,①为有丝分裂后期,②为减数第一次分裂中期,③为有丝分裂中期,④为减数第二次分裂后期。
【详解】A、①~④分别表示处于有丝分裂后期、减数第一次分裂中期、有丝分裂中期和减数第二次分裂后期的细胞,因此①③属于有丝分裂,A正确;
B、④的细胞质均等分裂,可能是次级精母细胞,也可能是第一极体,所以据题图无法判断该动物的性别,B错误;
C、睾丸或卵巢中精原细胞或卵原细胞既能进行有丝分裂也能进行减数分裂,因此①~④能同时存在于一个器官中,C错误;
D、⑤中曲线起点和终点DNA含量相同,所以不可以表示整个减数分裂过程中核DNA的含量变化,D错误。
故选A。
10.B
【分析】据图可知:甲图含有同源染色体,着丝粒分裂,处于有丝分裂的后期;乙图无同源染色体,染色体的着丝粒处于细胞中央,处于减数第二次分裂的中期;丙图正在同源染色体分离,处于减数第一次分裂的后期;丁图无同染色染色体,无染色单体,是减数第二次分裂形成的子细胞。
【详解】A、甲细胞分裂方式为有丝分裂,图示中有4对同源染色体,A错误;
B、乙细胞中有2条染色体,4条染色单体,4个核DNA分子,所以染色体数与核DNA分子数之比为1:2,B正确;
C、丙细胞中同源染色体分离,处于减数分裂I后期,染色体数未减半,该细胞中染色体数目与体细胞中染色体数目相等,C错误;
D、丁细胞是精细胞,不含同源染色体,不含染色单体,D错误。
故选B。
11.C
【分析】分析题图可知,虚线之前AF段表示有丝分裂,CD段表示有丝分裂后期和末期,着丝粒分裂后,染色体加倍;虚线之后FI段表示减数分裂,其中 FG段表示减数分裂前间期和减数第一次分裂,HI段表示减数第二次分裂。
【详解】A、精原细胞既能进行有丝分裂,又能进行减数分裂,该图可以表示有丝分裂和减数分裂过程中细胞内同源染色体对数的变化情况,E段和GH段分别表示有丝分裂的末期和减数第一次分裂的末期,同源染色体对数减半的原因都是由于细胞一分为二,A正确;
B、AB段表示有丝分裂的间期、前期和中期,FG段表示减数分裂前间期和减数第一次分裂,DNA分子复制发生在分裂的间期,因此AB段和FG段都含有DNA分子复制过程,B正确;
C、HI段表示减数第二次分裂,着丝粒没有分裂时,即减数第二次分裂前、中期,细胞中染色体数是体细胞的一半;着丝粒分裂后,即减数第二次分裂后期,细胞中染色体数与体细胞中的相等,C错误;
D、着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,染色体数目加倍,同源染色体对数也加倍,发生在图中的BC段和HI段,D正确。
故选C。
12.D
【分析】由图可知,图ⅠAC段属于间期,BC段染色体正在进行复制,CD段属于有丝分裂前期、中期或减数第一次分裂前期、中期、后期,减数第二次分裂前期、中期,EF段属于有丝分裂或减数第二次分裂后期、末期;图Ⅱ甲-丁依次为有丝分裂后期、有丝分裂末期、减数第一次分裂后期、减数第二次分裂前期。
【详解】A、BC段表示间期,此时DNA的复制双链解开,其稳定性最差,易出现碱基对增添、缺失或改变,A正确;
B、由于CD段染色体与核DNA的比为1∶2,着丝点没有分裂,故图Ⅱ中丙、丁细胞位于图Ⅰ中的CD段,B正确;
C、由丙细胞细胞质均等分裂可知,该图为雄性动物精子的形成过程图,图Ⅱ中丁细胞中没有同源染色体,故名称为次级精母细胞,若M基因在X染色体上,那么N基因所在染色体一定是常染色体,C正确;
D、EF段可表示有丝分裂或减数第二次分裂后期、末期,其中有丝分裂后期细胞中染色体数目是体细胞的2倍,D错误。
故选D。
13.D
【分析】图示纵轴如果表示DNA或染色体的含量,则图示数量下降的原因平均分配到两个子细胞中的缘故。若图示纵轴表示每条染色体上DNA含量的变化,则图示数量下降的原因是着丝粒分裂。
【详解】A、人体细胞有丝分裂过程中染色体数目变化为46→92→46,因此若曲线表示有丝分裂中染色体数目变化的部分曲线,则n=46(个),A正确;
B、人体细胞减数分裂中染色体数目变化是46→23→46→23,因此若曲线表示减数分裂中染色体数目变化的部分曲线,则 n=23(个),B正确;
C、减数分裂中每条染色体上DNA分子数目变化为1→2→1,若曲线表示减数分裂中每条染色体上DNA分子数目变化的部分曲线,则n=1(个),C正确;
D、减Ⅰ分裂中核DNA数目是92条,若曲线表示减数第一次分裂中核DNA分子数目变化的部分过程,则n等于46(个),D错误。
故选D。
14.D
【分析】根据题意和柱形图分析可知:甲图中染色体数、染色单体数和DNA分子数之比为1:2:2,且染色体数目与体细胞相同,可能处于有丝分裂前期、中期或减数第一次分裂全过程;乙图中染色体数、染色单体数和DNA分子数之比为1:2:2,但染色体数目只有体细胞的一半,可能处于减数第二次分裂前期和中期;丙图中染色体数、染色单体数和DNA分子数之比为1:0:1,且染色体数目与正常体细胞相同,可能是有丝分裂末期结束、减数第二次分裂后期;丁图中染色体数、染色单体数和DNA分子数之比为1:0:1,且染色体数目是体细胞的一半,可能属于减数第二次分裂末期结束。
【详解】A、甲图已经完成DNA复制,还未发生分裂,可表示减数第一次分裂前期,A正确;
B、乙图比甲图整体数据减半,可表示减数第一分裂已完成,处于减数第二次分裂前期,B正确;
C、丙图无染色单体,且染色体和DNA数目均与体细胞相同,可表示有丝分裂间期DNA还未复制时(G1期),C正确;
D、有丝分裂后期,染色体数目和DNA数目均为体细胞的2倍,应为4:0:4而丁图中染色体数目和DNA数目均只有体细胞的一半,无染色单体,可表示减数分裂完成后的子细胞,D错误。
故选D。
15.B
【分析】一般来说,雄性个体产生的精子数量远远多于雌性个体产生的卵子数量,因此在选择观察减数分裂的材料时,要选择分裂旺盛的雄性个体生殖器官。另外,在动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底,排卵时仅仅是次级卵母细胞,只有和精子相遇后,在精子的刺激下,才能继续完成减数第二次分裂,所以要完整观察减数分裂各时期的图像,特别是减数第二次分裂图像,一般选择雄性个体。
【详解】A、经过解离步骤后,细胞已经死亡,因此不可能观察到一个细胞连续的减数分裂过程,A正确;
B、洋葱根尖进行有丝分裂,含有同源染色体,但不能联会,B错误;
C、观察到联会现象说明该细胞进行减数分裂,减数第一次分裂和减数第二次分裂前中期的细胞不能观察到着丝粒分裂,减数第二次分裂的后期才有着丝粒分裂,因此不一定能观察到着丝粒分裂的细胞,C正确;
D、桃花的雄蕊是雄性生殖器官,能通过减数分裂形成精子,而且数量多,适宜作为观察减数分裂的材料,桃花的雌蕊中,1个大孢子母细胞经1次减数分裂形成4个大孢子,3个退化,1个大孢子经3次有丝分裂形成8核胚囊,分裂细胞数目太少,不易观察到各个时期,一般不宜作为实验材料,D正确。
故选B。
16.C
【分析】根据题干信息“荧光染料对银灰杨花粉母细胞微管蛋白进行染色”,所以图中白色部分是纺锤丝,图1是减数第二次分裂后期,着丝粒分裂,加倍的染色体均匀分开,图2是减数第一次分裂前期,同源染色体联会成对,排布散乱,图3是减数第二次分裂中期,染色体着丝粒排在中央赤道面,图4是减数第一次分裂中期,同源染色体排在中央赤道面。
【详解】A、根据题干信息“荧光染料对银灰杨花粉母细胞微管蛋白进行染色”,所以染色的应该是纺锤丝,A错误;
B、根据分析中的各个时期,正确的顺序是2→4→3→1,B错误;
C、图2是减数第一次分裂前期,染色体数目没有加倍,染色体数为2n=38,C正确;
D、同源染色体中的非姐妹染色单体互换发生于减数第一次分裂前期,而不是图3减数第二次分裂中期,D错误。
故选C。
17.AC
【解析】题图分析:图示是在显微镜下拍到的二倍体百合某个细胞的减数分裂不同时期的图像,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、根据分析可知,图中细胞分裂顺序为①→③→②→⑤→④,A正确;
B、图①细胞处于减数第一次分裂前的间期,此时细胞中主要进行染色体的复制,这导致DNA数目加倍,但染色体数目保持不变,B错误;
C、③细胞处于减数第一次分裂前期,同源染色体上的非姐妹染色单体可联会发生交叉互换,C正确;
D、⑤细胞处于减数第二次分裂后期,无同源染色体,染色体数目为2n,D错误。
故选AC。
【点睛】
18.(1) 染色 形态、位置和数目
(2) 0 有丝分裂 一个染色体组(不含性染色体)
(3)雄蝗虫细胞内X染色体无同源染色体联会,(导致来自两极的纺锤丝对染色体的拉力不平衡)
(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)
【分析】据题意:图1~3是从多个显微图象中选出的三个处于不同的分裂中期图象,可判断图1为有丝分裂中期,图2为减数第一次分裂中期,图3为减数第二次分裂中期。
【详解】(1)观察根尖分生组织细胞的有丝分裂,装片的制作流程为解离→漂洗→染色→制片。由此类推观察曲细精管中精原细胞中的染色体也需要染色;染色体的形态、位置,数目是区分不同分裂时期的标志。
(2)图1有同源染色体,且染色体整齐的排列在赤道板上,故是有丝分裂中期,该时期同源染色不联会,无四分体形成。图2中同源染色体排在赤道板两侧,为减数第一次分裂中期。图3中无同源染色体,染色体排列在赤道板上,为减数第二次分裂中期,其产生的子细胞中染色体组成为一组非同源染色体,即为一个染色体组(由图可知,该染色体组中不含X)。
(3)图2处于减数第一次分裂中期,在减数第一次分裂前期同源染色体联会,由于雄蝗虫细胞内无Y染色体,所以出现这种现象最可能的原因是雄蝗虫细胞内X染色体无同源染色体联会,(导致来自两极的纺锤丝对染色体的拉力不平衡)。
(4)秋水仙素的作用机理:抑制前期纺锤体的形成。
(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,一天中不同的时间段为自变量,所以研究小组应在一天的不同时间段捕获同种蝗虫并采集精巢。因变量为处于分裂期的细胞数目,所以填处于分裂期细胞的平均数(比例)。
19.D
【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。
20.C
【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。
21.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。
22.B
【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。
23.A
【详解】A、细胞中着丝点分裂,且细胞中含有同源染色体,因此该细胞处于有丝分裂后期,A错误;
B、若染色体①有基因A,则染色体④是其同源染色体,所以其上有基因A或a,B正确;
C、若图中的②表示X染色体,则染色体③是其同源染色体,由于形态大小不同,所以③表示Y染色体,C正确;
D、该细胞处于有丝分裂后期,含有4对同源染色体,所以子细胞含有2对同源染色体,D正确。
故选A。
24.A
【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。
25.C
【分析】减数分裂过程:
(1)减数分裂Ⅰ前的间期:染色体的复制。
(2)减数分裂Ⅰ: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)减数分裂Ⅱ: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、多细胞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,但某些体细胞只进行有丝分裂,还有些细胞不能进行分裂,A错误;
B、减数分裂只在减数分裂Ⅰ前的间期进行染色质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若发生互换,则减数分裂Ⅰ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。
26.D
【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、如果发生交叉互换,卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常,A2、A3所在的染色体可进入同一个卵细胞,A正确;
B、考虑同源染色体交叉互换,卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常,A2、A3所在的染色体可进入同一个卵细胞,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。
27.BCD
【分析】据图分析,朱红眼基因cn、暗栗色眼基因cl位于同一条常染色体上,辰砂眼基因v和白眼基因w都位于X染色体上。
【详解】A.根据以上分析可知,朱红眼基因cn、暗栗色眼基因cl位于同一条常染色体上,而等位基因应该位于同源染色体上,A错误;
B.在有丝分裂中期,所有染色体的着丝点都排列在赤道板上,B正确;
C.在有丝分裂后期,着丝点分裂、姐妹染色单体分离,分别移向细胞的两极,两极都含有与亲本相同的遗传物质,因此两极都含有基因cn、cl、v、w,C正确;
D.在减数第二次分裂后期, X染色体与常染色体可以同时出现在细胞的同一极,因此基因cn、cl、v、w可出现在细胞的同一极,D正确;
因此,本题答案选BCD。
【点睛】解答本题的关键是掌握基因的分离定律和自由组合定律的实质,明确两种定律发生的条件,并结合图示四个基因的物质判断各自遵循的遗传规律。
28.A
【详解】试题分析:正常情况下,乙细胞分裂形成的子细胞是极体,所以不能进行受精作用,A正确;甲可以表示有丝分裂或减数第二次分裂的染色体行为变化,乙为减数分裂的染色体行为变化,B错误;由于雌性动物细胞的基因型为AaBB,所以乙细胞中的b基因不可能来自交叉互换,而应来自于基因突变,C错误;图甲中,④→⑤表示在分裂后期着丝点分裂,染色单体形成染色体,导致染色体数目暂时加倍,D错误。
考点:细胞的减数分裂
29.C
【分析】分析题图可知,a的核DNA数目为N,是减数分裂形成的子细胞;b的核DNA含量为2N,染色体是N,处于减数第二次分裂前、中期;c的核DNA含量为2N,染色体是2N,处于减数第二次分裂后期和末期;d、e的核DNA含量位于2N-4N之间,处于有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期;f的核DNA含量为4N,染色体是2N,处于有丝分裂前中期或减数第一次分裂;g的核DNA含量为4N,染色体是4N,处于有丝分裂后期。
【详解】A、由于是精巢,因此细胞a不可能是卵细胞或极体,A错误;
B、细胞g处于有丝分裂后期,含有同源染色体,但细胞b处于减数第二次分裂,无同源染色体,B错误;
C、c的核DNA含量为2N,染色体是2N,处于减数第二次分裂后期和末期,细胞c若处于减数第二次分裂后期,细胞g若处于有丝分裂后期,则都会发生染色单体分离,C正确;
D、d、e的核DNA含量位于2N-4N之间,处于有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期,细胞d和e处于分裂间期,此时不会发生同源染色体的联会,D错误。
故选C。
30.D
【分析】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、人体细胞有丝分裂时常染色体有22种形态,性染色体X与Y形态不同,因此有丝分裂中期细胞中可含有24种形态不同的染色体,A正确;
B、有丝分裂后期着丝粒分裂,导致染色体和染色体组数目均加倍,因此有丝分裂后期细胞中有4个染色体组,B正确;
C、减数第一次分裂中期,细胞中同源染色体两两配对,共形成23个四分体,C正确;
D、减数第二次分裂后期,着丝粒分裂导致细胞中染色体数目暂时加倍,与体细胞中染色体数目相同,即减数第二次分裂后期细胞中染色体数目是46条,D错误。
故选D。
31.D
【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。在减数分裂前,染色体复制一次,而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次。减数分裂的结果是,成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。
【详解】A、若甲为卵原细胞,若进行减数分裂,则丙可能是卵细胞,可能是第二极体,A正确;
B、若细胞甲进行减数分裂,第一次分裂(即减数第一次分裂)不会出现姐妹染色单体分离,B正确;
C、减数分裂过程中只发生一次着丝粒分裂(减数第二次分裂后期),若发生两次着丝粒分裂,说明细胞甲发生的是有丝分裂,两次细胞分裂方式相同,C正确;
D、若第一次分裂中出现四分体,说明细胞甲进行减数分裂,在第二次分裂(减数第二次分裂)过程中,减数第二次分裂后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,会形成形态大小相同的染色体,D错误。
故选D。
32.D
【分析】分析题图:图甲中1、4和5、8各为一对同源染色体,2和3应为两条不同型的性染色体,且染色体着丝粒分裂,处于有丝分裂后期;
图乙细胞中无同源染色体,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;
图丙表示每染色体上DNA含量的变化,AB为细胞分裂间期,完成DNA的复制,BC段每条染色体上含有两个DNA分子,为有丝分裂前期、中期,或者为减数第一次分裂和减数第二次分裂的前、中期,CD表示染色体着丝粒分裂,DE段为有丝分裂后期、末期,或者为减数第二次分裂后期、末期。
【详解】A、甲处于有丝分裂后期,含有4个染色体组,一个染色体组由两条非同源染色体(如1和2)构成,A错误;
B、该生物的基因型为AA,所以a基因只能来自基因突变,B错误;
C、BC段每条染色体上含有两个DNA分子,为有丝分裂前期、中期,或者为减数第一次分裂和减数第二次分裂的前、中期,C错误;
D、图乙细胞中无同源染色体,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,下一个阶段,为减数第二次分裂后期,可用DE段表示;图甲染色体着丝粒分裂,处于有丝分裂后期,也可用DE段表示,D正确。
故选D。
33.B
【分析】分析题图可知,图示基因型为AaBb的某动物的个精原细胞经减数分裂过程产生的一个细胞分裂图象,细胞中不含同源染色体,着丝粒没有分裂,且染色体散乱地分布在细胞中,所以细胞处于减数第二次分裂前期,为次级精母细胞。
【详解】A、由分析可知,图中细胞处于减数第二次分裂前期,细胞内含4条染色体,8条染色单体,A正确;
B、细胞内一条染色体上同时含有A和a基因,说明细胞可能发生过基因突变或交叉互换,由交叉互换引起的变异属于基因重组,B错误;
C、此精原细胞基因型为AaBb,且细胞可能发生过基因突变或交叉互换,故在减数第一次分裂后期,移向细胞一极的基因可能是A、A、b、b或A、a、b、b,C正确;
D、此图中虽然含有一个染色体组,但由于每条染色体上含有姐妹染色单体,故含有两套遗传信息,D正确。
故选B。
【点睛】
34.C
【分析】减数分裂过程中,同源染色体联会形成四分体,菠菜细胞含有12条染色体,在减数第一次分裂前期可形成6个四分体。
【详解】A、菠菜叶片为体细胞,不能进行减数分裂,无论哪种基因型的叶片均不适合用于制作减数分裂临时装片,A错误;
B、制作菠菜减数分裂临时装片的一般过程是解离、漂洗、染色和制片,漂洗应在染色前,洗掉解离液易于染色,B错误;
C、叶肉细胞是成熟的植物细胞,具有原生质层,可以利用菠菜的叶肉细胞观察叶绿体和质壁分离,C正确;
D、只有减数第一次分裂前期才具有四分体,观察菠菜减数分裂装片,可以看到少数细胞具有6个四分体,D错误。
故选C。
35.B
【分析】血友病是遗传性凝血因子生成障碍导致的疾病,其致病基因位于X染色体上,若一对正常的夫妇,生了一个染色体组成为XXY并患血友病的男孩,则该夫妇的基因型为XHXh、XHY,染色体组成为XXY并患血友病的男孩基因型为XhXhY。
【详解】根据分析可知,母亲为血友病基因的携带者,父亲不含血友病基因,所以该男孩的血友病基因均来自母亲,而母亲的一条X染色体上含有H,一条X染色体上含有h,所以男孩中的XhXh来自异常卵细胞,即母方减数第二次分裂后期姐妹染色单体分开后移向细胞同一极,形成了XhXh的卵细胞,与含有Y的精子结合形成的受精卵发育成了染色体组成为XXY并患血友病的男孩,综上分析,B正确,ACD错误。
故选B。
36.B
【分析】根据题意和图示分析可知:图示为某动物细胞生活周期中染色体数目变化图,其中A-C段表示减数第一次分裂过程中染色体数目变化情况;C-H段表示减数第二次分裂过程中染色体数目变化情况;H-I表示受精作用;I-M段表示有丝分裂过程中染色体数目变化规律。
【详解】A、等位基因分离、非同源染色体上的非等位基因自由组合发生于减数第一次分裂过程,分裂结束后染色体数目减半,故对应A~C段,A正确;
B、C~D段处于减数第二次分裂前期和中期,细胞中有姐妹染色单体,故染色体与核DNA的数目之比是1:2,而G~H段减数第二次分裂已结束,着丝粒已分裂,故此时细胞中染色体与核DNA的数目之比1:1,B错误;
C、图示中显示两种分裂方式,细胞周期是指连续分裂(有丝分裂)的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止,即I~M段可表示有丝分裂的一个细胞周期,C正确;
D、A~B段是减数第一次分裂时期,有同源染色体,I~M段表示有丝分裂,也有同源染色体,D正确。
故选B。
37.C
【分析】在减数分裂前,每个精原细胞的染色体复制一次,而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次,最后形成四个精细胞。这两次分裂分别叫减数第一次分裂和减数第二次分裂。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。
【详解】A、图1受精卵细胞核中的遗传物质一半来自父方,一半来自母方,细胞质中遗传物质来自母方,A错误;
B、基因的自由组合发生在减数分裂Ⅰ的后期或四分体时期,不是受精作用过程中,B错误;
C、同源染色体对数和染色体组数最多的时期为有丝分裂的后期,对应图2中的KL段,C正确;
D、在BC段属于分裂间期,间期主要进行DNA复制和蛋白质的合成,故精原细胞的细胞核中会发生DNA复制和转录,而蛋白质合成在细胞质中的核糖体上,D错误。
故选C。
38.CD
【分析】基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分装过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同酒染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】A、若是发生同源染色体非姐妹染色单体间的互换,则该细胞产生的精子基因型有AB、Ab、aB、ab四种,A正确;
B、若是同源染色体等位基因随非姐妹染色单体的互换而互换,则会导致染色单体上非等位基因的重组,B正确;
C、若是发生基因突变,且为隐性突变,该细胞产生的精子的基因型是AB、aB、ab或Ab、aB、ab,C错误;
D、若是发生基因突变,且为显性突变,该细胞产生的精子的基因型是AB、aB、Ab或AB、ab、Ab,D错误。
故选CD。
39.AC
【分析】分析题图:图甲细胞中同源染色体分离,细胞膜从中部凹陷,甲细胞为初级精母细胞,处于减数第一次分裂后期;图乙中无同源染色体,着丝点分裂,乙细胞为次级精母细胞,处于减数第二次分裂后期。
【详解】A、该动物基因型为AaBB,甲细胞为初级精母细胞,姐妹染色单体上含有b和B基因,基因b来自B的基因突变,A正确;
B、据分析可知,乙细胞处于减数第二次分裂后期,是次级精母细胞,B错误;
C、完成减数分裂后,甲细胞产生的子细胞基因型有aB、ab、AB三种.C正确;
D、乙细胞处于减数第二次分裂后期,若乙中含基因a的染色单体未正常分离,其子细胞基因型为“aaB和b”或“aab和B”,D错误。
故选AC。
40.BCD
【分析】甲图中①含同源染色体,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,处于有丝分裂后期;②含有同源染色体,同源染色体分离,处于减数第一次分裂后期;③同源染色体,着丝粒整齐排列在赤道板上,处于有丝分裂中期;④不含同源染色体,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,处于减数第二次分裂后期;
【详解】A、甲图中①含同源染色体,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,处于有丝分裂后期;②含有同源染色体,同源染色体分离,处于减数第一次分裂后期;③同源染色体,着丝粒整齐排列在赤道板上,处于有丝分裂中期;④不含同源染色体,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,处于减数第二次分裂后期;故图甲细胞分裂的先后顺序为③→①→②→④ ,A正确;
B、图甲所示的细胞产生的子细胞具有同源染色体的是①③,B错误;
C、b在I、IV中没有,故b为染色单体,II中a:c=1:2,故a为染色体,c为核DNA,C错误;
D、细胞类型Ⅱ染色体:染色单体:DNA=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;细胞类型ⅡI染色体:染色单体:DNA=1:2:2,且染色体数目是体细胞一半,处于减数第二次分裂前期、中期;细胞类型IV染色体:DNA=1:1,且染色体数目是体细胞一半,处于减数第二次分裂末期;故图乙中能表示初级精母细胞的细胞类型是Ⅱ,D错误。
故选BCD。
41. C ①③⑤ 两个纺锤体牵引不同步、两个纺锤体牵引方向不一致 相同 在个体发育中,由一个或一种细胞增殖的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程 8和4
【分析】据图分析,受精作用时精子进入减数第二次分裂的卵母细胞(含有2个极体),正常情况下,精子和卵细胞的核同时进行有丝分裂,各自产生两个核,然后精子和卵细胞的核融合形成两个正常子细胞的核,细胞质分裂形成两个正常的子细胞;第一次异常分裂是产生四个核中有一个卵细胞核与精子的核不能融合,形成了一个异常子细胞和一个正常子细胞;第二次异常分裂是形成的四个核都没有完成融合。
【详解】(1)卵原细胞经过减数第一次分裂形成一个次级卵母细胞(大)和一个第一极体(小),从图中可以看出,精子与次级卵母细胞融合,所以受精作用发生在减数第二次分裂过程中,故选C。
(2)受精卵第一次正常分裂应为有丝分裂。不同来源(父方和母方)的染色体排列在赤道板上(着丝点排列在赤道板上),①正确②错误;有丝分裂过程中同源染色体不分离,随着丝点分裂而分离的是姐妹染色体单体,③正确④错误;
(3)正常的受精卵分裂中,两个纺锤体牵引时间同步,牵引方向相同,在药物的影响下,两个纺锤体牵引不同步或纺锤体牵引方向不同,其会带来多个细胞核。
(4)异常子细胞的两个细胞核中含有父方和母方各一半的染色体,只是未融合,所以正常子细胞与异常子细胞中的核DNA的数目相同。有丝分裂过程中来源自父方和母方的染色体平均分配于两个子细胞中,⑤正确。故正确的为①③⑤。
(5)细胞分化指的是在个体发育中,由一个或一种细胞增殖的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。
(6)果蝇在减数分裂过程中可形成含8条染色体和含4条染色体的细胞;含16条染色体的细胞是精原细胞,处于有丝分裂后期
【点睛】解答本题的关键是掌握减数分裂和受精作用的详细过程,能够根据图示过程分析受精发生的时期以及正常受精作用发生的过程、两种异常分裂发生的过程。
42.(1) 染色 形态、位置和数目
(2)雄蝗虫细胞内X染色体无同源染色体联会,(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)
(6) 减数第一次分裂中期 20
【分析】据题意: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,可判断图1为有丝分裂中期,图2为减数第一次分裂中期,图3为减数第二次分裂中期。
【详解】(1)观察根尖分生组织细胞的有丝分裂,装片的制作流程为解离→漂洗→染色→制片。由此类推观察曲细精管中精原细胞中的染色体也需要染色;染色体的形态、位置,数目是区分不同分裂时期的标志。
(2)图2处于减数第一次分裂中期,在减数第一次分裂前期同源染色体联会,由于雄蝗虫细胞内无Y染色体,所以出现这种现象最可能的原因是雄蝗虫细胞内X染色体无同源染色体联会,导致来自两极的纺锤丝对染色体的拉力不平衡。
(3)图1有同源染色体,且染色体整齐的排列在赤道板上,故是有丝分裂中期。图2是减数第二次分裂中期的细胞,同源染色体在减数第一次分裂后期分离,最终进入不同的配子中。所以与图3处于同一时期的细胞中,染色体可能有11或12种形态。
(4)秋水仙素的作用机理:抑制前期纺锤体的形成。
(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,一天中不同的时间段为自变量,所以研究小组应在一天的不同时间段捕获同种蝗虫并采集精巢。因变量为处于分裂期的细胞数目,所以填处于分裂期细胞的平均数(比例)。
(6)由图可知,甲细胞的同源染色体排列在赤道板的两侧,处于减数第一次分裂中期,中国水仙(3n=30)有三个染色体组,减数第一次分裂后期可能会出现两个染色体组拉向一极,一个染色体组拉向另一极,细胞丙的一极中,染色体数最多为20条。
43.(1) I、II ②
(2) 初级卵母细胞 1:2:2
(3) EF 卵细胞和极体(或“卵细胞和第二极体”) 受精作用
【分析】分析图1:a是染色体、b是染色单体、c是DNA。Ⅰ中没有染色单体,染色体数和DNA分子数之比为1∶1,且染色体数目与体细胞相同,可能是有丝分裂结束形成的子细胞、或有丝分裂开始染色体还未复制或减数第二次分裂后期。Ⅱ中染色体数、染色单体数和DNA分子数之比为1∶2∶2,且染色体数目与体细胞相同,可能是有丝分裂前期、中期或减数第一次分裂过程。Ⅲ中染色体数、染色单体数和DNA分子数之比为1∶2∶2,但染色体数目只有体细胞的一半,可能是减数第二次分裂前期和中期。Ⅳ中没有染色单体,染色体数和DNA分子数之比为1∶1,且数目是正常体细胞的一半,可能处于减数第二次分裂末期。由于题干中指出“I、II、III、IV表示连续分裂的阶段”,所以Ⅰ是有丝分裂过程中染色体还没有复制的时期。
分析图2∶图示为细胞分裂过程中DNA变化规律,AG段表示减数分裂,HI表示受精作用,IJ段表示进行有丝分裂。
【详解】(1)一定含有同源染色体的时期是有丝分裂全过程和减数第一次分裂的过程,根据分析,对应I(有丝分裂细胞还未进行染色体复制)、II(有丝分裂前期和中期、减数第一次分裂中时期)。从图中可以看出,Ⅲ中染色体数、染色单体数和DNA分子数之比为1∶2∶2,但染色体数目只有体细胞的一半,可能是减数第二次分裂前期和中期,图三中与阶段III对应的图像是②。
(2)图二CD段是减数第一次分裂的过程,同时从图三的③看出该动物为雌性,所以细胞名称为初级卵母细胞,此时细胞中含有姐妹染色单体,所以染色体、染色单体和核DNA数量之比为1∶2∶2。
(3)图三中的细胞③是次级卵母细胞,减数第二次分裂,对应图二的EF段,产生的细胞是卵细胞和极体(或“卵细胞和第二极体”)。猜测图二HI段发生的行为是受精作用。
44. A AC B 减数第一次分裂后 初级卵母细胞 卵细胞和(第二)极体 3~4 5~8 受精作用 20
【分析】根据题意和图示分析可知:甲图中A细胞着丝点分裂,移向细胞两极的染色体中存在同源染色体,所以细胞处于有丝分裂后期;B图中同源染色体分离,细胞处于减数第一次分裂后期;C图中不含同源染色体,着丝点分裂,细胞处于减数第二次分裂后期。
乙图中:根据DNA和染色体在有丝分裂和减数分裂中的变化特点可知,0~8表示的是减数分裂;8位点发生受精作用;8~13表示的是有丝分裂。具体的时间段1~2、2~3、3~4、4~5、5~6、6~7、7~8依次为减Ⅰ的前期、中期、后期、末期、减Ⅱ的前期、中期、后期和末期;9~10、10~11、11~12、12~13依次为有丝的前期、中期、后期和末期。
【详解】(1)图甲中A处于有丝分裂后期,着丝点分裂,染色体数目加倍。图甲中A和C的着丝点分裂,不存在姐妹染色单体。B细胞图中每条染色体上含有两条姐妹染色单体,染色体与DNA的比例是1∶2。
(2)图甲中同源染色体分离,细胞质不均等分裂,处于减数第一次分裂的后期,此时的细胞名称是初级卵母细胞。C细胞是减数第二次分裂,细胞质不均等分裂,产生的子细胞是第二极体和卵细胞。
(3)图甲中的B为减数第一次分裂的后期,对应于图乙中3~4。
(4)减数第一次分裂结束后不存在同源染色体,即整个的减数第二次分裂不存在同源染色体,位于图乙中的5~8。图乙中8处由于受精作用使精细胞和卵细胞结合,染色体与DNA数量加倍。
(5)6~7时期为减数第二次分裂后期,染色体数目与体细胞相同,为20条。
【点睛】本题考查减数分裂和有丝分裂过程中染色体和DNA含量变化的相关知识,意在考查学生分析图形和解决问题的能力;连续2次直线下降代表减数分裂,1次直线下降代表有丝分裂。
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