专题04 遗传的细胞学基础（北京专用）-【好题汇编】备战2024-2025学年高一生物下学期期末真题分类汇编（北京专用）

专题04 遗传的细胞学基础 1．（23-24高一下·北京丰台·期末）现在的栽培种香蕉是由野生香蕉（2n=22）培育而来的三倍体。下列分析错误的是（　　） A．野生香蕉减数分裂Ⅱ可观察到22条染色体 B．用秋水仙素处理栽培种香蕉幼苗可得六倍体 C．四倍体植株配子发育成的个体是二倍体 D．栽培种香蕉联会紊乱无法形成可育配子 2．（23-24高一下·北京海淀·期末）如图是哺乳动物的一个细胞，下列说法不正确的是（    ） A．该细胞处于减Ⅰ后期 B．该个体产生的配子共有2种 C．图中有2对同源染色体，2个染色体组 D．该动物为雌性，此细胞是初级卵母细胞 3．（23-24高一下·北京丰台·期末）下列关于实验探究活动的描述中正确的是（　　） A．在探究某遗传病的遗传方式时，应在大样本人群中进行调查 B．低温诱导植物细胞染色体数目变化的实验中，应观察成熟细胞 C．在观察细胞减数分裂装片时，无法在睾丸中观察到次级精母细胞 D．制作DNA分子模型时，代表基本骨架的两条铁丝表示的方向相反 4．（23-24高一下·北京丰台·期末）在人类性染色体上，除了非同源区域外，还含有2个同源区域（PAR）。X与Y染色体的PAR可发生配对和交换。下列分析错误的是（　　） A．伴X染色体隐性遗传病的患者中男性多于女性 B．男性Y染色体PAR中的基因不可能遗传给女儿 C．X与Y染色体PAR交换发生在减数分裂Ⅰ前期 D．PAR有助于减数分裂过程中性染色体正常分离 5．（23-24高一下·北京丰台·期末）下图为某植物（2n=24）减数分裂过程中不同时期的细胞图像，甲~戊代表不同细胞。下列分析正确的是（　　）    A．甲细胞观察不到四分体 B．乙细胞中着丝粒分裂 C．丁细胞非同源染色体自由组合 D．戊细胞中DNA：染色体=2：1 6．（23-24高一下·北京东城·期末）下图为一只正常雄果蝇体细胞中两对同源染色体上部分基因的分布示意图。据图分析，下列叙述错误的是（    ） A．D与d、E与e互为等位基因，E与d、E与w互为非等位基因 B．有丝分裂后期，图中所示的基因不会同时出现在细胞的同一极 C．A与a基因位于X、Y染色体的同源区段，其后代性状可能与性别有关 D．不考虑突变，减数分裂时若基因d、e出现在细胞同一极，说明发生了染色体互换 7．（23-24高一下·北京海淀·期末）将萝卜（RR，2n=18）和甘蓝（BB，2n=18）进行杂交，得到杂种F1。F1偶尔结了少数几粒种子（F2），发芽后长成的植株株型很大，叶像甘蓝，根像萝卜，检查它的染色体，发现2n=36。下列对F1和F2育性的判断及分析，错误的是（    ） A．F1是不育的，产生配子时同源染色体联会紊乱 B．F1是不育的，产生配子时无联会的同源染色体 C．F2是可育的，其配子中含有R、B两个染色体组 D．F2是可育的，可能是由F1染色体加倍后产生的 8．（23-24高一下·北京朝阳·期末）下图为拟南芥（2n=10）花粉母细胞减数分裂过程不同时期的显微照片。下列判断错误的是（　　） A．细胞分裂顺序为⑥①②③④⑤⑦⑧ B．图①③中的细胞可能发生基因重组 C．图⑤⑥⑦中的细胞含有同源染色体 D．图①中的细胞含有2个染色体组 9．（23-24高一下·北京西城·期末）下图为华北落叶松 小孢子母细胞减数分裂过程图。相关叙述错误的是（    ）    A．②为减数分裂 Ⅰ中期 B．③时期同源染色体分离，分别移向细胞两极 C．④时期每个核中有6对同源染色体 D．⑥时期每个核中DNA数为④时期的一半 1．（22-23高一下·北京西城·期末）研究发现，联会的实质是同源染色体之间联会复合体的组装。同源染色体片段交换后会出现交叉结。ZEP1是联会复合体的重要组成蛋白，在水稻ZEP1突变体中，同源染色体能正常配对，而联会复合体的组装却严重异常，显微镜下观察到1对同源染色体出现7个交叉结（图中箭头所指），显著多于野生型。下列叙述错误的是（    ）    A．交换会引起相应基因发生重组 B．联会降低了交换发生的频率 C．联会和配对是相对独立的过程 D．联会是交换发生的必要前提 2．（22-23高一下·北京大兴·期末）某种植物细胞分裂过程中几个特定时期的显微照片如下，其中甲乙为减数分裂（甲为减数第一次分裂，乙为减数第二次分裂），丙为有丝分裂。相关叙述错误的是（    ）    A．图甲中，细胞内会出现同源染色体两两配对的现象 B．图乙中，细胞的同源染色体分离，染色体数目减半 C．图丙中箭头所指的染色体行为有利于遗传物质的平均分配 D．根据染色体的形态、位置和数目识别细胞所处的分裂时期 3．（22-23高一下·北京大兴·期末）下图是某高等植物细胞周期图。据图分析，下列说法正确的是（    ） A．秋水仙素发挥作用的时期是甲→乙时期 B．DNA和染色体数目加倍发生在乙→甲时期 C．甲→乙时期，等位基因分离的同时，非等位基因自由组合 D．乙→甲时期，细胞中核糖体、线粒体、高尔基体活动旺盛 4．（22-23高一下·北京朝阳·期末）小鼠gper基因的功能与减数分裂有关。研究人员向小鼠卵母细胞中注射与gper基因转录出的mRNA部分序列互补的siRNA，观察其对减数分裂的影响，结果如下图所示。下列相关叙述正确的是（　　） A．注射siRNA干扰了gper基因的转录过程 B．gper基因的功能是使卵母细胞均等分裂 C．图中分裂形成的2个子细胞基因组成相同 D．gper基因功能丧失可能使雌鼠生育力下降 5．（22-23高一下·北京朝阳·期末）研究人员拍摄某植物减数分裂形成花粉的过程，下列照片按时间先后排序正确的是（　　）    A．④①②③ B．①②③④ C．①④②③ D．④③②① 6．（22-23高一上·北京海淀·期末）学习下列材料，回答下列小题。 我国科研人员利用DNA纳米结构，构建了两种模拟膜蛋白功能的结构-DNA三棱柱和DNA纳米孔。他们先从活细胞中获得巨型膜囊泡，通过胆固醇分子将DNA三棱柱锚定在膜囊泡表面，DNA纳米孔穿插于膜囊泡磷脂双分子层中，构建出“人造细胞”——GMVA。再用同样的方法构建出仅在膜囊泡表面锚定DNA三棱柱的“人造细胞”——GMVB。两种人造细胞之间可通过如图所示机制进行信息传递。    实验开始前，GMVA的DNA三棱柱所带的绿色荧光基团被淬灭，DNA纳米孔发出红色荧光。体系中混合无荧光的GMVB后，其上的DNA三棱柱发出信号，诱发GMVA释放出可以打开DNA纳米孔的密钥，同时自身的绿色荧光恢复。密钥作用于GMVA上的DNA纳米孔，使DNA纳米孔转变为打开状态，同时DNA纳米孔的红色荧光被淬灭；Ca2+通过DNA纳米孔流入GMVA中，可被指示剂分子检测到，GMVA内部从无色变为黄绿色。 上述研究为模拟和探索真实细胞的复杂功能提供了可能。此外，人造细胞也可应用于环境治理、新能源开发、疾病治疗等诸多方面。当然，对于“人造细胞”的应用领域和发展前景，学界还存在大量争议。有学者认为，人类对于像“人造细胞”这样的新兴技术的使用必须保持审慎的态度。 (1)Ca2+跨膜运输的方式类似于 ，依据是 。 (2)细胞间信息交流的方式包括激素通过体液运输作用于靶细胞、相邻两植物细胞间形成胞间连丝等。与文中GMVA和GMVB的信息交流方式相似的生物学实例是 。 (3)荧光标记技术和指示剂可以帮助科研人员精准地操控和判断GMVA上的信息传递过程。下列关于GMVA膜表面荧光情况，正确的是 （填字母）。 a.未接收信号刺激，同时发出绿色荧光和红色荧光 b.未接收信号刺激，仅发出红色荧光，绿色荧光淬灭 c.接收信号刺激，同时发出绿色荧光和红色荧光 d.接收信号刺激，仅发出绿色荧光，红色荧光淬灭 e.接收信号刺激，无荧光，囊泡内部呈现黄绿色 (4)人造细胞是简化模型，在应用“人造细胞”技术时需要注意的一项风险是 。 7．（22-23高一下·北京西城·期末）学习以下材料，回答（1）~（5）题。 高等植物多倍体后代产生的机制 大部分开花植物通过受精卵繁衍后代。雄蕊和雌蕊是由茎尖分生组织分化而来，其中的造孢细胞有丝分裂产生花粉母细胞（PMC）和大孢子母细胞（MMC）。PMC通过减数分裂产生4个小孢子，每个小孢子经过有丝分裂形成1个营养细胞和2个精细胞。MMC通过减数分裂产生4个大孢子，其中3个退化，未退化的大孢子经过3次有丝分裂生成包含卵细胞和极核在内的8核胚囊。花粉落到雌蕊柱头上萌发形成花粉管，其中一个精子和卵细胞融合后发育成胚，另一个精子和两个极核融合后发育成胚乳，这是被子植物特有的双受精现象（图1）。双受精后的整个胚珠发育为种子。 拟南芥（2n=10）是研究高等植物常用的模式生物，开两性花。NSE基因是维持染色体结构的关键基因。研究者发现NSE基因功能缺失纯合突变体（nse）植株矮小、根短、种子大小和形状异常。用野生型（WT）拟南芥和nse进行4组杂交实验，观察受精后胚珠和种子的发育情况，结果如图2所示。进一步研究发现nse的花粉活性明显降低，部分花粉体积明显大于野生型。根据花粉大小随核DNA含量增加而增大推测：较大的花粉可能是含有两个或更多的染色体组。显微观察发现，与WT相比， nse减数分裂过程纺锤体结构异常，出现染色体部分断裂及染色体分离异常现象。该研究揭示了NSE基因对维持配子中染色体数目正常起重要作用，为高等植物多倍体后代产生的机制提供了理论支持。 (1)拟南芥MMC的染色体数目为 。通常情况下，一个胚囊中的卵细胞和2个极核基因型 （选填“相同”或“不同”）。 (2)概述植物和动物有性生殖细胞产生过程的差异。 (3)图2实验结果说明，nse拟南芥种子败育主要是由父本NSE基因功能丧失导致的，作出判断的依据是 。 (4)能为“nse产生的部分花粉含有多个染色体组”提供证据支持的有_____（选填字母）。 A．nse自交，部分子代的胚为二倍体，胚乳为三倍体 B．nse产生的部分精细胞中DNA含量是正常精细胞的二倍 C．WT自交后代无三倍体，nse（♂）与WT杂交后代5.2%为三倍体 D．nse减数分裂过程出现染色体断裂及部分染色体分离异常的现象 (5)根据文中信息，完善nse植株PMC减数分裂产生不同类型小孢子的过程 。 8．（22-23高一下·北京西城·期末）果蝇（2n=8）是遗传学常用的动物实验材料，科学家对果蝇的体色变异进行相关研究。 (1)图1是雄果蝇体细胞染色体的显微照片，其中的一套Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和X（或Y）称为一个 ，果蝇是 倍体。 (2)野生型果蝇体色为灰色，研究人员将黑檀体突变型果蝇和野生型果蝇杂交，显微镜下观察F1 期染色体的行为，结果发现Ⅲ染色体出现如图2所示状态，由此判断黑檀体果蝇的变异类型为 。 (3)研究人员又发现了另一果蝇体色突变体—黑条体，体内缺失e蛋白。测序结果显示，野生型灰体基因和黑条体基因碱基序列有差异（图3）。 图3 ①据图3分析，黑条体e蛋白缺失的根本原因是 。 ②已知真核生物基因的转录产物需要经过剪切，形成成熟mRNA才能作为翻译的模板。翻译时，核糖体与mRNA起始密码子（AUG）上游的“颈环”结构结合，随后滑向AUG开始合成多肽链。检测发现，黑条体果蝇成熟mRNA的AUG上游碱基数量比野生型增加了约3000个，试阐释黑条体果蝇体内e蛋白缺失的原因 。 (4)已知果蝇红眼/白眼基因位于X染色体上，长翅/残翅基因位于Ⅱ染色体上，通过杂交筛选出集白眼、残翅、黑檀体（或黑条体）三个隐性性状于一身的新品种（三隐品种）。三隐品种果蝇在遗传中有广泛的应用，请简要说出其中某项具体应用的思路 。 9．（22-23高一下·北京顺义·期末）下图1中甲乙丙丁分别表示某雄性哺乳动物的细胞分裂模式图，图2表示相关细胞中的染色体数和核DNA分子数。据图回答下列问题：      (1)甲图染色体行为是 ；乙图所处分裂类型及时期为 ；一般情况下，丙图所示两极上下对应的染色体上所携带的遗传信息 （相同，不相同，无法确定）；丁图所含染色体数，染色体组数、同源染色体对数分别是 。 (2)想同时观察到图1各时期，应选择动物的 （器官）。该动物的配子中含有 条染色体，经 后，子代体细胞染色体数恢复为与亲代相同。 (3)图2A表示图1 细胞的情况：在图2中B、C处分别绘制乙、丙细胞中的染色体数和核DNA分子数的柱形图 。 10．（22-23高一下·北京东城·期末）杨树是重要的绿化树种，研究人员为更好的培育和开发杨树种质资源开展了一系列研究。 (1)青黑杨的形成包括杂交和染色体加倍过程，如图1所示（其中A、B分别代表不同来源的一个染色体组，每个染色体组均含有19条染色体），WT-21体细胞中含有 条染色体，其染色体体组成可表示为 （用A、B表示）。WT-21的花粉空瘪率为44．55%，远高于二倍体，其原因是 。    (2)继续对WT-21减数分裂形成小孢子母细胞（雄配子）过程中的染色体行为进行观察。 ①对花芽进行固定，并用 进行染色，压片制成临时装片，部分观察结果如图2．②正常情况下染色体数目减半发生在图 （填“b→a”、“a→c”或b→c）的过程中，是由于 导致的。③图2d是观察到的三分体现象，请推测三分体形成的可能原因 。      11．（23-24高一下·北京西城·期末）学习以下材料, 回答(1) ~ (4) 题。 亲代印记 科学家进行了一项有趣的实验。选DNA序列几乎相同的雌、雄小鼠，体外受精获得多个受精卵。通过显微操作将受精卵中来自精子(卵细胞)的细胞核置换成来自另外一个卵细胞(精子)的细胞核，获得具有两套母本基因组或两套父本基因组的“受精卵”。经培养，这种“单亲”胚胎不能正常发育成小鼠，只有同时具有双亲细胞核的胚胎才能正常发育。 位于小鼠7号染色体某区域的H19基因和Igf2基因控制着胚胎大小及细胞生长，它们的异常表达会导致胚胎发育异常。下图为正常胚胎中 H19基因和Igf2基因转录的调控机制，印记控制区(ICR)是否甲基化决定该区域能否结合增强子阻遏蛋白(CTCF)。在胚胎发育过程中，来自母本7号染色体上的ICR 与CTCF 结合，阻止增强子(E)和Igf2 基因的启动子 (RNA聚合酶的识别和结合区域)结合，但不能阻止E和H19基因的启动子结合，从而使得 Igf2 基因不表达，H19 基因顺利表达。来自父本7号染色体的上述2个基因的表达与之相反。 研究发现，正常胚胎中存着在几百个类似H19基因和 Igf2 基因的调控机制。这种由双亲性别决定的基因功能上的差异被称为亲代印记。亲本在形成下一代卵细胞或精子的过程中，原始生殖细胞经过减数分裂形成配子，父母的染色体会随机分配到配子中。例如某女性形成的卵细胞中染色体上的亲代印记就会有两种可能，一种是来源于母亲的，而另一种是来源于父亲的。这样卵细胞部分染色体上就会载有“错误”的亲代印记，男性产生精子时也会出现相同的问题。那么生物体是如何保证卵细胞或精子能保持印记的正确和稳定呢? 这里面的秘密其实在于亲代印记经历了一次重建的过程。亲代印记在原始生殖细胞形成和成熟的过程中被擦除，新的亲代印记在卵细胞或精子的发育过程中重新建立，以保证精子或卵细胞中的亲代印记总是被正确地建立并遗传给下一代。 (1)“单亲”胚胎和正常胚胎DNA 序列相同，基因表达不同，造成胚胎发育情况不同，这种遗传现象称为 。 (2)在正常发育的胚胎中，来自父本和母本H19基因和Igf2基因的印记控制区的 存在差异，导致表达水平不同。以H19基因和Igf2 基因为例，解释“单亲”胚胎不能正常发育的原因 。 (3)关于亲代印记的说法不正确的是 。 A．亲代印记的本质是DNA 碱基序列改变 B．母源、父源印记基因分别位于X、Y染色体上 C．在原始生殖细胞形成过程中亲代印记被擦除 D．在受精作用过程中重建新的印记 E．男性个体中会出现祖母的亲代印记 F．在减数分裂过程中，不发生等位印记基因分离现象 (4)请阐明亲代印记在亲子代间保持稳定的意义 。 12．（23-24高一下·北京丰台·期末）杂种优势是指杂交子一代在多种表型上优于亲本的现象。水稻（2n＝12）的杂种优势显著，杂交水稻有较高经济价值。 (1)杂交稻的自交后代会发生 ，无法保持亲本的优良性状，种植时需要每年制种。为此，科学家对水稻减数分裂相关基因进行了探索。 (2)B基因与减数分裂有关。研究人员通过基因编辑技术获得基因型为bb的突变品种。显微镜下观察野生型和突变型的水稻花粉母细胞，某时期染色体行为如图1，由此推测B蛋白的功能是 。    (3)除基因B外，科学家又发现与减数分裂有关的基因D和基因R，这三对基因独立遗传。已有实验证据表明bb个体和rr个体不育。科学家通过以下杂交过程获得bbddrr个体。将图2的杂交育种过程补充完整① ；② 。    (4)科学家发现bbddrr个体表现出“有丝分裂代替减数分裂”的现象（MiMe），育性得到恢复。    ①利用流式细胞仪对野生型水稻配子的DNA含量检测结果如图3，请画图表示MiMe水稻配子DNA含量检测结果 。 ②利用转基因技术获得细胞中只含一个标记基因A（位于染色体上）的野生型和MiMe水稻。野生型水稻的配子中，含A基因的配子占比为 。MiMe水稻（bbddrr）配子的基因型为 。 (5)结合上述信息，阐述MiMe水稻在育种中的作用： 。 13．（23-24高一下·北京东城·期末）学习以下材料，回答（1）～（5）题。 联会复合体的形成 减数分裂是有性生殖生物配子发生过程中一种特殊分裂方式。为实现减数分裂过程中同源染色体的精确分离，需要在同源染色体之间建立稳定的物理连接，这主要依赖于同源染色体联会时联会复合体（SC）的形成以及同源染色体间的互换，而SC的正常形成对减数分裂过程中染色体互换又有着必不可少的支持和调控作用。 SC是减数分裂过程中的一种非永久性拉链状蛋白复合物，由两条平行排列的侧轴和位于侧轴之间的中央区域组成（图1）。中央区域由中轴和横向纤维组成，中轴位于SC中央，而横向纤维则位于中轴两侧，并将中轴和侧轴连接在一起。 SC的组装起始于侧轴的形成。进入减数分裂后，黏连蛋白首先开始在染色体上组装，使染色体出现环状结构。侧轴蛋白S2随后被募集到黏连蛋白所在区域，通过其羧基端（C端）的卷曲螺旋结构与S3互作进而募集S3，侧轴蛋白向两侧延伸，最终形成贯穿整条染色体的侧轴。 侧轴形成后，同源染色体发生配对，在配对区域，SC的中央区域开始组装。首先是横向纤维S1的组装，早期研究认为，S1通过其C端与S2的C端卷曲螺旋结构互作而被募集，而在新近实验中发现，S2敲除小鼠中的S1依然可以被募集到黏连蛋白上，超高分辨显微镜的观察结果（图2）也显示了类似的结果。S1被募集后，E1等中轴蛋白陆续被募集，最终形成完整的SC。 SC作为减数分裂染色体行为的结构基础，其相关蛋白的突变往往会导致减数分裂异常，从而诱发减数分裂停滞、配子无法产生和不孕不育。解析SC的结构和功能，为SC异常所致人类不孕不育的诊治带来新希望。 (1)SC是 期形成的，对染色体互换有着必不可少的支持和调控作用。 (2)从文中可以推知，若S2蛋白C端的卷曲螺旋结构被破坏，可能引发的直接结果是 。 (3)依据文中信息推测，S1可能通过与 结合被募集，图2中证明这一推测的依据是 。 (4)SC作用完成后会逐渐降解，若某个精母细胞中的SC没有降解，可能会导致 ，进而会形成 个异常的精子。 (5)SC相关蛋白的突变往往会导致减数分裂异常进而引起不孕不育，结合文本信息分析，以下情况可能会引起个体不孕不育的是______。 A．S1基因所在染色体片段发生互换 B．S2蛋白无法被水解 C．S3基因所在染色体片段缺失 D．E1基因发生碱基对缺失 14．（23-24高一下·北京房山·期末）20世纪50年代，科研工作者们受到达尔文进化思想的启发，广泛开展了人工动植物育种研究。通过人工创造变异并选育优良的新品种，这一过程被形象地称为“人工进化”。 (1)六倍体高加索三叶草（6n=48）具有很强的抗旱、抗寒能力，但固氮能力差；而四倍体白三叶草（4n=32）具有强固氮能力。为培育出兼具强抗逆性和强固氮能力的三叶草新品种，科学家以高加索三叶草为母本，白三叶草为父本进行杂交。 ①进行人工杂交时，需要在开花前去除高加索三叶草花内未成熟的 并套袋，再授以白三叶草的花粉。 ②杂交后代F1中有 个染色体组，F1高度不育，其原因是在减数分裂过程中 ，这说明高加索三叶草和白三叶草存在 。为进一步获得可育的杂种植株，可用 处理F1的幼苗。 (2)已知在某三叶草种群中，亲代基因型AA占24%，Aa占72%，aa占4%，它们随机交配，则F1中A的基因频率为 。假如这三种基因型的个体在某一环境中的生存能力或竞争能力为AA=Aa＞aa，则在长期的选择过程中，A和a的基因频率会有改变，请在图中绘出A基因频率变化的大致趋势 。 (3)与自然界的生物进化一样，“人工进化”过程的实质也是 。 15．（23-24高一下·北京西城·期末）研究者发现一株雄性不育突变玉米m，对其雄性不育的原因进行了研究。 (1)将 m 与野生自交系玉米（一直通过自交繁育的品系）杂交，后代育性正常与雄性不育比例为1：1，说明m为杂合子，判断的理由是 。 (2)观察野生型玉米（2n=20）和m的花粉母细胞减数分裂过程，结果如图1，在野生费玉米减数分裂的终变期，可观察到10 个 ，随后进行两次分裂形成四个子增胞。在m中，粗线期之后染色体聚集并逐渐变成致密的染色质团，减数分裂被抑制，    (3)定位突变基因后进行测序，发现INVAN6 基因序列发生了变化，如图2所示。与野生型相比，突变基因发生了碱基对的 。 (4)INVAN6 基因编码一种酶（INVAN6） 。研究者对野生型和突变型 INVAN6的活性进行了测定。将等量的两种酶分别与一定量的二糖进行混合，测定底物和产物的量，结果如图3。    根据图3结果推测，INVAN6 功能是 。INVAN6基因突变使INVAN6蛋白功能 ，破坏了花粉母细胞的糖代谢和信号传导，影响了花粉的正常发育。 (5)揭示突变株m雄性不育的原因，还需要做进一步研究。请举出一个需要研究的问题 。 16．（23-24高一下·北京·期末）已知黑腹果蝇的性别决定方式为XY型，偶然出现的XXY个体为雌性可育。黑腹果蝇长翅（A）对残翅（a）为显性，红眼（B）对白眼（b）为显性。现有两组杂交实验结果如下： 请回答下列问题： (1)理论上预期实验①的F₂基因型共有 种，其中雌性个体中表现上图甲性状的概率为 ，雄性个体中表现上图乙性状的概率为 。 (2)实验②F₁中出现了1只例外的白眼雌蝇，请分析： Ⅰ．若该蝇是基因突变导致的，则该蝇的基因型为 。 Ⅱ．若该蝇是亲本减数分裂过程中X染色体未分离导致的，则该蝇产生的配子为 。 Ⅲ．检验该蝇产生的原因可用表现型为 的果蝇与其杂交。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题04 遗传的细胞学基础 1．（23-24高一下·北京丰台·期末）现在的栽培种香蕉是由野生香蕉（2n=22）培育而来的三倍体。下列分析错误的是（　　） A．野生香蕉减数分裂Ⅱ可观察到22条染色体 B．用秋水仙素处理栽培种香蕉幼苗可得六倍体 C．四倍体植株配子发育成的个体是二倍体 D．栽培种香蕉联会紊乱无法形成可育配子 【答案】C 【分析】四倍体可以通过减数分裂形成含有两个染色体组的配子。三倍体因为原始生殖细胞中有三套非同源染色体，减数分裂时出现联会紊乱，因此不能形成可育的配子。香蕉、三倍体无子西瓜的果实中没有种子，原因就在于此。 【详解】A、野生香蕉减数分裂Ⅱ的后期，由于着丝粒分裂，可观察到22条染色体，A正确； B、秋水仙素会抑制纺锤体的形成，所以着丝粒分裂后染色体不能移向两极，使染色体数目加倍，所以用秋水仙素处理栽培种香蕉幼苗可得六倍体，B正确； C、四倍体植株配子发育成的个体是单倍体，C错误； D、栽培种香蕉为三倍体，联会紊乱无法形成可育配子，D正确。 故选C。 2．（23-24高一下·北京海淀·期末）如图是哺乳动物的一个细胞，下列说法不正确的是（    ） A．该细胞处于减Ⅰ后期 B．该个体产生的配子共有2种 C．图中有2对同源染色体，2个染色体组 D．该动物为雌性，此细胞是初级卵母细胞 【答案】B 【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】AD、根据细胞分裂的示意图分析，该细胞中含有同源染色体，同源染色体分离且细胞质不均等分裂，所以该动物为雌性，该细胞是初级卵母细胞，细胞处于减Ⅰ后期，经分裂后会产生第一极体和次级卵母细胞，AD正确； B、次级卵母细胞经过减数第二次分裂产生一个卵细胞，所以该初级卵母细胞产生的配子只有1种。但是该雌性个体可以产生4种卵细胞，B错误； C、B基因和b基因所在的染色体互为同源染色体，d基因和D基因所在的染色体互为同源染色体，所以图中有2对同源染色体，B基因和d基因所在染色体构成一个染色体组，b基因和D基因所在染色体构成一个染色体组，即共有2个染色体组，C正确。 故选B。 3．（23-24高一下·北京丰台·期末）下列关于实验探究活动的描述中正确的是（　　） A．在探究某遗传病的遗传方式时，应在大样本人群中进行调查 B．低温诱导植物细胞染色体数目变化的实验中，应观察成熟细胞 C．在观察细胞减数分裂装片时，无法在睾丸中观察到次级精母细胞 D．制作DNA分子模型时，代表基本骨架的两条铁丝表示的方向相反 【答案】D 【分析】果蝇的精巢中有精原细胞，精原细胞既能进行有丝分裂，又能进行减数分裂；调查人类遗传病时，最好选取群体中发病率相对较高的单基因遗传病，如色盲、白化病等； DNA连接酶连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。 【详解】A、调查人群中某种遗传病的遗传方式时，应选择有遗传病史的家系进行调查统计，A错误； B、在低温诱导植物细胞染色体数目变化的实验中，‌应观察的是分生区细胞，‌而不是成熟细胞，B错误； C、观察细胞的减数分裂实验中，‌理论上在睾丸中可以观察到次级精母细胞，‌C错误； D、在制作DNA分子模型时，‌代表基本骨架的两条铁丝方向相反，‌这是因为DNA分子的两条链是反向平行的，这种结构是DNA双螺旋结构的一个基本特征，D正确。 故选D。 4．（23-24高一下·北京丰台·期末）在人类性染色体上，除了非同源区域外，还含有2个同源区域（PAR）。X与Y染色体的PAR可发生配对和交换。下列分析错误的是（　　） A．伴X染色体隐性遗传病的患者中男性多于女性 B．男性Y染色体PAR中的基因不可能遗传给女儿 C．X与Y染色体PAR交换发生在减数分裂Ⅰ前期 D．PAR有助于减数分裂过程中性染色体正常分离 【答案】B 【分析】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。 【详解】A、女性的体细胞中有两条X染色体，而男性只有一条，故伴X染色体隐性遗传病的患者中男性多于女性，A正确； B、X与Y染色体的PAR可发生配对和交换，男性Y染色体PAR中的基因若交换到X染色体上，可能遗传给女儿，B错误； C、X与Y染色体PAR交换属于同源染色体交换，发生在减数分裂Ⅰ前期即四分体时期，C正确； D、PAR是同源区段，可发生配对，配对有助于减数分裂过程中性染色体正常分离，D正确。 故选B。 5．（23-24高一下·北京丰台·期末）下图为某植物（2n=24）减数分裂过程中不同时期的细胞图像，甲~戊代表不同细胞。下列分析正确的是（　　）    A．甲细胞观察不到四分体 B．乙细胞中着丝粒分裂 C．丁细胞非同源染色体自由组合 D．戊细胞中DNA：染色体=2：1 【答案】A 【分析】分析题图：图中甲细胞处于减数第一次分裂中期，乙细胞处于减数第一次分裂后期，丙细胞处于减数第二次分裂中期，丁细胞处于减数第二次分裂后期，戊细胞处于减数第二次分裂末期。 【详解】A、同源染色体两两配对形成四分体是在减数第一次分裂前期，甲细胞处于减数第一次分裂中期，故观察不到四分体，A正确； B、乙细胞处于减数第一次分裂后期，而着丝粒分裂发生在减数第二次分裂后期，B错误； C、同源染色体分离，非同源染色体自由组合，处于减数第一次分裂后期，而丁细胞处于减数第二次分裂后期，C错误； D、戊细胞处于减数第二次分裂末期，重现核膜、核仁，到达两极的染色体，分别进入两个子细胞。两个子细胞的染色体数目与初级性母细胞相比减少了一半，因此该时期细胞内的染色体数：DNA数=1：1，D错误。 故选A。 6．（23-24高一下·北京东城·期末）下图为一只正常雄果蝇体细胞中两对同源染色体上部分基因的分布示意图。据图分析，下列叙述错误的是（    ） A．D与d、E与e互为等位基因，E与d、E与w互为非等位基因 B．有丝分裂后期，图中所示的基因不会同时出现在细胞的同一极 C．A与a基因位于X、Y染色体的同源区段，其后代性状可能与性别有关 D．不考虑突变，减数分裂时若基因d、e出现在细胞同一极，说明发生了染色体互换 【答案】B 【分析】题图分析，染色体1和染色体2属于同源染色体，染色体3和染色体4属于一对特殊的同源染色体，为性染色体，染色体1和染色体2为常染色体。 【详解】A、染色体1和2是同源染色体，3和4是同源染色体，染色体1与3或4是非同源染色体，D与d、E与e互为等位基因，E与d、E与w互为非等位基因，A正确； B、有丝分裂时，所有染色体经复制形成的姐妹染色单体在后期会彼此分离，图中所有基因会同时出现在细胞同一极，B错误； C、控制刚毛与截毛的基因位于X、Y染色体的同源区段，位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上与性别相关联，C正确； D、若减数分裂四分体时期，染色体1和2发生交换，使D/d与E/e基因发生重组，再经过减数第一次分裂的后期非同源染色体的自由组合，则基因d、e可能出现在细胞的同一极，D正确。 故选B。 7．（23-24高一下·北京海淀·期末）将萝卜（RR，2n=18）和甘蓝（BB，2n=18）进行杂交，得到杂种F1。F1偶尔结了少数几粒种子（F2），发芽后长成的植株株型很大，叶像甘蓝，根像萝卜，检查它的染色体，发现2n=36。下列对F1和F2育性的判断及分析，错误的是（    ） A．F1是不育的，产生配子时同源染色体联会紊乱 B．F1是不育的，产生配子时无联会的同源染色体 C．F2是可育的，其配子中含有R、B两个染色体组 D．F2是可育的，可能是由F1染色体加倍后产生的 【答案】A 【分析】正常情况下，杂种F1含有两个染色体组，一个染色体组来自萝卜，一个染色体组来自甘蓝，染色体数应为18。F1中没有同源染色体，故理论上不会结种子，但题干中提到偶尔结了几粒种子，发芽后长成的植株株型很大，且染色体数是36，这说明植株可能为偶然情况下染色体数目加倍形成的，即发生了染色体数目变异。因此，F2中含有两个R染色体组和两个B染色体组，同源染色体可正常联会产生配子，是可育的。 【详解】AB、杂种F1含有两个染色体组，一个染色体组来自萝卜，一个染色体组来自甘蓝，因此F1中没有同源染色体，F1是不育的，A错误，B正确； C、由分析可知，F2是可育的，含有两个R染色体组和两个B染色体组，其配子中含有R、B两个染色体组，C正确； D、由分析可知，F2是可育的，可能是由F1染色体加倍后产生的，D正确。 故选A。 8．（23-24高一下·北京朝阳·期末）下图为拟南芥（2n=10）花粉母细胞减数分裂过程不同时期的显微照片。下列判断错误的是（　　） A．细胞分裂顺序为⑥①②③④⑤⑦⑧ B．图①③中的细胞可能发生基因重组 C．图⑤⑥⑦中的细胞含有同源染色体 D．图①中的细胞含有2个染色体组 【答案】C 【分析】减数分裂过程依次经过减数第一次分裂前的间期、减数第一次分裂（包括前期、中期、后期、末期）、减数第二次分裂（包括前期、中期、后期、末期） 【详解】A、减数分裂过程依次经过减数第一次分裂前的间期、减数第一次分裂（包括前期、中期、后期、末期）、减数第二次分裂（包括前期、中期、后期、末期）。图中⑥表示减数第一次分裂前的间期，①表示减数第一次分裂前期，②表示减数第一次分裂中期，③表示减数第一次分裂后期，④表示减数第一次分裂末期，⑤表示减数第二次分裂中期，⑦表示减数第二次分裂后期，⑧表示减数第二次分裂末期，所以细胞分裂顺序为⑥①②③④⑤⑦⑧，A正确； B、基因重组发生在减数第一次分裂前期（交叉互换）和减数第一次分裂后期（非同源染色体自由组合），图①表示减数第一次分裂前期，图③表示减数第一次分裂后期，所以图①③中的细胞可能发生基因重组，B正确； C、同源染色体在减数第一次分裂后期分离，减数第二次分裂过程中不含同源染色体，图⑤⑦表示减数第二次分裂过程，所以图⑤⑦中的细胞不含有同源染色体，C 错误； D、图①中的细胞处于减数第一次分裂前期，此时细胞中染色体数目与体细胞相同，含有 2 个染色体组，D正确。 故选C。 9．（23-24高一下·北京西城·期末）下图为华北落叶松 小孢子母细胞减数分裂过程图。相关叙述错误的是（    ）    A．②为减数分裂 Ⅰ中期 B．③时期同源染色体分离，分别移向细胞两极 C．④时期每个核中有6对同源染色体 D．⑥时期每个核中DNA数为④时期的一半 【答案】C 【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、图②中，同源染色体整齐地排列在细胞中央的赤道板两侧，为减数分裂 Ⅰ 中期，A正确； B、图③中同源染色体分离，分别移向细胞两极，表示减数分裂Ⅰ后期，B正确； C、图④中，每个核中含有12条染色体，互为非同源染色体，C错误； D、⑥表示减数分裂Ⅱ末期，此时不含染色单体，每个细胞核内含有12条染色体，12个DNA，图④中含有姐妹染色单体，每个核中含有12条染色体，24个DNA，故⑥时期每个核中DNA数为④时期的一半，D正确。 故选C。 1．（22-23高一下·北京西城·期末）研究发现，联会的实质是同源染色体之间联会复合体的组装。同源染色体片段交换后会出现交叉结。ZEP1是联会复合体的重要组成蛋白，在水稻ZEP1突变体中，同源染色体能正常配对，而联会复合体的组装却严重异常，显微镜下观察到1对同源染色体出现7个交叉结（图中箭头所指），显著多于野生型。下列叙述错误的是（    ）    A．交换会引起相应基因发生重组 B．联会降低了交换发生的频率 C．联会和配对是相对独立的过程 D．联会是交换发生的必要前提 【答案】D 【分析】减数第一次分裂前期，同源染色体相互配对，此时在同源染色体的非姐妹染色单体上发生交叉互换。 【详解】A、同源染色体上的非姐妹染色单体片段交换会引起相应基因发生重组，A正确； B、据图所示，联会严重异常会有交叉结，即不联会基因交换频率增加，说明联会降低了交换发生的频率，B正确； C、水稻ZEP1突变体中，同源染色体能正常配对，而联会复合体的组装却严重异常，不能正常联会，说明联会和配对是相对独立的过程，C正确； D、题干信息表明即使联会复合体的组装却严重异常，也能发生交换，说明联会不是交换发生的必要前提，D错误。 故选D。 2．（22-23高一下·北京大兴·期末）某种植物细胞分裂过程中几个特定时期的显微照片如下，其中甲乙为减数分裂（甲为减数第一次分裂，乙为减数第二次分裂），丙为有丝分裂。相关叙述错误的是（    ）    A．图甲中，细胞内会出现同源染色体两两配对的现象 B．图乙中，细胞的同源染色体分离，染色体数目减半 C．图丙中箭头所指的染色体行为有利于遗传物质的平均分配 D．根据染色体的形态、位置和数目识别细胞所处的分裂时期 【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、图甲中，细胞的同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换，发生基因重组，A正确； B、图乙为减数第二次分裂，细胞不含同源染色体，着丝点（粒）分裂，染色体数目暂时加倍，所以染色体数目没有减半，B错误； C、图丙中箭头所指的染色体排列在赤道板上，其行为有利于下一时期遗传物质的平均分配，C正确； D、真核细胞分裂过程中，根据染色体的形态、位置和数目识别细胞所处的分裂时期，D正确。 故选B。 3．（22-23高一下·北京大兴·期末）下图是某高等植物细胞周期图。据图分析，下列说法正确的是（    ） A．秋水仙素发挥作用的时期是甲→乙时期 B．DNA和染色体数目加倍发生在乙→甲时期 C．甲→乙时期，等位基因分离的同时，非等位基因自由组合 D．乙→甲时期，细胞中核糖体、线粒体、高尔基体活动旺盛 【答案】A 【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→乙时期时间更短，处于分裂期，秋水仙素发挥作用的时期是甲→乙时期，抑制纺锤体的形成（前期），A正确； B、乙→甲处于间期，甲→乙处于分裂期，DNA加倍发生在乙→甲时期（间期），而染色体数目加倍发生在后期，即甲→乙时期，B错误； C、减数分裂没有细胞周期，因此甲→乙时期不会发生等位基因分离和非等位基因自由组合，C错误； D、乙→甲时期，细胞中核糖体（合成蛋白质）、线粒体（提供能量）活动旺盛，高尔基体与细胞壁的形成有关，在甲→乙时期（末期）发挥作用，D错误。 故选A。 4．（22-23高一下·北京朝阳·期末）小鼠gper基因的功能与减数分裂有关。研究人员向小鼠卵母细胞中注射与gper基因转录出的mRNA部分序列互补的siRNA，观察其对减数分裂的影响，结果如下图所示。下列相关叙述正确的是（　　） A．注射siRNA干扰了gper基因的转录过程 B．gper基因的功能是使卵母细胞均等分裂 C．图中分裂形成的2个子细胞基因组成相同 D．gper基因功能丧失可能使雌鼠生育力下降 【答案】D 【分析】动物的卵细胞和精子的形成过程大致是相同的，但是也有不同的： （1）一个初级精母细胞经过减数第一次分裂形成两个次级精母细胞，而一个初级卵母细胞形成一个次级卵母细胞和一个第一极体； （2）两个次级精母细胞经过减数第二次分裂形成四个精细胞，而一个次级卵母细胞形成一个卵细胞和一个第一极体，同时第一极体形成两个第二极体； （3）精细胞需要经过变形才能形成精子，而卵细胞不需要变形； （4）精子的形成中两次细胞质均是均等分裂的，而卵细胞中除了减数第二次分裂中第一极体分裂时均等的，其他的分裂都是不均等的。 【详解】A、向小鼠卵母细胞中注射与gper基因转录出的mRNA部分序列互补的siRNA，干扰了gper基因的翻译过程，A错误； B、注射siRNA会干扰gper基因的功能，注射siRNA基因的卵母细胞不均等分裂的程度减小，故推测gper基因的功能是使卵母细胞不均等分裂，B错误； C、该图为一个初级卵母细胞形成一个次级卵母细胞和一个第一极体的过程，该过程中同源染色体分离，非同源染色体自由组合，图中分裂形成的2个子细胞基因组成不一定相同，C错误； D、卵母细胞进行不均等分裂，最终只产生卵细胞的意义是形成的卵细胞较大，便于储存丰富的营养物质，而gper基因功能丧失可能使雌鼠形成的卵细胞中营养物质较少，其生育力下降，D正确。 故选D。 5．（22-23高一下·北京朝阳·期末）研究人员拍摄某植物减数分裂形成花粉的过程，下列照片按时间先后排序正确的是（　　）    A．④①②③ B．①②③④ C．①④②③ D．④③②① 【答案】A 【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发生互换；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】ABCD、①染色体形态固定，数目清晰，位于件数第一次分裂中期；②同源染色体分离，非同源染色体自由组合，处于减数分裂I后期③着丝粒分裂，处于减数分裂II后期；④染色体散乱分布，处于减数第一次分裂前的间期，所以按时间先后排序为④①②③，BCD错误，A正确。 故选A。 6．（22-23高一上·北京海淀·期末）学习下列材料，回答下列小题。 我国科研人员利用DNA纳米结构，构建了两种模拟膜蛋白功能的结构-DNA三棱柱和DNA纳米孔。他们先从活细胞中获得巨型膜囊泡，通过胆固醇分子将DNA三棱柱锚定在膜囊泡表面，DNA纳米孔穿插于膜囊泡磷脂双分子层中，构建出“人造细胞”——GMVA。再用同样的方法构建出仅在膜囊泡表面锚定DNA三棱柱的“人造细胞”——GMVB。两种人造细胞之间可通过如图所示机制进行信息传递。    实验开始前，GMVA的DNA三棱柱所带的绿色荧光基团被淬灭，DNA纳米孔发出红色荧光。体系中混合无荧光的GMVB后，其上的DNA三棱柱发出信号，诱发GMVA释放出可以打开DNA纳米孔的密钥，同时自身的绿色荧光恢复。密钥作用于GMVA上的DNA纳米孔，使DNA纳米孔转变为打开状态，同时DNA纳米孔的红色荧光被淬灭；Ca2+通过DNA纳米孔流入GMVA中，可被指示剂分子检测到，GMVA内部从无色变为黄绿色。 上述研究为模拟和探索真实细胞的复杂功能提供了可能。此外，人造细胞也可应用于环境治理、新能源开发、疾病治疗等诸多方面。当然，对于“人造细胞”的应用领域和发展前景，学界还存在大量争议。有学者认为，人类对于像“人造细胞”这样的新兴技术的使用必须保持审慎的态度。 (1)Ca2+跨膜运输的方式类似于 ，依据是 。 (2)细胞间信息交流的方式包括激素通过体液运输作用于靶细胞、相邻两植物细胞间形成胞间连丝等。与文中GMVA和GMVB的信息交流方式相似的生物学实例是 。 (3)荧光标记技术和指示剂可以帮助科研人员精准地操控和判断GMVA上的信息传递过程。下列关于GMVA膜表面荧光情况，正确的是 （填字母）。 a.未接收信号刺激，同时发出绿色荧光和红色荧光 b.未接收信号刺激，仅发出红色荧光，绿色荧光淬灭 c.接收信号刺激，同时发出绿色荧光和红色荧光 d.接收信号刺激，仅发出绿色荧光，红色荧光淬灭 e.接收信号刺激，无荧光，囊泡内部呈现黄绿色 (4)人造细胞是简化模型，在应用“人造细胞”技术时需要注意的一项风险是 。 【答案】(1) 协助扩散 DNA纳米孔打开时，Ca2+顺浓度进入细胞，不消耗能量 (2)精细胞与卵细胞之间的识别与结合 (3)bd (4)人造细胞结构过于简单，可能对活细胞带来不可控风险补充：其他合理答案 【分析】体系中混合无荧光的GMVB后，其上的DNA三棱柱发出信号，诱发GMVA释放出可以打开DNA纳米孔的密钥，密钥作用于GMVA上的DNA纳米孔，使DNA纳米孔转变为打开状态，从而使得Ca2＋流入。这种荧光的情况可以显示GMVA上的信息传递过程。 【详解】（1） Ca2＋跨膜运输的方式类似于协助扩散，依据是DNA纳米孔打开时，Ca2+顺浓度梯度进入细胞，不消耗能量。 （2）由题文中体系中混合无荧光的GMVB后，其上的DNA三棱柱发出信号，诱发GMVA释放出可以打开DNA纳米孔的密钥，密钥作用于GMVA上的DNA纳米孔，使DNA纳米孔转变为打开状态，从而使得Ca2＋流入，这与精子冲破包裹在卵子外面的放射冠和透明带相似。所以与文中GMVA和GMVB的信息交流方式相似的生物学实例是精子与卵细胞之间的识别和结合。 （3） ab、未接收信号刺激，DNA纳米孔的密钥不会打开，所以DNA纳米孔发出红色荧光，绿色荧光基团被淬灭，a错误，b正确； cde、接收信号刺激，DNA纳米孔的密钥打开，使DNA纳米孔转变为打开状态，同时DNA纳米孔的红色荧光被淬灭；同时GMVA自身的绿色荧光恢复，d正确，ce错误。 故选bd。 （4） “人造细胞”技术尚不完善，可能成为新的致病源，可能对活细胞带来未知的、不可控的影响，所以要注意这一项风险。 7．（22-23高一下·北京西城·期末）学习以下材料，回答（1）~（5）题。 高等植物多倍体后代产生的机制 大部分开花植物通过受精卵繁衍后代。雄蕊和雌蕊是由茎尖分生组织分化而来，其中的造孢细胞有丝分裂产生花粉母细胞（PMC）和大孢子母细胞（MMC）。PMC通过减数分裂产生4个小孢子，每个小孢子经过有丝分裂形成1个营养细胞和2个精细胞。MMC通过减数分裂产生4个大孢子，其中3个退化，未退化的大孢子经过3次有丝分裂生成包含卵细胞和极核在内的8核胚囊。花粉落到雌蕊柱头上萌发形成花粉管，其中一个精子和卵细胞融合后发育成胚，另一个精子和两个极核融合后发育成胚乳，这是被子植物特有的双受精现象（图1）。双受精后的整个胚珠发育为种子。 拟南芥（2n=10）是研究高等植物常用的模式生物，开两性花。NSE基因是维持染色体结构的关键基因。研究者发现NSE基因功能缺失纯合突变体（nse）植株矮小、根短、种子大小和形状异常。用野生型（WT）拟南芥和nse进行4组杂交实验，观察受精后胚珠和种子的发育情况，结果如图2所示。进一步研究发现nse的花粉活性明显降低，部分花粉体积明显大于野生型。根据花粉大小随核DNA含量增加而增大推测：较大的花粉可能是含有两个或更多的染色体组。显微观察发现，与WT相比， nse减数分裂过程纺锤体结构异常，出现染色体部分断裂及染色体分离异常现象。该研究揭示了NSE基因对维持配子中染色体数目正常起重要作用，为高等植物多倍体后代产生的机制提供了理论支持。 (1)拟南芥MMC的染色体数目为 。通常情况下，一个胚囊中的卵细胞和2个极核基因型 （选填“相同”或“不同”）。 (2)概述植物和动物有性生殖细胞产生过程的差异。 (3)图2实验结果说明，nse拟南芥种子败育主要是由父本NSE基因功能丧失导致的，作出判断的依据是 。 (4)能为“nse产生的部分花粉含有多个染色体组”提供证据支持的有_____（选填字母）。 A．nse自交，部分子代的胚为二倍体，胚乳为三倍体 B．nse产生的部分精细胞中DNA含量是正常精细胞的二倍 C．WT自交后代无三倍体，nse（♂）与WT杂交后代5.2%为三倍体 D．nse减数分裂过程出现染色体断裂及部分染色体分离异常的现象 (5)根据文中信息，完善nse植株PMC减数分裂产生不同类型小孢子的过程 。 【答案】(1) 10 相同 (2)植物有性生殖细胞产生过程是先进行减数分裂再进行有丝分裂，而动物有性生殖细胞产生过程是先进行有丝分裂再进行减数分裂（只进行减数分裂） (3)nse拟南芥作为父本进行杂交时产生的败育种子的比例大 (4)BCD (5)nse植株中的NSE基因突变，表达的蛋白质发生改变，导致减数分裂过程纺锤体结构异常，进而引起染色体部分断裂及染色体分离异常，最终产生不同类型小孢子 【分析】据题干信息分析可知，植物有性生殖细胞产生过程是先进行减数分裂再进行有丝分裂。胚是由一个精子和卵细胞融合发育而来的，胚乳是由一个精子和两个极体核融合发育而来的。 【详解】（1）雄蕊和雌蕊是由茎尖分生组织分化而来，其中的造孢细胞有丝分裂产生花粉母细胞（PMC）和大孢子母细胞（MMC），拟南芥染色体组成为2n=10，有丝分裂染色体数目不变，因此拟南芥MMC的染色体数目为10条。未退化的大孢子经过3次有丝分裂生成包含卵细胞和极核在内的8核胚囊，因此一个胚囊中的卵细胞和2个极核基因型相同。 （2）题干信息“PMC通过减数分裂产生4个小孢子，每个小孢子经过有丝分裂形成1个营养细胞和2个精细胞。MMC通过减数分裂产生4个大孢子，其中3个退化，未退化的大孢子经过3次有丝分裂生成包含卵细胞和极核在内的8核胚囊”分析可知，植物有性生殖细胞产生过程是先进行减数分裂再进行有丝分裂，而动物有性生殖细胞产生过程是先进行有丝分裂再进行减数分裂（只进行减数分裂） （3）结合图2分析，nse拟南芥作为父本进行杂交时产生的败育种子的比例大，从而说明nse拟南芥种子败育主要是由父本NSE基因功能丧失导致的。 （4）A、nse自交，若nse产生的部分花粉含有多个染色体组，则子代的胚为三倍体，胚乳为四倍体，不满足题意，A错误； B、nse产生的部分精细胞中DNA含量是正常精细胞的二倍，说明这部分精细胞比正常精细胞多了一个染色体组，B正确； C、WT自交后代无三倍体，nse（♂）与WT杂交后代5.2%为三倍体，可以说明是nse产生的部分花粉含有多个染色体组，C正确； D、nse减数分裂过程出现染色体断裂及部分染色体分离异常的现象，有可能导致nse产生的部分花粉含有多个染色体组，D正确。 故选BCD。 （5）nse植株中的NSE基因突变，表达的蛋白质发生改变，导致减数分裂过程纺锤体结构异常，进而引起染色体部分断裂及染色体分离异常，最终产生不同类型小孢子。 8．（22-23高一下·北京西城·期末）果蝇（2n=8）是遗传学常用的动物实验材料，科学家对果蝇的体色变异进行相关研究。 (1)图1是雄果蝇体细胞染色体的显微照片，其中的一套Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和X（或Y）称为一个 ，果蝇是 倍体。 (2)野生型果蝇体色为灰色，研究人员将黑檀体突变型果蝇和野生型果蝇杂交，显微镜下观察F1 期染色体的行为，结果发现Ⅲ染色体出现如图2所示状态，由此判断黑檀体果蝇的变异类型为 。 (3)研究人员又发现了另一果蝇体色突变体—黑条体，体内缺失e蛋白。测序结果显示，野生型灰体基因和黑条体基因碱基序列有差异（图3）。 图3 ①据图3分析，黑条体e蛋白缺失的根本原因是 。 ②已知真核生物基因的转录产物需要经过剪切，形成成熟mRNA才能作为翻译的模板。翻译时，核糖体与mRNA起始密码子（AUG）上游的“颈环”结构结合，随后滑向AUG开始合成多肽链。检测发现，黑条体果蝇成熟mRNA的AUG上游碱基数量比野生型增加了约3000个，试阐释黑条体果蝇体内e蛋白缺失的原因 。 (4)已知果蝇红眼/白眼基因位于X染色体上，长翅/残翅基因位于Ⅱ染色体上，通过杂交筛选出集白眼、残翅、黑檀体（或黑条体）三个隐性性状于一身的新品种（三隐品种）。三隐品种果蝇在遗传中有广泛的应用，请简要说出其中某项具体应用的思路 。 【答案】(1) 染色体组 二 (2) 减数第一次分裂前 倒位（染色体结构变异） (3) 基因中碱基对的数量和排列顺序发生改变 由于黑条体果蝇成熟mRNA的AUG上游碱基数量多，导致与AUG上游的“颈环”结构结合的核糖体无法划向起始密码子（AUG），翻译无法进行，从而使得e蛋白缺失 (4)让某显性个体和三隐品种果蝇杂交，统计子代的表型和比例。若子代出现性状分离，说明该显性个体是杂合子，若子代没有出现性状分离，说明该显性个体为纯合子。 【分析】二倍体生物产生的一个配子中的全部染色体称为一个染色体组。一个染色体组中含有该种生物生长发育的全套遗传信息。 【详解】（1）二倍体生物产生的一个配子中的全部染色体称为一个染色体组，图1中的雄果蝇体细胞染色体的显微照片上的一套Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和X（或Y）称为一个染色体组，果蝇体细胞中含有2个染色体组，说明果蝇是二倍体。 （2）图2现象为同源染色体配对，发生的时期是减数第一次分裂前期。图2所示，一条染色体上的片段顺序是ABCDEFG，另一条染色体上的片段顺序是ABEDCFGH，说明黑檀体果蝇的变异类型为倒位（染色体结构变异）。 （3）①据图所示，野生型基因中碱基对的数量多于黑条体基因，说明黑条体e蛋白缺失的根本原因是基因中碱基对的数量和排列顺序发生改变。 ②翻译的起点是是mRNA上的起始密码子，据题干信息分析可知，黑条体果蝇体内e蛋白缺失的原因是由于黑条体果蝇成熟mRNA的AUG上游碱基数量多，导致与AUG上游的“颈环”结构结合的核糖体无法划向起始密码子（AUG），翻译无法进行，从而使得e蛋白缺失。 （4）集白眼、残翅、黑檀体（或黑条体）的三隐品种果蝇可以用于判断某显性个体是纯合子还是杂合子，具体思路是让某显性个体和三隐品种果蝇杂交，统计子代的表型和比例。若子代出现性状分离，说明该显性个体是杂合子，若子代没有出现性状分离，说明该显性个体为纯合子。 9．（22-23高一下·北京顺义·期末）下图1中甲乙丙丁分别表示某雄性哺乳动物的细胞分裂模式图，图2表示相关细胞中的染色体数和核DNA分子数。据图回答下列问题：      (1)甲图染色体行为是 ；乙图所处分裂类型及时期为 ；一般情况下，丙图所示两极上下对应的染色体上所携带的遗传信息 （相同，不相同，无法确定）；丁图所含染色体数，染色体组数、同源染色体对数分别是 。 (2)想同时观察到图1各时期，应选择动物的 （器官）。该动物的配子中含有 条染色体，经 后，子代体细胞染色体数恢复为与亲代相同。 (3)图2A表示图1 细胞的情况：在图2中B、C处分别绘制乙、丙细胞中的染色体数和核DNA分子数的柱形图 。 【答案】(1) 同源染色体分离，非同源染色体自由组合 有丝分裂中期 相同 8、4、4 (2) 睾丸 2 受精/受精作用 (3) 丁    【分析】图1中甲表示减数第一次分裂后期，乙表示有丝分裂中期，丙表示减数第二次分裂后期，丁表示有丝分裂后期。 【详解】（1）甲图中同源染色体分离，非同源染色体自由组合，表示减数第一次分裂后期；乙图含有同源染色体，且着丝粒整齐排列在赤道板上，属于有丝分裂中期；一般情况下，丙图上下对应的染色体是复制来的，其所携带的遗传信息相同；丁图着丝粒已经分裂，所含染色体数，染色体组数、同源染色体对数分别是8、4、4。 （2）图1中细胞涉及减数分裂和有丝分裂，且该动物为雄性，所以应选择睾丸进行观察，由图可知，该动物体细胞汇总含有4条染色体，则配子中含有2条染色体，经受精作用后，受精卵中染色体数与亲代相同。 （3）图2中A含有8条染色体、8个DNA分子，对应图1中的丁细胞。乙中含有染色体和核DNA分别为4、8，丙中含有染色体和核DNA分别为4、4，做柱形图如下：        10．（22-23高一下·北京东城·期末）杨树是重要的绿化树种，研究人员为更好的培育和开发杨树种质资源开展了一系列研究。 (1)青黑杨的形成包括杂交和染色体加倍过程，如图1所示（其中A、B分别代表不同来源的一个染色体组，每个染色体组均含有19条染色体），WT-21体细胞中含有 条染色体，其染色体体组成可表示为 （用A、B表示）。WT-21的花粉空瘪率为44．55%，远高于二倍体，其原因是 。    (2)继续对WT-21减数分裂形成小孢子母细胞（雄配子）过程中的染色体行为进行观察。 ①对花芽进行固定，并用 进行染色，压片制成临时装片，部分观察结果如图2．②正常情况下染色体数目减半发生在图 （填“b→a”、“a→c”或b→c）的过程中，是由于 导致的。③图2d是观察到的三分体现象，请推测三分体形成的可能原因 。      【答案】(1) 57 AAB WT-21体细胞中含有三个染色体组，减数分裂时出现联会紊乱，形成正常配子的比例低 (2) 醋酸洋红（甲紫） b→a 同源染色体分离，并分别进入两个子细胞 减数分裂I产生的2个次级精母细胞中只有一个进行第二次分裂，另一个不分裂 【分析】细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。 题图分析，哲引3号杨（AA）形成的正常雌配子为A，诱导形成染色体加倍的雌配子为AA，北京杨（BB）产生的雄配子为B，青黑杨WT-21的染色体组成为AAB。 【详解】（1）哲引3号杨（AA）形成的正常雌配子为A，诱导形成染色体加倍的雌配子为AA，北京杨（BB）产生的雄配子为B，青黑杨WT-21的染色体组成为AAB。由题干信息可知，A、B分别代表不同来源的一个染色体组，每个染色体组均含有19条染色体，则WT-21体细胞中含有57条染色体，WT-21的花粉空瘪率为44.55%，远高于二倍体，其原因是WT-21体细胞中含有三个染色体组，减数分裂时出现联会紊乱，形成正常配子的比例低。 （2）①对花芽进行固定，应用碱性染料醋酸洋红或者甲紫进行染色，压片制成临时装片，部分观察结果如图2。 ②由图2可知，a处于减数第二次分裂中期，b处理减数第一次分裂中期，正常情况下减数第一次分裂过程中同源染色体的分离会导致染色体数目减半，所以染色体的减半发生在图b→a的过程中。 ③图2d观察到的三分体现象，可能是由于减数分裂I产生的2个次级精母细胞中只有一个进行第二次分裂，另一个不分裂引起的。 11．（23-24高一下·北京西城·期末）学习以下材料, 回答(1) ~ (4) 题。 亲代印记 科学家进行了一项有趣的实验。选DNA序列几乎相同的雌、雄小鼠，体外受精获得多个受精卵。通过显微操作将受精卵中来自精子(卵细胞)的细胞核置换成来自另外一个卵细胞(精子)的细胞核，获得具有两套母本基因组或两套父本基因组的“受精卵”。经培养，这种“单亲”胚胎不能正常发育成小鼠，只有同时具有双亲细胞核的胚胎才能正常发育。 位于小鼠7号染色体某区域的H19基因和Igf2基因控制着胚胎大小及细胞生长，它们的异常表达会导致胚胎发育异常。下图为正常胚胎中 H19基因和Igf2基因转录的调控机制，印记控制区(ICR)是否甲基化决定该区域能否结合增强子阻遏蛋白(CTCF)。在胚胎发育过程中，来自母本7号染色体上的ICR 与CTCF 结合，阻止增强子(E)和Igf2 基因的启动子 (RNA聚合酶的识别和结合区域)结合，但不能阻止E和H19基因的启动子结合，从而使得 Igf2 基因不表达，H19 基因顺利表达。来自父本7号染色体的上述2个基因的表达与之相反。 研究发现，正常胚胎中存着在几百个类似H19基因和 Igf2 基因的调控机制。这种由双亲性别决定的基因功能上的差异被称为亲代印记。亲本在形成下一代卵细胞或精子的过程中，原始生殖细胞经过减数分裂形成配子，父母的染色体会随机分配到配子中。例如某女性形成的卵细胞中染色体上的亲代印记就会有两种可能，一种是来源于母亲的，而另一种是来源于父亲的。这样卵细胞部分染色体上就会载有“错误”的亲代印记，男性产生精子时也会出现相同的问题。那么生物体是如何保证卵细胞或精子能保持印记的正确和稳定呢? 这里面的秘密其实在于亲代印记经历了一次重建的过程。亲代印记在原始生殖细胞形成和成熟的过程中被擦除，新的亲代印记在卵细胞或精子的发育过程中重新建立，以保证精子或卵细胞中的亲代印记总是被正确地建立并遗传给下一代。 (1)“单亲”胚胎和正常胚胎DNA 序列相同，基因表达不同，造成胚胎发育情况不同，这种遗传现象称为 。 (2)在正常发育的胚胎中，来自父本和母本H19基因和Igf2基因的印记控制区的 存在差异，导致表达水平不同。以H19基因和Igf2 基因为例，解释“单亲”胚胎不能正常发育的原因 。 (3)关于亲代印记的说法不正确的是 。 A．亲代印记的本质是DNA 碱基序列改变 B．母源、父源印记基因分别位于X、Y染色体上 C．在原始生殖细胞形成过程中亲代印记被擦除 D．在受精作用过程中重建新的印记 E．男性个体中会出现祖母的亲代印记 F．在减数分裂过程中，不发生等位印记基因分离现象 (4)请阐明亲代印记在亲子代间保持稳定的意义 。 【答案】(1)表观遗传 (2) 甲基化(程度) 如果H19 和Igf2两个基因均来自母本，H19基因就会过量表达，Igf2基因不表达或表达量低；而如果两个基因均来父本，H19基因表达量太低，Igf2基因过量表达，导致胚胎发育异常。 (3)ABDEF (4)维持某些基因的正常表达水平，使受精卵正常发育，物种得以延续 【分析】生物的表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表现型发生可遗传变化的现象。这种现象的出现主要是基因中部分碱基发生了甲基化修饰的结果。 【详解】（1）表观遗传的概念是生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，因此题干中DNA 序列相同，但基因表达不同，这种遗传现象称为表观遗传。 （2）由材料第2段，可知在正常发育的胚胎中，来自父本和母本H19基因和 Igf2基因的印记控制区(ICR)是否甲基化导致表达水平不同。由材料与图片可知，“单亲”胚胎不能正常发育的原因是如果是具有两套母本基因组，这两套基因组中H19基因都在表达，即过表达，这也是异常表达的一种，Igf2基因都不表达，这两种基因都异常表达，所以这样的胚胎不能正常发育；如果是具有两套父本基因组，这两套基因组中H19基因都不表达，Igf2基因过表达，这两种基因都异常表达，所以这样的胚胎不能正常发育。 （3）A、亲代印记的本质是表观遗传，DNA 碱基序列未改变，A错误； B、结合题干信息可知，母源、父源印记基因位于7号染色体上，即位于常染色体上，B错误； C、由材料可知，亲代印记在原始生殖细胞形成和成熟的过程中被擦除，C正确； D、新的亲代印记在卵细胞或精子的发育过程中重新建立，所以不是在受精作用过程中重建新的印记，D错误； E、祖母的卵原细胞形成和成熟过程中亲代印记会被擦除，形成卵细胞在发育过程中重新建立新的亲代印记，所以父亲得到的亲代印记已经与祖母不同了，E错误； F、等位印记基因位于7号同源染色体上，在减数分裂过程中，会随着同源染色体的分离而分离，F错误。 故选ABDEF。 （4）由于亲代印记在形成配子的过程中擦除又重建，使精子和卵细胞中重新正确建立亲代印记。受精卵中同源染色体有一条母源的，一条父源的，保证了印记基因的表达量正常，从而是受精卵发育成正常胚胎，使物种得以延续。 12．（23-24高一下·北京丰台·期末）杂种优势是指杂交子一代在多种表型上优于亲本的现象。水稻（2n＝12）的杂种优势显著，杂交水稻有较高经济价值。 (1)杂交稻的自交后代会发生 ，无法保持亲本的优良性状，种植时需要每年制种。为此，科学家对水稻减数分裂相关基因进行了探索。 (2)B基因与减数分裂有关。研究人员通过基因编辑技术获得基因型为bb的突变品种。显微镜下观察野生型和突变型的水稻花粉母细胞，某时期染色体行为如图1，由此推测B蛋白的功能是 。    (3)除基因B外，科学家又发现与减数分裂有关的基因D和基因R，这三对基因独立遗传。已有实验证据表明bb个体和rr个体不育。科学家通过以下杂交过程获得bbddrr个体。将图2的杂交育种过程补充完整① ；② 。    (4)科学家发现bbddrr个体表现出“有丝分裂代替减数分裂”的现象（MiMe），育性得到恢复。    ①利用流式细胞仪对野生型水稻配子的DNA含量检测结果如图3，请画图表示MiMe水稻配子DNA含量检测结果 。 ②利用转基因技术获得细胞中只含一个标记基因A（位于染色体上）的野生型和MiMe水稻。野生型水稻的配子中，含A基因的配子占比为 。MiMe水稻（bbddrr）配子的基因型为 。 (5)结合上述信息，阐述MiMe水稻在育种中的作用： 。 【答案】(1)性状分离 (2)使同源染色体正常联会 (3) BbDDRr BbDdRr (4)    1/2 Abbddrr (5)MiMe水稻不发生减数分裂，不进行基因重组，能保持杂种优势，无需制种 【分析】减数分裂过程：（1）减数分裂前的间期：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）减数第二次分裂类似有丝分裂过程。 【详解】（1）杂交稻的自交后代会发生性状分离，使得子代的表现型多种多样，无法保持亲本的优良性状，因此需要每年制种。 （2）据图1分析可知，观察野生型和突变型的水稻花粉母细胞，发现野生型水稻的染色体发生同源染色体联会配对，而突变型水稻的染色体发生同源染色体联会配对 ，据此推测B蛋白的功能是促进同源染色体正常联会。 （3） 由于bb个体和rr个体不育，且三对基因独立遗传，故要获得bbddrr个体，故先用BbDDRR与BBDDRr杂交筛选获得①BbDDRr个体，再与BBDdRR个体杂交筛选获得②BbDdRr，再自交，从F2中筛选出双隐性个体（bbddrr）即可。 （4）①野生型水稻为二倍体，配子中染色体数目减半，故配子中DNA含量是体细胞的一半；MiMe水稻发生有丝分裂代替减数分裂的现象，其配子中染色体数目与体细胞相同，故配子中DNA含量与体细胞相同，因此MiMe水稻配子DNA含量检测结果可用下图表示：  。 由于野生型水稻中标记基因A位于染色体上，且只含一个标记基因A，故野生型水稻的配子中，含A基因的配子占比为1/2；由于MiMe水稻（bbddrr）发生有丝分裂代替减数分裂'的现象，且为纯合子，故其配子与体细胞基因型相同，即配子的基因型为Abbddrr。 （5）结合上述信息，MiMe水稻在育种中的作用是：MiMe水稻不发生减数分裂，不进行基因重组，能保持杂种优势，无需制种。 13．（23-24高一下·北京东城·期末）学习以下材料，回答（1）～（5）题。 联会复合体的形成 减数分裂是有性生殖生物配子发生过程中一种特殊分裂方式。为实现减数分裂过程中同源染色体的精确分离，需要在同源染色体之间建立稳定的物理连接，这主要依赖于同源染色体联会时联会复合体（SC）的形成以及同源染色体间的互换，而SC的正常形成对减数分裂过程中染色体互换又有着必不可少的支持和调控作用。 SC是减数分裂过程中的一种非永久性拉链状蛋白复合物，由两条平行排列的侧轴和位于侧轴之间的中央区域组成（图1）。中央区域由中轴和横向纤维组成，中轴位于SC中央，而横向纤维则位于中轴两侧，并将中轴和侧轴连接在一起。 SC的组装起始于侧轴的形成。进入减数分裂后，黏连蛋白首先开始在染色体上组装，使染色体出现环状结构。侧轴蛋白S2随后被募集到黏连蛋白所在区域，通过其羧基端（C端）的卷曲螺旋结构与S3互作进而募集S3，侧轴蛋白向两侧延伸，最终形成贯穿整条染色体的侧轴。 侧轴形成后，同源染色体发生配对，在配对区域，SC的中央区域开始组装。首先是横向纤维S1的组装，早期研究认为，S1通过其C端与S2的C端卷曲螺旋结构互作而被募集，而在新近实验中发现，S2敲除小鼠中的S1依然可以被募集到黏连蛋白上，超高分辨显微镜的观察结果（图2）也显示了类似的结果。S1被募集后，E1等中轴蛋白陆续被募集，最终形成完整的SC。 SC作为减数分裂染色体行为的结构基础，其相关蛋白的突变往往会导致减数分裂异常，从而诱发减数分裂停滞、配子无法产生和不孕不育。解析SC的结构和功能，为SC异常所致人类不孕不育的诊治带来新希望。 (1)SC是 期形成的，对染色体互换有着必不可少的支持和调控作用。 (2)从文中可以推知，若S2蛋白C端的卷曲螺旋结构被破坏，可能引发的直接结果是 。 (3)依据文中信息推测，S1可能通过与 结合被募集，图2中证明这一推测的依据是 。 (4)SC作用完成后会逐渐降解，若某个精母细胞中的SC没有降解，可能会导致 ，进而会形成 个异常的精子。 (5)SC相关蛋白的突变往往会导致减数分裂异常进而引起不孕不育，结合文本信息分析，以下情况可能会引起个体不孕不育的是______。 A．S1基因所在染色体片段发生互换 B．S2蛋白无法被水解 C．S3基因所在染色体片段缺失 D．E1基因发生碱基对缺失 【答案】(1)减数分裂I前 (2)S3不能被募集，侧轴无法形成 (3) 黏连蛋白 S1的C端更多地定位于黏连蛋白所在的区域 (4) 减数分裂I后期同源染色体无法分离 4 (5)BCD 【分析】1、RNA的基本组成单位是核糖核苷酸，核糖核苷酸由一分子磷酸、一分子核糖，一分子含氮碱基组成，四种碱基分别是A、U、C、G。 2、同源染色体：减数第一次分裂前期，配对的两条染色体，形状和大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方，叫做同源染色体。 3、同源染色体两两配对的现象叫做联会。由于每条染色体都含有两条姐妹染色单体，因此，联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫做四分体。 【详解】（1）根据题意，SC为联会复合体，形成于同源染色体联会时，因此形成于减数分裂I前。 （2）从文中可以推知，S2被募集到黏连蛋白所在区域，通过其羧基端（C端）的卷曲螺旋结构与S3互作进而募集S3，侧轴蛋白向两侧延伸，最终形成贯穿整条染色体的侧轴，因此若S2蛋白C端的卷曲螺旋结构被破坏，可能引发的直接结果是S3不能被募集，侧轴无法形成。 （3）根据题意，S2敲除小鼠中的S1依然可以被募集到黏连蛋白上，依据文中信息推测，S1可能通过与黏连蛋白结合被募集，图2中S1-C曲线更多的与黏连蛋白的曲线相重合，证明这一推测的依据是S1的C端更多地定位于黏连蛋白所在的区域。 （4）根据题意，SC作用与同源染色体的配对有关，因此若某个精母细胞中的SC没有降解，则减数分裂I后期同源染色体无法分离，进行导致形成4个异常的精子。 （5）A、S1基因所在染色体片段发生互换，是同源染色体的互换，并不会导致个体的不孕不育，A不符合题意； B、C、D、SC是减数分裂过程中的一种非永久性拉链状蛋白复合物，因此在减数分裂中SC蛋白的水解也是减数分裂正常进行的条件，如果S2蛋白无法被水解，则同源染色体不能正常分离，S3基因所在染色体片段缺失，E1基因发生碱基对缺失，都会导致SC不能正常组装，进而影响减数分裂，BCD符合题意。 故选BCD。 14．（23-24高一下·北京房山·期末）20世纪50年代，科研工作者们受到达尔文进化思想的启发，广泛开展了人工动植物育种研究。通过人工创造变异并选育优良的新品种，这一过程被形象地称为“人工进化”。 (1)六倍体高加索三叶草（6n=48）具有很强的抗旱、抗寒能力，但固氮能力差；而四倍体白三叶草（4n=32）具有强固氮能力。为培育出兼具强抗逆性和强固氮能力的三叶草新品种，科学家以高加索三叶草为母本，白三叶草为父本进行杂交。 ①进行人工杂交时，需要在开花前去除高加索三叶草花内未成熟的 并套袋，再授以白三叶草的花粉。 ②杂交后代F1中有 个染色体组，F1高度不育，其原因是在减数分裂过程中 ，这说明高加索三叶草和白三叶草存在 。为进一步获得可育的杂种植株，可用 处理F1的幼苗。 (2)已知在某三叶草种群中，亲代基因型AA占24%，Aa占72%，aa占4%，它们随机交配，则F1中A的基因频率为 。假如这三种基因型的个体在某一环境中的生存能力或竞争能力为AA=Aa＞aa，则在长期的选择过程中，A和a的基因频率会有改变，请在图中绘出A基因频率变化的大致趋势 。 (3)与自然界的生物进化一样，“人工进化”过程的实质也是 。 【答案】(1) 雄蕊 5 同源染色体联会紊乱 生殖隔离 秋水仙素 (2) 60% (3)种群基因频率的改变 【分析】种群的基因型频率计算种群基因频率的方法是：显性基因的基因频率=显性纯合子的基因型频率+杂合子基因型频率的一半；隐性基因的基因频率=隐性纯合子的基因型频率+杂合子基因型频率的一半。 【详解】（1）进行人工杂交时，为了避免自花传粉，需要在开花前，去除高加索三叶草花内未成熟的雄蕊并套袋，来作母本，再授以白三叶草的花粉。以高加索三叶草（6n=48）为母本（配子中三个染色体组），白三叶草（4n=32）为父本（配子中两个染色体组），进行杂交，后代F1中有5个染色体组，但F1高度不育，其原因是同源染色体联会紊乱，几乎无法产生后代，这说明高加索三叶草和白三叶草存在生殖隔离，秋水仙素可以抑制纺锤体的形成，导致染色体加倍，所以为进一步获得可育的杂种植株，可用秋水仙素处理F1种子或幼苗。 （2）已知在某三叶草种群中，亲代基因型AA占24%，Aa占72%，aa占4%，则A的频率为24%+72%×1/2=60%，a的频率为4%+72%×1/2=40%，随机交配，A的频率不变，则F1中A的基因频率为60%。三种基因型的个体在某一环境中的生存能力或竞争能力为AA=Aa＞aa，则aa个体就会减少，导致A基因频率会逐渐增加，a的基因频率会逐渐减少，A基因频率变化的可能趋势如下：  。 （3）“人工进化”和自然界生物进化一样，实质都是种群基因频率的改变。 15．（23-24高一下·北京西城·期末）研究者发现一株雄性不育突变玉米m，对其雄性不育的原因进行了研究。 (1)将 m 与野生自交系玉米（一直通过自交繁育的品系）杂交，后代育性正常与雄性不育比例为1：1，说明m为杂合子，判断的理由是 。 (2)观察野生型玉米（2n=20）和m的花粉母细胞减数分裂过程，结果如图1，在野生费玉米减数分裂的终变期，可观察到10 个 ，随后进行两次分裂形成四个子增胞。在m中，粗线期之后染色体聚集并逐渐变成致密的染色质团，减数分裂被抑制，    (3)定位突变基因后进行测序，发现INVAN6 基因序列发生了变化，如图2所示。与野生型相比，突变基因发生了碱基对的 。 (4)INVAN6 基因编码一种酶（INVAN6） 。研究者对野生型和突变型 INVAN6的活性进行了测定。将等量的两种酶分别与一定量的二糖进行混合，测定底物和产物的量，结果如图3。    根据图3结果推测，INVAN6 功能是 。INVAN6基因突变使INVAN6蛋白功能 ，破坏了花粉母细胞的糖代谢和信号传导，影响了花粉的正常发育。 (5)揭示突变株m雄性不育的原因，还需要做进一步研究。请举出一个需要研究的问题 。 【答案】(1)野生自交系玉米为纯合子，子代出现分离比 (2)四分体 (3)替换 (4) 将蔗糖分解成葡萄糖和果糖 改变 (5)突变体减数第一次分裂前期被抑制是否与INVAN6 基因突变有关 【详解】（1）野生自交系玉米为纯合子，m与野生自交系玉米杂交，后代育性正常与雄性不育比例为1：1，说明m为杂合子。 （2）由题知2n=10，减Ⅰ前期的终变期出现10个四分体。 （3）由图2可知，不育植株是碱基G被A替换。 （4）由图3可知，与野生型相比，突变型不能把蔗糖分解成果糖和葡萄糖，所以INVAN6 功能是分解蔗糖，INVAN6基因突变使INVAN6控制的酶失活。 （5）由题可知，突变体不育是减数第一次分裂前期被抑制造成的，而INVAN6 基因突变导致突变体糖代谢改变，所以需要进一步研究突变体减数第一次分裂前期被抑制是否与INVAN6 基因突变有关。 16．（23-24高一下·北京·期末）已知黑腹果蝇的性别决定方式为XY型，偶然出现的XXY个体为雌性可育。黑腹果蝇长翅（A）对残翅（a）为显性，红眼（B）对白眼（b）为显性。现有两组杂交实验结果如下： 请回答下列问题： (1)理论上预期实验①的F₂基因型共有 种，其中雌性个体中表现上图甲性状的概率为 ，雄性个体中表现上图乙性状的概率为 。 (2)实验②F₁中出现了1只例外的白眼雌蝇，请分析： Ⅰ．若该蝇是基因突变导致的，则该蝇的基因型为 。 Ⅱ．若该蝇是亲本减数分裂过程中X染色体未分离导致的，则该蝇产生的配子为 。 Ⅲ．检验该蝇产生的原因可用表现型为 的果蝇与其杂交。 【答案】(1) 12 0 3/8 (2) （Aa）XᵇXᵇ XᵇXᵇ、Y或Xᵇ、XᵇY 红眼雄蝇 【分析】据题图分析可知，实验①和②互为正交和反交，实验①中F1分别为AaXBY（长翅红眼♂）、AaXBXb（长翅红眼♀），实验②中正常情况下F1分别为AaXbY（长翅白眼♂）、AaXBXb（长翅红眼♀），据此分析。 【详解】（1）据分析可知，实验①中F1分别为AaXBY、AaXBXb，雌雄相互交配所得F2的基因型种类为3×4=12种。F2的雌性个体中不会出现XbXb个体，故表现甲性状即残翅白眼的概率是0；雄性个体中表现乙性状即长翅红眼的概率为3/4×1/2=3/8。 （2）据分析可知，只考虑眼色，实验②中F1分别为XBXb（长红♀）、XbY（长白♂），因此：I、若F1中出现的长翅白眼♀果蝇是基因突变导致的，则其基因型应为XbXb；II、若F1中出现的长翅白眼♀果蝇是亲本减数分裂过程中X染色体未分离导致的，则其基因型应为XbXbY，该果蝇经减数分裂产生的配子有XbXb、Y、Xb、XbY。III、若要鉴别F1中出现的长翅白眼♀果蝇基因型是XbXb还是XbXbY，则应选择某一雄性果蝇与之杂交；若选择XbY，则子代无论雌雄都表现为白色，因此，应该用表现型为红色的雄蝇进行杂交。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$