内容正文:
专题精准强化3 有丝分裂和减数分裂
1.(2024·江苏淮安模拟)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和检验点5的检测范围不包括染色体是否已经正确分离
解析:D [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;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;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;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。]
2.(2024·重庆一模)有丝分裂前的间期依次分为G1期、S期、G2期,其中S期是DNA复制时期。TdR是胸腺嘧啶脱氧核苷酸(dTMP)的前体, 若TdR过量,TdR合成dTMP受到反馈性抑制, 导致DNA 复制也受阻。在不含3H的培养液中,加入过量的3H-TdR,有的细胞被抑制在S期不同时刻且被3H-TdR标记,有的被抑制在G1与S期交界处。解除抑制,细胞继续沿细胞周期运行。如图表示解除抑制后,带放射性的分裂期细胞的百分比与解除抑制后的时长的关系,下列说法正确的是( )
A.在T1~T2 之间,每个核DNA只有一条链含有3H
B.M期时间长度等于 Tb
C.S期时间长度等于 Tc
D.G1期时间长度等于 Ta
解析:A [在T1~T2 之间,所有的细胞都在M期,DNA的复制方式为半保留复制,因此每个核DNA只有一条链含有3H,A正确;G1与S交界处的细胞进入M期时,带放射性的分裂期细胞的百分比才能为100%,所需时间为Ta+Tb,经历S期和G2期,G2期时间长度为Ta,因此S期时间长度为Tb,B、C错误;从开始到分裂期出现放射性所需的时间,为S期末到M期,即G2期所需时间为Ta,D错误。]
3.(2024·河北衡水三模)果蝇某器官内两个细胞中的部分染色体及其上的基因分布如图甲、乙所示。不考虑染色体变异,下列分析不合理的是( )
A.基因A/a位于性染色体上,图甲细胞发生了基因突变
B.该果蝇为雄性,图乙细胞正在进行同源染色体的分离
C.两个细胞的核DNA数之比为1∶1,染色体数之比为2∶1
D.不考虑性染色体,两个细胞完成本次分裂均产生两种基因型的子细胞
解析:A [由图乙可知,基因A/a所在的同源染色体大小相同,为常染色体,图甲中细胞发生了基因突变,A错误;图乙细胞正在进行同源染色体的分离,处于减数分裂Ⅰ的后期,由于细胞质是均等分裂,说明该果蝇为雄性,B正确;两个细胞的核DNA数(均为8个)之比为1∶1,染色体数(甲细胞为8个,乙细胞为4个)之比为2∶1,C正确;不考虑性染色体,两个细胞完成本次分裂均产生两种基因型的子细胞,其中甲细胞产生a和A两种基因型的细胞,乙细胞产生aa和Aa两种基因型的细胞,D正确。]
4.(2024·浙江金华模拟)临床上羊膜腔穿刺可用于确诊胎儿是否患染色体异常,具体操作步骤如图所示,下列叙述错误的是( )
A.遗传咨询和优生可帮助检测和预防遗传病
B.羊膜腔穿刺只能检测特纳综合征等染色体异常遗传病
C.实验中低渗处理的目的是使细胞吸水膨胀,使染色体分散便于观察
D.秋水仙素处理可使细胞周期停滞在中期,便于制作染色体核型
解析:B [通过遗传咨询、产前诊断和优生等,对遗传病进行检测和预防,在一定程度上能够有效的预防遗传病的产生,A正确;羊膜腔穿刺抽取羊水获得胎儿脱落的细胞,可检测染色体异常遗传病,也可检测基因遗传病,B错误;细胞在低渗溶液中会吸水,故实验中低渗处理的目的是使细胞吸水膨胀,使染色体分散便于观察,C正确;秋水仙素可抑制分裂前期纺锤体的形成,使细胞不能分裂导致染色体数目加倍,故秋水仙素处理可使细胞周期停滞在中期,中期的染色体形态稳定、数目清晰,有利于进行染色体分析,D正确。]
5.有丝分裂中期染色体的着丝粒只与一侧的纺锤丝相连,细胞将延缓后期的起始,直至该染色体与另一极的纺锤丝相连,并正确排列在赤道板上。此过程受位于染色体上的 Mad2 蛋白的控制,其机制是 Mad2 蛋白提供一个“等待”信号延缓后期的起始,直到所有染色体着丝粒正确排列在赤道板上该蛋白才会消失。下列叙述正确的是( )
A.Mad2 蛋白含量在有丝分裂时呈周期性变化
B.Mad2 蛋白异常会导致细胞分裂过程中出现单附着染色体
C.若分裂中的细胞出现单附着染色体,则其子代细胞发生染色体变异
D.秋水仙素处理使细胞染色体数目加倍的原因是破坏了 Mad2 蛋白
解析:A [Mad2 蛋白提供一个“等待”信号延缓后期的起始,直到所有染色体着丝粒正确排列在赤道板上该蛋白才会消失,说明Mad2 蛋白在有丝分裂过程中会周期性的出现和消失,A正确;“有丝分裂中期染色体的着丝粒只与一侧的纺锤丝相连,细胞将延缓后期的起始,直至该染色体与另一极的纺锤丝相连,并正确排列在赤道板上”说明正常分裂的细胞也可能有一阶段出现单附着染色体,B、C错误;秋水仙素处理使得细胞染色体数目加倍的原因是抑制纺锤体的形成,D错误。]
6.(2024·江苏南通质检)研究人员以红鲫鱼和团头鲂为亲本,利用不同方法进行人工育种获得3种后代(如图),下列相关叙述错误的是( )
A.该育种的主要原理是染色体变异
B.亲本红鲫鱼减数分裂异常可导致子代1的出现
C.受精卵的第一次卵裂异常可导致子代3的出现
D.子代2的育性比子代3的育性高
解析:D [红鲫鱼与团头鲂属于不同物种,通过不同方法进行人工育种分别获得了二倍体、三倍体(染色体数目增多)和四倍体(染色体数目增多),其中子代1染色体组成与亲本雌性红鲫鱼相同,子代1可能是亲本红鲫鱼减数分裂异常,由染色体数目加倍的卵细胞直接发育而来,故人工育种获得的3种后代育种原理主要为染色体变异,A正确;亲本红鲫鱼减数分裂异常,如减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂但细胞不分裂,将导致卵细胞中染色体数目加倍,后经人工育种可形成子代1,B正确;红鲫鱼减数分裂形成n=A的卵细胞与团头鲂减数分裂形成的n=B的精子受精形成2n=AB的受精卵,受精卵第一次卵裂过程中着丝粒分裂而细胞不分裂,可导致子代3的出现,C正确;子代2中含有三个染色体组,减数分裂联会紊乱形成高度不可育的配子,而子代3中含有四个染色体组且每条染色体均能找出与之对应的同源染色体,其育性比子代2高,D错误。]
7.(2024·山东临沂二模)精原细胞进行有丝分裂时,在特殊情况下一对同源染色体的非姐妹染色单体之间也可能发生交换。基因型为AaBb的雄果蝇(基因位置如图1)的一个精原细胞进行有丝分裂产生的两个子细胞均进入减数分裂。若此过程中只有一个细胞发生一次如图2所示的交换,仅考虑图中的染色体且未发生其他变异。下列说法错误的是( )
A.无论交换发生在有丝分裂还是减数分裂中,该精原细胞均可产生4种精细胞
B.若精原细胞分裂产生基因组成为aaBB的细胞,则交换只能发生在有丝分裂过程中
C.若精原细胞分裂产生基因组成为aaBb的细胞,则交换只能发生在减数分裂过程中
D.无论交换发生在有丝分裂还是减数分裂中,基因重组型精细胞所占比例均为1/2
解析:D [无论交换发生在有丝分裂还是减数分裂中,该精原细胞均可产生4种精细胞,因为染色体重组可以发生在有丝分裂和减数分裂过程中,从而产生不同的遗传组合,A正确;若精原细胞分裂产生基因组成为aaBB的细胞,则交换只能发生在有丝分裂过程中,因为aaBB的细胞中没有等位基因,所以交换只能发生在有丝分裂过程中,B正确;若精原细胞分裂产生基因组成为aaBb的细胞,则交换只能发生在减数分裂过程中,因为aaBb的细胞中有等位基因,所以交换只能发生在减数分裂过程中,C正确;若该精原细胞有丝分裂产生的两个子细胞的基因型分别是AaBB(其中A和B连锁,a和B连锁)、Aabb,两个子细胞进行减数分裂一共产生8个精细胞,其中基因型为aB的精细胞的个数为2个,基因型为Ab的精细胞也为2个,所占比例为4/8=1/2;若该精原细胞有丝分裂产生的两个子细胞的基因型分别是AaBb(其中A和B连锁,a和b连锁)、AaBb(其中A和b连锁,a和B连锁),只有基因型是AaBb(其中A和b连锁,a和B连锁)的子细胞可以产生基因型为aB的精细胞,两个子细胞进行减数分裂一共产生8个精细胞,其中基因型为aB的精细胞的个数为2个,基因型为Ab的精细胞也为2个,所占比例为4/8=1/2;交换发生在减数分裂中,则重组型精细胞有2个(Ab、aB),共产生了8个精细胞,故重组型精细胞占1/4,D错误。]
8.(2024·江西新八校二模)减数分裂过程中染色体的联会和分离与黏连复合蛋白(REC8和RAD21L)相关,如图。在细胞分裂过程中,黏连复合蛋白被分离酶(separase,一种蛋白水解酶)水解后,相应染色体才能正常分离,使细胞分裂继续进行。下列相关推测不合理的是( )
A.正常情况下,REC8蛋白和RAD21L蛋白水解分别发生在减数分裂Ⅱ后期、减数分裂Ⅰ后期
B.能够催化相应黏连复合蛋白水解的分离酶在发挥作用前可能处于非活跃状态
C.据图和题干信息推测,有丝分裂过程中不会合成RAD21L蛋白
D.REC8蛋白的存在不利于染色体着丝粒的粘附
解析:D [由题图可知REC8蛋白是用于姐妹染色单体之间的黏连,RAD21L蛋白用于同源染色体之间的联会;而姐妹染色单体的分离发生在减数分裂Ⅱ后期,同源染色体的分离发生在减数分裂Ⅰ后期,A正确;能够催化相应黏连复合蛋白水解的分离酶在发挥作用前不能破坏对应的蛋白质,因此其处于非活跃状态,B正确;RAD21L蛋白用于同源染色体之间的联会,而有丝分裂过程中不发生同源染色体的联会,C正确;REC8蛋白的存在可以将姐妹染色单体黏连,有利于染色体着丝粒的粘附,D错误。]
9.蜂王(雌蜂2n=32)是由受精卵发育而来,雄蜂是由未受精的卵细胞(n=16)发育而来。雄蜂的精原细胞经图甲所示的一种特殊形式的减数分裂产生生殖细胞,图乙为雌蜂某细胞连续分裂过程中不同时期的三个细胞(图中只画出了部分染色体)。
图甲
图乙
请回答下列问题。
(1)图甲减数分裂Ⅰ过程中细胞中会出现________个四分体,减数分裂Ⅰ过程中______(填“会”或“不会”)发生基因重组,原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)若图甲雄蜂是由图乙分裂产生的子细胞发育而来,则图甲减数分裂Ⅰ期中细胞的基因型是________。
(3)已知图乙细胞③中A、a基因控制蜜蜂体色(黑色、褐色),D、d基因控制蜜蜂眼色(黑眼色、黄眼色)。现让褐体黑眼雌、雄蜂交配,F1雄性个体中褐体黑眼色个体占1/4。据此判断,蜜蜂的体色、眼色中显性性状分别是________________________。若将F1中的雌性与其父本交配,则子代雄性中黑体黄眼色蜜蜂所占的比例为________,子代雌性中纯合子所占比例为________。
解析:(1)由于雄蜂是由未受精的卵细胞发育而来的,其细胞中不含有同源染色体,所以,雄蜂精子形成过程中不会出现四分体。雄蜂精原细胞在减数分裂产生精子过程中,不发生联会、非同源染色体自由组合,因此雄蜂产生精子的过程中不会发生基因重组。
(2)由图乙细胞③可看出,图乙经减数分裂产生的卵细胞基因型为AD,所以,若图甲雄蜂是由图乙卵细胞发育而来,由于染色体的复制,则其在形成精子的减数分裂Ⅰ期细胞的基因型是AADD。
(3)由于蜜蜂的雄性只由末受精的卵细胞发育而来,根据F1雄性个体中褐体黑眼色个体占1/4判断,亲本雌性可产生四种基因型的卵细胞,即亲本雌性基因型为AaDd,由于其表型为褐体黑眼色,所以,蜜蜂体色、眼色中显性性状分别是褐体、黑眼色。由于亲本中母本的基因型是AaDd,父本的基因型是AD,所以F1中的雌性的基因型及比例为1AADD∶1AADd∶1AaDD∶1AaDd,雄性个体由卵细胞发育而来,故F1中的雌性与其父本交配,F1中的雌性产生的基因型为ad的卵细胞的比例为1/4×1/4=1/16。因为父本的基因型是AD,则F1中的雌性与父本交配产生子代雌性中的纯合子基因型为AADD,F1中的雌性个体产生基因型为AD卵细胞的比例为1/4+1/4×1/2+1/4×1/2+1/4×1/4=9/16,故子代雌性中纯合子所占比例为9/16。
答案:(1)0 不会 雄蜂中无同源染色体,故产生精子过程中,不发生联会、非同源染色体自由组合
(2)AADD (3)褐体、黑眼色 1/16 9/16
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