2026届高考生物学模型构建训练③细胞分裂类

核心素养·四维训练 细胞分裂类 生物学 四维·模型构建 定向解读 1、 有丝分裂和减数分裂的辨析 二、有丝分裂和减数分裂过程中相关物质的变化及分析 四维·模型构建 三、题型示例：利用物理模型分析子细胞中染色体标记情况（在只含14N的培养液中培养） 试题精研 1.图1表示某二倍体小鼠细胞正常分裂过程中某物质数量变化曲线的一部分。研究发现，细胞中染色体的正确排列、分离与黏连蛋白有关，黏连蛋白的水解是着丝粒分裂的原因，如图2所示。下列叙述正确的是（ ） A.若图1纵轴表示染色体数量，曲线BC段可能发生染色体互换 B.若图1纵轴表示同源染色体对数，则该曲线不可能表示减数分裂 C.若图1纵轴表示染色体组数，则曲线CD段与AB段染色单体数相等 D.水解黏连蛋白的酶在初级卵母细胞和次级卵母细胞中均能发挥作用 2.图1为某二倍体动物（基因型为AaBb）生殖细胞产生过程的两个图示，图2为该过程中每条染色体上DNA含量变化的情况。下列叙述错误的是（ ） A.该动物是雌性，图1乙细胞最多只能产生一个配子 B.图1中的甲细胞和乙细胞均处于图2中的BC段 C.图2中CD段的出现是因为发生了同源染色体分离 D.若该动物产生了一个基因型为B的配子，则变异可能发生在图2中的DE阶段 3.如图为某精原细胞（2n）不同细胞分裂时期的图像，a为精原细胞所处时期，下列叙述正确的是（ ） A.图中甲表示染色体，若进行减数分裂，其顺序为a→b→c→d→e B.仅通过a、c、d三个时期的变化无法判断该精原细胞的分裂方式 C.b时期的细胞中会发生基因重组，此时细胞中的染色体组有2个 D.b时期的细胞中都含有Y染色体 4.如图为眼虫在适宜条件下增殖的示意图（仅显示部分染色体）。下列叙述正确的是（ ） A.②时期，细胞核的变化与高等动物细胞相同 B.③时期，染色体的着丝粒排列在赤道板上 C.④时期，染色体的数目与前一个时期相同 D.⑤时期，细胞质的分裂方式与高等植物细胞相同 5.如图表示某动物细胞在有丝分裂的分裂期，各种距离或长度随时间变化的规律曲线。下列叙述正确的是（ ） A.曲线a表示连接染色体的星射线的长度变化 B.曲线b表示染色体与细胞两极间的距离变化 C.曲线c表示姐妹染色单体共用的着丝粒间的距离变化 D.曲线d表示两个中心体间的距离变化 6.如图甲为某生物细胞分裂的模式图；图乙表示进行有丝分裂细胞的细胞周期中每条染色体上DNA含量的变化；图丙表示有丝分裂过程中某一时期染色体、染色单体和核DNA的数量关系。下列叙述错误的是（ ） A.图甲细胞中染色体数与核DNA分子数之比为1∶1 B.图乙中BC段会有DNA的复制和染色单体的形成 C.图乙中DE段染色体数目加倍，但核DNA分子数不变 D.图丙所处时期与图甲细胞相同，对应图乙中的CD段的某一时期 7.将一个用15N标记的果蝇精原细胞（2n=8）置于含14N的培养液中，分裂形成两个子细胞，其中一个子细胞继续分裂一次，得到的细胞如图所示（仅考虑图示变异），下列叙述正确的是（ ） A.该细胞的形成发生了两次着丝粒的分裂 B.该细胞含有两套遗传信息和两个染色体组 C.若发生的是交叉互换，该细胞中15N标记的核DNA有4或5条 D.若发生的是基因突变，该细胞和同时产生的另一细胞中15N标记的核DNA数不同 8.果蝇（2n=8）的一个卵原细胞中每对同源染色体仅有一条染色体上的DNA分子两条链均被15N标记，该卵原细胞在14N的环境中进行减数分裂（不考虑突变和互换），下列有关叙述不正确的是（ ） A.减数分裂I后期的初级卵母细胞中含有15N标记的染色单体有8条 B.减数分裂n后期的次级卵母细胞中含有15N标记的染色体有2~8条 C.减数分裂结束后产生含有15N标记的卵细胞的概率为15/16 D.减数分裂结束后产生不含14N的卵细胞的概率为0 9.某果蝇精原细胞中的1个DNA分子含有a个碱基对，其中腺嘌呤有m个，现将该DNA的两条链都用15N标记，然后将细胞置于含14N的培养液中培养，连续进行两次分裂。下列推断正确的是（ ） A.在细胞分裂时，DNA复制过程中解旋发生在两条姐妹染色单体之间 B.该DNA连续复制n次，需胞嘧啶脱氧核苷酸的数目为（2n-1）（a-m）个 C.该精原细胞两次分裂结束后含14N的子细胞可能有2个或3个或4个 D.若该精原细胞只进行减数分裂，则两次分裂后每个子细胞只有1条染色体含有15N 10.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 11.某生物学兴趣小组以小鼠为实验材料，进行相关实验探究，图甲、乙是某雌性小鼠体内细胞的分裂示意图（仅显示部分染色体），图丙表示该动物细胞分裂时期染色体数量变化曲线。图丁中细胞类型是依据不同时期细胞中染色体数和核DNA分子数的数量关系而划分的。请据图回答： （1）甲细胞所处时期是___，它发生在图丙中的___（填序号）阶段。 （2）乙细胞的名称为___，含有___个四分体。 （3）图丙A和B两个生理过程的名称分别是___，它们对于维持小鼠前后代体细胞中染色体数目的恒定，以及遗传和变异都十分重要。 （4）图丙中，曲线在①②阶段下降的原因是___；曲线在②③阶段上升的原因是___。 （5）在图丁的5种细胞类型中，一定具有同源染色体的细胞类型有___。 答案以及解析 1.答案：B 解析：若图1纵轴表示染色体数量，曲线BC段染色体数量加倍，发生在有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期，而染色体互换发生在减数分裂Ⅰ前期，A错误；若图1纵轴表示同源染色体对数，在减数第一次分裂时期，着丝粒不分裂，染色体数目不变。在减数分裂I末期，该二倍体小鼠的同源染色体分离并分别进入两个子细胞，处于减数分裂Ⅱ的细胞和生殖细胞都不含同源染色体，因此该曲线不可能表示减数分裂，B正确；若图1纵轴表示染色体组数，染色体组数加倍是由于染色体着丝粒分裂，染色单体变为染色体，故曲线CD段的染色单体数为0，不等于AB段的染色单体数，C错误；初级卵母细胞中的着丝粒不分裂，次级卵母细胞中可发生着丝粒分裂，着丝粒分裂与黏连蛋白的水解有关，因此水解黏连蛋白的酶不能在初级卵母细胞中发挥作用，D错误。 2.答案：C 解析：由图1甲细胞的不均等分裂可知，该动物是雌性，图1乙细胞为次级卵母细胞，只能产生一个配子，A正确。图2中BC段每条染色体上DNA含量为2，说明该阶段的细胞均含有姐妹染色单体，图1甲细胞和乙细胞均含有姐妹染色单体，B正确。图2中CD段表示着丝粒分裂，每条染色体上DNA含量从2变为1，C错误。若该动物产生了一个基因型为B的配子，则可能是减数第一次分裂后期，A和a所在的同源染色体移向了一极，也可能是减数第二次分裂后期，A或a所在的染色体着丝粒分裂后，新形成的两条子染色体移向了同一极等，D正确。 3.答案：B 解析：A、图中b、c时期丙的数量为甲的二倍，可判断甲表示染色体，丙表示核DNA分子，乙的数目可以消失为零，故乙为染色单体。若a→e表示减数分裂的过程，a为精原细胞所处时期，c为初级精母细胞所处时期，包括减数分裂Ⅰ的前、中、后、末期未结束之前；b为次级精母细胞所处时期，包括减数分裂Ⅱ的前、中期；d为减数分裂Ⅱ的后、末期未结束之前；e为精细胞所处时期，因此该细胞进行减数分裂的顺序为a→c→b→d→e，A错误；B、仅通过a、c、d三个时期的变化无法判断精原细胞的分裂方式，因为在有丝分裂和减数分裂过程中都会出现这三个时期的变化，B正确；C、基因重组发生在减数分裂Ⅰ过程中，b时期的细胞为次级精母细胞，因此b时期细胞中不会发生基因重组，此时细胞中的染色体组只有1个，C错误；D、由图可知，b时期的细胞为处于减数第二次分裂前期、中期的次级精母细胞，可能含有0条或1条Y染色体，D错误。故选B。 4.答案：B 解析：A（×）高等动物细胞有丝分裂前期，核仁逐渐解体，核膜逐渐消失，而图中②时期（有丝分裂前期）还存在着完整的核膜；B（√）由题图可知，③时期，染色体的着丝粒排列在赤道板上；C（×）④时期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，染色体的数目是前一个时期的两倍；D（×）高等植物细胞细胞质的分裂方式是在赤道板的位置形成细胞板，细胞板逐渐扩展，形成新的细胞壁，一个细胞分裂成两个细胞，与图中⑤时期细胞质的分裂方式不同。 5.答案：C 解析：A（×）星射线在有丝分裂前期形成，中期连接染色体的星射线长度达到最长，后期牵引染色体向细胞两极移动，逐渐缩短，末期逐渐消失，可知曲线a不表示连接染色体的星射线的长度变化，曲线b可表示连接染色体的星射线的长度变化；B（×）有丝分裂前期染色体散乱分布在细胞中央，中期染色体的着丝粒全部排列在赤道板上，后期着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，染色体被拉向细胞的两极，可知曲线b不表示染色体与细胞两极间的距离变化，曲线d可表示染色体与细胞两极间的距离变化；C（√）有丝分裂后期着丝粒分裂，姐妹染色单体分开形成两条染色体，这两条染色体在星射线的牵引下分别移向细胞两极，即姐妹染色单体共用的着丝粒间的距离逐渐增大，故曲线c可表示姐妹染色单体共用的着丝粒间的距离变化；D（×）中心体在间期复制，前期开始向细胞两极移动直至达到细胞两极，可知曲线d不表示两个中心体间的距离变化，曲线a可表示两个中心体间的距离变化。 6.答案：D 解析：A、图甲中着丝点已分裂，所以染色体与核DNA数目之比为1∶1，A正确；B、图乙中BC段发生DNA的复制和有关蛋白质的合成，此时DNA数目加倍，而染色体数目没有增加，同时染色单体形成，B正确；C、图乙中D→E的变化原因是着丝点的分裂，染色单体分开形成染色体，染色体数目暂时加倍，而核DNA分子数不变，C正确；D、图丙所处时期染色体∶染色单体∶DNA=1∶2∶2，而甲图细胞中没有染色单体，所以与图丙所处时期不相同，此时对应与图乙中CD段的某一时期，D错误。故选D。 7.答案：C 解析：A、将一个用15N标记的果蝇精原细胞（2n=8）置于含14N的培养液中，分裂形成两个子细胞，经过了一次有丝分裂，则着丝粒分裂了一次，如图的细胞没有同源染色体，说明发生了一次减数第一次分裂，此过程没有发生着丝粒的分裂，A错误；B、如图的细胞没有同源染色体，每条染色体上有两个姐妹染色单体，则该细胞含有两套遗传信息，但是只有一个染色体组，B错误；C、将一个用15N标记的果蝇精原细胞（2n=8）置于含14N的培养液中，分裂形成两个子细胞，其中一个子细胞继续分裂一次，得到的细胞如图所示，则进行了一次有丝分裂和减数第一次分裂，则DNA进行了两次复制，根据半保留复制的特点，此细胞中的每条染色体上其中一个染色单体被15N标记，另外的一个染色单体没有被15N标记，若发生了交叉互换，如果是发生在被标记的非姐妹染色单体之间或者是都没有被标记的染色单体之间，则该细胞中15N标记的核DNA有4条，若是被标记的一个染色单体和另一个没有被标记的一个染色单体之间发生了交叉互换，则导致原来没有标记的染色单体被15N标记，导致该细胞中15N标记的核DNA有5条，C正确；D、若发生的是基因突变，则不影响DNA被标记的情况，所以被标记的该细胞和同时产生的另一细胞中15N标记的核DNA数相同，D错误。故选C。 8.答案：B 解析：该卵原细胞在14N的环境中进行减数分裂，减数分裂I后期的初级卵母细胞中含有15N标记的染色单体有8条，且含有15N标记的染色单体上的DNA一条单链含有15N， 另一条单链含有14N，A正确；减数分裂I后期的初级卵母细胞中含有15N标记的染色体有4条，由于减数分裂I后期同源染色体分开，非同源染色体自由组合，导致减数分裂I结束产生的次级卵母细胞中含有15N标记的染色体可能为0~4条，减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂，染色体数目加倍，所以减数分裂Ⅱ后期的次级卵母细胞中含有15N标记的染色体可能有0条、2条、4条、6条或8条，B错误；减数分裂结束后，产生不含有15N标记的卵细胞的概率为（1/2）4=1/16，故产生含有15N标记的卵细胞的概率为1-1/16=15/16，C正确；减数分裂结束后，产生的卵细胞都含14N，即产生不含14N的卵细胞的概率为0， D正确。 9.答案：B 解析：A、在细胞分裂时，DNA复制过程中解旋发生在两条DNA母链之间，A错误；B、该DNA分子含有a个碱基对，m个腺嘌呤，则G=C=a-m，该DNA连续复制n次，需要的胞嘧啶脱氧核苷酸数目为（2n-1）（a-m），B正确；C、该精原细胞不管是经过减数分裂还是有丝分裂，产生的子细胞均含14N，C错误；D、若该精原细胞只进行减数分裂，则两次分裂后形成的4个子细胞中有2个细胞存在15N，且这2个细胞中都只有1条染色体含有15N，D错误。故选B。 10.答案：C 解析：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。 11.答案：（1）有丝分裂后期；⑥ （2）初级卵母细胞；2 （3）减数分裂、受精作用（顺序不能交换） （4）一个细胞分裂为两个子细胞；着丝粒分裂，染色体加倍 （5）a、b 解析：（1）甲图着丝粒分裂，有同源染色体，故处于有丝分裂的后期，对应乙图的⑥时期。 （2）图示为雌性动物的细胞分裂示意图，乙处于减数第一次分裂的前期，表示初级卵母细胞；四分体是同源染色体联会后配对形成的，据图可知，该细胞中含有2个四分体。 （3）图丙中A过程染色体先减半，再加倍，代表减数分裂，B过程中染色体数目恢复到正常，代表受精作用； （4）丙图中①表示减数分裂Ⅰ，②表示减数分裂Ⅱ，染色体数目减半发生在减数第一次分裂，同源染色体分离是子细胞中染色体数目减半的最关键原因。①②阶段形成的原因是细胞一分为二；③表示减数第二次分裂的后期，②③阶段形成的原因是着丝粒分裂姐妹染色单体分离。 （5）在图丁的5种细胞类型中，a处于有丝分裂后期，b处于有丝分裂的前期或中期，或减数第一次分裂，一定含有同源染色体。 学科网（北京）股份有限公司 $