资源描述
考点03:有性生殖中的遗传信息传递重点练(解析版)
一、单选题
1.萨顿提出“基因在染色体上”的假说后,摩尔根及其同事做了如图所示实验,并证实控制果蝇眼色的基因在X染色体上,而Y染色体不含有它的等位基因。下列相关的叙述错误的是( )
A.控制果蝇眼色的该对等位基因遵循分离定律
B.F2中雄果蝇的白眼基因来自F1中的红眼雌果蝇
C.自然群体中白眼性状在雄果蝇中出现的概率小于雌果蝇
D.若让F2中红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交,子代雄果蝇中红眼:白眼=3:1
【答案】C
【分析】
基因的分离定律的实质是:在杂合体的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性,在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
【详解】
A、由题意可知,F2中性状分离比为3: 1,说明眼色基因由一对等位基因控制,遵循基因的分离定律,A正确;
B、由题意可知,F1中雄果蝇为红眼,且控制果蝇眼色的基因在X染色体上,而Y染色体不含有它的等位基因,因此F2中雄果蝇的白眼基因来自F1中的红眼雌果蝇,B正确;
C、自然群体中白眼性状在雄果蝇中出现的概率高于雌果蝇,这是因为在Y染色体上没有控制果蝇眼色的基因,所以雄果蝇只要有白眼基因就表现为白眼,C错误;
D、用w表示控制白眼的基因,那么F2中红眼雌果蝇有两种基因型,即1/2XWXw和1/2XWXW,白眼雄果蝇基因型为XwY,子代雄果蝇父本只能提供Y染色体,母本提供X染色体,又因为母本产生的配子比例为:(1/2×1/2+×1/2)XW:(1/2×1/2)Xw=3/4XW:1/4Xw,所以子代雄果蝇中红眼:白眼=3:1,D正确。
故选C。
2.下列有关孟德尔遗传规律及其适用范围的说法,正确的是( )
A.柳树细胞中的基因都遵循孟德尔遗传规律
B.X染色体特有区段上的基因,Y染色体没有,所以不遵循孟德尔遗传规律
C.肺炎链球菌细胞中部分基因遵循孟德尔遗传规律
D.念珠蓝细菌细胞中的所有基因都不遵循孟德尔遗传规律
【答案】D
【分析】
基因自由组合定律适用范围:①适用两对或两对以上相对性状的遗传,并且非等位基因均位于不同对的同源染色体上。②非同源染色体上的非等位基因自由组合,发生在减数第一次分裂过程中,因此只有进行有性生殖的生物,才能出现基因的自由组合。③按遗传基本定律遗传的基因,均位于细胞核中的染色体上。
【详解】
A、孟德尔遗传规律只适用于真核生物进行有性生殖时核基因的遗传,柳树细胞中的基因有核基因,也有质基因,质基因不遵循孟德尔遗传规律,A错误;
B、X染色体特有区段上的基因遵循孟德尔遗传规律,只不过其控制的性状表现与性别相联系,B错误;
CD、肺炎链球菌和念珠蓝细菌都是原核生物,原核生物不能进行有性生殖,不会进行减数分裂,也不存在核基因,故它们所有的基因都不遵循孟德尔遗传规律,C错误、D正确。
故选D。
3.下图为雌性哺乳动物体内细胞进行两次分裂的示意图。下列有关叙述错误的是( )
A.若甲、乙、丙染色体数相同,则图中两次分裂均表示有丝分裂
B.若第二次分裂才出现着丝粒的分裂,则细胞丙可能是卵细胞
C.若在第一次分裂中出现同源染色体的分离,则染色体数目减半发生在第二次分裂
D.若图中表示减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ,则细胞甲的染色体数量是细胞丙的2倍
【答案】C
【分析】
题图分析,若为减数分裂,则细胞甲为卵原细胞,细胞乙为次级卵母细胞或第一极体,细胞丙为卵细胞或第二极体;若表示有丝分裂,则细胞甲、乙和丙含有的染色体数目与体细胞的相同。
【详解】
A、若图中两次分裂均表示有丝分裂,则甲、乙、丙染色体数相同,因为经过有丝分裂产生的子细胞与亲代细胞染色体数目相同,A正确;
B、若第二次分裂才出现着丝粒的分裂,则说明图示的过程为减数分裂过程,则细胞丙可能是卵细胞,也可能是第二极体,B正确;
C、若在第一次分裂中出现同源染色体的分离,说明图示为减数分裂过程,则染色体数目减半发生在第一次分裂,C错误;
D、若图中表示减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ,则细胞丙是细胞甲经过一次 复制 ,而连续分裂两次产生的子细胞,因此甲细胞中染色体数量是细胞丙的2倍,D正确。
故选C。
4.下列有关减数分裂和受精作用的叙述,错误的是( )
A.减数分裂产生的子细胞均可以进行受精作用
B.后代遗传多样性与减数分裂和受精作用均有关
C.减数分裂使同源染色体分开,受精作用使细胞中出现同源染色体
D.减数分裂和受精作用对于维持前后代生物体细胞染色体的数目有重要意义
【答案】A
【分析】
受精作用:①概念:精子和卵细胞融合成受精卵的过程叫受精作用。②结果:受精卵的染色体数目恢复到体细胞的数目,其中有一半的染色体来自精子(父亲),一半的染色体来自卵细胞(母亲);细胞质主要来自卵细胞。③意义:减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,对于生物的遗传和变异,都是十分重要的。
【详解】
A、卵原细胞经减数分裂产生的子细胞极体不可以进行受精作用,A错误;
B、由于减数分裂时同源染色体分离,非同源染色体自由组合,可以形成的配子具有多样性,而配子间随机组合,从而形成了后代的遗传多样性,即后代遗传多样性与减数分裂和受精作用均有关,B正确;
C、减数第一次分裂后期同源染色体分离,从而形成的配子中不具有同源染色体,而受精作用中精卵结合,使得细胞中又重新具有同源染色体,C正确;
D、减数分裂使得配子中染色体数目减半,而受精作用精卵细胞核融合又使得染色体数目加倍,从而恢复到生物体细胞中染色体数目,即减数分裂和受精作用对于维持前后代生物体细胞染色体的数目有重要意义,D正确。
故选A。
5.下图是某哺乳动物(体细胞核DNA数为2n,染色体数为2n)睾丸中某分裂细胞染色体数和核DNA比值变化曲线图。下列有关叙述中,正确的是( )
A.若上图表示精细胞形成的过程,则BC段细胞染色体数均为2n
B.若上图表示精原细胞形成的过程,则BC段细胞染色体数均为2n
C.若BC段发生同源染色体联会,则DE段会发生同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换
D.若BC段某些细胞不存在同源染色体,由于发生C-D的变化导致D时细胞都有同源染色体
【答案】B
【分析】
分析图示可知,AB段形成的原因是DNA的复制;BC段表示有丝分裂前期和中期、减第一次分裂、减数第二次分裂前期和中期;CD段形成的原因是着丝点分裂;DE段表示有丝分裂后期和末期、减数第二次分裂后期和末期。
【详解】
A、精细胞是通过减数分裂形成的,在减数分裂过程中,着丝点分开发生在减数第二次分裂后期,因此,BC段表示减数第一次分裂各时期和减数第二次分裂前期和中期,有些细胞染色体数为2n,有些细胞染色体数为n,A错误;
B、精原细胞通过有丝分裂形成,着丝点分开发生在有丝分裂后期,因此,BC段表示有丝分裂前期和中期,细胞染色体数均为2n,B正确;
C、若BC段发生同源染色体联会,则图像表示的是减数分裂,减数分裂过程中同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换在减数第一次分裂的四分体时期,而DE段表示的是减数第二次分裂后期和末期,C错误;
D、若BC段某些细胞不存在同源染色体,则图像表示的是减数分裂,C-D发生的是着丝点分开即减数第一次分裂后期,D时细胞没有同源染色体,D错误。
故选B。
6.图1表示某二倍体动物细胞分裂过程中某结构的数量变化曲线,图2表示与该分裂有关的不同分裂时期的图像。下列分析不正确的是( )
A.图1曲线可表示减数分裂时同源染色体对数的数量变化
B.由图2可知该二倍体动物应为雄性个体
C.乙细胞中染色体①上的基因可与染色体②或③上的基因发生自由组合
D.图2中的甲、丁细胞分别对应图1中的A~B、B~C段
【答案】D
【分析】
在减数分裂Ⅰ后期时同源染色体分离,所以减数分裂Ⅱ过程中没有同源染色体。分析题图1:该物质数量在OB段为n,在BC段变成0,因此该曲线最可能是减数分裂过程同源染色体对数的变化;AB段表示减数分裂Ⅰ前期、中期和后期,BC段是减数分裂Ⅱ过程。分析图2:甲含有同源染色体,着丝粒分裂,处于有丝分裂后期;乙是精原细胞,其中①和④是一对同源染色体,②和③是一对同源染色体;丙同源染色体分离,处于减数分裂Ⅰ后期,细胞质均等分裂,是初级精母细胞;丁是减数分裂Ⅰ产生的次级精母细胞。
【详解】
A、细胞分裂过程中,数量能变为0的有染色单体和同源染色体对数,而染色单体形成时是由0到4n,图1曲线中开始数量为n,然后变为0,因此可表示减数分裂Ⅰ时同源染色体对数的数量变化,A正确;
B、由图2丙细胞同源染色体分离,可知处于减数分裂Ⅰ后期,根据细胞质均等分裂,可知是初级精母细胞,因此该二倍体动物应为雄性个体,B正确;
C、乙细胞中①和④是一对同源染色体,②和③是一对同源染色体,①上的基因与染色体②或③上的基因属于非同源染色体上的非等位基因,可自由组合,C正确;
D、图1曲线可表示减数分裂过程中同源染色体对数的数量变化,图2中的甲处于有丝分裂后期,不能对应A~B段,D错误。
故选D。
7.某种鸟类(2N=72)为ZW型性别决定,其羽毛中的红色素由等位基因A/a中的A基因控制合成,且A基因越多,色素越多,颜色由深到浅依次为红色、黄色、白色。若等位基因A/a位于Z染色体上,下列说法正确的是( )
A.雌鸟羽色的颜色有3种,基因型分别为ZAZA、ZAZa和ZaZa
B.该种鸟类一共能产生四种与羽毛颜色有关基因型的生殖细胞
C.若羽毛颜色相同的个体杂交,子代出现性状分离,则亲代基因型一定为ZAW和ZAZa
D.若羽毛颜色不相同的个体杂交,则子代有可能出现三种表型
【答案】C
【分析】
该鸟类为ZW型性别决定,则雄性的性染色体为ZZ,雌性的性染色体为ZW。
【详解】
A、雌鸟羽毛的颜色有2种,基因型分别为ZAW和ZaW,A错误;
B、雄鸟能产生两种基因型的精子,雌鸟能产生三种基因型的卵细胞,一共5种,B错误;
C、雄鸟羽毛基因型和颜色为ZAZA(黑色)、ZAZa(灰色)和ZaZa(白色),雌鸟羽毛基因型和颜色为ZAW(灰色)和ZaW(白色)。羽毛颜色相同的个体杂交,有以下两种情况:①ZAZa(灰色)×ZAW(灰色)→ZAZA(黑色)、ZAW(灰色)、ZAZa(灰色)、ZaW(白色);②ZaZa(白色)×ZaW(白色)→ZaZa(白色)、ZaW(白色)。因此,亲本为ZAZa和ZAW时,子代会出现性状分离,C正确;
D、羽毛颜色不相同的个体杂交有以下几种情况:①ZAZA(黑色)×ZAW(灰色)→ZAZA(黑色)、ZAW(灰色);②ZAZA(黑色)×ZaW(白色)→ZAZa(灰色)、ZAW(灰色);③ZAZa(灰色)×ZaW(白色)→ZAZa(灰色)、ZAW(灰色)、ZaW(白色)、ZaZa(白色);④ZaZa(白色)×ZAW(灰色)→ZAZa(灰色)、ZaW(白色)。因此,羽毛颜色不相同的个体杂交,其子代不可能出现三种表现型,D错误。
故选 C。
8.有同学用下列示意图表示某两栖类动物(基因型为AaBb)卵巢正常的细胞分裂可能产生的细胞,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】
减数分裂过程:
1、减数第一次分裂前的间期:染色体的复制。
2、减数第一次分裂:(1)前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;(2)中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;(3)后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;(4)末期:细胞质分裂。
3、减数第二次分裂:(1)前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;(2)中期:染色体形态固定、数目清晰;(3)后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;(4)末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】
A、图示细胞着丝点分裂,细胞中无同源染色体,且细胞质不均等分裂,可次级卵母细胞的表示减数第二次分裂后期,A正确;
B、图示细胞中含有同源染色体,细胞质不均等分裂,应处于减数第一次分裂后期,此时应发生同源染色体分离,与图示a和B、A和b分离不符,B错误;
C、图示细胞处于减数第一次分裂后期,卵细胞形成过程在减数第一次分裂后期应不均等分裂,与题图不符,C错误;
D、图示细胞着丝点分裂,且细胞中含有同源染色体,细胞质不均等分裂,在卵巢正常的细胞分裂不可能产生,D错误。
故选A。
9.果蝇的R/r基因位于X染色体上,当受精卵中含有2个R基因时无法发育(不考虑XY染色体的同源区段)。杂合子雌果蝇与显性雄果蝇杂交,得到F1。下列关于F1果蝇的叙述,错误的是( )
A.F1果蝇中的隐性个体全为雄果蝇 B.F1显性个体中雌性:雄性=1:1
C.F1雄果蝇中显性个体:隐性个体=1:1 D.F1果蝇中显性个体∶隐性个体=3:1
【答案】D
【分析】
果蝇的R/r基因位于X染色体上,当受精卵中含有2个R基因时无法发育,因此不存在XRXR的个体。
【详解】
杂合子雌果蝇XRXr与显性雄果蝇XRY杂交,得到F1的基因型及比例为XRXR(无法发育)∶XRXr∶XRY∶XrY=1∶1∶1∶1,即F1显性个体中雌性∶雄性=1∶1,F1果蝇中的隐性个体全为雄果蝇;F1雄果蝇中显性个体∶隐性个体=1∶1;F1果蝇中显性个体∶隐性个体=2∶1,即D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
10.关于同一个哺乳动物细胞有丝分裂和减数分裂的叙述,错误的是( )
A.有丝分裂后期与减数第二次分裂后期都发生染色单体分离
B.有丝分裂前期与减数第一次分裂前期染色体行为不同
C.有丝分裂中期和减数第二次分裂中期染色体数相同
D.有丝分裂中期与减数第一次分裂中期DNA数目相同
【答案】C
【分析】
1、有丝分裂不同时期的特点:
(1)间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;
(2)前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;
(3)中期:染色体的着丝点排列在赤道板上,形态固定、数目清晰;
(4)后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;
(5)末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、减数分裂过程:
(1)减数第一次分裂前的间期:染色体的复制。
(2)减数第一次分裂:①前期:同源染色体联会形成四分体,同源染色体上的非姐妹染色单体常常发生交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂,细胞一分为二。
(3)减数第二次分裂过程:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体的着丝点排列在赤道板上,形态固定、数目清晰;③后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】
A、有丝分裂后期与减数第二次分裂后期着丝点都分裂,都发生染色单体分离,A正确;
B、有丝分裂前期染色质缩短变粗形成染色体,染色体散乱分布,减数第一次分裂前期同源染色体联会形成四分体,B正确;
C、有丝分裂中期染色体数为正常体细胞染色体数目,减数第二次分裂中期由于发生了同源染色体的分离,染色体数减半,为正常体细胞染色体数目的一半,C错误;
D、有丝分裂中期和减数第一次分裂中期核DNA数目相同,都为正常体细胞染色体数目的二倍,D正确。
故选C。
二、综合题
11.蜈蚣草小孢子母细胞(即花粉母细胞,相当于动物的初级精母细胞)减数分裂过程中的部分显微图像如下图所示。
(1)请根据减数分裂的顺序对图中细胞进行排序:_____________。
(2)关于a、c图像中单个细胞的比较,下列描述正确的是( )
A.两者均含有同源染色体 B.两者的染色体数目均为体细胞的一半
C.图c所示细胞中含有姐妹染色单体 D.两者的DNA数目不同
(3)在减数分裂过程中,细胞d称为_____________细胞。若在人体中,该细胞有_____________条染色体。
【答案】(1)c、a、d、b
(2)CD
(3) 次级精母细胞 46
【分析】
图a是减数第一次分裂结束得到的两个子细胞,即a处于减数第二次分裂中期。图b是减数第二次分裂结束得到的四个子细胞,即图b为精细胞。图c是减数第一次分裂后期。图d有两个细胞,是减数第二次分裂后期。
(1)
根据以上分析,排序为c、a、d、b。
(2)
A、a为减数第二次分裂,不含同源染色体,A错误;
B、a的染色体数目为体细胞的一半,c的染色体数目与体细胞相同,B正确;
C、c为减数第一次分裂后期,含有姐妹染色单体,C正确;
D、a的核DNA为c的一半,D正确。
故选CD。
(3)
图d处于减数第二次分裂后期,称为次级精母细胞;人的精原细胞有46条染色体,减数第二次分裂得到的细胞有23条,处于减数第二分裂后期的着丝粒分裂,染色体数目加倍,有46条。
【点睛】
本题主要考查减数分裂过程,要求学生有一定的理解分析及识图能力。
细胞分裂
通过实验研究洋葱根尖细胞有丝分裂过程,得出下图所示的结果,其中图甲表示有丝分裂各阶段细胞核中 DNA 和细胞质中信使 RNA 含量的变化,图乙是有丝分裂显微照片。据图回答下列问题:
12.图甲结果表明细胞核中染色单体的形成是在_________阶段完成的,细胞分裂过程中核糖体功能最活跃的时期是_______________阶段。(填字母代号)
13.图甲表示d、e阶段细胞质中mRNA 明显减少,最可能的原因是_______________。
14.使用显微镜观察有丝分裂装片时,欲把乙图中的A细胞移到视野中央,具体操作是__________。
15.图中c时期细胞核DNA、染色体与染色单体比例为_______,这种比例将维持到细胞分裂的__________期才可能开始变化。
16.在实验中通过什么处理,在乙图中会观察到分裂中期的细胞染色体数目较正常多一倍?________。
下图 A→F 表示某基因型为 AaBb 的高等动物睾丸内细胞分裂图像和染色体数目变化曲线。请据图回答:
17.图中属于有丝分裂的是__________(D→F、D→A)。
18.图中C细胞和A细胞依次叫做____________、_______________。
19.写出两个D细胞经C细胞形成的配子的基因型____________、_____________
20.基因重组发生在__________(D→C、B→A、D→E、E→F)过程中。
【答案】12. b c
13.分裂期的核DNA存在于高度螺旋化的染色体中,不能解旋、转录形成mRNA
14.把装片向上移动
15. 2:1:2 后
16.用秋水仙素溶液处理实验材料或把实验材料放在低温条件下培养
17.D→F
18. 初级精母细胞 次级精母细胞
19. Ab aB
20.D→C
【分析】
有丝分裂是一个连续的过程,一个完整的细胞周期包括分裂间期和分裂期,分裂期又划分为前期、中期、后期和末期四个时期:
①间期:主要进行染色体的复制(即DNA的复制和有关蛋白质的合成,它包括(G1、S、G2三个时期),动物细胞此时中心粒也进行复制,一组中心粒变成两组中心粒。
②前期:核膜逐渐解体、核仁逐渐消失,染色质缩短变粗形成染色体,每条染色体上含有两条姐妹染色单体,并散乱分布,植物细胞由两极发出纺锤丝,动物细胞两组中心粒分别移到细胞两极,由中心粒发出星射线形成纺锤体。
③中期:每条染色体的着丝点排列在赤道板上,此时染色体的形态、数目最清楚,我们常找有丝分裂中期细胞来观察染色体的形态、数目。
④后期:着丝点断裂,姐妹染色单体分开,在纺锤丝牵引下移到细胞两极,此时染色体数目加倍。
⑤末期:核膜、核仁重现,染色体变成染色质,植物细胞中央形成细胞板,一个细胞分裂形成两个子细胞。动物细胞膜从中间内陷,一个细胞分裂缢裂成两个子细胞。
这样就完成一次细胞分裂,此时形成的子细胞,有的细胞停止分裂,然后分化,有的细胞暂停分裂;有的细胞继续分裂进入下一个细胞周期。
【详解】
1.图甲中a表示DNA合成前期,b表示DNA合成期,c表示DNA合成后期,染色单体是在DNA复制和蛋白质合成的基础上形成的,故图甲细胞核中染色单体的形成是在b阶段完成的,核糖体可以与mRNA结合合成相应的蛋白质,细胞质mRNA含量最多的时期在c段,说明细胞分裂过程中核糖体功能最活跃的时期是c阶段。
2.mRNA是由遗传信息转录形成的,图甲表示d、e阶段细胞质中mRNA 明显减少,最可能的原因是分裂期的核DNA存在于高度螺旋化的染色体中,不能解旋、转录形成mRNA。
3.使用显微镜观察有丝分裂装片时,形成的是上下颠倒、左右颠倒的像,A细胞位于视野的上方,故细胞欲把乙图中的A细胞移到视野中央,需要把装片向上移动。
4.图中c时期细胞核DNA已经复制,染色单体已经形成,故每条染色体上有2个DNA分子,有2条染色单体,即核DNA、染色体与染色单体比例为2:1:2,这种比例将维持到细胞分裂的后期,着丝点分裂后才可能开始变化。
5.在实验中用秋水仙素溶液处理实验材料或把实验材料放在低温条件下培养,会导致前期的细胞内纺锤体不能形成,从而在乙图中会观察到分裂中期的细胞染色体数目较正常多一倍。
6.图中A细胞处于减数第二次分裂后期,B细胞处于减数第二次分裂中期,C细胞处于减数第一次分裂后期,D细胞处于分裂间期,E处于有丝分裂中期,F有丝分裂末期,故属于有丝分裂的是D→F。
7.图中C细胞中同源染色体正在分离,细胞质均分,故为初级精母细胞;A细胞为次级精母细胞。
8.D细胞基因型为 AaBb,分析C细胞中染色体排列可知,两个D细胞经C细胞形成的配子的基因型Ab、aB。
9.分析题图可知,该细胞分裂过程基因重组发生在减数第一次分裂,即D→C过程中。
【点睛】
解答本题的关键是细胞分裂图象的识别,这就要求学生掌握有丝分裂和减数分裂不同时期的特点,能正确区分两者,准确辨别图示细胞的分裂方式及所处时期。细胞分裂图象辨别的重要依据是同源染色体,要求学生能正确识别同源染色体,判断同源染色体的有无,若有同源染色体,还需判断同源染色体有无特殊行为。
21.如图是某一家族关于人类红绿色盲的遗传系谱图,此性状由B-b基因控制。
(1)I-2的基因型是____________,Ⅱ-2的基因型是____________,Ⅲ-1的致病基因来自第I代中的____________。
(2)下列属于红绿色盲遗传特点的是____________。
A.男性患者多于女性患者 B.男性患者少于女性患者
C.母亲患病,女儿必患病 D.父亲患病,儿子必患病
(3)Ⅲ-2的旁系血亲有____________。
若Ⅱ-2再次生育,生出一个患红绿色盲孩子的概率是____________,因而需要进行____________以达到优生优育的目的。
【答案】 XbY XBXb I-2 A Ⅲ-1、Ⅱ-1 1/4 产前诊断/遗传咨询/基因诊断
【分析】
红绿色盲是X染色体上的隐性遗传,该性状由B-b基因控制,则女性的基因型可能是XBXB(女性正常)、XBXb(女性携带者)、XbXb(女性色盲),男性的基因型是XBY(男性正常)、XbY(男性色盲)。
【详解】
(1)Ⅰ-2为男性红绿色盲患者,所以基因型为XbY,Ⅱ-2为表现型正常的女性,其父亲为红绿色盲患者,所以此女性的基因型为XBXb,Ⅲ-1为男性红绿色盲患者,XbY中的Xb是母亲Ⅱ-2传给他的,Ⅱ-2的致病基因是她的父亲Ⅰ-2传给她的。
(2)红绿色盲为伴X隐性遗传病,具有隔代遗传、交叉遗传、男患者多于女患者,女患者的父亲和儿子必是患者,则A正确。
故选A。
(3)旁系血亲是相对直系血亲而言的,它指与自己具有间接血缘关系的亲属,即除直系血亲以外的、与自己同出一源的血亲。兄弟姐妹、伯伯、叔叔、姨母和侄、甥等这些平辈、长辈、晚辈都是。因此系谱图中Ⅲ-2的旁系血亲有Ⅲ-1和Ⅱ-1。Ⅱ-2的基因型为XBXb,Ⅱ-3的基因型为XBY,他们婚配后生红绿色盲孩子的概率为1/2Xb×1/2Y,1/4的患病率,因而需要产前诊断(或遗传咨询或基因诊断)以达到优生优育的目的。
【点睛】
本题旨在通过红绿色盲考查学生对人类的性别决定和伴X隐性遗传病的理解和掌握,要求考生学会分析遗传系谱图进行推理解答问题,难度不大。
22.下列左图为果蝇染色体组成,右图为X、Y染色体各区段示意图。请据图回答:
(1)该果蝇的基因型是______________,果蝇通常被科学家作为遗传学研究的材料,优点是______________。(答出两点即可)
(2)该果蝇在减数分裂过程中可以产生_________种不同类型配子,其中D、d的分离一般发生在______________时期。
(3)若该果蝇产生了一个基因组成为AaXB的精子,产生该异常情况的原因为减数第一次分裂后期A、a所在的同源染色体未正常分离,其中相应的次级精母细胞同时产生的另一个精子的基因型为______________(只考虑A、a和B、b两对等位基因)。
(4)果蝇的腿部有斑纹对无斑纹是显性,这对性状由性染色体上的一对等位基因控制,现有腿部有斑纹和腿部无斑纹的纯合雌雄果蝇若干只,某研究团队欲通过一次杂交实验确定这对基因位于上右图中1区段还是2区段,请写出最简便的杂交方案及其预期结果。
杂交方案:让______________杂交,观察子代雄性果蝇腿部有无斑纹。
预期结果:
①若____________________________,则这对基因位于1区段;
②若____________________________,则这对基因位于2区段。
【答案】(1) AaDdXBY 易饲养,繁殖率高,后代数量多;染色体数目少,便于实验分析研究;相对性状明显,易区分。
(2) 8 减数第一次分裂后期
(3)AaXB
(4) 让腿部无斑纹的纯合雌果蝇与腿部有斑纹的纯合雄果蝇杂交(必须强调纯合个体) 子代无论雌雄均为有斑纹 子代雌果蝇为有斑纹,雄果蝇为无斑纹
【分析】
自由组合规律的实质是:非同源染色体上的非等位基因自由组合,即一对染色体上的等位基因与另一对染色体上的等位基因的分离或组合是彼此间互不干扰的,各自独立地分配到配子中去。
(1)
图示果蝇的基因型是AaDdXBY。果蝇个体小,易饲养,繁殖快,染色体少易观察,具有易于区分的相对性状,因而通常被科学家作为遗传学研究的材料。
(2)
该果蝇含有的3对等位基因分别位于3对同源染色体,所以在减数分裂过程中可以产生23=8种不同类型配子,图中D、d是位于同源染色体上的等位基因,在减数第一次分裂后期分离。
(3)
若该果蝇产生了一个基因组成为AaXB的性细胞,由于A、a属于等位基因,所以产生该异常情况的原因为减数第一次分裂后期等位基因A和a未发生分离;其中相应的次级性母细胞同时产生的另一个配子的基因型也为AaXB。
(4)
果蝇的腿部有斑纹对无斑纹是显性,由性染色体上的一对等位基因控制,假设是H、h,现有纯合雌雄果蝇若干,欲通过杂交实验确定该对基因位于1区段还是2区段,让腿部无斑纹的雌果蝇与腿部有斑纹的雄果蝇杂交,观察子代雌雄(或雄)果蝇腿部有无斑纹,若该对基因位于1区段,即为XhXh×XHYH,子代雌雄(或雄)果蝇均为腿部有斑纹;若该对基因位于2区段,即为XhXh×XHY,子代雌果蝇均为腿部有斑纹,雄果蝇均为腿部无斑纹(或子代雄果蝇均为腿部无斑纹)。
23.将控制红色荧光蛋白的A基因导入野生的烟草(2N=24)体内后会随机整合在染色体上,使植株发红色荧光。下图①②③为2个A基因(分别记为A1和A2)导入野生烟草后培育出的3种转基因烟草的体细胞示意图。请回答
(1)植株①的花粉形成过程中,含有A基因的四分体中共有__________ 个A基因,若该四分体的非同源染色体上在A1和A2之间发生一次染色体互换,分裂后产生的2个________细胞中所含A基因的数量分别是__________,这主要是因为分裂过程中发生了________________________。
(2)若不考虑染色体互换,植株①②③中花粉细胞中都有A基因数目的植株有_________,减数分裂Ⅱ后期可能含4个A基因的细胞的植株有________,此时细胞中含有______个染色体。
(3)植株①②③中,植株___________自交后代中不能散发红色荧光的个体最少。若植株两两杂交,植株____________杂交后代出现含A基因最多的植株。
【答案】(1) 4 次级精母 1和3 同源染色体分离
(2) ② ①③ 24
(3) ③ ①③
【分析】
分析题图可知:①中2个A基因位于一条染色体上,连锁遗传;②中2个A基因位于一对同源染色体上,遵循分离定律;③中为2个A基因位于两条非同源染色体上,遵循自由组合定律。
(1)
①中2个A基因位于一条染色体上,连锁遗传,植株①的花粉形成过程中,经过DNA复制,含有A基因的四分体中共有4个A基因,若该四分体的非同源染色体上在A1和A2之间发生一次染色体互换,由于分裂过程中发生了同源染色体分离,故分裂后产生的2个次级精母细胞中所含A基因的数量分别是1和3。
(2)
若不考虑染色体互换,由于减数分裂中同源染色体分离,分别进入不同的配子中,非同源染色体自由组合,故植株②的花粉细胞中都有A基因;减数分裂Ⅱ后期,姐妹染色单体分离,细胞中含有一组非同源染色体,植株①③的细胞中可能含4个A基因,此时细胞中的染色体数目暂时恢复到体细胞中的数目,即24条。
(3)
已知A基因导入野生的烟草体内后会随机整合在染色体上,使植株发红色荧光。植株①②③中,植株③自交后代中有1/16不能散发红色荧光,比例最少。若植株两两杂交,含A基因最多的植株中有4个A基因,即植株①③杂交后代出现含A基因最多的植株。
24.下图1表示某动物(2N=4)体内的不同细胞分裂过程中染色体、染色单体和DNA的含量;图2表示该动物细胞内染色体的数目变化;图3表示该动物的细胞分裂图像。请分析并回答:
(1)图1中a、b、c表示DNA的是_____________,其中_____________(填罗马数字)对应的细胞内一定存在同源染色体。
(2)图2同源染色体分离发生在_____________(填数字序号)阶段,③⑥阶段染色体数目加倍的原因是_____________。
(3)图3中乙产生的子细胞名称为_____________,人的皮肤生发层细胞会发生_____________(填“甲”、“乙”或“丙”)所示的变化。
【答案】(1) c Ⅱ
(2) ① 着丝粒分裂
(3) 次级卵母细胞和(第一)极体 甲
【分析】
分析图1:a是染色体、b是染色单体、c是DNA。Ⅰ中没有染色单体,染色体:DNA分子=1:1,且染色体数目与体细胞相同,可能处于有丝分裂末期、减数第二次分裂后期;Ⅱ中染色体数、染色单体数和DNA分子数之比为1:2:2,且染色体数目与体细胞相同,可能处于有丝分裂前期、中期或减数第一次分裂过程;Ⅲ中染色体数、染色单体数和DNA分子数之比为1:2:2,但数目均只有Ⅱ中的一半,可能处于减数第二次分裂前期和中期;Ⅳ中没有染色单体,染色体数:DNA分子=1:1,且染色体数目是体细胞的一半,可能处于减数第二次分裂末期。分析图2:A表示减数分裂,B表示受精作用,C表示有丝分裂。分析图3:甲细胞含有同源染色体,且着丝点分离,处于有丝分裂后期;乙细胞含有同源染色体,且同源染色体正在分离,处于减数第一次分裂后期,丙细胞不含同源染色体,着丝点排列赤道板上,处于减数第一次分裂中期。
(1)
根据分析,b在Ⅰ中为0,说明b是染色单体,而c可以是a的两倍,则表示核DNA,a表示染色体。因此图1中a、b、c表示核DNA的是c。有丝分裂和减数第一次分裂过程中的细胞含有同源染色体,而减数第二次分裂过程中的细胞不含有同源染色体,据分析可知,细胞内一定存在同源染色体的为Ⅱ。
(2)
减数第一次分裂后期,同源染色体分离,对应图2中的①。无论有丝分裂还是减数分裂,染色体数目的加倍都与着丝粒的分裂有关。
(3)
乙细胞不均等分裂是雌性性动物,故乙图产生的子细胞名称为次级卵母细胞和(第一)极体。皮肤生发层细胞进行有丝分裂,对应图甲。
下图甲表示小鼠上皮细胞一个细胞周期的 4 个阶段。图乙表示流式细胞仪测定细胞群体中处于不同时期的细胞数量和 DNA 含量。请据图回答下列问题
25.小鼠细胞的有丝分裂过程与洋葱细胞的不同之处在前期表现为纺锤体由_____(细胞器)参与形成。
26.连续进行有丝分裂的细胞在分裂前期,细胞核的变化主要有两方面为_____和_____,其生理意义是__________。
27.图乙中细胞数量呈现两个峰值,左侧峰值表示图甲中的_____期细胞。若向小鼠上皮细胞培养液中加入过量胸苷,处于 S 期的细胞立刻被抑制,而处于其它期的细胞不受影响。现测得小鼠肠上皮细胞周期各阶段时间如下表所示:
分裂时期
分裂间期
分裂期
合计
G1
S
G2
M
时长(h)
3.4
7.9
2.2
1.8
15.3
预计加入过量胸苷约_____h 后,细胞都将停留在 S 期。
28.如图是某同学绘制的小鼠体细胞有丝分裂模式图,其中错误的有_____
【答案】25.中心体
26. 核膜、核仁消失 染色质变为染色体 便于纺锤丝与染色体的着丝粒连接,有利于遗传物质的平均分配
27. G1 7.4
28.③④
【分析】
有丝分裂是指一种真核细胞分裂产生体细胞的过程。有丝分裂分裂具有周期性,即连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止,从形成子细胞开始到再一次形成子细胞结束为一个细胞周期,包括分间期和分裂期。有丝分裂间期分为G1(DNA合成前期)、S(DNA合成期)、G2(DNA合成后期) 三个阶段,G1期主要是合成复制所需的蛋白质及核糖体在增生;S期进行DNA的复制,染色体复制形成染色单体,一条染色体上有两条染色单体,两个DNA分子;G2期主要是细胞分裂期有关酶与纺锤丝蛋白质的合成。分裂期分为前、中、后、末,前期:染色体纺锤体出现,核膜核仁消失,中期:所有染色体的着丝粒排列在赤道面上,后期:着丝粒分开,染色体数目加倍,末期:染色体变成染色质,核膜核仁重新形成,纺锤体消失,细胞分裂成两个细胞。
25.
小鼠细胞的有丝分裂过程与洋葱细胞的不同之处在前期表现为纺锤体由中心体发出的纺锤丝构成,而洋葱无中心体,由两极发出纺锤丝构成纺锤体。
26.
连续进行有丝分裂的细胞在分裂前期,细胞核的变化主要有两方面为核膜、核仁消失和 染色质变为染色体,其生理意义是便于纺锤丝与染色体的着丝粒连接,有利于遗传物质的平均分配。
27.
图乙中细胞数量呈现两个峰值,左侧峰值表示DNA含量为2C的细胞,表示图甲中的G1期细胞。加入过量胸苷,处于 S 期的细胞立刻被抑制,而处于其它期的细胞不受影响,再过G2+M+G1=2.2+1.8+3.4=7.4h,所有细胞都处于S期
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