内容正文:
专题03 减数分裂图像辨析(包含有丝分裂)
(4大常考题型+通关测试)
1.(2025·甘肃·高考真题)某动物(2n=4)的基因型为AaBb,有一对长染色体和一对短染色体。A/a和B/b基因是独立遗传的,位于不同对的染色体上。关于该动物的细胞分裂(不考虑突变),下列叙述错误的是( )
A.图①、②、③和④代表减数分裂Ⅱ后期细胞,最终形成Ab、aB、AB和ab四种配子
B.同源染色体分离,形成图⑤减数分裂Ⅰ后期细胞,进而产生图①和②两种子细胞
C.非姐妹染色单体互换,形成图⑥减数分裂Ⅰ后期细胞,进而产生图③和④两种子细胞
D.图⑦代表有丝分裂后期细胞,产生的子代细胞在遗传信息上与亲代细胞保持一致
2.(2025·北京·高考真题)用于啤酒生产的酿酒酵母是真核生物,其生活史如图。
下列叙述错误的是( )
A.子囊孢子都是单倍体
B.营养细胞均无同源染色体
C.芽殖过程中不发生染色体数目减半
D.酿酒酵母可进行有丝分裂,也可进行减数分裂
3.(2025·江苏·高考真题)图示二倍体植物形成2n异常配子的过程,下列相关叙述错误的是( )
A.甲细胞中发生过染色体交叉互换
B.乙细胞中不含有同源染色体
C.丙细胞含有两个染色体组
D.2n配子是由于减数第一次分裂异常产生的
4.(2024·广西·高考真题)水稻(2N=24)是我国主要粮食作物之一,研究发现水稻S1和S2基因与花粉正常发育相关。科研人员将野生型和双突变型(S1和S2基因突变)的花粉母细胞进行染色,观察得到如图的减数分裂Ⅰ过程。下列说法正确的是( )
A.图(e)中出现明显的染色体,可知该时期是减数分裂Ⅰ后期
B.水稻的1个花粉母细胞完成减数分裂,只产生1个子代细胞
C.野生型水稻减数分裂Ⅰ过程,产生的子代细胞含有6条染色体
D.S1和S2基因可通过控制同源染色体的联会,进而影响花粉发育
5.(2024·江苏·高考真题)图示哺乳动物的一个细胞中部分同源染色体及其相关基因。下列相关叙述错误的有( )
A.有丝分裂或减数分裂前,普通光学显微镜下可见细胞中复制形成的染色单体
B.有丝分裂或减数分裂时,丝状染色质在纺锤体作用下螺旋化成染色体
C.有丝分裂后期着丝粒分开,导致染色体数目及其3对等位基因数量加倍
D.减数分裂Ⅰ完成时,能形成基因型为MmNnTt的细胞
题型突破01 减数分裂相关概念
1.如图表示一个四分体的互换过程,则下列叙述不正确的是( )
A.互换发生在同源染色体上的姐妹染色单体之间
B.一个四分体含有2条同源染色体,4条染色单体,4个DNA分子
C.四分体发生互换的前提是同源染色体配对
D.人的初级精母细胞在减数分裂过程中可形成23个四分体
2.下列关于减数分裂的叙述,错误的是( )
A.是一种特殊的有丝分裂 B.发生在有性生殖的生物体内
C.减数分裂过程中出现联会 D.子细胞染色体数目不变
3.某高等动物体细胞的染色体数目为2N,下列关于该高等动物减数分裂的叙述,正确的是( )
A.细胞内染色体在减数分裂前期Ⅰ配对,着丝粒在后期Ⅰ分裂
B.减数分裂的结果是染色体数目减半,核DNA分子数目不变
C.同源染色体分离,分别进入两个子细胞中,导致染色体数目减半
D.减数分裂后期Ⅱ细胞内染色体数目为2N,形态与体细相同
题型突破02 减数分裂图形识别
4.基因型为YyGg的雄性果蝇(2n=8)体内,一个精原细胞所有核DNA分子的一条链均被32P标记,在含31P的培养液中进行减数分裂,观察到图示细胞,不考虑突变。下列叙述错误的是( )
A.该细胞形成过程中一定发生了基因重组
B.该细胞中含有32P的DNA分子可能为2个
C.该细胞形成精细胞DNA中可能不含有32P
D.该精原细胞经减数分裂最终产生4种配子
5.下图表示某种动物不同个体的某些细胞分裂过程,下列相关说法不正确的是( )
A.甲、丙两细胞都发生了基因自由组合
B.图中的细胞均处于细胞分裂后期
C.可属于卵原细胞分裂过程的是甲、乙、丁
D.乙、丁的染色体数都是体细胞的一半
6.下图是光学显微镜下拍摄的百合(2n=24)减数分裂不同时期的图像。下列说法正确的( )
A.观察前取百合的根尖解离、漂洗、甲紫染色后,制成临时装片
B.图戊中,细胞内没有同源染色体和染色单体
C.等位基因的分离只会发生在图己中,不会发生在图丙中
D.图甲细胞中有12个四分体,核DNA分子数为精细胞的4倍
题型突破03 分裂相关曲线
7.图1和图2表示某种生物(2n)同一次细胞分裂过程,请据图分析下列表述错误的是( )
A.图1中段上升的原因是细胞内发生了DNA复制
B.图1中发生段变化的原因是染色体的着丝粒分裂
C.图1中段整段都含有同源染色体,图2中段整段都不含同源染色体
D.图1中段整段都含有姐妹染色单体,图2中段整段都不含姐妹染色单体
8.如图表示人体某细胞分裂过程中核DNA含量的变化曲线,据图分析正确的是( )
A.a阶段的细胞为精原细胞,b阶段表示减数分裂
B.IJ段细胞中可能存在两个染色体组及同源染色体
C.DE段与HI段的变化均导致染色体数目较体细胞中减半
D.基因的自由组合一定发生于GH段,该段对应的纵坐标值为92
9.图1表示基因型为AaXBXb的生物体某个细胞的分裂过程中,某种物质或结构数量变化的相关模式图,图2表示图1过程某些时期细胞内染色体、染色单体和核DNA的数量关系。下列相关叙述正确的是( )
A.图1还可表示细胞内染色体组数在细胞分裂不同时期的变化
B.图2的I时期细胞中无姐妹染色单体,可能位于图1的AB段、CD段、HI段
C.若该细胞核DNA双链均被32P标记,在图1过程中HI段的着丝粒分裂前,细胞中的每条染色体上都有32P标记,分裂结束后至少有4个子细胞带32P标记
D.若该细胞经过分裂最终形成一个基因型为aXBXb的子细胞,则一定是后期I同源染色体未分离导致
题型突破04 减数分裂异常
10.某二倍体高等动物(2n=6)雄性个体的基因型为AaBb,其体内某细胞处于细胞分裂某时期的示意图如下。下列叙述正确的是( )
A.形成该细胞过程中发生了基因突变和染色体变异
B.该细胞含有3个染色体组,6条染色体,12个DNA分子
C.该细胞的中心体在减数分裂I前期复制并移向两极
D.该细胞分裂形成的配子的基因型为aBX、aBxA、AbY、bY
11.儿童克罗恩病是由嵌合8号染色体三体(简称“8三体”)引起的,是罕见的常染色体异常综合征,现有一患者,其基因型如图所示,其父亲的基因型为tt,其母亲的基因型为Tt,导致该患者染色体异常最可能的原因是( )
A.卵母细胞减数分裂Ⅱ后期异常
B.卵母细胞减数分裂Ⅰ后期异常
C.精母细胞减数分裂Ⅰ后期异常
D.精母细胞减数分裂Ⅱ后期异常
12.一对基因型为XaXa(色盲女性)与XAY的夫妇,生一个性染色体组成为XXY的男孩。不可能的原因是亲本( )
A.形成卵细胞的过程中,减数第一次分裂中同源染色体XX没分离
B.形成卵细胞的过程中,减数第二次分裂中X的染色单体没有分离
C.形成精细胞的过程中,减数第一次分裂中同源染色体XY没有分离
D.形成精细胞的过程中,减数第二次分裂中X的染色单体没有分离
建议时间:30分钟
一、单选题
1.下图为普通水稻(体细胞含12对同源染色体)花粉母细胞减数分裂不同时期的显微图像。对观察结果的分析,正确的是( )
A.减数分裂中出现的顺序依次为③①②④
B.图像①④时期的细胞中出现四分体
C.同源染色体分离发生在图像①对应的时期
D.图像②的每个子细胞中不含同源染色体
2.如图为人体细胞正常分裂时有关物质或结构数量变化的曲线,下列分析正确的是( )
A.若曲线表示有丝分裂过程中每条染色体上DNA数目变化的部分曲线,则n等于1
B.若曲线表示减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ过程染色体组数变化的部分曲线,则n等于2
C.若曲线表示减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ过程核DNA数目变化的部分曲线,则2n等于46
D.若曲线纵轴表示同源染色体数目变化情况,则a→b可能存在细胞质不均等分裂
3.如图1是某种二倍体动物的细胞分裂示意图(局部),三个细胞均来自同一动物个体;图2是该动物某种细胞分裂过程中染色体组数的变化曲线。下列相关叙述错误的是( )
A.图1中甲细胞的前一时期可能出现同源染色体两两配对的现象
B.图1中乙含有4个染色体组,可能会发生等位基因的分离
C.图2中的cd段只能对应图1中的乙细胞
D.图2中的cd段细胞内的核DNA分子数为4m
4.下列关于染色体和核DNA分子关系的叙述,正确的是( )
A.核DNA分子数目加倍时,染色体数目也加倍
B.染色体数目减半时,核DNA分子数目不变
C.染色体数目加倍时,核DNA分子数目也加倍
D.染色体复制时,核DNA分子也复制
5.某动物精原细胞的染色体数为2n,图中①~⑤代表该动物精巢的不同细胞中染色体数、染色单体数和DNA分子数的数量关系。下列叙述中正确的是( )
A.在③所示的细胞中可能会发生非同源染色体的自由组合
B.在④所示的细胞中存在同源染色体
C.在⑤所示的细胞中可能会发生四分体中非姐妹染色单体的互换
D.减数分裂的过程可表示为⑤→③→②→①
6.如图是某基因型为TtRr的动物睾丸内细胞进行分裂时细胞内同源染色体对数的变化曲线,下列叙述正确的是( )(假定不发生基因突变和交叉互换)
A.处于AF段的细胞是初级精母细胞,处于FI段的细胞是次级精母细胞
B.若该动物产生基因组成为Ttr的配子,则分裂异常发生在FG段
C.同一精原细胞分裂形成的细胞在HI段基因型不同,分别是TR和tr
D.AF段所对应的细胞无同源染色体,FG段所对应的细胞能发生同源染色体联会
7.如图所示,①~⑦分别代表某小鼠体内处于不同时期的细胞中染色体数与核DNA分子数的数量关系。下列相关分析正确的是( )
A.图中肯定不含同源染色体的细胞有①②③
B.细胞④⑤仅表示有丝分裂前的间期DNA正在复制
C.图中肯定不含姐妹染色单体的细胞有①③⑦
D.可能出现四分体的细胞是⑥⑦
8.下图为某雄果蝇的初级精母细胞进行减数分裂时,处于不同阶段(I~V)细胞中的相关物质(①~③)的数量。据图分析不正确的是( )
A.①③分别表示细胞中的染色体和核DNA
B.处于I、Ⅳ的细胞都不含有同源染色体
C.处于Ⅱ、Ⅲ的细胞都可能含有两条Y染色体
D.处于Ⅱ的细胞中可能含有4个四分体,16条染色单体
9.下图是某生物体内某个细胞连续变化的过程图。下列说法错误的是( )
A.该生物是雄性动物
B.丙细胞可能是次级卵细胞
C.图示涉及两种分裂方式和至少三次细胞分裂
D.甲细胞中具有4对同源染色体
10.下图是某种植物细胞减数分裂过程中几个特定时期的显微照片(放大400倍)。相关叙述正确的是( )
A.甲中四分体中的非姐妹染色单体能发生互换
B.乙中每条染色体的着丝粒分裂
C.丙中正在进行染色体复制
D.丁中同源染色体分离
二、多选题
11.下图表示细胞有丝分裂或减数分裂过程中有关物质或结构的数量关系,下列有关叙述正确的是( )
A.若纵坐标是同源染色体的对数,则该曲线可表示有丝分裂
B.若纵坐标是染色体数且AB段核DNA数是染色体数的两倍,则该曲线表示有丝分裂
C.若纵坐标是染色单体数,则该曲线只能表示减数分裂
D.若纵坐标是每条染色体的DNA含量,则该曲线可以表示有丝分裂或减数分裂
12.某哺乳动物卵原细胞形成卵细胞的过程中,某时期的细胞如图所示,其中①~④表示染色体,a~h表示染色单体。下列叙述不正确的是( )
A.图示细胞为次级卵母细胞,所处时期为减数分裂Ⅱ前期
B.①与②的分离发生在减数分裂Ⅰ后期,③与④的分离发生在减数分裂Ⅱ后期
C.该细胞的染色体数与核DNA分子数相等
D.a和e同时进入一个卵细胞的概率为1/16
13.下图1表示基因型为AaXBXb的生物体某个细胞的分裂过程中某种物质或结构数量变化的相关模式图,图2表示图1过程某些时期细胞内染色体、染色单体和核DNA的数量关系。下列相关叙述错误的是( )
A.该生物的体细胞中染色体数目为4
B.图1呈现的是细胞内染色体组数在细胞分裂不同时期的变化
C.图1的CD段对应图2的II时期,图2的I时期对应图1的FG段
D.若该细胞经历图1过程形成8个子细胞,其中有一个基因型为aXBXb,则其他7个子细胞的基因型可能有4种
14.下图1为某雄性动物的细胞进行某种分裂时的图像,下图2是细胞分裂过程中的相关曲线。下列有关叙述正确的有( )
A.图1细胞分裂方式为减数分裂,图2中AB段可发生基因突变
B.获得图1所示图像须对材料进行解离、漂洗、染色、制片
C.细胞①对应图2的FG段,HI过程中染色体数目不完全相同
D.图1照片和图2曲线分别构建出的是物理模型和数学模型
15.蝗虫的染色体较大且数量较少(雄性2n=23,XO;雌性2n=24,XX)。兴趣小组同学以蝗虫精巢中精小管为材料观察细胞的减数分裂,得到不同时期的分裂图像,如图。相关叙述错误的是( )
A.图示细胞分裂图像的正确排序为⑤①④③②⑥
B.正常分裂时,图②⑥细胞中移向两极的染色体数目和形态相同
C.图④细胞中含11个四分体,46个核DNA分子
D.图④每个细胞中的染色体数是图⑥每个细胞中的两倍
三、解答题
16.用光学显微镜观察基因型为AaXBXb的某动物器官切片后,绘制了如图所示甲、乙、丙三细胞分裂示意图(仅展示部分染色体),图丁表示该动物在发育过程中细胞内染色体数目的变化曲线。回答下列问题:
(1)若图甲、乙、丙是一个细胞连续分裂过程中三个时期示意图,那么这三个时期发生的先后顺序是 ,甲所示细胞的名称是 。简述乙图和丙图细胞中染色体的共同点有 (答出两点即可)。
(2)图甲绘制了 条姐妹染色单体。图乙细胞分裂产生的两个子细胞的基因型是 。
(3)图丁中姐妹染色单体分离发生在 (填数字标号)阶段。在细胞水平上解释a过程与c过程产生的子细胞染色体数不同的原因是 。
17.细胞的增殖是细胞一个重要的生命历程,也是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。请根据有关知识回答下列问题:
(1)假设某高等雄性动物的一个细胞分裂如图②,此细胞中有 条染色体, 个DNA分子;其基因A、a、B、b分布如图,此细胞产生Ab配子的几率是 。
(2)图③是某高等雌性动物体内的一个细胞,它的名称是 ,在分裂形成此细胞的过程中,细胞内有 个四分体。
(3)下图表示某高等雄性动物细胞在减数分裂过程中,4个不同时期的细胞核内相关物质和结构的数量变化。
①图中a表示 ,b表示 。
②在图中的4个时期中,细胞中含有同源染色体的时期有 (填图中时期序号),处于时期Ⅲ的细胞名称是 ,分裂产生的子细胞名称是 。
18.研究人员在对猪(2N=38)的卵原细胞减数分裂的研究过程中发现,基因Chk1的表达对猪细胞的减数分裂起调控作用。下图甲为某猪细胞分裂过程中某时期的示意图(部分染色体),图乙为该猪的某个细胞连续分裂过程中染色体数目变化曲线,回答下列问题:
(1)图甲细胞所处的时期是 。
图乙中表示减数分裂过程是 (填“①”或“③”)。图乙中,②过程所代表的是 。
(2)图甲所示细胞的实际染色体数目是 ,该细胞分裂所得子细胞染色体数目是 。研究猪基因组计划时需要测定 条染色体上的DNA序列。
(3)研究发现抑制Chk1基因的表达,能够正常形成纺锤体,但是同源染色体不发生分离。说明抑制Chk1基因的表达将导致卵原细胞的减数分裂停滞在 (填文字)期。
19.图甲是高等动物(2N=4)细胞分裂的6个示意图;图乙表示人类生殖和发育过程中细胞的染色体数目变化曲线。请分析回答下列问题:
(1)图甲A—G中,属于有丝分裂分裂期的图像是 ,多数情况下,不可能在同一个个体内进行的图像是 。图乙中A—B细胞染色体数目减半的原因是 。
(2)图甲中A细胞的名称是 ,其形成的子细胞的名称是 。
(3)减数分裂过程中,自由组合定律发生在图乙中的时间段是 ,E—F段表示的细胞分裂方式是 。
(4)图乙中D—E发生的现象叫 。
20.图1和图2分别表示某动物(2n=4)体内细胞不同时期细胞内染色体、染色单体和DNA含量的关系及细胞分裂图像,请分析回答:
(1)根据图2哪个图可以判断该生物性别为雌性: 。
(2)图2中具有同源染色体的细胞是 ,染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数=1∶2∶2的细胞是 。图2中甲产生的子细胞可继续进行的分裂方式是 。
(3)图1中a、b、c柱表示核DNA数量变化的是 。细胞分裂中姐妹染色单体分开可能对应图1中 和图2中 图像对应时期(图1用I、II、III、IV表示,图2用甲、乙、丙表示)。
(4)该动物正常体细胞中染色体数目是 条。图2中乙发生的染色体行为是 ,这也是孟德尔遗传定律的细胞学基础。
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专题03 减数分裂图像辨析(包含有丝分裂)
(4大常考题型+通关测试)
1.(2025·甘肃·高考真题)某动物(2n=4)的基因型为AaBb,有一对长染色体和一对短染色体。A/a和B/b基因是独立遗传的,位于不同对的染色体上。关于该动物的细胞分裂(不考虑突变),下列叙述错误的是( )
A.图①、②、③和④代表减数分裂Ⅱ后期细胞,最终形成Ab、aB、AB和ab四种配子
B.同源染色体分离,形成图⑤减数分裂Ⅰ后期细胞,进而产生图①和②两种子细胞
C.非姐妹染色单体互换,形成图⑥减数分裂Ⅰ后期细胞,进而产生图③和④两种子细胞
D.图⑦代表有丝分裂后期细胞,产生的子代细胞在遗传信息上与亲代细胞保持一致
【答案】C
【分析】基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】A、对于图①、②、③和④,观察染色体形态,无同源染色体且着丝粒分裂,属于减数分裂Ⅱ后期细胞,但该动物为雄性(从图⑤、⑥细胞质均等分裂可判断),经过减数分裂Ⅱ产生的是精细胞,经减数分裂最终形成Ab、aB、AB和ab四种精细胞(不考虑突变),A正确;
B、观察图⑤,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,细胞质均等分裂,这是减数分裂Ⅰ后期细胞(雄性),其产生的子细胞为次级精母细胞,图①和②符合次级精母细胞减数分裂Ⅱ后期的情况,所以能产生图①和②两种子细胞,B正确;
C、观察图⑥,非姐妹染色单体互换发生在减数分裂Ⅰ前期,形成图⑥减数分裂Ⅰ后期细胞(同源染色体分离),其产生的子细胞为次级精母细胞,到达减数分裂Ⅱ后期时一个细胞的一条染色体上含有基因A和B,另一条染色体上含有基因a和B,另一个细胞的一条染色体上含有基因A和b,另一条染色体上含有基因a和b,不符合图③和④,C错误;
D、分析图⑦,有同源染色体且着丝粒分裂,这代表有丝分裂后期细胞,有丝分裂产生的子代细胞在遗传信息上与亲代细胞保持一致,D正确。
故选C。
2.(2025·北京·高考真题)用于啤酒生产的酿酒酵母是真核生物,其生活史如图。
下列叙述错误的是( )
A.子囊孢子都是单倍体
B.营养细胞均无同源染色体
C.芽殖过程中不发生染色体数目减半
D.酿酒酵母可进行有丝分裂,也可进行减数分裂
【答案】B
【分析】1、减数分裂中染色体数目变化: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。减数分裂中染色体数目的变化规律是:2n(减数第一次分裂)→n(减数第二次分裂前期、中期)→2n(减数第二次分裂后期)→n(减数第二次分裂结束)。
2、有丝分裂中染色体数目变化规律:2n(分裂间期)→2n(前期、中期)→(2n→4n)(后期)→2n(末期有丝分裂结束)。
【详解】A、子囊孢子是酿酒酵母在减数分裂后形成的孢子,减数分裂的结果是产生单倍体的细胞,因此子囊孢子是单倍体,A正确;
B、酿酒酵母的生活史包括单倍体(n)和二倍体(2n)阶段,单倍体营养细胞无同源染色体,二倍体营养细胞(由细胞核融合形成)有同源染色体,B错误;
C、芽殖是酿酒酵母的无性繁殖方式,属于有丝分裂,有丝分裂结果染色体数目不变,C正确;
D、酿酒酵母的生活史包括无性繁殖(芽殖,属于有丝分裂)和有性繁殖(减数分裂形成子囊孢子),D正确。
故选B。
3.(2025·江苏·高考真题)图示二倍体植物形成2n异常配子的过程,下列相关叙述错误的是( )
A.甲细胞中发生过染色体交叉互换
B.乙细胞中不含有同源染色体
C.丙细胞含有两个染色体组
D.2n配子是由于减数第一次分裂异常产生的
【答案】D
【分析】减数分裂过程:(1)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两侧;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。(2)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、观察,从甲细胞中同源染色体的非姐妹染色单体的颜色可知,发生过染色体交叉互换,A正确;
B、乙细胞是减数第一次分裂后的子细胞,此时同源染色体已经分离,所以乙细胞中不含有同源染色体,B正确;
C、丙细胞中的染色体可以分为形态、大小相同的两组,所以丙细胞含有两个染色体组,C正确;
D、从图中看到,2n 配子是由于减数第二次分裂后期姐妹染色体单体分开后没有正常分开导致,D错误。
故选D。
4.(2024·广西·高考真题)水稻(2N=24)是我国主要粮食作物之一,研究发现水稻S1和S2基因与花粉正常发育相关。科研人员将野生型和双突变型(S1和S2基因突变)的花粉母细胞进行染色,观察得到如图的减数分裂Ⅰ过程。下列说法正确的是( )
A.图(e)中出现明显的染色体,可知该时期是减数分裂Ⅰ后期
B.水稻的1个花粉母细胞完成减数分裂,只产生1个子代细胞
C.野生型水稻减数分裂Ⅰ过程,产生的子代细胞含有6条染色体
D.S1和S2基因可通过控制同源染色体的联会,进而影响花粉发育
【答案】D
【分析】减数分裂:细胞连续分裂两次,而染色体在整个过程只复制一次的细胞分裂方式。
【详解】A、图e中双突变型花粉母细胞没有出现明显的染色体,不是减数分裂Ⅰ后期,A错误;
B、水稻一个花粉母细胞经过减数分裂形成4个子代细胞,B错误;
C、水稻染色体数目为2N=24,经过减数分裂,染色体数目减半,子代细胞含有12条染色体,C错误;
D、从图汇总看出双突变型花粉发育异常,而减数分裂Ⅰ主要是同源染色体联会和分离,所以S1和S2基因可通过控制同源染色体的联会,进而影响花粉发育 ,D正确。
故选D。
5.(2024·江苏·高考真题)图示哺乳动物的一个细胞中部分同源染色体及其相关基因。下列相关叙述错误的有( )
A.有丝分裂或减数分裂前,普通光学显微镜下可见细胞中复制形成的染色单体
B.有丝分裂或减数分裂时,丝状染色质在纺锤体作用下螺旋化成染色体
C.有丝分裂后期着丝粒分开,导致染色体数目及其3对等位基因数量加倍
D.减数分裂Ⅰ完成时,能形成基因型为MmNnTt的细胞
【答案】ABC
【分析】在细胞分裂过程中,染色质会在特定时期螺旋化形成染色体。有丝分裂和减数分裂是细胞分裂的重要方式,涉及染色体的行为和基因的遗传规律。
【详解】A、在有丝分裂或减数分裂前的间期,染色质进行复制,但此时形成的染色单体在普通光学显微镜下不可见,A错误;
B、纺锤体的作用是牵引染色体运动,而不是使丝状染色质螺旋化成染色体,染色质螺旋化是自身的变化,B错误;
C、有丝分裂后期着丝粒分开,姐妹染色单体分离,导致染色体数目加倍,但基因数量不变,C错误;
D、在减数分裂Ⅰ前期,同源染色体的非姐妹染色单体可能会发生交叉互换,增加了配子基因组合的多样性,所以减数分裂Ⅰ完成时能形成能形成基因型为MmNnTt的细胞,D正确。
故选ABC。
题型突破01 减数分裂相关概念
1.如图表示一个四分体的互换过程,则下列叙述不正确的是( )
A.互换发生在同源染色体上的姐妹染色单体之间
B.一个四分体含有2条同源染色体,4条染色单体,4个DNA分子
C.四分体发生互换的前提是同源染色体配对
D.人的初级精母细胞在减数分裂过程中可形成23个四分体
【答案】A
【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、互换发生在同源染色体上的非姐妹染色单体之间,A错误;
B、一个四分体含有2条同源染色体,4条染色单体,4个DNA分子,8条DNA单链,B正确;
C、减数第一次分裂前期,同源染色体配对是四分体时期发生互换的前提,C正确;
D、人的体细胞中含有23对同源染色体,因此初级精母细胞在减数分裂过程中可形成23个四分体,D正确。
故选A。
2.下列关于减数分裂的叙述,错误的是( )
A.是一种特殊的有丝分裂 B.发生在有性生殖的生物体内
C.减数分裂过程中出现联会 D.子细胞染色体数目不变
【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。在减数分裂的过程中,细胞连续分裂两次,染色体只复制一次。减数分裂的结果是,成熟的生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞中减少一半。
【详解】ABC、减数分裂是一种特殊的有丝分裂,发生在有性生殖的生物体内,减数第一次分裂前期会出现联会现象,A.B、C正确;
D、减数分裂产生的子细胞染色体数目减半,D错误。
故选D。
3.某高等动物体细胞的染色体数目为2N,下列关于该高等动物减数分裂的叙述,正确的是( )
A.细胞内染色体在减数分裂前期Ⅰ配对,着丝粒在后期Ⅰ分裂
B.减数分裂的结果是染色体数目减半,核DNA分子数目不变
C.同源染色体分离,分别进入两个子细胞中,导致染色体数目减半
D.减数分裂后期Ⅱ细胞内染色体数目为2N,形态与体细相同
【答案】C
【分析】减数分裂过程:
(1)减数第一次分裂间期:染色体的复制。
(2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体互换;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、细胞内染色体在减数第一次分裂前期联会,着丝粒在减数第二次分裂后期分裂,A错误;
B、减数分裂的结果是染色体数目和核DNA分子数目都减半,B错误;
C、在减数第一次分裂后期,同源染色体分离,分别进入两个子细胞,导致染色体数目减半,C正确;
D、减数第一次分裂分裂结束后子细胞中染色体数目已经减半为N,在减数第二次分裂后期,由于着丝粒分裂,姐妹染色单体分离成子染色体,染色体数目暂时加倍为2N,由于没有同源染色体,染色体形态与体细胞不完全相同,D错误。
故选C。
题型突破02 减数分裂图形识别
4.基因型为YyGg的雄性果蝇(2n=8)体内,一个精原细胞所有核DNA分子的一条链均被32P标记,在含31P的培养液中进行减数分裂,观察到图示细胞,不考虑突变。下列叙述错误的是( )
A.该细胞形成过程中一定发生了基因重组
B.该细胞中含有32P的DNA分子可能为2个
C.该细胞形成精细胞DNA中可能不含有32P
D.该精原细胞经减数分裂最终产生4种配子
【答案】B
【详解】A、图示细胞处于减数第二次分裂后期,细胞中出现G和g基因,且该果蝇基因型为YyGg,说明在减数第一次分裂前期(含Gg的同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换)发生了基因重组,A正确;
BC、雄性果蝇体细胞中含有8条染色体,由于一个精原细胞所有核DNA分子的一条链均被32P标记,在含31P的培养液中进行减数分裂,因此该细胞中每条染色体中只有一条染色单体具有32P标记,根据图示可知细胞处于减数第二次分裂后期,说明该初级精母细胞在减数第一次分裂时同源染色体之间发生了交换,故该细胞中含有32P的DNA分子可能为4个或5个,该细胞继续分裂,由于着丝粒分裂,染色单体形成的染色体,随机移向两极,可能出现不含32P的DNA都移向一极,故形成的精细胞DNA中可能不含有32P,B错误,C正确;
D、由于该细胞形成过程中发生了基因重组,所以该精原细胞经减数分裂最终产生4种配子,即YG、Yg、yG、yg,D正确。
故选B。
5.下图表示某种动物不同个体的某些细胞分裂过程,下列相关说法不正确的是( )
A.甲、丙两细胞都发生了基因自由组合
B.图中的细胞均处于细胞分裂后期
C.可属于卵原细胞分裂过程的是甲、乙、丁
D.乙、丁的染色体数都是体细胞的一半
【答案】D
【分析】题图分析,图甲代表的是初级卵母细胞,处于减数第一次分裂后期;图乙处于减数第二次分裂后期,为次级卵母细胞,图丙处于减数第一次分裂后期,细胞质表现为均等分裂,为初级精母细胞,图丁代表的是减数第二次分裂后期,可能为第一极体或次级精母细胞。
【详解】A、甲、丙两细胞都处于减数第一次分裂后期,均发生同源染色体分离、非同源染色体自由组合,A正确;
B、图中的甲、丙细胞同源染色体分离,均处于减数第一次分裂后期;图中的乙、丁细胞着丝粒分裂,均处于减数第二次分裂后期,B正确;
C、甲、乙两细胞的细胞质都不均等分裂,分别是初级卵母细胞和次级卵母细胞,丁细胞的细胞质均等分裂,可能是次级精母细胞,也可能是极体,而丙细胞的细胞质均等分裂,是初级精母细胞,故甲、乙、丁可属于卵原细胞分裂过程的细胞,C正确;
D、由于乙、丁细胞中着丝粒分裂,染色体暂时加倍,故细胞中的染色体数与体细胞的相等,D错误。
故选D。
6.下图是光学显微镜下拍摄的百合(2n=24)减数分裂不同时期的图像。下列说法正确的( )
A.观察前取百合的根尖解离、漂洗、甲紫染色后,制成临时装片
B.图戊中,细胞内没有同源染色体和染色单体
C.等位基因的分离只会发生在图己中,不会发生在图丙中
D.图甲细胞中有12个四分体,核DNA分子数为精细胞的4倍
【答案】D
【分析】图示是在光学显微镜下拍到的二倍体百合的减数分裂不同时期的图象。其中甲细胞中同源染色体联会,处于减数第一次分裂前期;丙细胞姐妹染色单体分离,处于减数第二次分裂后期;丁细胞处于减数第一次分裂中期,戊细胞处于减数第二次分裂中期,己细胞处于减数第一次分裂后期。
【详解】A、取根尖观察有丝分裂,减数分裂应该观察取雄蕊花药进行观察,A错误;
B、图戊中,细胞为减数分裂Ⅱ的中期,细胞内没有同源染色体,但是有染色单体,B错误;
C、若考虑基因突变和同源染色体互换片段,则等位基因分离也可发生在减数分裂Ⅱ的后期,C错误;
D、百合体细胞中染色体数 2n=24,则 n=12。图甲细胞处于减数第一次分裂前期,同源染色体联会形成四分体,一个四分体包含一对同源染色体,所以细胞中有12个四分体。 此时核DNA分子数为48,而精细胞中核DNA分子数为12,所以图甲细胞中核DNA分子数为精细胞的4倍,D正确。
故选D。
题型突破03 分裂相关曲线
7.图1和图2表示某种生物(2n)同一次细胞分裂过程,请据图分析下列表述错误的是( )
A.图1中段上升的原因是细胞内发生了DNA复制
B.图1中发生段变化的原因是染色体的着丝粒分裂
C.图1中段整段都含有同源染色体,图2中段整段都不含同源染色体
D.图1中段整段都含有姐妹染色单体,图2中段整段都不含姐妹染色单体
【答案】C
【分析】据图分析:图A1B1段上升的原因是细胞内发生了DNA复制。图1和图2表示某种生物(2n)同一次细胞分裂过程,由图2最终细胞染色体数减半可知,该细胞进行的是减数分裂。
【详解】A、图1中A1B1段上升,每条染色体上由1个DNA分子变为2个,原因是细胞内发生了DNA复制,A正确;
B、图1中发生C1D1段每条染色体上由2个DNA分子变为1个,变化的原因是染色体的着丝粒分裂,B正确;
C、图1和图2表示某种生物(2n)同一次细胞分裂过程,由图2最终细胞染色体数减半可知,该细胞进行的是减数分裂,故图1中B1C1段代表减数第一次分裂前期、中期、后期、末期和减数第二次分裂前期、中期,故图1中B1C1段一部分含有同源染色体,一部分不含同源染色体,图2中B2F2段代表减数第二次分裂前期、中期、后期和末期,不含同源染色体,C错误;
D、图1中B1C1段每条染色体上有2个DNA分子,含有姐妹染色单体,图2中D2E2代表着丝粒分裂,E2F2段不含姐妹染色单体,D正确。
故选C。
8.如图表示人体某细胞分裂过程中核DNA含量的变化曲线,据图分析正确的是( )
A.a阶段的细胞为精原细胞,b阶段表示减数分裂
B.IJ段细胞中可能存在两个染色体组及同源染色体
C.DE段与HI段的变化均导致染色体数目较体细胞中减半
D.基因的自由组合一定发生于GH段,该段对应的纵坐标值为92
【答案】D
【分析】根据题意和图示分析可知:a阶段表示有丝分裂过程中核DNA含量变化,其中AC段表示分裂间期,CD段表示前期、中期和后期、末期,E点表示末期结束。b阶段表示减数分裂过程中核DNA含量变化,其中FG表示减数分裂Ⅰ前的间期,GH表示减数分裂Ⅰ过程,IK表示减数分裂Ⅱ过程。
【详解】A、a阶段进行有丝分裂,所以细胞为精原细胞或卵原细胞,b阶段表示减数分裂,A错误;
B、IJ段处于减数分裂Ⅱ,细胞中可能存在两个染色体组(如减数第分裂Ⅱ后期核末期,着丝点分裂,染色体加倍),但不存在同源染色体,B错误;
C、DE段的变化导致染色体数目与体细胞中相等,HI段的变化导致染色体数目较体细胞中减半,C错误;
D、基因的自由组合发生在减数分裂Ⅰ后期,即一定发生于GH段(减数分裂Ⅰ),核DNA经过复制加倍,即该段对应的纵坐标值为92,D正确。
故选D。
9.图1表示基因型为AaXBXb的生物体某个细胞的分裂过程中,某种物质或结构数量变化的相关模式图,图2表示图1过程某些时期细胞内染色体、染色单体和核DNA的数量关系。下列相关叙述正确的是( )
A.图1还可表示细胞内染色体组数在细胞分裂不同时期的变化
B.图2的I时期细胞中无姐妹染色单体,可能位于图1的AB段、CD段、HI段
C.若该细胞核DNA双链均被32P标记,在图1过程中HI段的着丝粒分裂前,细胞中的每条染色体上都有32P标记,分裂结束后至少有4个子细胞带32P标记
D.若该细胞经过分裂最终形成一个基因型为aXBXb的子细胞,则一定是后期I同源染色体未分离导致
【答案】C
【分析】图1中AF表示有丝分裂,FG表示减数第一次分裂,HI表示减数第二次分裂,图2中b表示染色单体,a表示染色体,c表示核DNA。
【详解】A、图1呈现的是细胞内同源染色体对数在细胞分裂不同时期的变化,HI表示减数第二次分裂,无同源染色体,但有1~2个染色体组,因此图1不能表示细胞内染色体组数在细胞分裂不同时期的变化,A错误;
B、图 2 中 Ⅰ 时期染色体数为 8,染色单体数为 0,核 DNA 数为 8,可表示有丝分裂后期。而图 1 中 AB 段可表示有丝分裂前期和中期,此时细胞中有姐妹染色单体;CD段表示有丝分裂后期,无姐妹染色单体;HI段表示减数第二次分裂后期,也无姐妹染色单体,但染色体数和核DNA数为4,因此图2的I时期细胞中无姐妹染色单体,可能位于图1的CD段,B错误;
C、若该细胞核 DNA 双链均被32P标记,HI 段为减数分裂II,着丝粒分裂前为前期和中期,每条染色体上有2个 DNA 分子,且该 DNA 分子有一条链被32P标记,所以细胞中的每条染色体上都有32P标记。减数第二次分裂过程中姐妹染色单体分开后随机移向两极,减数分裂形成的 8 个子细胞中带标记的子细胞最少为4个,C正确;
D、若该细胞经过分裂最终形成一个基因型为aXBXb的子细胞,则可能是减数第一次分裂后期同源染色体XBXb未分离导致的,也可能是减数第一次分裂前期姐妹染色单体(XBXB或XbXb)发生互换或减数第一次分裂间期基因突变,导致姐妹染色单体未分开,移向了细胞同一极导致的,D错误。
故选C。
题型突破04 减数分裂异常
10.某二倍体高等动物(2n=6)雄性个体的基因型为AaBb,其体内某细胞处于细胞分裂某时期的示意图如下。下列叙述正确的是( )
A.形成该细胞过程中发生了基因突变和染色体变异
B.该细胞含有3个染色体组,6条染色体,12个DNA分子
C.该细胞的中心体在减数分裂I前期复制并移向两极
D.该细胞分裂形成的配子的基因型为aBX、aBxA、AbY、bY
【答案】D
【分析】据题意和图示分析可知:细胞中两两配对的同源染色体开始分离,处于减数第一次分裂后期。含A的染色体片段移到另一条非同源染色体上,属于染色体结构变异中的易位。
【详解】A、据图分析,图中含有3对同源染色体,其中一条染色体含有A基因的片段转移到非同源染色体(X染色体)上,属于染色体变异,没有发生基因突变,A错误;
B、据图分析可知,该细胞中含有2个染色体组,6条染色体, 12个DNA 分子,B错误;
C、中心体的复制发生在减数分裂前的间期,C错误;
D、据图分析可知,该细胞分裂产生的配子的基因型为aBX、aBXA、AbY、bY,D正确。
故选D。
11.儿童克罗恩病是由嵌合8号染色体三体(简称“8三体”)引起的,是罕见的常染色体异常综合征,现有一患者,其基因型如图所示,其父亲的基因型为tt,其母亲的基因型为Tt,导致该患者染色体异常最可能的原因是( )
A.卵母细胞减数分裂Ⅱ后期异常
B.卵母细胞减数分裂Ⅰ后期异常
C.精母细胞减数分裂Ⅰ后期异常
D.精母细胞减数分裂Ⅱ后期异常
【答案】A
【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】分析题意,其父亲的基因型为tt,其母亲的基因型为Tt,该患者的基因型为TTt,患者出现的原因是由于母亲在减数分裂II后期,姐妹染色单体(T)分开后移向同一极而导致的。
故选A。
12.一对基因型为XaXa(色盲女性)与XAY的夫妇,生一个性染色体组成为XXY的男孩。不可能的原因是亲本( )
A.形成卵细胞的过程中,减数第一次分裂中同源染色体XX没分离
B.形成卵细胞的过程中,减数第二次分裂中X的染色单体没有分离
C.形成精细胞的过程中,减数第一次分裂中同源染色体XY没有分离
D.形成精细胞的过程中,减数第二次分裂中X的染色单体没有分离
【答案】D
【分析】减数分裂各时期特点:间期:DNA复制和有关蛋白质的合成; MⅠ前(四分体时期):同源染色体联会,形成四分体; MⅠ中:四分体排在赤道板上;MⅠ后:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;MⅠ末:形成两个次级性母细胞。MⅡ分裂与有丝分裂基本相同,区别是无同源染色体。
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。
【详解】A、若XaXa(色盲女性)在形成卵细胞的过程中,减数第一次分裂中同源染色体XX没分离,则形成了XaXaXaXa的次级卵母细胞,再进行正常的减数第二次分裂形成了XaXa的异常卵细胞,该卵细胞与含Y的精子结合可形成染色体组成为XXY的男孩,不符合题意,A错误;
B、若XaXa(色盲女性)在形成卵细胞的过程中,减数第二次分裂中X的染色单体没有分离,则可形成XaXa的异常卵细胞,该卵细胞与含Y的精子结合可形成染色体组成为XXY的男孩,不符合题意,B错误;
C、若基因型为XAY的个体在减数第一次分裂中同源染色体XY没有分离,则会形成XAXAYY的次级精母细胞,经过减数第二次分裂后形成了基因型为XAY的精子,该精子与正常卵细胞受精会形成XXY的男孩,不符合题意,C错误;
D、若基因型为XAY的个体在减数第二次分裂中X的染色单体没有分离,则会形成XAXA的精子,该精子与正常的卵细胞受精后会形成染色体组成为XXX的个体,符合题意,D正确。
故选D。
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一、单选题
1.下图为普通水稻(体细胞含12对同源染色体)花粉母细胞减数分裂不同时期的显微图像。对观察结果的分析,正确的是( )
A.减数分裂中出现的顺序依次为③①②④
B.图像①④时期的细胞中出现四分体
C.同源染色体分离发生在图像①对应的时期
D.图像②的每个子细胞中不含同源染色体
【答案】D
【详解】A、分析题图可知,①细胞处于减数第一次分裂末期,②细胞处于减数第二次分裂末期,③细胞处于减数第一次分裂中期,④细胞处于减数第一次分裂后期,故减数分裂中出现的顺序依次为③④①②,A错误;
B、四分体出现在减数第一次分裂前期,而图像①处于减数第一次分裂末期、④处于减数第一次分裂后期,B错误;
C、同源染色体分离发生在减数第一次分裂的后期,即图像④,C错误;
D、同源染色体分离发生在减数第一次分裂过程,②细胞处于减数第二次分裂末期,故图像②的每个子细胞中不含同源染色体,D正确。
故选D。
2.如图为人体细胞正常分裂时有关物质或结构数量变化的曲线,下列分析正确的是( )
A.若曲线表示有丝分裂过程中每条染色体上DNA数目变化的部分曲线,则n等于1
B.若曲线表示减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ过程染色体组数变化的部分曲线,则n等于2
C.若曲线表示减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ过程核DNA数目变化的部分曲线,则2n等于46
D.若曲线纵轴表示同源染色体数目变化情况,则a→b可能存在细胞质不均等分裂
【答案】A
【详解】A、若曲线表示有丝分裂过程中每条染色体上DNA数目变化的部分曲线,则2n表示经复制后每条染色体上有2个DNA分子,则n等于1,A正确;
B、若曲线表示减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ过程染色体组数变化的部分曲线,减数分裂Ⅰ时含有两个染色体组、减数分裂Ⅱ时含有1个或2个染色体组,则n等于1,B错误;
C、若曲线表示减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ过程核DNA数目变化的部分曲线,减数分裂Ⅰ时含有92个核DNA分子(分裂结束时细胞中含有46个核DNA分子)、减数分裂Ⅱ时含有46个核DNA分子(分裂结束时细胞中含有23个核DNA分子),故2n等于92或46,C错误;
D、若曲线纵轴表示同源染色体数目变化情况,则该过程只能发生在有丝分裂过程中,因为减数分裂过程中同源染色体数目的变化是由n对变为0,与题意不符,而有丝分裂过程中没有细胞质不均等分裂的情况,D错误。
故选A。
3.如图1是某种二倍体动物的细胞分裂示意图(局部),三个细胞均来自同一动物个体;图2是该动物某种细胞分裂过程中染色体组数的变化曲线。下列相关叙述错误的是( )
A.图1中甲细胞的前一时期可能出现同源染色体两两配对的现象
B.图1中乙含有4个染色体组,可能会发生等位基因的分离
C.图2中的cd段只能对应图1中的乙细胞
D.图2中的cd段细胞内的核DNA分子数为4m
【答案】A
【分析】分析图1:甲细胞中正在发生同源染色体的分离,处于减数第一次分裂后期;乙细胞中含有同源染色体,处于有丝分裂后期;丙细胞中不含同源染色体,处于减数第二次分裂后期。
分析图2:图2是该动物某种细胞分裂过程中染色体组数的变化曲线,其中ab段表示间期、前期和中期;cd段表示后期;ef表示分裂末期。
【详解】A、甲细胞中正在发生同源染色体的分离,处于减数第一次分裂后期,上一时期是减数第一次分裂中期,而出现同源染色体两两配对的现象是减数第一次分裂前期,A错误;
B、乙细胞中含有同源染色体,处于有丝分裂后期,含有4个染色体组,可能会发生等位基因的分离,B正确;
C、图2中cd段表示有丝分裂后期,对应于图1中的乙细胞,C正确;
D、cd段表示有丝分裂后期,此时细胞中DNA含量为8条,即4m(m等于2),D正确。
故选A。
4.下列关于染色体和核DNA分子关系的叙述,正确的是( )
A.核DNA分子数目加倍时,染色体数目也加倍
B.染色体数目减半时,核DNA分子数目不变
C.染色体数目加倍时,核DNA分子数目也加倍
D.染色体复制时,核DNA分子也复制
【答案】D
【详解】A、核DNA分子数目加倍发生在S期(DNA复制),此时染色体数目并未加倍,每条染色体仅由一条变为两条姐妹染色单体,染色体数目不变,A错误;
B、有丝分裂中染色体数目减半发生在末期,此时核DNA分子数目也随之减半,B错误;
C、染色体数目加倍发生在有丝分裂的后期,此时核DNA分子数目没有发生改变,C错误;
D、染色体复制即DNA复制(S期),此时每条染色体形成两条姐妹染色单体,核DNA分子数目随之加倍,D正确。
故选D。
5.某动物精原细胞的染色体数为2n,图中①~⑤代表该动物精巢的不同细胞中染色体数、染色单体数和DNA分子数的数量关系。下列叙述中正确的是( )
A.在③所示的细胞中可能会发生非同源染色体的自由组合
B.在④所示的细胞中存在同源染色体
C.在⑤所示的细胞中可能会发生四分体中非姐妹染色单体的互换
D.减数分裂的过程可表示为⑤→③→②→①
【答案】C
【分析】由图可知,①代表精细胞,②代表减数分裂Ⅱ后期、末期的细胞或精原细胞,③代表有丝分裂后期、末期的细胞,④代表减数分裂Ⅱ前期或中期的细胞,⑤代表有丝分裂前期、中期或减数分裂Ⅰ时期的细胞。
【详解】A、③代表有丝分裂后期、末期的细胞,非同源染色体的自由组合发生在减数第一次分裂的后期,A错误;
B、④代表减数分裂Ⅱ前期或中期的细胞,因此④所示的细胞中一定不存在同源染色体,B错误;
C、⑤代表有丝分裂前期、中期或减数分裂Ⅰ时期的细胞,减数第一次分裂的前期可能会发生四分体中非姐妹染色单体的互换,C正确;
D、减数分裂的过程可表示为⑤减数分裂Ⅰ时期→④减数分裂Ⅱ前期或中期的细胞→②减数分裂Ⅱ后期、末期→①精细胞,D错误。
故选C。
6.如图是某基因型为TtRr的动物睾丸内细胞进行分裂时细胞内同源染色体对数的变化曲线,下列叙述正确的是( )(假定不发生基因突变和交叉互换)
A.处于AF段的细胞是初级精母细胞,处于FI段的细胞是次级精母细胞
B.若该动物产生基因组成为Ttr的配子,则分裂异常发生在FG段
C.同一精原细胞分裂形成的细胞在HI段基因型不同,分别是TR和tr
D.AF段所对应的细胞无同源染色体,FG段所对应的细胞能发生同源染色体联会
【答案】B
【分析】解答本题的关键是掌握有丝分裂和减数分裂的区别:精原细胞( 卵原细胞)既能进行有丝分裂增加细胞数量,也能进行减数分裂产生配子。一看染色体数目,如果是奇数,则是减Ⅱ,如果是偶数,二看同源染色体,无同源染色体,则是减Ⅱ,有同源染色体,三看同源染色体行为,有同源染色体行为,则是减Ⅰ,无同源染色体行为,则是有丝分裂。
【详解】A、纵坐标是细胞内同源染色体对数,在AF段一直存在同源染色体并出现对数增加,说明是有丝分裂,为精原细胞,而不是初级精母细胞,GH同源染色体对数为0,说明减数分裂Ⅰ使同源染色体分别进入次级精母细胞,故HI为次级精母细胞,A错误;
B、正常减数分裂,该动物应该产生TR、Tr、tR和tr四种正常配子,现在产生Ttr的异常配子,说明等位基因未分离,等位基因位于同源染色体上,不考虑交叉互换和基因突变,说明同源染色体未分离,则异常发生在减数分裂Ⅰ即FG段,B正确;
C、HI段是减数分裂Ⅱ,等位基因已分离分别进入不同的次级精母细胞中,但是每个次级精母细胞应该含两个相同的基因,所以基因型应为TTRR、ttrr或TTrr、ttRR,C错误;
D、AF段是有丝分裂,有同源染色体,但是无同源染色体的行为,D错误。
故选B。
7.如图所示,①~⑦分别代表某小鼠体内处于不同时期的细胞中染色体数与核DNA分子数的数量关系。下列相关分析正确的是( )
A.图中肯定不含同源染色体的细胞有①②③
B.细胞④⑤仅表示有丝分裂前的间期DNA正在复制
C.图中肯定不含姐妹染色单体的细胞有①③⑦
D.可能出现四分体的细胞是⑥⑦
【答案】C
【分析】分析题文描述和题图:细胞①②的染色体数为n(是体细胞的一半)、核DNA数分别为n和2n,所以①为精细胞或卵细胞或(第二)极体,②处于减数第二次分裂前期或中期;细胞③的染色体数与核DNA数均为2n,为体细胞或处于减数第二次分裂后期的细胞;细胞④⑤的染色体数为2n(与体细胞相同)、核DNA数为2n~4n,说明DNA正在复制,处于有丝分裂前的间期或减数分裂前的间期;细胞⑥的染色体数为2n、核DNA数为4n,可能处于有丝分裂前期或中期,也可能处于减数第一次分裂;细胞⑦的染色体数与核DNA数均为4n,是体细胞的二倍,处于有丝分裂后期。
【详解】A、图中细胞①的染色体数与核DNA数均为n,是体细胞的一半,为精细胞或卵细胞或(第二)极体,肯定不含同源染色体;细胞②的染色体数为n、核DNA数为2n,处于减数第二次分裂的前期或中期,肯定不含同源染色体;细胞③的染色体数与核DNA数均为2n,为体细胞或处于减数第二次分裂后期的细胞,若为体细胞则含同源染色体,若为处于减数第二次分裂后期的细胞则不含同源染色体,A错误;
B、细胞④⑤的染色体数为2n、核DNA数为2n~4n,说明DNA正在复制,可以表示有丝分裂前的间期或减数分裂前的间期,B错误;
C、图中细胞①③⑦的染色体数与核DNA数之比均为1∶1,肯定不含姐妹染色单体,C正确;
D、细胞⑦的染色体数与核DNA数均为4n,是体细胞的二倍,处于有丝分裂后期,不会出现四分体;细胞⑥的染色体数为2n、核DNA数为4n,可能处于有丝分裂前期或中期,也可能处于减数第一次分裂,若处于减数第一次分裂,则会出现四分体,D错误。
故选C。
8.下图为某雄果蝇的初级精母细胞进行减数分裂时,处于不同阶段(I~V)细胞中的相关物质(①~③)的数量。据图分析不正确的是( )
A.①③分别表示细胞中的染色体和核DNA
B.处于I、Ⅳ的细胞都不含有同源染色体
C.处于Ⅱ、Ⅲ的细胞都可能含有两条Y染色体
D.处于Ⅱ的细胞中可能含有4个四分体,16条染色单体
【答案】C
【分析】对题图分析可知,在Ⅰ和Ⅳ阶段,②的数量为0,说明②是染色单体;在Ⅱ阶段,③的数量与②(染色单体)的相等,③的数量是①的两倍,说明是①染色体,③是核DNA。
【详解】A、依据图示信息可知,在Ⅰ和Ⅳ阶段,②的数量为0,说明②是染色单体;在Ⅱ阶段,③的数量与②(染色单体)的相等,③的数量是①的两倍,说明是①染色体,③是核DNA,A正确;
B、据图可知,I细胞中不含染色单体,且染色体数为8,与体细胞相等,故属于减数第二次分裂后期,不含同源染色体,Ⅳ的细胞不含染色单体,且染色体数为4,是体细胞的一半,属于精细胞,不含同源染色体,B正确;
C、在Ⅱ阶段的细胞中,含有同源染色体,且染色体数与体细胞相等,故属于减数第一次分裂时期,只含有1条Y染色体,在Ⅲ阶段的细胞中,染色体数时体细胞的一半,含有姐妹染色单体,属于减数第二次分裂前期和中期,可能含有0或1条Y染色体,C错误;
D、在Ⅱ阶段的细胞中,含有同源染色体,且染色体数与体细胞相等,故属于减数第一次分裂时期,若是出于减数第一次分裂前期,则含有4个四分体(等于同源染色体的对数),16条染色体单体,D正确。
故选C。
9.下图是某生物体内某个细胞连续变化的过程图。下列说法错误的是( )
A.该生物是雄性动物
B.丙细胞可能是次级卵细胞
C.图示涉及两种分裂方式和至少三次细胞分裂
D.甲细胞中具有4对同源染色体
【答案】A
【分析】分析题图,图甲处于有丝分裂后期,乙处于减数第一次分裂后期,丙处于减数第二次分裂总你去,丁处于减数第二次分裂末期。
【详解】A、乙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,且细胞质不均等分裂可知,可知该生物是雌性动物,A错误;
B、根据乙细胞中染色体大小和颜色可知,丙细胞来自乙中较大的一部分,可表示次级卵细胞,B正确;
C、甲细胞处于有丝分裂后期,乙、丙、丁细胞处于减数分裂过程,故题图涉及两种分裂方式(有丝分裂和减数分裂),由生殖细胞发生过程可知,生殖细胞由精原细胞(或卵原细胞)经有丝分裂先形成初级精母细胞(或初级卵母细胞),再经两次减数分裂产生配子,故图示过程实际涉及有丝分裂和减数分裂两种方式,并包含至少三次细胞分裂,C正确;
D、甲细胞含有同源染色体,且着丝粒分裂,染色体数目加倍,所以具有4对同源染色体,D正确。
故选A。
10.下图是某种植物细胞减数分裂过程中几个特定时期的显微照片(放大400倍)。相关叙述正确的是( )
A.甲中四分体中的非姐妹染色单体能发生互换
B.乙中每条染色体的着丝粒分裂
C.丙中正在进行染色体复制
D.丁中同源染色体分离
【答案】A
【分析】根据题意和图示分析可知:甲图处于减数第一次分裂前期,同源染色体配对;乙图染色体移向细胞两极,且有同源染色体,细胞处于减数第一次分裂后期;丙图染色体数目减半,分别进入两个子细胞中,表示减数第一次分裂末期;丁图中不含同源染色体,染色体分开移向两极,细胞处于减数第二次分裂后期。
【详解】A、甲图处于减数第一次分裂前期,同源染色体配对形成四分体,其上的非姐妹染色单体能够发生交叉互换,A正确;
B、乙图染色体移向细胞两极,且有同源染色体,细胞处于减数第一次分裂后期,此时着丝粒不分裂,B错误;
C、丙图染色体数目减半,分别进入两个子细胞中,表示减数第一次分裂末期,减数第二次分裂开始染色体不会复制,C错误;
D、丁图中不含同源染色体,染色体分开移向两极,细胞处于减数第二次分裂后期,D错误。
故选A。
二、多选题
11.下图表示细胞有丝分裂或减数分裂过程中有关物质或结构的数量关系,下列有关叙述正确的是( )
A.若纵坐标是同源染色体的对数,则该曲线可表示有丝分裂
B.若纵坐标是染色体数且AB段核DNA数是染色体数的两倍,则该曲线表示有丝分裂
C.若纵坐标是染色单体数,则该曲线只能表示减数分裂
D.若纵坐标是每条染色体的DNA含量,则该曲线可以表示有丝分裂或减数分裂
【答案】ACD
【分析】①有丝分裂过程中,各物质的变化规律:(1)染色体变化:后期着丝粒断裂数目加倍(4N),平时不变(2N);(2)核DNA变化:间期加倍(2N→4N),末期还原(2N);(3)染色单体变化:间期出现(0→4N),后期着丝粒断裂姐妹染色单体消失(4N→0),存在时数目同核DNA;(4)核膜和核仁:前期消失,末期重建;(5)中心体:间期复制后加倍,前期分离,末期细胞质分裂后恢复体细胞水平;
②减数分裂过程中,各物质的变化规律:(1)染色体变化:染色体数是2N,减数第一次分裂结束细胞一分为二染色体减半(2N→N),减数第二次分裂过程中先着丝粒断裂染色体数目加倍,后细胞细分为二染色体数目减半,其数目变化为N→2N→N;(2)核DNA变化:间期加倍(2N→4N),减数第一次分裂结束减半(4N→2N),减数第二次分裂再减半(2N→N);(3)染色单体变化:间期出现(0→4N),减数第一次分裂结束减半(4N→2N),减数第二次分裂后期消失(2N→0),存在时数目同核DNA;(4)核膜和核仁:前期消失,末期重建;(5)中心体:间期复制后加倍,前期分离,末期细胞质分裂后恢复体细胞水平。
【详解】A、图中曲线数量变化是减半,当纵坐标是同源染色体的对数时(假设体细胞含有N对同源染色体),若是有丝分裂,同源染色体对数变化是N对→2N对→N对,图示符合有丝分裂的特定阶段的变化,A正确;
B、当纵坐标是染色体数时,图示染色体数目减半,完成了一次分裂,又AB段核DNA数是染色体数的两倍,表示着丝点没有分裂,则图示变化只能表示完成减数第一次分裂,B错误;
C、若纵坐标是染色单体数,图中存在染色单体数目减半的情况,则对应的曲线只能表示减数分裂,C正确;
D、当纵坐标是每条染色体的DNA含量时,图示表示着丝点分裂,每条染色体DNA含量由2变为1,可以发生在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期,D正确。
故选ACD。
12.某哺乳动物卵原细胞形成卵细胞的过程中,某时期的细胞如图所示,其中①~④表示染色体,a~h表示染色单体。下列叙述不正确的是( )
A.图示细胞为次级卵母细胞,所处时期为减数分裂Ⅱ前期
B.①与②的分离发生在减数分裂Ⅰ后期,③与④的分离发生在减数分裂Ⅱ后期
C.该细胞的染色体数与核DNA分子数相等
D.a和e同时进入一个卵细胞的概率为1/16
【答案】ABC
【分析】减数分裂是进行有性生殖的生物,在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂前,染色体复制一次,而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次。减数分裂的结果是,成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。
【详解】A、根据形成的四分体可知,该时期处于减数分裂Ⅰ前期,为初级卵母细胞,A错误;
B、①与②为同源染色体,③与④为同源染色体,同源染色体的分离均发生在减数分裂Ⅰ后期,B错误;
C、该细胞的染色体数为4,核DNA分子数为8,减数分裂产生的卵细胞的染色体数为2,核DNA分子数为2,该细胞的染色体数为卵细胞的2倍,但核DNA分子数为卵细胞的4倍,C错误;
D、a和e进入同一个次级卵母细胞的概率为1/2×1/2=1/4,由次级卵母细胞进入同一个卵细胞的概率为1/2×1/2=1/4,因此a和e进入同一个卵细胞的概率为1/4×1/4=1/16,D正确。
故选ABC。
13.下图1表示基因型为AaXBXb的生物体某个细胞的分裂过程中某种物质或结构数量变化的相关模式图,图2表示图1过程某些时期细胞内染色体、染色单体和核DNA的数量关系。下列相关叙述错误的是( )
A.该生物的体细胞中染色体数目为4
B.图1呈现的是细胞内染色体组数在细胞分裂不同时期的变化
C.图1的CD段对应图2的II时期,图2的I时期对应图1的FG段
D.若该细胞经历图1过程形成8个子细胞,其中有一个基因型为aXBXb,则其他7个子细胞的基因型可能有4种
【答案】BC
【分析】图1表示同源染色体的对数,其中AF表示有丝分裂,FG表示减数第一次分裂,HI表示减数第二次分裂,图2中b表示染色单体,a表示染色体,c表示核DNA。
【详解】AC、图2的Ⅰ时期没有染色单体,并且染色体数为8条,图1中CD段为有丝分裂后期无染色单体,并且染色体数为8条,故图2的Ⅰ只对应图1中的CD段,则正常体细胞染色体数为4条,A正确,C错误;
B、图1中HI段数量为0,故图1呈现的是细胞内同源染色体对数在细胞分裂不同时期的变化,B错误;
D、该细胞经历图1过程,即先进行有丝分裂产生2个卵原细胞,再进行减数分裂产生8个子细胞,则与aXBXb来自同一个卵原细胞的另外三个细胞可能为aXBXb、A、A ,该卵原细胞的子细胞有2种。另一个卵原细胞正常分裂,则子细胞为2个AXB和2个aXb(或2个AXb和2个aXB)也是2种。所以该细胞经历图1过程最终形成一个aXBXb的子细胞,则其他的子细胞基因型可能有4种,D正确。
故选BC。
14.下图1为某雄性动物的细胞进行某种分裂时的图像,下图2是细胞分裂过程中的相关曲线。下列有关叙述正确的有( )
A.图1细胞分裂方式为减数分裂,图2中AB段可发生基因突变
B.获得图1所示图像须对材料进行解离、漂洗、染色、制片
C.细胞①对应图2的FG段,HI过程中染色体数目不完全相同
D.图1照片和图2曲线分别构建出的是物理模型和数学模型
【答案】AC
【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1可知,图1细胞分裂方式为减数分裂,其中细胞①处于减数分裂Ⅰ后期,细胞②处于减数分裂Ⅰ前期,细胞③处于减数分裂Ⅱ末期,细胞④处于减数分裂Ⅱ后期,图2中AB段包括有丝分裂间期,DNA分子复制发生在间期,该时期可发生基因突变,A正确;
B、以蝗虫精巢为材料,不需要经过解离,通过压片可使细胞分散开,B错误;
C、分析题图2可知,FG段处于减数第一次分裂,染色体数目为2N,HI过程不含同源染色体,为减数第二次分裂,减数第二次分裂前期中期染色体数目为N,减数第二次分裂后期染色体数目为2N,因此HI过程中染色体数目不完全相同,C正确;
D、图1照片不属于任何模型,图2曲线图属于数学模型,D错误。
故选AC。
15.蝗虫的染色体较大且数量较少(雄性2n=23,XO;雌性2n=24,XX)。兴趣小组同学以蝗虫精巢中精小管为材料观察细胞的减数分裂,得到不同时期的分裂图像,如图。相关叙述错误的是( )
A.图示细胞分裂图像的正确排序为⑤①④③②⑥
B.正常分裂时,图②⑥细胞中移向两极的染色体数目和形态相同
C.图④细胞中含11个四分体,46个核DNA分子
D.图④每个细胞中的染色体数是图⑥每个细胞中的两倍
【答案】ABD
【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】A、图示细胞分裂图像的正确排序为⑤(减数分裂前的间期)→①(减数第一次分裂前期)→④(减数第一次分裂中期)→②(减数第一次分裂后期)→⑥(减数第二次分裂后期)→③(减数第二次分裂末期),A错误;
B、②处于减数第一次分裂后期,⑥处于减数第二次分裂后期,正常分裂时,图②⑥细胞中移向两极的染色体数目相同,但形态不同,②中每条染色体由两条姐妹染色单体组成,⑥中每条染色体中没有染色单体,B错误;
C、④处于减数第一次分裂中期,雄性染色体组成为2n=23,XO,细胞中含有11对同源染色体,11个四分体,23条染色体,每条染色体由两条姐妹染色单体组成,每条染色体含有2个DNA,含有46个核DNA分子,C正确;
D、④处于减数第一次分裂中期,每个细胞中的染色体数有23条,⑥处于减数第二次分裂后期,着丝粒分裂,细胞中的染色体数可能含有22条或24条染色体,D错误。
故选ABD。
三、解答题
16.用光学显微镜观察基因型为AaXBXb的某动物器官切片后,绘制了如图所示甲、乙、丙三细胞分裂示意图(仅展示部分染色体),图丁表示该动物在发育过程中细胞内染色体数目的变化曲线。回答下列问题:
(1)若图甲、乙、丙是一个细胞连续分裂过程中三个时期示意图,那么这三个时期发生的先后顺序是 ,甲所示细胞的名称是 。简述乙图和丙图细胞中染色体的共同点有 (答出两点即可)。
(2)图甲绘制了 条姐妹染色单体。图乙细胞分裂产生的两个子细胞的基因型是 。
(3)图丁中姐妹染色单体分离发生在 (填数字标号)阶段。在细胞水平上解释a过程与c过程产生的子细胞染色体数不同的原因是 。
【答案】(1) 丙乙甲 次级卵母细胞或(第一)极体 都有同源染色体,都有两个染色体组,染色体数目相同等
(2) 6 AAXBXB、aaXbXb或AAXbXb、aaXBXB
(3) ③⑥ a过程染色体复制一次细胞分裂两次,c过程染色体复制一次细胞分裂一次
【分析】甲细胞中染色体为奇数,有染色单体,着丝粒排列整齐,为减数第二次分裂中期的细胞图;乙有四分体,中心体移向细胞两极,为减数第一次分裂的前期;丙着丝粒排列整齐,有同源染色体和染色单体,为有丝分裂中期。丁图中涉及减数分裂过程,受精作用和有丝分裂过程中染色体数目变化,a阶段是减数分裂过程,b阶段发生了受精作用,c阶段是有丝分裂过程。
【详解】(1)分析图可知,甲为减数第二次分裂中期的细胞,乙为减数第一次分裂前期的细胞,丙为有丝分裂中期的细胞,故这三个时期发生的先后顺序是丙乙甲。丁图存在受精作用,发生在雌性动物体内,故该动物器官为卵巢。甲所示细胞(减数第二次分裂中期)的名称是次级卵母细胞或(第一)极体。乙图和丙图细胞分别处于减数第一次分裂前期、有丝分裂中期,两者细胞中染色体的共同点有:都有同源染色体,都有两个染色体组,染色体数目相同等。
(2)图甲绘制了3条染色体,含有6条姐妹染色单体,图乙细胞并没有发生互换,减数第一次分裂会发生同源染色体分离和非同源染色体自由组合(A与B组合、a与b组合或A与b组合、a与B组合),故图乙细胞(AAaaXBXBXbXb)分裂产生的两个子细胞的基因型是AAXBXB、aaXbXb或AAXbXb、aaXBXB。
(3)图丁中姐妹染色单体分离,染色体数目会加倍,发生在③⑥阶段。a阶段是减数分裂过程,c阶段是有丝分裂过程,a过程与c过程的染色体数目不同的原因是a过程染色体复制一次细胞分裂两次,c过程染色体复制一次细胞分裂一次。
17.细胞的增殖是细胞一个重要的生命历程,也是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。请根据有关知识回答下列问题:
(1)假设某高等雄性动物的一个细胞分裂如图②,此细胞中有 条染色体, 个DNA分子;其基因A、a、B、b分布如图,此细胞产生Ab配子的几率是 。
(2)图③是某高等雌性动物体内的一个细胞,它的名称是 ,在分裂形成此细胞的过程中,细胞内有 个四分体。
(3)下图表示某高等雄性动物细胞在减数分裂过程中,4个不同时期的细胞核内相关物质和结构的数量变化。
①图中a表示 ,b表示 。
②在图中的4个时期中,细胞中含有同源染色体的时期有 (填图中时期序号),处于时期Ⅲ的细胞名称是 ,分裂产生的子细胞名称是 。
【答案】(1) 4 8 0
(2) 卵细胞或(第二)极体 3
(3) 染色体 DNA Ⅰ、Ⅱ 次级精母细胞 精细胞
【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】(1)分析题图②可知,图中细胞中含有4条染色体,8个DNA分子,细胞中存在同源染色体,且染色体的着丝粒排列在赤道板上,说明该细胞处于有丝分裂后期,不可能产生Ab配子。
(2)分析题图②可知,该细胞为某高等雌性动物体内的一个细胞,且细胞中含有3条染色体,没有同源染色体,也没有染色单体,它的名称是卵细胞或(第二)极体。此细胞含有3条染色体,说明卵原细胞含有6条染色体(3对同源染色体),在分裂形成此细胞的过程中,在减数分裂Ⅰ前期同源染色体联会会形成3个四分体。
(3)①染色体与核DNA的数目之比可能为1:1或1:2,减数分裂过程中染色体数目存在2n或n条,而核DNA数目存在4n条或2n条,故图中a表示表示染色体,b表示DNA。
②分析柱状图可知,Ⅰ表示正常体细胞未进行DNA复制,Ⅰ表示分裂间期;Ⅱ中染色体数和DNA分子数之比为1:2,可能是减数第一次分裂过程;Ⅲ中染色体数和DNA分子数之比为1:2,但数目均只有Ⅱ中的一半,可能是减数第二次分裂前期和中期;Ⅳ中染色体数和DNA分子数之比为1:1,且数目是正常体细胞的一半,可能处于减数第二次分裂末期。同源染色体在减数第一次分裂后期分离,因此在图中的4个时期中,细胞中含有同源染色体的时期有Ⅰ、Ⅱ;时期Ⅲ的细胞处于减数第二次分裂,称为次级精母细胞,分裂产生的子细胞名称是精细胞。
18.研究人员在对猪(2N=38)的卵原细胞减数分裂的研究过程中发现,基因Chk1的表达对猪细胞的减数分裂起调控作用。下图甲为某猪细胞分裂过程中某时期的示意图(部分染色体),图乙为该猪的某个细胞连续分裂过程中染色体数目变化曲线,回答下列问题:
(1)图甲细胞所处的时期是 。
图乙中表示减数分裂过程是 (填“①”或“③”)。图乙中,②过程所代表的是 。
(2)图甲所示细胞的实际染色体数目是 ,该细胞分裂所得子细胞染色体数目是 。研究猪基因组计划时需要测定 条染色体上的DNA序列。
(3)研究发现抑制Chk1基因的表达,能够正常形成纺锤体,但是同源染色体不发生分离。说明抑制Chk1基因的表达将导致卵原细胞的减数分裂停滞在 (填文字)期。
【答案】(1) 减数分裂Ⅱ的后期 ① 受精作用
(2) 38 19 20
(3)减数分裂Ⅰ中
【分析】据图分析,图甲细胞中没有同源染色体,且着丝粒分裂,处于减数第二次分裂后期,由于其细胞质是不均等分裂的,因此该细胞为次级卵母细胞。图乙中①表示减数分裂,②表示受精作用,③表示有丝分裂。
【详解】(1)图甲细胞中没有同源染色体,且着丝粒分裂,处于减数第二次分裂后期。图乙中,①过程染色体数目减半,符合减数分裂的特征,所以图乙中表示减数分裂过程的是①。图乙中,②过程染色体数目恢复到体细胞水平,所代表的是受精作用。
(2)猪的染色体数目2N=38,图甲细胞处于减数第二次分裂后期,此时细胞中的染色体数目与体细胞相同,所以图甲所示细胞的实际染色体数目是38条。该细胞分裂所得子细胞为卵细胞和极体,染色体数目是体细胞的一半,即19条。研究猪基因组计划时,需要测定的染色体数量为常染色体总数的一半加上X染色体(猪的性别决定为XY型,题干研究的是卵原细胞相关问题,只涉及X染色体,不需要考虑Y染色体 ),即38÷2 +1=20条染色体上的DNA序列。
(3)同源染色体的分离发生在减数第一次分裂后期。已知抑制Chk1基因的表达,能够正常形成纺锤体,但是同源染色体不发生分离,这说明抑制Chk1基因的表达将导致卵原细胞的减数分裂停滞在减数第一次分裂中期。
19.图甲是高等动物(2N=4)细胞分裂的6个示意图;图乙表示人类生殖和发育过程中细胞的染色体数目变化曲线。请分析回答下列问题:
(1)图甲A—G中,属于有丝分裂分裂期的图像是 ,多数情况下,不可能在同一个个体内进行的图像是 。图乙中A—B细胞染色体数目减半的原因是 。
(2)图甲中A细胞的名称是 ,其形成的子细胞的名称是 。
(3)减数分裂过程中,自由组合定律发生在图乙中的时间段是 ,E—F段表示的细胞分裂方式是 。
(4)图乙中D—E发生的现象叫 。
【答案】(1) B、F A、E 同源染色体分离
(2) 初级卵母细胞 次级卵母细胞和极体
(3) A—B 有丝分裂
(4)受精作用
【分析】根据题意和图示分析可知:A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;B细胞中存在同源染色体,而且着丝点分裂,处于有丝分裂的后期;C细胞表示原始生殖细胞和体细胞;E细胞表示减数第一次分裂后期;F细胞中存在同源染色体,而且着丝点排列在赤道板上,处于有丝分裂的中期;G细胞中没有同源染色体,而且染色体散乱排列在细胞中,表示减数第二次分裂前期。
图乙中A-D表示减数分裂,D-E表示受精作用,E-F表示有丝分裂。
【详解】(1)图甲A~G 中,其中属于有丝分裂分裂期的图象是B(有丝分裂的后期)、F(有丝分裂中期);图A处于减数第一次分裂后期,且细胞质不均等分裂,称为初级卵母细胞,图E细胞处于减数第一次分裂后期,且细胞质均等分裂,称为初级精母细胞,两者不可能发生在同一个个体内。图乙中A—B细胞同源染色体分离,所以染色体数目减半。
(2)A同源染色体分开,细胞质不均等分裂,是初级卵母细胞,形成的子细胞有次级卵母细胞和极体。
(3)基因重组有自由组合和交叉互换两类,前者发生在减数第一次分裂的后期(非同源染色体的自由组合),后者发生在减数第一次分裂的四分体(同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换),即图乙中的时间段是A~B;E~F段前后代染色体数目不变,表示有丝分裂。
(4)图乙中D~E发生的现象叫受精作用,使得染色体数目回归本物种体细胞染色体数目。
20.图1和图2分别表示某动物(2n=4)体内细胞不同时期细胞内染色体、染色单体和DNA含量的关系及细胞分裂图像,请分析回答:
(1)根据图2哪个图可以判断该生物性别为雌性: 。
(2)图2中具有同源染色体的细胞是 ,染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数=1∶2∶2的细胞是 。图2中甲产生的子细胞可继续进行的分裂方式是 。
(3)图1中a、b、c柱表示核DNA数量变化的是 。细胞分裂中姐妹染色单体分开可能对应图1中 和图2中 图像对应时期(图1用I、II、III、IV表示,图2用甲、乙、丙表示)。
(4)该动物正常体细胞中染色体数目是 条。图2中乙发生的染色体行为是 ,这也是孟德尔遗传定律的细胞学基础。
【答案】(1)乙
(2) 甲乙 乙丙 有丝分裂、减数分裂
(3) c I 甲
(4) 4/四 同源染色体分离,非同源染色体自由组合
【分析】图1中a代表染色体数目,b代表染色单体数量,c代表DNA数量,图2中甲细胞有同源染色体,且着丝粒分裂,处于有丝分裂后期,乙细胞同源染色体分离,处于减数第一次分裂后期,丙细胞无同源染色体,且着丝粒排列在赤道板上,处于减数第二次分裂中期。
【详解】(1)图2中乙图同源染色体分离,且细胞质不均等分裂,代表了处于减数第一次分裂后期的初级卵母细胞,可判断为雌性动物。
(2)甲图着丝粒分裂,染色体数目为正常体细胞的2倍,因此判断处于有丝分裂后期,此时具有同源染色体;乙图正在进行同源染色体分离,因此也具有同源染色体;丙图着丝粒排列在赤道板上,且染色体数目为正常体细胞的一半,判断处于减数第二次分裂中期,此时没有同源染色体,因此图2中具有同源染色体的细胞是甲和乙。图2中甲可能是卵原细胞,因此其经过有丝分裂产生的子细胞可继续进行的分裂方式是有丝分裂和减数分裂。
(3)这三种柱中,b柱可以等于0,由于染色单体在DNA复制之前及着丝粒分裂之后是不存在的,因此b柱可代表染色单体数量变化;由Ⅱ可知,a柱数量可以是c柱的一半,结合每条染色体上可能由2条DNA考虑,a柱为染色体数量变化,c柱为DNA数量变化。姐妹染色单体分开发生在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期,会导致染色单体消失,同时每条染色体上DNA由2条变为1条,即染色体数目等于DNA数目,全为8(有丝分裂后期)或全为4(减数第二次分裂后期),结合图分析,图1中I无染色单体且DNA数目与染色体数目全为4,因此符合。根据分析可知,图2中甲细胞处于有丝分裂后期(无染色单体,染色体数等于DNA数都为8),也可以与细胞分裂中姐妹染色单体分开过程相对应。
(4)该动物正常体细胞中染色体数目是4条。图2乙正在进行同源染色体分离,非同源染色体自由组合。
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