内容正文:
专题04 细胞的增殖与受精作用
一、单选题
1.细胞周期蛋白与特定的激酶结合以维持正常的细胞周期。周期蛋白E可激活蛋白激酶CDK2,促进细胞由G1(DNA复制前)期进入S(DNA复制)期;周期蛋白B可激活蛋白激酶CDK1,促进细胞由G2(DNA复制后)期进入M(分裂)期。下列说法错误的是( )
A.细胞周期蛋白B、E的合成量在M期会减少
B.破坏周期蛋白E,会使处于S期的细胞数量减少
C.蛋白激酶CDK1可促进G2期染色体的高度螺旋化
D.CDK1可能与启动纺锤体的组装及纺锤丝与染色体的连接有关
2.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,发现细胞分裂的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.A、照片中的细胞处于有丝分裂中期
B.B、染色体的正确分配依赖星射线牵引
C.C、SV4蛋白在有丝分裂期间含量增多
D.D、SV4低表达通过影响染色体复制从而延长细胞周期
3.如图1是某二倍体动物减数分裂某时期图像(只显示了部分染色体),图2是测定该动物体内细胞①~⑤中染色体数与核DNA分子数的关系图。下列叙述正确的是( )
A.由图1可知该生物是雌性
B.4号染色体上的B基因是b突变而来的
C.图2中含有同源染色体的细胞有②④⑤
D.图2中含有两个染色体组的细胞有③④
4.牡丹品种珊瑚台是二倍体(2n=10)落叶灌木,下图为该牡丹的一个花粉母细胞减数分裂的部分显微照片。下列叙述正确的是( )
A.牡丹根尖分生区细胞分裂前期形成的四分体数量与图(a)相同
B.若图(b)中染色体未均分,则该花粉母细胞产生的花粉全部异常
C.与有丝分裂后期相比,不同的是图(c)正在发生同源染色体分离
D.图(d)细胞形成过程中,遗传物质减半,没有出现细胞板
5.正常细胞分裂期时长约30min,当细胞存在异常导致时长超过30min后,某特殊的复合物(内含p53蛋白)开始积累,过多的复合物会引起细胞生长停滞或凋亡,研究者将该复合物命名为有丝分裂“秒表”。某异常细胞中“秒表”复合物含量变化如图.癌细胞分裂期通常更长,且伴有更多缺陷。下列叙述错误的是( )
A.该细胞中“秒表”复合物水平在一定时间内随分裂期延长逐渐升高
B.部分染色体着丝粒与纺锤丝连接异常可导致细胞分裂期延长
C.p53基因突变可导致癌细胞中“秒表”机制被关闭从而避免凋亡
D.抑制“秒表”复合物的形成有利于生物体进行正常的生长发育
6.用32P标记马蛔虫(2N=4)甲、乙两个精原细胞的核DNA双链,接着将细胞置于不含32P的培养液中培养,在特定的条件下甲细胞连续进行两次有丝分裂、乙细胞进行减数分裂。下列叙述正确的是( )
A.甲的子细胞有50%含32P,且每个细胞含32P的染色体数量为0~4条
B.甲有丝分裂后期与乙减数第二次分裂后期细胞中的染色体数量相同
C.分别对乙的4个子细胞的核DNA进行密度梯度离心,结果一致
D.乙分裂过程中会出现联会现象,同源染色体的姐妹染色单体可发生交换
7.某果蝇细胞的染色体及部分基因组成如图所示,将A、a基因用红色荧光标记,B、b基因用蓝色荧光标记。下列叙述正确的是( )
A.该细胞在分裂过程中最多可能出现4条X染色体
B.该细胞进入有丝分裂后期会有2条染色体既含红色荧光标记又含蓝色荧光标记
C.两对等位基因(A/a、B/b)的本质区别是在染色体中的位置不同
D.测定果蝇的基因组需要测定5条染色体上的DNA碱基序列
8.如图为某二倍体生物生殖器官中同时观察到的三个处于分裂后期的细胞。下列叙述正确的是( )
A.三个细胞中都含有同源染色体,其中甲细胞的同源染色体对数是乙、丙细胞的2倍
B.甲、丙细胞都含有4套遗传信息,它们各自产生的两个子细胞中的每个将获得2套遗传信息
C.不考虑基因突变的情况下,等位基因的分离只能发生在丙细胞的分裂过程中
D.这三个细胞取自睾丸,它们之间的关系是
9.下图为马蛔虫和果蝇减数分裂过程的示意图。下列叙述错误的是( )
A.①一定来自马蛔虫的精巢
B.②可能来自马蛔虫的精巢或果蝇的卵巢
C.③可能来自马蛔虫的精巢或马蛔虫的卵巢
D.④一定来自马蛔虫的卵巢
10.哺乳动物成体干细胞在进行分裂时将含有相对古老的DNA链(称之为“永生化链”)的染色体分配给一个子代细胞,使其成为新的成体干细胞,同时将含有DNA新合成链的染色体分配给另一个子代细胞,该子代细胞分化并最终衰老死亡,过程如下图所示,①~⑤表示细胞。下列叙述错误的是( )
A.图中的①和④都具有细胞周期
B.①进行DNA复制过程需要解旋酶和DNA聚合酶
C.②内染色体数目与核DNA数目都是①的2倍
D.⑤衰老过程中细胞核体积增大、核膜内折
11.细胞周期中存在一系列检验点,对其过程是否发生异常加以检测,部分检验点如图所示。只有当相应的过程正常完成,才能进入下一个阶段,下列选项中错误的是( )
A.检验点1可检测是否有生长因子调控可通过
B.检验点2可检测DNA复制是否受到损伤
C.检验点3可检测细胞中合成的物质是否足够多
D.检验点4检验点5的检测范围不包括染色体是否已经正确分离
12.细胞周期中各个时期的有序更迭和整个细胞周期的运行,需要“引擎”分子,即周期蛋白依赖蛋白激酶(CDK),已知的CDK有多种,其可促进靶蛋白的磷酸化。下列叙述错误的是( )
A.若CDK失活,细胞周期将无法正常运转,使细胞的有丝分裂过程受阻
B.肿瘤细胞表现为细胞周期调控失控,CDK可作为抗肿瘤药物的靶点
C.不同种类CDK使相应靶蛋白磷酸化进而驱动细胞周期顺利进行
D.CDK基因与周期蛋白基因都是具有连续分裂能力的细胞中特有的基因
13.雄蝗虫有23条染色体(22+XO),雌蝗虫有24条染色体(22+XX)。下图1是一张蝗虫细胞减数分裂过程中的照片,用电脑软件对其进行染色体组型分析后如下图2所示。下列叙述正确的是( )
A.该细胞取自于蝗虫的卵巢
B.该细胞处于减数第二次分裂后期
C.该蝗虫体内细胞的染色体数目只有11、12、23三种
D.蝗虫基因组计划应测定12条染色体的DNA碱基序列
14.在细胞分裂时,微丝(一种细胞骨架)会突然把线粒体向各个方向弹射出去,实现线粒体的运动和均匀分配;但一些特定种类的干细胞会进行非对称分裂,分裂出两个不同功能的子细胞,这时线粒体会被不均等地分配到子细胞中。与乳腺干细胞相比,成熟的乳腺组织细胞代谢需要更多的能量。下列有关叙述错误的是( )
A.微丝与线粒体等细胞器的运动有关,在有丝分裂前期合成
B.非对称分裂的细胞中,染色体能平均分配到两个子细胞中
C.非对称分裂的细胞中,获得线粒体较多的子细胞可能具有新的形态和功能
D.非对称分裂的细胞中,获得线粒体较少的子细胞能更好的保持干细胞特征
15.如图①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)。融合的染色体在细胞分裂后期由于纺锤丝的牵引,可在两个着丝粒之间的任何一处位置发生随机断裂。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。下列说法正确的是( )
A.图示过程只能发生在细胞有丝分裂的过程中
B.图⑤后形成的子细胞的基因型可能为Dd
C.图⑤后形成的两个子细胞核中的染色体数不同
D.端粒酶的两种成分通过碱基互补配对相结合
16.下图甲表示某生物(2n=8)细胞分裂过程中的一条染色体(质)的变化过程,图乙表示该生物细胞分裂时有关物质或结构数量变化的相关曲线。下列叙述错误的是( )
A.图甲可表示在细胞分裂过程中染色体(质)形态变化的完整过程
B.图乙中,a时可能没有同源染色体
C.若图乙曲线表示减数分裂中染色体数目变化的部分曲线,则m=4
D.若图乙表示每条染色体的DNA数量变化,则图乙ab段可表示图甲③过程
17.科研人员将海拉细胞放入正常培养液中培养7h,用碱性荧光物质对细胞进行染色体染色后,再用荧光显微镜采集各组细胞有丝分裂分裂期的图像,每5min采集一次图像,部分结果依次如下图。关于图像的描述,下列叙述错误的是( )
A.a组细胞的染色质螺旋缠绕形成染色体
B.c组细胞中所有染色体的着丝粒排在赤道面上
C.e组细胞中,染色单体数目是分裂间期的两倍
D.55min后核膜会重新形成,并向内凹陷形成环沟
18.洋葱的管状叶呈浓绿色,鳞片叶有紫色和白色等类型,茎短缩成盘状,下面生有须根,是生物学实验中“一材多用”的常见材料。下列用洋葱完成的实验中正确的是( )
A.取洋葱鳞片叶研磨离心后获取上清液,加入2mol/L的NaCl溶液,静置2~3min,溶液出现白色丝状物DNA
B.探究洋葱绿色管状叶片细胞中的色素种类时,可用95%乙醇作为层析液
C.观察洋葱鳞片叶外表皮质壁分离时,可看到细胞的液泡和细胞壁等结构
D.观察洋葱根尖分生组织的有丝分裂,可选用酸性染料醋酸洋红染液染色
19.某二倍体植物根尖细胞有丝分裂的临时装片观察结果如图所示,其中①~③是分裂期的四个不同时期的细胞。下列叙述错误的是( )
A.制作临时装片的过程中,用盐酸可以破坏细胞间的果胶
B.①处于分裂后期,该时期由于着丝粒分裂导致核DNA加倍
C.②处于分裂前期,该时期细胞两极发出的纺锤丝形成纺锤体
D.③处于分裂中期,该时期细胞适宜研究染色体的形态和数目
20.如图是某种高等动物的几个细胞分裂示意图(数字代表染色体,字母代表染色体上带有的基因)。据图判断,下列相关叙述不正确是( )
A.图丙细胞可能为次级精母细胞,基因c的出现只可能是基因突变
B.图乙细胞处于有丝分裂后期
C.图甲细胞中1与2的片段部分交换,属于基因重组
D.通过图甲细胞可以看出该细胞来自雄性个体
21.为了研究氟乐灵对小麦根尖细胞有丝分裂的影响,某研究团队将小麦根尖分生组织分别用浓度为100、200,300、400、500μmol·L-1的氟乐灵溶液各培养12h、24h、36h、48h,然后取不同处理的小麦根尖分生组织进行观察,统计染色体加倍的细胞数占总细胞数的百分比(%),得到如表所示实验结果。下列叙述正确的是( )
氟乐灵诱导小麦根尖细胞染色体加倍的情况
培养时间
处理浓度/(μmol·L-1)
100
200
300
400
500
12h
6.25
2.85
2.95
2.9
2
24h
5.4
5.75
4.95
6.05
3.65
36h
2.7
1.15
2.85
2.15
2.45
48h
0.9
0.8
1.55
1.25
1.1
A.本实验的自变量是氟乐灵的浓度
B.小麦根尖用解离液处理后需要用50%的酒精漂洗
C.氟乐灵可能通过抑制纺锤体的形成,使染色体无法移向细胞两极
D.氟乐灵浓度越低,使染色体加倍数超高
22.人体De基因表达产生De蛋白。研究发现,De蛋白失活会促进人的直肠上皮细胞恶性增殖。取该恶性增殖细胞,转入De基因,且恢复其表达,统计细胞周期不同时期的细胞所占比例,得到下表数据。下列说法正确的是( )
细胞所占比例
DNA复制前期
DNA复制期
DNA复制后期和分裂期
第①组:未转入De基因的肿瘤细胞
65.5%
15.2%
19.3%
第②组:转入De基因的肿瘤细胞
77.4%
6.4%
16.2%
A.由实验结果可知,De基因属于原癌基因
B.De蛋白可能具有抑制细胞DNA复制的功能
C.第①组细胞与第②组细胞的细胞周期一样长
D.第②组细胞DNA复制后期没有蛋白质的合成
23.下图甲、乙、丙为某二倍体雌性生物细胞分裂的相关示意图。图甲为细胞分裂某时期的模式图,图乙为每条染色体上的DNA相对含量在细胞分裂各时期的变化,图丙为细胞分裂各时期染色体与核DNA分子的相对含量。下列叙述不正确的是( )
A.图甲细胞为第一极体,此时可能发生等位基因的分离
B.图甲所示细胞所处的时期可对应图乙的DE段和图丙的c时期
C.图甲细胞分裂后形成的子细胞可对应图乙的DE段和图丙的d时期
D.处于图乙BC段的细胞中可能含有1条、2条或者4条X染色体
24.乳腺癌是女性常见的恶性肿瘤之一,雌激素能促进乳腺癌细胞的增殖,其机理如下图所示。雌激素促进细胞周期蛋白D(cyclinD)与周期蛋白依赖性蛋白激4/6(CDK4/6)结合并使CDK4/6活化,进而促使癌细胞由G1期转变为S期。紫杉醇等药物可抑制纺锤体的形成,因而常用于临床治疗乳腺癌,下列说法正确的是( )
A.图中M时期细胞中DNA聚合酶、RNA聚合酶的活性较高
B.紫杉醇抑制癌细胞的纺锤体形成从而抑制同源染色体分离
C.研制CDK4/6抑制剂有望将癌细胞的细胞周训阻滞于G1期
D.乳腺癌细胞的产生可能是乳腺细胞中的抑癌基因表达过量所致
25.若某高等动物(2n=16)的一个精原细胞中,仅一对同源染色体的DNA 双链被放射性同位素³H标记,将该精原细胞置于不含³H的培养基中培养,经分裂最终形成8个精子,其中5个精子具有放射性。不考虑染色体畸变,下列叙述错误的是( )
A.该精原细胞先进行一次有丝分裂,再进行减数分裂
B.具有放射性的精子都只有一条含³H的染色体
C.仅一个初级精母细胞中发生该对同源染色体间的交叉互换
D.每个精子中均含 1 个染色体组、8个核DNA 分子
26.核型分析是对染色体数目、形态、着丝粒位置等进行分析的技术。科研人员对某玉米进行核型分析的结果如下图,相关叙述错误的是( )
A.选择雌蕊或花粉进行显微观察
B.选取中期细胞显微拍照并进行相关分析
C.图中1~10号染色体组成一个染色体组
D.不同生物核型比较可用于研究生物进化关系
27.真核细胞分裂间期,染色体完成复制后产生的姐妹染色单体保持相互黏附状态,在分裂期才会分离并平均分配到子细胞中。黏连蛋白(姐妹染色单体之间的连结蛋白)的裂解是分离姐妹染色单体的关键性事件,分离酶(SEP)是水解黏连蛋白的关键酶,它的活性被严密调控(APC,SCR是与SEP活性密切相关的蛋白质)。下图(a)(b)(c)分别表示分裂过程中细胞内发生的变化以及对应细胞内某些化合物的含量变化。下列说法错误的是( )
A.a时期,SCR能与SEP紧密结合,阻止SEP水解黏连蛋白
B.b时期,APC含量上升,使SCR分解
C.若在细胞分裂时秋水仙素处理,最可能会抑制APC的活性
D.若APC的活性被抑制,姐妹染色单体就难以分离
28.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,下列说法错误的是( )
A.该动物的精原细胞中均含有这8个基因 B.该细胞所处的时期不一定是减数第一次分裂前期
C.1与3可能互为等位基因 D.1与7组合可能会形成重组型配子
29.人工培育的三倍体雌鱼无繁殖能力,但三倍体雄鱼依然具备繁殖能力。人工培育的三倍体雄鱼能与野生型鱼进行基因交流导致基因污染。我国科学家为此研究出解决方案:采用外源激素诱导雌鱼发生性反转得到“伪雄鱼”(性染色体组成为XX),再人工激活“伪雄鱼”的精子,利用激活处理后的“伪雄鱼”与野生型雌鱼制备苗种。野生型雌鱼的卵细胞受精后,对其持续施加适宜时间的静水压力,从而抑制受精卵中的第二极体排出,即获得全雌三倍体鱼卵。下列相关叙述错误的是( )
A.“伪雄鱼”的产生过程中发生的变异是不可遗传的
B.制备的苗种中,雌鱼:雄鱼=1:1
C.全雌三倍体鱼的性染色体组成为XXX,其中两条X来自野生型雌鱼,一条X来自“伪雄鱼”
D.三倍体雌鱼不具备繁殖能力的原因是其减数分裂过程中会发生联会紊乱,几乎不能形成可育卵细胞
30.细胞中染色体的正确排列、分离与染色单体之间的黏连蛋白有关。SEP(分离酶)能将黏连蛋白水解,其活性需要被严密调控。SCR(保全素)可充当假底物,与SEP紧密结合而阻断SEP的活性;而APC(后期促进复合物,是细胞周期从中期到后期的调控因子)可催化SCR水解从而调控SEP的活性。下 列叙述正确的是( )
A.SEP催化黏连蛋白水解只发生在有丝分裂的后期
B.APC与SCR结合使SCR全部分解发生于有丝分裂中期
C.抑制APC的活性将会使姐妹染色单体分离的时间提前
D.SCR和黏连蛋白局部结构相似,可竞争SEP的活性部位
31.若某个动物的精原细胞有4条染色体,这个精原细胞(DNA 中的P元素都为³²P,其它分子不含³²P)在不含³²P的培养液中正常培养,分裂为2个子细胞,其中1个子细胞发育为细胞①。细胞①和②的染色体组成如图所示,H(h)、R(r)是其中的两对基因,细胞②和③处于相同的分裂时期。下列叙述正确的是( )
A.细胞①是次级精母细胞
B.基因重组只发生在细胞①所处时期
C.细胞②中有3条染色体含有
D.该精原细胞最终产生四个基因型均不同的精子
32.用32P标记果蝇(2n=8)某精原细胞中染色体上的全部DNA,其中一对同源染色体上有基因D、d和E、e,现给此精原细胞提供不含32P的原料让其连续进行两次分裂,产生4个子细胞。下列叙述错误的是( )
A.若每个子细胞的DNA均含32P,则子细胞是精细胞
B.若每个子细胞中均含8条染色体,则各子细胞中均含2个D基因
C.如图所示的细胞可能发生了基因重组、基因突变和染色体畸变
D.如图所示时期的子细胞中被32P标记的染色体可能是0到8条
33.如图表示减数分裂四分体时期染色体的行为变化,其中a、a'、b、b'为4个染色单体,不考虑发生其他的变异。下列叙述正确的是( )
A.此行为发生在减数第二次分裂前期
B.一个四分体含4条染色体,4个DNA分子
C.交叉互换发生在同源染色体的姐妹染色单体之间
D.分裂完成后,a、a'、b、b'不可能出现在同一个配子中
34.某基因型为AaXDXd的果蝇,1个初级卵母细胞的染色体发生片段交换,引起1个D基因和1个d基因发生互换。该初级卵母细胞进行减数分裂过程中,某两个时期的染色体数目与核DNA分子数如图所示。不考虑其他变异情况,下列叙述错误的是( )
A.甲时期细胞内一定存在染色单体
B.乙时期细胞内一定不存在同源染色体
C.甲时期细胞中含有1个A基因和1个a基因
D.乙时期细胞中含有1个D基因和1个d基因
35.如图表示某雄性哺乳动物细胞正在进行减数分裂,该过程会发生同源染色体配对。该图代表的细胞名称是( )
A.精原细胞 B.初级精母细胞
C.次级精母细胞 D.精细胞
二、多选题
36.某研究小组以同一品种芹菜根尖和花粉母细胞为材料,开展芹菜染色体核型分析实验。图1、图2是从两种材料的30个显微图像中选出的两个典型图像。下列叙述正确的有( )
A.实验中用秋水仙素处理的目的是抑制着丝粒分裂,使细胞停留在中期
B.实验中再用低浓度的KCl处理一段时间,目的是使细胞膨胀,便于染色体分散良好
C.图1是芹菜花粉母细胞为材料的实验结果,主要依据是出现了同源染色体的联会
D.据图1和图2可判断该品种芹菜细胞中未发生基因突变和染色体数目的变异
37.有丝分裂缺陷会激活纺锤体组装检查点,而纺锤体组装检查点抑制CDC20(有丝分裂后期促进复合物激活因子),从而延长细胞周期阻滞时间。研究发现,在细胞中CDC20存在不同的蛋白质亚型(由于核糖体扫描泄露而产生的不同长度的CDC20截短片段),其中一种Met43亚型可调节细胞有丝分裂的阻滞时间,并且可以与正常CDC20蛋白共同调控抗有丝分裂药物的敏感性。下列说法正确的是( )
A.精原细胞的有丝分裂与减数分裂均存在细胞周期
B.若纺锤体组装检查点关闭,则有丝分裂后期有可能正常进行
C.CDC20基因在真核和原核生物基因表达时,在时间和空间上是有差别的
D.CDC20的Met43亚型的发现为抗肿瘤药物的开发和优化提供了新思路
38.下图是某动物原始生殖细胞进行分裂时不同时期的细胞图像。下列叙述错误的是( )
A.属于有丝分裂的是①③④
B.图中的②所示细胞中有4条染色体,2对同源染色体
C.处于减数分裂Ⅰ的是③
D.该动物是雌性,且正常体细胞中染色体数目是4条
39.从基因型为AaXBY的果蝇体内取出1个细胞,将A和a分别用绿色和红色荧光标记后,测定其染色体和核DNA含量,所得数据如图。下列相关叙述正确的是( )
A.该细胞可能处于有丝分裂或减数分裂的某个时期
B.若该细胞未发生突变,此时细胞中应有2个绿色和2个红色荧光点
C.若该细胞能继续分裂,其子细胞中的荧光点为2绿或2红
D.若该细胞中只有一个红色荧光点,一定是由于发生了基因突变
40.下图表示细胞周期中的部分监测点,其中E2F是一种转录因子,Rb是一种能控制细胞分裂开关作用的蛋白质。当Rb和E2F结合时,E2F不能发挥作用,相关说法正确的是( )
A.S期细胞中染色体数目和核DNA含量与G1期相同
B.若检测低温处理的细胞是否发挥作用,可检测监测点4
C.检验点5可检测染色体的着丝粒与纺锤丝是否正确连接
D.若Rb基因发生突变,可引发细胞增殖失控
41.下图为东亚飞蝗(2n=23,XO♂)精原细胞的分裂中期(a~c,极面观)和后期(d~f)的显微照片。有关叙述错误的有( )
A.a和d表示有丝分裂,b、c、e和f表示减数分裂
B.减数分裂过程中X染色体上可观察到交叉现象
C.染色单体形成于a或b的前一时期
D.d图每个细胞中染色体数是f图每个细胞中的两倍
42.某植物细胞的细胞周期可分为DNA合成前期(G₁期,时长5小时)、DNA合成期(S期,时长7小时)、DNA合成后期(G2期,时长3小时)、分裂期(M期,时长7小时)四个连续的时期。TdR能被S期细胞摄入并掺进DNA中抑制DNA合成,用于诱导细胞周期同步化,洗脱TdR后细胞周期可继续正常进行。为诱导细胞周期同步化,进行了以下操作:①在含高浓度TdR培养基中培养至少7小时,洗脱TdR;②在含高浓度TdR培养基中培养至少15小时,洗脱TdR;③在普通培养基中培养7~15小时;④在普通培养基中培养至少15小时。下列操作顺序不能实现实验目的的是( )
A.①④① B.②③② C.③②③ D.④①④
43.基因A/a、B/b是某二倍体动物卵原细胞中一对同源染色体上的两对等位基因。在减数分裂过程中,这对染色体的非姐妹染色单体仅在某个位点发生一次互换,形成的一个次级卵母细胞分裂得到一个基因型为ab的卵细胞和一个极体。不考虑其他变异,下列叙述正确的是( )
A.非姐妹染色单体互换导致染色体上基因的种类和数量发生改变
B.若互换区段在基因A/a所在位置,则该极体可能的基因型是Ab或ab
C.若互换区段不在基因A/a、B/b所在位置,则该极体的基因型是ab
D.无论两条非姐妹染色单体在何处互换,该极体的基因型都不可能是AB
44.粗糙型链孢霉是一种真核生物,繁殖过程中通常由单倍体菌丝杂交形成二倍体合子。合子进行一次减数分裂后,再进行一次有丝分裂,最终形成8个孢子。已知孢子大型(R)对小型(r)为完全显性,黑色(T)对白色(t)为完全显性。下图表示某合子形成孢子的过程,下列叙述正确的是( )
A.合子的基因型为Rrtt
B.a和c的基因型是相同的
C.b的基因型应该是RrTt
D.d可能发生了基因突变
45.某二倍体动物(2n=4)精原细胞DNA中的P均为32P,精原细胞在不含32P的培养液中培养,其中1个精原细胞进行一次有丝分裂和减数分裂Ⅰ后,产生甲~丁4个细胞。这些细胞的染色体和染色单体情况如下图所示。
不考虑染色体变异的情况下,下列叙述错误的是( )
A.该精原细胞经历了2次DNA复制和2次着丝粒分裂
B.4个细胞均处于减数分裂Ⅱ前期,且均含有一个染色体组
C.形成细胞乙的过程发生了同源染色体的配对和交换
D.4个细胞完成分裂形成8个细胞,可能有4个细胞不含32P
46.如图表示基因型为AaBb的某种生物的卵原细胞在减数分裂过程中染色体(仅示部分染色体)的行为变化和数量变化示意图。下列有关叙述正确的是( )
A.图甲①染色体的两条染色单体上的DNA分子的碱基数量可能不同
B.图乙细胞分裂结束会产生两种生殖细胞
C.形成图乙细胞时产生的另一个细胞的基因型为Aabb
D.图甲可对应图丙的b时期,与其属于同一次减数分裂的d、e细胞出现的先后顺序是b→d→e
47.研究人员在研究卵原细胞减数分裂过程中,发现了一种非常规的细胞分裂过程(“逆反”减数分裂),如图所示( )
A.“逆反”减数分裂的发生可能与纺锤体的结构有关
B.“逆反”减数分裂过程中,等位基因分离发生在MⅡ
C.“逆反”减数分裂经MⅠ后染色体数目减半
D.“逆反”减数分裂更易获得含重组染色体的卵细胞
48.生活史是指生物在一生中所经历的生长、发育和繁殖等的全部过程。下图为某哺乳动物生活史示意图,下列叙述不正确的是( )
A.④过程中细胞的形态变化在雌雄个体中表现一致
B.②③过程均有细胞的分裂、分化、衰老与凋亡
C.①过程雌雄配子随机结合,导致基因自由组合
D.减数分裂和受精作用保证了生物前后代染色体数目的恒定
49.16.在含有-5溴尿嘧啶脱氧核苷(BrdU)的培养液中进行DNA复制时,BrdU会取代胸苷掺入到新合成的链中,形成BrdU标记链。当用某种荧光染料对复制后的染色体进行染色,发现含半标记DNA(一条链被标记)的染色单体发出明亮荧光,含全标记DNA(两条链均被标记)的染色单体荧光被抑制(无明亮荧光)。若将兔(2n=44)一个精原细胞置于含BrdU的培养液中,先进行一次有丝分裂再进行一次减数分裂,取减数第一次分裂后期的细胞(甲)和减数第二次分裂后期的细胞(乙)进行染色并观察。不考虑基因突变和交叉互换,下列推测不正确的是( )
A.甲细胞中有44条染色体,共22种形态
B.甲细胞中有22对同源染色体,1/4的脱氧核苷酸链被BrdU标记
C.乙细胞中有2条Y染色体,全部DNA分子被BrdU标记
D.乙细胞中有2个染色体组,22条染色体发出明亮荧光
50.澳大利亚布里斯班一对姐弟被确认为全球第二对半同卵双胞胎。发育成半同卵双胞胎的受精卵形成过程如图所示,图3中染色单体分离后分别移向细胞的三个不同方向,从而分裂成A、B、C三个细胞,其中两个细胞发育成姐弟二人。下列有关叙述错误的是( )
A.图1表示卵子的异常受精过程,此时卵子发育到减数分裂Ⅱ的中期
B.该卵子与2个精子受精,与透明带反应无关
C.若图4细胞A包含父系和母系染色体组各1个,则细胞C可能含2个母系染色体组
D.这对姐弟来源于母亲的染色体一般相同,来源于父亲的染色体可能不同
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专题04 细胞的增殖与受精作用
一、单选题
1.细胞周期蛋白与特定的激酶结合以维持正常的细胞周期。周期蛋白E可激活蛋白激酶CDK2,促进细胞由G1(DNA复制前)期进入S(DNA复制)期;周期蛋白B可激活蛋白激酶CDK1,促进细胞由G2(DNA复制后)期进入M(分裂)期。下列说法错误的是( )
A.细胞周期蛋白B、E的合成量在M期会减少
B.破坏周期蛋白E,会使处于S期的细胞数量减少
C.蛋白激酶CDK1可促进G2期染色体的高度螺旋化
D.CDK1可能与启动纺锤体的组装及纺锤丝与染色体的连接有关
【答案】C
【分析】
1、有丝分裂前的间期主要分为三个阶段G1、S、G2。G1期主要进行RNA和蛋白质的生物合成,并且为下阶段S期的DNA合成做准备;S期最主要的特征是DNA的合成;G2期主要为M期做准备,但是还有RNA和蛋白质的合成,不过合成量逐渐减少。
2、周期蛋白E可激活蛋白激酶CDK2,促进细胞由G1(DNA复制前)期进入S(DNA复制)期,周期蛋白B可激活蛋白激酶CDK1,促进细胞由G2(DNA复制后)期进入M(分裂)期,可知细胞周期蛋白B、E均是在间期发挥功能。
【详解】A、周期蛋白E可激活蛋白激酶CDK2,促进细胞由G1期进入S期,周期蛋白B可激活蛋白激酶CDK1,促进细胞由G2期进入M期,可知细胞周期蛋白B、E均是在间期发挥功能,所以细胞周期蛋白B、E的合成量在M期会减少,A正确;
B、周期蛋白E可激活蛋白激酶CDK2,促进细胞由G1期进入S期,若破坏周期蛋白E,会抑制细胞由G1期进入S期,所以处于S期的细胞数量会减少,B正确;
C、周期蛋白B可激活蛋白激酶CDK1,促进细胞由G2期进入M期,细胞由G2期进入M期,但是染色质高度螺旋化形成染色体发生在有丝分裂前期,所以不能推测出蛋白激酶CDK1可促进G2期染色体的高度螺旋化的结论,C错误;
D、CDK1可促进细胞由G2期进入M期,可能与前期细胞分裂的变化相关,如启动纺锤体的组装及纺锤丝与染色体的连接等,D正确。
故选C。
2.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,发现细胞分裂的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.A、照片中的细胞处于有丝分裂中期
B.B、染色体的正确分配依赖星射线牵引
C.C、SV4蛋白在有丝分裂期间含量增多
D.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】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。
【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。
3.如图1是某二倍体动物减数分裂某时期图像(只显示了部分染色体),图2是测定该动物体内细胞①~⑤中染色体数与核DNA分子数的关系图。下列叙述正确的是( )
A.由图1可知该生物是雌性
B.4号染色体上的B基因是b突变而来的
C.图2中含有同源染色体的细胞有②④⑤
D.图2中含有两个染色体组的细胞有③④
【答案】D
【分析】1、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面上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂;(3)减数第二次分裂过程:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、染色体若含有姐妹染色单体则染色体与核DNA的数量之比为1:2,染色体若不含有姐妹染色单体则染色体与核DNA的数量之比为1:1。
【详解】A、据图1可知,同源染色体正发生分离,且细胞质均等分裂,故该生物为雄性,A错误;
B、据图可知,4号染色体同时存在B、b,若基因型为BB,则b基因是由B基因突变而来,若基因型Bb,则B基因是由b突变而来的,B错误;
CD、据图2可知,①②染色体数目为n的一定是减数第二次分裂前期、中期,无同源染色体,细胞中含有1个染色体组,③染色体和核DNA分子数目都是2n,处于减数第二次分裂后期(无同源染色体),或者精原细胞,细胞中有2个染色体组,④染色体为2n,DNA分子数在4n,处于减数第一次分裂或有丝分裂前期、中期,含有同源染色体,细胞中有2个染色体组,⑤染色体和DNA都为4n,处于有丝分裂后期,含有同源染色体,细胞中有4个染色体组,所以含有两个染色体组的细胞有③④,含有同源染色体的细胞有④⑤,C错误,D正确。
故选D。
4.牡丹品种珊瑚台是二倍体(2n=10)落叶灌木,下图为该牡丹的一个花粉母细胞减数分裂的部分显微照片。下列叙述正确的是( )
A.牡丹根尖分生区细胞分裂前期形成的四分体数量与图(a)相同
B.若图(b)中染色体未均分,则该花粉母细胞产生的花粉全部异常
C.与有丝分裂后期相比,不同的是图(c)正在发生同源染色体分离
D.图(d)细胞形成过程中,遗传物质减半,没有出现细胞板
【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,同源染色体上的非姐妹染色单体(交叉)互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数第二次分裂:①前期: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、牡丹根尖分生区细胞进行的是有丝分裂,而四分体是减数分裂过程中的特有现象,A错误;
B、b细胞同源染色体分离,处于减数第一次分裂后期,若图(b)中染色体未均分,则形成的两个次级精母细胞均异常,再经减数第二次分裂后,得到的花粉全部异常,B正确;
C、同源染色体的分离发生在减数第一次分裂后期,对应图中的b,C错误;
D、图(d)细胞形成过程中,遗传物质减半,该过程是减数第二次分裂末期,由于该生物是牡丹,属于植物细胞,故有细胞板的形成,D错误。
故选B。
5.正常细胞分裂期时长约30min,当细胞存在异常导致时长超过30min后,某特殊的复合物(内含p53蛋白)开始积累,过多的复合物会引起细胞生长停滞或凋亡,研究者将该复合物命名为有丝分裂“秒表”。某异常细胞中“秒表”复合物含量变化如图.癌细胞分裂期通常更长,且伴有更多缺陷。下列叙述错误的是( )
A.该细胞中“秒表”复合物水平在一定时间内随分裂期延长逐渐升高
B.部分染色体着丝粒与纺锤丝连接异常可导致细胞分裂期延长
C.p53基因突变可导致癌细胞中“秒表”机制被关闭从而避免凋亡
D.抑制“秒表”复合物的形成有利于生物体进行正常的生长发育
【答案】D
【分析】根据题意可知,分裂期时长延长,特殊的复合物 (内含 p53 蛋白)将积累,所以复合物水平随分裂期延长逐渐升高。
【详解】A、当细胞存在异常导致时长超过 30min 后,某复合物开始积累,分裂期延长时间越长,含量越高,A正确;
B、据图分析可知,部分染色体着丝粒与纺锤丝连接异常可导致细胞分裂期延长,B正确;
C、p53基因突变可导致癌细胞中“秒表”机制被关闭,细胞不能凋亡而无限增殖,C正确;
D、抑制“秒表”复合物的形成的细胞不能正常凋亡,可增加生物体内异常细胞的数量,D错误。
故选D。
6.用32P标记马蛔虫(2N=4)甲、乙两个精原细胞的核DNA双链,接着将细胞置于不含32P的培养液中培养,在特定的条件下甲细胞连续进行两次有丝分裂、乙细胞进行减数分裂。下列叙述正确的是( )
A.甲的子细胞有50%含32P,且每个细胞含32P的染色体数量为0~4条
B.甲有丝分裂后期与乙减数第二次分裂后期细胞中的染色体数量相同
C.分别对乙的4个子细胞的核DNA进行密度梯度离心,结果一致
D.乙分裂过程中会出现联会现象,同源染色体的姐妹染色单体可发生交换
【答案】C
【分析】根据DNA分子的半保留复制特点,将某精原细胞的DNA分子用32P标记后置于不含32P的培养基中培养:
1、如果进行有丝分裂,经过一次细胞分裂后,形成的2个子细胞中的DNA分子都含有一条含32P的单链和一条不含32P的单链,再分裂一次,DNA分子复制形成的2个DNA分子中一个是两条链都不含32P,一个是一条链含有32P,有丝分裂后期含有32P标记的染色体是1 /2 。两个DNA分子进入两个细胞中是随机的,因此,形成的子细胞中含32P染色体的子细胞比例为1 /2 ~1。
2、如果进行减数分裂,减数分裂过程中染色体复制一次,细胞分裂两次,细胞分裂间期DNA复制形成的DNA分子都含有一条32P的单链和一条不含32P的单链。因此减数分裂形成的子细胞中都含有32P。
【详解】A、甲第一个细胞周期结束形成的2个子细胞的每个DNA分子都有一条链含有32P,另一条链含有31P。在第二个细胞周期中,DNA分子又进行了一次半保留复制,则形成的8个DNA分子中,有4个DNA分子是一条链含有32P,另一条链含有31P,另外4个DNA分子都只含31P,而在有丝分裂后期,姐妹染色单体分开后随机移向两极,因此甲在第2个细胞周期后,有2个或3个或4个细胞含32P,且每个细胞含有32P的染色体数为0~4,A错误;
B、甲有丝分裂后期染色体数为8与乙减数第二次分裂后期细胞的染色体数量为4,B错误;
C、由于减数分裂过程中DNA分子进行一次半保留复制,所以分别对减数分裂产生的四个精子的DNA进行密度梯度离心,其结果一致,C正确;
D、乙分裂过程中会出现联会现象,同源染色体的非姐妹染色单体可发生交换,D错误。
故选C。
7.某果蝇细胞的染色体及部分基因组成如图所示,将A、a基因用红色荧光标记,B、b基因用蓝色荧光标记。下列叙述正确的是( )
A.该细胞在分裂过程中最多可能出现4条X染色体
B.该细胞进入有丝分裂后期会有2条染色体既含红色荧光标记又含蓝色荧光标记
C.两对等位基因(A/a、B/b)的本质区别是在染色体中的位置不同
D.测定果蝇的基因组需要测定5条染色体上的DNA碱基序列
【答案】D
【分析】基因分离定律的实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;生物体在进行减数分裂形成配子时,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
【详解】A、该细胞为雄果蝇细胞,含有1条X染色体,所以在细胞分裂过程中最多含有2条X染色体,A错误;
B、含基因A/a、B/b的2条染色体在间期经过复制后形成的每条染色单体中都同时含有红色荧光和蓝色荧光标记,因此进入有丝分裂后期会有4条染色体既含红色荧光标记又含蓝色荧光标记,B错误;
C、基因A/a、B/b的本质区别不是在染色体上的位置不同,而是所含遗传信息即脱氧核苷酸(或碱基)排列顺序不同,C错误;
D、果蝇的两条性染色体形态、大小不同,所以测定果蝇的基因组除了3条常染色体外,还要检测两条性染色体,共5条染色体上的DNA碱基序列,D正确。
故选D。
8.如图为某二倍体生物生殖器官中同时观察到的三个处于分裂后期的细胞。下列叙述正确的是( )
A.三个细胞中都含有同源染色体,其中甲细胞的同源染色体对数是乙、丙细胞的2倍
B.甲、丙细胞都含有4套遗传信息,它们各自产生的两个子细胞中的每个将获得2套遗传信息
C.不考虑基因突变的情况下,等位基因的分离只能发生在丙细胞的分裂过程中
D.这三个细胞取自睾丸,它们之间的关系是
【答案】B
【分析】根据题意和图示分析可知:甲细胞含有同源染色体,着丝点分裂,处于有丝分裂后期;乙细胞不含同源染色体,着丝点分裂,处于减数第二次分裂后期;丙细胞含有同源染色体,且同源染色体正在分离,处于减数第一次分裂后期。
【详解】A、据图分析可知,乙细胞不含同源染色体,着丝点分裂,处于减数第二次分裂后期,A错误;
B、甲和丙细胞中都是经过DNA复制但是还没有分配到两个细胞中,二倍体细胞中本来含两套遗传信息,复制后是4套遗传信息,故它们各自产生的两个子细胞中的每个将获得2套遗传信息, B 正确;
C、乙细胞不含同源染色体,着丝点分裂,处于减数第二次分裂后期,若在形成乙细胞之前的减数第一次分裂分裂过程中同源染色体之间发生交叉互换,而此时的乙细胞中也会发生等位基因的分离,C错误;
D、据题图分析可知,乙细胞中的染色体都是黑色的,而丙细胞同源染色体发生分离移向两极的是一黑一白染色体,其形成的子细胞中所含染色体也应该是一黑一白,故乙不是丙的子细胞,D错误。
故选B。
9.下图为马蛔虫和果蝇减数分裂过程的示意图。下列叙述错误的是( )
A.①一定来自马蛔虫的精巢
B.②可能来自马蛔虫的精巢或果蝇的卵巢
C.③可能来自马蛔虫的精巢或马蛔虫的卵巢
D.④一定来自马蛔虫的卵巢
【答案】B
【分析】分析题图:①中发生了同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合,处于减数第一次分裂后期,细胞质均等分裂;②中存在同源染色体且发生了着丝粒的分裂,处于有丝分裂后期;③中无同源染色体且着丝粒分裂,处于减数第二次分裂后期;④中发生了同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合,处于减数第一次分裂后期,细胞质不均等分裂。
【详解】A、①中发生了同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合,处于减数第一次分裂后期,细胞质均等分裂,且细胞中含有2对同源染色体,①一定来自马蛔虫的精巢(2n=4),A正确;
B、根据题干信息,图②为减数分裂过程,并且着丝粒分裂姐妹染色单体分开,说明图②所处时期应该是减数第二次分裂后期。此时细胞内染色体条数为8条,那么该生物体细胞染色体条数也为8条,同时,该细胞细胞质均等分配,因此,该细胞既可以来源于果蝇的精巢,又可以来源于果蝇的卵巢,不可能是马蛔虫精巢,B错误;
C、③中同一极无同源染色体且着丝粒分裂,处于减数第二次分裂后期,细胞质均等分裂,③可能来自马蛔虫的精巢或马蛔虫的卵巢(第一极体在减数第二次分裂时细胞质均等分裂),C正确;
D、④中发生了同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合,处于减数第一次分裂后期,细胞质不均等分裂,且染色体数目为4,④一定来自马蛔虫的卵巢,D正确。
故选B。
10.哺乳动物成体干细胞在进行分裂时将含有相对古老的DNA链(称之为“永生化链”)的染色体分配给一个子代细胞,使其成为新的成体干细胞,同时将含有DNA新合成链的染色体分配给另一个子代细胞,该子代细胞分化并最终衰老死亡,过程如下图所示,①~⑤表示细胞。下列叙述错误的是( )
A.图中的①和④都具有细胞周期
B.①进行DNA复制过程需要解旋酶和DNA聚合酶
C.②内染色体数目与核DNA数目都是①的2倍
D.⑤衰老过程中细胞核体积增大、核膜内折
【答案】C
【分析】分析题图:成体干细胞总是将含有相对古老的DNA链(永生化链)的染色体分配给其中一个子代细胞,使其成为成体干细胞,同时将含有相对新的DNA链染色体分配给另一个子代细胞,开始分化并最终衰老死亡,这样减少了积累基因突变的概率,也可保持成体干细胞的数量基本不变。
【详解】A、能够连续分裂的细胞具有细胞周期,据图可知,图中的①和④都含有永生化链,而含有该链的可以成为新的成体干细胞,故图中的①和④都具有细胞周期,A正确;
B、①进行DNA复制过程需要解旋酶(催化DNA解旋)和DNA聚合酶(催化DNA子链的形成),B正确;
C、②经过了DNA复制,其细胞内核DNA数目是①的2倍,但是染色体数目没有变化,C错误;
D、⑤表示衰老细胞,其衰老过程中细胞核体积增大、核膜内折,D正确。
故选C。
11.细胞周期中存在一系列检验点,对其过程是否发生异常加以检测,部分检验点如图所示。只有当相应的过程正常完成,才能进入下一个阶段,下列选项中错误的是( )
A.检验点1可检测是否有生长因子调控可通过
B.检验点2可检测DNA复制是否受到损伤
C.检验点3可检测细胞中合成的物质是否足够多
D.检验点4检验点5的检测范围不包括染色体是否已经正确分离
【答案】D
【分析】分裂间期包括G1期、S期和G2期,细胞进入G1期后,各种与DNA复制有关的酶在G1期明显增加,核糖体等细胞器都增多了,内质网扩大,高尔基体、溶酶体等的数目都增加了,动物细胞的2个中心粒也彼此分离并开始复制;S期主要完成DNA的复制和组蛋白合成;在G2期,中心粒完成复制而形成两对中心粒,微管蛋白以及一些与细胞分裂有关的物质也在此时期大量合成。
【详解】A、检验点1是从G1期到S期,要进行细胞分裂需要某些生长因子的调控,A正确;
B、检验点2是在S期过程中存在的,S期主要完成DNA的复制和组蛋白合成,检验点2可检测DNA复制是否受到损伤,B正确;
C、检验点3在G2期进入M期的过程中,在G2期,中心粒完成复制而形成两对中心粒,微管蛋白以及一些与细胞分裂有关的物质也在此时期大量合成,G2期是为M期做物质准备,C正确;
D、检验点4和5的检测包括纺锤体组装的检验以及染色体是否已经正确分离,D错误;
故选D。
12.细胞周期中各个时期的有序更迭和整个细胞周期的运行,需要“引擎”分子,即周期蛋白依赖蛋白激酶(CDK),已知的CDK有多种,其可促进靶蛋白的磷酸化。下列叙述错误的是( )
A.若CDK失活,细胞周期将无法正常运转,使细胞的有丝分裂过程受阻
B.肿瘤细胞表现为细胞周期调控失控,CDK可作为抗肿瘤药物的靶点
C.不同种类CDK使相应靶蛋白磷酸化进而驱动细胞周期顺利进行
D.CDK基因与周期蛋白基因都是具有连续分裂能力的细胞中特有的基因
【答案】D
【分析】细胞周期是指连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止。
【详解】A、周期蛋白依赖蛋白激酶(CDK)的驱动,若CDK失活,细胞周期将无法正常运转,使细胞的有丝分裂过程受阻,A正确;
B、肿瘤细胞因原癌基因和抑癌基因突变而表现为细胞周期调控失控,可无限增殖,CDK通过调节靶蛋白磷酸化而调控细胞周期的运转,因此CDK可作为研究抗肿瘤药物的靶点,B正确;
C、基因组程序性表达使细胞周期不同时期合成不同种类CDK,从而使相应靶蛋白磷酸化而调控细胞周期的运转,C正确;
D、连续分裂的细胞具有CDK,CDK是周期蛋白依赖蛋白激酶,但是CDK基因与周期蛋白基因不是具有连续增殖能力的细胞所特有的,同一个体的其他细胞也都含有,D错误。
故选D。
13.雄蝗虫有23条染色体(22+XO),雌蝗虫有24条染色体(22+XX)。下图1是一张蝗虫细胞减数分裂过程中的照片,用电脑软件对其进行染色体组型分析后如下图2所示。下列叙述正确的是( )
A.该细胞取自于蝗虫的卵巢
B.该细胞处于减数第二次分裂后期
C.该蝗虫体内细胞的染色体数目只有11、12、23三种
D.蝗虫基因组计划应测定12条染色体的DNA碱基序列
【答案】D
【分析】分析题图,由题干信息可知,图1是蝗虫细胞减数分裂过程中的照片,该照片上的染色体进行组型分析可得图2,共23条染色体,可知是雄蝗虫减数第一次分裂的细胞,而图1照片中的染色体移向两极,故可判断该照片的细胞处于减数第一次分裂后期。
【详解】A、图2显示体细胞中只含有1条X,故该蝗虫为雄蝗虫,即该细胞取自于蝗虫的睾丸,A错误;
B、图1照片中的染色体移向两极,存在染色单体,因此这张照片展示的是雄蝗虫减数第一次分裂后期的初级精母细胞,B错误;
C、该蝗虫正常的体细胞染色体数目是23条,有丝分裂后期染色体数目暂时加倍,可以有46条;减数第二次分裂时,染色体数目减半,因此会得到染色体分别为12条和11条的两种次级精母细胞,前者在减数第二次分裂后期,由于着丝粒分裂,染色体数目暂时加倍,可以有24条染色体,而后者在这一时期可以有22条染色体,综上所述,该蝗虫体内细胞的染色体数目共有23、46、12、11、24、22共六种可能情况,C错误;
D、蝗虫基因组计划应测定一组常染色体(11条)和X染色体,D正确。
故选D。
14.在细胞分裂时,微丝(一种细胞骨架)会突然把线粒体向各个方向弹射出去,实现线粒体的运动和均匀分配;但一些特定种类的干细胞会进行非对称分裂,分裂出两个不同功能的子细胞,这时线粒体会被不均等地分配到子细胞中。与乳腺干细胞相比,成熟的乳腺组织细胞代谢需要更多的能量。下列有关叙述错误的是( )
A.微丝与线粒体等细胞器的运动有关,在有丝分裂前期合成
B.非对称分裂的细胞中,染色体能平均分配到两个子细胞中
C.非对称分裂的细胞中,获得线粒体较多的子细胞可能具有新的形态和功能
D.非对称分裂的细胞中,获得线粒体较少的子细胞能更好的保持干细胞特征
【答案】A
【分析】1、线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,生命活动所需要的能量,大约95%来自线粒体,是细胞的“动力车间”。2、细胞骨架是真核细胞中由蛋白质聚合而成的三维的纤维状网架体系。细胞骨架包括微丝、微管和中间纤维。细胞骨架在细胞分裂、细胞生长、细胞物质运输、细胞壁合成等等许多生命活动中都具有非常重要的作用。
【详解】A、微丝是一种细胞骨架,与线粒体等细胞器的运动有关,化学本质为蛋白质,在有丝分裂前的间期合成,A错误;
B、依题意可知,非对称分裂是指细胞分裂时线粒体的不均等分配,细胞中染色体仍均等分配,B正确;
C、依题意可知,乳腺干细胞分裂过程中获得线粒体较多的子细胞最终成为成熟的乳腺组织细胞可能具有新的形态和功能,C正确
D、根据题意中“与乳腺干细胞相比,成熟的乳腺组织细胞代谢需要更多的能量”不对称分裂中获得线粒体较少的子细胞则能更好的保持干细胞特征,D正确。
故选A。
15.如图①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)。融合的染色体在细胞分裂后期由于纺锤丝的牵引,可在两个着丝粒之间的任何一处位置发生随机断裂。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。下列说法正确的是( )
A.图示过程只能发生在细胞有丝分裂的过程中
B.图⑤后形成的子细胞的基因型可能为Dd
C.图⑤后形成的两个子细胞核中的染色体数不同
D.端粒酶的两种成分通过碱基互补配对相结合
【答案】B
【分析】题意分析,“融合的染色体在细胞分裂后期由于纺锤丝的牵引而在任何一处位置发生随机断裂”可知,若发生断裂的部位位于D基因的左侧或d基因的右侧,则图⑤中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,则图⑤中D和d基因最后可能分配到2个不同的子细胞中。
【详解】A、在有丝分裂后期、减数第二次分裂后期均有可能发生染色体的端粒断裂(②)后,姐妹染色单体会在断裂处发生融合的现象,因此该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,A错误;
B、据题意“融合的染色体在细胞分裂后期由于纺锤丝的牵引而在任何一处位置发生随机断裂”可知,若发生断裂的部位位于D基因的左侧或d基因的右侧,则图⑤中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,则图⑤中D和d基因最后可能分配到2个不同的子细胞中,故图⑤后子细胞的基因型可能为Dd,B正确;
C、据题意“融合的染色体在细胞分裂后期由于纺锤丝的牵引而在任何一处位置发生随机断裂”可知,发生断裂后,两条染色体被分配到两个子细胞中,细胞核中染色体数目相同,C错误;
D、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,蛋白质中不含碱基,可见端粒酶的两种成分不会通过碱基互补配对相结合,D错误。
故选B。
16.下图甲表示某生物(2n=8)细胞分裂过程中的一条染色体(质)的变化过程,图乙表示该生物细胞分裂时有关物质或结构数量变化的相关曲线。下列叙述错误的是( )
A.图甲可表示在细胞分裂过程中染色体(质)形态变化的完整过程
B.图乙中,a时可能没有同源染色体
C.若图乙曲线表示减数分裂中染色体数目变化的部分曲线,则m=4
D.若图乙表示每条染色体的DNA数量变化,则图乙ab段可表示图甲③过程
【答案】A
【分析】题图分析,图甲表示细胞分裂过程中一条染色体(染色质)的系列变化过程。若该图表示有丝分裂过程,则①表示染色体的复制,发生在间期;②表示染色质螺旋化、缩短变粗形成染色体,发生在前期;③表示着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,发生在后期。若该图表示减数分裂过程,则①表示减数第一次分裂前的间期;②表示减数第一次分裂前期或减数第二次分裂前期;③表示减数第二次分裂后期。图乙表示细胞分裂时有关物质和结构数量变化的相关曲线片段。
【详解】A、图甲不能表示一次细胞分裂过程中完整的染色体形态变化,因为最终染色体还会解螺旋形成染色质,A错误;
B、图乙中,若代表分裂过程中染色体数目的变化,则a时可能表示减数第二次分裂后期,因而可能没有同源染色体,B正确;
C、若图乙曲线表示减数分裂中染色体数目变化的部分曲线,减数分裂过程中染色体数目的变化为2m→m→2m→m,则m=4,C正确;
D、若图乙表示每条染色体的DNA数量变化,则ab段形成的原因是着丝粒分裂,可对应与图甲③过程,D正确。
故选A。
17.科研人员将海拉细胞放入正常培养液中培养7h,用碱性荧光物质对细胞进行染色体染色后,再用荧光显微镜采集各组细胞有丝分裂分裂期的图像,每5min采集一次图像,部分结果依次如下图。关于图像的描述,下列叙述错误的是( )
A.a组细胞的染色质螺旋缠绕形成染色体
B.c组细胞中所有染色体的着丝粒排在赤道面上
C.e组细胞中,染色单体数目是分裂间期的两倍
D.55min后核膜会重新形成,并向内凹陷形成环沟
【答案】C
【分析】有丝分裂过程:(1)前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;(2)中期:染色体形态固定、数目清晰;(3)后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;(4)末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、a组的核膜破裂,细胞处于前期,此时细胞的染色质螺旋缠绕形成染色体,A正确;
B、c组细胞处于中期,染色体凝聚达到最大,染色体的着丝粒排列在赤道板上,染色体形态最为清晰,B正确;
C、e组细胞处于后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,染色单体数目为0,C错误;
D、55min后处于末期,此时核膜会重新形成,并向内凹陷形成环沟,最终将细胞缢裂为两个子细胞,D正确。
故选C。
18.洋葱的管状叶呈浓绿色,鳞片叶有紫色和白色等类型,茎短缩成盘状,下面生有须根,是生物学实验中“一材多用”的常见材料。下列用洋葱完成的实验中正确的是( )
A.取洋葱鳞片叶研磨离心后获取上清液,加入2mol/L的NaCl溶液,静置2~3min,溶液出现白色丝状物DNA
B.探究洋葱绿色管状叶片细胞中的色素种类时,可用95%乙醇作为层析液
C.观察洋葱鳞片叶外表皮质壁分离时,可看到细胞的液泡和细胞壁等结构
D.观察洋葱根尖分生组织的有丝分裂,可选用酸性染料醋酸洋红染液染色
【答案】C
【分析】据题分析,洋葱的管状叶为绿色,适用于提取和分离叶绿体中的色素等实验;紫色鳞片叶适用于探究植物细胞的吸水与失水,观察质壁分离及复原等实验;白色鳞片叶适用于DNA粗提取等实验;根尖分生区分裂旺盛,适用于观察有丝分裂、低温诱导染色体数目加倍等实验。
【详解】A、DNA在2mol/L的氯化钠中溶解度最大,取洋葱鳞片叶研磨离心后获取上清液,加入2mol/L的NaCl溶液,不会析出白色丝状物DNA,A错误;
B、探究洋葱绿色管状叶片细胞中的色素种类时,95%乙醇+无水碳酸钠可用作提取液,层析液的成分由石油醚、丙酮和苯混合而成,B错误;
C、洋葱表皮细胞细胞膜比较薄,紧贴细胞壁不容易看清楚,所以可观察到细胞壁和液泡等结构,C正确;
D、观察洋葱根尖分生组织的有丝分裂,选用碱性染料如醋酸洋红染液染色,D错误。
故选C。
19.某二倍体植物根尖细胞有丝分裂的临时装片观察结果如图所示,其中①~③是分裂期的四个不同时期的细胞。下列叙述错误的是( )
A.制作临时装片的过程中,用盐酸可以破坏细胞间的果胶
B.①处于分裂后期,该时期由于着丝粒分裂导致核DNA加倍
C.②处于分裂前期,该时期细胞两极发出的纺锤丝形成纺锤体
D.③处于分裂中期,该时期细胞适宜研究染色体的形态和数目
【答案】B
【分析】题图分析:图示是某二倍体植物根尖的有丝分裂装片的观察结果图,其中①细胞处于有丝分裂后期,②细胞处于分裂前期,③细胞处于分裂中期。
【详解】A、制作临时装片的过程中,用盐酸可以破坏细胞间的果胶,进而可以使细胞从组织中分离开来,A正确;
B、①处于分裂后期,该时期由于着丝粒分裂导致染色体数目暂时加倍,B错误;
C、②处于分裂前期,该时期细胞两极发出的纺锤丝形成纺锤体,此时染色体散乱分布在纺锤体中,且表现为核膜、核仁消失,C正确;
D、③细胞属于有丝分裂中期,此时染色体形态固定、数目清晰,因此,该时期细胞适宜研究染色体的形态和数目,D正确。
故选B。
20.如图是某种高等动物的几个细胞分裂示意图(数字代表染色体,字母代表染色体上带有的基因)。据图判断,下列相关叙述不正确是( )
A.图丙细胞可能为次级精母细胞,基因c的出现只可能是基因突变
B.图乙细胞处于有丝分裂后期
C.图甲细胞中1与2的片段部分交换,属于基因重组
D.通过图甲细胞可以看出该细胞来自雄性个体
【答案】A
【分析】减数分裂过程:①细胞分裂前的间期:细胞进行DNA复制;②MI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互换;③MI中期:同源染色体着丝粒对称排列在赤道板两侧;④MI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;⑤MI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;⑥MII前期:次级精母细胞形成纺锤体,染色体散乱排布;⑦MII中期:染色体着丝粒排在赤道板上;⑧MII后期:染色体着丝粒分离,姐妹染色单体移向两极;⑨MII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、图丙细胞没有同源染色体,细胞质均等分裂,着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,属于减数第二次分裂后期,可能为次级精母细胞或极体,基因c的出现可能是基因突变,也可能是同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交换,A错误;
B、图乙含有同源染色体,且着丝点分裂,处于有丝分裂后期,B正确;
C、图甲细胞中1与2的片段部分交换,属于同源染色体的非姐妹染色单体之间发生基因重组,C正确;
D、通过图甲细胞处于减数第一次分裂后期,并且均等分裂,可以看出该细胞来自雄性个体,D正确。
故选A。
21.为了研究氟乐灵对小麦根尖细胞有丝分裂的影响,某研究团队将小麦根尖分生组织分别用浓度为100、200,300、400、500μmol·L-1的氟乐灵溶液各培养12h、24h、36h、48h,然后取不同处理的小麦根尖分生组织进行观察,统计染色体加倍的细胞数占总细胞数的百分比(%),得到如表所示实验结果。下列叙述正确的是( )
氟乐灵诱导小麦根尖细胞染色体加倍的情况
培养时间
处理浓度/(μmol·L-1)
100
200
300
400
500
12h
6.25
2.85
2.95
2.9
2
24h
5.4
5.75
4.95
6.05
3.65
36h
2.7
1.15
2.85
2.15
2.45
48h
0.9
0.8
1.55
1.25
1.1
A.本实验的自变量是氟乐灵的浓度
B.小麦根尖用解离液处理后需要用50%的酒精漂洗
C.氟乐灵可能通过抑制纺锤体的形成,使染色体无法移向细胞两极
D.氟乐灵浓度越低,使染色体加倍数超高
【答案】C
【分析】观察植物细胞有丝分裂实验中,需要制作临时装片,制片的过程:解离、漂洗、染色和制片,其中解离的目的是使组织中的细胞分开来,便于观察;漂洗的目的是洗去解离液,防止解离过度;压片的目的是为了将根尖细胞分散开,便于观察。
【详解】A、本实验的自变量是氟乐灵的浓度和培养时间,A错误;
B、小麦根尖用解离液处理后需要用清水漂洗,B错误;
C、氟乐灵可能通过抑制纺锤体的形成,使染色体无法移向细胞两极,C正确;
D、从实验结果看,当培养时间为12h时,氟乐灵浓度越低,使染色体加倍数超高,当培养时间为24h、48h时,不具有该结论,D错误。
故选C。
22.人体De基因表达产生De蛋白。研究发现,De蛋白失活会促进人的直肠上皮细胞恶性增殖。取该恶性增殖细胞,转入De基因,且恢复其表达,统计细胞周期不同时期的细胞所占比例,得到下表数据。下列说法正确的是( )
细胞所占比例
DNA复制前期
DNA复制期
DNA复制后期和分裂期
第①组:未转入De基因的肿瘤细胞
65.5%
15.2%
19.3%
第②组:转入De基因的肿瘤细胞
77.4%
6.4%
16.2%
A.由实验结果可知,De基因属于原癌基因
B.De蛋白可能具有抑制细胞DNA复制的功能
C.第①组细胞与第②组细胞的细胞周期一样长
D.第②组细胞DNA复制后期没有蛋白质的合成
【答案】B
【分析】人和动物细胞中的DNA上本来就存在与癌变相关的基因,其中原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的,抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖,或者促进细胞凋亡,细胞癌变的原因是原癌基因和抑癌基因发生突变所致。
【详解】A、De蛋白质失活会促进胃肠道间质瘤的恶性增殖,说明De基因控制合成的De蛋白质抑制细胞不正常分裂,故De基因属于抑癌基因,A错误;
B、从表可看出转入De基因后,DNA复制前期细胞含量增多,DNA复制期细胞含量减少,说明该基因表达的蛋白质抑制肿瘤细胞进入DNA复制期,说明De蛋白可能具有抑制细胞DNA复制的功能,B正确;
C、由题意可知,取该恶性增殖细胞,转入De基因,且恢复其表达,因此第①组细胞恶性增殖,第②组细胞正常,所以第①组细胞周期通常比第②组细胞短,C错误;
D、由题意和表格信息无法得出第②组细胞DNA复制后期没有蛋白质的合成,D错误。
故选B。
23.下图甲、乙、丙为某二倍体雌性生物细胞分裂的相关示意图。图甲为细胞分裂某时期的模式图,图乙为每条染色体上的DNA相对含量在细胞分裂各时期的变化,图丙为细胞分裂各时期染色体与核DNA分子的相对含量。下列叙述不正确的是( )
A.图甲细胞为第一极体,此时可能发生等位基因的分离
B.图甲所示细胞所处的时期可对应图乙的DE段和图丙的c时期
C.图甲细胞分裂后形成的子细胞可对应图乙的DE段和图丙的d时期
D.处于图乙BC段的细胞中可能含有1条、2条或者4条X染色体
【答案】D
【分析】题图分析:甲细胞不含同源染色体,且着丝粒分裂,处于减数第二次分裂后期;乙图中AB段形成的原因是DNA的复制;BC段表示有丝分裂前期和中期、减数第一次分裂、减数第二次分裂前期和中期;CD段形成的原因是着丝点的分裂;DE段表示有丝分裂后期和末期、减数第二次分裂后期和末期;丙图中a组所含染色体数目是体细胞的2倍,处于有丝分裂后期;b组染色体∶DNA=1∶2,且染色体数目与体细胞相同,处于有丝分裂前期和中期、减数第一次分裂;c组染色体∶DNA=1∶1,且染色体数目与体细胞相同,处于有丝分裂末期、减数第二次分裂后期;d组所含染色体数目是体细胞的一半,且染色体∶DNA=1∶1,处于减数第二次分裂末期。
【详解】A、据分析可知,图甲为减数第二次分裂后期,因为图中显示的是某二倍体雌性生物细胞分裂的相关示意图且细胞质均等分裂,故只能为第一极体,若发生了互换或基因突变,此时可能发生等位基因的分离,A正确;
B、图甲细胞处于减数第二次分裂后期,与图丙中的c相对;即图甲所示细胞所处时期可对应图乙的DE段,以及图丙的c时期,B正确;
C、图甲细胞分裂后形成的子细胞为第二极体,对应图乙的DE段和图丙的d时期,C正确;
D、BC段每条染色体上的DNA数目为2,对应的分裂时期为有丝分裂前期和中期,减数第一分裂前期、中期、后期、末期,减数第二次分裂前期和中期,细胞中不存在4条X染色体的情况,D错误。
故选D。
24.乳腺癌是女性常见的恶性肿瘤之一,雌激素能促进乳腺癌细胞的增殖,其机理如下图所示。雌激素促进细胞周期蛋白D(cyclinD)与周期蛋白依赖性蛋白激4/6(CDK4/6)结合并使CDK4/6活化,进而促使癌细胞由G1期转变为S期。紫杉醇等药物可抑制纺锤体的形成,因而常用于临床治疗乳腺癌,下列说法正确的是( )
A.图中M时期细胞中DNA聚合酶、RNA聚合酶的活性较高
B.紫杉醇抑制癌细胞的纺锤体形成从而抑制同源染色体分离
C.研制CDK4/6抑制剂有望将癌细胞的细胞周训阻滞于G1期
D.乳腺癌细胞的产生可能是乳腺细胞中的抑癌基因表达过量所致
【答案】C
【分析】一般来说,原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的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。相反,抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖,或者促进细胞凋亡,这类某因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性,也可能引起细胞癌变。癌细胞与正常细胞相比,具有以下特征:能够无限增殖,形态结构发生显著变化,细胞膜上的糖蛋白等物质减少,细胞之间的黏着性显著降低,容易在体内分散和转移,等等。
【详解】A、M时期细胞中染色质高度螺旋化形成染色体,DNA双链不易打开,不能进行DNA复制和转录,细胞中DNA聚合酶、RNA聚合的活性较低,A错误;
B、同源染色体分离发生在减数分裂过程中,癌细胞的增殖为有丝分裂,紫杉醇抑制癌细胞的纺锤体形成导致着丝粒分裂形成的染色体不能移向细胞两极,B错误;
C、雌激素通过促进细胞周期蛋白D与CDK4/6结合并使CDK4/6活化,促使癌细胞由G1期转变为S期,若抑制CDK4/6,则CDK4/6不会被活化,因而癌细胞不能由G1期转变为S期,故可将细胞周期阻滞于G1期,C正确;
D、抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖,或者促进细胞凋亡,这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性,可能引起细胞癌变。因此乳腺癌细胞的产生可能是乳腺细胞中的抑癌基因表达减少所致,D错误。
故选C。
25.若某高等动物(2n=16)的一个精原细胞中,仅一对同源染色体的DNA 双链被放射性同位素³H标记,将该精原细胞置于不含³H的培养基中培养,经分裂最终形成8个精子,其中5个精子具有放射性。不考虑染色体畸变,下列叙述错误的是( )
A.该精原细胞先进行一次有丝分裂,再进行减数分裂
B.具有放射性的精子都只有一条含³H的染色体
C.仅一个初级精母细胞中发生该对同源染色体间的交叉互换
D.每个精子中均含 1 个染色体组、8个核DNA 分子
【答案】C
【分析】由于DNA的半保留复制,经过1次有丝分裂后,产生的精原细胞,每个核DNA均由一条³H标记的链和不含³H的链。
【详解】A、一个精原细胞应该产生4个精子,因为最终产生了8个,可知先进行了一次有丝分裂,A正确 ;
B、因为只有一对同源染色体被标记了,有丝分裂以后,进行减数分裂,减Ⅱ同源染色体会分开,所以说如果说该精子含有放射性,则只有一条含放射性的染色体,B正确;
C、因为只有一对同源染色体被标记了,其他没有被标记的同源染色体也可以发生交叉互换,但是对实验结果不影响,按理来说应该是4个细胞含有放射性,但是最终有5个,应该是发生了交叉互换,但是不知道没有放射性的同源染色体有没有发生交叉互换,C错误;
D、因为2n=16,可知一个精子含有一个染色体组,8个核DNA,D正确。
故选C。
26.核型分析是对染色体数目、形态、着丝粒位置等进行分析的技术。科研人员对某玉米进行核型分析的结果如下图,相关叙述错误的是( )
A.选择雌蕊或花粉进行显微观察
B.选取中期细胞显微拍照并进行相关分析
C.图中1~10号染色体组成一个染色体组
D.不同生物核型比较可用于研究生物进化关系
【答案】A
【分析】细胞中的每套非同源染色体称为一个染色体组。在有丝分裂中期,每条染色体的着丝粒排列在赤道板上,此时染色体都缩短到最小的程度,形态比较稳定,数目比较清晰,是观察辨认染色体的最佳时期。不同物种细胞中的染色体,在数目、形态、着丝粒位置等方面的差异,可以在细胞水平上为生物进化提供证据。
【详解】A、选取中期细胞显微拍照并进行相关分析,因此不能选择花粉进行显微观察,A错误;
B、中期细胞中的每条染色体都缩短到最小的程度,形态比较稳定,数目比较清晰,最便于观察和研究,因此选取中期细胞显微拍照并进行相关分析,B正确;
C、染色体组中不含同源染色体,玉米的一个染色体组中含有10条染色体,图中1~10号染色体构成一套非同源染色体,组成一个染色体组,C正确;
D、通过核型分析,比较不同物种的染色体数目、形态、着丝粒位置等,能为为细胞遗传分类、物种间亲缘的关系以及染色体变异的研究提供重要依据,因此不同生物核型比较可用于研究生物进化关系,D正确。
故选A。
27.真核细胞分裂间期,染色体完成复制后产生的姐妹染色单体保持相互黏附状态,在分裂期才会分离并平均分配到子细胞中。黏连蛋白(姐妹染色单体之间的连结蛋白)的裂解是分离姐妹染色单体的关键性事件,分离酶(SEP)是水解黏连蛋白的关键酶,它的活性被严密调控(APC,SCR是与SEP活性密切相关的蛋白质)。下图(a)(b)(c)分别表示分裂过程中细胞内发生的变化以及对应细胞内某些化合物的含量变化。下列说法错误的是( )
A.a时期,SCR能与SEP紧密结合,阻止SEP水解黏连蛋白
B.b时期,APC含量上升,使SCR分解
C.若在细胞分裂时秋水仙素处理,最可能会抑制APC的活性
D.若APC的活性被抑制,姐妹染色单体就难以分离
【答案】C
【分析】根据题图分析:a时期,SCR与SEP紧密结合,阻止SEP水解黏连蛋白 ;b时期,APC含量上升,使SCR分解;c时期,SEP完全分离出来,水解黏连蛋白,染色单体分离。
【详解】A、据图可知,a时期,SCR能与SEP紧密结合,SEP活性低,阻止SEP水解黏连蛋白,A正确;
B、b时期,APC含量上升,APC与SCR结合,使SCR分解,B正确;
C、秋水仙素会抑制纺锤体的形成,而姐妹染色单体正常分离,不会抑制APC的活性,C错误;
D、若APC的活性被抑制,则不能使SCR分解,SCR仍与SEP紧密结合,SEP活性低,阻止SEP水解黏连蛋白,姐妹染色单体就难以分离,D正确。
故选C。
28.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,下列说法错误的是( )
A.该动物的精原细胞中均含有这8个基因 B.该细胞所处的时期不一定是减数第一次分裂前期
C.1与3可能互为等位基因 D.1与7组合可能会形成重组型配子
【答案】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】A、该动物的精原细胞所含的基因是相同的,均含有这8个基因,A正确;
B、分析题图可知,一对同源染色体两两配对,出现联会现象,故该细胞所处的时期一定是减数第一次分裂前期,B错误;
C、等位基因是位于同源染色体上相同位置上的不同基因,1与3可能互为等位基因,也可能为相同基因,C正确;
D、与1位于一条染色体上的5可以与7发生互换,故1和7能形成重组型的配子,D正确。
故选B。
29.人工培育的三倍体雌鱼无繁殖能力,但三倍体雄鱼依然具备繁殖能力。人工培育的三倍体雄鱼能与野生型鱼进行基因交流导致基因污染。我国科学家为此研究出解决方案:采用外源激素诱导雌鱼发生性反转得到“伪雄鱼”(性染色体组成为XX),再人工激活“伪雄鱼”的精子,利用激活处理后的“伪雄鱼”与野生型雌鱼制备苗种。野生型雌鱼的卵细胞受精后,对其持续施加适宜时间的静水压力,从而抑制受精卵中的第二极体排出,即获得全雌三倍体鱼卵。下列相关叙述错误的是( )
A.“伪雄鱼”的产生过程中发生的变异是不可遗传的
B.制备的苗种中,雌鱼:雄鱼=1:1
C.全雌三倍体鱼的性染色体组成为XXX,其中两条X来自野生型雌鱼,一条X来自“伪雄鱼”
D.三倍体雌鱼不具备繁殖能力的原因是其减数分裂过程中会发生联会紊乱,几乎不能形成可育卵细胞
【答案】B
【分析】1、染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异,其中结构变异又包括缺失、倒位、易位和重复。染色体数目变异可以分为个别染色体的增减和细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增减。
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、采用外源激素诱导雌鱼发生性反转得到“伪雄鱼”(性染色体组成为XX),遗传物质并没有发生变化,是不可遗传的变异,A正确;
B、利用激活处理后的“伪雄鱼”与野生型雌鱼制备苗种,制备的苗种中,全为雌鱼,B错误;
C、三倍体鱼的性染色体组成为XXX,其中两条X来自野生型雌鱼,一条X来自“伪雄鱼”,C正确;
D、三倍体雌鱼不具备繁殖能力的原因是其减数分裂过程中会发生联会紊乱,几乎不能形成可育卵细胞,D正确。
故选B。
30.细胞中染色体的正确排列、分离与染色单体之间的黏连蛋白有关。SEP(分离酶)能将黏连蛋白水解,其活性需要被严密调控。SCR(保全素)可充当假底物,与SEP紧密结合而阻断SEP的活性;而APC(后期促进复合物,是细胞周期从中期到后期的调控因子)可催化SCR水解从而调控SEP的活性。下 列叙述正确的是( )
A.SEP催化黏连蛋白水解只发生在有丝分裂的后期
B.APC与SCR结合使SCR全部分解发生于有丝分裂中期
C.抑制APC的活性将会使姐妹染色单体分离的时间提前
D.SCR和黏连蛋白局部结构相似,可竞争SEP的活性部位
【答案】D
【分析】有丝分裂一个细胞周期中各时期变化规律:(1)间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成。前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;(4)后期:着丝点(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、分离酶(SEP)催化黏连蛋白水解,使染色单体不再连接,该过程可发生于有丝分裂的后期或减数第二次分裂后期,A错误;
B、SEP(分离酶)能将黏连蛋白水解,有利于着丝粒分裂,有丝分裂后期会发生着丝粒分裂,APC为后期促进复合物,是细胞周期从中期到后期的调控因子,因此APC与SCR结合使SCR开始分解可能发生在有丝分裂中期,有丝分裂后期结束时 SCR 几乎完全被分解,B错误;
C、抑制APC 的活性可导致SCR 不能水解,使 SEP 与 SCR结合增多,阻断 SEP的活 性,SEP无法催化黏连蛋白分解,导致姐妹染色单体无法分离,故染色单体分离的时间将会延后,C错误;
D、SCR 和黏连蛋白都能与SEP结合,说明两者局部结构可能相似,可竞争SEP的活性部位,D正确。
故选D。
31.若某个动物的精原细胞有4条染色体,这个精原细胞(DNA 中的P元素都为³²P,其它分子不含³²P)在不含³²P的培养液中正常培养,分裂为2个子细胞,其中1个子细胞发育为细胞①。细胞①和②的染色体组成如图所示,H(h)、R(r)是其中的两对基因,细胞②和③处于相同的分裂时期。下列叙述正确的是( )
A.细胞①是次级精母细胞
B.基因重组只发生在细胞①所处时期
C.细胞②中有3条染色体含有
D.该精原细胞最终产生四个基因型均不同的精子
【答案】D
【分析】图中细胞①中同源染色体发生联会,细胞处于减数第一次分裂前期;细胞②不含同源染色体,且着丝点已经分裂,染色体分布在两极,细胞处于减数第二次分裂后期;细胞②和③处于相同的分裂时期,细胞③处于减数第二次分裂后期;细胞④~⑦都是精细胞。
【详解】A、图中细胞①处于减数第一次分裂前期,是初级精母细胞,A 错误;
B、图中细胞①处于减数第一次分裂前期,基因重组只发生在细胞①所处时期,还可以发生在减数第一次分裂后期,B错误;
C、根据DNA分子半保留复制,1个精原细胞(DNA中的P元素都为32P),在不含32P的培养液中正常培养,经过一次有丝分裂产生的子细胞中每条染色体中的DNA分子一条链含32P和另一链不含32P。该子细胞经过减数第一次分裂前的间期复制,形成的细胞①中每条染色体,只有一条单体的DNA分子一条链含有含32P(共4条染色单体含有32P),细胞①形成细胞②会发生同源染色体分离,正常情况下,细胞②有两条染色体含有32P(分布在非同源染色体上),但根据图可知,H所在的染色体发生过交叉互换,很有可能H和h所在染色体都含有32P,因此细胞②中最多有3条染色体含有32P,C错误,
D、该精原细胞在减数第一次分裂前期时发生了互换,所以最终能产生四个基因型均不同的精子,D正确。
故选 D。
32.用32P标记果蝇(2n=8)某精原细胞中染色体上的全部DNA,其中一对同源染色体上有基因D、d和E、e,现给此精原细胞提供不含32P的原料让其连续进行两次分裂,产生4个子细胞。下列叙述错误的是( )
A.若每个子细胞的DNA均含32P,则子细胞是精细胞
B.若每个子细胞中均含8条染色体,则各子细胞中均含2个D基因
C.如图所示的细胞可能发生了基因重组、基因突变和染色体畸变
D.如图所示时期的子细胞中被32P标记的染色体可能是0到8条
【答案】B
【分析】减数分裂与有丝分裂的区别:有丝分裂可连续进行,有丝分裂复制一次,细胞分裂一次, 产生与亲代细胞一样的两个子细胞;减数分裂复制一次,细胞连续分裂两次,产生的子细胞中核DNA和染色体是亲代细胞的一半。
【详解】A、连续进行两次分裂,产生4个子细胞,若每个子细胞的DNA均含32P可确定为减数分裂,图中为减数第二次分裂后期,则子细胞是精细胞,A正确;
B、若四个子细胞中均含8条染色体,则精原细胞进行的是有丝分裂,子细胞中基因与亲代相同,根据题意亲代一对同源染色体上有基因D、d和E、e,可知正常情况下子细胞中均含1个D基因,B错误;
C、如图所示的细胞姐妹染色单体有等位基因,可能发生基因重组或者基因突变,非同源染色体出现等位基因,可能发生染色体畸变,C正确;
D、若精原细胞进行的是有丝分裂,根据DNA分子的半保留复制特点,将将某精原细胞的DNA分子用32P标记后置于含31P的培养基中培养。如果进行有丝分裂,经过一次细胞分裂后,形成的2个子细胞中的DNA分子都含有一条31P的单链和一条32P的单链,再分裂一次,DNA分子复制形成的2个DNA分子中一个是31P-31P,一个是32P-31P,两个DNA分子进入两个细胞中是随机的,因此,形成的子细胞中被32P标记的染色体可能是0到8条,D正确。
故选B。
33.如图表示减数分裂四分体时期染色体的行为变化,其中a、a'、b、b'为4个染色单体,不考虑发生其他的变异。下列叙述正确的是( )
A.此行为发生在减数第二次分裂前期
B.一个四分体含4条染色体,4个DNA分子
C.交叉互换发生在同源染色体的姐妹染色单体之间
D.分裂完成后,a、a'、b、b'不可能出现在同一个配子中
【答案】D
【分析】四分体:在动物细胞减数第一次分裂的前期,联会后的每对同源染色体就含有四条染色单体,成为四分体;四分体中的非姐妹染色单体之间常常发生交叉,并且相互交换的一部分染色体,在遗传学上有重要意义,就是所谓的基因重组。
【详解】A、此行为发生在减数第一次分裂前期,A错误;
B、一个四分体含2条染色体,4个DNA分子,B错误;
C、交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间,C错误;
D、减数第一次分裂后期同源染色体分开,非同源染色体自由组合,因此分裂完成后,a、a'、b、b'不可能出现在同一个配子中,D正确。
故选D。
34.某基因型为AaXDXd的果蝇,1个初级卵母细胞的染色体发生片段交换,引起1个D基因和1个d基因发生互换。该初级卵母细胞进行减数分裂过程中,某两个时期的染色体数目与核DNA分子数如图所示。不考虑其他变异情况,下列叙述错误的是( )
A.甲时期细胞内一定存在染色单体
B.乙时期细胞内一定不存在同源染色体
C.甲时期细胞中含有1个A基因和1个a基因
D.乙时期细胞中含有1个D基因和1个d基因
【答案】C
【分析】题图分析,该初级卵母细胞进行减数分裂过程中,形成甲、乙两个时期的细胞,图甲中染色体数目与核DNA分子数比为1∶2,但染色体数为4,所以图甲表示次级卵母细胞的前期和中期细胞;图乙中染色体数目与核DNA分子数比为1∶1,可表示减数第二次分裂后期的次级卵母细胞。
【详解】A、图甲中染色体数目与核DNA分子数比为1∶2,但染色体数为4,所以图甲表示次级卵母细胞的前期和中期细胞,甲时期细胞内一定存在染色单体,A正确;
B、图乙中染色体数为8,染色体数目与核DNA分子数比为1∶1,可表示减数第二次分裂后期的次级卵母细胞,减数第二次分裂后期不含同源染色体,B正确;
C、图甲中染色体数目与核DNA分子数比为1∶2,但染色体数为4,所以图甲表示次级卵母细胞的前期和中期细胞,该细胞的产生过程中经过了同源染色体分离过程,正常情况下不会存在等位基因,因此,甲时期细胞中含有2个A基因或2个a基因,C错误;
D、图乙中染色体数为8,染色体数目与核DNA分子数比为1∶1,可表示减数第二次分裂后期的次级卵母细胞,该细胞形成过程中由于初级卵母细胞中发生了D和d基因的交换,因而乙时期细胞中含有1个D基因和1个d基因,D正确。
故选C。
35.如图表示某雄性哺乳动物细胞正在进行减数分裂,该过程会发生同源染色体配对。该图代表的细胞名称是( )
A.精原细胞 B.初级精母细胞
C.次级精母细胞 D.精细胞
【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(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】减数第一次分裂中期,同源染色体成对的排列在赤道板上,此时的细胞为初级精母细胞,ACD错误;B正确。
故选B。
二、多选题
36.某研究小组以同一品种芹菜根尖和花粉母细胞为材料,开展芹菜染色体核型分析实验。图1、图2是从两种材料的30个显微图像中选出的两个典型图像。下列叙述正确的有( )
A.实验中用秋水仙素处理的目的是抑制着丝粒分裂,使细胞停留在中期
B.实验中再用低浓度的KCl处理一段时间,目的是使细胞膨胀,便于染色体分散良好
C.图1是芹菜花粉母细胞为材料的实验结果,主要依据是出现了同源染色体的联会
D.据图1和图2可判断该品种芹菜细胞中未发生基因突变和染色体数目的变异
【答案】BC
【分析】据图1分析,存在同源染色体联会和同源染色体分离,则代表花粉母细胞的减数分裂;图2中染色体行为互不干扰,属于芹菜根尖细胞的有丝分裂。
【详解】A、秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成,A错误;
B、用低浓度的KCl处理一段时间,使细胞适度膨胀,便于细胞内的染色体更好地分散,但处理时间不能过长,以防细胞吸水涨破,B正确;
C、图1中存在同源染色体联会,表示花粉母细胞的减数分裂,由此可知,图1是芹菜花粉母细胞为材料的实验结果,C正确;
D、由图只能判断可能未发生染色体数目变异,不能确定是否发生基因突变,D错误。
故选BC。
37.有丝分裂缺陷会激活纺锤体组装检查点,而纺锤体组装检查点抑制CDC20(有丝分裂后期促进复合物激活因子),从而延长细胞周期阻滞时间。研究发现,在细胞中CDC20存在不同的蛋白质亚型(由于核糖体扫描泄露而产生的不同长度的CDC20截短片段),其中一种Met43亚型可调节细胞有丝分裂的阻滞时间,并且可以与正常CDC20蛋白共同调控抗有丝分裂药物的敏感性。下列说法正确的是( )
A.精原细胞的有丝分裂与减数分裂均存在细胞周期
B.若纺锤体组装检查点关闭,则有丝分裂后期有可能正常进行
C.CDC20基因在真核和原核生物基因表达时,在时间和空间上是有差别的
D.CDC20的Met43亚型的发现为抗肿瘤药物的开发和优化提供了新思路
【答案】BD
【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、精原细胞的有丝分裂有细胞周期,而减数分裂过程没有细胞周期,A错误;
B、若纺锤体组装检查点关闭,而纺锤体组装检查点会抑制CDC20,从而延长细胞周期阻滞时间,但不会影响着丝粒分裂,因而有丝分裂后期有可能正常进行,B正确;
C、原核细胞不进行有丝分裂,CDC20在原核细胞中不表达,C错误;
D、题意显示,CDC20存在不同的蛋白质亚型,其中一种Met43亚型可调节细胞有丝分裂的阻滞时间,并且可以与正常CDC20蛋白共同调控抗有丝分裂药物的敏感性,因此,CDC20的Met43亚型的发现为抗肿瘤药物的开发和优化提供了新思路,D正确。
故选BD。
38.下图是某动物原始生殖细胞进行分裂时不同时期的细胞图像。下列叙述错误的是( )
A.属于有丝分裂的是①③④
B.图中的②所示细胞中有4条染色体,2对同源染色体
C.处于减数分裂Ⅰ的是③
D.该动物是雌性,且正常体细胞中染色体数目是4条
【答案】ABD
【分析】分析题图:由图中染色体情况可知,①中有2对同源染色体,且着丝粒排列在赤道板上为有丝分裂中期; ②无同源染色体,着丝粒分裂后,分开后的染色体向两极移动,为减数第二次分裂后期;③2对同源染色体排列在赤道板上,是减数第一次分裂中期;④有4对同源染色体,着丝粒分裂后,分开后的染色体向两极移动,是有丝分裂后期。
【详解】A、①中有2对同源染色体,且着丝粒排列在赤道板上,为有丝分裂中期; ②中无同源染色体,着丝粒分裂后,分开后的染色体向两极移动,为减数第二次分裂后期;③中2对同源染色体排列在赤道板上,是减数第一次分裂中期;④中有4对同源染色体,着丝粒分裂后,分开后的染色体向两极移动,是有丝分裂后期,因此属于有丝分裂的是①④,A错误;
B、②无同源染色体,着丝粒分裂后,分开后的染色体向两极移动,为减数第二次分裂后期,没有同源染色体,B错误;
C、③中2对同源染色体排列在赤道板上,是减数第一次分裂中期,C正确;
D、图中没有出现胞质不均等分裂的现象,无法判断该动物是否是雌性动物,D错误。
故选ABD。
39.从基因型为AaXBY的果蝇体内取出1个细胞,将A和a分别用绿色和红色荧光标记后,测定其染色体和核DNA含量,所得数据如图。下列相关叙述正确的是( )
A.该细胞可能处于有丝分裂或减数分裂的某个时期
B.若该细胞未发生突变,此时细胞中应有2个绿色和2个红色荧光点
C.若该细胞能继续分裂,其子细胞中的荧光点为2绿或2红
D.若该细胞中只有一个红色荧光点,一定是由于发生了基因突变
【答案】AB
【分析】分析图示:此时雄果蝇细胞中有8条染色体,16个核DNA,一条染色体上有2个核DNA,表明此时存在姐妹染色单体,细胞已经完成了DNA的复制和有关蛋白质的合成,细胞可能处于有丝分裂间期、前期、中期或减数第一次分裂前的间期以及整个减数第一次分裂。
【详解】A、据图可知,该细胞中含有8条染色体,16个DNA分子,该细胞中染色体数量:核DNA数量=1:2,可能处于有丝分裂前、中期,也可能处于减数第一次分裂过程中,A正确;
B、基因型为AaXBY的果蝇体内取出1个细胞,将A和a分别用绿色和红色荧光标记,经过间期DNA复制后,有丝分裂前、中期和减数第一次分裂过程中,细胞中含有2个红色荧光点和2个绿色荧光点,B正确;
C、若该细胞能继续分裂,该细胞应处于减数第一次分裂,可能会发生交叉互换,形成的子细胞(次级卵母细胞)中的荧光点为2绿或2红或1绿1红,C错误;
D、若该细胞中只有一个红色荧光点,可能发生了基因突变或染色体变异,D错误。
故选AB。
40.下图表示细胞周期中的部分监测点,其中E2F是一种转录因子,Rb是一种能控制细胞分裂开关作用的蛋白质。当Rb和E2F结合时,E2F不能发挥作用,相关说法正确的是( )
A.S期细胞中染色体数目和核DNA含量与G1期相同
B.若检测低温处理的细胞是否发挥作用,可检测监测点4
C.检验点5可检测染色体的着丝粒与纺锤丝是否正确连接
D.若Rb基因发生突变,可引发细胞增殖失控
【答案】BD
【分析】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。一个分裂周期包括两个阶段,分裂间期和分裂期。
【详解】A、S期进行DNA复制和蛋白质的合成,所以S期细胞中染色体数目与G1期相同,S期细胞中核DNA含量与G1期不同,A错误;
B、低温主要通过抑制纺锤体的形成,来影响细胞周期,若要检测低温处理的细胞是否发挥作用,即探究对纺锤体的影响,应该处于分裂期的后期,即检测监测点4左右,B正确;
C、检测染色体的着丝粒与纺锤丝是否正确连接,应检测分裂期的后期,即监测点4,C错误;
D、依据题干信息,Rb是一种能控制细胞分裂开关作用的蛋白质,故当Rb基因发生突变时,可引发细胞增殖失控,D正确。
故选BD。
41.下图为东亚飞蝗(2n=23,XO♂)精原细胞的分裂中期(a~c,极面观)和后期(d~f)的显微照片。有关叙述错误的有( )
A.a和d表示有丝分裂,b、c、e和f表示减数分裂
B.减数分裂过程中X染色体上可观察到交叉现象
C.染色单体形成于a或b的前一时期
D.d图每个细胞中染色体数是f图每个细胞中的两倍
【答案】BC
【分析】雄性东亚飞蝗体细胞中有23条染色体,因此减数第一次分裂完成后,产生的子细胞含有11和12条染色体;性染色体组成为XO的个体为雄性;减数第一次分裂中期,细胞中含有2个染色体组,减数第二次分裂中期,细胞中含有1个染色体组。
【详解】A、a细胞中含有同源染色体,染色体的着丝粒排列在赤道板上,所以是有丝分裂的中期,b细胞含有同源染色体,同源染色体排列在赤道板的两侧,是减数第一次分裂中期,c细胞没有同源染色体,染色体的着丝粒排列在赤道板上,是减数第二次分裂中期,d为有丝分裂后期,e为减数第一次分裂后期,f为减数第二次分裂后期,A正确;
B、X染色体没有对应的同源染色体,则减数分裂过程中X染色体上不会出现交叉现象,B错误;
C、染色单体形成于间期,而a和b的前一时期为前期,C错误;
D、d为有丝分裂的后期,染色体数目是体细胞的两倍,f是减数第二次分裂后期,染色体数目等于体细胞染色体数目,因此d图每个细胞中染色体数是f图每个细胞中的两倍,D正确。
故选BC。
42.某植物细胞的细胞周期可分为DNA合成前期(G₁期,时长5小时)、DNA合成期(S期,时长7小时)、DNA合成后期(G2期,时长3小时)、分裂期(M期,时长7小时)四个连续的时期。TdR能被S期细胞摄入并掺进DNA中抑制DNA合成,用于诱导细胞周期同步化,洗脱TdR后细胞周期可继续正常进行。为诱导细胞周期同步化,进行了以下操作:①在含高浓度TdR培养基中培养至少7小时,洗脱TdR;②在含高浓度TdR培养基中培养至少15小时,洗脱TdR;③在普通培养基中培养7~15小时;④在普通培养基中培养至少15小时。下列操作顺序不能实现实验目的的是( )
A.①④① B.②③② C.③②③ D.④①④
【答案】ACD
【分析】抑制S期的DNA复制,处于分裂期的细胞不受影响而继续细胞周期的运转,所有最终细胞停留在G1/S交界处,以达到细胞周期同步化的目的。
【详解】要实现细胞周期同步化,即第一步:在含高浓度TdR培养基中培养至少15h(G2+M+G1),然后洗脱TdR;第二步:在普通培养基中培养至少7h(S时期),但不超过15h(G2+M+G1),防止有些细胞再次进入S期。无法达到细胞周期同步化的目的,即实验步骤为②③②可以实现周期同步化,因此题干操作顺序不能实现实验目的的是ACD。
故选ACD。
43.基因A/a、B/b是某二倍体动物卵原细胞中一对同源染色体上的两对等位基因。在减数分裂过程中,这对染色体的非姐妹染色单体仅在某个位点发生一次互换,形成的一个次级卵母细胞分裂得到一个基因型为ab的卵细胞和一个极体。不考虑其他变异,下列叙述正确的是( )
A.非姐妹染色单体互换导致染色体上基因的种类和数量发生改变
B.若互换区段在基因A/a所在位置,则该极体可能的基因型是Ab或ab
C.若互换区段不在基因A/a、B/b所在位置,则该极体的基因型是ab
D.无论两条非姐妹染色单体在何处互换,该极体的基因型都不可能是AB
【答案】CD
【分析】减数分裂过程:(1)减数第一次分裂前的间期:染色体的复制。(2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体可能会交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数第二次分裂:①前期: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。
【详解】A、染色单体互换导致染色体上基因的种类发生改变,数量没有改变,A错误;
B、由图可知,若互换区段在基因A/a所在位置,则经初级卵母细胞分裂产生的两个子细胞基因型为AaBB和Aabb,因经次级卵母细胞分裂的到一个基因型为ab的卵细胞,则该次级卵母细胞基因型为Aabb,则该极体基因型为Ab,B错误;
C、若互换区段不在基因A/a、B/b所在位置,则染色体上A/a、B/b基因位置不变,产生基因型为ab的卵细胞的次级卵母细胞基因型为aabb,则该极体基因型为ab,C正确;
D、若互换区段位于A/a基因所在位置,极体基因型为Ab,若互换区段不在A/a、B/b所在位置,则极体基因型为ab,若互换区段在基因B/b所在区段,则经初级卵母细胞分裂产生的两个子细胞基因型为AABb和aaBb,因经次级卵母细胞分裂的到一个基因型为ab的卵细胞,则该次级卵母细胞基因型为aaBb,则该极体基因型为aB,D正确。
故选CD。
44.粗糙型链孢霉是一种真核生物,繁殖过程中通常由单倍体菌丝杂交形成二倍体合子。合子进行一次减数分裂后,再进行一次有丝分裂,最终形成8个孢子。已知孢子大型(R)对小型(r)为完全显性,黑色(T)对白色(t)为完全显性。下图表示某合子形成孢子的过程,下列叙述正确的是( )
A.合子的基因型为Rrtt
B.a和c的基因型是相同的
C.b的基因型应该是RrTt
D.d可能发生了基因突变
【答案】BD
【分析】根据题意和示意图可知,合子经减数分裂形成四种类型的个体,a为白色的大型个体,基因型为Rt;b为黑色的大型个体,基因型为RT。
【详解】A、根据题意和示意图可知,合子经减数分裂形成四种类型的个体,a为白色的大型个体,基因型为Rt;b为黑色的大型个体,基因型为RT;另两个分别为黑色的小型个体(rT)与白色的小型个体(rt),因而合子基因型为RrTt,A错误 ;
B、c是a有丝分裂得到的,a和c的基因型是相同的,都是Rt,B正确;
C、b为黑色的大型个体,基因型为RT,C错误;
D、d本应该是小型的孢子,故其可能是发生了基因突变,D正确。
故选BD。
45.某二倍体动物(2n=4)精原细胞DNA中的P均为32P,精原细胞在不含32P的培养液中培养,其中1个精原细胞进行一次有丝分裂和减数分裂Ⅰ后,产生甲~丁4个细胞。这些细胞的染色体和染色单体情况如下图所示。
不考虑染色体变异的情况下,下列叙述错误的是( )
A.该精原细胞经历了2次DNA复制和2次着丝粒分裂
B.4个细胞均处于减数分裂Ⅱ前期,且均含有一个染色体组
C.形成细胞乙的过程发生了同源染色体的配对和交换
D.4个细胞完成分裂形成8个细胞,可能有4个细胞不含32P
【答案】ABD
【分析】DNA中的P均为32P的精原细胞在不含32P的培养液中培养,进行一次有丝分裂后,产生的每个细胞的每条DNA都有一条链含有32P,继续在不含32P的培养液中培养进行减数分裂,完成复制后,8条染色单体中有4条含有32P,减数第一次分裂完成后,理论上,每个细胞中有2条染色体,四条染色单体,其中有2条单体含有32P。
【详解】A、图中的细胞是一个精原细胞进行一次有丝分裂和减数分裂Ⅰ后产生的,据图所示,这些细胞都含有染色单体,说明着丝粒没有分裂,因此该精原细胞经历了2次DNA复制,1次着丝粒分裂,A错误;
B、题干叙述明确表示减数分裂Ⅰ已经完成,因此只可能处于减数第二次分裂前期或中期,且均含有一个染色体组,B错误;
C、精原细胞进行一次有丝分裂后,产生的子细胞每个DNA上有一条链含有32P,减数分裂完成复制后,每条染色体上有1个单体含有32P,另一个单体不含32P,减数第一次分裂结束,每个细胞中应该含有2条染色体,四个染色单体,其中有两个单体含有放射性,但乙细胞含有3个染色单体含有放射性,原因是形成乙的过程中发生了同源染色体的配对和交叉互换,C正确;
D、甲、丙、丁完成减数第二次分裂至少产生3个含32P的细胞,乙细胞有3个单体含有32P,完成减数第二次分裂产生的2个细胞都含有32P,因此4个细胞完成分裂形成8个细胞,至多有3个细胞不含32P,D错误。
故选ABD。
46.如图表示基因型为AaBb的某种生物的卵原细胞在减数分裂过程中染色体(仅示部分染色体)的行为变化和数量变化示意图。下列有关叙述正确的是( )
A.图甲①染色体的两条染色单体上的DNA分子的碱基数量可能不同
B.图乙细胞分裂结束会产生两种生殖细胞
C.形成图乙细胞时产生的另一个细胞的基因型为Aabb
D.图甲可对应图丙的b时期,与其属于同一次减数分裂的d、e细胞出现的先后顺序是b→d→e
【答案】AD
【分析】图甲中①、②表示一对同源染色体,其非姐妹染色单体之间发生了片段的交换。图乙中没有同源染色体,但有染色单体,处于减数分裂Ⅱ,为次级卵母细胞或(第一)极体。在丙图中,a染色体数为4n,表示处于有丝分裂后期的卵原细胞;b中染色体数为2n、核DNA数为4n,可以表示减数分裂Ⅰ的细胞;c中染色体数、核DNA数与体细胞相同,可以表示卵原细胞或处于减数分裂Ⅱ后期的细胞;d中染色体数为n、核DNA数为2n,表示处于减数分裂Ⅱ前期或中期的细胞;e中染色体数、核DNA数都为n,表示卵细胞或(第二)极体。
【详解】A、图甲中的一对同源染色体的非姐妹染色单体之间发生过交叉互换,因此①染色体的两条染色单体上的DNA分子的碱基数量可能不同,A正确;
B、图乙细胞处于减数分裂Ⅱ,为次级卵母细胞或极体,分裂结束会产生一种卵细胞(生殖细胞)和一种(第二)极体或两种极体,B错误;
C、该动物的基因型为AaBb,在减数分裂前的间期染色体复制后,初级卵母细胞的基因组成为AAaaBBbb,图乙所示细胞的基因组成为Aabb,因此形成图乙细胞时产生的另一个细胞的基因型为AaBB,C错误;
D、若b、d、e属于同一次减数分裂的细胞,b细胞染色体数等于体细胞的染色体数,且每条染色体含有两个DNA分子,为减数分裂Ⅰ的细胞,可对应图甲细胞;d细胞染色体数目为体细胞的一半,每条染色体含有两个DNA分子,为减数分裂Ⅱ前期或中期的细胞;e细胞染色体数目为体细胞的一半,每条染色体含有1个DNA分子,为卵细胞,那么b、d、e的细胞在同一次减数分裂中,出现的先后顺序是b→d→e,D正确。
故选AD。
47.研究人员在研究卵原细胞减数分裂过程中,发现了一种非常规的细胞分裂过程(“逆反”减数分裂),如图所示( )
A.“逆反”减数分裂的发生可能与纺锤体的结构有关
B.“逆反”减数分裂过程中,等位基因分离发生在MⅡ
C.“逆反”减数分裂经MⅠ后染色体数目减半
D.“逆反”减数分裂更易获得含重组染色体的卵细胞
【答案】AD
【分析】由图分析可知,“逆反”减数分裂过程:M Ⅰ时姐妹染色单体分开,同源染色体未分离;M Ⅱ时,同源染色体分离,染色体数目减半。
【详解】A、由图分析可知,“逆反”减数分裂过程中M Ⅰ时姐妹染色单体分开,同源染色体未分离;M Ⅱ时,同源染色体分离。纺锤体与染色体的排列、移动和移向两极有关,“逆反”减数分裂的发生可能与纺锤体的结构有关,A正确;
B、“逆反”减数分裂过程中M Ⅰ时姐妹染色单体分开,同源染色体未分离,而M Ⅱ时,同源染色体分离。因此,若在“逆反”减数分裂过程中发生了互换,等位基因的分离可能发生在M I或M Ⅱ,B错误;
C、“逆反”减数分裂过程中,M Ⅰ时着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,经M I后染色体数目未减半,C错误;
D、由图可知,“逆反”减数分裂更高概率获得含重组染色体的卵细胞,D正确。
故选AD。
48.生活史是指生物在一生中所经历的生长、发育和繁殖等的全部过程。下图为某哺乳动物生活史示意图,下列叙述不正确的是( )
A.④过程中细胞的形态变化在雌雄个体中表现一致
B.②③过程均有细胞的分裂、分化、衰老与凋亡
C.①过程雌雄配子随机结合,导致基因自由组合
D.减数分裂和受精作用保证了生物前后代染色体数目的恒定
【答案】AC
【分析】1、分析图示可知,①表示受精作用,②表示动物的胚胎发育或植物的胚的发育,③表示胚后发育,②③表示个体发育过程,④表示减数分裂。
2、有性生殖是指由亲本产生的有性生殖细胞(配子),经过两性生殖细胞(例如精子和卵细胞)的结合,成为受精卵,再由受精卵发育成为新的个体的生殖方式。
【详解】A、④为减数分裂过程,精子形成过程中细胞质均等分裂,卵细胞形成过程中细胞质不均等分裂,因此④过程中细胞的形态变化在雌雄个体中表现不同,A错误;
B、②③为个体发育过程,由一个细胞发育成一个个体,存在细胞的分裂、分化、衰老和凋亡,B正确;
C、①受精过程不会发生基因自由组合,基因自由组合发生在减数分裂中,C错误;
D、减数分裂使染色体数目减半,受精作用使精子和卵细胞染色体融合,细胞中染色体数目恢复为体细胞中的数量,因此减数分裂和受精作用保证了生物前后代染色体数目的恒定,D正确。
故选AC。
49.16.在含有-5溴尿嘧啶脱氧核苷(BrdU)的培养液中进行DNA复制时,BrdU会取代胸苷掺入到新合成的链中,形成BrdU标记链。当用某种荧光染料对复制后的染色体进行染色,发现含半标记DNA(一条链被标记)的染色单体发出明亮荧光,含全标记DNA(两条链均被标记)的染色单体荧光被抑制(无明亮荧光)。若将兔(2n=44)一个精原细胞置于含BrdU的培养液中,先进行一次有丝分裂再进行一次减数分裂,取减数第一次分裂后期的细胞(甲)和减数第二次分裂后期的细胞(乙)进行染色并观察。不考虑基因突变和交叉互换,下列推测不正确的是( )
A.甲细胞中有44条染色体,共22种形态
B.甲细胞中有22对同源染色体,1/4的脱氧核苷酸链被BrdU标记
C.乙细胞中有2条Y染色体,全部DNA分子被BrdU标记
D.乙细胞中有2个染色体组,22条染色体发出明亮荧光
【答案】ABC
【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、由题可知兔的体细胞染色体数目为44条,则减数第一次分裂后期,染色体数目不变,仍为22对同源染色体,即44条,由于性染色体形态不同,所以共用23种形态,A错误;
B、可知经过一次有丝分裂后有一半的脱氧核苷酸链被标记,而减数分裂也是在含BrdU的培养液中培养的,则在减数第一次分裂后期,共有3/4的脱氧核苷酸链被标记,B错误;
CD、乙细胞是减数第二次分裂的次级精母细胞,经过了着丝粒的分裂,有两个染色体组,可能具有两条Y染色体或者两条X染色体。由于是在含BrdU的培养液中培养的,根据DNA的半保留复制可知,一半的染色体为全标记,一半的染色体为半标记,即有22条染色体发出明亮荧光,C错误,D正确。
故ABC。
50.澳大利亚布里斯班一对姐弟被确认为全球第二对半同卵双胞胎。发育成半同卵双胞胎的受精卵形成过程如图所示,图3中染色单体分离后分别移向细胞的三个不同方向,从而分裂成A、B、C三个细胞,其中两个细胞发育成姐弟二人。下列有关叙述错误的是( )
A.图1表示卵子的异常受精过程,此时卵子发育到减数分裂Ⅱ的中期
B.该卵子与2个精子受精,与透明带反应无关
C.若图4细胞A包含父系和母系染色体组各1个,则细胞C可能含2个母系染色体组
D.这对姐弟来源于母亲的染色体一般相同,来源于父亲的染色体可能不同
【答案】BC
【分析】根据图示,半同卵双胞胎的形成过程有两个精子同时进入到一个卵细胞,受精卵中有三个染色体组;有丝分裂过程中,染色体复制,有丝分裂后期形成6个染色体组,通过三极纺锤体将六个染色体组拉开,每一极2个染色体组,其中有两极的染色体各有一组来自双亲,有一极染色体均来自于父亲。细胞分裂后,其中两个细胞发育成个体。
【详解】A、图1两个精子进入一个卵细胞,是异常受精过程,发生在卵细胞的减数第二次分裂中期,A正确;
B、阻止多精入卵的两道屏障是透明带反应和卵黄膜封闭作用,该卵子与2个精子受精,表明透明带和卵细胞膜未能完全阻止多精入卵,B错误;
C、若图4细胞A包含父系和母系染色体组各1个,C应该包含父系和母系染色体组各1个或包含两个父系染色体组,C错误;
D、该姐弟来源于母亲的染色体是复制而来是相同的,来自于父亲的染色体由两个不同的精子提供,可能不同,D正确。
故选BC。
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