2021版新高考选考生物一轮复习通用版学案：加强提升课（3）　减数分裂与有丝分裂、可遗传变异、DNA复制的关系　高效作业知能提升

1．(2020·江西南昌一模)一般情况下，下列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

解析：选A。基于DNA分子的半保留复制特点，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，若不考虑突变和交叉互换，则来自同一个次级精(或卵)母细胞的两个细胞的基因型相同，D错误。

2．(2020·山东青岛期初调研)下图为某动物睾丸中不同细胞的分裂图像，下列说法错误的是(　　)

A．进行减数分裂的细胞为②④

B．①②③细胞均含有同源染色体

C．③细胞的子细胞称为初级精母细胞

D．④中可能发生等位基因的分离

解析：选C。图中①③分别为有丝分裂后期和中期细胞，②④分别为减Ⅰ中期和减Ⅱ后期细胞，A正确；图中①②③细胞均含有同源染色体，④细胞没有同源染色体，B正确；有丝分裂产生的子细胞不能是初级精母细胞，C错误；若发生过基因突变或交叉互换，则减Ⅱ后期姐妹染色单体分开形成两条染色体的过程中可能发生等位基因的分离，D正确。

3．某哺乳动物的一个初级精母细胞经过减数分裂后产生了染色体数目全部不正常的配子，最可能的原因是(　　)

A．该细胞减数第一次分裂时，有一对同源染色体不发生分离；减数第二次分裂正常

B．该细胞减数第一次分裂时，四分体中的非姐妹染色单体之间交换相应的片段；减数第二次分裂正常

C．该细胞减数第二次分裂时，一个次级精母细胞分裂正常，另一个分裂不正常

D．该细胞减数第二次分裂时，有一个次级精母细胞的一条染色体的姐妹染色单体没有分开

答案：A

4. (2020·福建福州高三期末)右图是某个精原细胞(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

解析：选C。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四种基因型，D错误。

5．(2020·江西吉安安福二中高三月考)某二倍体动物的一个精原细胞经减数分裂后形成的其中一个精细胞如下图所示。下列解释合理的是(　　)

A．通过减数分裂形成的4个精细胞中有一个不含A和a的精细胞

B．减数第二次分裂中，有一对姐妹染色单体没有相互分离

C．通过减数分裂形成的4个精细胞中有两个基因型为Aa的精细胞

D．减数第一次分裂中姐妹染色单体间发生了交叉互换

解析：选C。在正常情况下，1个精原细胞经减数分裂产生的4个精细胞，两两相同，且不含同源染色体。题图所示的精细胞中含有同源染色体且两条同源染色体上各自有一段不同颜色的片段，说明该精原细胞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间的交叉互换，且在减数第一次分裂后期等位基因A和a所在的同源染色体没有发生分离而进入同一个次级精母细胞中，该次级精母细胞进行正常的减数第二次分裂，形成了两个基因型为Aa的精细胞；与此同时产生的另一个次级精母细胞中不含A和a，当减数第二次分裂结束时，产生了两个不含A和a的精细胞。综上分析，C正确，A、B、D错误。

6．一对患有红绿色盲的夫妇生育了一个性染色体组成为XXY且患有红绿色盲的男孩，下列不可能为致病来源的是(　　)

A．精子形成过程中，减数第一次分裂时同源染色体未分离

B．精子形成过程中，减数第二次分裂时相同染色体未分开

C．卵细胞形成过程中，减数第一次分裂时同源染色体未分离

D．卵细胞形成过程中，减数第二次分裂时相同染色体未分开

解析：选B。设红绿色盲相关基因为b，由于该夫妇均为红绿色盲患者，则该对夫妇的基因型为XbXb、XbY，而该红绿色盲男孩的染色体组成为XXY，则该男孩的基因型为XbXbY，形成该男孩的卵细胞和精子的组合方式是XbXb＋Y或Xb＋XbY，若为前者，则基因组成为XbXb的卵细胞可以来源于减数第一次分裂后期同源染色体未分离，也可来源于减数第二次分裂后期相同染色体未分开；若为后者，则只能是精子形成过程中减数第一次分裂后期同源染色体未分离造成的，若精子形成过程中减数第二次分裂时相同染色体未分开，则只能得到含有两个X染色体或两个Y染色体的精细胞，故B项符合题意。

7．已知果蝇(2n＝8)为遗传学的模式生物，其性别决定方式为XY型。图甲、乙、丙、丁、戊代表某果蝇体内的细胞分裂图像，图像中仅呈现了部分染色体的变化情况(注：较长的染色体为l号染色体，较短的染色体为2号染色体)。下列说法正确的是(　　)

A．若图示染色体中存在性染色体，则图丙所示细胞一定含有X染色体，且可能是次级卵母细胞或第一极体

B．若该果蝇的基因型为AaBb，且基因A位于1号染色体上，则等位基因A、a分离只发生在图丁所示细胞所处时期

C．基因分离定律的实质只与图丁所示细胞所处时期有关，而基因自由组合定律的实质则与图乙和图丁所示细胞所处时期均有关

D．若果蝇的基因型为AaXBXb，且图甲所示细胞染色体上含基因A、a和XB，则图甲所示细胞继续分裂产生的子细胞只有AaXB一种

解析：选A。若图示染色体中存在性染色体，根据图乙和图丁所示细胞可知，一定不会存在异型的性染色体，即不会同时存在X和Y染色体，从而说明该果蝇为雌果蝇，因此，图丙所示细胞(处于减数第二次分裂中期)一定含X染色体，且可能是次级卵母细胞或第一极体，A正确。由图丁所示细胞可以看出，1号染色体的同源染色体之间发生了交叉互换，若等位基因A、a刚好位于交换区域，则等位基因(A和a)分离可发生在减数第一次分裂后期或减数第二次分裂后期，即可发生在图丁或图戊所示细胞所处时期，B错误。图乙所示细胞所处时期为减数第一次分裂中期，与基因自由组合定律无关；基因的自由组合定律体现在减数第一次分裂后期，C错误。若图甲所示细胞染色体上含基因A、a和XB，则其减数分裂产生的子细胞有AXB和aXB两种，D错误。

8．下图所示为人体内的细胞在分裂过程中每条染色体上的DNA含量的变化曲线。下列有关叙述正确的是(　　)

A．该图若为减数分裂，则cd段的细胞都含有23对同源染色体

B．该图若为减数分裂，则等位基因的分离和自由组合都可发生在cd段的某一时期

C．该图若为有丝分裂，则细胞板和纺锤体都出现在bc段

D．该图若为有丝分裂，则ef段的细胞都含有两个染色体组

解析：选B。若题图表示减数分裂，cd段包含减数第一次分裂和减数第二次分裂的前期、中期，减数第二次分裂的前期、中期细胞中没有同源染色体，A错误；题图若表示减数分裂，等位基因的分离和自由组合都可发生在减数第一次分裂时期，B正确；人体细胞在分裂过程中不形成细胞板，C错误；图中bc段表示DNA复制，de段表示着丝点分裂，染色体数目加倍，若题图表示有丝分裂，ef段的细胞中可能含有四个染色体组，D错误。

9．(不定项)雄蝗虫体细胞中有23条染色体，其性染色体组成为XO型，雌蝗虫的性染色体组成为XX型。下列有关叙述错误的是(　　)

A．雌蝗虫有丝分裂中期的细胞与减数第一次分裂中期的细胞中的染色体数目相同

B．同样是有丝分裂后期，雄蝗虫细胞的染色体数比雌蝗虫细胞的染色体数少1条

C．雄蝗虫的精原细胞在形成过程中，可观察到11个四分体

D．雄蝗虫产生的精子与卵细胞结合后，发育的子代均为雌性

解析：选BCD。雌蝗虫(XX型)有丝分裂中期的细胞与减数第一次分裂中期的细胞中的染色体数目相同，都是24条染色体，A正确；雄蝗虫、雌蝗虫的体细胞中含有的染色体数依次是23条、24条，有丝分裂后期，着丝点分裂，姐妹染色单体分开变成染色体，导致细胞中的染色体数加倍，因此同样是有丝分裂后期，雄蝗虫细胞的染色体数比雌蝗虫细胞的染色体数少2条，B错误；雄蝗虫的精原细胞是通过有丝分裂的方式形成的，四分体出现在减数第一次分裂时期，C错误；由于雄蝗虫的性染色体组成为XO型，产生的精子可能为X型或O型，与卵细胞结合后发育的子代可能是雌性(XX型)，也可能是雄性(XO型)，D错误。   

10．(不定项)下图1是果蝇体细胞示意图，下图2、3是果蝇细胞中部分染色体在细胞分裂中的行为，下列说法正确的是(　　)

A．图1中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中的一条染色体和X、Y染色体组成一个染色体组

B．若图1果蝇一个精原细胞产生的一个精子基因组成为bcXDXD，则其余的三个精子的基因型为BCYd、BCYd、bcXDXD

C．图2所示的果蝇细胞中基因A、a属于等位基因，不在同源染色体上

D．图3中姐妹染色单体上出现基因A和a是基因突变或交叉互换的结果

解析：选CD。图1细胞表示雄果蝇体细胞，含有4对同源染色体、8条染色体和2个染色体组(Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y)；图2细胞含有同源染色体，处于有丝分裂后期；图3细胞含有同源染色体，处于减数第一次分裂后期。图1中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中的一条染色体和X染色体或Y染色体组成一个染色体组，即果蝇的一个染色体组的组成为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y，A错误；图1果蝇一个精原细胞的基因型为BbCcXDYd，若其产生的一个精子的基因组成为bcXDXD，则其余的三个精子的基因组成为BCYd、BCYd、bc，B错误；图2所示的果蝇细胞正处于有丝分裂后期，其中基因A、a属于等位基因，是基因突变产生的，不在同源染色体上，C正确；图3中姐妹染色单体上出现基因A和a是基因突变或交叉互换的结果，D正确。

11．(不定项)(原创)下图是动物精子形成过程中发生交叉互换的模式图，下列说法正确的是(　　)

A．若分裂时3和4不分离，产生的精细胞有一半染色体数目正常

B．在正常情况下，该细胞能产生4种类型的精细胞

C．若在复制时基因M突变为m，则产生的精细胞有一半异常

D．图中基因N和n的分离只发生在减数第一次分裂后期或减数第二次分裂后期

解析：选BD。分析题图可知，3和4是同源染色体，若不分离，则产生的精细胞全部不正常，A错误；由于1、2两条同源染色体的非姐妹染色单体发生了交叉互换，则正常情况下该细胞能产生4种精细胞，B正确；如果基因M突变，则产生的精细胞中有1/4异常，C错误；图中基因N、n的分离发生在减数第一次分裂后期和减数第二次分裂后期，D正确。

12．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。请据图分析回答下列问题：

(1)在不考虑变异的情况下，图甲中可能含有等位基因的细胞有________。

(2)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图乙中的________(填标号)阶段。

(3)在细胞分裂过程中，细胞中染色体数暂时加倍处在图乙中的________(填标号)阶段。

(4)基因突变最可能在图甲中的________细胞中发生。

(5)图丁对应于图丙中的细胞________(填“①”“②”或“③”)，则细胞Ⅳ的基因组成是________。

解析：(1)含有同源染色体的细胞就可能含有等位基因，所以题图甲中A、B、D细胞符合。(2)图甲中B、E细胞分别含有8条、2条染色体，染色体的数目以着丝点的数目为准；其中E细胞所处的分裂时期是减数第二次分裂前期，属于图乙中的②阶段。(3)在细胞分裂过程中，细胞中染色体数目的暂时加倍都与着丝点的分裂有关，处于图乙中的③⑥阶段。(4)在细胞分裂过程中，基因突变一般发生在间期，最可能在图甲的A细胞中发生。(5)图丁是减数第二次分裂后期的图像，细胞质均等分裂，图丙表示卵细胞的形成过程，图丁对应于图丙中的细胞②(第一极体)的分裂；由于细胞Ⅴ的基因组成是Ab，所以细胞Ⅳ的基因组成是aB。

答案：(1)A、B、D　(2)8　2　②　(3)③⑥　(4)A

(5)②　aB

13．(2020·湖北武汉高三质检)基因型为AaXBY的果蝇(2N＝8)的某一个精原细胞进行减数分裂至T1、T2、T3时期，对相应细胞中染色体、核DNA、染色单体的数量进行了统计，结果如下图。请回答下列问题：

(1)图中②代表的结构或物质是_______________；T2时期的细胞称为_____________。

(2)“分离定律”“自由组合定律”的实质主要体现在上述________时期。　

(3)正常情况下，减Ⅱ后期细胞中Y染色体的数量为________；果蝇的一个精子中①②③的具体数目是________________________________。

(4)若图中T3时期①和③的具体数值均为5，导致这种现象产生的主要原因是__________________________________________________________________。若该细胞的基因型为AYY，则其余三个细胞的基因型是______________(仅考虑本题研究的相关基因)。

答案：(1)(姐妹)染色单体　次级精母细胞　(2)T1

(3)0或2　4、0、4　(4)着丝点断裂后的两条子染色体移向了细胞的一极　A、aXB、aXB

14．(2020·安徽黄山一模)下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。请据图回答下列问题：

(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的有__________________。

(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，此细胞产生的精子的基因型其中1个为A，则其余3个的基因型为________________________________________________________________________。

解析：(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1细胞形成2细胞是有丝分裂过程，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1细胞和2细胞所含核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过程中。(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半保留复制的特点，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，此细胞产生的精子的基因型其中1个为A，说明减数第一次分裂后期，含有A基因的染色体与X染色体移向同一极，含有a基因的染色体和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个的基因型为AXBXB、aY、aY。

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