第09讲 细胞分裂和变异及标记问题(3大核心速记+3层专练突破)(浙江专用)2027年高考生物一轮复习讲练测
2026-08-01
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3份
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49页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 生物的变异与育种 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.07 MB |
| 发布时间 | 2026-08-01 |
| 更新时间 | 2026-08-01 |
| 作者 | 生物略懂 |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-08-01 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59046715.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以“变异类型-分裂关系-标记规律”为主线,构建“概念辨析-模型建构-情境应用”三阶方法体系,强化生命观念与科学思维的专项突破。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|核心速记|3核心点|变异类型判断依据、分裂与变异关系分析、标记问题规律总结|从变异本质到分裂过程关联,再到标记问题模型推导|
|基础通关|16题|概念辨析(易位/互换等)、基础应用题解法|聚焦基础概念与分裂各时期特征的对应关系|
|重难应用|8题|情境分析、综合推导法|结合复杂情境整合分裂、变异与标记的跨模块知识|
|高考真题|7题|考向感知、真题解题技巧|紧扣浙江卷高频考点,强化真题命题逻辑与解法迁移|
内容正文:
第09讲 细胞分裂和变异及标记问题(浙江专用)
考情·精准定向
核心·主干速记
核心1 可遗传变异类型
核心2 细胞分裂和变异关系
核心3 细胞分裂和标记问题
专练·靶向攻关
浙江专练+全国视野
两年模拟·基础通关 & 一年重难·情境应用 & 高考真题·考向感知
考情·精准定向
考情概览
新课标要求
考题统计
1、结合细胞分裂模式图判断变异的类型及子细胞的基因型。
2、结合DNA半保留复制的特点分析细胞分裂过程中放射性标记的DNA、染色体数变化规律。
2026年浙江卷1月卷
2025年浙江卷6月卷
2024年 浙江卷6月卷
2024年 浙江卷1月卷
2021年 浙江卷6月卷
2019年 浙江卷4月卷
考情分析:
1.考查频次:每一年的选考卷基本会考查一道涉及分裂和变异、标记的相关问题,固定分值2分,基本考查内容减数分裂、有丝分裂中相关的变异类型的判断以及对子代细胞的影响,结合半保留复制内容考查放射性同为素标记的核DNA数和染色体数的变化规律,分值相对稳定,且难度非常大,综合性很强。
2.考查要点:减数分裂、有丝分裂和变异的关系;细胞分裂和半保留复制的联系。
3.命题情境:试题一般通过减数分裂和有丝分裂的模式图考查细胞分裂过程中相关物质含量的变化以及所处时期的判断;分析图示相关变异的类型;结合半保留复制内容考查分裂和染色体标记的相关问题。
备考策略
1.抓牢核心概念:有丝分裂和减数分裂、交叉互换和易位、基因突变和基因重组、DNA半保留复制、染色体数目变异。
2.构建知识网络:以 “细胞分裂过程中的物质变化规律”,“变异的类型——基因突变、基因重组和染色体畸变”“DNA半保留复制”为主线,分析有丝分裂和减数分裂过程中可能涉及的变异类型,通过放射性同位素标记研究细胞分裂过程中,标记的染色体数、核DNA数等的变化规律。
3.强化题型方法:
概念辨析题:准确区分易混概念,如有丝分裂和减数分裂、基因突变和交叉互换(基因重组)、易位和交叉互换。
功能应用题:牢记有丝分裂和减数分裂各时期的特征及对应时期的细胞模式图的区分,有丝分裂和减数分裂各时期物质变化的规律,减数分裂过程与基因突变、基因重组和染色体变异之间的联系。
核心·主干速记
核心1 可遗传变异的类型
1.基因突变
(1)概念:DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变。
(2)时间:主要发生于细胞分裂前的间期。
(3)结果:产生新基因,基因的数量和位置不变。
2.基因重组
(1)范围:主要是真核生物的有性生殖过程中。
(2)实质:控制不同性状的基因的重新组合。
(3)类型
①自由组合型:减数分裂Ⅰ的后期,位于非同源染色体上的非等位基因随非同源染色体的自由组合而发生重组(如图)。
②交换型:在减数分裂过程中的四分体时期(减数分裂Ⅰ前期),位于同源染色体上的等位基因有时会随着非姐妹染色单体之间的互换而发生交换,导致同源染色体上的非等位基因重组(如图)。
(4)基因重组的结果:产生新的基因型,导致重组性状出现。
3.染色体畸变
(1)染色体变异概念:生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化,称为染色体变异。
(2)染色体数目变异
①细胞内个别染色体的增加或减少,如唐氏综合征。
②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加或成套地减少。
③染色体结构变异
类型
图像
联会异常
实例
缺失
果蝇缺刻翅、猫叫综合征
重复
果蝇棒状眼
易位
果蝇花斑眼、人类慢性髓细胞性白血病
倒位
果蝇卷翅、人类9号染色体长臂倒位可导致习惯性流产
(3)结果
使排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变,而导致性状的变异。
核心2细胞分裂和变异关系
1.细胞分裂过程中基因突变和交叉互换的判断依据
(1)一定源自基因突变⇒
(2)一定源自互换⇒
(3)无任何提示,则上述两种情况都有可能。
2.细胞分裂过程中易位和交叉互换的判断依据
项目
易位
互换
图解
区
别
位置
发生于非同源染色体之间
发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间
原理
染色体结构变异
基因重组
观察
可在光学显微镜下观察到
在光学显微镜下观察不到
通过观察发生片段交换的染色体是同源染色体还是非同源染色体进行判断,若是同源染色体发生片段交换则为基因重组,若片段交换发生在非同源染色体之间,则为易位。
3.细胞分裂过程中染色体数目变异的判断依据
以性染色体数目异常个体的成因分析:
(1)XXX成因
(2)XYY成因
(3)XXY成因
核心3 细胞分裂和标记问题
1.有丝分裂中核DNA和染色体的标记情况分析
(1)过程分析
用15N标记细胞的DNA分子,然后将其放到含14N的培养液中进行两次有丝分裂,情况如图所示(以一对同源染色体为例):
(2) 规律总结
1个细胞经两次有丝分裂产生的4个子细胞中有2或3或4个细胞含有15N标记的染色体;每个子细胞含15N标记的染色体为0~2n条。
2.减数分裂中核DNA和染色体的标记情况分析
(1)过程分析
用15N标记细胞的DNA分子,然后将其放到含14N的培养液中进行正常减数分裂,情况如图所示(以一对同源染色体为例):
(2)规律总结
由图可以看出,减数分裂过程中细胞虽然连续分裂两次,但DNA只复制一次,所以四个子细胞中所有核DNA分子均由一条亲代DNA链和一条利用原料合成的子链组成,子细胞中所有染色体都含15N。
两年模拟·基础通关
1. 某草原鼠雄性个体的生殖细胞分裂时,出现了分裂异常的细胞,如图所示。已知只有一对同源染色体发生异常且只有一次异常,则该异常分裂导致的结果是( )
A.配子中出现同源染色体
B.减数分裂Ⅱ无法正常进行
C.产生的部分配子染色体数目成倍增加
D.子代细胞发生染色体结构变异
2.一个家庭中,父亲正常,母亲患血友病(伴X隐性遗传),婚后生了一个性染色体为XXY的正常儿子,产生这种变异最可能的亲本和时期分别是( )
A.父亲、减数第二次分裂后期
B.母亲、减数第二次分裂后期
C.母亲、减数第一次分裂后期
D.父亲、减数第一次分裂后期
3.若某雄性动物通过减数分裂形成了一个细胞甲,则图中①-④不属于该次减数分裂产生的细胞的是( )
A.①② B.②④ C.③④ D.②③
4.果蝇(BbDd)的正常体细胞中有8条染色体。下列关于果蝇减数分裂的叙述,正确的是( )
A.雌雄果蝇减数分裂Ⅰ后期,细胞中均存在8对同源染色体
B.一个精原细胞经减数分裂形成的精细胞至少有两种类型
C.雌果蝇减数分裂过程中不可能出现基因突变和染色体变异
D.雌雄果蝇减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数分裂Ⅱ
5.某个体基因型为AaBb,体内某个细胞在减数分裂过程中出现异常,如图。
下列叙述正确的是( )
A.该细胞来自雄性个体的生殖器官
B.该细胞处于减数第二次分裂后期
C.形成该细胞的过程中,同源染色体间发生了片段交换
D.该细胞最终产生的配子基因型可能是ABb、aBb、A或a
6.某动物基因型为MmNn,其处于分裂期的甲、乙细胞如图所示,其中乙为甲的子细胞,位点①代表某基因。甲所处时刻之后未发生突变,下列判断正确的是( )
A.甲中两对同源染色体均发生了互换
B.甲减数分裂形成的4个细胞的基因型有4种
C.乙可能为次级精母细胞或次级卵母细胞
D.乙中位点①代表的基因为m
7.在防治登革热研究中,某研究员将一只雄性埃及伊蚊(2n=6)的精原细胞置于含32P标记的培养液中完成减数分裂,取一个精子与未标记的卵细胞受精,让受精卵在未标记环境中发育。不考虑突变,下列叙述错误的是( )
A.减数分裂Ⅰ中期,每个四分体中均含有4个被标记的DNA分子
B.产生的4个精子均带标记,且细胞中均含有3条被标记的染色体
C.受精卵第一次有丝分裂后期,含32P的染色体数为3条
D.受精卵连续分裂两次后,含32P的子细胞最多只有2个
8.某精原细胞(染色体数2n=20)的核 DNA 双链均用32P标记后置于不含32P的培养液中培养,经过连续两次细胞分裂后得到 4 个子细胞。下列有关推断错误的是( )
A.若发生两次有丝分裂,第二次有丝分裂后期,1个细胞中被32P标记的染色体为20条
B.若先有丝分裂后减数分裂,减数第一次分裂后期,1个细胞中被32P标记的染色单体为20条
C.若第二次分裂后期细胞中含32P的核DNA 分子数为20个,则该精原细胞进行的一定是两次有丝分裂
D.若4个子细胞均被32P标记,则无法判断该精原细胞进行何种分裂方式
9.将果蝇(2n=8)的一个精原细胞全部核DNA分子双链用标记,置于不含的培养液中,经过连续两次分裂后产生4个子细胞。下列说法错误的是( )
A.若4个子细胞都含有被标记的染色体,则该细胞进行的是减数分裂
B.若4个子细胞中所有染色体都被标记,则4个子细胞遗传物质可以均不同
C.若两次分裂为有丝分裂,则产生的4个子细胞中被标记的染色体占全部的一半
D.若两次分裂为有丝分裂,则子细胞中被标记的染色体数可能为0~8条
10.将全部核DNA分子双链经32P标记的雄性动物精原细胞(染色体数2n=20)置于不含32P的培养液中培养,经过两次细胞分裂后产生了4个子细胞。下列有关推断错误的是( )
A.若发生两次有丝分裂,第二次有丝分裂后期,1个细胞中被32P标记的染色体为40条
B.若发生减数分裂,减数第二次分裂后期,1个细胞中被32P标记的染色体为20条
C.若先有丝分裂后减数分裂,减数第一次分裂后期,1个细胞中被32P标记的染色单体为20条
D.无论任何分裂方式,4个子细胞都可能含有32P放射性
11.某精原细胞 (2n=8) 的核 DNA 双链均用15N 标记后置于含14N 的培养基中培养,经过连续两次细胞分裂后(只考虑分裂方式),得到 4 个子细胞。下列相关说法错误的是( )
A.若进行有丝分裂,则含15N 染色体的子细胞的个数至少是 2 个
B.若细胞分裂过程中发生了基因的自由组合,产生的子细胞不可直接参与受精作用
C.若第二次分裂后期细胞中含14N 的 DNA 分子数为 8 个,则该精原细胞进行的是有丝分裂
D.若形成的所有子细胞中每条染色体都含15N,则该精原细胞进行的是减数分裂
12.镜检玉米花粉母细胞时,发现细胞内正在联会的两对非同源染色体呈异常的“十”字型结构如图所示(图中字母为染色体上的基因)。据此可推断( )
A.①和②、③和④是同源染色体
B.若图示为四分体时期,则该结构含8条染色单体,16条DNA单链
C.图中的变异类型是染色体易位,原因是同源染色体之间发生了片段交换
D.该细胞只能产生基因组成为AbH,aBh的配子
13.马蛔虫的体细胞有4条染色体,其体内某细胞(基因型为AaBb)的部分分裂过程如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.甲为初级精母细胞,减数分裂Ⅰ前期同源染色体联会形成2个四分体
B.乙中存在两对等位基因,均为基因重组的结果
C.丙处于减数分裂Ⅱ的后期,含有3个染色体组
D.该过程形成新的基因,发生了可遗传变异,为生物进化提供原材料
14.如图表示一个正在分裂的基因型为AAXBY的动物细胞,图示为染色体(用数字表示)及所带部分基因(用字母表示)情况。下列相关叙述错误的是( )
A.该图可表示有丝分裂前期,2号和4号染色体为同源染色体
B.该图细胞除2号染色体外其余染色体均含染色单体
C.该细胞仅发生同源染色体非姐妹染色单体间的互换不能出现1号染色体上的现象
D.若该细胞正常分裂至减数分裂Ⅱ后期,染色体数目与图中细胞相同
15.某动物卵原细胞可进行有丝分裂和一种特殊的“逆反”减数分裂(其特征是两次分裂的染色体行为顺序颠倒)。实验人员将两个双链均被放射性¹⁴C标记的基因A定点插入到一个卵原细胞中同一条染色体的两个末端,然后将该细胞转移到无放射性的培养液中进行培养,引发如图所示的系列分裂过程(仅示意部分染色体与子细胞),最终共形成8个子细胞。据此分析下列叙述正确的是( )
A.“逆反”减数分裂过程中,非同源染色体之间的自由组合发生在减数分裂Ⅰ
B.“逆反”减数分裂过程中,细胞中染色体数目的加倍发生在减数分裂Ⅱ
C.图示细胞①中,带有¹⁴C标记的DNA分子数量为1个
D.在最终形成的8个子细胞中,含有¹⁴C标记的子细胞最多不会超过2个
16.某二倍体XY型性别决定的生物(2n=18),将其一个精原细胞DNA全部用32P标记,在不含32P的培养液中培养,分裂过程中形成了甲、乙、丙、丁四个处于不同分裂时期的细胞。若分裂过程中细胞未出现染色体畸变,下列叙述正确的是( )
细胞
细胞甲
细胞乙
细胞丙
细胞丁
染色体组数(个)
2
1
2
4
遗传信息数(套)
4
2
2
4
含32P标记的染色体数(条)
18
9
10
18
A.细胞乙中同源染色体数是细胞甲同源染色体数的一半
B.细胞丙中含有32P的染色体可能有10种不同的形态
C.细胞甲中含有32P的染色单体数目可能与细胞丁相同
D.精原细胞在该培养液中至少经历了三次着丝粒分裂
一年重难·情境应用
1.某雄果蝇的基因型为AaXBY,用3种不同颜色的荧光素分别标记该果蝇一个精原细胞中的A、a、B基因,再检测一个精原细胞减数分裂过程中各时期细胞的荧光标记。检测到分裂进行到①②③时期的三个细胞中染色体、核DNA、染色单体的数量,结果如图。如果不考虑基因突变,下列判断错误的是( )
A.这个精原细胞的减数分裂过程中可能发生基因重组和染色体变异
B.①时期细胞中可出现3种颜色的6个荧光位点
C.②时期的某细胞中可能出现3种颜色的4个荧光位点
D.③时期的该细胞中荧光素的种类有0、1、2三种可能
2.下图为某细胞(基因型为AaBb,含4条染色体)的分裂示意图,①~⑧代表不同的细胞,不考虑基因突变和互换,下列叙述错误的是( )
A.细胞①中为初级卵母细胞
B.细胞②的DNA分子数可以是染色体数的2倍
C.细胞③有1个B和1个b
D.细胞⑥含有同源染色体
3.现建立“动物精原细胞(2n=4)有丝分裂和减数分裂过程”模型。将染色体DNA都被32P标记的1个精原细胞置于不含32P的培养液中正常培养,分裂为2个子细胞,其中1个子细胞发育为下图细胞①。细胞①和②的染色体组成如图所示,H/h、R/r是其中的两对基因。下列叙述错误的是( )
A.细胞①中含32P的核DNA分子数是4或5
B.细胞①的形成过程中发生了基因突变和基因重组
C.细胞④~⑦中含32P的核DNA分子数可能分别是2、1、1、0
D.该模型中动物精原细胞的基因型为HhRr或Hhrr
4.关于下列坐标曲线图的叙述错误的是( )
A.甲可以表示32P标记的DNA在不含32P的培养液中复制,过程中含32P的DNA的数量变化
B.乙可代表DNA一条单链发生碱基变化后,该DNA复制n次,子代中发生差错的DNA所占比例
C.丙可代表DNA双链中(G+C)/(A+T)与单链中(G+C)/(A+T)的关系
D.丁可以表示减数分裂过程中染色体的变化情况
5.蝗虫精巢中的精原细胞(2n=24)在体外培养条件下存在两种增殖路径:既可通过有丝分裂增殖为新的精原细胞,也可通过减数分裂产生精细胞。将精原细 胞置于含3H-脱氧核苷的培养液中培养,3H-脱氧核苷可掺入新合成的DNA链;经特殊显色处理后,双链均掺入3H-脱氧核苷的DNA区段显深色,仅单链掺入的显浅色,未掺入的不显色。现让一个精原细胞在此培养液中培养,最终形成了8个精细胞。下列叙述正确的是( )
A.精原细胞Ⅰ有丝分裂中期,细胞内浅色DNA与不显色DNA的数量比为1:1
B.形成的8个精细胞中,含浅色DNA与含深色DNA的精细胞数量之比为1:3
C.精原细胞Ⅱ减数分裂Ⅰ前期,每个四分体中深色DNA分子数量为4个
D.精原细胞ⅡDNA复制后,细胞内浅色DNA与深色DNA数量之比为1:1
6.某二倍体高等动物(2n=4)的一个基因型为AaBbCc的精原细胞(全部DNA被32P标记)在不含32P的培养液中经一次有丝分裂后,再减数分裂形成如图所示的1个细胞,图中仅标明部分基因。不考虑图示以外的其他变异,下列说法正确的是( )
A.该细胞的核DNA分子数为6个
B.形成该细胞的过程发生了互换
C.该细胞的核DNA分子含32P的有4个或5个
D.该细胞分裂形成的精子基因型为BbC、Aac、aBC、AbC四种
7.某二倍体动物细胞(2n=4,基因型为AaBb,且两对基因位于两对染色体上)DNA均被32P标记,置于无32P标记的培养基中培养。进行三次分裂过程中的部分细胞如下图所示。下列叙述错误的是( )
A.图中含有同源染色体的为细胞①②③
B.图示细胞出现的顺序为③①②④
C.细胞②产生的生殖细胞的基因型可能为AB和ab
D.细胞④中一半的染色体被32P标记
8.某家系中有一种单基因遗传病,人群中的发病率为1/10000,致病基因邻近片段有特异性序列分子标记1,正常基因对应位置为分子标记2。对该家系成员的两种特异性分子标记进行电泳检测,结果如图。不考虑X、Y染色体同源区段,下列相关叙述正确的是( )
A.该遗传病属于伴X染色体隐性遗传病
B.若Ⅱ-1与人群中某正常女性结婚,所生子女患病的概率是1/303
C.正常基因与分子标记2的遗传符合自由组合定律
D.Ⅱ-2电泳结果出现的原因一定是Ⅰ-1减数分裂发生了染色体片段的交换
高考真题·考向感知
1.(2026·浙江1月选考真题)减数分裂过程中,同源染色体间每发生1次交换会形成1个交叉。在某原始生殖细胞中,观察到一对结构异常的同源染色体,其中一条染色体的两端分别带有来自其他非同源染色体的片段。若这对同源染色体的非姐妹染色单体间发生1次交换,该细胞产生的配子组合为①②③④,如图所示。
若这对染色体的非姐妹染色单体间发生多次交换,下列叙述错误的是( )
A.交换2次产生的配子组合可能是①②③④
B.交换2次产生的配子组合可能是③③④④
C.交换3次产生的配子组合可能是①②③④
D.交换3次产生的配子组合不可能是①①②②
2.(2025·浙江6月选考真题)某二倍体雄性动物的基因型为AaBb,在其精原细胞有丝分裂增殖或减数分裂产生精子过程中,同源染色体的非姐妹染色单体之间可在如图所示的位点发生交叉互换。
下列叙述错误的是( )
A.若有丝分裂中发生交换,该细胞产生的子细胞基因型为 Aabb和AaBB
B.若有丝分裂中未发生交换,该细胞产生的子细胞基因型为AaBb
C.若减数分裂中发生交换,该细胞产生的精细胞基因型为AB、aB、Ab和ab
D.若减数分裂中未发生交换,该细胞产生的精细胞基因型为aB和 Ab
3.(2024·浙江6月选考真题)某二倍体动物(2n=4)精原细胞DNA中的P均为32P,精原细胞在不含32P的培养液中培养,其中1个精原细胞进行一次有丝分裂和减数第一次分裂后,产生甲~丁4个细胞。这些细胞的染色体和染色单体情况如下图所示。
不考虑染色体变异的情况下,下列叙述正确的是( )
A.该精原细胞经历了2次DNA复制和2次着丝粒分裂
B.4个细胞均处于减数第二次分裂前期,且均含有一个染色体组
C.形成细胞乙的过程发生了同源染色体的配对和交叉互换
D.4个细胞完成分裂形成8个细胞,可能有4个细胞不含32P
3.(2024·浙江1月选考真题)某精原细胞同源染色体中的一条发生倒位,如图甲。减数分裂过程中,由于染色体倒位,同源染色体联会时会形成倒位环,此时经常伴随同源染色体的交叉互换,如图乙。完成分裂后,若配子中出现染色体片段缺失,染色体上增加某个相同片段,则不能存活,而出现倒位的配子能存活。下列叙述正确的是( )
A.图甲发生了①至③区段的倒位
B.图乙细胞中II和III发生交叉互换
C.该精原细胞减数分裂时染色体有片段缺失
D.该精原细胞共产生了3种类型的可育雄配子
4.(2018·浙江4月选考真题)某二倍体高等动物(2n=6)雄性个体的基因型为AaBb,其体内某细胞处于细胞分裂某时期的示意图如下。下列叙述正确的是
A.形成该细胞过程中发生了基因突变和染色体畸变
B.该细胞含有3个四分体,6条染色体,12个DNA分子
C.该细胞每条染色体的着丝粒都连着两极发出的纺锤丝
D.该细胞分裂形成的配子的基因型为aBX、aBXA、AbY、bY
5.(2021·浙江6月选考真题)在 DNA 复制时,5-溴尿嘧啶脱氧核苷(BrdU)可作为原料,与腺嘌呤配对,掺入新合成的子链。用 Giemsa 染料对复制后的染色体进行染色,DNA分子的双链都含有 BrdU 的染色单体呈浅蓝色,只有一条链含有 BrdU 的染色单体呈深蓝色。现将植物根尖放在含有BrdU的培养液中培养,取根尖用 Giemsa 染料染色后,观察分生区细胞分裂中期染色体的着色情况。下列推测错误的是( )
A.第一个细胞周期的每条染色体的两条染色单体都呈深蓝色
B.第二个细胞周期的每条染色体的两条染色单体着色都不同
C.第三个细胞周期的细胞中染色单体着色不同的染色体均为1/4
D.根尖分生区细胞经过若干个细胞周期后,还能观察到深蓝色的染色单体
6.(2019·浙江4月选考真题)在含有BrdU的培养液中进行DNA复制时,BrdU会取代胸苷掺入到新合成的链中,形成BrdU标记链。当用某种荧光染料对复制后的染色体进行染色,发现含半标记DNA(一条链被标记)的染色单体发出明亮荧光,含全标记DNA(两条链均被标记)的染色单体荧光被抑制(无明亮荧光)。若将一个细胞置于含BrdU的培养液中,培养到第三个细胞周期的中期进行染色并观察。下列推测错误的是
A.1/2的染色体荧光被抑制 B.1/4的染色单体发出明亮荧光
C.全部DNA分子被BrdU标记 D.3/4的DNA单链被BrdU标记
7.(2017·浙江4月选考真题)若将处于G1期的胡萝卜愈伤组织细胞置于含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养液中,培养至第二次分裂中期。下列叙述正确的是( )
A.每条染色体中的两条染色单体均含3H
B.每个DNA分子的两条脱氧核苷酸链均含3H
C.每个DNA分子中均只有一条脱氧核苷酸链含3H
D.每条染色单体均只有一个DNA分子的两条脱氧核苷酸链含3H
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第09讲 细胞分裂和变异及标记问题(浙江专用)
考情·精准定向
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核心1 可遗传变异类型
核心2 细胞分裂和变异关系
核心3 细胞分裂和标记问题
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1、结合细胞分裂模式图判断变异的类型及子细胞的基因型。
2、结合DNA半保留复制的特点分析细胞分裂过程中放射性标记的DNA、染色体数变化规律。
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考情分析:
1.考查频次:每一年的选考卷基本会考查一道涉及分裂和变异、标记的相关问题,固定分值2分,基本考查内容减数分裂、有丝分裂中相关的变异类型的判断以及对子代细胞的影响,结合半保留复制内容考查放射性同为素标记的核DNA数和染色体数的变化规律,分值相对稳定,且难度非常大,综合性很强。
2.考查要点:减数分裂、有丝分裂和变异的关系;细胞分裂和半保留复制的联系。
3.命题情境:试题一般通过减数分裂和有丝分裂的模式图考查细胞分裂过程中相关物质含量的变化以及所处时期的判断;分析图示相关变异的类型;结合半保留复制内容考查分裂和染色体标记的相关问题。
备考策略
1.抓牢核心概念:有丝分裂和减数分裂、交叉互换和易位、基因突变和基因重组、DNA半保留复制、染色体数目变异。
2.构建知识网络:以 “细胞分裂过程中的物质变化规律”,“变异的类型——基因突变、基因重组和染色体畸变”“DNA半保留复制”为主线,分析有丝分裂和减数分裂过程中可能涉及的变异类型,通过放射性同位素标记研究细胞分裂过程中,标记的染色体数、核DNA数等的变化规律。
3.强化题型方法:
概念辨析题:准确区分易混概念,如有丝分裂和减数分裂、基因突变和交叉互换(基因重组)、易位和交叉互换。
功能应用题:牢记有丝分裂和减数分裂各时期的特征及对应时期的细胞模式图的区分,有丝分裂和减数分裂各时期物质变化的规律,减数分裂过程与基因突变、基因重组和染色体变异之间的联系。
核心·主干速记
核心1 可遗传变异的类型
1.基因突变
(1)概念:DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变。
(2)时间:主要发生于细胞分裂前的间期。
(3)结果:产生新基因,基因的数量和位置不变。
2.基因重组
(1)范围:主要是真核生物的有性生殖过程中。
(2)实质:控制不同性状的基因的重新组合。
(3)类型
①自由组合型:减数分裂Ⅰ的后期,位于非同源染色体上的非等位基因随非同源染色体的自由组合而发生重组(如图)。
②交换型:在减数分裂过程中的四分体时期(减数分裂Ⅰ前期),位于同源染色体上的等位基因有时会随着非姐妹染色单体之间的互换而发生交换,导致同源染色体上的非等位基因重组(如图)。
(4)基因重组的结果:产生新的基因型,导致重组性状出现。
3.染色体畸变
(1)染色体变异概念:生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化,称为染色体变异。
(2)染色体数目变异
①细胞内个别染色体的增加或减少,如唐氏综合征。
②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加或成套地减少。
③染色体结构变异
类型
图像
联会异常
实例
缺失
果蝇缺刻翅、猫叫综合征
重复
果蝇棒状眼
易位
果蝇花斑眼、人类慢性髓细胞性白血病
倒位
果蝇卷翅、人类9号染色体长臂倒位可导致习惯性流产
(3)结果
使排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变,而导致性状的变异。
核心2细胞分裂和变异关系
1.细胞分裂过程中基因突变和交叉互换的判断依据
(1)一定源自基因突变⇒
(2)一定源自互换⇒
(3)无任何提示,则上述两种情况都有可能。
2.细胞分裂过程中易位和交叉互换的判断依据
项目
易位
互换
图解
区
别
位置
发生于非同源染色体之间
发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间
原理
染色体结构变异
基因重组
观察
可在光学显微镜下观察到
在光学显微镜下观察不到
通过观察发生片段交换的染色体是同源染色体还是非同源染色体进行判断,若是同源染色体发生片段交换则为基因重组,若片段交换发生在非同源染色体之间,则为易位。
3.细胞分裂过程中染色体数目变异的判断依据
以性染色体数目异常个体的成因分析:
(1)XXX成因
(2)XYY成因
(3)XXY成因
核心3 细胞分裂和标记问题
1.有丝分裂中核DNA和染色体的标记情况分析
(1)过程分析
用15N标记细胞的DNA分子,然后将其放到含14N的培养液中进行两次有丝分裂,情况如图所示(以一对同源染色体为例):
(2) 规律总结
1个细胞经两次有丝分裂产生的4个子细胞中有2或3或4个细胞含有15N标记的染色体;每个子细胞含15N标记的染色体为0~2n条。
2.减数分裂中核DNA和染色体的标记情况分析
(1)过程分析
用15N标记细胞的DNA分子,然后将其放到含14N的培养液中进行正常减数分裂,情况如图所示(以一对同源染色体为例):
(2)规律总结
由图可以看出,减数分裂过程中细胞虽然连续分裂两次,但DNA只复制一次,所以四个子细胞中所有核DNA分子均由一条亲代DNA链和一条利用原料合成的子链组成,子细胞中所有染色体都含15N。
两年模拟·基础通关
1. 某草原鼠雄性个体的生殖细胞分裂时,出现了分裂异常的细胞,如图所示。已知只有一对同源染色体发生异常且只有一次异常,则该异常分裂导致的结果是( )
A.配子中出现同源染色体
B.减数分裂Ⅱ无法正常进行
C.产生的部分配子染色体数目成倍增加
D.子代细胞发生染色体结构变异
【答案】A
【详解】A、图示细胞中发生同源染色体分离过程,其中有一对同源染色体未正常分离,进而导致产生的两个次级精母细胞中染色体数目异常,一个染色体数目为3个,一个染色体数目为1个,其中含有3个染色体的次级精母细胞中含有同源染色体,因而其分裂产生的精子中含有同源染色体,A正确;
B、图示细胞在减数第一次分裂后期发生异常分裂,但在减数分裂Ⅱ可以正常进行分裂,B错误;
C、图示细胞分裂后产生的四个配子中,两个配子染色体数目为3个。两个配子染色体数目为1个,未出现部分配子染色体数目成倍增加的现象,C错误;
D、由于同源染色体未正常分离,产生的子代细胞发生了染色体数目变异,D错误。
2.一个家庭中,父亲正常,母亲患血友病(伴X隐性遗传),婚后生了一个性染色体为XXY的正常儿子,产生这种变异最可能的亲本和时期分别是( )
A.父亲、减数第二次分裂后期
B.母亲、减数第二次分裂后期
C.母亲、减数第一次分裂后期
D.父亲、减数第一次分裂后期
【答案】D
【详解】设血友病相关基因为H/h,血友病为伴X隐性遗传病:父亲正常,基因型为XHY;母亲患血友病,基因型为XhXh。该XXY的儿子表现正常,说明其一定携带正常显性基因XH,该基因只能来自父亲。若父亲减数第二次分裂后期异常,姐妹染色单体未分离,会产生基因型为XHXH或YY的精子,与母亲的Xh结合后子代为XHXHXh(性染色体为XXX)或XhYY(患血友病);若父亲减数第一次分裂后期X、Y同源染色体未分离,会产生基因型为XHY的精子,与母亲正常的Xh卵细胞结合,子代基因型为XHXhY,表现正常且性染色体组成为XXY;若母亲减数第一次分裂后期或减数第二次分裂后期异常,产生的是XhXh的卵细胞,与父亲的Y精子结合为XhXhY,ABC错误,D正确。
3.若某雄性动物通过减数分裂形成了一个细胞甲,则图中①-④不属于该次减数分裂产生的细胞的是( )
A.①② B.②④ C.③④ D.②③
【答案】B
【详解】A、①是该次减数分裂中另一个次级精母细胞产生的精细胞,属于该次分裂产物,②不属于,A不符合题意;
B、②细胞为白色长染色体+黑色短染色体,④细胞为黑色长染色体+白色短染色体,二者的非同源染色体组合不符合本次减数分裂的分离结果,均不属于该次分裂产生的细胞,B符合题意;
C、③是与甲来自同一个次级精母细胞的精细胞,属于该次分裂产物,④不属于,C不符合题意;
D、②不属于该次分裂产物,③属于该次分裂产物,D不符合题意。
4.果蝇(BbDd)的正常体细胞中有8条染色体。下列关于果蝇减数分裂的叙述,正确的是( )
A.雌雄果蝇减数分裂Ⅰ后期,细胞中均存在8对同源染色体
B.一个精原细胞经减数分裂形成的精细胞至少有两种类型
C.雌果蝇减数分裂过程中不可能出现基因突变和染色体变异
D.雌雄果蝇减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数分裂Ⅱ
【答案】B
【详解】A、果蝇正常体细胞含8条染色体,即4对同源染色体,减数分裂Ⅰ后期同源染色体尚未分离进入不同子细胞,细胞中染色体总数仍为8条,共4对同源染色体,并非8对,A错误;
B、该果蝇为杂合子(BbDd),不考虑突变和交叉互换时,一个精原细胞经减数分裂产生的4个精细胞两两相同,共2种类型;若发生交叉互换可产生4种类型,因此形成的精细胞至少有两种类型,B正确;
C、减数分裂间期DNA复制时可能发生基因突变,减数分裂过程中染色体分离异常或结构改变也会引发染色体变异,C错误;
D、减数分裂染色体数目减半的原因是减数分裂Ⅰ末期同源染色体分离并进入两个子细胞,因此数目减半发生在减数分裂Ⅰ,D错误。
5.某个体基因型为AaBb,体内某个细胞在减数分裂过程中出现异常,如图。
下列叙述正确的是( )
A.该细胞来自雄性个体的生殖器官
B.该细胞处于减数第二次分裂后期
C.形成该细胞的过程中,同源染色体间发生了片段交换
D.该细胞最终产生的配子基因型可能是ABb、aBb、A或a
【答案】C
【详解】A、该细胞细胞质不均等分裂,为初级卵母细胞的特征,应来自雌性个体的生殖器官,A错误;
B、该细胞正在发生同源染色体分离,处于减数第一次分裂后期,减数第二次分裂后期不存在同源染色体,B错误;
C、细胞在减数分裂Ⅰ前期发生了同源染色体中非姐妹染色单体的染色体互换,导致两条染色体的姐妹染色单体上均出现了A和a基因,C正确;
D、该细胞减数第一次分裂时B/b所在的同源染色体未分离,该细胞为初级卵母细胞,最终产生的配子基因型只是ABb或aBb或A或a一种,D错误。
6.某动物基因型为MmNn,其处于分裂期的甲、乙细胞如图所示,其中乙为甲的子细胞,位点①代表某基因。甲所处时刻之后未发生突变,下列判断正确的是( )
A.甲中两对同源染色体均发生了互换
B.甲减数分裂形成的4个细胞的基因型有4种
C.乙可能为次级精母细胞或次级卵母细胞
D.乙中位点①代表的基因为m
【答案】D
【详解】A、M/m所在的同源染色体中,仅一条染色体的姐妹染色单体存在等位基因M、m,另一条同源染色体的姐妹染色单体均为M,说明该对同源染色体未发生互换,发生了基因突变;N/n所在的同源染色体的两条染色体均携带等位基因N、n,发生了互换,A错误;
BC、甲处于减数第一次分裂后期,胞质不均等分裂,为雌性个体的初级卵母细胞,乙是减数第二次分裂后期且细胞质均等分裂的细胞,只能是第一极体(细胞体积更小,基因型应该是MmNn),甲的基因型为MMMmNNnn,乙图细胞(基因型是MmNn)分裂结束后是2个极体,基因型为mN和Mn,与乙图同时产生的次级卵母细胞的基因型为MMNn,分裂结束后产生的细胞的基因型为Mn、MN,所以甲减数分裂形成的4个细胞的基因型有3种,分别为mN、Mn、MN,BC错误;
D、乙的细胞质均等分裂,属于第一极体,是甲中分裂结束后,上面小一点细胞的子细胞,根据图甲中染色体上的基因情况可知,乙中位点①代表的基因为m,D正确。
7.在防治登革热研究中,某研究员将一只雄性埃及伊蚊(2n=6)的精原细胞置于含32P标记的培养液中完成减数分裂,取一个精子与未标记的卵细胞受精,让受精卵在未标记环境中发育。不考虑突变,下列叙述错误的是( )
A.减数分裂Ⅰ中期,每个四分体中均含有4个被标记的DNA分子
B.产生的4个精子均带标记,且细胞中均含有3条被标记的染色体
C.受精卵第一次有丝分裂后期,含32P的染色体数为3条
D.受精卵连续分裂两次后,含32P的子细胞最多只有2个
【答案】D
【详解】A、减数分裂前的间期DNA进行半保留复制,培养液含32P标记的原料,复制后每个DNA均有一条链带32P标记;减数分裂Ⅰ中期每个四分体包含1对同源染色体、4条染色单体、4个DNA分子,因此每个四分体的4个DNA均被标记,A正确;
B、减数分裂过程中染色体仅复制1次,细胞连续分裂2次,最终产生的精子染色体数为n=3,每条染色体的DNA均带有32P标记,因此4个精子均带标记,每个精子含3条被标记的染色体,B正确;
C、受精卵中3条染色体来自带标记的精子(每个DNA分子均有一条链带32P),3条来自未标记的卵细胞。在未标记环境中进行第一次有丝分裂,间期DNA复制后,来自精子的每条染色体的2个姐妹染色单体中仅1个带32P标记,来自卵细胞的染色体均无标记;有丝分裂后期着丝粒分裂,染色体数目加倍,共产生3条带32P的染色体,C正确;
D、初始来自精子的DNA共有3条32P单链,依据半保留复制特点,无论复制多少次,最多有3个DNA分子带32P标记;有丝分裂后期姐妹染色单体随机移向两极,这3个带标记的DNA可进入不同的子细胞,因此连续分裂两次后,含32P的子细胞最多可有3个,D错误。
8.某精原细胞(染色体数2n=20)的核 DNA 双链均用32P标记后置于不含32P的培养液中培养,经过连续两次细胞分裂后得到 4 个子细胞。下列有关推断错误的是( )
A.若发生两次有丝分裂,第二次有丝分裂后期,1个细胞中被32P标记的染色体为20条
B.若先有丝分裂后减数分裂,减数第一次分裂后期,1个细胞中被32P标记的染色单体为20条
C.若第二次分裂后期细胞中含32P的核DNA 分子数为20个,则该精原细胞进行的一定是两次有丝分裂
D.若4个子细胞均被32P标记,则无法判断该精原细胞进行何种分裂方式
【答案】C
【详解】A、DNA为半保留复制,第一次有丝分裂后子细胞的每个核DNA均为一条链含32P、一条链含31P。第二次有丝分裂间期复制后,每条染色体的2条染色单体中仅1条带32P标记,共20条带标记的染色单体;第二次有丝分裂后期着丝粒分裂,染色体数加倍为40条,其中被32P标记的染色体为20条,A正确;
B、先进行一次有丝分裂后,子细胞的每个核DNA均为一条链含32P、一条链含31P;随后减数分裂间期DNA复制,每条染色体的2条染色单体中仅1条带32P标记,共20条带标记的染色单体,减数第一次分裂后期着丝粒未分裂,细胞中被标记的染色单体仍为20条,B正确;
C、若进行减数分裂,减数第二次分裂后期着丝粒分裂,细胞中染色体数为20条,每条染色体的核DNA均含32P,即含32P的核DNA分子数也为20个,因此该情况也可能是减数分裂,并非一定是两次有丝分裂,C错误;
D、若为减数分裂,DNA仅复制一次、连续分裂两次,4个子细胞均含32P标记;若为两次有丝分裂,第二次有丝分裂后期含标记的染色体随机移向细胞两极,也可能出现4个子细胞均带标记的情况,因此无法判断分裂方式,D正确。
9.将果蝇(2n=8)的一个精原细胞全部核DNA分子双链用标记,置于不含的培养液中,经过连续两次分裂后产生4个子细胞。下列说法错误的是( )
A.若4个子细胞都含有被标记的染色体,则该细胞进行的是减数分裂
B.若4个子细胞中所有染色体都被标记,则4个子细胞遗传物质可以均不同
C.若两次分裂为有丝分裂,则产生的4个子细胞中被标记的染色体占全部的一半
D.若两次分裂为有丝分裂,则子细胞中被标记的染色体数可能为0~8条
【答案】A
【详解】A、若细胞进行两次有丝分裂,DNA复制两次,第一次有丝分裂两个子细胞的每条染色体的每个核DNA分子的一条链被32P标记,即细胞中每条染色体含有32P标记,第二次有丝分裂中期,2个细胞的每条染色体仅一条姐妹染色体单体含32P标记,第二次有丝分裂后期姐妹染色单体随机移向细胞两极,可出现4个子细胞均含有至少1条被标记的染色体的情况,因此不能仅依据4个子细胞都含标记染色体判断为减数分裂,A错误;
B、若4个子细胞中所有染色体都被标记,说明DNA仅复制1次,细胞进行的是减数分裂;减数分裂过程中可发生同源染色体非姐妹染色单体交叉互换、非同源染色体自由组合,可导致4个精细胞的遗传物质均不同,B正确;
C、初始被标记的DNA单链共16条(8个核DNA,每个含2条链),DNA为半保留复制,含的单链总数不变,每个带标记的DNA仅含1条链,因此两次有丝分裂后带标记的染色体共16条,4个子细胞总染色体数为条,标记染色体占全部的一半,C正确;
D、根据A项分析可知,两次有丝分裂中,第二次有丝分裂时每条染色体的两条姐妹染色单体仅1条带标记,即每个细胞中含有8条染色体,仅8条染色体单体含有32P标记,后期着丝粒分裂姐妹染色单体随机分配,因此子细胞中被标记的染色体数最少为0、最多为8条,范围是0~8条,D正确。
10.将全部核DNA分子双链经32P标记的雄性动物精原细胞(染色体数2n=20)置于不含32P的培养液中培养,经过两次细胞分裂后产生了4个子细胞。下列有关推断错误的是( )
A.若发生两次有丝分裂,第二次有丝分裂后期,1个细胞中被32P标记的染色体为40条
B.若发生减数分裂,减数第二次分裂后期,1个细胞中被32P标记的染色体为20条
C.若先有丝分裂后减数分裂,减数第一次分裂后期,1个细胞中被32P标记的染色单体为20条
D.无论任何分裂方式,4个子细胞都可能含有32P放射性
【答案】A
【详解】A、若发生两次有丝分裂,第一次有丝分裂产生的子细胞中,每条染色体的DNA均为一条链含32P、一条链含31P;第二次有丝分裂前DNA复制后,每条染色体仅1条染色单体的DNA含32P,第二次有丝分裂后期着丝粒分裂,细胞内共40条染色体,其中被32P标记的仅20条,A错误;
B、若发生减数分裂,DNA仅复制1次,复制后所有DNA均为一条链含32P、一条链含31P,所有染色单体都带标记;减数第二次分裂后期着丝粒分裂,细胞内染色体数暂时加倍为20条,全部带32P标记,B正确;
C、若先有丝分裂后减数分裂,有丝分裂产生的子细胞中每条染色体DNA均为一条链含32P、一条链含31P;减数分裂前DNA复制后,每条染色体仅1条染色单体带32P标记,减数第一次分裂后期细胞中有20条染色体、40条染色单体,其中被标记的染色单体为20条,C正确;
D、若为减数分裂,4个子细胞全部含32P;若为两次有丝分裂,第二次有丝分裂后期带标记的染色体可随机移向两极,可能出现4个子细胞都含32P的情况,因此无论哪种分裂方式,4个子细胞都可能含放射性,D正确。
11.某精原细胞 (2n=8) 的核 DNA 双链均用15N 标记后置于含14N 的培养基中培养,经过连续两次细胞分裂后(只考虑分裂方式),得到 4 个子细胞。下列相关说法错误的是( )
A.若进行有丝分裂,则含15N 染色体的子细胞的个数至少是 2 个
B.若细胞分裂过程中发生了基因的自由组合,产生的子细胞不可直接参与受精作用
C.若第二次分裂后期细胞中含14N 的 DNA 分子数为 8 个,则该精原细胞进行的是有丝分裂
D.若形成的所有子细胞中每条染色体都含15N,则该精原细胞进行的是减数分裂
【答案】C
【详解】A、若进行有丝分裂,第一次分裂后子细胞中每条染色体均含15N/14N杂合DNA;第二次分裂后期着丝粒分裂后,姐妹染色单体随机分配,含15N的染色体全部移向同一极,最少可分配至2个子细胞中, A正确;
B、基因自由组合发生在减数第一次分裂后期,此时产生的子细胞为次级精母细胞,需经减数第二次分裂形成精细胞,再经变形形成精子方可参与受精作用,不可直接参与受精,B正确;
C、第二次分裂有丝分裂后期含16条染色体,其中8条为15N/14N,8条为14N/14N,所以16条染色体都含14N,而减数分裂只复制一次,减数第一次分裂同源染色体分离后每个子细胞染色体均为15N/14N杂合DNA,着丝粒分裂后也为8条15N/14N,都含有14N,故DNA 分子数为 8 个的是减数分裂,C错误;
D、若所有子细胞每条染色体均含15N,说明DNA只复制一次、分裂两次,只能为减数分裂,有丝分裂第一次分裂后子细胞染色体均为15N/14N杂合DNA,则第二次分裂后可能出现部分染色体全含14N,D正确。
12.镜检玉米花粉母细胞时,发现细胞内正在联会的两对非同源染色体呈异常的“十”字型结构如图所示(图中字母为染色体上的基因)。据此可推断( )
A.①和②、③和④是同源染色体
B.若图示为四分体时期,则该结构含8条染色单体,16条DNA单链
C.图中的变异类型是染色体易位,原因是同源染色体之间发生了片段交换
D.该细胞只能产生基因组成为AbH,aBh的配子
【答案】B
【详解】A、该图是两对同源染色体发生相互易位后联会形成的十字结构,原本的同源染色体应为①和③、②和④,并非①和②、③和④,A错误;
B、该结构含4条染色体(两对同源),四分体时期染色体已完成复制,每条染色体含2条染色单体,共4×2=8条染色单体;每条染色单体含1个双链DNA,因此共8个DNA,8×2=16条DNA单链,B正确;
C、该变异属于染色体易位,但易位是非同源染色体之间发生片段交换,同源染色体之间交换片段属于基因重组,C错误;
D、减数分裂时不同的分离方式可产生4种配子,并非只能产生题目所述的2种配子,D错误。
13.马蛔虫的体细胞有4条染色体,其体内某细胞(基因型为AaBb)的部分分裂过程如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.甲为初级精母细胞,减数分裂Ⅰ前期同源染色体联会形成2个四分体
B.乙中存在两对等位基因,均为基因重组的结果
C.丙处于减数分裂Ⅱ的后期,含有3个染色体组
D.该过程形成新的基因,发生了可遗传变异,为生物进化提供原材料
【答案】A
【详解】A、根据乙和丙两个细胞均为细胞质均等分裂,可知甲为初级精母细胞,为减数第一次分裂的前期,同源染色体联会形成四分体,每对同源染色体可形成1个四分体,故图中两对同源染色体可形成2个四分体,A正确;
B、乙中存在两对等位基因,根据颜色判断,A和a是减数分裂Ⅰ前期同源染色体的非姐妹染色单体互换的结果,属于基因重组,B和b根据颜色判断应是由基因突变得到隐性等位基因b,属于基因突变,B错误;
C、丙处于减数分裂Ⅱ的后期,此时姐妹染色单体分离,染色体数目暂时加倍,含有2个染色体组,C错误;
D、减数分裂中基因重组和基因突变均属于可遗传变异,基因重组形成新基因型,不形成新基因,可为生物进化提供原材料,D错误。
14.如图表示一个正在分裂的基因型为AAXBY的动物细胞,图示为染色体(用数字表示)及所带部分基因(用字母表示)情况。下列相关叙述错误的是( )
A.该图可表示有丝分裂前期,2号和4号染色体为同源染色体
B.该图细胞除2号染色体外其余染色体均含染色单体
C.该细胞仅发生同源染色体非姐妹染色单体间的互换不能出现1号染色体上的现象
D.若该细胞正常分裂至减数分裂Ⅱ后期,染色体数目与图中细胞相同
【答案】B
【详解】A、分析图可知,1和3是一对同源染色体,2号和4号染色体为另一对同源染色体(X和Y染色体),该时期染色体散乱排布,没有出现联会配对现象,可表示有丝分裂前期细胞,A正确;
B、2号染色体为端着丝粒染色体,该图细胞中的所有染色体均含染色单体,B错误;
C、由于细胞的基因型为AAXBY,因此1号染色体上a的来源是基因突变的结果,该细胞仅发生同源染色体非姐妹染色单体间的互换不能出现1号染色体上的现象,C正确;
D、若该细胞正常分裂至减数第二次分裂后期,由于减数第一次分裂完成后染色体数目减半,在减数第二次分裂后期,着丝粒分裂,染色体数目暂时加倍,与体细胞中染色体数目一致,也与图中细胞染色体数目相同,D正确。
15.某动物卵原细胞可进行有丝分裂和一种特殊的“逆反”减数分裂(其特征是两次分裂的染色体行为顺序颠倒)。实验人员将两个双链均被放射性¹⁴C标记的基因A定点插入到一个卵原细胞中同一条染色体的两个末端,然后将该细胞转移到无放射性的培养液中进行培养,引发如图所示的系列分裂过程(仅示意部分染色体与子细胞),最终共形成8个子细胞。据此分析下列叙述正确的是( )
A.“逆反”减数分裂过程中,非同源染色体之间的自由组合发生在减数分裂Ⅰ
B.“逆反”减数分裂过程中,细胞中染色体数目的加倍发生在减数分裂Ⅱ
C.图示细胞①中,带有¹⁴C标记的DNA分子数量为1个
D.在最终形成的8个子细胞中,含有¹⁴C标记的子细胞最多不会超过2个
【答案】C
【详解】A、据题图可知,“逆反”减数分裂时,姐妹染色单体在减数分裂Ⅰ分离,同源染色体在减数分裂Ⅱ分离,非同源染色体的自由组合发生于减数分裂Ⅱ,A错误;
B、由图可知,染色体着丝粒分裂于减数分裂Ⅰ,因此染色体数目加倍发生在减数分裂Ⅰ,B错误;
C、由图可知,双链均被14C标记的基因A分别插入一个卵原细胞的一条染色体的两端后,置于不含放射性元素的培养液中完成一次有丝分裂后,两个卵原细胞中均含一个被14C标记一条链的DNA分子(图中白色染色体);在减数分裂Ⅰ之前的间期,该DNA分子在不含放射性的培养液中复制一次后,所在染色体的两条姐妹染色单体,只有其中一条染色单体的两端含有放射性,即图中纯白色的染色单体或该染色体上的另一条染色单体含有放射性。在减数分裂Ⅰ前期联会,发生染色体互换后,若纯白色染色单体含有放射性,则细胞①中只有1个被标记的DNA分子,位于图中纯白色染色体上。若图中与纯白色染色单体所在同一条染色体的另一条染色单体上含有放射性,则经染色体互换,互换后的两条染色单体均含放射性,但进入细胞①的只有其中一条子染色体,因此细胞①中也只含一个被标记的DNA分子,C正确;
D、由C选项分析可知,若图中与纯白色染色单体所在同一条染色体的另一条染色单体上含有放射性,则经染色体互换,互换后的两条染色单体均含放射性,该细胞减数分裂完成后形成的4个子细胞中最多2个子细胞含有14C标记,但经有丝分裂形成的另一个卵原细胞也可发生相同的过程,因此在最终形成的8个子细胞中,至多有4个子细胞含有14C标记,D错误。
16.某二倍体XY型性别决定的生物(2n=18),将其一个精原细胞DNA全部用32P标记,在不含32P的培养液中培养,分裂过程中形成了甲、乙、丙、丁四个处于不同分裂时期的细胞。若分裂过程中细胞未出现染色体畸变,下列叙述正确的是( )
细胞
细胞甲
细胞乙
细胞丙
细胞丁
染色体组数(个)
2
1
2
4
遗传信息数(套)
4
2
2
4
含32P标记的染色体数(条)
18
9
10
18
A.细胞乙中同源染色体数是细胞甲同源染色体数的一半
B.细胞丙中含有32P的染色体可能有10种不同的形态
C.细胞甲中含有32P的染色单体数目可能与细胞丁相同
D.精原细胞在该培养液中至少经历了三次着丝粒分裂
【答案】D
【详解】A、根据细胞分裂过程中染色体行为和DNA标记分布,结合表格数据,细胞甲、乙、丙、丁分别对应不同分裂时期:细胞甲为初级精母细胞(DNA复制后),细胞乙为次级精母细胞,细胞丙为有丝分裂子细胞(二倍体,DNA未复制),细胞丁为有丝分裂后期细胞。因此细胞乙(次级精母细胞)中无同源染色体,细胞甲(初级精母细胞)中有9对同源染色体,二者数量不满足一半关系,A不符合题意;
B、细胞丙(二倍体细胞)中染色体形态最多有9种(因2n=18),不可能有10种不同形态,B不符合题意;
C、细胞甲(初级精母细胞)中含³²P的染色单体有18条(每条染色体一条标记单体),细胞丁(有丝分裂后期)无染色单体(着丝粒已分裂),二者数目不同,C不符合题意;
D、结合表格数据可知:精原细胞在培养液中经历了有丝分裂和减数分裂,那么精原细胞在培养液中先进行一次有丝分裂(经历一次着丝粒分裂),产生的子细胞再进行减数分裂(两个次级精母细胞各经历一次减数第二次分裂的着丝粒分裂),共至少三次着丝粒分裂,D符合题意。
故选D。
一年重难·情境应用
1.某雄果蝇的基因型为AaXBY,用3种不同颜色的荧光素分别标记该果蝇一个精原细胞中的A、a、B基因,再检测一个精原细胞减数分裂过程中各时期细胞的荧光标记。检测到分裂进行到①②③时期的三个细胞中染色体、核DNA、染色单体的数量,结果如图。如果不考虑基因突变,下列判断错误的是( )
A.这个精原细胞的减数分裂过程中可能发生基因重组和染色体变异
B.①时期细胞中可出现3种颜色的6个荧光位点
C.②时期的某细胞中可能出现3种颜色的4个荧光位点
D.③时期的该细胞中荧光素的种类有0、1、2三种可能
【答案】D
【详解】A、在减数分裂过程中,减数分裂Ⅰ易发生基因重组、减数分裂Ⅰ、Ⅱ都能发生染色体变异,故这个精原细胞的减数分裂过程中可能发生基因重组和染色体变异,A正确;
B、果蝇的体细胞中有8条染色体,①时期核DNA和染色单体数量为16,染色体数为8,可表示减数分裂Ⅰ,此时精原细胞经过了DNA复制,细胞中含有2个A基因,2个a基因和2个B基因,故细胞中可出现3种颜色的6个荧光位点,B正确;
C、②时期含有染色单体,细胞中染色体数减半,可表示减数分裂Ⅱ前期、中期,若①时期A、a基因所在的染色体互换,可导致②时期的细胞含有A、a基因,由于性染色体与A、a基因所在染色体自由组合,则②时期的某个细胞中可能含有AaXBXB、AaYY;所以此时期某个细胞中可出现3种颜色的4个荧光位点(AaXBXB),C正确;
D、③时期的细胞中不含染色单体,染色体数大于4条,为精细胞,由于②时期的染色体数正常,所以应为减数分裂Ⅱ异常,若不发生互换,则精细胞的基因型可能为AAXB、AAY、aaXB、aaY、AXBXB、aXBXB、AYY、aYY,若发生互换,则精细胞的基因型还可能为AaXB、AaY,所以③时期的这个精细胞中荧光素的种类有1、2、3共三种可能,D错误。
2.下图为某细胞(基因型为AaBb,含4条染色体)的分裂示意图,①~⑧代表不同的细胞,不考虑基因突变和互换,下列叙述错误的是( )
A.细胞①中为初级卵母细胞
B.细胞②的DNA分子数可以是染色体数的2倍
C.细胞③有1个B和1个b
D.细胞⑥含有同源染色体
【答案】C
【详解】A.细胞①不均等分裂产生次级卵母细胞和第一极体为初级卵母细胞,A正确;
B.细胞②为第一极体,前、中期存在一条染色体上有两个DNA分子,B正确;
C.根据卵细胞的染色体组成,可以推测在减数分裂Ⅰ过程中,B、b所在的一对同源染色体没有分开,细胞③应有2个B和2个b,C错误;
D.细胞⑥和卵细胞都是由细胞③分裂形成的,染色体组成应该是一样的,因此会含有同源染色体(B、b所在的一对同源染色体),D正确。
3.现建立“动物精原细胞(2n=4)有丝分裂和减数分裂过程”模型。将染色体DNA都被32P标记的1个精原细胞置于不含32P的培养液中正常培养,分裂为2个子细胞,其中1个子细胞发育为下图细胞①。细胞①和②的染色体组成如图所示,H/h、R/r是其中的两对基因。下列叙述错误的是( )
A.细胞①中含32P的核DNA分子数是4或5
B.细胞①的形成过程中发生了基因突变和基因重组
C.细胞④~⑦中含32P的核DNA分子数可能分别是2、1、1、0
D.该模型中动物精原细胞的基因型为HhRr或Hhrr
【答案】C
【详解】A、细胞①是由染色体DNA都被32P标记的1个精原细胞置于不含32P的培养液中正常培养,经有丝分裂形成的,根据DNA分子半保留复制,一个精原细胞(DNA中的P都含有32P,在不含32P的培养液中正常培养,经过一次有丝分裂产生的子细胞中每条染色体中的DNA分子一条链含有32P,另一条链不含32P,该子细胞经过减数第一次分裂前的间期复制,形成的细胞①中。每条染色体只有一条染色单体的DNA分子一条链中含32P,共四条染色单体含32P。所以含32P的核DNA分子数是4,若细胞①发生互换,则含32P的核DNA分子数是5,A正确;
B、据图可知:细胞①形成过程中,R/r的出现属于基因突变,且姐妹染色单体上出现H、h是发生了互换,即发生了基因重组,B正确;
C、如果细胞②的H和R所在染色体含有32P,且细胞②中h所在染色体含有32P,则r在染色体不含有32P,因此形成的细胞④含有32P的核DNA分子数为2个,形成的细胞⑤含有32P的核DNA分子数为1个,由于细胞③的基因型为Hhrr(h为互换的片段),h所在的染色体与其中一个r所在染色体含有32P(H和另一个r所在染色体不含32P),如果含有32P的2条染色体不在同一极,则形成的细胞⑥和⑦都含32P的核DNA分子数为1个。即细胞④~⑦中含32P的核DNA分子数可能分别是2、1、1、1;如果含有32P的2条染色体在同一极,则形成的细胞⑥和⑦都含32P的核DNA分子数为2、0个,即细胞④~⑦中含32P的核DNA分子数可能分别是2、1、2、0,C错误;
D、据图可知:①细胞发生了H和h的互换(基因重组),且发生了R、r的基因突变,该模型中动物精原细胞的基因型为HhRr或Hhrr,D正确。
4.关于下列坐标曲线图的叙述错误的是( )
A.甲可以表示32P标记的DNA在不含32P的培养液中复制,过程中含32P的DNA的数量变化
B.乙可代表DNA一条单链发生碱基变化后,该DNA复制n次,子代中发生差错的DNA所占比例
C.丙可代表DNA双链中(G+C)/(A+T)与单链中(G+C)/(A+T)的关系
D.丁可以表示减数分裂过程中染色体的变化情况
【答案】D
【详解】A、DNA复制为半保留复制,噬菌体侵染大肠杆菌实验中T2噬菌体的DNA被32P标记,大肠杆菌中不含32P,所以不管释放出的子代噬菌体有多少个,最终含32P的噬菌体数最多只会是最初被标记的噬菌体数的两倍,A正确;
B、DNA复制时两条单链都能作为模板,若一条单链碱基发生了变化,复制的结果是子代DNA一个正常、一个突变;以后继续复制,突变的DNA复制的子代都是突变的,正常的DNA复制的子代都是正常的,故子代中突变DNA所占比例为1/2,B正确;
C、DNA两条链之间A-T、G-C配对,即A1=T2、T1=A2、G1=C2、G2=C1,所以(G+C)/(A+T)=(G1+G2+C1+C2)/(A1+A2+T1+T2)=(G1+C1)/(A1+T1),C正确;
D、减数第一次分裂前的间期,染色体复制形成姐妹染色单体,两个姐妹染色单体由一个着丝粒相连,染色体数目不变;减数第一次分裂后期同源染色体分离,导致形成的次级性母细胞中染色体数目减半;减数第二次分裂后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开形成子染色体,染色体数目暂时加倍;减数第二次分裂结束,一个细胞分裂成两个细胞,染色体数目减半,与图示不符,D错误。
5.蝗虫精巢中的精原细胞(2n=24)在体外培养条件下存在两种增殖路径:既可通过有丝分裂增殖为新的精原细胞,也可通过减数分裂产生精细胞。将精原细 胞置于含3H-脱氧核苷的培养液中培养,3H-脱氧核苷可掺入新合成的DNA链;经特殊显色处理后,双链均掺入3H-脱氧核苷的DNA区段显深色,仅单链掺入的显浅色,未掺入的不显色。现让一个精原细胞在此培养液中培养,最终形成了8个精细胞。下列叙述正确的是( )
A.精原细胞Ⅰ有丝分裂中期,细胞内浅色DNA与不显色DNA的数量比为1:1
B.形成的8个精细胞中,含浅色DNA与含深色DNA的精细胞数量之比为1:3
C.精原细胞Ⅱ减数分裂Ⅰ前期,每个四分体中深色DNA分子数量为4个
D.精原细胞ⅡDNA复制后,细胞内浅色DNA与深色DNA数量之比为1:1
【答案】D
【详解】A、精原细胞I进行有丝分裂时,DNA复制一次,每个DNA分子都由一条母链和一条被3H标记的子链组成,每个DNA分子都显浅色,A错误;
B、每个精原细胞Ⅱ经减数分裂Ⅰ产生的每个次级精母细胞,其中期的染色体都含有一个显深色的染色单体和一个显浅色的染色单体,减数分裂Ⅱ的后期,显深色染色单体和显浅色染色单体移向哪一极是随机的,因此,每个精细胞都有可能含有显深色的DNA和显浅色的DNA,B错误;
CD、精原细胞Ⅱ的每个DNA都由一条母链和一条被3H标记的子链组成,复制后每条染色体上的两个姐妹染色单体的DNA,一个由一条母链和一条被3H标记的子链组成(染色显浅色),一个由两条被3H标记的DNA组成(染色显深色),每个四分体的4个DNA分子都有两个DNA分子显深色、两个DNA分子显浅色,细胞内浅色DNA与深色DNA数量之比为1:1。C错误,D正确。
6.某二倍体高等动物(2n=4)的一个基因型为AaBbCc的精原细胞(全部DNA被32P标记)在不含32P的培养液中经一次有丝分裂后,再减数分裂形成如图所示的1个细胞,图中仅标明部分基因。不考虑图示以外的其他变异,下列说法正确的是( )
A.该细胞的核DNA分子数为6个
B.形成该细胞的过程发生了互换
C.该细胞的核DNA分子含32P的有4个或5个
D.该细胞分裂形成的精子基因型为BbC、Aac、aBC、AbC四种
【答案】C
【详解】A、该细胞中有4条染色体,8个核DNA分子,A错误;
B、由图可知,细胞中非同源染色体发生片段交换属于染色体变异中的易位,B错误;
C、一个精原细胞(DNA 被32P 全部标记)在不含32P 的培养液中经一次有丝分裂后,再减数分裂,所以DNA复制两次,根据DNA半保留复制的特点,减数分裂染色体复制后有一半染色单体被标记,图示细胞由于发生了易位,不清楚交换片段的DNA标记情况,所以该细胞的核 DNA 分子含 32P 的有 4 个(易位部分不含32P)或 5 个(易位部分b含32P),C正确;
D、由图可知,该细胞的子细胞为abBBCC和AAabcc,所以该细胞分裂形成的精子基因型为 BbC、aBC、Aac 、Abc四种,D错误。
7.某二倍体动物细胞(2n=4,基因型为AaBb,且两对基因位于两对染色体上)DNA均被32P标记,置于无32P标记的培养基中培养。进行三次分裂过程中的部分细胞如下图所示。下列叙述错误的是( )
A.图中含有同源染色体的为细胞①②③
B.图示细胞出现的顺序为③①②④
C.细胞②产生的生殖细胞的基因型可能为AB和ab
D.细胞④中一半的染色体被32P标记
【答案】C
【详解】A、细胞①中,同源染色体联会形成四分体,处于减数第一次分裂前期,有同源染色体;细胞②中,同源染色体分离,细胞质不均等分裂,处于减数第一次分裂后期(初级卵母细胞),有同源染色体; 细胞③中,着丝粒分裂,染色体数为8(2n=4),有同源染色体,处于有丝分裂后期; 细胞④中,着丝粒分裂,无同源染色体,减数第二次分裂后期(次级卵母细胞),所以图中含有同源染色体的为①②③,A正确;
B、原始生殖细胞先经有丝分裂增殖,再进行减数分裂,分裂顺序为:有丝分裂后期(③)→减数第一次分裂前期(①)→减数第一次分裂后期(②)→减数第二次分裂后期(④),B正确;
C、细胞②为初级卵母细胞,同源染色体分离的同时,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,所以细胞②产生的次级卵母细胞的类型可能为AABB或aabb或AAbb或aaBB,次级卵母细胞经过减数第二次分裂,产生的生殖细胞(卵细胞)可能为AB或ab或Ab或aB,C错误;
D、DNA复制为半保留复制,所以原始生殖细胞(卵原细胞)经过有丝分裂后,产生的卵原细胞中所有的染色体均含有32P,染色体未复制前,每条染色体上含有1个DNA,一条脱氧核苷酸链上含有32P,一条脱氧核苷酸链上不含有32P,染色体复制后,每条染色体上含有2个DNA,只有一条脱氧核苷酸链上(在一条染色单体上)含有32P,三条脱氧核苷酸链不含32P,在减数第二次分裂后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,所以细胞④中一半的染色体被32P标记,D正确。
8.某家系中有一种单基因遗传病,人群中的发病率为1/10000,致病基因邻近片段有特异性序列分子标记1,正常基因对应位置为分子标记2。对该家系成员的两种特异性分子标记进行电泳检测,结果如图。不考虑X、Y染色体同源区段,下列相关叙述正确的是( )
A.该遗传病属于伴X染色体隐性遗传病
B.若Ⅱ-1与人群中某正常女性结婚,所生子女患病的概率是1/303
C.正常基因与分子标记2的遗传符合自由组合定律
D.Ⅱ-2电泳结果出现的原因一定是Ⅰ-1减数分裂发生了染色体片段的交换
【答案】B
【详解】A、根据图示信息可知,第Ⅰ代双亲没有患病,子代女儿患病,说明是常染色体隐性遗传病,A错误;
B、假设该遗传病由基因A/a控制,则Ⅰ-1和Ⅰ-2的基因型均为Aa,Ⅱ-1的基因型为1/3AA、2/3Aa。人群中的发病率为1/10000,即aa为1/10000,可知a为1/100,A为99/100,根据遗传平衡公式,可求出人群中某正常女性的基因型为Aa的概率为:2Aa/(A2+2Aa)=2a/(A+2a)=2/101,Ⅱ-1与人群中某正常女性婚配,生患病孩子的概率为2/3×2/101×1/4=1/303,B正确;
C、正常基因与分子标记2在同一条染色体上,不符合自由组合定律,C错误;
D、根据题意可知,致病基因和分子标记1在同一条染色体上,Ⅱ-2患病,只含有致病基因,本应只和分子标记1在一起,结果显示致病基因和分子标记2在一起,可能原因是Ⅰ-1或Ⅰ-2减数分裂过程中发生过染色体片段的交换,D错误。
高考真题·考向感知
1.(2026·浙江1月选考真题)减数分裂过程中,同源染色体间每发生1次交换会形成1个交叉。在某原始生殖细胞中,观察到一对结构异常的同源染色体,其中一条染色体的两端分别带有来自其他非同源染色体的片段。若这对同源染色体的非姐妹染色单体间发生1次交换,该细胞产生的配子组合为①②③④,如图所示。
若这对染色体的非姐妹染色单体间发生多次交换,下列叙述错误的是( )
A.交换2次产生的配子组合可能是①②③④
B.交换2次产生的配子组合可能是③③④④
C.交换3次产生的配子组合可能是①②③④
D.交换3次产生的配子组合不可能是①①②②
【答案】D
【详解】A、交换2次时,若两次交换在不同位置,可能产生与1次交换类似的配子组合(①②③④),A正确;
B、交换2次时,若两次交换在相同片段,可能使两条染色单体均重组为③④类型,从而产生配子组合③③④④,B正确;
C、交换3次(奇数次)的重组效果与1次交换类似,可产生配子组合①②③④,C正确;
D、交换3次时,理论上可以通过特定的交换位置(非深色位置),使配子组合恢复为原始类型①①②②(例如3次交换相互抵消重组效应),D错误。
故选D。
2.(2025·浙江6月选考真题)某二倍体雄性动物的基因型为AaBb,在其精原细胞有丝分裂增殖或减数分裂产生精子过程中,同源染色体的非姐妹染色单体之间可在如图所示的位点发生交叉互换。
下列叙述错误的是( )
A.若有丝分裂中发生交换,该细胞产生的子细胞基因型为 Aabb和AaBB
B.若有丝分裂中未发生交换,该细胞产生的子细胞基因型为AaBb
C.若减数分裂中发生交换,该细胞产生的精细胞基因型为AB、aB、Ab和ab
D.若减数分裂中未发生交换,该细胞产生的精细胞基因型为aB和 Ab
【答案】A
【详解】A、有丝分裂过程中,若发生如图所示的交叉互换,两条染色体的基因情况为aB/ab和AB/Ab,后期着丝粒分裂可能产生AaBB(aB+AB)、Aabb(ab+Ab)的子细胞或者2个AaBb子细胞(aB+Ab和ab+AB),A错误;
B、有丝分裂中未发生交换,精原细胞进行有丝分裂,遗传物质精确复制后平均分配到两个子细胞中,该细胞产生的子细胞基因型与亲代细胞相同,为AaBb,B正确;
C、若减数分裂中发生交换,两条染色体的基因情况为aB/ab和AB/Ab,经过减数第一次分裂同源染色体分离,减数第二次分裂姐妹染色单体分离,该细胞会产生四种精细胞,基因型为AB、aB、Ab和ab,C正确;
D、若减数分裂中未发生交换,两对等位基因连锁,位于一对同源染色体上,AaBb的精原细胞产生的精细胞基因型为aB、Ab,D正确。
故选A。
3.(2024·浙江6月选考真题)某二倍体动物(2n=4)精原细胞DNA中的P均为32P,精原细胞在不含32P的培养液中培养,其中1个精原细胞进行一次有丝分裂和减数第一次分裂后,产生甲~丁4个细胞。这些细胞的染色体和染色单体情况如下图所示。
不考虑染色体变异的情况下,下列叙述正确的是( )
A.该精原细胞经历了2次DNA复制和2次着丝粒分裂
B.4个细胞均处于减数第二次分裂前期,且均含有一个染色体组
C.形成细胞乙的过程发生了同源染色体的配对和交叉互换
D.4个细胞完成分裂形成8个细胞,可能有4个细胞不含32P
【答案】C
【详解】A、图中的细胞是一个精原细胞进行一次有丝分裂和减数第一次分裂后产生的,据图所示,这些细胞含有染色单体,说明着丝粒没有分裂,因此该精原细胞2次DNA复制,1次着丝粒分裂,A错误;
B、题干叙述明确表示减数第一次分裂已经完成,因此只可能处于减数第二次分裂前期或中期,且均含有一个染色体组,B错误;
C、精原细胞进行一次有丝分裂后,产生的子细胞每个DNA上有一条链含有32P,减数分裂完成复制后,每条染色体上有1个单体含有32P,另一个单体不含32P,减数第一次分裂结束,每个细胞中应该含有2条染色体,四个染色单体,其中有两个单体含有放射性,但乙细胞含有3个染色单体含有放射性,原因是形成乙的过程中发生了同源染色体的配对和交叉互换,C正确;
D、甲、丙、丁完成减数第二次分裂至少产生3个含32P的细胞,乙细胞有3个单体含有32P,完成减数第二次分裂产生的2个细胞都含有32P,因此4个细胞完成分裂形成8个细胞,至多有3个细胞不含32P,D错误。
故选C。
3.(2024·浙江1月选考真题)某精原细胞同源染色体中的一条发生倒位,如图甲。减数分裂过程中,由于染色体倒位,同源染色体联会时会形成倒位环,此时经常伴随同源染色体的交叉互换,如图乙。完成分裂后,若配子中出现染色体片段缺失,染色体上增加某个相同片段,则不能存活,而出现倒位的配子能存活。下列叙述正确的是( )
A.图甲发生了①至③区段的倒位
B.图乙细胞中II和III发生交叉互换
C.该精原细胞减数分裂时染色体有片段缺失
D.该精原细胞共产生了3种类型的可育雄配子
【答案】C
【详解】A、由图甲可知是bcd 发生了倒位,因此是①到④区段发生倒位,A错误;
B、图乙可知,细胞中染色单体Ⅱ和IV发生了交叉互换,B错误;
CD、题干可知,配子中出现染色体片段缺失或重复,则不能存活,出现倒位的配子能存活,经过倒位后交叉互换,可能会形成四个配子为:ABCDE(正常)、adcbe(倒位但能存活)、ABcda(缺失了e,不能存活)、ebCDE(缺失了A,不能存活),因此该精原细胞共产生了2种类型的可育雄配子, C正确,D错误。
故选C。
4.(2018·浙江4月选考真题)某二倍体高等动物(2n=6)雄性个体的基因型为AaBb,其体内某细胞处于细胞分裂某时期的示意图如下。下列叙述正确的是
A.形成该细胞过程中发生了基因突变和染色体畸变
B.该细胞含有3个四分体,6条染色体,12个DNA分子
C.该细胞每条染色体的着丝粒都连着两极发出的纺锤丝
D.该细胞分裂形成的配子的基因型为aBX、aBXA、AbY、bY
【答案】D
【详解】A、据图分析,图中含有3对同源染色体,其中一条染色体含有A基因的片段移到了非同源染色体上(X染色体),属于染色体畸变,没有发生基因突变,A错误;
B、此时细胞处于减数第一次分裂后期,而四分体出现于减数第一次分裂前期,B错误;
C、该细胞为动物细胞,每条染色体上的着丝粒都连着中心体发出的星射线,C错误;
D、据图分析可知,该细胞分裂形成的配子的基因型为aBX、aBXA、AbY、bY,D正确。
故选D。
5.(2021·浙江6月选考真题)在 DNA 复制时,5-溴尿嘧啶脱氧核苷(BrdU)可作为原料,与腺嘌呤配对,掺入新合成的子链。用 Giemsa 染料对复制后的染色体进行染色,DNA分子的双链都含有 BrdU 的染色单体呈浅蓝色,只有一条链含有 BrdU 的染色单体呈深蓝色。现将植物根尖放在含有BrdU的培养液中培养,取根尖用 Giemsa 染料染色后,观察分生区细胞分裂中期染色体的着色情况。下列推测错误的是( )
A.第一个细胞周期的每条染色体的两条染色单体都呈深蓝色
B.第二个细胞周期的每条染色体的两条染色单体着色都不同
C.第三个细胞周期的细胞中染色单体着色不同的染色体均为1/4
D.根尖分生区细胞经过若干个细胞周期后,还能观察到深蓝色的染色单体
【答案】C
【详解】A、根据分析,第一个细胞周期的每条染色体的染色单体都只有一条链含有 BrdU,故呈深蓝色,A正确;
B.第二个细胞周期的每条染色体复制之后,每条染色体上的两条染色单体均为一条单体双链都含有 BrdU呈浅蓝色,一条单体只有一条链含有 BrdU呈深蓝色,故着色都不同,B正确;
C.第二个细胞周期结束后,不同细胞中含有的带有双链都含有 BrdU的染色体和只有一条链含有 BrdU 的染色体的数目是不确定的,故第三个细胞周期的细胞中染色单体着色不同的染色体比例不能确定,C错误;
D.根尖分生区细胞可以持续进行有丝分裂,所以不管经过多少个细胞周期,依旧可以观察到一条链含有BrdU的染色单体,成深蓝色,D正确。
故选C。
6.(2019·浙江4月选考真题)在含有BrdU的培养液中进行DNA复制时,BrdU会取代胸苷掺入到新合成的链中,形成BrdU标记链。当用某种荧光染料对复制后的染色体进行染色,发现含半标记DNA(一条链被标记)的染色单体发出明亮荧光,含全标记DNA(两条链均被标记)的染色单体荧光被抑制(无明亮荧光)。若将一个细胞置于含BrdU的培养液中,培养到第三个细胞周期的中期进行染色并观察。下列推测错误的是
A.1/2的染色体荧光被抑制 B.1/4的染色单体发出明亮荧光
C.全部DNA分子被BrdU标记 D.3/4的DNA单链被BrdU标记
【答案】D
【详解】根据题意可知,在第三个细胞周期中期时,含半标记DNA的染色单体分别在两个细胞中,故有两个细胞的两条染色单体荧光全被抑制,有两个细胞中的一条染色单体发出明亮荧光,一条染色单体荧光被抑制,故A、B选项正确;一个DNA分子中有两条脱氧核苷酸链,由于DNA为半保留复制,故不含BrdU标记的两条脱氧核苷酸链分别位于两个DNA分子中,新复制得到的脱氧核苷酸链必然含BrdU标记,故所有DNA分子都被BrdU标记,C选项正确;以第一代细胞中的某一条染色体为参照,在第三个细胞周期中期时一共有16条DNA单链,含BrdU标记的有14条,故有的DNA单链被BrdU标记,D选项错误。
7.(2017·浙江4月选考真题)若将处于G1期的胡萝卜愈伤组织细胞置于含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养液中,培养至第二次分裂中期。下列叙述正确的是( )
A.每条染色体中的两条染色单体均含3H
B.每个DNA分子的两条脱氧核苷酸链均含3H
C.每个DNA分子中均只有一条脱氧核苷酸链含3H
D.每条染色单体均只有一个DNA分子的两条脱氧核苷酸链含3H
【答案】A
【详解】若将处于G1期的胡萝卜愈伤组织细胞置于含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养液中,在间期的S期时DNA复制1次,所以第一次细胞分裂完成后得到的2个子细胞都是每一条染色体的DNA都只有1条链被标记,培养至第二次分裂中期,每条染色体中的两条染色单体均含3H标记,故A正确。
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第08讲减数分裂和受精作用
专练•靶向攻关
7
两年模拟基础通关
1.A
2.D
3.B
4.B
5.c
6.D
7.0
8.C
9.A
10.A
11.C
12.B
13.A
14.B
15.C
16.D
一年重难情境应用
1.D
2.C
3.C
1/2
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4.D
5.D
6.C
7.
8
高考真题·考向感知
1.D
2.A
3.C
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