专题7 细胞的生命历程（教师版）-2026版十年高考真题分类汇编·生物学
文档属性
| 名称 | 专题7 细胞的生命历程（教师版）-2026版十年高考真题分类汇编·生物学 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 3.8MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2025-08-07 17:14:30 | ||
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文档简介
专题7 细胞的生命历程
考点1 细胞的增殖
（2025江苏，12，2分）用秋水仙素处理大花葱(2n=16),将其根尖制成有丝分裂装片,图示2个细胞分裂相。下列相关叙述正确的是( )
A.解离时间越长,越有利于获得图甲所示的分裂相
B.取解离后的根尖,置于载玻片上,滴加清水并压片
C.图乙是有丝分裂后期的细胞分裂相
D.由于秋水仙素的诱导,图甲和图乙细胞的染色体数目都加倍
答案C 解离时间过长会导致解离过度,使细胞结构遭到破坏,不利于获得图甲所示的分裂相,A错误;解离后的根尖需放入盛有清水的玻璃皿中漂洗,并经染色后制片,B错误;根据图乙可知,染色体移向了两极,属于有丝分裂后期的细胞分裂相,C正确;秋水仙素在细胞分裂前期抑制纺锤体的形成,影响细胞分裂,从而使细胞中染色体数目加倍,图甲细胞处于分裂前期,染色体数目加倍可能是由于秋水仙素的诱导,但图乙细胞处于分裂后期,染色体数目加倍是由于着丝粒分裂,D错误。
(2025广东,4,2分)某同学用光学显微镜观察网球花胚乳细胞分裂,视野中(如图)可见( )
A.细胞质分离
B.等位基因分离
C.同源染色体分离
D.姐妹染色单体分离
答案D 网球花的胚乳细胞通过有丝分裂增殖,胞质分裂发生在有丝分裂末期,图中为有丝分裂后期,A错误。等位基因分离发生在减数第一次分裂后期,且显微镜下可观察到染色体,但无法直接看到基因,B错误。同源染色体分离是减数第一次分裂的特征,有丝分裂中同源染色体不分离,C错误。有丝分裂后期着丝粒分裂,原本的两条姐妹染色单体分离成为独立的两条子染色体,分别移向细胞两极,D正确。
(2025黑吉辽蒙,11,2分)下列关于实验操作和现象的叙述错误的是( )
A.观察叶绿体的形态和分布,需先用低倍镜找到叶绿体再换用高倍镜
B.用斐林试剂检测梨汁中的还原糖时,需要加热后才能呈现砖红色
C.将染色后的洋葱根尖置于载玻片上,滴清水并盖上盖玻片即可观察染色体
D.分离菠菜叶中的色素时,因层析液有挥发性,需在通风好的条件下进行
答案C 观察叶绿体时,需先用低倍镜找到目标区域,再换高倍镜观察细节,A正确。在温水浴条件下,斐林试剂可与还原糖(如葡萄糖)反应生成砖红色沉淀,B正确。制作洋葱根尖细胞有丝分裂装片的关键步骤包括解离、漂洗、染色和制片,制片时需将根尖弄碎并压片,使细胞分散,若直接盖上盖玻片且不压片,细胞会堆积,无法清晰观察染色体,C错误。层析液为有毒的挥发性有机溶剂,实验中需在通风条件下操作以避免吸入有害气体,D正确。
（2025陕晋青宁,5,3分）对下列关于中学生物学实验的描述错误的是( )
①探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
②观察植物细胞的质壁分离现象
③探究培养液中酵母菌种群数量的变化
④观察植物细胞的有丝分裂
⑤观察叶绿体和细胞质的流动
⑥DNA的粗提取与鉴定
A.①⑥通过观察颜色判断实验结果
B.③⑥均须进行离心操作
C.②④均可使用洋葱作为实验材料
D.②⑤实验过程均须保持细胞活性
答案B ①实验中可通过加斐林试剂,水浴加热后,观察有无砖红色沉淀生成来判断淀粉酶的催化作用是否具有专一性,⑥实验在鉴定DNA时,向DNA溶液中加入二苯胺试剂,沸水浴加热后,观察溶液是否变蓝以判断实验结果,A正确;③实验通过血细胞计数板对培养液中的酵母菌进行计数,从试管中吸出培养液进行计数前,先将试管轻轻振荡几次,不需要进行离心操作,⑥实验中可将研磨液过滤后在低温条件下静置或直接将研磨液离心以去除沉淀物,取上清液,B错误;②实验可以选用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为实验材料,因为其具有紫色中央液泡,便于观察质壁分离现象,④实验可以选用洋葱根尖分生区细胞作为实验材料,根尖分生区细胞具有旺盛的分裂能力,便于观察到有丝分裂的各个时期,C正确;因死细胞无代谢活动,无细胞质流动,死细胞的细胞膜是全透性的,不能发生质壁分离现象,故②实验与⑤实验材料必须保持细胞活性,D正确。
(2024江西,3,2分)某植物中,T基因的突变会导致细胞有丝分裂后期纺锤体伸长的时间和长度都明显减少,从而影响细胞的增殖。下列推测错误的是( )
A.T基因突变的细胞在分裂期可形成一个梭形纺锤体
B.T基因突变导致染色体着丝粒无法在赤道板上排列
C.T基因突变的细胞在分裂后期染色体数能正常加倍
D.T基因突变影响纺锤丝牵引染色体向细胞两极移动
答案 B 根据题意,T基因突变影响的是有丝分裂后期,所以T基因突变的细胞在有丝分裂前期可形成一个梭形的纺锤体,在分裂中期染色体着丝粒能正常排列在赤道板上,A正确,B错误;T基因的突变会导致细胞有丝分裂后期纺锤体伸长的时间和长度都明显减少,因此T基因突变会影响染色体向细胞两极移动,但并不影响着丝粒分裂,故染色体数能正常加倍,C、D正确。
(2024北京,14,2分)高中生物学实验中,利用显微镜观察到下列现象,其中由取材不当引起的是( )
A.观察苏丹Ⅲ染色的花生子叶细胞时,橘黄色颗粒大小不一
B.观察黑藻叶肉细胞的胞质流动时,只有部分细胞的叶绿体在运动
C.利用血细胞计数板计数时,有些细胞压在计数室小方格的界线上
D.观察根尖细胞有丝分裂时,所有细胞均为长方形且处于未分裂状态
答案 D 观察苏丹Ⅲ染色的花生子叶细胞时,可看到被染成橘黄色的大小不一的脂肪颗粒;观察黑藻叶肉细胞的胞质流动时,可能由于光照、温度等因素的影响或细胞衰老等自身原因,只有部分细胞的叶绿体在运动;利用血细胞计数板计数时,有些细胞压在计数室小方格界线上属正常现象,A、B、C观察到的均为正常实验现象。观察细胞有丝分裂时,应取材“细胞近似正方形、排列紧密”的分生区细胞,若观察到的细胞均为长方形且处于未分裂状态,说明取材部位是伸长区,D符合题意。
(2024江苏,12,2分)治疗恶性黑色素瘤的药物DIC是一种嘌呤类生物合成的前体,能干扰嘌呤的合成。下列相关叙述错误的是( )
A.嘌呤是细胞合成DNA和RNA的原料
B.DIC可抑制细胞增殖使其停滞在细胞分裂间期
C.细胞中蛋白质的合成不会受DIC的影响
D.采用靶向输送DIC可降低对患者的副作用
答案 C 组成DNA和RNA的碱基为嘌呤和嘧啶,因此嘌呤是细胞合成DNA和RNA的原料,A正确;DNA的复制主要发生在细胞分裂间期,再依据DIC能干扰嘌呤的合成,推测DIC通过阻止DNA的复制,使细胞停滞在细胞分裂间期,B正确;DIC能通过干扰嘌呤的合成阻止RNA的合成,mRNA、tRNA、rRNA都参与合成蛋白质,因此细胞中蛋白质的合成会受DIC的影响,C错误;采用靶向输送DIC可避免DIC对其他正常细胞造成干扰,进而降低对患者的副作用,D正确。
(2023重庆,14,3分)药物甲常用于肿瘤治疗,但对正常细胞有一定的毒副作用。某小组利用试剂K(可将细胞阻滞在细胞周期某时期)研究了药物甲的毒性与细胞周期的关系,实验流程和结果如图所示。下列推测正确的是( )
[注]G1:DNA合成前期;S:DNA合成期;G2:分裂准备期;M期:分裂期
A.试剂K可以将细胞阻滞在G1期
B.试剂K对细胞周期的阻滞作用不可逆
C.药物甲主要作用于G2+M期,Ⅱ组的凋亡率应最低
D.在机体内,药物甲对浆细胞的毒性强于造血干细胞
答案 C与Ⅰ组相比,Ⅱ组培养8 h后,用添加了试剂K的培养液培养16 h,Ⅱ组的细胞G2+M期占比低于Ⅰ组,S期占比高于Ⅰ组,推测试剂K可以将细胞阻滞在S期,A错误;由A项分析可知,Ⅲ组用(试剂K+培养液)培养16 h后,S期细胞占比应较高,结合Ⅰ、Ⅱ各时期细胞占比推知,S期细胞占比应明显高于G2+M期,但经24 h培养的结果为G2+M期占比远高于S期,说明去除试剂K后,被阻滞在S期的细胞可进入G2+M期,推测试剂K对细胞周期的阻滞作用可逆,B错误;加药物甲的Ⅲ组细胞凋亡率与未加药物甲的Ⅲ组G2+M期细胞占比相近,推测药物甲主要作用于G2+M期,Ⅱ组处于G2+M期细胞数最少,所以加药物甲后Ⅱ组的凋亡率应最低,C正确;由C项知药物甲主要作用于G2+M期,浆细胞为高度分化的细胞,其不再进行细胞分裂,造血干细胞分裂能力强,所以药物甲对造血干细胞的毒性强于浆细胞,D错误。
(2024河北,14,2分)（多选）酵母细胞中的M蛋白被激活后可导致核膜裂解、染色质凝缩以及纺锤体形成。蛋白K和P可分别使M发生磷酸化和去磷酸化,三者间的调控关系如图所示。现有一株细胞体积变小的酵母突变体,研究发现其M蛋白的编码基因表达量发生显著改变。下列分析正确的是( )
A.该突变体变小可能是M增多且被激活后造成细胞分裂间期变短所致
B.P和K都可改变M的空间结构,从而改变其活性
C.K不足或P过量都可使酵母细胞积累更多物质而体积变大
D.M和P之间的活性调控属于负反馈调节
答案 AB 据题干信息“M蛋白被激活后可导致核膜裂解、染色质凝缩以及纺锤体形成”可知,M蛋白被激活后可促进细胞进入分裂前期,可能导致分裂间期变短,使得间期蛋白质合成量不足,细胞体积变小,故该突变体变小可能是M增多且被激活后造成细胞分裂间期变短所致,A正确;分析题意,蛋白K和P可分别使M发生磷酸化和去磷酸化,且K可抑制M,P可激活M,故推测K和P分别通过使M发生磷酸化和去磷酸化改变M的空间结构,从而改变其活性,B正确;由K可抑制M、P可激活M知,K不足或P过量都会使酵母细胞中被激活的M蛋白增多,从而促进细胞进入分裂前期,使酵母细胞因在分裂间期蛋白质积累不足而体积变小,C错误;据题图可知,当M被激活时,会激活蛋白P,而激活的蛋白P又会继续激活蛋白M,使得M活性增强,故M和P之间的活性调控属于正反馈调节,D错误。
(2024湖北,13,2分)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 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;图2中,与对照组相比,基因甲超量表达、敲除基因乙及溶液丙处理,母体细胞的最大分裂次数均发生了变化,且一个母体细胞出芽达到最大次数后就会衰老、死亡,由此推测基因和环境都可影响芽殖酵母的寿命,该实验结果为延长细胞生命周期的研究提供了新思路,B、D正确;芽殖酵母出芽时发生了核DNA的同步复制,故成熟芽体的染色体数目与母体细胞相同,C正确。
(2024·浙江1月选考·4,2分)观察洋葱根尖细胞有丝分裂装片时,某同学在显微镜下找到①~④不同时期的细胞,如图。关于这些细胞所处时期及主要特征的叙述,正确的是( )
A.细胞①处于间期,细胞核内主要进行DNA复制和蛋白质合成
B.细胞②处于中期,染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数=1∶2∶2
C.细胞③处于后期,同源染色体分离并向细胞两极移动
D.细胞④处于末期,细胞膜向内凹陷将细胞一分为二
答案 B 蛋白质的合成不发生在细胞核内,而在细胞质中的核糖体上,A错误;有丝分裂后期着丝粒一分为二,姐妹染色单体分离成两条独立的染色体,并以相同的速率分别被纺锤丝拉向两极,C错误;植物细胞有丝分裂末期囊泡聚集成细胞板,细胞膜不会向内凹陷,D错误。
(2023河北,2,2分)关于动物细胞有丝分裂的叙述,错误的是 ( )
A.精原细胞能通过有丝分裂产生子细胞
B.DNA在分裂间期边解旋边复制
C.细胞DNA总量在分裂后期减半
D.核仁在分裂末期染色体解螺旋时重新形成
答案 C 精原细胞可通过有丝分裂产生更多的精原细胞,A正确;分裂间期进行DNA复制时,遵循边解旋边复制的特点,B正确;分裂末期结束时细胞一分为二,核DNA总量减半,C错误;有丝分裂末期,染色体重新解螺旋形成染色质,同时纺锤体消失,出现新的核膜、核仁,D正确。
(2023湖北,10,2分)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
答案 C 由题意可知,甲乙丙丁戊五位同学观察并统计同一个视野细胞,丙、丁同学计数差异主要在间期和末期细胞,由于间期和末期细胞中染色体均以染色质的形式存在,在光学显微镜下容易混淆,A正确;五位同学记录中期细胞数目一致,这是因为中期细胞中染色体的着丝粒整齐排列在赤道板上,染色体形态稳定,数目清晰,容易观察和区分,B正确;五位同学记录的间期细胞数目都不多,主要原因是他们仅仅观察了某个视野而不是整个装片,分裂旺盛的细胞中,间期细胞也是最多的,C错误;戊统计的细胞数量较多,可能是该同学把视野中四条边线上的细胞全统计了,而其他同学遵循“计上不计下,计左不计右”的计数原则,D正确。
(2023湖北,13,2分)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
答案 D 由题意可知,乳酸与锌离子结合后影响的是蛋白甲的活性和蛋白乙的SUMO化修饰,故乳酸对NDA复制没有影响,A错误;较高浓度的乳酸与锌离子结合后会加快有丝分裂后期的进程,促进细胞的有丝分裂,B错误;癌细胞的无氧呼吸在细胞质基质中产生大量乳酸,C错误;敲除蛋白甲基因后,细胞中蛋白甲的含量下降会使蛋白质的SUMO化修饰加强,D正确。
(2023浙江6月选考,10,2分)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
答案 D 分裂间期细胞占比高的材料中,处在分裂期的细胞数目相对较少,不容易观察有丝分裂,D不合理。
阅读下列材料,回答第7、8题。
纺锤丝由微管构成,微管由微管蛋白组成。有丝分裂过程中,染色体的移动依赖于微管的组装和解聚。紫杉醇可与微管结合,使微管稳定不解聚,阻止染色体移动,从而抑制细胞分裂。
(2023浙江1月选考,9,2分)微管蛋白是构成细胞骨架的重要成分之一,组成微管蛋白的基本单位是( )
A.氨基酸 B.核苷酸 C.脂肪酸 D.葡萄糖
答案 A 微管蛋白的化学本质是蛋白质,其基本单位是氨基酸,A正确。
(2023浙江1月选考,10,2分)培养癌细胞时加入一定量的紫杉醇,下列过程受影响最大的是( )
A.染色质复制
B.染色质凝缩为染色体
C.染色体向两极移动
D.染色体解聚为染色质
答案 C 由材料信息可知,紫杉醇可与微管结合使微管稳定不解聚,从而阻止染色体移动,C正确。
(2022浙江6月选考,8,2分)用同位素示踪法检测小鼠杂交瘤细胞是否处于细胞周期的S期,放射性同位素最适合标记在 ( )
A.胞嘧啶 B.胸腺嘧啶 C.腺嘌呤 D.鸟嘌呤
答案 B DNA、RNA特有的含氮碱基分别是胸腺嘧啶和尿嘧啶,细胞周期的S期进行DNA的复制,放射性同位素标记在胸腺嘧啶上可检测小鼠杂交瘤细胞是否处于细胞周期的S期,B正确。
(2022浙江1月选考,18,2分)某多细胞动物具有多种细胞周期蛋白(cyclin)和多种细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK),两者可组成多种有活性的CDK-cyclin复合体,细胞周期各阶段间的转换分别受特定的CDK-cyclin复合体调控。细胞周期如图所示,下列叙述错误的是( )
A.同一生物个体中不同类型细胞的细胞周期时间长短有差异
B.细胞周期各阶段的有序转换受不同的CDK-cyclin复合体调控
C.抑制某种CDK-cyclin复合体的活性可使细胞周期停滞在特定阶段
D.一个细胞周期中,调控不同阶段的CDK-cyclin复合体会同步发生周期性变化
答案 D 根据题意“细胞周期各阶段……调控”,可知细胞周期各阶段的有序转换受不同的CDK-cyclin复合体调控,因此抑制某种CDK-cyclin复合体的活性可使各阶段之间的转化受抑制,从而使细胞周期停滞在特定阶段,B、C正确;由于一个细胞周期中,不同阶段的变化不是同步的,因此调控不同阶段的CDK-cyclin复合体不会同步发生周期性变化,D错误。
(2022广东,4,2分)用洋葱根尖制作临时装片以观察细胞有丝分裂,如图为光学显微镜下观察到的视野。下列实验操作正确的是 ( )
A.根尖解离后立即用龙胆紫(甲紫)溶液染色,以防解离过度
B.根尖染色后置于载玻片上捣碎,加上盖玻片后镜检
C.找到分生区细胞后换高倍镜并使用细准焦螺旋调焦
D.向右下方移动装片可将分裂中期细胞移至视野中央
答案 C 洋葱根尖临时装片的制作流程:解离→漂洗→染色→制片。根尖解离后需放入盛有清水的玻璃皿中漂洗后才能染色,A错误;染色后进行制片,将根尖放在载玻片上,加一滴清水,并用镊子把根尖弄碎,盖上盖玻片,用拇指轻轻按压盖玻片后观察,B错误;先用低倍镜观察,找到分生区细胞,再换成高倍镜,使用细准焦螺旋调焦,C正确;图中分裂中期的细胞在左上方,要将其移至视野中央,需将装片向左上方移动,D错误。
易错警示 装片的制作流程为解离→漂洗→染色→制片,顺序不可颠倒。用显微镜观察时,装片与物像移动方向相反,若想将物像移至视野中央,物像在哪个方向,装片就向哪个方向移。
(2022湖南,6,2分)洋葱根尖细胞染色体数为8对,细胞周期约12小时。观察洋葱根尖细胞有丝分裂,拍摄照片如图所示。下列分析正确的是 ( )
A.a为分裂后期细胞,同源染色体发生分离
B.b为分裂中期细胞,含染色体16条,核DNA分子32个
C.根据图中中期细胞数的比例,可计算出洋葱根尖细胞分裂中期时长
D.根尖培养过程中用DNA合成抑制剂处理,分裂间期细胞所占比例降低
答案 B 有丝分裂过程中不会发生同源染色体分离,A错误;b细胞中染色体排列在细胞中央的赤道板上,应属于分裂中期,此时染色体数目与体细胞相同,且每条染色体上含有2个DNA分子,B正确;一个显微视野中的细胞数量太少,不能准确计算出中期时长,需观察多个视野,计算出分裂中期细胞数占所有统计视野中的细胞总数的比例,再乘以细胞周期总时长,即分裂中期时长,C错误;DNA合成抑制剂可抑制分裂间期DNA的复制,使细胞停留在分裂间期,故分裂间期细胞所占比例升高,D错误。
(2021浙江6月选考,22,2分)在DNA复制时,5-溴尿嘧啶脱氧核苷(BrdU)可作为原料,与腺嘌呤配对,掺入新合成的子链。用Giemsa染料对复制后的染色体进行染色,DNA分子的双链都含有BrdU的染色单体呈浅蓝色,只有一条链含有BrdU的染色单体呈深蓝色。现将植物根尖放在含有BrdU的培养液中培养,取根尖用Giemsa染料染色后,观察分生区细胞分裂中期染色体的着色情况。下列推测错误的是( )
A.第一个细胞周期的每条染色体的两条染色单体都呈深蓝色
B.第二个细胞周期的每条染色体的两条染色单体着色都不同
C.第三个细胞周期的细胞中染色单体着色不同的染色体均为1/4
D.根尖分生区细胞经过若干个细胞周期后,还能观察到深蓝色的染色单体
答案 C 结合题干信息“在DNA复制时,5-溴尿嘧啶脱氧核苷(BrdU)可作为原料,与腺嘌呤配对,掺入新合成的子链”“DNA分子的双链都含有BrdU的染色单体呈浅蓝色,只有一条链含有BrdU的染色单体呈深蓝色”分析,第一个细胞周期,每个DNA分子进行一次复制,复制后两个子代DNA分布在每条染色体的两条染色单体中,由于DNA分子的复制是半保留复制,因此所有的染色体中两条染色单体均呈深蓝色,A正确。第二个细胞周期是在第一个细胞周期完成的基础上进行的,由于DNA分子的半保留复制,由一个DNA分子复制得到的两个子代DNA分子中,其中一个子代DNA中只有一条链含有BrdU,另一个子代DNA的两条链均含有BrdU,从而使复制后的染色体的一条染色单体呈深蓝色,另一条呈浅蓝色,B正确。第三个细胞周期是在第二个细胞周期完成的基础上进行的,第二个细胞周期的分裂后期,着丝粒分裂,染色单体分开,形成两条子染色体,含不同类型DNA的染色体(DNA分子的双链都含有BrdU的染色体复制后,两条染色单体着色相同;DNA分子只有一条链含有BrdU的染色体复制后,两条染色单体着色不同)随机移向细胞两极,子细胞中有0~n个(n为此植物体细胞中的染色体数)DNA分子只有一条链含有BrdU的染色体,第二个细胞周期完成后得到的子细胞进入第三个细胞周期,经间期染色体复制后,细胞中染色单体着色不同的染色体有0~n条,C错误。由于DNA的半保留复制,根尖分生区细胞经过若干个细胞周期后,总有部分DNA只有一条链含有BrdU,而含有这样DNA的染色单体呈深蓝色,D正确。
(2021浙江1月选考,8,2分)下列关于植物细胞有丝分裂的叙述,正确的是( )
A.前期,核DNA已完成复制且染色体数目加倍
B.后期,染色体的着丝粒分布在一个平面上
C.末期,含有细胞壁物质的囊泡聚集成细胞板
D.亲代细胞的遗传物质平均分配到两个子细胞
答案 C 前期,核DNA已完成复制,但着丝粒未分裂,染色体数目未加倍,A错误;中期,染色体的着丝粒分布在细胞中央的一个平面上,B错误;植物细胞有丝分裂末期,含有细胞壁物质的囊泡聚集成细胞板,以后细胞板发展成为新的细胞壁,C正确;亲代细胞的核遗传物质经过复制后,精确地平均分配到两个子细胞,D错误。
(2021全国乙,1,6分)果蝇体细胞含有8条染色体。下列关于果蝇体细胞有丝分裂的叙述,错误的是( )
A.在间期,DNA进行半保留复制,形成16个DNA分子
B.在前期,每条染色体由2条染色单体组成,含2个DNA分子
C.在中期,8条染色体的着丝点排列在赤道板上,易于观察染色体
D.在后期,成对的同源染色体分开,细胞中有16条染色体
答案 D 果蝇体细胞中,一条染色体中含一个DNA分子,在间期,DNA经过半保留复制后,一条染色体中含两个DNA分子,一个细胞核中含16个DNA分子,A正确;在前期,每条染色体由2条姐妹染色单体组成,每条姐妹染色单体含一个DNA分子,则每条染色体含两个DNA分子,B正确;在中期,在星射线的牵引下,染色体的着丝点排列在细胞中央的一个平面(赤道板)上,染色体形态比较稳定,数目比较清晰,便于观察,C正确;在后期,着丝点分裂,姐妹染色单体分开,成为两条子染色体,由星射线牵引着分别向细胞的两极移动,染色体数目加倍为16条,成对的同源染色体的分开发生在减数第一次分裂后期,D错误。
(2021浙江6月选考,13,2分)“制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片”实验中,观察到的一个视野如图所示。下列属于箭头所指细胞分裂期的上一时期的特点是( )
第13题图
A.出现染色体,核膜开始解体
B.着丝粒分裂,姐妹染色单体分离
C.染色体凝聚,着丝粒排列在赤道面上
D.纺锤体消失,细胞板扩展形成新的细胞壁
答案 C 观察题图中箭头所指的细胞,可以发现染色体明显分成两部分,表明染色体在向两极移动,题图又表示有丝分裂,所以箭头所指时期是有丝分裂后期,上一时期是有丝分裂中期,有丝分裂中期染色体进一步螺旋化,着丝粒排列在赤道面上,C正确,A、B、D错误。
(2021河北,3,2分)关于生物学实验的叙述,错误的是 ( )
A.NaOH与CuSO4配合使用在还原糖和蛋白质检测实验中作用不同
B.染色质中的DNA比裸露的DNA更容易被甲基绿着色
C.纸层析法分离叶绿体色素时,以多种有机溶剂的混合物作为层析液
D.利用取样器取样法调查土壤小动物的种类和数量,推测土壤动物的丰富度
答案 B NaOH和CuSO4在还原糖检测中的作用是Cu(OH)2具有氧化性,在加热条件下可与具有还原性的糖类发生氧化还原反应,生成砖红色沉淀Cu2O;在蛋白质检测中的作用是Cu2+在碱性条件下可与两个或两个以上的肽键作用生成紫色络合物,两者的作用原理不同,A正确。染色质主要由DNA和蛋白质组成,染色质中DNA与蛋白质结合,比裸露的DNA较不易被甲基绿着色,B错误。分离叶绿体色素所用的层析液是由20份在60~90 ℃下分馏出来的石油醚、2份丙酮和1份苯组成的混合物,C正确。研究土壤小动物的种类和数量时,通常利用取样器取样法进行采集、调查样本中小动物的种类,来推测某一区域内土壤动物的物种数目,可利用记名计算法或目测估计法来统计物种在群落中的相对数量,进而推测土壤小动物的丰富度,D正确。
(2021全国乙,2,6分)选择合适的试剂有助于达到实验目的。下列关于生物学实验所用试剂的叙述,错误的是 ( )
A.鉴别细胞的死活时,台盼蓝能将代谢旺盛的动物细胞染成蓝色
B.观察根尖细胞有丝分裂中期的染色体,可用龙胆紫(甲紫)溶液使其着色
C.观察RNA在细胞中分布的实验中,盐酸处理可改变细胞膜的通透性
D.观察植物细胞吸水和失水时,可用蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮
答案 A 活细胞的细胞膜结构完整,具有选择透过性,台盼蓝无法通过正常的细胞膜进入活细胞内,而丧失活性或细胞膜不完整的细胞,膜的通透性改变,可被台盼蓝染成蓝色,A错误;染色体易被碱性染料染成深色,实验过程中观察染色体的形态、数目时,可用甲紫溶液、醋酸洋红液等碱性染料染色,便于观察,B正确;盐酸可以改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞,C正确;观察植物细胞吸水和失水时,可用质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮,可观察到质壁分离现象,D正确。
(2020天津,4,4分)某同学居家学习期间,准备洋葱根尖有丝分裂实验材料。在下列方法中(每天换一次水),根尖生长状况最好的是( )
答案 C 洋葱根尖培养时,经常换水可为根尖正常生长提供足够的氧气和矿质元素,并可防止烂根等;洋葱根底部总是接触到水可保证根尖生长所需的水分和其他物质,但若洋葱被水浸泡过多,则影响根部细胞的正常呼吸作用,从而影响根尖的正常生长。综上所述,图C根尖生长状况最好。
(2020江苏单科,25,3分)某同学用光学显微镜对4种实验材料进行观察并记录,下表实验现象合理的是(多选)( )
选项 实验材料 实验现象
A 用苏丹Ⅲ染液染色的花生子叶切片 子叶细胞中有橘黄色颗粒
B 用0.3 g/mL蔗糖溶液处理的 紫色洋葱鳞片叶外表皮装片 紫色的液泡逐渐变小,颜色逐渐变深
C 用龙胆紫染液染色的洋葱根尖装片 染色体在细胞中移动并平均分配到两极
D 用台盼蓝染液染色的酵母菌涂片 部分酵母菌被染成蓝色
答案 ABD 花生子叶中的脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色,A正确;0.3 g/mL的蔗糖溶液浓度大于细胞液浓度,导致紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞渗透失水,紫色液泡变小,细胞液浓度增大,液泡颜色变深,B正确;观察有丝分裂实验中,解离后细胞已经死亡,观察不到染色体在细胞中移动的动态变化,C错误;死亡的酵母菌细胞膜失去选择透过性,因此台盼蓝可进入细胞,将死亡的酵母菌染成蓝色,但台盼蓝不能进入活细胞,故可观察到部分酵母菌被染成蓝色,D正确。
(2020山东,5,2分)CDK1是推动细胞由分裂间期进入分裂期的关键蛋白。在DNA复制开始后,CDK1发生磷酸化导致其活性被抑制,当细胞中的DNA复制完成且物质准备充分后,磷酸化的CDK1发生去磷酸化而被激活,使细胞进入分裂期。大麦黄矮病毒(BYDV)的M蛋白通过影响细胞中CDK1的磷酸化水平而使农作物患病。正常细胞和感染BYDV的细胞中CDK1的磷酸化水平变化如图所示。下列说法错误的是( )
A.正常细胞中DNA复制未完成时,磷酸化的CDK1的去磷酸化过程受到抑制
B.正常细胞中磷酸化的CDK1发生去磷酸化后,染色质螺旋化形成染色体
C.感染BYDV的细胞中,M蛋白通过促进CDK1的磷酸化而影响细胞周期
D.M蛋白发挥作用后,感染BYDV的细胞被阻滞在分裂间期
答案 C 据题可知,在DNA复制开始后,CDK1发生磷酸化导致其活性被抑制,当细胞中的DNA复制完成且物质准备充分后,磷酸化的CDK1发生去磷酸化而被激活,使细胞进入分裂期,这表明正常细胞中DNA复制未完成时,磷酸化的CDK1的去磷酸化过程受到抑制,A正确;磷酸化的CDK1发生去磷酸化而被激活,使细胞进入分裂期,细胞进入分裂期后,染色质螺旋化形成染色体,B正确;据图可知,在CDK1磷酸化水平的上升过程中,感染BYDV的细胞CDK1磷酸化的水平与正常细胞相似,但去磷酸化过程受阻,说明M蛋白通过抑制CDK1发生去磷酸化而影响细胞周期,C错误;M蛋白发挥作用后,细胞无法进入分裂期,即被阻滞在分裂间期,D正确。
(2020山东,6,2分)在细胞分裂过程中,末端缺失的染色体因失去端粒而不稳定,其姐妹染色单体可能会连接在一起,着丝点分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构,如图所示。若某细胞进行有丝分裂时,出现“染色体桥”并在两着丝点间任一位置发生断裂,形成的两条子染色体移到细胞两极。不考虑其他变异,关于该细胞的说法错误的是( )
A.可在分裂后期观察到“染色体桥”结构
B.其子细胞中染色体的数目不会发生改变
C.其子细胞中有的染色体上连接了非同源染色体片段
D.若该细胞基因型为Aa,可能会产生基因型为Aaa的子细胞
答案 C 据题可知,着丝点分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构,故可在分裂后期观察到此结构,A正确;“染色体桥”在两着丝点间任一位置断裂形成的两条子染色体移到细胞两极,子细胞染色体数目不变,B正确;“染色体桥”是由姐妹染色单体相连造成的,断裂后的染色体上不可能连接非同源染色体片段(不考虑其他变异),故题述子细胞中的染色体上不会连接非同源染色体片段, C错误;若细胞基因型是Aa,细胞分裂中基因A所在染色体正常,基因a所在染色体形成“染色体桥”,由于“染色体桥”可在两着丝点间任一位置断裂,断裂后形成的某一条异常染色体可能含有基因aa,则可能会形成基因型为Aaa的子细胞,D正确。
(2020浙江7月选考,8,2分)高等动物胚胎干细胞分裂过程中,发生在同一时期的是( )
A.核糖体的增生和环沟的形成
B.染色体的出现和纺锤体的出现
C.染色单体的形成和着丝粒的分裂
D.中心体的复制和染色体组数的加倍
答案 B 核糖体的增生和环沟的形成分别发生在间期和后期,A错误;染色体和纺锤体的出现均发生在前期,B正确;染色单体的形成和着丝粒(点)的分裂分别发生在间期和后期,C错误;中心体的复制和染色体组数的加倍分别发生在间期和后期,D错误。
(2019海南单科,22,2分)若要观察植物细胞有丝分裂中期的染色体。适宜的材料和染液组合是( )
A.大蒜根尖细胞,龙胆紫溶液
B.玉米根尖细胞,台盼蓝染液
C.菠菜叶肉细胞,碘液
D.番茄果肉细胞,吡罗红染色剂
答案 A 大蒜根尖细胞可以进行有丝分裂,龙胆紫溶液可以把染色体染成深色,A正确;台盼蓝染液常用于检测细胞膜的完整性,检测细胞是否存活,不能用于有丝分裂中染色体的染色,B错误;菠菜叶肉细胞和番茄果肉细胞不能进行有丝分裂,C、D错误。
(2019北京理综,1,6分)玉米根尖纵切片经碱性染料染色,用普通光学显微镜观察到的分生区图像如下。
对此图像的观察与分析,错误的是( )
A.先用低倍镜再换高倍镜观察符合操作规范
B.可观察到箭头所指细胞的细胞核和细胞壁
C.在图像中可观察到处于分裂期前期的细胞
D.细胞不同结构成分与该染料结合能力不同
答案 B 本题以显微镜视野下的有丝分裂图像为信息载体,试题考查学生依据细胞分裂不同时期的特点对图像进行推理、判断的能力,体现了对科学探究素养中的结果分析要素的考查。用普通光学显微镜观察植物分生区图像时,先用低倍镜观察,再换成高倍镜观察,A正确;箭头所指细胞处于分裂期后期,该时期的细胞没有细胞核,故观察不到箭头所指细胞的细胞核,B错误;在本题图像中有处于分裂期前期的细胞,故可在图像中观察到处于分裂期前期的细胞,C正确;细胞不同结构成分与该染料结合能力不同,染色质(体)易与该碱性染料结合,D正确。
(2019浙江4月选考,18,2分)在“制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片”活动中,观察到不同分裂时期的细胞如图所示。
下列叙述错误的是( )
A.装片制作过程中需用清水漂洗已解离的根尖便于染色
B.观察过程中先用低倍镜找到分生区细胞再换用高倍镜
C.图甲细胞所处时期发生DNA复制及相关蛋白质的合成
D.图丙细胞中的染色体数目比图乙细胞中的增加了一倍
答案 C 本题以不同时期的细胞分裂图像为信息载体,考查实验探究能力;试题通过对细胞不同分裂时期的图像判断及特点描述,体现了对科学探究素养中实验结果分析要素的考查。图甲、乙、丙、丁中的细胞分别处于有丝分裂的前、中、后、末四个时期。装片制作过程中需用清水漂洗已解离的根尖便于染色,A正确;观察过程中先用低倍镜找到分生区细胞再换用高倍镜,B正确;DNA复制及相关蛋白质的合成发生在间期,C错误;图丙细胞中的染色体数目比图乙细胞中的染色体数目增加了一倍,D正确。
(2019海南单科,3,2分)下列与细胞有关的叙述,正确的是( )
A.T2噬菌体不含有膜包被的细胞核,因此属于原核细胞
B.人肝细胞分裂期的持续时间大于分裂间期的持续时间
C.植物叶肉细胞在缺氧条件下可通过无氧呼吸产生ATP
D.心肌细胞是高度分化的细胞,其细胞膜不具有流动性
答案 C T2噬菌体没有细胞结构,不属于原核生物,A错误;一个细胞周期中,分裂期持续时间小于分裂间期的持续时间,B错误;植物叶肉细胞在缺氧条件下可通过无氧呼吸产生少量的ATP,供给生命活动的需要,C正确;心肌细胞是高度分化的细胞,不能分裂,但其细胞膜仍具有一定的流动性,D错误。
易错辨析 病毒的生物分类学地位
病毒是一种非细胞生命形态,它主要由核酸长链和蛋白质外壳构成,没有酶系统,没有自己的代谢机构,必须在活细胞内寄生并以复制方式增殖。病毒既不属于原核细胞也不属于真核细胞。
(2018课标全国Ⅰ,4,6分)已知药物X对细胞增殖有促进作用,药物D可抑制药物X的作用。某同学将同一瓶小鼠皮肤细胞平均分为甲、乙、丙三组,分别置于培养液中培养,培养过程中进行不同的处理(其中甲组未加药物),每隔一段时间测定各组细胞数,结果如图所示。据图分析,下列相关叙述不合理的是( )
A.乙组加入了药物X后再进行培养
B.丙组先加入药物X,培养一段时间后加入药物D,继续培养
C.乙组先加入药物D,培养一段时间后加入药物X,继续培养
D.若药物X为蛋白质,则药物D可能改变了药物X的空间结构
答案 C 由乙、丙组与甲组对比知,乙、丙组细胞增殖速率均较快,说明乙、丙组均加入了药物X。培养一段时间后,丙组细胞增殖速度明显慢于乙组,说明丙组培养一段后又加入了药物D,A、B正确,C错误;蛋白质的结构决定其功能,药物D可能通过改变药物X的空间结构而使其失去促进细胞增殖的作用,D正确。
规律方法 坐标曲线图分析方法
坐标曲线可直观地反映因变量随自变量变化的规律,当坐标系中只有一条曲线时,一般横坐标是自变量。当同一坐标系中出现2条或多条曲线时,该实验就有2个或多个自变量,对比不同曲线即可确定自变量的数量。
(2018浙江4月选考,21,2分)下表为实验测得离体培养的胡萝卜根尖细胞的细胞周期各阶段时间。
周期 G1 S G2 M 合计
时间(h) 1.3 2.7 2.9 0.6 7.5
下列叙述正确的是( )
A.G1期的细胞中主要进行有关蛋白质的合成及核糖体的增生
B.用含DNA合成抑制剂的培养液培养1.3 h后,细胞都被阻断在S期
C.G2期的细胞中每个染色体含2条并列的染色单体,导致染色体数目加倍
D.胡萝卜各组织细胞周期时间长短相同,但G1、S、G2和M期的时间长短不同
答案 A 本题以细胞周期各阶段时间为信息载体,考查运用所学知识解决实际问题的能力;试题通过对DNA、染色体数目加倍等相关知识的分析,体现了对科学思维素养中分析与判断要素的考查。G1期的细胞中主要进行有关蛋白质的合成及核糖体的增生,A正确。用含DNA合成抑制剂的培养液培养细胞,DNA合成被抑制,DNA合成发生在S期,但是并不是所有的细胞在1.3 h后都处于S期,如开始培养时有的细胞刚刚进入G2期,则不受影响,B错误。G2期的细胞已完成染色体的复制,此时细胞中每个染色体含2条染色单体,但这2条染色单体由着丝粒连在一起,为1条染色体,染色体数目并没有加倍,C错误。胡萝卜的一些组织细胞无细胞周期,且具有细胞周期的组织细胞其细胞周期时间的长短也不一定相同,D错误。
易错警示 易错选D,影响细胞周期的因素有很多,同一材料不同细胞的细胞分裂不一定同步,周期时间长短也不一定相同。
(2017北京理综,1,6分)洋葱根尖和小鼠骨髓细胞都能用于观察细胞有丝分裂,比较实验操作和结果,叙述正确的是( )
A.都需要用盐酸溶液使细胞相互分离
B.都需要用低倍镜找到分裂细胞再换高倍镜观察
C.在有丝分裂中期都能观察到染色体数目加倍
D.在有丝分裂末期都能观察到细胞板
答案 B 本题主要考查观察细胞有丝分裂实验及动、植物细胞有丝分裂的区别。在观察动、植物细胞有丝分裂实验中,盐酸和酒精的混合液只能使植物细胞相互分离,A错误;有丝分裂中期每条染色体的着丝点整齐地排列在赤道板上,着丝点没有断裂,染色体数目不加倍,C错误;只有植物细胞在有丝分裂末期出现细胞板,D错误;观察细胞有丝分裂时,都需要用低倍镜找到分裂细胞再换用高倍镜观察,B正确。
易错警示 细胞板是植物细胞有丝分裂末期形成的一种结构,赤道板是分裂期细胞中央的抽象概念,不是具体结构。
(2016海南单科,6,2分)下列与细胞周期有关的叙述,正确的是 ( )
A.等位基因的分离发生在细胞周期的分裂间期
B.在植物细胞的细胞周期中纺锤丝出现在分裂间期
C.细胞周期中染色质DNA比染色体DNA更容易复制
D.肝细胞的细胞周期中染色体存在的时间比染色质的长
答案 C 正常情况下,等位基因的分离发生在减Ⅰ后期,A错误;在植物细胞的细胞周期中纺锤丝出现在分裂前期,B错误;高度螺旋状态的染色体DNA不易解旋,DNA复制较为困难,C正确;细胞周期中染色体存在的时间比染色质短,D错误。
知识拓展 只有不断分裂的细胞才有细胞周期,进行减数分裂的细胞无细胞周期。染色体与染色质是同一种物质在不同时期的两种存在形式,染色质存在于分裂间期,染色体存在于分裂期。
(2016江苏单科,19,2分)下列实验都需要使用光学显微镜进行观察,有关实验现象描述合理的是( )
实验编号 实验名称 观察到的实验现象
① 观察植物细胞的质壁分离和复原 镜检1:几乎整个紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞呈紫色; 镜检2:不同细胞质壁分离的位置、程度并不一致
② 观察多种多样的细胞 菠菜叶表皮细胞由细胞壁、细胞膜、细胞质和细胞核组成;人口腔上皮细胞具有细胞核和核糖体
③ 观察细胞的有丝分裂 洋葱根尖伸长区细胞长,液泡大;分生区细胞呈正方形,多数细胞中呈紫色的染色体形态清晰
④ 探究酵母菌种群数量的动态变化 酵母细胞呈球形或椭圆形,细胞核、液泡和线粒体的形态、数目清晰可见
A.实验① B.实验② C.实验③ D.实验④
答案 A 观察植物细胞的质壁分离和复原时,实验前或者刚开始发生质壁分离时,可观察到几乎整个紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞呈紫色,紫色洋葱鳞片叶外表皮不同细胞的细胞液浓度不尽相同,所以细胞质壁分离的程度并不一致,大多数细胞质壁分离首先发生在细胞的角隅处,①正确;在光学显微镜下无法看到菠菜叶表皮细胞的细胞膜及人口腔上皮细胞的核糖体,②错误;观察细胞有丝分裂时,大多数细胞处于看不到染色体的分裂间期,③错误;在显微镜下,不经健那绿染液染色无法看到酵母菌的线粒体,④错误。故选A。
(2023北京,21,10分)变胖过程中,胰岛B细胞会增加。增加的B细胞可能源于自身分裂(途径Ⅰ),也可能来自胰岛中干细胞的增殖、分化(途径Ⅱ)。科学家采用胸腺嘧啶类似物标记的方法,研究了L基因缺失导致肥胖的模型小鼠IK中新增B细胞的来源。
(1)EdU和BrdU都是胸腺嘧啶类似物,能很快进入细胞并掺入正在复制的DNA中,掺入DNA的EdU和BrdU均能与 (用字母表示)互补配对,并可以被分别检测。未掺入的EdU和BrdU短时间内即被降解。
(2)将处于细胞周期不同阶段的细胞混合培养于多孔培养板中,各孔同时加入EdU,随后每隔一定时间向一组培养孔加入BrdU,再培养十几分钟后收集该组孔内全部细胞,检测双标记细胞占EdU标记细胞的百分比(如图)。图中反映DNA复制所需时长的是从 点到 点。
(3)为研究变胖过程中B细胞的增殖,需使用一批同时变胖的小鼠。为此,本实验使用诱导型基因敲除小鼠,即饲喂诱导物后小鼠的L基因才会被敲除,形成小鼠IK。科学家利用以下实验材料制备小鼠IK:
①纯合小鼠Lx:小鼠L基因两侧已插入特异DNA序列(x),但L的功能正常;
②Ce酶基因:源自噬菌体,其编码的酶进入细胞核后作用于x,导致两个x间的DNA片段丢失;
③Er基因:编码的Er蛋白位于细胞质,与Er蛋白相连的物质的定位由Er蛋白决定;
④口服药T:小分子化合物,可诱导Er蛋白进入细胞核。
请完善制备小鼠IK的技术路线: →连接到表达载体→转入小鼠Lx→筛选目标小鼠→ →获得小鼠IK。
(4)各种细胞DNA复制所需时间基本相同,但途径Ⅰ的细胞周期时长(t1)是途径Ⅱ细胞周期时长(t2)的三倍以上。据此,科学家先用EdU饲喂小鼠IK,t2时间后换用BrdU饲喂,再过t2时间后检测B细胞被标记的情况。研究表明,变胖过程中增加的B细胞大多数来源于自身分裂,与之相应的检测结果应是 。
答案 (1)A (2)Q R (3)获得Er基因-Ce酶基因的融合基因 饲喂口服药T (4)B细胞被双标记的比例非常低
解析 (1)EdU和BrdU都是胸腺嘧啶类似物,所以在DNA复制过程中可替代胸腺嘧啶(T)与腺嘌呤(A)互补配对。(2)根据双标记细胞占EdU标记细胞的百分比变化可知,加入EdU处理的时间较短,只有部分细胞被EdU标记,且这些被EdU标记的细胞在细胞周期中是连续的。曲线N→P时间段双标记细胞占EdU标记细胞的百分比下降,说明加入BrdU前,被EdU标记的细胞中有一部分处于DNA复制期(即S期),而其余细胞已经开始进入G2期,加入BrdU后,被EdU标记的细胞中只有处于S期的细胞被BrdU标记,且随着时间延续,双标记细胞的比例将减少。P点时说明被EdU标记的细胞完全离开了S期,若此时加入BrdU,被EdU标记的细胞不再进行DNA复制,即不能被BrdU标记,故双标记细胞占EdU标记细胞的百分比降为0。Q点双标记细胞占EdU标记细胞的百分比开始增加,说明被EdU标记的细胞开始进入S期,若此时加入BrdU,被EdU标记的细胞可以被BrdU标记,且随着时间延续,双标记细胞占EdU标记细胞的百分比将逐渐增加至100%(R点),R点时被EdU标记的细胞开始进入G2期,R点后加入BrdU,被EdU标记的细胞只有部分(处于S期时)被BrdU标记,且比例下降。此过程中Q点(被EdU标记的细胞开始进入S期)到R点(被EdU标记的细胞开始进入G2期)即可反映DNA复制所需时长。(3)由题意知,敲除L基因的关键是Ce酶基因编码的酶进入细胞核,而口服药物T作为诱导物可诱导Er蛋白(携带相连的物质)进入细胞核,故制备小鼠IK的第一步是获得Er-Ce酶的融合基因,然后构建该融合基因的基因表达载体,转入小鼠Lx后,筛选完成转化的目标小鼠,再饲喂口服药T,即可诱导小鼠的Er-Ce酶融合蛋白进入细胞核,从而将L基因敲除,获得小鼠IK。(4)若增加的B细胞来源于途径Ⅱ,其细胞周期时长为t2,先用EdU饲喂小鼠IK,经一个细胞周期的时间(t2)后,胰岛中处于分裂状态的干细胞均被标记EdU,换用BrdU饲喂,再经一个细胞周期的时间(t2)后,双标记细胞应占EdU标记细胞的100%。若增加的B细胞大多数来源于途径Ⅰ(自身分裂),其细胞周期时长大于三倍的t2,而DNA复制时间基本相同,所以经相同处理,B细胞中EdU标记的细胞都没进行完一个细胞周期,饲喂BrdU不能标记被EdU标记的细胞。故B细胞中被双标记的比例非常低。
(2020江苏单科,29,8分)细胞周期可分为分裂间期和分裂期(M期),根据DNA合成情况,分裂间期又分为G1期、S期和G2期。为了保证细胞周期的正常运转,细胞自身存在着一系列监控系统(检验点),对细胞周期的过程是否发生异常加以检测,部分检验点如图所示。只有当相应的过程正常完成,细胞周期才能进入下一个阶段运行。请据图回答下列问题:
(1)与G1期细胞相比,G2期细胞中染色体及核DNA数量的变化是 。
(2)细胞有丝分裂的重要意义在于通过 ,保持亲子代细胞之间的遗传稳定性。图中检验点1、2和3的作用在于检验DNA分子是否 (填序号:①损伤和修复、②完成复制);检验发生分离的染色体是否正确到达细胞两极,从而决定胞质是否分裂的检验点是 。
(3)细胞癌变与细胞周期调控异常有关,癌细胞的主要特征是 。有些癌症采用放射性治疗效果较好,放疗前用药物使癌细胞同步化,治疗效果会更好。诱导细胞同步化的方法主要有两种:DNA合成阻断法、分裂中期阻断法。前者可用药物特异性抑制DNA合成,主要激活检验点 ,将癌细胞阻滞在S期;后者可用秋水仙碱抑制 的形成,主要激活检验点 ,使癌细胞停滞于中期。
答案 (8分)(1)染色体数不变,核DNA数加倍 (2)染色体正确复制和平均分配 ①② 检验点5 (3)细胞无限增殖 2 纺锤体 4
解析 (1)分裂间期分为G1期、S期和G2期,G1期为DNA合成前期(完成相关RNA和蛋白质合成),S期为DNA合成期(完成DNA复制),G2期为DNA合成后期,所以G2期与G1期相比,染色体数不变,核DNA数加倍。(2)细胞有丝分裂的意义是将亲代细胞的染色体经过复制(实质为DNA的复制)之后,精确地平均分配到两个子细胞中。检测点1、2和3分别分布在G1期结束处、S期和G2期结束处,其作用在于检验DNA分子是否损伤、修复和完成复制。分离的染色体正确到达细胞两极发生在分裂期(M期)的后期,所以决定胞质是否分裂的检验点是检验点5。(3)与正常细胞相比,癌细胞具有无限增殖、细胞形态结构发生显著变化和细胞表面发生变化等特征,其中与细胞周期调控异常有关的主要特征为细胞无限增殖。DNA合成发生在S期,主要激活检验点2,可将癌细胞阻滞在S期;秋水仙碱作用于正在分裂的细胞,能够抑制纺锤体的形成,纺锤体的形成发生在分裂期的前期,因此应主要激活检验点4,可将癌细胞停滞于中期。
(2018天津理综,9,10分)为获得玉米多倍体植株,采用以下技术路线。据图回答:
(1)可用 对图中发芽的种子进行诱导处理。
(2)筛选鉴定多倍体时,剪取幼苗根尖固定后,经过解离、漂洗、染色、制片,观察 区的细胞。若装片中的细胞均多层重叠,原因是 。统计细胞周期各时期的细胞数和细胞染色体数。下表分别为幼苗Ⅰ中的甲株和幼苗Ⅱ中的乙株的统计结果。
幼苗 计数项目 细胞周期
间期 前期 中期 后期 末期
甲株 细胞数 x1 x2 x3 x4 x5
细胞染色体数 / / y 2y /
乙株 细胞染色体数 / / 2y 4y /
可以利用表中数值 和 ,比较甲株细胞周期中的间期与分裂期的时间长短。
(3)依表结果,绘出形成乙株的过程中,诱导处理使染色体数加倍的细胞周期及下一个细胞周期的染色体数变化曲线。
答案 (共10分)
(1)秋水仙素(或低温)
(2)分生 解离不充分或压片不充分 x1 x2+x3+x4+x5
(3)
解析 本题以多倍体植株的培育为载体,考查了实验探究及知识的综合运用能力。通过对实验步骤及结果的设问,体现了对科学探究素养中实验设计及结果分析等要素的考查。(1)目前,人工诱导多倍体常用而且最有效的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。(2)可通过观察幼苗根尖临时装片中的分生区细胞筛选鉴定多倍体。解离、压片有利于细胞分散,若根尖解离不充分或压片不充分,将导致装片中的细胞多层重叠。因处于不同时期的细胞数与计数细胞总数的比值可反映该时期在细胞周期中所占的时间比,故可以通过对比间期细胞数(x1)与分裂期细胞数(x2+x3+x4+x5)来比较间期与分裂期时间的长短。(3)题目要求画出诱导染色体数加倍的细胞周期及下一个细胞周期的染色体变化曲线。注意第一个细胞周期结束时,细胞中染色体数为正常体细胞的二倍。详见答案。
(2017课标全国Ⅲ,29,8分)利用一定方法使细胞群体处于细胞周期的同一阶段,称为细胞周期同步化。以下是能够实现动物细胞周期同步化的三种方法。回答下列问题:
(1)DNA合成阻断法:在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的DNA合成可逆抑制剂,处于 期的细胞不受影响而继续细胞周期的运转,最终细胞会停滞在细胞周期的 期,以达到细胞周期同步化的目的。
(2)秋水仙素阻断法:在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的秋水仙素,秋水仙素能够抑制 ,使细胞周期被阻断,即可实现细胞周期同步化。经秋水仙素处理的细胞 (填“会”或“不会”)被阻断在间期。
(3)血清饥饿法:培养液中缺少血清可以使细胞周期停滞在间期,以实现细胞周期同步化。分裂间期的特点是 (答出1点即可)。
答案 (1)分裂 间(或S) (2)纺锤体形成 不会 (3)完成DNA复制和有关蛋白质的合成,为分裂期准备物质
解析 本题重点考查了细胞周期中染色体及DNA的变化特点,试题通过问题探讨的形式考查了科学思维素养中的演绎与推理要素。(1)处于对数生长期的细胞进行连续分裂,此时在培养液中加入适量的DNA合成可逆抑制剂,会阻断间期(或S期)的DNA复制过程,使细胞停滞在间期(或S期),但其不影响处于分裂期的细胞继续分裂。(2)秋水仙素能够抑制分裂前期纺锤体的形成,致使着丝点分裂后的染色体不能移向细胞两极,所以经秋水仙素处理的细胞,其分裂会暂时停滞,细胞周期被阻断。秋水仙素不影响DNA复制、有关蛋白质的合成等过程,所以经秋水仙素处理的细胞不会被阻断在间期。(3)分裂间期的特点:为分裂期的进行准备物质条件,即主要完成DNA复制与有关蛋白质的合成;同时细胞有适度的生长
考点2 减数分裂
（2025江苏，14，2分）图示二倍体植物形成2n异常配子的过程,下列相关叙述错误的是( )
A.甲细胞中发生过染色体交叉互换
B.乙细胞中不含有同源染色体
C.丙细胞含有两个染色体组
D.2n配子是由于减数第一次分裂异常产生的
答案D 根据甲细胞中所展示的两对同源染色体上颜色差异可知,两对同源染色体的非姐妹染色单体均发生过交叉互换,A正确;甲细胞→乙细胞过程中发生过同源染色体的分离,故乙细胞中不含同源染色体,B正确;丙细胞中着丝粒分裂,染色体数目加倍,细胞中含有两个染色体组,C正确;由甲细胞和乙细胞中染色体可知,减数第一次分裂正常,故2n配子是由于减数第二次分裂异常产生的,D错误。
(2025广东,10,2分)临床发现一例特殊的特纳综合征患者,其体内存在3种核型:“45,X”“46,XX”“47,XXX”(细胞中染色体总数,性染色体组成)。导致该患者染色体异常最可能的原因是( )
A.其母亲卵母细胞减数分裂Ⅰ中X染色体不分离
B.其母亲卵母细胞减数分裂Ⅱ中X染色体不分离
C.胚胎发育早期有丝分裂中1条X染色体不分离
D.胚胎发育早期有丝分裂中2条X染色体不分离
答案C 若减数分裂发生异常,则受精卵染色体异常,由其增殖分化的所有细胞的染色体均异常,而患者体内存在正常细胞“46,XX”,A、B不符合题意。推测胚胎发育早期存在细胞有丝分裂中1条X染色体未分离,产生“45,X”和“47,XXX”两种细胞,其增殖产生的子细胞核型为“45,X”和“47,XXX”;而由正常细胞增殖产生的子细胞核型为“46,XX”,C符合题意,D不符合题意。
（2025北京，6，2分）用于啤酒生产的酿酒酵母是真核生物,其生活史如图。
下列叙述错误的是( )
A.子囊孢子都是单倍体
B.营养细胞均无同源染色体
C.芽殖过程中不发生染色体数目减半
D.酿酒酵母可进行有丝分裂,也可进行减数分裂
答案 B 子囊孢子是酿酒酵母在减数分裂后形成的孢子,减数分裂的结果是产生单倍体的细胞,因此子囊孢子是单倍体,A正确;酿酒酵母的生活史包括单倍体(n)和二倍体(2n)阶段,单倍体营养细胞无同源染色体,二倍体营养细胞(可由单倍体营养细胞融合而成)有同源染色体,B错误;芽殖是酿酒酵母的无性生殖方式,属于有丝分裂,有丝分裂产生的子细胞染色体数目不变,C正确;酿酒酵母的生活史包括无性生殖(芽殖,属于有丝分裂)和有性生殖(减数分裂形成子囊孢子),D正确。
(2025浙江1月选考,12,2分)某哺乳动物的体细胞核DNA含量为2C,对其体外培养细胞的核DNA含量进行检测,结果如图所示,其中甲、乙、丙表示不同核DNA含量的细胞及其占细胞总数的百分比。下列叙述错误的是( )
A.甲中细胞具有核膜和核仁
B.乙中细胞进行核DNA复制
C.丙中部分细胞的染色体着丝粒排列在细胞中央的平面上
D.若培养液中加入秋水仙素,丙占细胞总数的百分比会减小
答案 D 据图中的核DNA含量可判断出细胞所处的分裂时期,甲中含G1期,甲中细胞具有核膜和核仁,A正确;乙为S期细胞,核DNA正在进行复制,B正确;丙可表示中期细胞,处于中期的细胞中染色体着丝粒排列在细胞中央的平面上,C正确;若培养液中加入秋水仙素,则细胞会停留在中期,丙占细胞总数的百分比会增加,D错误。
(2025浙江1月选考,16,2分)若某动物(2n=4)的基因型为BbXDY,其精巢中有甲、乙两个处于不同分裂时期的细胞。如图所示。
据图分析,下列叙述正确的是( )
A.甲细胞中,同源染色体分离,染色体数目减半
B.乙细胞中,有4对同源染色体,2个染色体组
C.XD与b的分离可在甲细胞中发生,B与B的分离可在乙细胞中发生
D.甲细胞产生的精细胞中基因型为BY的占1/4,乙细胞产生的子细胞基因型相同
答案 C 因图甲、乙为同一二倍体动物个体中的处于不同分裂时期的细胞,根据染色体的形态、行为和数目特点,可判断甲处于减数分裂Ⅰ后期,乙处于有丝分裂后期。甲细胞中,正在发生同源染色体的分离,但该细胞内的染色体数目不变,而分裂形成的子细胞中的染色体数目减半,A错误;乙细胞共有4对同源染色体和4个染色体组,B错误;甲细胞发生非同源染色体的自由组合,故XD与位于常染色体上的b的分离可在甲细胞中发生,而位于同一条染色体的两条姐妹染色单体上的B与B,它们可随着着丝粒的分裂而分离,可发生在乙细胞中,C正确;甲细胞为初级精母细胞,不考虑基因突变和染色体交叉互换,其产生的4个精细胞一般是两种(BY、bXD或BXD、bY),其中基因型为BY的比例是1/2或0,而乙细胞产生的子细胞基因型相同,D错误。
(2024天津,9,4分)某豌豆基因型为YyRr,Y/y和R/r位于非同源染色体上,在不考虑突变和染色体互换的前提下,其细胞分裂时期、基因组成、染色体组数对应关系正确的是( )
选项 分裂时期 基因组成 染色体 组数
A 减数分裂Ⅰ后期 YyRr 2
B 减数分裂Ⅱ中期 YR或yr或Yr或yR 1
C 减数分裂Ⅱ后期 YYRR或yyrr或 YYrr或yyRR 2
D 有丝分裂后期 YYyyRRrr 2
答案 C 命题点:有丝分裂、减数分裂各个时期染色体的行为、数目、染色体组数的变化
细胞分裂间期基因随染色体复制而复制,豌豆细胞中基因组成由YyRr变为YYyyRRrr,而染色体数目并未改变。减数分裂Ⅰ前期发生同源染色体的联会,直至后期同源染色体分离,基因组成和染色体数目未再发生变化,所以减数分裂Ⅰ后期的基因组成为YYyyRRrr,染色体组数为2组,A错误。在减数分裂Ⅰ后期同源染色体上的等位基因彼此分离、非同源染色体的非等位基因自由组合,分裂完成后染色体数目减半,所以减数分裂Ⅱ的中期细胞中的染色体组数为1组,基因组成应为YYRR或yyrr或YYrr或yyRR,B错误。在减数分裂Ⅱ后期,由于每条染色体的着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,使细胞中的染色体数目暂时加倍,染色体组数也随之加倍为2组,细胞中的基因组成与前一时期相同,仍为YYRR或yyrr或YYrr或yyRR,C正确。有丝分裂前的间期基因随染色体复制而复制,基因组成由YyRr变为YYyyRRrr,后期基因组成未发生改变,仍为YYyyRRrr,但由于着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,使细胞中的染色体数目暂时加倍,染色体组数由原来的2组变为4组,D错误。
(2024广西,11,2分)水稻(2n=24)是我国主要粮食作物之一。研究发现水稻S1和S2基因与花粉正常发育相关。科研人员将野生型和双突变型(S1和S2基因突变)的花粉母细胞进行染色,观察得到如图的减数分裂Ⅰ过程。下列说法正确的是( )
A.图(c)中出现明显的染色体,可知该时期是减数分裂Ⅰ后期
B.水稻的1个花粉母细胞完成减数分裂,只产生1个子代细胞
C.野生型水稻减数分裂Ⅰ过程,产生的子代细胞含有6条染色体
D.S1和S2基因可通过控制同源染色体的联会,进而影响花粉发育
答案 D 由题意可知,题图是减数分裂Ⅰ过程的图像,若图(c)为减数分裂Ⅰ后期,同源染色体彼此分离,非同源染色体自由组合,在显微镜下能够观察到染色体移向细胞两极,而图(c)中染色体散乱地分布在细胞中,应为减数分裂Ⅰ前期,A错误;1个花粉母细胞进行一次完整的减数分裂,可产生4个子代细胞,B错误;据题意可知,水稻体细胞内染色体数为24条,故减数分裂Ⅰ结束后形成的子细胞含有12条染色体,C错误;减数分裂Ⅰ前期同源染色体联会,形成四分体,图(c)观察到的被染色的结构为12个四分体,与图(c)相比,图(g)细胞(S1和S2基因突变)内的被染色的结构数目明显增多,可推测S1和S2基因可通过控制同源染色体的联会,进而影响花粉发育,D正确。
(2024福建,13,4分)杂合二倍体紫贻贝的快速育种过程中,用遗传物质失活的精子激发卵子发育,并通过一定途径实现卵子发育成二倍体。常用的途径是:①抑制第一极体形成;②抑制第二极体形成;③抑制第一次卵裂。不考虑基因突变和其他情况的染色体变异,下列分析正确的是( )
A.②途径获得的二倍体一定是纯合子
B.③途径获得的二倍体一定是纯合子
C.①途径和②途径获得的二倍体基因组成一定相同
D.②途径和③途径获得的二倍体基因组成一定相同
答案 B 命题点:减数分裂、有丝分裂
①途径抑制第一极体形成,同源染色体未分离,得到的二倍体仍为杂合子;②途径抑制第二极体形成,一般情况下生成的二倍体为纯合子,但若减数分裂Ⅰ发生同源染色体上非姐妹染色单体互换,则获得的二倍体可能是杂合子,A错误;③途径抑制第一次卵裂,即抑制被遗传物质失活的精子激发而发育的卵子(仅1个染色体组)的有丝分裂,则该卵子经染色体复制加倍后形成的二倍体一定是纯合子,B正确。综合①②③途径的分析,C、D错误。
(2024北京,5,2分)水稻生殖细胞形成过程中既发生减数分裂,又进行有丝分裂,相关叙述错误的是( )
A.染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ
B.同源染色体联会和交换发生在减数分裂Ⅱ
C.有丝分裂前的间期进行DNA复制
D.有丝分裂保证细胞的亲代和子代间遗传的稳定性
答案 B 减数分裂Ⅰ过程中同源染色体分离,染色体数目减半,A正确;同源染色体联会和交换发生在减数分裂Ⅰ前期,B错误;DNA复制主要发生在分裂前的间期,C正确;有丝分裂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,D正确。
（多选）(2024江苏,17,3分)图示哺乳动物的一个细胞中部分同源染色体及其相关基因。下列相关叙述错误的有( )
A.有丝分裂或减数分裂前,普通光学显微镜下可见细胞中复制形成的染色单体
B.有丝分裂或减数分裂时,丝状染色质在纺锤体作用下螺旋化成染色体
C.有丝分裂后期着丝粒分开,导致染色体数目及其3对等位基因数量加倍
D.减数分裂Ⅰ完成时,能形成基因型为MmNnTt的细胞
答案 ABC 有丝分裂或减数分裂前的间期,染色质进行复制,但此时染色质未经螺旋化等,故此时在普通光学显微镜下不可见染色单体,A错误;纺锤体的作用是牵引着染色体运动,而不是使丝状染色质螺旋化成染色体,B错误;有丝分裂后期着丝粒分开,姐妹染色单体分离,导致染色体数目加倍,但基因数量不变,基因数量的加倍发生在间期,C错误;减数分裂Ⅰ前期,同源染色体的非姐妹染色单体可能会发生染色体互换,因此减数分裂Ⅰ完成时能形成基因型为MmNnTt的细胞,D正确。
(2024浙江6月选考,18,2分)假定某二倍体动物(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 该精原细胞进行了一次有丝分裂和减数第一次分裂,分裂间期进行DNA复制,因此经历了2次DNA复制,有丝分裂后期进行着丝粒分裂,减数第一次分裂不进行着丝粒分裂,故该精原细胞经历了1次着丝粒分裂,A错误;该精原细胞进行一次有丝分裂和减数第一次分裂后产生了甲~丁4个细胞,故题图中4个细胞处于减数第二次分裂,其均含有染色单体,说明着丝粒未分裂,因此处于减数第二次分裂前期或中期,B错误;
由上图知若不考虑交叉互换,则每个细胞中只有2条染色单体被32P标记,但细胞乙有3条染色单体被32P标记,说明在减数第一次分裂前期发生了同源染色体上非姐妹染色单体的互换,C正确;4个细胞完成分裂形成8个细胞,甲、丙、丁细胞分裂形成的子细胞中,含32P的细胞可能为1个或2个,但乙细胞含有3条32P标记的染色单体,其分裂形成的2个子细胞均含有32P,即不会出现8个细胞中有4个细胞不含32P的情况,D错误。
(2024江西,6,2分)与减数分裂相关的某些基因发生突变,会引起水稻花粉母细胞分裂失败而导致雄性不育。依据表中各基因突变后引起的效应,判断它们影响减数分裂的先后顺序是( )
基因 突变效应
M 影响联会配对
O 影响姐妹染色单体分离
P 影响着丝粒与纺锤丝结合
W 影响同源染色体分离
A.M-P-O-W B.M-P-W-O
C.P-M-O-W D.P-M-W-O
答案 B 依据减数分裂过程分析题表中突变效应对应的时期:
突变效应 发生时期
影响联会配对 减数分裂Ⅰ前期
影响姐妹染色单体分离 减数分裂Ⅱ后期
影响着丝粒与纺锤丝结合 前期到中期的过渡阶段
影响同源染色体分离 减数分裂Ⅰ后期
据此判断表中各基因突变后影响减数分裂的先后顺序为M-P-W-O,B正确。
(2024广东,9,2分)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 患儿含有三条性染色体,Y染色体和含有Xg1基因的X染色体只能由父亲提供,可推知该患儿染色体异常是由精母细胞减数分裂ⅠX、Y同源染色体未分离导致的,A正确。
(2024山东,6,2分)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 由题意知,某个体细胞在四分体时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,假设互换后该个体初级性母细胞1号染色体为,则二倍体生物无性繁殖获得二倍体子代的三种机制中,机制①配子1号染色体为时,染色体复制一次可获得显性基因与隐性基因数目相等的子代,机制①符合题意;机制②所得子代1号染色体为或,体细胞中显性基因和隐性基因数目均不等,机制②不符合题意;机制③减数分裂Ⅱ中1号染色体为,任意两条进入一个细胞,则甲、丁组合和乙、丙组合可以形成显性基因和隐性基因数目相等的子代,机制③符合题意。故选B。
(2023天津,8,4分)甲图示百合(2n=24)一个花粉母细胞减数分裂形成的四个子细胞,乙和丙分别是四个子细胞形成过程中不同分裂期的中期图像。下列叙述正确的是( )
A.乙和丙均是从与赤道板垂直方向观察到的细胞分裂图像
B.乙中单个细胞的染色体组数是丙中单个细胞的两倍
C.乙中单个细胞的同源染色体对数是丙中单个细胞的两倍
D.基因的分离和自由组合发生于丙所示时期的下一个时期
答案 B 乙、丙分别是四个子细胞形成过程中不同分裂期的中期图像,乙有1个细胞,丙有2个细胞,故乙为减数分裂Ⅰ中期图像,丙为减数分裂Ⅱ中期图像。中期的特点是染色体排列在细胞中央赤道板上,丙中的染色体呈“一”字排列在细胞中央赤道板上,所以是从与赤道板平行方向观察到的细胞分裂图像,而乙中染色体不呈“一”字排列,所以乙是从与赤道板垂直方向观察到的细胞分裂图像,A错误。图中所给百合是二倍体(2n=24),因此乙中单个细胞的染色体组数是2,丙中为1,B正确。乙中单个细胞的同源染色体对数为12,丙中无同源染色体,C错误。基因的分离和自由组合发生于减数分裂Ⅰ后期,而丙所示时期的下一个时期为减数分裂Ⅱ后期,D错误。
(2023辽宁,11,2分)如图为眼虫在适宜条件下增殖的示意图(仅显示部分染色体),下列叙述正确的是 ( )
A.②时期,细胞核的变化与高等动物细胞相同
B.③时期,染色体的着丝粒排列在赤道板上
C.④时期,非同源染色体自由组合
D.⑤时期,细胞质的分裂方式与高等植物细胞相同
答案 B 据图分析可知,②时期与高等动物细胞有丝分裂前期细胞核的变化相比,眼虫细胞不会出现核膜消失等现象,故两者细胞核变化不同,A错误;③时期每条染色体的着丝粒排列在赤道板上,B正确;非同源染色体自由组合发生在减数分裂Ⅰ后期,不发生在④时期,C错误;⑤时期,眼虫细胞细胞质的分裂是细胞膜向内凹陷缢裂导致的,而高等植物细胞是细胞板逐渐扩展,将细胞质分裂开的,两者的方式不同,D错误。
(2023福建,5,2分)从基因型为AaBb的母羊输卵管中采集卵子进行体外受精,被激活的卵子排出的第二极体的基因组成是aB,则该卵子及其对应的初级卵母细胞的基因组成分别是 ( )
A.AAbb AAaaBBbb B.aaBB AaBb
C.aaBB AAaaBBbb D.AAbb AaBb
答案 C 基因型为AaBb的卵原细胞,在减数分裂前的间期发生染色体复制成为初级卵母细胞,其基因型为AAaaBBbb;在母羊输卵管采集的卵子是次级卵母细胞,在精子入卵后被激活的卵子完成减数分裂Ⅱ,排出第二极体(基因组成是aB),则形成该极体的次级卵母细胞的基因组成为aaBB,C正确。
(2023山东,6,2分)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
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 题中介绍的交换发生在减数分裂Ⅱ,且交换的部分大小可不相等,位置随机,因此有如下几种情况需要考虑:1.减数分裂Ⅰ是否发生互换,若没有互换则得到和两种减数分裂Ⅱ的细胞,若有互换则得到一种减数分裂Ⅱ的细胞;2.减数分裂Ⅱ是否发生导致E或e位置改变的交换,若不导致位置的改变则得到、两种子细胞,若导致位置的改变则得到、、、四种子细胞;3.四个子细胞中有一个随机成为卵细胞,另外三个成为第二极体。以下为其中三种可能的分裂过程:
根据以上分析,卵细胞的基因组成有E、e、EE、ee、Ee和O 6种可能,A错误;若卵细胞为Ee,说明减数分裂Ⅰ发生过互换,则次级卵母细胞产生的第二极体为O,第一极体为Ee,第一极体产生的第二极体为E、e或Ee、O,B错误;若卵细胞为E且第一极体不含E,说明减数分裂Ⅰ时没有发生互换,次级卵母细胞为EE,第一极体为ee,则次级卵母细胞产生的第二极体为E,第一极体产生的第二极体为e、e或ee、O,即第二极体最多有4种可能,C正确;若卵细胞不含E、e,则次级卵母细胞产生的第二极体为EE、Ee或ee,“一个第二极体为E”说明该第二极体必为第一极体产生的第二极体,进而说明产生该第二极体的第一极体为EE或Ee,只有2种可能,D错误。
(2023浙江1月选考,20,2分)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。
甲
乙
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
答案 D 根据2n=8可知,该雄性动物体细胞中含有2个染色体组,共8条染色体,在复制前含8个核DNA分子。图甲、乙中核DNA分子均只有8个,据此可判断甲、乙所处的时期均为减数第二次分裂,根据甲时期的染色体数目为4条,可进一步判断甲处于减数第二次分裂前期或中期,而同源染色体两两配对现象出现在减数第一次分裂前期,A错误;乙时期染色体数目为8条,说明着丝粒已完成分裂,此时细胞中应含有2条X染色体或2条Y染色体,不存在染色单体,B、C错误;由于该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,因此其产生的4个精细胞的基因型为AXD、aXD、AY、aY,D正确。
(2023浙江6月选考,17,2分)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
答案 B 由题图可知,甲细胞中有4条染色体,且存在同源染色体,着丝粒排列在赤道面上,判断甲细胞处于有丝分裂中期;乙细胞中有4条染色体,且不存在同源染色体,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开并移向两极,判断乙细胞处于减数第二次分裂后期,A正确。甲细胞中的着丝粒未分裂,一条染色体上存在两条姐妹染色单体,2个DNA分子,乙细胞中的着丝粒分裂,一条染色体上存在1个DNA分子,则甲细胞中每个染色体组的DNA分子数是乙细胞的两倍,B错误。由题干信息可知,该动物的基因型为AaXBY,甲细胞中a基因所在的染色体上有一条染色单体发生了基因突变,使a突变成了A,其正常完成有丝分裂会产生基因型为AaXBY、AAXBY的两种子细胞,C正确。形成乙细胞的过程中发生了基因重组(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)和染色体变异(易位),D正确。
(2023北京,5,2分)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 由题干信息可知,武昌鱼(2n=48)和长江白鱼(2n=48)经人工杂交可得到具有生殖能力的子代,即子代体细胞中含有48条染色体。精巢中的原始生殖细胞既可以进行有丝分裂,又可以进行减数分裂,则显微观察子代精巢中的细胞时,可以观察到染色体两两配对的细胞、染色体移到两极的细胞、含有24个四分体的细胞以及含有24条染色体的细胞(精细胞),D符合题意。
(2022福建,12,2分)某哺乳动物的一个初级精母细胞的染色体示意图如图,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 图中细胞处于减数分裂Ⅰ四分体时期,通过染色体互换发生基因重组,是精子多样性形成的原因之一,该细胞减数分裂完成后产生的精细胞有AB、aB、Ab、ab四种基因组成,A、D正确;图中非姐妹染色单体发生交换,基因A和基因b、基因a和基因B发生了重组,等位基因的分离可发生在减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ,B错误,C正确。
(2022天津,6,4分)用荧光标记技术显示细胞中心体和DNA,获得有丝分裂某时期荧光图。有关叙述正确的是( )
A.中心体复制和染色体加倍均发生在图示时期
B.图中两处DNA荧光标记区域均无同源染色体
C.图中细胞分裂方向由中心体位置确定
D.秋水仙素可促使细胞进入图示分裂时期
答案 C 图示中的细胞处于有丝分裂后期或末期,中心体复制发生在分裂间期,染色体加倍发生在分裂后期,A错误;若该生物为二倍体生物,体细胞中含有同源染色体,体细胞进行有丝分裂,在有丝分裂过程中并未发生同源染色体分离,所以图中两处DNA荧光标记区域均有同源染色体,B错误;在有丝分裂过程中,中心体发出星射线形成纺锤体,星射线牵引的方向决定细胞分裂的方向,故图中细胞分裂方向由中心体位置确定,C正确;秋水仙素可抑制有丝分裂前期纺锤体的形成,使细胞不能进入图示的分裂后期或末期,D错误。
(2022浙江1月选考,23,2分)果蝇(2n=8)杂交实验中,F2某一雄果蝇体细胞中有4条染色体来自F1雄果蝇,这4条染色体全部来自亲本(P)雄果蝇的概率是 ( )
A.1/16 B.1/8 C.1/4 D.1/2
答案 B 果蝇杂交实验中,F2雄果蝇的Y染色体一定来自亲本(P)雄果蝇,F2雄果蝇所含的来自F1雄果蝇的4条染色体中的其余3条常染色体来自亲本(P)雄果蝇的概率为1/2×1/2×1/2=1/8,B正确。
(2022辽宁,8,2分)二甲基亚砜(DMSO)易与水分子结合,常用作细胞冻存的渗透性保护剂。干细胞冻存复苏后指标检测结果如表。下列叙述错误的是 ( )
指标 冻存剂
合成培养基+DMSO 合成培养基+DMSO+血清
G1期细胞数百分比(%) 65.78 79.85
活细胞数百分比(%) 15.29 41.33
注:细胞分裂间期分为G1期、S期(DNA复制期)和G2期
A.冻存复苏后的干细胞可以用于治疗人类某些疾病
B.G1期细胞数百分比上升,导致更多干细胞直接进入分裂期
C.血清中的天然成分影响G1期,增加干细胞复苏后的活细胞数百分比
D.DMSO的作用是使干细胞中自由水转化为结合水
答案 B 有着自我更新能力及分化潜能的干细胞,与组织、器官的发育、再生和修复等密切相关,故冻存复苏后的干细胞可用于治疗人类的某些疾病,A正确;G1期细胞数百分比上升,说明有更多干细胞处于G1期,其尚未通过S期、G2期进入分裂期,B错误;对比两组数据可知,血清中的天然成分使干细胞复苏后G1期细胞数百分比及活细胞数百分比均增加,C正确;寒冷环境下,细胞中自由水会转化为结合水,DMSO可与水分子结合,作细胞冻存的渗透性保护剂,可推知DMSO可使干细胞中自由水转化为结合水,从而帮助细胞冻存,D正确。
(2022浙江6月选考,21,2分)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 图示细胞正发生同源染色体联会,为处于前期Ⅰ的初级卵母细胞,A错误;①和②、③和④均为同源染色体,同源染色体的分离发生在后期Ⅰ,B错误;该细胞的染色体数是卵细胞的2倍,核DNA分子数是卵细胞的4倍,C错误;后期Ⅰ时①和③移向同一极的概率为1/2,后期Ⅱ时a和e所在的非姐妹染色单体移向同一极的概率为1/2,最终形成的四个细胞中,a和e所在的细胞为卵细胞的概率为1/4,故a和e同时进入一个卵细胞的概率为1/2×1/2×1/4=1/16,D正确。
(2022浙江1月选考,13,2分)在“减数分裂模型的制作研究”活动中,先制作4个蓝色(2个5 cm、2个8 cm)和4个红色(2个5 cm、2个8 cm)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5 cm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8 cm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,细胞同一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要与另一极的相同
答案 C 一条染色体上的两条染色单体是经过复制而来的,其大小、颜色应相同,故将2个5 cm蓝色橡皮泥条扎在一起,可模拟1个已经复制的染色体,A正确;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8 cm橡皮泥条按同颜色扎在一起再并排,可模拟1对同源染色体的配对,B正确;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,细胞同一极的橡皮泥条颜色可能相同,也可能不同,C错误;减数分裂后期Ⅱ时,染色体着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,均分到细胞两极,故模拟减数分裂后期Ⅱ时,细胞一极的橡皮泥条要与另一极的相同,D正确。
(2022山东,8,2分)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 ①若异常联会的同源染色体进入1个子细胞且发生交换的姐妹染色单体片段上无A、a,初级精母细胞(AAaa)经减数分裂Ⅰ得到的两个次级精母细胞的基因型为AAaa和O(不含A、a),减数分裂Ⅱ时同源染色体分离而姐妹染色单体不分离,可得到AA、aa和O三种精子;若发生交换的姐妹染色单体片段上有A、a,初级精母细胞(AaAa)经减数分裂Ⅰ得到的两个次级精母细胞的基因型为AaAa和O,减数分裂Ⅱ时同源染色体分离而姐妹染色单体不分离,可得到Aa和O两种精子。②若异常联会的同源染色体进入2个子细胞且发生交换的姐妹染色单体片段上无A、a,则两个次级精母细胞的基因型为AA和aa,形成的精子有A、a两种;若发生交换的姐妹染色单体片段上有A、a,则两个次级精母细胞的基因型为Aa和Aa,形成的精子有A、a两种。综合分析题述精原细胞可形成AA、aa、Aa、A、a、O共6种精子,基因型为Aa的卵原细胞正常减数分裂形成A、a两种卵细胞,故受精卵的基因组成有AAA、AAa、Aaa、aaa、AA、Aa、aa、A、a,共9种,A正确。
(2022全国乙,1,6分)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 有丝分裂过程中不会出现四分体,A、B错误;减数第一次分裂后期发生同源染色体分离,但姐妹染色单体不分离,C错误;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,则四分体中的两条染色体上的姐妹染色单体均为一条含A,另一条含a,在减数第二次分裂后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,会导致等位基因A和a进入不同子细胞,D正确。
(2022北京,4,2分)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 白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交,子代中雌蝇全为红眼,可判断红眼对白眼为显性,A正确;设控制果蝇红眼和白眼的基因为B/b,正常情况下,亲代的白眼雌蝇(XbXb)产生的配子为Xb,亲代的红眼雄蝇(XBY)产生的配子为XB和Y,根据杂交结果推测,子代中红眼雄蝇(XBO)和白眼雌蝇(XbXbY)的出现是因为亲代白眼雌蝇减数分裂异常,产生了XbXb和O的配子,故亲代白眼雌蝇(XbXb)产生的配子类型共3种(Xb、XbXb、O),B错误;具有Y染色体的果蝇不一定发育为雄性,如出现基因型为XbXbY的白眼雌蝇,C正确;根据B选项的分析可知,例外子代的出现源于母本减数分裂异常,D正确。
(2022江苏,7,2分)培养获得二倍体和四倍体洋葱根尖后,分别制作有丝分裂装片,镜检、观察。如图为二倍体根尖中三个细胞的照片。下列相关叙述错误的是 ( )
A.两种根尖都要用有分生区的区段进行制片
B.装片中单层细胞区比多层细胞区更易找到理想的分裂期细胞
C.在低倍镜下比高倍镜下能更快找到各种分裂期细胞
D.四倍体中期细胞中的染色体数与①的相等,是②的4倍,③的2倍
答案 D 根部进行有丝分裂的部位是根尖分生区,故要观察根部细胞的有丝分裂需要用有分生区的区段进行制片,A正确;多层细胞会相互遮挡,不容易观察,故装片中单层细胞区比多层细胞区更易找到理想的分裂期细胞,B正确;低倍镜下,放大倍数小,观察到的细胞数目多,高倍镜下,放大倍数大,观察到的细胞数目少,所以在低倍镜下比高倍镜下能更快找到各种分裂期细胞,C正确;假设二倍体洋葱的染色体数为2N,图中①为二倍体根尖有丝分裂后期细胞,染色体数目为4N,②为二倍体根尖分裂间期细胞,染色体数目为2N,③为二倍体根尖有丝分裂前期细胞,染色体数目为2N,所以四倍体中期细胞中的染色体数与①的相等,是②的2倍,③的2倍,D错误。
(2021浙江6月选考,24,2分)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( )
第24题图
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 与⑥来源于同一次级精母细胞的精细胞内染色体数目异常,含有两条X染色体,推断③分裂过程中着丝粒分裂后产生的两条子染色体移向同一极,即⑥的形成过程中发生了染色体畸变,A正确;若④的基因型是AbY,且基因未发生突变,根据精原细胞的基因组成和图中显示的一个精细胞的基因组成可以判断,A、a所在的染色体发生了交叉互换,⑤的基因型是abY,B正确;因为可能发生了交叉互换,②③中A、a(或B、b)所在的染色体的两条姐妹染色单体上可能存在等位基因,所以②与③中均可能发生等位基因分离,C正确;①是初级精母细胞,根据精原细胞的基因组成,可以判断①有两个染色体组,D错误。
(2021天津,7,4分)如图1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( )
图1
A B C D
答案 D 图1是多了一条染色体的异常精原细胞,精原细胞既可以进行有丝分裂,如A为有丝分裂后期图,也可以进行减数分裂,如B、C为减数第二次分裂后期图(这3条长的染色体中的一对同源染色体在减数第一次分裂后期分别移向细胞两极,另一条长的染色体可以随之移向其中一极,另外2条短的同源染色体分别移向细胞两极);D项为异常分裂,D符合题意。
(2021北京,5,2分)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 联会后的每对同源染色体含有2条染色体(4条染色单体),为四分体,图像中含有12个四分体,所以此细胞含有24条染色体,A错误;联会形成四分体发生在减数第一次分裂的前期,此时细胞中含有同源染色体,含有姐妹染色单体,B、C、D正确。
(2021河北,7,2分)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
考点1 细胞的增殖
（2025江苏，12，2分）用秋水仙素处理大花葱(2n=16),将其根尖制成有丝分裂装片,图示2个细胞分裂相。下列相关叙述正确的是( )
A.解离时间越长,越有利于获得图甲所示的分裂相
B.取解离后的根尖,置于载玻片上,滴加清水并压片
C.图乙是有丝分裂后期的细胞分裂相
D.由于秋水仙素的诱导,图甲和图乙细胞的染色体数目都加倍
答案C 解离时间过长会导致解离过度,使细胞结构遭到破坏,不利于获得图甲所示的分裂相,A错误;解离后的根尖需放入盛有清水的玻璃皿中漂洗,并经染色后制片,B错误;根据图乙可知,染色体移向了两极,属于有丝分裂后期的细胞分裂相,C正确;秋水仙素在细胞分裂前期抑制纺锤体的形成,影响细胞分裂,从而使细胞中染色体数目加倍,图甲细胞处于分裂前期,染色体数目加倍可能是由于秋水仙素的诱导,但图乙细胞处于分裂后期,染色体数目加倍是由于着丝粒分裂,D错误。
(2025广东,4,2分)某同学用光学显微镜观察网球花胚乳细胞分裂,视野中(如图)可见( )
A.细胞质分离
B.等位基因分离
C.同源染色体分离
D.姐妹染色单体分离
答案D 网球花的胚乳细胞通过有丝分裂增殖,胞质分裂发生在有丝分裂末期,图中为有丝分裂后期,A错误。等位基因分离发生在减数第一次分裂后期,且显微镜下可观察到染色体,但无法直接看到基因,B错误。同源染色体分离是减数第一次分裂的特征,有丝分裂中同源染色体不分离,C错误。有丝分裂后期着丝粒分裂,原本的两条姐妹染色单体分离成为独立的两条子染色体,分别移向细胞两极,D正确。
(2025黑吉辽蒙,11,2分)下列关于实验操作和现象的叙述错误的是( )
A.观察叶绿体的形态和分布,需先用低倍镜找到叶绿体再换用高倍镜
B.用斐林试剂检测梨汁中的还原糖时,需要加热后才能呈现砖红色
C.将染色后的洋葱根尖置于载玻片上,滴清水并盖上盖玻片即可观察染色体
D.分离菠菜叶中的色素时,因层析液有挥发性,需在通风好的条件下进行
答案C 观察叶绿体时,需先用低倍镜找到目标区域,再换高倍镜观察细节,A正确。在温水浴条件下,斐林试剂可与还原糖(如葡萄糖)反应生成砖红色沉淀,B正确。制作洋葱根尖细胞有丝分裂装片的关键步骤包括解离、漂洗、染色和制片,制片时需将根尖弄碎并压片,使细胞分散,若直接盖上盖玻片且不压片,细胞会堆积,无法清晰观察染色体,C错误。层析液为有毒的挥发性有机溶剂,实验中需在通风条件下操作以避免吸入有害气体,D正确。
（2025陕晋青宁,5,3分）对下列关于中学生物学实验的描述错误的是( )
①探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
②观察植物细胞的质壁分离现象
③探究培养液中酵母菌种群数量的变化
④观察植物细胞的有丝分裂
⑤观察叶绿体和细胞质的流动
⑥DNA的粗提取与鉴定
A.①⑥通过观察颜色判断实验结果
B.③⑥均须进行离心操作
C.②④均可使用洋葱作为实验材料
D.②⑤实验过程均须保持细胞活性
答案B ①实验中可通过加斐林试剂,水浴加热后,观察有无砖红色沉淀生成来判断淀粉酶的催化作用是否具有专一性,⑥实验在鉴定DNA时,向DNA溶液中加入二苯胺试剂,沸水浴加热后,观察溶液是否变蓝以判断实验结果,A正确;③实验通过血细胞计数板对培养液中的酵母菌进行计数,从试管中吸出培养液进行计数前,先将试管轻轻振荡几次,不需要进行离心操作,⑥实验中可将研磨液过滤后在低温条件下静置或直接将研磨液离心以去除沉淀物,取上清液,B错误;②实验可以选用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为实验材料,因为其具有紫色中央液泡,便于观察质壁分离现象,④实验可以选用洋葱根尖分生区细胞作为实验材料,根尖分生区细胞具有旺盛的分裂能力,便于观察到有丝分裂的各个时期,C正确;因死细胞无代谢活动,无细胞质流动,死细胞的细胞膜是全透性的,不能发生质壁分离现象,故②实验与⑤实验材料必须保持细胞活性,D正确。
(2024江西,3,2分)某植物中,T基因的突变会导致细胞有丝分裂后期纺锤体伸长的时间和长度都明显减少,从而影响细胞的增殖。下列推测错误的是( )
A.T基因突变的细胞在分裂期可形成一个梭形纺锤体
B.T基因突变导致染色体着丝粒无法在赤道板上排列
C.T基因突变的细胞在分裂后期染色体数能正常加倍
D.T基因突变影响纺锤丝牵引染色体向细胞两极移动
答案 B 根据题意,T基因突变影响的是有丝分裂后期,所以T基因突变的细胞在有丝分裂前期可形成一个梭形的纺锤体,在分裂中期染色体着丝粒能正常排列在赤道板上,A正确,B错误;T基因的突变会导致细胞有丝分裂后期纺锤体伸长的时间和长度都明显减少,因此T基因突变会影响染色体向细胞两极移动,但并不影响着丝粒分裂,故染色体数能正常加倍,C、D正确。
(2024北京,14,2分)高中生物学实验中,利用显微镜观察到下列现象,其中由取材不当引起的是( )
A.观察苏丹Ⅲ染色的花生子叶细胞时,橘黄色颗粒大小不一
B.观察黑藻叶肉细胞的胞质流动时,只有部分细胞的叶绿体在运动
C.利用血细胞计数板计数时,有些细胞压在计数室小方格的界线上
D.观察根尖细胞有丝分裂时,所有细胞均为长方形且处于未分裂状态
答案 D 观察苏丹Ⅲ染色的花生子叶细胞时,可看到被染成橘黄色的大小不一的脂肪颗粒;观察黑藻叶肉细胞的胞质流动时,可能由于光照、温度等因素的影响或细胞衰老等自身原因,只有部分细胞的叶绿体在运动;利用血细胞计数板计数时,有些细胞压在计数室小方格界线上属正常现象,A、B、C观察到的均为正常实验现象。观察细胞有丝分裂时,应取材“细胞近似正方形、排列紧密”的分生区细胞,若观察到的细胞均为长方形且处于未分裂状态,说明取材部位是伸长区,D符合题意。
(2024江苏,12,2分)治疗恶性黑色素瘤的药物DIC是一种嘌呤类生物合成的前体,能干扰嘌呤的合成。下列相关叙述错误的是( )
A.嘌呤是细胞合成DNA和RNA的原料
B.DIC可抑制细胞增殖使其停滞在细胞分裂间期
C.细胞中蛋白质的合成不会受DIC的影响
D.采用靶向输送DIC可降低对患者的副作用
答案 C 组成DNA和RNA的碱基为嘌呤和嘧啶,因此嘌呤是细胞合成DNA和RNA的原料,A正确;DNA的复制主要发生在细胞分裂间期,再依据DIC能干扰嘌呤的合成,推测DIC通过阻止DNA的复制,使细胞停滞在细胞分裂间期,B正确;DIC能通过干扰嘌呤的合成阻止RNA的合成,mRNA、tRNA、rRNA都参与合成蛋白质,因此细胞中蛋白质的合成会受DIC的影响,C错误;采用靶向输送DIC可避免DIC对其他正常细胞造成干扰,进而降低对患者的副作用,D正确。
(2023重庆,14,3分)药物甲常用于肿瘤治疗,但对正常细胞有一定的毒副作用。某小组利用试剂K(可将细胞阻滞在细胞周期某时期)研究了药物甲的毒性与细胞周期的关系,实验流程和结果如图所示。下列推测正确的是( )
[注]G1:DNA合成前期;S:DNA合成期;G2:分裂准备期;M期:分裂期
A.试剂K可以将细胞阻滞在G1期
B.试剂K对细胞周期的阻滞作用不可逆
C.药物甲主要作用于G2+M期,Ⅱ组的凋亡率应最低
D.在机体内,药物甲对浆细胞的毒性强于造血干细胞
答案 C与Ⅰ组相比,Ⅱ组培养8 h后,用添加了试剂K的培养液培养16 h,Ⅱ组的细胞G2+M期占比低于Ⅰ组,S期占比高于Ⅰ组,推测试剂K可以将细胞阻滞在S期,A错误;由A项分析可知,Ⅲ组用(试剂K+培养液)培养16 h后,S期细胞占比应较高,结合Ⅰ、Ⅱ各时期细胞占比推知,S期细胞占比应明显高于G2+M期,但经24 h培养的结果为G2+M期占比远高于S期,说明去除试剂K后,被阻滞在S期的细胞可进入G2+M期,推测试剂K对细胞周期的阻滞作用可逆,B错误;加药物甲的Ⅲ组细胞凋亡率与未加药物甲的Ⅲ组G2+M期细胞占比相近,推测药物甲主要作用于G2+M期,Ⅱ组处于G2+M期细胞数最少,所以加药物甲后Ⅱ组的凋亡率应最低,C正确;由C项知药物甲主要作用于G2+M期,浆细胞为高度分化的细胞,其不再进行细胞分裂,造血干细胞分裂能力强,所以药物甲对造血干细胞的毒性强于浆细胞,D错误。
(2024河北,14,2分)（多选）酵母细胞中的M蛋白被激活后可导致核膜裂解、染色质凝缩以及纺锤体形成。蛋白K和P可分别使M发生磷酸化和去磷酸化,三者间的调控关系如图所示。现有一株细胞体积变小的酵母突变体,研究发现其M蛋白的编码基因表达量发生显著改变。下列分析正确的是( )
A.该突变体变小可能是M增多且被激活后造成细胞分裂间期变短所致
B.P和K都可改变M的空间结构,从而改变其活性
C.K不足或P过量都可使酵母细胞积累更多物质而体积变大
D.M和P之间的活性调控属于负反馈调节
答案 AB 据题干信息“M蛋白被激活后可导致核膜裂解、染色质凝缩以及纺锤体形成”可知,M蛋白被激活后可促进细胞进入分裂前期,可能导致分裂间期变短,使得间期蛋白质合成量不足,细胞体积变小,故该突变体变小可能是M增多且被激活后造成细胞分裂间期变短所致,A正确;分析题意,蛋白K和P可分别使M发生磷酸化和去磷酸化,且K可抑制M,P可激活M,故推测K和P分别通过使M发生磷酸化和去磷酸化改变M的空间结构,从而改变其活性,B正确;由K可抑制M、P可激活M知,K不足或P过量都会使酵母细胞中被激活的M蛋白增多,从而促进细胞进入分裂前期,使酵母细胞因在分裂间期蛋白质积累不足而体积变小,C错误;据题图可知,当M被激活时,会激活蛋白P,而激活的蛋白P又会继续激活蛋白M,使得M活性增强,故M和P之间的活性调控属于正反馈调节,D错误。
(2024湖北,13,2分)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 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;图2中,与对照组相比,基因甲超量表达、敲除基因乙及溶液丙处理,母体细胞的最大分裂次数均发生了变化,且一个母体细胞出芽达到最大次数后就会衰老、死亡,由此推测基因和环境都可影响芽殖酵母的寿命,该实验结果为延长细胞生命周期的研究提供了新思路,B、D正确;芽殖酵母出芽时发生了核DNA的同步复制,故成熟芽体的染色体数目与母体细胞相同,C正确。
(2024·浙江1月选考·4,2分)观察洋葱根尖细胞有丝分裂装片时,某同学在显微镜下找到①~④不同时期的细胞,如图。关于这些细胞所处时期及主要特征的叙述,正确的是( )
A.细胞①处于间期,细胞核内主要进行DNA复制和蛋白质合成
B.细胞②处于中期,染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数=1∶2∶2
C.细胞③处于后期,同源染色体分离并向细胞两极移动
D.细胞④处于末期,细胞膜向内凹陷将细胞一分为二
答案 B 蛋白质的合成不发生在细胞核内,而在细胞质中的核糖体上,A错误;有丝分裂后期着丝粒一分为二,姐妹染色单体分离成两条独立的染色体,并以相同的速率分别被纺锤丝拉向两极,C错误;植物细胞有丝分裂末期囊泡聚集成细胞板,细胞膜不会向内凹陷,D错误。
(2023河北,2,2分)关于动物细胞有丝分裂的叙述,错误的是 ( )
A.精原细胞能通过有丝分裂产生子细胞
B.DNA在分裂间期边解旋边复制
C.细胞DNA总量在分裂后期减半
D.核仁在分裂末期染色体解螺旋时重新形成
答案 C 精原细胞可通过有丝分裂产生更多的精原细胞,A正确;分裂间期进行DNA复制时,遵循边解旋边复制的特点,B正确;分裂末期结束时细胞一分为二,核DNA总量减半,C错误;有丝分裂末期,染色体重新解螺旋形成染色质,同时纺锤体消失,出现新的核膜、核仁,D正确。
(2023湖北,10,2分)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
答案 C 由题意可知,甲乙丙丁戊五位同学观察并统计同一个视野细胞,丙、丁同学计数差异主要在间期和末期细胞,由于间期和末期细胞中染色体均以染色质的形式存在,在光学显微镜下容易混淆,A正确;五位同学记录中期细胞数目一致,这是因为中期细胞中染色体的着丝粒整齐排列在赤道板上,染色体形态稳定,数目清晰,容易观察和区分,B正确;五位同学记录的间期细胞数目都不多,主要原因是他们仅仅观察了某个视野而不是整个装片,分裂旺盛的细胞中,间期细胞也是最多的,C错误;戊统计的细胞数量较多,可能是该同学把视野中四条边线上的细胞全统计了,而其他同学遵循“计上不计下,计左不计右”的计数原则,D正确。
(2023湖北,13,2分)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
答案 D 由题意可知,乳酸与锌离子结合后影响的是蛋白甲的活性和蛋白乙的SUMO化修饰,故乳酸对NDA复制没有影响,A错误;较高浓度的乳酸与锌离子结合后会加快有丝分裂后期的进程,促进细胞的有丝分裂,B错误;癌细胞的无氧呼吸在细胞质基质中产生大量乳酸,C错误;敲除蛋白甲基因后,细胞中蛋白甲的含量下降会使蛋白质的SUMO化修饰加强,D正确。
(2023浙江6月选考,10,2分)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
答案 D 分裂间期细胞占比高的材料中,处在分裂期的细胞数目相对较少,不容易观察有丝分裂,D不合理。
阅读下列材料,回答第7、8题。
纺锤丝由微管构成,微管由微管蛋白组成。有丝分裂过程中,染色体的移动依赖于微管的组装和解聚。紫杉醇可与微管结合,使微管稳定不解聚,阻止染色体移动,从而抑制细胞分裂。
(2023浙江1月选考,9,2分)微管蛋白是构成细胞骨架的重要成分之一,组成微管蛋白的基本单位是( )
A.氨基酸 B.核苷酸 C.脂肪酸 D.葡萄糖
答案 A 微管蛋白的化学本质是蛋白质,其基本单位是氨基酸,A正确。
(2023浙江1月选考,10,2分)培养癌细胞时加入一定量的紫杉醇,下列过程受影响最大的是( )
A.染色质复制
B.染色质凝缩为染色体
C.染色体向两极移动
D.染色体解聚为染色质
答案 C 由材料信息可知,紫杉醇可与微管结合使微管稳定不解聚,从而阻止染色体移动,C正确。
(2022浙江6月选考,8,2分)用同位素示踪法检测小鼠杂交瘤细胞是否处于细胞周期的S期,放射性同位素最适合标记在 ( )
A.胞嘧啶 B.胸腺嘧啶 C.腺嘌呤 D.鸟嘌呤
答案 B DNA、RNA特有的含氮碱基分别是胸腺嘧啶和尿嘧啶,细胞周期的S期进行DNA的复制,放射性同位素标记在胸腺嘧啶上可检测小鼠杂交瘤细胞是否处于细胞周期的S期,B正确。
(2022浙江1月选考,18,2分)某多细胞动物具有多种细胞周期蛋白(cyclin)和多种细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK),两者可组成多种有活性的CDK-cyclin复合体,细胞周期各阶段间的转换分别受特定的CDK-cyclin复合体调控。细胞周期如图所示,下列叙述错误的是( )
A.同一生物个体中不同类型细胞的细胞周期时间长短有差异
B.细胞周期各阶段的有序转换受不同的CDK-cyclin复合体调控
C.抑制某种CDK-cyclin复合体的活性可使细胞周期停滞在特定阶段
D.一个细胞周期中,调控不同阶段的CDK-cyclin复合体会同步发生周期性变化
答案 D 根据题意“细胞周期各阶段……调控”,可知细胞周期各阶段的有序转换受不同的CDK-cyclin复合体调控,因此抑制某种CDK-cyclin复合体的活性可使各阶段之间的转化受抑制,从而使细胞周期停滞在特定阶段,B、C正确;由于一个细胞周期中,不同阶段的变化不是同步的,因此调控不同阶段的CDK-cyclin复合体不会同步发生周期性变化,D错误。
(2022广东,4,2分)用洋葱根尖制作临时装片以观察细胞有丝分裂,如图为光学显微镜下观察到的视野。下列实验操作正确的是 ( )
A.根尖解离后立即用龙胆紫(甲紫)溶液染色,以防解离过度
B.根尖染色后置于载玻片上捣碎,加上盖玻片后镜检
C.找到分生区细胞后换高倍镜并使用细准焦螺旋调焦
D.向右下方移动装片可将分裂中期细胞移至视野中央
答案 C 洋葱根尖临时装片的制作流程:解离→漂洗→染色→制片。根尖解离后需放入盛有清水的玻璃皿中漂洗后才能染色,A错误;染色后进行制片,将根尖放在载玻片上,加一滴清水,并用镊子把根尖弄碎,盖上盖玻片,用拇指轻轻按压盖玻片后观察,B错误;先用低倍镜观察,找到分生区细胞,再换成高倍镜,使用细准焦螺旋调焦,C正确;图中分裂中期的细胞在左上方,要将其移至视野中央,需将装片向左上方移动,D错误。
易错警示 装片的制作流程为解离→漂洗→染色→制片,顺序不可颠倒。用显微镜观察时,装片与物像移动方向相反,若想将物像移至视野中央,物像在哪个方向,装片就向哪个方向移。
(2022湖南,6,2分)洋葱根尖细胞染色体数为8对,细胞周期约12小时。观察洋葱根尖细胞有丝分裂,拍摄照片如图所示。下列分析正确的是 ( )
A.a为分裂后期细胞,同源染色体发生分离
B.b为分裂中期细胞,含染色体16条,核DNA分子32个
C.根据图中中期细胞数的比例,可计算出洋葱根尖细胞分裂中期时长
D.根尖培养过程中用DNA合成抑制剂处理,分裂间期细胞所占比例降低
答案 B 有丝分裂过程中不会发生同源染色体分离,A错误;b细胞中染色体排列在细胞中央的赤道板上,应属于分裂中期,此时染色体数目与体细胞相同,且每条染色体上含有2个DNA分子,B正确;一个显微视野中的细胞数量太少,不能准确计算出中期时长,需观察多个视野,计算出分裂中期细胞数占所有统计视野中的细胞总数的比例,再乘以细胞周期总时长,即分裂中期时长,C错误;DNA合成抑制剂可抑制分裂间期DNA的复制,使细胞停留在分裂间期,故分裂间期细胞所占比例升高,D错误。
(2021浙江6月选考,22,2分)在DNA复制时,5-溴尿嘧啶脱氧核苷(BrdU)可作为原料,与腺嘌呤配对,掺入新合成的子链。用Giemsa染料对复制后的染色体进行染色,DNA分子的双链都含有BrdU的染色单体呈浅蓝色,只有一条链含有BrdU的染色单体呈深蓝色。现将植物根尖放在含有BrdU的培养液中培养,取根尖用Giemsa染料染色后,观察分生区细胞分裂中期染色体的着色情况。下列推测错误的是( )
A.第一个细胞周期的每条染色体的两条染色单体都呈深蓝色
B.第二个细胞周期的每条染色体的两条染色单体着色都不同
C.第三个细胞周期的细胞中染色单体着色不同的染色体均为1/4
D.根尖分生区细胞经过若干个细胞周期后,还能观察到深蓝色的染色单体
答案 C 结合题干信息“在DNA复制时,5-溴尿嘧啶脱氧核苷(BrdU)可作为原料,与腺嘌呤配对,掺入新合成的子链”“DNA分子的双链都含有BrdU的染色单体呈浅蓝色,只有一条链含有BrdU的染色单体呈深蓝色”分析,第一个细胞周期,每个DNA分子进行一次复制,复制后两个子代DNA分布在每条染色体的两条染色单体中,由于DNA分子的复制是半保留复制,因此所有的染色体中两条染色单体均呈深蓝色,A正确。第二个细胞周期是在第一个细胞周期完成的基础上进行的,由于DNA分子的半保留复制,由一个DNA分子复制得到的两个子代DNA分子中,其中一个子代DNA中只有一条链含有BrdU,另一个子代DNA的两条链均含有BrdU,从而使复制后的染色体的一条染色单体呈深蓝色,另一条呈浅蓝色,B正确。第三个细胞周期是在第二个细胞周期完成的基础上进行的,第二个细胞周期的分裂后期,着丝粒分裂,染色单体分开,形成两条子染色体,含不同类型DNA的染色体(DNA分子的双链都含有BrdU的染色体复制后,两条染色单体着色相同;DNA分子只有一条链含有BrdU的染色体复制后,两条染色单体着色不同)随机移向细胞两极,子细胞中有0~n个(n为此植物体细胞中的染色体数)DNA分子只有一条链含有BrdU的染色体,第二个细胞周期完成后得到的子细胞进入第三个细胞周期,经间期染色体复制后,细胞中染色单体着色不同的染色体有0~n条,C错误。由于DNA的半保留复制,根尖分生区细胞经过若干个细胞周期后,总有部分DNA只有一条链含有BrdU,而含有这样DNA的染色单体呈深蓝色,D正确。
(2021浙江1月选考,8,2分)下列关于植物细胞有丝分裂的叙述,正确的是( )
A.前期,核DNA已完成复制且染色体数目加倍
B.后期,染色体的着丝粒分布在一个平面上
C.末期,含有细胞壁物质的囊泡聚集成细胞板
D.亲代细胞的遗传物质平均分配到两个子细胞
答案 C 前期,核DNA已完成复制,但着丝粒未分裂,染色体数目未加倍,A错误;中期,染色体的着丝粒分布在细胞中央的一个平面上,B错误;植物细胞有丝分裂末期,含有细胞壁物质的囊泡聚集成细胞板,以后细胞板发展成为新的细胞壁,C正确;亲代细胞的核遗传物质经过复制后,精确地平均分配到两个子细胞,D错误。
(2021全国乙,1,6分)果蝇体细胞含有8条染色体。下列关于果蝇体细胞有丝分裂的叙述,错误的是( )
A.在间期,DNA进行半保留复制,形成16个DNA分子
B.在前期,每条染色体由2条染色单体组成,含2个DNA分子
C.在中期,8条染色体的着丝点排列在赤道板上,易于观察染色体
D.在后期,成对的同源染色体分开,细胞中有16条染色体
答案 D 果蝇体细胞中,一条染色体中含一个DNA分子,在间期,DNA经过半保留复制后,一条染色体中含两个DNA分子,一个细胞核中含16个DNA分子,A正确;在前期,每条染色体由2条姐妹染色单体组成,每条姐妹染色单体含一个DNA分子,则每条染色体含两个DNA分子,B正确;在中期,在星射线的牵引下,染色体的着丝点排列在细胞中央的一个平面(赤道板)上,染色体形态比较稳定,数目比较清晰,便于观察,C正确;在后期,着丝点分裂,姐妹染色单体分开,成为两条子染色体,由星射线牵引着分别向细胞的两极移动,染色体数目加倍为16条,成对的同源染色体的分开发生在减数第一次分裂后期,D错误。
(2021浙江6月选考,13,2分)“制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片”实验中,观察到的一个视野如图所示。下列属于箭头所指细胞分裂期的上一时期的特点是( )
第13题图
A.出现染色体,核膜开始解体
B.着丝粒分裂,姐妹染色单体分离
C.染色体凝聚,着丝粒排列在赤道面上
D.纺锤体消失,细胞板扩展形成新的细胞壁
答案 C 观察题图中箭头所指的细胞,可以发现染色体明显分成两部分,表明染色体在向两极移动,题图又表示有丝分裂,所以箭头所指时期是有丝分裂后期,上一时期是有丝分裂中期,有丝分裂中期染色体进一步螺旋化,着丝粒排列在赤道面上,C正确,A、B、D错误。
(2021河北,3,2分)关于生物学实验的叙述,错误的是 ( )
A.NaOH与CuSO4配合使用在还原糖和蛋白质检测实验中作用不同
B.染色质中的DNA比裸露的DNA更容易被甲基绿着色
C.纸层析法分离叶绿体色素时,以多种有机溶剂的混合物作为层析液
D.利用取样器取样法调查土壤小动物的种类和数量,推测土壤动物的丰富度
答案 B NaOH和CuSO4在还原糖检测中的作用是Cu(OH)2具有氧化性,在加热条件下可与具有还原性的糖类发生氧化还原反应,生成砖红色沉淀Cu2O;在蛋白质检测中的作用是Cu2+在碱性条件下可与两个或两个以上的肽键作用生成紫色络合物,两者的作用原理不同,A正确。染色质主要由DNA和蛋白质组成,染色质中DNA与蛋白质结合,比裸露的DNA较不易被甲基绿着色,B错误。分离叶绿体色素所用的层析液是由20份在60~90 ℃下分馏出来的石油醚、2份丙酮和1份苯组成的混合物,C正确。研究土壤小动物的种类和数量时,通常利用取样器取样法进行采集、调查样本中小动物的种类,来推测某一区域内土壤动物的物种数目,可利用记名计算法或目测估计法来统计物种在群落中的相对数量,进而推测土壤小动物的丰富度,D正确。
(2021全国乙,2,6分)选择合适的试剂有助于达到实验目的。下列关于生物学实验所用试剂的叙述,错误的是 ( )
A.鉴别细胞的死活时,台盼蓝能将代谢旺盛的动物细胞染成蓝色
B.观察根尖细胞有丝分裂中期的染色体,可用龙胆紫(甲紫)溶液使其着色
C.观察RNA在细胞中分布的实验中,盐酸处理可改变细胞膜的通透性
D.观察植物细胞吸水和失水时,可用蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮
答案 A 活细胞的细胞膜结构完整,具有选择透过性,台盼蓝无法通过正常的细胞膜进入活细胞内,而丧失活性或细胞膜不完整的细胞,膜的通透性改变,可被台盼蓝染成蓝色,A错误;染色体易被碱性染料染成深色,实验过程中观察染色体的形态、数目时,可用甲紫溶液、醋酸洋红液等碱性染料染色,便于观察,B正确;盐酸可以改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞,C正确;观察植物细胞吸水和失水时,可用质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮,可观察到质壁分离现象,D正确。
(2020天津,4,4分)某同学居家学习期间,准备洋葱根尖有丝分裂实验材料。在下列方法中(每天换一次水),根尖生长状况最好的是( )
答案 C 洋葱根尖培养时,经常换水可为根尖正常生长提供足够的氧气和矿质元素,并可防止烂根等;洋葱根底部总是接触到水可保证根尖生长所需的水分和其他物质,但若洋葱被水浸泡过多,则影响根部细胞的正常呼吸作用,从而影响根尖的正常生长。综上所述,图C根尖生长状况最好。
(2020江苏单科,25,3分)某同学用光学显微镜对4种实验材料进行观察并记录,下表实验现象合理的是(多选)( )
选项 实验材料 实验现象
A 用苏丹Ⅲ染液染色的花生子叶切片 子叶细胞中有橘黄色颗粒
B 用0.3 g/mL蔗糖溶液处理的 紫色洋葱鳞片叶外表皮装片 紫色的液泡逐渐变小,颜色逐渐变深
C 用龙胆紫染液染色的洋葱根尖装片 染色体在细胞中移动并平均分配到两极
D 用台盼蓝染液染色的酵母菌涂片 部分酵母菌被染成蓝色
答案 ABD 花生子叶中的脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色,A正确;0.3 g/mL的蔗糖溶液浓度大于细胞液浓度,导致紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞渗透失水,紫色液泡变小,细胞液浓度增大,液泡颜色变深,B正确;观察有丝分裂实验中,解离后细胞已经死亡,观察不到染色体在细胞中移动的动态变化,C错误;死亡的酵母菌细胞膜失去选择透过性,因此台盼蓝可进入细胞,将死亡的酵母菌染成蓝色,但台盼蓝不能进入活细胞,故可观察到部分酵母菌被染成蓝色,D正确。
(2020山东,5,2分)CDK1是推动细胞由分裂间期进入分裂期的关键蛋白。在DNA复制开始后,CDK1发生磷酸化导致其活性被抑制,当细胞中的DNA复制完成且物质准备充分后,磷酸化的CDK1发生去磷酸化而被激活,使细胞进入分裂期。大麦黄矮病毒(BYDV)的M蛋白通过影响细胞中CDK1的磷酸化水平而使农作物患病。正常细胞和感染BYDV的细胞中CDK1的磷酸化水平变化如图所示。下列说法错误的是( )
A.正常细胞中DNA复制未完成时,磷酸化的CDK1的去磷酸化过程受到抑制
B.正常细胞中磷酸化的CDK1发生去磷酸化后,染色质螺旋化形成染色体
C.感染BYDV的细胞中,M蛋白通过促进CDK1的磷酸化而影响细胞周期
D.M蛋白发挥作用后,感染BYDV的细胞被阻滞在分裂间期
答案 C 据题可知,在DNA复制开始后,CDK1发生磷酸化导致其活性被抑制,当细胞中的DNA复制完成且物质准备充分后,磷酸化的CDK1发生去磷酸化而被激活,使细胞进入分裂期,这表明正常细胞中DNA复制未完成时,磷酸化的CDK1的去磷酸化过程受到抑制,A正确;磷酸化的CDK1发生去磷酸化而被激活,使细胞进入分裂期,细胞进入分裂期后,染色质螺旋化形成染色体,B正确;据图可知,在CDK1磷酸化水平的上升过程中,感染BYDV的细胞CDK1磷酸化的水平与正常细胞相似,但去磷酸化过程受阻,说明M蛋白通过抑制CDK1发生去磷酸化而影响细胞周期,C错误;M蛋白发挥作用后,细胞无法进入分裂期,即被阻滞在分裂间期,D正确。
(2020山东,6,2分)在细胞分裂过程中,末端缺失的染色体因失去端粒而不稳定,其姐妹染色单体可能会连接在一起,着丝点分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构,如图所示。若某细胞进行有丝分裂时,出现“染色体桥”并在两着丝点间任一位置发生断裂,形成的两条子染色体移到细胞两极。不考虑其他变异,关于该细胞的说法错误的是( )
A.可在分裂后期观察到“染色体桥”结构
B.其子细胞中染色体的数目不会发生改变
C.其子细胞中有的染色体上连接了非同源染色体片段
D.若该细胞基因型为Aa,可能会产生基因型为Aaa的子细胞
答案 C 据题可知,着丝点分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构,故可在分裂后期观察到此结构,A正确;“染色体桥”在两着丝点间任一位置断裂形成的两条子染色体移到细胞两极,子细胞染色体数目不变,B正确;“染色体桥”是由姐妹染色单体相连造成的,断裂后的染色体上不可能连接非同源染色体片段(不考虑其他变异),故题述子细胞中的染色体上不会连接非同源染色体片段, C错误;若细胞基因型是Aa,细胞分裂中基因A所在染色体正常,基因a所在染色体形成“染色体桥”,由于“染色体桥”可在两着丝点间任一位置断裂,断裂后形成的某一条异常染色体可能含有基因aa,则可能会形成基因型为Aaa的子细胞,D正确。
(2020浙江7月选考,8,2分)高等动物胚胎干细胞分裂过程中,发生在同一时期的是( )
A.核糖体的增生和环沟的形成
B.染色体的出现和纺锤体的出现
C.染色单体的形成和着丝粒的分裂
D.中心体的复制和染色体组数的加倍
答案 B 核糖体的增生和环沟的形成分别发生在间期和后期,A错误;染色体和纺锤体的出现均发生在前期,B正确;染色单体的形成和着丝粒(点)的分裂分别发生在间期和后期,C错误;中心体的复制和染色体组数的加倍分别发生在间期和后期,D错误。
(2019海南单科,22,2分)若要观察植物细胞有丝分裂中期的染色体。适宜的材料和染液组合是( )
A.大蒜根尖细胞,龙胆紫溶液
B.玉米根尖细胞,台盼蓝染液
C.菠菜叶肉细胞,碘液
D.番茄果肉细胞,吡罗红染色剂
答案 A 大蒜根尖细胞可以进行有丝分裂,龙胆紫溶液可以把染色体染成深色,A正确;台盼蓝染液常用于检测细胞膜的完整性,检测细胞是否存活,不能用于有丝分裂中染色体的染色,B错误;菠菜叶肉细胞和番茄果肉细胞不能进行有丝分裂,C、D错误。
(2019北京理综,1,6分)玉米根尖纵切片经碱性染料染色,用普通光学显微镜观察到的分生区图像如下。
对此图像的观察与分析,错误的是( )
A.先用低倍镜再换高倍镜观察符合操作规范
B.可观察到箭头所指细胞的细胞核和细胞壁
C.在图像中可观察到处于分裂期前期的细胞
D.细胞不同结构成分与该染料结合能力不同
答案 B 本题以显微镜视野下的有丝分裂图像为信息载体,试题考查学生依据细胞分裂不同时期的特点对图像进行推理、判断的能力,体现了对科学探究素养中的结果分析要素的考查。用普通光学显微镜观察植物分生区图像时,先用低倍镜观察,再换成高倍镜观察,A正确;箭头所指细胞处于分裂期后期,该时期的细胞没有细胞核,故观察不到箭头所指细胞的细胞核,B错误;在本题图像中有处于分裂期前期的细胞,故可在图像中观察到处于分裂期前期的细胞,C正确;细胞不同结构成分与该染料结合能力不同,染色质(体)易与该碱性染料结合,D正确。
(2019浙江4月选考,18,2分)在“制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片”活动中,观察到不同分裂时期的细胞如图所示。
下列叙述错误的是( )
A.装片制作过程中需用清水漂洗已解离的根尖便于染色
B.观察过程中先用低倍镜找到分生区细胞再换用高倍镜
C.图甲细胞所处时期发生DNA复制及相关蛋白质的合成
D.图丙细胞中的染色体数目比图乙细胞中的增加了一倍
答案 C 本题以不同时期的细胞分裂图像为信息载体,考查实验探究能力;试题通过对细胞不同分裂时期的图像判断及特点描述,体现了对科学探究素养中实验结果分析要素的考查。图甲、乙、丙、丁中的细胞分别处于有丝分裂的前、中、后、末四个时期。装片制作过程中需用清水漂洗已解离的根尖便于染色,A正确;观察过程中先用低倍镜找到分生区细胞再换用高倍镜,B正确;DNA复制及相关蛋白质的合成发生在间期,C错误;图丙细胞中的染色体数目比图乙细胞中的染色体数目增加了一倍,D正确。
(2019海南单科,3,2分)下列与细胞有关的叙述,正确的是( )
A.T2噬菌体不含有膜包被的细胞核,因此属于原核细胞
B.人肝细胞分裂期的持续时间大于分裂间期的持续时间
C.植物叶肉细胞在缺氧条件下可通过无氧呼吸产生ATP
D.心肌细胞是高度分化的细胞,其细胞膜不具有流动性
答案 C T2噬菌体没有细胞结构,不属于原核生物,A错误;一个细胞周期中,分裂期持续时间小于分裂间期的持续时间,B错误;植物叶肉细胞在缺氧条件下可通过无氧呼吸产生少量的ATP,供给生命活动的需要,C正确;心肌细胞是高度分化的细胞,不能分裂,但其细胞膜仍具有一定的流动性,D错误。
易错辨析 病毒的生物分类学地位
病毒是一种非细胞生命形态,它主要由核酸长链和蛋白质外壳构成,没有酶系统,没有自己的代谢机构,必须在活细胞内寄生并以复制方式增殖。病毒既不属于原核细胞也不属于真核细胞。
(2018课标全国Ⅰ,4,6分)已知药物X对细胞增殖有促进作用,药物D可抑制药物X的作用。某同学将同一瓶小鼠皮肤细胞平均分为甲、乙、丙三组,分别置于培养液中培养,培养过程中进行不同的处理(其中甲组未加药物),每隔一段时间测定各组细胞数,结果如图所示。据图分析,下列相关叙述不合理的是( )
A.乙组加入了药物X后再进行培养
B.丙组先加入药物X,培养一段时间后加入药物D,继续培养
C.乙组先加入药物D,培养一段时间后加入药物X,继续培养
D.若药物X为蛋白质,则药物D可能改变了药物X的空间结构
答案 C 由乙、丙组与甲组对比知,乙、丙组细胞增殖速率均较快,说明乙、丙组均加入了药物X。培养一段时间后,丙组细胞增殖速度明显慢于乙组,说明丙组培养一段后又加入了药物D,A、B正确,C错误;蛋白质的结构决定其功能,药物D可能通过改变药物X的空间结构而使其失去促进细胞增殖的作用,D正确。
规律方法 坐标曲线图分析方法
坐标曲线可直观地反映因变量随自变量变化的规律,当坐标系中只有一条曲线时,一般横坐标是自变量。当同一坐标系中出现2条或多条曲线时,该实验就有2个或多个自变量,对比不同曲线即可确定自变量的数量。
(2018浙江4月选考,21,2分)下表为实验测得离体培养的胡萝卜根尖细胞的细胞周期各阶段时间。
周期 G1 S G2 M 合计
时间(h) 1.3 2.7 2.9 0.6 7.5
下列叙述正确的是( )
A.G1期的细胞中主要进行有关蛋白质的合成及核糖体的增生
B.用含DNA合成抑制剂的培养液培养1.3 h后,细胞都被阻断在S期
C.G2期的细胞中每个染色体含2条并列的染色单体,导致染色体数目加倍
D.胡萝卜各组织细胞周期时间长短相同,但G1、S、G2和M期的时间长短不同
答案 A 本题以细胞周期各阶段时间为信息载体,考查运用所学知识解决实际问题的能力;试题通过对DNA、染色体数目加倍等相关知识的分析,体现了对科学思维素养中分析与判断要素的考查。G1期的细胞中主要进行有关蛋白质的合成及核糖体的增生,A正确。用含DNA合成抑制剂的培养液培养细胞,DNA合成被抑制,DNA合成发生在S期,但是并不是所有的细胞在1.3 h后都处于S期,如开始培养时有的细胞刚刚进入G2期,则不受影响,B错误。G2期的细胞已完成染色体的复制,此时细胞中每个染色体含2条染色单体,但这2条染色单体由着丝粒连在一起,为1条染色体,染色体数目并没有加倍,C错误。胡萝卜的一些组织细胞无细胞周期,且具有细胞周期的组织细胞其细胞周期时间的长短也不一定相同,D错误。
易错警示 易错选D,影响细胞周期的因素有很多,同一材料不同细胞的细胞分裂不一定同步,周期时间长短也不一定相同。
(2017北京理综,1,6分)洋葱根尖和小鼠骨髓细胞都能用于观察细胞有丝分裂,比较实验操作和结果,叙述正确的是( )
A.都需要用盐酸溶液使细胞相互分离
B.都需要用低倍镜找到分裂细胞再换高倍镜观察
C.在有丝分裂中期都能观察到染色体数目加倍
D.在有丝分裂末期都能观察到细胞板
答案 B 本题主要考查观察细胞有丝分裂实验及动、植物细胞有丝分裂的区别。在观察动、植物细胞有丝分裂实验中,盐酸和酒精的混合液只能使植物细胞相互分离,A错误;有丝分裂中期每条染色体的着丝点整齐地排列在赤道板上,着丝点没有断裂,染色体数目不加倍,C错误;只有植物细胞在有丝分裂末期出现细胞板,D错误;观察细胞有丝分裂时,都需要用低倍镜找到分裂细胞再换用高倍镜观察,B正确。
易错警示 细胞板是植物细胞有丝分裂末期形成的一种结构,赤道板是分裂期细胞中央的抽象概念,不是具体结构。
(2016海南单科,6,2分)下列与细胞周期有关的叙述,正确的是 ( )
A.等位基因的分离发生在细胞周期的分裂间期
B.在植物细胞的细胞周期中纺锤丝出现在分裂间期
C.细胞周期中染色质DNA比染色体DNA更容易复制
D.肝细胞的细胞周期中染色体存在的时间比染色质的长
答案 C 正常情况下,等位基因的分离发生在减Ⅰ后期,A错误;在植物细胞的细胞周期中纺锤丝出现在分裂前期,B错误;高度螺旋状态的染色体DNA不易解旋,DNA复制较为困难,C正确;细胞周期中染色体存在的时间比染色质短,D错误。
知识拓展 只有不断分裂的细胞才有细胞周期,进行减数分裂的细胞无细胞周期。染色体与染色质是同一种物质在不同时期的两种存在形式,染色质存在于分裂间期,染色体存在于分裂期。
(2016江苏单科,19,2分)下列实验都需要使用光学显微镜进行观察,有关实验现象描述合理的是( )
实验编号 实验名称 观察到的实验现象
① 观察植物细胞的质壁分离和复原 镜检1:几乎整个紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞呈紫色; 镜检2:不同细胞质壁分离的位置、程度并不一致
② 观察多种多样的细胞 菠菜叶表皮细胞由细胞壁、细胞膜、细胞质和细胞核组成;人口腔上皮细胞具有细胞核和核糖体
③ 观察细胞的有丝分裂 洋葱根尖伸长区细胞长,液泡大;分生区细胞呈正方形,多数细胞中呈紫色的染色体形态清晰
④ 探究酵母菌种群数量的动态变化 酵母细胞呈球形或椭圆形,细胞核、液泡和线粒体的形态、数目清晰可见
A.实验① B.实验② C.实验③ D.实验④
答案 A 观察植物细胞的质壁分离和复原时,实验前或者刚开始发生质壁分离时,可观察到几乎整个紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞呈紫色,紫色洋葱鳞片叶外表皮不同细胞的细胞液浓度不尽相同,所以细胞质壁分离的程度并不一致,大多数细胞质壁分离首先发生在细胞的角隅处,①正确;在光学显微镜下无法看到菠菜叶表皮细胞的细胞膜及人口腔上皮细胞的核糖体,②错误;观察细胞有丝分裂时,大多数细胞处于看不到染色体的分裂间期,③错误;在显微镜下,不经健那绿染液染色无法看到酵母菌的线粒体,④错误。故选A。
(2023北京,21,10分)变胖过程中,胰岛B细胞会增加。增加的B细胞可能源于自身分裂(途径Ⅰ),也可能来自胰岛中干细胞的增殖、分化(途径Ⅱ)。科学家采用胸腺嘧啶类似物标记的方法,研究了L基因缺失导致肥胖的模型小鼠IK中新增B细胞的来源。
(1)EdU和BrdU都是胸腺嘧啶类似物,能很快进入细胞并掺入正在复制的DNA中,掺入DNA的EdU和BrdU均能与 (用字母表示)互补配对,并可以被分别检测。未掺入的EdU和BrdU短时间内即被降解。
(2)将处于细胞周期不同阶段的细胞混合培养于多孔培养板中,各孔同时加入EdU,随后每隔一定时间向一组培养孔加入BrdU,再培养十几分钟后收集该组孔内全部细胞,检测双标记细胞占EdU标记细胞的百分比(如图)。图中反映DNA复制所需时长的是从 点到 点。
(3)为研究变胖过程中B细胞的增殖,需使用一批同时变胖的小鼠。为此,本实验使用诱导型基因敲除小鼠,即饲喂诱导物后小鼠的L基因才会被敲除,形成小鼠IK。科学家利用以下实验材料制备小鼠IK:
①纯合小鼠Lx:小鼠L基因两侧已插入特异DNA序列(x),但L的功能正常;
②Ce酶基因:源自噬菌体,其编码的酶进入细胞核后作用于x,导致两个x间的DNA片段丢失;
③Er基因:编码的Er蛋白位于细胞质,与Er蛋白相连的物质的定位由Er蛋白决定;
④口服药T:小分子化合物,可诱导Er蛋白进入细胞核。
请完善制备小鼠IK的技术路线: →连接到表达载体→转入小鼠Lx→筛选目标小鼠→ →获得小鼠IK。
(4)各种细胞DNA复制所需时间基本相同,但途径Ⅰ的细胞周期时长(t1)是途径Ⅱ细胞周期时长(t2)的三倍以上。据此,科学家先用EdU饲喂小鼠IK,t2时间后换用BrdU饲喂,再过t2时间后检测B细胞被标记的情况。研究表明,变胖过程中增加的B细胞大多数来源于自身分裂,与之相应的检测结果应是 。
答案 (1)A (2)Q R (3)获得Er基因-Ce酶基因的融合基因 饲喂口服药T (4)B细胞被双标记的比例非常低
解析 (1)EdU和BrdU都是胸腺嘧啶类似物,所以在DNA复制过程中可替代胸腺嘧啶(T)与腺嘌呤(A)互补配对。(2)根据双标记细胞占EdU标记细胞的百分比变化可知,加入EdU处理的时间较短,只有部分细胞被EdU标记,且这些被EdU标记的细胞在细胞周期中是连续的。曲线N→P时间段双标记细胞占EdU标记细胞的百分比下降,说明加入BrdU前,被EdU标记的细胞中有一部分处于DNA复制期(即S期),而其余细胞已经开始进入G2期,加入BrdU后,被EdU标记的细胞中只有处于S期的细胞被BrdU标记,且随着时间延续,双标记细胞的比例将减少。P点时说明被EdU标记的细胞完全离开了S期,若此时加入BrdU,被EdU标记的细胞不再进行DNA复制,即不能被BrdU标记,故双标记细胞占EdU标记细胞的百分比降为0。Q点双标记细胞占EdU标记细胞的百分比开始增加,说明被EdU标记的细胞开始进入S期,若此时加入BrdU,被EdU标记的细胞可以被BrdU标记,且随着时间延续,双标记细胞占EdU标记细胞的百分比将逐渐增加至100%(R点),R点时被EdU标记的细胞开始进入G2期,R点后加入BrdU,被EdU标记的细胞只有部分(处于S期时)被BrdU标记,且比例下降。此过程中Q点(被EdU标记的细胞开始进入S期)到R点(被EdU标记的细胞开始进入G2期)即可反映DNA复制所需时长。(3)由题意知,敲除L基因的关键是Ce酶基因编码的酶进入细胞核,而口服药物T作为诱导物可诱导Er蛋白(携带相连的物质)进入细胞核,故制备小鼠IK的第一步是获得Er-Ce酶的融合基因,然后构建该融合基因的基因表达载体,转入小鼠Lx后,筛选完成转化的目标小鼠,再饲喂口服药T,即可诱导小鼠的Er-Ce酶融合蛋白进入细胞核,从而将L基因敲除,获得小鼠IK。(4)若增加的B细胞来源于途径Ⅱ,其细胞周期时长为t2,先用EdU饲喂小鼠IK,经一个细胞周期的时间(t2)后,胰岛中处于分裂状态的干细胞均被标记EdU,换用BrdU饲喂,再经一个细胞周期的时间(t2)后,双标记细胞应占EdU标记细胞的100%。若增加的B细胞大多数来源于途径Ⅰ(自身分裂),其细胞周期时长大于三倍的t2,而DNA复制时间基本相同,所以经相同处理,B细胞中EdU标记的细胞都没进行完一个细胞周期,饲喂BrdU不能标记被EdU标记的细胞。故B细胞中被双标记的比例非常低。
(2020江苏单科,29,8分)细胞周期可分为分裂间期和分裂期(M期),根据DNA合成情况,分裂间期又分为G1期、S期和G2期。为了保证细胞周期的正常运转,细胞自身存在着一系列监控系统(检验点),对细胞周期的过程是否发生异常加以检测,部分检验点如图所示。只有当相应的过程正常完成,细胞周期才能进入下一个阶段运行。请据图回答下列问题:
(1)与G1期细胞相比,G2期细胞中染色体及核DNA数量的变化是 。
(2)细胞有丝分裂的重要意义在于通过 ,保持亲子代细胞之间的遗传稳定性。图中检验点1、2和3的作用在于检验DNA分子是否 (填序号:①损伤和修复、②完成复制);检验发生分离的染色体是否正确到达细胞两极,从而决定胞质是否分裂的检验点是 。
(3)细胞癌变与细胞周期调控异常有关,癌细胞的主要特征是 。有些癌症采用放射性治疗效果较好,放疗前用药物使癌细胞同步化,治疗效果会更好。诱导细胞同步化的方法主要有两种:DNA合成阻断法、分裂中期阻断法。前者可用药物特异性抑制DNA合成,主要激活检验点 ,将癌细胞阻滞在S期;后者可用秋水仙碱抑制 的形成,主要激活检验点 ,使癌细胞停滞于中期。
答案 (8分)(1)染色体数不变,核DNA数加倍 (2)染色体正确复制和平均分配 ①② 检验点5 (3)细胞无限增殖 2 纺锤体 4
解析 (1)分裂间期分为G1期、S期和G2期,G1期为DNA合成前期(完成相关RNA和蛋白质合成),S期为DNA合成期(完成DNA复制),G2期为DNA合成后期,所以G2期与G1期相比,染色体数不变,核DNA数加倍。(2)细胞有丝分裂的意义是将亲代细胞的染色体经过复制(实质为DNA的复制)之后,精确地平均分配到两个子细胞中。检测点1、2和3分别分布在G1期结束处、S期和G2期结束处,其作用在于检验DNA分子是否损伤、修复和完成复制。分离的染色体正确到达细胞两极发生在分裂期(M期)的后期,所以决定胞质是否分裂的检验点是检验点5。(3)与正常细胞相比,癌细胞具有无限增殖、细胞形态结构发生显著变化和细胞表面发生变化等特征,其中与细胞周期调控异常有关的主要特征为细胞无限增殖。DNA合成发生在S期,主要激活检验点2,可将癌细胞阻滞在S期;秋水仙碱作用于正在分裂的细胞,能够抑制纺锤体的形成,纺锤体的形成发生在分裂期的前期,因此应主要激活检验点4,可将癌细胞停滞于中期。
(2018天津理综,9,10分)为获得玉米多倍体植株,采用以下技术路线。据图回答:
(1)可用 对图中发芽的种子进行诱导处理。
(2)筛选鉴定多倍体时,剪取幼苗根尖固定后,经过解离、漂洗、染色、制片,观察 区的细胞。若装片中的细胞均多层重叠,原因是 。统计细胞周期各时期的细胞数和细胞染色体数。下表分别为幼苗Ⅰ中的甲株和幼苗Ⅱ中的乙株的统计结果。
幼苗 计数项目 细胞周期
间期 前期 中期 后期 末期
甲株 细胞数 x1 x2 x3 x4 x5
细胞染色体数 / / y 2y /
乙株 细胞染色体数 / / 2y 4y /
可以利用表中数值 和 ,比较甲株细胞周期中的间期与分裂期的时间长短。
(3)依表结果,绘出形成乙株的过程中,诱导处理使染色体数加倍的细胞周期及下一个细胞周期的染色体数变化曲线。
答案 (共10分)
(1)秋水仙素(或低温)
(2)分生 解离不充分或压片不充分 x1 x2+x3+x4+x5
(3)
解析 本题以多倍体植株的培育为载体,考查了实验探究及知识的综合运用能力。通过对实验步骤及结果的设问,体现了对科学探究素养中实验设计及结果分析等要素的考查。(1)目前,人工诱导多倍体常用而且最有效的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。(2)可通过观察幼苗根尖临时装片中的分生区细胞筛选鉴定多倍体。解离、压片有利于细胞分散,若根尖解离不充分或压片不充分,将导致装片中的细胞多层重叠。因处于不同时期的细胞数与计数细胞总数的比值可反映该时期在细胞周期中所占的时间比,故可以通过对比间期细胞数(x1)与分裂期细胞数(x2+x3+x4+x5)来比较间期与分裂期时间的长短。(3)题目要求画出诱导染色体数加倍的细胞周期及下一个细胞周期的染色体变化曲线。注意第一个细胞周期结束时,细胞中染色体数为正常体细胞的二倍。详见答案。
(2017课标全国Ⅲ,29,8分)利用一定方法使细胞群体处于细胞周期的同一阶段,称为细胞周期同步化。以下是能够实现动物细胞周期同步化的三种方法。回答下列问题:
(1)DNA合成阻断法:在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的DNA合成可逆抑制剂,处于 期的细胞不受影响而继续细胞周期的运转,最终细胞会停滞在细胞周期的 期,以达到细胞周期同步化的目的。
(2)秋水仙素阻断法:在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的秋水仙素,秋水仙素能够抑制 ,使细胞周期被阻断,即可实现细胞周期同步化。经秋水仙素处理的细胞 (填“会”或“不会”)被阻断在间期。
(3)血清饥饿法:培养液中缺少血清可以使细胞周期停滞在间期,以实现细胞周期同步化。分裂间期的特点是 (答出1点即可)。
答案 (1)分裂 间(或S) (2)纺锤体形成 不会 (3)完成DNA复制和有关蛋白质的合成,为分裂期准备物质
解析 本题重点考查了细胞周期中染色体及DNA的变化特点,试题通过问题探讨的形式考查了科学思维素养中的演绎与推理要素。(1)处于对数生长期的细胞进行连续分裂,此时在培养液中加入适量的DNA合成可逆抑制剂,会阻断间期(或S期)的DNA复制过程,使细胞停滞在间期(或S期),但其不影响处于分裂期的细胞继续分裂。(2)秋水仙素能够抑制分裂前期纺锤体的形成,致使着丝点分裂后的染色体不能移向细胞两极,所以经秋水仙素处理的细胞,其分裂会暂时停滞,细胞周期被阻断。秋水仙素不影响DNA复制、有关蛋白质的合成等过程,所以经秋水仙素处理的细胞不会被阻断在间期。(3)分裂间期的特点:为分裂期的进行准备物质条件,即主要完成DNA复制与有关蛋白质的合成;同时细胞有适度的生长
考点2 减数分裂
（2025江苏，14，2分）图示二倍体植物形成2n异常配子的过程,下列相关叙述错误的是( )
A.甲细胞中发生过染色体交叉互换
B.乙细胞中不含有同源染色体
C.丙细胞含有两个染色体组
D.2n配子是由于减数第一次分裂异常产生的
答案D 根据甲细胞中所展示的两对同源染色体上颜色差异可知,两对同源染色体的非姐妹染色单体均发生过交叉互换,A正确;甲细胞→乙细胞过程中发生过同源染色体的分离,故乙细胞中不含同源染色体,B正确;丙细胞中着丝粒分裂,染色体数目加倍,细胞中含有两个染色体组,C正确;由甲细胞和乙细胞中染色体可知,减数第一次分裂正常,故2n配子是由于减数第二次分裂异常产生的,D错误。
(2025广东,10,2分)临床发现一例特殊的特纳综合征患者,其体内存在3种核型:“45,X”“46,XX”“47,XXX”(细胞中染色体总数,性染色体组成)。导致该患者染色体异常最可能的原因是( )
A.其母亲卵母细胞减数分裂Ⅰ中X染色体不分离
B.其母亲卵母细胞减数分裂Ⅱ中X染色体不分离
C.胚胎发育早期有丝分裂中1条X染色体不分离
D.胚胎发育早期有丝分裂中2条X染色体不分离
答案C 若减数分裂发生异常,则受精卵染色体异常,由其增殖分化的所有细胞的染色体均异常,而患者体内存在正常细胞“46,XX”,A、B不符合题意。推测胚胎发育早期存在细胞有丝分裂中1条X染色体未分离,产生“45,X”和“47,XXX”两种细胞,其增殖产生的子细胞核型为“45,X”和“47,XXX”;而由正常细胞增殖产生的子细胞核型为“46,XX”,C符合题意,D不符合题意。
（2025北京，6，2分）用于啤酒生产的酿酒酵母是真核生物,其生活史如图。
下列叙述错误的是( )
A.子囊孢子都是单倍体
B.营养细胞均无同源染色体
C.芽殖过程中不发生染色体数目减半
D.酿酒酵母可进行有丝分裂,也可进行减数分裂
答案 B 子囊孢子是酿酒酵母在减数分裂后形成的孢子,减数分裂的结果是产生单倍体的细胞,因此子囊孢子是单倍体,A正确;酿酒酵母的生活史包括单倍体(n)和二倍体(2n)阶段,单倍体营养细胞无同源染色体,二倍体营养细胞(可由单倍体营养细胞融合而成)有同源染色体,B错误;芽殖是酿酒酵母的无性生殖方式,属于有丝分裂,有丝分裂产生的子细胞染色体数目不变,C正确;酿酒酵母的生活史包括无性生殖(芽殖,属于有丝分裂)和有性生殖(减数分裂形成子囊孢子),D正确。
(2025浙江1月选考,12,2分)某哺乳动物的体细胞核DNA含量为2C,对其体外培养细胞的核DNA含量进行检测,结果如图所示,其中甲、乙、丙表示不同核DNA含量的细胞及其占细胞总数的百分比。下列叙述错误的是( )
A.甲中细胞具有核膜和核仁
B.乙中细胞进行核DNA复制
C.丙中部分细胞的染色体着丝粒排列在细胞中央的平面上
D.若培养液中加入秋水仙素,丙占细胞总数的百分比会减小
答案 D 据图中的核DNA含量可判断出细胞所处的分裂时期,甲中含G1期,甲中细胞具有核膜和核仁,A正确;乙为S期细胞,核DNA正在进行复制,B正确;丙可表示中期细胞,处于中期的细胞中染色体着丝粒排列在细胞中央的平面上,C正确;若培养液中加入秋水仙素,则细胞会停留在中期,丙占细胞总数的百分比会增加,D错误。
(2025浙江1月选考,16,2分)若某动物(2n=4)的基因型为BbXDY,其精巢中有甲、乙两个处于不同分裂时期的细胞。如图所示。
据图分析,下列叙述正确的是( )
A.甲细胞中,同源染色体分离,染色体数目减半
B.乙细胞中,有4对同源染色体,2个染色体组
C.XD与b的分离可在甲细胞中发生,B与B的分离可在乙细胞中发生
D.甲细胞产生的精细胞中基因型为BY的占1/4,乙细胞产生的子细胞基因型相同
答案 C 因图甲、乙为同一二倍体动物个体中的处于不同分裂时期的细胞,根据染色体的形态、行为和数目特点,可判断甲处于减数分裂Ⅰ后期,乙处于有丝分裂后期。甲细胞中,正在发生同源染色体的分离,但该细胞内的染色体数目不变,而分裂形成的子细胞中的染色体数目减半,A错误;乙细胞共有4对同源染色体和4个染色体组,B错误;甲细胞发生非同源染色体的自由组合,故XD与位于常染色体上的b的分离可在甲细胞中发生,而位于同一条染色体的两条姐妹染色单体上的B与B,它们可随着着丝粒的分裂而分离,可发生在乙细胞中,C正确;甲细胞为初级精母细胞,不考虑基因突变和染色体交叉互换,其产生的4个精细胞一般是两种(BY、bXD或BXD、bY),其中基因型为BY的比例是1/2或0,而乙细胞产生的子细胞基因型相同,D错误。
(2024天津,9,4分)某豌豆基因型为YyRr,Y/y和R/r位于非同源染色体上,在不考虑突变和染色体互换的前提下,其细胞分裂时期、基因组成、染色体组数对应关系正确的是( )
选项 分裂时期 基因组成 染色体 组数
A 减数分裂Ⅰ后期 YyRr 2
B 减数分裂Ⅱ中期 YR或yr或Yr或yR 1
C 减数分裂Ⅱ后期 YYRR或yyrr或 YYrr或yyRR 2
D 有丝分裂后期 YYyyRRrr 2
答案 C 命题点:有丝分裂、减数分裂各个时期染色体的行为、数目、染色体组数的变化
细胞分裂间期基因随染色体复制而复制,豌豆细胞中基因组成由YyRr变为YYyyRRrr,而染色体数目并未改变。减数分裂Ⅰ前期发生同源染色体的联会,直至后期同源染色体分离,基因组成和染色体数目未再发生变化,所以减数分裂Ⅰ后期的基因组成为YYyyRRrr,染色体组数为2组,A错误。在减数分裂Ⅰ后期同源染色体上的等位基因彼此分离、非同源染色体的非等位基因自由组合,分裂完成后染色体数目减半,所以减数分裂Ⅱ的中期细胞中的染色体组数为1组,基因组成应为YYRR或yyrr或YYrr或yyRR,B错误。在减数分裂Ⅱ后期,由于每条染色体的着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,使细胞中的染色体数目暂时加倍,染色体组数也随之加倍为2组,细胞中的基因组成与前一时期相同,仍为YYRR或yyrr或YYrr或yyRR,C正确。有丝分裂前的间期基因随染色体复制而复制,基因组成由YyRr变为YYyyRRrr,后期基因组成未发生改变,仍为YYyyRRrr,但由于着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,使细胞中的染色体数目暂时加倍,染色体组数由原来的2组变为4组,D错误。
(2024广西,11,2分)水稻(2n=24)是我国主要粮食作物之一。研究发现水稻S1和S2基因与花粉正常发育相关。科研人员将野生型和双突变型(S1和S2基因突变)的花粉母细胞进行染色,观察得到如图的减数分裂Ⅰ过程。下列说法正确的是( )
A.图(c)中出现明显的染色体,可知该时期是减数分裂Ⅰ后期
B.水稻的1个花粉母细胞完成减数分裂,只产生1个子代细胞
C.野生型水稻减数分裂Ⅰ过程,产生的子代细胞含有6条染色体
D.S1和S2基因可通过控制同源染色体的联会,进而影响花粉发育
答案 D 由题意可知,题图是减数分裂Ⅰ过程的图像,若图(c)为减数分裂Ⅰ后期,同源染色体彼此分离,非同源染色体自由组合,在显微镜下能够观察到染色体移向细胞两极,而图(c)中染色体散乱地分布在细胞中,应为减数分裂Ⅰ前期,A错误;1个花粉母细胞进行一次完整的减数分裂,可产生4个子代细胞,B错误;据题意可知,水稻体细胞内染色体数为24条,故减数分裂Ⅰ结束后形成的子细胞含有12条染色体,C错误;减数分裂Ⅰ前期同源染色体联会,形成四分体,图(c)观察到的被染色的结构为12个四分体,与图(c)相比,图(g)细胞(S1和S2基因突变)内的被染色的结构数目明显增多,可推测S1和S2基因可通过控制同源染色体的联会,进而影响花粉发育,D正确。
(2024福建,13,4分)杂合二倍体紫贻贝的快速育种过程中,用遗传物质失活的精子激发卵子发育,并通过一定途径实现卵子发育成二倍体。常用的途径是:①抑制第一极体形成;②抑制第二极体形成;③抑制第一次卵裂。不考虑基因突变和其他情况的染色体变异,下列分析正确的是( )
A.②途径获得的二倍体一定是纯合子
B.③途径获得的二倍体一定是纯合子
C.①途径和②途径获得的二倍体基因组成一定相同
D.②途径和③途径获得的二倍体基因组成一定相同
答案 B 命题点:减数分裂、有丝分裂
①途径抑制第一极体形成,同源染色体未分离,得到的二倍体仍为杂合子;②途径抑制第二极体形成,一般情况下生成的二倍体为纯合子,但若减数分裂Ⅰ发生同源染色体上非姐妹染色单体互换,则获得的二倍体可能是杂合子,A错误;③途径抑制第一次卵裂,即抑制被遗传物质失活的精子激发而发育的卵子(仅1个染色体组)的有丝分裂,则该卵子经染色体复制加倍后形成的二倍体一定是纯合子,B正确。综合①②③途径的分析,C、D错误。
(2024北京,5,2分)水稻生殖细胞形成过程中既发生减数分裂,又进行有丝分裂,相关叙述错误的是( )
A.染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ
B.同源染色体联会和交换发生在减数分裂Ⅱ
C.有丝分裂前的间期进行DNA复制
D.有丝分裂保证细胞的亲代和子代间遗传的稳定性
答案 B 减数分裂Ⅰ过程中同源染色体分离,染色体数目减半,A正确;同源染色体联会和交换发生在减数分裂Ⅰ前期,B错误;DNA复制主要发生在分裂前的间期,C正确;有丝分裂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,D正确。
（多选）(2024江苏,17,3分)图示哺乳动物的一个细胞中部分同源染色体及其相关基因。下列相关叙述错误的有( )
A.有丝分裂或减数分裂前,普通光学显微镜下可见细胞中复制形成的染色单体
B.有丝分裂或减数分裂时,丝状染色质在纺锤体作用下螺旋化成染色体
C.有丝分裂后期着丝粒分开,导致染色体数目及其3对等位基因数量加倍
D.减数分裂Ⅰ完成时,能形成基因型为MmNnTt的细胞
答案 ABC 有丝分裂或减数分裂前的间期,染色质进行复制,但此时染色质未经螺旋化等,故此时在普通光学显微镜下不可见染色单体,A错误;纺锤体的作用是牵引着染色体运动,而不是使丝状染色质螺旋化成染色体,B错误;有丝分裂后期着丝粒分开,姐妹染色单体分离,导致染色体数目加倍,但基因数量不变,基因数量的加倍发生在间期,C错误;减数分裂Ⅰ前期,同源染色体的非姐妹染色单体可能会发生染色体互换,因此减数分裂Ⅰ完成时能形成基因型为MmNnTt的细胞,D正确。
(2024浙江6月选考,18,2分)假定某二倍体动物(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 该精原细胞进行了一次有丝分裂和减数第一次分裂,分裂间期进行DNA复制,因此经历了2次DNA复制,有丝分裂后期进行着丝粒分裂,减数第一次分裂不进行着丝粒分裂,故该精原细胞经历了1次着丝粒分裂,A错误;该精原细胞进行一次有丝分裂和减数第一次分裂后产生了甲~丁4个细胞,故题图中4个细胞处于减数第二次分裂,其均含有染色单体,说明着丝粒未分裂,因此处于减数第二次分裂前期或中期,B错误;
由上图知若不考虑交叉互换,则每个细胞中只有2条染色单体被32P标记,但细胞乙有3条染色单体被32P标记,说明在减数第一次分裂前期发生了同源染色体上非姐妹染色单体的互换,C正确;4个细胞完成分裂形成8个细胞,甲、丙、丁细胞分裂形成的子细胞中,含32P的细胞可能为1个或2个,但乙细胞含有3条32P标记的染色单体,其分裂形成的2个子细胞均含有32P,即不会出现8个细胞中有4个细胞不含32P的情况,D错误。
(2024江西,6,2分)与减数分裂相关的某些基因发生突变,会引起水稻花粉母细胞分裂失败而导致雄性不育。依据表中各基因突变后引起的效应,判断它们影响减数分裂的先后顺序是( )
基因 突变效应
M 影响联会配对
O 影响姐妹染色单体分离
P 影响着丝粒与纺锤丝结合
W 影响同源染色体分离
A.M-P-O-W B.M-P-W-O
C.P-M-O-W D.P-M-W-O
答案 B 依据减数分裂过程分析题表中突变效应对应的时期:
突变效应 发生时期
影响联会配对 减数分裂Ⅰ前期
影响姐妹染色单体分离 减数分裂Ⅱ后期
影响着丝粒与纺锤丝结合 前期到中期的过渡阶段
影响同源染色体分离 减数分裂Ⅰ后期
据此判断表中各基因突变后影响减数分裂的先后顺序为M-P-W-O,B正确。
(2024广东,9,2分)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 患儿含有三条性染色体,Y染色体和含有Xg1基因的X染色体只能由父亲提供,可推知该患儿染色体异常是由精母细胞减数分裂ⅠX、Y同源染色体未分离导致的,A正确。
(2024山东,6,2分)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 由题意知,某个体细胞在四分体时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,假设互换后该个体初级性母细胞1号染色体为,则二倍体生物无性繁殖获得二倍体子代的三种机制中,机制①配子1号染色体为时,染色体复制一次可获得显性基因与隐性基因数目相等的子代,机制①符合题意;机制②所得子代1号染色体为或,体细胞中显性基因和隐性基因数目均不等,机制②不符合题意;机制③减数分裂Ⅱ中1号染色体为,任意两条进入一个细胞,则甲、丁组合和乙、丙组合可以形成显性基因和隐性基因数目相等的子代,机制③符合题意。故选B。
(2023天津,8,4分)甲图示百合(2n=24)一个花粉母细胞减数分裂形成的四个子细胞,乙和丙分别是四个子细胞形成过程中不同分裂期的中期图像。下列叙述正确的是( )
A.乙和丙均是从与赤道板垂直方向观察到的细胞分裂图像
B.乙中单个细胞的染色体组数是丙中单个细胞的两倍
C.乙中单个细胞的同源染色体对数是丙中单个细胞的两倍
D.基因的分离和自由组合发生于丙所示时期的下一个时期
答案 B 乙、丙分别是四个子细胞形成过程中不同分裂期的中期图像,乙有1个细胞,丙有2个细胞,故乙为减数分裂Ⅰ中期图像,丙为减数分裂Ⅱ中期图像。中期的特点是染色体排列在细胞中央赤道板上,丙中的染色体呈“一”字排列在细胞中央赤道板上,所以是从与赤道板平行方向观察到的细胞分裂图像,而乙中染色体不呈“一”字排列,所以乙是从与赤道板垂直方向观察到的细胞分裂图像,A错误。图中所给百合是二倍体(2n=24),因此乙中单个细胞的染色体组数是2,丙中为1,B正确。乙中单个细胞的同源染色体对数为12,丙中无同源染色体,C错误。基因的分离和自由组合发生于减数分裂Ⅰ后期,而丙所示时期的下一个时期为减数分裂Ⅱ后期,D错误。
(2023辽宁,11,2分)如图为眼虫在适宜条件下增殖的示意图(仅显示部分染色体),下列叙述正确的是 ( )
A.②时期,细胞核的变化与高等动物细胞相同
B.③时期,染色体的着丝粒排列在赤道板上
C.④时期,非同源染色体自由组合
D.⑤时期,细胞质的分裂方式与高等植物细胞相同
答案 B 据图分析可知,②时期与高等动物细胞有丝分裂前期细胞核的变化相比,眼虫细胞不会出现核膜消失等现象,故两者细胞核变化不同,A错误;③时期每条染色体的着丝粒排列在赤道板上,B正确;非同源染色体自由组合发生在减数分裂Ⅰ后期,不发生在④时期,C错误;⑤时期,眼虫细胞细胞质的分裂是细胞膜向内凹陷缢裂导致的,而高等植物细胞是细胞板逐渐扩展,将细胞质分裂开的,两者的方式不同,D错误。
(2023福建,5,2分)从基因型为AaBb的母羊输卵管中采集卵子进行体外受精,被激活的卵子排出的第二极体的基因组成是aB,则该卵子及其对应的初级卵母细胞的基因组成分别是 ( )
A.AAbb AAaaBBbb B.aaBB AaBb
C.aaBB AAaaBBbb D.AAbb AaBb
答案 C 基因型为AaBb的卵原细胞,在减数分裂前的间期发生染色体复制成为初级卵母细胞,其基因型为AAaaBBbb;在母羊输卵管采集的卵子是次级卵母细胞,在精子入卵后被激活的卵子完成减数分裂Ⅱ,排出第二极体(基因组成是aB),则形成该极体的次级卵母细胞的基因组成为aaBB,C正确。
(2023山东,6,2分)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
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 题中介绍的交换发生在减数分裂Ⅱ,且交换的部分大小可不相等,位置随机,因此有如下几种情况需要考虑:1.减数分裂Ⅰ是否发生互换,若没有互换则得到和两种减数分裂Ⅱ的细胞,若有互换则得到一种减数分裂Ⅱ的细胞;2.减数分裂Ⅱ是否发生导致E或e位置改变的交换,若不导致位置的改变则得到、两种子细胞,若导致位置的改变则得到、、、四种子细胞;3.四个子细胞中有一个随机成为卵细胞,另外三个成为第二极体。以下为其中三种可能的分裂过程:
根据以上分析,卵细胞的基因组成有E、e、EE、ee、Ee和O 6种可能,A错误;若卵细胞为Ee,说明减数分裂Ⅰ发生过互换,则次级卵母细胞产生的第二极体为O,第一极体为Ee,第一极体产生的第二极体为E、e或Ee、O,B错误;若卵细胞为E且第一极体不含E,说明减数分裂Ⅰ时没有发生互换,次级卵母细胞为EE,第一极体为ee,则次级卵母细胞产生的第二极体为E,第一极体产生的第二极体为e、e或ee、O,即第二极体最多有4种可能,C正确;若卵细胞不含E、e,则次级卵母细胞产生的第二极体为EE、Ee或ee,“一个第二极体为E”说明该第二极体必为第一极体产生的第二极体,进而说明产生该第二极体的第一极体为EE或Ee,只有2种可能,D错误。
(2023浙江1月选考,20,2分)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。
甲
乙
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
答案 D 根据2n=8可知,该雄性动物体细胞中含有2个染色体组,共8条染色体,在复制前含8个核DNA分子。图甲、乙中核DNA分子均只有8个,据此可判断甲、乙所处的时期均为减数第二次分裂,根据甲时期的染色体数目为4条,可进一步判断甲处于减数第二次分裂前期或中期,而同源染色体两两配对现象出现在减数第一次分裂前期,A错误;乙时期染色体数目为8条,说明着丝粒已完成分裂,此时细胞中应含有2条X染色体或2条Y染色体,不存在染色单体,B、C错误;由于该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,因此其产生的4个精细胞的基因型为AXD、aXD、AY、aY,D正确。
(2023浙江6月选考,17,2分)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
答案 B 由题图可知,甲细胞中有4条染色体,且存在同源染色体,着丝粒排列在赤道面上,判断甲细胞处于有丝分裂中期;乙细胞中有4条染色体,且不存在同源染色体,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开并移向两极,判断乙细胞处于减数第二次分裂后期,A正确。甲细胞中的着丝粒未分裂,一条染色体上存在两条姐妹染色单体,2个DNA分子,乙细胞中的着丝粒分裂,一条染色体上存在1个DNA分子,则甲细胞中每个染色体组的DNA分子数是乙细胞的两倍,B错误。由题干信息可知,该动物的基因型为AaXBY,甲细胞中a基因所在的染色体上有一条染色单体发生了基因突变,使a突变成了A,其正常完成有丝分裂会产生基因型为AaXBY、AAXBY的两种子细胞,C正确。形成乙细胞的过程中发生了基因重组(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)和染色体变异(易位),D正确。
(2023北京,5,2分)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 由题干信息可知,武昌鱼(2n=48)和长江白鱼(2n=48)经人工杂交可得到具有生殖能力的子代,即子代体细胞中含有48条染色体。精巢中的原始生殖细胞既可以进行有丝分裂,又可以进行减数分裂,则显微观察子代精巢中的细胞时,可以观察到染色体两两配对的细胞、染色体移到两极的细胞、含有24个四分体的细胞以及含有24条染色体的细胞(精细胞),D符合题意。
(2022福建,12,2分)某哺乳动物的一个初级精母细胞的染色体示意图如图,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 图中细胞处于减数分裂Ⅰ四分体时期,通过染色体互换发生基因重组,是精子多样性形成的原因之一,该细胞减数分裂完成后产生的精细胞有AB、aB、Ab、ab四种基因组成,A、D正确;图中非姐妹染色单体发生交换,基因A和基因b、基因a和基因B发生了重组,等位基因的分离可发生在减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ,B错误,C正确。
(2022天津,6,4分)用荧光标记技术显示细胞中心体和DNA,获得有丝分裂某时期荧光图。有关叙述正确的是( )
A.中心体复制和染色体加倍均发生在图示时期
B.图中两处DNA荧光标记区域均无同源染色体
C.图中细胞分裂方向由中心体位置确定
D.秋水仙素可促使细胞进入图示分裂时期
答案 C 图示中的细胞处于有丝分裂后期或末期,中心体复制发生在分裂间期,染色体加倍发生在分裂后期,A错误;若该生物为二倍体生物,体细胞中含有同源染色体,体细胞进行有丝分裂,在有丝分裂过程中并未发生同源染色体分离,所以图中两处DNA荧光标记区域均有同源染色体,B错误;在有丝分裂过程中,中心体发出星射线形成纺锤体,星射线牵引的方向决定细胞分裂的方向,故图中细胞分裂方向由中心体位置确定,C正确;秋水仙素可抑制有丝分裂前期纺锤体的形成,使细胞不能进入图示的分裂后期或末期,D错误。
(2022浙江1月选考,23,2分)果蝇(2n=8)杂交实验中,F2某一雄果蝇体细胞中有4条染色体来自F1雄果蝇,这4条染色体全部来自亲本(P)雄果蝇的概率是 ( )
A.1/16 B.1/8 C.1/4 D.1/2
答案 B 果蝇杂交实验中,F2雄果蝇的Y染色体一定来自亲本(P)雄果蝇,F2雄果蝇所含的来自F1雄果蝇的4条染色体中的其余3条常染色体来自亲本(P)雄果蝇的概率为1/2×1/2×1/2=1/8,B正确。
(2022辽宁,8,2分)二甲基亚砜(DMSO)易与水分子结合,常用作细胞冻存的渗透性保护剂。干细胞冻存复苏后指标检测结果如表。下列叙述错误的是 ( )
指标 冻存剂
合成培养基+DMSO 合成培养基+DMSO+血清
G1期细胞数百分比(%) 65.78 79.85
活细胞数百分比(%) 15.29 41.33
注:细胞分裂间期分为G1期、S期(DNA复制期)和G2期
A.冻存复苏后的干细胞可以用于治疗人类某些疾病
B.G1期细胞数百分比上升,导致更多干细胞直接进入分裂期
C.血清中的天然成分影响G1期,增加干细胞复苏后的活细胞数百分比
D.DMSO的作用是使干细胞中自由水转化为结合水
答案 B 有着自我更新能力及分化潜能的干细胞,与组织、器官的发育、再生和修复等密切相关,故冻存复苏后的干细胞可用于治疗人类的某些疾病,A正确;G1期细胞数百分比上升,说明有更多干细胞处于G1期,其尚未通过S期、G2期进入分裂期,B错误;对比两组数据可知,血清中的天然成分使干细胞复苏后G1期细胞数百分比及活细胞数百分比均增加,C正确;寒冷环境下,细胞中自由水会转化为结合水,DMSO可与水分子结合,作细胞冻存的渗透性保护剂,可推知DMSO可使干细胞中自由水转化为结合水,从而帮助细胞冻存,D正确。
(2022浙江6月选考,21,2分)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 图示细胞正发生同源染色体联会,为处于前期Ⅰ的初级卵母细胞,A错误;①和②、③和④均为同源染色体,同源染色体的分离发生在后期Ⅰ,B错误;该细胞的染色体数是卵细胞的2倍,核DNA分子数是卵细胞的4倍,C错误;后期Ⅰ时①和③移向同一极的概率为1/2,后期Ⅱ时a和e所在的非姐妹染色单体移向同一极的概率为1/2,最终形成的四个细胞中,a和e所在的细胞为卵细胞的概率为1/4,故a和e同时进入一个卵细胞的概率为1/2×1/2×1/4=1/16,D正确。
(2022浙江1月选考,13,2分)在“减数分裂模型的制作研究”活动中,先制作4个蓝色(2个5 cm、2个8 cm)和4个红色(2个5 cm、2个8 cm)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5 cm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8 cm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,细胞同一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要与另一极的相同
答案 C 一条染色体上的两条染色单体是经过复制而来的,其大小、颜色应相同,故将2个5 cm蓝色橡皮泥条扎在一起,可模拟1个已经复制的染色体,A正确;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8 cm橡皮泥条按同颜色扎在一起再并排,可模拟1对同源染色体的配对,B正确;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,细胞同一极的橡皮泥条颜色可能相同,也可能不同,C错误;减数分裂后期Ⅱ时,染色体着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,均分到细胞两极,故模拟减数分裂后期Ⅱ时,细胞一极的橡皮泥条要与另一极的相同,D正确。
(2022山东,8,2分)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 ①若异常联会的同源染色体进入1个子细胞且发生交换的姐妹染色单体片段上无A、a,初级精母细胞(AAaa)经减数分裂Ⅰ得到的两个次级精母细胞的基因型为AAaa和O(不含A、a),减数分裂Ⅱ时同源染色体分离而姐妹染色单体不分离,可得到AA、aa和O三种精子;若发生交换的姐妹染色单体片段上有A、a,初级精母细胞(AaAa)经减数分裂Ⅰ得到的两个次级精母细胞的基因型为AaAa和O,减数分裂Ⅱ时同源染色体分离而姐妹染色单体不分离,可得到Aa和O两种精子。②若异常联会的同源染色体进入2个子细胞且发生交换的姐妹染色单体片段上无A、a,则两个次级精母细胞的基因型为AA和aa,形成的精子有A、a两种;若发生交换的姐妹染色单体片段上有A、a,则两个次级精母细胞的基因型为Aa和Aa,形成的精子有A、a两种。综合分析题述精原细胞可形成AA、aa、Aa、A、a、O共6种精子,基因型为Aa的卵原细胞正常减数分裂形成A、a两种卵细胞,故受精卵的基因组成有AAA、AAa、Aaa、aaa、AA、Aa、aa、A、a,共9种,A正确。
(2022全国乙,1,6分)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 有丝分裂过程中不会出现四分体,A、B错误;减数第一次分裂后期发生同源染色体分离,但姐妹染色单体不分离,C错误;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,则四分体中的两条染色体上的姐妹染色单体均为一条含A,另一条含a,在减数第二次分裂后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,会导致等位基因A和a进入不同子细胞,D正确。
(2022北京,4,2分)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 白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交,子代中雌蝇全为红眼,可判断红眼对白眼为显性,A正确;设控制果蝇红眼和白眼的基因为B/b,正常情况下,亲代的白眼雌蝇(XbXb)产生的配子为Xb,亲代的红眼雄蝇(XBY)产生的配子为XB和Y,根据杂交结果推测,子代中红眼雄蝇(XBO)和白眼雌蝇(XbXbY)的出现是因为亲代白眼雌蝇减数分裂异常,产生了XbXb和O的配子,故亲代白眼雌蝇(XbXb)产生的配子类型共3种(Xb、XbXb、O),B错误;具有Y染色体的果蝇不一定发育为雄性,如出现基因型为XbXbY的白眼雌蝇,C正确;根据B选项的分析可知,例外子代的出现源于母本减数分裂异常,D正确。
(2022江苏,7,2分)培养获得二倍体和四倍体洋葱根尖后,分别制作有丝分裂装片,镜检、观察。如图为二倍体根尖中三个细胞的照片。下列相关叙述错误的是 ( )
A.两种根尖都要用有分生区的区段进行制片
B.装片中单层细胞区比多层细胞区更易找到理想的分裂期细胞
C.在低倍镜下比高倍镜下能更快找到各种分裂期细胞
D.四倍体中期细胞中的染色体数与①的相等,是②的4倍,③的2倍
答案 D 根部进行有丝分裂的部位是根尖分生区,故要观察根部细胞的有丝分裂需要用有分生区的区段进行制片,A正确;多层细胞会相互遮挡,不容易观察,故装片中单层细胞区比多层细胞区更易找到理想的分裂期细胞,B正确;低倍镜下,放大倍数小,观察到的细胞数目多,高倍镜下,放大倍数大,观察到的细胞数目少,所以在低倍镜下比高倍镜下能更快找到各种分裂期细胞,C正确;假设二倍体洋葱的染色体数为2N,图中①为二倍体根尖有丝分裂后期细胞,染色体数目为4N,②为二倍体根尖分裂间期细胞,染色体数目为2N,③为二倍体根尖有丝分裂前期细胞,染色体数目为2N,所以四倍体中期细胞中的染色体数与①的相等,是②的2倍,③的2倍,D错误。
(2021浙江6月选考,24,2分)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( )
第24题图
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 与⑥来源于同一次级精母细胞的精细胞内染色体数目异常,含有两条X染色体,推断③分裂过程中着丝粒分裂后产生的两条子染色体移向同一极,即⑥的形成过程中发生了染色体畸变,A正确;若④的基因型是AbY,且基因未发生突变,根据精原细胞的基因组成和图中显示的一个精细胞的基因组成可以判断,A、a所在的染色体发生了交叉互换,⑤的基因型是abY,B正确;因为可能发生了交叉互换,②③中A、a(或B、b)所在的染色体的两条姐妹染色单体上可能存在等位基因,所以②与③中均可能发生等位基因分离,C正确;①是初级精母细胞,根据精原细胞的基因组成,可以判断①有两个染色体组,D错误。
(2021天津,7,4分)如图1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( )
图1
A B C D
答案 D 图1是多了一条染色体的异常精原细胞,精原细胞既可以进行有丝分裂,如A为有丝分裂后期图,也可以进行减数分裂,如B、C为减数第二次分裂后期图(这3条长的染色体中的一对同源染色体在减数第一次分裂后期分别移向细胞两极,另一条长的染色体可以随之移向其中一极,另外2条短的同源染色体分别移向细胞两极);D项为异常分裂,D符合题意。
(2021北京,5,2分)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 联会后的每对同源染色体含有2条染色体(4条染色单体),为四分体,图像中含有12个四分体,所以此细胞含有24条染色体,A错误;联会形成四分体发生在减数第一次分裂的前期,此时细胞中含有同源染色体,含有姐妹染色单体,B、C、D正确。
(2021河北,7,2分)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
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