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    高中生物高考必修一 第四单元 第11讲 试卷

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    高中生物高考必修一 第四单元 第11讲

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    这是一份高中生物高考必修一 第四单元 第11讲,共33页。试卷主要包含了减数分裂的概念,动物精子的形成过程,精子和卵细胞形成过程的差异,受精作用,回答与细胞生命历程相关的问题等内容,欢迎下载使用。
    考点一 减数分裂和受精作用
    1.减数分裂的概念
    2.动物精子的形成过程
    3.精子和卵细胞形成过程的差异
    4.受精作用
    1.精子与卵细胞的识别、融合体现了细胞膜的哪类功能,其结构基础是什么?受精卵中的染色体或DNA一定是精卵各提供一半吗?为什么?
    提示 精卵识别体现细胞膜的信息交流功能,其融合则依赖于细胞膜的流动性;受精卵中的染色体及染色体DNA由精卵各提供一半(因精卵细胞核融合),而DNA则不然——受精卵中细胞质内DNA全来自卵细胞(因精子只提供细胞核,不提供细胞质)。
    2.若基因型为AaBb的一个卵原细胞,产生了一个Ab的卵细胞,请绘制与产生该卵细胞相关的初级卵母细胞、次级卵母细胞及第一极体后期分裂图像。
    提示
    结合减数分裂过程及特点考查科学思维能力
    1.(2017·全国卷Ⅱ,1)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( )
    [慧眼识图 获取信息]
    答案 D
    2.如图为某动物卵原细胞(染色体数为2n,核DNA分子数为2a)分裂示意图,M、m、N、n为染色体上的基因,①②③细胞均处于染色体分别向细胞两极移动的时期,图示过程中未发生变异。下列有关叙述正确的是( )
    A.①③细胞中均无同源染色体,染色体数均为2n,核DNA分子数均为2a
    B.②细胞的细胞质分裂方式与③细胞相同,与①细胞不同
    C.正常情况下,基因M与m、N与n的分离发生在细胞①和②中
    D.与图中卵细胞同时产生的另外3个细胞的基因型是mN、mn和MN
    解析 根据题意和图示分析可知,①③细胞都处于染色体分别向细胞两极移动的时期,则①细胞处于有丝分裂后期,细胞中有同源染色体,染色体数为4n,核DNA分子数为4a,③细胞处于减数第二次分裂后期,属于次级卵母细胞,细胞中不含同源染色体,染色体数为2n,核DNA分子数为2a,A错误;②细胞处于减数第一次分裂后期,属于初级卵母细胞,细胞质分裂方式与③细胞(减数第二次分裂后期)相同,与①细胞(有丝分裂后期)不同,B正确;正常情况下,等位基因M与m、N与n的分离只发生在减数第一次分裂过程中,不会发生在有丝分裂过程中,C错误;1个卵原细胞经减数分裂能产生4个子细胞(1个卵细胞和3个极体),基因型两两相同,所以与图中卵细胞同时产生的另外3个极体的基因型是Mn、mN和mN,D错误。
    答案 B
    减数第一次分裂与减数第二次分裂关键点比较
    围绕受精作用考查科学思维的能力
    3.(2015·四川卷)精子内的顶体由溶酶体特化而来。精卵识别后,顶体膜与精子细胞膜融合,释放溶酶体酶使卵子外层形成孔洞,以利于精卵融合形成受精卵。下列叙述正确的是( )
    A.顶体内储存的溶酶体酶是在精子的溶酶体中合成的
    B.精子游向卵子所需的能量来自线粒体和细胞质基质
    C.顶体膜和精子细胞膜融合体现了生物膜的选择透过性
    D.受精卵中的遗传物质一半来自父方,另一半来自母方
    解析 顶体内储存的溶酶体酶的化学本质是蛋白质,是在精子的核糖体上合成的,A错误;精子游向卵子所需能量由细胞呼吸产生的ATP供给,而细胞呼吸的场所为细胞质基质和线粒体,B正确;顶体膜和精子细胞膜融合体现了生物膜的流动性,C错误;受精卵的染色体一半来自于父方,另一半来自于母方,核基因父母双方各占一半,但受精卵的细胞质几乎全部来自于母方,质基因也几乎全部来自于母方,D错误。
    答案 B
    4.下列由精子和卵细胞结合成受精卵的过程中,正确的是( )
    ①受精卵中的遗传物质主要来自于染色体
    ②受精卵中的细胞质主要来自卵细胞
    ③受精时精子全部进入卵细胞内
    ④精子和卵细胞的染色体合在一起成为4N条
    ⑤受精卵中的染色体一半来自父方,一半来自母方
    A.①②⑤ B.③④⑤
    C.①③④ D.②③③
    解析 染色体的主要成分是DNA和蛋白质,染色体是遗传物质的主要载体,所以受精卵中的遗传物质主要来自于染色体,①正确;由于精子通过变形,几乎不含细胞质,所以受精卵中的细胞质主要来自卵细胞,②正确;受精时精子的头部进入卵细胞内,③错误;精子和卵细胞的染色体合在一起成为2N条,④错误;受精卵中的染色体一半来自父方,一半来自母方,⑤正确。
    答案 A
    考点二 减数分裂与有丝分裂过程的比较
    1.减数分裂与有丝分裂的过程及特点比较
    2.“三结合法”图析细胞分裂的方式及特点
    (1)结合分裂图像比较分裂方式及特点(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次代表有丝分裂、减Ⅰ、减Ⅱ)
    ①三种“前期”比较
    ②三种“中期”比较
    ③三种“后期”比较
    (2)结合染色体的奇、偶数识别细胞分裂方式
    (3)结合细胞质的分裂情况作出判断
    3.有丝分裂和减数分裂过程中DNA、染色体等6项指标变化规律辨析(二倍体为例)
    (1)染色体、核DNA变化
    ①模型
    ②判断
    “三看法”区分细胞分裂方式
    ③染色体和DNA变化曲线的变式——直方图
    在直方图中,染色体和DNA的含量不可能是0,但染色单体会因着丝点的分裂而消失,所以直方图中表示的某结构如出现0,则其一定表示染色单体。如下图所示
    (2)每条染色体DNA含量或染色体与DNA比值变化
    (3)染色单体的变化
    (4)同源染色体变化
    (5)染色体组的变化
    围绕减数分裂、有丝分裂过程及特点考查归纳概括能力
    1.(2018·全国卷Ⅲ,4)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
    解析 染色单体分离发生在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期,A正确;同源染色体联会发生在减数第一次分裂的前期,B错误;无论是有丝分裂还是减数分裂,染色体仅复制一次,C正确;有丝分裂中期和减数第二次分裂中期染色体的着丝点都整齐地排列在赤道板上,D正确。
    答案 B
    2.(2019·广东茂名五校联考)真核细胞的分裂方式有三种:有丝分裂、无丝分裂与减数分裂。下列相关叙述正确的是( )
    A.与有丝分裂相比,无丝分裂和减数分裂均不出现纺锤体
    B.细胞每次分裂前都会进行核DNA的复制和有关蛋白质的合成
    C.精原细胞进行分裂时,细胞内染色体数不会大于核DNA数
    D.细胞分裂过程中基因重组只出现在减数第一次分裂的后期
    解析 有丝分裂和减数分裂过程均出现纺锤体,只有无丝分裂不出现纺锤体,A错误;次级性母细胞进行减数第二次分裂前不会进行核DNA的复制,B错误;由于核DNA都是分布在染色体上,而一条染色体上在DNA复制前,只含1个DNA;复制后,1条染色体含2个DNA,所以细胞内染色体数只能是小于或等于核DNA数,C正确;基因重组可出现在减数第一次分裂的前期(四分体时期)和后期,D错误。
    答案 C
    结合相关信息或模型考查科学思维能力
    3.(2018·经典高考改编)如图为一只果蝇两条染色体上部分基因分布示意图,下列叙述错误的是( )
    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
    解析 等位基因是指位于一对同源染色体的相同位置上控制相对性状的基因,朱红眼基因、暗栗色眼基因位于同一条染色体上,A错误;有丝分裂中期每条染色体的着丝点都排列在细胞中央的赤道板上,B正确;有丝分裂后期,着丝点分裂,姐妹染色单体分开形成两条子染色体,分别移向细胞两极,故图中所示基因会出现在细胞的同一极,C正确;减数第一次分裂后期同源染色体分离,非同源染色体自由组合,图中常染色体与X染色体属于非同源染色体,可以组合到一起,所以在减数第二次分裂后期,图中所示基因也可出现在细胞的同一极,D正确。
    答案 A
    4.图1是某基因型为AaBb的二倍体动物体内的某细胞分裂示意图,其中A、a和b表示相关基因。图2表示该动物细胞中每条染色体上DNA的含量变化。下列说法错误的是( )
    A.图1中3个细胞都有2个染色体组,A、B细胞处于图2中的BC段
    B.图1中B细胞分裂后不能直接形成C细胞
    C.和C细胞来自同一个精原细胞且与C细胞处于相同时期的细胞的基因型为AaBB
    D.引起图2中CD段变化的原因是着丝点一分为二
    解析 图1中3个细胞都有2个染色体组,图2中BC段表示每条染色体上含有2个DNA分子,说明含有姐妹染色单体,图1中A、B细胞均符合要求,A正确;图1中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,B细胞分裂后不能直接形成C细胞,B正确;已知体细胞基因型为AaBb,所以图1 C细胞中A和a出现的原因可能是发生了基因突变或者交叉互换,若是A基因突变为a基因,则和C细胞来自同一个精原细胞且与C细胞处于相同时期的细胞的基因型为aaBB。若是a基因突变为A基因,则上述细胞的基因型为AABB,若是发生了交叉互换,则上述细胞的基因型为AaBB,C错误;图2中CD段可表示减数第二次分裂后期,每个染色体的着丝点一分为二,姐妹染色单体分开,成为两条子染色体,D正确。
    答案 C
    引发相关物质或结构变化的四大成因归纳
    考点三 实验:观察细胞的减数分裂
    1.实验原理
    减数分裂过程中,细胞中的染色体形态、位置和数目都在不断地发生变化,因而可据此识别减数分裂的各个时期。
    2.实验流程
    (1)装片制作(同有丝分裂装片制作过程)
    解离→漂洗→染色→压片
    (2)显微观察:
    1.本实验宜选用雄性个体生殖器官,其原因是什么?
    提示 ①雄性个体产生精子数量多于雌性个体产生卵细胞数;②在大多数动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底,排卵时排出的仅仅是次级卵母细胞,只有和精子相遇后,在精子的刺激下,才继续完成减数第二次分裂。
    2.制作形成的装片中可以观察到细胞内染色体数目有哪些?
    提示 精巢内精原细胞既进行有丝分裂,又进行减数分裂,因此可以观察到的染色体数为n、2n、4n等不同的细胞分裂图像。
    3.在观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片的过程中,可能看到的现象不包括下列哪一种?为什么?
    ①同源染色体联会 ②染色体数目减半 ③细胞不均等分裂 ④染色体排列在细胞中央
    提示 不包括③ 精母细胞的减数分裂过程中不会出现细胞不均等分裂现象。
    1.(2019·河北石家庄模拟)某同学利用高等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
    解析 雌雄个体细胞有丝分裂末期细胞质均是均等分裂,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。
    答案 C
    2.小鼠常被用作研究人类遗传病的模式动物。请填充观察小鼠细胞减数分裂的实验步骤。
    供选材料及试剂:小鼠的肾脏、睾丸、肝脏、苏丹Ⅲ染液、醋酸洋红染液、詹纳斯绿B(健那绿)染液、解离固定液。
    (1)取材:用________作实验材料。
    (2)制片:①取少量组织低渗处理后,放在________溶液中,一定时间后轻轻漂洗。
    ②将漂洗后的组织放在载玻片上,滴加适量________。
    ③一定时间后加盖玻片,________。
    (3)观察
    ①用显微镜观察时,发现几种不同特征的分裂中期细胞。若它们正常分裂,产生的子细胞是__________________________________________________________。
    ②下图是观察到的同源染色体(A1和A2)的配对情况。若A1正常,A2发生的改变可能是________。
    解析 观察减数分裂应选取生殖器官,本实验应选取睾丸。制片过程为“解离―→漂洗―→染色―→制片”。精原细胞通过有丝分裂实现自我增殖,通过减数分裂形成成熟生殖细胞,故中期细胞可能是有丝分裂中期、减Ⅰ中期、减Ⅱ中期。若A1正常,则A2为缺失,若A2正常,则A1为重复。
    答案 (1)(小鼠)睾丸
    (2)①解离固定液 ②醋酸洋红染液 ③压片(只要有压片的操作均可)
    (3)①次级精母细胞或精细胞或精原细胞 ②缺失
    澄清易混易错·强化科学思维
    [易错易混]
    易错点1 有同源染色体是否就能形成四分体?
    点拨 并非所有细胞分裂都存在四分体:
    联会形成四分体是减数第一次分裂特有的现象,有丝分裂过程中虽有同源染色体但不进行联会,故不存在四分体。
    易错点2 卵细胞形成过程中细胞质是否全部“不均等分裂”?生殖器官中是否存在有丝分裂?
    点拨 (1)细胞质不均等分裂的一定为卵细胞形成过程,细胞质均等分裂无姐妹染色单体的则可能是次级精母细胞或第一极体。
    (2)生殖器官中精原细胞或卵原细胞的形成过程为有丝分裂,故在生殖器官中不同细胞分裂中既有有丝分裂也有减数分裂。
    易错点3 减数第二次分裂是否还有“复制”?期间同源染色体是否全为“0”?
    点拨 减数第一次分裂与减数第二次分裂3个关键点归纳:
    (1)减Ⅰ前的间期进行DNA复制,复制后着丝点一直未分裂,故减Ⅱ不再进行DNA复制(即不存在染色体复制),然而,减Ⅰ结束后,进入减Ⅱ分裂前还需进行“中心体”复制,以便形成纺锤体。
    (2)减Ⅰ发生同源染色体分开,但着丝点不分裂,减Ⅱ发生着丝点分裂;
    (3)减Ⅰ有同源染色体(且有联会,四分体交叉互换及同源染色体分开等行为),减Ⅱ整个时期无同源染色体,即便是减Ⅱ后期,染色体加倍为2N时,同源染色体也为“0”。
    易错点4 不能迅速准确判定配子染色体状况或来源
    点拨 “口诀法”判断配子的来源
    [深度纠错]
    1.(2019·四川遂宁诊断)下图为某二倍体植物的一个造孢细胞通过分裂形成精子的过程,其中①~④表示细胞分裂,X、Y、Z表示分裂过程中产生的细胞。据此分析,下列叙述正确的是( )
    A.过程③的细胞分裂前期有同源染色体但无联会配对现象
    B.细胞Z与过程④产生的精子中所含遗传信息不可能相同
    C.过程①和过程②细胞中均含同源染色体,均可形成四分体
    D.该植物形成精子时需要减数分裂和有丝分裂的共同参与
    解析 花粉粒是减数分裂所产生,故细胞中已没有同源染色体,故A错误;细胞Z与细胞Y源于同一花粉粒的“有丝分裂”,故细胞Z与④产生的精子遗传信息应相同,B错误;过程①细胞中虽含同源染色体,但无联会现象,故不会形成四分体,C错误。
    答案 D
    2.下图中的甲、乙、丙、丁分别表示高等动物正在进行分裂的细胞,下列叙述错误的是( )
    A.甲细胞一定是初级精母细胞 B.乙细胞一定是次级精母细胞
    C.丙细胞一定是初级卵母细胞 D.丁细胞一定是次级卵母细胞
    解析 乙细胞细胞质均等分裂,不含同源染色体,因此乙细胞可能是次级精母细胞,也可能是第一极体。
    答案 B
    3.下列有关人的减数第一次分裂和减数第二次分裂的比较,正确的是( )
    A.在减数第一次分裂和减数第二次分裂过程中都有同源染色体,且都进行一次DNA复制
    B.减数第一次分裂和减数第二次分裂过程中染色体数目可能相同
    C.在减数第一次分裂和减数第二次分裂过程中都有姐妹染色体单体的分离
    D.减数第一次分裂和减数第二次分裂过程中DNA含量可能相同
    解析 减数第一次分裂后期,同源染色体分离,因此减数第二次分裂过程中不含同源染色体,且减数第二次分裂中不再进行DNA复制,A错误;减数第一次分裂和减数第二次分裂后期染色体数目相同,B正确;在减数第一次分裂过程中没有姐妹染色体单体的分离,C错误;减数第一次分裂和减数第二次分裂过程中DNA含量不可能相同,D错误。
    答案 B
    4.(2019·山东师大附中模考)图1是某生物的一个初级精母细胞,图2是该生物的五个精细胞。根据图中的染色体类型和数目,判断该五个精细胞至少来自多少个初级精母细胞( )
    A.1 B.2 C.3 D.4
    解析 由同一个初级精母细胞经减数分裂形成的精细胞染色体相同或互补,可知①②⑤可能来自同一个初级精母细胞,③④可能来自同一个初级精母细胞,B正确。
    答案 B
    随堂·真题&预测
    1.(2017·海南卷,21)若要表示某动物细胞(2n)减数第一次分裂结束时形成的细胞,下列示意图中正确的是( )
    解析 由于减数第一次分裂过程实现同源染色体的分离,所以减数第一次分裂结束时形成的子细胞中无同源染色体,A、C错误;又因减数第一次分裂过程中没有着丝点分裂,所以刚形成的子细胞中应存在染色单体,D正确。
    答案 D
    2.(2017·经典高考)假如下图是某生物体(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a
    C.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
    解析 如题图所示:该细胞中移向同一极的染色体含有同源染色体,应处于有丝分裂后期,A错误;①与④着丝点分裂前为同源染色体,故若染色体①有基因A,则④有基因A或a,B正确;由于②、③是形态、大小不同的一对同源染色体,故若②表示X染色体,则③表示Y染色体,C正确;该细胞中有4对同源染色体,产生的子细胞中有2对同源染色体,D正确。
    答案 A
    3.(2017·天津理综,4)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
    解析 由图可知,基因b所在的片段发生了交叉互换,因此等位基因B和b的分离发生在初级精母细胞和次级精母细胞中,而等位基因A、a和D、d的分离只发生在初级精母细胞中,A错误;若不发生交叉互换,该细胞将产生AbD和aBd两种精子,但由于基因b所在的片段发生了交叉互换,因此该细胞能产生AbD、ABD、abd、aBd四种精子,B正确;基因B(b)与D(d)位于同一对同源染色体上,它们之间的遗传不遵循基因自由组合定律,C错误;同源染色体的非姐妹染色单体发生交换只是导致基因重组,染色体结构并没有发生改变,D错误。
    答案 B
    4.(2020·高考预测)在人的Y染色体上有SRY基因,某人的一个精原细胞经过两次细胞分裂产生了4个子细胞,其中甲、乙细胞既有红绿色盲基因b又有SRY基因,丙细胞只有SRY基因,丁细胞只有红绿色盲基因b(不考虑基因突变和染色体变异)。下列分析正确的是( )
    A.此人的b基因只能来自于外祖母
    B.丙、丁细胞各含有2个染色体组
    C.细胞分裂中,有一个细胞出现了联会
    D.丙、丁细胞经变形就成为精子
    解析 甲、乙为有丝分裂的结果,丙、丁为减数第一次分裂的结果。此人的b基因来自母亲,进而来自外祖母或外祖父,A错误;人为二倍体生物,减数第一次分裂发生同源染色体分离,丙、丁各含有1个染色体组,B错误;在形成丙、丁的过程中,会出现联会现象,C正确;丙、丁为次级精母细胞,不能变形形成精子,D错误。
    答案 C
    5.(2020·高考预测)回答与细胞生命历程相关的问题:
    (1)在“观察洋葱根尖分生组织细胞的有丝分裂实验”中,可根据各个时期内________的变化情况,识别该细胞处于有丝分裂的哪个时期。龙胆紫染液属于________(填“碱性”“酸性”或“中性”)染料,可对细胞内的________进行染色。
    (2)下图为某学生进行上述实验的基本操作步骤,请你指出其操作步骤上的错误:________________。
    (3)将DNA分子双链用3H标记的某二倍体(染色体数目=2N)植物根尖移入普通培养液(不含放射性元素)中,再让细胞连续进行有丝分裂。则第二次分裂结束所形成的某个子细胞中含3H标记的染色体的数目为______(个)。
    (4)图甲和图乙表示基因型为AaBb的某雄性二倍体生物一次减数分裂不同分裂时期的图像,图丙为染色体7的放大图。
    据图可推测图甲为________(填细胞名称),其基因组成为________。
    答案 (1)染色体 碱性 染色体(质)
    (2)将步骤c、d的顺序进行调换
    (3)0~2N (4)次级精母细胞 aaBb
    eq \a\vs4\al\c1(课后·分层训练)
    (时间:35分钟)
    1.(2019·四川达州二诊)下列关于二倍体高等动物有丝分裂和减数分裂的叙述,正确的是( )
    A.都会因DNA复制而导致染色体数目加倍
    B.都存在同源染色体联会和着丝点分裂
    C.均可能发生基因突变和染色体变异
    D.子细胞的染色体组数均与母细胞相同
    解析 DNA复制后分布在同一条染色体的两条姐妹染色单体上,此时细胞内染色体数目未加倍,只是DNA分子数加倍,A错误;有丝分裂过程中没有同源染色体联会现象,B错误;两种分裂方式中都可能发生基因突变和染色体变异,C正确;减数分裂产生的子细胞与母细胞相比,每个细胞内染色体数目都减半,而有丝分裂是相同的,D错误。
    答案 C
    2.(2018·四川广安、眉山一诊)如图甲、乙表示某动物体内两个正在分裂的细胞图像,下列相关叙述正确的是( )
    A.甲细胞处于减数第二次分裂后期
    B.甲乙两个细胞中的遗传信息不同
    C.甲乙两个细胞都可来自动物卵巢
    D.孟德尔遗传定律可发生于乙细胞中
    解析 甲图细胞中有同源染色体,且着丝点分裂,姐妹染色单体分离,处于有丝分裂后期,A错误;甲乙细胞中DNA的种类和数目相同,因此两个细胞中的遗传信息相同,B错误:乙细胞中同源染色体分离,且细胞质均等分裂,说明该动物是雄性的,不可能出现在卵巢,C错误;孟德尔遗传定律发生在减数第一次分裂后期,即图乙细胞中,D正确。
    答案 D
    3.(2019·四川南充模拟)下列关于细胞分裂的描述,正确的是( )
    A.减数第一次分裂后期和有丝分裂后期,核内DNA数和染色体数之比都为1∶1
    B.有丝分裂产生的子细胞含有该物种的全套遗传信息,而减数分裂产生的子细胞不含有
    C.细胞分裂间期,染色体的复制需要解旋酶和RNA聚合酶
    D.所有次级精母细胞中的染色体数只有精原细胞染色体数的一半
    解析 减Ⅰ后期核内DNA数∶染色体数=2∶1,A不正确;减数分裂产生的子细胞,也可含该物种全套遗传信息,B不正确;次级精母细胞处于减Ⅱ后期时,其染色体数与精原细胞相同,D不正确。
    答案 C
    4.(2019·福建泉州质检)果蝇的某个细胞中只存在4种形态的染色体,该细胞不可能是( )
    A.卵原细胞 B.极体
    C.精原细胞 D.精子
    解析 卵原细胞中含有3对常染色体和1对XX染色体,一共4种形态,A不符合题意;由于减Ⅰ后期同源染色体的分离,极体和精子细胞中只含3条常染色体和1条性染色体,一共4种形态,B、D不符合题意;雄性果蝇精原细胞中含有3对常染色体和X、Y两种异型性染色体,共5种形态,C符合题意。
    答案 C
    5.在精原细胞正常形成初级精母细胞的过程中,细胞核中一定不会发生( )
    A.氢键的断裂和形成 B.mRNA的合成
    C.非等位基因的重组 D.碱基间的错误配对
    解析 非等位基因可以在减数第一次分裂后期(随同源染色体分开、非同源染色体自由组合而发生重组)或减数第一次分裂前期,即四分体时期(同源染色体的非姐妹染色单体间交叉互换而发生基因重组)重组,而在精原细胞正常形成初级精母细胞过程中不会发生。
    答案 C
    6.如图表示某二倍体雄性动物性原细胞在分裂过程中细胞内染色体数目等指标的变化情况,其中图1中的乙曲线表示减数分裂过程中的染色体数目变化情况。下列说法中正确的是( )
    A.图1中EF段与图2中DE段下降的原因相同
    B.图2中的CD段与图3中的HJ段细胞所处的分裂时期相同,图1中EF段、图2中BC段和图3中GH段变化的原因相同
    C.图2中DE段和图3中JK段变化的原因不同
    D.基因重组的过程可发生在图1中的CE段和图3中的JK段
    解析 分析图1可知,甲曲线中BC段的“上升”是因为DNA复制,且在整个分裂过程中甲曲线对应的物质一直都存在,再根据题干中“乙曲线表示减数分裂过程中的染色体数目变化情况”这一信息,并结合甲、乙曲线变化规律,可判断EF段对应的时期为减数第二次分裂后期,因着丝点分裂,一条染色体上的DNA分子由2个变为1个,由此判断甲曲线表示减数分裂过程中一条染色体上的DNA分子数目变化。分析图2,其纵坐标表示同源染色体对数,由曲线CD段“加倍”现象可判断,曲线AE段表示有丝分裂过程中同源染色体对数的变化,DE段同源染色体对数减半是因为细胞有丝分裂完成,形成2个子细胞,A错误;分析图3,其纵坐标表示一个细胞中染色体组数,再根据曲线表现出来的特点:染色体组数先加倍,分裂结束后与分裂前相等,即“终点”与“起点”相同,可推断图3中的曲线对应有丝分裂过程,进一步推断HJ段对应有丝分裂后期、末期,与图2中CD段对应细胞分裂时期相同;图1中EF段、图2中BC段和图3中GH段变化的原因都是着丝点的分裂,B正确;图2中DE段和图3中JK段变化的原因都是细胞一分为二,C错误;基因重组的过程发生在减数第一次分裂时期,对应图1中的CE段,但是图3中的曲线(F~K)对应有丝分裂过程,故图3中的JK段不可能发生基因重组,D错误。
    答案 B
    7.如图1所示为动物细胞中两对同源染色体,其减数分裂过程中发生交叉互换形成了如图2所示的四个精子,则来自同一个次级精母细胞的是( )
    A.①② B.①③
    C.②③ D.③④
    解析 来自同一个次级精母细胞的精子其中的染色体形态和数目应该是相同的(若发生交叉互换则大致相同),根据减数第一次分裂前期四分体的非姐妹染色单体间发生交叉互换,所以来自同一次级精母细胞的是②与④,①与③。
    答案 B
    8.如图A表示某二倍体哺乳动物(2n=24)某器官内连续发生的细胞分裂过程中染色体数目变化曲线,图B、图C为该过程中一个细胞内部分染色体的行为变化的示意图。请回答下列问题:
    (1)过程Ⅰ是________分裂,图A所示过程进行的场所是________。
    (2)若该动物的基因型为AaBb(两对基因位于两对同源染色体上),一般情况,图B细胞移向同一极的基因是________。
    (3)图C细胞的名称为________,若图C细胞中有一对同源染色体未分开,则分裂后形成的精细胞的染色体数目为________条。
    (4)若在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中完成一个细胞周期,然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至有丝分裂中期,其染色体的放射性分布情况是____________________。
    解析 (1)据图分析Ⅰ表示有丝分裂过程,Ⅱ表示减数第一次分裂过程,Ⅲ表示减数第二次分裂过程。由图C中细胞质可均等分裂,可知该哺乳动物为雄性,雄性的睾丸中精原细胞既能进行减数分裂又能进行有丝分裂。(2)图B细胞着丝点分裂、含有同源染色体,处于有丝分裂后期,移向同一极的基因是体细胞中所有的基因,即A、a、B、b。(3)图C细胞中同源染色体分离,处于减数第一次分裂后期,细胞质均等分裂,该细胞名称为初级精母细胞。若图C细胞中有一对同源染色体未分开,则形成的2个次级精母细胞的染色体数目为13或11条,经减数第二次分裂形成的精细胞的染色体数目可为13或11条。(4)在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中完成一个细胞周期,根据DNA的半保留复制可知,分裂产生的细胞中每条染色体的DNA的两条链中只有一条含有放射性,然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期,即又完成了一次DNA复制,每条染色体中都只有一条单体被标记。
    答案 (1)有丝 睾丸 (2)A、a、B、b (3)初级精母细胞 13或11 (4)每条染色体中都只有一条单体被标记
    9.(2019·安徽芜湖质检)某二倍体动物的一个细胞内含10条染色体,20条DNA分子,光学显微镜下观察到该细胞开始缢裂,则该细胞可能正在进行( )
    A.同源染色体配对
    B.基因的自由组合
    C.染色体着丝点分裂
    D.非姐妹染色单体交叉互换
    解析 同源染色体配对发生在减数第一次分裂前期,此时不会发生细胞膜的缢裂,A错误;在减数第一次分裂的后期,细胞开始缢裂,着丝点不分裂,同源染色体分开,非同源染色体上的非等位基因自由组合,B正确;染色体着丝点分裂发生在有丝分裂后期、减数第二次分裂后期,细胞开始缢裂,但此时无染色单体,其DNA数目与染色体数目相等,C错误;非姐妹染色单体交叉互换发生在减数第一次分裂前期,此时不会发生细胞的缢裂,D错误。
    答案 B
    10.(2019·开封模拟)如图为某二倍体生物细胞局部结构模式图,其中1为Y染色体。不考虑染色体变异,下列相关叙述错误的是( )
    A.该细胞处于有丝分裂中期
    B.该细胞中不存在X染色体
    C.该细胞可能发生了基因突变
    D.该细胞分裂后产生两种精子
    解析 图示细胞中不含同源染色体,且染色体的着丝点都排列在赤道板上,可判断该生物细胞处于减数第二次分裂中期,A错误;该细胞中没有同源染色体,说明已经发生了同源染色体的分离,其中1代表Y染色体,不考虑染色体变异,则该细胞内不含X染色体,B正确;细胞中同一条染色体上含有等位基因B和b,所以该细胞可能发生了基因突变,也可能是同源染色体中非姐妹染色单体间发生了交叉互换,C正确;由于细胞中同一条染色体上含有等位基因B和b,所以该细胞分裂后产生两种精子,D正确。
    答案 A
    11.(2019·广东六校联盟模拟)对老鼠(2N=40)睾丸切片进行显微观察,根据细胞中染色体的数目将细胞分为A、B、C三组,每组细胞数目如表所示,下列叙述中正确的是( )
    A.只有A组细胞处于有丝分裂过程中
    B.B组细胞内都存在同源染色体
    C.三组细胞的性染色体组成均为一条X和一条Y
    D.C组细胞的出现与减数分裂有关
    解析 正常体细胞含40条染色体,A组细胞含80条染色体,A组细胞为有丝分裂后期细胞,B组含40条染色体,可能处于间期、有丝分裂前期、中期和末期,减Ⅰ时期、减Ⅱ后期,A错误;减Ⅱ后期细胞中不存在同源染色体,B错误;有丝分裂后期性染色体数为2X+2Y,减Ⅱ后期细胞中含2条X染色体或2条Y染色体,C错误。
    答案 D
    12.(2019·湖南株洲模拟)如图是某二倍体动物体内一个正在分裂的细胞。不考虑染色体变异,下列叙述正确的是( )
    ①有同源染色体 ②有等位基因 ③一定是雄性 ④没有联会 ⑤有染色单体
    A.①②④⑤ B.②③④
    C.①②③ D.①②③④⑤
    解析 等位基因A、a与B、b存在于同源染色体上,且染色体的着丝点排列在赤道板上,故图为有丝分裂中期细胞,①②正确;除A、a所在的染色体外,另两条染色体不同,为X、Y染色体,因此该生物一定为雄性,③正确;联会只发生在减Ⅰ前期,④正确;该图着丝点还未分裂,存在染色单体,⑤正确。
    答案 D
    13.图1是某基因型为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________,处于图2曲线________(用字母表示)区段,对应图3中________(用甲、乙、丙、丁表示)表示的时期。
    (2)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:可能是基因突变,其最容易发生在图2曲线________区段;也可能是图3中的________(用甲、乙、丙、丁表示)所表示时期染色单体的________。
    (3)若该基因型动物的一个精原细胞产生配子时,有可能正常进行分裂,也有可能发生了(2)题中的两种原因,则其可能产生________种配子,配子种类及比例为________。
    解析 (1)图1细胞没有同源染色体,着丝点排列在赤道板上,所以是减数第二次分裂中期细胞,因是雄性动物的细胞,所以细胞名称为次级精母细胞,处于图2曲线BC段。图3中乙所表示的时期染色体数为n、染色单体数为2n,DNA分子数为2n,可表示减数第二次分裂前期或中期。(2)等位基因随同源染色体的分离而分离,发生在减数第一次分裂的后期,处于图2曲线BC段。该动物细胞的基因型为AABb,基因B和基因b在姐妹染色单体上的原因可能是基因突变也可能是交叉互换,基因突变最容易发生在图2曲线AB区段(间期);交叉互换发生在减数第一次分裂前期,图3中甲所表示的时期染色体数为2n、染色单体数为4n,DNA分子数为4n,可表示减数第一次分裂前期。(3)该基因型动物的一个精原细胞不管是正常分裂还是发生了(2)题中的两种原因都只会产生2种配子,比例为AB∶Ab=1∶1或AB∶Ab=1∶3或AB∶Ab=3∶1。
    答案 (1)减数第二次分裂中期 BC 乙 (2)BC AB 甲 交叉互换 (3)2 AB∶Ab=1∶1或AB∶Ab=1∶3或AB∶Ab=3∶1
    14.(科学探究)研究发现,细胞中染色体的正确排列与分离依赖于染色单体之间的粘连。动物细胞内存在有一种SGO蛋白,对细胞分裂有调控作用,其主要集中在染色体的着丝点位置,在染色体的其他位置也有分布,如图所示。请回答下列问题:
    (1)图1所示的变化过程中,染色体的行为变化主要是________,图1所示的过程发生在细胞有丝分裂的________期。
    (2)在细胞分裂过程中,细胞会产生水解酶将粘连蛋白分解,而染色体上的其他蛋白质不受影响,这体现了酶的________。科学家发现,这种酶在有丝分裂中期已经开始起作用,而各着丝点却要到后期才几乎同时断裂。据图推测,SGO蛋白在细胞分裂中的作用主要是________,如果阻断正在分裂的动物体细胞内SGO蛋白的合成,细胞最可能出现的可遗传变异类型是________。
    (3)与图1相比,图2中粘连蛋白还具有________的功能。基因型为AaBbCc的卵原细胞,其基因在染色体上位置如图,正常情况下,产生卵细胞的基因型最多有________种,如果在________时期之前破坏________,则产生配子的基因型种类会减少。
    解析 (1)分析图1可知,染色体的行为变化主要是着丝点断裂,姐妹染色单体分离,可以发生在有丝分裂后期。(2)在细胞分裂过程中,细胞会产生水解酶将粘连蛋白分
    解,而染色体上的其他蛋白质不受影响,这体现了酶作用的专一性。根据水解酶出现、着丝点分裂的时期存在时间差,可推测SGO蛋白在细胞分裂中的作用主要是保护粘连蛋白不被水解酶破坏。如果阻断正在分裂的动物体细胞内SGO蛋白的合成,则粘连蛋白被破坏,则染色体数目会加倍,产生染色体数目的变异。(3)与图1相比,图2中粘连蛋白还具有连接同源染色体内的非姐妹染色单体(或促进交叉互换)的作用。由于A和b在一条染色体上,a和B在一条染色体上,故基因型为AaBbCc的卵原细胞,正常情况下,产生卵细胞的基因型有4种。但粘连蛋白可导致同源染色体内的非姐妹染色单体交叉互换,因此产生的卵细胞基因型最多有8种。如果在联会时期之前破坏粘连蛋白,则细胞不能正常分裂,产生配子的基因型种类会减少。
    答案 (1)着丝点断裂,姐妹染色单体分离 分裂
    (2)专一性 保护粘连蛋白不被水解酶破坏 染色体(数目)变异 (3)连接同源染色体内的非姐妹染色单体(或促进交叉互换) 8 联会 粘连蛋白
    亮剑高考6 细胞分裂图像中变异类型的判断
    (时间:15分钟)
    [规律方法]
    1.看亲子代基因型
    (1)如果亲代基因型为BB或bb,则引起姐妹染色单体上B与b不同的原因是基因突变。
    (2)如果亲代基因型为Bb,则引起姐妹染色单体上B与b不同的原因减数分裂是基因突变或交叉互换,有丝分裂为基因突变。
    2.看细胞分裂图
    (1)如果是有丝分裂后期图像,两条子染色体上的两基因不同,则为基因突变的结果,如图甲。
    (2)如果是减数第二次分裂后期图像,两条子染色体(同白或同黑)上的两基因不同,则为基因突变的结果,如图乙。
    (3)如果是减数第二次分裂后期图像,两条子染色体(颜色不一致)上的两基因不同,则为交叉互换(基因重组)的结果,如图丙。
    3.看配子类型
    假设亲代为AaXBY:
    (1)若配子中出现同源染色体(如A、a或X、Y)在一起时,则一定是减Ⅰ分裂异常。
    (2)若配子中出现分开后的姐妹染色单体(如AA/aa或XX/YY)在一起,则一定是减Ⅱ分裂异常。
    (3)若出现AAa或Aaa或XXY或XYY的配子时,则一定是减Ⅰ和减Ⅱ分裂均异常。
    (4)若配子中无A和a或无XB和Y时,则可能是减Ⅰ或减Ⅱ分裂异常。
    [方法体验]
    1.(2019·福建莆田一中期中)小鼠(2N=40)胚胎期某细胞发生下图所示异常分裂(未绘出的染色体均正常),其中A为抑癌基因,a为A的突变基因。下列说法正确的是( )
    A.该分裂过程中形成20个四分体
    B.分裂产生Aa或aa子细胞的概率均为eq \f(1,2)
    C.子细胞aa在适宜条件下可能无限增殖
    D.染色体异常分离与纺锤体无关
    解析 该细胞分裂方式为有丝分裂,不会形成四分体,A错误;分裂产生Aa子细胞的几率是eq \f(2,3),产生aa子细胞的几率是eq \f(1,3),B错误;子细胞aa不含A基因,而A基因为抑癌基因,因此子细胞aa在适宜条件下可能无限增殖,C正确;染色体异常分离与纺锤丝的牵引有关,D错误。
    答案 C
    2.(2019·山东济南调研)如图为某高等生物细胞不同分裂时期的模式图,Ⅰ、Ⅱ表示染色体片段。下列叙述错误的是( )
    A.图甲细胞处在减数第二次分裂中期,此时不进行核DNA的复制
    B.由图可以看出分裂过程中四分体中的非姐妹染色单体发生了交叉互换
    C.图甲所示细胞若继续分裂可能会发生等位基因的分离
    D.若两图来源于同一个精原细胞,则图乙细胞是图甲细胞分裂形成的
    解析 图甲细胞无同源染色体,存在姐妹染色单体,且着丝点排列在赤道板上,为减数第二次分裂中期图像,不再进行DNA复制,A正确;由甲图中Ⅰ片段和乙图中Ⅱ片段颜色可知,分裂过程中四分体中的非姐妹染色单体发生了交叉互换,B正确;发生交叉互换后,减数第二次分裂后期可能会发生等位基因分离,C正确;由染色体的颜色可知,图乙细胞不是由图甲细胞分裂形成的,D错误。
    答案 D
    3.(2018·湖南怀化期末)在某基因型为AA的二倍体水稻根尖中,发现一个如图所示的细胞(图中Ⅰ、Ⅱ表示该细胞中部分染色体,其他染色体均正常)。以下分析合理的是( )
    A.a基因产生的原因可能是其亲代产生配子时发生了基因突变
    B.该细胞产生的各项变异均可在光学显微镜下直接进行观察
    C.该细胞一定发生了染色体变异,一定没有发生基因自由组合
    D.该细胞的变异均为可遗传变异,都可通过有性生殖传给后代
    解析 植物的根尖分生区细胞不能进行减数分裂,只能进行有丝分裂,所以a基因的出现只能是有丝分裂过程中发生了基因突变,A错误;基因突变在光学显微镜下看不见,B错误;由受精卵发育而来,体细胞中含有两个染色体组的生物是二倍体,而Ⅱ号染色体细胞中有三条,说明发生了染色体数目变异;同时基因的自由组合发生在减数分裂过程中,而根尖细胞中只能发生有丝分裂,C正确;可遗传变异的来源有基因突变、基因重组和染色体变异,体细胞发生的突变不能通过有性生殖传给后代,D错误。
    答案 C
    4.(2019·安徽蚌埠质检)一对表现型正常的夫妇,生育了一个有3条性染色体的血友病男孩。某同学结合下图分析该男孩的病因,其中判断不合理的是( )
    A.该男孩的性染色体组成若为XXY,则患病最可能与图丁有关
    B.该男孩的性染色体组成若为XYY,则患病最可能与图乙有关
    C.该男孩患病若与图乙有关,其性染色体组成可能是XXY
    D.该男孩患病若与图甲有关,其父亲可能发生了基因突变
    解析 若该男孩的性染色体组成为XXY,且患有血友病,由于其父母都是正常人,说明血友病基因来自其母亲,其母亲是血友病基因携带者,产生卵细胞时,在减数第二次分裂时,X染色体的姐妹染色单体未分开,A合理,C不合理;若该男孩的性染色体组成为XYY,且患有血友病,由于其父母都是正常人,说明血友病基因来自其母亲,其母亲是血友病基因携带者,卵细胞内只含1条带血友病基因的X染色体,但是其父亲产生精子的过程中,在减数第二次分裂时,两条Y染色单体未分开,B合理;该男孩患病若与图甲有关,则参与受精的精子可能是X染色体上B基因发生了基因突变,D合理。
    答案 C
    5.(2018·甘肃兰州西北师大附中测试)如图四个精细胞,下列有关分析正确的是( )
    A.①配子出现的原因是非姐妹染色单体交叉互换所致
    B.A、a与B、b两对非等位基因在产生配子过程中,遵循自由组合定律
    C.④配子出现的原因是非同源染色体片段易位所致
    D.①②③④四个精细胞可能由同一个精原细胞产生
    解析 据图分析,①配子中右侧的染色体b部分来自非同源染色体,属于染色体结构变异中的易位,A错误;图中A、a与B、b两对等位基因位于一对同源染色体上,不遵循基因的自由组合定律,B错误;④配子出现的原因是同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换,C错误;①②③④四个精细胞可能由同一个精原细胞产生,D正确。
    答案 D
    6.(2019·湖南师大附中联考)下列关于配子基因型异常发生时期的判断,正确的是( )
    解析 A项中配子基因型异常发生时期主要在减数第一次分裂前的间期DNA复制过程中;B项中配子基因型发生异常时期在减数第一次分裂;D项中配子基因型发生异常时期在减数第一次分裂和减数第二次分裂。
    答案 C
    考纲、考情——知考向
    核心素养——提考能
    最新
    考纲
    1.细胞的减数分裂(Ⅱ)
    2.动物配子的形成过程(Ⅱ)
    3.动物的受精过程(Ⅱ)
    4.实验:观察细胞的减数分裂
    生命
    观念
    结构与功能观:细胞结构与减数分裂
    全国卷
    考情
    2018·全国卷Ⅰ(4)、2017·全国卷Ⅲ(29)、2014·全国卷Ⅰ(29)
    科学
    思维
    比较与分类:分析有丝分裂和减数分裂异同;分析两类分裂过程中DNA、染色体变化
    科学
    探究
    实施计划、得出结论:观察细胞的减数分裂实验。建立模型——研究减数分裂的主要特征
    比较
    精子形成过程
    卵细胞形成过程
    细胞质分
    裂方式
    均等分裂
    第一极体均等分裂,初、次级卵母细胞不均等分裂
    是否变形
    变形
    不变形
    结果
    一个精原细胞
    4个精子
    一个卵原细胞
    1个卵细胞、3个极体
    分裂方式
    比较项目
    减数分裂
    有丝分裂
    不同点
    分裂的细胞
    原始生殖细胞
    体细胞或原始生殖细胞
    细胞分裂次数
    两次
    一次
    同源染色
    体的行为
    (1)联会形成四分体,非姐妹染色单体交叉互换;(2)同源染色体分离
    存在同源染色体,但不联会,不分离,无交叉互换现象
    非同源染色
    体的行为
    自由组合
    不出现自由组合
    子细胞染
    色体数目
    减半
    不变
    子细胞的
    名称和数目
    4个精子或1个卵细胞和3个极体
    2个体细胞
    子细胞间的
    遗传物质
    不一定相同
    相同
    意义
    减数分裂和受精作用维持了每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定
    使生物的亲代细胞和子代细胞之间保持了遗传性状的稳定性
    A组
    B组
    C组
    染色体数目/条
    80
    40
    20
    A组
    B组
    C组
    细胞数目/%
    15
    55
    30
    选项
    个体基因型
    配子基因型
    发生异常时期
    A
    DD
    D、d
    减数第一次分裂
    B
    AaBb
    AaB、AaB、b、b
    减数第二次分裂
    C
    XaY
    XaY、XaY
    减数第一次分裂
    D
    AaXBXb
    AAXBXb、XBXb、a、a
    减数第二次分裂

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