【19-24年高考真题分类汇编】专题八 遗传的细胞学基础(含解析)

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名称 【19-24年高考真题分类汇编】专题八 遗传的细胞学基础(含解析)
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科目 生物学
更新时间 2024-11-21 20:38:57

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专题八 遗传的细胞学基础
考点1 减数分裂的过程和受精作用
1.(2024·吉林卷)栽培马铃薯为同源四倍体,育性偏低。GBSS基因(显隐性基因分别表示为G和g)在直链淀粉合成中起重要作用,只有存在G基因才能产生直链淀粉。不考虑突变和染色体互换,下列叙述错误的是( )
A. 相比二倍体马铃薯,四倍体马铃薯的茎秆粗壮,块茎更大
B. 选用块茎繁殖可解决马铃薯同源四倍体育性偏低问题,并保持优良性状
C. Gggg个体产生的次级精母细胞中均含有1个或2个G基因
D. 若同源染色体两两联会,GGgg个体自交,子代中产直链淀粉的个体占35/36
2.(2024·湖北高考)芽殖酵母通过出芽形成芽体进行无性繁殖(图1),出芽与核DNA复制同时开始。一个母体细胞出芽达到最大次数后就会衰老、死亡。科学家探究了不同因素对芽殖酵母最大分裂次数的影响,实验结果如图2所示。下列叙述错误的是( )
A. 芽殖酵母进入细胞分裂期时开始出芽
B. 基因和环境都可影响芽殖酵母的寿命
C. 成熟芽体的染色体数目与母体细胞的相同
D. 该实验结果为延长细胞生命周期的研究提供新思路
3.(2024·山东卷)某二倍体生物通过无性繁殖获得二倍体子代的机制有3种:①配子中染色体复制1次;②减数分裂Ⅰ正常,减数分裂Ⅱ姐妹染色单体分离但细胞不分裂;③减数分裂Ⅰ细胞不分裂,减数分裂Ⅱ时每个四分体形成的4条染色体中任意2条进入1个子细胞。某个体的1号染色体所含全部基因如图所示,其中A1、A2为显性基因,a1、a2为隐性基因。该个体通过无性繁殖获得了某个二倍体子代,该子代体细胞中所有1号染色体上的显性基因数与隐性基因数相等。已知发育为该子代的细胞在四分体时,1号染色体仅2条非姐妹染色单体发生了1次互换并引起了基因重组。不考虑突变,获得该子代的所有可能机制为(  )
A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ①②③
4.(2024·湖北高考)研究者探究不同浓度的雌激素甲对牛的卵母细胞和受精卵在体外发育的影响,实验结果如下表所示。根据实验数据,下列叙述错误的是( )
甲的浓度(μg/mL) 卵母细胞(个) 第一极体排出(个) 成熟率(%) 卵裂数(个) 卵裂率(%)
0 106 70 66.0 28 40.0
1 120 79 65.8 46 58.2
10 113 53 46.9 15 28.3
100 112 48 42.8 5 10.4
A. 实验结果说明甲抑制卵裂过程
B. 甲浓度过高抑制第一极体的排出
C. 添加1μg/mL的甲可提高受精后胚胎发育能力
D. 本实验中,以第一极体的排出作为卵母细胞成熟的判断标准
5.(2024·6月浙江卷)某二倍体动物(2n=4)精原细胞DNA中的P均为32P,精原细胞在不含32P的培养液中培养,其中1个精原细胞进行一次有丝分裂和减数第一次分裂后,产生甲~丁4个细胞。这些细胞的染色体和染色单体情况如下图所示。
不考虑染色体变异的情况下,下列叙述正确的是( )
A. 该精原细胞经历了2次DNA复制和2次着丝粒分裂
B. 4个细胞均处于减数第二次分裂前期,且均含有一个染色体组
C. 形成细胞乙的过程发生了同源染色体的配对和交叉互换
D. 4个细胞完成分裂形成8个细胞,可能有4个细胞不含32P
6.(2024·广东卷)克氏综合征是一种性染色体异常疾病。某克氏综合征患儿及其父母的性染色体组成见图。Xg1和Xg2为X染色体上的等位基因。导致该患儿染色体异常最可能的原因是
A.精母细胞减数分裂Ⅰ性染色体不分离
B.精母细胞减数分裂Ⅱ性染色体不分离
C.卵母细胞减数分裂Ⅰ性染色体不分离
D.卵母细胞减数分裂Ⅱ性染色体不分离
7.(2023·山东卷)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3种可能
8.(2023·湖南卷)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
9.(2023·1月浙江卷)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
10.(2022·1月浙江卷)在“减数分裂模型的制作研究”活动中,先制作4个蓝色(2个5cm、2个8cm)和4个红色(2个5cm,2个8cm)的橡皮泥条,再结合细铁丝等材料模拟减数分裂过程,下列叙述错误的是( )
A. 将2个5cm蓝色橡皮泥条扎在一起,模拟1个已经复制的染色体
B. 将4个8cm橡皮泥条按同颜色扎在一起再并排,模拟1对同源染色体的配对
C. 模拟减数分裂后期I时,细胞同极的橡皮泥条颜色要不同
D. 模拟减数分裂后期II时,细胞一极的橡皮泥条数要与另一极的相同
11.(2022·山东卷)减数分裂Ⅰ时,若同源染色体异常联会,则异常联会的同源染色体可进入1个或2个子细胞;减数分裂Ⅱ时,若有同源染色体则同源染色体分离而姐妹染色单体不分离,若无同源染色体则姐妹染色单体分离。异常联会不影响配子的存活、受精和其他染色体的行为。基因型为Aa的多个精原细胞在减数分裂Ⅰ时,仅A、a所在的同源染色体异常联会且非姐妹染色单体发生交换。上述精原细胞形成的精子与基因型为Aa的卵原细胞正常减数分裂形成的卵细胞结合形成受精卵。已知A、a位于常染色体上,不考虑其他突变,上述精子和受精卵的基因组成种类最多分别为( )
A. 6;9 B. 6;12 C. 4;7 D. 5;9
12.(2022·江苏卷)(多选)科研人员开展了芥菜和埃塞俄比亚芥杂交实验,杂种经多代自花传粉选育,后代育性达到了亲本相当的水平。下图中L、M、N表示3个不同的染色体组。下列相关叙述正确的有( )
A. 两亲本和F1都为多倍体
B. F1减数第一次分裂中期形成13个四分体
C. F1减数第二次分裂后产生的配子类型为LM和MN
D. F1两个M染色体组能稳定遗传给后代
13.(2022·湖北卷)为了分析某21三体综合征患儿的病因,对该患儿及其父母的21号染色体上的A基因(A1~A4)进行PCR扩增,经凝胶电泳后,结果如图所示。关于该患儿致病的原因叙述错误的是(  )
A. 考虑同源染色体交叉互换,可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常
B. 考虑同源染色体交叉互换,可能是卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常
C. 不考虑同源染色体交叉互换,可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常
D. 不考虑同源染色体交叉互换,可能是卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常
14.(2022·福建省)某哺乳动物的一个初级精母细胞的染色体示意图如下,图中A/a、B/b表示染色体上的两对等位基因。下列叙述错误的是( )
A. 该细胞发生的染色体行为是精子多样性形成的原因之一
B. 图中非姐妹染色单体发生交换,基因A和基因B发生了重组
C. 等位基因的分离可发生在减数第一次分裂和减数第二次分裂
D. 该细胞减数分裂完成后产生AB、aB、Ab、ab四种基因型的精细胞
15.(2022·北京卷)蜜蜂的雌蜂(蜂王和工蜂)为二倍体,由受精卵发育而来;雄蜂是单倍体,由未受精卵发育而来。由此不能得出(  )
A. 雄蜂体细胞中无同源染色体
B. 雄蜂精子中染色体数目是其体细胞的一半
C. 蜂王减数分裂时非同源染色体自由组合
D. 蜜蜂的性别决定方式与果蝇不同
16.(2022·北京卷)控制果蝇红眼和白眼的基因位于X染色体。白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交,子代中雌蝇为红眼,雄蝇为白眼,但偶尔出现极少数例外子代。子代的性染色体组成如下图。下列判断错误的是(  )
A. 果蝇红眼对白眼为显性
B. 亲代白眼雌蝇产生2种类型的配子
C. 具有Y染色体的果蝇不一定发育成雄性
D. 例外子代的出现源于母本减数分裂异常
17、(2022·6月浙江卷)某哺乳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①~④表示染色体,a~h表示染色单体。下列叙述正确的是( )
A.图示细胞为次级卵母细胞,所处时期为前期Ⅱ
B.①与②的分离发生在后期Ⅰ,③与④的分离发生在后期Ⅱ
C.该细胞的染色体数与核DNA分子数均为卵细胞的2倍
D.a和e同时进入一个卵细胞的概率为1/16
18.(2019·重庆卷)人的一个卵原细胞在减数第一次分裂时,有一对同源染色体没有分开而进入次级卵母细胞,最终形成染色体数目异常的卵细胞个数为
A.1 B.2 C.3 D.4
19.(2021·辽宁卷)基因型为AaBb的雄性果蝇,体内一个精原细胞进行有丝分裂时,一对同源染色体在染色体复制后彼此配对,非姐妹染色单体进行了交换,结果如右图所示。该精原细胞此次有丝分裂产生的子细胞,均进入减数分裂,若此过程中未发生任何变异,则减数第一次分裂产生的子细胞中,基因组成为AAbb的细胞所占的比例是(  )
A. 1/2 B. 1/4 C. 1/8 D. 1/16
20.(2019·江苏卷)下图为初级精母细胞减数分裂时的一对同源染色体示意图,图中1~8表示基因。不考虑突变的情况下,下列叙述正确的是
A. 1与2、3、4互为等位基因,与6、7、8互为非等位基因
B. 同一个体的精原细胞有丝分裂前期也应含有基因1~8
C. 1与3都在减数第一次分裂分离,1与2都在减数第二次分裂分离
D. 1分别与6、7、8组合都能形成重组型的配子
21.(2019·4月浙江卷)二倍体动物某个精原细胞形成精细胞过程中,依次形成四个不同时期的细胞,其染色体组数和同源染色体对数如图所示:
下列叙述正确的是
A. 甲形成乙过程中,DNA复制前需合成rRNA和蛋白质
B. 乙形成丙过程中,同源染色体分离,着丝粒不分裂
C. 丙细胞中,性染色体只有一条X染色体或Y染色体
D. 丙形成丁过程中,同源染色体分离导致染色体组数减半
22.(2020·1月浙江卷)二倍体高等雄性动物某细胞的部分染色体组成示意图如下,图中①、②表示染色体,a、b、c、d表示染色单体。下列叙述错误的是
A. 一个DNA分子复制后形成的两个DNA分子,可存在于a与b中,但不存在于c与d中
B. 在减数第一次分裂中期,同源染色体①与②排列在细胞中央的赤道面上
C. 在减数第二次分裂后期,2条X染色体会同时存在于一个次级精母细胞中
D. 若a与c出现在该细胞产生的一个精子中,则b与d可出现在同时产生的另一精子中
23.(2020·7月浙江卷)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。下列叙述错误的是( )
A. 形成图中细胞的过程中发生了基因突变
B. 该精原细胞至多形成4种基因型的4个精细胞
C. 图中细胞为处于减数第二次分裂后期的次级精母细胞
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
24.(2020·北京卷)如图是雄性哺乳动物体内处于分裂某时期的一个细胞的染色体示意图。相关叙述不正确的是( )
A. 该个体的基因型为AaBbDd
B. 该细胞正在进行减数分裂
C. 该细胞分裂完成后只产生2种基因型的精子
D. A、a和D、d基因的遗传遵循自由组合定律
25.(2020年·江苏卷)(多选)有研究者采用荧光染色法制片,在显微镜下观察拟南芥(2n=10)花药减数分裂细胞中染色体形态、位置和数目,以下为镜检时拍摄的4幅图片。下列叙述正确的是( )
A. 图甲、丙中细胞处于减数第一次分裂时期
B. 图甲细胞中同源染色体已彼此分离
C. 图乙细胞中5个四分体排列在赤道板附近
D. 图中细胞按照减数分裂时期排列的先后顺序为甲→乙→丙→丁
26.(2020·天津卷)一个基因型为DdTt的精原细胞产生了四个精细胞,其基因与染色体的位置关系见下图。导致该结果最可能的原因是( )
A. 基因突变
B. 同源染色体非姐妹染色单体交叉互换
C. 染色体变异
D. 非同源染色体自由组合
27.(2021·6月浙江卷)某高等动物的一个细胞减数分裂过程如图所示,其中①~⑥表示细胞,基因未发生突变。下列叙述错误的是 (  )
A. ⑥的形成过程中发生了染色体畸变
B. 若④的基因型是 AbY,则⑤是abY
C. ②与③中均可能发生等位基因分离
D. ①为4 个染色体组的初级精母细胞
28.(2021·北京卷)如图为二倍体水稻花粉母细胞减数分裂某一时期的显微图像,关于此细胞的叙述错误的是(  )
A. 含有12条染色体 B. 处于减数第一次分裂
C. 含有同源染色体 D. 含有姐妹染色单体
29.(2021·海南省)雌性蝗虫体细胞有两条性染色体,为XX型,雄性蝗虫体细胞仅有一条性染色体,为XO型。关于基因型为AaXRO的蝗虫精原细胞进行减数分裂的过程,下列叙述错误的是( )
A. 处于减数第一次分裂后期的细胞仅有一条性染色体
B. 减数第一次分裂产生的细胞含有的性染色体数为1条或0条
C. 处于减数第二次分裂后期的细胞有两种基因型
D. 该蝗虫可产生4种精子,其基因型为AO、aO、AXR、aXR
30.(2021·海南省)雌性蝗虫体细胞有两条性染色体,为XX型,雄性蝗虫体细胞仅有一条性染色体,为XO型。关于基因型为AaXRO的蝗虫精原细胞进行减数分裂的过程,下列叙述错误的是( )
A. 处于减数第一次分裂后期的细胞仅有一条性染色体
B. 减数第一次分裂产生的细胞含有的性染色体数为1条或0条
C. 处于减数第二次分裂后期的细胞有两种基因型
D. 该蝗虫可产生4种精子,其基因型为AO、aO、AXR、aXR
31.(2021·河北省)图中①、②和③为三个精原细胞,①和②发生了染色体变异,③为正常细胞。②减数分裂时三条同源染色体中任意两条正常分离,另一条随机移向一极。不考虑其他变异,下列叙述错误的是( )
A. ①减数第一次分裂前期两对同源染色体联会
B. ②经减数分裂形成的配子有一半正常
C. ③减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合,最终产生4种基因型配子
D. ①和②的变异类型理论上均可以在减数分裂过程中通过光学显微镜观察到
32.(2021·湖北卷)植物的有性生殖过程中,一个卵细胞与一个精子成功融合后通常不再与其他精子融合。我国科学家最新研究发现,当卵细胞与精子融合后,植物卵细胞特异表达和分泌天冬氨酸蛋白酶ECS1和ECS2。这两种酶能降解一种吸引花粉管的信号分子,避免受精卵再度与精子融合。下列叙述错误的是( )
A. 多精入卵会产生更多的种子
B. 防止多精入卵能保持后代染色体数目稳定
C. 未受精的情况下,卵细胞不分泌ECS1和ECS2
D. ECS1和ECS2通过影响花粉管导致卵细胞和精子不能融合
考点2 减数分裂与有丝分裂比较
1.(2023·北京卷)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
2.(2022·重庆市)人卵细胞形成过程如图所示。在辅助生殖时对极体进行遗传筛查,可降低后代患遗传病的概率。一对夫妻因妻子高龄且是血友病a基因携带者(XAXa),需进行遗传筛查。不考虑基因突变,下列推断正确的是( )
A. 若第二极体的染色体数目为22,则卵细胞染色体数目一定是24
B. 若第一极体的染色体数目为23,则卵细胞染色体数目一定是23
C. 若减数分裂正常,且第二极体X染色体有1个a基因,则所生男孩一定患病
D. 若减数分裂正常,且第一极体X染色体有2个A基因,则所生男孩一定患病
3.(2022·全国乙卷)有丝分裂和减数分裂是哺乳动物细胞分裂的两种形式。某动物的基因型是Aa,若该动物的某细胞在四分体时期一条染色单体上的A和另一条染色单体上的a发生了互换,则通常情况下姐妹染色单体分离导致等位基因A和a进入不同细胞的时期是(  )
A. 有丝分裂的后期 B. 有丝分裂的末期
C. 减数第一次分裂 D. 减数第二次分裂
4.(2021·1月浙江卷)现建立“动物精原细胞(2n=4)有丝分裂和减数分裂过程”模型。1个精原细胞(假定DNA中的P元素都为32P,其它分子不含32P)在不含32P的培养液中正常培养,分裂为2个子细胞,其中1个子细胞发育为细胞①。细胞①和②的染色体组成如图所示,H(h)、R(r)是其中的两对基因,细胞②和③处于相同的分裂时期。下列叙述正确的是(  )
A. 细胞①形成过程中没有发生基因重组
B. 细胞②中最多有两条染色体含有32P
C. 细胞②和细胞③中含有32P的染色体数相等
D. 细胞④~⑦中含32P的核DNA分子数可能分别是2、1、1、1
5.(2021·天津卷)下图为某二倍体昆虫精巢中一个异常精原细胞的部分染色体组成示意图。若该细胞可以正常分裂,下列哪种情况不可能出现( )
A. B. C. D.
6.(2021·江苏卷)A和a,B和b为一对同源染色体上的两对等位基因。有关有丝分裂和减数分裂叙述正确的是( )
A. 多细胞生物体内都同时进行这两种形式的细胞分裂
B. 减数分裂的两次细胞分裂前都要进行染色质DNA的复制
C. 有丝分裂的2个子细胞中都含有Aa,减数分裂I的2个子细胞中也可能都含有Aa
D. 有丝分裂的子细胞都是AaBb,减数分裂形成AB、Ab、aB、ab型4个子细胞
7.(2020·北京卷)为探究干旱对根尖细胞有丝分裂的影响,用聚乙二醇溶液模拟干旱条件,处理白刺花的根尖,制片(压片法)后用显微镜观察染色体变异(畸变)的情况,细胞图像如图。相关叙述正确的是( )
A. 制片需经龙胆紫染色→漂洗→盐酸解离等步骤
B. 直接使用高倍物镜寻找分生区细胞来观察染色体
C. 染色体的形态表明该细胞正处于细胞分裂的间期
D. 观察结果表明该细胞染色体发生了变异(畸变)
8.(2020·海南卷)某哺乳动物的体细胞染色体数为2n。下列有关该动物精原细胞的叙述,正确的是( )
A. 既能进行有丝分裂,又能进行减数分裂
B. 分裂过程中的染色体数目不会为n
C. 在有丝分裂后期会发生基因重组
D. 经过染色体复制产生的初级精母细胞中没有同源染色体
9.(2021·福建卷)有同学用下列示意图表示某两栖类动物(基因型为AaBb)卵巢正常的细胞分裂可能产生的细胞,其中正确的是(  )
A. B. C. D.
10.(2021·广东省)人类(2n=46)14号与21号染色体二者的长臂在着丝点处融合形成14/21平衡易位染色体,该染色体携带者具有正常的表现型,但在产生生殖细胞的过程中,其细胞中形成复杂的联会复合物(如图),在进行减数分裂时,若该联会复合物的染色体遵循正常的染色体行为规律(不考虑交叉互换),下列关于平衡易位染色体携带者的叙述,错误的是( )
A. 观察平衡易位染色体也可选择有丝分裂中期细胞
B. 男性携带者的初级精母细胞含有45条染色体
C. 女性携带者的卵子最多含24种形态不同的染色体
D. 女性携带者的卵子可能有6种类型(只考虑图中的3种染色体)
专题八 遗传的细胞学基础(解析版)
考点1 减数分裂的过程和受精作用
1.(2024·吉林卷)栽培马铃薯为同源四倍体,育性偏低。GBSS基因(显隐性基因分别表示为G和g)在直链淀粉合成中起重要作用,只有存在G基因才能产生直链淀粉。不考虑突变和染色体互换,下列叙述错误的是( )
A. 相比二倍体马铃薯,四倍体马铃薯的茎秆粗壮,块茎更大
B. 选用块茎繁殖可解决马铃薯同源四倍体育性偏低问题,并保持优良性状
C. Gggg个体产生的次级精母细胞中均含有1个或2个G基因
D. 若同源染色体两两联会,GGgg个体自交,子代中产直链淀粉的个体占35/36
【答案】C
【解析】
【分析】多倍体具有的特点:茎秆粗壮,叶、果实和种子较大,糖分和蛋白质等营养物质含量较多。
【选项解读】A、相比二倍体马铃薯,四倍体马铃薯的茎秆粗壮,块茎更大,所含的营养物质也更多。A正确
B、植物可进行无性繁殖,可保持母本的优良性状,选用块茎繁殖可解决马铃薯同源四倍体育性偏低问题,并保持优良性状。B正确
C、Gggg细胞复制之后为GGgggggg,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,故Gggg个体产生的次级精母细胞含有2或0个G基因。C错误
D、若同源染色体两两联会,GGgg个体自交,GGgg产生的配子为1/6GG、4/6Gg、1/6gg,只有存在G基因才能产生直链淀粉,故子代中产直链淀粉的个体占1—1/6×1/6=35/36。D正确
故选C。
2.(2024·湖北高考)芽殖酵母通过出芽形成芽体进行无性繁殖(图1),出芽与核DNA复制同时开始。一个母体细胞出芽达到最大次数后就会衰老、死亡。科学家探究了不同因素对芽殖酵母最大分裂次数的影响,实验结果如图2所示。下列叙述错误的是( )
A. 芽殖酵母进入细胞分裂期时开始出芽
B. 基因和环境都可影响芽殖酵母的寿命
C. 成熟芽体的染色体数目与母体细胞的相同
D. 该实验结果为延长细胞生命周期的研究提供新思路
【答案】A
【解析】
【分析】由图1可知,芽殖酵母以出芽方式进行增殖,其增殖方式是无性增殖,属于有丝分裂;由图2可知,基因甲和基因乙可提高芽殖酵母的最大分裂次数,而溶液丙可降低芽殖酵母的最大分裂次数。
【选项解读】A、细胞周期包括分裂间期和分裂期,分裂间期主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成,由题干“出芽与核DNA复制同时开始”可知,芽殖酵母在细胞分裂间期开始出芽。A错误
B、由图2可知,基因甲和基因乙可提高芽殖酵母的最大分裂次数,而溶液丙可降低芽殖酵母的最大分裂次数,而一个母体细胞出芽达到最大次数后就会衰老、死亡,因此基因和环境都可影响芽殖酵母的寿命。B正确
C、芽殖酵母通过出芽形成芽体进行无性繁殖,无性繁殖不会改变染色体的数目。C正确
D、一个母体细胞出芽达到最大次数后就会衰老、死亡,基因甲和基因乙可提高芽殖酵母的最大分裂次数,因此,该实验结果为延长细胞生命周期的研究提供新思路。D正确
故选A。
3.(2024·山东卷)某二倍体生物通过无性繁殖获得二倍体子代的机制有3种:①配子中染色体复制1次;②减数分裂Ⅰ正常,减数分裂Ⅱ姐妹染色单体分离但细胞不分裂;③减数分裂Ⅰ细胞不分裂,减数分裂Ⅱ时每个四分体形成的4条染色体中任意2条进入1个子细胞。某个体的1号染色体所含全部基因如图所示,其中A1、A2为显性基因,a1、a2为隐性基因。该个体通过无性繁殖获得了某个二倍体子代,该子代体细胞中所有1号染色体上的显性基因数与隐性基因数相等。已知发育为该子代的细胞在四分体时,1号染色体仅2条非姐妹染色单体发生了1次互换并引起了基因重组。不考虑突变,获得该子代的所有可能机制为(  )
A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ①②③
【答案】B
【解析】
【分析】由题意可知,该子代的细胞在四分体时,1号染色体仅2条非姐妹染色单体发生了1次互换并引起了基因重组,发生互换的染色单体上同时含有显性基因和隐性基因。
【选项解读】①交换后形成Aa的配子,若该细胞为配子中染色体复制1次获得的,加倍后形成AAaa的二倍体符合题目要求。①正确
②由题意可知,该子代的细胞在四分体时,1号染色体仅2条非姐妹染色单体发生了1次互换并引起了基因重组,若减数分裂Ⅰ正常,减数分裂Ⅱ姐妹染色单体分离但细胞不分裂,则该子代体细胞中所有1号染色体上的显性基因数与隐性基因数不相等。②错误
③减数分裂Ⅰ细胞不分裂,减数分裂Ⅱ时每个四分体形成的4条染色体中任意2条进入1个子细胞,可能就是发生互换后的两条染色体进入该细胞,由这个细胞发育的个体就符合题意。③正确
综上,①③正确。
故选B。
4.(2024·湖北高考)研究者探究不同浓度的雌激素甲对牛的卵母细胞和受精卵在体外发育的影响,实验结果如下表所示。根据实验数据,下列叙述错误的是( )
甲的浓度(μg/mL) 卵母细胞(个) 第一极体排出(个) 成熟率(%) 卵裂数(个) 卵裂率(%)
0 106 70 66.0 28 40.0
1 120 79 65.8 46 58.2
10 113 53 46.9 15 28.3
100 112 48 42.8 5 10.4
A. 实验结果说明甲抑制卵裂过程
B. 甲浓度过高抑制第一极体的排出
C. 添加1μg/mL的甲可提高受精后胚胎发育能力
D. 本实验中,以第一极体的排出作为卵母细胞成熟的判断标准
【答案】A
【解析】
【分析】据表可知,较对照组(甲浓度为0μg/mL)而言,甲浓度增大均使卵母细胞数量增多,对与第一机体排出个数、成熟率、卵裂数、卵裂率都呈先增加,后下降的趋势。
【选项解读】A、由表可知,甲低浓度时促进卵裂,高浓度时抑制卵裂。A错误
B、对照组第一极体排出个数为70个,甲浓度过高(>10μg/mL,第一极体排出个数<70)抑制第一极体的排出。B正确
C、添加1μg/mL的甲,卵裂数增大,即该条件可提高受精后胚胎发育能力。C正确
D、卵母细胞成熟的判断标准是第一极体的排出。D正确
故选A。
5.(2024·6月浙江卷)某二倍体动物(2n=4)精原细胞DNA中的P均为32P,精原细胞在不含32P的培养液中培养,其中1个精原细胞进行一次有丝分裂和减数第一次分裂后,产生甲~丁4个细胞。这些细胞的染色体和染色单体情况如下图所示。
不考虑染色体变异的情况下,下列叙述正确的是( )
A. 该精原细胞经历了2次DNA复制和2次着丝粒分裂
B. 4个细胞均处于减数第二次分裂前期,且均含有一个染色体组
C. 形成细胞乙的过程发生了同源染色体的配对和交叉互换
D. 4个细胞完成分裂形成8个细胞,可能有4个细胞不含32P
【答案】C
【解析】
【分析】DNA中的P均为32P的精原细胞在不含32P的培养液中培养,进行一次有丝分裂后,产生的每个细胞的每个DNA中都有一条链含有32P,继续在不含32P的培养液中培养进行减数分裂,完成复制后,初级精母细胞中的8条染色单体中有4条含有32P,减数第一次分裂完成后,理论上,每个细胞中有2条染色体,4条染色单体,其中有2条染色单体含有32P。
【选项解读】A、图中表示的是一个精原细胞进行一次有丝分裂和减数第一次分裂后产生的四个细胞,据图知,这些细胞含有染色单体,说明着丝粒没有分裂,因此该精原细胞进行了2次DNA复制,1次着丝粒分裂。A错误
B、四个细胞还没有进入减数第二次分裂后期(着丝粒分裂),因此可能处于减数第一次分裂末期、减数第二次分裂前期、中期,且均含有一个染色体组。B错误
C、精原细胞进行一次有丝分裂后,产生的子细胞每个DNA上有一条链含有32P,减数分裂完成复制后,每条染色体上有1个单体含有32P,另一个单体不含32P,减数第一次分裂结束,每个细胞中应该含有2条染色体,四个染色单体,其中有两个单体含有放射性,但乙细胞含有3个染色单体含有放射性,原因是形成乙的过程中发生了同源染色体的配对和交叉互换。C正确
D、甲、丙、丁完成减数第二次分裂至少产生3个含32P的细胞,乙细胞有3个单体含有32P,完成减数第二次分裂产生的2个细胞都含有32P,因此4个细胞完成分裂形成8个细胞,至多有3个细胞不含32P。D错误
故选C。
6.(2024·广东卷)克氏综合征是一种性染色体异常疾病。某克氏综合征患儿及其父母的性染色体组成见图。Xg1和Xg2为X染色体上的等位基因。导致该患儿染色体异常最可能的原因是
A.精母细胞减数分裂Ⅰ性染色体不分离
B.精母细胞减数分裂Ⅱ性染色体不分离
C.卵母细胞减数分裂Ⅰ性染色体不分离
D.卵母细胞减数分裂Ⅱ性染色体不分离
【答案】A
【解析】
【分析】染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异。染色体结构变异包括缺失、重复、倒位和易位。据题图,对比患儿和其父母的生殖细胞染色体,发现患儿比正常人多了一个染色体,这条多出来的染色体可能来自父方,也可能来自母方。由于父亲的基因型是XXglY,母亲的基因型是XXg2Xg2,患者的基因型是XxglXxg2Y,故患者多出来的染色体只能是由于父亲产生了异常精子XXglY的原因,产生该精子是由于同源染色体在减数分裂I后期同源染色体没有分离。
【选项解读】A、由题图知,患儿基因型XxglXxg2Y,母亲只能提供XXg2,那么父亲提供了Xxgl Y,产生这种精子的原因只能是同源染色体在减数分裂I后期没有分离。A正确
B、精母细胞在减数分裂I后期同源染色体分离,减数分裂Ⅱ后期染色体不分离,其产生的精子只能是Xxgl Xxgl或者YY,那么后代只能是Xxgl Xxgl XXg2或者是XXg2 Y Y,而不可能是XxglXxg2Y。B错误
C、母亲只提供XXg2基因,无论是在减Ⅰ还是在减Ⅱ发生染色体不分离的现象,卵细胞中总会有两个XXg2基因,而不是一个。C错误
D、参考C项解释。D错误
故选A。
7.(2023·山东卷)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3种可能
【答案】C
【解析】
【分析】减数分裂是有性生殖的生物产生生殖细胞时,从原始生殖细胞发展到成熟生殖细胞的过程。这个过程中DNA复制一次,细胞分裂两次,产生的生殖细胞中染色体数目是本物种体细胞中染色体数目的一半。
【选项解读】A、正常情况下,卵细胞的基因型可能为E或e,减数分裂Ⅱ时,姐妹染色单体上的基因为EE或ee,着丝粒(点)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,卵细胞的基因型可能为EE、ee、__(表示没有相应的基因),若减数第一次分裂时同源染色体中的非姐妹染色单体发生互换,卵细胞的基因组成还可以是Ee,卵细胞基因组成最多有6种可能。A错误
B、不考虑其他突变和基因被破坏的情况,若卵细胞为Ee,则减数第一次分裂时同源染色体中的非姐妹染色单体发生互换,次级卵母细胞产生的第二极体基因型为__,第一极体产生的第二极体可能为E、e或Ee和__。B错误
C、卵细胞为E,且第一极体不含E,说明未发生互换,次级卵母细胞产生的第二极体,为E,另外两个极体为e或ee、__。C正确
D、若卵细胞不含E、e且一个第二极体为E,若不发生交换,则第一极体为EE,若发生交换,则第1极体只能是Ee,综合以上,第一极体为Ee和EE两种。D错误
故选C。
8.(2023·湖南卷)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
【答案】B
【解析】
【分析】减数分裂过程:(1)减数第一次分裂前的间期: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: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。
【选项解读】
A、假设X染色体上的显性致病基因为A,非致病基因为a,若父亲的初级精母细胞在减数分裂I四分体时期,X染色体上含显性致病基因的片段和Y染色体片段互换,导致Y染色体上有显性致病基因,从而生出基因型为XaYA的患病男孩。A不符合题意
B、若父亲的次级精母细胞在减数分裂Ⅱ后期是姐妹染色单体未分离,则会形成基因型为XAXA或YY的精子,从而生出基因型为XaYY的不患病男孩。B符合题意
C、因为基因突变是不定向的,母亲的卵细胞形成时SHOX基因可能已经突变成显性致病基因,从而生出基因型为XAY的患病男孩。C不符合题意
D、若SHOX基因突变成显性致病基因发生在男孩胚胎发育早期,也可能导致致该男孩出现XAY的基因型。D不符合题意
故选B。
9.(2023·1月浙江卷)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
【答案】D
【解析】
【分析】1、分析题图:图甲中染色体数目与核DNA分子数比为1:2,但染色体数为4,所以图甲表示次级精母细胞的前期和中期细胞;图乙中染色体数目与核DNA分子数比为1:1,可表示间期或次级精母细胞的后期。
2、同源染色体,着丝点分裂,染色体移向细胞两极,处于减数第二次分裂后期,为次级精母细胞。
【选项解读】A、表示次级精母细胞的前期和中期细胞,则甲时期细胞中不可能出现同源染色体两两配对的现象。A错误
B、若图表示减数分裂Ⅱ后期,则乙时期细胞中含有2条X染色体或2条Y染色体。B错误
C、图乙中染色体数目与核DNA分子数比为1:1,无染色单体数。C错误
D、因为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,产生了AXD 、 aXD、AY、aY4种基因型的精细胞。D正确
故选D。
10.(2022·1月浙江卷)在“减数分裂模型的制作研究”活动中,先制作4个蓝色(2个5cm、2个8cm)和4个红色(2个5cm,2个8cm)的橡皮泥条,再结合细铁丝等材料模拟减数分裂过程,下列叙述错误的是( )
A. 将2个5cm蓝色橡皮泥条扎在一起,模拟1个已经复制的染色体
B. 将4个8cm橡皮泥条按同颜色扎在一起再并排,模拟1对同源染色体的配对
C. 模拟减数分裂后期I时,细胞同极的橡皮泥条颜色要不同
D. 模拟减数分裂后期II时,细胞一极的橡皮泥条数要与另一极的相同
【答案】C
【解析】
【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。
【选项解读】A、一条染色体上的两条染色单体是经过复制而来,大小一样,故将2个5cm蓝色橡皮泥条扎在一起,模拟1个已经复制的染色体。A正确
B、同源染色体一般大小相同,一条来自母方,一条来自父方(用不同颜色表示),故将4个8cm橡皮泥条按同颜色扎在一起再并排,模拟1对同源染色体的配对。B正确
C、减数分裂后期I时,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,细胞同极的橡皮泥条颜色可能相同,可能不同。C错误
D、减数分裂后期II时,染色体着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,均分到细胞两级,故模拟减数分裂后期II时,细胞一极的橡皮泥条数要与另一极的相同。D正确
故选C。
11.(2022·山东卷)减数分裂Ⅰ时,若同源染色体异常联会,则异常联会的同源染色体可进入1个或2个子细胞;减数分裂Ⅱ时,若有同源染色体则同源染色体分离而姐妹染色单体不分离,若无同源染色体则姐妹染色单体分离。异常联会不影响配子的存活、受精和其他染色体的行为。基因型为Aa的多个精原细胞在减数分裂Ⅰ时,仅A、a所在的同源染色体异常联会且非姐妹染色单体发生交换。上述精原细胞形成的精子与基因型为Aa的卵原细胞正常减数分裂形成的卵细胞结合形成受精卵。已知A、a位于常染色体上,不考虑其他突变,上述精子和受精卵的基因组成种类最多分别为( )
A. 6;9 B. 6;12 C. 4;7 D. 5;9
【答案】A
【解析】
【分析】正常情况下,同源染色体在减数第一次分裂后期分离,姐妹染色单体在减数第二次分裂后期分离。
【选项解读】基因型为Aa的多个精原细胞在减数分裂Ⅰ时,仅A、a所在的同源染色体异常联会且非姐妹染色单体发生交换。(1)若A、a所在的染色体片段发生交换,则A、a位于姐妹染色单体上,①异常联会的同源染色体进入1个子细胞,则子细胞基因组成为AAaa或不含A、a,经减数第二次分裂,同源染色体分离而姐妹染色单体不分离,可形成基因型为Aa和不含A、a的精子;②异常联会的同源染色体进入2个子细胞,则子细胞基因组成为Aa,经减数第二次分裂,可形成基因型为A或a的精子;(2)若A、a所在的染色体片段未发生交换,③异常联会的同源染色体进入1个子细胞,则子细胞基因组成为AAaa或不含A、a,经减数第二次分裂,同源染色体分离而姐妹染色单体不分离,可形成基因型为AA、aa和不含A、a的精子;④异常联会的同源染色体进入2个子细胞,则子细胞基因组成为AA或aa,经减数第二次分裂,可形成基因型为A或a的精子;综上所述,精子的基因组成包括AA、aa、Aa、A、a和不含A或a,共6种,与基因组成为A或a的卵细胞结合,通过棋盘法可知,受精卵的基因组成包括AAA、AAa、Aaa、aaa、AA、Aa、aa、A、a,共9种。
故选A。
12.(2022·江苏卷)(多选)科研人员开展了芥菜和埃塞俄比亚芥杂交实验,杂种经多代自花传粉选育,后代育性达到了亲本相当的水平。下图中L、M、N表示3个不同的染色体组。下列相关叙述正确的有( )
A. 两亲本和F1都为多倍体
B. F1减数第一次分裂中期形成13个四分体
C. F1减数第二次分裂后产生的配子类型为LM和MN
D. F1两个M染色体组能稳定遗传给后代
【答案】AD
【解析】
【分析】由受精卵发育而来的个体,体内含有几个染色体组,就是几倍体。由配子发育而来的个体,不管有几个染色体组,均属于单倍体。
四分体形成于减数第一次分裂前期同源染色体联会。
【选项解读】A、由题意可知,L、M、N表示3个不同的染色体组,故两亲本和F1都含有四个染色体组,且由受精卵发育而来,为四多倍体。A正确
B、四分体形成于减数第一次分裂前期同源染色体联会。B错误
C、由图中选育产生的后代基因型推知,F1可能产生M、LM、LN、MN、LMN等配子。C错误
D、根据C选项配子类型的分析,已经图中选育产生的后代可知,后代一定会获得两个M染色体。D正确
故选AD。
13.(2022·湖北卷)为了分析某21三体综合征患儿的病因,对该患儿及其父母的21号染色体上的A基因(A1~A4)进行PCR扩增,经凝胶电泳后,结果如图所示。关于该患儿致病的原因叙述错误的是(  )
A. 考虑同源染色体交叉互换,可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常
B. 考虑同源染色体交叉互换,可能是卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常
C. 不考虑同源染色体交叉互换,可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常
D. 不考虑同源染色体交叉互换,可能是卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常
【答案】D
【解析】
【分析】 减数分裂过程:1、细胞分裂前的间期:细胞进行DNA复制;2、减一前期:同源染色体联会,形成四分体,形成染色体、纺锤体,核仁核膜消失,同源染色体非姐妹染色单体可能会发生交叉互换;3、减一中期:同源染色体着丝点(粒)对称排列在赤道板两侧;4、减一后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合,移向细胞两极;5、减一末期:细胞一分为二,形成次级精母细胞或形成次级卵母细胞和第一极体;6、减二前期:次级精母细胞中染色体再次聚集,再次形成纺锤体;7、减二中期:染色体着丝点排在赤道板上;8、减二后期:染色体着丝点(粒)分离,染色体移向两极;9、减二末期:细胞一分为二,次级精母细胞形成精细胞,次级卵母细胞形成卵细胞和第二极体。
【选项解读】A、如果发生交叉互换,卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常,A2、A3所在的染色体可进入同一个卵细胞。A正确
B、考虑同源染色体交叉互换,卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常,A2、A3所在的染色体可进入同一个卵细胞。B正确
C、不考虑同源染色体交叉互换,可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常。C正确
D、不考虑同源染色体交叉互换,患儿含有三个不同的等位基因,不可能是卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常。D错误
故选D。
14.(2022·福建省)某哺乳动物的一个初级精母细胞的染色体示意图如下,图中A/a、B/b表示染色体上的两对等位基因。下列叙述错误的是( )
A. 该细胞发生的染色体行为是精子多样性形成的原因之一
B. 图中非姐妹染色单体发生交换,基因A和基因B发生了重组
C. 等位基因的分离可发生在减数第一次分裂和减数第二次分裂
D. 该细胞减数分裂完成后产生AB、aB、Ab、ab四种基因型的精细胞
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图,细胞中的同源染色体上非姐妹染色单体正在进行交换,发生于减数第一次分裂前期。
【选项解读】A、该细胞正在发生交叉互换,原来该细胞减数分裂只能产生AB和ab两种精细胞,经过交叉互换,可以产生AB、Ab、aB、ab四种精细胞,所以交叉互换是精子多样性形成的原因之一。A正确
B、图中非姐妹染色单体发生交换,基因A和基因b,基因a和B发生了重组。B错误
C、由于发生交叉互换,等位基因的分离可发生在减数第一次分裂和减数第二次分裂。C正确
D、该细胞减数分裂完成后产生AB、aB、Ab、ab四种基因型的精细胞,且比例均等。D正确
故选B。
15.(2022·北京卷)蜜蜂的雌蜂(蜂王和工蜂)为二倍体,由受精卵发育而来;雄蜂是单倍体,由未受精卵发育而来。由此不能得出(  )
A. 雄蜂体细胞中无同源染色体
B. 雄蜂精子中染色体数目是其体细胞的一半
C. 蜂王减数分裂时非同源染色体自由组合
D. 蜜蜂的性别决定方式与果蝇不同
【答案】B
【解析】
【分析】题意分析,蜜蜂的雄蜂是由未受精的卵细胞发育而成的,因而细胞中没有同源染色体,雌蜂是由受精卵发育而成的,其细胞中含有同源染色体,蜜蜂的性别是由染色体sum决定的。
【选项解读】
A、雄蜂是由未受精的卵细胞直接发育成的,是单倍体,因此雄蜂体细胞中无同源染色体。A正确
B、雄蜂精子中染色体数目与其体细胞的中染色体数目相同。B错误
C、蜂王是由受精卵经过分裂、分化产生的,其体细胞中存在同源染色体,在减数分裂过程中会发生非同源染色体自由组合。C正确
D、蜜蜂的性别决定方式与果蝇不同,蜜蜂的性别与染色体数目有关,而果蝇的性别决定与性染色体有关。D正确
故选B。
16.(2022·北京卷)控制果蝇红眼和白眼的基因位于X染色体。白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交,子代中雌蝇为红眼,雄蝇为白眼,但偶尔出现极少数例外子代。子代的性染色体组成如下图。下列判断错误的是(  )
A. 果蝇红眼对白眼为显性
B. 亲代白眼雌蝇产生2种类型的配子
C. 具有Y染色体的果蝇不一定发育成雄性
D. 例外子代的出现源于母本减数分裂异常
【答案】B
【解析】
【分析】1、位于性染色体上的基因,其在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫伴性遗传。
2、摩尔根运用“假说—演绎法”,通过果蝇杂交实验证明了萨顿假说。
【选项解读】A、白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交,子代中雌蝇为红眼,雄蝇为白眼,可判断果蝇红眼对白眼为显性。A正确
B、母本进行了异常的减数分裂,产生了XX、X、O三种类型的配子。B错误
C、由图可知,XXY的个体为雌性,具有Y染色体的果蝇不一定发育成雄性。C正确
D、例外子代的出现是源于母本减数分裂异常,出现了不含X染色体的卵细胞或含有两条X染色体的卵细胞。D正确
故选B。
17.(2022·6月浙江卷)某哺乳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①~④表示染色体,a~h表示染色单体。下列叙述正确的是( )
A.图示细胞为次级卵母细胞,所处时期为前期Ⅱ
B.①与②的分离发生在后期Ⅰ,③与④的分离发生在后期Ⅱ
C.该细胞的染色体数与核DNA分子数均为卵细胞的2倍
D.a和e同时进入一个卵细胞的概率为1/16
【答案】D
【解析】
【分析】本题主要考查细胞的减数分裂
【选项解读】
A、根据形成四分体可知,该时期处于前期为初级卵母细胞。A错误
B、①和②为同源染色体,③和④为同源染色体,同源染色体的分离均发生在减数第一次分裂后期。B错误
C、该细胞的染色体数为4,核DNA分子数为8,减数分裂产生的卵细胞的染色体数为2,核DNA分子数为2。C错误
D、a和e进入同一个次级卵骨细胞的概率为×=,由次级卵母细胞进入同一个卵细胞的概率为×=,因此a和e进入同一个卵细胞的概率为×=。D正确
故选D。
18.(2019·重庆卷)人的一个卵原细胞在减数第一次分裂时,有一对同源染色体没有分开而进入次级卵母细胞,最终形成染色体数目异常的卵细胞个数为
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】A
【解析】
【分析】
【选项解读】一个卵原细胞在减数第一次分裂时,有一对同源染色体没有分开而进入次级卵母细胞,所形成的次级卵母细胞中多了一条染色体,极体中少了一条染色体。次级卵母细胞完成减数第二次分裂,产生一个卵细胞和一个极体,细胞中多了一条染色体。故最终形成染色体数目异常的卵细胞个数为1个。
故选A。
19.(2021·辽宁卷)基因型为AaBb的雄性果蝇,体内一个精原细胞进行有丝分裂时,一对同源染色体在染色体复制后彼此配对,非姐妹染色单体进行了交换,结果如右图所示。该精原细胞此次有丝分裂产生的子细胞,均进入减数分裂,若此过程中未发生任何变异,则减数第一次分裂产生的子细胞中,基因组成为AAbb的细胞所占的比例是(  )
A. 1/2 B. 1/4 C. 1/8 D. 1/16
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知,该精原细胞有丝分裂产生的两个子细胞的基因型分别是AaBB和Aabb或AaBb(A和B在同一条染色体上)或AaBb(A和b在同一条染色体上),所有子细胞均进行减数分裂,据此答题。
【选项解读】该精原细胞有丝分裂产生的两个子细胞的基因型分别是AaBB和Aabb或AaBb(A和B在同一条染色体上)或AaBb(A和b在同一条染色体上),进行减数分裂的子细胞中只有Aabb和AaBb(A和b在同一条染色体上)精原细胞减数第一次分裂才能产生AAbb的细胞,则概率为1/2×1/2=1/4。B正确,ACD错误
故选B。
20.(2019·江苏卷)下图为初级精母细胞减数分裂时的一对同源染色体示意图,图中1~8表示基因。不考虑突变的情况下,下列叙述正确的是
A. 1与2、3、4互为等位基因,与6、7、8互为非等位基因
B. 同一个体的精原细胞有丝分裂前期也应含有基因1~8
C. 1与3都在减数第一次分裂分离,1与2都在减数第二次分裂分离
D. 1分别与6、7、8组合都能形成重组型的配子
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知,图中为一对同源染色体,1与2、5与6、3与4、7与8为相同基因,1(或2)与3或4可能是等位基因,5(或6)与7或8可能是等位基因。
【选项解读】A、1与2是相同基因,1与3、4可能互为等位基因,1与6、7、8互为非等位基因。A错误
B、精原细胞有丝分裂前期与其进行减数分裂时形成的初级精母细胞含有的染色体的数目和基因种类、数目均相同,故均含有基因1~8。B正确
C、若不考虑交叉互换,1与3会在减数第一次分裂的后期随同源染色体的分开而分离,1与2会在减数第二次分裂的后期随姐妹染色单体的分开而分离,若考虑交叉互换,则1与2可能会在减数第一次分裂的后期随同源染色体分开而分离,1与3可能在减数第二次分裂的后期随姐妹染色单体的分开而分离。C错误
D、1与5在同一条姐妹染色单体上,5与6是相同的基因,因此1与6的组合不能形成重组配子。D错误
故选B。
21.(2019·4月浙江卷)二倍体动物某个精原细胞形成精细胞过程中,依次形成四个不同时期的细胞,其染色体组数和同源染色体对数如图所示:
下列叙述正确的是
A. 甲形成乙过程中,DNA复制前需合成rRNA和蛋白质
B. 乙形成丙过程中,同源染色体分离,着丝粒不分裂
C. 丙细胞中,性染色体只有一条X染色体或Y染色体
D. 丙形成丁过程中,同源染色体分离导致染色体组数减半
【答案】A
【解析】
【分析】根据题图分析可知,精原细胞形成精细胞的过程中,S期、减数第一次分裂的前、中、后期均满足甲乙两图中表示的2组染色体组和2N对同源染色体对数;图丙表示减数第二次分裂后期着丝粒断裂后,同源染色体消失,染色体组数暂时加倍的细胞;图丁则表示减数第二次分裂末期形成精细胞后,细胞中的染色体组数和同源染色体对数。
【选项解读】A、DNA复制前需要合成rRNA参与氨基酸的运输,需要合成一些蛋白质,如DNA复制需要的酶等。A正确
B、乙形成丙过程中,同源染色体消失则必然伴随着丝粒的分裂。B错误
C、丙图表示图丙表示减数第二次分裂后期着丝粒断裂后,同源染色体消失,染色体组数暂时加倍的细胞,则性染色体应该是两条X染色体或两条Y染色体。C错误
D、丙形成丁的过程中,为减数第二次分裂,已经不存在同源染色体,是由于细胞分裂成两个而导致的染色体组数减半。D错误
故选A。
22.(2020·1月浙江卷)二倍体高等雄性动物某细胞的部分染色体组成示意图如下,图中①、②表示染色体,a、b、c、d表示染色单体。下列叙述错误的是
A. 一个DNA分子复制后形成的两个DNA分子,可存在于a与b中,但不存在于c与d中
B. 在减数第一次分裂中期,同源染色体①与②排列在细胞中央的赤道面上
C. 在减数第二次分裂后期,2条X染色体会同时存在于一个次级精母细胞中
D. 若a与c出现在该细胞产生的一个精子中,则b与d可出现在同时产生的另一精子中
【答案】D
【解析】
【分析】减数第一次分裂进行的是同源染色体的分离,同时非同源染色体自由组合;减数第二次分裂进行的是姐妹染色单体的分离。再结合题图解题即可。
分析题图可知,此细胞中含有同源染色体,且同源染色体形成四分体,①、②为同源染色体,a、b为姐妹染色单体,c、d为非姐妹染色单体。
【选项解读】A、一个DNA分子复制后形成的两个DNA分子,存在于同一条染色体的两条姐妹染色单体上,所以可存在于a与b中,但不存在于c与d中。A正确
B、在减数第一次分裂中期,同源染色体排列在细胞中央的赤道面上。B正确
C、在减数第二次分裂后期,着丝点分裂,姐妹染色单体分开形成两条子染色体,所以2条X染色体会同时存在于一个次级精母细胞中。C正确
D、若a与c出现在该细胞产生的一个精子中,则b与d不可能出现在同时产生的另一精子中。D错误
故选D。
23.(2020·7月浙江卷)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。下列叙述错误的是( )
A. 形成图中细胞的过程中发生了基因突变
B. 该精原细胞至多形成4种基因型的4个精细胞
C. 图中细胞为处于减数第二次分裂后期的次级精母细胞
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】B
【解析】
【分析】已知该二倍体高等动物体细胞中染色体数量为4,分析图示细胞可知,细胞中含有4个染色体,两两分别移向两极,移向同一极的两条染色体不含染色单体,因此该细胞处于减数第二次分裂后期。
【选项解读】A、图示细胞中,分别移向两极的由姐妹染色单体分开形成的两条子染色体上同一位置的基因分别为d和D,且除该基因外染色体形态无其他差异,可推测形成该细胞的过程发生了基因突变。A正确
B、该精原细胞至多形成3种基因型的4个精细胞。B错误
C、由分析可知,图中细胞为处于减数第二次分裂后期的次级精母细胞。C正确
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
故选B。
7.(2020·北京卷)如图是雄性哺乳动物体内处于分裂某时期的一个细胞的染色体示意图。相关叙述不正确的是( )
A. 该个体的基因型为AaBbDd
B. 该细胞正在进行减数分裂
C. 该细胞分裂完成后只产生2种基因型的精子
D. A、a和D、d基因的遗传遵循自由组合定律
【答案】C
【解析】
【分析】本题主要考查细胞分裂,图示中可观察到正在发生同源染色体的联会,AB和ab所在的同源染色体之间正在发生交叉互换,因此可判定细胞正在进行减数分裂。
【选项解读】A、根据细胞图示中的基因分布可以发现,该个体的基因型应该为AaBbDd。A正确
B、图中显示同源染色体正在联会,且下方的一对同源染色体正在发生交叉互换,可判定该细胞正在进行减数分裂。B正确
C、图中细胞发生了同源染色体非姐妹染色单体之间的交叉互换,由此可知该细胞分裂完成后可以产生4种配子。C错误
D、A、a和D、d基因位于非同源染色体上,因此遵循自由组合定律。D正确
故选C。
25.(2020年·江苏卷)(多选)有研究者采用荧光染色法制片,在显微镜下观察拟南芥(2n=10)花药减数分裂细胞中染色体形态、位置和数目,以下为镜检时拍摄的4幅图片。下列叙述正确的是( )
A. 图甲、丙中细胞处于减数第一次分裂时期
B. 图甲细胞中同源染色体已彼此分离
C. 图乙细胞中5个四分体排列在赤道板附近
D. 图中细胞按照减数分裂时期排列的先后顺序为甲→乙→丙→丁
【答案】CD
【解析】
【分析】分析题图可知,由于拟南芥的染色体数为2n=10,故知其细胞内含有5对同源染色体,则甲表示同源染色体正在联会,处于减数第一次分裂前期;乙中四分体排列在赤道板附近,处于减数第一次分裂中期;丙图中染色体移向细胞两极,且每一极均有5条染色体,处于减数第二次分裂后期;丁图形成了四部分,且每部分含有5条染色体,说明形成了4个配子。
【选项解读】A、由分析可知,图丙处于减数第二次分裂时期。A错误
B、图甲细胞中染色体正在联会。B错误
C、图乙细胞中5个四分体排列在赤道板附近。C正确
D、由分析可知,图中细胞的分裂顺序为甲→乙→丙→丁。D正确
故选CD。
26.(2020·天津卷)一个基因型为DdTt的精原细胞产生了四个精细胞,其基因与染色体的位置关系见下图。导致该结果最可能的原因是( )
A. 基因突变
B. 同源染色体非姐妹染色单体交叉互换
C. 染色体变异
D. 非同源染色体自由组合
【答案】B
【解析】
【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。
【选项解读】从图中看出一个DdTt的精原细胞产生了DT,Dt,dT和dt四种精子,而正常的减数分裂只能产生四个两种类型的精子,所以最可能的原因是这个精原细胞在减数第一次分裂前期,同源染色体非姐妹染色体单体之间发生了交叉互换,产生四种精子。
故选B。
27.(2021·6月浙江卷)某高等动物的一个细胞减数分裂过程如图所示,其中①~⑥表示细胞,基因未发生突变。下列叙述错误的是 (  )
A. ⑥的形成过程中发生了染色体畸变
B. 若④的基因型是 AbY,则⑤是abY
C. ②与③中均可能发生等位基因分离
D. ①为4 个染色体组的初级精母细胞
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,该细胞中含有Y染色体,故为精原细胞的减数分裂过程,精原细胞的基因型为AaBbXY,且A与B在同一条染色体上,a与b在另一条同源染色体上,①为经过减数第一次分裂间期染色体复制后的初级精母细胞,其基因型为AAaaBBbbXXYY,②③为次级精母细胞,④⑤⑥是减数第二次分裂分裂产生四个子细胞中的三个精细胞。图中显示出来的最后一个子细胞染色体数目异常。
【选项解读】
A、⑥是由③次级精母细胞经过减数第二次分裂形成的,已知的一个精细胞染色体数目异常,有两条X染色体,说明③次级精母细胞在第二次分裂后期X染色单体分离后移向同一极,则⑥中应该缺少一条X染色体,故形成过程中发生了染色体畸变(染色体数目变异)。A正确
B、④和⑤是由②次级精母细胞经过减数第二次分裂形成的,若④的基因型是AbY,对比精原细胞中的染色体上的基因组成,应在减数第一次分裂发生过交叉互换,即产生了同时含有Ab基因和ab基因的两条姐妹染色单体的染色体的次级精母细胞,即②次级精母细胞的基因型AabbYY,分裂后产生的两个子细胞基因型分别为AbY和abY,故⑤的基因组成是abY。B正确
C、根据B选项的分析可知,减数第一次分裂过程中发生过交叉互换,②次级精母细胞的基因型AabbYY,③次级精母细胞的基因型为AaBBXX,故②与③中姐妹染色单体上均含有等位基因,故在减数第二次分裂时可能发生等位基因分离。C正确
D、由分析可知,精原细胞的基因型为AaBbXY,含有2个染色体组,①为经过减数第一次分裂间期染色体复制后的初级精母细胞,染色体数目不变,因此①含有2个染色体组。D错误
故选D。
28.(2021·北京卷)如图为二倍体水稻花粉母细胞减数分裂某一时期的显微图像,关于此细胞的叙述错误的是(  )
A. 含有12条染色体 B. 处于减数第一次分裂
C. 含有同源染色体 D. 含有姐妹染色单体
【答案】A
【解析】
【分析】1、减数分裂是指细胞连续分裂两次,而染色体在整个过程只复制一次的细胞分裂方式。
2、四分体指的是在动物细胞减数第一次分裂(减I)的前期,两条已经自我复制的同源染色体联会形成的四条染色单体的结合体。
【选项解读】A、图中显示是四分体时期,即减数第一次分裂前期联会,每个四分体有2条染色体,图中有12个4分体,共24条染色体。A错误
B、四分期时期即处于减数第一次分裂前期。B正确
C、一个四分体即一对同源染色体。C正确
D、每个四分体有两条染色体,四个姐妹染色单体。D正确
故选A。
29.(2021·海南省)真核细胞有丝分裂过程中核膜解体和重构过程如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A. Ⅰ时期,核膜解体后形成的小泡可参与新核膜重构
B. Ⅰ→Ⅱ过程中,核膜围绕染色体重新组装
C. Ⅲ时期,核膜组装完毕,可进入下一个细胞周期
D. 组装完毕后的核膜允许蛋白质等物质自由进出核孔
【答案】D
【解析】
【分析】真核细胞有丝分裂前期会发生核膜解体,对应图中的Ⅰ时期,末期核膜会重新合成,对应图中的Ⅲ时期。
【选项解读】A、真核细胞有丝分裂前期会发生核膜解体,即图中的Ⅰ时期,核膜解体后形成的小泡可参与新核膜重构。A正确
B、根据图形可知:Ⅰ→Ⅱ过程中,核膜围绕染色体的变化重新组装。B正确
C、真核细胞有丝分裂末期核膜会重新合成,即对应图中的Ⅲ时期,重新合成的核膜为下一次细胞分裂做准备。C正确
D、核膜上的核孔可以允许蛋白质等大分子物质进出细胞核,但核孔具有选择性,大分子物质不能自由进出核孔。D错误
故选D。
30.(2021·海南省)雌性蝗虫体细胞有两条性染色体,为XX型,雄性蝗虫体细胞仅有一条性染色体,为XO型。关于基因型为AaXRO的蝗虫精原细胞进行减数分裂的过程,下列叙述错误的是( )
A. 处于减数第一次分裂后期的细胞仅有一条性染色体
B. 减数第一次分裂产生的细胞含有的性染色体数为1条或0条
C. 处于减数第二次分裂后期的细胞有两种基因型
D. 该蝗虫可产生4种精子,其基因型为AO、aO、AXR、aXR
【答案】C
【解析】
【分析】减数分裂过程:(1)减数第一次分裂前的间期: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。
【选项解读】
A、结合题意可知,雄性蝗虫体内只有一条X染色体,减数第一次分离后期同源染色体分离,此时雄性蝗虫细胞中仅有一条X染色体。A正确
B、减数第一次分裂后期同源染色体分离,雄蝗虫的性染色体为X和O,经减数第一次分裂得到的两个次级精母细胞只有1个含有X染色体,即减数第一次分裂产生的细胞含有的性染色体数为1条或0条。B正确
C、该蝗虫基因型为AaXRO,由于减数第一次分裂后期同源染色体分离,若不考虑变异,一个精原细胞在减数第二次分裂后期有2个次级精母细胞,两种基因型,但该个体有多个精原细胞,在减数第二次分裂后期的细胞有四种基因型。C错误
D、该蝗虫基因型为AaXRO,在减数分裂过程中同源染色体分离,非同源染色体自由组合,该个体产生的精子类型为AO、aO、AXR、aXR。D正确
故选C。
31.(2021·河北省)图中①、②和③为三个精原细胞,①和②发生了染色体变异,③为正常细胞。②减数分裂时三条同源染色体中任意两条正常分离,另一条随机移向一极。不考虑其他变异,下列叙述错误的是( )
A. ①减数第一次分裂前期两对同源染色体联会
B. ②经减数分裂形成的配子有一半正常
C. ③减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合,最终产生4种基因型配子
D. ①和②的变异类型理论上均可以在减数分裂过程中通过光学显微镜观察到
【答案】C
【解析】
【分析】1、精原细胞①中有四条染色体,含有A、a、R、r四种基因,对比正常精原细胞③可知,精原细胞①发生了染色体结构变异中的易位,R基因和a基因发生了位置互换;
2、精原细胞②中含有a基因的染色体多了一条,发生了染色体数目变异。
【选项解读】A、①细胞中有四条染色体,为两对同源染色体,在减数第一次分裂前期两对同源染色体联会。A正确
B、②细胞减数分裂时三条同源染色体中任意两条正常分离,另一条随机移向一极,Aaa一定是两条到一边一条另一边,一条的配子就是正常的,配子有一半正常。B正确
C、③细胞减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合,最终产生4个配子,2种基因型,为AR、AR、ar、ar或Ar、Ar、aR、aR。C错误
D、①发生了染色体结构变异中的易位,②发生了染色体数目变异,理论上通过观察染色体的结构和细胞中的染色体数目就可以观察到。D正确
故选C。
32.(2021·湖北卷)植物的有性生殖过程中,一个卵细胞与一个精子成功融合后通常不再与其他精子融合。我国科学家最新研究发现,当卵细胞与精子融合后,植物卵细胞特异表达和分泌天冬氨酸蛋白酶ECS1和ECS2。这两种酶能降解一种吸引花粉管的信号分子,避免受精卵再度与精子融合。下列叙述错误的是( )
A. 多精入卵会产生更多的种子
B. 防止多精入卵能保持后代染色体数目稳定
C. 未受精的情况下,卵细胞不分泌ECS1和ECS2
D. ECS1和ECS2通过影响花粉管导致卵细胞和精子不能融合
【答案】A
【解析】
【分析】受精时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。
【选项解读】AB、多精入卵会导致子代有来自卵细胞和多个精细胞的染色体,破坏亲子代之间遗传信息的稳定性,因此一个卵细胞与一个精子成功融合后通常不再与其他精子融合。防止多精入卵可以保证子代遗传信息来自一个精子和一个卵细胞,能保持后代染色体数目稳定。A错误,B正确
C、结合题意“当卵细胞与精子融合后,植物卵细胞特异表达和分泌天冬氨酸蛋白酶ECS1和ECS2”可知,未受精的情况下,卵细胞不分泌ECS1和ECS2。C正确
D、据题意可知,ECS1和ECS2能降解一种吸引花粉管的信号分子,避免受精卵再度与精子融合,推测该过程是由于ECS1和ECS2通过影响花粉管导致卵细胞和精子不能融合。D正确
故选A。
考点2 减数分裂与有丝分裂比较
1.(2023·北京卷)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
【答案】D
【选项解读】
【分析】1、基因突变是基因结构的改变,包括碱基对的增添、缺失或替换。基因突变发生的时间主要是细胞分裂的间期。基因突变的特点是低频性、普遍性、少利多害性、随机性、不定向性。
2、基因重组方式有同源染色体上非姐妹单体之间的交叉互换和非同源染色体上非等位基因之间的自由组合,另外,外源基因的导入也会引起基因重组。
【选项解读】A、精原细胞通过减数分裂形成精子,则精子中含有24条染色体。A不符合题意
B、精原细胞在减数第一次分裂前期将发生染色体两两配对,即联会。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到两极,细胞有丝分裂后期也可观察到染色体移向细胞两极。C不符合题意
D、精原细胞在减数第一次分裂前期,能观察到含有24个四分体的细胞。D符合题意
故选D。
2.(2022·重庆市)人卵细胞形成过程如图所示。在辅助生殖时对极体进行遗传筛查,可降低后代患遗传病的概率。一对夫妻因妻子高龄且是血友病a基因携带者(XAXa),需进行遗传筛查。不考虑基因突变,下列推断正确的是( )
A. 若第二极体的染色体数目为22,则卵细胞染色体数目一定是24
B. 若第一极体的染色体数目为23,则卵细胞染色体数目一定是23
C. 若减数分裂正常,且第二极体X染色体有1个a基因,则所生男孩一定患病
D. 若减数分裂正常,且第一极体X染色体有2个A基因,则所生男孩一定患病
【答案】D
【解析】
【分析】减数分裂过程:①细胞分裂前的间期:细胞进行DNA复制;②MI前期:同源染色体联会,形成四分体,形成染色体、纺锤体,核仁核膜消失,同源染色体非姐妹染色单体可能会发生交叉互换;③MI中期:同源染色体着丝粒对称排列在赤道板两侧;④MI后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合,移向细胞两极;⑤MI末期:细胞一分为二,形成次级精母细胞或形成次级卵母细胞和第一极体;⑥MII前期:次级精母细胞形成纺锤体,染色体散乱排布;⑦MII中期:染色体着丝粒排在赤道板上;⑧MII后期:染色体着丝粒分离,姐妹染色单体移向两极;⑨MII末期:细胞一分为二,次级精母细胞形成精细胞,次级卵母细胞形成卵细胞和第二极体。
【选项解读】A、若在初级卵母细胞进行减数第一次分裂后期时,某对同源染色体没有分离,第一极体有24条染色体,次级卵母细胞有22条染色体,则会出现第二极体和卵细胞的染色体数目都为22。A错误
B、人类染色体2N=46,若第一极体的染色体数目为23,则次级卵母细胞染色体数目一定是23,如果次级卵母细胞在减数第二次分裂出现姐妹染色单体不分离、移向细胞同一极,则卵细胞染色体数目可能为22或24。B错误
C、若减数分裂正常,由于之前的交叉互换有可能使同一条染色体上的姐妹染色单体携带等位基因,故第二极体X染色体有1个a基因,卵细胞中也可能是XA基因,则所生男孩可能不患病。C错误
D、若减数分裂正常,且第一极体X染色体有2个A基因,不考虑基因突变,则次级卵母细胞中有两个a基因,卵细胞中也会携带a基因,则所生男孩一定患病。D正确
故选D。
3.(2022·全国乙卷)有丝分裂和减数分裂是哺乳动物细胞分裂的两种形式。某动物的基因型是Aa,若该动物的某细胞在四分体时期一条染色单体上的A和另一条染色单体上的a发生了互换,则通常情况下姐妹染色单体分离导致等位基因A和a进入不同细胞的时期是(  )
A. 有丝分裂的后期 B. 有丝分裂的末期
C. 减数第一次分裂 D. 减数第二次分裂
【答案】D
【解析】
【分析】减数分裂过程包括减数第一次分裂和减数第二次分裂;主要特点是减数第一次分裂前期同源染色体联会,可能发生同源染色体非姐妹单体之间的交叉互换,后期同源染色体分开,同时非同源染色体自由组合,实现基因的重组,减数第二次分裂则为姐妹染色单体的分离。
【选项解读】AB、有丝分裂过程中不会发生同源染色体联会形成四分体的过程,也不会发生交叉互换,不会发生姐妹染色单体分离导致等位基因A和a进入不同细胞的现象。A、B错误
CD、根据题意,某动物基因型是Aa,经过间期复制,初级性母细胞中有AAaa四个基因,该动物的某细胞在四分体时期发生交叉互换,涉及A和a的交换,交换后两条同源染色体的姐妹染色单体上均分别具有A和a基因,减数第一次分裂时,同源染色体分开,两组Aa彼此分开进入次级性母细胞,至此减数第一次分裂完成,所以不会发生姐妹染色单体分离导致等位基因A和a的现象;而在减数第二次分裂时,姐妹染色单体分离,导致其上的等位基因A和a分开进入两个子细胞。C错误,D正确
故选D。
4.(2021·1月浙江卷)现建立“动物精原细胞(2n=4)有丝分裂和减数分裂过程”模型。1个精原细胞(假定DNA中的P元素都为32P,其它分子不含32P)在不含32P的培养液中正常培养,分裂为2个子细胞,其中1个子细胞发育为细胞①。细胞①和②的染色体组成如图所示,H(h)、R(r)是其中的两对基因,细胞②和③处于相同的分裂时期。下列叙述正确的是(  )
A. 细胞①形成过程中没有发生基因重组
B. 细胞②中最多有两条染色体含有32P
C. 细胞②和细胞③中含有32P的染色体数相等
D. 细胞④~⑦中含32P的核DNA分子数可能分别是2、1、1、1
【答案】D
【解析】
【分析】图中细胞①中同源染色体发生联会,细胞处于减数第一次分裂前期;细胞②不含同源染色体,且着丝点已经分裂,染色体分布在两极,细胞②处于减数第二次分裂后期;细胞②和③处于相同的分裂时期,细胞③处于减数第二次分裂后期;细胞④~⑦都是精细胞;细胞①发生了交叉互换和基因突变。
【选项解读】A、图中细胞①处于减数第一次分裂前期,分析细胞①中基因组成可知,发生了交叉互换,即发生了基因重组。A错误
B、根据DNA分子半保留复制,1个精原细胞(DNA中的P元素都为32P),在不含32P的培养液中正常培养,经过一次有丝分裂产生的子细胞中每条染色体中的DNA分子一条链含32P和另一链不含32P。该子细胞经过减数第一次分裂前的间期复制,形成的细胞①中每条染色体,只有一条单体的DNA分子一条链含有含32P(共4条染色单体含有32P),细胞①形成细胞②会发生同源染色体分离,正常情况下,细胞②有两条染色体含有32P(分布在非同源染色体上,),但根据图可知,H所在的染色体发生过交叉互换,很有可能H和h所在染色体都含有32P,因此细胞②中最多有3条染色体含有32P。B错误
C、根据B项分析可知,正常情况下,细胞②和③中各有两条染色体含有32P(分布在非同源染色体上),但由于细胞①中发生了H和h的互换,而发生互换的染色单体上不确定是否含有32P,故细胞②和细胞③中含有32P的染色体数可能相等也可能不相等。C错误
D、如果细胞②的H和R所在染色体含有32P,且细胞②中h所在染色体含有32P,则r在染色体不含有32P,因此形成的细胞④含有32P的核DNA分子数为2个,形成的细胞⑤含有32P的核DNA分子数为1个,由于细胞③的基因型为Hhrr(h为互换的片段),h所在的染色体与其中一个r所在染色体含有32P(H和另一个r所在染色体不含32P),如果含有32P的2条染色体不在同一极,则形成的细胞⑥和⑦都含32P的核DNA分子数为1个。D正确
故选D。
5.(2021·天津卷)下图为某二倍体昆虫精巢中一个异常精原细胞的部分染色体组成示意图。若该细胞可以正常分裂,下列哪种情况不可能出现( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图:二倍体昆虫的体细胞中各种形态的同源染色体应为两条,该异常精原细胞中某种形态的同源染色体有三条。精巢中的精原细胞既可以进行有丝分裂,也可以进行减数分裂。
【选项解读】A、若该细胞进行正常的有丝分裂,则后期会出现如图A所示的情况。A错误
B、该图为异常精原细胞进行减数第二次分裂后期时可能出现的情况。B错误
C、该图为异常精原细胞进行减数第二次分裂后期时可能出现的情况。C错误
D、正常分裂时,形态较小的那对同源染色体应该在减数第一次分裂后期分离,该图所示的减数第二次分裂后期不会出现其同源染色体。D正确
故选D。
6.(2021·江苏卷)A和a,B和b为一对同源染色体上的两对等位基因。有关有丝分裂和减数分裂叙述正确的是( )
A. 多细胞生物体内都同时进行这两种形式的细胞分裂
B. 减数分裂的两次细胞分裂前都要进行染色质DNA的复制
C. 有丝分裂的2个子细胞中都含有Aa,减数分裂I的2个子细胞中也可能都含有Aa
D. 有丝分裂的子细胞都是AaBb,减数分裂形成AB、Ab、aB、ab型4个子细胞
【答案】C
【解析】
【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;(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:着丝点分裂,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。
【选项解读】A、生物体内有些特殊的细胞如生殖器官中的细胞既能进行有丝分裂又能进行减数分裂,但体细胞只进行有丝分裂。A错误
B、减数分裂只在第一次分裂前进行染色质DNA的复制。B错误
C、有丝分裂得到的子细胞染色体组成与亲代相同,得到的2个子细胞中都含有Aa;减数分裂Ⅰ若发生交叉互换,则得到的2个子细胞中也可能都含有Aa。C正确
D、有丝分裂得到的子细胞染色体组成与亲代相同,都形成AaBb型2个子细胞;因A和a,B和b为一对同源染色体上的两对等位基因,若不考虑交叉互换,则减数分裂能得到两种类型(AB、ab或Ab、aB)的子细胞。D错误
故选C。
7.(2020·北京卷)为探究干旱对根尖细胞有丝分裂的影响,用聚乙二醇溶液模拟干旱条件,处理白刺花的根尖,制片(压片法)后用显微镜观察染色体变异(畸变)的情况,细胞图像如图。相关叙述正确的是( )
A. 制片需经龙胆紫染色→漂洗→盐酸解离等步骤
B. 直接使用高倍物镜寻找分生区细胞来观察染色体
C. 染色体的形态表明该细胞正处于细胞分裂的间期
D. 观察结果表明该细胞染色体发生了变异(畸变)
【答案】D
【解析】
【分析】分析图示可知,图示根尖细胞中姐妹染色单体正分开,由纺锤丝牵引正分别移向两极,则处于有丝分裂的后期,且细胞中有断裂的染色体片段,可能发生了染色体结构的变异。
【选项解读】A、观察根尖细胞有丝分裂图像的实验中,需经过解离(盐酸+酒精1∶1混合液)→漂洗→染色(龙胆紫)→制片等步骤。A错误
B、应先在低倍物镜下找到分生区细胞并移至视野中央,再换高倍物镜仔细观察。B错误
C、由图示染色体的形态和位置,表明该细胞正处于有丝分裂的后期。C错误
D、由于图示中出现了断裂的染色体片段,表明该细胞染色体的结构发生了变异(畸变)。D正确
故选D。
8.(2020·海南卷)某哺乳动物的体细胞染色体数为2n。下列有关该动物精原细胞的叙述,正确的是( )
A. 既能进行有丝分裂,又能进行减数分裂
B. 分裂过程中的染色体数目不会为n
C. 在有丝分裂后期会发生基因重组
D. 经过染色体复制产生的初级精母细胞中没有同源染色体
【答案】A
【解析】
【分析】有丝分裂过程染色体复制一次,细胞分裂一次,产生的子细胞与亲代的染色体数目相同;减数分裂过程染色体复制一次,细胞分裂两次,产生的子细胞染色体数目是亲代的一半。
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,包括自由组合型和交叉互换型,发生在减数分裂过程。
【选项解读】A、动物的精原细胞能通过有丝分裂增加精原细胞数量,也能通过减数分裂产生精细胞进行生殖。A正确
B、精原细胞若进行减数分裂,在减数第二次分裂前期、中期和末期,以及产生的子细胞中染色体数目均为n。B错误
C、在有丝分裂后期不会发生基因重组,基因重组发生在减数第一次分裂过程。C错误
D、经过染色体复制产生的初级精母细胞中含有同源染色体,减数第一次分裂后期同源染色体分离,产生的次级精母细胞中不含同源染色体。D错误
故选A。
9.(2021·福建卷)有同学用下列示意图表示某两栖类动物(基因型为AaBb)卵巢正常的细胞分裂可能产生的细胞,其中正确的是(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】减数分裂过程:1、减数第一次分裂前的间期: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:(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。
【选项解读】A、图示细胞着丝点分裂,细胞中无同源染色体,且细胞质不均等分裂,可次级卵母细胞的表示减数第二次分裂后期。A正确
B、图示细胞中含有同源染色体,细胞质不均等分裂,应处于减数第一次分裂后期,此时应发生同源染色体分离,与图示a和B、A和b分离不符。B错误
C、图示细胞处于减数第一次分裂后期,卵细胞形成过程在减数第一次分裂后期应不均等分裂,与题图不符。C错误
D、图示细胞着丝点分裂,且细胞中含有同源染色体,细胞质不均等分裂,在卵巢正常的细胞分裂不可能产生。D错误
故选A。
10.(2021·广东省)人类(2n=46)14号与21号染色体二者的长臂在着丝点处融合形成14/21平衡易位染色体,该染色体携带者具有正常的表现型,但在产生生殖细胞的过程中,其细胞中形成复杂的联会复合物(如图),在进行减数分裂时,若该联会复合物的染色体遵循正常的染色体行为规律(不考虑交叉互换),下列关于平衡易位染色体携带者的叙述,错误的是( )
A. 观察平衡易位染色体也可选择有丝分裂中期细胞
B. 男性携带者的初级精母细胞含有45条染色体
C. 女性携带者的卵子最多含24种形态不同的染色体
D. 女性携带者的卵子可能有6种类型(只考虑图中的3种染色体)
【答案】C
【解析】
【分析】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。
【选项解读】A、14/21平衡易位染色体,是通过染色体易位形成,属于染色体变异,可通过显微镜观察染色体形态观察14/21平衡易位染色体,而有丝分裂中期染色体形态固定,故观察平衡易位染色体也可选择有丝分裂中期细胞。A正确
B、题干信息可知,14/21平衡易位染色体,由14号和21号两条染色体融合成一条染色体,故男性携带者的初级精母细胞含有45条染色体。B正确
C、由于发生14/21平衡易位染色体,该女性卵母细胞中含有45条染色体,经过减数分裂该女性携带者的卵子最多含23种形态不同的染色体。C错误
D、女性携带者的卵子可能有6种类型(只考虑图6中的3种染色体)分别是:①含有14、21号染色体的正常卵细胞、②含有14/21平衡易位染色体的卵细胞、③含有14/21平衡易位染色体和21号染色体的卵细胞、④含有14号染色体的卵细胞、⑤14/21平衡易位染色体和14号染色体的卵细胞、⑥含有21号染色体的卵细胞。D正确
故选C。
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