中小学教育资源及组卷应用平台
专题三 第8练 有丝分裂与减数分裂过程及相关比较 专项集训
选择题
1.(2023·湖北)在观察洋葱根尖细胞有丝分裂的实验中,某同学制作的装片效果非常好,他将其中的某个视野放大拍照,发给5位同学观察细胞并计数,结果如下表(单位:个)。关于表中记录结果的分析,下列叙述错误的是( )
学生 分裂间期 分裂期 总计
前期 中期 后期 末期
甲 5 6 3 2 6 22
乙 5 6 3 3 5 22
丙 5 6 3 2 6 22
丁 7 6 3 2 5 23
戊 7 7 3 2 6 25
A.丙、丁计数的差异是由于有丝分裂是一个连续过程,某些细胞所处时期易混淆
B.五位同学记录的中期细胞数一致,原因是中期染色体排列在细胞中央,易区分
C.五位同学记录的间期细胞数不多,原因是取用的材料处于旺盛的分裂阶段
D.戊统计的细胞数量较多,可能是该同学的细胞计数规则与其他同学不同
2.(2023·湖北)快速分裂的癌细胞内会积累较高浓度的乳酸。研究发现,乳酸与锌离子结合可以抑制蛋白甲的活性,甲活性下降导致蛋白乙的SUMO化修饰加强,进而加快有丝分裂后期的进程。下列叙述正确的是( )
A.乳酸可以促进DNA的复制
B.较高浓度乳酸可以抑制细胞的有丝分裂
C.癌细胞通过无氧呼吸在线粒体中产生大量乳酸
D.敲除蛋白甲基因可升高细胞内蛋白乙的SUMO化水平
3.(2023·浙江)某动物(2n=4)的基因型为AaXBY,其精巢中两个细胞的染色体组成和基因分布如图所示,其中一个细胞处于有丝分裂某时期。下列叙述错误的是( )。
A.甲细胞处于有丝分裂中期、乙细胞处于减数第二次分裂后期
B.甲细胞中每个染色体组的DNA分子数与乙细胞的相同
C.若甲细胞正常完成分裂则能形成两种基因型的子细胞
D.形成乙细胞过程中发生了基因重组和染色体变异
4.(2023·浙江)为筛选观察有丝分裂的合适材料,某研究小组选用不同植物的根尖,制作并观察根尖细胞的临时装片。下列关于选材依据的叙述,不合理的是( )。
A.选用易获取且易大量生根的材料
B.选用染色体数目少易观察的材料
C.选用解离时间短分散性好的材料
D.选用分裂间期细胞占比高的材料
5.(2023·广东)下列叙述中,能支持将线粒体用于生物进化研究的是( )
A.线粒体基因遗传时遵循孟德尔定律
B.线粒体DNA复制时可能发生突变
C.线粒体存在于各地质年代生物细胞中
D.线粒体通过有丝分裂的方式进行增殖
6.(2024·义乌模拟)某二倍体高等雌性动物(2n=4)的基因型为AaBb。其卵原细胞(DNA双链被32P全部标记)在31P培养液中分裂产生的卵细胞与精子(DNA双链被32P全部标记)完成受精作用,受精卵在31P培养液中进行一次分裂。分裂过程中形成的某时期的细胞如图所示,图中①、②两条染色体仅含31P。下列叙述正确的是( )
A.产生该细胞的受精卵中只含有31P的染色体数为1条
B.图示细胞中有6条染色体含32P,含31P的核DNA有8个
C.受精卵形成该细胞的分裂过程中发生了基因突变或基因重组
D.若产生该精子的精原细胞是纯合子,则精原细胞的基因型是AAbb
7.(2024·江西模拟) 细胞数量的增多可通过分裂来实现。下列关于细胞分裂的叙述,错误的是( )
A.有些细胞的细胞分裂没有细胞周期
B.植物细胞分裂末期通过产生细胞板形成新的细胞壁
C.植物细胞在有丝分裂过程中都没有中心体的出现
D.洋葱根尖分生区细胞的细胞周期长短主要由分裂间期决定
8.(2024·安徽模拟) 某种连续分裂的动物细胞,细胞周期如图所示,包括G1期(8h)、S期(8h)、G2期(6h)和M期(2h)。现有该种细胞若干,为使所有细胞处于细胞周期同一时相,需按如下步骤操作:①在培养液中添加过量TdR(一种DNA合成抑制剂),培养细胞足够时间;②去除TdR,培养细胞10h;③再次添加过量TdR,培养细胞足够时间。下列叙述错误的是( )
A.操作①后,原处于S期的细胞停滞于S/G2交界处
B.操作①后,原处于M期的细胞停滞于G1/S交界处
C.操作②后,培养液中没有处于S期的细胞
D.操作③后,所有细胞都停滞于G1/S交界处
9.(2023高三下·海淀模拟)细胞周期包括分裂间期和分裂期(M期),分裂间期包括G1期、S期和G2期,DNA复制发生在S期。若发生一个DNA分子的断裂和片段丢失,则产生的影响是( )
A.若断裂发生在G1期,则同源染色体的4条染色单体异常
B.若断裂发生在G1期,则姐妹染色单体中的1条染色单体异常
C.若断裂发生在G2期,则姐妹染色单体中的1条染色单体异常
D.若断裂发生在G2期,则一条染色体的2条染色单体异常
10.(2023·宁波模拟) 下图表示人体部分组织细胞的形成过程。A细胞到单核细胞、血红细胞的几种途径中部分属于人为调控过程。PU、GATA为两种蛋白质,是细胞调控因子。下列叙述错误的是( )
A.图中ABCD四类细胞,分化能力最接近受精卵的是A
B.过程①发生了mRNA种类和数量的改变
C.过程②发生过中心体、染色体、核DNA的倍增
D.单核细胞能与血红细胞相互转化,说明自然发育中细胞分化是可逆的
11.(2023高三上·吉林模拟)将含有2对同源染色体的一个精原细胞的DNA分子用15N标记,并供给14N为原料,该细胞连续分裂两次,不考虑染色体变异情况,下列相关说法正确的是( )
A.可通过放射性检测判断子细胞中是否含有15N
B.若四个子细胞中均含有15N,则可判断该细胞进行了减数分裂
C.若进行有丝分裂,则第二次有丝分裂后期每条染色体均含15N
D.若进行减数分裂,则减数分裂I后期每条染色体均含15N
12.(2023高三上·海南模拟)某植物研究所发现一个具有分泌功能的植物新物种,下图是该植物细胞的局部亚显微结构图。下列叙述错误的是( )
A.结构E内膜上的蛋白质种类与外膜不一致,但蛋白质数量相当
B.细胞核的A和染色质在有丝分裂过程中会周期性地消失和重现
C.E是有氧呼吸的主要场所,结构C与E紧密相依有利于能量供应
D.相邻细胞间通过结构F进行信息交流时,不需要糖蛋白的参与
13.(2023高三上·吉林模拟)如图为显微镜下观察到的洋葱根尖细胞有丝分裂部分图像,相关叙述正确的是( )
A.染色步骤可使用甲紫溶液给染色体染色
B.观察装片可先找分裂后期,再观察分裂中期
C.箭头所指细胞中染色体数与核DNA数之比为1:1
D.持续观察箭头所指细胞,可看到着丝粒分裂
14.(2023·福田模拟)用32P标记(染色体上的双链DNA均被标记)某红眼雄性果蝇(2N=8)的一个精原细胞,然后在不含32P的培养基中培养,连续分裂两次,形成四个子细胞。下列说法错误的是( )
A.若红眼雄性果蝇子细胞中有放射性的染色体为0~8条,则此精原细胞进行的是有丝分裂
B.若红眼雄性果蝇分裂时出现两条X染色体,则此精原细胞进行的是减数分裂
C.若每个子细胞中只有1个染色体组,则每个子细胞中均有放射性
D.若每个子细胞均含有Y染色体,则在分裂过程中一个细胞最多可能有4个染色体组
15.(2023高三上·浙江模拟)图为“促有丝分裂因子”调控细胞增殖示意图。图中CDK为细胞周期蛋白依赖性蛋白激酶,它需与相应的周期蛋白结合形成复合物进而调控细胞周期。据图分析,下列叙述正确的是( )
注:Rb蛋白是一种与调控细胞增殖有关的蛋白质
A.Rb蛋白磷酸化不利于相关基因的转录和翻译
B.推测物质甲与CDK结合发生在细胞分裂期
C.物质甲可促使肿瘤细胞在体外培养时表现出接触抑制现象
D.抑制CDK活性的药物可抑制肿瘤细胞的增殖
16.(2023高三上·浙江模拟)某二倍体高等动物(2n=4)的卵原细胞的DNA被32P完全标记,在31P的培养液中进行减数分裂产生卵细胞。该卵细胞与DNA被32P完全标记的精子形成的受精卵在31P的培养液中进行一次有丝分裂,分裂过程中形成的某时期的细胞如下图所示,其中①②染色体上的DNA无32P标记。下列叙述错误的是( )
A.受精卵有丝分裂分裂过程中发生了基因突变
B.图示细胞中有4对同源染色体,4套遗传信息
C.图示细胞中含31P的核DNA为8个,含32P的核DNA为4个
D.若产生精子的精原细胞为纯合子,则精原细胞的基因型可能有两种
17.(2023高三上·福田模拟)实验中材料和试剂的选择、实验操作和结果分析等都直接关系到实验的成功与否。下列叙述错误的是( )
A.一般用洋葱鳞片叶外表皮细胞探究细胞的失水和吸水
B.斐林试剂甲液和乙液混合后保存在棕色试剂瓶中以备重复使用
C.观察细胞有丝分裂实验中按解离、漂洗、染色、制片顺序制作装片
D.可通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢证明酶具有高效性
18.(2023高三上·梅州模拟)如图是某需氧型二倍体生物细胞分裂示意图,下列叙述错误的是( )
A.若2n=4,则②和③为非同源染色体
B.该细胞中核DNA数目和染色体数目相等
C.中心体间期复制,前期移向细胞两极
D.无丝分裂不出现图中的纺锤丝和染色体
19.(2024高三上·贵州模拟)研究人员对珍珠贝(2N=28)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,图甲为其细胞分裂一个时期的示意图(仅示部分染色体)。图乙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。下列说法正确的是( )
A.珍珠贝若按图乙的方式进行细胞分裂,可以形成28个四分体
B.若某细胞属于类型b,则来自卵巢,该细胞由细胞两极发出纺锤丝
C.图乙中b、c细胞中所含有染色体组数相同
D.图甲和图乙均有可能出现染色体变异和基因重组
20.(2023高三上·武威)着丝点是由DNA与蛋白质组成的复合物,是真核生物中连接两条染色单体的重要功能位点。下图甲、乙、丙表示细胞分裂过程中细胞中的一条染色体及其着丝点的变化。下列相关叙述错误的是( )
A.正常人体造血干细胞中含有的着丝点数应为46或92个
B.丙中染色体数目和DNA含量变化均由着丝点分裂导致
C.有丝分裂和减数分裂过程中均会出现甲、乙、丙图示的变化
D.减数分裂过程中非同源染色体自由组合的时期不会发生图示变化
21.(2023·湖南)某X染色体显性遗传病由SHOX基因突变所致,某家系中一男性患者与一正常女性婚配后,生育了一个患该病的男孩。究其原因,不可能的是( )
A.父亲的初级精母细胞在减数分裂I四分体时期,X和Y染色体片段交换
B.父亲的次级精母细胞在减数分裂Ⅱ后期,性染色体未分离
C.母亲的卵细胞形成过程中,SHOX基因发生了突变
D.该男孩在胚胎发育早期,有丝分裂时SHOX基因发生了突变
22.(2023·天津)如图甲乙丙是某动物精巢中细胞减数分裂图像,有关说法正确的是( )
A.甲图像中细胞处于减数分裂Ⅱ中期
B.乙中染色体组是丙中两倍
C.乙中同源染色体对数是丙中两倍
D.乙、丙都是从垂直于赤道板方向观察的
23.(2023·北京)武昌鱼(2n=48)与长江白鱼(2n=48)经人工杂交可得到具有生殖能力的子代。显微观察子代精巢中的细胞,一般不能观察到的是( )
A.含有24条染色体的细胞 B.染色体两两配对的细胞
C.染色体移到两极的细胞 D.含有48个四分体的细胞
24.(2023·山东)减数分裂Ⅱ时,姐妹染色单体可分别将自身两端粘在一起,着丝粒分开后,2个环状染色体互锁在一起,如图所示。2个环状染色体随机交换一部分染色体片段后分开,分别进入2个子细胞,交换的部分大小可不相等,位置随机。某卵原细胞的基因组成为Ee,其减数分裂可形成4个子细胞。不考虑其他突变和基因被破坏的情况,关于该卵原细胞所形成子细胞的基因组成,下列说法正确的是( )
A.卵细胞基因组成最多有5种可能
B.若卵细胞为Ee,则第二极体可能为EE或ee
C.若卵细胞为E且第一极体不含E,则第二极体最多有4种可能色体
D.若卵细胞不含E、e且一个第二极体为E,则第一极体最多有3种可能
25.(2023·浙江)某基因型为AaXDY的二倍体雄性动物(2n=8),1个初级精母细胞的染色体发生片段交换,引起1个A和1个a发生互换。该初级精母细胞进行减数分裂过程中,某两个时期的染色体数目与核DNA分子数如图所示。
下列叙述正确的是( )
A.甲时期细胞中可能出现同源染色体两两配对的现象
B.乙时期细胞中含有1条X染色体和1条Y染色体
C.甲、乙两时期细胞中的染色单体数均为8个
D.该初级精母细胞完成减数分裂产生的4个精细胞的基因型均不相同
26.(2024·安徽模拟) 脉孢霉的二倍体合子,会先进行减数分裂产生四个单倍体细胞,紧接着再进行一次有丝分裂,产生的8个孢子在子囊中按分裂的顺序依次排列,如图所示。观察基因型Aa的脉孢霉子囊中孢子的颜色,基因型A的孢子深色,a的孢子浅色,以下①~④四种不同的结果中,支持细胞中同源染色体间A与a交换发生在DNA复制之后的是(假设只发生一次交换)( )
A.① B.② C.③④ D.②③④
27.(2024·贵州模拟) 植物中一个胚囊母细胞通过分裂分化,得到4种不同生理功能的细胞,协同完成受精作用。完成受精后,助细胞随即解体。下列叙述错误的是( )
A.精子和卵细胞结合时体现了细胞间的信息交流
B.来源于胚囊母细胞的4种细胞mRNA种类相同
C.助细胞解体是基因所决定的细胞自动结束生命的过程
D.胚囊母细胞在一定条件下具有发育成完整植株的能力
28.(2024·黑龙江模拟) 下图是某二倍体动物细胞在分裂(不发生染色体变异)某一时刻的细胞示意图。下列叙述正确的是( )
A.该细胞进行的是有丝分裂
B.该细胞产生的子细胞是极体
C.该细胞不可能含有等位基因
D.该细胞与其子细胞染色体数目相同
29.(2024·邯郸)如图①~③为显微镜下某生物(2n)精子形成过程中不同时期的图像。下列有关叙述错误的是( )
A.图示细胞均已死亡,且已被碱性染料染色
B.图示各细胞内染色体数目相同
C.图示各细胞内均可发生基因重组
D.图中细胞分裂的顺序是③→②→①
30.(2023·宁波模拟) 若某二倍体高等动物(2n=4),一个基因型为AaBbCc的精原细胞(DNA被32P全部标记)放在不含32P的培养液中培养,形成如图所示的1个细胞,图中仅标明部分基因。不考虑图示以外的其它变异,下列叙述错误的是( )
A.图示细胞形成的精子类型有4种
B.若形成图示细胞只经历过一次有丝分裂,则该细胞中含32P的核DNA有4个
C.图示细胞中含有2个染色体组,2对同源染色体,8条染色单体
D.形成图示细胞的过程中一定发生了染色体畸变
31.(2023高三上·遂宁模拟)蜜蜂的雄蜂是由未受精的卵细胞()发育而来,它的精原细胞进行一种特殊形式的减数分裂,最终一个精原细胞只能产生一个精子,过程如下图所示。下列叙述错误的是( )。
A.雄蜂精原细胞可进行有丝分裂和减数分裂
B.雄蜂甲细胞在减数分裂时不会出现四分体
C.甲细胞在减Ⅰ时可能发生同源染色体分离
D.乙细胞在减II后期会发生染色单体的分开
32.(2023高三上·海南模拟)如图为某高等动物(2N)在减数分裂过程中形成的一个异常细胞,不考虑其他突变,下列叙述正确的是( )
A.该细胞产生之前,基因A和a所在同源染色体已经分开
B.该生物的精(卵)原细胞通过有丝分裂产生的子细胞核DNA不变
C.据图可知,该动物的基因型为AaBBDD,能产生两种类型的配子
D.该细胞可能是处于减数分裂Ⅱ后期的次级卵母细胞
33.(2023高三上·福州模拟)如图为某二倍体动物精巢中一个细胞的染色体组成和基因分布互换与基因突变,下列叙述正确的是( )
A.该细胞处于减数第二次分裂
B.该细胞的细胞质会发生不均等分裂
C.该细胞含有4个四分体,8条染色单体
D.该细胞分裂后产生两种不同基因型的子细胞
34.(2023高三上·浙江模拟)某卵原细胞的基因组成为Ee,其减数分裂I时可能发生交叉互换,减数分裂II时,姐妹染色单体可分别将自身两端粘在一起,着丝粒分开后,2个环状染色体互锁在一起,如图所示。2个环状染色体随机交换一部分染色体片段后分开,分别进入2个子细胞,交换的部分大小可不相等,位置随机。不考虑其他突变和基因被破坏的情况,关于该卵原细胞所形成子细胞的基因组成,下列叙述错误的是( )
A.卵细胞基因组成最多有6种可能
B.若卵细胞为Ee,则第二极体可能为EE或ee
C.若卵细胞为E且第一极体不含E,则第二极体最多有4种可能
D.若卵细胞不含E、e且一个第二极体为E,则第一极体最多有2种可能
35.(2023高三上·浙江模拟)小鼠Y染色体上的S基因决定雄性性别的发生,在X染色体上无相应等位基因,但带有S基因的染色体片段可转接到X染色体上,含S基因的受精卵均发育为雄性,不含S基因的均发育为雌性。已知发生缺失或易位的染色体能正常联会、分离,产生的配子均具有受精能力,但含有两个Y染色体的受精卵不发育。一只基因型为XY-(Y染色体上S基因缺失记作Y-)雌性小鼠与一只基因型未知的雄鼠杂交得F1,F1小鼠雌雄间随机交配得F2。下列叙述错误的是( )
A.若F2小鼠中雌雄比例为8:3,则雄鼠的基因型为XsYs
B.若F2小鼠中雌雄比例为4:3,则雄鼠的基因型为XYs
C.若F2小鼠中雌雄比例为3:4,则雄鼠的基因型为XsY-
D.若F2小鼠中雌雄比例为7:8,则雄鼠的基因型为XsX
36.(2023高三下·宁波模拟)某雄昆虫(2n=8)的基因型为BbDd,B、d基因位于同一条常染色体上。该雄性某精原细胞减数分裂时,同源染色体的非姐妹染色单体之间发生片段交换,产生一个基因型为BD的精子。该精原细胞进行减数分裂过程中,某两个时期的染色体数目与核DNA分子数如右图所示。下列叙述正确的是( )
A.甲时期时细胞中有8个DNA分子
B.乙时期细胞中一定含有四对同源染色体
C.来自另一个次级精母细胞的精子基因型是bd和bD
D.若对该雄昆虫进行测交,子代表型比例为3:47:47:3,则未发生互换的初级精母细胞比例为88%
37.(2023·浙江模拟)某二倍体高等动物卵原细胞形成卵细胞的过程中,某时期的细胞如图所示,其中a、b、c、d均表示姐妹染色单体。下列叙述正确的是( )
A.该细胞处于减数第二次分裂,为次级卵母细胞
B.该细胞的染色体数和核DNA数均为体细胞的一半
C.a与b在后期分离后,a与c或d的组合是随机的
D.该细胞的形成过程中没有发生基因重组
38.(2023·浙江模拟)某二倍体生物(2n=4)减数分裂过程中产生如图甲的细胞,染色体数目变化如图乙。不考虑基因突变的情况下,下列叙述正确的是( )
A.图甲细胞位于图乙1时期,其为初级精母细胞或第一极体
B.图乙的3时期一个细胞内有2个染色体组,2对同源染色体
C.若甲细胞中A和a基因所在的染色体未分离,则可能会产生4种不同类型配子
D.若性原细胞4条染色体均被32P标记且甲细胞中有2条染色体有标记,则该性原细胞DNA至少复制了3次
39.(2023·浙江模拟)某二倍体动物(2n=8)的基因型是AaXBY,其Y染色体为端着丝粒染色体。将该动物的一个细胞在3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷的培养液中培养一个细胞周期,再转入到普通培养液中培养。一段时间后,观察到一个细胞分裂某个时期的示意图如下(图中只对A/a基因位置进行标记)。下列叙述正确的是( )
A.该细胞为次级精母细胞或第一极体
B.该细胞形成的子细胞不能直接参与受精作用
C.该细胞中带有放射性的染色体数目为3或4
D.与该细胞同时形成的细胞分裂的子细胞的基因型是AXBY和aXBY
40.(2023·广东模拟)蜜蜂无性染色体,雌蜂是二倍体(2N=32),雄蜂是由未受精的卵细胞直接发育而成的单倍体。如图是雄蜂精原细胞进行减数分裂的大致流程图(图中仅绘出雄蜂一个染色体组内的两条染色体的行为变化和数量变化)。下列推断正确的是( )
A.雄蜂在减数第一次分裂的前期会形成四分体
B.蜜蜂的精细胞和卵细胞中均含有16条染色体
C.1个精原细胞经减数分裂产生2个正常精细胞
D.雌蜂卵原细胞进行减数分裂的流程与雄蜂相同
二、非选择题
41.(2023高三上·海南模拟)图1中甲、乙、丙是细胞分裂不同时期的示意图(图中染色体不代表具体数目),图2中的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:
(1)与图1所示的细胞分裂过程有关的细胞器主要有 (至少答出两种)。图1中乙细胞的名称可能为 。
(2)图2中d的数量关系对应于图1中的 ,图2中的数量关系由c变化为b的过程中,细胞核内发生的分子水平的变化是 。
(3)连接姐妹染色单体的着丝粒由部分染色质组成。染色质螺旋缠绕形成染色体时,着丝粒两侧由蛋白质装配形成动粒,动粒负责将着丝粒与纺锤丝连结在一起。动粒最外层的纤维冠与纺锤丝微管连接,支配染色体的运动和分离。试推断着丝粒的组成成分可能有 ,着丝粒外侧由蛋白质装配形成动粒发生在有丝分裂的 期。纤维冠缺失可能会导致有丝分裂过程中 。
(4)用特定分子与染色体上的某一个基因特异性结合,这个分子又能被带有红色荧光标记的物质识别,从而在染色体上显示出红色荧光点。现对正常分裂细胞的某一基因进行定位,发现一条染色体上有两个红色荧光点(不考虑变异)。这两个红色荧光点表示的基因 (填“是”或“不是”)等位基因,该分裂细胞可能处于 时期。
42.(2023·内江模拟)某生物学兴趣小组以小鼠为实验材料,进行相关实验探究,绘制出下面示意图。其中图1表示小鼠细胞分裂的部分过程(仅显示部分染色体),图2表示正常分裂过程中不同时期细胞内染色体数的变化曲线。回答下列问题:
(1)图1中细胞甲所处分裂时期与图2中的 段(用字母表示)所处细胞分裂时期对应。
(2)图2中Ⅰ和Ⅱ两个生理过程的名称分别是 ,它们对于维持小鼠前后代体细胞中染色体数目的恒定,以及遗传和变异都十分重要。若从过程Ⅰ和Ⅱ的角度分析,小鼠后代具有多样性的原因是 (答出两点)。
(3)兴趣小组在探究小鼠细胞减数分裂过程时,通常选用雄性小鼠睾丸为实验材料,而不用雌性小鼠卵巢作实验材料的原因是 (答出一点即可)。
(4)实验过程中,发现一只雄性小鼠(AaXBY)与一只雌性小鼠(aaXbXb)的后代中,有一只基因型为AaXBXbY的变异个体。经分析发现是某一亲本产生的配子发生异常所致,若不考虑基因突变,该亲本产生配子时发生异常的时期对应图2中 段(用字母表示)。
43.(2023·朝阳模拟)学习以下材料,回答(1)~(5)题。
RNA-DNA杂合链调控减数分裂的分子机制
减数分裂是有性生殖的生物在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂方式。在减数分裂过程中会发生同源染色体重组和非同源染色体自由组合,从而增加物种的遗传多样性。
同源重组(如图1)是减数分裂的核心事件。程序性DNA双链断裂(DSB)是同源重组的起始,DSB可被细胞内一系列蛋白质识别并切割,最终产生一段约822bp的单链DNA末端。单链DNA末端在单链结合蛋白的保护和引导下入侵到同源染色体的同源区,继而细胞会以同源染色体的双链为模板合成DNA,最终形成两个被称为霍利迪连接体(HJ)的四链DNA中间体。每个HJ都有两个剪接位置(①和②)来进行DNA的拆分,若两个HJ都在同一个位置剪接(都在①或都在②),则得到两个非交换的DNA,即DNA分子重组点两侧基因未重新分配(如甲),若两个HJ一个在①处剪接,另一个在②处剪接,则拆分得到交换产物,即DNA分子重组点两侧基因重新分配(如乙)。
最新研究表明,细胞中RNA-DNA杂合链数目异常会引起同源重组水平下降,使减数分裂出现严重缺陷。RNA-DNA杂合链有两种产生方式:一种是顺式产生,即转录的RNA没有及时与DNA模板分开;另一种是反式产生,即游离的RNA重新与DNA模板链结合。RNA既可结合DNA单链也可结合双链DNA中的模板链(如图2)。
THO复合物可以协助RNA转运至细胞核外,核糖核酸酶H能够特异识别并切割RNA-DNA杂合链中的RNA链。研究者发现THO和H的双突变体酵母菌细胞中RNA-DNA杂合链增加、减数分裂异常。抑制双突变体的DSB产生单链DNA时,几乎检测不到RNA-DNA杂合链;相对于野生型,在双突变体中重组相关蛋白在DSB处的富集显著降低。进一步研究表明,RNA-DNA杂合链过度减少也会导致减数分裂缺陷。
(1)同源重组发生在 期。
(2)DSB是DNA分子的 键断裂形成的,入侵链相当于DNA合成的 。
(3)图1中左侧和右侧HJ均在②处剪接得到甲, 处剪接得到乙。同源重组不一定导致同源染色上等位基因的交换,原因是 。
(4)根据文中信息,双突变体酵母菌细胞中RNA-DNA杂合链增加的原因是 ;推测RNA-DNA杂合链过多导致减数分裂异常的分子机制是 。
(5)RNA-DNA杂合链过多或过少均不利于减数分裂的进行,这体现了生命的 观。
44.(2023·毕节模拟)子宫内膜异位症患者常伴有不孕症状,患者腹腔液中含有较高浓度的白细胞介素(IL)。为探明腹腔液中存在的IL对生殖活动的影响,科研人员利用重组人IL-1β、IL-5、IL-6对小鼠体外受精及早期胚胎发育的影响进行了研究,回答下列问题:
(1)实验过程中,需要从雌性小鼠体内获得多枚卵母细胞,一般可采用 激素处理雌性小鼠。用电刺激法刺激雄性小鼠获得精子,经 处理后,将精子与成熟的卵母细胞在HTF基础培养液中混合培养,完成受精。为了使受精卵能正常生长,需要保证培养液 的环境。
(2)将处理后的精子和卵细胞置于HTF基础培养液中进行不同处理,培养适宜时间后,观察受精情况,得到的实验结果如图所示:
该实验的自变量是 ,培养后取培养液用显微镜观察,若观察到 ,则卵细胞已完成受精。实验结果表明三种IL都抑制了受精作用,且 的抑制作用最强。
(3)受精阶段,防止多精入卵的两道屏障是 ,受精卵形成后即在 内进行有丝分裂,开始发育。
45.(2023·浙江模拟)某猫的染色体组成如下图所示,其毛色受常染色体上两对等位基因(A和a,B和b)控制,A基色素合成(AA和Aa的效应相同),该色素的显色情况与B或b基因有关。其基因型与表型的对应关系见下表。回答下列问题:
基因组合 A_Bb A_bb A_BB或aa_ _
毛色 黄色 黑色 白色
(1)该猫体细胞中染色体数和性染色体数最多依次为 ,次级精母细胞中含有的X染色体数目为 。
(2)让纯合白色猫和纯合黑色猫杂交,产生的子一代毛色全是黄色的,请写出可能的杂交组合亲本基因型为 。
(3)为了探究两对基因(A和a,B和b)是在同一对同源染色体上,还是在两对同源染色体上,某小组选用基因型为AaBb的雄猫进行杂交实验。
①实验假设:这两对基因在染色体上的位置有三种类型(竖线表示染色体,黑点表示基因在染色体上的位点),尝试绘制第二、三种类型。
②实验步骤:
第一步:让该雄猫与多只基因型为aabb的雌猫进行杂交。
第二步:观察并统计子代的颜色和比例。
③实验可能的结果(不考虑交叉互换)及相应的结论:
若子代颜色为 ,则两对基因在两对同源染色体上,符合甲图所示。
若子代花颜色为 ,则两对基因在一对同源染色体上,符合乙图所示。
若子代颜色为黑色∶白色=1∶1,则两对基因在一对同源染色体上,符合丙图所示。
(4)若上述两对基因的遗传符合甲类型且存在基因型为aaBB雄性个体致死现象,则基因型为AaBb的雌雄猫相互杂交后代中基因型有 种。若后代中黑色猫相互杂交,后代雌性中白色猫占 。
(5)若上述两对基因符合第二种类型,写出基因型为AaBb的雌雄猫相互杂交产生后代的遗传图解。
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】【解答】A、丙和丁的差别在于分裂间期和末期的数量不同,在区分两个时期时丙和丁同学判断结果不同,分裂时期发生混淆 ,A正确;
B、有丝分裂中期染色体整齐排列在细胞中央,形态固定数目清晰易区分,因此五位同学记录的中期细胞数一致,B正确;
C、取用的材料正处于旺盛的分裂阶段时观察结果仍应是绝大多数细胞处于分裂间期,只有少数细胞处于分裂期。五位同学记录的间期细胞数不多,可能原因是该同学是将其中的某个视野放大拍照进行记录的,在该区域处于分裂间期的细胞比例相对较低,故五位同学记录的间期细胞数不多,C错误;
D、戊同学的细胞计数规则可能与其他同学不同,导致戊统计的细胞数量较多,D正确。
故答案为:C。
【分析】在高等植物体内,有丝分裂常见于根尖、茎尖等分生区细胞。染色体是细胞核内容易被碱性染料染成深色的物质,用龙胆紫进行染色可观察不同时期染色体形态与数量。在同一分生组织中可以看到处于不同分裂时期的细胞。通过在高倍显微镜下观察各个时期细胞内染色体的存在状态,以判断细胞所处的时期。
2.【答案】D
【解析】【解答】A、由题干可知:乳酸与锌离子结合最终加快有丝分裂后期的进程,DNA复制发生在分裂前的间期,A错误;
B、快速分裂的癌细胞内会积累较高浓度的乳酸,乳酸能促进有丝分裂后期的进程进而促进分裂,B错误;
C、无氧呼吸场所为细胞质基质,C错误;
D、蛋白甲活性下降导致蛋白乙的SUMO化修饰加强,故敲除蛋白甲基因可提高细胞内蛋白乙的SUMO化水平,D正确。
故答案为:D。
【分析】无氧呼吸分为两个阶段,场所均为细胞质基质。无氧呼吸第一阶段与有氧呼吸相同,将葡萄糖分解成丙酮酸,释放少量能量,第二阶段丙酮酸转化成乳酸。
3.【答案】B
【解析】【解答】A、由图可知,甲细胞处于有丝分裂的中期,乙细胞处于减数第二次分裂后期,A正确;
B、甲细胞为有丝分裂中期的细胞一个染色体组含有两条染色体,每条染色体含有2个DNA分子,故甲细胞中一个染色体组中含有4个DNA分子,乙细胞是处于减数二次分裂后期,一个染色体上含有1个DNA分子,故一个染色体组含有2条染色体2个DNA分子,二者不同,B错误;
C、甲细胞中一个a基因突变,甲细胞经过有丝分裂形成两种基因型的细胞,C正确;
D、形成乙细胞的过程中发生了同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合,即发生了基因重组和染色体变异,D正确。
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。
4.【答案】D
【解析】【解答】A、观察细胞有丝分裂,可选择植物细胞的根尖分生区,选用易获取且易大量生根的材料,A合理;
B、细胞分裂的各个时期染色体的形态和数目不同,实验材料细胞中染色体越少越容易观察到,B合理;
C、解离时间长的话会使细胞过于酥软易破裂,故应选用解离时间短分散性好的材料,C合理;
D、观察细胞有丝分裂主要观察的是分裂期细胞的特征,应选用分裂期细胞占比高的材料,D不合理。
故答案为:D。
【分析】观察植物细胞有丝分裂实验:
(1)解离:剪取根尖2-3mm(最好每天的10-14点取根,因此时间是洋葱根尖有丝分裂高峰期),立即放入盛有质量分数为15%的氯化氢溶液和体积分数为95%的酒精溶液的混合液(1:1)的玻璃皿中,在室温下解离3-5min。
(2)漂洗:待根尖酥软后,用镊子取出,放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10min。
(3)染色:把洋葱根尖放进盛有质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的甲紫溶液的培养皿中,染色3-5min。
(4)制片:取一干净载玻片,在中央滴一滴清水,将染色的根尖用镊子取出,放入载玻片的水滴中,并且用镊子尖把根尖弄碎,盖上盖玻片,在盖玻片再加一载玻片。然后,用拇指轻轻地压载玻片。取下后加上的载玻片,既制成装片。
(5)观察:①低倍镜观察把制成的洋葱根尖装片先放在低倍镜下观察,要求找到分生区的细胞,特点是:细胞呈正方形,排列紧密,有的细胞正在分裂。②高倍镜观察找到分生区的细胞后,把低倍镜移走,直接换上高倍镜,用细准焦螺旋和反光镜把视野调整的既清晰又较亮,直到看清细胞物象为止。
5.【答案】B
【解析】【解答】A、孟德尔遗传定律适用于细胞核基因遗传,故线粒体基因遗传时不遵循孟德尔定律,A错误;
B、DNA复制时双螺旋解开,结构相对不稳定,易发生碱基的替换、增添和缺失,因此线粒体DNA复制时可能发生突变,为生物进化提供原材料,B正确;
C、原核生物细胞内没有线粒体,因此线粒体不存在各地质年代原核生物细胞中,C错误;
D、 线粒体的增值方式跟细菌差不多,都是一分为二的方式进行分裂,有丝分裂是真核生物细胞的增殖方式,D错误。
故答案为:B。
【分析】线粒体是有氧呼吸的主要场所,通过内膜向内折叠形成嵴,增大膜的面积,为线粒体基质中的酶提供更多的附着点;是一种半自主性的细胞器,基质中含有核糖体、DNA、RNA与多种酶等,可以进行DNA的复制,与基因的表达。
6.【答案】B
【解析】【解答】A、卵原细胞(DNA双链被32P全部标记)在31P培养液中分裂产生的卵细胞 ,由于DNA的半保留复制,卵细胞中2条染色体DNA的全部是一条链含31P,一条链含32P,精细胞的DNA双链被32P全部标记,故产生该细胞的受精卵中只含有31P的染色体数为0条,A错误;
B、该细胞的受精卵2条染色体DNA的全部是一条链含31P,一条链含32P,2条染色体DNA的两条链含32P,受精卵在31P培养液中进行一次分裂 ,细胞中含有同源染色体,着丝粒分裂,说明该细胞处于有丝分裂后期,由于图中①、②两条染色体仅含31P,所以图示细胞中有6条染色体含32P,且该染色体每个DNA的一条链为31P,另一条链32P,因此含31P的核DNA有8个,B正确;
C、受精卵只能进行有丝分裂,姐妹染色体形成的染色体上的基因不同(A与a),因此受精卵形成该细胞的分裂过程中发生了基因突变 ,C错误;
D、图中①、②两条染色体仅含31P,由此可见①、②两条染色体以及他们的原姐妹染色单体,均来自于卵细胞,故卵细胞基因型为aB;可判断此细胞中来自父方的精子基因型为ab或Ab,若产生该精子的精原细胞是纯合子,则精原细胞基因型可能为aabb或AAbb,D错误。
故答案为:B。
【分析】题图分析:细胞中含有同源染色体,着丝粒分裂,说明该细胞处于有丝分裂后期。
7.【答案】C
【解析】【解答】 A、有些细胞的细胞分裂没有细胞周期 ,如浆细胞、卵母细胞等,A正确;
B、植物细胞在分裂末期,在赤道板的位置出现了细胞板,细胞板由细胞的中央向四周扩展,逐渐形成新的细胞壁,B正确;
C、高等植物细胞没有中心体,低等植物细胞有中心体,C错误;
D、细胞周期分为分裂期和分裂间期,分裂间期的时长占细胞周期的90%-95%,因此洋葱根尖分生区细胞的细胞周期长短主要由分裂间期决定,D正确。
故答案为:C。
【分析】细胞周期是指连续分裂的细胞从一次分裂完成开始至下一次分裂完成为止,称为一个细胞周期,分为分裂期和分裂间期,分裂间期持续的时间远比分裂期长。
8.【答案】A
【解析】【解答】A、操作①在培养液中添加过量TdR(一种DNA合成抑制剂),培养细胞足够时间后,原处于S期的细胞被抑制,A错误;
B、操作①在培养液中添加过量TdR(一种DNA合成抑制剂),原处于M期的细胞沿着细胞周期运转,最后停滞于G1/S交界处,B正确;
C、操作②后,去除TdR,培养细胞10h,使所有被积累在G1/S期和停留在S期的细胞都通过S期,C正确;
D、操作③后,再次添加过量TdR,培养细胞足够时间,细胞通过G2、M和G1期的运转,最终被阻滞在G1/S交界处,D正确。
故答案为:A
【分析】一个细胞周期包括两个阶段:分裂间期和分裂期。从细胞一次分裂结束到下一次分裂之前,是分裂间期。细胞周期的大部分时间处于分裂间期,占细胞周期的90%-95%。分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备,完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,同时细胞有适度的生长。分裂间期可分为三个时期:(1)G1期:主要进行RNA和蛋白质合成;(2)S期:DNA的复制和组蛋白的合成;(3)G2期:主要进行RNA、蛋白质的合成。在分裂间期结束之后,细胞就进入分裂期,开始进行细胞分裂。分裂期是一个连续的过程,分为四个时期:前期、中期、后期、末期。
9.【答案】C
【解析】【解答】AB、若断裂发生在G1期,此时DNA还未复制,则同源染色体的2条染色单体异常,姐妹染色单体中的2条染色单体异常,AB错误;
CD、若断裂发生在G2期,此时DNA已经完成复制,则姐妹染色单体中的1条染色单体异常,一条染色体的1条染色单体异常,C正确,D错误。
故答案为:C。
【分析】细胞分裂间期: G1期:合成RNA和核糖体及复制所需酶。 S期(DNA合成期):主要是DNA的复制。 G2期:有丝分裂的准备期,主要是RNA和蛋白质(包括微管蛋白等)的大量合成。
10.【答案】D
【解析】【解答】A、受精卵分化能力很强,A细胞能分化形成B细胞和C细胞,C细胞分化成D细胞,D细胞进一步分化成成纤维细胞,B细胞分化成单核细胞和血红细胞,因此在图中A、B、C、D四类细胞里,分化能力最接近受精卵的是A,A正确;
B、由于基因的选择性表达,过程①D细胞分化形成成纤维细胞,会发生了mRNA种类和数量的改变,B正确;
C、过程②为细胞分裂过程,故该过程发生过中心体、染色体、核DNA的倍增,C正确;
D、细胞分化是一种持久性的变化,一般是不可逆的,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、细胞分化:在个体发育中,由于基因的选择性表达,细胞增殖产生的后代,在形态、结构、生理功能上会发生稳定性差异。该过程遗传物质不发生变化。细胞分化是一种持久性的变化,分化的细胞将一直保持分化后的状态直至死亡。细胞分化是细胞个体发育的基础,使多细胞生物体中细胞趋向专门化,有利于提高各项生理功能的效率。
2、动物细胞有丝分裂过程: 分裂间期:完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,中心粒完成增倍。 分裂前期:染色质螺旋化形成染色体,核仁解体,核膜消失,中心体移向两极,并发出星射线形成纺锤体。 分裂中期:着丝粒排列在赤道板上,染色体形态固定,数目清晰,便于观察。 分裂后期:着丝粒一分为二,姐妹染色单体分离,成为两条染色体,由星射线牵引移向细胞两极。 分裂末期:染色体解螺旋形成染色质,纺锤体消失,核膜核仁重新出现,细胞膜由中间向内凹陷,细胞缢裂。
11.【答案】D
【解析】【解答】A、15N是稳定同位素,没有放射性,A不符合题意;
B、由于着丝粒(着丝点)分裂后,姐妹染色单体分开随机移向两极,所以有丝分裂产生的四个子细胞也可能都含有15N,B不符合题意;
C、由于DNA进行半保留复制,第一次有丝分裂结束时每条染色体上的DNA均是一条链为15N,一条链为14N;第二次有丝分裂,经过间期复制,每条染色体上的两条姐妹染色单体,只有一条染色单体上的DNA含15N,另外一条染色单体上只含14N,所以到第二次有丝分裂后期,只有半数的染色体含15N,C不符合题意;
D、减数分裂DNA只复制一次,且DNA进行半保留复制,所以减数分裂I后期每条染色体均含15N,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】减数分裂与有丝分裂的区别:有丝分裂可连续进行,有丝分裂复制一次,细胞分裂一次, 产生与亲代细胞一样的两个子细胞;减数分裂复制一次,细胞连续分裂两次,产生的子细胞中核DNA和染色体是亲代细胞的一半。
12.【答案】A
【解析】【解答】A、生物膜的功能与膜上的蛋白质有关,线粒体内膜是进行有氧呼吸第三阶段的场所,功能较多、膜面积较大,因此线粒体内膜蛋白质数量较多,A符合题意;
B、核孔和染色质在有丝分裂前期消失,在有丝分裂末期重新出现,B不符合题意;
C、E线粒体是有氧呼吸的主要场所,内质网与线粒体紧密相依有利于线粒体为内质网提供能量,C不符合题意;
D、相邻植物细胞间可通过F胞间连丝进行信息交流,不需要糖蛋白参与,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】分析题图,图中A是核孔,B是核糖体,C是内质网,D是高尔基体,E是线粒体,F为胞间连丝,M、N是囊泡。
13.【答案】A
【解析】【解答】A、染色体可以被甲紫溶液染成紫色,便于在显微镜下观察,A符合题意;
B、有丝分裂中期的染色体形态稳定、数目清晰,是观察染色体的最佳时期,故应先找到分裂中期的细胞,再观察前期、后期、末期,B不符合题意;
C、箭头所指细胞为中期,此时染色体与核DNA数之比为1:2,C不符合题意;
D、有丝分裂装片制作过程中,在解离步骤已将细胞杀死,因此观察不到着丝粒分裂这一动态过程,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】有丝分裂过程为: (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,着丝粒排列在赤道板上;
(4)后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为子染色体,被纺锤丝牵引向两极移动;
(5)末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
14.【答案】B
【解析】【解答】 A、B、若精原细胞进行的是连续两次有丝分裂,由于DNA分子的半保留复制,每个DNA分子在第一次有丝分裂的间期复制后,均有一条链带有标记,一条链不带标记,有丝分裂结束后子细胞中每个DNA分子只有一条链带有标记,在此基础上进行第二次有丝分裂,间期复制后,每条染色体上有一个DNA的一条链带有标记,一条链不带标记,另一个DNA分子的两条都不带标记,后期染色体随机分配到两极,因此可能有的子细胞不带有放射性,也可能4个子细均带有放射性,若该精原细胞进行的是减数分裂,间期复制后,每条染色体上的个DNA都是一条链带有标记,一条链不带标记,则4个子细胞为精细胞,均带有放射性,A正确,B措误;
C、若每个子细胞中只有1个染色体组,说明该精原细胞进行的是减数分裂,则每个子细胞均有放射性,C正确;
D、若每个子细胞均含有Y染色体,说明该精原细胞进行的是有丝分裂,精原细胞有2个染色体组,则有丝分裂后期可能有4个染色体组,D正确。
故答案为:B。
【分析】DNA的复制是半保留复制,即以亲代DNA分子的每条链为模板,合成相应的子链,子链与对应的母链形成新的DNA分子,这样一个DNA分子经复制形成两个子代DNA分子,且每个子代DNA分子都含有一条母链。
15.【答案】D
【解析】【解答】A、据图可知,Rb蛋白磷酸化后可促进转录调控因子的活化,进而促进转录和翻译过程,即Rb蛋白磷酸化利于相关基因的转录和翻译,A错误;
B、CDK为细胞周期蛋白依赖性蛋白激酶,它需与相应的周期蛋白结合形成复合物进而调控细胞周期。据图可知,物质甲能与CDK结合,进而使转录调控因子活化,调控细胞周期,据此推测物质甲属于细胞周期蛋白,而间期主要进行DNA分子复制有关蛋白质合成(涉及转录和翻译过程),故推测物质甲与CDK结合发生在细胞分裂间期,B错误;
C、肿瘤细胞在体外培养时不会表现出接触抑制现象,C错误;
D、结合题图可知,CDK与甲结合后会通过转录、翻译过程促进细胞增殖,故抑制CDK活性的药物可抑制肿瘤细胞的增殖,D正确。
故答案为:D。
【分析】连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止,为一个细胞周期。一个细胞周期包括两个阶段:分裂间期和分裂期,从细胞一次分裂结束到下一次分裂之前,是分裂间期。细胞周期的大部分时间处于分裂间期占细胞周期的90%~ 95%。分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备,完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,同时细胞有适度的生长。在分裂间期结束之后,细胞就进入分裂期,开始进行细胞分裂。对于真核生物来说,有丝分裂是其进行细胞分裂的主要方式,分裂结束后,形成的子细胞又可以进入分裂间期。
16.【答案】C
【解析】【解答】A、可能在有丝分裂间期基因A突变成a(或a突变成A),形成图中细胞的过程,A正确;
B、细胞处于有丝分裂后期,含有4个染色体组,4对同源染色体,4套遗传信息,B正确;
C、卵细胞中的染色体DNA全部是一条含31P,一条含32P,精子的DNA被32P完全标记,故产生的受精卵中含有31P的DNA数为4个,含32P的核DNA为8个,C错误;
D、图示细胞处于有丝分裂后期,基因型为AaaaBBbb,可推知受精卵的基因型为AaBb或aaBb,在间期发生基因突变(A突变,突变为A)。图中①②两条染色体上的DNA无标记,即只含有p,而精子的DNA被32P完全标记,因此①②来自卵细胞,因此卵细胞的基因型为ab,由于有丝分裂间期发生了基因突变,可推知精子的基因型为AB或aB,若产生该精子的精原细胞是纯合子,则精原细胞的基因型为aaBB或AABB,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、DNA的复制是半保留复制,即以亲代DNA分子的每条链为模板,合成相应的子链,子链与对应的母链形成新的DNA分子,这样一个DNA分子经复制形成两个子代DNA分子,且每个子代DNA分子都含有一条母链。
2、减数分裂过程:
间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成。
减数第一次分裂:(1)前期:同源染色体发生联会,形成四分体。(2)中期:每对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧。(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,形成两个子细胞,细胞中染色体数目减半。
减数第二次分裂:(1)前期:染色体散乱的分布在细胞中。(2)中期:染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上。(3)后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分离。(4)末期:细胞质分裂,形成两个子细胞。
3、动物细胞有丝分裂过程:
分裂间期:完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,中心粒完成增倍。
分裂前期:染色质螺旋化形成染色体,核仁解体,核膜消失,中心体移向两极,并发出星射线形成纺锤体。 分裂中期:着丝粒排列在赤道板上,染色体形态固定,数目清晰,便于观察。
分裂后期:着丝粒一分为二,姐妹染色单体分离,成为两条染色体,由星射线牵引移向细胞两极。
分裂末期:染色体解螺旋形成染色质,纺锤体消失,核膜核仁重新出现,细胞膜由中间向内凹陷,细胞缢裂。
17.【答案】B
【解析】【解答】A、洋葱鳞片叶外表皮细胞呈紫色易于观察细胞的失水和吸水,A正确;
B、斐林试剂现用现配,B错误;
C、观察细胞有丝分裂实验中,需要制作装片的步骤为:解离→漂洗→染色→制片,C正确;
D、与无机催化剂相比,加肝脏研磨液的试管中过氧化氢分解得更快,说明酶具有高效性,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、观察植物细胞的质壁分离和复原实验:
(1)选取新鲜洋葱鳞片叶,用刀片在外表皮上划一方框,用镊子撕下表皮。在洁净的载玻片上滴一滴清水,将撕下的表皮放在水滴中展平,盖上盖玻片,制成临时装片。
(2)用低倍显镜观察洋葱鳞片叶外表皮细胞中紫色的中央液泡的大小,以及原生质层的位置。
(3)从盖玻片的一侧滴入质量分数为0.3g/mL的蔗糖溶液,在盖玻片的另一侧用吸水纸引流。这样重复几次,洋葱鳞片叶表皮就浸润在蔗糖溶液中。
(4)用低倍显镜观察,看细胞的中央液泡是否逐渐变小,原生质层在什么位置,细胞大小是否变化。 (5)在盖玻片的一侧滴入清水,在盖玻片的另一侧用吸水纸引流。这样重复几次,洋葱鳞片叶表皮又浸润在清水中。
(6)用低倍显镜观察,看中央液泡是否逐渐变大,原生质层的位置有没有变化,细胞的大小有没有变化。
2、还原糖的检测:
18.【答案】A
【解析】【解答】A、若2n=4,图中有8条染色体,是有丝分裂后期,细胞中含同源染色体,故②和③是异形同源染色体,很可能是X和Y,A符合题意;
B、 该细胞中每条染色体上有1个DNA,核DNA数目和染色体数目相等,B不符合题意;
C、 中心体间期复制,前期移向细胞两极,两组中心体之间发出星射线形成纺锤体,C不符合题意;
D、 无丝分裂 过程中不形成染色体和纺锤体,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】分析题图,图中有同源染色体,并且着丝粒分裂,姐妹染色单体分离成子染色体,处于有丝分裂后期。
19.【答案】C
【解析】【解答】A、图乙中分裂方式包含有丝分裂和减数分裂,只有减数分裂的过程中可以形成28个四分体,A错误;
B、若某细胞属于类型b,核DNA的数量是染色体的2倍,说明此时细胞中含有姐妹染色体单体,但是无法判断细胞的来源,B错误;
C、由图乙可知,b和c细胞都含有相同的染色体数量,所以该两个时期的细胞所含有的染色体组数是相同的,C正确;
D、图甲细胞是处于有丝分裂中期的细胞,有丝分裂的细胞只能发生染色体变异,无法发生基因重组,D错误;
故答案为:C。
【分析】减数分裂和有丝分裂过程中的染色体与核DNA数量变化:
(1)模型:
(2)判断
20.【答案】B
【解析】【解答】A、造血干细胞能发生分裂,人体造血干细胞中有23对46条染色体,正常情况下含有46个着丝点,在有丝分裂后期着丝点分裂,则会含有92个着丝点,A正确;
B、丙图中染色体数目增加是着丝点分裂导致的,但没有发生DNA含量的变化,B错误;
C、甲表示染色体散乱地分布于细胞中(有丝分裂前期或减数第二次分裂前期),乙表示染色体位于细胞中央,丙表示着丝点分裂(有丝分裂中期或减数第二次分裂中期),染色体移向细胞两极(有丝分裂后期或减数第二次分裂后期),有丝分裂和减数分裂过程中均会出现图示变化,C正确;
D、减数分裂过程中非同源染色体自由组合发生在减数第一次分裂后期,而图示发生于有丝分裂或减数第二次分裂过程中,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、减数分裂过程: 间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成。 减数第一次分裂:(1)前期:同源染色体发生联会,形成四分体。(2)中期:每对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧。(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,形成两个子细胞,细胞中染色体数目减半。 减数第二次分裂:(1)前期:染色体散乱的分布在细胞中。(2)中期:染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上。(3)后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分离。(4)末期:细胞质分裂,形成两个子细胞。
2、动物细胞有丝分裂过程: 分裂间期:完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,中心粒完成增倍。 分裂前期:染色质螺旋化形成染色体,核仁解体,核膜消失,中心体移向两极,并发出星射线形成纺锤体。 分裂中期:着丝粒排列在赤道板上,染色体形态固定,数目清晰,便于观察。 分裂后期:着丝粒一分为二,姐妹染色单体分离,成为两条染色体,由星射线牵引移向细胞两极。 分裂末期:染色体解螺旋形成染色质,纺锤体消失,核膜核仁重新出现,细胞膜由中间向内凹陷,细胞缢裂。
21.【答案】B
【解析】【解答】A、某X染色体显性遗传病由SHOX基因突变所致,设该病受一对等位基因A、a控制。若父亲的初级精母细胞在减数分裂I四分体时期,X染色体上含致病基因A的片段与Y染色体某片段互换,则Y染色体上含有致病基因A,含有YA的精子与Xa的卵细胞结合,形成基因型为XaYA的受精卵,发育形成患病男孩,A正确;
B、若减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体未分离,则会形成基因组成为XAXA或YY的精子,生育的男孩基因型为XaYY,表现正常,不患病,B错误;
C、母亲的卵细胞形成过程中,SHOX基因a如果发生显性突变产生A基因,可生育基因型为XAY的患病男孩,C正确;
D、若SHOX基因突变成显性致病基因发生在卵裂期,可导致该男孩出现XAY的基因型,D正确。
故答案为:B。
【分析】减数分裂之前进行物质的准备工作,属于减数分裂前的间期;减数分裂分为减数第一次分裂和减数第二次分裂。各时期特点如下:
(1)减数分裂前的间期:DNA复制和有关蛋白质的合成,细胞体积变大;
(2) 减数第一次分裂前期:同源染色体联会,形成四分体;
(3) 减数第一次分裂中期:同源染色体排在赤道板两侧;
(4) 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;
(5)减数第二次分裂与有丝分裂染色体行为变化基本相同,区别是减数第二次分裂过程中无同源染色体。
22.【答案】B
【解析】【解答】A、甲图像中无同源染色体,无染色单体,为减数分裂Ⅱ末期,A错误;
B、乙含有2个染色体组,丙含有一个染色体组,乙中染色体组数目是丙的二倍,B正确;
C、丙为减数分裂Ⅱ中期,无同源染色体,C错误;
D、乙图像明显倾斜不是从垂直于赤道板方向观察的,D错误。
故答案为:B。
【分析】甲为减数分裂Ⅱ末期,乙为减数分裂Ⅰ前期,丙为减数分裂Ⅱ中期。
23.【答案】D
【解析】【解答】A、精巢中的精原细胞通过减数分裂形成生殖细胞精子中含有24条染色体,A不符合题意;
B、精巢中精原细胞在减数第一次分裂前期会发生联会现象,即同源染色体两两配对,B不符合题意;
C、精原细胞在减数第一次分裂后期同源染色体分开并移向两极,在减数第二次分裂后期姐妹染色单体分开并移向细胞的两极,C不符合题意;
D、精原细胞在减数第一次分裂前期含48条染色体,能观察到24个四分体,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】减数分裂之前进行物质的准备工作,属于减数分裂前的间期;减数分裂分为减数第一次分裂和减数第二次分裂。各时期特点如下:
(1)减数分裂前的间期:DNA复制和有关蛋白质的合成,细胞体积变大;
(2) 减数第一次分裂前期:同源染色体联会,形成四分体;
(3) 减数第一次分裂中期:同源染色体排在赤道板两侧;
(4) 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;
(5)减数第二次分裂与有丝分裂染色体行为变化基本相同,区别是减数第二次分裂过程中无同源染色体。
24.【答案】C
【解析】【解答】A、基因型为Ee的卵原细胞进行减数分裂,若正常分裂则卵细胞的基因型为E或者e,若发生姐妹染色单体互锁并片段互换,并且互换的片段包含E或e基因,则形成的卵细胞基因型可能为EE、ee或者无基因的__三种类型,若减数分裂Ⅰ发生染色体片段互换并且发生姐妹染色单体互锁的情况,还会产生基因型为Ee的卵细胞类型,故卵细胞基因组成最多有6种可能,A错误;
B、若卵细胞为Ee,则发生了同源染色体上分姐妹染色单体间的互换,则减数分裂Ⅱ时次级卵母细胞产生的第二极体基因型为E,第一极体产生的第二极体基因型可能为E、e或Ee和__,B错误;
C、若卵细胞为E且第一极体不含E,即减数分裂Ⅰ未发生异常,则减数分裂Ⅱ时次级卵母细胞产生的第二极体基因型为E,第一极体产生的第二极体基因型可能为e、ee或__,共有4种基因型,C正确;
D、不考虑其他突变和基因被破坏的情况,若卵细胞不含E、e且一个第二极体为E,则次级卵母细胞减数分裂Ⅱ产生的第二极体基因型为ee或EE,第一极体的基因型为ee或EE两种基因型,D错误。
故答案为:C。
【分析】减数分裂异常:
(1)减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离发生异常,同源染色体未正常分离移向两极而是移向同一极,这样形成的子细胞中仍然存在同源染色体,最终形成的生殖细胞中也存在同源染色体。
(2)减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂姐妹染色单体分离,姐妹染色单体分离形成的两条染色体没有移向两极,而是移向同一级,这样形成的子细胞中常常会有相同的基因(不考虑交叉互换和基因突变的情况)。
25.【答案】D
【解析】【解答】A.甲时期细胞中染色体数为4,相对于体细胞数目减半,该细胞处于减数第二次分裂时期,不可能出现同源染色体两两配对的现象,A不符合题意;
B.乙时期细胞中含有8条染色体,染色体数与DNA数相同,说明细胞处于减数第二次分裂后期,此时细胞中没有同源染色体,可能含有2条X染色体或2条Y染色体,B不符合题意;
C.甲时期细胞内含有染色单体,染色单体数为8,乙时期不含染色单体,C不符合题意;
D.该初级精母细胞染色体发生了片段交换,引起1个A和1个a发生互换,这样该初级精母细胞完成减数分裂产生的四个精细胞的基因型为AXD、aXD、AY、aY,基因型均不相同,D符合题意。
故答案为:D
【分析】减数分裂过程中染色体、染色单体和DNA数目变化
26.【答案】D
【解析】【解答】脉孢霉的二倍体合子,会先进行减数分裂产生四个单倍体细胞,紧接着再进行一次有丝分裂,产生的8个孢子在子囊中按分裂的顺序依次排列,发育形成菌丝,最后菌丝通过受精作用,重新形成合子。二倍体合子的基因型是Aa,由于发生减数分裂过程且同源染色体之间发生了片段交换,所以在减数第一次分裂结束后,同源染色体分离,产生的两个细胞里面的基因都是Aa,接着又经历了减数第二次分裂和一次有丝分裂,因此形成的8个孢子里顺序为前四个和后四个分别都是AAaa(顺序可以打乱)
故答案为:D
【分析】减数分裂是进行有性生殖的生物,在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂前,染色体复制一次,而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次。减数分裂的结果是,成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。细胞有丝分裂的重要意义,是将亲代细胞的染色体经过复制(关键是DNA的复制)之后,精确地平均分配到两个子细胞中。由于染色体上有遗传物质DNA,因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性。可见,细胞的有丝分裂对于生物的遗传有重要意义。
27.【答案】B
【解析】【解答】A、精子和卵细胞结合时,精子表面的受体与卵细胞表面的特定物质结合,故精子和卵细胞结合时体现了细胞间的信息交流,A不符合题意;
B、结构决定功能,来源于胚囊母细胞的4种细胞功能不同,说明其mRNA种类不完全相同,B符合题意;
C、助细胞解体是基因所决定的细胞自动结束生命的过程,属于细胞凋亡,C不符合题意;
D、胚囊母细胞在一定条件下具有发育成完整植株的能力,即细胞的全能性,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程,对生物体是有利的,而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础、能维持组织细胞数目的相对稳定、是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内,细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除,是通过细胞凋亡完成的。
28.【答案】D
【解析】【解答】A、细胞示意图中有3条染色体,每条染色体上含有两条染色单体,且没有形态、大小相同的染色体,即没有同源染色体,染色体散乱分布,应处于减数第二次分裂前期,A不符合题意;
B、该细胞产生的子细胞可能是精细胞或者卵细胞或者极体,B不符合题意;
C、等位基因指位于一对同源染色体相同位置上控制同一性状不同形态的基因。该细胞处于减数第二次分裂前期,可通过基因突变或减数第一次分裂时的交叉互换产生等位基因,C不符合题意;
D、该细胞在形成子细胞时,着丝点分裂,姐妹染色单体分开,与其产生的子细胞中染色体数目相等,都是3条,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】分析题图:某二倍体动物细胞在分裂(不发生染色体变异)某一时刻的细胞示意图,图中有3条染色体,且没有形态、大小相同的染色体,即没有同源染色体,染色体散乱分布,每条染色体上含有两条染色单体,应处于减数第二次分裂前期。
29.【答案】C
【解析】【解答】A、装片制作时,在解离时细胞已死亡,染色时,把根尖放进盛有质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的甲紫溶液(或醋酸洋红液)的玻璃皿中染色,A正确;
B、图①处于减数第二次分裂后期,②细胞处于减数第一次分裂后期,③细胞处于减数第一次分裂前期,各细胞内染色体数目相同,均为2n,B正确;
C、 通常基因重组只发生在真核生物的减数第一次分裂过程中(减数第一次分裂前期可发生交叉互换型基因重组,减数第一次分裂后期可发生自由组合型基因重组) ,图①细胞不能发生基因重组,C错误;
D、图①处于减数第二次分裂后期,②细胞处于减数第一次分裂后期,③细胞处于减数第一次分裂前期,图中细胞分裂的顺序是③→②→① ,D正确。
故答案为:C。
【分析】 题图分析:如图①~③为显微镜下某生物(2n)精子形成过程中不同时期的图像,图①处于减数第二次分裂后期,②细胞处于减数第一次分裂后期,③细胞处于减数第一次分裂前期。
30.【答案】B
【解析】【解答】A、图中细胞同源染色体分离,处于减数第一次分裂后期,A与c在同一条染色体上,a与C在另一条同源染色体上,其基因型为AAaaBBbbCCcc,由图可知,基因a所在的染色单体与b所在的染色单体发生了交换,则产生的2个次级精母细胞的基因型分别为AAabcc和abBBCC,故图示细胞形成的精子类型有4种,分别为Abc、Aac、aBC、BbC,A正确;
B 、该图细胞处于减数第一次分裂后期,并已经在不含32P的培养液中经历过一次有丝分裂,因此形成该细胞的过程中复制了2次,正常情况应该是有4个核DNA含32P,但因为发生了易位,因此可能有4或5个核DNA含32P,B 错误;
C 、图示细胞中处于减数第一次分裂后期,已完成DNA的复制,1条染色体上2个DNA分子,该细胞中含有2个染色体组,2对同源染色体,8条染色单体,C正确;
D 、结合题干可知,精原细胞的基因型为AaBbCc,由图可知,基因a所在的染色单体与b所在的染色单体发生了交换,二者为非同源染色体,发生在非同源染色体之间的染色体片段的交换属于染色体的结构变异中的易位,D正确。
【分析】1、减数分裂过程: 间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成。 减数第一次分裂:(1)前期:同源染色体发生联会,形成四分体。(2)中期:每对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧。(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,形成两个子细胞,细胞中染色体数目减半。 减数第二次分裂:(1)前期:染色体散乱的分布在细胞中。(2)中期:染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上。(3)后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分离。(4)末期:细胞质分裂,形成两个子细胞。
2、染色体易位与交叉互换的区别:
染色体易位 交叉互换
位置 可发生于非同源染色体之间 发生于同源染色体的非姐妹 染色单体之间
原理 染色体结构变异 基因重组
观察 可在显微镜下观察到 在显微镜下观察不到
31.【答案】C
【解析】【解答】A、精原细胞既可以进行有丝分裂又可以进行减数分裂。它属于雄性生殖细胞的早期发育阶段,能不断地进行有丝分裂,增加细胞数量,并分化为初级精母细胞,初级精母细胞经过减数第一次分裂后形成次级精母细胞,再经过减数第二次分裂形成精细胞。精细胞经过变形最终形成精子,A正确;
B、甲细胞只有一个染色体组,不存在同源染色体,在减数第一次分裂前期时不会形成四分体,B正确;
C、由B可知减数第一次分裂前期不会形成四分体,在后期时不会发生同源染色体分离、非同源染色体自由组合,C错误;
D、由图可知,乙细胞为次级精母细胞。减数第二次分裂后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分离移向两极,D正确。
故答案为:C。
【分析】减数分裂过程: 间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成。 减数第一次分裂:(1)前期:同源染色体发生联会,形成四分体。(2)中期:每对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧。(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,形成两个子细胞,细胞中染色体数目减半。 减数第二次分裂:(1)前期:染色体散乱的分布在细胞中。(2)中期:染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上。(3)后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分离。(4)末期:细胞质分裂,形成两个子细胞。
32.【答案】B
【解析】【解答】A、细胞中着丝粒分裂,姐妹染色单体分离成子染色体,属于减数第二次分裂后期,细胞中应该都是非同源染色体,但此细胞中有同源染色体A、a,极有可能是减数第一次分裂时A、a所在的同源染色体未分开所导致的,A不符合题意;
B、有丝分裂是将亲代细胞的染色体经过复制之后,精确地平均分配到两个子细胞中,因此产生的子细胞核DNA不变,B符合题意;
C、同源染色体上相同位置,可以是相同基因,也可以是等位基因,图中除了Aa只能看到一半的基因,因此动物的基因型可能为AaBBDD或AaBbDD或AaBBDd或AaBbDd,分别能产生2种、4种、4种、8种类型的配子,C不符合题意;
D、结合A选项解析可知,该细胞处于减数第二次分裂后期,细胞质均等分裂,说明该细胞为次级精母细胞或极体,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】分析题图,细胞中着丝粒分裂,姐妹染色单体分离成子染色体,属于减数第二次分裂后期,细胞中应该都是非同源染色体,但此细胞中有同源染色体A、a,极有可能是减数第一次分裂时A、a所在的同源染色体未分。
33.【答案】D
【解析】【解答】A、该细胞中每对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧,处于减数第一次分裂中期,A错误;
B、如图为某二倍体动物精巢中一个细胞,细胞质会发生均等分裂,B错误;
C、该细胞含有2个四分体,4条染色体,8条染色单体,C错误;
D、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,该细胞分裂后产生Ab和aB两种不同基因型的子细胞,D正确。
故答案为:D。
【分析】减数分裂过程: 间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成。 减数第一次分裂:(1)前期:同源染色体发生联会,形成四分体。(2)中期:每对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧。(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,形成两个子细胞,细胞中染色体数目减半。 减数第二次分裂:(1)前期:染色体散乱的分布在细胞中。(2)中期:染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上。(3)后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分离。(4)末期:细胞质分裂,形成两个子细胞。
34.【答案】B
【解析】【解答】A、由题干可知,该变化(姐妹染色单体发生交叉互换)发生在减数分裂Ⅱ时,则某卵原细胞的基因组成为Ee,其形成的次级卵母细胞的基因组成为EE或ee或Ee (减数第一次分裂时非同源染色体发生交叉换),不考虑其他突变和基因被破坏的情况,关于该卵原细胞所形成卵细胞基因组成最多有6种可能,即E、e ( E或e所在的位置没有交换)、EE、ee、 0、Ee ( E或e所在的位置随机交换),A正确;
B、不考虑其他突变和基因被破坏的情况,若卵细胞为Ee,说明是减数第一次分裂时同源染色体的姐妹染色单体发生交叉互换,次级卵母细胞产生的第二极体的基因型为0,第一极体产生的第二极体的基因型为E、e或Ee和0,B错误;
C、若卵细胞为E且第一极体不含E,说明第一极体的基因组成为ee,则第二极体的基因组成为E (次级卵母细胞经过减数分裂I形成)、e (第一极体减数分裂Ⅰ时E或e所在的位置没有交换)、ee、 0 (第一极体减数分裂I时E或e所在的位置随机交换),则第二极体基因组成最多有4种可能,C正确;
D、若卵细胞不含E、e,则卵细胞基因组成是0,且一个第二极体为E,则这个第二极体是由第一极体产生的,且第一极体的减数分裂Ⅰ不发生E或e所在的位置随机交换,若不发生交换,则第一个极体为EE;若发生互换,则第一极体只能是Ee,故第一极体的基因组成EE和Ee,D正确。
故答案为:B。
【分析】在减数分裂Ⅰ前期,同源染色体联会,同源染色体上的非姐妹染色单体间可能会发生交叉互换,导致基因重组。而题干中姐妹染色单体也可以发生交换,由题干信息“ 减数分裂Ⅱ时,姐妹染色单体可分别将自身两端粘在一起,着丝粒分开后,2个环状染色体互锁在一起,2个环状染色体随机交换一部分染色体片段后分开,分别进入2个子细胞,交换的部分大小可不相等,位置随机”可知,某卵原细胞的基因组成为Ee,其形成的卵细胞基因组成最多有6种可能,即E、e ( E或e所在的位置没有交换)、EE、ee、 0、Ee ( E或e所在的位置随机交换)。
35.【答案】A
【解析】【解答】A、如果雄鼠的基因型为XsYs,则基因型为 XY-的雌鼠与之交配,产生的F 1的小鼠的基因型及比例为Xs X(雄鼠):XsY-(雄鼠):YsY-(雄鼠)=1:2:,F 1的小鼠都为雄性,无法产生 F2,A错误;
B、如果雄鼠的基因型为XYs,则基因型为 XY-的雌鼠与之交配,产生的F 1的小鼠的基因型及比例为XX(雌鼠):XY-(雌鼠):XYs(雄鼠)=1:1:1,当F1小鼠雌雄间随机交配 ,F1中产生的雄配子及比例为X:Ys=1:1,雌配子及比例为X:Y-=3:1,所以得到的 F2 的小鼠的基因型即比例为:XX(雌鼠):XY-(雌鼠):XYs(雄)=3:1:3,即 F2小鼠中雌雄比例为4:3 ,B正确;
C、如果雄鼠的基因型为XsY-,则基因型为 XY-的雌鼠与之交配,产生的F1的小鼠的基因型及比例为 Xs X(雄鼠):XY-(雌鼠):XsY(雄鼠)=1:1:1,当F1小鼠雌雄间随机交配 ,F1中产生的雄配子及比例为X:Xs:Y-=1:2:1,雌配子及比例为X:Y-=1:1,所以得到的 F2 的小鼠的基因型即比例XsX(雄鼠):XsY-(雄鼠):XX(雌鼠):XY-(雌鼠),2:2:1:2,即 F2小鼠中雌雄比例为3:4 ,C正确;
D、如果雄鼠的基因型为XsX ,则基因型为 XY-的雌鼠与之交配,产生的F 1的小鼠的基因型及比例为XsX(雄鼠):XX(雌鼠):XsY-(雄鼠):XY-(雌鼠)=1:1:1:1,当F1小鼠雌雄间随机交配 ,F1中产生的雌配子及比例为X:Y-=3:1,雄配子及比例为Xs:X:Y-=2:2:1,所以得到的 F2 的小鼠的基因型及比例为XsX(雄鼠):XsY-(雄鼠):XX(雌鼠):XY-(雌鼠)=6:2:3:4,即 F2小鼠中雌雄比例为7:8,D正确;
故答案为:A。
【分析】(1)伴性遗传:性染色体上的基因所控制的性状遗传,与性别相关联的现象。
(2)配子致死:
指致死遗传因子在配子时期发生作用,从而不能形成有生活力的配子的现象。例如,A遗传因子使雄配子致死。
(4)胚胎致死:某些遗传因子组成的个体死亡。
36.【答案】D
【解析】【解答】A、处于图甲时期的细胞有8个核DNA分子,但细胞质中也含有少量的DNA,因此此时期细胞中的DNA分子数目应该是大于8个,A错误;
B、处于乙时期的细胞染色体数目与核DNA分子数的比例为8:8=1:1,没有染色单体的存在,可能是减数第二次分裂后期,该时期细胞中不含同源染色体,B错误;
C、题干已知:该雄性某精原细胞减数分裂时,同源染色体的非姐妹染色单体之间发生片段交换,产生一个基因型为BD的精子,那么有两种可能;若是D、d基因所在的片段发生互换,说明来自另一个次级精母细胞的精子的基因型是bd或bD;若是B、b基因所在的片段发生互换,说明来自另一个次级精母细胞的精子的基因型是Bd或bd,C错误;
D、若对该雄昆虫进行测交,子代表型比例为3:47:47:3,说明该雄果蝇产生的重组配子BD的概率为3/100,设发生互换的细胞的概率为x,那么1/4x=3/100,x=12/100,因此未发生互换的初级精母细胞比例为1-12%=88%,D正确。
故答案为:D。
【分析】精子的形成过程:
1、在减数分裂前,每个精原细胞的染色体复制一次,而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次,最后形成四个精细胞。这两次分裂分别叫作减数分裂I(也叫减数第一次分裂)和减数分裂Ⅱ(也叫减数第二次分裂)。精细胞再经过变形,就形成了成熟的雄性生殖细胞——精子。
2、减数分裂Ⅰ的主要特征:同源染色体配对——联会;四分体中的非姐妹染色单体可以发生互换;同源染色体分离,分别移向细胞的两极。
3、减数分裂Ⅱ的主要特征:每条染色体的着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,分别移向细胞的两极。
37.【答案】C
【解析】【解答】A、该细胞没有同源染色体,处于减数第二次分裂,可能为次级卵母细胞或极体,A不符合题意;
B、该细胞的染色体数是体细胞一半,但核DNA数与体细胞相等,B不符合题意;
C、a与b、c与d分别在后期分离后,a可能与c或d移向一极,C符合题意;
D、该细胞是处于减数第二次分裂的细胞,是由减数第一次分裂产生,而减数第一次分裂前期、后期会发生基因重组,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】1、卵原细胞在减数分裂前的间期,体积增大,染色体复制,经过减数分裂I后形成一两个子细胞,大的叫次级卵母细胞,小的叫第一极体。后进入减数分裂II,次级卵母细胞分裂形成两个子细胞,大的叫卵细胞,小的叫第二极体,第一极体分裂形成两个第二极体。减数分裂结束后形成的子细胞中,染色体数和核DNA数目都为卵原细胞的一半。
2、减数分裂过程中发生两次基因重组,分别在减数第一次分裂的联会时期和后期。
38.【答案】D
【解析】【解答】A、由甲图可知,该细胞同源染色体分离进入两极,并且细胞是均等分裂,所以应为初级精母细胞,对应图乙中的1,A不符合题意;
B、图乙的3时期是减数分裂II后期,有两个染色体组,但不存在同源染色体,B不符合题意;
C、若甲细胞中A和a所在的染色体未分离,则会产生AaB和b两种配子或Aab和B两种配子,C不符合题意;
D、一开始性原细胞4条染色体均被标记,则经过一次有丝分裂后,每个子细胞中含有4条染色体,每条染色体均被标记,再经过一次有丝分裂,每个子细胞中的4条染色体,只有两条染色体被标记,该性原细胞经过减数分裂前的间期复制一次,再进入减数分裂I后期,此时4条染色体只有两条染色体被标记,即得到图甲细胞,综上该性原细胞至少复制了3次,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】
1、以精子形成为例:减数分裂前的间期,精原细胞体积增大,完成DNA复制和有关蛋白质的合成,成为初级精母细胞,初级精母细胞进入减数第一次分裂(存在同源染色体)
前期:同源染色体两两配对(称联会),形成四分体。同源染色体的非姐妹染色单体之间常常发生交叉互换。
中期:同源染色体成对排列在赤道板的两侧。
后期:同源染色体分离;非同源染色体自由组合。
末期:细胞质均等分裂,形成2个次级精母细胞。
减数第一次分裂和减数第二次分裂之间通常没有间期,或者间期时间很短,染色体不再复制。
减数第二次分裂(无同源染色体)
前期:染色体排列散乱。
中期:每条染色体的着丝粒都排列在细胞中央的赤道板上。
后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开,成为两条子染色体,并在纺锤丝的牵引下分别移向细胞两极。
末期:细胞质均等分裂,每个细胞形成2个精细胞,最终形成四个精细胞。
每个精细胞发生变形形成精子,注意,此变形过程不属于减数分裂过程。
卵细胞进行过程中与精子形成过程染色体和DNA变化基本一致,不同的是初级卵母细胞在减数分裂I末期是不均等分裂,小的叫第一极体,大的叫次级卵母细胞,在减数分裂II末期,次级卵母细胞还是不均等分裂,大的叫卵细胞,小的叫第二极体,而第一极体均等分裂形成两个第二极体。此外,卵细胞没有变形过程。
2、DNA复制方式为半保留复制,即合成的子代双链DNA中都保留了亲代双链DNA中的的一条链。
39.【答案】B
【解析】【解答】A、该动物基因型是AaXBY,是雄性动物,根据题图示染色体的行为可知,细胞无同源染色体,姐妹染色单体分开,处于减数第二次分裂后期,表示次级精母细胞,A错误;
B、该细胞形成的子细胞是精细胞,不能直接参与受精作用,还需要经过变形、获能等过程,B正确;
C、亲代的DNA分子,放在含被3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷的培养基中,培养一个细胞周期,即复制一次后,每个DNA分子,一条链是3H,另一条链是1H,经分裂后得到子细胞中DNA都是一条链是3H,另一条链是1H;要得到图示细胞,需要经过减数分裂,间期DNA分子复制,得到的每条染色体上都只有1条姐妹染色单体的1条DNA单链含3H标记,减数第一次分裂后期同源染色体分离,减数第二次分裂后期姐妹染色单体分开,据图可知,减数第一次分裂发生过互换,图示细胞中带有放射性的染色体数目为3或4,在普通培养液中DNA复制次数未知,因此无法判断带有放射性的染色体数目,C错误;
D、据图可知,减数第一次分裂发生过互换,Y染色体为端着丝粒染色体,图中不存在Y染色体,但不确定是否存在X染色体,与之同时形成的次级精母细胞,则无法确定是否含有X染色体,D错误。
故答案为:B。
【分析】减数分裂过程染色体得关键行为:(1)减数分裂前的间期:染色体的复制;(2)减数第一次分裂:①前期:同源染色体两两联会,同源染色体上的非姐妹染色单体可能会互换;②中期:每对同源染色体成对的排列在赤道板两侧;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,细胞一分为二。(3)减数第二次分裂:①前期:染色体散乱分布;②中期:染色体的着丝点排列在赤道板上;③后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为子染色体,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,细胞质分裂,细胞一分为二。
40.【答案】B
【解析】【解答】A、雄蜂是由未受精的卵细胞直接发育而成的单倍体,体内不含同源染色体,因此在减数第一次分裂的前期不会形成四分体,A错误;
B、蜜蜂的精细胞和卵细胞中均含有16条染色体,精卵结合之后形成的受精卵中染色体又恢复为2N=32,B正确;
C、据图可知,1个精原细胞经减数分裂产生1个正常精细胞,另一个细胞退化消失,C错误;
D、雌蜂是二倍体,在减数分裂过程中,可以发生同源染色体联会、同源染色体的分离以及非同源染色体的自由组合,并且一个卵原细胞可以形成1个卵细胞和3个极体,因此雌蜂卵原细胞进行减数分裂的流程与雄蜂不同,D错误。
故答案为:B。
【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过程: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、蜜蜂无性染色体,雌蜂是二倍体(2N=32),雌蜂细胞内含有两个染色体组,有同源染色体;雄蜂是由未受精的卵细胞直接发育而成的单倍体,细胞内只有一个染色体组,不含同源染色体。
41.【答案】(1)中心体、线粒体、核糖体;次级精母细胞、次级卵母细胞或极体
(2)乙;DNA复制和蛋白质合成
(3)DNA和蛋白质;前;核DNA无法平均分配
(4)不是;有丝分裂前期和中期、减数分裂I各个时期或减数分裂Ⅱ的前期和中期
【解析】【解答】(1)中心体与细胞分裂中纺锤体的形成有关,线粒体为细胞分裂提供能量,核糖体合成相关的蛋白质;在图1中,甲处于有丝分裂中期,乙处于减数分裂Ⅱ中期,丙处于减数分裂I后期,乙细胞可能是次级精母细胞、次级卵母细胞或极体。
故填:中心体、线粒体、核糖体;次级精母细胞、次级卵母细胞或极体
(2)图2中,a中染色体数为体细胞的2倍,处于有丝分裂后期;b中染色体数是核DNA数的一半,且核DNA数是体细胞的2倍,处于有丝分裂前、中期,减数分裂I的前、中、后期;c中染色体数和核DNA数相等,且与体细胞中的核DNA数相等,处于分裂间期DNA未复制时、有丝分裂末期、减数分裂Ⅱ的后期;d中染色体数目减半,核DNA数是染色体数的2倍,处于减数分裂Ⅱ的前、中期;e中染色体数和核DNA数均减半,处于减数分裂Ⅱ的末期,结合(1)的分析,图2中d的数量关系对应于图1中的乙,图2中的数量关系由c变化为b的过程中,细胞核内发生的分子水平的变化是DNA复制和蛋白质合成。
故填:乙;DNA复制和蛋白质合成
(3)着丝粒是由部分染色质组成的,所以着丝粒的主要成分也是DNA和蛋白质;动粒是在染色体螺旋缠绕形成染色体过程中形成的,而染色质转变为染色体是在有丝分裂前期,所以组成动粒的蛋白质在有丝分裂前期进行组装;纤维冠主要是由围绕在动粒外层的促使染色体分离的蛋白组成,与纺锤丝微管连接,支配染色体的运动和分离,若动粒外层的纤维冠缺失,则会使染色体的运动和分离受影响,可能导致核DNA无法平均分配。
故填:DNA和蛋白质;前;核DNA无法平均分配
(4)这两个红色荧光点表示的基因属于复制关系,正常情况下应为相同基因,而不是等位基因。该分裂细胞每条染色体含两条染色单体,说明该细胞可能处于有丝分裂前期和中期、减数分裂I各个时期或减数分裂Ⅱ前期和中期。
故填:不是;有丝分裂前期和中期、减数分裂I各个时期或减数分裂Ⅱ的前期和中期
【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:①前期:染色体散乱的排布与细胞内;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。
42.【答案】(1)ef
(2)减数分裂、受精作用(顺序不能交换);过程Ⅰ(减数分裂)形成的配子,染色体组合具有多样性;过程Ⅱ(受精过程)中,精子与卵细胞结合具有随机性
(3)睾丸内产生的精子数量远远多于卵巢内产生的卵细胞数量(或在大多数动物卵巢内的减数分裂没有完成,只有与精子相遇后,在精子的刺激下,才继续完成减数分裂)
(4)ag
【解析】【解答】(1)图1中的细胞甲处于有丝分裂后期,图2中的Ⅲ表示有丝分裂过程,细胞甲着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,同源染色体加倍,对应ef段。
(2)图2中Ⅰ过程染色体先减半,再加倍,代表减数分裂,Ⅱ过程中染色体数目恢复到正常,代表受精作用;
小鼠后代具有多样性的原因是:①过程Ⅰ配子染色体组合多样性,其来自于减数分裂过程中发生的四分体时期非姐妹染色单体间的互换、非同源染色体的自由组合(减数分裂I后期);②过程Ⅱ受精过程中精子与卵细胞结合的随机性。
(3)观察减数分裂过程常选雄性动物睾丸为实验材料,而不选雌性的卵巢为实验材料,其原因是雄性个体产生的精子数量多于雌性个体产生的卵细胞数;此外,在大多数动物卵巢内的减数分裂没有完成,只有和精子相遇后,在精子的刺激下,才继续完成减数分裂。
(4)亲本基因型为AaXBY与aaXbXb的后代中,有一只基因型为AaXBXbY,应该是其父本在减数第一次分裂后期同源染色体未分离,产生了含有XBY的雄配子所致,故在图2中的ag段。
【分析】1、减数分裂过程: 间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成。 减数第一次分裂:(1)前期:同源染色体发生联会,形成四分体。(2)中期:每对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧。(3)后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合。(4)