内容正文:
专题03 可遗传变异 原卷版
核心必练+进阶提升+培优冲刺 三层突破
1.(2024-2025高一下·上海青浦·期末)包括结肠癌在内的癌细胞通常会发生染色体分离异常, 科学家发现此类异常很可能与有丝分裂末期分裂沟的退化有关。分裂沟退化会产生双核的异常细胞(如图 所示), 继而可能发生细胞凋亡、产生异常后代等情况。
(1)在正常的细胞分裂过程中, 保证亲子代细胞遗传信息相同的行为包括______。(多选)
A.间期 DNA 复制
B.前期染色质螺旋化成染色体
C.中期染色体整齐地排列在赤道面
D.后期着丝粒分裂, 染色单体分离
(2)图中的异常细胞可能发生凋亡, 这是和细胞坏死不同的细胞死亡方式, 两者的差异表现在____ (多选)
A.是否会激发免疫作用
B.是否会对周围健康细胞造成影响
C.是否受遗传信息控制, 程序性发生
D.是否发生细胞膜破裂, 内容物释放到细胞外
(3)根据图信息和所学知识分析, 有可能产生双核异常细胞的因素包括______。(编号选填)
①分裂沟退化 ②同源染色体联会 ③同源染色体分离④姐妹染色单体移向同一极 ⑤同源染色体移向同一极
2.(2023-2024高一下·上海青浦·期末)蜜蜂 (2n=32)属于真社会性动物,蜂群中的蜂王(雌蜂可育)与工蜂(雌蜂不育)均由受精卵发育而来,雄蜂(可育)由未受精的卵细胞直接发育而来。
(1)由题干信息可知,蜜蜂的性别取决于_。
A.染色体数目 B.性染色体类型
C.染色体类型 D.性染色体上的基因
(2)在工蜂体细胞有丝分裂中,与纺锤体形成密切相关的细胞器是________。
雄蜂产生精子的过程会进行特殊的“假减数分裂”,其过程如图1所示,其中数字代表过程,字母代表细胞。
(3)下列关于雄蜂的叙述正确的是_。
A.雄蜂细胞中最多含 16条染色体
B.雄蜂在减数分裂时不会出现联会现象
C.细胞 a 中染色体和DNA 的比值为 1:1
D.细胞 d 正在发生同源染色体的分开
(4)据图1描述雄蜂产生精子的过程和人体(男性)产生精子过程的两个不同点。__________
蜜蜂是完全变态发育的昆虫,经历受精卵→幼虫→蛹→成虫四个阶段,蜜蜂在幼虫时期持续食用蜂王浆则发育为蜂王,而以花蜜为食的幼虫则发育成工蜂,幼虫发育成蜂王的机理如图所示:
(5)下列关于蜂王和工蜂的发育机制叙述正确的是_。
A.Dnmt3基因表达的产物是一种 DNA 甲基化酶
B.部分被甲基化的基因的遗传信息不发生改变
C.DNA 甲基化可能干扰了 RNA 聚合酶与启动子的结合
D.敲除Dnmt3基因后幼虫不能育成蜂王
E.工蜂的甲基化水平能遗传给后代
3.(222-2023高一下·上海·期末)生殖细胞的形成
下列图1和图2分别表示某个动物(2n=4)体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内DNA含量、染色体和染色单体的关系及细胞分裂图像,其中丙为乙细胞分裂后的子细胞,请据图回答:
(1)据图2分析,该动物性别为_____(雌性/雄性),丙细胞的名称是_____。
(2)图1中字母b表示_____,Ⅱ的数量关系对应于图2中的细胞_____;
(3)图2中甲细胞是否存在同源染色体?若存在请写出①号的同源染色体_____。
(4)减数分裂过程中,同源染色体发生联会后可能发生交叉互换也可能不发生,则细胞①~④中可以与卵细胞丁来自同一个次级卵母细胞的是( )
A.① B.② C.③ D.④
4.(2024高一下·上海浦东新·期末)图1表示某种高等动物(体细胞染色体数目为2n)在繁殖和个体发育过程中核DNA数目的变化,图2表示该种动物体内细胞进行某种细胞分裂时,核DNA、染色体、染色单体数目的变化,图3表示某一动物个体体内细胞处于若干特定细胞分裂时期的模式图,请据图分析回答:
(1)下列关于图1的描述正确的是( )
A.a~b段和e~f段都是间期,DNA在该过程完成复制
B.c点、d点、j点都是后期,姐妹染色单体均正在分离
C.d~e段DNA数目增倍,是因为发生了受精作用
D.e~j段细胞中始终存在染色单体
(2)若图1所示 a~d段的细胞来自某高等动物雌性个体的卵巢,则b~c段(不包括c点)的细胞名称是________________,该区段细胞中染色体:染色单体:DNA的比值为______________。
(3)基因的自由组合发生在( )
A.图1中的b~c段 B.图2中的Ⅱ过程
C.图1中的d~e段 D.图3中的细胞②
(4)图1中的c~d段(包含c、d两点) 可对应图2中的多选阶段 ( )
A.II B.III C.IV D.V
(5)根据图3中的______(填编号)可以判断该动物的性别是_________(雌性/雄性),④所示细胞分裂产生的子细胞名称是___________________。
(6)与高等植物细胞的有丝分裂比较,高等动物细胞有丝分裂过程明显不同的是( )
A.间期有中心体的复制
B.前期核仁逐渐解体,核膜逐渐消失
C.末期在细胞的中央不会形成细胞板
D.后期到末期染色体平均分配到两个子细胞中
2024年4月11日是第28个世界帕金森日。近年研究发现,帕金森病(PD)的发病与线粒体的功能异常、自噬途径受阻有极为密切的关系。
(7)细胞可通过自噬作用清除异常的线粒体,过程如下图所示,下列有关叙述错误的是( )
A.线粒体是细胞的“动力车间”,能直接分解葡萄糖为生命活动供能
B.自噬途径和溶酶体有关,其过程需依赖生物膜的流动性
C.适当强度的细胞自噬可发生在细胞生长、衰老、凋亡等过程中
D.衰老线粒体的分解产物可以留在细胞内再利用
(8)“不知明镜里,何处得秋霜”生动地描述了岁月催人老的自然现象。随着年龄的增长,头发会逐渐变白,手、面部皮肤上出现“老年斑”,还会出现皮肤干燥、皱纹增多、行动迟缓等情况。下列有关叙述错误的是( )
A.细胞衰老的过程是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程
B.老年人头发变白是因为细胞中合成白色素的酶活性升高所致
C.行动迟缓与酶活性降低及代谢速率下降有关
D.皮肤干燥、皱纹增多与细胞内水分减少有关
5.(2023-2024高一下·上海青浦·期末)科学家们用了十多年时间完成了人类近3万个基因在染色体上的精准定位,其中发现面部雀斑为显性遗传, 基因(E、e) 在4号染色体上; ABO血型基因 (I^、I⁸、i)在9号染色体上。如图1为某女性在4号和9号染色体上相关基因组成,已知该女性丈夫4号染色体上的基因是Ee,血型为B型。请据图回答:
血型
A
B
AB
O
基因型
ⅠAⅠA、ⅠAi
ⅠBⅠB、ⅠBi
ⅠAⅠB
ii
(1)XY型性别决定的生物,群体中的性别比例为1:1,原因之一是_。
A.含 X染色体的精子:含 Y 染色体的精子=1:1
B.雌配子: 雄配子=1: 1
C.含 X 染色体的配子:含 Y 染色体的配子=1:1
D.X染色体上的基因:Y 染色体上的基因=1:1
(2)该女性关于雀斑、血型相关的表型是__________。
(3)该夫妇已生育了一个O型血的孩子,其丈夫关于血型的基因型是__________。
(4)以下关于该女性两对等位基因遗传特点分析正确的有_。
A.IA基因和e基因之间是非等位基因
B.该女性产生基因型为IA 或IAE 的卵细胞的概率相等
C.E、e 和IA、i的遗传遵循基因的自由组合定律
D. E、e的遗传遵循基因的分离定律
(5)人类男性经减数分裂产生的精子中,染色体数可表示为22+X 或22+Y。下列就这23条染色体源自其双亲的说法正确的是_。
A.常染色体来自母方,X染色体来自父方
B.常染色体来自母方,Y染色体来自父方
C.常染色体随机来自父方或母方,X 染色体来自父方
D.常染色体随机来自父方或母方,Y 染色体来自父方
(6)图2中a、b、c、d表示人的生殖周期中不同的生理过程,其中a过程表示________________,b过程表示__________,c过程表示_______________,d过程表示____________。
6.(2023-2024高一下·上海青浦·期末)科学家用小鼠作为研究对象,探究哺乳动物胚胎发育中细胞分裂的相关问题。研究人员利用流式细胞仪对小鼠(2n=40)的睾丸中各种细胞进行核DNA含量测定,结果如图1所示(其中精原细胞的核DNA含量为2C)。请回答以下问题:
(1)图1细胞中核DNA 含量3C对应细胞周期中的________期。核DNA 含量为1C的细胞名称是________。
(2)某小鼠的基因型为Aa(等位基因A、a位于8号染色体上),其减数分裂过程中产生了一个基因型为AA 的配子。该异常配子形成的可能原因有_。
A.8号染色体可能在减数分裂Ⅰ后期时未分离
B.8号染色体可能在减数分裂Ⅱ后期时未分离
C.8号染色体可能在减数分裂I中期联会紊乱
D.8号染色体可能在减数分裂Ⅱ末期时未分离
(3)为进一步了解植物细胞的减数分裂过程,某同学在显微镜下对百合(2n=24)花粉母细胞(相当于动物的初级精母细胞)减数分裂装片进行观察,并拍摄了部分图像如图2所示,请根据减数分裂的顺序用字母和箭头对图2中细胞进行排序:_______________________
科学家通过刺激雌鼠甲的卵细胞有丝分裂,培养了卵生胚胎干细胞,然后修改该细胞的基因,使这些细胞具备精子的功能,最后将这些细胞注入雌鼠乙的卵细胞,由此产生了一批具有两个“母亲”的幼年小鼠。
(4)根据以上资料,下列相关叙述错误的是_。
A.得到的子代小鼠都是雌性
B.培养得到的卵生胚胎干细胞中含有同源染色体
C.该方法繁殖产生的小鼠体细胞中有40条染色体
D.雌鼠乙的卵子继承了初级卵母细胞四分之一的细胞质
(5)正常情况下,在受精卵发育为健康幼鼠的过程中可发生的事件有_______。 (填编号)
①有丝分裂 ②减数分裂 ③细胞凋亡 ④细胞分化 ⑤细胞衰老
(6)对比百合根尖细胞和小鼠肠上皮细胞的有丝分裂过程发现,二者在胞质分裂、纺锤丝发出上有差异,与这些差异相关的结构是_。
A.中心体 B.细胞壁 C.核膜 D.染色质
7.(2023-2024高一下·上海闵行·期末)肝豆状核变性是一种与ATP7B基因有关的遗传性铜代谢障碍性疾病,常会引起肝硬化、脑变性,好发于青少年,是少数几种可治的神经遗传病之一。图1是某肝豆状核变性家族遗传系谱图(ATP7B基因用A和a表示)。
(1)图2中,在神经干细胞和高度分化的神经元内能发生的过程是____________。
A.前者有①②⑤,后者有②⑤ B.两者都有①
C.两者都有①②⑤ D.两者都只有②⑤
(2)据图1分析,该病遗传方式为____________(常/X/Y)染色体____________(显/隐)性遗传。
(3)不考虑突变,Ⅰ-1个体中可能不携带病致病基因的细胞有____________。
A.卵细胞 B.初级卵母细胞 C.第一极体 D.次级卵母细胞
(4)Ⅱ-4号的基因型是____________。已知Ⅱ-4号的妻子是致病基因携带者,那么Ⅱ-4和妻子欲再生一个孩子,患病的概率是____________。为避免生出患病孩子,请你为该夫妇提出可行性建议____________。
(5)ATP7B基因所在的DNA分子和由其转录出的某一成熟mRNA的长度相比,后者长度往往明显短于前者,可能的原因有____________。(编号选填)
①转录的模板不是整个DNA分子
②基因的启动子和终止子不转录
③基因转录出的RNA前体的某些片段会被剪切
④肽链在加工过程中可能会剪切掉部分氨基酸
⑤起始密码子和终止密码子不是由基因转录出的
(6)研究表明,DNA甲基化、miRNA调控、组蛋白乙酰化三种表观遗传机制都可以调控ATP7B基因的表达。其中,ATP7B基因甲基化会干扰转录因子和启动子识别位点的结合;miRNA可以与互补的mRNA结合,导致mRNA被降解;组蛋白乙酰化使ATP7B基因启动子更容易被转录因子识别并结合。下列有关叙述不正确的是____________。
A.DNA甲基化加快ATP7B基因转录的速度
B.miRNA调控加快ATP7B基因的mRNA翻译的速度
C.组蛋白乙酰化加快ATP7B基因复制的速度
D.三种调控机制均改变了DNA分子中的碱基序列
(7)如果ATP7B基因在DNA复制过程中出现差错,导致DNA分子上某基因的一个碱基对被替换,但产生的蛋白质没有发生改变,其原因可能是_______。
A.多种氨基酸可以由一种密码子编码
B.不同的密码子可能决定同一种氨基酸
C.ATP7B基因转录、翻译所需要的酶没有发生变化
D.DNA序列的改变不可能影响多肽链的序列
(8)如果ATP7B基因中某位点碱基发生了改变,导致对应的氨基酸发生了改变,请结合已学知识推测ATP7B基因表达产物铜转运P型ATP酶的催化功能是否发生改变,并说明理由_____。
8.(2023-2024高一下·上海闵行·期末)罗汉果具有清热润肺,利咽开音,滑肠通便的功效,科研人员对其育种过程进行研究与分析。已知罗汉果的早熟(A)对晚熟(a)为显性,皮厚(B)对皮薄(b)为显性,光皮(C)对皱皮(c)为显性,控制上述三对性状的基因独立遗传。现有三个纯合的罗汉果品种甲(AABBcc)、乙(aabbCC)、丙(AAbbcc),请分析并回答问题。
(1)为获得早熟、皮薄、光皮的纯种罗汉果,最好选用品种____________进行杂交。
A.甲和乙 B.乙和丙 C.甲和丙 D.丙和丙
(2)按图中所示的育种方案,④植株最不容易获得AAbbCC品种,原因是____________。
罗汉果植株的花粉母细胞(相当于动物的初级精母细胞)减数分裂过程中的部分显微图像如下图所示。
(3)请根据减数分裂的过程对图中细胞进行排序:____________。
(4)某基因型为DdEE的罗汉果的一个花粉母细胞,经过减数分裂产生DE,DE,ddE,E四个精子,可能的原因是____________。(编号选填)
①减数第一次分裂异常 ②减数第二次分裂异常 ③减数第一次和减数第二次分裂均异常
(5)⑦幼苗是____________(单倍体/正常植株)。含⑦⑩的育种方法相对于杂交育种来说,其明显具有的优点是____________。
罗汉果甜苷具有重要的药用价值,它分布在罗汉果的果肉、果皮中,种子中不含这种物质,而且有种子的罗汉果口感很差。为了培育无子罗汉果,科研人员先利用秋水仙素处理二倍体罗汉果,诱导其染色体加倍,得到如表所示结果。
处理
秋水仙素浓度(%)
处理数(株)
处理时间(d)
成活率(%)
变异率(%)
滴芽尖生
长点法
0.05
30
5
100
1.28
0.1
86.4
24.3
0.2
74.2
18.2
(6)在诱导染色体加倍的过程中,秋水仙素的作用是____________。选取芽尖生长点作为处理的对象,理由是____________。
(7)上述研究中,自变量是____________,因变量是____________。(编号选填)
①秋水仙素的浓度②处理株数③处理时间④成活率⑤变异率
(8)以上研究表明,诱导罗汉果染色体加倍最适宜的处理方法是____________。
(9)鉴定细胞中染色体数目是确认罗汉果染色体数目加倍的最直接的证据。首先取变异植株幼嫩的芽尖制得临时装片,然后选择处于____________(填时期)的细胞进行染色体数目统计。无子罗汉果(图5中的⑨)幼苗的染色体组数为____________组。
9.(2023-2024高一下·上海闵行·期末)豌豆是遗传学研究的好材料。豌豆细胞中的淀粉可分为支链淀粉和直链淀粉两类,缺乏支链淀粉时,豌豆种子表现为皱粒。合成支链淀粉所必需的淀粉分支酶I(SBEI)由W基因编码,而其等位基因w编码的该酶无活性。在生物技术领域中,特定的酶可以将DNA分子中的某些基因切取下来,形成分子量不同的基因片段,并通过特定的检测手段将分子量不同的片段可视化展现为不同位置的条带。W和w基因碱基对数量不同,三株基因型不同的豌豆相关基因检测结果如下图所示。
(1)下列选项中属于相对性状的是____________。
A.豌豆子叶的绿色和豆荚的绿色
B.豌豆子叶的绿色和黄色
C.豌豆子叶的绿色和豆荚的黄色
D.豌豆豆荚的绿色和黄色
(2)结合题干信息,据图可知,表型②是____________(圆粒/皱粒)。
(3)下列对图的相关解释正确的是____________。
A.豌豆①一定为皱粒
B.豌豆③可能为皱粒
C.豌豆②是杂合子
D.同种表型的个体,DNA片段检测结果也一定相同
(4)正常情况下(不考虑变异),基因型为Ww豌豆亲本自交得子一代,理论上来讲,子一代圆粒种子中杂合体的比例为____________。
A. B. C. D.
(5)现有两株亲本杂交,子代表型统计见下表
子叶颜色
种子形状
子代表型
黄色(Y控制)
绿色(y控制
圆粒
皱粒
比例
1
1
3
1
推测亲本的基因型分别是____________。
A.YYWw×yyWw B.YyWw×yyww C.YyWw×Yyww D.YyWw×yyWw
(6)在孟德尔两对相对性状杂交实验中,F₁黄色圆粒豌豆(YyWw)自交产生F2。下列表述不正确的是____________。
A.F1产生4个配子
B.F1产生基因型YW的卵和基因型YW的精子数量之比为1∶1
C.F1产生的精子中,基因型为YW和基因型为yw的比例为1∶1
D.基因自由组合定律是指F1产生的4种类型的精子和4种卵之间可以自由组合
(7)减数分裂是遗传规律的细胞学基础,下列判断正确的有____________。
A.基因分离定律与减数第一次分裂后期同源染色体的分离有关
B.非等位基因自由组合与减数第一次分裂后期非同源染色体的自由组合有关
C.基因的分离定律和自由组合定律不适用于原核生物
D.减数第二次分裂后期一条染色体的姐妹染色单体分开时不可能出现A和a的分离
(8)在豌豆的有丝分裂和减数分裂过程中均可能发生的是____________。(编号选填)
①同源染色体分离②姐妹染色单体分离③等位基因分离④性状分离⑤DNA复制
10.(2022-2023高一下·上海·期末)下图I、图Ⅱ是一个高等动物体内的细胞分裂示意图,图Ⅲ是同一个体内有关细胞中染色体、染色单体、DNA分子数目关系图。请回答以下问题:
(1)图Ⅱ表示的细胞名称是_____。
(2)图Ⅱ细胞中有关数量关系可用图Ⅲ中的_____表示。若图Ⅲ为该生物依次处于减数分裂过程中的细胞,则对应的甲、乙、丙、丁4个细胞中,除_____细胞外,其余细胞都可仅含1条Y染色体。
(3)假设该生物一个精原细胞中两条非同源染色体上的DNA分子用15N进行全部标记,正常情况下,在该细胞分裂后形成的精子中,含15N的精子所占比例可能为_____。
(4)假设该生物是子二代,那么它的雄性亲本通过子一代雌性个体传递到该生物的染色体数目可能为_____。
11.(2022-2023高一下·上海·期末)下列图1—3分别表示某动物体内细胞分裂某个时期的示意图(仅表示部分染色体),图4表示细胞分裂过程中同源染色体对数的变化模式图(虚线前后表示不同的分裂方式)。
(1)该动物的性别为________,图1细胞的名称是____________,图2、图3分别对应图4曲线的______段。
(2)细胞分裂过程中,含有染色单体的时期处于图4曲线中的______段。细胞中同源染色体分离发生在________________期,处于图4曲线的______段。
(3)某研究小组采用被放射性14C完全标记的该动物细胞样本,使其分别在只有12C的培养基内进行有丝分裂和减数分裂,实验期间收集到分裂细胞样本甲、乙、丙、丁,统计样本放射性标记的染色体数和DNA数如下表:
样本
标记染色体数
标记DNA数
甲
40
80
乙
20
40
丙
40
40
丁
20
20
①从上表推断,该生物的正常体细胞的染色体数为_________,既可能处于有丝分裂又可能处于减数分裂样本的是_________。
②若某细胞的标记染色体数为21,标记DNA数为42,则该细胞产生的最可能原因是__________________。
12.(2023-2024高一下·上海奉贤·期末)某果蝇体细胞中染色体数目为2n=8,果蝇是XY型性别决定方式。
(1)下列关于同源染色体的说法,错误的是( )
A.一条来自父方、一条来自母方的两条染色体
B.同源染色体上的基因都是等位基因
C.减数分裂中能联会的一定是同源染色体
D.一对同源染色体包含生物体生长发育的全部遗传信息
(2)据图1判断该果蝇的性别及判断依据( )
A.雌性、IV号同源染色体 B.雄性、IV号同源染色体
C.雄性、I号同源染色体 D.雌性、I号同源染色体
(3)图1细胞中含有几对等位基因,在减数分裂的哪个时期发生分离( )
A.1对、I后 B.2对、I后 C.1对、Ⅱ后 D.2对、Ⅱ后
(4)据图判断该果蝇形成的正常配子种类( )
(5)若只考虑图1中标记的基因,该果蝇形成的配子类型及比例__________________。
图中基因与性状的对应关系为,灰身(A)对黑身(a)为显性,红眼(B)对白眼(b)为显性。
(6)若该果蝇与具有相同性状的雌果蝇杂交,子代出现了黑身白眼的雄果蝇,则子代果蝇的基因型可能是( )
A.AAXBXB B.aaXbY C.AaXBXb
D.AaXBY E.aaXbXb
图3为该果蝇减数分裂形成配子的过程。字母代表不同的细胞。
(7)其中①和②代表分别代表的细胞名称是( )
A.初级精母细胞、精细胞 B.初级精母细胞、次级精母细胞
C.次级精母细胞、精细胞 D.初级卵母细胞、极体
(8)正常减数分裂的过程中,图3中不含同源染色体的细胞是_________。(填图中字母)
13.(2023-2024高一下·上海嘉定·期末)自然界中的多细胞生物从受精即发育为完整生物体,体内的细胞都放弃了各自独立性,顽强地结合在一起,承担着特殊的功能,为了更大的利益而减少自身繁殖,只增长到它们履行其功能所需要的数量。下图1、2是某细胞进行有丝分裂过程中细胞周期的图解及某一时期的图像。请据图回答下列问题:
(1)图1中可表示一个细胞周期的是______
A.A→B→A B.B→A→B C.A→B D.B→A
(2)图2中,染色体数目和DNA分子数目的比值是1:2,出现该比值的时期是有丝分裂的______。
A.G1期 B.中期 C.后期 D.末期
通过生殖细胞减数分裂形成的雌雄配子会进行受精作用,产生新的个体,这是进行有性殖的生物体产生新个体的重要方式。
(3)有性生殖的三个生理过程如下图所示。则①、②、③分别为______。
A.有丝分裂和细胞分化、减数分裂、受精作用
B.有丝分裂和细胞分化、受精作用、减数分裂
C.受精作用、减数分裂、有丝分裂和细胞分化
D.受精作用、有丝分裂和细胞分化、减数分裂
下图是某种进行有性生殖的生物的处于不同分裂时期的细胞示意图,请回答以下问题:
(4)图中有同源染色体的细胞是______(A/B/C/D)。
(5)图中属于减数第二次分裂的细胞有______。(A/B/C/D)
(6)属于有丝分裂后期的细胞有______(A/B/CD)。
(7)该动物是______(填“雌性”或“雄性”),细胞D的名称是______。
(8)细胞B处于______(细胞分裂的时期)。图中染色体数为______,DNA分子数为______,染色单体数目为______。
A.2 B.4 C. 8 D.0
14.(2022-2023高一下·上海·期末)果蝇是遗传学实验常用的材料,体细胞中有8条染色体,常染色体倍数(A)为2.果蝇的性别决定取决于X染色体数(X)与常染色体倍数(A)的比值(X∶A),若X∶A=1,表现为雌性;若X∶A=0.5,表现为雄性,且无X染色体及3条和3条以上X染色体的个体致死。请回答下列问题。
(1)根据以上信息判断雌性果蝇性染色体的组成是_____。
(2)一群由红眼雄果蝇(XAY)与白眼雌果蝇(XaXa)组成的群体,自由交配后,F1中出现了一只白眼雌果蝇。这只白眼雌果蝇出现的原因可能是母本产生了基因组成为_____的卵细胞与含Y染色体的精子结合形成的,分析异常卵细胞出现的原因:_____。
(3)为确定某一红眼雌果蝇的基因型是XAXa还是XAXaY,可选择表现型为_____的正常雄果蝇与该红眼雌果蝇进行测交。请预测实验结果及结论:
若后代表现型为_____,则该红眼雌果蝇的基因型为XAXa。
若后代表现型为_____,则该红眼雌果蝇的基因型为XAXaY。
试卷第1页,共3页
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专题03 可遗传变异 原卷版
核心必练+进阶提升+培优冲刺 三层突破
1.(2024-2025高一下·上海青浦·期末)包括结肠癌在内的癌细胞通常会发生染色体分离异常, 科学家发现此类异常很可能与有丝分裂末期分裂沟的退化有关。分裂沟退化会产生双核的异常细胞(如图 所示), 继而可能发生细胞凋亡、产生异常后代等情况。
(1)在正常的细胞分裂过程中, 保证亲子代细胞遗传信息相同的行为包括______。(多选)
A.间期 DNA 复制
B.前期染色质螺旋化成染色体
C.中期染色体整齐地排列在赤道面
D.后期着丝粒分裂, 染色单体分离
(2)图中的异常细胞可能发生凋亡, 这是和细胞坏死不同的细胞死亡方式, 两者的差异表现在____ (多选)
A.是否会激发免疫作用
B.是否会对周围健康细胞造成影响
C.是否受遗传信息控制, 程序性发生
D.是否发生细胞膜破裂, 内容物释放到细胞外
(3)根据图信息和所学知识分析, 有可能产生双核异常细胞的因素包括______。(编号选填)
①分裂沟退化 ②同源染色体联会 ③同源染色体分离④姐妹染色单体移向同一极 ⑤同源染色体移向同一极
【答案】(1)ABCD
(2)BCD
(3)①④
【分析】分裂间期主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成,前期染色体散乱分布,中期着丝点排列在赤道板上,后期着丝点分裂,末期细胞一分为二。
【详解】(1)A、间期DNA复制,通过精确的复制机制保证了DNA数量加倍且遗传信息准确传递,为亲子代细胞遗传信息相同奠定基础,A正确;
B、前期染色质螺旋化成染色体,使得染色质高度螺旋化缩短变粗形成染色体,有利于后续分裂过程中姐妹染色单体的分离,保证遗传物质能准确分配,B正确;
C、中期染色体整齐地排列在赤道面,这一行为确保了在后期染色体能够平均分离,使得亲子代细胞中染色体数目相同,从而保证遗传信息相同,C正确;
D、后期着丝粒分裂,染色单体分离,进而染色体平均分配到两个子细胞中,保证了亲子代细胞染色体数目相同,维持了遗传信息的一致性,D正确。
故选ABCD。
(2)A、细胞凋亡和细胞坏死都可能会激发免疫反应,A错误;
B、细胞坏死往往会对周围健康细胞造成影响,因为细胞坏死时细胞膜破裂,内容物释放可能会损伤周围细胞;细胞凋亡不会对周围健康细胞造成影响,B正确;
C、细胞凋亡是受遗传信息控制,程序性发生的;细胞坏死不受遗传信息程序性控制,是由于外界不利因素导致的细胞损伤和死亡,C正确;
D、细胞坏死会发生细胞膜破裂,内容物释放到细胞外;细胞凋亡时细胞膜完整,内容物不会释放到细胞外,D正确。
故选BCD。
(3)①分裂沟退化会导致细胞不能正常分裂为两个子细胞,从而可能产生双核异常细胞,①正确;
②同源染色体联会发生在减数分裂过程中,题干讨论的是有丝分裂,②错误;
③同源染色体分离发生在减数分裂过程中,题干讨论的是有丝分裂,③错误;
④姐妹染色单体移向同一极,会导致染色体分配异常,可能产生染色体数目异常的细胞,进而可能产生双核异常细胞,④正确;
⑤同源染色体移向同一极发生在减数分裂过程中,题干讨论的是有丝分裂,⑤错误。
故选①④。
2.(2023-2024高一下·上海青浦·期末)蜜蜂 (2n=32)属于真社会性动物,蜂群中的蜂王(雌蜂可育)与工蜂(雌蜂不育)均由受精卵发育而来,雄蜂(可育)由未受精的卵细胞直接发育而来。
(1)由题干信息可知,蜜蜂的性别取决于_。
A.染色体数目 B.性染色体类型
C.染色体类型 D.性染色体上的基因
(2)在工蜂体细胞有丝分裂中,与纺锤体形成密切相关的细胞器是________。
雄蜂产生精子的过程会进行特殊的“假减数分裂”,其过程如图1所示,其中数字代表过程,字母代表细胞。
(3)下列关于雄蜂的叙述正确的是_。
A.雄蜂细胞中最多含 16条染色体
B.雄蜂在减数分裂时不会出现联会现象
C.细胞 a 中染色体和DNA 的比值为 1:1
D.细胞 d 正在发生同源染色体的分开
(4)据图1描述雄蜂产生精子的过程和人体(男性)产生精子过程的两个不同点。__________
蜜蜂是完全变态发育的昆虫,经历受精卵→幼虫→蛹→成虫四个阶段,蜜蜂在幼虫时期持续食用蜂王浆则发育为蜂王,而以花蜜为食的幼虫则发育成工蜂,幼虫发育成蜂王的机理如图所示:
(5)下列关于蜂王和工蜂的发育机制叙述正确的是_。
A.Dnmt3基因表达的产物是一种 DNA 甲基化酶
B.部分被甲基化的基因的遗传信息不发生改变
C.DNA 甲基化可能干扰了 RNA 聚合酶与启动子的结合
D.敲除Dnmt3基因后幼虫不能育成蜂王
E.工蜂的甲基化水平能遗传给后代
【答案】(1)A
(2)中心体
(3)A
(4)雄峰减数分裂Ⅰ后期,没有同源染色体分离,只产生一个次级精母细胞,人体减数分裂Ⅰ后期,同源染色体发生分离,产生两个次级精母细胞;雄峰次级精母细胞减数分裂Ⅱ时,细胞质不均等分裂,最终只产生一个精细胞,而人体细胞进行减数分裂Ⅱ时,细胞质均等分裂,最终产生4个精细胞
(5)ABC
【分析】表观遗传:生物体基因的碱基序列不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。
【详解】(1)蜂群中的蜂王(雌蜂可育)与工蜂(雌蜂不育)均由受精卵发育而来,含有32条染色体,二雄蜂(可育)由未受精的卵细胞直接发育而来,含16条染色体,所以蜜蜂的性别由染色体数目决定。
故选A。
(2)在工蜂体细胞有丝分裂中,中心体发出星射线组成纺锤体。
(3)A、雄峰体细胞有16条染色体,当其进行有丝分裂时,在后期含有32条染色体,A错误;
B、雄峰不含同源染色体,所以减数分裂时不会出现联会的现象,B正确;
C、细胞a中的染色体含有姐妹染色单体,所以染色体和DNA的比值为1:2,C错误;
D、细胞d正在发生姐妹染色单体分开,D错误。
故选B。
(4)雄峰减数分裂Ⅰ后期,没有同源染色体分离,只产生一个次级精母细胞,人体减数分裂Ⅰ后期,同源染色体发生分离,产生两个次级精母细胞;雄峰次级精母细胞减数分裂Ⅱ时,细胞质不均等分裂,最终只产生一个精细胞,而人体细胞进行减数分裂Ⅱ时,细胞质均等分裂,最终产生4个精细胞。
(5)A、抑制Dnmt3基因表达后可以显著降低幼虫体内基因的甲基化水平,说明其表达产物可能是一种DNA甲基化酶,A正确;
B、DNA甲基化没有改变碱基序列,属于表观遗传,因此被甲基化的基因的遗传信息不发生改变,B正确;
C、DNA甲基化可能干扰了RNA聚合酶与启动子的结合,阻止转录过程,C正确;
D、NMT3基因使胞嘧啶甲基化,通过一系列作用最终使得幼虫不能发育为蜂王,敲除该基因,幼虫可能发育为蜂王,D错误;
E、工蜂不能产生配子,所以其甲基化水平不能遗传给后代,E错误。
故选ABC。
3.(2022-2023高一下·上海·期末)生殖细胞的形成
下列图1和图2分别表示某个动物(2n=4)体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内DNA含量、染色体和染色单体的关系及细胞分裂图像,其中丙为乙细胞分裂后的子细胞,请据图回答:
(1)据图2分析,该动物性别为_____(雌性/雄性),丙细胞的名称是_____。
(2)图1中字母b表示_____,Ⅱ的数量关系对应于图2中的细胞_____;
(3)图2中甲细胞是否存在同源染色体?若存在请写出①号的同源染色体_____。
(4)减数分裂过程中,同源染色体发生联会后可能发生交叉互换也可能不发生,则细胞①~④中可以与卵细胞丁来自同一个次级卵母细胞的是( )
A.① B.② C.③ D.④
【答案】(1) 雌性 次级卵母细胞
(2) 染色单体 乙
(3)⑤和⑥
(4)A
【分析】题图分析:图1中:a是染色体、b是染色单体、c是DNA。Ⅰ表示正常体细胞未进行DNA复制;Ⅱ中染色体数、染色单体数和DNA分子数之比为1∶2∶2,可能是有丝分裂前期、中期或减数第一次分裂过程;Ⅲ中染色体数、染色单体数和DNA分子数之比为1∶2∶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、染色单体数和DNA分子数之比为1∶0∶1,没有染色单体,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;图2中甲细胞着丝点分裂,染色体移向细胞两极,且含同源染色体,所以处于有丝分裂后期;乙细胞同源染色体分离,处于减数第一次分裂后期;由于细胞质不均等分裂,所以是初级卵母细胞;丙细胞中染色体排列在细胞赤道板上,没有同源染色体,处于减数第二次分裂中期。
【详解】(1)图2乙细胞中含有同源染色体,且表现为同源染色体分离,非同源染色体自由组合,且细胞质不均等分裂,因而该细胞为初级卵母细胞,即该动物性别为雌性,丙细胞为乙细胞的子细胞,根据染色体颜色可知,丙细胞为次级卵母细胞。
(2)图1中b有为0的状态,因而字母b表示染色单体,Ⅱ中染色体数、染色单体数和DNA分子数之比为1∶2∶2,且染色体数目与体细胞中染色体数目相同,可对应于图2中的乙细胞;
(3)图2中甲细胞中存在同源染色体,且着丝点分裂,处于有丝分裂后期,图中与①号染色体表现为同源关系的染色体有⑤或⑥。
(4)减数分裂过程中,由同一个初级卵母细胞分裂产生的四个子细胞中两两染色体组成相同,不同的两个子细胞中的染色体表现为互补,即可以组成体细胞中的染色体组成,由同一个次级卵母细胞或第一极体分裂产生的子细胞中染色体组成是相同的,若发生过交叉互换,则由同一个次级卵母细胞或第一极体分裂产生的子细胞中染色体组成只有互换的部分有差异,据此可判断出与丁来自同一个次级卵母细胞的极体是①,A正确,BCD错误。
故选A。
4.(2024高一下·上海浦东新·期末)图1表示某种高等动物(体细胞染色体数目为2n)在繁殖和个体发育过程中核DNA数目的变化,图2表示该种动物体内细胞进行某种细胞分裂时,核DNA、染色体、染色单体数目的变化,图3表示某一动物个体体内细胞处于若干特定细胞分裂时期的模式图,请据图分析回答:
(1)下列关于图1的描述正确的是( )
A.a~b段和e~f段都是间期,DNA在该过程完成复制
B.c点、d点、j点都是后期,姐妹染色单体均正在分离
C.d~e段DNA数目增倍,是因为发生了受精作用
D.e~j段细胞中始终存在染色单体
(2)若图1所示 a~d段的细胞来自某高等动物雌性个体的卵巢,则b~c段(不包括c点)的细胞名称是________________,该区段细胞中染色体:染色单体:DNA的比值为______________。
(3)基因的自由组合发生在( )
A.图1中的b~c段 B.图2中的Ⅱ过程
C.图1中的d~e段 D.图3中的细胞②
(4)图1中的c~d段(包含c、d两点) 可对应图2中的多选阶段 ( )
A.II B.III C.IV D.V
(5)根据图3中的______(填编号)可以判断该动物的性别是_________(雌性/雄性),④所示细胞分裂产生的子细胞名称是___________________。
(6)与高等植物细胞的有丝分裂比较,高等动物细胞有丝分裂过程明显不同的是( )
A.间期有中心体的复制
B.前期核仁逐渐解体,核膜逐渐消失
C.末期在细胞的中央不会形成细胞板
D.后期到末期染色体平均分配到两个子细胞中
2024年4月11日是第28个世界帕金森日。近年研究发现,帕金森病(PD)的发病与线粒体的功能异常、自噬途径受阻有极为密切的关系。
(7)细胞可通过自噬作用清除异常的线粒体,过程如下图所示,下列有关叙述错误的是( )
A.线粒体是细胞的“动力车间”,能直接分解葡萄糖为生命活动供能
B.自噬途径和溶酶体有关,其过程需依赖生物膜的流动性
C.适当强度的细胞自噬可发生在细胞生长、衰老、凋亡等过程中
D.衰老线粒体的分解产物可以留在细胞内再利用
(8)“不知明镜里,何处得秋霜”生动地描述了岁月催人老的自然现象。随着年龄的增长,头发会逐渐变白,手、面部皮肤上出现“老年斑”,还会出现皮肤干燥、皱纹增多、行动迟缓等情况。下列有关叙述错误的是( )
A.细胞衰老的过程是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程
B.老年人头发变白是因为细胞中合成白色素的酶活性升高所致
C.行动迟缓与酶活性降低及代谢速率下降有关
D.皮肤干燥、皱纹增多与细胞内水分减少有关
【答案】(1)AC
(2) 初级卵母细胞 1:2:2
(3)ABD
(4)BCD
(5) ② 雄性 精细胞
(6)AC
(7)A
(8)B
【分析】图1中DNA的数目加倍,减半,再减半为初始的一半,再恢复初始数目,再加倍,再恢复初始数目,细胞先减数分裂再经过受精作用,再进行有丝分裂,ad表示减数分裂,de表示受精作用,ej表示有丝分裂。
图2中Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ中不含B,说明B表示染色单体;Ⅱ、Ⅲ中A:C都是1:2,说明A表示染色体,则C表示DNA分子,根据Ⅴ中数目可知,这种分裂方式为减数分裂。Ⅰ和Ⅳ中没有染色单体,染色体:DNA=1:1,且染色体数目与体细胞相同,可能处于减数第二次分裂后期;Ⅱ中染色体:染色单体:DNA=1:2:2,且染色体数目与体细胞相同,可能处于减数第一次分裂过程;Ⅲ中染色体:染色单体:DNA=1:2:2,且染色体数目是体细胞的一半,可能处于减数第二次分裂前期和中期;Ⅴ中没有染色单体,染色体:DNA=1:1,且染色体数目是体细胞的一半,可能处于减数第二次分裂末期。
图3①是有丝分裂后期,②是减I后期,③是有丝中期,④是减II后期。
【详解】(1)A、图 1中,ad表示减数分裂,de表示受精作用,ej表示有丝分裂,a~b段和e~f段DNA数目逐渐增加到原来的2倍,说明DNA在复制,因此都是间期,A正确;
B、ad表示减数分裂,c点DNA数目减半,说明是减数第一次分裂后期,同源染色体在分离,d点、j点都是后期,着丝裂分裂,姐妹染色单体正在分离,B错误;
C、d~e段DNA数目增倍,de表示受精作用,C正确;
D、ej表示有丝分裂,有丝分裂后期、末期无染色单体存在,D错误。
故选AC。
(2)若图1所示a~d段的细胞来自某高等动物雌性个体的卵巢,则b~c段处于减数分裂I,细胞名称为初级卵母细胞,该区段细胞中染色体∶染色单体∶DNA的比值为1:2:2。
(3)基因的自由组合发生在减数第一次分裂的前期(互换)和后期,因此发生图1中的b~c段(减数第一次分裂),图2中的II过程(减数第一次分裂),图3中的细胞②(减数第一次分裂后期),ABD正确,C错误。
故选ABD。
(4)图1中的c~d段是减数第二次分裂,在d开始点着丝粒分裂,因此对应于图2中Ⅲ(减数第二次分裂前、中期)、Ⅳ(减数第二次分裂后期)、V(减数第二次分裂末期),A错误,BCD正确。
故选BCD。
(5)根据图3②细胞处于减数第一次分裂的后期,细胞质均等分裂,因此是雄性,④是减II后期,因此产生的细胞为精细胞。
(6)与高等植物细胞的有丝分裂比较,高等动物细胞有丝分裂过程明显不同的是间期有中心体的复制,植物没有中心体;末期动物细胞在细胞的中央不会形成细胞板,AC正确,BD错误。
故选AC。
(7)图示表示细胞通过自噬作用将异常线粒体清除的过程,内质网膜包裹异常线粒体形成自噬前体,自噬前体与溶酶体结合形成自噬体,溶酶体将异常线粒体分解形成的有用物质留在细胞内,没有用的物质释放到细胞外。
A、线粒体进行有氧呼吸的第二、第三阶段,需在细胞质基质中分解为丙酮酸,有氧条件下,丙酮酸进入线粒体继续分解,线粒体不能直接分解葡萄糖,A错误;
B、自噬前体与溶酶体结合形成自噬体,自噬途径和溶酶体有关,其过程需依赖生物膜的流动性(胞吞),B正确;
C、适当强度的细胞自噬在细胞的生命历程中一直存在,C正确;
D、衰老线粒体的分解产物有用物质留在细胞内,没有用的物质释放到细胞外,D正确。
故选A。
(8)1、衰老细胞的特征:细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,但细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深;细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低;细胞色素随着细胞衰老逐渐累积;有些酶的活性降低;呼吸速度减慢,新陈代谢减慢。
2、细胞衰老的假说主要有端粒学说和自由基学说。
A、细胞衰老的过程是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程,最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化,A正确;
B、头发变白是因为细胞内酪氨酸酶的活性降低,使黑色素含量减少所致,B错误;
C、行动迟缓与酶活性降低及代谢速率下降导致产生的能量不足有关,C正确;
D、老年人细胞中含水量下降,皮肤干燥、皱纹增多与细胞内水分减少有关,D正确。
故选B。
5.(2023-2024高一下·上海青浦·期末)科学家们用了十多年时间完成了人类近3万个基因在染色体上的精准定位,其中发现面部雀斑为显性遗传, 基因(E、e) 在4号染色体上; ABO血型基因 (I^、I⁸、i)在9号染色体上。如图1为某女性在4号和9号染色体上相关基因组成,已知该女性丈夫4号染色体上的基因是Ee,血型为B型。请据图回答:
血型
A
B
AB
O
基因型
ⅠAⅠA、ⅠAi
ⅠBⅠB、ⅠBi
ⅠAⅠB
ii
(1)XY型性别决定的生物,群体中的性别比例为1:1,原因之一是_。
A.含 X染色体的精子:含 Y 染色体的精子=1:1
B.雌配子: 雄配子=1: 1
C.含 X 染色体的配子:含 Y 染色体的配子=1:1
D.X染色体上的基因:Y 染色体上的基因=1:1
(2)该女性关于雀斑、血型相关的表型是__________。
(3)该夫妇已生育了一个O型血的孩子,其丈夫关于血型的基因型是__________。
(4)以下关于该女性两对等位基因遗传特点分析正确的有_。
A.IA基因和e基因之间是非等位基因
B.该女性产生基因型为IA 或IAE 的卵细胞的概率相等
C.E、e 和IA、i的遗传遵循基因的自由组合定律
D. E、e的遗传遵循基因的分离定律
(5)人类男性经减数分裂产生的精子中,染色体数可表示为22+X 或22+Y。下列就这23条染色体源自其双亲的说法正确的是_。
A.常染色体来自母方,X染色体来自父方
B.常染色体来自母方,Y染色体来自父方
C.常染色体随机来自父方或母方,X 染色体来自父方
D.常染色体随机来自父方或母方,Y 染色体来自父方
(6)图2中a、b、c、d表示人的生殖周期中不同的生理过程,其中a过程表示________________,b过程表示__________,c过程表示_______________,d过程表示____________。
【答案】(1)A
(2)有雀斑、A型血
(3)IBi
(4)ABCD
(5)D
(6) 有丝分裂 减数分裂 受精 细胞分化
【分析】位于同源染色体上的等位基因随同源染色体的分开而分离,符合分离定律;位于非同源染色体上的非等位基因随着非同源染色体的自由组合而自由组合。
【详解】(1)XY型性别决定的生物,雌性个体的性染色体组成为XX,只产生含有X的雌配子,雄性个体的染色体组成是XY,产生的精子中含X染色体的精子:含Y染色体的精子=1:1,雌雄配子随机结合,导致群体中的性别比例为1:1。
故选A。
(2)根据图示基因组成,面部雀斑为显性遗传,故该女性的表型为面部有雀斑、A型血
(3)O型血的孩子的基因型是ii,一个基因来自父亲,一个基因来自母亲,该女性丈夫是B型血,说明该女性其丈夫关于血型的基因型是IBi。
(4)A、IA基因和e基因是控制不同性状的基因,是位于同一对染色体上的非等位基因,A正确;
B、该女性IA基因和E、e基因不在同一条染色体上,符合自由组合定律,所以产生的IAe 或IAE 的卵细胞的概率相等,均为1/4,B正确;
C、E、e和IA、i是位于非同源染色体上的非等位基因,遗传遵循基因的自由组合定律,C正确;
D、E、e是位于同源染色体上的等位基因,遗传遵循基因的分离定律,D正确。
故选ABCD。
(5)在减数分裂过程中,同源染色体分开的同时,非同源染色体自由组合,男性精子中的常染色体随机来自父方或母方,X染色体一定来自母方,Y染色体一定来自父方,D正确。
(6)图中a是形成原始生殖细胞的过程,属于有丝分裂;d是细胞分化的过程,属于有丝分裂;b和d是形成配子的过程,属于减数分裂,基因重组过程发生在减数分裂;c是受精作用的过程;
6.(2023-2024高一下·上海青浦·期末)科学家用小鼠作为研究对象,探究哺乳动物胚胎发育中细胞分裂的相关问题。研究人员利用流式细胞仪对小鼠(2n=40)的睾丸中各种细胞进行核DNA含量测定,结果如图1所示(其中精原细胞的核DNA含量为2C)。请回答以下问题:
(1)图1细胞中核DNA 含量3C对应细胞周期中的________期。核DNA 含量为1C的细胞名称是________。
(2)某小鼠的基因型为Aa(等位基因A、a位于8号染色体上),其减数分裂过程中产生了一个基因型为AA 的配子。该异常配子形成的可能原因有_。
A.8号染色体可能在减数分裂Ⅰ后期时未分离
B.8号染色体可能在减数分裂Ⅱ后期时未分离
C.8号染色体可能在减数分裂I中期联会紊乱
D.8号染色体可能在减数分裂Ⅱ末期时未分离
(3)为进一步了解植物细胞的减数分裂过程,某同学在显微镜下对百合(2n=24)花粉母细胞(相当于动物的初级精母细胞)减数分裂装片进行观察,并拍摄了部分图像如图2所示,请根据减数分裂的顺序用字母和箭头对图2中细胞进行排序:_______________________
科学家通过刺激雌鼠甲的卵细胞有丝分裂,培养了卵生胚胎干细胞,然后修改该细胞的基因,使这些细胞具备精子的功能,最后将这些细胞注入雌鼠乙的卵细胞,由此产生了一批具有两个“母亲”的幼年小鼠。
(4)根据以上资料,下列相关叙述错误的是_。
A.得到的子代小鼠都是雌性
B.培养得到的卵生胚胎干细胞中含有同源染色体
C.该方法繁殖产生的小鼠体细胞中有40条染色体
D.雌鼠乙的卵子继承了初级卵母细胞四分之一的细胞质
(5)正常情况下,在受精卵发育为健康幼鼠的过程中可发生的事件有_______。 (填编号)
①有丝分裂 ②减数分裂 ③细胞凋亡 ④细胞分化 ⑤细胞衰老
(6)对比百合根尖细胞和小鼠肠上皮细胞的有丝分裂过程发现,二者在胞质分裂、纺锤丝发出上有差异,与这些差异相关的结构是_。
A.中心体 B.细胞壁 C.核膜 D.染色质
【答案】(1) 间期 精细胞或精子
(2)B
(3)a→c→d→b→e
(4)BD
(5)①③④⑤
(6)AB
【分析】减数分裂过程:(1)减数第一次分裂前间期: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。
有丝分裂过程:(1)间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成,即染色体的复制,DNA数目加倍,但染色体数目不变;(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,是观察染色体形态和数目的最佳时期;(4)后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,染色体数目加倍;(5)末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】(1)精原细胞的核DNA含量为2C,核DNA含量为3C说明细胞正在进行DNA复制,对应细胞周期中的间期或S期,核DNA含量为1C,核DNA数量减半,且该小鼠为雄性,故该细胞为精细胞或精子。
(2)等位基因A、a位于8号染色体上,在减数第一次分裂前的间期进行染色体的复制,每条染色体上有一对姐妹染色单体携带相同的基因,其减数分裂过程中产生了一个基因型为AA的配子,说明有可能是8号染色体在减数第二次分裂后期姐妹染色单体并未分离,ACD错误,B正确。
故选B。
(3)a中染色体散乱的排列在细胞中,且有同源染色体,因此属于减数第一次分裂前期;b中姐妹染色单体彼此分离,属于减数第二次分裂后期;c中染色体整齐的排列在细胞版上同源染色体没有分离,属于减数第一次分裂中期;d中初级精母细胞分离形成两个次级精母细胞,且此时染色体整齐排列在细胞版上,属于减数第二次分裂中期;e中形成了四个精细胞,为减数第二次分裂末期。因此顺序应该为a→c→d→b→e。
(4)A、子代小鼠的性染色体都是来自雌鼠,故得到的子代小鼠都是雌性,A正确;
B、卵生胚胎干细胞是卵子有丝分裂得到的,故卵生胚胎干细胞中含有同源染色体,B错误;
C、该方法其实是两个卵细胞,其中一个具备精子的功能而形成的小鼠,每个卵细胞都含有20条染色体,因此该方法下的小鼠体细胞中仍然有40条染色体,C正确;
D、由于在形成卵细胞的过程中,初级卵母细胞和次级卵母细胞的细胞质不均等分裂,故雌鼠乙的卵子没有继承了初级卵母细胞四分之一的细胞质,D错误。
故选BD。
(5)细胞正常的生命历程为分裂、分化、衰老、凋亡,在受精卵发育为健康幼鼠的过程中不会进行减数分裂,故可发生的事件有①③④⑤。
(6)中心体存在于低等植物和动物细胞中,与有丝分裂过程中纺锤丝的形成有关,百合根尖细胞有细胞壁,小鼠肠上皮细胞没有细胞壁,所以二者在胞质分裂有差异。AB正确,CD错误。
故选AB。
7.(2023-2024高一下·上海闵行·期末)肝豆状核变性是一种与ATP7B基因有关的遗传性铜代谢障碍性疾病,常会引起肝硬化、脑变性,好发于青少年,是少数几种可治的神经遗传病之一。图1是某肝豆状核变性家族遗传系谱图(ATP7B基因用A和a表示)。
(1)图2中,在神经干细胞和高度分化的神经元内能发生的过程是____________。
A.前者有①②⑤,后者有②⑤ B.两者都有①
C.两者都有①②⑤ D.两者都只有②⑤
(2)据图1分析,该病遗传方式为____________(常/X/Y)染色体____________(显/隐)性遗传。
(3)不考虑突变,Ⅰ-1个体中可能不携带病致病基因的细胞有____________。
A.卵细胞 B.初级卵母细胞 C.第一极体 D.次级卵母细胞
(4)Ⅱ-4号的基因型是____________。已知Ⅱ-4号的妻子是致病基因携带者,那么Ⅱ-4和妻子欲再生一个孩子,患病的概率是____________。为避免生出患病孩子,请你为该夫妇提出可行性建议____________。
(5)ATP7B基因所在的DNA分子和由其转录出的某一成熟mRNA的长度相比,后者长度往往明显短于前者,可能的原因有____________。(编号选填)
①转录的模板不是整个DNA分子
②基因的启动子和终止子不转录
③基因转录出的RNA前体的某些片段会被剪切
④肽链在加工过程中可能会剪切掉部分氨基酸
⑤起始密码子和终止密码子不是由基因转录出的
(6)研究表明,DNA甲基化、miRNA调控、组蛋白乙酰化三种表观遗传机制都可以调控ATP7B基因的表达。其中,ATP7B基因甲基化会干扰转录因子和启动子识别位点的结合;miRNA可以与互补的mRNA结合,导致mRNA被降解;组蛋白乙酰化使ATP7B基因启动子更容易被转录因子识别并结合。下列有关叙述不正确的是____________。
A.DNA甲基化加快ATP7B基因转录的速度
B.miRNA调控加快ATP7B基因的mRNA翻译的速度
C.组蛋白乙酰化加快ATP7B基因复制的速度
D.三种调控机制均改变了DNA分子中的碱基序列
(7)如果ATP7B基因在DNA复制过程中出现差错,导致DNA分子上某基因的一个碱基对被替换,但产生的蛋白质没有发生改变,其原因可能是_______。
A.多种氨基酸可以由一种密码子编码
B.不同的密码子可能决定同一种氨基酸
C.ATP7B基因转录、翻译所需要的酶没有发生变化
D.DNA序列的改变不可能影响多肽链的序列
(8)如果ATP7B基因中某位点碱基发生了改变,导致对应的氨基酸发生了改变,请结合已学知识推测ATP7B基因表达产物铜转运P型ATP酶的催化功能是否发生改变,并说明理由_____。
【答案】(1)A
(2) 常 隐
(3)ACD
(4) AA或Aa 1/6 为避免生出患病孩子,可以对Ⅱ-4进行基因检测,若不含致病基因,则孩子不会患病,孩子无需进行基因检测;若含有致病基因,则需对孩子进行基因检测,若胎儿基因型为aa,建议夫妇应终止妊娠或等胎儿出生后治疗干预
(5)①②③
(6)ABCD
(7)B
(8)会发生改变ATP7B基因表达产物铜转运P型ATP,理由是结构决定功能,氨基酸改变后导致生成的多肽链不同,再经过盘曲折叠形成具有生物学活性的蛋白质不同,对应的功能不同,可能部分或完全丧失
【分析】分析图1,Ⅰ-1和Ⅰ-2正常,但女儿Ⅱ-5患病,判断该病的遗传方式为常染色体隐性遗传病;分析图2,①代表DNA复制,②代表转录,③代表逆转录,④代表RNA复制,⑤代表翻译。
【详解】(1)神经干细胞分化程度低,能进行DNA复制和蛋白质合成,对应图2中①DNA复制,②转录和⑤翻译,神经元属于高度分化的细胞,不能进行细胞分裂,但可以合成蛋白质,对应图2中②转录和⑤翻译,A正确,BCD错误。
故选A。
(2)据图1分析,Ⅰ-1和Ⅰ-2正常,但有一个患病的女儿,所以判断该病的常染色体隐性遗传病。
(3)该病的常染色体隐性遗传病,Ⅰ-1的基因型为Aa,在进行减数第一次分裂时,同源染色体分离,所以形成的两个细胞,一个含有A基因,一个含有a基因,如果含有A基因的细胞为第一极体,则其完成减数第二次分裂形成的两个第二极体不携带病致病基因,如果含有A基因的细胞为次级卵母细胞,则其完成减数第二次分裂形成的第二极体和卵细胞不携带病致病基因,所以可能不携带病致病基因的细胞有卵细胞、第一极体、次级卵母细胞,ACD正确,B错误。
故选ACD。
(4)该病的常染色体隐性遗传病,Ⅰ-1和Ⅰ-2的基因型都为Aa,而Ⅱ-4正常,所以其基因型是AA或Aa。Ⅱ-4的基因型为1/3AA、2/3Aa,其妻子是致病基因携带者,基因型为Aa,欲再生一个孩子,患病的概率是2/3×1/4=1/6,为避免生出患病孩子,为该夫妇提出可行性建议是为避免生出患病孩子,可以对Ⅱ-4进行基因检测,若不含致病基因,则孩子不会患病,孩子无需进行基因检测;若含有致病基因,则需对孩子进行基因检测,若胎儿基因型为aa,建议夫妇应终止妊娠或等胎儿出生后治疗干预。
(5)①转录是以基因的一条链为模板进行转录,而基因是DNA上有遗传效应的片段,因此转录的模板不是整个DNA分子,导致形成的RNA比DNA短,①正确;
②基因结构包括编码区和非编码区,转录时只转录编码区的遗传信息,因此位于非编码区的启动子和终止子遗传信息不能转录到RNA中,导致形成的RNA比DNA短,②正确;
③编码区又分为外显子和内含子,其中内含子转录的遗传信息不能编码氨基酸,因此形成的RNA还要将内含子转录的部分剪切掉,因此形成的成熟RNA要比DNA短,③正确;
④肽链在加工过程中可能会剪切掉部分氨基酸不影响RNA的长度,④错误;
⑤起始密码子和终止密码子是由基因的编码区转录出的,⑤错误。
故选①②③。
(6)A、DNA甲基化干扰转录因子和启动子识别位点的结合,会减慢ATP7B基因转录的速度,A错误;
B、miRNA可以与互补的mRNA结合,导致mRNA被降解,会减慢翻译的速度,B错误;
C、组蛋白乙酰化使ATP7B基因启动子更容易被转录因子识别并结合,会加快ATP7B基因转录的速度,C错误;
D、表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,D错误。
故选ABCD。
(7)A、一种密码子只能编码一种氨基酸或不编码氨基酸,A错误;
B、①表示DNA的复制过程,若该过程出现了差错,导致DNA分子上某基因的一个碱基对被替换,则转录形成的密码子也发生了改变,但是由于不同的密码子可以决定同一种氨基酸,即密码子具有简并性,因此产生的蛋白质可能没有改变,B正确;
C、过程②转录和⑤翻译所需要的酶没有发生变化与该现象的产生没有关系,C错误;
D、DNA序列的改变会导致形成的mRNA上的密码子发生改变,进而可能导致蛋白质的氨基酸序列发生改变,D错误。
故选B。
(8)如果ATP7B基因中某位点碱基发生了改变,导致对应的氨基酸发生了改变,会使ATP7B基因表达产物铜转运P型ATP酶的催化功能部分或完全丧失,理由是结构决定功能,氨基酸改变后导致生成的多肽链不同,再经过盘曲折叠形成具有生物学活性的蛋白质不同,对应的功能不同,可能部分或完全丧失。
8.(2023-2024高一下·上海闵行·期末)罗汉果具有清热润肺,利咽开音,滑肠通便的功效,科研人员对其育种过程进行研究与分析。已知罗汉果的早熟(A)对晚熟(a)为显性,皮厚(B)对皮薄(b)为显性,光皮(C)对皱皮(c)为显性,控制上述三对性状的基因独立遗传。现有三个纯合的罗汉果品种甲(AABBcc)、乙(aabbCC)、丙(AAbbcc),请分析并回答问题。
(1)为获得早熟、皮薄、光皮的纯种罗汉果,最好选用品种____________进行杂交。
A.甲和乙 B.乙和丙 C.甲和丙 D.丙和丙
(2)按图中所示的育种方案,④植株最不容易获得AAbbCC品种,原因是____________。
罗汉果植株的花粉母细胞(相当于动物的初级精母细胞)减数分裂过程中的部分显微图像如下图所示。
(3)请根据减数分裂的过程对图中细胞进行排序:____________。
(4)某基因型为DdEE的罗汉果的一个花粉母细胞,经过减数分裂产生DE,DE,ddE,E四个精子,可能的原因是____________。(编号选填)
①减数第一次分裂异常 ②减数第二次分裂异常 ③减数第一次和减数第二次分裂均异常
(5)⑦幼苗是____________(单倍体/正常植株)。含⑦⑩的育种方法相对于杂交育种来说,其明显具有的优点是____________。
罗汉果甜苷具有重要的药用价值,它分布在罗汉果的果肉、果皮中,种子中不含这种物质,而且有种子的罗汉果口感很差。为了培育无子罗汉果,科研人员先利用秋水仙素处理二倍体罗汉果,诱导其染色体加倍,得到如表所示结果。
处理
秋水仙素浓度(%)
处理数(株)
处理时间(d)
成活率(%)
变异率(%)
滴芽尖生
长点法
0.05
30
5
100
1.28
0.1
86.4
24.3
0.2
74.2
18.2
(6)在诱导染色体加倍的过程中,秋水仙素的作用是____________。选取芽尖生长点作为处理的对象,理由是____________。
(7)上述研究中,自变量是____________,因变量是____________。(编号选填)
①秋水仙素的浓度②处理株数③处理时间④成活率⑤变异率
(8)以上研究表明,诱导罗汉果染色体加倍最适宜的处理方法是____________。
(9)鉴定细胞中染色体数目是确认罗汉果染色体数目加倍的最直接的证据。首先取变异植株幼嫩的芽尖制得临时装片,然后选择处于____________(填时期)的细胞进行染色体数目统计。无子罗汉果(图5中的⑨)幼苗的染色体组数为____________组。
【答案】(1)B
(2)③④为诱变育种,其原理为基因突变,由于基因突变具有不定向性,且产生有利变异频率较低,所以④植株最不容易获得AAbbCC品种
(3)cadb
(4)②
(5) 单倍体 明显缩短育种年限
(6) 抑制有丝分裂过程中纺锤体的形成,从而使染色体数目加倍 芽尖生长点细胞分裂旺盛,易变异
(7) ① ④⑤
(8)0.1%秋水仙素滴芽尖生长点
(9) 有丝分裂中期 3/三
【分析】图5中③④表示诱变育种,③⑤⑧表示杂交育种,③⑥表示多倍体育种,③⑦⑩表示单倍体育种,⑤是二倍体,⑥是四倍体,两者杂交得到的⑨是三倍体。
图6中a-d依次表示减数第一次分裂末期、减数第二次分裂末期、减数第一次分裂后期、减数第二次分裂后期。
【详解】(1)由题意可知,罗汉果的早熟(A)对晚熟(a)为显性,皮厚(B)对皮薄(b)为显性,光皮(C)对皱皮(c)为显性,控制上述三对性状的基因独立遗传,欲获得早熟、皮薄、光皮的纯种罗汉果A_bbC_,最好选用品种乙aabbCC和丙AAbbcc杂交,子代全为AabbCc,全部满足要求,ACD错误,B正确。
故选B。
(2)图中③④为诱变育种,其原理为基因突变,由于基因突变具有不定向性,且产生有利变异频率较低,所以④植株最不容易获得AAbbCC品种。
(3)根据染色体的行为可判断a-d依次表示减数第一次分裂末期、减数第二次分裂末期、减数第一次分裂后期、减数第二次分裂后期,根据减数分裂的过程对图中细胞进行排序为cadb。
(4)基因型为DdEE花粉母细胞正常情况下产生精子为DE、dE,现产生DE,DE,ddE,E四个精子,后两个为异常精子,可能是因为在减数第二次分裂后期dd未正常分到两个子细胞导致的,②正确,①③错误。
故选②。
(5)⑦幼苗是花药离体培养获得的,为单倍体植株。含⑦⑩的育种方法为单倍体育种,其相对于杂交育种来说,其明显具有的优点是可明显缩短育种年限。
(6)秋水仙素能诱导染色体数目加倍,其作用原理是抑制有丝分裂过程中纺锤体的形成,从而使染色体数目加倍;因为芽尖生长点细胞分裂旺盛,易变异,所以用秋水仙素处理时要选取芽尖生长点作为处理的对象。
(7)由题干可知,秋水仙素浓度是人为改变的量,为自变量;随着秋水仙素浓度改变而改变的量是处理植株的成活率和变异率,故处理植株的成活率和变异率是因变量;处理株数、处理时间为无关变量。
分别选择①、④⑤。
(8)表中数据表明:用0.1%秋水仙素滴芽尖生长点时,变异率最高。
(9)染色体变异可以通过显微镜观察到,但需要制作临时装片,其步骤是解离、漂洗、染色和制片;最后选择处于有丝分裂中期的细胞,进行染色体数目统计,因为该时期染色体数目清晰,形态稳定,是观察染色体数目和形态的最佳时期。⑤是二倍体,⑥是四倍体,两者杂交得到的⑨是三倍体,含三个染色体组。
9.(2023-2024高一下·上海闵行·期末)豌豆是遗传学研究的好材料。豌豆细胞中的淀粉可分为支链淀粉和直链淀粉两类,缺乏支链淀粉时,豌豆种子表现为皱粒。合成支链淀粉所必需的淀粉分支酶I(SBEI)由W基因编码,而其等位基因w编码的该酶无活性。在生物技术领域中,特定的酶可以将DNA分子中的某些基因切取下来,形成分子量不同的基因片段,并通过特定的检测手段将分子量不同的片段可视化展现为不同位置的条带。W和w基因碱基对数量不同,三株基因型不同的豌豆相关基因检测结果如下图所示。
(1)下列选项中属于相对性状的是____________。
A.豌豆子叶的绿色和豆荚的绿色
B.豌豆子叶的绿色和黄色
C.豌豆子叶的绿色和豆荚的黄色
D.豌豆豆荚的绿色和黄色
(2)结合题干信息,据图可知,表型②是____________(圆粒/皱粒)。
(3)下列对图的相关解释正确的是____________。
A.豌豆①一定为皱粒
B.豌豆③可能为皱粒
C.豌豆②是杂合子
D.同种表型的个体,DNA片段检测结果也一定相同
(4)正常情况下(不考虑变异),基因型为Ww豌豆亲本自交得子一代,理论上来讲,子一代圆粒种子中杂合体的比例为____________。
A. B. C. D.
(5)现有两株亲本杂交,子代表型统计见下表
子叶颜色
种子形状
子代表型
黄色(Y控制)
绿色(y控制
圆粒
皱粒
比例
1
1
3
1
推测亲本的基因型分别是____________。
A.YYWw×yyWw B.YyWw×yyww C.YyWw×Yyww D.YyWw×yyWw
(6)在孟德尔两对相对性状杂交实验中,F₁黄色圆粒豌豆(YyWw)自交产生F2。下列表述不正确的是____________。
A.F1产生4个配子
B.F1产生基因型YW的卵和基因型YW的精子数量之比为1∶1
C.F1产生的精子中,基因型为YW和基因型为yw的比例为1∶1
D.基因自由组合定律是指F1产生的4种类型的精子和4种卵之间可以自由组合
(7)减数分裂是遗传规律的细胞学基础,下列判断正确的有____________。
A.基因分离定律与减数第一次分裂后期同源染色体的分离有关
B.非等位基因自由组合与减数第一次分裂后期非同源染色体的自由组合有关
C.基因的分离定律和自由组合定律不适用于原核生物
D.减数第二次分裂后期一条染色体的姐妹染色单体分开时不可能出现A和a的分离
(8)在豌豆的有丝分裂和减数分裂过程中均可能发生的是____________。(编号选填)
①同源染色体分离②姐妹染色单体分离③等位基因分离④性状分离⑤DNA复制
【答案】(1)BD
(2)圆粒
(3)BC
(4)C
(5)D
(6)C
(7)D
(8)②⑤
【分析】1、相对性状是指一种生物的同一种性状的不同表现类型。等位基因是指位于一对同源染色体的相同位置上、控制相对性状的基因。
2、基因分离定律的实质是等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入到不同的配子中去,产生配子比例是1:1。
【详解】(1)A、豌豆子叶的绿色和豆荚的绿色对应的是同一生物相同表现,但是不是同一性状的不同表现型,A错误;
B、豌豆子叶的黄色和绿色属于同一生物同一性状的不同表现型,B正确;
C、豌豆子叶的绿色和豆荚的黄色对应的是同一生物的不同表现型,但是不是同一性状的不同表现型,C错误;
D、豌豆豆荚的绿色和黄色是同种生物的同一性状的不同表现型,D正确。
故选BD。
(2)结合题干信息可知,含W基因的豌豆种子表现为圆粒,①的基因型为WW,表型为圆粒;②的基因型为Ww,表型为圆粒;③的基因型为ww,表型为皱粒。
(3)ABC、由于图中①的基因型为WW,表型为圆粒;②的基因型为Ww,表型为圆粒;③的基因型为ww,表型为皱粒,A错误、BC正确;
D、同种表型的个体,基因型不一定相同,故DNA片段检测结果也不一定相同,D错误。
故选BC。
(4)ABCD、基因型为Ww豌豆亲本自交得子一代,子一代基因型及比例为WW:Ww:ww=1:2:1,理论上来讲,子一代圆粒种子中杂合体的比例为2 /3,ABD错误、C正确。
故选C。
(5)ABCD、分析表格数据可知,黄色:绿色=1:1,相当于杂合子进行测交的比例,故亲本对应基因型为Yy×yy;圆粒:皱粒=3:1,相当于杂合子自交的比例,故亲本对应的基因型为Ww×Ww,综上,亲本基因型为YyWw × yyWw,ABC错误、D正确。
故选D。
(6)A、F1个体能产生YR、yr、Yr、yR4种配子若干个,比例为1:1:1:1,A错误;
B、F1产生基因型YR的卵数量比基因型YR的精子数量少,即雄配子多于雌配子,B错误;
C、F1产生的精子中,基因型为YR和基因型为yr的比例为1:1,C正确;
D、基因的自由组合是指F1在减数分裂过程中,同源染色体分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合,产生的4种类型的精子和卵随机结合是受精作用,D错误。
故选C。
(7)A、基因分离定律的实质:等位基因随同源染色体的分开而分离,所以与减数第一次分裂后期同源染色体的分离有关,A正确;
B、非等位基因自由组合与减数第一次分裂后期非同源染色体的自由组合有关,B正确;
C、基因的分离定律和自由组合定律只适用于进行有性生殖的真核生物,C正确;
D、减数第二次分裂后期一条染色体的姐妹染色单体分开时,如果发生基因突变或交叉互换,则可能出现A和a的分离,D错误。
故选D。
(8)有丝分裂和减数分裂过程中均可能发生的是②姐妹染色单体分离、⑤DNA复制。
10.(2022高一下·上海·期末)下图I、图Ⅱ是一个高等动物体内的细胞分裂示意图,图Ⅲ是同一个体内有关细胞中染色体、染色单体、DNA分子数目关系图。请回答以下问题:
(1)图Ⅱ表示的细胞名称是_____。
(2)图Ⅱ细胞中有关数量关系可用图Ⅲ中的_____表示。若图Ⅲ为该生物依次处于减数分裂过程中的细胞,则对应的甲、乙、丙、丁4个细胞中,除_____细胞外,其余细胞都可仅含1条Y染色体。
(3)假设该生物一个精原细胞中两条非同源染色体上的DNA分子用15N进行全部标记,正常情况下,在该细胞分裂后形成的精子中,含15N的精子所占比例可能为_____。
(4)假设该生物是子二代,那么它的雄性亲本通过子一代雌性个体传递到该生物的染色体数目可能为_____。
【答案】(1)次级精母细胞
(2) 乙 丙
(3)50%或100%
(4)0、1、2
【分析】分析Ⅰ图:该细胞含有同源染色体,且着丝点分裂,处于有丝分裂后期;分析Ⅱ图:该细胞不含同源染色体,着丝点排列在赤道板上,处于减数第二次分裂中期;分析Ⅲ图:甲细胞中染色体:染色单体:DNA=1:2:2,且染色体数目与体细胞相同,可代表有丝分裂前期和中期、减数第一次分裂的细胞;乙细胞中染色体:染色单体:DNA=1:2:2,且染色体数目是体细胞的一半,可代表减数第二次分裂前期和中期的细胞;丙细胞中没有染色单体,染色体:DNA=1:1,且染色体数目与体细胞相同,可代表有丝分裂末期、减数第二次分裂后期;丁细胞中没有染色单体,染色体:DNA=1:1,且染色体数目是体细胞的一半,可代表处于减数第二次分裂末期的细胞。
【详解】(1)据分析可知,图Ⅱ细胞处于减数第二次分裂中期,由于细胞中含有Y染色体,所以表示的细胞名称是次级精母细胞。
(2)据分析可知,图Ⅱ细胞处于减数第二次分裂中期,可用图Ⅲ中的乙表示。若图Ⅲ为该生物依次处于减数分裂过程中的细胞,据分析可知,图Ⅲ中甲细胞可代表减数第一次分裂的细胞,含有1条Y染色体;乙组细胞可代表减数第二次分裂前期和中期的细胞,含有1条X或1条Y染色体;丙组细胞可代表减数第二次分裂后期,含有2条X或2条Y染色体;丁组细胞可代表处于减数第二次分裂末期的细胞,含有1条X或1条Y染色体,因此图Ⅲ对应的4个细胞中,除丙细胞外,其余细胞都可能含有1条Y染色体。
(3)假设该生物的一个精原细胞中两条非同源染色体上的DNA分子用15N进行全部标记,正常情况下,由于DNA分子是半保留复制,这两条非同源染色体上的DNA分子都是一条链含15N标记。而在减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合,形成的2个次级精母细胞有两种可能:①一个次级精母细胞含带标记的两条非同源染色体,另一个不含;②两个次级精母细胞各含有带标记的一条非同源染色体。第①种情况的次级精母细胞,经减数分裂产生的4个精细胞,2个含15N,2个不含,第②种情况的次级精母细胞,经减数分裂产生的4个精细胞,4个含15N,所以在该细胞分裂形成的精子中,含15N的精子所占比例可能为50%或100%。
(4)图Ⅰ处于有丝分裂后期,含8条染色体,可知该生物体细胞中含4条染色体。假设该生物是子二代,由受精作用可知,该个体的4条染色体中,2条来自母方(子一代雌性个体),2条来自父方(子一代雄性个体)。而子一代雌性个体的这2条染色体,有可能有0、1、2条来自其雄性亲本。
11.(2022-2023高一下·上海·期末)下列图1—3分别表示某动物体内细胞分裂某个时期的示意图(仅表示部分染色体),图4表示细胞分裂过程中同源染色体对数的变化模式图(虚线前后表示不同的分裂方式)。
(1)该动物的性别为________,图1细胞的名称是____________,图2、图3分别对应图4曲线的______段。
(2)细胞分裂过程中,含有染色单体的时期处于图4曲线中的______段。细胞中同源染色体分离发生在________________期,处于图4曲线的______段。
(3)某研究小组采用被放射性14C完全标记的该动物细胞样本,使其分别在只有12C的培养基内进行有丝分裂和减数分裂,实验期间收集到分裂细胞样本甲、乙、丙、丁,统计样本放射性标记的染色体数和DNA数如下表:
样本
标记染色体数
标记DNA数
甲
40
80
乙
20
40
丙
40
40
丁
20
20
①从上表推断,该生物的正常体细胞的染色体数为_________,既可能处于有丝分裂又可能处于减数分裂样本的是_________。
②若某细胞的标记染色体数为21,标记DNA数为42,则该细胞产生的最可能原因是__________________。
【答案】(1) 雄性 初级精母细胞 HI、CD
(2) AB、FI 减数第一次分裂后期 FG
(3) 40 甲、丙 减数第一次分裂时一对同源染色体未正常分离,同时进入该细胞
【分析】图1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;图2细胞不含同源染色体,着丝粒分裂,处于减数第二次分裂后期;图3细胞着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,含有同源染色体,处于有丝分裂后期。分析图4,有丝分裂和减数第一次分裂过程中存在同源染色体,所以AE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。
【详解】(1)图1中细胞质均等分裂,说明该细胞所属的动物的性别为雄性,图1细胞处于减数第一次分裂后期,细胞名称是初级精母细胞,图2、图3分别处于减数第二次分裂后期(不含同源染色体)和有丝分裂后期(着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,同源染色体对数加倍),对应图4曲线的HI和CD段。
(2)图4中AE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。细胞分裂过程中,含有染色单体的时期包括有丝分裂的前期和中期、减数第一次分裂、减数第二次分裂的前期和中期,属于图4曲线中的AB、FI段。细胞中同源染色体分离发生在减数第一次分裂后期,处于图4曲线的FG段。
(3)①样本甲中染色体数∶核DNA数=1∶2,且染色体数为40条,样本乙中染色体数∶核DNA数=1∶2,且染色体数为20条,是样本甲的一半,说明该生物体细胞中染色体数为40。样本甲细胞处于有丝分裂前期和中期或者减数第一次分裂,样本乙处于减数第二次分裂的前期和中期。样本丙染色体数∶核DNA数=1∶1,且染色体数为40条,可能是有丝分裂G1期或减数第二次分裂的后期、末期。样本丁染色体数∶核DNA数=1∶1,且染色体数为20条,是减数分裂完成产生的子细胞。故既可能处于有丝分裂又可能处于减数分裂样本的是甲和丙。
②若某细胞的标记染色体数为 21,标记DNA数为42,即染色体数∶核DNA数=1∶2,染色体数目比正常情况下减数第二次分裂前期、中期的细胞中染色体数目多了1条,则该细胞产生的最可能原因是减数第一次分裂时一对同源染色体未正常分离,同时进入该细胞。
12.(2022-2023高一下·上海奉贤·期末)某果蝇体细胞中染色体数目为2n=8,果蝇是XY型性别决定方式。
(1)下列关于同源染色体的说法,错误的是( )
A.一条来自父方、一条来自母方的两条染色体
B.同源染色体上的基因都是等位基因
C.减数分裂中能联会的一定是同源染色体
D.一对同源染色体包含生物体生长发育的全部遗传信息
(2)据图1判断该果蝇的性别及判断依据( )
A.雌性、IV号同源染色体 B.雄性、IV号同源染色体
C.雄性、I号同源染色体 D.雌性、I号同源染色体
(3)图1细胞中含有几对等位基因,在减数分裂的哪个时期发生分离( )
A.1对、I后 B.2对、I后 C.1对、Ⅱ后 D.2对、Ⅱ后
(4)据图判断该果蝇形成的正常配子种类( )
(5)若只考虑图1中标记的基因,该果蝇形成的配子类型及比例__________________。
图中基因与性状的对应关系为,灰身(A)对黑身(a)为显性,红眼(B)对白眼(b)为显性。
(6)若该果蝇与具有相同性状的雌果蝇杂交,子代出现了黑身白眼的雄果蝇,则子代果蝇的基因型可能是( )
A.AAXBXB B.aaXbY C.AaXBXb
D.AaXBY E.aaXbXb
图3为该果蝇减数分裂形成配子的过程。字母代表不同的细胞。
(7)其中①和②代表分别代表的细胞名称是( )
A.初级精母细胞、精细胞 B.初级精母细胞、次级精母细胞
C.次级精母细胞、精细胞 D.初级卵母细胞、极体
(8)正常减数分裂的过程中,图3中不含同源染色体的细胞是_________。(填图中字母)
【答案】(1)ABD
(2)C
(3)A
(4)乙和丁
(5)AXB:AY:aXB:aY=1:1:1:1
(6)ABCD
(7)B
(8)abcdef
【分析】减数分裂是特殊的有丝分裂,其特殊性表现在:①从分裂过程上看:(在减数分裂全过程中)连续分裂两次,染色体只复制一次②从分裂结果上看:形成的子细胞内的遗传物质只有亲代细胞的一半③从发生减数分裂的部位来看:是特定生物(一般是进行有性生殖的生物)的特定部位或器官(动物体一般在精巢或卵巢内)的特定细胞才能进行(如动物的性原细胞)减数分裂。
【详解】(1)A、一条来自于父方,一条来自于母方的染色体,如果不能相互配对,就不是同源染色体,如果能相互配对,就是同源染色体,A错误;
B、同源染色体上位置相同,控制相对性状的基因才是等位基因,同源染色体上有等位基因、非等位基因、相同基因等,B错误;
C、同源染色体两两配对现象称为联会,因此在减数分裂中能联会的一定是同源染色体,C正确;
D、一个染色体组由形态和功能各不相同的染色体组成,含有某种生物生长发育的全部遗传信息,一对同源染色体不能包含生物体生长发育的全部遗传信息,D错误。
故选ABD。
(2)该果蝇I号两条同源染色体大小形态不同,一条是X染色体,一条是Y染色体,所以是雄性。
故选C。
(3)图1细胞只有1对等位基因,即Aa,等位基因在减数第一次分裂后期随着同源染色体分离而分离。
(4)果蝇产生配子的是经过减数分裂形成的,每个配子有4条染色体,且其中没有同源染色体,所以乙和丁是正常的配子。
(5)该果蝇基因型是AaXBY,形成的配子有AXB、aY或aXB和AY,且四种配子比例相等。
(6)该果蝇AaXBY和相同性状的雌果蝇A_XBX-交配,子代产生了黑身白眼果蝇,则雌果蝇基因型是AaXBXb,所以子代黑身白眼基因型是aaXbY,其他基因型有AAXBXB、AaXBXb、AaXBY,由于亲本没有XbY,所以不会出现XbXb的个体,ABCD正确,E错误。
故选ABCD。
(7)①是精原细胞经过复制形成的,所以是初级精母细胞,②分裂形成2个精细胞,所以②是次级精母细胞。
故选B。
(8)精原细胞和初级精母细胞中都含有同源染色体,而次级精母细胞和精细胞不含同源染色体,abcd是精细胞,ef是次级精母细胞。
因此abcdef不含同源染色体。
13.(2022-2023高一下·上海嘉定·期末)自然界中的多细胞生物从受精即发育为完整生物体,体内的细胞都放弃了各自独立性,顽强地结合在一起,承担着特殊的功能,为了更大的利益而减少自身繁殖,只增长到它们履行其功能所需要的数量。下图1、2是某细胞进行有丝分裂过程中细胞周期的图解及某一时期的图像。请据图回答下列问题:
(1)图1中可表示一个细胞周期的是______
A.A→B→A B.B→A→B C.A→B D.B→A
(2)图2中,染色体数目和DNA分子数目的比值是1:2,出现该比值的时期是有丝分裂的______。
A.G1期 B.中期 C.后期 D.末期
通过生殖细胞减数分裂形成的雌雄配子会进行受精作用,产生新的个体,这是进行有性殖的生物体产生新个体的重要方式。
(3)有性生殖的三个生理过程如下图所示。则①、②、③分别为______。
A.有丝分裂和细胞分化、减数分裂、受精作用
B.有丝分裂和细胞分化、受精作用、减数分裂
C.受精作用、减数分裂、有丝分裂和细胞分化
D.受精作用、有丝分裂和细胞分化、减数分裂
下图是某种进行有性生殖的生物的处于不同分裂时期的细胞示意图,请回答以下问题:
(4)图中有同源染色体的细胞是______(A/B/C/D)。
(5)图中属于减数第二次分裂的细胞有______。(A/B/C/D)
(6)属于有丝分裂后期的细胞有______(A/B/CD)。
(7)该动物是______(填“雌性”或“雄性”),细胞D的名称是______。
(8)细胞B处于______(细胞分裂的时期)。图中染色体数为______,DNA分子数为______,染色单体数目为______。
A.2 B.4 C. 8 D.0
【答案】(1)B
(2)B
(3)C
(4)ABC
(5)D
(6)A
(7) 雄性 次级精母细胞
(8) 减数第一次分裂后期 B C C
【分析】进行连续分裂的细胞,从上一次分裂完成时开始到下一次分裂完成时为止,被称为一个细胞周期。一个细胞周期分为间期(进行DNA的复制和相关蛋白质的合成)和分裂期,分裂期又包括前期、中期、后期和末期。
【详解】(1)进行连续分裂的细胞,从上一次分裂完成时开始到下一次分裂完成时为止,被称为一个细胞周期。一个细胞周期包括间期和分裂期,图1中B→A为间期(占整个细胞周期的比例大),A→B为分裂期,故图1中可表示一个细胞周期的是B→A→B,ACD错误,B正确。
故选B。
(2)A、G1期尚未进行DNA的复制,1个着丝粒(点)上只有1条染色体,A错误;
B、由图2可知,染色体数目和DNA分子数目的比值是1:2,即细胞中的染色体状态为“一点两线”,一条染色体上含有2条姐妹染色单体,故出现该比值的时期是有丝分裂的G2期、前期、中期,B正确;
CD、后期时,着丝粒一分为二、姐妹染色单体分离形成子染色体,染色体数目和DNA分子数目的比值是1:1;末期时,移向两极的染色体平均分配到2个子细胞中,此时,染色体数目和DNA分子数目的比值也是1:1,CD错误。
故选B。
(3)由图可知,①代表精子和卵细胞通过受精作用形成受精卵的过程,②表示生物体通过减数分裂形成生殖细胞(精子和卵细胞)的过程,③表示受精卵经过细胞的有丝分裂和细胞分化成为一个生物个体的过程,ABD错误,C正确。
故选C。
(4)图A中着丝粒分裂后子染色体移向细胞两极,且细胞的两极均含有同源染色体,为有丝分裂的后期;图B中同源染色体分离移向细胞两极,为减数第一次分裂后期;图C中染色体的着丝粒整齐的排列在赤道板的位置,为有丝分裂中期;图D中着丝粒分裂后子染色体移向细胞两极,且细胞的两极均不含同源染色体,为减数第二次分裂后期。
图中有同源染色体的细胞是ABC。
(5)由(4)详解可知,图中属于减数第二次分裂的细胞有D。
(6)由(4)详解可知,属于有丝分裂后期的细胞有A。
(7)图B中同源染色体分离移向细胞两极,为减数第一次分裂后期,且细胞质均等分裂,故该细胞为初级精母细胞,该生物为雄性;细胞D的名称是初级精母细胞。
(8)细胞B中同源染色体分离移向细胞两极,为减数第一次分裂后期;图中染色体数为4条(B),DNA分子数为8个(C),染色单体数目为8条(C)。
14.(2022-2023高一下·上海·期末)果蝇是遗传学实验常用的材料,体细胞中有8条染色体,常染色体倍数(A)为2.果蝇的性别决定取决于X染色体数(X)与常染色体倍数(A)的比值(X∶A),若X∶A=1,表现为雌性;若X∶A=0.5,表现为雄性,且无X染色体及3条和3条以上X染色体的个体致死。请回答下列问题。
(1)根据以上信息判断雌性果蝇性染色体的组成是_____。
(2)一群由红眼雄果蝇(XAY)与白眼雌果蝇(XaXa)组成的群体,自由交配后,F1中出现了一只白眼雌果蝇。这只白眼雌果蝇出现的原因可能是母本产生了基因组成为_____的卵细胞与含Y染色体的精子结合形成的,分析异常卵细胞出现的原因:_____。
(3)为确定某一红眼雌果蝇的基因型是XAXa还是XAXaY,可选择表现型为_____的正常雄果蝇与该红眼雌果蝇进行测交。请预测实验结果及结论:
若后代表现型为_____,则该红眼雌果蝇的基因型为XAXa。
若后代表现型为_____,则该红眼雌果蝇的基因型为XAXaY。
【答案】(1)XX、XXY
(2) XaXa 减数第一次分裂时同源染色体未分离或减数第二次分裂时姐妹染色单体未分离
(3) 白眼 红眼雌果蝇:白眼雌果蝇:红眼雄果蝇:白眼雄果蝇=1:1:1:1 红眼雌果蝇:白眼雌果蝇:红眼雄果蝇:白眼雄果蝇=3:2:2:3。
【分析】根据题干信息“果蝇的性别决定取决于X染色体数(X)与常染色体倍数(A)的比值(X:A),若X:A=1,表现为雌性;若X:A=0.5,表现为雄性”,果蝇常染色体倍数(A)为2,则性染色体组成为XYY的受精卵中X:A=0.5,所以此受精卵发育而成的个体是雄性。
【详解】(1)果蝇的性别决定取决于X染色体数(X)与常染色体倍数(A)的比值(X∶A),若X∶A=1,表现为雌性,即果蝇的性别由X染色体的数量决定,且含3条以上X染色体的个体致死,故雌性果蝇中X染色体的数目为2个,其性染色体的组成是XX、XXY。
(2)红眼雄果蝇(XAY)与白眼雌果蝇(XaXa)组成的群体,自由交配后,子一代出现一只白眼雌果蝇,此白眼雌果蝇的基因型为:XaXaY或XaXa,则原因可能是母本减数第一次分裂时同源染色体未分离或减数第二次分裂时姐妹染色单体未分离,导致产生了XaXa的卵细胞与含Y染色体的精子结合形成的;也可能是父本的XA突变产生了Xa的精子,与含Xa的卵细胞结合形成的。
(3)为确定某一红眼雌果蝇的基因型是XAXa还是XAXaY,可用测交的方法来判断,即选择此红眼雌果蝇与正常的白眼雄果蝇交配,从后代的表现型及比例,就可以确定此红眼雌果蝇的基因型。若亲本红眼雌果蝇的基因型为XAXa,与基因型为XaY的白眼雄果蝇交配,则后代的表现型及数量比为红眼雌果蝇:白眼雌果蝇:红眼雄果蝇:白眼雄果蝇=1:1:1:1;若亲本红眼雌果蝇的基因型为XAXaY,其产生的配子的种类及数量比为XAXa:XA:Xa:XAY:XaY:Y=1:1:1:1:1:1,与白眼雄果蝇(XaY)杂交,后代的基因型及比例为:XAXaXa:XAXa:XaXa:XAXaY:XaXaY:XaY:XAY:XAYY:XaYY:YY=1:1:1:2:1:2:1:1:1:1,无X染色体及3条和3条以上X染色体的个体致死,XYY个体表现为雄性,则后代的表现型及数量比为红眼雌果蝇:白眼雌果蝇:红眼雄果蝇:白眼雄果蝇=3:2:2:3。
试卷第1页,共3页
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专题03 可遗传变异 原卷版
核心必练+进阶提升+培优冲刺 三层突破
1.
【答案】(1)ABCD
(2)BCD
(3)①④
【分析】分裂间期主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成,前期染色体散乱分布,中期着丝点排列在赤道板上,后期着丝点分裂,末期细胞一分为二。
【详解】(1)A、间期DNA复制,通过精确的复制机制保证了DNA数量加倍且遗传信息准确传递,为亲子代细胞遗传信息相同奠定基础,A正确;
B、前期染色质螺旋化成染色体,使得染色质高度螺旋化缩短变粗形成染色体,有利于后续分裂过程中姐妹染色单体的分离,保证遗传物质能准确分配,B正确;
C、中期染色体整齐地排列在赤道面,这一行为确保了在后期染色体能够平均分离,使得亲子代细胞中染色体数目相同,从而保证遗传信息相同,C正确;
D、后期着丝粒分裂,染色单体分离,进而染色体平均分配到两个子细胞中,保证了亲子代细胞染色体数目相同,维持了遗传信息的一致性,D正确。
故选ABCD。
(2)A、细胞凋亡和细胞坏死都可能会激发免疫反应,A错误;
B、细胞坏死往往会对周围健康细胞造成影响,因为细胞坏死时细胞膜破裂,内容物释放可能会损伤周围细胞;细胞凋亡不会对周围健康细胞造成影响,B正确;
C、细胞凋亡是受遗传信息控制,程序性发生的;细胞坏死不受遗传信息程序性控制,是由于外界不利因素导致的细胞损伤和死亡,C正确;
D、细胞坏死会发生细胞膜破裂,内容物释放到细胞外;细胞凋亡时细胞膜完整,内容物不会释放到细胞外,D正确。
故选BCD。
(3)①分裂沟退化会导致细胞不能正常分裂为两个子细胞,从而可能产生双核异常细胞,①正确;
②同源染色体联会发生在减数分裂过程中,题干讨论的是有丝分裂,②错误;
③同源染色体分离发生在减数分裂过程中,题干讨论的是有丝分裂,③错误;
④姐妹染色单体移向同一极,会导致染色体分配异常,可能产生染色体数目异常的细胞,进而可能产生双核异常细胞,④正确;
⑤同源染色体移向同一极发生在减数分裂过程中,题干讨论的是有丝分裂,⑤错误。
故选①④。
2.
【答案】(1)A
(2)中心体
(3)A
(4)雄峰减数分裂Ⅰ后期,没有同源染色体分离,只产生一个次级精母细胞,人体减数分裂Ⅰ后期,同源染色体发生分离,产生两个次级精母细胞;雄峰次级精母细胞减数分裂Ⅱ时,细胞质不均等分裂,最终只产生一个精细胞,而人体细胞进行减数分裂Ⅱ时,细胞质均等分裂,最终产生4个精细胞
(5)ABC
【分析】表观遗传:生物体基因的碱基序列不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。
【详解】(1)蜂群中的蜂王(雌蜂可育)与工蜂(雌蜂不育)均由受精卵发育而来,含有32条染色体,二雄蜂(可育)由未受精的卵细胞直接发育而来,含16条染色体,所以蜜蜂的性别由染色体数目决定。
故选A。
(2)在工蜂体细胞有丝分裂中,中心体发出星射线组成纺锤体。
(3)A、雄峰体细胞有16条染色体,当其进行有丝分裂时,在后期含有32条染色体,A错误;
B、雄峰不含同源染色体,所以减数分裂时不会出现联会的现象,B正确;
C、细胞a中的染色体含有姐妹染色单体,所以染色体和DNA的比值为1:2,C错误;
D、细胞d正在发生姐妹染色单体分开,D错误。
故选B。
(4)雄峰减数分裂Ⅰ后期,没有同源染色体分离,只产生一个次级精母细胞,人体减数分裂Ⅰ后期,同源染色体发生分离,产生两个次级精母细胞;雄峰次级精母细胞减数分裂Ⅱ时,细胞质不均等分裂,最终只产生一个精细胞,而人体细胞进行减数分裂Ⅱ时,细胞质均等分裂,最终产生4个精细胞。
(5)A、抑制Dnmt3基因表达后可以显著降低幼虫体内基因的甲基化水平,说明其表达产物可能是一种DNA甲基化酶,A正确;
B、DNA甲基化没有改变碱基序列,属于表观遗传,因此被甲基化的基因的遗传信息不发生改变,B正确;
C、DNA甲基化可能干扰了RNA聚合酶与启动子的结合,阻止转录过程,C正确;
D、NMT3基因使胞嘧啶甲基化,通过一系列作用最终使得幼虫不能发育为蜂王,敲除该基因,幼虫可能发育为蜂王,D错误;
E、工蜂不能产生配子,所以其甲基化水平不能遗传给后代,E错误。
故选ABC。
3.
【答案】(1) 雌性 次级卵母细胞
(2) 染色单体 乙
(3)⑤和⑥
(4)A
【分析】题图分析:图1中:a是染色体、b是染色单体、c是DNA。Ⅰ表示正常体细胞未进行DNA复制;Ⅱ中染色体数、染色单体数和DNA分子数之比为1∶2∶2,可能是有丝分裂前期、中期或减数第一次分裂过程;Ⅲ中染色体数、染色单体数和DNA分子数之比为1∶2∶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、染色单体数和DNA分子数之比为1∶0∶1,没有染色单体,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;图2中甲细胞着丝点分裂,染色体移向细胞两极,且含同源染色体,所以处于有丝分裂后期;乙细胞同源染色体分离,处于减数第一次分裂后期;由于细胞质不均等分裂,所以是初级卵母细胞;丙细胞中染色体排列在细胞赤道板上,没有同源染色体,处于减数第二次分裂中期。
【详解】(1)图2乙细胞中含有同源染色体,且表现为同源染色体分离,非同源染色体自由组合,且细胞质不均等分裂,因而该细胞为初级卵母细胞,即该动物性别为雌性,丙细胞为乙细胞的子细胞,根据染色体颜色可知,丙细胞为次级卵母细胞。
(2)图1中b有为0的状态,因而字母b表示染色单体,Ⅱ中染色体数、染色单体数和DNA分子数之比为1∶2∶2,且染色体数目与体细胞中染色体数目相同,可对应于图2中的乙细胞;
(3)图2中甲细胞中存在同源染色体,且着丝点分裂,处于有丝分裂后期,图中与①号染色体表现为同源关系的染色体有⑤或⑥。
(4)减数分裂过程中,由同一个初级卵母细胞分裂产生的四个子细胞中两两染色体组成相同,不同的两个子细胞中的染色体表现为互补,即可以组成体细胞中的染色体组成,由同一个次级卵母细胞或第一极体分裂产生的子细胞中染色体组成是相同的,若发生过交叉互换,则由同一个次级卵母细胞或第一极体分裂产生的子细胞中染色体组成只有互换的部分有差异,据此可判断出与丁来自同一个次级卵母细胞的极体是①,A正确,BCD错误。
故选A。
4.
【答案】(1)AC
(2) 初级卵母细胞 1:2:2
(3)ABD
(4)BCD
(5) ② 雄性 精细胞
(6)AC
(7)A
(8)B
【分析】图1中DNA的数目加倍,减半,再减半为初始的一半,再恢复初始数目,再加倍,再恢复初始数目,细胞先减数分裂再经过受精作用,再进行有丝分裂,ad表示减数分裂,de表示受精作用,ej表示有丝分裂。
图2中Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ中不含B,说明B表示染色单体;Ⅱ、Ⅲ中A:C都是1:2,说明A表示染色体,则C表示DNA分子,根据Ⅴ中数目可知,这种分裂方式为减数分裂。Ⅰ和Ⅳ中没有染色单体,染色体:DNA=1:1,且染色体数目与体细胞相同,可能处于减数第二次分裂后期;Ⅱ中染色体:染色单体:DNA=1:2:2,且染色体数目与体细胞相同,可能处于减数第一次分裂过程;Ⅲ中染色体:染色单体:DNA=1:2:2,且染色体数目是体细胞的一半,可能处于减数第二次分裂前期和中期;Ⅴ中没有染色单体,染色体:DNA=1:1,且染色体数目是体细胞的一半,可能处于减数第二次分裂末期。
图3①是有丝分裂后期,②是减I后期,③是有丝中期,④是减II后期。
【详解】(1)A、图 1中,ad表示减数分裂,de表示受精作用,ej表示有丝分裂,a~b段和e~f段DNA数目逐渐增加到原来的2倍,说明DNA在复制,因此都是间期,A正确;
B、ad表示减数分裂,c点DNA数目减半,说明是减数第一次分裂后期,同源染色体在分离,d点、j点都是后期,着丝裂分裂,姐妹染色单体正在分离,B错误;
C、d~e段DNA数目增倍,de表示受精作用,C正确;
D、ej表示有丝分裂,有丝分裂后期、末期无染色单体存在,D错误。
故选AC。
(2)若图1所示a~d段的细胞来自某高等动物雌性个体的卵巢,则b~c段处于减数分裂I,细胞名称为初级卵母细胞,该区段细胞中染色体∶染色单体∶DNA的比值为1:2:2。
(3)基因的自由组合发生在减数第一次分裂的前期(互换)和后期,因此发生图1中的b~c段(减数第一次分裂),图2中的II过程(减数第一次分裂),图3中的细胞②(减数第一次分裂后期),ABD正确,C错误。
故选ABD。
(4)图1中的c~d段是减数第二次分裂,在d开始点着丝粒分裂,因此对应于图2中Ⅲ(减数第二次分裂前、中期)、Ⅳ(减数第二次分裂后期)、V(减数第二次分裂末期),A错误,BCD正确。
故选BCD。
(5)根据图3②细胞处于减数第一次分裂的后期,细胞质均等分裂,因此是雄性,④是减II后期,因此产生的细胞为精细胞。
(6)与高等植物细胞的有丝分裂比较,高等动物细胞有丝分裂过程明显不同的是间期有中心体的复制,植物没有中心体;末期动物细胞在细胞的中央不会形成细胞板,AC正确,BD错误。
故选AC。
(7)图示表示细胞通过自噬作用将异常线粒体清除的过程,内质网膜包裹异常线粒体形成自噬前体,自噬前体与溶酶体结合形成自噬体,溶酶体将异常线粒体分解形成的有用物质留在细胞内,没有用的物质释放到细胞外。
A、线粒体进行有氧呼吸的第二、第三阶段,需在细胞质基质中分解为丙酮酸,有氧条件下,丙酮酸进入线粒体继续分解,线粒体不能直接分解葡萄糖,A错误;
B、自噬前体与溶酶体结合形成自噬体,自噬途径和溶酶体有关,其过程需依赖生物膜的流动性(胞吞),B正确;
C、适当强度的细胞自噬在细胞的生命历程中一直存在,C正确;
D、衰老线粒体的分解产物有用物质留在细胞内,没有用的物质释放到细胞外,D正确。
故选A。
(8)1、衰老细胞的特征:细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,但细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深;细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低;细胞色素随着细胞衰老逐渐累积;有些酶的活性降低;呼吸速度减慢,新陈代谢减慢。
2、细胞衰老的假说主要有端粒学说和自由基学说。
A、细胞衰老的过程是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程,最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化,A正确;
B、头发变白是因为细胞内酪氨酸酶的活性降低,使黑色素含量减少所致,B错误;
C、行动迟缓与酶活性降低及代谢速率下降导致产生的能量不足有关,C正确;
D、老年人细胞中含水量下降,皮肤干燥、皱纹增多与细胞内水分减少有关,D正确。
故选B。
5.
【答案】(1)A
(2)有雀斑、A型血
(3)IBi
(4)ABCD
(5)D
(6) 有丝分裂 减数分裂 受精 细胞分化
【分析】位于同源染色体上的等位基因随同源染色体的分开而分离,符合分离定律;位于非同源染色体上的非等位基因随着非同源染色体的自由组合而自由组合。
【详解】(1)XY型性别决定的生物,雌性个体的性染色体组成为XX,只产生含有X的雌配子,雄性个体的染色体组成是XY,产生的精子中含X染色体的精子:含Y染色体的精子=1:1,雌雄配子随机结合,导致群体中的性别比例为1:1。
故选A。
(2)根据图示基因组成,面部雀斑为显性遗传,故该女性的表型为面部有雀斑、A型血
(3)O型血的孩子的基因型是ii,一个基因来自父亲,一个基因来自母亲,该女性丈夫是B型血,说明该女性其丈夫关于血型的基因型是IBi。
(4)A、IA基因和e基因是控制不同性状的基因,是位于同一对染色体上的非等位基因,A正确;
B、该女性IA基因和E、e基因不在同一条染色体上,符合自由组合定律,所以产生的IAe 或IAE 的卵细胞的概率相等,均为1/4,B正确;
C、E、e和IA、i是位于非同源染色体上的非等位基因,遗传遵循基因的自由组合定律,C正确;
D、E、e是位于同源染色体上的等位基因,遗传遵循基因的分离定律,D正确。
故选ABCD。
(5)在减数分裂过程中,同源染色体分开的同时,非同源染色体自由组合,男性精子中的常染色体随机来自父方或母方,X染色体一定来自母方,Y染色体一定来自父方,D正确。
(6)图中a是形成原始生殖细胞的过程,属于有丝分裂;d是细胞分化的过程,属于有丝分裂;b和d是形成配子的过程,属于减数分裂,基因重组过程发生在减数分裂;c是受精作用的过程;
6.
【答案】(1) 间期 精细胞或精子
(2)B
(3)a→c→d→b→e
(4)BD
(5)①③④⑤
(6)AB
【分析】减数分裂过程:(1)减数第一次分裂前间期: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。
有丝分裂过程:(1)间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成,即染色体的复制,DNA数目加倍,但染色体数目不变;(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,是观察染色体形态和数目的最佳时期;(4)后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,染色体数目加倍;(5)末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】(1)精原细胞的核DNA含量为2C,核DNA含量为3C说明细胞正在进行DNA复制,对应细胞周期中的间期或S期,核DNA含量为1C,核DNA数量减半,且该小鼠为雄性,故该细胞为精细胞或精子。
(2)等位基因A、a位于8号染色体上,在减数第一次分裂前的间期进行染色体的复制,每条染色体上有一对姐妹染色单体携带相同的基因,其减数分裂过程中产生了一个基因型为AA的配子,说明有可能是8号染色体在减数第二次分裂后期姐妹染色单体并未分离,ACD错误,B正确。
故选B。
(3)a中染色体散乱的排列在细胞中,且有同源染色体,因此属于减数第一次分裂前期;b中姐妹染色单体彼此分离,属于减数第二次分裂后期;c中染色体整齐的排列在细胞版上同源染色体没有分离,属于减数第一次分裂中期;d中初级精母细胞分离形成两个次级精母细胞,且此时染色体整齐排列在细胞版上,属于减数第二次分裂中期;e中形成了四个精细胞,为减数第二次分裂末期。因此顺序应该为a→c→d→b→e。
(4)A、子代小鼠的性染色体都是来自雌鼠,故得到的子代小鼠都是雌性,A正确;
B、卵生胚胎干细胞是卵子有丝分裂得到的,故卵生胚胎干细胞中含有同源染色体,B错误;
C、该方法其实是两个卵细胞,其中一个具备精子的功能而形成的小鼠,每个卵细胞都含有20条染色体,因此该方法下的小鼠体细胞中仍然有40条染色体,C正确;
D、由于在形成卵细胞的过程中,初级卵母细胞和次级卵母细胞的细胞质不均等分裂,故雌鼠乙的卵子没有继承了初级卵母细胞四分之一的细胞质,D错误。
故选BD。
(5)细胞正常的生命历程为分裂、分化、衰老、凋亡,在受精卵发育为健康幼鼠的过程中不会进行减数分裂,故可发生的事件有①③④⑤。
(6)中心体存在于低等植物和动物细胞中,与有丝分裂过程中纺锤丝的形成有关,百合根尖细胞有细胞壁,小鼠肠上皮细胞没有细胞壁,所以二者在胞质分裂有差异。AB正确,CD错误。
故选AB。
7.
【答案】(1)A
(2) 常 隐
(3)ACD
(4) AA或Aa 1/6 为避免生出患病孩子,可以对Ⅱ-4进行基因检测,若不含致病基因,则孩子不会患病,孩子无需进行基因检测;若含有致病基因,则需对孩子进行基因检测,若胎儿基因型为aa,建议夫妇应终止妊娠或等胎儿出生后治疗干预
(5)①②③
(6)ABCD
(7)B
(8)会发生改变ATP7B基因表达产物铜转运P型ATP,理由是结构决定功能,氨基酸改变后导致生成的多肽链不同,再经过盘曲折叠形成具有生物学活性的蛋白质不同,对应的功能不同,可能部分或完全丧失
【分析】分析图1,Ⅰ-1和Ⅰ-2正常,但女儿Ⅱ-5患病,判断该病的遗传方式为常染色体隐性遗传病;分析图2,①代表DNA复制,②代表转录,③代表逆转录,④代表RNA复制,⑤代表翻译。
【详解】(1)神经干细胞分化程度低,能进行DNA复制和蛋白质合成,对应图2中①DNA复制,②转录和⑤翻译,神经元属于高度分化的细胞,不能进行细胞分裂,但可以合成蛋白质,对应图2中②转录和⑤翻译,A正确,BCD错误。
故选A。
(2)据图1分析,Ⅰ-1和Ⅰ-2正常,但有一个患病的女儿,所以判断该病的常染色体隐性遗传病。
(3)该病的常染色体隐性遗传病,Ⅰ-1的基因型为Aa,在进行减数第一次分裂时,同源染色体分离,所以形成的两个细胞,一个含有A基因,一个含有a基因,如果含有A基因的细胞为第一极体,则其完成减数第二次分裂形成的两个第二极体不携带病致病基因,如果含有A基因的细胞为次级卵母细胞,则其完成减数第二次分裂形成的第二极体和卵细胞不携带病致病基因,所以可能不携带病致病基因的细胞有卵细胞、第一极体、次级卵母细胞,ACD正确,B错误。
故选ACD。
(4)该病的常染色体隐性遗传病,Ⅰ-1和Ⅰ-2的基因型都为Aa,而Ⅱ-4正常,所以其基因型是AA或Aa。Ⅱ-4的基因型为1/3AA、2/3Aa,其妻子是致病基因携带者,基因型为Aa,欲再生一个孩子,患病的概率是2/3×1/4=1/6,为避免生出患病孩子,为该夫妇提出可行性建议是为避免生出患病孩子,可以对Ⅱ-4进行基因检测,若不含致病基因,则孩子不会患病,孩子无需进行基因检测;若含有致病基因,则需对孩子进行基因检测,若胎儿基因型为aa,建议夫妇应终止妊娠或等胎儿出生后治疗干预。
(5)①转录是以基因的一条链为模板进行转录,而基因是DNA上有遗传效应的片段,因此转录的模板不是整个DNA分子,导致形成的RNA比DNA短,①正确;
②基因结构包括编码区和非编码区,转录时只转录编码区的遗传信息,因此位于非编码区的启动子和终止子遗传信息不能转录到RNA中,导致形成的RNA比DNA短,②正确;
③编码区又分为外显子和内含子,其中内含子转录的遗传信息不能编码氨基酸,因此形成的RNA还要将内含子转录的部分剪切掉,因此形成的成熟RNA要比DNA短,③正确;
④肽链在加工过程中可能会剪切掉部分氨基酸不影响RNA的长度,④错误;
⑤起始密码子和终止密码子是由基因的编码区转录出的,⑤错误。
故选①②③。
(6)A、DNA甲基化干扰转录因子和启动子识别位点的结合,会减慢ATP7B基因转录的速度,A错误;
B、miRNA可以与互补的mRNA结合,导致mRNA被降解,会减慢翻译的速度,B错误;
C、组蛋白乙酰化使ATP7B基因启动子更容易被转录因子识别并结合,会加快ATP7B基因转录的速度,C错误;
D、表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,D错误。
故选ABCD。
(7)A、一种密码子只能编码一种氨基酸或不编码氨基酸,A错误;
B、①表示DNA的复制过程,若该过程出现了差错,导致DNA分子上某基因的一个碱基对被替换,则转录形成的密码子也发生了改变,但是由于不同的密码子可以决定同一种氨基酸,即密码子具有简并性,因此产生的蛋白质可能没有改变,B正确;
C、过程②转录和⑤翻译所需要的酶没有发生变化与该现象的产生没有关系,C错误;
D、DNA序列的改变会导致形成的mRNA上的密码子发生改变,进而可能导致蛋白质的氨基酸序列发生改变,D错误。
故选B。
(8)如果ATP7B基因中某位点碱基发生了改变,导致对应的氨基酸发生了改变,会使ATP7B基因表达产物铜转运P型ATP酶的催化功能部分或完全丧失,理由是结构决定功能,氨基酸改变后导致生成的多肽链不同,再经过盘曲折叠形成具有生物学活性的蛋白质不同,对应的功能不同,可能部分或完全丧失。
8.
【答案】(1)B
(2)③④为诱变育种,其原理为基因突变,由于基因突变具有不定向性,且产生有利变异频率较低,所以④植株最不容易获得AAbbCC品种
(3)cadb
(4)②
(5) 单倍体 明显缩短育种年限
(6) 抑制有丝分裂过程中纺锤体的形成,从而使染色体数目加倍 芽尖生长点细胞分裂旺盛,易变异
(7) ① ④⑤
(8)0.1%秋水仙素滴芽尖生长点
(9) 有丝分裂中期 3/三
【分析】图5中③④表示诱变育种,③⑤⑧表示杂交育种,③⑥表示多倍体育种,③⑦⑩表示单倍体育种,⑤是二倍体,⑥是四倍体,两者杂交得到的⑨是三倍体。
图6中a-d依次表示减数第一次分裂末期、减数第二次分裂末期、减数第一次分裂后期、减数第二次分裂后期。
【详解】(1)由题意可知,罗汉果的早熟(A)对晚熟(a)为显性,皮厚(B)对皮薄(b)为显性,光皮(C)对皱皮(c)为显性,控制上述三对性状的基因独立遗传,欲获得早熟、皮薄、光皮的纯种罗汉果A_bbC_,最好选用品种乙aabbCC和丙AAbbcc杂交,子代全为AabbCc,全部满足要求,ACD错误,B正确。
故选B。
(2)图中③④为诱变育种,其原理为基因突变,由于基因突变具有不定向性,且产生有利变异频率较低,所以④植株最不容易获得AAbbCC品种。
(3)根据染色体的行为可判断a-d依次表示减数第一次分裂末期、减数第二次分裂末期、减数第一次分裂后期、减数第二次分裂后期,根据减数分裂的过程对图中细胞进行排序为cadb。
(4)基因型为DdEE花粉母细胞正常情况下产生精子为DE、dE,现产生DE,DE,ddE,E四个精子,后两个为异常精子,可能是因为在减数第二次分裂后期dd未正常分到两个子细胞导致的,②正确,①③错误。
故选②。
(5)⑦幼苗是花药离体培养获得的,为单倍体植株。含⑦⑩的育种方法为单倍体育种,其相对于杂交育种来说,其明显具有的优点是可明显缩短育种年限。
(6)秋水仙素能诱导染色体数目加倍,其作用原理是抑制有丝分裂过程中纺锤体的形成,从而使染色体数目加倍;因为芽尖生长点细胞分裂旺盛,易变异,所以用秋水仙素处理时要选取芽尖生长点作为处理的对象。
(7)由题干可知,秋水仙素浓度是人为改变的量,为自变量;随着秋水仙素浓度改变而改变的量是处理植株的成活率和变异率,故处理植株的成活率和变异率是因变量;处理株数、处理时间为无关变量。
分别选择①、④⑤。
(8)表中数据表明:用0.1%秋水仙素滴芽尖生长点时,变异率最高。
(9)染色体变异可以通过显微镜观察到,但需要制作临时装片,其步骤是解离、漂洗、染色和制片;最后选择处于有丝分裂中期的细胞,进行染色体数目统计,因为该时期染色体数目清晰,形态稳定,是观察染色体数目和形态的最佳时期。⑤是二倍体,⑥是四倍体,两者杂交得到的⑨是三倍体,含三个染色体组。
9.
【答案】(1)BD
(2)圆粒
(3)BC
(4)C
(5)D
(6)C
(7)D
(8)②⑤
【分析】1、相对性状是指一种生物的同一种性状的不同表现类型。等位基因是指位于一对同源染色体的相同位置上、控制相对性状的基因。
2、基因分离定律的实质是等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入到不同的配子中去,产生配子比例是1:1。
【详解】(1)A、豌豆子叶的绿色和豆荚的绿色对应的是同一生物相同表现,但是不是同一性状的不同表现型,A错误;
B、豌豆子叶的黄色和绿色属于同一生物同一性状的不同表现型,B正确;
C、豌豆子叶的绿色和豆荚的黄色对应的是同一生物的不同表现型,但是不是同一性状的不同表现型,C错误;
D、豌豆豆荚的绿色和黄色是同种生物的同一性状的不同表现型,D正确。
故选BD。
(2)结合题干信息可知,含W基因的豌豆种子表现为圆粒,①的基因型为WW,表型为圆粒;②的基因型为Ww,表型为圆粒;③的基因型为ww,表型为皱粒。
(3)ABC、由于图中①的基因型为WW,表型为圆粒;②的基因型为Ww,表型为圆粒;③的基因型为ww,表型为皱粒,A错误、BC正确;
D、同种表型的个体,基因型不一定相同,故DNA片段检测结果也不一定相同,D错误。
故选BC。
(4)ABCD、基因型为Ww豌豆亲本自交得子一代,子一代基因型及比例为WW:Ww:ww=1:2:1,理论上来讲,子一代圆粒种子中杂合体的比例为2 /3,ABD错误、C正确。
故选C。
(5)ABCD、分析表格数据可知,黄色:绿色=1:1,相当于杂合子进行测交的比例,故亲本对应基因型为Yy×yy;圆粒:皱粒=3:1,相当于杂合子自交的比例,故亲本对应的基因型为Ww×Ww,综上,亲本基因型为YyWw × yyWw,ABC错误、D正确。
故选D。
(6)A、F1个体能产生YR、yr、Yr、yR4种配子若干个,比例为1:1:1:1,A错误;
B、F1产生基因型YR的卵数量比基因型YR的精子数量少,即雄配子多于雌配子,B错误;
C、F1产生的精子中,基因型为YR和基因型为yr的比例为1:1,C正确;
D、基因的自由组合是指F1在减数分裂过程中,同源染色体分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合,产生的4种类型的精子和卵随机结合是受精作用,D错误。
故选C。
(7)A、基因分离定律的实质:等位基因随同源染色体的分开而分离,所以与减数第一次分裂后期同源染色体的分离有关,A正确;
B、非等位基因自由组合与减数第一次分裂后期非同源染色体的自由组合有关,B正确;
C、基因的分离定律和自由组合定律只适用于进行有性生殖的真核生物,C正确;
D、减数第二次分裂后期一条染色体的姐妹染色单体分开时,如果发生基因突变或交叉互换,则可能出现A和a的分离,D错误。
故选D。
(8)有丝分裂和减数分裂过程中均可能发生的是②姐妹染色单体分离、⑤DNA复制。
10.
【答案】(1)次级精母细胞
(2) 乙 丙
(3)50%或100%
(4)0、1、2
【分析】分析Ⅰ图:该细胞含有同源染色体,且着丝点分裂,处于有丝分裂后期;分析Ⅱ图:该细胞不含同源染色体,着丝点排列在赤道板上,处于减数第二次分裂中期;分析Ⅲ图:甲细胞中染色体:染色单体:DNA=1:2:2,且染色体数目与体细胞相同,可代表有丝分裂前期和中期、减数第一次分裂的细胞;乙细胞中染色体:染色单体:DNA=1:2:2,且染色体数目是体细胞的一半,可代表减数第二次分裂前期和中期的细胞;丙细胞中没有染色单体,染色体:DNA=1:1,且染色体数目与体细胞相同,可代表有丝分裂末期、减数第二次分裂后期;丁细胞中没有染色单体,染色体:DNA=1:1,且染色体数目是体细胞的一半,可代表处于减数第二次分裂末期的细胞。
【详解】(1)据分析可知,图Ⅱ细胞处于减数第二次分裂中期,由于细胞中含有Y染色体,所以表示的细胞名称是次级精母细胞。
(2)据分析可知,图Ⅱ细胞处于减数第二次分裂中期,可用图Ⅲ中的乙表示。若图Ⅲ为该生物依次处于减数分裂过程中的细胞,据分析可知,图Ⅲ中甲细胞可代表减数第一次分裂的细胞,含有1条Y染色体;乙组细胞可代表减数第二次分裂前期和中期的细胞,含有1条X或1条Y染色体;丙组细胞可代表减数第二次分裂后期,含有2条X或2条Y染色体;丁组细胞可代表处于减数第二次分裂末期的细胞,含有1条X或1条Y染色体,因此图Ⅲ对应的4个细胞中,除丙细胞外,其余细胞都可能含有1条Y染色体。
(3)假设该生物的一个精原细胞中两条非同源染色体上的DNA分子用15N进行全部标记,正常情况下,由于DNA分子是半保留复制,这两条非同源染色体上的DNA分子都是一条链含15N标记。而在减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合,形成的2个次级精母细胞有两种可能:①一个次级精母细胞含带标记的两条非同源染色体,另一个不含;②两个次级精母细胞各含有带标记的一条非同源染色体。第①种情况的次级精母细胞,经减数分裂产生的4个精细胞,2个含15N,2个不含,第②种情况的次级精母细胞,经减数分裂产生的4个精细胞,4个含15N,所以在该细胞分裂形成的精子中,含15N的精子所占比例可能为50%或100%。
(4)图Ⅰ处于有丝分裂后期,含8条染色体,可知该生物体细胞中含4条染色体。假设该生物是子二代,由受精作用可知,该个体的4条染色体中,2条来自母方(子一代雌性个体),2条来自父方(子一代雄性个体)。而子一代雌性个体的这2条染色体,有可能有0、1、2条来自其雄性亲本。
11.
【答案】(1) 雄性 初级精母细胞 HI、CD
(2) AB、FI 减数第一次分裂后期 FG
(3) 40 甲、丙 减数第一次分裂时一对同源染色体未正常分离,同时进入该细胞
【分析】图1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;图2细胞不含同源染色体,着丝粒分裂,处于减数第二次分裂后期;图3细胞着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,含有同源染色体,处于有丝分裂后期。分析图4,有丝分裂和减数第一次分裂过程中存在同源染色体,所以AE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。
【详解】(1)图1中细胞质均等分裂,说明该细胞所属的动物的性别为雄性,图1细胞处于减数第一次分裂后期,细胞名称是初级精母细胞,图2、图3分别处于减数第二次分裂后期(不含同源染色体)和有丝分裂后期(着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,同源染色体对数加倍),对应图4曲线的HI和CD段。
(2)图4中AE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。细胞分裂过程中,含有染色单体的时期包括有丝分裂的前期和中期、减数第一次分裂、减数第二次分裂的前期和中期,属于图4曲线中的AB、FI段。细胞中同源染色体分离发生在减数第一次分裂后期,处于图4曲线的FG段。
(3)①样本甲中染色体数∶核DNA数=1∶2,且染色体数为40条,样本乙中染色体数∶核DNA数=1∶2,且染色体数为20条,是样本甲的一半,说明该生物体细胞中染色体数为40。样本甲细胞处于有丝分裂前期和中期或者减数第一次分裂,样本乙处于减数第二次分裂的前期和中期。样本丙染色体数∶核DNA数=1∶1,且染色体数为40条,可能是有丝分裂G1期或减数第二次分裂的后期、末期。样本丁染色体数∶核DNA数=1∶1,且染色体数为20条,是减数分裂完成产生的子细胞。故既可能处于有丝分裂又可能处于减数分裂样本的是甲和丙。
②若某细胞的标记染色体数为 21,标记DNA数为42,即染色体数∶核DNA数=1∶2,染色体数目比正常情况下减数第二次分裂前期、中期的细胞中染色体数目多了1条,则该细胞产生的最可能原因是减数第一次分裂时一对同源染色体未正常分离,同时进入该细胞。
12.
【答案】(1)ABD
(2)C
(3)A
(4)乙和丁
(5)AXB:AY:aXB:aY=1:1:1:1
(6)ABCD
(7)B
(8)abcdef
【分析】减数分裂是特殊的有丝分裂,其特殊性表现在:①从分裂过程上看:(在减数分裂全过程中)连续分裂两次,染色体只复制一次②从分裂结果上看:形成的子细胞内的遗传物质只有亲代细胞的一半③从发生减数分裂的部位来看:是特定生物(一般是进行有性生殖的生物)的特定部位或器官(动物体一般在精巢或卵巢内)的特定细胞才能进行(如动物的性原细胞)减数分裂。
【详解】(1)A、一条来自于父方,一条来自于母方的染色体,如果不能相互配对,就不是同源染色体,如果能相互配对,就是同源染色体,A错误;
B、同源染色体上位置相同,控制相对性状的基因才是等位基因,同源染色体上有等位基因、非等位基因、相同基因等,B错误;
C、同源染色体两两配对现象称为联会,因此在减数分裂中能联会的一定是同源染色体,C正确;
D、一个染色体组由形态和功能各不相同的染色体组成,含有某种生物生长发育的全部遗传信息,一对同源染色体不能包含生物体生长发育的全部遗传信息,D错误。
故选ABD。
(2)该果蝇I号两条同源染色体大小形态不同,一条是X染色体,一条是Y染色体,所以是雄性。
故选C。
(3)图1细胞只有1对等位基因,即Aa,等位基因在减数第一次分裂后期随着同源染色体分离而分离。
(4)果蝇产生配子的是经过减数分裂形成的,每个配子有4条染色体,且其中没有同源染色体,所以乙和丁是正常的配子。
(5)该果蝇基因型是AaXBY,形成的配子有AXB、aY或aXB和AY,且四种配子比例相等。
(6)该果蝇AaXBY和相同性状的雌果蝇A_XBX-交配,子代产生了黑身白眼果蝇,则雌果蝇基因型是AaXBXb,所以子代黑身白眼基因型是aaXbY,其他基因型有AAXBXB、AaXBXb、AaXBY,由于亲本没有XbY,所以不会出现XbXb的个体,ABCD正确,E错误。
故选ABCD。
(7)①是精原细胞经过复制形成的,所以是初级精母细胞,②分裂形成2个精细胞,所以②是次级精母细胞。
故选B。
(8)精原细胞和初级精母细胞中都含有同源染色体,而次级精母细胞和精细胞不含同源染色体,abcd是精细胞,ef是次级精母细胞。
因此abcdef不含同源染色体。
13.
【答案】(1)B
(2)B
(3)C
(4)ABC
(5)D
(6)A
(7) 雄性 次级精母细胞
(8) 减数第一次分裂后期 B C C
【分析】进行连续分裂的细胞,从上一次分裂完成时开始到下一次分裂完成时为止,被称为一个细胞周期。一个细胞周期分为间期(进行DNA的复制和相关蛋白质的合成)和分裂期,分裂期又包括前期、中期、后期和末期。
【详解】(1)进行连续分裂的细胞,从上一次分裂完成时开始到下一次分裂完成时为止,被称为一个细胞周期。一个细胞周期包括间期和分裂期,图1中B→A为间期(占整个细胞周期的比例大),A→B为分裂期,故图1中可表示一个细胞周期的是B→A→B,ACD错误,B正确。
故选B。
(2)A、G1期尚未进行DNA的复制,1个着丝粒(点)上只有1条染色体,A错误;
B、由图2可知,染色体数目和DNA分子数目的比值是1:2,即细胞中的染色体状态为“一点两线”,一条染色体上含有2条姐妹染色单体,故出现该比值的时期是有丝分裂的G2期、前期、中期,B正确;
CD、后期时,着丝粒一分为二、姐妹染色单体分离形成子染色体,染色体数目和DNA分子数目的比值是1:1;末期时,移向两极的染色体平均分配到2个子细胞中,此时,染色体数目和DNA分子数目的比值也是1:1,CD错误。
故选B。
(3)由图可知,①代表精子和卵细胞通过受精作用形成受精卵的过程,②表示生物体通过减数分裂形成生殖细胞(精子和卵细胞)的过程,③表示受精卵经过细胞的有丝分裂和细胞分化成为一个生物个体的过程,ABD错误,C正确。
故选C。
(4)图A中着丝粒分裂后子染色体移向细胞两极,且细胞的两极均含有同源染色体,为有丝分裂的后期;图B中同源染色体分离移向细胞两极,为减数第一次分裂后期;图C中染色体的着丝粒整齐的排列在赤道板的位置,为有丝分裂中期;图D中着丝粒分裂后子染色体移向细胞两极,且细胞的两极均不含同源染色体,为减数第二次分裂后期。
图中有同源染色体的细胞是ABC。
(5)由(4)详解可知,图中属于减数第二次分裂的细胞有D。
(6)由(4)详解可知,属于有丝分裂后期的细胞有A。
(7)图B中同源染色体分离移向细胞两极,为减数第一次分裂后期,且细胞质均等分裂,故该细胞为初级精母细胞,该生物为雄性;细胞D的名称是初级精母细胞。
(8)细胞B中同源染色体分离移向细胞两极,为减数第一次分裂后期;图中染色体数为4条(B),DNA分子数为8个(C),染色单体数目为8条(C)。
14.
【答案】(1)XX、XXY
(2) XaXa 减数第一次分裂时同源染色体未分离或减数第二次分裂时姐妹染色单体未分离
(3) 白眼 红眼雌果蝇:白眼雌果蝇:红眼雄果蝇:白眼雄果蝇=1:1:1:1 红眼雌果蝇:白眼雌果蝇:红眼雄果蝇:白眼雄果蝇=3:2:2:3。
【分析】根据题干信息“果蝇的性别决定取决于X染色体数(X)与常染色体倍数(A)的比值(X:A),若X:A=1,表现为雌性;若X:A=0.5,表现为雄性”,果蝇常染色体倍数(A)为2,则性染色体组成为XYY的受精卵中X:A=0.5,所以此受精卵发育而成的个体是雄性。
【详解】(1)果蝇的性别决定取决于X染色体数(X)与常染色体倍数(A)的比值(X∶A),若X∶A=1,表现为雌性,即果蝇的性别由X染色体的数量决定,且含3条以上X染色体的个体致死,故雌性果蝇中X染色体的数目为2个,其性染色体的组成是XX、XXY。
(2)红眼雄果蝇(XAY)与白眼雌果蝇(XaXa)组成的群体,自由交配后,子一代出现一只白眼雌果蝇,此白眼雌果蝇的基因型为:XaXaY或XaXa,则原因可能是母本减数第一次分裂时同源染色体未分离或减数第二次分裂时姐妹染色单体未分离,导致产生了XaXa的卵细胞与含Y染色体的精子结合形成的;也可能是父本的XA突变产生了Xa的精子,与含Xa的卵细胞结合形成的。
(3)为确定某一红眼雌果蝇的基因型是XAXa还是XAXaY,可用测交的方法来判断,即选择此红眼雌果蝇与正常的白眼雄果蝇交配,从后代的表现型及比例,就可以确定此红眼雌果蝇的基因型。若亲本红眼雌果蝇的基因型为XAXa,与基因型为XaY的白眼雄果蝇交配,则后代的表现型及数量比为红眼雌果蝇:白眼雌果蝇:红眼雄果蝇:白眼雄果蝇=1:1:1:1;若亲本红眼雌果蝇的基因型为XAXaY,其产生的配子的种类及数量比为XAXa:XA:Xa:XAY:XaY:Y=1:1:1:1:1:1,与白眼雄果蝇(XaY)杂交,后代的基因型及比例为:XAXaXa:XAXa:XaXa:XAXaY:XaXaY:XaY:XAY:XAYY:XaYY:YY=1:1:1:2:1:2:1:1:1:1,无X染色体及3条和3条以上X染色体的个体致死,XYY个体表现为雄性,则后代的表现型及数量比为红眼雌果蝇:白眼雌果蝇:红眼雄果蝇:白眼雄果蝇=3:2:2:3。
试卷第1页,共3页
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