专题03 减数分裂和受精作用(6大考点)(期末真题汇编,湖南专用)高一生物下学期
2026-05-30
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3份
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94页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 湖南省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 17.92 MB |
| 发布时间 | 2026-05-30 |
| 更新时间 | 2026-05-30 |
| 作者 | 南南生物课堂 |
| 品牌系列 | 好题汇编·期末真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-05-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58124449.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦减数分裂与受精作用6大高频考点,汇编湖南多所名校期末试题,涵盖概念辨析、过程分析及异常情况等核心内容,适配高中生物期末复习需求。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选题|30+题|同源染色体判断、精子卵细胞形成、分裂异常分析等|结合果蝇、蜜蜂等生物案例,图像分析题占比高|
|多选题|10+题|减数分裂与有丝分裂比较、染色体变异|注重跨考点综合,如减数分裂与遗传规律结合|
|解答题|15+题|分裂过程曲线分析、基因型推断|以细胞分裂图为载体,考查科学思维与探究能力|
内容正文:
专题03 减数分烈和受精作用
6大高频考点概览
考点01 减数分裂概念、四分体、同源染色体、非同源染色体
考点02 精子的形成过程
考点03 卵细胞的形成过程
考点04 减数分裂过程中的变化规律
考点05 减数分裂异常情况分析
考点06 减数分裂和有丝分裂的综合
地 城
考点01
减数分裂概念、四分体、同源染色体、非同源染色体
一、单选题
1.C
2.B
3.C
4.A
5.D
6.A
7.B
8.C
二、多选题
9.BC
地 城
考点02
精子的形成过程
一、单选题
1.D
2.B
3.C
4.B
5.A
6.B
7.B
二、多选题
8.CD
三、解答题
9.【答案】(1) 减数第二次分裂中期(或减数分裂Ⅱ中期) 图1中无同源染色体,所有染色体的着丝粒排列在赤道板上
(2)同源染色体分离,非同源染色体自由组合
(3) BC AB 互换
10.答案】(1) 雄性 4 假说一演绎法 X
(2) 3 4
(3) aaXᵇY aXᵇ和aY
11.【答案】(1) 染色单体 DNA复制和有关蛋白质的合成
(2) b 丙
(3) 次级精母细胞 E 不属于
(4)③
地 城
考点03
卵细胞的形成过程
一、单选题
1.A
2.C
3.D
二、多选题
4.CD
三、解答题
5.【答案】(1) ①②④ ABb或aBb
(2) ①② 着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为两条染色体
(3) 同源染色体的非姐妹染色单体 减数分裂Ⅱ后期/减数第二次分裂后期
6.【答案】(1) 8 2 ②
(2) ⑥ 着丝粒分裂,姐妹染色单体分开形成染色体
(3)②
(4)①
7.【答案】(1)雌
(2) 初级卵母 分离 自由组合
(3)丙
(4)染色体的形态、位置和数目
8.【答案】(1) c DNA复制 Ⅲ和Ⅳ
(2)卵细胞或极体
(3)甲、戊
(4)①④
9.【答案】(1)C1D1
(2) 卵细胞和极体 4
(3) 0/零 基因突变
(4)5
地 城
考点04
减数分裂过程中的变化规律
一、单选题
1.C
2.D
3.D
4.D
5.B
二、多选题
6.BC
三、解答题
7.【答案】(1) 染色体 精细胞
(2) 2 1:2:2
(3) DNA复制 着丝粒分裂,姐妹染色单体分开
(4)Ab、aB、aB
8.【答案】(1) 基因中的碱基(脱氧核苷酸)排列顺序不同 24 (分离和)自由组合 酶的合成
(2) 等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合(或基因重组) 6 3/16
(3) 1 0或2或4
9.【答案】(1) 天冬氨酸-亮氨酸-甘氨酸-酪氨酸 3'
(2) b 密码的简并性
(3) b c
10.【答案】(1) 乙 次级精母细胞 ⑤
(2) 丙 4
(3)减数分裂过程中,同源染色体的非姐妹染色单体之间可能发生互换,以及非同源染色体的自由组合,导致生殖细胞中的染色体组成具有多样性
11.【答案】(1) 卵巢 ①②④ 减数第一次分裂的后期、减数第二次分裂后期
(2)aB或AB
(3)促进同源染色体的分离
12.【答案】(1) 减数分裂Ⅱ后期 Ⅲ
(2)Ⅱ→Ⅳ→Ⅲ→Ⅴ
(3) 基因重组或基因突变 Aabb或AAbb、aabb
(4)4/四
地 城
考点05
减数分裂异常情况分析
一、单选题
1.D
2.C
3.C
4.B
5.C
二、多选题
6.BD
7.ACD
三、解答题
8.【答案】(1) 减数分裂Ⅰ后期 2/两 b
(2)aX、AX (aY写上也可)
(3) b-d-c-e CD 着丝粒分裂姐妹染色单体分开 基因突变 一定不同
(4)减数分裂Ⅰ后期、减数分裂Ⅱ后期
9.【答案】(1) A A、B B 卵细胞和极体
(2) 3~4 同源染色体分离 受精作用
(3)20
(4) ABCD ABCDE
10.【答案】(1) DNA 受精
(2) ①④ CD
(3) 次级卵母细胞 EF
(4)在减数第二次分裂的后期着丝粒分裂后,两条b所在的染色体移向了细胞同一极
11.【答案】(1) 乙 常 隐性
(2) AaXBXb 1/808
(3)其母亲或者其父亲减数第一次分裂后期同源染色体未分离
地 城
考点06
减数分裂和有丝分裂的综合
一、单选题
1.A
2.C
3.D
4.D
5.C
6.D
二、多选题
7.ACD
三、解答题
8.【答案】(1)染色体着丝粒一分为二,姐妹染色单体分离成为两条子染色体,并向细胞两极移动,染色体数目加倍
(2)0
(3) 卵细胞或极体 3
(4) Ⅰ、Ⅱ 次级精母细胞
9.【答案】(1) 会发生同源染色体联会;同源染色体分离;四分体中的非姐妹染色单体间的互换;非同源染色体自由组合等 b、c
(2) 次级精母 后期或末期
(3) 乙→甲→丙 同源染色体联会(或联会)
10.【答案】(1) 减数分裂Ⅰ 同源染色体分离
(2) 有丝分裂后 11-12 减数第一次分裂后 初级卵母细胞 卵细胞和极体
(3) 20 40 受精作用
试卷第1页,共3页
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专题03 减数分烈和受精作用
6大高频考点概览
考点01 减数分裂概念、四分体、同源染色体、非同源染色体
考点02 精子的形成过程
考点03 卵细胞的形成过程
考点04 减数分裂过程中的变化规律
考点05 减数分裂异常情况分析
考点06 减数分裂和有丝分裂的综合
地 城
考点01
减数分裂概念、四分体、同源染色体、非同源染色体
一、单选题
1.(24-25高一下·湖南长沙名校联考联合体·期末)人体细胞内有23对同源染色体,根据下列描述能确定两条染色体是同源染色体的是( )
A.形态和大小相同
B.一条来自父方,一条来自母方
C.减数分裂时相互配对
D.携带相同的遗传信息
2.(24-25高一下·湖南永州·期末)研究者采用荧光染色法制片,在显微镜下观察拟南芥(2n=10)花药减数分裂细胞中染色体形态、位置和数目,以下为镜检时拍摄的4幅图片。下列叙述错误的是( )
A.图甲细胞中含有5个四分体、20条姐妹染色单体,此时可能存在染色体互换
B.图乙细胞即将发生着丝粒分裂,同源染色体彼此分离
C.图丙细胞中染色体位于赤道板上,细胞中无同源染色体
D.图中细胞按照减数分裂时期排列的先后顺序为甲→乙→丙→丁
3.(24-25高一下·硝南衡阳第一中学·期末)蜜蜂(2n=32)中,蜂王和工蜂是由受精卵发育而来,雄蜂(n=16)是由未受精的卵细胞发育而来。蜜蜂卵细胞通过正常减数分裂形成,而雄蜂在产生精子的过程中,它的精母细胞进行的是一种特殊形式的减数分裂,分裂过程如图(图中显示部分染色体),下列叙述错误的是( )
A.蜜蜂的性别决定与性染色体无关
B.雄蜂的精子在形成过程中不存在同源染色体的分离
C.蜂王和工蜂为二倍体生物,而雄蜂为单倍体生物,它们之间存在生殖隔离
D.蜜蜂通过减数分裂产生精子和卵细胞时,细胞质均经历两次不均等分裂
4.(24-25高一下·湖南长沙雅礼中学·期末)衣藻(N=17)属于单细胞低等真核藻类,在环境条件较好时进行无性生殖,在环境条件不好时进行有性生殖,其过程如下图所示。下列说法错误的是( )
A.衣藻形成配子的过程中能形成17个四分体
B.衣藻的合子中含有17对同源染色体
C.自由组合定律发生在合子形成孢子的过程
D.衣藻的可遗传变异类型有基因突变、基因重组和染色体变异
5.(25-26高一下·湖南·期末)如图为某动物细胞分裂某一时期示意图,1、2、3、4代表染色体,a、a′、b、b′代表染色单体。如果没有突变,不考虑同源染色体之间的交叉互换,则( )
A.该细胞中有四分体4个、DNA分子8个
B.如果a上有E基因,a'相同位置上的基因是E或e
C.由于非同源染色体自由组合,此细胞分裂完成将得到四种子细胞
D.由于同源染色体分离,分裂后a与b不能共存于一个细胞
6.(24-25高一下·湖南长沙宁乡·期末)减数分裂Ⅰ会形成四分体,每个四分体有( )
A.1对同源染色体,4个DNA分子
B.2对同源染色体,4个DNA分子
C.2条姐妹染色单体,2个DNA分子
D.4条姐妹染色单体,2个DNA分子
7.(24-25高一下·湖南地质中学·期末)蟋蟀中的黑脸油葫芦的性别决定机制为XO型,O代表缺少一条性染色体,雌性具有两条X染色体(XX),而雄性只有一条X染色体,黑脸油葫芦雄性染色体组成是2n=27。研究人员对黑脸油葫芦雄性蟋蟀的染色体进行观察,染色体组成如图所示,下列叙述错误的是( )
A.减数分裂I前期的初级精母细胞中有13个四分体
B.雄性黑脸油葫芦的精巢细胞中X染色体条数为0条或1条
C.减数分裂Ⅱ中期的每个次级精母细胞中有14条或13条染色体
D.对黑脸油葫芦蟋蟀基因组进行测序时需检测14条染色体的DNA序列
8.(24-25高一下·湖南长沙长郡中学·期末)如图为百合(2n=24)某花粉母细胞减数分裂时一对同源染色体及其部分基因的示意图,不考虑其他变异。下列说法错误的是( )
A.百合体细胞中存在12对同源染色体
B.图中发生了同源染色体非姐妹染色单体之间片段的交换
C.该花粉母细胞经过减数分裂能产生2种类型的配子
D.图中B、b基因的分离发生在减数分裂I和减数分裂Ⅱ
二、多选题
9.(24-25高一下·湖南长沙名校联考联合体·期末)马和驴的体细胞中的染色体数目分别有32对和31对,骡是马和驴杂交产生的后代。下列叙述正确的是( )
A.马和驴能交配产生后代,没有生殖隔离
B.骡的体细胞能进行正常的有丝分裂
C.骡的体细胞中通常含有63条染色体
D.骡的精原细胞减数分裂过程中能正常联会
地 城
考点02
精子的形成过程
一、单选题
1.(24-25高一下·湖南长沙雅礼中学·期末)雌性蝗虫体细胞中染色体组成为22条常染色体+2条X染色体,为XX型;雄性蝗虫体细胞中染色体组成为22条常染色体+1条X染色体,不含Y染色体,为XO型。下列叙述正确的是( )
A.卵原细胞和精原细胞的染色体在减数分裂过程中都复制2次
B.初级卵母细胞和初级精母细胞的前期都含有23个四分体
C.次级卵母细胞和次级精母细胞的后期都含有2条X染色体
D.卵细胞中的染色体数目比卵原细胞减少一半
2.(24-25高一下·湖南永州·期末)超雄综合征是一种由于性染色体数目异常而引起的遗传病,患者的性染色体组成为XYY,比正常男性多了一条Y染色体。下列有关超雄综合征形成原因的叙述正确的是( )
A.父方的精原细胞在减数第一次分裂时性染色体分离出现异常
B.父方的精原细胞在减数第二次分裂时性染色体分离出现异常
C.母方的卵原细胞在减数第一次分裂时性染色体分离出现异常
D.母方的卵原细胞在减数第二次分裂时性染色体分离出现异常
3.(24-25高一下·湖南邵阳邵东联考·期末)研究人员将抗虫基因导入棉花细胞培育转基因抗虫棉。如图表示两个抗虫基因在染色体上随机整合的三种情况,以下叙述错误的是( )
A.配子中可能含两个抗虫基因的有乙、丙
B.有丝分裂后期含四个抗虫基因的有甲、乙、丙
C.减数第二次分裂后期可能含四个抗虫基因的有甲、丙
D.减数第一次分裂后期含四个抗虫基因的有甲、乙、丙
4.(23-24高一下·湖南长沙宁乡·期末)我国早在《诗经》中就有“田祖有神,秉畀炎火”的记载,意思是用火除去田中害虫,该除虫方法后来被用于消灭蝗虫。雌蝗虫体细胞内染色体数为(22+XX),雄蝗虫体细胞内染色体数为2n=23(22+X)。图1是一张蝗虫细胞减数分裂过程中的照片,图2是该细胞内的染色体组成。下列相关分析错误的是( )
A.这张照片展示的是雄蝗虫通过减数分裂形成精子过程中的细胞
B.减数分裂Ⅰ前期的初级精母细胞中会出现12个四分体
C.该蝗虫体内细胞中的染色体数目只有46、23、12、11、24、22这6种情况
D.萨顿在研究蝗虫细胞减数分裂时提出了基因在染色体上这个假说
5.(23-24高一下·湖南岳阳岳阳县第一中学·期末)如图为某雄性哺乳动物体内细胞进行两次连续的细胞分裂的示意图,下列有关叙述正确的是( )
A.若两次分裂均出现着丝粒分裂,则甲、乙、丙染色体数可能相同
B.若甲为精原细胞,则丙可能是精细胞,也可能是极体
C.若丙为精细胞,则在第二次分裂过程中没有纺锤体出现
D.若在第一次分裂中出现四分体,则乙细胞中同时存在X、Y 染色体,而丙细胞只有一种性染色体
6.(23-24高一下·湖南邵阳新邵县·期末)如图为初级精母细胞减数分裂时一对同源染色体的示意图,图中1~8表示基因。不考虑突变的情况下,下列叙述正确的是( )
A.1与2、3、4互为等位基因,与6、7、8互为非等位基因
B.1与3在减数第一次分裂分离,1与2在减数第二次分裂分离
C.在减数第一次分裂前期,5、6所在的染色体片段会发生互换
D.基因2、6在染色体上呈线性排列,细胞中的基因都位于染色体上
7.(23-24高一下·湖南怀化·期末)下图是某二倍体植物花粉母细胞减数分裂不同时期的显微照片,下列叙述中正确的是( )
A.图a细胞正在发生非同源染色体的互换
B.图c细胞处于减数第一次分裂的后期
C.图d时期的细胞正在进行染色体复制
D.图e时期的细胞为初级精母细胞
二、多选题
8.(24-25高一下·湖南长沙雅礼中学·期末)下图甲到戊表示某高等动物细胞分裂过程中不同时期的图像,下列叙述正确的是( )
A.图中染色体数目相等的是甲、丙和戊;染色单体数目相等的是甲、乙和丙
B.图中含有同源染色体的是甲、乙和丙,乙和戊中着丝粒在纺锤丝的牵引下断裂分离
C.图示中有丝分裂包括甲、乙、丙,与高等植物细胞相比,图中细胞末期不形成细胞板
D.在该动物体内某一器官中可能同时观察到上述细胞分裂图像
三、解答题
9.(24-25高一下·湖南郴州·期末)图1是基因型为AABb的雄性动物细胞分裂过程中某时期的分裂图像,图2是细胞分裂各时期每条染色体上的DNA数量变化曲线,图3为细胞分裂不同时期的染色体数、染色单体数和DNA分子数的数量关系图,请回答下列有关问题:
(1)图1细胞所处的分裂时期是______,判断依据是:______。
(2)图3甲时期到乙时期染色体的行为变化是______,这是基因分离定律和自由组合定律的细胞学基础。
(3)该动物细胞分裂时基因B与基因b的正常分离发生在图2曲线______区段,出现图1的原因:可能是DNA复制出现差错,其最容易发生在图2曲线_____区段:也可能是减数第一次分裂联会时期同源染色体的非姐妹染色单体间发生了_______。
10.(24-25高一下·湖南邵阳邵东联考·期末)果蝇是常用的遗传学研究的实验材料,如图左侧为果蝇体细胞内染色体组成示意图,右侧是X、Y染色体放大图。请据图回答下列问题:
(1)此图所示果蝇的性别是_______,该细胞中有_____对同源染色体,美国生物学家摩尔根以果蝇为实验材料,运用___________(研究方法),将白眼基因与图中_____染色体联系起来,证明了基因位于染色体上。
(2)若一对等位基因(A、a)位于1、2号染色体上,则这个群体中关于该等位基因有_____种基因型;若一对等位基因位于X、Y染色体的同源区段Ⅱ上,则这个群体中雄性个体关于该等位基因有_____种基因型。
(3)若 B、b仅位于X染色体上,分别控制果蝇眼睛的红色和白色,A、a分别控制果蝇翅的长翅和短翅,则短翅白眼雄果蝇的基因型是___________,其减数分裂产生的配子是___________。
11.(23-24高一下·湖南湖南部分学校·期末)有研究者对基因型为EeXDY的果蝇精巢切片进行显微观察,图1表示该果蝇(2N=8)产生配子的过程中细胞内染色体、染色单体和核DNA含量变化的关系;图2为果蝇体内部分细胞分裂图像(图中只显示细胞中一半的染色体)。请回答下列问题:
(1)图1中的③表示________,图1中的数量关系由a变化为b的过程,细胞核内发生的分子水平的变化是________。
(2)一定存在同源染色体的细胞处于图1中的________时期。能体现基因自由组合定律实质的时期对应于图2中的________。
(3)图2中细胞乙的名称是________。若细胞乙产生的一个精细胞的基因型为E,则细胞乙产生的另一个精细胞的基因型为________,这种变异________(填“属于”或“不属于”)基因突变。
(4)图3所示细胞是果蝇的一个精细胞(仅显示细胞中一半的染色体),根据染色体的类型和数目,判断图4中与其来自同一个次级精母细胞的是________。
地 城
考点03
卵细胞的形成过程
一、单选题
1.(23-24高一下·湖南株洲天元区株洲二中教育集团株洲第二中学·期末)下列各项的结果比值是3∶1的是( )
A.动物的一个初级卵母细胞经减数分裂形成的极体与卵细胞的数目之比
B.黄色圆粒豌豆(YyRr)与绿色圆粒豌豆(yyRr)杂交子代的表型之比
C.酵母菌无氧呼吸分解1mol葡萄糖释放的CO2与有氧呼吸释放的CO2物质的量之比
D.双链被15N标记的DNA在14N培养液中复制三次,子代中含14N与含15N的DNA数量之比
2.(23-24高一下·湖南岳阳华容县·期末)如图是某个二倍体高等动物细胞处于分裂不同时期的图像。下列叙述错误的是( )
A.甲细胞不可能代表哺乳动物成熟红细胞
B.乙细胞含有的两条X染色体不属于同源染色体
C.丙细胞的子细胞为卵细胞、极体或者精细胞
D.丁细胞不会发生A和a、B和b这两对等位基因的自由组合
3.(24-25高一下·湖南长沙雅礼中学·期末)雌性蝗虫体细胞中染色体组成为22条常染色体+2条X染色体,为XX型;雄性蝗虫体细胞中染色体组成为22条常染色体+1条X染色体,不含Y染色体,为XO型。下列叙述正确的是( )
A.卵原细胞和精原细胞的染色体在减数分裂过程中都复制2次
B.初级卵母细胞和初级精母细胞的前期都含有23个四分体
C.次级卵母细胞和次级精母细胞的后期都含有2条X染色体
D.卵细胞中的染色体数目比卵原细胞减少一半
二、多选题
4.(24-25高一下·湖南长沙雅礼中学·期末)下图甲到戊表示某高等动物细胞分裂过程中不同时期的图像,下列叙述正确的是( )
A.图中染色体数目相等的是甲、丙和戊;染色单体数目相等的是甲、乙和丙
B.图中含有同源染色体的是甲、乙和丙,乙和戊中着丝粒在纺锤丝的牵引下断裂分离
C.图示中有丝分裂包括甲、乙、丙,与高等植物细胞相比,图中细胞末期不形成细胞板
D.在该动物体内某一器官中可能同时观察到上述细胞分裂图像
三、解答题
5.(24-25高一下·湖南永州·期末)图1是基因型为AaBb的雌性小鼠部分细胞分裂示意图(仅显示细胞中部分染色体)。图2为细胞分裂过程中每条染色体上DNA含量变化曲线。回答下列问题:
(1)图1中含有两个染色体组的细胞有_______(填序号):图中细胞②产生的卵细胞基因为_______。
(2)图1中对应图2中BC段的细胞为_______(填序号),图2中CD段形成的原因是________。
(3)减数分裂四分体时期染色体的正常排列和分离与两种黏连复合蛋白REC8和RAD2IL有关,如图3所示。RAD2IL连的对象是________,REC8在________(时期)发生分离才能保证减数分裂正常进行。
6.(23-24高一下·湖南邵东创新高级中学有限公司·期中)下图甲表示基因型为AaBb的某高等雌性动物处于细胞分裂不同时期的图像,图乙表示该动物细胞分裂的不同时期染色体数目变化曲线,图丙表示该动物形成生殖细胞的过程图解,图丁表示某细胞中染色体与基因的位置关系。请据图分析并回答:
(1)图甲中B、E细胞各含有_____条、_____条染色体;其中E细胞所处的分裂时期属于乙图中的_____(填标号)阶段。
(2)在细胞分裂过程中,细胞中染色体数暂时加倍处在乙图中的____(填标号)阶段,原因是____。
(3)图丁对应于图丙中的细胞_____(选填“①”“②”或“③”)。
(4)基因的分离和自由组合发生在图乙中的_____(填标号)阶段。
7.(23-24高一下·湖南长沙长郡中学·期末)如图表示某动物体内处于不同分裂时期的细胞示意图。请回答下列问题:
(1)从图中乙细胞可判断此动物的性别是______性。
(2)乙细胞被称为______细胞,此时细胞中染色体的重要行为变化是配对的同源染色体彼此______,非同源染色体______。
(3)若该动物的体毛颜色基因组成为Aa.则不考虑互换和突变的情况下,上图中不会同时出现A与a这对等位基因的细胞是______。
(4)在进行观察动物的减数分裂实验时,当你的目光聚焦在显微镜视野中的一个细胞时,可根据______判断细胞处于分裂的哪个时期。
8.(23-24高一下·湖南多校联考·期末)下列示意图分别表示某动物(2n=4)体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和核DNA含量的关系及细胞分裂图像,请分析回答下列问题:
(1)图1中,a~c柱表示核DNA的是_________,数量关系由Ⅰ变化为Ⅱ的过程,细胞核内发生的分子水平的变化是_______________________。 Ⅰ至Ⅳ所对应的细胞中一定不存在同源染色体的是_______________________。
(2)符合图1中Ⅳ所示数量关系的细胞名称是______________________。
(3)图2中表示体细胞分裂的是______________________。
(4)下图中图A是该种生物的一个精细胞,根据染色体的类型和数目,判断图B中与其来自同一个初级精母细胞的是_______________________。
9.(24-25高一下·湖南长沙雅礼中学·期末)下列是有关生物的细胞分裂图示,请据图分析回答下列问题。
(1)图2所示D2E2段细胞中染色体的行为变化与图1中的________段变化相同。
(2)图5所示细胞产生的子细胞的名称为______,图________(填“3”、“4”或“5”)所示细胞是孟德尔自由组合定律产生的细胞学基础。
(3)图3所示细胞中有_____个四分体,若染色体①上有基因A,则染色体⑤上相同位点有基因a的原因是_________。
(4)若图1中纵坐标表示细胞中核DNA数量,则图_________(填“3”、“4”或“5”)所示细胞的核DNA含量与图1中的D1E1段DNA数量相对应。
地 城
考点04
减数分裂过程中的变化规律
一、单选题
1.(24-25高一下·湖南长沙长郡中学·期末)如图为百合(2n=24)某花粉母细胞减数分裂时一对同源染色体及其部分基因的示意图,不考虑其他变异。下列说法错误的是( )
A.百合体细胞中存在12对同源染色体
B.图中发生了同源染色体非姐妹染色单体之间片段的交换
C.该花粉母细胞经过减数分裂能产生2种类型的配子
D.图中B、b基因的分离发生在减数分裂I和减数分裂Ⅱ
2.(24-25高一下·湖南耒阳第一中学等多校联考·期末)果蝇(2n=8)是遗传学上常用的模式生物。若对来自雄果蝇的一个正在进行减数分裂的细胞进行观察,不可能观察到的现象是( )
A.细胞中的染色体数最多有8条
B.减数分裂Ⅰ后期发生非同源染色体的自由组合
C.减数分裂Ⅱ后期细胞中没有同源染色体
D.姐妹染色单体分离发生在减数分裂Ⅰ后期
3.(24-25高一下·湖南衡阳衡南县第一中学·期末)图1表示某二倍体生物细胞减数分裂不同时期染色体与核DNA数目之比,图2为某细胞分裂过程中一对染色体变化的示意图。下列叙述错误的是( )
A.图1中BC段、DE段形成的原因分别是DNA的复制和着丝粒分裂
B.图1中非同源染色体的自由组合发生在CD段
C.图2中的互换发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间,该过程可以增加配子的多样性
D.图2中同源染色体的分离及姐妹染色单体的分离均发生于减数分裂II后期
4.(24-25高一下·湖南长沙岳麓区长沙岳麓实验中学·期末)果蝇(2N=8)的精巢中a、b、c三个细胞中的染色体组数、四分体个数和染色单体数的关系如表所示,不考虑基因突变和染色体变异,下列相关叙述错误的是( )
染色体组数
四分体个数
染色单体数
a
2
0
16
b
2
4
16
c
2
0
0
A.a细胞可能将要发生姐妹染色单体分离
B.b细胞可能发生了非姐妹染色单体间片段的交换
C.b细胞中染色体数目可能与c细胞中染色体数目相同
D.若c细胞的细胞膜从中间内陷,则c细胞中不可能存在等位基因
5.(24-25高一下·湖南地质中学·期末)如图是观察到的某生物(正常体细胞中含有3对同源染色体)减数分裂某时期的细胞。下列解释合理的是( )
A.减数第二次分裂中有一对染色单体没有相互分离
B.减数第一次分裂中有一对同源染色体没有相互分离
C.在减数第一次分裂的间期有一条染色体没有复制
D.在减数第二次分裂的间期有一条染色体没有复制
二、多选题
6.(24-25高一下·湖南邵阳新邵县·期末)如图为某二倍体哺乳动物精原细胞分裂过程中不同时期的相关物质数量。下列相关叙述正确的是( )
A.图中甲表示染色体,若为减数分裂,则顺序为a→b→c→d→e
B.c时期细胞中可能会发生基因重组,此时细胞中的染色体组有2个
C.仅通过a、c、d三个时期相关物质数量的变化无法判断出精原细胞的分裂方式
D.着丝粒的分裂发生在b→c过程中,此时甲、乙、丙数目都加倍
三、解答题
7.(26-26高一下·湖南·期末)下列图甲中曲线表示某雄性生物的细胞分裂过程及配子形成过程中每个细胞内某结构数量的变化;a、b、c、d、e分别表示分裂过程中某几个时期的细胞中染色体示意图。图乙是该生物细胞在分裂过程中每条染色体上DNA含量变化的曲线。请据图回答下列问题:
(1)图甲曲线表示_________的数量变化,图甲b细胞分裂产生的子细胞名称为_______。
(2)图甲a 细胞同源染色体对数为_________,染色体、DNA、姐妹染色单体的比例是____
(3)图乙中 AB段细胞发生了___________,CD形成的原因是________。
(4)一个基因型为AaBb的该动物性原细胞,最终产生了一个基因组成为Ab的子细胞,则跟它同时产生的其他三个子细胞的基因组成为______________(不考虑基因突变和互换)。
8.(26-26高一下·湖南·期末)女娄菜(2n=46)为雌雄异株,其性别决定方式为XY型,其花色遗传由两对等位基因B和b、R和r共同控制,如图I所示。
其中基因B和b位于常染色体上,基因R和r只位于X染色体上。某实验小组用纯合女娄菜植株甲、乙进行杂交实验,过程如图Ⅱ所示。回答下列问题:
(1)基因B和R的根本区别是_____。 若对女娄菜的基因组进行测序,需测定_____条染色体的DNA序列。决定女娄菜花色的两对等位基因的遗传遵循_____定律,两对等位基因通过控制_____控制花色。
(2)F2的花色出现多种性状的原因是F1在减数分裂过程中_____,F2中绿花植株的基因型共有_____种;金黄花植株所占比例为_____。
(3)F1雌性植株的一个卵原细胞能产生_____种配子。若用红色和绿色荧光分子分别标记F1雌性植株细胞中的B、R基因,则处于减数第二次分裂的一个细胞中,能观察到_____个荧光标记。
(4)请写出甲乙杂交获得子一代的遗传图解(要求写出配子)_____。
9.(24-25高一下·湖南长沙宁乡·期末)甲图表示果蝇某正常基因片段控制合成多肽的过程。a至d表示4种基因突变:a表示丢失T/A,b表示T/A变为C/G, c表示T/A变为G/C,d表示G/C变为A/T。假设4种突变都单独发生。乙图表示细胞减数分裂过程中每条染色体所含 DNA数的变化。请回答下列问题,其中可能用到的密码子: 天冬氨酸(GAC、GAU), 亮氨酸(CUU、CUA、CUG、CUC), 甘氨酸 (GGU、GGG、GGC、GGA), 甲硫氨酸(AUG), 终止密码子 (UAG、UAA、UGA)。
(1)甲图中c突变发生后,转录出的mRNA 编码的肽链是________。过程②需tRNA识别并转运氨基酸, tRNA结合氨基酸的部位是__________(填“3'”或“5' ”)。
(2)甲图中_________突变对性状无影响,其原因是_________。
(3)若要诱发基因突变,一般在乙图中的_________阶段进行诱变,而基因重组发生于_________阶段的减数分裂Ⅰ时期 (填图中字母)。
10.(24-25高一下·湖南衡阳衡南县第一中学·期末)下图为某二倍体动物(2N)的细胞分裂示意图,请根据图像特征和描述回答下列问题:
(1)图一中正在进行有丝分裂的是_________,图一中甲细胞的名称是_________,其对应于图二中_________(填序号)时期。
(2)同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合发生在图一中_________细胞;图一乙细胞内有_________个染色体组。
(3)从染色体组成方面,解释同胞兄弟姐妹之间有差异的原因________。
11.(24-25高一下·湖南娄底部分普通高中·期末)研究者在对小鼠细胞分裂研究的相关实验中发现,蛋白质 CyclinB3 在哺乳动物减数分裂过程中发挥独特的调控作用。下图中①是基因型为AaBb的雌性小鼠卵原细胞中部分染色体示意图,②-⑥是①的各分裂时期图(不考虑基因突变)。分析回答下列问题:
(1)②④细胞有可能同时在该动物的___________(填器官)中观察到。①-⑥中具有同源染色体的细胞是___________(填序号);基因A与a在___________时期分离。
(2)①按图中减数分裂过程形成的卵细胞的基因组成为___________。
(3)研究发现,CyclinB3缺失导致卵母细胞阻滞在减数分裂Ⅰ中期,从而无法进入减数分裂Ⅰ后期,猜测CyelinB3在减数分裂中所起的作用:___________。
12.(24-25高一下·湖南·期末)科研人员对基因型为AaBb的某二倍体生物(2n=4)处于不同分裂时期的细胞进行研究。图1是该生物处于某分裂时期的细胞示意图。图2表示该生物中某些细胞的核DNA分子数、染色体数和染色单体数的统计结果。回答下列问题:
(1)图1细胞所处的时期为_____,其处于图2的_____时期。
(2)若用图2中的时期表示性原细胞形成配子的过程,则正确的顺序为Ⅲ→_____(用序号和箭头表示)。
(3)基因型为AaBb的性原细胞分裂产生图1细胞,该细胞发生的变异类型可能是_____,同时产生的另一细胞的基因型可能包括_____。
(4)若用32P标记该生物某精原细胞的DNA分子双链,再将该细胞转入不含32P的培养液中培养,经两次连续的有丝分裂,在第二次有丝分裂的后期,检测某细胞中被32P标记的染色体数是_____。
地 城
考点05
减数分裂异常情况分析
一、单选题
1.(24-25高一下·湖南长沙宁乡·期末)如图为人体两种不同遗传病PWS综合征和AS综合征的可能形成机制。图中染色体都表示15号染色体,异常受精卵会随机丢失一条染色体后继续发育,但由于雌配子与雄配子中的15号染色体上的基因存在表观遗传差异,异常受精卵发育成的胎儿出生后会表现出遗传病症状。根据以上信息及图分析,下列叙述正确的是( )
A.异常配子的形成可能是由于减数分裂Ⅱ时子染色体未正常分离
B.PWS 综合征和 AS 综合征都属于染色体数目异常遗传病
C.PWS 和AS 综合征的遗传符合孟德尔遗传规律
D.来自母亲和父亲的15 号染色体形态、大小相同,但功能不完全相同
2.(24-25高一下·湖南沅澧共同体·期末)如图是甲、乙两精原细胞内一对同源染色体发生的结构变化,字母A到H按序排列的是正常染色体。下列叙述错误的是( )
A.甲、乙分别为染色体畸变中的缺失和倒位
B.图中变化会涉及DNA分子的断裂和连接
C.乙细胞中的遗传物质没有发生改变
D.上述同源染色体配对形成的四分体均异常
3.(24-25高一下·湖南邵阳邵东联考·期末)基因型为AaXBXb的雌果蝇产生了一个基因型为aXBXB的卵细胞,则产生该卵细胞的卵原细胞( )
A.减数分裂Ⅰ前期异常 B.减数分裂Ⅰ后期异常
C.减数分裂Ⅱ后期异常 D.减数分裂Ⅱ前期异常
4.(23-24高一下·湖南郴州·期末)单体在遗传学上指同源染色体缺失一条的个体,通常可育,常用(2n-1)来表示,而一对同源染色体均缺失往往不能存活。研究发现,单体玉米产生的卵细胞及花粉的种类和比例均为(n-1):n=2:1,而参与受精的花粉的种类和比例为(n-1):n=1:20。下列相关叙述错误的是( )
A.单体属于染色体数目变异
B.单体的形成均由减数分裂Ⅰ后期同源染色体未分离导致
C.(n-1)型花粉的生活力小,参与受精的数较少
D.单体玉米自交后代中单体的比例为41/61
5.(23-24高一下·河南南阳南阳六校联考·期末)摩尔根通过研究果蝇的实验证明了萨顿的假说,之后果蝇也作为“模式生物”进入科学家的视野、果蝇的眼色有红眼和白眼,受一对等位基因B、b控制。两只红眼果蝇交配,F1的表型如下图所示、不考虑基因位于性染色体的同源区段,下列有关叙述正确的是( )
A.分析F1的表型可知,亲本红眼果蝇的基因型为XbY和XBXb
B.控制果蝇红眼和白眼的基因,其遗传不遵循基因的分离定律
C.若F1中有一只基因型为XBXbY的果蝇,则异常配子可能来自父本
D.摩尔根运用假说—演绎法,证明基因在染色体上呈线性排列
二、多选题
6.(24-25高一下·湖南沅澧共同体·期末)人类(2n=46)14号与21号染色体二者的长臂在着丝点处融合形成14/21平衡易位染色体,该染色体携带者具有正常的表现型,但在产生生殖细胞的过程中,其细胞中形成复杂的联会复合物(如图),在进行减数分裂时,若该联会复合物的染色体遵循正常的染色体行为规律(不考虑交叉互换),下列关于平衡易位染色体携带者的叙述,正确的是( )
A.观察平衡易位染色体最好选择有丝分裂后期细胞
B.男性携带者的初级精母细胞含有45条染色体
C.女性携带者的卵子最多含24种形态不同的染色体
D.女性携带者的卵子可能有6种类型(只考虑图中的3种染色体)
7.(23-24高一下·湖南株洲天元区株洲二中教育集团株洲第二中学·期末)某伴X染色体显性遗传病由SHOX基因突变所致,一男性患者与一正常女性婚配后,生育了一个患该病的男孩。究其原因,可能的是( )
A.父亲的初级精母细胞在减数分裂Ⅰ四分体时期,X和Y染色体片段交换
B.父亲的次级精母细胞在减数分裂Ⅱ后期,性染色体未分离
C.母亲的卵细胞形成过程中,SHOX基因发生了突变
D.该男孩在胚胎发育早期,有丝分裂时SHOX基因发生了突变
三、解答题
8.(24-25高一下·湖南长沙岳麓区长沙岳麓实验中学·期末)图1为基因型为Aa小鼠的某细胞分裂示意图(仅示部分染色体,不考虑染色体变异),图2表示不同细胞的染色体与核DNA之间的数量关系。
(1)图1细胞所处的分裂时期为_______,含有____个染色体组,其对应图2中的细胞为________________。
(2)图1细胞分裂完成后,产生的配子类型有aY和__________________。
(3)若b~e代表同一细胞的不同分裂期,则其先后顺序为__________________,非等位基因的重新组合发生在图3中_____,图3 DE形成的原因是_________________细胞内同时出现A和a基因的原因可能是__________,两者的碱基排列顺序______(选填“一定相同”“一定不同”或“不一定相同”)。
(4)减数分裂时偶尔发生X染色体不分离而产生异常卵(XX),这种不分离可能发生的时期_________________。
9.(23-24高一下·湖南岳阳岳阳楼区·期末)图甲表示某高等动物(二倍体)在进行细胞分裂时的图像,图乙为该种生物的细胞内染色体及核DNA相对含量变化的曲线图。根据此曲线和图示回答下列问题:
(1)图甲中表示有丝分裂的图像是________,含同源染色体的细胞有(填字母)________,染色体与DNA的比例是1:2的图有(填字母)________,图甲中C细胞分裂后得到的子细胞为________。
(2)图甲中B细胞对应图乙中的区间是_____;图乙中5处染色体减半的原因是_______,8处染色体与DNA数量加倍的原因是______(填生理过程)。
(3)若该生物体细胞中染色体数为20条,则一个细胞在6~7时期染色体数目为_____条。
(4)对于人体来说,图丙中ABCDE五项生命活动中,具积极意义的有_____。(填字母),受基因控制的有_______。
10.(23-24高一下·湖南怀化·期末)如图是某种高等动物的细胞分裂的坐标图和分裂图,请回答下列问题:
(1)坐标图中纵坐标的含义是表示细胞核中______(填“染色体”或“DNA”)含量的变化;H→I时间段表示发生了______作用。
(2)分裂图中,具有同源染色体的图是______(填写图中序号);基因分离定律和自由组合定律都发生在坐标图的______段。
(3)分裂图③的细胞名称是______,它所处时间段对应坐标图中的区段是______段。
(4)若该高等动物的基因型为AaBb,减数分裂产生了一个Abb的卵细胞,其原因是______。
11.(23-24高一下·湖南湖南省邵阳市邵东市·期末)如图为甲,乙两种遗传病的某家系图,其中一种病是血友病,用等位基因B/b表示,另一种病用基因A/a表示,回答下列问题:
(1)根据系谱图中信息可判断血友病为______病(填“甲”或“乙”),另一种病是_______染色体_____________(填“显性”或“隐性”)遗传病。
(2)Ⅰ1号个体的基因型为________________________。已知人群中甲病的发病率是1/10000,Ⅲ11与正常男性结婚,生一个两病都患孩子的概率为______________。
(3)若Ⅲ11体细胞中性染色体组成为XBXbY,不考虑基因突变,造成这种现象的原因可能有________________________。
地 城
考点06
减数分裂和有丝分裂的综合
一、单选题
1.(24-25高一下·湖南长沙名校联考联合体·期末)下图是同种动物体内有关细胞分裂的一组图像。下列说法正确的是( )
A.①图像为有丝分裂后期,④图像为减数第二次分裂后期
B.通过以上细胞分裂图像判断该动物为雌性
C.该动物正常体细胞中染色体数为8条
D.图中存在同源染色体的细胞为①②③④
2.(24-25高一下·湖南地质中学·期末)如图表示二倍体生物细胞中,某物质或结构在有丝分裂或减数分裂特定阶段的数量变化。下列叙述正确的是( )
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或减数分裂
B.若纵坐标是每条染色体中的DNA含量,则ab段不含有同源染色体
C.若纵坐标是染色体数由4n变为2n,则该曲线只能表示有丝分裂
D.若纵坐标是染色体数且cd段核DNA数是染色体数的两倍,则该曲线可表示有丝分裂
3.(24-25高一下·湖南地质中学·期末)某基因型为AaXᵇYB的二倍体生物,其染色体总数未知,在精巢中观察到处于分裂期的两个细胞甲和乙,其染色体数目与核DNA分子数如下表所示。不考虑基因突变、互换及染色体变异。下列叙述正确的是( )
细胞
染色体数(条)
核DNA(个)
甲
8
16
乙
16
16
A.甲细胞中A基因的个数可能为2、1、0个
B.B、b基因位于性染色体的同源区段,其遗传与性别无关
C.乙细胞中细胞两极发出的纺锤丝与着丝粒相连
D.若乙细胞中染色体形态数×染色体组数=16,则无等位基因
4.(24-25高一下·湖南衡阳县创新实验班统考·期末)下图分别表示某动物(2n)精巢中正在分裂的甲、乙两细胞,用红色荧光和绿色荧光分别标记其中两条染色体的着丝粒并在荧光显微镜下观察其变化,发现其依次出现在甲细胞的①→②→③处,出现在乙细胞的①→②→③→④处。下列相关叙述错误的是( )
A.甲细胞和乙细胞中均可能标记的是一对同源染色体的着丝粒
B.甲细胞的着丝粒到达③位置时,细胞内的染色单体数为0
C.乙细胞的着丝粒到达④位置时,每条染色体上DNA含量为2
D.乙细胞的着丝粒由③→④过程,可发生所有类型的基因重组
5.(24-25高一下·湖南岳阳华容县·期末)如图为某动物体内的一组细胞分裂示意图(图中表示该动物所有的染色体),据图分析,下列叙述正确的是( )
A.该动物正常体细胞的染色体数目为8条
B.细胞③到细胞⑤的姐妹染色单体数目相同
C.细胞①②③④⑤可同时出现在该动物体内的同一器官中
D.图中细胞②和⑤发生的染色体行为相同,所处的时期也相同
6.(24-25高一下·湖南岳阳县第一中学·期末)下图是某一生物体内处于各时期的细胞图像,有关说法错误的是( )
A.细胞甲处于有丝分裂后期,分裂得到的两个子细胞核基因相同
B.细胞乙为初级精母细胞,基因的自由组合发生在此时期
C.细胞丙可能为精原细胞,该时期是观察染色体形态数目的最佳时期
D.细胞丁正进行减数第二次分裂,产生的子细胞为精细胞或者第二极体
二、多选题
7.(24-25高一下·湖南耒阳第一中学等多校联考·期末)人类抗维生素 D 佝偻病是由 X 染色体上的显性基因 A 控制的遗传病。某成年男性患抗维生素 D 佝偻病,若不考虑突变,则下列有关该男性睾丸内处于分裂时期的某细胞的叙述,正确的是( )
A.若细胞内的性染色体有 2 条,则该细胞可能不携带 A 基因
B.若细胞内的性染色体有 4 条,则该细胞可能携带 4 个 A 基因
C.若细胞内的常染色体有 22 条,则该细胞可能不携带 A 基因
D.若细胞内的常染色体有 44 条,则该细胞可能携带 2 个 A 基因
三、解答题
8.(24-25高一下·湖南衡阳第一中学·期末)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)某植株的一个细胞正在进行分裂,如图①所示,此细胞中染色体将要进行的主要变化有_______。
(2)假设某高等雄性动物的一个体细胞分裂如图②所示,其基因A、a、B、b分布见图②,此细胞产生AB配子的概率是__________。
(3)图③是某高等雌性动物体内的一个细胞,它的名称是__________,在分裂形成此细胞时,细胞内有__________个四分体。
(4)如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。
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_____________。
9.(24-25高一下·湖南永州·期末)在哺乳动物的精巢中,精原细胞既能进行有丝分裂使其数量增多,也能进行减数分裂产生精细胞。某科研小组在研究某种动物精原细胞的分裂过程中,测定了不同分裂时期细胞中的染色体数目和核DNA分子数目,结果如下图所示(字母a~e表示细胞)。回答下列有关问题:
(1)从染色体变化的行为来看,与有丝分裂相比,减数分裂的不同点有_________(答出一点即可)。图中可能处于减数第二次分裂的细胞有_________。
(2)在减数分裂中细胞b是_________细胞;细胞e可能处于有丝分裂的_________期。
(3)某同学在“建立减数分裂中染色体变化的模型”实验中采用了手指的手势进行模拟。如伸出双手食指代表一对同源染色体,若将中指与食指并拢则表示染色体复制。下图甲、乙、丙表示减数分裂的三个不同过程,它们发生的先后顺序是_________,其中手势乙可模拟_________过程。
10.(24-25高一下·湖南长沙雨花区长沙第二十一中学·期末)图甲表示某高等动物在进行细胞分裂时的图像,图乙为某种生物的细胞内染色体及核DNA相对含量变化的曲线图。根据此曲线和图示回答下列问题:
(1)减数分裂过程中染色体数目的减半发生在______________________,这是由于___________________________,并分别进入两个子细胞。
(2)图甲中A处于____________期,对应在图乙中_________时期(图中数字表示), B处于____________期,此细胞的名称是____________;C细胞分裂后得到的子细胞名称为____________。
(3)若图乙中该生物体细胞中染色体数为20条,则一个细胞在6~7时期染色体数目为____________条,该生物体内染色体数目最多可以为_________条,8对应的时期表示_________过程。
试卷第1页,共3页
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专题03 减数分烈和受精作用
6大高频考点概览
考点01 减数分裂概念、四分体、同源染色体、非同源染色体
考点02 精子的形成过程
考点03 卵细胞的形成过程
考点04 减数分裂过程中的变化规律
考点05 减数分裂异常情况分析
考点06 减数分裂和有丝分裂的综合
地 城
考点01
减数分裂概念、四分体、同源染色体、非同源染色体
一、单选题
1.(24-25高一下·湖南长沙名校联考联合体·期末)人体细胞内有23对同源染色体,根据下列描述能确定两条染色体是同源染色体的是( )
A.形态和大小相同
B.一条来自父方,一条来自母方
C.减数分裂时相互配对
D.携带相同的遗传信息
【答案】C
【详解】A、形态和大小相同的染色体不一定是同源染色体,如姐妹染色单体分开后,形成的两条染色体,形态大小也相同,但属于相同染色体;而性染色体X和Y形态不同但属于同源染色体,A错误;
B、一条来自父方、一条来自母方的染色体不一定是同源染色体,例如不同对的常染色体可能分别来自父方和母方,B错误;
C、减数分裂时相互配对的染色体一定是同源染色体,因为同源染色体的核心特征是减数分裂中联会、配对,C正确;
D、同源染色体可能携带等位基因(如杂合体),遗传信息不完全相同,D错误。
故选C。
2.(24-25高一下·湖南永州·期末)研究者采用荧光染色法制片,在显微镜下观察拟南芥(2n=10)花药减数分裂细胞中染色体形态、位置和数目,以下为镜检时拍摄的4幅图片。下列叙述错误的是( )
A.图甲细胞中含有5个四分体、20条姐妹染色单体,此时可能存在染色体互换
B.图乙细胞即将发生着丝粒分裂,同源染色体彼此分离
C.图丙细胞中染色体位于赤道板上,细胞中无同源染色体
D.图中细胞按照减数分裂时期排列的先后顺序为甲→乙→丙→丁
【答案】B
【分析】分析题图:由于拟南芥的染色体数为2n=10,故知其细胞内含有5对同源染色体,则甲表示同源染色体正在联会,处于减数分裂Ⅰ前期;乙中四分体排列在赤道板附近,处于减数分裂Ⅰ中期;丙中有两个细胞,每个细胞中的着丝点都排列在赤道板上,处于减数分裂Ⅱ中期;丁图形成了四部分,且每部分含有5条染色体,处于减数分裂Ⅱ末期。
【详解】A、拟南芥 2n=10,减数分裂 Ⅰ 前期形成 5 个四分体(同源染色体配对 ),每个四分体含 4 条染色单体(共 20 条 ),此时期可能发生染色体互换(交叉互换),A正确;
B、图乙细胞处于减数分裂 Ⅰ 后期,特点是同源染色体分离,着丝粒分裂发生在减数分裂 Ⅱ 后期,B错误;
C、图丙细胞处于减数分裂 Ⅱ 中期,染色体排列在赤道板上,此时细胞中无同源染色体(同源染色体已分离 ),C正确;
D、减数分裂顺序为:甲(减数分裂 Ⅰ 前期,四分体时期 )→乙(减数分裂 Ⅰ 后期 )→丙(减数分裂Ⅱ中期 )→丁(减数分裂Ⅱ后期或末期 ),D正确。
故选B。
3.(24-25高一下·硝南衡阳第一中学·期末)蜜蜂(2n=32)中,蜂王和工蜂是由受精卵发育而来,雄蜂(n=16)是由未受精的卵细胞发育而来。蜜蜂卵细胞通过正常减数分裂形成,而雄蜂在产生精子的过程中,它的精母细胞进行的是一种特殊形式的减数分裂,分裂过程如图(图中显示部分染色体),下列叙述错误的是( )
A.蜜蜂的性别决定与性染色体无关
B.雄蜂的精子在形成过程中不存在同源染色体的分离
C.蜂王和工蜂为二倍体生物,而雄蜂为单倍体生物,它们之间存在生殖隔离
D.蜜蜂通过减数分裂产生精子和卵细胞时,细胞质均经历两次不均等分裂
【答案】C
【分析】图示分析,初级精母细胞减数第一次分裂时,所有染色体移向同一极,此过程不存在同源染色体分离,减数第二次分裂,姐妹染色单体分离,胞质不均等分裂。
【详解】A、蜜蜂的性别是由染色体(组)的数目决定的,与性染色体无关,A正确;
B、由于雄蜂是由未受精的卵细胞直接发育而来,因此没有同源染色体,B正确;
C、结合题干信息和图示可知,虽然蜂王和工蜂为二倍体生物,而雄蜂为单倍体生物,它们之间可以进行杂交产生具有生育能力的后代,不存在生殖隔离,C错误;
D、结合图示可知,蜜蜂通过减数分裂产生精子时,胞质的两次分裂均是不均等的,初级卵母细胞减数第一次分裂和次级卵母细胞减数第二次分裂也都是不均等的,D正确。
故选C。
4.(24-25高一下·湖南长沙雅礼中学·期末)衣藻(N=17)属于单细胞低等真核藻类,在环境条件较好时进行无性生殖,在环境条件不好时进行有性生殖,其过程如下图所示。下列说法错误的是( )
A.衣藻形成配子的过程中能形成17个四分体
B.衣藻的合子中含有17对同源染色体
C.自由组合定律发生在合子形成孢子的过程
D.衣藻的可遗传变异类型有基因突变、基因重组和染色体变异
【答案】A
【分析】染色体变异包括染色体数目变异和染色体结构变异。染色体数目变异可以分为两类:一类是细胞内个别染色体的增减,另一类是细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增减。染色体结构变异主要有4种类型:染色体某一片段的缺失,如果蝇缺刻翅;染色体中某一片段的增加,如果蝇棒状眼;染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上,如果蝇的花斑眼;染色体的某一片段位置颠倒,如果蝇卷翅的形成。
【详解】A、 衣藻是单倍体生物,体细胞中含有17条染色体,没有同源染色体。在形成配子过程中不会发生同源染色体联会,也就不能形成四分体,A错误;
B、衣藻的合子是由两个配子结合形成的,因为衣藻单倍体时染色体数N = 17,所以合子中含有2N=34条染色体,即17对同源染色体,B正确;
C、自由组合定律发生在减数分裂过程中,衣藻在合子形成孢子的过程中进行减数分裂,所以自由组合定律发生在合子形成孢子的过程,C正确;
D、衣藻是真核生物,可遗传变异类型有基因突变、基因重组(在有性生殖过程中)和染色体变异,D正确。
故选A。
5.(25-26高一下·湖南·期末)如图为某动物细胞分裂某一时期示意图,1、2、3、4代表染色体,a、a′、b、b′代表染色单体。如果没有突变,不考虑同源染色体之间的交叉互换,则( )
A.该细胞中有四分体4个、DNA分子8个
B.如果a上有E基因,a'相同位置上的基因是E或e
C.由于非同源染色体自由组合,此细胞分裂完成将得到四种子细胞
D.由于同源染色体分离,分裂后a与b不能共存于一个细胞
【答案】D
【分析】分析题图:图示细胞含有同源染色体(1和2、3和4),且同源染色体两两配对,处于减数第一次分裂前期(四分体)时期,其中该细胞含有4条染色体、8条染色单体(a和a′、b和b″互为姐妹染色单体)、8个DNA分子。
【详解】A、该细胞中有2个四分体、8个DNA分子,A错误;
B、a和a′是间期复制形成的,互为姐妹染色单体,在没有突变的情况下,两者应该含有相同的基因,如果a上有E基因,则a′相同位置上的基因是E,B错误;
C、此细胞继续完成分裂,则1和2分离、3和4分离,分别进入2个子细胞,故最终此细胞分裂完成将得到2种子细胞,C错误;
D、如果没有突变,不考虑同源染色体之间的交叉互换,由于同源染色体分离,图中a与a′(染色体1)、b与b′(染色体2)将在减数第一次分离,分别进入到2个子细胞中,故分裂后a与b不能共存于一个细胞,D正确。
故选D。
6.(24-25高一下·湖南长沙宁乡·期末)减数分裂Ⅰ会形成四分体,每个四分体有( )
A.1对同源染色体,4个DNA分子
B.2对同源染色体,4个DNA分子
C.2条姐妹染色单体,2个DNA分子
D.4条姐妹染色单体,2个DNA分子
【答案】A
【分析】四分体是指在减数第一次分裂过程中,同源染色体联会配对在一起的一对同源染色体,是减数分裂过程中特有的现象,1个四分体=2条染色体=4条染色体单体=4个DNA分子。
【详解】AB、一个四分体是1对同源染色体,含有2条染色体、4个DNA分子,A正确,B错误;
CD、一个四分体含有4条染色单体,4个DNA分子,CD错误。
故选A。
7.(24-25高一下·湖南地质中学·期末)蟋蟀中的黑脸油葫芦的性别决定机制为XO型,O代表缺少一条性染色体,雌性具有两条X染色体(XX),而雄性只有一条X染色体,黑脸油葫芦雄性染色体组成是2n=27。研究人员对黑脸油葫芦雄性蟋蟀的染色体进行观察,染色体组成如图所示,下列叙述错误的是( )
A.减数分裂I前期的初级精母细胞中有13个四分体
B.雄性黑脸油葫芦的精巢细胞中X染色体条数为0条或1条
C.减数分裂Ⅱ中期的每个次级精母细胞中有14条或13条染色体
D.对黑脸油葫芦蟋蟀基因组进行测序时需检测14条染色体的DNA序列
【答案】B
【分析】题意分析:蟋蟀为二倍体生物,性别决定方式为XO型,雌蟋蟀具有两条同型的性染色体(XX),则其体细胞中染色体组成为26+XX;雄性蟋蟀只有一条性染色体(X),则其体细胞中染色体组成为26+XO。
【详解】A、雄性蟋蟀体细胞中有27条染色体,性染色体组成为XO型,说明其含26条常染色体和一条X,减数分裂Ⅰ前期,初级精母细胞中的26条常染色体联会形成13个四分体,A正确;
B、精巢细胞中,精原细胞只有一条X染色体,初级精母细胞含有1条X,减数第一次分裂后,X染色体随机进入其中一个次级精母细胞,另一个次级精母细胞没有X染色体,减数分裂Ⅱ后期着丝粒(点)分裂有2条X染色体,因此次级精母细胞中可能含有1条、2条或者0条X染色体,B错误;
C、减数分裂Ⅰ后期雄性蟋蟀27条染色体分别进入两个次级精母细胞,一个13条,另一个14条,所以减数分裂Ⅱ中期的每个次级精母细胞中有14条或13条染色体,C正确;
D、基因组进行测序时需要测定13对常染色体中的各一条加上一条X染色体,所以对基因组进行测序时需要测14条染色体,D正确。
故选B。
8.(24-25高一下·湖南长沙长郡中学·期末)如图为百合(2n=24)某花粉母细胞减数分裂时一对同源染色体及其部分基因的示意图,不考虑其他变异。下列说法错误的是( )
A.百合体细胞中存在12对同源染色体
B.图中发生了同源染色体非姐妹染色单体之间片段的交换
C.该花粉母细胞经过减数分裂能产生2种类型的配子
D.图中B、b基因的分离发生在减数分裂I和减数分裂Ⅱ
【答案】C
【详解】A、百合为2n=24,有12对同源染色体,A正确;
B、图示中两条染色体上的姐妹染色单体均出现了等位基因,说明图中发生了同源染色体非姐妹染色单体之间片段的交换,B正确;
C、由于发生了互换,因此该花粉母细胞经过减数分裂能产生4种类型的配子,分别是AB、Ab、aB、ab,C错误;
D、由于发生互换导致姐妹染色单体上也出现了等位基因B、b,因此B、b基因的分离发生在减数分裂I和减数分裂Ⅱ,D正确。
故选C。
二、多选题
9.(24-25高一下·湖南长沙名校联考联合体·期末)马和驴的体细胞中的染色体数目分别有32对和31对,骡是马和驴杂交产生的后代。下列叙述正确的是( )
A.马和驴能交配产生后代,没有生殖隔离
B.骡的体细胞能进行正常的有丝分裂
C.骡的体细胞中通常含有63条染色体
D.骡的精原细胞减数分裂过程中能正常联会
【答案】BC
【详解】A、马和驴能交配产生后代,但后代不可育,因此马和驴存在生殖隔离,A错误;
B、骡的体细胞能进行有丝分裂(如生长发育过程中细胞增殖),B正确;
C、马和驴的体细胞中分别有32对和31对染色体,因此形成的生殖细胞中染色体数目分别为32条和31条,形成的受精卵发育成的骡的体细胞中含有63条染色体,C正确;
D、骡的精原细胞没有同源染色体,无法联会,无法形成配子,D错误。
故选BC。
地 城
考点02
精子的形成过程
一、单选题
1.(24-25高一下·湖南长沙雅礼中学·期末)雌性蝗虫体细胞中染色体组成为22条常染色体+2条X染色体,为XX型;雄性蝗虫体细胞中染色体组成为22条常染色体+1条X染色体,不含Y染色体,为XO型。下列叙述正确的是( )
A.卵原细胞和精原细胞的染色体在减数分裂过程中都复制2次
B.初级卵母细胞和初级精母细胞的前期都含有23个四分体
C.次级卵母细胞和次级精母细胞的后期都含有2条X染色体
D.卵细胞中的染色体数目比卵原细胞减少一半
【答案】D
【分析】根据题意可知,雌雄蝗虫的染色体数目不相同,雌性含有24条染色体,雄性含有23条染色体。
【详解】A、减数分裂中染色体仅在减数第一次分裂前的间期复制一次,卵原细胞和精原细胞均只复制一次,A错误;
B、雌性蝗虫体细胞含12对同源染色体(22常+XX),初级卵母细胞前期形成12个四分体;雄性蝗虫体细胞含11对常染色体+X(无同源配对),初级精母细胞前期仅形成11个四分体,B错误;
C、次级卵母细胞后期可能含2条X(若为雌性);次级精母细胞后期可能含2条X(仅当X未分离时)或0条X(若为常染色体分离),C错误;
D、卵原细胞(24条)经减数分裂形成卵细胞(12条),染色体数目减半,D正确。
故选D。
2.(24-25高一下·湖南永州·期末)超雄综合征是一种由于性染色体数目异常而引起的遗传病,患者的性染色体组成为XYY,比正常男性多了一条Y染色体。下列有关超雄综合征形成原因的叙述正确的是( )
A.父方的精原细胞在减数第一次分裂时性染色体分离出现异常
B.父方的精原细胞在减数第二次分裂时性染色体分离出现异常
C.母方的卵原细胞在减数第一次分裂时性染色体分离出现异常
D.母方的卵原细胞在减数第二次分裂时性染色体分离出现异常
【答案】B
【分析】超雄综合征(XYY)的形成是由于男性精子形成过程中性染色体分离异常,导致精子携带两条Y染色体。
【详解】与正常人相比,该患者的体细胞多了一条Y染色体,说明父亲的精原细胞在形成精子的减数第二次分裂过程中,Y染色体的着丝粒分裂后形成的2条Y染色体没有分开,而是移向了细胞的同一极,进而产生了YY精子。与含X的卵细胞结合,产生了XYY,B正确,ACD错误。
故选B。
3.(24-25高一下·湖南邵阳邵东联考·期末)研究人员将抗虫基因导入棉花细胞培育转基因抗虫棉。如图表示两个抗虫基因在染色体上随机整合的三种情况,以下叙述错误的是( )
A.配子中可能含两个抗虫基因的有乙、丙
B.有丝分裂后期含四个抗虫基因的有甲、乙、丙
C.减数第二次分裂后期可能含四个抗虫基因的有甲、丙
D.减数第一次分裂后期含四个抗虫基因的有甲、乙、丙
【答案】C
【分析】题图分析,甲植株相当于是抗虫基因纯合子,其产生的配子均含有抗虫基因;乙植株相当于是抗虫基因杂合子,其产生的配子中有1/2含有抗虫基因;丙植株相当于是抗虫基因杂合子,其产生的配子中有3/4含有抗虫基因。
【详解】A、由于减数第一次分裂后期同源染色体的分离,非同源染色体的自由组合,减数分裂形成的配子中可能含有两个抗虫基因的是乙(含抗虫基因所在染色体进入的配子中)、丙(含抗虫基因的两条非同源染色体分到一个配子中),A正确;
B、有丝分裂间期,细胞中进行了DNA的复制,基因数量加倍,因此有丝分裂后期,甲、乙、丙细胞中都含有4个抗虫基因,B正确;
C、由于减数第一次分裂后期同源染色体的分离,非同源染色体的自由组合,到减数第二次分裂后期可能含四个抗虫基因的有乙(含抗虫基因所在染色体进入的次级细胞中)、丙(含抗虫基因的两条非同源染色体分到一个次级细胞中),由于甲的次级细胞内只能含有每对同源染色体的一条,因此甲细胞分裂形成的次级细胞内只含有两个抗虫基因,C错误;
D、减数第一次分裂间期,细胞中进行了DNA的复制,基因数量加倍,因此减数第一次分裂后期(同源染色体未分离),甲、乙、丙细胞中都含有4个抗虫基因,D正确。
故选C。
4.(23-24高一下·湖南长沙宁乡·期末)我国早在《诗经》中就有“田祖有神,秉畀炎火”的记载,意思是用火除去田中害虫,该除虫方法后来被用于消灭蝗虫。雌蝗虫体细胞内染色体数为(22+XX),雄蝗虫体细胞内染色体数为2n=23(22+X)。图1是一张蝗虫细胞减数分裂过程中的照片,图2是该细胞内的染色体组成。下列相关分析错误的是( )
A.这张照片展示的是雄蝗虫通过减数分裂形成精子过程中的细胞
B.减数分裂Ⅰ前期的初级精母细胞中会出现12个四分体
C.该蝗虫体内细胞中的染色体数目只有46、23、12、11、24、22这6种情况
D.萨顿在研究蝗虫细胞减数分裂时提出了基因在染色体上这个假说
【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】A、据图可知,图示细胞中同源染色体分离,处于减数第一次分裂后期,且两极的染色体数目不同,故应为雄性蝗虫的细胞,是雄蝗虫通过减数分裂形成精子过程中的细胞,A正确;
B、分析题意,雄蝗虫体细胞内染色体数为2n=23(22+X),由于X染色体只有一条,无法联会,故减数第一次分裂前期的初级精母细胞中会出现11个四分体,B错误;
C、该蝗虫体细胞染色体数为23条,进行分裂时,可能出现的染色体数目共有46(有丝分裂后期、末期)、23(细胞分裂的间期,体细胞或减数第一次分裂)、12(减数第二次分裂前期、中期)、11(减数第二次分裂前期、中期)、24(减数第二次分裂后期、末期)、22(减数第二次分裂后期、末期)这6种可能情况,C正确;
D、萨顿在研究蝗虫减数分裂的过程中,运用类比推理法,提出了“基因在染色体上”这个假说,D正确。
故选B。
5.(23-24高一下·湖南岳阳岳阳县第一中学·期末)如图为某雄性哺乳动物体内细胞进行两次连续的细胞分裂的示意图,下列有关叙述正确的是( )
A.若两次分裂均出现着丝粒分裂,则甲、乙、丙染色体数可能相同
B.若甲为精原细胞,则丙可能是精细胞,也可能是极体
C.若丙为精细胞,则在第二次分裂过程中没有纺锤体出现
D.若在第一次分裂中出现四分体,则乙细胞中同时存在X、Y 染色体,而丙细胞只有一种性染色体
【答案】A
【分析】若图中两次分裂均为有丝分裂,则甲、乙、丙中染色体数目相同;若图中表示减数第一次分裂和减数第二次分裂,则甲中的染色体数目是丙的二倍。
【详解】A、若两次分裂均出现着丝粒分裂,则图中两次分裂均表示有丝分裂,则甲、乙、丙染色体数相同,A正确;
B、若甲为精原细胞,则丙可能全是精细胞,但不可能是极体,极体是卵细胞产生过程中产生的,B错误;
C、若丙为精细胞,在第二次分裂过程中需要有纺锤体出现,因为在着丝粒分裂后需要纺锤丝将染色体分别牵引至两极,C错误;
D、该动物为雄性,若在第一次分裂中出现四分体,则乙细胞为次级精母细胞,可能存在X或Y染色体,不可能同时存在X、Y染色体,D错误。
故选A。
6.(23-24高一下·湖南邵阳新邵县·期末)如图为初级精母细胞减数分裂时一对同源染色体的示意图,图中1~8表示基因。不考虑突变的情况下,下列叙述正确的是( )
A.1与2、3、4互为等位基因,与6、7、8互为非等位基因
B.1与3在减数第一次分裂分离,1与2在减数第二次分裂分离
C.在减数第一次分裂前期,5、6所在的染色体片段会发生互换
D.基因2、6在染色体上呈线性排列,细胞中的基因都位于染色体上
【答案】B
【分析】题图分析:图中为初级精母细胞减数分裂时的一对同源染色体示意图,其中1和2、3和4、5和6、7和8都应该是相同基因。
【详解】A、1与2为相同基因,1与3、4为等位基因或相同基因,与5、6、7、8互为非等位基因,A错误;
B、在正常情况下,1与3在减数第一次分裂随着同源染色体分开而分离,1与2在减数第二次分裂过程中随着着丝粒分裂、子染色体分开而分离,B正确;
C、在减数第一次分裂前期,同源染色体的非姐妹染色单体之间即6、7所在的染色体片段会交叉互换,C错误;
D、基因2、6位于同一条染色体上,它们在染色体上呈线性排列,但细胞中的基因不都位于染色体上,D错误。
故选B。
7.(23-24高一下·湖南怀化·期末)下图是某二倍体植物花粉母细胞减数分裂不同时期的显微照片,下列叙述中正确的是( )
A.图a细胞正在发生非同源染色体的互换
B.图c细胞处于减数第一次分裂的后期
C.图d时期的细胞正在进行染色体复制
D.图e时期的细胞为初级精母细胞
【答案】B
【分析】分析题图:图中a处于减数第一次分裂前期;b处于减数第一次分裂中期;c处于减数第一次分裂后期;d细胞处于减数第二次分裂前期;e中有两个细胞,且每个细胞中的着丝粒分裂,处于减数第二次分裂后期。
【详解】A、图a细胞处于减数第一次分裂前期,此时可能正在发生同源染色体的非姐妹染色单体的互换,A错误;
B、c细胞处于减数第一次分裂后期,正在进行同源染色体的分离,B正确;
C、图d时期的细胞处于减数第二次分裂的前期,染色体不进行复制,C错误;
D、e中有两个细胞,且每个细胞中的着丝粒分裂,处于减数第二次分裂后期,图e时期的细胞属于次级精母细胞,D错误。
故选B。
二、多选题
8.(24-25高一下·湖南长沙雅礼中学·期末)下图甲到戊表示某高等动物细胞分裂过程中不同时期的图像,下列叙述正确的是( )
A.图中染色体数目相等的是甲、丙和戊;染色单体数目相等的是甲、乙和丙
B.图中含有同源染色体的是甲、乙和丙,乙和戊中着丝粒在纺锤丝的牵引下断裂分离
C.图示中有丝分裂包括甲、乙、丙,与高等植物细胞相比,图中细胞末期不形成细胞板
D.在该动物体内某一器官中可能同时观察到上述细胞分裂图像
【答案】CD
【详解】A、图中染色体数目相等的是甲、丙和戊,都是4条,乙中染色体数目是8条,丁中是2条,而染色单体数目相等的是甲和丙,都是8条染色单体,乙中没有染色单体,A错误;
B、据图可知,含有同源染色体的是甲、乙和丙,乙和戊中着丝粒分离是酶催化的结果,纺锤丝牵引染色体向两极移动,B错误;
C、有丝分裂包括前期(甲)、中期(丙)、后期(乙)和末期,与高等植物细胞相比,图中高等动物细胞末期不形成细胞板,而是细胞膜向内凹陷缢裂成2个子细胞,C正确;
D、丁和戊分别是减数第二次分裂中期和后期,可表示次级精母细胞或第一极体,在雌性动物的卵巢或雄性动物的精巢中,能同时进行有丝分裂和减数分裂,因此可同时观察到上述细胞分裂图像,D正确。
故选CD。
三、解答题
9.(24-25高一下·湖南郴州·期末)图1是基因型为AABb的雄性动物细胞分裂过程中某时期的分裂图像,图2是细胞分裂各时期每条染色体上的DNA数量变化曲线,图3为细胞分裂不同时期的染色体数、染色单体数和DNA分子数的数量关系图,请回答下列有关问题:
(1)图1细胞所处的分裂时期是______,判断依据是:______。
(2)图3甲时期到乙时期染色体的行为变化是______,这是基因分离定律和自由组合定律的细胞学基础。
(3)该动物细胞分裂时基因B与基因b的正常分离发生在图2曲线______区段,出现图1的原因:可能是DNA复制出现差错,其最容易发生在图2曲线_____区段:也可能是减数第一次分裂联会时期同源染色体的非姐妹染色单体间发生了_______。
【答案】(1) 减数第二次分裂中期(或减数分裂Ⅱ中期) 图1中无同源染色体,所有染色体的着丝粒排列在赤道板上
(2)同源染色体分离,非同源染色体自由组合
(3) BC AB 互换
【分析】图1中:该细胞中无同源染色体,且着丝点排列在赤道板上,处于减数第二次分裂的中期。
图2中:AB段表示DNA的复制,BC段含有染色单体,CD段发生着丝点的分裂。
图3若表示减数分裂:甲表示减数第一次分裂,乙表示减数第二次分裂的前期和中期,丙表示减数第二次分裂的后期、末期或间期,丁表示精子。
【详解】(1)图1中无同源染色体,所有染色体的着丝粒排列在赤道板上,该细胞处于减数第二次分裂的中期。
(2)图3若表示减数分裂:甲表示减数第一次分裂,乙表示减数第二次分裂的前期和中期,甲到乙的过程中,会发生同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合。
(3)正常情况下,B和b位于同源染色体上,二者应该在减数第一次分裂的后期,随同源染色体的分开而分离,对应图2的BC段。图1中姐妹染色单体上出现等位基因,原因可能是分裂间期DNA复制过程中发生了基因突变,对应图2的AB段;也可能是减数第一次分裂的前期联会时期,同源染色体上的非姐妹染色单体发生了互换。
10.(24-25高一下·湖南邵阳邵东联考·期末)果蝇是常用的遗传学研究的实验材料,如图左侧为果蝇体细胞内染色体组成示意图,右侧是X、Y染色体放大图。请据图回答下列问题:
(1)此图所示果蝇的性别是_______,该细胞中有_____对同源染色体,美国生物学家摩尔根以果蝇为实验材料,运用___________(研究方法),将白眼基因与图中_____染色体联系起来,证明了基因位于染色体上。
(2)若一对等位基因(A、a)位于1、2号染色体上,则这个群体中关于该等位基因有_____种基因型;若一对等位基因位于X、Y染色体的同源区段Ⅱ上,则这个群体中雄性个体关于该等位基因有_____种基因型。
(3)若 B、b仅位于X染色体上,分别控制果蝇眼睛的红色和白色,A、a分别控制果蝇翅的长翅和短翅,则短翅白眼雄果蝇的基因型是___________,其减数分裂产生的配子是___________。
【答案】(1) 雄性 4 假说一演绎法 X
(2) 3 4
(3) aaXᵇY aXᵇ和aY
【分析】果蝇的性别决定方式为XY型,XX为雌性,XY为雄性,上图中的果蝇基因型为XY,为雄性。
【详解】(1)题图中的果蝇性染色体组成为XY,为雄果蝇,该细胞中有4对同源染色体,包括三对常染色体和一对性染色体。摩尔根以果蝇为实验材料,运用假说—演绎法将白眼基因与题图中X染色体联系起来,证明了基因位于染色体上。
(2)1、2号染色体为常染色体,若等位基因(A、a)位于1、2号染色体上,则这个群体中关于该等位基因有3种基因型,分别为AA、Aa、aa;若一对等位基因位于X、Y染色体的同源区段Ⅱ上,则这个群体中雄性个体关于该等位基因有4种基因型,若该基因用M、m表示,则雄果蝇基因型为XMYM、XMYm、XmYM、XmYm。
(3)若B、b仅位于X染色体上,分别控制果蝇眼睛的红色和白色,A、a分别控制果蝇翅的长翅和短翅,则短翅白眼雄果蝇是双隐性纯合子,基因型为aaXbY,其减数分裂时同源染色体上的等位基因分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合,则产生的配子是aXb和aY。
11.(23-24高一下·湖南湖南部分学校·期末)有研究者对基因型为EeXDY的果蝇精巢切片进行显微观察,图1表示该果蝇(2N=8)产生配子的过程中细胞内染色体、染色单体和核DNA含量变化的关系;图2为果蝇体内部分细胞分裂图像(图中只显示细胞中一半的染色体)。请回答下列问题:
(1)图1中的③表示________,图1中的数量关系由a变化为b的过程,细胞核内发生的分子水平的变化是________。
(2)一定存在同源染色体的细胞处于图1中的________时期。能体现基因自由组合定律实质的时期对应于图2中的________。
(3)图2中细胞乙的名称是________。若细胞乙产生的一个精细胞的基因型为E,则细胞乙产生的另一个精细胞的基因型为________,这种变异________(填“属于”或“不属于”)基因突变。
(4)图3所示细胞是果蝇的一个精细胞(仅显示细胞中一半的染色体),根据染色体的类型和数目,判断图4中与其来自同一个次级精母细胞的是________。
【答案】(1) 染色单体 DNA复制和有关蛋白质的合成
(2) b 丙
(3) 次级精母细胞 E 不属于
(4)③
【分析】题图分析,图1 中类型a细胞中染色体数为体现中染色体数目,染色体数与核DNA数比例为1∶1,无姐妹染色单体,处于减数第二次分裂后期;类型b细胞中染色体数∶核DNA数∶染色单体数的比例为1∶2∶2,可能处于有丝分裂前期、中期,减数第一次分裂前期、中期、后期;类型c细胞中染色体数∶核DNA数∶染色单体数的比例为1∶2∶2,细胞中不存在同源染色体,代表减数第二次分裂前中期;类型d细胞中染色体数减半,染色体数与核DNA数比例为1∶1,无姐妹染色单体,属于精细胞。图2中,甲图处于有丝分裂中期,乙处于减数第二次分裂中期,丙图处于减数第一次分裂后期,且表现为均等分裂,因此该细胞为初级精母细胞。
【详解】(1)图1中的③有为0的时候,因而表示的是染色单体,染色单体随着着丝粒分裂而消失,图1中的数量关系由a变化为b的过程,细胞中发生了DNA复制和有关蛋白质的合成过程,说明细胞经过了间期。
(2)一定存在同源染色体的细胞处于图1中的b时期,该时期的细胞中含有体细胞染色体数目,其中染色体数∶核DNA数∶染色单体数的比例为1∶2∶2,处于减数第一次分裂前中期或有丝分裂前中期。基因自由组合定律实质是指非同源染色体上的非等位基因随着同源染色体分开而分离,该过程发生在减数第一次分裂后期,对应图2中的丙细胞。
(3)图2中细胞乙处于减数第二次分裂中期,其名称是次级精母细胞。若细胞乙产生的一个精细胞的基因型为E,说明X与Y没有分离,即产生该精子的精原细胞在减数第一次分裂后期X和Y染色体没有正常分离进入到同一个次级精母细胞中导致的,则产生的次级精母细胞的基因型可表示为EE和eeXDXDYY,则另外三个精细胞的基因型为E、eXDY、eXDY,其中E是和该异常精子是由乙细胞经过分裂产生的,这种变异属于染色体数目变异,不属于基因突变。
(4)通常情况下,精原细胞经过减数分裂产生的四个精细胞的染色体组成是两两相同,即两个相同的精细胞是由同一个次级精母细胞经过分裂产生的,若在减数第一次分裂前期发生了同源染色体的非姐妹染色单体之间的交换,则依然遵循同一个次级精母细胞分裂产生的两个精细胞含有的染色体组成是相同的,只不过其中一个含有交换的染色体,据此可推测,与图3所示的精细胞来自同一个次级精母细胞的是③。
地 城
考点03
卵细胞的形成过程
一、单选题
1.(23-24高一下·湖南株洲天元区株洲二中教育集团株洲第二中学·期末)下列各项的结果比值是3∶1的是( )
A.动物的一个初级卵母细胞经减数分裂形成的极体与卵细胞的数目之比
B.黄色圆粒豌豆(YyRr)与绿色圆粒豌豆(yyRr)杂交子代的表型之比
C.酵母菌无氧呼吸分解1mol葡萄糖释放的CO2与有氧呼吸释放的CO2物质的量之比
D.双链被15N标记的DNA在14N培养液中复制三次,子代中含14N与含15N的DNA数量之比
【答案】A
【分析】半保留复制:DNA在复制时,以亲代DNA的每一条单链作模板,合成完全相同的两个双链子代DNA,每个子代DNA中都含有一股亲代DNA链,这种现象称为DNA的半保留复制。
【详解】A、动物的一个初级卵母细胞经过减数分裂形成3个第二极体和1个卵细胞,A符合题意;
B、黄色圆粒豌豆(YyRr)与绿色圆粒豌豆(yyRr)杂交,子代表型之比为黄色圆粒:黄色皱粒:绿色圆粒:绿色皱粒=3:1:3:1,B不符合题意;
C、酵母菌进行有氧呼吸时分解1mol葡萄糖释放6molCO2,进行无氧呼吸时分解1mol葡萄糖,释放2molCO2,故酵母菌无氧呼吸分解1mol葡萄糖释放的CO2与有氧呼吸释放的CO2物质的量之比为1:3,C不符合题意;
D、双链被15N 标记的DNA在14N 培养液中复制三次,子代中含14N的DNA分子有23=8个,含有15N的DNA分子有2个,即子代中含14N与含15N的DNA数量之比为4:1,D不符合题意。
故选A。
2.(23-24高一下·湖南岳阳华容县·期末)如图是某个二倍体高等动物细胞处于分裂不同时期的图像。下列叙述错误的是( )
A.甲细胞不可能代表哺乳动物成熟红细胞
B.乙细胞含有的两条X染色体不属于同源染色体
C.丙细胞的子细胞为卵细胞、极体或者精细胞
D.丁细胞不会发生A和a、B和b这两对等位基因的自由组合
【答案】C
【分析】分析题图:甲细胞含有同源染色体,且着丝粒分裂,处于有丝分裂后期;乙细胞不含同源染色体,且着丝粒分裂,处于减数第二次分裂后期;丙细胞不含同源染色体,处于减数第二次分裂中期;丁细胞含有同源染色体,且染色体的着丝粒都排列在赤道板上,处于有丝分裂中期。
【详解】A、哺乳动物成熟红细胞高度分化,不能分裂,A正确;
B、乙细胞处于减数第二次分裂后期,不含同源染色体,因此其所含的2条X染色体是着丝粒分裂产生的,B正确;
C、由图乙中细胞质不均等分裂,可判断丙细胞为雌性动物细胞,丙细胞的子细胞为卵细胞或极体,C错误;
D、丁细胞进行的是有丝分裂,不会发生基因的自由组合,D正确。
故选C。
3.(24-25高一下·湖南长沙雅礼中学·期末)雌性蝗虫体细胞中染色体组成为22条常染色体+2条X染色体,为XX型;雄性蝗虫体细胞中染色体组成为22条常染色体+1条X染色体,不含Y染色体,为XO型。下列叙述正确的是( )
A.卵原细胞和精原细胞的染色体在减数分裂过程中都复制2次
B.初级卵母细胞和初级精母细胞的前期都含有23个四分体
C.次级卵母细胞和次级精母细胞的后期都含有2条X染色体
D.卵细胞中的染色体数目比卵原细胞减少一半
【答案】D
【分析】根据题意可知,雌雄蝗虫的染色体数目不相同,雌性含有24条染色体,雄性含有23条染色体。
【详解】A、减数分裂中染色体仅在减数第一次分裂前的间期复制一次,卵原细胞和精原细胞均只复制一次,A错误;
B、雌性蝗虫体细胞含12对同源染色体(22常+XX),初级卵母细胞前期形成12个四分体;雄性蝗虫体细胞含11对常染色体+X(无同源配对),初级精母细胞前期仅形成11个四分体,B错误;
C、次级卵母细胞后期可能含2条X(若为雌性);次级精母细胞后期可能含2条X(仅当X未分离时)或0条X(若为常染色体分离),C错误;
D、卵原细胞(24条)经减数分裂形成卵细胞(12条),染色体数目减半,D正确。
故选D。
二、多选题
4.(24-25高一下·湖南长沙雅礼中学·期末)下图甲到戊表示某高等动物细胞分裂过程中不同时期的图像,下列叙述正确的是( )
A.图中染色体数目相等的是甲、丙和戊;染色单体数目相等的是甲、乙和丙
B.图中含有同源染色体的是甲、乙和丙,乙和戊中着丝粒在纺锤丝的牵引下断裂分离
C.图示中有丝分裂包括甲、乙、丙,与高等植物细胞相比,图中细胞末期不形成细胞板
D.在该动物体内某一器官中可能同时观察到上述细胞分裂图像
【答案】CD
【详解】A、图中染色体数目相等的是甲、丙和戊,都是4条,乙中染色体数目是8条,丁中是2条,而染色单体数目相等的是甲和丙,都是8条染色单体,乙中没有染色单体,A错误;
B、据图可知,含有同源染色体的是甲、乙和丙,乙和戊中着丝粒分离是酶催化的结果,纺锤丝牵引染色体向两极移动,B错误;
C、有丝分裂包括前期(甲)、中期(丙)、后期(乙)和末期,与高等植物细胞相比,图中高等动物细胞末期不形成细胞板,而是细胞膜向内凹陷缢裂成2个子细胞,C正确;
D、丁和戊分别是减数第二次分裂中期和后期,可表示次级精母细胞或第一极体,在雌性动物的卵巢或雄性动物的精巢中,能同时进行有丝分裂和减数分裂,因此可同时观察到上述细胞分裂图像,D正确。
故选CD。
三、解答题
5.(24-25高一下·湖南永州·期末)图1是基因型为AaBb的雌性小鼠部分细胞分裂示意图(仅显示细胞中部分染色体)。图2为细胞分裂过程中每条染色体上DNA含量变化曲线。回答下列问题:
(1)图1中含有两个染色体组的细胞有_______(填序号):图中细胞②产生的卵细胞基因为_______。
(2)图1中对应图2中BC段的细胞为_______(填序号),图2中CD段形成的原因是________。
(3)减数分裂四分体时期染色体的正常排列和分离与两种黏连复合蛋白REC8和RAD2IL有关,如图3所示。RAD2IL连的对象是________,REC8在________(时期)发生分离才能保证减数分裂正常进行。
【答案】(1) ①②④ ABb或aBb
(2) ①② 着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为两条染色体
(3) 同源染色体的非姐妹染色单体 减数分裂Ⅱ后期/减数第二次分裂后期
【分析】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自由组合是互不干扰的;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】(1) 图1中细胞①处于减数第一次分裂的四分体时期,其中含有2个染色体组;细胞②处于减数第一次分裂后期,表现为不均等分裂,为初级卵母细胞,其中含有2个染色体组;细胞③中存在同源染色体,且着丝粒分裂,处于有丝分裂后期,细胞中含有四个染色体组;细胞④无同源染色体,处于减数第二次分裂后期,该细胞表现为均等分裂,因而代表的是第一极体,图中含有两个染色体组;即图1中含有两个染色体组的细胞有①②④;结合图示可以看出,图中细胞②产生的次级卵母细胞的基因型为AaBBbb,而后经过减数第二次分裂产生的卵细胞的基因型为ABb或aBb。
(2)图2中BC段的细胞中每条染色体含有2个染色单体,据此可以看出图1中的细胞①②处于该阶段,图2中CD段形成的原因是着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为两条染色体,对应有丝分裂后期和减数第二次分裂后期。
(3) 图3显示,REC8黏连的对象是姐妹染色单体;RAD21L黏连的对象是同源染色体,因此REC8在减数分裂Ⅱ后期(减数第二次分裂后期)发生分离才能保证减数分裂正常进行。
6.(23-24高一下·湖南邵东创新高级中学有限公司·期中)下图甲表示基因型为AaBb的某高等雌性动物处于细胞分裂不同时期的图像,图乙表示该动物细胞分裂的不同时期染色体数目变化曲线,图丙表示该动物形成生殖细胞的过程图解,图丁表示某细胞中染色体与基因的位置关系。请据图分析并回答:
(1)图甲中B、E细胞各含有_____条、_____条染色体;其中E细胞所处的分裂时期属于乙图中的_____(填标号)阶段。
(2)在细胞分裂过程中,细胞中染色体数暂时加倍处在乙图中的____(填标号)阶段,原因是____。
(3)图丁对应于图丙中的细胞_____(选填“①”“②”或“③”)。
(4)基因的分离和自由组合发生在图乙中的_____(填标号)阶段。
【答案】(1) 8 2 ②
(2) ⑥ 着丝粒分裂,姐妹染色单体分开形成染色体
(3)②
(4)①
【分析】1、图甲中,A图可表示体细胞,染色质(体)尚未复制;B表示体细胞的有丝分裂后期;C表示经过减数分裂产生的极体或卵细胞;D表示处于减数第一分裂中期的初级卵母细胞;E和F分别表示减数第二次分裂前期和后期图;
2、图乙中,A段染色体数目减半,表示减数分裂;B段染色体恢复,表示受精作用;C段表示有丝分裂;
3、丙图中,①表示初级卵母细胞,Ⅱ表示次级卵母细胞,Ⅲ表示第一极体,Ⅳ表示卵细胞,Ⅴ表示第二极体;
4、图丁中,细胞中无同源染色体,并且染色体的着丝粒分裂,应处于减数第二次分裂后期细胞图,由于细胞质的分裂是均等的,因此可以确定该细胞为第一极体,可对应图丙中的细胞②。
【详解】(1) 图甲中B图为有丝分裂后期,共有8条染色体;E细胞共有2条染色体;其中E细胞所处的分裂时期为减数第二次分裂前期,乙图中A为减数分裂,其中①为减数第一次分裂,②为减数第二次分裂的前期和中期,③为减数第二次分裂后期,故E细胞为乙图中的②阶段;
(2) 在细胞分裂过程中,细胞中染色体数目的加倍都与着丝粒的分裂、姐妹染色单体分开形成染色体有关,处于乙图中的⑥阶段,此时细胞中染色体的数目是体细胞的2倍;
(3)图丙表示卵细胞的形成过程,图丁是减数第二次分裂后期的图像,细胞质均等分裂,对应于图丙中的细胞②第一极体的分裂;
(4)基因的分离和自由组合发生在减数第一次分裂后期,即图乙中的①阶段。
7.(23-24高一下·湖南长沙长郡中学·期末)如图表示某动物体内处于不同分裂时期的细胞示意图。请回答下列问题:
(1)从图中乙细胞可判断此动物的性别是______性。
(2)乙细胞被称为______细胞,此时细胞中染色体的重要行为变化是配对的同源染色体彼此______,非同源染色体______。
(3)若该动物的体毛颜色基因组成为Aa.则不考虑互换和突变的情况下,上图中不会同时出现A与a这对等位基因的细胞是______。
(4)在进行观察动物的减数分裂实验时,当你的目光聚焦在显微镜视野中的一个细胞时,可根据______判断细胞处于分裂的哪个时期。
【答案】(1)雌
(2) 初级卵母 分离 自由组合
(3)丙
(4)染色体的形态、位置和数目
【分析】分析题图:甲细胞中含有同源染色体,且着丝粒分裂,处于有丝分裂后期;乙细胞中同源染色体正在分离,处于减数第一次分裂后期;丙细胞中不含同源染色体,且染色体的着丝粒都排列在赤道板上,处于减数第二次分裂中期。
【详解】(1)乙细胞中含有同源染色体,且同源染色体正在分离,处于减数第一次分裂后期,该细胞的细胞质是不均等分裂的,所以可判断此动物是雌性。
(2)乙细胞中同源染色体正在分离,处于减数第一次分裂后期,该细胞的细胞质是不均等分裂的,被称为初级卵母细胞。此时细胞中染色体的重要行为变化配对的同源染色体彼此分离,非同源染色体自由组合。
(3)在减数第一次分裂后期,等位基因随着同源染色体的分离而分离,一般情况下,处于减数第二次分裂的细胞中不含等位基因。因此,正常情况下,不同时具有A与a这对等位基因的细胞是丙。
(4)在用光学显微镜视野中的一个细胞时,可根据染色体的形态、位置和数目判断细胞处于分裂的哪个时期。
8.(23-24高一下·湖南多校联考·期末)下列示意图分别表示某动物(2n=4)体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和核DNA含量的关系及细胞分裂图像,请分析回答下列问题:
(1)图1中,a~c柱表示核DNA的是_________,数量关系由Ⅰ变化为Ⅱ的过程,细胞核内发生的分子水平的变化是_______________________。 Ⅰ至Ⅳ所对应的细胞中一定不存在同源染色体的是_______________________。
(2)符合图1中Ⅳ所示数量关系的细胞名称是______________________。
(3)图2中表示体细胞分裂的是______________________。
(4)下图中图A是该种生物的一个精细胞,根据染色体的类型和数目,判断图B中与其来自同一个初级精母细胞的是_______________________。
【答案】(1) c DNA复制 Ⅲ和Ⅳ
(2)卵细胞或极体
(3)甲、戊
(4)①④
【分析】分析题图:在图1中,由Ⅰ变化为Ⅱ的过程中,a的数量不变,形成了b,c的含量增倍,说明a柱表示染色体,b柱表示染色单体,c柱表示核DNA。在图2中,甲细胞含同源染色体,每条染色体的着丝粒排列在赤道板上,处于有丝分裂中期;乙细胞中的同源染色体正在分离,细胞膜从偏向细胞一极的部位向内凹陷,说明乙细胞处于减数分裂Ⅰ后期,为初级卵母细胞;丙细胞不含同源染色体,每条染色体的着丝粒排列在赤道板上,处于减数分裂Ⅱ中期;丁细胞没有同源染色体,着丝粒分裂后形成的两条子染色体分别移向细胞两极,处于减数分裂Ⅱ后期;戊细胞有同源染色体,着丝粒分裂后形成的两条子染色体分别移向细胞两极,处于有丝分裂后期。
【详解】(1)据图1可知,由Ⅰ变化为Ⅱ的过程中,a的数量不变,形成了b,c的含量增倍,说明a柱表示染色体,b柱表示染色单体,c柱表示核DNA,细胞正处于分裂前的间期,此时期主要发生DNA分子复制和有关蛋白质合成,其中细胞核内发生的分子水平的变化是DNA分子复制。与Ⅱ相比,Ⅲ对应的时期染色体数目减半,但仍含有染色单体,说明Ⅲ对应的时期是减数第二次分裂的前期和中期。由于同源染色体在减数第一次分裂过程中分离,分别进入到不同的子细胞中,所以Ⅲ和Ⅳ时期所对应的细胞中一定不存在同源染色体。
(2)图2中,乙细胞中的同源染色体正在分离,细胞膜从偏向细胞一极的部位向内凹陷,处于减数分裂Ⅰ后期,为初级卵母细胞,说明题干所述的“某动物(2n=4)”为雌性动物。图1中Ⅳ所示数量关系表明染色体只有体细胞的一半,且没有染色单体,所以符合图1中Ⅳ所示数量关系的细胞名称是卵细胞或极体。
(3)在图2中,依据各细胞中染色体的行为特点可推知:甲细胞处于有丝分裂中期,乙细胞处于减数分裂Ⅰ后期,丙细胞处于减数分裂Ⅱ中期,丁细胞处于减数分裂Ⅱ后期,戊细胞处于有丝分裂后期。体细胞进行的是有丝分裂,因此表示体细胞分裂的是甲、戊。
(4)依据精子形成的减数分裂过程可知:一个次级精母细胞经过减数分裂Ⅱ所形成的两个精细胞的染色体组成应相同或“大部分相同”,一个初级精母细胞经减数分裂Ⅰ所形成的两个次级精母细胞中的染色体组成恰好“互补”,即两个次级精母细胞中形态相同的染色体为一对同源染色体。图A是该种生物的一个精细胞,其中含有的小的染色体为白色,大的染色体绝大部分为白色,说明在减数分裂Ⅰ时这对大的同源染色体发生了交叉互换,由此可判断:图A与图B中的④可能是由同一个次级精母细胞形成的两个精细胞,与①可能是来自同一个初级精母细胞。
9.(24-25高一下·湖南长沙雅礼中学·期末)下列是有关生物的细胞分裂图示,请据图分析回答下列问题。
(1)图2所示D2E2段细胞中染色体的行为变化与图1中的________段变化相同。
(2)图5所示细胞产生的子细胞的名称为______,图________(填“3”、“4”或“5”)所示细胞是孟德尔自由组合定律产生的细胞学基础。
(3)图3所示细胞中有_____个四分体,若染色体①上有基因A,则染色体⑤上相同位点有基因a的原因是_________。
(4)若图1中纵坐标表示细胞中核DNA数量,则图_________(填“3”、“4”或“5”)所示细胞的核DNA含量与图1中的D1E1段DNA数量相对应。
【答案】(1)C1D1
(2) 卵细胞和极体 4
(3) 0/零 基因突变
(4)5
【分析】图1:A1B1为DNA复制过程每条染色体上的DNA数量增倍,C1D1为染色体上着丝粒分裂故每条染色体的DNA数量减半。
图2:B2C2段为细胞中的染色体数减半,发生在减数第一次分裂完成时,D2E2染色体数由于减数第二次分裂后期着丝粒分裂而增倍,最后减数分裂完成产生子细胞,染色体数目回到减半的状态。
【详解】(1)图2所示D2E2段细胞中染色体的正在进行着丝粒分裂,与图1中的C1D1段变化相同。
(2)图5所示细胞为次级卵母细胞,产生的子细胞为卵细胞和极体。图4是处于减数第一次分裂后期的细胞,该时期孟德尔自由组合定律产生的细胞学基础。
(3)图3所示细胞处于有丝分裂后期,没有四分体。若染色体①上有基因A,一般情况下染色体⑤上相同位点也有基因A,出现a的原因可能是基因突变。
(4)若图1中纵坐标表示核DNA数,则D1E1段DNA含量与细胞未发生复制时的体细胞相同,图5所示细胞的核DNA含量恰与体细胞未复制DNA时数量是相同的。
地 城
考点04
减数分裂过程中的变化规律
一、单选题
1.(24-25高一下·湖南长沙长郡中学·期末)如图为百合(2n=24)某花粉母细胞减数分裂时一对同源染色体及其部分基因的示意图,不考虑其他变异。下列说法错误的是( )
A.百合体细胞中存在12对同源染色体
B.图中发生了同源染色体非姐妹染色单体之间片段的交换
C.该花粉母细胞经过减数分裂能产生2种类型的配子
D.图中B、b基因的分离发生在减数分裂I和减数分裂Ⅱ
【答案】C
【详解】A、百合为2n=24,有12对同源染色体,A正确;
B、图示中两条染色体上的姐妹染色单体均出现了等位基因,说明图中发生了同源染色体非姐妹染色单体之间片段的交换,B正确;
C、由于发生了互换,因此该花粉母细胞经过减数分裂能产生4种类型的配子,分别是AB、Ab、aB、ab,C错误;
D、由于发生互换导致姐妹染色单体上也出现了等位基因B、b,因此B、b基因的分离发生在减数分裂I和减数分裂Ⅱ,D正确。
故选C。
2.(24-25高一下·湖南耒阳第一中学等多校联考·期末)果蝇(2n=8)是遗传学上常用的模式生物。若对来自雄果蝇的一个正在进行减数分裂的细胞进行观察,不可能观察到的现象是( )
A.细胞中的染色体数最多有8条
B.减数分裂Ⅰ后期发生非同源染色体的自由组合
C.减数分裂Ⅱ后期细胞中没有同源染色体
D.姐妹染色单体分离发生在减数分裂Ⅰ后期
【答案】D
【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、雄果蝇的初级精母细胞在减数分裂Ⅰ时,染色体数目为8条;次级精母细胞在减数分裂Ⅱ后期因姐妹染色单体分离,染色体数目也会暂时加倍为8条。因此,染色体数最多为8条的现象可能观察到,A不符合题意;
B、同源染色体分离,非同源染色体的自由组合发生在减数分裂Ⅰ后期,B不符合题意;
C、减数分裂Ⅰ时同源染色体已分离,分别进入两个次级精母细胞中,故减数分裂Ⅱ后期细胞中确实没有同源染色体,C不符合题意;
D、姐妹染色单体分离发生在减数分裂Ⅱ后期,而减数分裂Ⅰ后期仅发生同源染色体分离,此时染色体仍含姐妹染色单体,D符合题意。
故选D。
3.(24-25高一下·湖南衡阳衡南县第一中学·期末)图1表示某二倍体生物细胞减数分裂不同时期染色体与核DNA数目之比,图2为某细胞分裂过程中一对染色体变化的示意图。下列叙述错误的是( )
A.图1中BC段、DE段形成的原因分别是DNA的复制和着丝粒分裂
B.图1中非同源染色体的自由组合发生在CD段
C.图2中的互换发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间,该过程可以增加配子的多样性
D.图2中同源染色体的分离及姐妹染色单体的分离均发生于减数分裂II后期
【答案】D
【详解】A、BC段表示S期,此时DNA的复制导致DNA含量加倍,DE段表示减数第二次分裂后期,着丝粒分裂导致染色体与核DNA数目比变为1:1,A正确;
B、CD段可表示减数第一次分裂、减数第二次分裂前期和中期,非同源染色体的自由组合发生在减数第一次分裂后期,属于CD段,B正确;
C、图2中的互换发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间,属于基因重组,该过程可以增加配子的多样性,C正确;
D、图2中同源染色体的分离发生于减数分裂Ⅰ后期,姐妹染色单体的分离发生于减数分裂II后期,D错误。
故选D。
4.(24-25高一下·湖南长沙岳麓区长沙岳麓实验中学·期末)果蝇(2N=8)的精巢中a、b、c三个细胞中的染色体组数、四分体个数和染色单体数的关系如表所示,不考虑基因突变和染色体变异,下列相关叙述错误的是( )
染色体组数
四分体个数
染色单体数
a
2
0
16
b
2
4
16
c
2
0
0
A.a细胞可能将要发生姐妹染色单体分离
B.b细胞可能发生了非姐妹染色单体间片段的交换
C.b细胞中染色体数目可能与c细胞中染色体数目相同
D.若c细胞的细胞膜从中间内陷,则c细胞中不可能存在等位基因
【答案】D
【详解】A、a细胞染色体组数2,四分体0,染色单体16,处于有丝分裂中期,此时染色体含姐妹染色单体,下一步将进入有丝分裂后期发生染色单体的分离,A正确;
B、b细胞染色体组数2,四分体4,染色单体16,处于减数第一次分裂,同源染色体联会时可能发生(交叉)互换(非姐妹染色单体片段交换),B正确;
C、b细胞(减数第一次分裂)和c细胞(减数第二次分裂后期)的染色体数目均为8条,C正确;
D、c细胞染色体组数2,四分体0,染色单体0,处于减数第二次分裂后期,若此前发生过交叉互换,则可能携带等位基因(如姐妹染色单体分离时存在差异),D错误。
故选D。
5.(24-25高一下·湖南地质中学·期末)如图是观察到的某生物(正常体细胞中含有3对同源染色体)减数分裂某时期的细胞。下列解释合理的是( )
A.减数第二次分裂中有一对染色单体没有相互分离
B.减数第一次分裂中有一对同源染色体没有相互分离
C.在减数第一次分裂的间期有一条染色体没有复制
D.在减数第二次分裂的间期有一条染色体没有复制
【答案】B
【分析】减数分裂的过程:
(1)减数分裂Ⅰ间期:染色体的复制。
(2)减数分裂Ⅰ: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)减数分裂Ⅱ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、若减数第二次分裂中有一对染色单体没有相互分离,则会导致子染色体分布不均匀,出现一极为2条、另一极为4条染色体的现象,A错误;
B、若减数第一次分裂中有一对同源染色体没有相互分离,会导致两个次级精母细胞所含染色体数目都不正常(一个次级精母细胞多一条染色体,另一个次级精母细胞少一条染色体);2个异常的次级精母细胞经过减数第二次分裂产生的4个精子均不正常(有2个精子均多一条染色体,为4条,另外2个精子均少一条染色体,为2条),B正确;
C、若减数第一次分裂间期有一条染色体没有复制,会导致两个次级精母细胞一个正常,一个不正常,不正常的次级精母细胞减数第二次分裂后期,一端3条染色体,一端2条染色体,C错误;
D、在减数第二次分裂过程中,染色体不发生复制,D错误;
故选B。
二、多选题
6.(24-25高一下·湖南邵阳新邵县·期末)如图为某二倍体哺乳动物精原细胞分裂过程中不同时期的相关物质数量。下列相关叙述正确的是( )
A.图中甲表示染色体,若为减数分裂,则顺序为a→b→c→d→e
B.c时期细胞中可能会发生基因重组,此时细胞中的染色体组有2个
C.仅通过a、c、d三个时期相关物质数量的变化无法判断出精原细胞的分裂方式
D.着丝粒的分裂发生在b→c过程中,此时甲、乙、丙数目都加倍
【答案】BC
【详解】A、图中乙的数目可以消失为零,故乙为染色单体,丙的数量可为甲的二倍,故甲表示染色体,丙表示核DNA分子,若图为减数分裂,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、基因重组发生在减数分裂Ⅰ过程中,c时期可包括减数分裂Ⅰ的前、中、后、末期未结束之前,故c时期细胞中可能会发生基因重组,此时细胞中的染色体组有2个,B正确;
C、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,C正确;
D、着丝粒的分裂发生在b→d过程(减数第二次分裂后期),着丝粒分裂时,染色体(甲)数目因姐妹染色单体分离而加倍,染色单体(乙)消失,丙(核DNA分子)数目不变 ,D错误。
故选BC。
三、解答题
7.(26-26高一下·湖南·期末)下列图甲中曲线表示某雄性生物的细胞分裂过程及配子形成过程中每个细胞内某结构数量的变化;a、b、c、d、e分别表示分裂过程中某几个时期的细胞中染色体示意图。图乙是该生物细胞在分裂过程中每条染色体上DNA含量变化的曲线。请据图回答下列问题:
(1)图甲曲线表示_________的数量变化,图甲b细胞分裂产生的子细胞名称为_______。
(2)图甲a 细胞同源染色体对数为_________,染色体、DNA、姐妹染色单体的比例是____
(3)图乙中 AB段细胞发生了___________,CD形成的原因是________。
(4)一个基因型为AaBb的该动物性原细胞,最终产生了一个基因组成为Ab的子细胞,则跟它同时产生的其他三个子细胞的基因组成为______________(不考虑基因突变和互换)。
【答案】(1) 染色体 精细胞
(2) 2 1:2:2
(3) DNA复制 着丝粒分裂,姐妹染色单体分开
(4)Ab、aB、aB
【详解】(1)由图可知,图甲曲线中该结构在体细胞中的数量为2n,最多时为4n,因此该结构是染色体,b中无同源染色体,处于减数第二次分裂后期,b细胞分裂产生的子细胞名称为精细胞。
(2)形状和大小一般都相同,一条来自父方、一条来自母方,且在减数第一次分裂前期联会的两条染色体叫作同源染色体,图甲a细胞中有2对同源染色体,染色体、DNA、姐妹染色单体的比例是1:2:2。
(3)图乙中AB段细胞每条染色体上DNA的数量由1变成了2,说明发生了DNA复制,CD段每条染色体上DNA的数量由2变成了1,说明CD段着丝粒分裂,姐妹染色单体分开。
(4)减数分裂时,同源染色体上的等位基因分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合。一个基因型为AaBb的动物性原细胞,只能产生4个子细胞,且两两基因型相同,其中一个子细胞的基因组成为Ab,则跟它同时产生的其他三个子细胞的基因组成为Ab、aB、aB。
8.(26-26高一下·湖南·期末)女娄菜(2n=46)为雌雄异株,其性别决定方式为XY型,其花色遗传由两对等位基因B和b、R和r共同控制,如图I所示。
其中基因B和b位于常染色体上,基因R和r只位于X染色体上。某实验小组用纯合女娄菜植株甲、乙进行杂交实验,过程如图Ⅱ所示。回答下列问题:
(1)基因B和R的根本区别是_____。 若对女娄菜的基因组进行测序,需测定_____条染色体的DNA序列。决定女娄菜花色的两对等位基因的遗传遵循_____定律,两对等位基因通过控制_____控制花色。
(2)F2的花色出现多种性状的原因是F1在减数分裂过程中_____,F2中绿花植株的基因型共有_____种;金黄花植株所占比例为_____。
(3)F1雌性植株的一个卵原细胞能产生_____种配子。若用红色和绿色荧光分子分别标记F1雌性植株细胞中的B、R基因,则处于减数第二次分裂的一个细胞中,能观察到_____个荧光标记。
(4)请写出甲乙杂交获得子一代的遗传图解(要求写出配子)_____。
【答案】(1) 基因中的碱基(脱氧核苷酸)排列顺序不同 24 (分离和)自由组合 酶的合成
(2) 等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合(或基因重组) 6 3/16
(3) 1 0或2或4
(4)
【详解】(1)不同基因的本质区别是脱氧核苷酸的排列顺序不同;女娄菜是XY型性别决定,2n=46,基因组测序需要测定22条常染色体+X+Y,共24条染色体;两对等位基因分别位于常染色体和X染色体(非同源染色体)上,因此遵循基因的自由组合定律;从图中可知,两对等位基因通过控制酶的合成控制代谢过程,进而控制花色。
(2)根据题干可知:纯合金黄花雄甲基因型为BBXrY,由于F1全为绿花,所以纯合白花雌乙基因型为bbXRXR,F1基因型为BbXRXr(雌)、BbXRY(雄)。F1减数分裂时,同源染色体上等位基因分离,非同源染色体上非等位基因自由组合,基因重组导致F2出现多种性状;绿花基因型为B_XR_,B_有BB、Bb共2种,XR_有XRXR、XRXr、XRY共3种,因此共2×3=6种基因型;F2中金黄花为B_XrY,B_占3/4,XrY占1/4,因此比例为3/4×1/4=3/16。
(3)一个卵原细胞经减数分裂只能产生1个卵细胞,因此只产生1种配子;F1雌性基因型为BbXRXr,DNA复制后,B基因复制为2个,R基因复制为2个;减数第一次分裂同源染色体分离,非同源染色体自由组合,减数第二次分裂的细胞中,可能只含B(2个标记)或只含R(2个标记),或同时含B和R(共4个标记),或不含B和R(无标记),因此荧光标记数为0或2或4。
(4)甲乙杂交获得子一代的遗传图解如图
9.(24-25高一下·湖南长沙宁乡·期末)甲图表示果蝇某正常基因片段控制合成多肽的过程。a至d表示4种基因突变:a表示丢失T/A,b表示T/A变为C/G, c表示T/A变为G/C,d表示G/C变为A/T。假设4种突变都单独发生。乙图表示细胞减数分裂过程中每条染色体所含 DNA数的变化。请回答下列问题,其中可能用到的密码子: 天冬氨酸(GAC、GAU), 亮氨酸(CUU、CUA、CUG、CUC), 甘氨酸 (GGU、GGG、GGC、GGA), 甲硫氨酸(AUG), 终止密码子 (UAG、UAA、UGA)。
(1)甲图中c突变发生后,转录出的mRNA 编码的肽链是________。过程②需tRNA识别并转运氨基酸, tRNA结合氨基酸的部位是__________(填“3'”或“5' ”)。
(2)甲图中_________突变对性状无影响,其原因是_________。
(3)若要诱发基因突变,一般在乙图中的_________阶段进行诱变,而基因重组发生于_________阶段的减数分裂Ⅰ时期 (填图中字母)。
【答案】(1) 天冬氨酸-亮氨酸-甘氨酸-酪氨酸 3'
(2) b 密码的简并性
(3) b c
【分析】据图甲分析,过程①属于转录,是由DNA为模板形成RNA的过程;过程②表示翻译。基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变。其中碱基对的替换最终只能导致mRNA中一个密码子的改变,对生物性状的改变的影响最小,而增添和缺失可能导致突变位之后的密码子全部改变。
据乙图分析,表示细胞分裂过程中每条染色体所含DNA分子数的变化(实线),abc表示细胞分裂间期,其中a表示G1期,b表示S期,c表示G2期以及细胞分裂的前、中、后期,d表示细胞分裂末期。
【详解】(1)c由T/A变为G/C,c突变后转录的mRNA为GAUCUAGGGUAUG,决定的氨基酸依次是天冬氨酸-亮氨酸-甘氨酸-酪氨酸。tRNA携带氨基酸的部位是3'端,即脱氧核糖的羟基端。
(2)据题意可知,b由T/A变为C/G,则密码子由GAU变为GAC,由密码子的简并性可知b突变后的密码子仍与天冬氨酸相对应。
(3)据乙图分析,表示细胞分裂过程中每条染色体所含DNA分子数的变化(实线),abc表示细胞分裂间期,其中a表示G1期,b表示S期,c表示G2期以及细胞分裂的前、中、后期,d表示细胞分裂末期。诱发基因突变一般处于分裂间期的S期,即乙图中的b阶段,而基因重组发生于减数第一次分裂前期或后期,即乙图中的c阶段。
10.(24-25高一下·湖南衡阳衡南县第一中学·期末)下图为某二倍体动物(2N)的细胞分裂示意图,请根据图像特征和描述回答下列问题:
(1)图一中正在进行有丝分裂的是_________,图一中甲细胞的名称是_________,其对应于图二中_________(填序号)时期。
(2)同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合发生在图一中_________细胞;图一乙细胞内有_________个染色体组。
(3)从染色体组成方面,解释同胞兄弟姐妹之间有差异的原因________。
【答案】(1) 乙 次级精母细胞 ⑤
(2) 丙 4
(3)减数分裂过程中,同源染色体的非姐妹染色单体之间可能发生互换,以及非同源染色体的自由组合,导致生殖细胞中的染色体组成具有多样性
【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。在减数分裂过程中,染色体只复制一次,而细胞分裂两次。其中,减数第一次分裂后期会发生同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合,这是导致配子多样性的原因之一;减数第二次分裂类似于有丝分裂,会发生着丝粒分裂等变化。
【详解】(1)对于细胞分裂方式的判断,有丝分裂过程中始终存在同源染色体,且不会发生同源染色体的联会、分离等行为。观察可知,乙细胞含有同源染色体,且着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,分别移向细胞两极,所以正在进行有丝分裂的是乙。丙细胞正在发生同源染色体分离,处于减数第一次分裂分裂后期,且细胞质均等分裂,故该动物为雄性。甲细胞不含同源染色体,且着丝粒分裂,处于减数第二次分裂后期,所以甲细胞的名称是次级精母细胞。图二中⑤时期染色体数目与体细胞相同,且不含染色单体,可表示减数第二次分裂后期,所以甲细胞对应于图二中⑤时期。
(2)同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合发生在减数第一次分裂后期。观察图一可知,丙细胞含有同源染色体,且同源染色体正在分离,所以同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合发生在图一中丙细胞。染色体组是指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,但携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息。图一乙细胞中同一形态的染色体有4条,所以乙细胞内有4个染色体组。
(3)同胞兄弟姐妹是由不同的受精卵发育而来的,而受精卵是由精子和卵细胞结合形成的。在减数分裂过程中,同源染色体的非姐妹染色单体之间可能发生互换(四分体时期),以及非同源染色体的自由组合(减数第一次分裂后期),这会导致生殖细胞(精子和卵细胞)中的染色体组成具有多样性,从而使同胞兄弟姐妹之间在染色体组成方面存在差异。
11.(24-25高一下·湖南娄底部分普通高中·期末)研究者在对小鼠细胞分裂研究的相关实验中发现,蛋白质 CyclinB3 在哺乳动物减数分裂过程中发挥独特的调控作用。下图中①是基因型为AaBb的雌性小鼠卵原细胞中部分染色体示意图,②-⑥是①的各分裂时期图(不考虑基因突变)。分析回答下列问题:
(1)②④细胞有可能同时在该动物的___________(填器官)中观察到。①-⑥中具有同源染色体的细胞是___________(填序号);基因A与a在___________时期分离。
(2)①按图中减数分裂过程形成的卵细胞的基因组成为___________。
(3)研究发现,CyclinB3缺失导致卵母细胞阻滞在减数分裂Ⅰ中期,从而无法进入减数分裂Ⅰ后期,猜测CyelinB3在减数分裂中所起的作用:___________。
【答案】(1) 卵巢 ①②④ 减数第一次分裂的后期、减数第二次分裂后期
(2)aB或AB
(3)促进同源染色体的分离
【分析】题图分析:①可表示体细胞或特殊的体细胞卵原细胞;②细胞含有同源染色体,且着丝粒分裂,处于有丝分裂后期;③细胞不含同源染色体,是减数第二次分裂产生的子细胞;④细胞,含有同源染色体,且同源染色体成对地排列在赤道板上,处于减数第一次分裂中期;⑤细胞不含同源染色体,处于减数第二次分裂前期;⑥细胞不含同源染色体,着丝粒分裂,细胞质是均等分裂,处于减数第二次分裂后期,是第一极体。
【详解】(1)②细胞含有同源染色体,且着丝粒分裂,处于有丝分裂后期;④细胞,含有同源染色体,且同源染色体成对地排列在赤道板上,处于减数第一次分裂中期; 只有卵巢中的卵原细胞能同时进行有丝分裂和减数分裂,因此②④细胞有可能同时在该动物的卵巢中;由图可知,图中①、②和④细胞含有同源染色体;基因A与a是等位基因,二者分离可发生在减数第一次分裂后期,根据图示可知,减数第一次分裂前期同源染色体的非姐妹染色单体发生了互换,结合图中⑥细胞知,二者分离也可发生在减数第二次分裂后期。
(2) 题中小鼠是雌性小鼠,且⑥细胞无同源染色体,其处于减数第二次分裂,另其细胞质是均等分裂,则⑥细胞是第一极体;该细胞着丝粒已分裂,无姐妹染色单体;又知①细胞基因型为AaBb,初级卵母细胞基因型为AAaaBBbb,⑥细胞基因型为Aabb,不考虑基因突变,所以与⑥细胞同时产生的次级卵母细胞基因型为AaBB,所以①按图中减数分裂过程形成的卵细胞的基因组成为aB或AB。
(3)研究发现,CyclinB3 缺失导致卵母细胞阻滞在减数分裂Ⅰ中期,从而无法进入减数分裂Ⅰ后期,据此推测 CyelinB3 在减数分裂中具有促进同源染色体的分离的作用。
12.(24-25高一下·湖南·期末)科研人员对基因型为AaBb的某二倍体生物(2n=4)处于不同分裂时期的细胞进行研究。图1是该生物处于某分裂时期的细胞示意图。图2表示该生物中某些细胞的核DNA分子数、染色体数和染色单体数的统计结果。回答下列问题:
(1)图1细胞所处的时期为_____,其处于图2的_____时期。
(2)若用图2中的时期表示性原细胞形成配子的过程,则正确的顺序为Ⅲ→_____(用序号和箭头表示)。
(3)基因型为AaBb的性原细胞分裂产生图1细胞,该细胞发生的变异类型可能是_____,同时产生的另一细胞的基因型可能包括_____。
(4)若用32P标记该生物某精原细胞的DNA分子双链,再将该细胞转入不含32P的培养液中培养,经两次连续的有丝分裂,在第二次有丝分裂的后期,检测某细胞中被32P标记的染色体数是_____。
【答案】(1) 减数分裂Ⅱ后期 Ⅲ
(2)Ⅱ→Ⅳ→Ⅲ→Ⅴ
(3) 基因重组或基因突变 Aabb或AAbb、aabb
(4)4/四
【分析】分析图1:该细胞没有同源染色体,且着丝粒分裂,处于减数第二次分裂后期。
【详解】(1)图1细胞没有同源染色体,且着丝粒分裂,处于减数第二次分裂后期。Ⅲ时期的染色体数、染色单体数和DNA分子数的比例为1:0:1,且染色体数与体细胞相同,可表示减数第二次分裂后期。
(2)图2中表示精原细胞形成精子的过程,Ⅰ时期的染色体数、染色单体数和DNA分子数的比例为8:0:8,且染色体数是体细胞的2倍,可表示有丝分裂后期;Ⅱ时期的染色体数、染色单体数和DNA分子数的比例为1:2:2,且染色体数与体细胞相同,可表示有丝分裂前期和中期,减数第一次分裂;Ⅲ时期的染色体数、染色单体数和DNA分子数的比例为1:0:1,且染色体数与体细胞相同,可表示减数分裂之前的间期、有丝分裂末期结束、减数第二次分裂后期;Ⅳ时期的染色体数、染色单体数和DNA分子数的比例为1:2:2,且染色体数是体细胞的一半,可表示减数第二次分裂前期和中期;V时期的染色体数、染色单体数和DNA分子数的比例为1:0:1,且染色体数是体细胞的一半可表示减数第二次分裂末期结束。顺序为:Ⅲ(减数分裂之前的间期)→Ⅱ(减数分裂Ⅰ)→Ⅳ(减数分裂Ⅱ前期和中期)→Ⅲ(减数分裂Ⅱ后末期)→Ⅴ(减数分裂Ⅱ末期结束)。
(3)图1细胞基因型为AaBB,基因型为AaBb的性原细胞分裂产生该细胞的同时,若发生染色体互换,则产生的另一细胞的基因组成为Aabb;若发生基因突变(a突变为A或A突变为a),则产生的另一细胞的基因组成分别为AAbb或aabb。因此与图1细胞同时产生的另一个细胞的基因组成可能有Aabb、AAbb、aabb。
(4)DNA进行半保留复制,该生物体细胞含4条染色体,若该细胞进行2次连续的有丝分裂,DNA复制了2次,第一次分裂后产生的2个子细胞中DNA均含有32P标记(两条链一条带有32P标记,一条不含32P标记);处于第二次有丝分裂中期的细胞中每条染色体含有两个染色单体,且每条染色体中只有一条染色单体带有32P标记,因此在有丝分裂后期,经过着丝粒的分裂,姐妹染色单体分开形成的子染色体随机移向两极,后期的8条染色体中有4条带有32P标记。
地 城
考点05
减数分裂异常情况分析
一、单选题
1.(24-25高一下·湖南长沙宁乡·期末)如图为人体两种不同遗传病PWS综合征和AS综合征的可能形成机制。图中染色体都表示15号染色体,异常受精卵会随机丢失一条染色体后继续发育,但由于雌配子与雄配子中的15号染色体上的基因存在表观遗传差异,异常受精卵发育成的胎儿出生后会表现出遗传病症状。根据以上信息及图分析,下列叙述正确的是( )
A.异常配子的形成可能是由于减数分裂Ⅱ时子染色体未正常分离
B.PWS 综合征和 AS 综合征都属于染色体数目异常遗传病
C.PWS 和AS 综合征的遗传符合孟德尔遗传规律
D.来自母亲和父亲的15 号染色体形态、大小相同,但功能不完全相同
【答案】D
【分析】1、人类遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病:(1)单基因遗传病包括常染色体显性遗传病(如并指)、常染色体隐性遗传病(如白化病)、伴X染色体隐性遗传病(如血友病、色盲)、伴X染色体显性遗传病(如抗维生素D佝偻病);(2)多基因遗传病是由多对等位基因异常引起的,如青少年型糖尿病;(3)染色体异常遗传病包括染色体结构异常遗传病(如猫叫综合征)和染色体数目异常遗传病(如21三体综合征)。
2、由于异常受精卵可随机丢失一条15号染色体而完成胚胎发育,则剩下的两条15号染色体组成有三种情况:一条来自母亲,另一条来自父亲,胚胎正常发育 ;两条15号染色体都来自父方,这种情况会导致AS综合征;两条15号染色体都来自母方,这种情况会导致PWS综合征。
【详解】A、异常配子是由于减数第一次分裂同源染色体未分离或减数第二次分裂后期子染色体未分离形成的,A错误;
B、由分析可知,PWS综合征和AS综合征都是由于染色体结构异常引起的遗传病,B错误;
C、PWS综合征和AS综合征都是由于染色体结构异常引起的遗传病,不是由致病基因引起的,故其遗传不符合孟德尔遗传规律,C错误;
D、由分析可知,PWS综合征和AS综合征患者细胞中的染色体数目正常,但是含有的两条15号染色体都来自母方或父方导致的,故可推测形态大小相同的同源染色体功能可能不完全相同,D正确。
故选D。
2.(24-25高一下·湖南沅澧共同体·期末)如图是甲、乙两精原细胞内一对同源染色体发生的结构变化,字母A到H按序排列的是正常染色体。下列叙述错误的是( )
A.甲、乙分别为染色体畸变中的缺失和倒位
B.图中变化会涉及DNA分子的断裂和连接
C.乙细胞中的遗传物质没有发生改变
D.上述同源染色体配对形成的四分体均异常
【答案】C
【分析】本题围绕染色体结构变异(缺失、倒位 ),考查变异类型判断、DNA 变化及四分体影响,需结合染色体结构变化图像分析。
【详解】A 、甲中染色体片段缺失(少了 C、D 片段 ),乙中染色体片段倒位(F、G 片段颠倒 ),对应缺失和倒位,A 正确;
B 、染色体结构变异(缺失、倒位 )需DNA 断裂后重新连接,涉及断裂和连接过程,B 正确;
C、乙发生倒位,染色体上基因排列顺序改变,遗传物质(DNA 序列 )发生改变、C 错误;
D 、甲(缺失 )、乙(倒位 )的同源染色体配对时,因结构异常,形成的四分体均异常(如缺失环、倒位环 ),D 正确。
故选C。
3.(24-25高一下·湖南邵阳邵东联考·期末)基因型为AaXBXb的雌果蝇产生了一个基因型为aXBXB的卵细胞,则产生该卵细胞的卵原细胞( )
A.减数分裂Ⅰ前期异常 B.减数分裂Ⅰ后期异常
C.减数分裂Ⅱ后期异常 D.减数分裂Ⅱ前期异常
【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】由该异常卵细胞的基因型可知,该卵母细胞的减数分裂Ⅱ后期异常,X染色体的着丝粒分裂后,含有B基因的两条X染色体移向细胞同一极,导致该异常卵细胞的出现,C正确,A、B、D错误。
故选C。
4.(23-24高一下·湖南郴州·期末)单体在遗传学上指同源染色体缺失一条的个体,通常可育,常用(2n-1)来表示,而一对同源染色体均缺失往往不能存活。研究发现,单体玉米产生的卵细胞及花粉的种类和比例均为(n-1):n=2:1,而参与受精的花粉的种类和比例为(n-1):n=1:20。下列相关叙述错误的是( )
A.单体属于染色体数目变异
B.单体的形成均由减数分裂Ⅰ后期同源染色体未分离导致
C.(n-1)型花粉的生活力小,参与受精的数较少
D.单体玉米自交后代中单体的比例为41/61
【答案】B
【分析】分析题干:题目中(2n-1)、(n-1)、n均指的是染色体数目。单体玉米产生的卵细胞及花粉的种类和比例均为(n-1):n=2:1,但参与受精的花粉的种类和比例为(n-1):n=1:20,说明(n-1)型花粉的生活力小,参与受精的数量较少。
【详解】A、单体是染色体缺失一条的个体,属于染色体数目变异,A正确;
B、单体的形成可能由减数分裂Ⅰ后期同源染色体未分离或减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体分裂后未均分到两个子细胞导致,B错误;
C、由题意可知,单体玉米产生的卵细胞及花粉的种类和比例均为(n-1):n=2:1,但参与受精的花粉的种类和比例为(n-1):n=1:20,说明(n-1)型花粉的生活力小,参与受精的数量较少,说明(n-1)型花粉的生活力小,参与受精的数较少,C正确;
D、参与受精的花粉的种类和比例为(n-1):n=1:20,卵细胞比例为(n-1):n=2:1,一对同源染色体均缺失往往不能存活,则单体玉米自交后代中单体的比例为(1/21×1/3+20/21×2/3)÷(1-1/21×2/3)=41/61,D正确。
故选B。
5.(23-24高一下·河南南阳南阳六校联考·期末)摩尔根通过研究果蝇的实验证明了萨顿的假说,之后果蝇也作为“模式生物”进入科学家的视野、果蝇的眼色有红眼和白眼,受一对等位基因B、b控制。两只红眼果蝇交配,F1的表型如下图所示、不考虑基因位于性染色体的同源区段,下列有关叙述正确的是( )
A.分析F1的表型可知,亲本红眼果蝇的基因型为XbY和XBXb
B.控制果蝇红眼和白眼的基因,其遗传不遵循基因的分离定律
C.若F1中有一只基因型为XBXbY的果蝇,则异常配子可能来自父本
D.摩尔根运用假说—演绎法,证明基因在染色体上呈线性排列
【答案】C
【分析】摩尔根运用假说—演绎法证明了基因在染色体上,但证明基因在染色体上呈线性排列的不是摩尔根。 摩尔根通过果蝇杂交实验,发现果蝇眼色的遗传与性别相关联,从而得出控制眼色的基因位于性染色体上的结论,证明了基因在染色体上。 而基因在染色体上呈线性排列这一结论是后来通过荧光标记等技术手段得以证实的。
【详解】A 、根据 F1 的表型,雌性全为红眼,雄性中红眼∶白眼 = 1∶1,可推断亲本红眼果蝇的基因型为 XBY 和 XBXb ,A错误;
B 、控制果蝇红眼和白眼的基因是一对等位基因,其遗传遵循基因的分离定律,B错误;
C 、若 F1 中有一只基因型为 XBXbY 的果蝇,由于 Y 染色体一定来自父本,异常配子可能来自父本在减数第一次分裂后期同源染色体未分离,C正确;
D 、摩尔根运用假说—演绎法,证明了基因在染色体上,但不能证明基因在染色体上呈线性排列,D错误。
故选C。
二、多选题
6.(24-25高一下·湖南沅澧共同体·期末)人类(2n=46)14号与21号染色体二者的长臂在着丝点处融合形成14/21平衡易位染色体,该染色体携带者具有正常的表现型,但在产生生殖细胞的过程中,其细胞中形成复杂的联会复合物(如图),在进行减数分裂时,若该联会复合物的染色体遵循正常的染色体行为规律(不考虑交叉互换),下列关于平衡易位染色体携带者的叙述,正确的是( )
A.观察平衡易位染色体最好选择有丝分裂后期细胞
B.男性携带者的初级精母细胞含有45条染色体
C.女性携带者的卵子最多含24种形态不同的染色体
D.女性携带者的卵子可能有6种类型(只考虑图中的3种染色体)
【答案】BD
【分析】染色体变异是指体细胞或生殖细胞中染色体结构和数目的变化。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型。染色体数目变异可以分为两类:一类是细胞内个别染色体的增加或减少,另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
【详解】A、中期染色体形态稳定,数目清晰,是观察染色体的最佳时期,故观察平衡易位染色体也可选择有丝分裂中期细胞,A错误;
B、题干信息可知,14/21平衡易位染色体,由14号和21号两条染色体融合成一条染色体,故男性携带者的初级精母细胞含有45条染色体,B正确;
C、由于发生14/21平衡易位染色体,该女性初级卵母细胞中含有45条染色体,经过减数分裂该女性携带者的卵子最多含23种形态不同的染色体,C错误;
D、女性携带者的卵子可能有6种类型(只考虑图6中的3种染色体)分别是:①含有14、21号染色体的正常卵细胞、②含有14/21平衡易位染色体的卵细胞、③含有14/21平衡易位染色体和21号染色体的卵细胞、④含有14号染色体的卵细胞、⑤含有14/21平衡易位染色体和14号染色体的卵细胞、⑥含有21号染色体的卵细胞,D正确。
故选BD。
7.(23-24高一下·湖南株洲天元区株洲二中教育集团株洲第二中学·期末)某伴X染色体显性遗传病由SHOX基因突变所致,一男性患者与一正常女性婚配后,生育了一个患该病的男孩。究其原因,可能的是( )
A.父亲的初级精母细胞在减数分裂Ⅰ四分体时期,X和Y染色体片段交换
B.父亲的次级精母细胞在减数分裂Ⅱ后期,性染色体未分离
C.母亲的卵细胞形成过程中,SHOX基因发生了突变
D.该男孩在胚胎发育早期,有丝分裂时SHOX基因发生了突变
【答案】ACD
【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:染色体散乱的排布与细胞内;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、假设X染色体上的显性致病基因为A,非致病基因为a,若父亲的初级精母细胞在减数分裂I四分体时期,X染色体上含显性致病基因的片段和Y染色体片段互换,导致Y染色体上有显性致病基因,从而生出基因型为XaYA的患病男孩,A符合题意;
B、若父亲的次级精母细胞在减数分裂Ⅱ后期是姐妹染色单体未分离,则会形成基因型为XAXA或YY的精子,从而生出基因型为XaYY的不患病男孩,B不符合题意;
C、因为基因突变是不定向的,母亲的卵细胞形成时SHOX基因可能已经突变成显性致病基因,从而生出基因型为XAY的患病男孩,C符合题意;
D、若SHOX基因突变成显性致病基因发生在男孩胚胎发育早期有丝分裂时,也可能导致该男孩出现XAY的基因型,D符合题意。
故选ACD。
三、解答题
8.(24-25高一下·湖南长沙岳麓区长沙岳麓实验中学·期末)图1为基因型为Aa小鼠的某细胞分裂示意图(仅示部分染色体,不考虑染色体变异),图2表示不同细胞的染色体与核DNA之间的数量关系。
(1)图1细胞所处的分裂时期为_______,含有____个染色体组,其对应图2中的细胞为________________。
(2)图1细胞分裂完成后,产生的配子类型有aY和__________________。
(3)若b~e代表同一细胞的不同分裂期,则其先后顺序为__________________,非等位基因的重新组合发生在图3中_____,图3 DE形成的原因是_________________细胞内同时出现A和a基因的原因可能是__________,两者的碱基排列顺序______(选填“一定相同”“一定不同”或“不一定相同”)。
(4)减数分裂时偶尔发生X染色体不分离而产生异常卵(XX),这种不分离可能发生的时期_________________。
【答案】(1) 减数分裂Ⅰ后期 2/两 b
(2)aX、AX (aY写上也可)
(3) b-d-c-e CD 着丝粒分裂姐妹染色单体分开 基因突变 一定不同
(4)减数分裂Ⅰ后期、减数分裂Ⅱ后期
【分析】1、减数分裂染色体复制一次,细胞连续分裂两次,子细胞染色体数目减半。在减数分裂Ⅰ前期,同源染色体联会,形成四分体;在减数分裂Ⅰ后期,同源染色体分离、非同源染色体自由组合。经历减数分裂Ⅰ后,染色体减半。在减数分裂Ⅱ后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成染色体,移向细胞两极。初级和次级卵母细胞的分裂都是不均等分裂,第一极体均等分裂。
【详解】(1)图1细胞中同源染色体在分离,非同源染色体自由组合,每条染色体上有两个DNA分子,染色体与DNA的数量之比为1:2,故图1细胞所处的分裂时期为减数分裂Ⅰ后期,含有2个染色体组,对应图2中的细胞为b。
(2)图1细胞分裂完成后,产生的配子类型有aY,说明图中染色体一对是性染色体,一对是常染色体,且Y染色体与含有两个a的染色体组合在一起,则X染色体与含有A和a的染色体组合在一起,故产生的配子类型有aY、aX、AX 和aY。
(3)b中染色体与DNA的数量之比为1:2,可表示减数分裂I和有丝分裂前期和中期,c中染色体与DNA的数量之比为1:1,且数量为2n,可表示减数分裂II的后期和末期,d中染色体与DNA的数量之比为1:2,但染色体数量为n,故可表示减数分裂的前期和中期,e中DNA和染色体数量均为n,可表示精细胞,b~e先后顺序为b-d-c-e;非等位基因的重新组合发生减数分裂I的后期,此时染色体与DNA的数量之比为1:2,即发生在图3的CD段, DE段染色体与DNA的数量之比由1:2变为1:1,形成的原因是着丝粒分裂姐妹染色单体分开;A和a的关系为等位基因,故出现A和a基因的原因可能是基因突变,基因突变会导致基因的结构发生改变,故两者的碱基排列顺序一定不同。
(4)减数分裂时偶尔发生X染色体不分离而产生异常卵(XX),这两条X染色体的关系可能是同源染色体的关系,也可能在未分离前是姐妹染色单体的关系,故这种不分离可能发生的时期为减数分裂Ⅰ后期、减数分裂Ⅱ后期。
9.(23-24高一下·湖南岳阳岳阳楼区·期末)图甲表示某高等动物(二倍体)在进行细胞分裂时的图像,图乙为该种生物的细胞内染色体及核DNA相对含量变化的曲线图。根据此曲线和图示回答下列问题:
(1)图甲中表示有丝分裂的图像是________,含同源染色体的细胞有(填字母)________,染色体与DNA的比例是1:2的图有(填字母)________,图甲中C细胞分裂后得到的子细胞为________。
(2)图甲中B细胞对应图乙中的区间是_____;图乙中5处染色体减半的原因是_______,8处染色体与DNA数量加倍的原因是______(填生理过程)。
(3)若该生物体细胞中染色体数为20条,则一个细胞在6~7时期染色体数目为_____条。
(4)对于人体来说,图丙中ABCDE五项生命活动中,具积极意义的有_____。(填字母),受基因控制的有_______。
【答案】(1) A A、B B 卵细胞和极体
(2) 3~4 同源染色体分离 受精作用
(3)20
(4) ABCD ABCDE
【分析】题图分析:甲图中A细胞处于有丝分裂后期;B细胞处于减数第一次分裂后期;C细胞处于减数第二次分裂后期;乙图中1~8表示减数分裂,8~13表示有丝分裂,其中1~5表示减数第一次分裂,5~7表示减数第二次分裂。8表示受精作用,8~11表示有丝分裂的前期和中期,11~13表示有丝分裂的后期。
【详解】(1)图甲A细胞中含有同源染色体,且着丝粒分裂,处于有丝分裂后期;B图中同源染色体分离,C图中不含同源染色体,属于减数分裂图像,故甲图中属于有丝分裂过程的图有A,含同源染色体的细胞有A、B。B中每条染色体上含有两条姐妹染色单体,染色体与DNA的比例是1:2,图甲中C细胞不含同源染色体属于次级卵母细胞,分裂后得到的子细胞为卵细胞和极体。
(2)根据DNA和染色体在有丝分裂和减数分裂中的变化特点可知,0~7表示的是减数分裂;8位点发生受精作用;8~13表示的是有丝分裂。具体的时间段1~2、2~3、3~4、4~5、5~6、6~7依次为减数第一次分裂的前期、中期、后期、末期、减数第二次分裂的前期和中期、后期;9~10、10~11、11~12依次为有丝分裂的前期、中期、后期。图甲中的B为减数第一次分裂的后期,对应于图乙中3~4;图乙中5处染色体减半的原因是同源染色体分离,8处染色体与DNA数量加倍的原因是受精作用。
(3)6~7表示减数第二次分裂后期,此时细胞中所含染色体数目与体细胞相同,若该生物体细胞中染色体数为20条,则此时期染色体数目也为20条。
(4)对于人体来说,ABCD都具有积极意义,受基因控制的有ABCDE。
10.(23-24高一下·湖南怀化·期末)如图是某种高等动物的细胞分裂的坐标图和分裂图,请回答下列问题:
(1)坐标图中纵坐标的含义是表示细胞核中______(填“染色体”或“DNA”)含量的变化;H→I时间段表示发生了______作用。
(2)分裂图中,具有同源染色体的图是______(填写图中序号);基因分离定律和自由组合定律都发生在坐标图的______段。
(3)分裂图③的细胞名称是______,它所处时间段对应坐标图中的区段是______段。
(4)若该高等动物的基因型为AaBb,减数分裂产生了一个Abb的卵细胞,其原因是______。
【答案】(1) DNA 受精
(2) ①④ CD
(3) 次级卵母细胞 EF
(4)在减数第二次分裂的后期着丝粒分裂后,两条b所在的染色体移向了细胞同一极
【分析】分析坐标图:AG表示减数分裂过程,HI表示受精作用。
分析分裂图,①为减数分裂Ⅰ中期,②为减数分裂Ⅱ中期,③为减数分裂Ⅱ后期,④为有丝分裂后期。
【详解】(1)图甲中相关物质的含量变化为2a→4a→2a→a→2a,表示减数分裂和受精作用过程中DNA含量变化规律;H→I段表示发生了受精作用,之后进行的细胞分裂方式主要是有丝分裂。
(2)分析分裂图可知,①为减数分裂Ⅰ中期,有同源染色体;②为减数分裂Ⅱ中期,无同源染色体③为减数分裂Ⅱ后期,无同源染色体;④为有丝分裂后期,有同源染色体,综上所述具有同源染色体的图是①④。基因分离定律和自由组合定律都发生在减数第一次分裂后期,即坐标图的CD段。
(3)据图分析,分裂图③的细胞处于减数第二次分裂后期,且细胞质不均等分裂,说明该细胞称为次级卵母细胞,对应坐标图中的区段是EF段。
(4)若该高等动物的基因型为AaBb,减数分裂产生了一个Abb的卵细胞,其原因是减数第二次分裂异常,在减数第二次分裂的后期着丝粒分裂后,两条b所在的染色体移向了细胞同一极。
11.(23-24高一下·湖南湖南省邵阳市邵东市·期末)如图为甲,乙两种遗传病的某家系图,其中一种病是血友病,用等位基因B/b表示,另一种病用基因A/a表示,回答下列问题:
(1)根据系谱图中信息可判断血友病为______病(填“甲”或“乙”),另一种病是_______染色体_____________(填“显性”或“隐性”)遗传病。
(2)Ⅰ1号个体的基因型为________________________。已知人群中甲病的发病率是1/10000,Ⅲ11与正常男性结婚,生一个两病都患孩子的概率为______________。
(3)若Ⅲ11体细胞中性染色体组成为XBXbY,不考虑基因突变,造成这种现象的原因可能有________________________。
【答案】(1) 乙 常 隐性
(2) AaXBXb 1/808
(3)其母亲或者其父亲减数第一次分裂后期同源染色体未分离
【分析】根据无中生有为隐性可知,甲病和乙病均为隐性遗传病,因为Ⅰ1和Ⅰ2表现正常,却生出了患甲病的女儿Ⅱ5,因此可判断甲病为常染色体隐性遗传病,题中显示甲、乙两病中有一种病为血友病,血友病为X染色体隐性遗传病,因此乙病为血友病。
【详解】(1)根据无中生有为隐性可知,甲病和乙病均为隐性遗传病,因为Ⅰ1和Ⅰ2表现正常,却生出了患甲病的女儿Ⅱ5,因此可判断甲病为常染色体隐性遗传病,题中显示甲、乙两病中有一种病为血友病,血友病为X染色体隐性遗传病,因此乙病为血友病。
(2)I1号表现正常,但生出了患两病的儿子,因而可判断该个体的基因型为AaXBXb,已知人群中甲病的发病率是1/10000,即aa在人群中出现的概率为1/10000,则a的基因频率为1/100,A的基因频率为99/100,则Ⅰ3和Ⅰ4为甲病携带者的概率为2×1/100×99/100÷(1-1/10000)=2/101;II7号的基因型为aaXbY,则Ⅲ11的基因型为AaXBXb,Ⅲ11与正常男性(A_XBY)结婚,生一个两病都患孩子的概率为2/101×1/4×1/4=1/808。
(3)若Ⅲ11体细胞中性染色体组成为XBXbY,而II7号的基因型为XbY,II8号的基因型为XBXB或XBXb,不考虑基因突变,则该异常个体的出现可能是异常的精子(XbY)和正常的卵细胞(XB)结合造成的,也可能是异常的卵细胞(XBXb)和正常的精子(Y)结合形成的,因此可能的原因是其母亲或者其父亲减数第一次分裂后期同源染色体未分离导致的。
地 城
考点06
减数分裂和有丝分裂的综合
一、单选题
1.(24-25高一下·湖南长沙名校联考联合体·期末)下图是同种动物体内有关细胞分裂的一组图像。下列说法正确的是( )
A.①图像为有丝分裂后期,④图像为减数第二次分裂后期
B.通过以上细胞分裂图像判断该动物为雌性
C.该动物正常体细胞中染色体数为8条
D.图中存在同源染色体的细胞为①②③④
【答案】A
【分析】分析题意和图示可知:①细胞含有同源染色体,呈现的特点是:着丝粒分裂后形成的两条子染色体分别移向细胞两极,据此可判断处于有丝分裂后期;②细胞呈现的特点是同源染色体排列在赤道板上,处于减数第一次分裂中期;③细胞含有同源染色体,且每条染色体的着丝粒排列在赤道板上,处于有丝分裂中期;④细胞不含同源染色体,呈现的特点是:着丝粒分裂后形成的两条子染色体分别移向细胞两极,据此可判断处于减数第二次分裂后期,又因其细胞膜从细胞的中部位向内凹陷(细胞质进行均等分裂),说明该细胞为次级精母细胞或(第一)极体。
【详解】图中的①、②、③、④细胞分别处于有丝分裂后期、减数第一次分裂中期、有丝分裂中期、减数第二次分裂后期,A正确;
B、图中的细胞分裂图在雌雄动物体内均可出现,不能判断该动物为雌性,B错误;
C、①细胞处于有丝分裂后期,含有8条染色体,由此可知,该动物正常体细胞中染色体数为4条,C错误;
D、分析题图可知,图中存在同源染色体的细胞为①②③,D错误。
故选A。
2.(24-25高一下·湖南地质中学·期末)如图表示二倍体生物细胞中,某物质或结构在有丝分裂或减数分裂特定阶段的数量变化。下列叙述正确的是( )
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或减数分裂
B.若纵坐标是每条染色体中的DNA含量,则ab段不含有同源染色体
C.若纵坐标是染色体数由4n变为2n,则该曲线只能表示有丝分裂
D.若纵坐标是染色体数且cd段核DNA数是染色体数的两倍,则该曲线可表示有丝分裂
【答案】C
【分析】有丝分裂过程中染色体数目的变化是2n→4N→2N,减数分裂过程中的染色体变化是2n→N→2N→N。
【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,若是减数分裂,同源染色体发生分离,同源染色体对数变化是N对→0对,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,不符合减数分裂的特定阶段变化,A错误;
B、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,则ab段可表示有丝分裂前期和中期以及减数第一次分裂和减数第二次分裂前期和中期,因此ab段可能含有同源染色体,B错误;
C、若纵坐标是染色体数由4n变为2n,则该曲线只能表示有丝分裂,因为只有有丝分裂中的染色体数会出现4n,C正确;
D、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cd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,D错误。
故选C。
3.(24-25高一下·湖南地质中学·期末)某基因型为AaXᵇYB的二倍体生物,其染色体总数未知,在精巢中观察到处于分裂期的两个细胞甲和乙,其染色体数目与核DNA分子数如下表所示。不考虑基因突变、互换及染色体变异。下列叙述正确的是( )
细胞
染色体数(条)
核DNA(个)
甲
8
16
乙
16
16
A.甲细胞中A基因的个数可能为2、1、0个
B.B、b基因位于性染色体的同源区段,其遗传与性别无关
C.乙细胞中细胞两极发出的纺锤丝与着丝粒相连
D.若乙细胞中染色体形态数×染色体组数=16,则无等位基因
【答案】D
【分析】甲细胞中染色体数8条,核DNA分子数16个,说明甲细胞处于有染色单体的时期,有丝分裂前期、中期或减数第一次分裂时期。乙细胞中核DNA含量和染色体数目相等,推测其处在染色体复制之前或着丝点断裂之后,即处在有丝分裂间期的开始时间段或后期或末期,也可能处在减数第一次分裂前的间期开始时间段或减数第二次分裂的后期、末期。
【详解】A、甲细胞中染色体数8条,核DNA分子数16个,说明甲细胞处于有丝分裂前期、中期或减数第一次分裂时期,不考虑基因突变、互换及染色体变异,甲细胞中A基因的个数可能为2或0,A错误;
B、B、b基因位于性染色体的同源区段,其遗传与性别有关,B错误;
C、该细胞为动物细胞,乙细胞中细胞两极发出的是星射线,C错误;
D、若乙细胞中染色体形态数×染色体组数=16,说明乙细胞处于减数第二次分裂后期。 由于该生物基因型为AaXb YB,经过减数第一次分裂,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,所以乙细胞中无等位基因,D正确。
故选D。
4.(24-25高一下·湖南衡阳县创新实验班统考·期末)下图分别表示某动物(2n)精巢中正在分裂的甲、乙两细胞,用红色荧光和绿色荧光分别标记其中两条染色体的着丝粒并在荧光显微镜下观察其变化,发现其依次出现在甲细胞的①→②→③处,出现在乙细胞的①→②→③→④处。下列相关叙述错误的是( )
A.甲细胞和乙细胞中均可能标记的是一对同源染色体的着丝粒
B.甲细胞的着丝粒到达③位置时,细胞内的染色单体数为0
C.乙细胞的着丝粒到达④位置时,每条染色体上DNA含量为2
D.乙细胞的着丝粒由③→④过程,可发生所有类型的基因重组
【答案】D
【分析】1、分析甲图:两个荧光点出现在细胞中①位置,说明两条染色体散乱分布在细胞中;两个荧光点出现在细胞中②位置,两条染色体排列在赤道板上;两个荧光点出现在细胞中③位置,且两条染色体分成四条,两两移向了细胞的两极。因此,该细胞正在进行有丝分裂。
2、分析乙图:两个荧光点出现在细胞中①位置,说明两条染色体散乱分布在细胞中;两个荧光点出现在细胞中②位置,说明两条染色体联会;两个荧光点出现在细胞中③位置,说明联会的两条染色体排列在赤道板两侧;两个荧光点出现在细胞中④位置,说明两条染色体分离,并移向了细胞的两极。因此,该细胞正在进行减数第一次分裂。
【详解】A、图甲可能是一对同源染色体,图乙①→②阶段发生了同源染色体的联会,因而推测乙中两条染色体是一对同源染色体,因此甲细胞和乙细胞中均可能标记的是一对同源染色体的着丝粒,A正确;
B、甲细胞的着丝粒到达③位置时,两条染色体分成四条,说明着丝粒分裂,故细胞内的染色单体数为0,B正确;
C、乙细胞的着丝粒到达④位置时,说明两条同源染色体分离,并移向了细胞的两极,此时每条染色体上DNA含量为2,C正确;
D、乙细胞的着丝粒由③→④过程,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,位于非同源染色体上的非等位基因发生自由组合,并不是所有类型的基因重组,缺少互换类型的基因重组,D错误。
故选D。
5.(24-25高一下·湖南岳阳华容县·期末)如图为某动物体内的一组细胞分裂示意图(图中表示该动物所有的染色体),据图分析,下列叙述正确的是( )
A.该动物正常体细胞的染色体数目为8条
B.细胞③到细胞⑤的姐妹染色单体数目相同
C.细胞①②③④⑤可同时出现在该动物体内的同一器官中
D.图中细胞②和⑤发生的染色体行为相同,所处的时期也相同
【答案】C
【分析】据图可知,细胞①处于减数第一次分裂前期,②为减数第二次分裂的后期,③为有丝分裂的中期,④处于减数第一次分裂的后期,⑤为有丝分裂后期。
【详解】A、细胞①处于联会时期,其中含4条染色体,据此可判断该动物体细胞的染色体数目为4条,A错误;
B、细胞③含有8条姐妹染色体单体,细胞⑤着丝粒分裂,不含姐妹染色体单体,B错误;
C、细胞③和⑤处于有丝分裂时期,细胞①②④处于减数分裂时期,且②和④中细胞质均等分裂,故该动物为雄性,在其睾丸中多个精原细胞可以同时发生有丝分裂和减数分裂,因此细胞①~⑤可同时出现在该动物体内的同一器官中,C正确;
D、细胞②和细胞⑤的着丝粒都已分裂,但细胞中的染色体数并不同,可以判断处于不同的时期(②为减数第二次分裂后期,⑤为有丝分裂后期),D错误。
故选C。
6.(24-25高一下·湖南岳阳县第一中学·期末)下图是某一生物体内处于各时期的细胞图像,有关说法错误的是( )
A.细胞甲处于有丝分裂后期,分裂得到的两个子细胞核基因相同
B.细胞乙为初级精母细胞,基因的自由组合发生在此时期
C.细胞丙可能为精原细胞,该时期是观察染色体形态数目的最佳时期
D.细胞丁正进行减数第二次分裂,产生的子细胞为精细胞或者第二极体
【答案】D
【分析】分析题图:细胞甲含有同源染色体,处于有丝分裂后期;细胞乙含有同源染色体,且同源染色体正在分离,处于减数第一次分裂后期;细胞丙含有同源染色体且排列在赤道板上,处于有丝分裂中期;细胞丁不含同源染色体,处于减数第二次分裂后期。
【详解】图甲细胞进行的是有丝分裂,所以其形成的子细胞相同,其中所含的核基因相同,A正确;图乙细胞处于减数第一次分裂后期且细胞质分裂均等,说明是初级精母细胞,该时期内同源染色体分开的同时,非同源染色体自由组合,则非同源染色体的基因即发生自由组合,B正确;图丙细胞处于有丝分裂中期,此时细胞中染色体形态固定,数目清晰,是观察染色体形态和数目最好的时期,C正确;图丁是减数第二次分裂后期的细胞,根据该细胞与图乙细胞来源于同一生物体,所以它只能是次级精母细胞,其分裂完成后将形成2个精细胞,不会是第二极体,D错误。
【点睛】关键:题中四个细胞来源于同一生物体,根据图乙中处于减一后期细胞的细胞质分裂均等可推断,该细胞为初级精母细胞,所有细胞来源于雄性个体的睾丸(精巢)内,进而推断图丁细胞只能是次级精母细胞。
二、多选题
7.(24-25高一下·湖南耒阳第一中学等多校联考·期末)人类抗维生素 D 佝偻病是由 X 染色体上的显性基因 A 控制的遗传病。某成年男性患抗维生素 D 佝偻病,若不考虑突变,则下列有关该男性睾丸内处于分裂时期的某细胞的叙述,正确的是( )
A.若细胞内的性染色体有 2 条,则该细胞可能不携带 A 基因
B.若细胞内的性染色体有 4 条,则该细胞可能携带 4 个 A 基因
C.若细胞内的常染色体有 22 条,则该细胞可能不携带 A 基因
D.若细胞内的常染色体有 44 条,则该细胞可能携带 2 个 A 基因
【答案】ACD
【详解】A、该男性体细胞的基因型为XDY,若细胞内的性染色体有2条,可能是两条X染色体或2条Y染色体或1条X染色体和1条Y染色体,若是含有2条Y染色体,则细胞处于减数第二次分裂后期,该细胞不携带 A 基因,A正确;
B、若细胞内的性染色体有4条,2条X染色体和2条Y染色体,则该细胞处于有丝分裂后期或末期(还没结束前),,故该细胞携带2个A基因,Y染色体上无A基因,B错误;
C、男性体细胞中含有44条常染色体,若细胞内的常染色体有22条,则该细胞处于减数第二次分裂前期或中期,此时细胞中只有一条性染色体X或Y,则该细胞可能不携带 A 基因,C正确;
D、男性体细胞中含有44条常染色体,若细胞内的常染色体有44条,该细胞处于有丝分裂前期、中期或减数第一次分裂或减数第二次分裂后期、末期,细胞中可能含有1条X染色体(含姐妹染色体单体)和1条Y染色体或1条X染色体(含姐妹染色体单体)或1条Y染色体,则该细胞可能携带 2 个 A 基因,D正确。
故选ACD。
三、解答题
8.(24-25高一下·湖南衡阳第一中学·期末)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)某植株的一个细胞正在进行分裂,如图①所示,此细胞中染色体将要进行的主要变化有_______。
(2)假设某高等雄性动物的一个体细胞分裂如图②所示,其基因A、a、B、b分布见图②,此细胞产生AB配子的概率是__________。
(3)图③是某高等雌性动物体内的一个细胞,它的名称是__________,在分裂形成此细胞时,细胞内有__________个四分体。
(4)如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。
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_____________。
【答案】(1)染色体着丝粒一分为二,姐妹染色单体分离成为两条子染色体,并向细胞两极移动,染色体数目加倍
(2)0
(3) 卵细胞或极体 3
(4) Ⅰ、Ⅱ 次级精母细胞
【分析】图①不含同源染色体,且染色体的着丝点都排列在赤道板上,处于减数第二次分裂中期;图②含有同源染色体,且染色体的着丝点都排列在赤道板上,处于有丝分裂中期;图③不含同源染色体,也不含染色单体,属于减数分裂Ⅱ的子细胞;柱状图中Ⅱ中b含量是a的两倍,说明a是染色体,b是DNA。
【详解】(1)图①不含同源染色体,且染色体的着丝粒都排列在赤道板上,处于减数第二次分裂中期,该细胞中染色体将要进行的主要变化是染色体的着丝点一分为二,染色单体分离各成为一条染色体,并向细胞两极移动,染色体数目加倍。
(2)图②含有同源染色体,且染色体的着丝粒都排列在赤道板上,处于有丝分裂中期,不可能产生AB配子。
(3)图③不含同源染色体,也不含染色单体,属于减数分裂Ⅱ的子细胞,图③是某高等雌性动物体内的一个细胞,则其名称是卵细胞或(第二)极体;图③含有3条染色体,说明该生物体细胞含有3对同源染色体,则卵原细胞在分裂形成此细胞时,细胞内有3个四分体
(4)由图得知,柱状图中Ⅱ中b含量是a的两倍,说明a是染色体,b是DNA。Ⅰ表示正常体细胞未进行DNA复制,Ⅰ表示分裂间期;Ⅱ中染色体数和核DNA分子数之比为1:2,染色体数是2n,是减数第一次分裂过程;Ⅲ中染色体数和核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中染色体数和核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末期分开分别进入两个子细胞,使染色体数减半,且不存在同源染色体,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。
9.(24-25高一下·湖南永州·期末)在哺乳动物的精巢中,精原细胞既能进行有丝分裂使其数量增多,也能进行减数分裂产生精细胞。某科研小组在研究某种动物精原细胞的分裂过程中,测定了不同分裂时期细胞中的染色体数目和核DNA分子数目,结果如下图所示(字母a~e表示细胞)。回答下列有关问题:
(1)从染色体变化的行为来看,与有丝分裂相比,减数分裂的不同点有_________(答出一点即可)。图中可能处于减数第二次分裂的细胞有_________。
(2)在减数分裂中细胞b是_________细胞;细胞e可能处于有丝分裂的_________期。
(3)某同学在“建立减数分裂中染色体变化的模型”实验中采用了手指的手势进行模拟。如伸出双手食指代表一对同源染色体,若将中指与食指并拢则表示染色体复制。下图甲、乙、丙表示减数分裂的三个不同过程,它们发生的先后顺序是_________,其中手势乙可模拟_________过程。
【答案】(1) 会发生同源染色体联会;同源染色体分离;四分体中的非姐妹染色单体间的互换;非同源染色体自由组合等 b、c
(2) 次级精母 后期或末期
(3) 乙→甲→丙 同源染色体联会(或联会)
【分析】精巢中的精原细胞既可以进行有丝分裂,也可以进行减数分裂,减数分裂过程中会发生同源染色体的联会、分离等现象。
【详解】(1)与有丝分裂相比,减数分裂过程中会发生同源染色体的联会、分离、非同源染色体的自由组合等现象。处于减数第二次分裂时期的细胞中无同源染色体,核DNA的数目为2n,染色体的数目为n或2n,图中可能处于减数第二次分裂的细胞有b、c。
(2)细胞b含有n条染色体,2n个核DNA分子, 不含同源染色体,在减数分裂中表示次级精母细胞,细胞e中含有4n条染色体,4n个核DNA分子,可能处于有丝分裂的后期或末期。
(3)由图可知,甲中在发生同源染色体分离,表示减数分裂Ⅰ的后期,乙表示同源染色体的联会,表示减数分裂Ⅰ的前期,丙中发生姐妹染色单体的分离,处于减数分裂Ⅱ的后期,它们发生顺序是乙→甲→丙。
10.(24-25高一下·湖南长沙雨花区长沙第二十一中学·期末)图甲表示某高等动物在进行细胞分裂时的图像,图乙为某种生物的细胞内染色体及核DNA相对含量变化的曲线图。根据此曲线和图示回答下列问题:
(1)减数分裂过程中染色体数目的减半发生在______________________,这是由于___________________________,并分别进入两个子细胞。
(2)图甲中A处于____________期,对应在图乙中_________时期(图中数字表示), B处于____________期,此细胞的名称是____________;C细胞分裂后得到的子细胞名称为____________。
(3)若图乙中该生物体细胞中染色体数为20条,则一个细胞在6~7时期染色体数目为____________条,该生物体内染色体数目最多可以为_________条,8对应的时期表示_________过程。
【答案】(1) 减数分裂Ⅰ 同源染色体分离
(2) 有丝分裂后 11-12 减数第一次分裂后 初级卵母细胞 卵细胞和极体
(3) 20 40 受精作用
【分析】分析图甲:A细胞含同源染色体,且着丝点分裂,应处于有丝分裂后期;B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;C细胞不含同源染色体,且着丝点分裂,处于减数第二次分裂后期。分析图乙:图乙是该生物细胞核内染色体及DNA相对含量变化的曲线图,0~8表示减数分裂;8时刻表示受精作用;8~13表示有丝分裂。
【详解】(1)减数第一次分裂后期,由于同源染色体分离,分别进入不同的子细胞中,从而导致减数分裂产生的子细胞染色体数目减半。
(2)A细胞含同源染色体,且着丝点分裂,处于有丝分裂的后期,对应乙图中的11-12。B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,由于细胞质不均等分裂,该细胞为初级精母细胞。C细胞为次级精母细胞,产生的子细胞为第二极体和卵细胞。
(3)6~7时期为减数第二次分裂的后期,此时细胞中染色体数目与体细胞的染色体数目相等,即为20条。该生物体内当细胞处于有丝分裂的后期时染色体数目最多,为40条。乙图中8处染色体与DNA数量加倍的原因是发生受精作用。
【点睛】本题结合曲线图和细胞分裂图,考查细胞有丝分裂和减数分裂的相关知识,要求考生识记细胞有丝分裂和减数分裂不同时期的特点,掌握有丝分裂和减数分裂过程中染色体和DNA含量变化规律,能结合所学的知识准确判断各选项。
试卷第1页,共3页
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