还剩52页未读，
继续阅读
高中生物高考2020届高考生物一轮复习专题9遗传的细胞基次件课件PPT
展开
这是一份高中生物高考2020届高考生物一轮复习专题9遗传的细胞基次件课件PPT，共60页。
A组 自主命题·天津卷题组
1.(2017天津理综,4,6分)基因型为AaBbDd的二倍体生物,其体内某精原细胞减数分裂时同源染 色体变化示意图如图。叙述正确的是 ( ) A.三对等位基因的分离均发生在次级精母细胞中B.该细胞能产生AbD、ABD、abd、aBd四种精子C.B(b)与D(d)间发生重组,遵循基因自由组合定律D.非姐妹染色单体发生交换导致了染色体结构变异
答案 B 本题考查减数分裂的特点。该图示为减数分裂四分体时期同源染色体非姐妹染色 单体间发生交叉互换的过程,该变异属于基因重组,D 错误;A、a和D、d在减数第一次分裂过 程(初级精母细胞)中随同源染色体分开而分离,B、b分离则发生在减数第一次分裂(初级精母 细胞)和减数第二次分裂过程(次级精母细胞)中,A 错误;在减数分裂过程中,组成四分体的4条 染色单体将分别进入4个子细胞,因此该精原细胞能产生AbD、ABD、abd和aBd四种精子,B 正确;只有位于非同源染色体上的非等位基因的遗传才遵循基因的自由组合定律,而图示中的 三对等位基因位于一对同源染色体上,因此,它们的遗传不遵循基因的自由组合定律,C错误。
方法技巧 区分交叉互换与染色体结构变异交叉互换指四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体间交换相同位置的片段,片段交换后不 影响基因在染色体上的排序。染色体结构变异包括染色体片段缺失、重复、倒位和易位,任 何一种结构变异均导致染色体上基因排序发生变化。
2.(2015天津理综,4,6分)低温诱导可使二倍体草鱼卵原细胞在减数第一次分裂时不形成纺锤 体,从而产生染色体数目加倍的卵细胞,此卵细胞与精子结合发育成三倍体草鱼胚胎。上述过 程中产生下列四种细胞,如图所示四种细胞的染色体行为(以二倍体草鱼体细胞含两对同源染 色体为例)可出现的是 ( )
答案 B 本题主要考查减数分裂异常的相关知识。因减数第一次分裂时不形成纺锤体,不 会发生同源染色体的分离,从而导致形成的次级卵母细胞含有同源染色体,A错误,B正确;次级 卵母细胞正常进行减数第二次分裂,使产生的卵细胞内含有2对同源染色体,C错误;此卵细胞 与精子结合发育成三倍体草鱼胚胎,胚胎细胞中应该有6条染色体,3个染色体组(每一形态的 染色体有3条),D错误。
3.(2013天津理综,2,6分)哺乳动物卵原细胞减数分裂形成成熟卵子的过程,只有在促性腺激素 和精子的诱导下才能完成。下面为某哺乳动物卵子及早期胚胎的形成过程示意图(N表示染 色体组)。 据图分析,下列叙述错误的是 ( )A.次级卵母细胞形成的过程需要激素调节B.细胞Ⅲ只有在精子的作用下才能形成成熟卵子C.Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ细胞分裂后期染色体数目相同D.培育转基因动物应选择细胞Ⅳ作为受体细胞
答案 C 本题考查细胞增殖及基因工程的相关知识。由图示可知,次级卵母细胞的形成需 要促性腺激素的调节。精子入卵后可激活卵子完成减数第二次分裂,形成成熟卵子,故A、B 正确。培育转基因动物应选择Ⅳ(受精卵)作为受体细胞;Ⅱ、Ⅲ细胞分别进行减Ⅰ、减Ⅱ分 裂,故分裂后期染色体数均为2N,Ⅳ细胞进行有丝分裂,分裂后期细胞中染色体数为4N,故 选C。
4.(2019天津理综,10,10分)作物M的F1基因杂合,具有优良性状。F1自交形成自交胚的过程见途 径1(以两对同源染色体为例)。改造F1相关基因,获得具有与F1优良性状一致的N植株,该植株 在形成配子时,有丝分裂替代减数分裂,其卵细胞不能受精,直接发育成克隆胚,过程见途径2。 据图回答: (1)与途径1相比,途径2中N植株形成配子时由于有丝分裂替代减数分裂,不会发生由 和 导致的基因重组,也不会发生染色体数 目 。(2)基因杂合是保持F1优良性状的必要条件。以n对独立遗传的等位基因为例,理论上,自交胚
与F1基因型一致的概率是 ,克隆胚与N植株基因型一致的概率是 。(3)通过途径 获得的后代可保持F1的优良性状。
答案 (共10分)(1)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 减半 (2)1/2n 100% (3)2
解析 (1)减Ⅰ前期四分体时期可发生同源染色体非姐妹染色单体交叉互换导致的基因重组, 减Ⅰ后期可发生非同源染色体自由组合导致的基因重组。减数分裂的结果是染色体数目减 半。(2)F1有n对独立遗传的等位基因,其自交胚与F1基因型一致的概率是1/2n;途径2中的卵细 胞来自N植株(有丝分裂),所以克隆胚与N植株基因型一致的概率是100%。(3)克隆技术可保 持F1的优良性状(基因杂合),途径2为克隆过程。
素养解读 本题借助减数分裂与基因杂合,考查考生运用所学知识对某些生物学问题进行解 释、推理的能力;试题通过对自交胚和克隆胚的形成分析体现了科学思维素养中的分析与判 断要素。
知识归纳 无性生殖可保持亲本的优良性状,无性生殖方式有扦插、嫁接、压条以及利用植 物体细胞进行的植物组织培养和克隆技术等。
B组 统一命题、省(区、市)卷题组
考点1 减数分裂与受精作用
1.(2019江苏单科,11,2分)下图为初级精母细胞减数分裂时的一对同源染色体示意图,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.同一个体的精原细胞有丝分裂前期也应含有基因1~8C.1与3都在减数第一次分裂分离,1与2都在减数第二次分裂分离D.1分别与6、7、8组合都能形成重组型的配子
答案 B 本题借助减数分裂过程中同源染色体的图像,考查对减数分裂过程中的现象及相 关概念的分析理解能力;体现了科学思维素养中的分析与判断要素。题图中1与2、3与4均位于姐妹染色单体上,为相同基因,A错误;同一个体的精原细胞有丝分裂 前期也存在同源染色体,也已经进行了染色体的复制,也应有基因1~8,B正确;如果在四分体时 期发生了同源染色体非姐妹单体的交叉互换,则1与3有可能在减数第二次分裂分离,1与2有可 能在减数第一次分裂分离,C错误;如果6、7、8基因相同,则1与它们组合不能形成重组型配子, D错误。
2.(2018江苏单科,25,3分)下图为一只果蝇两条染色体上部分基因分布示意图,下列叙述正确的 是(多选) ( ) A.朱红眼基因cn、暗栗色眼基因cl为一对等位基因B.在有丝分裂中期,X染色体和常染色体的着丝点都排列在赤道板上C.在有丝分裂后期,基因cn、cl、v、w会出现在细胞的同一极D.在减数第二次分裂后期,基因cn、cl、v、w可出现在细胞的同一极
答案 BCD 等位基因位于一对同源染色体的相同位置,位于一条染色体上的朱红眼基因cn 与暗栗色眼基因cl不是等位基因,A错误;有丝分裂中期,纺锤丝牵引着染色体运动,使每条染色 体的着丝点均排列在细胞的赤道板上,B正确;在有丝分裂后期,着丝点分裂形成的两条子染色 体在纺锤丝的牵引下分别移向细胞两极,细胞两极均具有包括cn、cl、v、w基因在内的一整 套基因,C正确;经过减数第一次分裂,基因cn、cl、v、w可能出现在同一个次级性母细胞中,故 减数第二次分裂后期,基因cn、cl、v、w可出现在细胞的同一极,D正确。
知识归纳 同源染色体及其特征同源染色体是指减数分裂过程中配对的两条染色体,它们形状和大小一般相同,一条来自父方, 一条来自母方。减数分裂过程中相互配对的一对染色体一定是同源染色体。
3.(2018课标全国Ⅲ,4,6分)关于某二倍体哺乳动物细胞有丝分裂和减数分裂的叙述,错误的是 ( )A.有丝分裂后期与减数第二次分裂后期都发生染色单体分离B.有丝分裂中期和减数第一次分裂中期都发生同源染色体联会C.一次有丝分裂与一次减数分裂过程中染色体的复制次数相同D.有丝分裂中期和减数第二次分裂中期染色体都排列在赤道板上
答案 B 本题主要考查减数分裂和有丝分裂的相关知识。有丝分裂后期与减数第二次分裂 后期均发生染色体的着丝点分裂,从而导致染色单体分离,A正确;同源染色体联会只发生在减 数第一次分裂前期,B错误;一次有丝分裂与一次减数分裂过程中染色体都在间期复制一次,C 正确;有丝分裂中期和减数第二次分裂中期染色体都排列在赤道板上,D正确。
4.(2017课标全国Ⅱ,1,6分)已知某种细胞有4条染色体,且两对等位基因分别位于两对同源染色 体上。某同学用示意图表示这种细胞在正常减数分裂过程中可能产生的细胞。其中表示错 误的是 ( )
答案 D 本题考查减数分裂的相关知识。该细胞中G与g、H与h分别为等位基因,分别位于 两对同源染色体上。在正常的减数分裂过程中同源染色体分离,所形成的配子中不会含有同 源染色体,所以D错误,A、B、C正确。
方法技巧 只要抓住减数分裂过程中染色体行为的重要特点,即“同源染色体分离”,就可以 快速作出判断。
5.(2017江苏单科,16,2分)假如图是某生物体(2n=4)正常的细胞分裂示意图,下列有关叙述错误 的是 ( ) A.该细胞处于减数第二次分裂后期B.若染色体①有基因A,则④有基因A或aC.若图中的②表示X染色体,则③表示Y染色体D.该细胞产生的子细胞中有2对同源染色体
答案 A 本题主要考查有丝分裂图像。该生物体的染色体数目为2n=4,而图中细胞染色体 数目为8,说明该细胞处于有丝分裂后期,A错误;图中染色体①和④属于同源染色体,由于染色 体①上有基因A,则④上应有基因A或a,B正确;图中染色体②和③属于同源染色体,但形态大小 不同,最可能是性染色体,C正确;该细胞产生的子细胞与体细胞染色体数目相同,应含有4条染 色体、2对同源染色体,D正确。
6.(2016江苏单科,31,9分)研究人员对珍珠贝(2n)有丝分裂和减数分裂细胞中染色体形态、数 目和分布进行了观察分析,图1为其细胞分裂一个时期的示意图(仅示部分染色体),图2中细胞 类型是依据不同时期细胞中染色体数和核DNA分子数的数量关系而划分的。请回答下列问 题: 图1 图2 (1)图1中细胞分裂的方式和时期是 ,它属于图2中类型 的细胞。(2)若某细胞属于类型c,取自精巢,没有同源染色体,那么该细胞的名称是 。(3)若类型b、d、e的细胞属于同一次减数分裂,那么三者出现的先后顺序是 。
(4)在图2的5种细胞类型中,一定具有同源染色体的细胞类型有 。(5)着丝点分裂导致图2中一种细胞类型转变为另一种细胞类型,其转变的具体情况有 (用图中字母表述)。(6)珍珠贝卵母细胞分裂一般停留在减数第一次分裂中期,待精子入卵后完成后续过程。细胞 松弛素B能阻滞细胞分裂而导致染色体数加倍,可用于诱导三倍体。现有3组实验:用细胞松弛 素B分别阻滞卵母细胞的减数第一次分裂、减数第二次分裂和受精卵的第一次卵裂。请预测 三倍体出现率最低的是 ,理由是 。
答案 (1)有丝分裂后期 a (2)次级精母细胞 (3)b、d、e (4)a、b (5)b→a;d→c (6)阻 滞第一次卵裂 受精卵含二个染色体组,染色体数加倍后形成的个体是四倍体而不是三倍体
解析 (1)图1细胞中含有同源染色体,且染色单体分开后形成的子染色体移向细胞两极,据此 可判断该细胞处于有丝分裂后期,其染色体数和核DNA分子数均为4n,属于图2中类型a的细 胞。(2)若取自精巢的某细胞中染色体数与核DNA数均为2n,且没有同源染色体,那么该细胞 应为次级精母细胞。(3)若为减数分裂过程中的细胞,类型b、d、e的细胞所处时期分别为减 数第一次分裂时期、减数第二次分裂前期和中期、减数分裂完成形成的子细胞,故三者出现 的先后顺序是b、d、e。(4)在图2的5种细胞类型中,类型a只能表示有丝分裂后期,类型b可表 示有丝分裂G2期、前期、中期和减数第一次分裂时期,这两类细胞中一定具有同源染色体;类 型c、d、e可以分别表示有丝分裂的G1期、减数第二次分裂后期,减数第二次分裂的前期、中 期,减数分裂形成的子细胞,类型c中可能不含有同源染色体,类型d、e中一定不含同源染色 体。(5)图2中类型a和类型c是着丝点分裂后形成的细胞类型,据此可判断着丝点分裂导致细胞 类型转换的情况有两种:类型b转换为类型a,类型d转换为类型c。(6)根据题意知,若阻断减数 第一次分裂或减数第二次分裂均可产生染色体数目加倍的卵细胞,染色体数目为2n的卵细胞 与染色体数目为n的精子结合形成的受精卵可发育成三倍体(3n);若阻断受精卵(2n)的第一次 卵裂,由于受精卵不能完成分裂,所以形成的细胞染色体数目应为4n,难以发育成三倍体。
知识归纳 此题是对细胞分裂的考查,解答本题的关键在于理解有丝分裂和减数分裂的区别:(1)有丝分裂和减数分裂过程中图像的判断根据同源染色体的有无,判断减数第二次分裂;根据染色体的特殊行为,判断减数第一次分裂。 方法如下: (2)有丝分裂和减数分裂过程中染色体和核DNA变化的区别
(2)有丝分裂和减数分裂过程中染色体和核DNA变化的区别
7.(2015海南单科,29,10分)回答下列关于遗传和变异的问题:(1)高等动物在产生精子或卵细胞的过程中,位于非同源染色体上的基因之间会发生 , 同源染色体的非姐妹染色单体之间可能会发生 ,这两种情况都有可能导致基因重组, 从而产生基因组成不同的配子。(2)假设某物种的染色体数目为2n,在其减数分裂过程中,会出现不同的细胞,甲、乙2个模式图 仅表示出了Aa、Bb基因所在的常染色体,那么,图甲表示的是 (填“初级精母细 胞”“次级精母细胞”或“精细胞”),图乙表示的是 (填“初级精母细胞”、“次 级精母细胞”或“精细胞”)。
(3)某植物的染色体数目为2n,其产生的花粉经培养可得到单倍体植株。单倍体是指 。
答案 (1)自由组合 交换(其他合理答案也给分)(2)初级精母细胞 精细胞(3)体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体
解析 本题主要考查生物变异、减数分裂等知识。(1)非同源染色体自由组合,导致非同源染 色体上非等位基因之间的重组;同源染色体上非姐妹染色单体之间交叉互换,导致基因重组。 (2)由模式图可知:图甲细胞具有联会的同源染色体,处于减数第一次分裂前期,为初级精母细 胞;图乙细胞没有同源染色体,染色体数目减半,且无染色单体,为精细胞。(3)单倍体是指体细 胞中含有本物种配子染色体数目的个体。
考点2 减数分裂的观察
1.(2014安徽理综,4,6分)某种植物细胞减数分裂过程中几个特定时期的显微照片如下。下列 叙述正确的是 ( ) A.图甲中,细胞的同源染色体之间发生了基因重组B.图乙中,移向细胞两极的染色体组成相同C.图丙中,染色体的复制正在进行,着丝点尚未分裂D.图丁中,细胞的同源染色体分离,染色体数目减半
答案 A 由图可知,甲表示减Ⅰ前期,乙表示减Ⅰ后期,丙表示减Ⅰ末期,丁表示减Ⅱ后期。甲 中同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换可导致基因重组,A正确;乙中同源染色体分离的同 时,非同源染色体发生自由组合,移向两极的染色体组成不同,B错误;染色体的复制发生在减Ⅰ 前的间期,C错误;同源染色体的分离不能发生在丁中,D错误。
解题关键 根据染色体的行为和细胞核的位置与数量,确定甲、乙、丙、丁图中细胞所处的 分裂时期是解题关键。
2.(2013课标Ⅰ,2,6分,0.731)关于同一个体中细胞有丝分裂和减数第一次分裂的叙述,正确的是 ( )A.两者前期染色体数目相同,染色体行为和DNA分子数目不同B.两者中期染色体数目不同,染色体行为和DNA分子数目相同C.两者后期染色体数目和染色体行为不同,DNA分子数目相同D.两者末期染色体数目和染色体行为相同,DNA分子数目不同
答案 C 本题主要考查有丝分裂和减数第一次分裂过程中染色体行为、染色体数目以及核 DNA分子数目的相关知识。两者的前期,染色体数目均与体细胞染色体数目相同,核DNA分 子数目均为体细胞的两倍,但减数第一次分裂前期发生了同源染色体的联会,而有丝分裂前期 没有此行为;两者的中期,染色体数目均与体细胞相同,核DNA分子数目均为体细胞的两倍,有 丝分裂中期,每条染色体的着丝点排列在赤道板上,减数第一次分裂中期,每对同源染色体排列 在赤道板上;有丝分裂后期染色体数目、核DNA分子数目均为体细胞的两倍,姐妹染色单体分 开,减数第一次分裂后期染色体数目与体细胞染色体数目相同,核DNA分子数目为体细胞的两 倍,同源染色体分开;两者的末期,核DNA分子的数目相同,有丝分裂末期,核染色体数目与体细 胞的相同,减数第一次分裂末期,核染色体数目为体细胞的一半。
3.[2014江苏单科,28(1)(3)]某研究者用非洲爪蟾性腺为材料进行了下列实验。请回答下列问 题:(1)对非洲爪蟾的精巢切片进行显微观察,绘制了以下示意图。 上图中甲、乙、丙、丁细胞含有同源染色体的有 ;称为初级精母细胞的有 。丁细胞中染色体的互换区段内同一位点上的基因 (填“相同” “不相同”或“不一定相同”)。 (3)该研究者进行了一系列“诱导早期卵母细胞成熟的物质”实验,结果如下:实验一
实验二 由实验一可得出推论: 含有可以诱导卵母细胞成熟的物 质。由实验二可得出推论:这种诱导早期卵母细胞成熟的“促成熟因子”的化学成分是 ; 孕酮在实验二中的作用是 。
答案 (1)甲、丙、丁 甲、丁 不一定相同(3)成熟卵细胞的细胞质 蛋白质 诱导早期卵母细胞合成“促成熟因子”
解析 (1)据图分析可知,甲图为减Ⅰ中期的初级精母细胞,乙图为减Ⅱ后期的次级精母细胞, 丙图为有丝分裂后期的精原细胞,丁图为减Ⅰ后期的初级精母细胞,因此含有同源染色体的有 甲、丙和丁;称为初级精母细胞的是甲和丁;丁细胞的同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉 互换区段内同一位点的基因可以相同也可以不同。(3)实验一分析可知,成熟卵细胞的细胞质 中含有诱导早期卵母细胞成熟的物质;在实验二,加入蛋白质合成抑制剂导致早期卵母细胞不 能发育为成熟卵细胞,说明此“促成熟因子”的化学成分是蛋白质,加入孕酮可促进早期卵母 细胞发育为成熟卵细胞,说明孕酮可诱导早期卵母细胞合成“促成熟因子”。
评析 本题主要考查细胞减数分裂和实验设计等内容,难度中等。
A组 2017—2019年高考模拟·考点基础题组
1.(2019天津一中月考,4)取自某生物(2n=8)的一个原始生殖细胞,先用15N标记其8条双链DNA 分子,之后将其置于含14N的培养液中培养,得到了4个子细胞,检测它们的放射性,下列推断错误 的是 ( )A.该原始生殖细胞培养期间完成了两次有丝分裂或一次完整的减数分裂过程B.若进行的是有丝分裂,则4个子细胞中含15N的染色体的子细胞的比例一定是50%C.若进行的是减数分裂,则减数第二次分裂后期每个细胞中含14N的染色体均为8条D.若细胞分裂过程中发生了基因重组,则4个子细胞中的每条染色体一定都含15N
答案 B 一个原始生殖细胞可以通过两次有丝分裂或一次完整的减数分裂形成4个子细胞, A选项正确;若进行的是有丝分裂,则得到4个子细胞需分裂2次,因为DNA进行半保留复制,所 以第一次分裂后形成的细胞中的染色体均为一条15N链和15N一条14链,这样的染色体经复制、 着丝点分裂后形成的两条染色体中只有一条含15N,分开的两条染色体随机分配到子细胞中,故 4个子细胞中含15N的染色体的子细胞的比 例不一定为50%,B选项错误;因为一次完整的减数 分裂过程中,DNA只在减数第一次分裂前的间期复制一次,且每个DNA分子都是半保留复制 (母链为15N标记,新链为14N标记),所以减数第二次分裂后期每个细胞中含14N的染色体均为8条, C选项正确;若细胞分裂过程中发生了基因重组,则可以判断分裂方式为减数分裂,因为一次完 整的减数分裂过程中,DNA只在减数第一次分裂前的间期复制一次,且每个DNA分子都是半 保留复制(母链为15N标记,新链为14N标记),所以形成的4个细胞都被15N标记,D选项正确。
2.(2019天津河东二模,5)研究表明,初级卵母细胞中的SUMO-1蛋白分子可以影响第一极体的 排出。为进一步探究该蛋白质的作用时间,分别向初级卵母细胞的前期(0 h)、中期(6 h)、后 期(9.5 h)注射SUMO-1抗体,实验结果见图,以下叙述错误的是 ( ) A.注入SUMO-1抗体是为了干扰SUMO-1蛋白发挥作用B.SUMO-1的作用时间为减数第一次分裂的后期之前,SUMO-1抗体注射越早影响越大C.初级卵母细胞排出第一极体后,染色体数目与核DNA数目之比为1∶1D.为排除其他无关变量的影响,对照组应注射等体积的普通抗体
答案 C 抗体能与抗原特异性结合,所以SUMO-1抗体能与SUMO-1蛋白特异性结合,干扰 SUMO-1蛋白发挥作用,A选项正确;据图分析,越晚注射SUMO-1抗体,SUMO-1抗体组中极体 的排出率与对照组相差越小,说明注射SUMO-1越早对极体排出影响越大(极体无法排出),B选 项正确;减数第一次分裂过程中染色体着丝点并没有分裂,所以染色体数目与核DNA数目之比 为2∶1(注意是核DNA,避免了细胞质中DNA带来的干扰),直到减数第二次分裂后期着丝点分 裂,染色体数目与核DNA数目之比才为1∶1,C选项错误;无关变量应一致,故对照组应注射等 体积的普通抗体,D选项正确。
3.(2019河北武邑中学一模,3)与果蝇细胞的减数第一次分裂过程相比,果蝇受精卵的分裂过程 中细胞内不会发生的变化是 ( )A.部分染色体片段的交换 B.DNA中碱基序列的改变C.同源染色体的联会与分离 D.核仁、核膜的消失与重建
答案 C 减数第一次分裂过程中同源染色体的非姐妹染色单体之间会发生交叉互换(基因 重组),有丝分裂过程中非同源染色体之间也能发生部分交换(易位),A错误;有丝分裂和减数分 裂过程中都可能发生DNA中碱基序列的改变,进而可引起基因突变,B错误;同源染色体的联会 与分离只能发生在减数第一次分裂,C正确;有丝分裂和减数分裂过程中,核膜、核仁都会出现 消失和重建的现象,D错误。
审题关键 果蝇受精卵的分裂为有丝分裂,有丝分裂过程中不发生同源染色体联会与分离。
4.(2019江西南昌一模,3)一般情况下,关于有丝分裂与减数分裂的结论,正确的是 ( )A.有丝分裂和减数分裂均通过DNA复制形成两套完全相同的核基因B.有丝分裂和减数分裂过程中都发生一次着丝点分裂导致染色体消失C.有丝分裂与减数分裂过程中同源染色体的行为相同,染色体数目变化不相同D.有丝分裂产生的子细胞基因型相同,减数分裂产生的子细胞基因型各不相同
答案 A 基于DNA分子的半保留复制,有丝分裂和减数分裂均通过DNA复制形成两套完全 相同的核基因,A正确;有丝分裂后期和减数第二次分裂后期都发生着丝点分裂,姐妹染色单体 分开,形成两条子染色体,B错误;减数第一次分裂存在同源染色体的联会和分离行为,而有丝分 裂不存在同源染色体的联会和分离行为,C错误;减数分裂过程中,若不考虑突变,则来自同一个 次级精(或卵)母细胞的两个细胞基因型相同,D错误。
易错警示 有丝分裂和减数分裂均经过一次DNA复制,但减数分裂连续分裂两次,有丝分裂只 分裂一次,故减数分裂所形成的子细胞染色体数只有体细胞一半。着丝点分裂发生在有丝分 裂后期或减数第二次分裂后期,姐妹染色单体分离后形成两条子染色体,染色单体数变为0。 减数分裂过程中染色体的行为与有丝分裂存在不同,减数第一次分裂存在同源染色体的联会 和分离。
5.(2019福建漳州一模,17)某研究者对非洲爪蟾的精巢切片进行显微观察,绘制了以下示意图, 下列叙述正确的是 ( ) A.图中四个细胞含有同源染色体的细胞只有甲和丙B.细胞甲中含有2个四分体C.图中四个细胞称为初级精母细胞的有甲和丁D.丁细胞染色体的互换区段内同一位点上的基因一定不相同
答案 C 图中甲、乙、丙、丁分别表示的分裂时期为减Ⅰ中期、减Ⅱ后期、有丝分裂后期 和减Ⅰ后期,甲、丙、丁细胞中均含有同源染色体,乙中不含同源染色体,A错误;细胞甲中只有 一个四分体,B错误;处于减数第一次分裂时期的甲、丁细胞为初级精母细胞,C正确;同源染色 体相同位置可能存在等位基因或相同基因,因此丁细胞中染色体的互换区段内同一位点上的 基因可能相同也可能不相同,D错误。
1.(2019江西九江十校一模,17)为了观察减数分裂各时期的特点,下列实验材料选择恰当的是 ( )①蚕豆的雄蕊 ②桃花的雌蕊 ③蝗虫的精巢 ④小鼠的卵巢A.①③ B.①② C.③④ D.②④
答案 A 一般来说,雄性个体产生的精子数量远远多于雌性个体产生的卵子数量,因此在选 择观察减数分裂的材料时,要选择分裂旺盛的雄性个体生殖器官,A正确。
知识拓展 观察减数分裂材料的选择:雌性动物卵巢内的减数分裂并不彻底,排卵时仅仅是次 级卵母细胞,只有和精子相遇后,在精子的刺激下,才能继续完成减数第二次分裂,所以要完整 观察减数分裂各时期的图像,特别是减数第二次分裂图像,一般选择雄性个体。
2.(2018河北石家庄二中月考,5)某同学利用高等二倍体动物生殖腺内细胞观察其细胞分裂,下 列有关说法正确的是 ( )A.若细胞分裂末期的细胞质为均等分裂,则该动物一定为雄性B.显微镜下所观察到的细胞均为同一种分裂方式C.显微镜下观察之前需用碱性染料对细胞进行染色D.观察到的细胞中均含有两个染色体组且均含同源染色体
答案 C 雌雄个体细胞有丝分裂末期细胞质均是均等分裂的,另外,第一极体分裂产生第二 极体时,细胞质也是均等分裂的,A错误;高等动物生殖腺内细胞有的进行有丝分裂,有的进行减 数分裂,B错误;显微镜下观察细胞分裂之前需用龙胆紫溶液或醋酸洋红液等碱性染料对细胞 进行染色,C正确;处于有丝分裂后期的细胞含有4个染色体组,处于减数第二次分裂时期的细 胞不含同源染色体,D错误。
易错警示 精巢内精原细胞既可进行有丝分裂,又可进行减数分裂,因此可以观察到染色体数 为N、2N、4N的不同细胞分裂图像。
3.(2018湖北襄阳五中三模,2)关于观察细胞减数分裂的实验,下列操作合理的是 ( )A.分离成熟蝗虫精巢→解离→醋酸洋红液染色→漂洗→压片→低倍镜观察→高倍镜观察B.分离成熟小鼠卵巢→解离→龙胆紫溶液染色→漂洗→压片→低倍镜观察→高倍镜观察C.分离幼嫩桃花雄蕊→解离→漂洗→醋酸洋红液染色→压片→低倍镜观察→高倍镜观察D.分离蚕豆花芽→解离→漂洗→龙胆紫溶液染色→压片→低倍镜观察→高倍镜观察
答案 C 分离成熟蝗虫精巢或者成熟小鼠卵巢,制作装片的过程中,解离后应该先漂洗后染 色,A、B错误;分离幼嫩桃花雄蕊,制作装片的过程为解离→漂洗→醋酸洋红液染色→压片,然 后先在低倍镜观察,再换高倍镜观察,C正确;蚕豆花芽只能进行有丝分裂,不能进行减数分裂,D 错误。
B组 2017—2019年高考模拟·专题综合题组时间:35分钟 分值:60分一、选择题(每题5分,共30分)
1.(2019天津河东一模,6)科学家在一个名为Squallusalburnides(二倍体)的鱼种中发现了“孤 雄生殖”,科学家提出了如图中A、B、C三种可能的发生途径,甲、乙、丙分别代表这三种途 径所得到的“孤雄生殖”后代的体细胞。下列相关叙述中,正确的是 ( )
A.甲细胞形成的过程中曾发生有丝分裂异常B.图中的二倍体精子是由于亲代减数第一次分裂异常而形成的C.图中丙细胞中两条染色体上的基因不可能完全相同D.甲、乙、丙细胞中均只含有父方的遗传物质
答案 A A途径中受精成功后的受精卵中只有一条染色体,是经过有丝分裂中染色体加倍 (细胞未分裂)才形成的甲细胞,A选项正确;二倍体精子有可能是亲代减数第一次分裂异常而 形成的,也可能是减数第二次分裂异常而形成的,B选项错误;若两个正常精子是由同一个次级 精母细胞形成,则两个精子中的染色体上的基因很可能完全相同,C选项错误;无核的卵细胞中 含有线粒体DNA,可遗传给后代,D选项错误。
2.(2019天津河西一模,6)下面有关说法正确的是 ( )A.在一个DNA分子中,G与C数量的和占碱基总数的48%,其中一条链(甲链)的碱基中T占28%, C占22%,那么,以甲链为模板转录的mRNA分子中,U占碱基总数的22%B.如果将某雄性动物细胞中1对同源染色体的2个DNA分子都用15N标记,并只供给含14N的原 料,该细胞经一次完整的减数分裂后所形成的四个精子中,含15N标记的DNA分子的精子所占 比例为100%C.某隐性遗传病患者来自多子女家庭,其双亲表现正常,则其同胞兄弟姐妹中患病的最大概率 为1/4,且没有性别差异D.突变基因序列非模板链的一个G突变为A,推测密码子发生的变化可能是由CGA变为UGA
答案 B 本题考查考生的逆向思维能力。若想计算以甲链为模板转录的mRNA分子中U占 碱基总数的比例,则要分析甲链中的A占甲链碱基总数的比例,由双链中C+G数量占全部碱基 的48%,可以推测A+T占全部碱基的52%,即A占甲链的52%,再由选项中信息甲链碱基中T占28%,可以推测A占甲链碱基的24%,所以比甲链为模板转录出的mRNA分子中,U占碱基总数的24%,A选项错误;一次完整的减数分裂经历一次DNA复制,由于DNA的复制方式是半保留复制,所以该对同源染色体复制后的所有的DNA分子双链中,母链被15N标记,新链被14N标记,该细胞经一次完整的减数分裂后所形成的四个精子中,含15N标记的DNA分子的精子所占比例为100%,B选项正确;常染色体上的隐性遗传病的患病概率如选项中分析,但性染色体上的隐性遗传病的患病概率不一定为1/4,同时也会有性别差异,C选项错误;非模板链的碱基由G变A,则模板链的碱基由C变T,使mRNA的碱基由G变为A,所以推测密码子CGA变为CAA,D选项错误。
3.(2019天津南开中学月考,3)如图表示细胞分裂和受精作用过程中核DNA含量和染色体数目 的变化,据图分析正确的是 ( ) A.CD段和GH段,细胞内均可发生基因重组B.GH段和OP段,细胞中含有的染色体数相等C.同源染色体的分离和联会分别发生在JK段和LM段D.MN段,细胞中会发生核DNA含量的加倍
答案 D 基因重组发生在减数第一次分裂前期(交叉互换)或减数第一次分裂后期(自由组 合),而CD段表示有丝分裂的G2期和分裂期,A选项错误;GH表示减数第一次分裂时期,着丝点 没有断裂,其染色体数目与体细胞中染色体数目相同,而OP段表示有丝分裂的后、末期,因其 着丝点断裂而染色体加倍,染色体数目是体细胞染色体数目的二倍,B选项错误;同源染色体联 会发生在减数第一次分裂的前期,同源染色体分离发生在减数第一次分裂的后期,两者都在 GH段,JK代表细胞分裂,LM代表精卵结合的受精作用,C选项错误;MN段代表有丝分裂的间期 和前、中期,又因为DNA复制(核DNA含量加倍)发生在间期中的S期,所以D选项正确。
4.(2019福建福州高三期末,16)如图是某个精原细胞(基因型为AaBb)减数分裂过程中产生的一 个细胞(不考虑基因突变),下列叙述正确的是 ( ) A.该细胞名称是初级精母细胞B.该细胞含有一对同源染色体C.该细胞形成的精子有两种基因型D.该精原细胞产生的精子有两种基因型
答案 C 本题通过对细胞分裂图像的分析与判断,考查科学思维素养。图中细胞无同源染 色体,有姐妹染色单体,且染色体散乱分布,处于减数第二次分裂前期,应为次级精母细胞,A、B 错误;该细胞形成的精子有两种基因型:Ab、ab,C正确;图中A、a出现在姐妹染色单体上,发生 了交叉互换(因不考虑基因突变),该精原细胞产生的精子有4种基因型,D错误。
题后反思 若该精原细胞发生的是基因突变,则产生的精子有3种;若发生的是交叉互换,则产 生的精子有4种。
5.(2019湖南岳阳一模,14)如图是基因型为AaBb的某动物的一个精原细胞经减数分裂过程产 生的一个细胞示意图。据图分析下列叙述正确的是 ( ) A.图中细胞处于减数第二次分裂,为次级精母细胞,内含8条染色体B.此精原细胞在四分体时期染色体发生了交叉互换,此变异属于染色体结构变异C.此精原细胞经减数分裂过程形成的四个精子其基因型一定为AB、Ab、aB、abD.此精原细胞在减数第一次分裂后期,移向细胞一极的基因可能是A、a、b、b
答案 D 本题通过对细胞分裂图像的分析与判断,考查考生的科学思维素养。该动物的基 因型为AaBb,图中细胞无同源染色体,着丝点没有分裂,且染色体散乱地分布在细胞中,所以该 细胞处于减数第二次分裂前期,为次级精母细胞,内含4条染色体,A错误。图中姐妹染色单体 上存在等位基因A/a,产生的原因是交叉互换(基因重组)或基因突变,B错误。若是四分体时期 发生了交叉互换,则此精原细胞经减数分裂过程形成的四个精子基因型是AB、Ab、aB、ab; 若发生了基因突变,则此精原细胞经减数分裂过程形成的四个精子基因型是AB、aB、ab(A突 变为a)或者AB、aB、Ab(a突变为A),C错误。此精原细胞在减数第一次分裂后期,移向细胞一 极的基因可能是A、a、b、b或a、a、b、b或A、A、b、b,移向细胞另一极的基因 是A、a、B、B,D正确。
解题思路 姐妹染色单体上存在等位基因,有可能是交叉互换(基因重组)产生,也有可能是基 因突变产生。
6.(2019江西九江十校一模,18)如图为某二倍体动物细胞甲在有丝分裂和减数分裂过程中出现 的三个细胞乙、丙、丁。有关叙述正确的是 ( ) A.图中乙细胞正在进行减数分裂,可能发生基因突变和基因重组B.乙细胞的子细胞含有4个染色体组,丙细胞连续分裂后的子细胞具有一个染色体组C.基因重组的发生与丙细胞有关,而与乙细胞无直接关系D.丙细胞与丁细胞的变异类型相同
答案 C 本题通过对细胞分裂图像的分析与判断,考查考生的科学思维素养。图乙细胞为 有丝分裂后期细胞,有丝分裂过程中不发生基因重组,A错误;乙细胞含有4个染色体组,其产生 的子细胞含有2个染色体组,B错误;基因重组一般发生在减数第一次分裂,因此基因重组的发 生与丙细胞有关,而与乙细胞无直接关系,C正确;丙细胞发生了同源染色体的非姐妹染色单体 之间的交叉互换,属于基因重组,而丁细胞发生的是染色体结构的变异(易位),D错误。
解题关键 判断甲、乙、丙、丁四幅图的特征及时期是解题关键:甲细胞含有两对同源染色 体;乙细胞处于有丝分裂后期;丙细胞处于减数第一次分裂中期;丁细胞发生了染色体结构的 变异。
二、非选择题(共30分)
7.(2019天津河东一模,10)(8分)三倍体毛白杨(XY性别决定)是中国工程院院士、北京林业大 学博士生导师朱志娣教授为首的课题组,采用染色体加倍等技术,经过十五年研究所取得的新 品种。三倍体毛白杨具有速生、优质、高效等特点,是纸张制造的理想原料,出浆率为普通杨 树的两倍。三倍体毛白杨非常适合黄河区域生态经济发展,同时其因耐寒、抗旱、速生性的 特点很适合在三北地区防护林带栽种。如图为三倍体毛白杨的两种培育途径:
(1)与途径Ⅰ相比,途径Ⅱ的优势为 。(2)观察发现在雄配子中含有两条结构相同的性染色休,产生2n雄配子的原因为 。(3)途径Ⅱ中三倍体毛白杨的性染色体为 。(4)三倍体毛白杨也解决了早春飞絮和花粉的烦恼,请解释原因。 。
答案 (1)大大提高后代的变异率,加速优良后代的选育(2)减数第二次分裂过程中,姐妹染色单体没有分开(3)XYY或者XXX(4)有性生殖能力较低(联会紊乱,不能产生正常的生殖细胞)
解析 (1)途径Ⅰ通过秋水仙素处理使二倍体毛白杨幼苗的体细胞的染色体加倍形成四倍体, 其再与二倍体杂交形成三倍体; 途径Ⅱ通过高温处理得到染色体加倍的雄配子,雄配子变异频 率相对较高,其与正常雌配子交配,得到三倍体。故与途径Ⅰ比较,途径Ⅱ可大大提高后代的变 异率(新基因型出现概率更高,组合方式也更多),加速优良后代的选育。(2)若发现雄配子中含 有相同的染色体,原因为减数第二次分裂过程中,姐妹染色单体没有分开;若发现配子中含有同 源染色体或等位基因(不考虑交叉互换),原因是减数第一次分裂过程中,同源染色体没有分 开。(3)雄配子中X或Y加倍为XX或YY,再与雌配子中的X结合形成XXX或XYY。(4)杨树雌 雄异株,雌树上结的果实成熟开裂后,种子借助白色冠毛随风起飞,这是杨树繁殖后代的重要途 径,使杨树能更为广泛地生长。而三倍体毛白杨因为联会紊乱而无法形成正常的生殖细胞,则 减少了花粉的数量和受精成功的概率,故减少了杨絮。
8.(2019安徽黄山一模,30)(12分)如图表示某哺乳动物睾丸内细胞的分裂过程示意图,图中Ⅰ~ Ⅲ表示分裂过程,1~5表示细胞分裂图像,图中1细胞的基因型是AaXBY。请据图回答: (1)通常图中1细胞和2细胞中所含核DNA相同,原因是 。(2)图中Ⅱ过程中染色体行为变化的主要特点是 (至少答两点),Ⅰ和Ⅱ过程均可发生的可遗传变异类型常见有 。(3)若图中2细胞的一条染色体的DNA分子已经被15N标记,正常情况下该细胞形成的4个成熟生
殖细胞中含15N标记的情况是 。(4)若图中2细胞在减数第一次分裂过程正常,减数第二次分裂含有B基因的两条X染色单体未 正常分离,则此细胞产生精子的基因型其中一个为A,则其余3个基因型为 。
答案 (1)亲代细胞通过有丝分裂将复制后的核DNA平均分配到两个子细胞中(2)同源染色体联会,形成四分体;同源染色体分离,非同源染色体自由组合;四分体中非姐妹染 色单体可能发生交叉互换 基因突变、染色体变异(3)2个含15N标记,2个不含(或含15N标记的细胞占1/2)(4)AXBXB、aY、aY
解析 本题通过对减数分裂图像的分析与判断,考查考生的科学思维素养。(1)图中过程Ⅰ表 示有丝分裂,Ⅱ表示减数第一次分裂,Ⅲ表示减数第二次分裂,Ⅳ表示精子的变形过程。图中细 胞1形成细胞2是有丝分裂过程,亲代细胞通过有丝分裂将复制后的核DNA平均分配到两个子 细胞中,所以细胞1和2所含核DNA相同。(2)减数第一次分裂过程中的染色体行为变化的主要 特点:前期同源染色体联会,形成四分体;四分体中非姐妹染色单体可能发生交叉互换;后期同 源染色体分离,非同源染色体自由组合。有丝分裂和减数第一次分裂过程均可发生基因突 变、染色体变异,基因重组一般只发生于减数分裂中。(3)若图中2细胞的一条染色体的DNA 分子已被15N标记,根据DNA半保留复制特点,正常情况下该细胞形成的4个成熟生殖细胞中2 个含15N标记,2个不含15N标记。(4)若图中2细胞在减数第一次分裂过程正常,减数第二次分裂 含有B基因的两条X染色单体未正常分离,则此细胞产生精子的基因型其中一个为A,说明减数 第一次分裂后期,含有基因A的染色体与X染色体移向同一极,含有基因a的染色体和Y染色体 移向另一极,即形成的次级精母细胞的基因型为AAXBXB、aaYY,由于减数第二次分裂含有B 基因的两条X染色单体未正常分离,则其余3个基因型为AXBXB、aY、aY。
9.(2019河北衡水中学第二次调研,47)(10分)下列是有关二倍体生物的细胞分裂信息,请分析回 答:
(1)图甲细胞③的子细胞名称是 ;图甲中,含有同源染色体的是 细 胞(填标号)。(2)如果图乙中①→②完成了图丙中AB段的变化,则图乙a、b、c中表示染色体的是 。图甲中细胞③产生的子细胞内,a、b、c的数量分别为 。(3)图丙中CD段形成的原因是 。(4)若某二倍体生物的卵细胞中含有36条染色体,该生物的体细胞中染色体数最多有 条;在减数分裂过程中可形成 个四分体。
答案 (1)卵细胞和(第二)极体 ①② (2)a 2、0、2 (3)着丝点分裂,姐妹染色单体分开 (4)144 36
解析 本题通过减数分裂相关图形考查考生的分析与判断能力,属于对科学思维素养的考 查。(1)细胞①中存在同源染色体,并且着丝点排列在赤道板上,为有丝分裂中期图;细胞②中 同源染色体正在分离,为减数第一次分裂后期图,并且细胞质均等分裂,属于初级精母细胞;细 胞③中没有同源染色体,并且着丝点分裂,细胞质分裂也不均等,为次级卵母细胞,次级卵母细 胞分裂产生一个卵细胞和一个第二极体。(2)图丙中AB段表示间期DNA复制,DNA复制后, DNA数目加倍,染色体数目不变,染色单体在复制后由0增加为8,因此a表示染色体,b表示染色 单体,c表示核DNA。图甲细胞③产生的子细胞是卵细胞和第二极体,卵细胞和第二极体内,染 色体、染色单体、核DNA数量分别为2、0、2。(3)图丙中CD段形成的原因是着丝点分裂,姐 妹染色单体分开,导致一条染色体上的DNA分子由2变为1。(4)若某二倍体生物的卵细胞中含 有36条染色体,则该生物的体细胞中染色体数为36×2=72条,在有丝分裂后期时染色体数最多 为72×2=144条;由于该生物体细胞中含有36对同源染色体,因此在减数分裂过程中可形成36个 四分体。
解题关键 根据有丝分裂和减数分裂不同时期的特点,准确判断图甲中各细胞所处的时期,明 辨图乙中a、b、c所示的含义,能结合图丙准确判断曲线中各段形成的原因及对应的细胞类型 与所处的时期是解答本题的关键。
C组 2017—2019年高考模拟·应用创新题组(2019 5·3原创预测卷九,2)已知人类的神经细胞成熟后因高度分化不再分裂。一位科研人员 测量了某男性的神经细胞及同一器官不同细胞中的核DNA的含量,测量结果如表所示:
下列判断中不正确的是 ( )A.科研人员测量的器官是睾丸,可以同时观察到细胞有丝分裂和减数分裂的图像B.甲细胞:精细胞;乙细胞:初级精母细胞;丙细胞:有丝分裂间期S期的精原细胞C.甲细胞:次级精母细胞;乙细胞:有丝分裂后期的精原细胞;丙细胞:减数分裂前的间期S期的 精原细胞D.乙细胞可能发生基因重组或着丝点分裂
答案 C 本题主要考查了有丝分裂和减数分裂的相关知识。科研人员测量的某男性器官是 睾丸,睾丸中存在进行有丝分裂和减数分裂的细胞,所以可以同时观察到细胞有丝分裂和减数 分裂的图像,A正确;甲细胞核DNA的含量是体细胞的一半所以是精子细胞,乙细胞的核DNA 含量是体细胞的二倍是处于减数分裂前的间期G2期的精原细胞或处于有丝分裂间期G2期的 精原细胞或进行减数分裂的初级精母细胞或处于有丝分裂分裂期的精原细胞,丙细胞可能是 处于有丝分裂间期S期的精原细胞,也可能是处于减数分裂前的间期S期的精原细胞,正在进行 DNA复制,B正确,C错误;若乙细胞正在进行减数分裂则可能发生基因重组,若乙细胞正在进行 有丝分裂则会发生着丝点分裂,D正确。
A组 自主命题·天津卷题组
1.(2017天津理综,4,6分)基因型为AaBbDd的二倍体生物,其体内某精原细胞减数分裂时同源染 色体变化示意图如图。叙述正确的是 ( ) A.三对等位基因的分离均发生在次级精母细胞中B.该细胞能产生AbD、ABD、abd、aBd四种精子C.B(b)与D(d)间发生重组,遵循基因自由组合定律D.非姐妹染色单体发生交换导致了染色体结构变异
答案 B 本题考查减数分裂的特点。该图示为减数分裂四分体时期同源染色体非姐妹染色 单体间发生交叉互换的过程,该变异属于基因重组,D 错误;A、a和D、d在减数第一次分裂过 程(初级精母细胞)中随同源染色体分开而分离,B、b分离则发生在减数第一次分裂(初级精母 细胞)和减数第二次分裂过程(次级精母细胞)中,A 错误;在减数分裂过程中,组成四分体的4条 染色单体将分别进入4个子细胞,因此该精原细胞能产生AbD、ABD、abd和aBd四种精子,B 正确;只有位于非同源染色体上的非等位基因的遗传才遵循基因的自由组合定律,而图示中的 三对等位基因位于一对同源染色体上,因此,它们的遗传不遵循基因的自由组合定律,C错误。
方法技巧 区分交叉互换与染色体结构变异交叉互换指四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体间交换相同位置的片段,片段交换后不 影响基因在染色体上的排序。染色体结构变异包括染色体片段缺失、重复、倒位和易位,任 何一种结构变异均导致染色体上基因排序发生变化。
2.(2015天津理综,4,6分)低温诱导可使二倍体草鱼卵原细胞在减数第一次分裂时不形成纺锤 体,从而产生染色体数目加倍的卵细胞,此卵细胞与精子结合发育成三倍体草鱼胚胎。上述过 程中产生下列四种细胞,如图所示四种细胞的染色体行为(以二倍体草鱼体细胞含两对同源染 色体为例)可出现的是 ( )
答案 B 本题主要考查减数分裂异常的相关知识。因减数第一次分裂时不形成纺锤体,不 会发生同源染色体的分离,从而导致形成的次级卵母细胞含有同源染色体,A错误,B正确;次级 卵母细胞正常进行减数第二次分裂,使产生的卵细胞内含有2对同源染色体,C错误;此卵细胞 与精子结合发育成三倍体草鱼胚胎,胚胎细胞中应该有6条染色体,3个染色体组(每一形态的 染色体有3条),D错误。
3.(2013天津理综,2,6分)哺乳动物卵原细胞减数分裂形成成熟卵子的过程,只有在促性腺激素 和精子的诱导下才能完成。下面为某哺乳动物卵子及早期胚胎的形成过程示意图(N表示染 色体组)。 据图分析,下列叙述错误的是 ( )A.次级卵母细胞形成的过程需要激素调节B.细胞Ⅲ只有在精子的作用下才能形成成熟卵子C.Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ细胞分裂后期染色体数目相同D.培育转基因动物应选择细胞Ⅳ作为受体细胞
答案 C 本题考查细胞增殖及基因工程的相关知识。由图示可知,次级卵母细胞的形成需 要促性腺激素的调节。精子入卵后可激活卵子完成减数第二次分裂,形成成熟卵子,故A、B 正确。培育转基因动物应选择Ⅳ(受精卵)作为受体细胞;Ⅱ、Ⅲ细胞分别进行减Ⅰ、减Ⅱ分 裂,故分裂后期染色体数均为2N,Ⅳ细胞进行有丝分裂,分裂后期细胞中染色体数为4N,故 选C。
4.(2019天津理综,10,10分)作物M的F1基因杂合,具有优良性状。F1自交形成自交胚的过程见途 径1(以两对同源染色体为例)。改造F1相关基因,获得具有与F1优良性状一致的N植株,该植株 在形成配子时,有丝分裂替代减数分裂,其卵细胞不能受精,直接发育成克隆胚,过程见途径2。 据图回答: (1)与途径1相比,途径2中N植株形成配子时由于有丝分裂替代减数分裂,不会发生由 和 导致的基因重组,也不会发生染色体数 目 。(2)基因杂合是保持F1优良性状的必要条件。以n对独立遗传的等位基因为例,理论上,自交胚
与F1基因型一致的概率是 ,克隆胚与N植株基因型一致的概率是 。(3)通过途径 获得的后代可保持F1的优良性状。
答案 (共10分)(1)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 减半 (2)1/2n 100% (3)2
解析 (1)减Ⅰ前期四分体时期可发生同源染色体非姐妹染色单体交叉互换导致的基因重组, 减Ⅰ后期可发生非同源染色体自由组合导致的基因重组。减数分裂的结果是染色体数目减 半。(2)F1有n对独立遗传的等位基因,其自交胚与F1基因型一致的概率是1/2n;途径2中的卵细 胞来自N植株(有丝分裂),所以克隆胚与N植株基因型一致的概率是100%。(3)克隆技术可保 持F1的优良性状(基因杂合),途径2为克隆过程。
素养解读 本题借助减数分裂与基因杂合,考查考生运用所学知识对某些生物学问题进行解 释、推理的能力;试题通过对自交胚和克隆胚的形成分析体现了科学思维素养中的分析与判 断要素。
知识归纳 无性生殖可保持亲本的优良性状,无性生殖方式有扦插、嫁接、压条以及利用植 物体细胞进行的植物组织培养和克隆技术等。
B组 统一命题、省(区、市)卷题组
考点1 减数分裂与受精作用
1.(2019江苏单科,11,2分)下图为初级精母细胞减数分裂时的一对同源染色体示意图,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.同一个体的精原细胞有丝分裂前期也应含有基因1~8C.1与3都在减数第一次分裂分离,1与2都在减数第二次分裂分离D.1分别与6、7、8组合都能形成重组型的配子
答案 B 本题借助减数分裂过程中同源染色体的图像,考查对减数分裂过程中的现象及相 关概念的分析理解能力;体现了科学思维素养中的分析与判断要素。题图中1与2、3与4均位于姐妹染色单体上,为相同基因,A错误;同一个体的精原细胞有丝分裂 前期也存在同源染色体,也已经进行了染色体的复制,也应有基因1~8,B正确;如果在四分体时 期发生了同源染色体非姐妹单体的交叉互换,则1与3有可能在减数第二次分裂分离,1与2有可 能在减数第一次分裂分离,C错误;如果6、7、8基因相同,则1与它们组合不能形成重组型配子, D错误。
2.(2018江苏单科,25,3分)下图为一只果蝇两条染色体上部分基因分布示意图,下列叙述正确的 是(多选) ( ) A.朱红眼基因cn、暗栗色眼基因cl为一对等位基因B.在有丝分裂中期,X染色体和常染色体的着丝点都排列在赤道板上C.在有丝分裂后期,基因cn、cl、v、w会出现在细胞的同一极D.在减数第二次分裂后期,基因cn、cl、v、w可出现在细胞的同一极
答案 BCD 等位基因位于一对同源染色体的相同位置,位于一条染色体上的朱红眼基因cn 与暗栗色眼基因cl不是等位基因,A错误;有丝分裂中期,纺锤丝牵引着染色体运动,使每条染色 体的着丝点均排列在细胞的赤道板上,B正确;在有丝分裂后期,着丝点分裂形成的两条子染色 体在纺锤丝的牵引下分别移向细胞两极,细胞两极均具有包括cn、cl、v、w基因在内的一整 套基因,C正确;经过减数第一次分裂,基因cn、cl、v、w可能出现在同一个次级性母细胞中,故 减数第二次分裂后期,基因cn、cl、v、w可出现在细胞的同一极,D正确。
知识归纳 同源染色体及其特征同源染色体是指减数分裂过程中配对的两条染色体,它们形状和大小一般相同,一条来自父方, 一条来自母方。减数分裂过程中相互配对的一对染色体一定是同源染色体。
3.(2018课标全国Ⅲ,4,6分)关于某二倍体哺乳动物细胞有丝分裂和减数分裂的叙述,错误的是 ( )A.有丝分裂后期与减数第二次分裂后期都发生染色单体分离B.有丝分裂中期和减数第一次分裂中期都发生同源染色体联会C.一次有丝分裂与一次减数分裂过程中染色体的复制次数相同D.有丝分裂中期和减数第二次分裂中期染色体都排列在赤道板上
答案 B 本题主要考查减数分裂和有丝分裂的相关知识。有丝分裂后期与减数第二次分裂 后期均发生染色体的着丝点分裂,从而导致染色单体分离,A正确;同源染色体联会只发生在减 数第一次分裂前期,B错误;一次有丝分裂与一次减数分裂过程中染色体都在间期复制一次,C 正确;有丝分裂中期和减数第二次分裂中期染色体都排列在赤道板上,D正确。
4.(2017课标全国Ⅱ,1,6分)已知某种细胞有4条染色体,且两对等位基因分别位于两对同源染色 体上。某同学用示意图表示这种细胞在正常减数分裂过程中可能产生的细胞。其中表示错 误的是 ( )
答案 D 本题考查减数分裂的相关知识。该细胞中G与g、H与h分别为等位基因,分别位于 两对同源染色体上。在正常的减数分裂过程中同源染色体分离,所形成的配子中不会含有同 源染色体,所以D错误,A、B、C正确。
方法技巧 只要抓住减数分裂过程中染色体行为的重要特点,即“同源染色体分离”,就可以 快速作出判断。
5.(2017江苏单科,16,2分)假如图是某生物体(2n=4)正常的细胞分裂示意图,下列有关叙述错误 的是 ( ) A.该细胞处于减数第二次分裂后期B.若染色体①有基因A,则④有基因A或aC.若图中的②表示X染色体,则③表示Y染色体D.该细胞产生的子细胞中有2对同源染色体
答案 A 本题主要考查有丝分裂图像。该生物体的染色体数目为2n=4,而图中细胞染色体 数目为8,说明该细胞处于有丝分裂后期,A错误;图中染色体①和④属于同源染色体,由于染色 体①上有基因A,则④上应有基因A或a,B正确;图中染色体②和③属于同源染色体,但形态大小 不同,最可能是性染色体,C正确;该细胞产生的子细胞与体细胞染色体数目相同,应含有4条染 色体、2对同源染色体,D正确。
6.(2016江苏单科,31,9分)研究人员对珍珠贝(2n)有丝分裂和减数分裂细胞中染色体形态、数 目和分布进行了观察分析,图1为其细胞分裂一个时期的示意图(仅示部分染色体),图2中细胞 类型是依据不同时期细胞中染色体数和核DNA分子数的数量关系而划分的。请回答下列问 题: 图1 图2 (1)图1中细胞分裂的方式和时期是 ,它属于图2中类型 的细胞。(2)若某细胞属于类型c,取自精巢,没有同源染色体,那么该细胞的名称是 。(3)若类型b、d、e的细胞属于同一次减数分裂,那么三者出现的先后顺序是 。
(4)在图2的5种细胞类型中,一定具有同源染色体的细胞类型有 。(5)着丝点分裂导致图2中一种细胞类型转变为另一种细胞类型,其转变的具体情况有 (用图中字母表述)。(6)珍珠贝卵母细胞分裂一般停留在减数第一次分裂中期,待精子入卵后完成后续过程。细胞 松弛素B能阻滞细胞分裂而导致染色体数加倍,可用于诱导三倍体。现有3组实验:用细胞松弛 素B分别阻滞卵母细胞的减数第一次分裂、减数第二次分裂和受精卵的第一次卵裂。请预测 三倍体出现率最低的是 ,理由是 。
答案 (1)有丝分裂后期 a (2)次级精母细胞 (3)b、d、e (4)a、b (5)b→a;d→c (6)阻 滞第一次卵裂 受精卵含二个染色体组,染色体数加倍后形成的个体是四倍体而不是三倍体
解析 (1)图1细胞中含有同源染色体,且染色单体分开后形成的子染色体移向细胞两极,据此 可判断该细胞处于有丝分裂后期,其染色体数和核DNA分子数均为4n,属于图2中类型a的细 胞。(2)若取自精巢的某细胞中染色体数与核DNA数均为2n,且没有同源染色体,那么该细胞 应为次级精母细胞。(3)若为减数分裂过程中的细胞,类型b、d、e的细胞所处时期分别为减 数第一次分裂时期、减数第二次分裂前期和中期、减数分裂完成形成的子细胞,故三者出现 的先后顺序是b、d、e。(4)在图2的5种细胞类型中,类型a只能表示有丝分裂后期,类型b可表 示有丝分裂G2期、前期、中期和减数第一次分裂时期,这两类细胞中一定具有同源染色体;类 型c、d、e可以分别表示有丝分裂的G1期、减数第二次分裂后期,减数第二次分裂的前期、中 期,减数分裂形成的子细胞,类型c中可能不含有同源染色体,类型d、e中一定不含同源染色 体。(5)图2中类型a和类型c是着丝点分裂后形成的细胞类型,据此可判断着丝点分裂导致细胞 类型转换的情况有两种:类型b转换为类型a,类型d转换为类型c。(6)根据题意知,若阻断减数 第一次分裂或减数第二次分裂均可产生染色体数目加倍的卵细胞,染色体数目为2n的卵细胞 与染色体数目为n的精子结合形成的受精卵可发育成三倍体(3n);若阻断受精卵(2n)的第一次 卵裂,由于受精卵不能完成分裂,所以形成的细胞染色体数目应为4n,难以发育成三倍体。
知识归纳 此题是对细胞分裂的考查,解答本题的关键在于理解有丝分裂和减数分裂的区别:(1)有丝分裂和减数分裂过程中图像的判断根据同源染色体的有无,判断减数第二次分裂;根据染色体的特殊行为,判断减数第一次分裂。 方法如下: (2)有丝分裂和减数分裂过程中染色体和核DNA变化的区别
(2)有丝分裂和减数分裂过程中染色体和核DNA变化的区别
7.(2015海南单科,29,10分)回答下列关于遗传和变异的问题:(1)高等动物在产生精子或卵细胞的过程中,位于非同源染色体上的基因之间会发生 , 同源染色体的非姐妹染色单体之间可能会发生 ,这两种情况都有可能导致基因重组, 从而产生基因组成不同的配子。(2)假设某物种的染色体数目为2n,在其减数分裂过程中,会出现不同的细胞,甲、乙2个模式图 仅表示出了Aa、Bb基因所在的常染色体,那么,图甲表示的是 (填“初级精母细 胞”“次级精母细胞”或“精细胞”),图乙表示的是 (填“初级精母细胞”、“次 级精母细胞”或“精细胞”)。
(3)某植物的染色体数目为2n,其产生的花粉经培养可得到单倍体植株。单倍体是指 。
答案 (1)自由组合 交换(其他合理答案也给分)(2)初级精母细胞 精细胞(3)体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体
解析 本题主要考查生物变异、减数分裂等知识。(1)非同源染色体自由组合,导致非同源染 色体上非等位基因之间的重组;同源染色体上非姐妹染色单体之间交叉互换,导致基因重组。 (2)由模式图可知:图甲细胞具有联会的同源染色体,处于减数第一次分裂前期,为初级精母细 胞;图乙细胞没有同源染色体,染色体数目减半,且无染色单体,为精细胞。(3)单倍体是指体细 胞中含有本物种配子染色体数目的个体。
考点2 减数分裂的观察
1.(2014安徽理综,4,6分)某种植物细胞减数分裂过程中几个特定时期的显微照片如下。下列 叙述正确的是 ( ) A.图甲中,细胞的同源染色体之间发生了基因重组B.图乙中,移向细胞两极的染色体组成相同C.图丙中,染色体的复制正在进行,着丝点尚未分裂D.图丁中,细胞的同源染色体分离,染色体数目减半
答案 A 由图可知,甲表示减Ⅰ前期,乙表示减Ⅰ后期,丙表示减Ⅰ末期,丁表示减Ⅱ后期。甲 中同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换可导致基因重组,A正确;乙中同源染色体分离的同 时,非同源染色体发生自由组合,移向两极的染色体组成不同,B错误;染色体的复制发生在减Ⅰ 前的间期,C错误;同源染色体的分离不能发生在丁中,D错误。
解题关键 根据染色体的行为和细胞核的位置与数量,确定甲、乙、丙、丁图中细胞所处的 分裂时期是解题关键。
2.(2013课标Ⅰ,2,6分,0.731)关于同一个体中细胞有丝分裂和减数第一次分裂的叙述,正确的是 ( )A.两者前期染色体数目相同,染色体行为和DNA分子数目不同B.两者中期染色体数目不同,染色体行为和DNA分子数目相同C.两者后期染色体数目和染色体行为不同,DNA分子数目相同D.两者末期染色体数目和染色体行为相同,DNA分子数目不同
答案 C 本题主要考查有丝分裂和减数第一次分裂过程中染色体行为、染色体数目以及核 DNA分子数目的相关知识。两者的前期,染色体数目均与体细胞染色体数目相同,核DNA分 子数目均为体细胞的两倍,但减数第一次分裂前期发生了同源染色体的联会,而有丝分裂前期 没有此行为;两者的中期,染色体数目均与体细胞相同,核DNA分子数目均为体细胞的两倍,有 丝分裂中期,每条染色体的着丝点排列在赤道板上,减数第一次分裂中期,每对同源染色体排列 在赤道板上;有丝分裂后期染色体数目、核DNA分子数目均为体细胞的两倍,姐妹染色单体分 开,减数第一次分裂后期染色体数目与体细胞染色体数目相同,核DNA分子数目为体细胞的两 倍,同源染色体分开;两者的末期,核DNA分子的数目相同,有丝分裂末期,核染色体数目与体细 胞的相同,减数第一次分裂末期,核染色体数目为体细胞的一半。
3.[2014江苏单科,28(1)(3)]某研究者用非洲爪蟾性腺为材料进行了下列实验。请回答下列问 题:(1)对非洲爪蟾的精巢切片进行显微观察,绘制了以下示意图。 上图中甲、乙、丙、丁细胞含有同源染色体的有 ;称为初级精母细胞的有 。丁细胞中染色体的互换区段内同一位点上的基因 (填“相同” “不相同”或“不一定相同”)。 (3)该研究者进行了一系列“诱导早期卵母细胞成熟的物质”实验,结果如下:实验一
实验二 由实验一可得出推论: 含有可以诱导卵母细胞成熟的物 质。由实验二可得出推论:这种诱导早期卵母细胞成熟的“促成熟因子”的化学成分是 ; 孕酮在实验二中的作用是 。
答案 (1)甲、丙、丁 甲、丁 不一定相同(3)成熟卵细胞的细胞质 蛋白质 诱导早期卵母细胞合成“促成熟因子”
解析 (1)据图分析可知,甲图为减Ⅰ中期的初级精母细胞,乙图为减Ⅱ后期的次级精母细胞, 丙图为有丝分裂后期的精原细胞,丁图为减Ⅰ后期的初级精母细胞,因此含有同源染色体的有 甲、丙和丁;称为初级精母细胞的是甲和丁;丁细胞的同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉 互换区段内同一位点的基因可以相同也可以不同。(3)实验一分析可知,成熟卵细胞的细胞质 中含有诱导早期卵母细胞成熟的物质;在实验二,加入蛋白质合成抑制剂导致早期卵母细胞不 能发育为成熟卵细胞,说明此“促成熟因子”的化学成分是蛋白质,加入孕酮可促进早期卵母 细胞发育为成熟卵细胞,说明孕酮可诱导早期卵母细胞合成“促成熟因子”。
评析 本题主要考查细胞减数分裂和实验设计等内容,难度中等。
A组 2017—2019年高考模拟·考点基础题组
1.(2019天津一中月考,4)取自某生物(2n=8)的一个原始生殖细胞,先用15N标记其8条双链DNA 分子,之后将其置于含14N的培养液中培养,得到了4个子细胞,检测它们的放射性,下列推断错误 的是 ( )A.该原始生殖细胞培养期间完成了两次有丝分裂或一次完整的减数分裂过程B.若进行的是有丝分裂,则4个子细胞中含15N的染色体的子细胞的比例一定是50%C.若进行的是减数分裂,则减数第二次分裂后期每个细胞中含14N的染色体均为8条D.若细胞分裂过程中发生了基因重组,则4个子细胞中的每条染色体一定都含15N
答案 B 一个原始生殖细胞可以通过两次有丝分裂或一次完整的减数分裂形成4个子细胞, A选项正确;若进行的是有丝分裂,则得到4个子细胞需分裂2次,因为DNA进行半保留复制,所 以第一次分裂后形成的细胞中的染色体均为一条15N链和15N一条14链,这样的染色体经复制、 着丝点分裂后形成的两条染色体中只有一条含15N,分开的两条染色体随机分配到子细胞中,故 4个子细胞中含15N的染色体的子细胞的比 例不一定为50%,B选项错误;因为一次完整的减数 分裂过程中,DNA只在减数第一次分裂前的间期复制一次,且每个DNA分子都是半保留复制 (母链为15N标记,新链为14N标记),所以减数第二次分裂后期每个细胞中含14N的染色体均为8条, C选项正确;若细胞分裂过程中发生了基因重组,则可以判断分裂方式为减数分裂,因为一次完 整的减数分裂过程中,DNA只在减数第一次分裂前的间期复制一次,且每个DNA分子都是半 保留复制(母链为15N标记,新链为14N标记),所以形成的4个细胞都被15N标记,D选项正确。
2.(2019天津河东二模,5)研究表明,初级卵母细胞中的SUMO-1蛋白分子可以影响第一极体的 排出。为进一步探究该蛋白质的作用时间,分别向初级卵母细胞的前期(0 h)、中期(6 h)、后 期(9.5 h)注射SUMO-1抗体,实验结果见图,以下叙述错误的是 ( ) A.注入SUMO-1抗体是为了干扰SUMO-1蛋白发挥作用B.SUMO-1的作用时间为减数第一次分裂的后期之前,SUMO-1抗体注射越早影响越大C.初级卵母细胞排出第一极体后,染色体数目与核DNA数目之比为1∶1D.为排除其他无关变量的影响,对照组应注射等体积的普通抗体
答案 C 抗体能与抗原特异性结合,所以SUMO-1抗体能与SUMO-1蛋白特异性结合,干扰 SUMO-1蛋白发挥作用,A选项正确;据图分析,越晚注射SUMO-1抗体,SUMO-1抗体组中极体 的排出率与对照组相差越小,说明注射SUMO-1越早对极体排出影响越大(极体无法排出),B选 项正确;减数第一次分裂过程中染色体着丝点并没有分裂,所以染色体数目与核DNA数目之比 为2∶1(注意是核DNA,避免了细胞质中DNA带来的干扰),直到减数第二次分裂后期着丝点分 裂,染色体数目与核DNA数目之比才为1∶1,C选项错误;无关变量应一致,故对照组应注射等 体积的普通抗体,D选项正确。
3.(2019河北武邑中学一模,3)与果蝇细胞的减数第一次分裂过程相比,果蝇受精卵的分裂过程 中细胞内不会发生的变化是 ( )A.部分染色体片段的交换 B.DNA中碱基序列的改变C.同源染色体的联会与分离 D.核仁、核膜的消失与重建
答案 C 减数第一次分裂过程中同源染色体的非姐妹染色单体之间会发生交叉互换(基因 重组),有丝分裂过程中非同源染色体之间也能发生部分交换(易位),A错误;有丝分裂和减数分 裂过程中都可能发生DNA中碱基序列的改变,进而可引起基因突变,B错误;同源染色体的联会 与分离只能发生在减数第一次分裂,C正确;有丝分裂和减数分裂过程中,核膜、核仁都会出现 消失和重建的现象,D错误。
审题关键 果蝇受精卵的分裂为有丝分裂,有丝分裂过程中不发生同源染色体联会与分离。
4.(2019江西南昌一模,3)一般情况下,关于有丝分裂与减数分裂的结论,正确的是 ( )A.有丝分裂和减数分裂均通过DNA复制形成两套完全相同的核基因B.有丝分裂和减数分裂过程中都发生一次着丝点分裂导致染色体消失C.有丝分裂与减数分裂过程中同源染色体的行为相同,染色体数目变化不相同D.有丝分裂产生的子细胞基因型相同,减数分裂产生的子细胞基因型各不相同
答案 A 基于DNA分子的半保留复制,有丝分裂和减数分裂均通过DNA复制形成两套完全 相同的核基因,A正确;有丝分裂后期和减数第二次分裂后期都发生着丝点分裂,姐妹染色单体 分开,形成两条子染色体,B错误;减数第一次分裂存在同源染色体的联会和分离行为,而有丝分 裂不存在同源染色体的联会和分离行为,C错误;减数分裂过程中,若不考虑突变,则来自同一个 次级精(或卵)母细胞的两个细胞基因型相同,D错误。
易错警示 有丝分裂和减数分裂均经过一次DNA复制,但减数分裂连续分裂两次,有丝分裂只 分裂一次,故减数分裂所形成的子细胞染色体数只有体细胞一半。着丝点分裂发生在有丝分 裂后期或减数第二次分裂后期,姐妹染色单体分离后形成两条子染色体,染色单体数变为0。 减数分裂过程中染色体的行为与有丝分裂存在不同,减数第一次分裂存在同源染色体的联会 和分离。
5.(2019福建漳州一模,17)某研究者对非洲爪蟾的精巢切片进行显微观察,绘制了以下示意图, 下列叙述正确的是 ( ) A.图中四个细胞含有同源染色体的细胞只有甲和丙B.细胞甲中含有2个四分体C.图中四个细胞称为初级精母细胞的有甲和丁D.丁细胞染色体的互换区段内同一位点上的基因一定不相同
答案 C 图中甲、乙、丙、丁分别表示的分裂时期为减Ⅰ中期、减Ⅱ后期、有丝分裂后期 和减Ⅰ后期,甲、丙、丁细胞中均含有同源染色体,乙中不含同源染色体,A错误;细胞甲中只有 一个四分体,B错误;处于减数第一次分裂时期的甲、丁细胞为初级精母细胞,C正确;同源染色 体相同位置可能存在等位基因或相同基因,因此丁细胞中染色体的互换区段内同一位点上的 基因可能相同也可能不相同,D错误。
1.(2019江西九江十校一模,17)为了观察减数分裂各时期的特点,下列实验材料选择恰当的是 ( )①蚕豆的雄蕊 ②桃花的雌蕊 ③蝗虫的精巢 ④小鼠的卵巢A.①③ B.①② C.③④ D.②④
答案 A 一般来说,雄性个体产生的精子数量远远多于雌性个体产生的卵子数量,因此在选 择观察减数分裂的材料时,要选择分裂旺盛的雄性个体生殖器官,A正确。
知识拓展 观察减数分裂材料的选择:雌性动物卵巢内的减数分裂并不彻底,排卵时仅仅是次 级卵母细胞,只有和精子相遇后,在精子的刺激下,才能继续完成减数第二次分裂,所以要完整 观察减数分裂各时期的图像,特别是减数第二次分裂图像,一般选择雄性个体。
2.(2018河北石家庄二中月考,5)某同学利用高等二倍体动物生殖腺内细胞观察其细胞分裂,下 列有关说法正确的是 ( )A.若细胞分裂末期的细胞质为均等分裂,则该动物一定为雄性B.显微镜下所观察到的细胞均为同一种分裂方式C.显微镜下观察之前需用碱性染料对细胞进行染色D.观察到的细胞中均含有两个染色体组且均含同源染色体
答案 C 雌雄个体细胞有丝分裂末期细胞质均是均等分裂的,另外,第一极体分裂产生第二 极体时,细胞质也是均等分裂的,A错误;高等动物生殖腺内细胞有的进行有丝分裂,有的进行减 数分裂,B错误;显微镜下观察细胞分裂之前需用龙胆紫溶液或醋酸洋红液等碱性染料对细胞 进行染色,C正确;处于有丝分裂后期的细胞含有4个染色体组,处于减数第二次分裂时期的细 胞不含同源染色体,D错误。
易错警示 精巢内精原细胞既可进行有丝分裂,又可进行减数分裂,因此可以观察到染色体数 为N、2N、4N的不同细胞分裂图像。
3.(2018湖北襄阳五中三模,2)关于观察细胞减数分裂的实验,下列操作合理的是 ( )A.分离成熟蝗虫精巢→解离→醋酸洋红液染色→漂洗→压片→低倍镜观察→高倍镜观察B.分离成熟小鼠卵巢→解离→龙胆紫溶液染色→漂洗→压片→低倍镜观察→高倍镜观察C.分离幼嫩桃花雄蕊→解离→漂洗→醋酸洋红液染色→压片→低倍镜观察→高倍镜观察D.分离蚕豆花芽→解离→漂洗→龙胆紫溶液染色→压片→低倍镜观察→高倍镜观察
答案 C 分离成熟蝗虫精巢或者成熟小鼠卵巢,制作装片的过程中,解离后应该先漂洗后染 色,A、B错误;分离幼嫩桃花雄蕊,制作装片的过程为解离→漂洗→醋酸洋红液染色→压片,然 后先在低倍镜观察,再换高倍镜观察,C正确;蚕豆花芽只能进行有丝分裂,不能进行减数分裂,D 错误。
B组 2017—2019年高考模拟·专题综合题组时间:35分钟 分值:60分一、选择题(每题5分,共30分)
1.(2019天津河东一模,6)科学家在一个名为Squallusalburnides(二倍体)的鱼种中发现了“孤 雄生殖”,科学家提出了如图中A、B、C三种可能的发生途径,甲、乙、丙分别代表这三种途 径所得到的“孤雄生殖”后代的体细胞。下列相关叙述中,正确的是 ( )
A.甲细胞形成的过程中曾发生有丝分裂异常B.图中的二倍体精子是由于亲代减数第一次分裂异常而形成的C.图中丙细胞中两条染色体上的基因不可能完全相同D.甲、乙、丙细胞中均只含有父方的遗传物质
答案 A A途径中受精成功后的受精卵中只有一条染色体,是经过有丝分裂中染色体加倍 (细胞未分裂)才形成的甲细胞,A选项正确;二倍体精子有可能是亲代减数第一次分裂异常而 形成的,也可能是减数第二次分裂异常而形成的,B选项错误;若两个正常精子是由同一个次级 精母细胞形成,则两个精子中的染色体上的基因很可能完全相同,C选项错误;无核的卵细胞中 含有线粒体DNA,可遗传给后代,D选项错误。
2.(2019天津河西一模,6)下面有关说法正确的是 ( )A.在一个DNA分子中,G与C数量的和占碱基总数的48%,其中一条链(甲链)的碱基中T占28%, C占22%,那么,以甲链为模板转录的mRNA分子中,U占碱基总数的22%B.如果将某雄性动物细胞中1对同源染色体的2个DNA分子都用15N标记,并只供给含14N的原 料,该细胞经一次完整的减数分裂后所形成的四个精子中,含15N标记的DNA分子的精子所占 比例为100%C.某隐性遗传病患者来自多子女家庭,其双亲表现正常,则其同胞兄弟姐妹中患病的最大概率 为1/4,且没有性别差异D.突变基因序列非模板链的一个G突变为A,推测密码子发生的变化可能是由CGA变为UGA
答案 B 本题考查考生的逆向思维能力。若想计算以甲链为模板转录的mRNA分子中U占 碱基总数的比例,则要分析甲链中的A占甲链碱基总数的比例,由双链中C+G数量占全部碱基 的48%,可以推测A+T占全部碱基的52%,即A占甲链的52%,再由选项中信息甲链碱基中T占28%,可以推测A占甲链碱基的24%,所以比甲链为模板转录出的mRNA分子中,U占碱基总数的24%,A选项错误;一次完整的减数分裂经历一次DNA复制,由于DNA的复制方式是半保留复制,所以该对同源染色体复制后的所有的DNA分子双链中,母链被15N标记,新链被14N标记,该细胞经一次完整的减数分裂后所形成的四个精子中,含15N标记的DNA分子的精子所占比例为100%,B选项正确;常染色体上的隐性遗传病的患病概率如选项中分析,但性染色体上的隐性遗传病的患病概率不一定为1/4,同时也会有性别差异,C选项错误;非模板链的碱基由G变A,则模板链的碱基由C变T,使mRNA的碱基由G变为A,所以推测密码子CGA变为CAA,D选项错误。
3.(2019天津南开中学月考,3)如图表示细胞分裂和受精作用过程中核DNA含量和染色体数目 的变化,据图分析正确的是 ( ) A.CD段和GH段,细胞内均可发生基因重组B.GH段和OP段,细胞中含有的染色体数相等C.同源染色体的分离和联会分别发生在JK段和LM段D.MN段,细胞中会发生核DNA含量的加倍
答案 D 基因重组发生在减数第一次分裂前期(交叉互换)或减数第一次分裂后期(自由组 合),而CD段表示有丝分裂的G2期和分裂期,A选项错误;GH表示减数第一次分裂时期,着丝点 没有断裂,其染色体数目与体细胞中染色体数目相同,而OP段表示有丝分裂的后、末期,因其 着丝点断裂而染色体加倍,染色体数目是体细胞染色体数目的二倍,B选项错误;同源染色体联 会发生在减数第一次分裂的前期,同源染色体分离发生在减数第一次分裂的后期,两者都在 GH段,JK代表细胞分裂,LM代表精卵结合的受精作用,C选项错误;MN段代表有丝分裂的间期 和前、中期,又因为DNA复制(核DNA含量加倍)发生在间期中的S期,所以D选项正确。
4.(2019福建福州高三期末,16)如图是某个精原细胞(基因型为AaBb)减数分裂过程中产生的一 个细胞(不考虑基因突变),下列叙述正确的是 ( ) A.该细胞名称是初级精母细胞B.该细胞含有一对同源染色体C.该细胞形成的精子有两种基因型D.该精原细胞产生的精子有两种基因型
答案 C 本题通过对细胞分裂图像的分析与判断,考查科学思维素养。图中细胞无同源染 色体,有姐妹染色单体,且染色体散乱分布,处于减数第二次分裂前期,应为次级精母细胞,A、B 错误;该细胞形成的精子有两种基因型:Ab、ab,C正确;图中A、a出现在姐妹染色单体上,发生 了交叉互换(因不考虑基因突变),该精原细胞产生的精子有4种基因型,D错误。
题后反思 若该精原细胞发生的是基因突变,则产生的精子有3种;若发生的是交叉互换,则产 生的精子有4种。
5.(2019湖南岳阳一模,14)如图是基因型为AaBb的某动物的一个精原细胞经减数分裂过程产 生的一个细胞示意图。据图分析下列叙述正确的是 ( ) A.图中细胞处于减数第二次分裂,为次级精母细胞,内含8条染色体B.此精原细胞在四分体时期染色体发生了交叉互换,此变异属于染色体结构变异C.此精原细胞经减数分裂过程形成的四个精子其基因型一定为AB、Ab、aB、abD.此精原细胞在减数第一次分裂后期,移向细胞一极的基因可能是A、a、b、b
答案 D 本题通过对细胞分裂图像的分析与判断,考查考生的科学思维素养。该动物的基 因型为AaBb,图中细胞无同源染色体,着丝点没有分裂,且染色体散乱地分布在细胞中,所以该 细胞处于减数第二次分裂前期,为次级精母细胞,内含4条染色体,A错误。图中姐妹染色单体 上存在等位基因A/a,产生的原因是交叉互换(基因重组)或基因突变,B错误。若是四分体时期 发生了交叉互换,则此精原细胞经减数分裂过程形成的四个精子基因型是AB、Ab、aB、ab; 若发生了基因突变,则此精原细胞经减数分裂过程形成的四个精子基因型是AB、aB、ab(A突 变为a)或者AB、aB、Ab(a突变为A),C错误。此精原细胞在减数第一次分裂后期,移向细胞一 极的基因可能是A、a、b、b或a、a、b、b或A、A、b、b,移向细胞另一极的基因 是A、a、B、B,D正确。
解题思路 姐妹染色单体上存在等位基因,有可能是交叉互换(基因重组)产生,也有可能是基 因突变产生。
6.(2019江西九江十校一模,18)如图为某二倍体动物细胞甲在有丝分裂和减数分裂过程中出现 的三个细胞乙、丙、丁。有关叙述正确的是 ( ) A.图中乙细胞正在进行减数分裂,可能发生基因突变和基因重组B.乙细胞的子细胞含有4个染色体组,丙细胞连续分裂后的子细胞具有一个染色体组C.基因重组的发生与丙细胞有关,而与乙细胞无直接关系D.丙细胞与丁细胞的变异类型相同
答案 C 本题通过对细胞分裂图像的分析与判断,考查考生的科学思维素养。图乙细胞为 有丝分裂后期细胞,有丝分裂过程中不发生基因重组,A错误;乙细胞含有4个染色体组,其产生 的子细胞含有2个染色体组,B错误;基因重组一般发生在减数第一次分裂,因此基因重组的发 生与丙细胞有关,而与乙细胞无直接关系,C正确;丙细胞发生了同源染色体的非姐妹染色单体 之间的交叉互换,属于基因重组,而丁细胞发生的是染色体结构的变异(易位),D错误。
解题关键 判断甲、乙、丙、丁四幅图的特征及时期是解题关键:甲细胞含有两对同源染色 体;乙细胞处于有丝分裂后期;丙细胞处于减数第一次分裂中期;丁细胞发生了染色体结构的 变异。
二、非选择题(共30分)
7.(2019天津河东一模,10)(8分)三倍体毛白杨(XY性别决定)是中国工程院院士、北京林业大 学博士生导师朱志娣教授为首的课题组,采用染色体加倍等技术,经过十五年研究所取得的新 品种。三倍体毛白杨具有速生、优质、高效等特点,是纸张制造的理想原料,出浆率为普通杨 树的两倍。三倍体毛白杨非常适合黄河区域生态经济发展,同时其因耐寒、抗旱、速生性的 特点很适合在三北地区防护林带栽种。如图为三倍体毛白杨的两种培育途径:
(1)与途径Ⅰ相比,途径Ⅱ的优势为 。(2)观察发现在雄配子中含有两条结构相同的性染色休,产生2n雄配子的原因为 。(3)途径Ⅱ中三倍体毛白杨的性染色体为 。(4)三倍体毛白杨也解决了早春飞絮和花粉的烦恼,请解释原因。 。
答案 (1)大大提高后代的变异率,加速优良后代的选育(2)减数第二次分裂过程中,姐妹染色单体没有分开(3)XYY或者XXX(4)有性生殖能力较低(联会紊乱,不能产生正常的生殖细胞)
解析 (1)途径Ⅰ通过秋水仙素处理使二倍体毛白杨幼苗的体细胞的染色体加倍形成四倍体, 其再与二倍体杂交形成三倍体; 途径Ⅱ通过高温处理得到染色体加倍的雄配子,雄配子变异频 率相对较高,其与正常雌配子交配,得到三倍体。故与途径Ⅰ比较,途径Ⅱ可大大提高后代的变 异率(新基因型出现概率更高,组合方式也更多),加速优良后代的选育。(2)若发现雄配子中含 有相同的染色体,原因为减数第二次分裂过程中,姐妹染色单体没有分开;若发现配子中含有同 源染色体或等位基因(不考虑交叉互换),原因是减数第一次分裂过程中,同源染色体没有分 开。(3)雄配子中X或Y加倍为XX或YY,再与雌配子中的X结合形成XXX或XYY。(4)杨树雌 雄异株,雌树上结的果实成熟开裂后,种子借助白色冠毛随风起飞,这是杨树繁殖后代的重要途 径,使杨树能更为广泛地生长。而三倍体毛白杨因为联会紊乱而无法形成正常的生殖细胞,则 减少了花粉的数量和受精成功的概率,故减少了杨絮。
8.(2019安徽黄山一模,30)(12分)如图表示某哺乳动物睾丸内细胞的分裂过程示意图,图中Ⅰ~ Ⅲ表示分裂过程,1~5表示细胞分裂图像,图中1细胞的基因型是AaXBY。请据图回答: (1)通常图中1细胞和2细胞中所含核DNA相同,原因是 。(2)图中Ⅱ过程中染色体行为变化的主要特点是 (至少答两点),Ⅰ和Ⅱ过程均可发生的可遗传变异类型常见有 。(3)若图中2细胞的一条染色体的DNA分子已经被15N标记,正常情况下该细胞形成的4个成熟生
殖细胞中含15N标记的情况是 。(4)若图中2细胞在减数第一次分裂过程正常,减数第二次分裂含有B基因的两条X染色单体未 正常分离,则此细胞产生精子的基因型其中一个为A,则其余3个基因型为 。
答案 (1)亲代细胞通过有丝分裂将复制后的核DNA平均分配到两个子细胞中(2)同源染色体联会,形成四分体;同源染色体分离,非同源染色体自由组合;四分体中非姐妹染 色单体可能发生交叉互换 基因突变、染色体变异(3)2个含15N标记,2个不含(或含15N标记的细胞占1/2)(4)AXBXB、aY、aY
解析 本题通过对减数分裂图像的分析与判断,考查考生的科学思维素养。(1)图中过程Ⅰ表 示有丝分裂,Ⅱ表示减数第一次分裂,Ⅲ表示减数第二次分裂,Ⅳ表示精子的变形过程。图中细 胞1形成细胞2是有丝分裂过程,亲代细胞通过有丝分裂将复制后的核DNA平均分配到两个子 细胞中,所以细胞1和2所含核DNA相同。(2)减数第一次分裂过程中的染色体行为变化的主要 特点:前期同源染色体联会,形成四分体;四分体中非姐妹染色单体可能发生交叉互换;后期同 源染色体分离,非同源染色体自由组合。有丝分裂和减数第一次分裂过程均可发生基因突 变、染色体变异,基因重组一般只发生于减数分裂中。(3)若图中2细胞的一条染色体的DNA 分子已被15N标记,根据DNA半保留复制特点,正常情况下该细胞形成的4个成熟生殖细胞中2 个含15N标记,2个不含15N标记。(4)若图中2细胞在减数第一次分裂过程正常,减数第二次分裂 含有B基因的两条X染色单体未正常分离,则此细胞产生精子的基因型其中一个为A,说明减数 第一次分裂后期,含有基因A的染色体与X染色体移向同一极,含有基因a的染色体和Y染色体 移向另一极,即形成的次级精母细胞的基因型为AAXBXB、aaYY,由于减数第二次分裂含有B 基因的两条X染色单体未正常分离,则其余3个基因型为AXBXB、aY、aY。
9.(2019河北衡水中学第二次调研,47)(10分)下列是有关二倍体生物的细胞分裂信息,请分析回 答:
(1)图甲细胞③的子细胞名称是 ;图甲中,含有同源染色体的是 细 胞(填标号)。(2)如果图乙中①→②完成了图丙中AB段的变化,则图乙a、b、c中表示染色体的是 。图甲中细胞③产生的子细胞内,a、b、c的数量分别为 。(3)图丙中CD段形成的原因是 。(4)若某二倍体生物的卵细胞中含有36条染色体,该生物的体细胞中染色体数最多有 条;在减数分裂过程中可形成 个四分体。
答案 (1)卵细胞和(第二)极体 ①② (2)a 2、0、2 (3)着丝点分裂,姐妹染色单体分开 (4)144 36
解析 本题通过减数分裂相关图形考查考生的分析与判断能力,属于对科学思维素养的考 查。(1)细胞①中存在同源染色体,并且着丝点排列在赤道板上,为有丝分裂中期图;细胞②中 同源染色体正在分离,为减数第一次分裂后期图,并且细胞质均等分裂,属于初级精母细胞;细 胞③中没有同源染色体,并且着丝点分裂,细胞质分裂也不均等,为次级卵母细胞,次级卵母细 胞分裂产生一个卵细胞和一个第二极体。(2)图丙中AB段表示间期DNA复制,DNA复制后, DNA数目加倍,染色体数目不变,染色单体在复制后由0增加为8,因此a表示染色体,b表示染色 单体,c表示核DNA。图甲细胞③产生的子细胞是卵细胞和第二极体,卵细胞和第二极体内,染 色体、染色单体、核DNA数量分别为2、0、2。(3)图丙中CD段形成的原因是着丝点分裂,姐 妹染色单体分开,导致一条染色体上的DNA分子由2变为1。(4)若某二倍体生物的卵细胞中含 有36条染色体,则该生物的体细胞中染色体数为36×2=72条,在有丝分裂后期时染色体数最多 为72×2=144条;由于该生物体细胞中含有36对同源染色体,因此在减数分裂过程中可形成36个 四分体。
解题关键 根据有丝分裂和减数分裂不同时期的特点,准确判断图甲中各细胞所处的时期,明 辨图乙中a、b、c所示的含义,能结合图丙准确判断曲线中各段形成的原因及对应的细胞类型 与所处的时期是解答本题的关键。
C组 2017—2019年高考模拟·应用创新题组(2019 5·3原创预测卷九,2)已知人类的神经细胞成熟后因高度分化不再分裂。一位科研人员 测量了某男性的神经细胞及同一器官不同细胞中的核DNA的含量,测量结果如表所示:
下列判断中不正确的是 ( )A.科研人员测量的器官是睾丸,可以同时观察到细胞有丝分裂和减数分裂的图像B.甲细胞:精细胞;乙细胞:初级精母细胞;丙细胞:有丝分裂间期S期的精原细胞C.甲细胞:次级精母细胞;乙细胞:有丝分裂后期的精原细胞;丙细胞:减数分裂前的间期S期的 精原细胞D.乙细胞可能发生基因重组或着丝点分裂
答案 C 本题主要考查了有丝分裂和减数分裂的相关知识。科研人员测量的某男性器官是 睾丸,睾丸中存在进行有丝分裂和减数分裂的细胞,所以可以同时观察到细胞有丝分裂和减数 分裂的图像,A正确;甲细胞核DNA的含量是体细胞的一半所以是精子细胞,乙细胞的核DNA 含量是体细胞的二倍是处于减数分裂前的间期G2期的精原细胞或处于有丝分裂间期G2期的 精原细胞或进行减数分裂的初级精母细胞或处于有丝分裂分裂期的精原细胞,丙细胞可能是 处于有丝分裂间期S期的精原细胞,也可能是处于减数分裂前的间期S期的精原细胞,正在进行 DNA复制,B正确,C错误;若乙细胞正在进行减数分裂则可能发生基因重组,若乙细胞正在进行 有丝分裂则会发生着丝点分裂,D正确。
相关课件
高中生物高考2020届高考生物一轮复习专题9遗传的细胞基次件课件PPT： 这是一份高中生物高考2020届高考生物一轮复习专题9遗传的细胞基次件课件PPT，共60页。
高中生物高考2020届高考生物一轮复习专题10遗传的分子基次件课件PPT： 这是一份高中生物高考2020届高考生物一轮复习专题10遗传的分子基次件课件PPT，共60页。
高中生物高考2020届高考生物一轮复习专题10遗传的分子基次件课件PPT： 这是一份高中生物高考2020届高考生物一轮复习专题10遗传的分子基次件课件PPT，共60页。
