第21讲 减数分裂与有丝分裂的比较
[课标要求]
1.通过归纳总结减数分裂与有丝分裂的区别与联系,形成知识体系。
2.通过减数分裂与有丝分裂细胞分裂图像辨析及染色体、核DNA数量变化,培养逻辑思维,提高分析问题的能力。
考点一 减数分裂与有丝分裂的特点与图像判断
1.减数分裂与有丝分裂的过程及特点比较
比较项目 减数分裂 有丝分裂
不 同 点 分裂的 细胞 体细胞
细胞分 裂次数 次 次
同源染色 体的行为 联会形成 ;有染色体交换现象;同源染色体分离 存在同源染色体,但无染色体联会、同源染色体分离、染色体交换现象
非同源 染色体 的行为 自由组合 不出现自由组合
子细胞染 色体数目 不变
子细胞的 名称和 数目 个精子或1个卵细胞和3个极体 个体细胞
子细胞间 的遗传物质 不一定相同
相同点 (1)染色体只复制一次;(2)分裂过程中都出现 ,都有 的消失和重建;(3)都有 分裂和 分开的现象
2.结合分裂图像比较分裂方式及特点(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次代表有丝分裂、减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ)
三种 “前期” 比较
三种 “中期” 比较
三种 “后期” 比较
1.判断正误
(1)(必修1 P112~113图62、必修 2 P18~19图22)二倍体生物细胞正在进行着丝粒分裂时,细胞中一定不存在同源染色体。( )
(2)(必修1 P112~113图62、必修2 P18~19图22)桃树(2n=16)的有丝分裂中期和减数分裂Ⅰ中期均可观察到8个四分体。( )
(3)(必修2 P20~21正文)正常情况下,在人的初级卵母细胞经减数分裂形成卵细胞的过程中,一个细胞中含有的X染色体条数最多为4条。( )
2.规范表达
如图为某生物细胞分裂示意图(设2n=4)。
(1)图甲为减数分裂Ⅱ前期,判断的依据是 。
(2)图乙为 前期,判断的依据是 。
(3)图丙为 期,判断的依据是
。
能力1 结合减数分裂与有丝分裂的图像,考查科学思维
1.(2024·安徽阜阳模拟)如图为某动物部分细胞分裂示意图。据图分析,下列叙述错误的是( )
[A] 该动物是雌性动物,乙细胞处于有丝分裂中期,丙细胞处于减数分裂Ⅱ后期
[B] 甲细胞形成乙细胞的分裂方式为有丝分裂,可能发生基因突变,不可能发生基因重组
[C] 丙细胞有两个染色体组,分裂产生的子细胞是极体和卵细胞
[D] 丙细胞产生子细胞的过程中发生了等位基因的分离和非等位基因的自由组合
2.(2024·陕西榆林模拟)如图为某二倍体动物体内不同时期的细胞分裂图。下列叙述正确的是( )
[A] 图中含有同源染色体的细胞是甲和丁
[B] 甲细胞可以表示该动物初级精母细胞的分裂过程
[C] 乙、丙细胞中不含同源染色体,核DNA数∶染色体数=2∶1
[D] 丁细胞产生的子细胞的基因组成是AB、Ab、aB、ab
考点二 减数分裂与有丝分裂过程中相关曲线、柱形图分析
1.染色体和核DNA数目变化
(1)模型。
(2)判断:“三看法”区分细胞分裂方式。
2.每条染色体上的DNA含量的变化
(1)A→B:有丝分裂或减数分裂前的间期DNA复制,染色单体形成,每条染色体上由1个DNA分子变为2个DNA分子。
(2)B→C:含有染色单体的时期,可表示分裂间期的G2期,有丝分裂前、中期,减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ前、中期。
(3)C→D→E:有丝分裂后期和末期或减数分裂Ⅱ后期和末期,着丝粒分裂,姐妹染色单体
分开。
3.染色单体的变化曲线分析(以二倍体生物为例)
4.“染色体组”数目变化曲线分析(以二倍体生物为例)
(1)有丝分裂:后期由于着丝粒分裂,染色体组加倍(2→4);末期由于染色体平均分配到子细胞→染色体组恢复(4→2)。
(2)减数分裂:减数分裂Ⅰ末期由于同源染色体分别进入两个子细胞→染色体组减半(2→1);减数分裂Ⅱ后期由于着丝粒分裂,染色体数暂时加倍,染色体组数由1变为2;减数分裂Ⅱ末期,由于染色体平均分配到子细胞,染色体组数减半(2→1)。
5.减数分裂和有丝分裂相关柱形图分析
(1)柱形图中表示的某结构如出现“0”,则其一定表示染色单体。
(2)核DNA∶染色体=1∶1或2∶1。
能力2 结合减数分裂与有丝分裂相关数量的变化,考查科学思维
3.(2024·四川成都模拟)果蝇体内的一个细胞在分裂过程中,一段时期内某种物质或结构的数量变化如图。下列叙述错误的是( )
[A] 若a代表2个染色体组,则该细胞正在进行有丝分裂
[B] 若a代表4个核DNA分子,则该细胞正在进行有丝分裂
[C] 若a代表4条染色体,则该细胞在CD段可能形成四分体
[D] 若a代表8条染色单体,则该细胞在CD段可能发生基因重组
4.(2024·山西朔州月考)某种动物(2n=6)的一个精原细胞进行减数分裂时,不同时期细胞中染色体、染色单体和核DNA的数量变化如图所示(该细胞分裂过程仅发生了一次染色体异常分离)。下列叙述正确的是( )
[A] t1时期细胞为初级精母细胞,含有两套遗传信息,两个染色体组
[B] 处于t2时期的细胞中不可能含有等位基因
[C] 处于t3时期的细胞中Y染色体数量可能为0、1、2
[D] 该精原细胞最终形成的4个精细胞中染色体数分别为4、4、2、2
考向 从生命观念及科学思维的角度,考查减数分裂与有丝分裂
1.(2023·浙江6月选考,17)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
2.(2022·全国乙卷,1)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
3.(2021·辽宁卷,12)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
4.(2021·天津卷,7)如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]
第21讲 减数分裂与有丝分裂的比较
考点一 减数分裂与有丝分裂的
特点与图像判断
必备知识·梳理
1.原始生殖细胞 两 一 四分体 减半 4 2 相同 纺锤体 核膜、核仁 着丝粒 姐妹染色单体
2.同源染色体 联会 四分体 无同源染色体 无同源染色体 染色单体 同源染色体 着丝粒 同源染色体 着丝粒 同源染色体
深挖教材
1.(1)× 二倍体生物细胞正在进行着丝粒分裂时,可能处于有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期,若细胞处于有丝分裂后期,细胞中是存在同源染色体的。
(2)× 桃树有丝分裂不会出现四分体。
(3)× 正常情况下,初级卵母细胞减数分裂形成卵细胞的过程中,X染色体的数目变化为2→1→2→1,故最多为2条。
2.(1)与体细胞相比,细胞中不含同源染色体,但每条染色体均含染色单体且在细胞中散乱分布 (2)减数分裂Ⅰ 同源染色体联会出现四分体
(3)有丝分裂前 细胞中含有同源染色体但不联会,每条染色体均含染色单体且散乱分布。
关键能力·提升
能力1
1.D 丙细胞处于减数分裂Ⅱ后期,细胞质不均等分裂,说明此动物为雌性动物,乙细胞处于有丝分裂中期;乙细胞处于有丝分裂中期,因此甲细胞形成乙细胞的分裂方式为有丝分裂,可能发生基因突变,但不会发生基因重组;丙细胞中有两个染色体组,处于减数分裂Ⅱ后期,且细胞质不均等分裂,说明该细胞为次级卵母细胞,因此分裂产生的子细胞是极体和卵细胞;由于丙细胞本身含有等位基因A、a,产生子细胞的过程中会发生等位基因的分离,但不会发生非等位基因的自由组合,因为非等位基因的自由组合发生在减数分裂Ⅰ后期。
2.A 甲细胞处于有丝分裂后期,不能表示初级精母细胞的分裂过程;乙细胞中不含姐妹染色单体,核DNA∶染色体=1∶1;丁细胞进行有丝分裂,产生的子细胞的基因组成是AaBb。
考点二 减数分裂与有丝分裂
过程中相关曲线、柱形图分析
关键能力·提升
能力2
3.B 若a代表2个染色体组,则CD段细胞中出现4个染色体组,说明该细胞正在进行有丝分裂;果蝇体细胞中含有8条染色体、8个核DNA分子,若a代表4个核DNA分子,说明该细胞正在进行减数分裂;若a代表4条染色体,则CD段细胞中有8条染色体,说明该细胞进行减数分裂Ⅰ或减数分裂Ⅱ,减数分裂Ⅰ前期形成四分体;若a代表8条染色单体,则CD段细胞有16条染色单体,可能处于减数分裂Ⅰ,细胞可能发生基因重组。
4.D t1时期是减数分裂Ⅰ,此时期细胞为初级精母细胞,含有4套遗传信息、2个染色体组;t2时期是减数分裂Ⅱ前期、中期,染色体多了一条,可能是减数分裂Ⅰ后期一对同源染色体未分离造成的,所以t2时期细胞中可能含有等位基因;t3时期核DNA∶染色体=1∶1,此时没有染色单体,是减数分裂Ⅱ后期、末期,减数分裂Ⅱ后期、末期的细胞中可能没有Y染色体或含2条Y染色体;t2时期细胞中染色体多了一条,所以减数分裂Ⅱ前期两个次级精母细胞中染色体数目是4和2,该精原细胞最终形成的4个精细胞中染色体数分别为4、4、2、2。
研练真题·感悟高考
考向
1.B 甲细胞含有同源染色体,但无联会、四分体等,着丝粒排列在赤道板上,为有丝分裂中期,乙细胞不含有同源染色体,着丝粒分裂,为减数第二次分裂的后期;甲细胞含有2个染色体组,每个染色体组含有4个DNA分子,乙细胞含有2个染色体组,每个染色体组含有2个DNA分子;甲细胞分裂后产生AAXBY和AaXBY两种基因型的子细胞;形成乙细胞的过程中发生了A基因所在的常染色体和Y染色体的组合,发生了基因重组,同时a基因所在的染色体片段转移到了Y染色体上,发生了染色体结构的变异。
2.D 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A、a在同源染色体上的分布状况如图:
据图可知,通常情况下在减数第二次分裂后期,姐妹染色单体分离导致等位基因A和a进入不同细胞。
3.B 有丝分裂形成的两个子细胞中只有一个细胞是Ab在同一条染色体上,该细胞染色体复制并进行减数分裂时,该染色体与同源染色体分离也仅进入一个次级卵母细胞中,故基因组成为AAbb的细胞所占的比例为1/2×1/2=1/4。
4.D 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;B、C图为异常精原细胞进行减数分裂Ⅱ后期时可能出现的情况;正常分裂时,形态较小的那对同源染色体应该在减数分裂Ⅰ后期分离,D图所示的减数分裂Ⅱ后期不会出现其同源染色体。(共62张PPT)
第21讲
减数分裂与有丝分裂的比较
[课标要求]
1.通过归纳总结减数分裂与有丝分裂的区别与联系,形成知识体系。
2.通过减数分裂与有丝分裂细胞分裂图像辨析及染色体、核DNA数量变化,培养逻辑思维,提高分析问题的能力。
减数分裂与有丝分裂的特点与图像判断
考点一
1.减数分裂与有丝分裂的过程及特点比较
比较项目 减数分裂 有丝分裂
不 同 点 分裂的细胞 体细胞
细胞分裂次数 次 次
同源染色 体的行为 联会形成 ;有染色体交换现象;同源染色体分离 存在同源染色体,但无染色体联会、同源染色体分离、染色体交换现象
原始生殖细胞
两
一
四分体
非同源染色体的行为 自由组合 不出现自由组合
子细胞染色体数目 不变
子细胞的名称和数目 个精子或1个卵细胞和3个极体 个体细胞
子细胞间的遗传物质 不一定相同
减半
4
2
相同
相同点 (1)染色体只复制一次;(2)分裂过程中都出现 ,都有 的消失和重建;(3)都有 分裂和 分开的现象
纺锤体
核膜、核仁
着丝粒
姐妹染色单体
2.结合分裂图像比较分裂方式及特点(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次代表有丝分裂、减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ)
三种 “前期” 比较
同源染色体
联会
四分体
无同源染色体
三种 “中期” 比较
无同源染色体
三种
“后期”
比较
染色单
体
同源染色体
着丝粒
同源染色体
着丝粒
同源染
色体
深挖教材
1.判断正误
(1)(必修1 P112～113图6-2、必修 2 P18～19图2-2)二倍体生物细胞正在进行着丝粒分裂时,细胞中一定不存在同源染色体。( )
×
【提示】 二倍体生物细胞正在进行着丝粒分裂时,可能处于有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期,若细胞处于有丝分裂后期,细胞中是存在同源染色体的。
(2)(必修1 P112～113图6-2、必修2 P18～19图2-2)桃树(2n=16)的有丝分裂中期和减数分裂Ⅰ中期均可观察到8个四分体。( )
×
【提示】 桃树有丝分裂不会出现四分体。
(3)(必修2 P20～21正文)正常情况下,在人的初级卵母细胞经减数分裂形成卵细胞的过程中,一个细胞中含有的X染色体条数最多为4条。( )
×
【提示】 正常情况下,初级卵母细胞减数分裂形成卵细胞的过程中,X染色体的数目变化为2→1→2→1,故最多为2条。
2.规范表达
如图为某生物细胞分裂示意图(设2n=4)。
(1)图甲为减数分裂Ⅱ前期,判断的依据是
。
(2)图乙为 前期,判断的依据是 。
(3)图丙为 期,判断的依据是
。
与体细胞相比,细胞中不含同源染
色体,但每条染色体均含染色单体且在细胞中散乱分布
减数分裂Ⅰ
同源染色体联会出现四分体
有丝分裂前
细胞中含有同源染色体但不联会,
每条染色体均含染色单体且散乱分布
能力1 结合减数分裂与有丝分裂的图像,考查科学思维
1.(2024·安徽阜阳模拟)如图为某动物部分细胞分裂示意图。据图分析,下列叙述错误的是( )
[A] 该动物是雌性动物,乙细胞处于有丝分裂中期,丙细胞处于减数分裂Ⅱ后期
[B] 甲细胞形成乙细胞的分裂方式为有丝分裂,可能发生基因突变,不可能发生基因重组
[C] 丙细胞有两个染色体组,分裂产生的子细胞是极体和卵细胞
[D] 丙细胞产生子细胞的过程中发生了等位基因的分离和非等位基因的自由组合
D
【解析】 丙细胞处于减数分裂Ⅱ后期,细胞质不均等分裂,说明此动物为雌性动物,乙细胞处于有丝分裂中期;乙细胞处于有丝分裂中期,因此甲细胞形成乙细胞的分裂方式为有丝分裂,可能发生基因突变,但不会发生基因重组;丙细胞中有两个染色体组,处于减数分裂Ⅱ后期,且细胞质不均等分裂,说明该细胞为次级卵母细胞,因此分裂产生的子细胞是极体和卵细胞;由于丙细胞本身含有等位基因A、a,产生子细胞的过程中会发生等位基因的分离,但不会发生非等位基因的自由组合,因为非等位基因的自由组合发生在减数分裂Ⅰ后期。
2.(2024·陕西榆林模拟)如图为某二倍体动物体内不同时期的细胞分裂图。下列叙述正确的是( )
[A] 图中含有同源染色体的细胞是甲和丁
[B] 甲细胞可以表示该动物初级精母细胞的分裂过程
[C] 乙、丙细胞中不含同源染色体,核DNA数∶染色体数=2∶1
[D] 丁细胞产生的子细胞的基因组成是AB、Ab、aB、ab
A
【解析】 甲细胞处于有丝分裂后期,不能表示初级精母细胞的分裂过程;乙细胞中不含姐妹染色单体,核DNA∶染色体=1∶1;丁细胞进行有丝分裂,产生的子细胞的基因组成是AaBb。
考点二
减数分裂与有丝分裂过程中相关曲线、柱形图分析
1.染色体和核DNA数目变化
(1)模型。
(2)判断:“三看法”区分细胞分裂方式。
2.每条染色体上的DNA含量的变化
(1)A→B:有丝分裂或减数分裂前的间期DNA复制,染色单体形成,每条染色体上由1个DNA分子变为2个DNA分子。
(2)B→C:含有染色单体的时期,可表示分裂间期的G2期,有丝分裂前、中期,减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ前、中期。
(3)C→D→E:有丝分裂后期和末期或减数分裂Ⅱ后期和末期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开。
3.染色单体的变化曲线分析(以二倍体生物为例)
4.“染色体组”数目变化曲线分析(以二倍体生物为例)
(1)有丝分裂:后期由于着丝粒分裂,染色体组加倍(2→4);末期由于染色体平均分配到子细胞→染色体组恢复(4→2)。
(2)减数分裂:减数分裂Ⅰ末期由于同源染色体分别进入两个子细胞→染色体组减半(2→1);减数分裂Ⅱ后期由于着丝粒分裂,染色体数暂时加倍,染色体组数由1变为2;减数分裂Ⅱ末期,由于染色体平均分配到子细胞,染色体组数减半(2→1)。
5.减数分裂和有丝分裂相关柱形图分析
(1)柱形图中表示的某结构如出现“0”,则其一定表示染色单体。
(2)核DNA∶染色体=1∶1或2∶1。
能力2 结合减数分裂与有丝分裂相关数量的变化,考查科学思维
3.(2024·四川成都模拟)果蝇体内的一个细胞在分裂过程中,一段时期内某种物质或结构的数量变化如图。下列叙述错误的是( )
[A] 若a代表2个染色体组,则该细胞正在进行有丝分裂
[B] 若a代表4个核DNA分子,则该细胞正在进行有丝分裂
[C] 若a代表4条染色体,则该细胞在CD段可能形成四分体
[D] 若a代表8条染色单体,则该细胞在CD段可能发生基因重组
B
【解析】 若a代表2个染色体组,则CD段细胞中出现4个染色体组,说明该细胞正在进行有丝分裂;果蝇体细胞中含有8条染色体、8个核DNA分子,若a代表4个核DNA分子,说明该细胞正在进行减数分裂;若a代表4条染色体,则CD段细胞中有8条染色体,说明该细胞进行减数分裂Ⅰ或减数分裂Ⅱ,减数分裂Ⅰ前期形成四分体;若a代表8条染色单体,则CD段细胞有16条染色单体,可能处于减数分裂Ⅰ,细胞可能发生基因重组。
4.(2024·山西朔州月考)某种动物(2n=6)的一个精原细胞进行减数分裂时,不同时期细胞中染色体、染色单体和核DNA的数量变化如图所示(该细胞分裂过程仅发生了一次染色体异常分离)。下列叙述正确的是( )
D
[A] t1时期细胞为初级精母细胞,含有两套遗传信息,两个染色体组
[B] 处于t2时期的细胞中不可能含有等位基因
[C] 处于t3时期的细胞中Y染色体数量可能为0、1、2
[D] 该精原细胞最终形成的4个精细胞中染色体数分别为4、4、2、2
【解析】 t1时期是减数分裂Ⅰ,此时期细胞为初级精母细胞,含有4套遗传信息、2个染色体组;t2时期是减数分裂Ⅱ前期、中期,染色体多了一条,可能是减数分裂Ⅰ后期一对同源染色体未分离造成的,所以t2时期细胞中可能含有等位基因;t3时期核DNA∶染色体=1∶1,此时没有染色单体,是减数分裂Ⅱ后期、末期,减数分裂Ⅱ后期、末期的细胞中可能没有Y染色体或含2条Y染色体;t2时期细胞中染色体多了一条,所以减数分裂Ⅱ前期两个次级精母细胞中染色体数目是4和2,该精原细胞最终形成的4个精细胞中染色体数分别为4、4、2、2。
考向 从生命观念及科学思维的角度,考查减数分裂与有丝分裂
1.(2023·浙江6月选考,17)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
研练真题·感悟高考
B
【解析】 甲细胞含有同源染色体,但无联会、四分体等,着丝粒排列在赤道板上,为有丝分裂中期,乙细胞不含有同源染色体,着丝粒分裂,为减数第二次分裂的后期;甲细胞含有2个染色体组,每个染色体组含有4个DNA分子,乙细胞含有2个染色体组,每个染色体组含有2个DNA分子;甲细胞分裂后产生AAXBY和AaXBY两种基因型的子细胞;形成乙细胞的过程中发生了A基因所在的常染色体和Y染色体的组合,发生了基因重组,同时a基因所在的染色体片段转移到了Y染色体上,发生了染色体结构的变异。
2.(2022·全国乙卷,1)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
D
【解析】 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A、a在同源染色体上的分布状况如图:
据图可知,通常情况下在减数第二次分裂后期,姐妹染色单体分离导致等位基因A和a进入不同细胞。
3.(2021·辽宁卷,12)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
B
【解析】 有丝分裂形成的两个子细胞中只有一个细胞是Ab在同一条染色体上,该细胞染色体复制并进行减数分裂时,该染色体与同源染色体分离也仅进入一个次级卵母细胞中,故基因组成为AAbb的细胞所占的比例为1/2×1/2=1/4。
4.(2021·天津卷,7)如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]
D
【解析】 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;
B、C图为异常精原细胞进行减数分裂Ⅱ后期时可能出现的情况;正常分裂时,形态较小的那对同源染色体应该在减数分裂Ⅰ后期分离,D图所示的减数分裂Ⅱ后期不会出现其同源染色体。
[A] [B] [C] [D]
(时间:30分钟 满分:36分)
基础强化练
选择题:1～6题,每题2分。
1.(减数分裂与有丝分裂的比较|2024·曲靖期中)下列关于人体细胞有丝分裂与减数分裂的叙述正确的是( )
[A] 有丝分裂和减数分裂前的间期细胞中染色体数目都不会因核DNA分子的复制而加倍
[B] 在减数分裂的过程中等位基因的分离一定发生在减数分裂Ⅰ时期
[C] 有丝分裂后期细胞中染色体因星射线的牵引导致着丝粒分裂,从而使染色体数目加倍
[D] 减数分裂Ⅱ过程中细胞中染色体数目与核DNA分子数目始终不变
A
【解析】 有丝分裂和减数分裂前的间期都进行核DNA复制,复制完成后,核DNA加倍,每条染色体含两条染色单体,染色体数量不变;在减数分裂Ⅰ前期,若同源染色体的非姐妹染色单体之间发生互换,可能会导致一条染色体上的两条姐妹染色单体上出现等位基因,这样的等位基因可在减数分裂Ⅱ后期随姐妹染色单体的分开而分离;有丝分裂后期,着丝粒的分裂无须星射线的牵引,由于着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,导致细胞中染色体数目加倍;减数分裂Ⅱ过程中核DNA分子数目不变,在减数分裂Ⅱ的后期,染色体数目加倍。
2.(推断细胞分裂时期|2024·重庆质检)某同学在观察果蝇细胞中染色体组成时,发现一个分裂期的细胞中共有8条染色体,且呈现4种不同的形态。下列说法错误的是( )
[A] 若该细胞正处于分裂前期,可能观察到四分体
[B] 若该细胞正处于分裂后期,其子细胞的大小可能不同
[C] 若该细胞此时存在染色单体,则该果蝇有可能是雄性
[D] 若该细胞此时没有染色单体,则该细胞可能取自卵巢
C
【解析】 若该细胞正处于分裂前期,可能是雌果蝇处于减数分裂Ⅰ前期,则可能观察到四分体;若该细胞正处于分裂后期,可能是减数分裂Ⅰ后期或减数分裂Ⅱ后期,若是雌果蝇的卵细胞形成过程,则其子细胞的大小可能不同;若该细胞此时存在染色单体,则该细胞可能处于有丝分裂前期和中期或减数分裂Ⅰ,由于其染色体呈现4种不同的形态,因此一定是雌性,若为雄性,则有5种形态;若该细胞此时没有染色单体,则该细胞处于减数分裂Ⅱ后期、末期,该细胞可能取自精巢或卵巢。
3.(细胞分裂图像的判断|2024·漳州模拟)如图表示二倍体生物细胞分裂过程中染色体行为变化(图中只显示部分染色体,不考虑基因突变和互换),据图可以推断的是( )
[A] 该过程发生在减数分裂过程中
[B] 细胞中没有姐妹染色单体和同源染色体
[C] 两条染色体上携带遗传信息一定相同
[D] 该过程导致子细胞染色体数目比体细胞减半
C
【解析】 题图中细胞只显示部分染色体,且着丝粒分裂,染色体移向两极,可推知其可能处于有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期,即不一定发生在减数分裂过程中。由于题图中细胞发生着丝粒分裂,因此不具有姐妹染色单体;当其处于有丝分裂后期时,具有同源染色体。不考虑基因突变和互换,题图中两条染色体是由姐妹染色单体分离形成的,因此其上携带遗传信息一定相同。若题图中细胞处于有丝分裂后期,形成的子细胞染色体数目与正常体细胞相同;若题图中细胞处于减数分裂Ⅱ后期,形成的子细胞染色体数目是体细胞的一半。
4.(减数分裂与有丝分裂的比较|2025·龙岩期中)从某动物的组织中提取一些细胞,测定细胞中的染色体数目(无变异发生),将这些细胞分为三组,每组的细胞数统计如图甲,图乙是取自该组织中的一个细胞。下列对图中所示结果分析正确的是( )
[A] A组细胞只包含精子
[B] B组细胞中可能有进行减数分裂的细胞
[C] 该组织可能来自卵巢,乙细胞属于B组
[D] C组中有一部分细胞可能正在发生同源染色体的分离
B
【解析】 A组细胞染色体数为N,可能是处于减数分裂Ⅱ前期、中期的次级精母细胞、精细胞或精子;B组细胞中染色体数目为2N,可以表示有丝分裂间期、前期、中期的细胞,也可以表示减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ后期、末期的细胞,因此B组细胞中可能有进行减数分裂的细胞;由于图乙细胞中同源染色体分离,而细胞质均等分裂,所以细胞为初级精母细胞,因此该组织来自精巢,不可能来自卵巢,图乙细胞处于减数分裂Ⅰ后期,与体细胞染色体数目相同,可用2N表示,属于B组;由于C组细胞的染色体数为4N,只能是有丝分裂后期,所以C组中不可能有细胞正在发生同源染色体的分离。
5.(减数分裂异常分析|2025·南充月考)基因型为AaXBY的小鼠产生一个不含性染色体的AA型配子。等位基因A、a位于2号染色体,分裂过程没有发生基因突变和染色体互换。下列关于染色体未分离时期的分析,正确的是( )
①2号染色体一定在减数分裂Ⅱ时未分离 ②2号染色体可能在减数分裂Ⅰ时未分离 ③性染色体可能在减数分裂Ⅱ时未分离 ④性染色体一定在减数分裂Ⅰ时未分离
[A] ①③ [B] ①④ [C] ②③ [D] ②④
A
【解析】 对于2号染色体,由于该配子含有AA,2号染色体在减数分裂Ⅰ时正常分裂,在减数分裂Ⅱ时姐妹染色单体未分离,产生AA型配子,①正确,②错误;对于性染色体,由于该配子不含性染色体,可能是减数分裂Ⅰ后期X和Y染色体未分离,移向同一个次级精母细胞,也可能是减数分裂Ⅰ正常,减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂后两条性染色体移向同一极,③正确,④错误。
6.(识别细胞分裂图像|2024·凉山州调研)如图为某高等动物的一组细胞分裂示意图。下列分析正确的是( )
[A] 乙细胞和丙细胞中染色体数目相同,核DNA分子数也相同
[B] 乙、丙细胞可同时出现在该动物体内的同一器官中
[C] 乙细胞产生的子细胞的基因型均为AaBbCC,丙细胞产生的子细胞的基因型一个为ABC,一个为abC
[D] 丙细胞产生子细胞的过程中发生非等位基因的自由组合
B
【解析】 乙细胞和丙细胞中的染色体数相同,均为6条,但乙细胞中含有12个核DNA分子,丙细胞中含有6个核DNA分子;分析题图可知,乙细胞处于有丝分裂中期,丙细胞处于减数分裂Ⅱ后期,卵巢或睾丸中可以同时发生有丝分裂和减数分裂,因此乙、丙细胞可同时出现在该动物体内的同一器官中;乙细胞产生的子细胞的基因型与亲代细胞相同,即AaBbCC,丙细胞发生姐妹染色单体分离,若不考虑变异,丙产生的两个子细胞的基因型相同,如一个为ABC,另一个也为ABC;非等位基因的自由组合发生在减数分裂Ⅰ后期,而丙细胞处于减数分裂Ⅱ后期,正常情况下,丙细胞不会发生非等位基因的自由组合。
选择题:7～9题,每题4分。
7.(根据细胞分裂图像判断变异类型|2024·洛阳一模)人类遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病,其中有很多类型的患儿都是父母在产生生殖细胞的过程中细胞异常所致。如图表示某个体产生的四个精细胞,有关这些细胞的形成,下列分析正确的是( )
[A] ①配子出现的原因是同源染色体中的非姐妹染色单体互换
[B] ①②③④四个精细胞可能由同一个精原细胞产生
[C] ④配子出现的原因是非同源染色体片段易位
[D] A、a与B、b两对非等位基因在产生配子过程中,遵循自由组合定律
B
能力提升练
【解析】 ①配子上b基因所在片段与d基因所在片段结合,说明发生了非同源染色体的片段易位,而不是同源染色体中非姐妹染色单体的互换;从题图分析基因及染色体的关系,A、b基因在同一条染色体上,a、B基因在另一条与之同源的染色体上,而D、d基因位于另一对同源染色体上,①②③④可能来自同一个精原细胞;④配子中,A基因所在片段与B基因所在片段结合,说明发生了同源染色体中非姐妹染色单体的片段互换,而不是非同源染色体的片段易位;A、b基因在同一条染色体上,a、B基因在另一条与之同源的染色体上,所以A、a与B、b两对非等位基因在产生配子过程中,不遵循自由组合定律。
8.(减数分裂异常分析|2024·广州模拟)卵细胞的形成过程如图所示。一对夫妇,女方高龄且为血友病基因的携带者(XAXa),通过辅助生殖技术生育了一个健康孩子,不考虑基因突变的情况下,下列叙述错误的是( )
[A] 若第一极体的染色体数目是23,则所生孩子染色体数目不一定是46
[B] 若第二极体的染色体数目是22,则所生孩子染色体数目一定是47
[C] 若第一极体有两个A基因,则所生的儿子一定为患者
[D] 若第二极体有一个A基因,则所生儿子有可能为患者
B
【解析】 若第一极体的染色体数目是23,则次级卵母细胞在减数分裂Ⅱ前期和中期的染色体数目也是23,但是在减数分裂Ⅱ后期(染色体移向细胞两极)过程中可能出现异常,最终导致形成的卵细胞并不一定有23条染色体,则所生孩子染色体数目不一定是46;若第二极体的染色体数目是22,则有可能在减数分裂Ⅰ或减数分裂Ⅱ发生变异,若在减数分裂Ⅰ发生变异,则卵细胞和第二极体的染色体数目相同,染色体数目都是22条,所生孩子染色体数目为45条,若在减数分裂Ⅱ发生变异,则卵细胞的染色体数目为24条,所生孩子染色体数目为47条;
已知母亲基因型为XAXa,而第一极体有两个A基因,则说明次级卵母细胞中有两个a基因,而父亲只能传给儿子Y染色体,则所生儿子基因型一定为XaY,为患者;若第二极体有一个A基因,可能是在减数分裂Ⅰ前期发生了同源染色体中非姐妹染色单体的互换,则卵细胞中仍然有可能含有一个a基因,则所生儿子有可能为患者。
9.(染色体和核DNA的数量关系模型分析|2024·广元模拟)图1表示细胞分裂不同时期染色体和核DNA的数量关系,图2表示细胞分裂不同时期每条染色体上DNA数的变化。下列有关叙述错误的是( )
B
[A] 图1若表示有丝分裂,则发生的时间顺序可能是c→b→a→c
[B] 图1中a时期与图2中②之后时期对应,着丝粒分裂,非同源染色体自由组合
[C] 图2中0到①时期细胞中主要完成DNA的复制和相关蛋白质的合成
[D] 图2中①到②之间对应时期可以为减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ的前期和中期
【解析】 图1若表示有丝分裂,a处于有丝分裂后期、末期,b处于有丝分裂前期和中期,c可表示体细胞或有丝分裂末期结束形成的子细胞,故有丝分裂发生的时间顺序是c→b→a→c;图1中的a处于有丝分裂的后期、末期,图2中②时期着丝粒分裂,染色单体消失,说明②之后时期为有丝分裂后期、末期,或减数分裂Ⅱ的后期、末期,非同源染色体自由组合发生在减数分裂Ⅰ后期;
图2中0到①时期为间期,每条染色体上DNA数由1变为2,所以此时期细胞中主要完成DNA的复制和相关蛋白质的合成;图2中①到②之间,每条染色体上DNA数都为2,对应时期可以为减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ的前期和中期。
10.(12分)(减数分裂图像和物质数量柱状图分析|2024·楚雄质检)图甲为某二倍体动物(2N=4)减数分裂过程中染色体、染色单体和核DNA含量变化示意图,图乙为该动物体某一器官内部分细胞分裂图。请分析并回答下列问题。
(1)图甲中Ⅰ→Ⅱ过程中DNA含量加倍的原因是 。
Ⅲ→Ⅳ过程中染色单体数目由4→0变化的原因是
。
经过了间期DNA复制
经过了减数分裂Ⅱ后期
着丝粒分裂
(2)图乙中B细胞含有 个四分体,C细胞对应于图甲中的 时期。
0
Ⅲ
【解析】 (2)图乙中B细胞处于减数分裂Ⅰ后期,此时细胞中发生了同源染色体分离、非同源染色体自由组合的过程,因此此时的细胞中不含四分体。C细胞中染色体数、染色单体数和核DNA分子数之比为1∶2∶2,且染色体数目是体细胞中的一半,对应于图甲中的Ⅲ时期。
(3)图乙中含同源染色体的细胞有 ,基因重组可发生在图乙中的 细胞,B细胞的名称为 。
A、B
B初级卵母细胞
【解析】 (3)结合题图分析可知,图乙中A、B细胞均含同源染色体,基因重组包括减数分裂Ⅰ后期发生的非同源染色体上的非等位基因的自由组合和减数分裂Ⅰ前期发生的同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换。结合题图可知,图乙中的B细胞可能发生基因重组,由于B细胞发生不均等分裂,且细胞中含有同源染色体,因此该细胞的名称为初级卵母细胞。
(4)若该动物的原始生殖细胞中每对同源染色体仅有一条染色体上的DNA分子两条链均被 15N标记,让该细胞在含 14N的环境中进行减数分裂,则B细胞中含有 15N标记的染色单体有 条,C细胞中含有 15N标记的染色体有 条,产生不含 15N标记的成熟生殖细胞的概率为 。
4
0或1或2
1/4
【解析】 (4)DNA复制方式为半保留复制,经过间期DNA复制后,细胞中被标记的DNA分子所在的染色体中的两个DNA分子均带有 15N标记,即被标记的染色体经过DNA复制后包含的两个DNA分子均带有 15N标记,则处于减数分裂Ⅰ后期的B细胞中含有 15N标记的染色单体有4条;因为每对同源染色体中只有一条带有 15N标记,且每条染色体含有两个带标记的染色单体,C细胞处于减数分裂Ⅱ中期,因为在减数分裂Ⅰ后期,同源染色体彼此分离,非同源染色体自由组合,因而C细胞中含有 15N标记的染色体有0或1或2条;由于B细胞中含有两对同源染色体,且每对同源染色体中只有一条含有 15N标记,该细胞分裂产生的子细胞中 15N标记情况为两条均标记和两条均不标记或一条有标记、另一条不带标记。因此,该细胞产生的成熟生殖细胞中不含 15N标记的概率为1/4。第21讲 减数分裂与有丝分裂的比较
(时间:30分钟 满分:36分)
基础强化练
选择题:1~6题,每题2分。
1.(减数分裂与有丝分裂的比较|2024·曲靖期中)下列关于人体细胞有丝分裂与减数分裂的叙述正确的是( )
[A] 有丝分裂和减数分裂前的间期细胞中染色体数目都不会因核DNA分子的复制而
加倍
[B] 在减数分裂的过程中等位基因的分离一定发生在减数分裂Ⅰ时期
[C] 有丝分裂后期细胞中染色体因星射线的牵引导致着丝粒分裂,从而使染色体数目
加倍
[D] 减数分裂Ⅱ过程中细胞中染色体数目与核DNA分子数目始终不变
2.(推断细胞分裂时期|2024·重庆质检)某同学在观察果蝇细胞中染色体组成时,发现一个分裂期的细胞中共有8条染色体,且呈现4种不同的形态。下列说法错误的是( )
[A] 若该细胞正处于分裂前期,可能观察到四分体
[B] 若该细胞正处于分裂后期,其子细胞的大小可能不同
[C] 若该细胞此时存在染色单体,则该果蝇有可能是雄性
[D] 若该细胞此时没有染色单体,则该细胞可能取自卵巢
3.(细胞分裂图像的判断|2024·漳州模拟)如图表示二倍体生物细胞分裂过程中染色体行为变化(图中只显示部分染色体,不考虑基因突变和互换),据图可以推断的是( )
[A] 该过程发生在减数分裂过程中
[B] 细胞中没有姐妹染色单体和同源染色体
[C] 两条染色体上携带遗传信息一定相同
[D] 该过程导致子细胞染色体数目比体细胞减半
4.(减数分裂与有丝分裂的比较|2025·龙岩期中)从某动物的组织中提取一些细胞,测定细胞中的染色体数目(无变异发生),将这些细胞分为三组,每组的细胞数统计如图甲,图乙是取自该组织中的一个细胞。下列对图中所示结果分析正确的是( )
[A] A组细胞只包含精子
[B] B组细胞中可能有进行减数分裂的细胞
[C] 该组织可能来自卵巢,乙细胞属于B组
[D] C组中有一部分细胞可能正在发生同源染色体的分离
5.(减数分裂异常分析|2025·南充月考)基因型为AaXBY的小鼠产生一个不含性染色体的AA型配子。等位基因A、a位于2号染色体,分裂过程没有发生基因突变和染色体互换。下列关于染色体未分离时期的分析,正确的是( )
①2号染色体一定在减数分裂Ⅱ时未分离 ②2号染色体可能在减数分裂Ⅰ时未分离 ③性染色体可能在减数分裂Ⅱ时未分离 ④性染色体一定在减数分裂Ⅰ时未分离
[A] ①③ [B] ①④ [C] ②③ [D] ②④
6.(识别细胞分裂图像|2024·凉山州调研)如图为某高等动物的一组细胞分裂示意图。下列分析正确的是( )
[A] 乙细胞和丙细胞中染色体数目相同,核DNA分子数也相同
[B] 乙、丙细胞可同时出现在该动物体内的同一器官中
[C] 乙细胞产生的子细胞的基因型均为AaBbCC,丙细胞产生的子细胞的基因型一个为ABC,一个为abC
[D] 丙细胞产生子细胞的过程中发生非等位基因的自由组合
能力提升练
选择题:7~9题,每题4分。
7.(根据细胞分裂图像判断变异类型|2024·洛阳一模)人类遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病,其中有很多类型的患儿都是父母在产生生殖细胞的过程中细胞异常所致。如图表示某个体产生的四个精细胞,有关这些细胞的形成,下列分析正确的是( )
[A] ①配子出现的原因是同源染色体中的非姐妹染色单体互换
[B] ①②③④四个精细胞可能由同一个精原细胞产生
[C] ④配子出现的原因是非同源染色体片段易位
[D] A、a与B、b两对非等位基因在产生配子过程中,遵循自由组合定律
8.(减数分裂异常分析|2024·广州模拟)卵细胞的形成过程如图所示。一对夫妇,女方高龄且为血友病基因的携带者(XAXa),通过辅助生殖技术生育了一个健康孩子,不考虑基因突变的情况下,下列叙述错误的是( )
[A] 若第一极体的染色体数目是23,则所生孩子染色体数目不一定是46
[B] 若第二极体的染色体数目是22,则所生孩子染色体数目一定是47
[C] 若第一极体有两个A基因,则所生的儿子一定为患者
[D] 若第二极体有一个A基因,则所生儿子有可能为患者
9.(染色体和核DNA的数量关系模型分析|2024·广元模拟)图1表示细胞分裂不同时期染色体和核DNA的数量关系,图2表示细胞分裂不同时期每条染色体上DNA数的变化。下列有关叙述错误的是( )
[A] 图1若表示有丝分裂,则发生的时间顺序可能是c→b→a→c
[B] 图1中a时期与图2中②之后时期对应,着丝粒分裂,非同源染色体自由组合
[C] 图2中0到①时期细胞中主要完成DNA的复制和相关蛋白质的合成
[D] 图2中①到②之间对应时期可以为减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ的前期和中期
10.(12分)(减数分裂图像和物质数量柱状图分析|2024·楚雄质检)图甲为某二倍体动物(2N=4)减数分裂过程中染色体、染色单体和核DNA含量变化示意图,图乙为该动物体某一器官内部分细胞分裂图。请分析并回答下列问题。
(1)图甲中Ⅰ→Ⅱ过程中DNA含量加倍的原因是 。
Ⅲ→Ⅳ过程中染色单体数目由4→0变化的原因是
。
(2)图乙中B细胞含有 个四分体,C细胞对应于图甲中的 时期。
(3)图乙中含同源染色体的细胞有 ,基因重组可发生在图乙中的 细胞,B细胞的名称为 。
(4)若该动物的原始生殖细胞中每对同源染色体仅有一条染色体上的DNA分子两条链均被 15N标记,让该细胞在含 14N的环境中进行减数分裂,则B细胞中含有 15N标记的染色单体有 条,C细胞中含有 15N标记的染色体有 条,产生不含 15N标记的成熟生殖细胞的概率为 。
第21讲 减数分裂与有丝分裂的比较
1.A 有丝分裂和减数分裂前的间期都进行核DNA复制,复制完成后,核DNA加倍,每条染色体含两条染色单体,染色体数量不变;在减数分裂Ⅰ前期,若同源染色体的非姐妹染色单体之间发生互换,可能会导致一条染色体上的两条姐妹染色单体上出现等位基因,这样的等位基因可在减数分裂Ⅱ后期随姐妹染色单体的分开而分离;有丝分裂后期,着丝粒的分裂无须星射线的牵引,由于着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,导致细胞中染色体数目加倍;减数分裂Ⅱ过程中核DNA分子数目不变,在减数分裂Ⅱ的后期,染色体数目加倍。
2.C 若该细胞正处于分裂前期,可能是雌果蝇处于减数分裂Ⅰ前期,则可能观察到四分体;若该细胞正处于分裂后期,可能是减数分裂Ⅰ后期或减数分裂Ⅱ后期,若是雌果蝇的卵细胞形成过程,则其子细胞的大小可能不同;若该细胞此时存在染色单体,则该细胞可能处于有丝分裂前期和中期或减数分裂Ⅰ,由于其染色体呈现4种不同的形态,因此一定是雌性,若为雄性,则有5种形态;若该细胞此时没有染色单体,则该细胞处于减数分裂Ⅱ后期、末期,该细胞可能取自精巢或卵巢。
3.C 题图中细胞只显示部分染色体,且着丝粒分裂,染色体移向两极,可推知其可能处于有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期,即不一定发生在减数分裂过程中。由于题图中细胞发生着丝粒分裂,因此不具有姐妹染色单体;当其处于有丝分裂后期时,具有同源染色体。不考虑基因突变和互换,题图中两条染色体是由姐妹染色单体分离形成的,因此其上携带遗传信息一定相同。若题图中细胞处于有丝分裂后期,形成的子细胞染色体数目与正常体细胞相同;若题图中细胞处于减数分裂Ⅱ后期,形成的子细胞染色体数目是体细胞的一半。
4.B A组细胞染色体数为N,可能是处于减数分裂Ⅱ前期、中期的次级精母细胞、精细胞或精子;B组细胞中染色体数目为2N,可以表示有丝分裂间期、前期、中期的细胞,也可以表示减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ后期、末期的细胞,因此B组细胞中可能有进行减数分裂的细胞;由于图乙细胞中同源染色体分离,而细胞质均等分裂,所以细胞为初级精母细胞,因此该组织来自精巢,不可能来自卵巢,图乙细胞处于减数分裂Ⅰ后期,与体细胞染色体数目相同,可用2N表示,属于B组;由于C组细胞的染色体数为4N,只能是有丝分裂后期,所以C组中不可能有细胞正在发生同源染色体的分离。
5.A 对于2号染色体,由于该配子含有AA,2号染色体在减数分裂Ⅰ时正常分裂,在减数分裂Ⅱ时姐妹染色单体未分离,产生AA型配子,①正确,②错误;对于性染色体,由于该配子不含性染色体,可能是减数分裂Ⅰ后期X和Y染色体未分离,移向同一个次级精母细胞,也可能是减数分裂Ⅰ正常,减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂后两条性染色体移向同一极,③正确,④错误。
6.B 乙细胞和丙细胞中的染色体数相同,均为6条,但乙细胞中含有12个核DNA分子,丙细胞中含有6个核DNA分子;分析题图可知,乙细胞处于有丝分裂中期,丙细胞处于减数分裂Ⅱ后期,卵巢或睾丸中可以同时发生有丝分裂和减数分裂,因此乙、丙细胞可同时出现在该动物体内的同一器官中;乙细胞产生的子细胞的基因型与亲代细胞相同,即AaBbCC,丙细胞发生姐妹染色单体分离,若不考虑变异,丙产生的两个子细胞的基因型相同,如一个为ABC,另一个也为ABC;非等位基因的自由组合发生在减数分裂Ⅰ后期,而丙细胞处于减数分裂Ⅱ后期,正常情况下,丙细胞不会发生非等位基因的自由组合。
7.B ①配子上b基因所在片段与d基因所在片段结合,说明发生了非同源染色体的片段易位,而不是同源染色体中非姐妹染色单体的互换;从题图分析基因及染色体的关系,A、b基因在同一条染色体上,a、B基因在另一条与之同源的染色体上,而D、d基因位于另一对同源染色体上,①②③④可能来自同一个精原细胞;④配子中,A基因所在片段与B基因所在片段结合,说明发生了同源染色体中非姐妹染色单体的片段互换,而不是非同源染色体的片段易位;A、b基因在同一条染色体上,a、B基因在另一条与之同源的染色体上,所以A、a与B、b两对非等位基因在产生配子过程中,不遵循自由组合定律。
8.B 若第一极体的染色体数目是23,则次级卵母细胞在减数分裂Ⅱ前期和中期的染色体数目也是23,但是在减数分裂Ⅱ后期(染色体移向细胞两极)过程中可能出现异常,最终导致形成的卵细胞并不一定有23条染色体,则所生孩子染色体数目不一定是46;若第二极体的染色体数目是22,则有可能在减数分裂Ⅰ或减数分裂Ⅱ发生变异,若在减数分裂Ⅰ发生变异,则卵细胞和第二极体的染色体数目相同,染色体数目都是22条,所生孩子染色体数目为45条,若在减数分裂Ⅱ发生变异,则卵细胞的染色体数目为24条,所生孩子染色体数目为47条;已知母亲基因型为XAXa,而第一极体有两个A基因,则说明次级卵母细胞中有两个a基因,而父亲只能传给儿子Y染色体,则所生儿子基因型一定为XaY,为患者;若第二极体有一个A基因,可能是在减数分裂Ⅰ前期发生了同源染色体中非姐妹染色单体的互换,则卵细胞中仍然有可能含有一个a基因,则所生儿子有可能为患者。
9.B 图1若表示有丝分裂,a处于有丝分裂后期、末期,b处于有丝分裂前期和中期,c可表示体细胞或有丝分裂末期结束形成的子细胞,故有丝分裂发生的时间顺序是c→b→a→c;图1中的a处于有丝分裂的后期、末期,图2中②时期着丝粒分裂,染色单体消失,说明②之后时期为有丝分裂后期、末期,或减数分裂Ⅱ的后期、末期,非同源染色体自由组合发生在减数分裂Ⅰ后期;图2中0到①时期为间期,每条染色体上DNA数由1变为2,所以此时期细胞中主要完成DNA的复制和相关蛋白质的合成;图2中①到②之间,每条染色体上DNA数都为2,对应时期可以为减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ的前期和中期。
10.【答案】 (除标注外,每空1分)
(1)经过了间期DNA复制 经过了减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂 (2)0 Ⅲ (3)A、B B
初级卵母细胞 (4)4 0或1或2(2分) 1/4(2分)
【解析】 (2)图乙中B细胞处于减数分裂Ⅰ后期,此时细胞中发生了同源染色体分离、非同源染色体自由组合的过程,因此此时的细胞中不含四分体。C细胞中染色体数、染色单体数和核DNA分子数之比为1∶2∶2,且染色体数目是体细胞中的一半,对应于图甲中的Ⅲ时期。(3)结合题图分析可知,图乙中A、B细胞均含同源染色体,基因重组包括减数分裂Ⅰ后期发生的非同源染色体上的非等位基因的自由组合和减数分裂Ⅰ前期发生的同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换。结合题图可知,图乙中的B细胞可能发生基因重组,由于B细胞发生不均等分裂,且细胞中含有同源染色体,因此该细胞的名称为初级卵母细胞。(4)DNA复制方式为半保留复制,经过间期DNA复制后,细胞中被标记的DNA分子所在的染色体中的两个DNA分子均带有 15N标记,即被标记的染色体经过DNA复制后包含的两个DNA分子均带有 15N标记,则处于减数分裂Ⅰ后期的B细胞中含有 15N标记的染色单体有4条;因为每对同源染色体中只有一条带有 15N标记,且每条染色体含有两个带标记的染色单体,C细胞处于减数分裂Ⅱ中期,因为在减数分裂Ⅰ后期,同源染色体彼此分离,非同源染色体自由组合,因而C细胞中含有 15N标记的染色体有0或1或2条;由于B细胞中含有两对同源染色体,且每对同源染色体中只有一条含有 15N标记,该细胞分裂产生的子细胞中 15N标记情况为两条均标记和两条均不标记或一条有标记、另一条不带标记。因此,该细胞产生的成熟生殖细胞中不含 15N标记的概率为1/4。
