第3章 遗传信息在亲子代之间传递单元达标测
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.若不考虑变异,下列有关哺乳动物精子与卵细胞形成过程的叙述,正确的是( )
A.在分裂后期细胞质的分裂都是均等的
B.都有同源染色体的分离和着丝点(粒)分裂
C.染色体都在分裂后期加倍后再平均分配到子细胞中
D.一个性母细胞进行减数分裂产生的生殖细胞都有两种类型
2.图1是某高等动物体内细胞分裂的示意图,图2表示该动物细胞中每条染色体上DNA含量变化的曲线图。下列叙述错误的是( )
A.该动物正常体细胞内有4条染色体
B.图1中表示减数分裂的是细胞甲
C.图2中c→d是因为着丝点的分裂
D.图1中的细胞乙对应图2中的be段
3.如图甲表示处于有丝分裂某时期的细胞图像,图乙表示该细胞在有丝分裂不同时期每条染色体上DNA含量变化的情况,图丙表示某细胞分裂过程中可能的染色体和核DNA分子数目。请据图判断下列说法正确的是( )
A.图甲细胞处于有丝分裂后期,发生了着丝点分裂和染色单体的加倍
B.图甲所示细胞中染色体与DNA数量关系对应于图乙的DE段,对应于图丙的B
C.图乙中CD段形成,是细胞一分为二导致的
D.据图丙的信息可知,图丙中表示含有染色单体的时期的是B、C
4.下列关于基因和染色体的叙述,正确的是( )
A.真核细胞中的基因和染色体都存在平行关系
B.摩尔根的果蝇杂交实验证明基因在染色体上
C.在性染色体上的基因呈线性排列,且都控制生物的性别
D.染色体DNA中的任意一段都包含基因
5.下列关于“观察细胞减数分裂”实验的叙述,错误的是( )
A.可用蝗虫精母细胞、蚕豆花粉母细胞的固定装片观察细胞的减数分裂
B.为了清晰地观察到染色体,可用甲紫溶液染色处理
C.观察果蝇精母细胞减数分裂的装片,可观察到染色体形态不同但数目相同的细胞
D.利用洋葱根尖制成的装片,能观察到同源染色体联会的现象
6.图为生物细胞分裂某一时期的示意图,1、2、3、4 代表染色体,a、a′、b、b′代表染色单体。下列叙述中不正确的是( )
A.该细胞中有四分体2个、DNA分子8个
B.该细胞所处的时期为有丝分裂中期
C.图中1与3是非同源染色体,a′与 b之间可能发生交叉互换
D.由于同源染色体分离,分离后a与b不能共存于一个细胞
7.进行有性生殖的高等动物的三个生理过程如图所示,则①、②、③分别为( )
A.有丝分裂、减数分裂、受精作用 B.有丝分裂、受精作用、减数分裂
C.受精作用、减数分裂、有丝分裂 D.减数分裂、受精作用、有丝分裂
8.下列有关有丝分裂、减数分裂和受精作用的说法中,正确的是( )
①减数分裂和受精作用过程中均有非同源染色体的自由组合
②初级精母细胞能进行有丝分裂以增加自身数量,又可进行减数分裂形成精细胞
③有丝分裂和减数分裂I染色体行为一致
④联会不发生在有丝分裂过程中,着丝粒分裂可发生在减数分裂II中
⑤卵细胞形成过程发生了2次细胞质不均等分裂
⑥卵细胞含有的四分体数目是卵原细胞的一半
⑦减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数分裂I
A.①④⑤ B.④⑤⑦ C.②③④⑤ D.③⑤⑦
9.一个家庭中,父亲正常,母亲患血友病,婚后生了一个性染色体为XXY的正常儿子。产生这种变异最可能的原因和发生的时间分别是( )
A.父亲产生异常的精子、减数第二次分裂后期
B.母亲产生异常的卵细胞、减数第二次分裂后期
C.父亲产生异常的精子、减数第一次分裂后期
D.母亲产生异常的卵细胞、减数第一次分裂后期
10.某种昆虫长翅(A)对残翅(a)、直翅(B)对弯翅(b)、有刺刚毛(D)对无刺刚毛(d)显性,控制这三对性状的基因位于常染色体上。如图表示某一个体的基因组成,以下判断正确的是
A.控制长翅和残翅、直翅和弯翅的基因遗传时遵循基因自由组合定律
B.该个体的细胞有丝分裂后期,移向细胞同一极的基因为AbD或abd
C.复制后的两个A基因发生分离可能在减数第一次分裂后期
D.该个体的一个初级精母细胞所产生的精细胞基因型有四种
11.一对雌雄蛙,若用人工方法孕育出1000只蝌蚪,从理论上推算,至少需要卵原细胞和精原细胞的数量分别是( )
A.280 和 1000 B.1000 和 250
C.1000 和 4000 D.4000 和 2000
12.一个基因型为EeXbY的精原细胞,在减数分裂过程中,由于染色体分配紊乱,产生了一个EEeXb的精子,则另外三个精子的基因型分别是( )
A.eXb,Y,Y B.Xb,eY,Y
C.EXb,eY,Y D.EEeXb,Y,Y
二、多选题
13.如图为某二倍体植物精子的形成过程,其中①~④表示细胞分裂,X、Y、Z表示相关细胞。下列有关叙述错误的是( )
A.过程③处在前期时细胞内虽有同源染色体但无联会配对现象
B.细胞Z与过程④产生的精子中所含的遗传信息不可能相同
C.过程①处在中期和过程④处在后期的细胞染色体数目不同
D.上图表明此植物形成精子时需减数分裂和有丝分裂共同参与
14.图1表示细胞分裂的不同时期与每条染色体DNA含量变化的关系;图2表示该生物处于细胞分裂不同时期的细胞图像。下列相关叙述正确的是( )
A.图1中AB段的细胞发生DNA复制,DE段的细胞没有同源染色体
B.图2中A细胞含有4对同源染色体,不可能形成卵细胞
C.若不考虑变异,正常情况下图2中B细胞内①和②、①和③上都不存在等位基因
D.图2中C细胞含有两个四分体,该细胞处于图1中的BC段
15.下列有关减数分裂、受精作用和基因与染色体的关系中说法正确的是( )
A.受精卵中的染色体一半来自母方,一半来自父方
B.受精时精子和卵细胞的识别依赖于膜上的磷脂双分子层
C.精子和卵细胞形成过程中都有染色体的均分,二者所含遗传物质均是正常体细胞的一半
D.染色体是基因的主要载体,基因在染色体上呈线性排列
16.下列关于受精作用及其结果的叙述,正确的是( )
A.精子和卵细胞相互识别的物质基础是细胞膜的流动性
B.精卵细胞融合的实质是两细胞核的合二为一
C.不同配子遗传物质的差异以及受精过程中精卵结合的随机性,导致同一双亲的后代呈现多样性
D.受精卵中的DNA一半来自精子,一半来自卵细胞,从而保证了前后代遗传性状的稳定
三、非选择题
17.下图1表示染色体组成为AaBb的某动物细胞分裂过程示意图,图2是细胞分裂过程中同源染色体对数的变化曲线。分析回答:
(1)图1中细胞③的名称是 ,细胞⑤中有 个DNA,可能不含X染色体的细胞是 (填序号)。
(2)图2中,CD段可表示 期,细胞④对应于图2中的 段,可发生非同源染色体自由组合的是 段。
(3)图2中出现GH段的原因是 。
18.进行有性生殖的生物,由原始生殖细胞形成成熟生殖细胞的过程中发生许多生理生化变化,如图1表示某动物体(2N=4)体内减数分裂过程细胞内同源染色体对数变化曲线:图2表示该动物体内处于细胞分裂不同时期的细胞图像。图3是某精细胞的形成过程图,该过程中发生一次异常。请据图回答下列问题:
(1)图1中BC段变化对应图2细胞 (用序号加箭头表示)所示过程,C点细胞最初含有染色单体 条。
(2)图2细胞④中染色体和核DNA数目之比为 。
(3)在荧光显微镜下观察被标记的某动物的精原细胞,如图3所示,其A,a两条染色体分别被标记为红色、黄色;B、b两条染色体分别被标记为蓝色、绿色。图中Ⅰ细胞和Ⅲ细胞都处于染色体向两极移动的时期。若不考虑基因突变和互换,则Ⅲ细胞中向每一极移动的荧光点颜色有 。
(4)图3中ABb的精细胞在减数分裂过程中仅发生过一次异常(无基因突变),产生染色体异常精细胞的原因 。
19.下图1表示某动物(2n=4)器官内正常的细胞分裂图,图2表示不同时期细胞内染色体(白)、染色单体(阴影)和核DNA(黑)数量的柱形图,图3表示细胞内染色体数目变化的曲线图。请回答下列问题:
(1)根据图1中的 细胞可以判断该动物的性别,甲细胞的名称是 。乙细胞产生的子细胞可继续进行的分裂方式是 。
(2)图1中乙细胞的前一时期→乙细胞的过程对应于图2中的 (用罗马数字和箭头表示);甲细胞→甲细胞的后一时期对应于图2中的 (用罗马数字和箭头表示)。
(3)图3中代表减数分裂Ⅱ的区段是 ,图中DE、HI、JK三个时间点的染色体数目加倍原因 (都相同/各不相同/不完全相同)。
(4)下图A是上图1丙细胞产生的一个生殖细胞,根据染色体的类型和数目,判断图B中可能与其一起产生的生殖细胞有 。
20.果蝇具有4对同源染色体,摩尔根的合作者布里吉斯研究发现,红眼雄果蝇(XBY)和白眼雌果蝇(XbXb)杂交,在子一代2000-3000只雌果蝇中会出现一只白眼雌果蝇。有分析认为,该白眼雌果蝇出现的原因有三种:亲本果蝇在产生配子过程中发生了基因突变;染色体片段缺失导致眼色基因丢失以及染色体数目异常(注:B和b基因都缺失的胚胎致死,各类型配子活力相同。XXY的个体为雌果蝇,XO的个体为雄果蝇),
(1)如果是染色体数目异常导致出现白眼雌果蝇,产生的原因是 (填“父本”或“母本”)形成了染色体数目异常配子,该异常配子形成是由于 (填“减数第一次“减数第二次”或“减数第一或二次”)染色体分离异常所致。如果该白眼雌果蝇是染色体片段缺失,则是 (填“精子”或“卵细胞”)异常所致。
(2)如果已经确认该白眼雌果蝇不是染色体数目异常所致,请计通过一次杂交实验,判断该白眼雌果蝇产生的原因是基因突变还是染色体片段缺失。写出实验思路,并预测结果及得出结论。
实验思路:
结果及结论: 。
21.示意图1、2分别表示某雌性动物(2n=4)体内细胞正常分裂过 程中不同时期细胞内染色体、染色单体和DNA含量的关系及细胞分裂时染色体行为图示,图3根尖细胞分区图示,图4分裂实拍图。请分析回答下面的问题:
(1)图1中a—c柱中表示染色体的是 ,图2中①对应于图1中的 (I、II、III、IV)。
(2)图2中,不含有同源染色体的是 (填序号);含有姐妹染色单体的是 (填序号)。
(3)观察根尖有丝分裂时应选择图3中 (填字母)区细胞。实验中常用盐酸和酒精混合液处理根尖,目的是 。
(4)所指细胞分裂时期是 ,此时期的特点是 。
参考答案:
1.B
【分析】精子和卵细胞形成过程中不同点是:场所、细胞质分裂方式、是否需要变形、生殖细胞数目,所以与卵细胞形成过程不同的地方是精子形成过程有细胞质均等分裂,存在变形现象。
【详解】A、哺乳动物精子与卵细胞形成过程有相同点,也有不同点,精子形成过程中,两次分裂都是均等的,卵细胞形成过程中存在两次分裂不均等,A错误;
B、精子和卵细胞的形成过程中都有同源染色体的分离(减数第一次分裂后期)和染色体着丝点(粒)的分裂(减数第二次分裂后期),B正确;
C、染色体只在减数第二次分裂后期因着丝点(粒)分裂而加倍,之后再平均分配到子细胞中,而在减数第一次分裂后期,染色体数目不变,C错误;
D、若不考虑交叉互换,一个精原细胞经减数分裂产生的四个精子有两种类型,一个卵原细胞经减数分裂产生的一个卵细胞,只有一种类型,D错误。
故选B。
【点睛】
2.D
【分析】图1甲:减数第一次分裂中期,乙:有丝分裂后期;图2:ab段为DNA复制,cd为着丝点分裂。
【详解】A、分析可知,该动物正常体细胞内有4条染色体,A正确;
B、图1中表示减数分裂的是细胞甲(减一后期),B正确;
C、图2中c→d是因为着丝点的分裂,C正确;
D、图1中的细胞乙对应图2中的de段,D错误。
故选D。
3.D
【分析】甲图着丝点已经分离,为有丝分裂后期。图乙表示有丝分裂不同时期每条染色体上DNA含量变化的情况,AB表示间期DNA复制,BC表示有丝分裂前期、中期,CD表示着丝点分裂,DE表示有丝分裂后期、末期。分析图丙:根据A和D的细胞数目可知,丙图表示的是减数分裂,A表示原始生殖细胞或减数第二次分裂后期的细胞,B表示减数第一次分裂的细胞,C表示减数第二次分裂前期和中期的细胞,D表示减数第二次分裂末期的细胞。
【详解】A、根据题干和图片可判断,图甲为有丝分裂后期,发生了着丝点分裂和染色体数目的加倍,染色单体为0,A错误;
BC、图乙表示该细胞在有丝分裂不同时期每条染色体上DNA含量变化的情况,CD是着丝点分裂造成的,故图乙中的DE代表有丝分裂的后期和末期,图甲所示细胞中染色体与DNA数量关系对应于图乙的DE段,根据图丙中的C和D可以判断出图丙表示的是减数分裂,图甲所示细胞中染色体与DNA数量关系无法在图丙中找到对应的柱状图,BC错误;
D、染色体复制后,形成单体,染色体数目不变,DNA分子数目加倍,图丙中B和C中的核DNA分子数目是染色体的两倍,故图丙中表示含有染色单体的时期的是B、C,D正确。
故选D。
【点睛】本题结合曲线图、细胞分裂图和柱形图,考查细胞有丝分裂和减数分裂的相关知识,要求考生识记细胞有丝分裂和减数分裂不同时期的特点,能准确判断图乙中各细胞的分裂方式及所处的时期;掌握有丝分裂和减数分裂过程中染色体和DNA含量变化规律,能准确判断图甲和图乙各段或各组代表的时期,再结合所学的知识答题。
4.B
【分析】1、染色体的主要成分是DNA和蛋白质,染色体是DNA的主要载体;
2、基因是有遗传效应的DNA片段,是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位,DNA和基因的基本组成单位都是脱氧核苷酸。
3、基因在染色体上,且一条染色体含有多个基因,基因在染色体上呈线性排列。
【详解】A、真核细胞线粒体或叶绿体中没有染色体,A错误。
B、摩尔根的果蝇杂交实验证明了基因在染色体上,B正确;
C、性染色体上的基因不全是控制生物的性别,如果蝇眼色基因,C错误;
D、DNA中有遗传效应的片段才是基因,D错误。
故选B。
5.D
【分析】减数分裂实验原理:蝗虫的精母细胞进行减数分裂形成精细胞,再形成精子。此过程要经过两次连续的细胞分裂:减数第一次分裂和减数第二次分裂。在此过程中,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。
【详解】A、蝗虫精母细胞、蚕豆花粉母细胞都可以进行减数分裂,且雄性动物减数分裂产生的配子较多,所以可用蝗虫精母细胞、蚕豆花粉母细胞的固定装片观察减数分裂,A正确;
B、染色体易被碱性染料染成深色,因此使用甲紫溶液染色有利于清晰地观察染色体,B正确;
C、减数分裂Ⅰ前期和减数分裂Ⅱ后期细胞中染色体形态不同,但染色体数目相同,C正确;
D、洋葱根尖只进行有丝分裂,不会出现减数分裂特有的同源染色体联会的现象,D错误。
故选D。
6.B
【分析】根据题意和图示分析可以知道:图示细胞含有同源染色体(1和2、3和4),且同源染色体两两配对,处于减数第一次分裂前期(四分体)时期。其中该细胞含有4条染色体、8条染色单体(a和a'、b和b"互为姐妹染色单体)、8个DNA分子。
【详解】A、由于细胞内含有同源染色体(1和2、3和4),因此四分体有2个、DNA分子有8个,正确;
B、该细胞所处的时期为减数第一次分裂前期,即四分体时期,错误;
C、图中1与2属于同源染色体,1与3是非同源染色体,a'与b'是同源染色体上的非姐妹染色单体, 在减数第一次分裂前期可能发生交叉互换,正确;
D、因为1与2属于同源染色体,所以在减数第一次分裂后期,同源染色体分离,分离后1与2不能共存于一个细胞, a与b不能共存于一个细胞,a'与b不能共存于一个细胞,正确。
故选B。
7.C
【分析】生物体经过减数分裂形成配子,雌雄配子结合形成合子,合子通过有丝分裂形成个体。
【详解】①配子结合形成合子的过程称为受精作用;②生物体通过减数分裂形成配子;③受精卵通过有丝分裂和细胞分化形成生物体。因此①②③分别为受精作用、减数分裂、有丝分裂。
故选C。
8.B
【分析】基因重组发生在进行有性生殖的生物产生配子的过程中(减数分裂过程中),受精作用只是精子和卵细胞的随机结合,并未发生基因重组。
【详解】①减数分裂过程中有非同源染色体的自由组合,受精作用只发生了精子和卵细胞的识别结合,①错误;
②精原细胞能进行有丝分裂以增加自身数量,又可进行减数分裂形成精细胞,②错误;
③减数分裂过程中会发生同源染色体的分离、非同源染色体的自由组合,有丝分裂过程染色体不会发生同源染色体的分离、非同源染色体的自由组合,③错误;
④联会不发生在有丝分裂过程中,但是着丝粒分裂发生在减数分裂II中(减数分裂II后期),④正确;
⑤卵细胞形成过程发生了2次细胞质不均等分裂,第一次细胞质不均等分裂产生次级卵母细胞和第一极体,第二次次级卵母细胞细胞质不均等裂分产生卵细胞和第二极体,⑤正确;
⑥若为二倍体,卵细胞不含有四分体,⑥错误;
⑦减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数分裂I(减数第一次分裂结束,形成两个子细胞),⑦正确。综上④⑤⑦正确,ACD错误,B正确。
故选B。
9.C
【分析】血友病是伴X染色体隐性遗传病(相关基因用H、h表示)。父亲正常,母亲患血友病,生了一个性染色体为XXY的正常儿子,则这对夫妇的基因型为XHY、XhXh,儿子的基因型最可能为XHXhY。
【详解】根据儿子的基因型XHXhY可知,他是由含XHY的精子和含Xh的卵细胞结合形成的受精卵发育而来的,所以是父亲的初级精母细胞在减数第一次分裂后期,XH和Y移向同一极,形成异常精子所致,C正确,ABD错误。
故选C。
10.C
【分析】基因的自由组合规律的实质及应用;基因自由组合定律的实质: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。
【详解】A、由于控制长翅与残翅、直翅与弯翅两对相对性状的基因位于一对同源染色体上,所以长翅与残翅、直翅与弯翅两对相对性状的遗传不遵循自由组合定律,A错误;
B、有丝分裂后期染色体的知识点分裂,染色单体分开,而正常情况下姐妹染色单体上的基因相同,所以移向每一极的基因相同,都是A、a、b、B、D、d,B错误;
C、基因复制形成的两个A基因可能会因为交叉互换,分布到同源染色体上,在第一次分裂后期分离,C正确;
D、如果交叉无互换,一个初级精母细胞产生4个精细胞,两两相同,基因型有2种,D错误。
故选C。
【点睛】明确减数分裂的过程,掌握基因自由组合定律的实质是解题的关键。
11.B
【分析】1、精子的形成过程:1个精原细胞→1个初级精母细胞→2个次级精母细胞→4个精细胞→4个精子;
2、卵细胞的形成过程:1个卵原细胞→1个初级卵母细胞→1个次级卵母细胞+1个第一极体→1个卵细胞+3个极体。
【详解】1000只蝌蚪由1000个受精卵发育而来,故需要1000个卵细胞和1000个精子进行受精作用,已知1个卵原细胞最终形成1个卵细胞,1个精原细胞最终形成4个精子,故至少需要1000个卵原细胞,250个精原细胞,B正确,ACD错误。
故选B。
12.A
【分析】精子的形成过程:
(1)精原细胞经过减数第一次分裂前的间期(染色体的复制)→初级精母细胞;
(2)初级精母细胞经过减数第一次分裂(前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合)→两种次级精母细胞;
(3)次级精母细胞经过减数第二次分裂过程(类似于有丝分裂)→精细胞;
(4)精细胞经过变形→精子。
【详解】(1)一个基因型为EeXbY的精原细胞,产生了一个EEeXb的精子,说明减数第一次分裂后期,含有基因E和e的同源染色体未分离移向了同一极,形成基因型为EEeeXbXb和YY的两个次级精母细胞;(2)基因型为EEeeXbXb的次级精母细胞在减数第二次分裂后期,基因E所在的两条姐妹染色单体分开后移向了同一极,形成基因型为EEeXb和eXb的两个精子,而基因型为YY的次级精母细胞正常分裂,形成基因型均为Y的两个精子。因此,另外三个精子的基因型分别是eXb、Y、Y。即A正确。
故选A。
【点睛】
13.ABC
【分析】题图分析:图示为某二倍体植物精子的形成过程,其中①是有丝分裂,形成的细胞X与体细胞的遗传信息相同;②是减数分裂,形成的花粉粒不含同源染色体,且染色体数目只有体细胞的一半;③是有丝分裂,形成的细胞Z和细胞Y相同;④为有丝分裂,形成的两个精子相同,且与细胞Y也相同。
【详解】A、过程③之前细胞已经完成减数分裂,因此过程③处在前期时细胞内无同源染色体,也无联会现象,A错误;
B、过程④是有丝分裂,其产生的精子的遗传信息与细胞Y相同,而细胞Y与细胞Z是有丝分裂形成的,所含的遗传信息也完全相同,因此细胞Z与过程④产生的精子中所含的遗传信息相同,B错误;
C、过程①处在中期和过程④处在后期的细胞染色体数目相同,且都与体细胞相同,C错误;
D、由图可知,此植物形成精子时需减数分裂和有丝分裂共同参与,D正确。
故选ABC。
14.BCD
【解析】1、图1中的纵坐标为每条染色体的DNA含量,图中AB段表示间期进行DNA复制,BC段表示有姐妹染色单体,CD段表示着丝点分裂,两染色单体分开,DE段表示每条染色体没有单体。
2、图2中A细胞处于有丝分裂后期,没有染色单体,处于DE段;B细胞处于减数第二次分裂后期,不含染色单体,也处于DE段;C细胞处于减数第一次分裂四分体时期,含有2对同源染色体即两个四分体,有染色单体,处于BC段。
【详解】A、根据分析可知,AB段的细胞发生DNA复制,DE段的细胞可能有同源染色体,如图2中的细胞A,A错误;
B、图2中A细胞处于有丝分裂后期,含有4对同源染色体,只可能形成体细胞,卵细胞是减数分裂的产物,B正确;
C、若不考虑交叉互换,正常情况下图2中B细胞内是姐妹染色单体分开形成的①和②、①和③上都不存在等位基因,C正确;
D、图2中C细胞处于减数第一次分裂前期,细胞内含有两个四分体,且每条染色体都有姐妹染色单体,该细胞处于图1中的BC段,D正确。
故选BCD。
15.AD
【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互换;②中期: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。
(3)减数第二次分裂过程(类似于有丝分裂)。
【详解】A、精子和卵细胞相互识别,细胞核相互融合在一起形成受精卵,故受精卵中的染色体一半来自父方,一半来自母方,A正确;
B、受精时精子和卵细胞的识别依赖于膜上的糖蛋白,B错误;
C、二者形成过程中都有染色体的复制和均分,但卵细胞形成过程中细胞质不均等分裂,导致细胞质中的遗传物质有差别,C错误;
D、基因在染色体上,并且在染色体上呈线性排列,染色体是基因的主要载体,D正确。
故选AD。
16.BC
【分析】精子和卵细胞融合成受精卵的过程叫受精作用。受精的结果是: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)。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。
【详解】A、精子和卵细胞相互识别的物质基础是细胞膜上糖蛋白具有识别功能,能进行细胞间的信息交流,A错误;
B、精卵细胞融合的实质是雌雄原核的融合,即两细胞核的合二为一,B正确;
C、亲本产生配子的多样性以及受精过程中精卵结合的随机性,导致同一双亲的后代呈现多样性,C正确;
D、受精卵中的核DNA一半来自精子,一半来自卵细胞,而细胞质DNA几乎都来自卵细胞,D错误。
故选BC。
17.(1) 次级精母细胞 8 ③④
(2) 有丝分裂后 HI FG
(3)同源染色体分离,分别进入两个子细胞中
【分析】原始生殖细胞如精原细胞,经过染色体复制,成为初级精母细胞,初级精母细胞经过减数第一次分裂,产生两个次级精母细胞,次级精母细胞再通过减数第二次分裂产生四个精细胞。
【详解】(1)图1②细胞含有两对同源染色体,正在发生同源染色体的分离,且细胞质均分,为初级精母细胞,由初级精母细胞形成的③因为所有染色体都整齐排列在赤道板上的, 且没有同源染色体,故为减数第二次分裂中期,为次级精母细胞。⑤具有4条染色体,每条染色体上有姐妹染色体单体,即共有8个DNA分子。③和④为次级精母细胞,没有同源染色体,则可能不含X染色体。
(2)图2中,CD段同源染色体对数加倍,是有丝分裂后期,姐妹染色体单体分开,染色体数加倍。④为次级精母细胞,处于减数第二次分裂后期,没有同源染色体,只能对应图2中的HI段。HI段对应减数第二次分裂,则HI段的前一段则对应减数第一次分裂,即为FG段,在减数第一次分裂的后期可以发生非同源染色体的自由组合。
(3)图2中GH同源染色体对数变为0,是因为在减数第一次分裂结束时,同源染色体分离,分别进入两个子细胞中,每个子细胞含有的染色体均为非同源染色体。
18.(1) ③→④ 4/2N
(2)1∶2
(3)红、蓝、绿
(4)初级精母细胞在减数分裂I的后期,B与b同源染色体没有分离,移向了同一极
【分析】据图分析,图1中AC段表示减数分裂Ⅰ,CD段表示减数分裂Ⅱ;图2中①细胞内含有同源染色体,且着丝粒分裂,染色体数加倍,处于有丝分裂后期;③细胞内同源染色体正在分离,处于减数分裂Ⅰ后期;④细胞中不含同源染色,染色体上含有姐妹染色单体,处于减数分裂Ⅱ前期。
【详解】(1)图1中BC段表示同源染色体分离,随细胞分裂进入不同的子细胞中,导致细胞中不含同源染色体,对应图2细胞③→④所示过程;由于该动物体的体细胞中2N=4,所以C点细胞最初含有2条染色体,4(或2N)条染色单体。
(2)图2细胞④不含同源染色体,染色体散乱分布在细胞中,处于减数分裂Ⅱ前期,细胞内染色体和核DNA数目之比为1:2。
(3)依据减数分裂的特点和变化及形成的精细胞中的染色体组成,可知在精细胞的形成过程中B、b这对同源染色体在减数第一次分裂后期没有正常分离,所以可知Ⅲ细胞中向每一极移动的染色体是A、B、b,对应的颜色分别是红、蓝、绿。
(4)结合小问3可知,ABb的精细胞的形成是由于初级精母细胞在减数分裂I的后期,B与b同源染色体没有分离,移向了同一极。
19.(1) 丙 次级精母细胞 有丝分裂和减数分裂
(2) ⅡⅠ ⅢⅤ
(3) DH 不完全相同
(4)①和③
【分析】根据有丝分裂和减数分裂物质变化规律可知,甲、乙、丙细胞分别处于减数第二次分裂后期、有丝分裂后期、减数第一次分裂后期。
图2中I代表有丝分裂后期,II代表有丝分裂前期、中期、减数第一次分裂前期、后期,Ⅲ代表正常细胞未进行DNA复制或减数第二次分裂后期,Ⅳ代表减数第二次分裂前期和中期,Ⅴ代表减数第二次分裂末期。
图3中AH段代表减数分裂,HI代表受精作用,IM代表有丝分裂。
【详解】(1)丙细胞同源染色体分离,处于减数第一次分裂后期,且细胞质均等分裂,为初级精母细胞,故根据丙图可以判断该生物性别为雄性。甲细胞不含同源染色体,且着丝粒分裂,代表减数第二次分裂后期,甲细胞为次级精母细胞。乙细胞有同源染色体,着丝粒分裂,代表有丝分裂后期,乙细胞产生的子细胞为精原细胞,因此可以继续进行有丝分裂或减数分裂。
(2)图1中乙细胞(有丝分裂后期)的前一时期(有丝分裂中期),据图2所示,有丝分裂中期代表的时期为II,有丝分裂后期代表的时期为I,所以图1中乙细胞的前一时期→乙细胞的过程对应于图2中的Ⅱ→Ⅰ;甲细胞表示减数第二次分裂后期),甲细胞的后一时期代表的是减数第二次分裂末期,图2中,减数第二次分裂后期对应的是Ⅲ,减数第二次分裂末期对应的是Ⅴ,所以甲细胞甲细胞的后一时期对应于图2中的Ⅲ→Ⅴ。
(3) 减数分裂I主要发生了同源染色体的分离,形成的子细胞(刺激精母细胞)中,染色体数目减少一半,图3中,BC段代表同源染色体分离,所以,AC段表示减数分裂I,DH段表示减数分裂Ⅱ,HM表示有丝分裂。图中DE段加倍是因为减数第二次分裂后期着丝粒分裂,HI段染色体数目加倍是因为受精作用,JK段是因为有丝分裂后期着丝粒分裂,因此,这三个时间点染色体数目加倍原因不完全相同。
(4)来自同一个次级精母细胞的两个精细胞所含染色体应该相同(若发生交叉互换,则只有少数部分不同),因此与图A细胞来自同一个次级精母细胞的是图B中的③,①的两条染色体都是黑色的,是其同源染色体,所以也是来自于同一个初级精母细胞。因此图 B中可能与图A一起产生的生殖细胞有①和③。
20. 母本 减数第一或二次 精子 将这只白眼雌果蝇与正常红眼雄果蝇交配,观察并记录子代中雌雄(或眼色)比例。(将这只白眼雌果蝇与正常白眼雄果蝇交配,观察并记录子代中雌雄比例) 如果子代中雌∶雄=1∶1(或红眼∶白眼=1∶1),则为基因突变;如果子代中雌∶雄=2∶1(或红眼∶白眼=2∶1),则为染色体片段缺失(如果子代中雌∶雄=1∶1,则为基因突变;如果子代中雌∶雄=2∶1,则为染色体片段缺失)
【分析】根据题干信息分析,控制果蝇眼色的基因位于X染色体上,红眼对白眼为显性,说明控制果蝇眼色的遗传遵循基因的分离定律。红眼雄果蝇(XBY)和白眼雌果蝇(XbXb)杂交,子一代基因型应该为XBXb、XbY,而实际上后代出现了白眼雌果蝇,其原因可能有三种:基因突变(XbXb)、染色体片段缺失(X-Xb)、染色体数目异常(XbXbY)。
【详解】(1)染色体数目异常的白眼雌果蝇基因型为XbXbY,Y染色体来自于父本,XbXb来自于母本,则产生XbXb的原因是减数第一分裂后期同源染色体未分离或减数第二次分裂后期姐妹染色单体未分开。如果该白眼雌果蝇是染色体片段缺失,则是精子中含B部分X染色体片段缺失所致。
(2))实验思路:根据题意分析,该白眼雌果蝇的出现应该是基因突变或染色体缺失导致的,且要求通过一次杂交的方法来确定亲本果蝇在产生配子过程中发生了基因突变,还是染色体片段缺失,则可以让这只白眼雌果蝇与正常的雄果蝇(红眼)交配,观察并记录子代的表现型及比例。
结果预测:若为基因突变,说明该白眼雌果蝇的基因型为XbXb,则后代后代雌:雄=1:1,且雄果蝇都是白眼、雌果蝇都是红眼。若为染色体片段缺失,说明该白眼雌果蝇的基因型为X-Xb,则后代基因型为XBXb、XBX-、X-Y(胚胎致死)、XbY,表现型比例为红眼雌果蝇:白眼雄果蝇=2:1。
【点睛】解答本题的关键是掌握伴性遗传和减数分裂的过程,能够写出亲子代的基因进而判断后代出现白眼果蝇的原因以及每一种原因发生的时间和产生的基因型。
21. a II ②③ ①② b 使组织中的细胞相互分离 有丝分裂中期 着丝点排列在赤道板上
【分析】分析图1:a是染色体、b是染色单体、c是DNA。Ⅰ中没有染色单体,染色体:DNA =1:1,且染色体数目与体细胞相同,可能处于有丝分裂末期、减数第二次分裂后期;Ⅱ中染色体数、染色单体数和DNA分子数之比为1:2:2,且染色体数目与体细胞相同,可能处于有丝分裂前期、中期或减数第一次分裂过程;Ⅲ中染色体数、染色单体数和DNA分子数之比为1:2:2,但数目均只有Ⅱ中的一半,可能处于减数第二次分裂前期和中期;Ⅳ中没有染色单体,染色体数:DNA分子=1:1,且染色体数目是体细胞的一半,可能是生殖细胞。
分析图2:①细胞中同源染色体成对地排列在赤道板上,处于减数第一次分裂中期;②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,处于减数第二次分裂中期;③细胞中不含同源染色体,且着丝点分裂,处于减数第二次分裂后期,且不均等分裂,为次级卵母细胞;④细胞中含同源染色体,且着丝点分裂,处于有丝分裂后期。
分析图3:根尖细胞结构图,a是根冠,b是分生区,c是伸长区,d是成熟区(根毛区)。
分析图4:为根尖分生区有丝分裂各时期细胞在显微镜下观察到的图像。
【详解】(1)图1中a、b、c柱形表示染色体的是a,b、c柱形分别表示染色单体和DNA。图2中①处于减数第一次分裂中期,对应于图1中的II;
(2)同源染色体的分离发生在减数第一次分裂后期,在减数第二次分裂过程中不含同源染色体,所以在分裂图中,不具有同源染色体的是②、③;着丝点分裂后染色单体消失,所以只有①②含有姐妹染色单体。
(3)观察根尖有丝分裂时应选择根尖分生区细胞,对应图3中b区细胞。实验中常用解离液处理根尖,其目的是使细胞分离开来。
(4)所指细胞分裂时期是有丝分裂中期,此时期的特点是着丝点整齐排列在赤道板中央。
【点睛】本题结合柱形图、显微镜下细胞分裂图和细胞分裂模式图,考查有丝分裂和减数分裂的相关知识,要求考生识记有丝分裂和减数分裂不同时期的特点,掌握有丝分裂和减数分裂过程中DNA含量、染色体数目和染色单体数目变化规律,能准确判断图1中各柱形代表的时期和图2中各细胞的分裂方式及所处时期。