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第四单元 遗传的细胞基础与分子基础
专题九 遗传的细胞基础
高频考点
考点一 减数分裂与受精作用
本考点主要考查减数分裂图像的识别和各分裂时期染色体、核DNA、同源染色体、染色体组等数目的分析及减数分裂异常的原因分析。考试常以染色体行为、遗传规律、生物变异、育种、基因工程等为设题情境,对相关知识进行综合考查。
基础
1.(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
2.(2021天津,7,4分)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
答案 D
重难
3.(2022湖北,20,2分)为了分析某21三体综合征患儿的病因,对该患儿及其父母的21号染色体上的A基因(A1~A4)进行PCR扩增,经凝胶电泳后,结果如图所示。关于该患儿致病的原因叙述错误的是( )
A.考虑同源染色体交叉互换,可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常
B.考虑同源染色体交叉互换,可能是卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常
C.不考虑同源染色体交叉互换,可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常
D.不考虑同源染色体交叉互换,可能是卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常
答案 D
4.(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减数第一次分裂前期两对同源染色体联会
B.②经减数分裂形成的配子有一半正常
C.③减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合,最终产生4种基因型配子
D.①和②的变异类型理论上均可以在减数分裂过程中通过光学显微镜观察到
答案 C
5.(2018浙江4月选考,24,2分)某二倍体高等动物(2n=6)雄性个体的基因型为AaBb,其体内某细胞处于细胞分裂某时期的示意图如图。下列叙述正确的是 ( )
A.形成该细胞过程中发生了基因突变和染色体畸变(染色体变异)
B.该细胞含有3个四分体,6条染色体,12个DNA分子
C.该细胞每条染色体的着丝粒都连有两极发出的纺锤丝
D.该细胞分裂形成的配子的基因型为aBX、aBXA、AbY、bY
答案 D
6.(2020北京西城期中,22)如图是某二倍体生物减数第一次分裂形成的子细胞,下列表述不正确的是( )
A.正常情况下,基因B、b所在的染色体不可能是X染色体
B.该细胞中有4条染色单体、2个染色体组
C.该细胞将形成2种类型的精子
D.b基因的出现可能是基因突变或基因重组的结果
答案 B
综合
7.(2014北京理综,30,16分)拟南芥的A基因位于1号染色体上,影响减数分裂时染色体交换频率,a基因无此功能;B基因位于5号染色体上,使来自同一个花粉母细胞的四个花粉粒分离,b基因无此功能。用植株甲(AaBB)与植株乙(AAbb)作为亲本进行杂交实验,在F2中获得了所需的植株丙(aabb)。
(1)花粉母细胞减数分裂时,联会形成的 经 染色体分离、姐妹染色单体分开,最终复制后的遗传物质被平均分配到四个花粉粒中。
(2)a基因是通过将T-DNA插入A基因中获得的,用PCR法确定T-DNA插入位置时,应从图1中选择的引物组合是 。
图1
(3)就上述两对等位基因而言,F1中有 种基因型的植株。F2中表现型为花粉粒不分离的植株所占比例应为 。
(4)杂交前,乙的1号染色体上整合了荧光蛋白基因C、R。两代后,丙获得C、R基因(图2)。带有C、R基因的花粉粒能分别呈现出蓝色、红色荧光。
图2
①丙获得了C、R基因是由于它的亲代中的 在减数分裂形成配子时发生了染色体交换。
②丙的花粉母细胞进行减数分裂时,若染色体在C和R基因位点间只发生一次交换,则产生的四个花粉粒呈现出的颜色分别是 。
③本实验选用b基因纯合突变体是因为:利用花粉粒不分离的性状,便于判断染色体在C和R基因位点间 ,进而计算出交换频率。通过比较丙和 的交换频率,可确定A基因的功能。
答案 (1)四分体 同源 (2)Ⅱ和Ⅲ (3)2 25% (4)①父本和母本 ②蓝色、红色、蓝和红叠加色、无色 ③交换与否和交换次数 乙
考点二 观察细胞的减数分裂
本考点主要考查根据显微图像(重在观察纺锤体个数、染色体行为)判断细胞分裂时期。
基础
1.(2014安徽理综,4,6分)某种植物细胞减数分裂过程中几个特定时期的显微照片如图。下列叙述正确的是( )
A.图甲中,细胞的同源染色体之间发生了基因重组
B.图乙中,移向细胞两极的染色体组成相同
C.图丙中,染色体的复制正在进行,着丝点(粒)尚未分裂
D.图丁中,细胞的同源染色体分离,染色体数目减半
答案 A
重难
2.(2021北京石景山一模,7)如图中①~⑤是在显微镜下小鼠睾丸内细胞减数分裂不同时期的图像。下列叙述错误的是( )
A.图中细胞分裂的排序是①→③→②→⑤→④
B.图②细胞中核DNA数目是染色体数目的2倍
C.图②③细胞中均可能发生基因重组
D.图②③⑤细胞中均含有姐妹染色单体
答案 D
综合
3.(2017江苏,30,8分)某研究小组以同一品种芹菜根尖和花粉母细胞为材料,开展芹菜染色体核型分析实验。图1、图2是从两种材料的30个显微图像中选出的两个典型图像。请回答下列问题:
(1)将剪取的芹菜幼根置于2 mmol/L的8-羟基喹啉溶液中处理,以提高根尖细胞中有丝分裂的 期细胞的比例,便于染色体观察、计数。
(2)实验中用纤维素酶和果胶酶混合液分别处理根尖、花粉母细胞,目的是 。再用低浓度的KCl处理一段时间,使细胞适度膨胀,便于细胞内的 更好地分散,但处理时间不能过长,以防细胞 。
(3)图1是 细胞的染色体,判断的主要依据是 。
(4)分析根尖细胞染色体核型时,需将图像中的 进行人工配对;根据图1、图2能确定该品种细胞中未发生的变异类型有 (填下列序号)。
①基因突变 ②单体 ③基因重组 ④三体
答案 (1)中 (2)去除细胞壁(使细胞分离) 染色体 吸水涨破 (3)花粉母 同源染色体联会 (4)同源染色体 ②④
考点三 有丝分裂与减数分裂的综合
该考点要求掌握有丝分裂与减数分裂的异同,熟练运用模型与建模的方法判断有丝分裂和减数分裂各时期及图像。
基础
1.(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
2.(2020北京三月适应性考试,4)真核细胞的分裂方式主要为有丝分裂和减数分裂。它们共有的特征是( )
A.进行DNA复制和蛋白质的合成
B.发生同源染色体的联会和分离
C.亲、子代细胞中染色体数目相同
D.出现非同源染色体的自由组合
答案 A
3.(2021北京顺义二模,5)真核细胞的增殖方式包括有丝分裂、减数分裂和无丝分裂,下列属于三者共性的是( )
A.非同源染色体发生自由组合 B.DNA的复制
C.亲子代细胞染色体数目相同 D.纺锤体形成
答案 B
重难
4.(2021北京海淀一模,7)甲、乙为某雄性二倍体动物(基因型为AaBb)体内不同细胞处于不同分裂时期的示意图,染色体及基因分布如图所示。下列相关叙述不正确的是( )
甲 乙
A.甲图所示细胞处于有丝分裂后期,有4个染色体组
B.甲图中①②染色体上基因分布的原因是染色体发生了互换
C.乙图为次级精母细胞,可产生基因型为AB和aB的两种精子
D.乙图中细胞处于减数第二次分裂后期
答案 B
综合
5.(2021北京朝阳二模,7)大黄鱼为二倍体(2n)生物,雌性性染色体为XX,雄性为XY。用条石鲷精子刺激大黄鱼的次级卵母细胞发育(不能受精),同时用冷休克处理此细胞10 min,抑制其减数第二次分裂的细胞质分裂,经过常温孵化得到二倍体大黄鱼。以下叙述错误的是( )
A.经减数第一次分裂产生的次级卵母细胞核DNA数目为2n
B.此方法得到的二倍体大黄鱼与亲本雌鱼基因型可能不同
C.次级卵母细胞经孵化得到二倍体幼鱼的过程经历了有丝分裂
D.经此过程培育得到的大黄鱼雌性和雄性的比例为1∶1
答案 D
6.(2021广东,16,4分)人类(2n=46)14号与21号染色体二者的长臂在着丝点(粒)处融合形成14/21平衡易位染色体,该染色体携带者具有正常的表现型,但在产生生殖细胞的过程中,其细胞中形成复杂的联会复合物(如图)。在进行减数分裂时,若该联会复合物的染色体遵循正常的染色体行为规律(不考虑交叉互换),下列关于平衡易位染色体携带者的叙述,错误的是( )
A.观察平衡易位染色体也可选择有丝分裂中期细胞
B.男性携带者的初级精母细胞含有45条染色体
C.女性携带者的卵子最多含24种形态不同的染色体
D.女性携带者的卵子可能有6种类型(只考虑图中的3种染色体)
答案 C
易混易错
易混
1.同源染色体、四分体、非同源染色体、姐妹染色单体与非姐妹染色单体从“一对同源染色体、一个四分体、非同源染色体、一条染色单体、非姐妹染色单体”中选择合适的词语填入图中。
答案 ①一条染色单体 ②非姐妹染色单体 ③一个四分体 ④非同源染色体 ⑤一对同源染色体
2.性原细胞的增殖方式、性原细胞形成生殖细胞的方式男性精原细胞和精子的增殖(或形成)方式分别是( )
A.有丝分裂、减数分裂
B.有丝分裂、有丝分裂
C.减数分裂、有丝分裂
D.减数分裂、减数分裂
答案 A
易错
3.互换、易位的发生对象据图分析下列关于染色体互换与染色体易位的叙述中,不正确的是 ( )
A.图甲是染色体互换,图乙是染色体易位
B.两者都属于染色体结构变异
C.染色体互换发生于同源染色体之间,染色体易位发生于非同源染色体之间
D.染色体互换在显微镜下观察不到,染色体易位在显微镜下可以观察
答案 B
情境应用
简单情境
1.雄蝗虫精母细胞减数分裂(2022北京昌平二模,7)雄蝗虫的染色体组成为22+XO(无Y染色体)。如图是雄蝗虫精母细胞减数分裂某一时期的显微图像,关于此细胞的叙述不正确的是( )
A.含有12个四分体 B.处于分裂中期
C.含有同源染色体 D.含有姐妹染色单体
答案 A
陌生情境
2.某生物(2n=2)细胞分裂(2022北京西城二模,6)甲、乙是某生物(2n=2)细胞分裂过程中染色体分离示意图。下列叙述正确的是( )
甲
乙
A.甲表示减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离
B.甲图母源与父源染色体上有等位基因
C.乙会发生非同源染色体的自由组合
D.该生物有性生殖过程中不能发生基因重组
答案 B
3.SRY基因(2022北京丰台一模,5)人类Y染色体末端SRY基因能激活睾酮合成相关基因的表达,睾酮在5α-还原酶的作用下转化为二氢睾酮,促使未分化的性腺发育成睾丸。下列叙述不正确的是( )
A.SRY基因所在染色体片段缺失,后代可能出现XY的女性
B.SRY基因所在染色体片段移接,后代可能出现XX的男性
C.5α-还原酶基因缺陷的XY个体,雄性生殖器官发育不良
D.XYY男性染色体异常是母亲减数分裂产生异常卵细胞所致
答案 D
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