专题08 有丝分裂和减数分裂-2025年高考生物一轮复习热点专题精练（北京专用）

专题08 有丝分裂和减数分裂 一、单选题 1．（2024·北京·模拟预测）培养获得二倍体和四倍体洋葱根尖后，分别制作有丝分裂装片，镜检、观察。下图为二倍体根尖细胞的照片。下列相关叙述不正确的是（    ） A．制作临时装片需要进行解离—漂洗—染色—制片四步 B．应在显微镜下找到单层、分生区细胞进行观察 C．①②③细胞分别处于有丝分裂后期、间期和前期 D．四倍体中期细胞中的染色体数是②中的4倍 2．（2024·北京东城·二模）如图所示，细胞周期包括分裂间期（分为G1期、S期和G2期）和分裂期（M期），S期进行DNA复制。对某动物（2n＝12）的肠上皮细胞用含放射性的胸苷（DNA复制原料之一）短期培养15min后，洗去游离的放射性胸苷，换用无放射性的新鲜培养液培养，并定期检测。下列叙述错误的是（    ） A．d→a→b→c→d可表示一个细胞周期 B．显微镜下观察，间期细胞数目多于M期 C．M期细胞中染色体数目变化为12→24→12 D．更换培养液后约10.1h开始出现被标记的M期细胞 3．（2024·北京昌平·二模）为探究SV4蛋白在细胞分裂中的作用，研究者抑制肿瘤细胞SV4mRNA的翻译过程，发现细胞分裂前期到后期的时间显著延长，显微镜下观察纺锤体及染色体如下图。相关推测不合理的是（    ）    A．照片中的细胞处于有丝分裂中期 B．染色体的正确分配依赖星射线牵引 C．SV4蛋白在有丝分裂期间含量增多 D．SV4低表达通过影响染色体复制从而延长细胞周期 4．（2024·北京海淀·二模）研究者发现一种玉米突变体（S），用S的花粉给野生型二倍体玉米授粉，可结出一定比例的单倍体籽粒。检测所结甲、乙两个籽粒的幼胚中具有相应DNA含量的细胞数目，结果如下图。下列分析不正确的是（　　） A．甲是二倍体幼胚，乙是单倍体幼胚 B．甲、乙两籽粒中都有部分细胞正在进行DNA复制 C．乙中DNA相对含量为200的细胞可能处于有丝分裂前期 D．比较两图可确定单倍体幼胚的染色体来源于S 5．（2024·北京顺义·一模）为探究高盐胁迫对油菜根细胞分裂的影响，科研人员以高浓度盐溶液处理的油菜根为材料，制作根尖临时装片并进行显微观察，结果如图。下列相关叙述错误的是（　　） A．制作装片时需使用盐酸和酒精 B．如图所示细胞位于根尖分生区 C．如图所示细胞出现染色体结构变异 D．如图所示细胞处于有丝分裂末期 6．（2024·北京丰台·二模）核蛋白UHRF1在有丝分裂期催化驱动蛋白EG5泛素化，进而调控细胞周期转换与细胞增殖，如图所示。下列相关叙述错误的是（    ） 注：TPX2是纺锤体装配因子 A．UHRF1蛋白参与调控组装纺锤体和维持染色体正常行为 B．UHRF1蛋白缺失可能会导致细胞有丝分裂期发生阻滞 C．TPX2确保有丝分裂后期EG5在纺锤丝上的精确分布 D．该研究为UHRF1作为潜在抗癌药物靶点提供理论依据 7．（2024·北京东城·一模）下图是显微镜下观察到的洋葱（2n=16）根尖细胞分裂的部分图像，相关叙述正确的是（　　） A．实验中制片的流程为：解离→染色→漂洗→制片 B．a时期细胞中发生同源染色体两两配对的现象 C．b时期细胞中的染色体数目与c时期相同 D．d时期细胞中央出现细胞板逐渐扩展形成细胞壁 8．（2024·北京西城·一模）斑马鱼（2n=50）幼鱼皮肤中的一类浅表上皮细胞（SEC）会在发育过程中出现一种无DNA复制的分裂方式，单个SEC最多形成4个子代细胞。下列分析错误的是（    ） A．正常有丝分裂后期斑马鱼细胞含100条染色体 B．SEC经此分裂方式产生的子细胞遗传物质相同 C．利用DNA复制抑制剂处理后的SEC仍能分裂 D．该机制利于上皮细胞覆盖快速生长的幼鱼体表 9．（23-24高三下·北京延庆·阶段练习）为研究农药残留对作物的毒害作用，利用萘乙酸处理蚕豆根尖。观察根尖染色体如图所示，下列相关叙述错误的是（    ）    A．该细胞可以观察到染色体两两配对 B．染色体会被碱性染料甲紫染成深色 C．显微镜下绝大多数细胞都观察不到染色体 D．该细胞染色体可能发生丢失 10．（2024·北京石景山·一模）如图为氯霉素处理后的蚕豆根尖细胞有丝分裂图像。下列叙述不正确的是（　　） A．图中被染成深色的物质主要成分与核糖体相同 B．图中细胞已发生姐妹染色单体的分离 C．断裂的染色体片段因无着丝粒可能会被遗留在细胞核外 D．染色体断裂的程度可能与所用氯霉素浓度有关 11．（23-24高三上·北京房山·期末）微核是由有丝分裂后期无着丝粒的染色体断片形成。微核测试可用于辐射防护、添加剂安全评价、疾病的前期诊断等。下图为某染发剂处理蚕豆后的微核形态和形成过程。相关说法错误的是（    ）    A．制作装片需要经解离→漂洗→染色等步骤 B．该染发剂诱导了蚕豆细胞染色体数目变异 C．应先用低倍镜找到观察目标再换高倍镜 D．微核率越高说明染发剂的安全性越低 12．（2023·北京朝阳·二模）APC/C复合物促进有丝分裂进入后期，为研究其蛋白修饰对细胞周期调控的影响，利用药物对细胞进行同步化处理，测定洗去药物后不同时间的细胞周期时相，结果如图。 下列分析不正确的是（    ） A．G1、S、G2期为M期进行物质准备 B．药物使大部分细胞停滞在G1/S期 C．APC/C缺失蛋白修饰会阻碍细胞周期顺利完成 D．APC/C可能在后期将同源染色体拉向细胞两极 13．（2023·北京昌平·二模）鸭瘟病毒（DNA病毒）感染鸡胚成纤维细胞24h，用3H-尿嘧啶核苷标记10min后，电镜放射自显影结果如右图，银颗粒所在部位代表放射性同位素的标记部位。下列叙述错误的是（　　） A．推测宿主细胞的核仁依然保持转录功能 B．合成的放射性物质通过核孔运至细胞质 C．判断图中鸡胚成纤维细胞处于分裂中期 D．该实验利用同位素标记法研究物质合成 14．（2024·北京东城·二模）雌性小鼠在精子入卵后，被激活的卵子会完成MII排出第二极体（如图），第二极体仅与受精卵分裂形成的2个子细胞之一接触。在甲时期去除第二极体会导致胚胎明显缩小，不能正常存活，这一异常可通过向细胞1中注射第二极体的细胞提取液加以改善。在乙时期后去除第二极体对胚胎发育无显著影响。下列叙述错误的是（　　）    A．极体的形成与减数分裂时细胞质不均等分裂有关 B．MII的过程中不会发生染色体DNA的复制 C．胚胎细胞与第二极体间可能进行物质交换与信息交流 D．第二极体会被保留成为胚胎的组成部分以发挥重要作用 15．（2024·北京·模拟预测）下图为猪精子和卵子正在受精的过程。下列相关叙述不正确的是（    ） A．图中B细胞中正在进行同源染色体的交叉互换 B．图中A和B细胞需要相互识别才能完成受精作用 C．图中A细胞需要到减数第二次分裂期具备受精能力 D．精子与卵细胞膜结合后阻止后来精子再进入透明带 16．（2024·北京西城·二模）如图为二倍体生物蝗虫精巢中某细胞分裂时的局部显微照片，相关叙述正确的是（    ） A．此刻细胞正处在有丝分裂中期 B．图示两条染色体正在彼此分离 C．姐妹染色单体间发生片段交换 D．图示过程可以增加遗传多样性 17．（23-24高三下·北京延庆·阶段练习）减数分裂时姐妹染色单体可分别将自身两端粘在一起，着丝粒分裂后，2个环状染色体互锁在一起，如图所示。2个环状染色体随机交换一部分染色体片段后分开，分别进入2个子细胞，交换的部分大小可不相等，位置随机。下列相关叙述错误的是（    ） A．上图所处的细胞正在进行减数第二次分裂 B．两个环状染色体片段的交换属于基因重组 C．上述染色体互换造成后代的变异属于可遗传变异 D．若该个体基因型为Ee，则子细胞的基因型可能是EE 18．（2024·北京丰台·一模）白菜（AA，20）和甘蓝（CC，18）的基因组结构高度相似。白菜与甘蓝人工授粉后得到幼苗，经秋水仙素处理，得到甘蓝型油菜（AACC，38）。观察甘蓝型油菜减数分裂过程不同时期的染色体变化，甲、乙图中箭头所指为落后染色体和染色体片段。下列有关推测正确的是（    ） A．甲、乙分别为减数分裂Ⅰ中期、Ⅱ前期 B．甲图中AA、CC的染色体没有完全联会 C．甘蓝型油菜的自交后代染色体数目稳定 D．丙中四个细胞所含染色体数一定两两相同 19．（23-24高三下·北京平谷·阶段练习）为探究高温对拟南芥（2n=10）花药减数分裂过程中染色体的影响，实验人员观察减数分裂某时期的显微图像，并用特异性DNA探针标记着丝粒（荧光点），结果如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．正常组在A时期发生四分体中非姐妹染色单体间的互换 B．高温抑制同源染色体联会，对同源染色体分离无影响 C．B时期高温组细胞可能发生了姐妹染色单体的分离 D．高温组的花粉受精形成的植株可能出现染色体变异 20．（23-24高三上·北京丰台·期末）A基因位于人类第21号染色体上，该基因共有A1、A2、A3和A4四种等位基因。有一名唐氏综合征患者的基因型为A1A2A3，其母亲的基因型是A1A3，父亲的基因型是A2A4，则造成该患者异常的原因可能是（　　） A．受精卵发育过程中有丝分裂异常 B．A1与A3基因的遗传遵循自由组合定律 C．受精卵发生染色体结构上的倒位 D．卵细胞形成过程中减数分裂I异常 21．（23-24高三上·北京石景山·期末）下图为某二倍体动物细胞减数分裂过程中两个时期的图像。下列叙述不正确的是（    ）    A．图甲细胞染色体数为核DNA数的一半 B．图甲细胞含有2个染色体组 C．图乙细胞正在发生基因重组 D．图乙细胞为次级精母细胞 22．（23-24高三上·北京昌平·期末）团头鲂（♀，2n=48）和翘嘴鲌（♂，2n=48）进行属间杂交，两个物种的杂交后代可育。下图为F1鲂鲌的精原细胞减数分裂Ⅰ中期的显微图像，相关叙述错误的是（    ） A．此细胞前期发生染色体联会 B．此细胞含有姐妹染色单体 C．此细胞含有96条染色体 D．两个物种没有生殖隔离 23．（23-24高三上·北京东城·期末）双酚A是一种用于合成塑料制品的有机化合物。小鼠长时间接触双酚A会导致减数分裂异常。如图为雌性小鼠减数分裂1中期的显微图像，下列叙述错误的是（　　） A．对照组细胞已发生四分体中非姐妹染色单体间的互换 B．对照组细胞在减数分裂1后期将发生姐妹染色单体的分离 C．暴露组小鼠产生的次级卵母细胞中可能出现同源染色体， D．暴露组小鼠产生的卵细胞受精形成的胚胎可能出现染色体异常 24．（23-24高三上·北京海淀·期末）联会复合体是减数分裂中配对的两条同源染色体之间形成的一种蛋白复合结构。D蛋白可促进联会复合体中蛋白质的降解，其功能可被蛋白酶体抑制剂抑制。荧光标记联会复合体的骨架蛋白，显微镜下观察野生型水稻和D蛋白缺失突变体处于减数分裂同一时期的花粉母细胞，结果如图。下列叙述合理的是（    ） A．图中所示的细胞处于减数第一次分裂的后期 B．D蛋白缺失突变体的染色体正常发生基因重组 C．用蛋白酶体抑制剂处理野生型细胞可能产生类似突变体的结果 D．图中野生型存在同源染色体，不存在姐妹染色单体 25．（23-24高三上·北京大兴·期末）细胞中染色体的排列、分离与粘连蛋白有关，粘连蛋白的水解导致着丝粒分裂。下图为百合花粉母细胞中不同形态染色体结构示意图，相关叙述正确的是（　　）    A．甲形态的染色体形成时，细胞内的纺锤体逐渐消失 B．染色体以甲形态存在时，细胞内一定有同源染色体 C．在初级精母细胞中不发生粘连蛋白水解 D．粘连蛋白水解会导致同源染色体的分离 二、非选择题 26．（23-24高三上·北京朝阳·期末）P基因缺失可诱发多种神经发育障碍疾病，研究者利用人诱导多能干细胞（hiPSC）制备的人脑类器官进行相关实验。 (1)研究者获得P基因敲除的人诱导多能干细胞（P-KO），并将野生型人诱导多能干细胞（WT）和P-KO培养在气体环境为 的培养箱中。hiPSC贴壁生长至相互接触时会出现 现象，用 酶处理进行传代。经过诱导分化形成的神经祖细胞，产生多层不同的神经细胞，最终形成人脑类器官。 (2)实验发现P-KO形成的人脑类器官分层少，研究者推测P-KO所得的神经祖细胞随着培养时间的延长分裂次数减少导致分层少，并进行实验验证。 BrdU是碱基类似物可在间期掺入DNA中。分别将等量的WT、P-KO形成的神经祖细胞在含BrdU的培养基中培养略长于一个细胞周期的时间。处于细胞周期的细胞表达Ki67蛋白，退出细胞周期的细胞中Ki67蛋白迅速降解。检测WT、P-KO形成的神经祖细胞被BrdU标记数目，两组无显著差异，说明培养初期两组神经祖细胞增殖能力 ；检测并计算，若结果为 ，则支持推测。 (3)与利用动物模型进行实验相比，hiPSC诱导形成的人脑类器官作为神经系统研究模型的优势是： 。 27．（2023·北京大兴·三模）学习以下材料，完成（1）~（5）题。 细胞周期阻滞，细胞是否会走向衰老 细胞的生命历程都要经过生长、增殖、衰老和死亡几个阶段。衰老死亡的细胞被机体的免疫系统清除，同时新生的细胞也不断从相应的组织器官生成，以弥补衰老死亡的细胞。细胞周期阻滞是细胞衰老最基本和最显著的特征，因此一些科学家将细胞衰老定义为DNA损伤和其他应激引起的不可逆的细胞周期阻滞。然而， 这一定义并不完善，例如，在年轻的有机体中，神经元和心肌细胞虽然处在不可逆的停滞状态，但它们并不衰老，经有丝分裂产生的子细胞可以是年轻的，也可以是衰老的。 科学家假设：细胞周期阻滞而不抑制细胞的生长将会导致细胞衰老，即抑制细胞生长可以阻止细胞衰老。为验证该假设，科研人员利用动物血清（含有生长因子）和HT-p21细胞系（细胞合成的p21蛋白具有细胞周期阻滞的作用）进行了如下实验。 将HT-p 21细胞分为四组，实验处理分别为：（A）10%血清（serum），（B）10%血清+IPTG（可诱导p 21蛋白合成），（C）无血清+IPTG，（D）无血清（血清饥饿）。培养一段时间后，实验结果如图1。    结果表明，在有无血清的情况下，IPTG均可通过诱导p21蛋白合成，导致细胞周期阻滞。 利用显微镜观察四组细胞形态时发现，B组的细胞肥大而扁平（细胞肥大是细胞衰老的标志），有明显的核仁，而其余三组细胞形态正常。将B组细胞放入不含IPTG，添加10%血清的培养基中继续培养，结果大多数细胞保持衰老状态；然而在去除IPTG后，C 组细胞能够恢复正常表型。由此得出结论：在IPTG存在下，血清中生长因子是引起细胞衰老的必要条件。 后续研究发现，D组的HT-p21细胞和人体正常细胞如成纤维细胞，经血清饥饿处理后都会处于静止状态（细胞不生长也不分裂），这与细胞周期蛋白D1水平低、TOR（生长因子可通过激活TOR通路促进细胞生长） 活性低等有关。在培养基中添加血清和低浓度阿霉素（DOX，一种抗肿瘤抗生素，可抑制RNA和DNA的合成） 后，细胞中TOR活性升高，开始走向衰老。 总之，当TOR通路被激活，p21蛋白阻断细胞周期时，细胞就会发生衰老。（见图2） 细胞衰老和个体衰老都是生物体的正常生命现象。TOR通路失活可能会延长生物体的寿命。事实上，胰岛素/TOR通路失活增加了从酵母到小鼠不同物种的寿命。TOR通路与许多年龄相关疾病有关，如动脉粥样硬化、高血压、心脏肥大、骨质疏松症、Ⅱ型糖尿病、肥胖、阿尔茨海默氏症和帕金森氏症、听力损失、良性和恶性肿瘤等。因此，药物抑制这一通路可以延缓甚至预防这些疾病。 (1)细胞衰老死亡与 的动态平衡是维持机体正常生命活动的基础。与正常细胞相比，衰老细胞的形态结构发生了变化，这些变化包括本文提到的 及教材中的 （各写出两点）。 (2)往动物细胞培养基中添加动物血清的目的是 。动物细胞还需要放入 培养箱中进行培养。 (3)有人认为细胞衰老就是细胞生长停滞。你是否支持这一观点，请说明理由 。 (4)请结合文中科学家的研究结果，修改“细胞衰老”的定义 。 (5)结合所学知识和文中的信息，解释“TOR通路失活可导致生物体寿命延长”的原因 。 28．（2023·北京顺义·二模）细胞周期受到一系列蛋白的精准调控，细胞分裂周期蛋白CDC6是其中之一，这些蛋白决定细胞能否正常增殖。 (1)细胞在分裂间期完成 ，为后续的细胞分裂提供物质准备。 (2)科研人员检测了正常细胞株系（甲）和结直肠癌细胞株系（乙）中CDC6的含量，结果如图1所示。 据图1分析，CDC6基因属于 （原癌/抑癌）基因，结合原癌或抑癌基因的概念说明判断的理由 。 (3)为进一步探究CDC6基因的功能，科研人员设计实验干扰细胞株系乙中该基因的表达，实验处理如下： I组：细胞株系乙 II组：细胞株系乙+无关小RNA ID组：细胞株系乙+与CDC6mRNA互补的小RNA ①II组中“无关小RNA”的序列最佳设计为：与Ⅲ组小RNA相比， 。 ②与CDC6 mRNA互补的小RNA能促使mRNA降解从而干扰翻译过程，因此可检测和比较各组中 的含量以确定干扰是否成功。 (4)C酶调控细胞周期从G1向S期过渡，但需要与细胞周期蛋白D1结合后才具有活性，磷酸化的E酶可诱导D1的表达。科研人员分别统计了以上三组实验中各时期细胞占比情况，并检测了E酶表达量，结果如图2。 请结合以上信息及图2实验结果，用“文字+箭头+连接词”的方式从分子水平．阐明CDC6基因与细胞增殖的关系 。 29．（2024·全国·模拟预测）我国育种工作者发现了一株花药萎缩、雌蕊正常的雄性不育突变体小麦。为将此雄性不育基因应用于小麦育种，研究者进行了相关实验。 (1)突变体小麦（2n=6X=42，AABBDD）是异源六倍体，其中A、B和D代表三个不同的 。 (2)用雄性不育株与正常小麦杂交，后代稳定出现雄性不育株与可育株，且比例接近 ，据此推测雄性不育与可育由一对等位基因（M/m）控制，且雄性不育是显性性状。为确定雄性不育基因在染色体上的位置，研究者进行了图1所示的杂交实验。 小麦减数分裂时不成对的染色体随机移向两极，且常呈落后状态，大约有50%被遗弃在细胞质中，最终被降解。图1中不育株与四倍体可育小麦（2n=4X=28，AABB）杂交，所得F1均与正常小麦进行杂交，连续进行此操作，统计发现每代不育个体占比 ，可知不育M基因位于D组染色体。 (3)为对M基因进行精确定位，实验人员培育了含有D染色体组的可育小麦（AABBDD）和Dn进行杂交实验（图2）。Dn为可育小麦D组染色体端体系列（端体是指只含有着丝粒和一个臂的染色体，“D1L”表示D组1号染色体均只有长臂，其余染色体正常；“D7S”表示D组7号染色体均只有短臂，其余染色体正常）。 雄性不育株与D1S杂交，观察F2植株育性和1号染色体形态是否正常，统计植株数量。据此判断M基因在D组染色体上的具体位置： ①若 ，则M基因位于D组1号染色体短臂。 ②若 ，则M基因位于D组1号染色体长臂。 ③若 ，则M基因不位于D组1号染色体。 (4)研究发现控制小麦茎秆长度的基因R/r与M/m位于同一对染色体上，其中矮秆为显性性状。请选择下列实验材料设计杂交实验，写出遗传图解，以实现用矮秆性状标记雄性不育基因 。 实验材料：纯合高秆雄性不育小麦、杂合高秆雄性不育小麦、野生型小麦、纯合的矮秆可育小麦。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题08 有丝分裂和减数分裂 一、单选题 1．（2024·北京·模拟预测）培养获得二倍体和四倍体洋葱根尖后，分别制作有丝分裂装片，镜检、观察。下图为二倍体根尖细胞的照片。下列相关叙述不正确的是（    ） A．制作临时装片需要进行解离—漂洗—染色—制片四步 B．应在显微镜下找到单层、分生区细胞进行观察 C．①②③细胞分别处于有丝分裂后期、间期和前期 D．四倍体中期细胞中的染色体数是②中的4倍 【答案】D 【分析】二倍体洋葱染色体数目是2N，四倍体洋葱染色体数目是4N，根尖分生区进行有丝分裂，有丝分裂可分为前期、中期、后期、末期。 【详解】A、观察细胞有丝分裂实验的步骤：解离(目的是使细胞分离) →漂洗(洗去解离液,便于染色) →染色(用龙胆紫、醋酸洋红等碱性染料) →制片→观察，A正确； B、多层细胞相互遮挡不容易观察细胞，所以装片中单层细胞区（细胞不重叠，透光好，易观察）比多层细胞区更易找到理想的分裂期细胞，B正确； C、①细胞的特点是着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，为有丝分裂后期图像；②细胞可观察到核膜未消失，核仁未解体，为间期图像；③细胞染色体杂乱的排列在细胞中，为前期图像，C正确； D、四倍体中期细胞中的染色体数是4N，②处于二倍体根尖细胞有丝分裂间期，染色体数目为2N，所以四倍体中期细胞中的染色体数是②的2倍，D错误。 故选D。 2．（2024·北京东城·二模）如图所示，细胞周期包括分裂间期（分为G1期、S期和G2期）和分裂期（M期），S期进行DNA复制。对某动物（2n＝12）的肠上皮细胞用含放射性的胸苷（DNA复制原料之一）短期培养15min后，洗去游离的放射性胸苷，换用无放射性的新鲜培养液培养，并定期检测。下列叙述错误的是（    ） A．d→a→b→c→d可表示一个细胞周期 B．显微镜下观察，间期细胞数目多于M期 C．M期细胞中染色体数目变化为12→24→12 D．更换培养液后约10.1h开始出现被标记的M期细胞 【答案】D 【分析】一个细胞周期包括分裂间期（分为G1期、S期和G2期）和分裂期（M期），而分裂间期是从G1期开始。在分裂间期，细胞内发生着活跃的代谢变化，最重要的变化是发生在S期的DNA复制。分裂期主要是通过有丝分裂来完成的，又分为前期、中期、后期、末期。 【详解】A、连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始到下一次分裂完成时为止，为一个细胞周期。据此分析题图可知：d→a→b→c→d可表示一个细胞周期，A正确； B、分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备，持续的时间明显比分裂期长，因此显微镜下观察，间期细胞数目多于M期，B正确； C、由题意可知：某动物体细胞中有12条染色体。分裂期（M期）分为前期、中期、后期、末期，细胞分裂进入后期时，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，导致细胞中的染色体数目暂时加倍，加倍后的染色体在末期平均分配到两个子细胞中，所以M期细胞中染色体数目变化为12→24→12，C正确； D、放射性的胸苷是DNA复制的原料之一，S期进行DNA复制，S期的细胞需经历G2期后才能进入到M期，所以更换培养液后约2.2h开始出现被标记的M期细胞，D错误。 故选D。 3．（2024·北京昌平·二模）为探究SV4蛋白在细胞分裂中的作用，研究者抑制肿瘤细胞SV4mRNA的翻译过程，发现细胞分裂前期到后期的时间显著延长，显微镜下观察纺锤体及染色体如下图。相关推测不合理的是（    ）    A．照片中的细胞处于有丝分裂中期 B．染色体的正确分配依赖星射线牵引 C．SV4蛋白在有丝分裂期间含量增多 D．SV4低表达通过影响染色体复制从而延长细胞周期 【答案】D 【分析】1、连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次 分裂完成时为止，为一个细胞周期，包括分裂间期和分裂期。 2、动物细胞周期各时期特征： 间期：完成DNA 分子的复制和有关蛋白质的合成，中心粒倍增，同时细胞有适度的生长。 前期：染色质丝螺旋缠绕，缩短变粗，成为染色体。每条染色体包括两条并列的姐妹染色单体，这两条染色单体由一个共同的着丝粒连接着。核 仁逐渐解体，核膜逐渐消失。 从中心体发出星射线， 形成一个梭形的纺锤体。 中期：每条染色体的着丝粒两侧，都有星射线丝附着在上面，星射线牵引着染色体运动，使每条染色体的着丝粒排列在细胞中央的一个平面上。这个平面与纺锤体的中轴相垂直，类似于地球上赤道的位置，称为赤道板。 后期：每个着丝粒分裂成两个，姐妹染色单体分开，成为两条染色体，由星射线丝牵引着分别向细胞的两极移动，结果是细胞的两极各有一套染色体。这两套染色体的形态和数目完全相同，每一套染色体与分裂前亲代细胞中的染色体的形态和数目也相同。 末期：当这两套染色体分别到达细胞的两极以后，每条染色体逐渐变成细长而盘曲的染色质丝。同时，星射线逐渐消失，出现了新的核膜和核仁， 形成两个新的细胞核。细胞膜从细胞的中部向内凹陷，最后把细胞缢裂成两部分，每部分都含有一 个细胞核。 【详解】A、据图可知，每条染色体的着丝粒两侧，都有星射线附着在上面，每条染色体的着丝粒排列在细胞中央的一个平面上。因此，照片中的细胞处于有丝分裂中期的推测合理，A不符合题意； B、有丝分裂后期，每个着丝粒分裂成两个，姐妹染色单体分开，成为两条染色体，由星射线丝牵引着分别向细胞的两极移动，结果是细胞的两极各有一套染色体。因此，染色体的正确分配依赖星射线牵引的推测合理，B不符合题意； C、依题意，抑制肿瘤细胞SV4mRNA的翻译过程发现细胞分裂前期到后期的时间显著延长，说明SV4蛋白在细胞分裂过程中起了作用。在分裂间期，细胞中完成DNA 分子的复制和有关蛋白质的合成，为分裂期作准备。因此，SV4蛋白在有丝分裂期间含量增多的推测合理，C不符合题意； D、依题意，抑制肿瘤细胞SV4mRNA的翻译过程发现细胞分裂前期到后期的时间显著延长，说明SV4在细胞分裂间期起作用，而染色体复制在分裂间期进行。因此，SV4低表达通过影响染色体复制从而延长细胞周期的说法不合理，D符合题意。 故选D。 4．（2024·北京海淀·二模）研究者发现一种玉米突变体（S），用S的花粉给野生型二倍体玉米授粉，可结出一定比例的单倍体籽粒。检测所结甲、乙两个籽粒的幼胚中具有相应DNA含量的细胞数目，结果如下图。下列分析不正确的是（　　） A．甲是二倍体幼胚，乙是单倍体幼胚 B．甲、乙两籽粒中都有部分细胞正在进行DNA复制 C．乙中DNA相对含量为200的细胞可能处于有丝分裂前期 D．比较两图可确定单倍体幼胚的染色体来源于S 【答案】D 【分析】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。 【详解】A、甲中的DNA主要为200和400，为二倍体幼胚，乙中的DNA含量主要为100和200，是单倍体幼胚，A正确； B、甲、乙两籽粒中都有部分细胞处于加倍的过程中，因此都有部分细胞正在进行DNA复制，B正确； C、有丝分裂前期DNA含量加倍，乙为单倍体幼胚，乙中DNA相对含量为200的细胞可能处于有丝分裂前期，C正确； D、比较两图无法确定单倍体幼胚的染色体来源于S还是野生型二倍体，D错误。 故选D。 5．（2024·北京顺义·一模）为探究高盐胁迫对油菜根细胞分裂的影响，科研人员以高浓度盐溶液处理的油菜根为材料，制作根尖临时装片并进行显微观察，结果如图。下列相关叙述错误的是（　　） A．制作装片时需使用盐酸和酒精 B．如图所示细胞位于根尖分生区 C．如图所示细胞出现染色体结构变异 D．如图所示细胞处于有丝分裂末期 【答案】D 【分析】观察细胞有丝分裂实验的步骤：解离（解离液由盐酸和酒精组成，目的是使细胞分散开来）、漂洗（洗去解离液，便于染色）、染色（用醋酸洋红等碱性染料）、制片（该过程中压片是为了将根尖细胞压成薄层，使之不相互重叠影响观察）和观察（先低倍镜观察，后高倍镜观察）。 【详解】A、制作装片时使用盐酸与酒精的作用是解离，使细胞分离开，A正确； BD、图中为姐妹染色单体分离移向细胞两极，为有丝分裂后期，该处细胞位于根尖分生区，原因是根尖分生区分裂旺盛，能进行有丝分裂，B正确，D错误； C、由图可以看出，在细胞的一极可以看到一段断裂的染色体片段，该变异类型为染色体结构变异，C正确。 故选D。 6．（2024·北京丰台·二模）核蛋白UHRF1在有丝分裂期催化驱动蛋白EG5泛素化，进而调控细胞周期转换与细胞增殖，如图所示。下列相关叙述错误的是（    ） 注：TPX2是纺锤体装配因子 A．UHRF1蛋白参与调控组装纺锤体和维持染色体正常行为 B．UHRF1蛋白缺失可能会导致细胞有丝分裂期发生阻滞 C．TPX2确保有丝分裂后期EG5在纺锤丝上的精确分布 D．该研究为UHRF1作为潜在抗癌药物靶点提供理论依据 【答案】C 【分析】有丝分裂各时期的特征：间期：完成DNA复制和有关蛋白质的合成，细胞适度生长，DNA数目加倍，染色体数目不变；前期，染色体散乱分布；中期，着丝粒排列在赤道板上；后期，着丝粒分裂，两条子染色体移向细胞两极；末期，细胞分裂为两个子细胞，子细胞染色体数目与体细胞染色体数目相同。 【详解】A、UHRF1蛋白在有丝分裂期催化驱动蛋白EG5泛素化，从而促进TPX2纺锤体装配因子发出纺锤丝，形成纺锤体，牵引染色体移动，正常执行正常功能，参与调控组装纺锤体和维持染色体正常行为，A正确； B、UHRF1蛋白缺失，EG5无法泛素化，可能导致TPX2纺锤体装配因子无法正常执行正常功能，可能会导致细胞有丝分裂期发生阻滞，B正确； C、据图可知，TPX2纺锤体装配因子确保有丝分裂中期EG5在纺锤丝上的精确分布，C错误； D、如果缺少UHRF1蛋白，将不能催化EG5的泛素化，抑制其活性会阻碍双极纺锤体装配，导致细胞阻滞在有丝分裂期，无法正常进行分裂，该研究为UHRF1作为潜在抗癌药物靶点提供理论依据，D正确。 故选C。 7．（2024·北京东城·一模）下图是显微镜下观察到的洋葱（2n=16）根尖细胞分裂的部分图像，相关叙述正确的是（　　） A．实验中制片的流程为：解离→染色→漂洗→制片 B．a时期细胞中发生同源染色体两两配对的现象 C．b时期细胞中的染色体数目与c时期相同 D．d时期细胞中央出现细胞板逐渐扩展形成细胞壁 【答案】D 【分析】有丝分裂特点： ①间期：G1期进行有关RNA和蛋白质的合成；S期进行DNA的复制；G2期进行有关RNA和蛋白质的合成。 ②前期：核膜、核仁消失，染色体、纺锤体出现，染色体散乱分布。 ③中期：染色体的着丝粒排列在赤道板上。 ④后期：着丝粒（点）分裂，姐妹染色单体分离，分别移向细胞两极。 ⑤末期：核膜、核仁重现，染色体、纺锤体消失，细胞一分为二。 【详解】A、实验中制片的流程为：解离→漂洗→染色→制片，A错误； B、a时期细胞中含有同源染色体，但是没有同源染色体两两配对的现象，B错误； C、c时期为有丝分裂后期，染色体数目加倍，b时期为中期，染色体上数目与体细胞相同，所以b时期细胞中的染色体数目与c时期不相同，C错误； D、d时期为末期，细胞中央出现细胞板逐渐扩展形成细胞壁，D正确。 故选D。 8．（2024·北京西城·一模）斑马鱼（2n=50）幼鱼皮肤中的一类浅表上皮细胞（SEC）会在发育过程中出现一种无DNA复制的分裂方式，单个SEC最多形成4个子代细胞。下列分析错误的是（    ） A．正常有丝分裂后期斑马鱼细胞含100条染色体 B．SEC经此分裂方式产生的子细胞遗传物质相同 C．利用DNA复制抑制剂处理后的SEC仍能分裂 D．该机制利于上皮细胞覆盖快速生长的幼鱼体表 【答案】B 【分析】减数分裂过程：（1）减数分裂前间期：染色体的复制；（2）减数第一次分裂：①前期：联会；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：染色体散乱分布；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝点（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、有丝分裂后期着丝粒分裂，染色体加倍，所以此时期的斑马鱼细胞含100条染色体，A正确； B、无DNA复制的分裂方式导致遗传物质没有发生复制，但是发生了细胞的分裂，则SEC经此分裂方式产生的子细胞遗传物质可能不相同，B错误； C、SEC会在发育过程中出现一种无DNA复制的分裂方式，所以利用DNA复制抑制剂处理后的SEC仍能分裂，C正确； D、能迅速增加皮肤表面细胞数目，有利于上皮细胞覆盖快速生长的幼鱼体表，是幼鱼对快速生长的适应，D正确。 故选B。 9．（23-24高三下·北京延庆·阶段练习）为研究农药残留对作物的毒害作用，利用萘乙酸处理蚕豆根尖。观察根尖染色体如图所示，下列相关叙述错误的是（    ）    A．该细胞可以观察到染色体两两配对 B．染色体会被碱性染料甲紫染成深色 C．显微镜下绝大多数细胞都观察不到染色体 D．该细胞染色体可能发生丢失 【答案】A 【分析】1、光学显微镜下多数细胞处于间期，能够观察到蚕豆根尖分生区细胞中被甲紫染成深色的细胞核。 2、连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，为一个细胞周期。一个细胞周期包括两个阶段：分裂间期和分裂期。 从细胞一次分裂结束到下一次分裂之前，是分裂间期 。细胞周期的大部分时间处于分裂间期，占细胞周期的90%~95%。分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备，完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度的生长。 【详解】A、染色体两两配对发生在减数分裂过程中，依题意，图示为根尖细胞分裂图，根尖细胞不进行减数分裂，同时此时细胞是死细胞，无法观察到染色体两两配对，A错误； B、染色体主要由DNA和蛋白质组成，易被碱性染料染成深色，常用的碱性染料有甲紫、醋酸洋红等，B正确； C、在一个细胞周期中，分裂期所占时间短，在观察细胞分裂时，一个视野中看到的细胞大多数细胞处于间期。间期的染色质在分裂期缩短变粗成染色体，因此，间期显微镜下绝大多数细胞都观察不到染色体，观察到的是染色质，C正确； D、据图可知，箭头所示细胞中染色体在向细胞两极移动过程中可能发生丢失，D正确。 故选A。 10．（2024·北京石景山·一模）如图为氯霉素处理后的蚕豆根尖细胞有丝分裂图像。下列叙述不正确的是（　　） A．图中被染成深色的物质主要成分与核糖体相同 B．图中细胞已发生姐妹染色单体的分离 C．断裂的染色体片段因无着丝粒可能会被遗留在细胞核外 D．染色体断裂的程度可能与所用氯霉素浓度有关 【答案】A 【分析】染色体结构变异包括缺失、重复、倒位、易位。 【详解】A、图中被染成深色的物质主要成分是DNA和蛋白质，与核糖体（主要成分为RNA和蛋白质）不同，A错误； B、图中细胞着丝粒分裂，已发生姐妹染色单体的分离，B正确； C、断裂的染色体片段因无着丝粒，无法正常移向细胞两极，可能会被遗留在细胞核外，C正确； D、氯霉素处理后蚕豆根尖细胞中染色体断裂，染色体断裂的程度可能与所用氯霉素浓度有关，D正确。 故选A。 11．（23-24高三上·北京房山·期末）微核是由有丝分裂后期无着丝粒的染色体断片形成。微核测试可用于辐射防护、添加剂安全评价、疾病的前期诊断等。下图为某染发剂处理蚕豆后的微核形态和形成过程。相关说法错误的是（    ）    A．制作装片需要经解离→漂洗→染色等步骤 B．该染发剂诱导了蚕豆细胞染色体数目变异 C．应先用低倍镜找到观察目标再换高倍镜 D．微核率越高说明染发剂的安全性越低 【答案】B 【分析】由题意可知，染发剂处理蚕豆后形成微核过程中，其微核是有染色体片段形成的，该过程中染色体数未发生改变，属于染色体结构变异。 【详解】A、制作装片需要经解离→漂洗→染色等步骤，A正确； B、由题意可知，染发剂处理蚕豆后形成微核过程中，其微核是有染色体片段形成的，该过程中染色体数未发生改变，属于染色体结构变异，B错误； C、使用显微镜时，应先用低倍镜找到观察目标，并将其移到视野中央再换高倍镜，C正确； D、微核率越高，说明染发剂对染色体的伤害越大，其安全性越低，D正确。 故选B。 12．（2023·北京朝阳·二模）APC/C复合物促进有丝分裂进入后期，为研究其蛋白修饰对细胞周期调控的影响，利用药物对细胞进行同步化处理，测定洗去药物后不同时间的细胞周期时相，结果如图。 下列分析不正确的是（    ） A．G1、S、G2期为M期进行物质准备 B．药物使大部分细胞停滞在G1/S期 C．APC/C缺失蛋白修饰会阻碍细胞周期顺利完成 D．APC/C可能在后期将同源染色体拉向细胞两极 【答案】D 【分析】有丝分裂的过程： （1）分裂间期：DNA复制、蛋白质合成。 （2）分裂期: 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。 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。 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。 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、分裂间期包括G1、S、G2，主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成，为M分裂期做物质准备，A正确； B、分析题图可知，洗去药物后0时，G1期细胞占比最大，由此可知，药物使大部分细胞停滞在G1/S期，B正确； C、分析题意可知，APC/C复合物促进有丝分裂进入后期，故APC/C缺失蛋白修饰会阻碍细胞周期顺利完成，C正确； D、APC/C复合物促进有丝分裂进入后期，即APC/C可能在后期将姐妹染色单体拉向细胞两极，D错误。 故选D。 13．（2023·北京昌平·二模）鸭瘟病毒（DNA病毒）感染鸡胚成纤维细胞24h，用3H-尿嘧啶核苷标记10min后，电镜放射自显影结果如右图，银颗粒所在部位代表放射性同位素的标记部位。下列叙述错误的是（　　） A．推测宿主细胞的核仁依然保持转录功能 B．合成的放射性物质通过核孔运至细胞质 C．判断图中鸡胚成纤维细胞处于分裂中期 D．该实验利用同位素标记法研究物质合成 【答案】C 【分析】尿嘧啶是RNA的特有碱基，由图可知，细胞核中分布着银颗粒，代表被3H-尿嘧啶核苷标记，说明其合成RNA，推测核仁还在继续转录。 【详解】A、由图可知，细胞核中分布着银颗粒，代表被3H-尿嘧啶核苷标记，说明其合成RNA，推测核仁还在继续转录，A正确； B、合成的放射性物质RNA，通过核孔运至细胞质，B正确； C、图中还能观察到细胞核，说明其处于间期，C错误； D、该实验利用同位素标记法标记H元素，研究物质合成，D正确。 故选C。 14．（2024·北京东城·二模）雌性小鼠在精子入卵后，被激活的卵子会完成MII排出第二极体（如图），第二极体仅与受精卵分裂形成的2个子细胞之一接触。在甲时期去除第二极体会导致胚胎明显缩小，不能正常存活，这一异常可通过向细胞1中注射第二极体的细胞提取液加以改善。在乙时期后去除第二极体对胚胎发育无显著影响。下列叙述错误的是（　　）    A．极体的形成与减数分裂时细胞质不均等分裂有关 B．MII的过程中不会发生染色体DNA的复制 C．胚胎细胞与第二极体间可能进行物质交换与信息交流 D．第二极体会被保留成为胚胎的组成部分以发挥重要作用 【答案】D 【分析】1、减数分裂的过程：（1）减数分裂Ⅰ前的间期：染色体的复制和相关蛋白质的合成；（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：染色体散乱的 排布与细胞内；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。 2、受精过程为：顶体反应→穿越放射冠→穿越透明带（透明带反应）→卵细胞膜反应（卵黄膜封闭作用）→卵子完成减数分裂Ⅱ并释放第二极体→雌雄原核的形成、核膜消失，雌、雄原核融合形成合子→第一次卵裂开始。 【详解】A、减数分裂Ⅰ的后期由于细胞质不均等分裂导致形成大小不同的两个细胞，大的细胞被称为次级卵母细胞，小的细胞叫极体，可见极体的形成与减数分裂时细胞质不均等分裂有关，A正确； B、减数分裂的特点是DNA只复制一次，而细胞分裂两次，所以在减数分裂Ⅱ的过程中不会发生染色体DNA的复制，B正确； C、由题干信息可知，第二极体仅与受精卵分裂形成的2个子细胞之一接触，所以胚胎细胞与第二极体间可能进行物质交换与信息交流，C正确； D、由题干信息可知，雌性小鼠在精子入卵后，被激活的卵子会完成减数分裂Ⅱ排出第二极体，D错误。 故选D。 15．（2024·北京·模拟预测）下图为猪精子和卵子正在受精的过程。下列相关叙述不正确的是（    ） A．图中B细胞中正在进行同源染色体的交叉互换 B．图中A和B细胞需要相互识别才能完成受精作用 C．图中A细胞需要到减数第二次分裂期具备受精能力 D．精子与卵细胞膜结合后阻止后来精子再进入透明带 【答案】A 【分析】受精是精子与卵子结合形成合子（即受精卵）的过程，包括受精前的准备阶段和受精阶段。在自然条件下，哺乳动物的受精在输卵管内完成。 【详解】A、图中B细胞为精子细胞，已经完成的减数分裂，同源染色体的交叉互换发生在减数第一次分裂的前期，图中B细胞不会发生同源染色体的交叉互换，A错误； B、图中B细胞为精子细胞，A细胞为卵子，精子与卵子需要相互识别才能完成受精作用，B正确； C、A细胞为卵子，处于减数第二次分裂中期的卵子才具备受精能力，C正确； D、精子与卵细胞膜结合过程中会发生复杂的生理反应阻止后来精子再进入透明带，D正确。 故选A。 16．（2024·北京西城·二模）如图为二倍体生物蝗虫精巢中某细胞分裂时的局部显微照片，相关叙述正确的是（    ） A．此刻细胞正处在有丝分裂中期 B．图示两条染色体正在彼此分离 C．姐妹染色单体间发生片段交换 D．图示过程可以增加遗传多样性 【答案】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。 【详解】AC、据图可知，该细胞正在发生同源染色体的非姐妹染色体单体间的交叉互换，属于减数第一次分裂前期，AC错误； B、图示中的两条染色体属于同源染色体，同源染色体的分离发生于减数第一次分裂的后期，图示为前期，B错误； D、可遗传的变异可以增加遗传的多样性，可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异，图示表示的是同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换，本质为基因重组，所以可以增加遗传的多样性，D正确。 故选D。 17．（23-24高三下·北京延庆·阶段练习）减数分裂时姐妹染色单体可分别将自身两端粘在一起，着丝粒分裂后，2个环状染色体互锁在一起，如图所示。2个环状染色体随机交换一部分染色体片段后分开，分别进入2个子细胞，交换的部分大小可不相等，位置随机。下列相关叙述错误的是（    ） A．上图所处的细胞正在进行减数第二次分裂 B．两个环状染色体片段的交换属于基因重组 C．上述染色体互换造成后代的变异属于可遗传变异 D．若该个体基因型为Ee，则子细胞的基因型可能是EE 【答案】B 【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、由题意可知，环状染色体形成是减数分裂时姐妹染色单体因着丝粒分裂后形成的，因此图示所处的细胞正在进行减数第二次分裂，A正确； B、两个环状染色体片段的交换属于易位，即染色体变异，不属于基因重组，B错误； C、染色体互换会造成配子中染色体发生改变，遗传物质发生了改变，产生的这种变异属于可遗传变异，C正确； D、若该个体基因型为Ee，复制后基因型为EEee，如果在减数第二次分裂后期姐妹染色单分开而未分离就可能会产生EE的配子，D正确。 故选B。 18．（2024·北京丰台·一模）白菜（AA，20）和甘蓝（CC，18）的基因组结构高度相似。白菜与甘蓝人工授粉后得到幼苗，经秋水仙素处理，得到甘蓝型油菜（AACC，38）。观察甘蓝型油菜减数分裂过程不同时期的染色体变化，甲、乙图中箭头所指为落后染色体和染色体片段。下列有关推测正确的是（    ） A．甲、乙分别为减数分裂Ⅰ中期、Ⅱ前期 B．甲图中AA、CC的染色体没有完全联会 C．甘蓝型油菜的自交后代染色体数目稳定 D．丙中四个细胞所含染色体数一定两两相同 【答案】B 【分析】白菜和甘蓝是两个不同的物种，在自然条件下不能杂交，存在生殖隔离，人工使其杂交后，经染色体数目加倍形成了甘蓝型油菜这个新物种。 【详解】A、由图甲可知，染色体排列在赤道板两侧，故细胞处于减数分裂Ⅰ中期，乙中染色体分别位于细胞的中央，处于减数分裂Ⅱ中期，A错误； B、甲图中存在落后的染色体，AA、CC的染色体没有完全联会，B正确； C、减数分裂过程中存在落后染色体和染色体片段，说明甘蓝型油菜的自交后代染色体数目不稳定，C错误； D、由于存在落后的染色体，则丙中四个细胞所含染色体数目不一定两两相同，D错误。 故选B。 19．（23-24高三下·北京平谷·阶段练习）为探究高温对拟南芥（2n=10）花药减数分裂过程中染色体的影响，实验人员观察减数分裂某时期的显微图像，并用特异性DNA探针标记着丝粒（荧光点），结果如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．正常组在A时期发生四分体中非姐妹染色单体间的互换 B．高温抑制同源染色体联会，对同源染色体分离无影响 C．B时期高温组细胞可能发生了姐妹染色单体的分离 D．高温组的花粉受精形成的植株可能出现染色体变异 【答案】B 【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、减数第一次分裂前期，联会形成的四分体中非姐妹染色单体发生互换，A正确； B、高温会影响酶的活性，会影响能量的供应，因此高温能抑制同源染色体联会，对同源染色体分离也会产生影响，B错误； C、B时期高温组细胞中着丝粒荧光点比正常组有所增加，说明此时可能发生了着丝粒的分裂，姐妹染色单体可能发生了分离，C正确； D、由图可以看出，B时期高温组染色体的数目比正常组多，可能发生了染色体数目变异，就可能会产生染色体数目变异的花粉，因此高温组的花粉受精形成的植株可能出现染色体数目变异，D正确。 故选B。 20．（23-24高三上·北京丰台·期末）A基因位于人类第21号染色体上，该基因共有A1、A2、A3和A4四种等位基因。有一名唐氏综合征患者的基因型为A1A2A3，其母亲的基因型是A1A3，父亲的基因型是A2A4，则造成该患者异常的原因可能是（　　） A．受精卵发育过程中有丝分裂异常 B．A1与A3基因的遗传遵循自由组合定律 C．受精卵发生染色体结构上的倒位 D．卵细胞形成过程中减数分裂I异常 【答案】D 【分析】唐氏综合征即21-三体综合征，又称先天愚型或Down综合征，是由染色体异常（多了一条21号染色体）而导致的疾病。60%患儿在胎内早期即流产，存活者有明显的智能落后、特殊面容、生长发育障碍.。 【详解】ACD、依据题干信息，母亲的基因型是A1A3，父亲的基因型是A2A4，有一名唐氏综合征患者的基因型为A1A2A3，可以推知，父亲为该患者提供了基因型为A2的精子，而母亲为该患者提供了A1A3的卵细胞，而A1、A3是位于一对同源染色体上的一对等位基因，同源染色体的分离发生在减数第一次分裂后期，说明造成该患者的原因为卵细胞在减Ⅰ后期没有正常分离所导致，D正确，AC错误； B、A1与A3基因是位于一对同源染色体上的等位基因，遵循基因的分离定律，B错误。 故选D。 21．（23-24高三上·北京石景山·期末）下图为某二倍体动物细胞减数分裂过程中两个时期的图像。下列叙述不正确的是（    ）    A．图甲细胞染色体数为核DNA数的一半 B．图甲细胞含有2个染色体组 C．图乙细胞正在发生基因重组 D．图乙细胞为次级精母细胞 【答案】C 【分析】分析图可知：图甲表示减数第一次分裂后期，图乙表示减数第二次分裂后期。 【详解】AB、图甲表示某二倍体动物细胞减数分裂过程中减数第一次分裂后期，染色体：核DNA=1:2，所以细胞染色体数为核DNA数的一半，含有两个染色体组，AB正确； C、图乙表示减数第二次分裂后期，基因重组发生在减数第一次分裂四分体时期或减数第一次分裂后期，C错误； D、图乙表示减数第二次分裂后期，由图甲细胞质进行均分可知该细胞为某动物细胞的睾丸中精细胞形成过程，所以乙细胞为次级精母细胞，D正确。 故选C。 22．（23-24高三上·北京昌平·期末）团头鲂（♀，2n=48）和翘嘴鲌（♂，2n=48）进行属间杂交，两个物种的杂交后代可育。下图为F1鲂鲌的精原细胞减数分裂Ⅰ中期的显微图像，相关叙述错误的是（    ） A．此细胞前期发生染色体联会 B．此细胞含有姐妹染色单体 C．此细胞含有96条染色体 D．两个物种没有生殖隔离 【答案】C 【分析】减数第一次分裂的重要特征是：前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合。减数第二次分裂的重要特征是：染色体不再复制；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。 【详解】A、图为精原细胞减数分裂Ⅰ中期，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交叉互换，A正确； B、姐妹染色单体分开在减数第二次分裂后期，减数第一次分裂中期含有姐妹染色单体，B正确； C、细胞减数分裂Ⅰ中期含有48条染色体，C错误； D、团头鲂和翘嘴鲌进行属间杂交，两个物种的杂交后代可育，说明两个物种没有生殖隔离，D正确。 故选C。 23．（23-24高三上·北京东城·期末）双酚A是一种用于合成塑料制品的有机化合物。小鼠长时间接触双酚A会导致减数分裂异常。如图为雌性小鼠减数分裂1中期的显微图像，下列叙述错误的是（　　） A．对照组细胞已发生四分体中非姐妹染色单体间的互换 B．对照组细胞在减数分裂1后期将发生姐妹染色单体的分离 C．暴露组小鼠产生的次级卵母细胞中可能出现同源染色体， D．暴露组小鼠产生的卵细胞受精形成的胚胎可能出现染色体异常 【答案】B 【分析】分裂间期：染色体的复制。 减数分裂1： 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。 减数分裂2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、图示为雌性小鼠减数分裂1中期的显微图像，四分体中非姐妹染色单体间的互换发生在减数分裂1前期，因此，对照组细胞已发生四分体中非姐妹染色单体间的互换，A正确； B、正常减数分裂1后期发生同源染色体分离，非同源染色体自由组合。对照组进行正常的减数分裂，所以减数分裂1后期不发生姐妹染色单体的分离，姐妹染色单体的分离发生在减数分裂Ⅱ后期，B错误； CD、据图可知，暴露组小鼠中染色体排列与对照组不同，说明暴露组小鼠牵引染色体的纺锤丝异常，染色体不能正常移动。因此，暴露组小鼠产生的次级卵母细胞中可能出现同源染色体，由此产生的卵细胞中染色体数也异常。因此，暴露组小鼠产生的卵细胞受精形成的胚胎可能出现染色体异常，CD正确； 故选B。 24．（23-24高三上·北京海淀·期末）联会复合体是减数分裂中配对的两条同源染色体之间形成的一种蛋白复合结构。D蛋白可促进联会复合体中蛋白质的降解，其功能可被蛋白酶体抑制剂抑制。荧光标记联会复合体的骨架蛋白，显微镜下观察野生型水稻和D蛋白缺失突变体处于减数分裂同一时期的花粉母细胞，结果如图。下列叙述合理的是（    ） A．图中所示的细胞处于减数第一次分裂的后期 B．D蛋白缺失突变体的染色体正常发生基因重组 C．用蛋白酶体抑制剂处理野生型细胞可能产生类似突变体的结果 D．图中野生型存在同源染色体，不存在姐妹染色单体 【答案】C 【分析】减数分裂：（1）范围：进行有性生殖的生物。（2）时期：产生成熟生殖细胞时。（3）特点：染色体复制一次，细胞连续分裂两次。（4）结果：成熟生殖细胞中染色体数目是原始生殖细胞中的一半。 【详解】A、分析题图可知，图中细胞含有荧光标记的联会复合体的骨架蛋白，即细胞中含有四分体，故图中所示的细胞处于减数分裂Ⅰ前期或中期，A错误； B、D蛋白可促进联会复合体中蛋白质的降解，D蛋白缺失突变体在减数分裂Ⅱ后期，无法正常进行同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合，即无法正常发生基因重组，B错误； C、蛋白酶体抑制剂可抑制D蛋白的功能，抑制用蛋白酶体抑制剂处理野生型细胞可能产生类似突变体的结果，C正确； D、图中野生型细胞处于减数分裂Ⅰ，存在同源染色体，也存在姐妹染色单体，D错误。 故选C。 25．（23-24高三上·北京大兴·期末）细胞中染色体的排列、分离与粘连蛋白有关，粘连蛋白的水解导致着丝粒分裂。下图为百合花粉母细胞中不同形态染色体结构示意图，相关叙述正确的是（　　）    A．甲形态的染色体形成时，细胞内的纺锤体逐渐消失 B．染色体以甲形态存在时，细胞内一定有同源染色体 C．在初级精母细胞中不发生粘连蛋白水解 D．粘连蛋白水解会导致同源染色体的分离 【答案】C 【分析】据图分析，图甲中两条染色单体连接在同一个着丝粒（着丝点）上，乙是着丝粒（着丝点）分裂后，据此分析作答。 【详解】A、纺锤体的消失出现在末期，末期时染色体不含姐妹染色单体，而甲形态的染色体形成时，每条染色体有2个姐妹染色单体，A错误； B、染色体以甲形态存在时，细胞内不一定有同源染色体，如减数第二次分裂前期和中期的细胞，B错误； C、初级精母细胞每条染色体都有2条姐妹染色单体，故在初级精母细胞中不发生粘连蛋白水解，C正确； D、粘连蛋白水解会导致姐妹染色单体分开成为子染色体，D错误。 故选C。 二、非选择题 26．（23-24高三上·北京朝阳·期末）P基因缺失可诱发多种神经发育障碍疾病，研究者利用人诱导多能干细胞（hiPSC）制备的人脑类器官进行相关实验。 (1)研究者获得P基因敲除的人诱导多能干细胞（P-KO），并将野生型人诱导多能干细胞（WT）和P-KO培养在气体环境为 的培养箱中。hiPSC贴壁生长至相互接触时会出现 现象，用 酶处理进行传代。经过诱导分化形成的神经祖细胞，产生多层不同的神经细胞，最终形成人脑类器官。 (2)实验发现P-KO形成的人脑类器官分层少，研究者推测P-KO所得的神经祖细胞随着培养时间的延长分裂次数减少导致分层少，并进行实验验证。 BrdU是碱基类似物可在间期掺入DNA中。分别将等量的WT、P-KO形成的神经祖细胞在含BrdU的培养基中培养略长于一个细胞周期的时间。处于细胞周期的细胞表达Ki67蛋白，退出细胞周期的细胞中Ki67蛋白迅速降解。检测WT、P-KO形成的神经祖细胞被BrdU标记数目，两组无显著差异，说明培养初期两组神经祖细胞增殖能力 ；检测并计算，若结果为 ，则支持推测。 (3)与利用动物模型进行实验相比，hiPSC诱导形成的人脑类器官作为神经系统研究模型的优势是： 。 【答案】(1) 含有95%空气和5%CO2的混合气体 接触抑制 胰蛋白酶 (2) 相同 P-KO ＜WT (3)具备人类遗传背景，能够模拟人脑特征 【分析】胚胎干细胞是早期胚胎（原肠胚期之前）或原始性腺中分离出来的一类细胞，它具有体外培养无限增殖、自我更新和多向分化的特性。无论在体外还是体内环境，ES细胞都能被诱导分化为机体几乎所有的细胞类型。 【详解】（1）动物细胞培养所需气体主要有O2和CO2，O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH，在进行细胞培养时，通常采用培养皿或松盖培养瓶，并将它们置于含有95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养； 动物细胞培养时细胞往往贴附在培养瓶的瓶壁上，这种现象称为细胞贴壁，贴壁细胞在生长增殖时会发生接触抑制现象，即当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞通常会停止分裂增殖，贴壁细胞需要重新用胰蛋白酶等处理，使之分散成单个细胞，然后再用离心法收集，之后，将收集的细胞制成细胞悬液，分瓶进行传代培养。 （2）由题意可知，BrdU是碱基类似物可在间期掺入DNA中，将等量的WT、P-KO形成的神经祖细胞在含BrdU的培养基中培养略长于一个细胞周期的时间后，细胞会被BrdU标记，且可以连续分裂的细胞会表达Ki67蛋白，不再连续分裂的细胞内不含Ki67蛋白，若检测WT、P-KO形成的神经祖细胞被BrdU标记数目，两组无显著差异，说明培养初期两组神经祖细胞增殖能力相同；BrdU标记且表达Ki67蛋白的细胞可以进行连续分裂，检测并计算a=BrdU标记且表达Ki67蛋白的细胞数目/BrdU标记的细胞总数，由于P-KO分裂次数减少，所以当培养培养略长于一个细胞周期的时间后，P-KO的细胞已经脱离了细胞周期，而WT依然有细胞周期。故答案为 a值：P-KO ＜WT。 （3）与利用动物模型进行实验相比，人脑类器官模型具备人类遗传背景，能够模拟人脑特征，更适于研究人脑功能与疾病。 27．（2023·北京大兴·三模）学习以下材料，完成（1）~（5）题。 细胞周期阻滞，细胞是否会走向衰老 细胞的生命历程都要经过生长、增殖、衰老和死亡几个阶段。衰老死亡的细胞被机体的免疫系统清除，同时新生的细胞也不断从相应的组织器官生成，以弥补衰老死亡的细胞。细胞周期阻滞是细胞衰老最基本和最显著的特征，因此一些科学家将细胞衰老定义为DNA损伤和其他应激引起的不可逆的细胞周期阻滞。然而， 这一定义并不完善，例如，在年轻的有机体中，神经元和心肌细胞虽然处在不可逆的停滞状态，但它们并不衰老，经有丝分裂产生的子细胞可以是年轻的，也可以是衰老的。 科学家假设：细胞周期阻滞而不抑制细胞的生长将会导致细胞衰老，即抑制细胞生长可以阻止细胞衰老。为验证该假设，科研人员利用动物血清（含有生长因子）和HT-p21细胞系（细胞合成的p21蛋白具有细胞周期阻滞的作用）进行了如下实验。 将HT-p 21细胞分为四组，实验处理分别为：（A）10%血清（serum），（B）10%血清+IPTG（可诱导p 21蛋白合成），（C）无血清+IPTG，（D）无血清（血清饥饿）。培养一段时间后，实验结果如图1。    结果表明，在有无血清的情况下，IPTG均可通过诱导p21蛋白合成，导致细胞周期阻滞。 利用显微镜观察四组细胞形态时发现，B组的细胞肥大而扁平（细胞肥大是细胞衰老的标志），有明显的核仁，而其余三组细胞形态正常。将B组细胞放入不含IPTG，添加10%血清的培养基中继续培养，结果大多数细胞保持衰老状态；然而在去除IPTG后，C 组细胞能够恢复正常表型。由此得出结论：在IPTG存在下，血清中生长因子是引起细胞衰老的必要条件。 后续研究发现，D组的HT-p21细胞和人体正常细胞如成纤维细胞，经血清饥饿处理后都会处于静止状态（细胞不生长也不分裂），这与细胞周期蛋白D1水平低、TOR（生长因子可通过激活TOR通路促进细胞生长） 活性低等有关。在培养基中添加血清和低浓度阿霉素（DOX，一种抗肿瘤抗生素，可抑制RNA和DNA的合成） 后，细胞中TOR活性升高，开始走向衰老。 总之，当TOR通路被激活，p21蛋白阻断细胞周期时，细胞就会发生衰老。（见图2） 细胞衰老和个体衰老都是生物体的正常生命现象。TOR通路失活可能会延长生物体的寿命。事实上，胰岛素/TOR通路失活增加了从酵母到小鼠不同物种的寿命。TOR通路与许多年龄相关疾病有关，如动脉粥样硬化、高血压、心脏肥大、骨质疏松症、Ⅱ型糖尿病、肥胖、阿尔茨海默氏症和帕金森氏症、听力损失、良性和恶性肿瘤等。因此，药物抑制这一通路可以延缓甚至预防这些疾病。 (1)细胞衰老死亡与 的动态平衡是维持机体正常生命活动的基础。与正常细胞相比，衰老细胞的形态结构发生了变化，这些变化包括本文提到的 及教材中的 （各写出两点）。 (2)往动物细胞培养基中添加动物血清的目的是 。动物细胞还需要放入 培养箱中进行培养。 (3)有人认为细胞衰老就是细胞生长停滞。你是否支持这一观点，请说明理由 。 (4)请结合文中科学家的研究结果，修改“细胞衰老”的定义 。 (5)结合所学知识和文中的信息，解释“TOR通路失活可导致生物体寿命延长”的原因 。 【答案】(1) 细胞生长增殖（新生细胞生长） 细胞肥大而扁平，有明显的核仁 细胞核体积增大、染色质收缩，染色加深、细胞膜通透性改变 (2) 提供一个类似生物体内的环境，动物血清中含有一些动物激素和多种生长因子，可以促进细胞的生长和分裂 CO2恒温 (3)不支持，因为抑制细胞生长（处于静止状态）可以阻止细胞衰老。细胞衰老需要生长刺激， 当TOR通路被激活， p21阻断细胞周期时， 细胞才会发生衰老。 (4)细胞衰老定义为在不影响细胞生长或存在生长刺激的条件下， DNA损伤和其它应激引起的的细胞周期停滞。 (5)个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程。抑制TOR通路的活性， 既可阻止或延缓细胞衰老，还可以延缓甚至预防许多与年龄相关的疾病，从而导致生物个体的寿命延长。 【分析】衰老细胞的特征：（1）细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，但细胞核体积增大，染色质固缩，染色加深；（2）细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低；（3）细胞色素随着细胞衰老逐渐累积；（4）有些酶的活性降低；（5）呼吸速度减慢，新陈代谢减慢。 【详解】（1）细胞衰老死亡与细胞生长增殖的动态平衡过程保证了机体正常的结构，因而是维持机体正常生命活动的基础。与正常细胞相比，衰老细胞的形态结构发生了变化，这些变化包括本文提到的细胞肥大而扁平，有明显的核仁及教材中的细胞核体积增大、染色质收缩，染色加深、细胞膜通透性改变等衰老细胞的特征。 （2）由于对动物细胞培养过程所需要的营养物质尚未研究清楚，因此在进行细胞培养时，通常往动物细胞培养基中添加动物血清用于提供一个类似生物体内的环境，通式动物血清中含有一些动物激素和多种生长因子，也可以促进细胞的生长和分裂。动物细胞还需要放入CO2恒温培养箱中进行培养，用以提供细胞生长所需要的气体环境。 （3）细胞衰老并不意味着细胞生长停滞，因为抑制细胞生长（处于静止状态）可以阻止细胞衰老。细胞衰老需要生长刺激， 当TOR通路被激活， p21阻断细胞周期时， 细胞才会发生衰老。 （4）科学家假设，细胞周期阻滞而不抑制细胞的生长将会导致细胞衰老，并对该假设进行了验证，因而可推知，细胞衰老可描述为在不影响细胞生长或存在生长刺激的条件下，DNA损伤和其它应激引起的的细胞周期停滞。 （5）题中信息显示，个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程。抑制TOR通路的活性， 既可阻止或延缓细胞衰老，还可以延缓甚至预防许多与年龄相关的疾病，从而导致生物个体的寿命延长，因此，可知，TOR通路失活可导致生物体寿命延长。 28．（2023·北京顺义·二模）细胞周期受到一系列蛋白的精准调控，细胞分裂周期蛋白CDC6是其中之一，这些蛋白决定细胞能否正常增殖。 (1)细胞在分裂间期完成 ，为后续的细胞分裂提供物质准备。 (2)科研人员检测了正常细胞株系（甲）和结直肠癌细胞株系（乙）中CDC6的含量，结果如图1所示。 据图1分析，CDC6基因属于 （原癌/抑癌）基因，结合原癌或抑癌基因的概念说明判断的理由 。 (3)为进一步探究CDC6基因的功能，科研人员设计实验干扰细胞株系乙中该基因的表达，实验处理如下： I组：细胞株系乙 II组：细胞株系乙+无关小RNA ID组：细胞株系乙+与CDC6mRNA互补的小RNA ①II组中“无关小RNA”的序列最佳设计为：与Ⅲ组小RNA相比， 。 ②与CDC6 mRNA互补的小RNA能促使mRNA降解从而干扰翻译过程，因此可检测和比较各组中 的含量以确定干扰是否成功。 (4)C酶调控细胞周期从G1向S期过渡，但需要与细胞周期蛋白D1结合后才具有活性，磷酸化的E酶可诱导D1的表达。科研人员分别统计了以上三组实验中各时期细胞占比情况，并检测了E酶表达量，结果如图2。 请结合以上信息及图2实验结果，用“文字+箭头+连接词”的方式从分子水平．阐明CDC6基因与细胞增殖的关系 。 【答案】(1)DNA的复制和有关蛋白质的合成 (2) 原癌 原癌基因维持细胞正常增殖，过量表达导致癌变，而CDC6在癌细胞乙中表达量明显高于正常细胞 (3) 碱基数目相同，顺序不同 （CDC6基因mRNA和）CDC6蛋白 (4) 【分析】分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备，完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度的生长；原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程，原癌基因表达的蛋白质是细胞正常生长和增殖所必需的，这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强，就可能引起细胞癌变。 【详解】（1）分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备，完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度的生长。 （2）原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程，原癌基因表达的蛋白质是细胞正常生长和增殖所必需的，这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强，就可能引起细胞癌变，图1中结直肠癌细胞株系（乙）中CDC6的含量高于正常细胞株系（甲），故CDC6基因属于原癌基因。 （3）①为了尽量保证实验的准确性和严谨性，所加入的无关小RNA和与CDC6mRNA互补的小RNA除了碱基序列不同，其他均要相同，即无关小RNA与Ⅲ组小RNA相比，碱基数目相同，顺序不同。 ②结合题干“与CDC6 mRNA互补的小RNA能促使mRNA降解从而干扰翻译过程”可知，若干扰成功则CDC6基因mRNA和CDC6蛋白的含量均减少，故可检测和比较各组中（CDC6基因mRNA和）CDC6蛋白的含量以确定干扰是否成功。 （4）分析题图以及题干中相关信息可知：CDC6基因表达可以促进E酶的磷酸化，结合题干，磷酸化的E酶可以诱导D1蛋白质的合成，从而激活C酶，C酶进一步促进细胞周期中G1向S期过渡，从而启动DNA的复制，促进细胞的增殖，若用“文字+箭头+连接词”的方式从分子水平，表述CDC6基因与细胞增殖的关系为： 29．（2024·全国·模拟预测）我国育种工作者发现了一株花药萎缩、雌蕊正常的雄性不育突变体小麦。为将此雄性不育基因应用于小麦育种，研究者进行了相关实验。 (1)突变体小麦（2n=6X=42，AABBDD）是异源六倍体，其中A、B和D代表三个不同的 。 (2)用雄性不育株与正常小麦杂交，后代稳定出现雄性不育株与可育株，且比例接近 ，据此推测雄性不育与可育由一对等位基因（M/m）控制，且雄性不育是显性性状。为确定雄性不育基因在染色体上的位置，研究者进行了图1所示的杂交实验。 小麦减数分裂时不成对的染色体随机移向两极，且常呈落后状态，大约有50%被遗弃在细胞质中，最终被降解。图1中不育株与四倍体可育小麦（2n=4X=28，AABB）杂交，所得F1均与正常小麦进行杂交，连续进行此操作，统计发现每代不育个体占比 ，可知不育M基因位于D组染色体。 (3)为对M基因进行精确定位，实验人员培育了含有D染色体组的可育小麦（AABBDD）和Dn进行杂交实验（图2）。Dn为可育小麦D组染色体端体系列（端体是指只含有着丝粒和一个臂的染色体，“D1L”表示D组1号染色体均只有长臂，其余染色体正常；“D7S”表示D组7号染色体均只有短臂，其余染色体正常）。 雄性不育株与D1S杂交，观察F2植株育性和1号染色体形态是否正常，统计植株数量。据此判断M基因在D组染色体上的具体位置： ①若 ，则M基因位于D组1号染色体短臂。 ②若 ，则M基因位于D组1号染色体长臂。 ③若 ，则M基因不位于D组1号染色体。 (4)研究发现控制小麦茎秆长度的基因R/r与M/m位于同一对染色体上，其中矮秆为显性性状。请选择下列实验材料设计杂交实验，写出遗传图解，以实现用矮秆性状标记雄性不育基因 。 实验材料：纯合高秆雄性不育小麦、杂合高秆雄性不育小麦、野生型小麦、纯合的矮秆可育小麦。 【答案】(1)染色体组 (2) 1：1 逐代下降 (3) 可育染色体异常：不育染色体正常：不育染色体异常：可育染色体正常≈多：多：少：少，且前两种个体数量接近、后两种个体数量接近 可育染色体异常：不育染色体正常≈1：1 可育染色体异常：不育染色体正常：不育染色体异常：可育染色体正常≈1：1：1：1 (4) 【分析】1、基因分离定律的实质：在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。 2、基因自由组合定律的实质是：等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 3、减数分裂过程中同源染色体上的基因交叉互换导致控制不同性状的非等位基因重新组合（在配子中）。 【详解】（1）在大多数生物的体细胞中，染色体 都是两两成对的，也就是说含有两套非同源染色体，其中 每套非同源染色体称为一个染色体组；每个染色体组包括形态和功能不同的非同源染色体。突变体小麦（2n=6X=42，AABBDD）是异源六倍体，其中A、B和D代表三个不同的染色体组。 （2）雄性不育株基因型为AABBDD，正常小麦基因型为AABB，用雄性不育株（AABBDD）与正常小麦（AABB）杂交，后代稳定出现雄性不育株（AABBDD）与可育株（AABB），可见，雄性不育株（AABBDD）作为母本产生的配子为ABDD和AB，而父本产生配子为AB，由于雄性不育株（AABBDD）产生的ABDD：AB=1：1，可见用雄性不育株与正常小麦杂交，后代稳定出现雄性不育株与可育株，且比例接近1：1。假设不育M基因位于D组染色体上，则根据题意：小麦减数分裂时不成对的染色体随机移向两极，且常呈落后状态，大约有50%被遗弃在细胞质中，最终被降解，不育株（AABBD）产生的配子ABD：AB=1：2，而四倍体可育小麦产生配子为AB，则所得F1均与正常小麦进行杂交，连续进行此操作，统计发现每代不育个体（AABBD）占比逐代降低。 （3）分析题图可知，用雄性不育株（AABBDD）与D1S（端体可育株mm）杂交得F1，则F1为D1S端体杂合子，表现为不育（根据第（2）问可知，不育为显性性状），且小麦减数分裂时不成对的染色体随机移向两极，且常呈落后状态，大约有50%被遗弃在细胞质中，最终被降解；用正常可育小麦（隐性）为F1中的不育株授粉，然后筛选出F2中的不育株进行细胞学观察； ①若可育染色体异常：不育染色体正常：不育染色体异常：可育染色体正常≈多：多：少：少，且前两种个体数量接近、后两种个体数量接近，则M基因位于D组1号染色体短臂。 ②若可育染色体异常：不育染色体正常≈1：1，则M基因位于D组1号染色体长臂。 ③若可育染色体异常：不育染色体正常：不育染色体异常：可育染色体正常≈1：1：1：1，则M基因不位于D组1号染色体。 （4）可选择杂合高秆雄性不育rrMm为母本，与纯合高秆雄性不育RRmm为父本进行杂交，选择矮秆雄性不育与高秆可育杂交，从而选择矮秆不育即为目标个体，遗传图解如下： 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$