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高中生物人教版必修二2.1减数分裂和受精作用 同步练习
一、单选题
1.(2021高二上·河南期末)下列有关高等动物有丝分裂和减数分裂共性的叙述,错误的是( )
A.有纺锤体的形成与消失
B.都要发生细胞质的均等分裂
C.都会出现着丝点排列在赤道板上的现象
D.每条染色体上DNA含量都会发生1→2→1的变化
【答案】B
【知识点】减数分裂与有丝分裂的比较
【解析】【解答】A、有丝分裂和减数分裂都会出现纺锤体的形成与消失现象,A正确;
B、初级卵母细胞减数第一次分裂和次级卵母细胞减数第二次分裂细胞质不均等分裂,B错误;
C、有丝分裂中期和减数第二次分裂中期,都会发生着丝点排列在赤道板上的现象,C正确;
D、有丝分裂和减数分裂都要发生DNA的复制和着丝点的断裂,DNA复制完成后,每条染色体上DNA含量由1变为2,着丝点断裂后,每条染色体上DNA含量由2变为1,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、有丝分裂过程特点:
分裂间期:可见核膜核仁,染色体的复制(DNA复制、蛋白质合成)。
前期:染色体出现,散乱排布,纺锤体出现,核膜、核仁消失(两失两现)。
中期:染色体整齐的排在赤道板平面上(形数清晰赤道齐)。
后期:着丝点分裂,染色体数目暂时加倍(点裂数增向两级)。
末期:染色体、纺锤体消失,核膜、核仁出现(两现两失)。
2、减数分裂过程中的主要变化与特点:
(1)减数第一次分裂间期:染色体的复制。
(2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。
(3)减数第二次分裂过程:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2.(2021高二上·兰州期末)下图所示的细胞最可能是( )
A.精细胞 B.卵细胞
C.初级精母细胞 D.次级精母细胞
【答案】D
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;精子和卵细胞形成过程的异同
【解析】【解答】图示细胞中不含同源染色体,而且着丝粒分裂,染色单体变成染色体,应处于减数第二次分裂后期,而细胞均等分裂,所以是次级精母细胞。D正确。
故答案为:D。
【分析】减数分裂过程:
(1)减数第一次分裂间期:染色体的复制.
(2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。
(3)减数第二次分裂过程:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
3.(2022·郑州模拟)如图甲、乙、丙三个精原细胞,其中甲为正常细胞,乙、丙细胞发生了染色体变异,丙细胞中染色体1的部分片段转移到染色体3上,不考虑其他变异,下列叙述正确的是( )
A.甲细胞减数分裂过程中发生自由组合产生4种基因型的配子
B.乙经减数分裂形成2种配子,一种配子正常,一种配子不正常
C.丙中发生的变异只能发生在减数分裂过程中
D.乙和丙的变异类型可通过光学显微镜观察到,若倒位则观察不到
【答案】B
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;染色体结构的变异;染色体数目的变异
【解析】【解答】A、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,甲只是一个细胞,正常减数分裂,不考虑其他变异,最终产生2种基因型的配子,即RA、ra或Ra、rA,A错误;
B、乙细胞中多了一条含a的染色体,不考虑其他变异,经减数分裂形成2种配子,即RAa、ra或Raa、rA或RA、raa或Ra、rAa,不论哪一种配子组合,都是一种配子正常,一种配子不正常,B正确;
C、乙是染色体数目的变异,既可发生在减数分裂过程中,也可发生在有丝分裂过程中,C错误;
D、乙是染色体数目的变异,丙是染色体结构变异中的易位,都属于染色体变异,在光学显微镜下能观察到,倒位也属于染色体结构变异,也能在光学显微镜下观察到,D错误。
故选B。
【分析】1、染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型。染色体数目变异可以分为两类:一类是细胞内个别染色体的增加或减少,另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
2、减数分裂过程:
(1)减数第一次分裂间期:染色体的复制.
(2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。
(3)减数第二次分裂过程:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
4.(2021高三上·东莞月考)下图为某哺乳动物处于不同分裂时期细胞中染色体及基因示意图。下列叙述正确的是( )
A.细胞①中有 2 个染色体组 B.细胞②表明曾发生过基因突变
C.细胞③是第一极体 D.细胞④有两对同源染色体
【答案】B
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点;减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化
【解析】【解答】A、细胞①中含有同源染色体,且着丝点分裂,处于有丝分裂后期,有四对同源染色体,四个染色体组,A错误;
B、细胞②一条染色体的姐妹染色单体上有A、a基因,而其同源染色体上只有a基因,表明曾发生过基因突变,B正确;
C、根据细胞④的细胞质不均等分裂,该动物为雌性,而细胞③处于减数第二次分裂前期,所以细胞③是次级卵母细胞或极体,C错误;
D、细胞④中不含同源染色体,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、有丝分裂过程:(1)间期∶进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;(2)前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;(4)后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;(5)末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、减数分裂过程:(1)减数分裂Ⅰ前的间期:染色体的复制。(2)减数分裂Ⅰ:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期∶同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
5.(2021高三上·金华月考)若某二倍体高等动物(2n=4)的基因型为AaBb,其1个精原细胞(DNA被32P全部标记)在不含32P的普通培养液中培养一段时间,分裂过程中形成的1个精原细胞发生如图所示的分裂,①~⑥代表细胞。若不考虑基因突变和交叉互换,下列叙述正确的是( )
A.细胞①为含4套染色体的初级精母细胞
B.细胞②中DNA与染色体数之比为2:1或1:1
C.细胞③中最多有2条染色体含有32P
D.细胞④与⑥含有32P的染色体数目可能相等
【答案】D
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化
【解析】【解答】A、细胞①是由精原细胞复制形成的初级精母细胞,染色体着丝点没有分开,所以此时仍然只有2套染色体,A错误;
B、细胞②是次级精母细胞,如果是前期和中期,则细胞中核DNA和染色体数之比为2∶1,如果是后期,则核DNA和染色体数之比为1∶1,但由于细胞还存在细胞质DNA,所以细胞②中DNA与染色体数之比不为2∶1或1∶1,B错误;
C、精原细胞的DNA分子全部被32P标记,在不含32P的普通培养液中培养一段时间,形成精原细胞,由于分裂的方式是有丝分裂,所以该精原细胞中最多有4条染色体被32P标记,且每条染色体中都有1条链含32P,1条链是31P,在减数分裂过程中,由于减数第一次分裂异常,导致含有ABb的染色体分到一极,该细胞含有3条染色体,因此最多有3条染色体被32P标记,C错误;
D、由于题干中指出“1个精原细胞(DNA被32P全部标记)在不含32P的普通培养液中培养一段时间”,如果时间足够长,则形成的这个精原细胞染色体都不含有32P,因此经过减数分裂形成的细胞④与⑥都可能不含32P,D正确。
故答案为:D。
【分析】减数分裂过程:(1)减数分裂Ⅰ前的间期:染色体的复制。(2)减数分裂Ⅰ:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期∶同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
6.(2021高三上·长白月考)二倍体玉米(2n = 20)经花药离体培养所获得的单倍体幼苗, 经秋水仙素处理。下图是该过程中不同时段细胞核DNA化示意图。下列叙述正确的是( )
A.a~b过程中细胞不会发生基因重组
B.f ~ g过程中同源染色体分离,染色体数减半
C.用秋水仙素处理后细胞中着丝点不分裂
D.e f段细胞内只有一个染色体组
【答案】A
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点;减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体
【解析】【解答】A、a~b表示有丝分裂前期、中期和后期,而基因重组发生在减数分裂过程中,A正确;
B、f~g为有丝分裂后期,不会发生同源染色体的分离,因为同源染色体的分离只发生在减数第一次分裂后期,B错误;
C、用秋水仙素处理会抑制纺锤体的形成,但是不影响着丝点分裂,C错误;
D、e f段表示二倍体细胞的有丝分裂前期、中期和后期,可能含有2个或4个染色体组,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、有丝分裂过程:(1)间期∶进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;(2)前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;(4)后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;(5)末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、减数分裂过程:(1)减数分裂Ⅰ前的间期:染色体的复制。(2)减数分裂Ⅰ:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期∶同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
3、染色体组指细胞中一组完整的非同源染色体,形态功能各不相同,携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息。
7.(2021高三上·广东)若某二倍体高等动物(2n=4)的基因型为DdEe,其1个精原细胞(DNA被32P全部标记)在培养液中培养一段时间,分裂过程中形成的其中1个细胞如图所示,图中细胞有2条染色体DNA含有32P。下列叙述正确的是( )
A.形成图中细胞的过程中发生了基因重组
B.该精原细胞至多形成4种基因型的4个精细胞
C.图中细胞所示的变异能用显微镜观察到
D.该精原细胞形成图中细胞的过程中至少经历了两次胞质分裂
【答案】D
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;基因重组及其意义;DNA分子的复制
【解析】【解答】A、根据图示染色体形态和颜色判断该细胞没有发生交叉互换(基因重组),所以图中D和d形成的原因是基因突变,A错误;
B、由分析可知,该精原细胞先进行了一次有丝分裂,再进行减数分裂,且图示细胞发生了基因突变,因此该精原细胞至多形成3种基因型的8个精细胞,B错误;
C、图中细胞发生了基因突变,该变异不能用显微镜观察到,C错误;
D、由于图中细胞只有2条染色体DNA含有32P,说明该精原细胞至少经过2次DNA复制,则至少经历了一次有丝分裂的胞质分裂和减数第一次分裂的胞质分裂,才形成图示细胞,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、减数分裂过程:(1)减数分裂Ⅰ前的间期:染色体的复制。(2)减数分裂Ⅰ:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期∶同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、DNA分子的复制:
(1)场所:主要在细胞核,此外在线粒体和叶绿体中也能进行.
(2)时期:有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。
(3)特点:边解旋边复制;复制方式为半保留复制(4)条件:模板:亲代DNA分子的两条链;原料:游离的4种脱氧核苷酸;能量:ATP;酶:解旋酶、DNA聚合酶 。
(4)原则:碱基互补配对原则。A-T,G-C,C-G,T-A。
(5)准确复制的原因:DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板;通过碱基互补配对原则保证了复制准确地进行。1个DNA分子经过n次复制形成的DNA分子为2n个,含母链的DNA分子2个。
3、可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异:
(1)基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换,这会导致基因结构的改变,进而产生新基因;
(2)基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的非等位基因重新组合,包括两种类型:①自由组合型:减数第一次分裂后期,随着非同源染色体自由组合,非同源染色体上的非等位基因也自由组合。②交叉互换型:减数第一次分裂前期(四分体),基因随着同源染色体的非等位基因的交叉互换而发生重组。此外,某些细菌(如肺炎双球菌转化实验)和在人为作用(基因工程)下也能产生基因重组。
(3)染色体变异包括染色体结构变异(重复、缺失、易位、倒位)和染色体数目变异,包括个别染色体的增添或缺失,或以染色体组数成倍的增添或缺失。
8.(2021高三上·海拉尔期中)下表为人体从一个卵原细胞开始发生连续生理过程时细胞染色体数的变化及各阶段相关特点描述,下列说法正确的是( )
生理过程 甲 乙 丙 丁
染色体数 2N→N→2N→N N→2N 2N→4N→2N ?
相关描述 性激素作用 细胞膜功能体现 核遗传信息不变 功能趋向专门化
A.甲过程 DNA 复制一次,细胞连续分裂两次,最终产生四个生殖细胞
B.甲和丙过程能够发生的突变和基因重组为生物进化提供原材料
C.丁过程后细胞均可出现分裂、衰老及凋亡过程
D.乙过程体现了细胞膜的信息交流功能,丁过程细胞的形态、结构会发生改变
【答案】D
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;受精作用
【解析】【解答】A、甲表示卵原细胞进行减数分裂的过程,该过程中DNA复制一次,细胞分裂两次,产生1个生殖细胞(卵细胞),A错误;
B、甲是减数分裂过程,能发生突变和基因重组,而丙为有丝分裂过程,能发生突变,但不能发生基因重组,B错误;
C、丁是细胞分化过程,大多数细胞高度分化后失去分裂能力,C错误;
D、乙是受精过程,精卵结合的过程体现了细胞间信息交流的功能;丁过程发生了细胞分化,所以细胞的形态、结构会发生改变,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、减数分裂过程:(1)减数分裂Ⅰ前的间期:染色体的复制。(2)减数分裂Ⅰ:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期∶同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、受精作用:
(1)概念∶精子和卵细胞融合成受精卵的过程叫受精作用。
(2)过程∶精子的头部进入卵细胞,尾部留在外面,紧接着,在卵细胞细胞膜的外面出现一层特殊的膜,以阻止其他精子再进入,精子的头部进入卵细胞后不久,里面的细胞核就与卵细胞的细胞核相遇,使彼此的染色体会合在一起。
(3)实质:精子细胞核与卵细胞核的融合。
(4)结果∶①受精卵的染色体数目恢复到体细胞的数目,其中有一半的染色体来自精子(父亲),一半的染色体来自卵细胞(母亲)。②细胞质主要来自卵细胞。
(5)意义∶减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,对于生物的遗传和变异,都是十分重要的。
9.(2021高三上·海拉尔期中)某雄性动物(2N =6)的基因型为AaBb,如图是该个体的个初级精母细胞中部分染色体组成。下列有关分析错误的是( )
A.出现如图所示现象的原因是基因突变或基因重组
B.此时该细胞含有6条染色体,12个核DNA分子
C.若发生隐性突变,则该初级精母细胞产生配子种类为AB、aB、ab或Ab、ab、aB
D.若发生同源染色体上非姐妹染色单体间的交叉互换,则可使A和a之间发生基因重组
【答案】D
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化
【解析】【解答】A、因为该雄性动物的基因型为AaBb,所以出现图示姐妹染色单体上存在等位基因(Aa)的现象,既可能是由于同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换(基因重组),又可能是基因突变,A正确;
B、图示细胞处于减数第一次分裂前期,由于2N=6,所以含有6条染色体,12个核DNA分子,B正确;
C、若发生隐性突变,基因未标出的那条染色体上的基因应为aa,则该初级精母细胞产生配子的基因型为AB、aB、ab或Ab、ab、aB,C正确;
D、若发生同源染色体上非姐妹染色单体间的交叉互换,则可使A和a之间发生基因互换,与A和a位于同一对同源染色体上的其他非等位基因才可与A和a发生基因重组,D错误。
故答案为:D。
【分析】减数分裂过程:(1)减数分裂Ⅰ前的间期:染色体的复制。(2)减数分裂Ⅰ:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期∶同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
10.(2021高三上·丹东月考)蜜蜂中工蜂和蜂王是二倍体,体细胞含有32条染色体(2n=32);雄蜂是单倍体,体细胞含有16条染色体(n=16),雄蜂可通过一种特殊的减数分裂方式形成精子,如图所示。下列说法错误的是( )
A.雄峰的一个初级精母细胞中含有16个DNA分子
B.蜜蜂的一个染色体组含有16条染色体
C.在精子形成过程中,着丝粒会发生一分为二的现象
D.若不考虑突变,一只雄蜂只能产生一种类型的精子
【答案】A
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化
【解析】【解答】A、一个初级精母细胞中含有32个核DNA分子,A错误;
B、蜜蜂的一个染色体组含有16条非同源染色体,B正确;
C、在精子形成过程中,减数第二次分裂后期,着丝点分裂,C正确;
D、有图分裂过程可知,若不考虑突变,一只雄蜂能产生一种类型的精子,D正确。
故答案为:A。
【分析】由题意和题图可知,雄蜂精子的形成过程是:精原细胞经过染色体复制形成初级精母细胞,此时一条染色体上含有2个染色单体、2个DNA分子,减数第一次分裂时,16条染色体移向细胞的同一极,进入同一个次级精母细胞内,该次级精母细胞进行减数第二次分裂形成一个精子细胞,另一个细胞退化消失;另一个次级精母细胞没有染色体,退化消失。因此,一个精原细胞只能产生一个一种精子。据此答题。
11.(2021·新疆模拟)果蝇的翻翅和正常翅是一对相对性状,由位于Ⅱ号染色体(常染色体)上的A基因和a基因控制,现有一只翻翅(杂合)雄果蝇仅因为减数分裂过程中部分染色体异常分离,而产生一个含有两个A基因但不含性染色体的配子.下列分析正确的是( )
A.Ⅱ号染色体可能在减数第一次分裂时未分离,其它过程正常
B.性染色体一定在减数第一次分裂时未分离,其它过程正常
C.同时产生的其他三个配子中,两个都含有一条性染色体,一个含有两条性染色体
D.该果蝇形成配子的过程,遵循自由组合定律
【答案】D
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化
【解析】【解答】A、Ⅱ号染色体可能在减数第二次分裂后期,两条含A基因的染色体没有分离,移向了细胞的同一极,其它过程正常,A错误;
B、性染色体在减数第一次分裂时未分离,也可能是在减数第二次分裂后期移向了细胞的同一极,B错误;
C、同时产生的其他三个配子中,两个都含有一条性染色体,一个含有两条性染色体,也可能是两个都含有两条性染色体,一个不含有性染色体,C错误;
D、由于Ⅱ号染色体与性染色体是非同源染色体,所以该果蝇形成配子的过程,遵循自由组合定律,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、减数分裂过程:
(1)减数第一次分裂间期:染色体的复制.
(2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。
(3)减数第二次分裂过程:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
12.(2021·新疆模拟)图甲是一个基因型为AaBb的精原细胞在减数分裂过程中产生的两个次级精母细胞,图乙表示细胞分裂不同时期的染色体与核DNA数目比的变化关系。下列说法正确的是( )
A.图甲细胞所示的变异类型均发生在图乙对应的CD段的某一时期
B.图乙BC段中DNA易出现碱基对增添、缺失或替换
C.图甲中右图细胞中不具有完整的染色体组
D.图乙只能表示减数分裂过程中体与核DNA数目比的变化
【答案】B
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化
【解析】【解答】A、该生物的基因型为AaBb,而左侧次级精母细胞含有A和a基因,右侧次级精母细胞含有a和a基因,可见,左侧次级精母细胞中a是A基因突变形成的。基因突变应该发生在DNA复制时期,对应乙图中BC段,A错误;
B、图乙BC段为DNA复制时期,此时DNA结构最不稳定,易出现碱基对增添、缺失或替换,B正确;
C、图甲中右侧次级精母细胞中染色体数目正常,但有一对姐妹染色单体分开后未分离,所以细胞中染色体组是完整的,只是分布位置不对,C错误;
D、图乙表示细胞中一条染色体中DNA分子数的变化,既可表示有丝分裂的变化,也可表示减数分裂的变化,D错误。
故答案为:B。
【分析】 1、减数分裂过程:(1)减数第一次分裂间期:染色体的复制;(2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数第二次分裂过程:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、减数分裂过程中染色体、DNA和染色单体数目变化规律:
减数第一次分裂 减数第二次分裂
前期 中期 后期 末期 前期 中期 后期 末期
染色体 2n 2n 2n n n n 2n n
染色单体 4n 4n 4n 2n 2n 2n 0 0
DNA数目 4n 4n 4n 2n 2n 2n 2n n
二、填空题
13.如图表示某雄性动物某器官中的一些细胞图象.请据图回答:
(1)综合分析可以断定,该生物的体细胞内含有 条染色体;
(2)D细胞处在 期,B细胞正在进行 分裂.
(3)具有同源染色体的细胞有 .(用图中字母表示)
(4)图中B细胞的下一分裂时期为 期,这一时期的主要特点是 。B细胞分裂形成的子细胞的名称是 .
(5)若图示的细胞是由A细胞经连续的变化得到的,用图中的字母表示出细胞连续变化的先后顺序 .
(6)等位基因的分离发生在从 细胞到 细胞的分裂过程中.
(7)根据有关词的提示,填写与“染色体”这一概念有关的概念图(答案写在图下的短线上).
①②③依次是 .
【答案】4;有丝分裂中;减数第二次;A、C、D;减数第二次分裂的后;着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为两条染色体,由纺锤丝牵引着向两极移动;精子细胞;A→D→C→B→E;A;B;性染色体、染色质、DNA
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点;观察细胞的减数分裂实验
【解析】【解答】(1)D细胞(含有4条染色体)处于有丝分裂中期,此时细胞中染色体数目与体细胞相同,因此该生物的体细胞含有4条染色体.
(2)由以上分析可知,D细胞处于有丝分裂中期,B细胞处于减数第二次分裂中期.
(3)减数第一次分裂后期同源染色体分离,因此减数第一次分裂之后的细胞不含同源染色体,图中B处于减数第二次分裂中期,E处于减数第二次分裂后期,因此含有同源染色体的细胞有A、C、D.
(4) 图中B处于减数第二次分裂中期,图中B细胞的下一分裂时期为减数第二次分裂的后期,这一时期的主要特点是着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为两条染色体,由 纺锤丝牵引着向两极移动,因为该图为雄性动物细胞分裂图,B细胞不含同源染色体,且着丝点都排列在赤道板上,处于减数第二次分裂中期,B细胞分裂形成的子 细胞的名称是精子细胞.
5)该细胞既可进行有丝分裂,也可进行减数分裂,因此其分裂的场所是性腺,因为是雄性动物故场所是睾丸(或精巢).精原细胞先进行有丝分裂增殖,后进行减数分裂产生配子,因此细胞连续变化的先后顺序为A→D→C→B→E→F.
(6)等位基因的分离发生在减数第一次分裂后期,即从A细胞到B细胞的分裂过程中.
(7)根据试题分析,①②③依次是性染色体、染色质、DNA.
【分析】分析模式图:A细胞处于分裂间期;B细胞不含同源染色体,且着丝点都排列在赤道板上,处于减数第二次分裂中期;C细胞含有同源染色体,且细 胞质即将分裂,处于有丝分裂末期;D细胞含有同源染色体,且着丝点都排列在赤道板上,处于有丝分裂中期;E细胞不含同源染色体,且着丝点分裂,处于减数第 二次分裂后期.
分析概念图:染色质和染色体是同种物质在不同时期的两种表现形态,它们主要由蛋白质和DNA组成,其中基因是由遗传效应的DNA片段,其基因单位是脱氧核苷酸,因此图中②为DNA,②是染色质;染色体包括常染色体和性染色体,因此图中①为性染色体.
14.(2021高二上·兰州期末)图甲、乙是某雌性动物体内细胞的分裂示意图,图丙表示该动物细胞分裂时期染色体数量变化曲线,请据图回答:
(1)甲细胞处于 分裂的 期,它发生在图丙中的 (填序号)阶段。
(2)乙细胞的名称为 ,此细胞中含有 条染色体、 个四分体,交叉互换可以发生在图乙中的 (填字母)之间。
(3)图丙中,曲线在①②阶段下降的原因是 ; 曲线在②③阶段上升的原因是 。
【答案】(1)有丝;后;⑥
(2)初级卵母细胞;4(四);2(两);A和a、B和b
(3)一个细胞分裂为两个子细胞;着丝点分裂,染色体加倍
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点;减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化
【解析】【解答】分析题图:甲细胞中含有同源染色体,且着丝点分裂,表示有丝分裂的后期;乙细胞中同源染色体正在联会,表示减数第一次分裂的前期;丙图中,①②③表示减数分裂,④表示受精作用,⑤⑥⑦表示减数分裂。
(1)甲图着丝点分裂,有同源染色体,故处于有丝分裂的后期,对应乙图的⑥时期。
(2)乙处于减数第一次分裂的前期,表示初级卵母细胞,该细胞中含有2个四分体,4条染色体,交叉互换可以发生在图乙中的A和a、B和b之间。
(3)丙图中,①表示减数第一次分裂,②表示减数第二次分裂,①②阶段形成的原因是同源染色体分离后细胞一分为二;③表示减数第二次分裂的后期,②③阶段形成的原因是着丝点分裂姐妹染色单体分离。
【分析】1、有丝分裂不同时期的特点:(1)间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;染色体数目不变,DNA数目加倍。(2)前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;染色体数目不变,DNA数目不变。(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;染色体数目不变,DNA数目不变。(4)后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;染色体数目加倍,DNA数目不变。(5)末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失;染色体数目减半,DNA数目减半恢复到体细胞染色体与DNA 数目。
2、减数分裂过程:
(1)减数第一次分裂间期:染色体的复制.
(2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。
(3)减数第二次分裂过程:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
3、有丝分裂和减数分裂过程中,染色体、DNA和染色单体数目变化规律:
结 构 时 期 染色体数 染色单体数 DNA分子数
有
丝
分
裂 间期 2n 0→4n 2n→4n
分裂期 前、中期 2n 4n 4n
后期 2n→4n 4n→0 4n
末期 4n→2n 0 4n→2n
减
数
分
裂 间期 2n 0→4n 2n→4n
减
Ⅰ 前、中期 2n 4n 4n
后期 2n 4n 4n
末期 2n→n 4n→2n 4n→2n
减Ⅱ 前、中期 n 2n 2n
后期 n→2n 2n→0 2n
末期 2n→n 0 2n→n
15.(2021高二上·浙江月考)下图1中B表示基因型为AaBb(两对基因独立遗传)的某二倍体雌性动物的体细胞,A、C分别表示该动物处于不同分裂状态的细胞图像;图2为该动物部分组织切片的显微图像。请据图回答下列问题:
(1)图1中数字分别表示不同的分裂过程,它们分别是:① ,② 。
(2)C细胞的名称是 ,它含有同源染色体 对,染色体组 个。
(3)通常情况下,该动物的基因A和a的分离发生在 (用图中数字表示)分裂过程中。一个B细胞最终分裂结束后,一般情况下,可以形成 种卵细胞,其基因型是 。
(4)按分裂过程判断,图2中标号的细胞先后顺序应该是 。
(5)在同种细胞组成的细胞群体中,不同的细胞可能处于细胞周期的不同时期(G1、S、G2、和M)。胸腺嘧啶脱氧核苷(TdR)只抑制S期DNA的合成,对其他时期不起作用。现将TdR添加到细胞培养液中,在培养时间为 (用“G1、S、G2、M”相关字母和“+”表示)后,所有细胞被抑制在S期和G1与S期的交界处。
【答案】(1)有丝分裂;减数第一次分裂
(2)次级卵母细胞或第一极体;0;1
(3)②;1;AB或Ab或aB或ab
(4)甲→丙→乙
(5)G2+M+G1
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点;减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】据图1可知,A中含有同源染色体,着丝点分裂,A处于有丝分裂的后期;C没有同源染色体,含有染色单体,处于减数第二次分裂的前期。①表示有丝分裂,②表示减数第一次分裂,③表示减数第二次分裂。图2中甲含有同源染色体,同源染色体配对,处于减数第一次分裂的前期,乙图无同源染色体,着丝点分裂,处于减数第二次分裂的后期,丙图无同源染色体,含有染色单体,处于减数第二次分裂的中期。
(1)据图可知,A处于有丝分裂后期,A形成B的过程①表示有丝分裂;B是体细胞,C处于减数减数第二次分裂,因此B形成C的过程②表示减数第一次分裂。
(2)该动物是雌性,C处于减数第二次分裂,因此C细胞的名称是次级精母细胞或者第一极体。由于减数第一次分裂时同源染色体分离,该细胞中没有同源染色体。该动物是二倍体动物,含有2个染色体组,该细胞由于染色体组数目减半,只含有1个染色体组。
(3)A和a是位于同源染色体上的等位基因,同源染色体的分离发生在减数第一次分裂过程,因此通常情况下,基因A和a的分离发生在减数第一次分裂,即②。一个B细胞最终分裂结束后,能形成3个极体和1个卵细胞,因此只能形成一种卵细胞,该细胞基因型为AaBb,因此减数分裂后形成的卵细胞基因型为AB或Ab或aB或ab。
(4)据图可知,甲处于减数第一次分裂的前期,乙处于减数第二次分裂的后期,丙处于减数第二次分裂的中期,因此细胞先后顺序应该是甲→丙→乙。
(5)细胞周期从分裂期开始到分裂期结束,G1(表示DNA合成前期)→S(表示DNA合成期)→G2(表示DNA合成后期)→M(表示分裂期),胸腺嘧啶脱氧核苷(TdR)只抑制S期DNA的合成,对其他时期不起作用,现将TdR添加到细胞培养液中,在培养时间为G2+M+G1后,所有细胞被抑制在S期和G1与S期的交界处。
【分析】1、有丝分裂不同时期的特点︰有丝分裂是一个连续的过程,一个完整的细胞周期包括分裂间期和分裂期,分裂期又划分为前期、中期、后期和末期四个时期:(1)间期:主要进行染色体的复制(即DNA的复制和有关蛋白质的合成,它包括(G1、S、G2三个时期),动物细胞此时中心粒也进行复制,一组中心粒变成两组中心粒。(2)前期:核膜逐渐解体、核仁逐渐消失,染色质缩短变粗形成染色体,每条染色体上含有两条姐妹染色单体,并散乱分布,植物细胞由两极发出纺锤丝,动物细胞两组中心粒分别移到细胞两极,由中心粒发出星射线形成纺锤体。(3)中期:每条染色体的着丝粒排列在赤道板上,此时染色体的形态、数目最清楚,常找有丝分裂中期细胞来观察染色体的形态、数目。(4)后期:着丝粒断裂,姐妹染色单体分开,在纺锤丝牵引下移到细胞两极,此时染色体数目加倍。(5)未期:核膜、核仁重现,染色体变成染色质,植物细胞中央形成细胞板,一个细胞分裂形成两个子细胞。动物细胞膜从中间内陷,一个细胞分裂缩裂成两个子细胞。这样就完成一次细胞分裂,此时形成的子细胞,有的细胞停止分裂,然后分化,有的细胞暂停分裂;有的细胞继续分裂进入下一个细胞周期。
2、减数分裂过程:(1)减数分裂Ⅰ前的间期:染色体的复制。(2)减数分裂Ⅰ:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期∶同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
3、基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,由于自由组合定律同时也遵循分离定律,因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
16.(2021高三上·辽宁期中)图甲表示某高等动物在进行细胞分裂时的图像,图乙为某种生物的细胞内染色体及核DNA相对含量变化的曲线图。根据此曲线和图示回答下列问题:
(1)减数分裂过程中染色体数目的减半发生在 ,这是由于 ,并分别进入两个子细胞。
(2)图甲中A处于 期,对应在图乙中 时期(图中数字表示), B处于 期,此细胞的名称是 ;C细胞分裂后得到的子细胞名称为 。
(3)若图乙中该生物体细胞中染色体数为20条,则一个细胞在6~7时期染色体数目为 条,该生物体内染色体数目最多可以为 条,8对应的时期表示 过程。
【答案】(1)减数分裂Ⅰ;同源染色体分离
(2)有丝分裂后;11-12;减数第一次分裂后;初级卵母细胞;卵细胞和极体
(3)20;40;受精作用
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点;减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;受精作用
【解析】【解答】分析图甲:A细胞含同源染色体,且着丝点分裂,应处于有丝分裂后期;B细胞含有同源染色体,且同源染色体正在分离,处于减数第一次分裂后期;C细胞不含同源染色体,且着丝点分裂,处于减数第二次分裂后期。分析图乙:图乙是该生物细胞核内染色体及DNA相对含量变化的曲线图,0~8表示减数分裂;8时刻表示受精作用;8~13表示有丝分裂。
(1)减数第一次分裂后期,由于同源染色体分离,分别进入不同的子细胞中,从而导致减数第一次分裂产生的子细胞染色体数目减半。
(2)A细胞含同源染色体,且着丝点分裂,处于有丝分裂的后期,对应乙图中的11-12。B细胞含有同源染色体,且同源染色体正在分离,处于减数第一次分裂后期,由于细胞质不均等分裂,该细胞为初级卵母细胞。C细胞为次级卵母细胞,产生的子细胞为第二极体和卵细胞。
(3)图乙6~7时期为减数第二次分裂的后期,此时细胞中染色体数目与体细胞的染色体数目相等,即为20条。该生物体内当细胞处于有丝分裂的后期时染色体数目最多,为40条。乙图中8处染色体与DNA数量加倍的原因是发生受精作用。
【分析】1、有丝分裂过程:(1)间期∶进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;(2)前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;(4)后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;(5)末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、减数分裂过程:(1)减数分裂Ⅰ前的间期:染色体的复制。(2)减数分裂Ⅰ:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期∶同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
3、受精作用:(1)概念∶精子和卵细胞融合成受精卵的过程叫受精作用。(2)过程∶精子的头部进入卵细胞,尾部留在外面,紧接着,在卵细胞细胞膜的外面出现一层特殊的膜,以阻止其他精子再进入,精子的头部进入卵细胞后不久,里面的细胞核就与卵细胞的细胞核相遇,使彼此的染色体会合在一起。(3)实质:精子细胞核与卵细胞核的融合。
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高中生物人教版必修二2.1减数分裂和受精作用 同步练习
一、单选题
1.(2021高二上·河南期末)下列有关高等动物有丝分裂和减数分裂共性的叙述,错误的是( )
A.有纺锤体的形成与消失
B.都要发生细胞质的均等分裂
C.都会出现着丝点排列在赤道板上的现象
D.每条染色体上DNA含量都会发生1→2→1的变化
2.(2021高二上·兰州期末)下图所示的细胞最可能是( )
A.精细胞 B.卵细胞
C.初级精母细胞 D.次级精母细胞
3.(2022·郑州模拟)如图甲、乙、丙三个精原细胞,其中甲为正常细胞,乙、丙细胞发生了染色体变异,丙细胞中染色体1的部分片段转移到染色体3上,不考虑其他变异,下列叙述正确的是( )
A.甲细胞减数分裂过程中发生自由组合产生4种基因型的配子
B.乙经减数分裂形成2种配子,一种配子正常,一种配子不正常
C.丙中发生的变异只能发生在减数分裂过程中
D.乙和丙的变异类型可通过光学显微镜观察到,若倒位则观察不到
4.(2021高三上·东莞月考)下图为某哺乳动物处于不同分裂时期细胞中染色体及基因示意图。下列叙述正确的是( )
A.细胞①中有 2 个染色体组 B.细胞②表明曾发生过基因突变
C.细胞③是第一极体 D.细胞④有两对同源染色体
5.(2021高三上·金华月考)若某二倍体高等动物(2n=4)的基因型为AaBb,其1个精原细胞(DNA被32P全部标记)在不含32P的普通培养液中培养一段时间,分裂过程中形成的1个精原细胞发生如图所示的分裂,①~⑥代表细胞。若不考虑基因突变和交叉互换,下列叙述正确的是( )
A.细胞①为含4套染色体的初级精母细胞
B.细胞②中DNA与染色体数之比为2:1或1:1
C.细胞③中最多有2条染色体含有32P
D.细胞④与⑥含有32P的染色体数目可能相等
6.(2021高三上·长白月考)二倍体玉米(2n = 20)经花药离体培养所获得的单倍体幼苗, 经秋水仙素处理。下图是该过程中不同时段细胞核DNA化示意图。下列叙述正确的是( )
A.a~b过程中细胞不会发生基因重组
B.f ~ g过程中同源染色体分离,染色体数减半
C.用秋水仙素处理后细胞中着丝点不分裂
D.e f段细胞内只有一个染色体组
7.(2021高三上·广东)若某二倍体高等动物(2n=4)的基因型为DdEe,其1个精原细胞(DNA被32P全部标记)在培养液中培养一段时间,分裂过程中形成的其中1个细胞如图所示,图中细胞有2条染色体DNA含有32P。下列叙述正确的是( )
A.形成图中细胞的过程中发生了基因重组
B.该精原细胞至多形成4种基因型的4个精细胞
C.图中细胞所示的变异能用显微镜观察到
D.该精原细胞形成图中细胞的过程中至少经历了两次胞质分裂
8.(2021高三上·海拉尔期中)下表为人体从一个卵原细胞开始发生连续生理过程时细胞染色体数的变化及各阶段相关特点描述,下列说法正确的是( )
生理过程 甲 乙 丙 丁
染色体数 2N→N→2N→N N→2N 2N→4N→2N ?
相关描述 性激素作用 细胞膜功能体现 核遗传信息不变 功能趋向专门化
A.甲过程 DNA 复制一次,细胞连续分裂两次,最终产生四个生殖细胞
B.甲和丙过程能够发生的突变和基因重组为生物进化提供原材料
C.丁过程后细胞均可出现分裂、衰老及凋亡过程
D.乙过程体现了细胞膜的信息交流功能,丁过程细胞的形态、结构会发生改变
9.(2021高三上·海拉尔期中)某雄性动物(2N =6)的基因型为AaBb,如图是该个体的个初级精母细胞中部分染色体组成。下列有关分析错误的是( )
A.出现如图所示现象的原因是基因突变或基因重组
B.此时该细胞含有6条染色体,12个核DNA分子
C.若发生隐性突变,则该初级精母细胞产生配子种类为AB、aB、ab或Ab、ab、aB
D.若发生同源染色体上非姐妹染色单体间的交叉互换,则可使A和a之间发生基因重组
10.(2021高三上·丹东月考)蜜蜂中工蜂和蜂王是二倍体,体细胞含有32条染色体(2n=32);雄蜂是单倍体,体细胞含有16条染色体(n=16),雄蜂可通过一种特殊的减数分裂方式形成精子,如图所示。下列说法错误的是( )
A.雄峰的一个初级精母细胞中含有16个DNA分子
B.蜜蜂的一个染色体组含有16条染色体
C.在精子形成过程中,着丝粒会发生一分为二的现象
D.若不考虑突变,一只雄蜂只能产生一种类型的精子
11.(2021·新疆模拟)果蝇的翻翅和正常翅是一对相对性状,由位于Ⅱ号染色体(常染色体)上的A基因和a基因控制,现有一只翻翅(杂合)雄果蝇仅因为减数分裂过程中部分染色体异常分离,而产生一个含有两个A基因但不含性染色体的配子.下列分析正确的是( )
A.Ⅱ号染色体可能在减数第一次分裂时未分离,其它过程正常
B.性染色体一定在减数第一次分裂时未分离,其它过程正常
C.同时产生的其他三个配子中,两个都含有一条性染色体,一个含有两条性染色体
D.该果蝇形成配子的过程,遵循自由组合定律
12.(2021·新疆模拟)图甲是一个基因型为AaBb的精原细胞在减数分裂过程中产生的两个次级精母细胞,图乙表示细胞分裂不同时期的染色体与核DNA数目比的变化关系。下列说法正确的是( )
A.图甲细胞所示的变异类型均发生在图乙对应的CD段的某一时期
B.图乙BC段中DNA易出现碱基对增添、缺失或替换
C.图甲中右图细胞中不具有完整的染色体组
D.图乙只能表示减数分裂过程中体与核DNA数目比的变化
二、填空题
13.如图表示某雄性动物某器官中的一些细胞图象.请据图回答:
(1)综合分析可以断定,该生物的体细胞内含有 条染色体;
(2)D细胞处在 期,B细胞正在进行 分裂.
(3)具有同源染色体的细胞有 .(用图中字母表示)
(4)图中B细胞的下一分裂时期为 期,这一时期的主要特点是 。B细胞分裂形成的子细胞的名称是 .
(5)若图示的细胞是由A细胞经连续的变化得到的,用图中的字母表示出细胞连续变化的先后顺序 .
(6)等位基因的分离发生在从 细胞到 细胞的分裂过程中.
(7)根据有关词的提示,填写与“染色体”这一概念有关的概念图(答案写在图下的短线上).
①②③依次是 .
14.(2021高二上·兰州期末)图甲、乙是某雌性动物体内细胞的分裂示意图,图丙表示该动物细胞分裂时期染色体数量变化曲线,请据图回答:
(1)甲细胞处于 分裂的 期,它发生在图丙中的 (填序号)阶段。
(2)乙细胞的名称为 ,此细胞中含有 条染色体、 个四分体,交叉互换可以发生在图乙中的 (填字母)之间。
(3)图丙中,曲线在①②阶段下降的原因是 ; 曲线在②③阶段上升的原因是 。
15.(2021高二上·浙江月考)下图1中B表示基因型为AaBb(两对基因独立遗传)的某二倍体雌性动物的体细胞,A、C分别表示该动物处于不同分裂状态的细胞图像;图2为该动物部分组织切片的显微图像。请据图回答下列问题:
(1)图1中数字分别表示不同的分裂过程,它们分别是:① ,② 。
(2)C细胞的名称是 ,它含有同源染色体 对,染色体组 个。
(3)通常情况下,该动物的基因A和a的分离发生在 (用图中数字表示)分裂过程中。一个B细胞最终分裂结束后,一般情况下,可以形成 种卵细胞,其基因型是 。
(4)按分裂过程判断,图2中标号的细胞先后顺序应该是 。
(5)在同种细胞组成的细胞群体中,不同的细胞可能处于细胞周期的不同时期(G1、S、G2、和M)。胸腺嘧啶脱氧核苷(TdR)只抑制S期DNA的合成,对其他时期不起作用。现将TdR添加到细胞培养液中,在培养时间为 (用“G1、S、G2、M”相关字母和“+”表示)后,所有细胞被抑制在S期和G1与S期的交界处。
16.(2021高三上·辽宁期中)图甲表示某高等动物在进行细胞分裂时的图像,图乙为某种生物的细胞内染色体及核DNA相对含量变化的曲线图。根据此曲线和图示回答下列问题:
(1)减数分裂过程中染色体数目的减半发生在 ,这是由于 ,并分别进入两个子细胞。
(2)图甲中A处于 期,对应在图乙中 时期(图中数字表示), B处于 期,此细胞的名称是 ;C细胞分裂后得到的子细胞名称为 。
(3)若图乙中该生物体细胞中染色体数为20条,则一个细胞在6~7时期染色体数目为 条,该生物体内染色体数目最多可以为 条,8对应的时期表示 过程。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】减数分裂与有丝分裂的比较
【解析】【解答】A、有丝分裂和减数分裂都会出现纺锤体的形成与消失现象,A正确;
B、初级卵母细胞减数第一次分裂和次级卵母细胞减数第二次分裂细胞质不均等分裂,B错误;
C、有丝分裂中期和减数第二次分裂中期,都会发生着丝点排列在赤道板上的现象,C正确;
D、有丝分裂和减数分裂都要发生DNA的复制和着丝点的断裂,DNA复制完成后,每条染色体上DNA含量由1变为2,着丝点断裂后,每条染色体上DNA含量由2变为1,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、有丝分裂过程特点:
分裂间期:可见核膜核仁,染色体的复制(DNA复制、蛋白质合成)。
前期:染色体出现,散乱排布,纺锤体出现,核膜、核仁消失(两失两现)。
中期:染色体整齐的排在赤道板平面上(形数清晰赤道齐)。
后期:着丝点分裂,染色体数目暂时加倍(点裂数增向两级)。
末期:染色体、纺锤体消失,核膜、核仁出现(两现两失)。
2、减数分裂过程中的主要变化与特点:
(1)减数第一次分裂间期:染色体的复制。
(2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。
(3)减数第二次分裂过程:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2.【答案】D
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;精子和卵细胞形成过程的异同
【解析】【解答】图示细胞中不含同源染色体,而且着丝粒分裂,染色单体变成染色体,应处于减数第二次分裂后期,而细胞均等分裂,所以是次级精母细胞。D正确。
故答案为:D。
【分析】减数分裂过程:
(1)减数第一次分裂间期:染色体的复制.
(2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。
(3)减数第二次分裂过程:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
3.【答案】B
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;染色体结构的变异;染色体数目的变异
【解析】【解答】A、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,甲只是一个细胞,正常减数分裂,不考虑其他变异,最终产生2种基因型的配子,即RA、ra或Ra、rA,A错误;
B、乙细胞中多了一条含a的染色体,不考虑其他变异,经减数分裂形成2种配子,即RAa、ra或Raa、rA或RA、raa或Ra、rAa,不论哪一种配子组合,都是一种配子正常,一种配子不正常,B正确;
C、乙是染色体数目的变异,既可发生在减数分裂过程中,也可发生在有丝分裂过程中,C错误;
D、乙是染色体数目的变异,丙是染色体结构变异中的易位,都属于染色体变异,在光学显微镜下能观察到,倒位也属于染色体结构变异,也能在光学显微镜下观察到,D错误。
故选B。
【分析】1、染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型。染色体数目变异可以分为两类:一类是细胞内个别染色体的增加或减少,另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
2、减数分裂过程:
(1)减数第一次分裂间期:染色体的复制.
(2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。
(3)减数第二次分裂过程:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
4.【答案】B
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点;减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化
【解析】【解答】A、细胞①中含有同源染色体,且着丝点分裂,处于有丝分裂后期,有四对同源染色体,四个染色体组,A错误;
B、细胞②一条染色体的姐妹染色单体上有A、a基因,而其同源染色体上只有a基因,表明曾发生过基因突变,B正确;
C、根据细胞④的细胞质不均等分裂,该动物为雌性,而细胞③处于减数第二次分裂前期,所以细胞③是次级卵母细胞或极体,C错误;
D、细胞④中不含同源染色体,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、有丝分裂过程:(1)间期∶进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;(2)前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;(4)后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;(5)末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、减数分裂过程:(1)减数分裂Ⅰ前的间期:染色体的复制。(2)减数分裂Ⅰ:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期∶同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
5.【答案】D
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化
【解析】【解答】A、细胞①是由精原细胞复制形成的初级精母细胞,染色体着丝点没有分开,所以此时仍然只有2套染色体,A错误;
B、细胞②是次级精母细胞,如果是前期和中期,则细胞中核DNA和染色体数之比为2∶1,如果是后期,则核DNA和染色体数之比为1∶1,但由于细胞还存在细胞质DNA,所以细胞②中DNA与染色体数之比不为2∶1或1∶1,B错误;
C、精原细胞的DNA分子全部被32P标记,在不含32P的普通培养液中培养一段时间,形成精原细胞,由于分裂的方式是有丝分裂,所以该精原细胞中最多有4条染色体被32P标记,且每条染色体中都有1条链含32P,1条链是31P,在减数分裂过程中,由于减数第一次分裂异常,导致含有ABb的染色体分到一极,该细胞含有3条染色体,因此最多有3条染色体被32P标记,C错误;
D、由于题干中指出“1个精原细胞(DNA被32P全部标记)在不含32P的普通培养液中培养一段时间”,如果时间足够长,则形成的这个精原细胞染色体都不含有32P,因此经过减数分裂形成的细胞④与⑥都可能不含32P,D正确。
故答案为:D。
【分析】减数分裂过程:(1)减数分裂Ⅰ前的间期:染色体的复制。(2)减数分裂Ⅰ:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期∶同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
6.【答案】A
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点;减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体
【解析】【解答】A、a~b表示有丝分裂前期、中期和后期,而基因重组发生在减数分裂过程中,A正确;
B、f~g为有丝分裂后期,不会发生同源染色体的分离,因为同源染色体的分离只发生在减数第一次分裂后期,B错误;
C、用秋水仙素处理会抑制纺锤体的形成,但是不影响着丝点分裂,C错误;
D、e f段表示二倍体细胞的有丝分裂前期、中期和后期,可能含有2个或4个染色体组,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、有丝分裂过程:(1)间期∶进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;(2)前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;(4)后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;(5)末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、减数分裂过程:(1)减数分裂Ⅰ前的间期:染色体的复制。(2)减数分裂Ⅰ:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期∶同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
3、染色体组指细胞中一组完整的非同源染色体,形态功能各不相同,携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息。
7.【答案】D
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;基因重组及其意义;DNA分子的复制
【解析】【解答】A、根据图示染色体形态和颜色判断该细胞没有发生交叉互换(基因重组),所以图中D和d形成的原因是基因突变,A错误;
B、由分析可知,该精原细胞先进行了一次有丝分裂,再进行减数分裂,且图示细胞发生了基因突变,因此该精原细胞至多形成3种基因型的8个精细胞,B错误;
C、图中细胞发生了基因突变,该变异不能用显微镜观察到,C错误;
D、由于图中细胞只有2条染色体DNA含有32P,说明该精原细胞至少经过2次DNA复制,则至少经历了一次有丝分裂的胞质分裂和减数第一次分裂的胞质分裂,才形成图示细胞,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、减数分裂过程:(1)减数分裂Ⅰ前的间期:染色体的复制。(2)减数分裂Ⅰ:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期∶同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、DNA分子的复制:
(1)场所:主要在细胞核,此外在线粒体和叶绿体中也能进行.
(2)时期:有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。
(3)特点:边解旋边复制;复制方式为半保留复制(4)条件:模板:亲代DNA分子的两条链;原料:游离的4种脱氧核苷酸;能量:ATP;酶:解旋酶、DNA聚合酶 。
(4)原则:碱基互补配对原则。A-T,G-C,C-G,T-A。
(5)准确复制的原因:DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板;通过碱基互补配对原则保证了复制准确地进行。1个DNA分子经过n次复制形成的DNA分子为2n个,含母链的DNA分子2个。
3、可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异:
(1)基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换,这会导致基因结构的改变,进而产生新基因;
(2)基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的非等位基因重新组合,包括两种类型:①自由组合型:减数第一次分裂后期,随着非同源染色体自由组合,非同源染色体上的非等位基因也自由组合。②交叉互换型:减数第一次分裂前期(四分体),基因随着同源染色体的非等位基因的交叉互换而发生重组。此外,某些细菌(如肺炎双球菌转化实验)和在人为作用(基因工程)下也能产生基因重组。
(3)染色体变异包括染色体结构变异(重复、缺失、易位、倒位)和染色体数目变异,包括个别染色体的增添或缺失,或以染色体组数成倍的增添或缺失。
8.【答案】D
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;受精作用
【解析】【解答】A、甲表示卵原细胞进行减数分裂的过程,该过程中DNA复制一次,细胞分裂两次,产生1个生殖细胞(卵细胞),A错误;
B、甲是减数分裂过程,能发生突变和基因重组,而丙为有丝分裂过程,能发生突变,但不能发生基因重组,B错误;
C、丁是细胞分化过程,大多数细胞高度分化后失去分裂能力,C错误;
D、乙是受精过程,精卵结合的过程体现了细胞间信息交流的功能;丁过程发生了细胞分化,所以细胞的形态、结构会发生改变,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、减数分裂过程:(1)减数分裂Ⅰ前的间期:染色体的复制。(2)减数分裂Ⅰ:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期∶同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、受精作用:
(1)概念∶精子和卵细胞融合成受精卵的过程叫受精作用。
(2)过程∶精子的头部进入卵细胞,尾部留在外面,紧接着,在卵细胞细胞膜的外面出现一层特殊的膜,以阻止其他精子再进入,精子的头部进入卵细胞后不久,里面的细胞核就与卵细胞的细胞核相遇,使彼此的染色体会合在一起。
(3)实质:精子细胞核与卵细胞核的融合。
(4)结果∶①受精卵的染色体数目恢复到体细胞的数目,其中有一半的染色体来自精子(父亲),一半的染色体来自卵细胞(母亲)。②细胞质主要来自卵细胞。
(5)意义∶减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,对于生物的遗传和变异,都是十分重要的。
9.【答案】D
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化
【解析】【解答】A、因为该雄性动物的基因型为AaBb,所以出现图示姐妹染色单体上存在等位基因(Aa)的现象,既可能是由于同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换(基因重组),又可能是基因突变,A正确;
B、图示细胞处于减数第一次分裂前期,由于2N=6,所以含有6条染色体,12个核DNA分子,B正确;
C、若发生隐性突变,基因未标出的那条染色体上的基因应为aa,则该初级精母细胞产生配子的基因型为AB、aB、ab或Ab、ab、aB,C正确;
D、若发生同源染色体上非姐妹染色单体间的交叉互换,则可使A和a之间发生基因互换,与A和a位于同一对同源染色体上的其他非等位基因才可与A和a发生基因重组,D错误。
故答案为:D。
【分析】减数分裂过程:(1)减数分裂Ⅰ前的间期:染色体的复制。(2)减数分裂Ⅰ:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期∶同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
10.【答案】A
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化
【解析】【解答】A、一个初级精母细胞中含有32个核DNA分子,A错误;
B、蜜蜂的一个染色体组含有16条非同源染色体,B正确;
C、在精子形成过程中,减数第二次分裂后期,着丝点分裂,C正确;
D、有图分裂过程可知,若不考虑突变,一只雄蜂能产生一种类型的精子,D正确。
故答案为:A。
【分析】由题意和题图可知,雄蜂精子的形成过程是:精原细胞经过染色体复制形成初级精母细胞,此时一条染色体上含有2个染色单体、2个DNA分子,减数第一次分裂时,16条染色体移向细胞的同一极,进入同一个次级精母细胞内,该次级精母细胞进行减数第二次分裂形成一个精子细胞,另一个细胞退化消失;另一个次级精母细胞没有染色体,退化消失。因此,一个精原细胞只能产生一个一种精子。据此答题。
11.【答案】D
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化
【解析】【解答】A、Ⅱ号染色体可能在减数第二次分裂后期,两条含A基因的染色体没有分离,移向了细胞的同一极,其它过程正常,A错误;
B、性染色体在减数第一次分裂时未分离,也可能是在减数第二次分裂后期移向了细胞的同一极,B错误;
C、同时产生的其他三个配子中,两个都含有一条性染色体,一个含有两条性染色体,也可能是两个都含有两条性染色体,一个不含有性染色体,C错误;
D、由于Ⅱ号染色体与性染色体是非同源染色体,所以该果蝇形成配子的过程,遵循自由组合定律,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、减数分裂过程:
(1)减数第一次分裂间期:染色体的复制.
(2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。
(3)减数第二次分裂过程:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
12.【答案】B
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化
【解析】【解答】A、该生物的基因型为AaBb,而左侧次级精母细胞含有A和a基因,右侧次级精母细胞含有a和a基因,可见,左侧次级精母细胞中a是A基因突变形成的。基因突变应该发生在DNA复制时期,对应乙图中BC段,A错误;
B、图乙BC段为DNA复制时期,此时DNA结构最不稳定,易出现碱基对增添、缺失或替换,B正确;
C、图甲中右侧次级精母细胞中染色体数目正常,但有一对姐妹染色单体分开后未分离,所以细胞中染色体组是完整的,只是分布位置不对,C错误;
D、图乙表示细胞中一条染色体中DNA分子数的变化,既可表示有丝分裂的变化,也可表示减数分裂的变化,D错误。
故答案为:B。
【分析】 1、减数分裂过程:(1)减数第一次分裂间期:染色体的复制;(2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数第二次分裂过程:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、减数分裂过程中染色体、DNA和染色单体数目变化规律:
减数第一次分裂 减数第二次分裂
前期 中期 后期 末期 前期 中期 后期 末期
染色体 2n 2n 2n n n n 2n n
染色单体 4n 4n 4n 2n 2n 2n 0 0
DNA数目 4n 4n 4n 2n 2n 2n 2n n
13.【答案】4;有丝分裂中;减数第二次;A、C、D;减数第二次分裂的后;着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为两条染色体,由纺锤丝牵引着向两极移动;精子细胞;A→D→C→B→E;A;B;性染色体、染色质、DNA
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点;观察细胞的减数分裂实验
【解析】【解答】(1)D细胞(含有4条染色体)处于有丝分裂中期,此时细胞中染色体数目与体细胞相同,因此该生物的体细胞含有4条染色体.
(2)由以上分析可知,D细胞处于有丝分裂中期,B细胞处于减数第二次分裂中期.
(3)减数第一次分裂后期同源染色体分离,因此减数第一次分裂之后的细胞不含同源染色体,图中B处于减数第二次分裂中期,E处于减数第二次分裂后期,因此含有同源染色体的细胞有A、C、D.
(4) 图中B处于减数第二次分裂中期,图中B细胞的下一分裂时期为减数第二次分裂的后期,这一时期的主要特点是着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为两条染色体,由 纺锤丝牵引着向两极移动,因为该图为雄性动物细胞分裂图,B细胞不含同源染色体,且着丝点都排列在赤道板上,处于减数第二次分裂中期,B细胞分裂形成的子 细胞的名称是精子细胞.
5)该细胞既可进行有丝分裂,也可进行减数分裂,因此其分裂的场所是性腺,因为是雄性动物故场所是睾丸(或精巢).精原细胞先进行有丝分裂增殖,后进行减数分裂产生配子,因此细胞连续变化的先后顺序为A→D→C→B→E→F.
(6)等位基因的分离发生在减数第一次分裂后期,即从A细胞到B细胞的分裂过程中.
(7)根据试题分析,①②③依次是性染色体、染色质、DNA.
【分析】分析模式图:A细胞处于分裂间期;B细胞不含同源染色体,且着丝点都排列在赤道板上,处于减数第二次分裂中期;C细胞含有同源染色体,且细 胞质即将分裂,处于有丝分裂末期;D细胞含有同源染色体,且着丝点都排列在赤道板上,处于有丝分裂中期;E细胞不含同源染色体,且着丝点分裂,处于减数第 二次分裂后期.
分析概念图:染色质和染色体是同种物质在不同时期的两种表现形态,它们主要由蛋白质和DNA组成,其中基因是由遗传效应的DNA片段,其基因单位是脱氧核苷酸,因此图中②为DNA,②是染色质;染色体包括常染色体和性染色体,因此图中①为性染色体.
14.【答案】(1)有丝;后;⑥
(2)初级卵母细胞;4(四);2(两);A和a、B和b
(3)一个细胞分裂为两个子细胞;着丝点分裂,染色体加倍
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点;减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化
【解析】【解答】分析题图:甲细胞中含有同源染色体,且着丝点分裂,表示有丝分裂的后期;乙细胞中同源染色体正在联会,表示减数第一次分裂的前期;丙图中,①②③表示减数分裂,④表示受精作用,⑤⑥⑦表示减数分裂。
(1)甲图着丝点分裂,有同源染色体,故处于有丝分裂的后期,对应乙图的⑥时期。
(2)乙处于减数第一次分裂的前期,表示初级卵母细胞,该细胞中含有2个四分体,4条染色体,交叉互换可以发生在图乙中的A和a、B和b之间。
(3)丙图中,①表示减数第一次分裂,②表示减数第二次分裂,①②阶段形成的原因是同源染色体分离后细胞一分为二;③表示减数第二次分裂的后期,②③阶段形成的原因是着丝点分裂姐妹染色单体分离。
【分析】1、有丝分裂不同时期的特点:(1)间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;染色体数目不变,DNA数目加倍。(2)前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;染色体数目不变,DNA数目不变。(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;染色体数目不变,DNA数目不变。(4)后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;染色体数目加倍,DNA数目不变。(5)末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失;染色体数目减半,DNA数目减半恢复到体细胞染色体与DNA 数目。
2、减数分裂过程:
(1)减数第一次分裂间期:染色体的复制.
(2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。
(3)减数第二次分裂过程:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
3、有丝分裂和减数分裂过程中,染色体、DNA和染色单体数目变化规律:
结 构 时 期 染色体数 染色单体数 DNA分子数
有
丝
分
裂 间期 2n 0→4n 2n→4n
分裂期 前、中期 2n 4n 4n
后期 2n→4n 4n→0 4n
末期 4n→2n 0 4n→2n
减
数
分
裂 间期 2n 0→4n 2n→4n
减
Ⅰ 前、中期 2n 4n 4n
后期 2n 4n 4n
末期 2n→n 4n→2n 4n→2n
减Ⅱ 前、中期 n 2n 2n
后期 n→2n 2n→0 2n
末期 2n→n 0 2n→n
15.【答案】(1)有丝分裂;减数第一次分裂
(2)次级卵母细胞或第一极体;0;1
(3)②;1;AB或Ab或aB或ab
(4)甲→丙→乙
(5)G2+M+G1
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点;减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】据图1可知,A中含有同源染色体,着丝点分裂,A处于有丝分裂的后期;C没有同源染色体,含有染色单体,处于减数第二次分裂的前期。①表示有丝分裂,②表示减数第一次分裂,③表示减数第二次分裂。图2中甲含有同源染色体,同源染色体配对,处于减数第一次分裂的前期,乙图无同源染色体,着丝点分裂,处于减数第二次分裂的后期,丙图无同源染色体,含有染色单体,处于减数第二次分裂的中期。
(1)据图可知,A处于有丝分裂后期,A形成B的过程①表示有丝分裂;B是体细胞,C处于减数减数第二次分裂,因此B形成C的过程②表示减数第一次分裂。
(2)该动物是雌性,C处于减数第二次分裂,因此C细胞的名称是次级精母细胞或者第一极体。由于减数第一次分裂时同源染色体分离,该细胞中没有同源染色体。该动物是二倍体动物,含有2个染色体组,该细胞由于染色体组数目减半,只含有1个染色体组。
(3)A和a是位于同源染色体上的等位基因,同源染色体的分离发生在减数第一次分裂过程,因此通常情况下,基因A和a的分离发生在减数第一次分裂,即②。一个B细胞最终分裂结束后,能形成3个极体和1个卵细胞,因此只能形成一种卵细胞,该细胞基因型为AaBb,因此减数分裂后形成的卵细胞基因型为AB或Ab或aB或ab。
(4)据图可知,甲处于减数第一次分裂的前期,乙处于减数第二次分裂的后期,丙处于减数第二次分裂的中期,因此细胞先后顺序应该是甲→丙→乙。
(5)细胞周期从分裂期开始到分裂期结束,G1(表示DNA合成前期)→S(表示DNA合成期)→G2(表示DNA合成后期)→M(表示分裂期),胸腺嘧啶脱氧核苷(TdR)只抑制S期DNA的合成,对其他时期不起作用,现将TdR添加到细胞培养液中,在培养时间为G2+M+G1后,所有细胞被抑制在S期和G1与S期的交界处。
【分析】1、有丝分裂不同时期的特点︰有丝分裂是一个连续的过程,一个完整的细胞周期包括分裂间期和分裂期,分裂期又划分为前期、中期、后期和末期四个时期:(1)间期:主要进行染色体的复制(即DNA的复制和有关蛋白质的合成,它包括(G1、S、G2三个时期),动物细胞此时中心粒也进行复制,一组中心粒变成两组中心粒。(2)前期:核膜逐渐解体、核仁逐渐消失,染色质缩短变粗形成染色体,每条染色体上含有两条姐妹染色单体,并散乱分布,植物细胞由两极发出纺锤丝,动物细胞两组中心粒分别移到细胞两极,由中心粒发出星射线形成纺锤体。(3)中期:每条染色体的着丝粒排列在赤道板上,此时染色体的形态、数目最清楚,常找有丝分裂中期细胞来观察染色体的形态、数目。(4)后期:着丝粒断裂,姐妹染色单体分开,在纺锤丝牵引下移到细胞两极,此时染色体数目加倍。(5)未期:核膜、核仁重现,染色体变成染色质,植物细胞中央形成细胞板,一个细胞分裂形成两个子细胞。动物细胞膜从中间内陷,一个细胞分裂缩裂成两个子细胞。这样就完成一次细胞分裂,此时形成的子细胞,有的细胞停止分裂,然后分化,有的细胞暂停分裂;有的细胞继续分裂进入下一个细胞周期。
2、减数分裂过程:(1)减数分裂Ⅰ前的间期:染色体的复制。(2)减数分裂Ⅰ:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期∶同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
3、基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,由于自由组合定律同时也遵循分离定律,因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
16.【答案】(1)减数分裂Ⅰ;同源染色体分离
(2)有丝分裂后;11-12;减数第一次分裂后;初级卵母细胞;卵细胞和极体
(3)20;40;受精作用
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点;减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化;受精作用
【解析】【解答】分析图甲:A细胞含同源染色体,且着丝点分裂,应处于有丝分裂后期;B细胞含有同源染色体,且同源染色体正在分离,处于减数第一次分裂后期;C细胞不含同源染色体,且着丝点分裂,处于减数第二次分裂后期。分析图乙:图乙是该生物细胞核内染色体及DNA相对含量变化的曲线图,0~8表示减数分裂;8时刻表示受精作用;8~13表示有丝分裂。
(1)减数第一次分裂后期,由于同源染色体分离,分别进入不同的子细胞中,从而导致减数第一次分裂产生的子细胞染色体数目减半。
(2)A细胞含同源染色体,且着丝点分裂,处于有丝分裂的后期,对应乙图中的11-12。B细胞含有同源染色体,且同源染色体正在分离,处于减数第一次分裂后期,由于细胞质不均等分裂,该细胞为初级卵母细胞。C细胞为次级卵母细胞,产生的子细胞为第二极体和卵细胞。
(3)图乙6~7时期为减数第二次分裂的后期,此时细胞中染色体数目与体细胞的染色体数目相等,即为20条。该生物体内当细胞处于有丝分裂的后期时染色体数目最多,为40条。乙图中8处染色体与DNA数量加倍的原因是发生受精作用。
【分析】1、有丝分裂过程:(1)间期∶进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;(2)前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;(4)后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;(5)末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、减数分裂过程:(1)减数分裂Ⅰ前的间期:染色体的复制。(2)减数分裂Ⅰ:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期∶同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
3、受精作用:(1)概念∶精子和卵细胞融合成受精卵的过程叫受精作用。(2)过程∶精子的头部进入卵细胞,尾部留在外面,紧接着,在卵细胞细胞膜的外面出现一层特殊的膜,以阻止其他精子再进入,精子的头部进入卵细胞后不久,里面的细胞核就与卵细胞的细胞核相遇,使彼此的染色体会合在一起。(3)实质:精子细胞核与卵细胞核的融合。
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