
核心考點一 細(xì)胞周期及相關(guān)結(jié)構(gòu)和物質(zhì)變化
1.細(xì)胞周期的表示方法
2.分裂間期的物質(zhì)變化
根據(jù)物質(zhì)合成的特點,可將分裂間期劃分為G1期(DNA合成前期)、S期(DNA合成期)和G2期(DNA合成后期)三個時期。分裂期也稱為M期。
(1)G1期:合成DNA復(fù)制所需的蛋白質(zhì)和核糖體的增生。
(2)S期:完成DNA復(fù)制——每條染色體上1個DNA復(fù)制為2個DNA,且兩個DNA位于兩條染色單體上,兩條染色單體由一個著絲點連在一起。
(3)G2期:合成有絲分裂所必需的一些蛋白質(zhì)。
3.染色體、染色單體、DNA三者之間的關(guān)系
(1)當(dāng)有染色單體存在時,染色體數(shù)∶染色單體數(shù)∶核DNA分子數(shù)=1∶2∶2。
(2)當(dāng)無染色單體存在時,染色體數(shù)∶核DNA分子數(shù)=1∶1。
4.相關(guān)結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律
5.有絲分裂過程中的“加倍”
6.有絲分裂過程中細(xì)胞器的作用與分配
(1)與有絲分裂有關(guān)的細(xì)胞器及其生理作用
(2)有絲分裂過程中細(xì)胞器的分配
①中心體經(jīng)復(fù)制后,均等分配到兩個子細(xì)胞中。
②線粒體、葉綠體等細(xì)胞器隨機、不均等地分配到兩個子細(xì)胞中。
考法一 細(xì)胞周期
(2018·浙江高考真題)下表為實驗測得離體培養(yǎng)的胡蘿卜根尖細(xì)胞的細(xì)胞周期各階段時間.
下列敘述正確的是
A.G1期的細(xì)胞中主要進(jìn)行有關(guān)蛋白質(zhì)的合成及核糖體的增生
B.用含DNA合成抑制劑的培養(yǎng)液培養(yǎng)1.3 h后,細(xì)胞都被阻斷在S期
C.G2期的細(xì)胞中每個染色體含2條并列的染色單體,導(dǎo)致染色體數(shù)目加倍
D.胡蘿卜各組織細(xì)胞周期時間長短相同.但G1、S、G2和M期的時間長短不同
【答案】A
【詳解】
G1期為DNA復(fù)制前期,細(xì)胞中主要進(jìn)行有關(guān)蛋白質(zhì)的合成及核糖體的增生,A正確;S期是DNA復(fù)制期,用含DNA合成抑制劑的培養(yǎng)液培養(yǎng)1.3 h后,DNA復(fù)制不能進(jìn)行,G1細(xì)胞都被阻斷在S期,B錯誤;G2期是DNA復(fù)制后期,細(xì)胞中的每個染色體含2條并列的染色單體,但染色體數(shù)目不變,C錯誤;胡蘿卜不同組織細(xì)胞的細(xì)胞周期持續(xù)的時間長短不同,G1、S、G2和M期的時間長短也不同,D錯誤。
考法二 材料分析
(2020·山東高考真題)CDK1是推動細(xì)胞由分裂間期進(jìn)入分裂期的關(guān)鍵蛋白。在DNA復(fù)制開始后,CDK1發(fā)生磷酸化導(dǎo)致其活性被抑制,當(dāng)細(xì)胞中的DNA復(fù)制完成且物質(zhì)準(zhǔn)備充分后,磷酸化的CDK1發(fā)生去磷酸化而被激活,使細(xì)胞進(jìn)入分裂期。大麥黃矮病毒( BYDV )的M蛋白通過影響細(xì)胞中CDK1的磷酸化水平而使農(nóng)作物患病。正常細(xì)胞和感染BYDV的細(xì)胞中CDK1的磷酸化水平變化如圖所示。下列說法錯誤的是( )
A.正常細(xì)胞中DNA復(fù)制未完成時,磷酸化的CDK1的去磷酸化過程受到抑制
B.正常細(xì)胞中磷酸化的CDK1發(fā)生去磷酸化后,染色質(zhì)螺旋化形成染色體
C.感染BYDV的細(xì)胞中,M蛋白通過促進(jìn)CDK1的磷酸化而影響細(xì)胞周期
D.M蛋白發(fā)揮作用后,感染BYDV的細(xì)胞被阻滯在分裂間期
【答案】C
【分析】
分析題圖可知,在正常細(xì)胞中,DNA復(fù)制開始后,CDK1磷酸化水平升高,當(dāng)細(xì)胞中DNA復(fù)制完成后,CDK1的磷酸化水平降低,使細(xì)胞進(jìn)入分裂期,從而完成正常的細(xì)胞周期。感染BYDV的細(xì)胞中,間期DNA復(fù)制時,CDK1磷酸化水平升高后則不再降低,使細(xì)胞不能進(jìn)入分裂期而停留在間期,不能完成正常的細(xì)胞周期。由此可推測M蛋白可能是通過抑制CDK1的去磷酸化過程而影響細(xì)胞周期的。
【詳解】
A、由分析可知,正常細(xì)胞中DNA復(fù)制未完成時,磷酸化的CDK1去磷酸化過程受到抑制,使其磷酸化水平較高,A正確;
B、正常細(xì)胞中,磷酸化的CDK1發(fā)生去磷酸化后,會使細(xì)胞進(jìn)入分裂期,在分裂期的前期染色質(zhì)會螺旋化形成染色體,B正確;
C、由分析可知,感染BYDV的細(xì)胞中,M蛋白可能是通過抑制CDK1的去磷酸化過程而影響細(xì)胞周期的,C錯誤;
D、由分析可知,M蛋白發(fā)揮作用后,感染BYDV的細(xì)胞不能進(jìn)入分裂期而停留在分裂間期,D正確。
故選C。
考法三 細(xì)胞周期各階段
(2019·江蘇高考真題)下列關(guān)于細(xì)胞生命活動的敘述,錯誤的是
A.細(xì)胞分裂間期既有基因表達(dá)又有DNA復(fù)制
B.細(xì)胞分化要通過基因的選擇性表達(dá)來實現(xiàn)
C.細(xì)胞凋亡由程序性死亡相關(guān)基因的表達(dá)所啟動
D.細(xì)胞癌變由與癌有關(guān)基因的顯性突變引起
【答案】D
【分析】
細(xì)胞分化是指在個體發(fā)育中,由一個或一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代,在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程,其實質(zhì)是基因的選擇性表達(dá);細(xì)胞凋亡是由基因決定的細(xì)胞編程序死亡的過程,細(xì)胞凋亡是生物體正常的生命歷程,對生物體是有利的,而且細(xì)胞凋亡貫穿于細(xì)胞的整個生命歷程;細(xì)胞癌變的根本原因是原癌基因和抑癌基因發(fā)生基因突變,其中原癌基因負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)細(xì)胞周期,控制細(xì)胞生長和分裂的過程,抑癌基因主要是阻止細(xì)胞不正常的增殖。
【詳解】
細(xì)胞分裂間期主要進(jìn)行DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成,其中基因控制蛋白質(zhì)的合成過程屬于基因的表達(dá),A正確;細(xì)胞分化的實質(zhì)是基因的選擇性表達(dá),B正確;細(xì)胞凋亡是由基因決定的細(xì)胞編程性死亡的過程,是由程序性死亡相關(guān)的基因的表達(dá)所啟動的,C正確;細(xì)胞癌變的根本原因是原癌基因和抑癌基因發(fā)生基因突變,其中原癌基因的突變屬于顯性突變,而抑癌基因的突變屬于隱性突變,D錯誤。
1.下圖是通過熒光標(biāo)記技術(shù)顯示基因在染色體上位置的照片。圖中字母表示存在于染色體上的部分基因,其中A和a顯示黃色熒光,B和b顯示紅色熒光。關(guān)于該圖的敘述正確的是
A.A和a彼此分離發(fā)生在減數(shù)分裂第二次分裂的后期
B.圖中染色體上的基因A與基因B遺傳時遵循自由組合定律
C.據(jù)熒光點分布判斷,甲、乙為一對含姐妹染色單體的同源染色體
D.甲、乙兩條染色體上相同位置的四個熒光點脫氧核苷酸序列相同
【答案】C
【分析】
基因、DNA和染色體三者之間的相互關(guān)系為:基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段,是決定生物性狀的遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能單位。染色體的主要成分是DNA和蛋白質(zhì)。染色體是DNA的主要載體,每個染色體上有一個或兩個DNA分子。每個DNA分子含多個基因。甲和乙為同源染色體,同源染色體的分離發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期,甲和乙均含有兩條姐妹染色單體,姐妹染色單體的分離發(fā)生在有絲分裂后期或減數(shù)第二次分裂后期。
【詳解】
A和a位于同源染色體上,A和a在減數(shù)第一次分裂后期隨著同源染色體的分離而分離,A錯誤;自由組合定律是指位于非同源染色體上的非等位基因在減數(shù)第一次分裂后期隨著非同源染色體的自由組合而組合,圖中染色體上的基因A與基因B位于一對同源染色體上,在遺傳時不能遵循自由組合定律,B錯誤;等位基因位于同源染色體上,復(fù)制后的姐妹染色單體上基因一般是相同的,所以據(jù)熒光點分布判斷,甲、乙為一對含姐妹染色單體的同源染色體,C正確;甲、乙兩條染色體上相同位置的四個熒光點為一對等位基因的四個熒光點,等位基因的脫氧核苷酸序列一般不相同,D錯誤。
故選C。
2.下列有關(guān)同源染色體概念的敘述,正確的是
A.減數(shù)分裂過程中能聯(lián)會的兩條染色體B.分別來自父母雙方的兩條染色體
C.一條染色體經(jīng)復(fù)制產(chǎn)生的兩條染色體D.形狀大小一般都相同的兩條染色體
【答案】A
【分析】
同源染色體是指形狀大小一般相同、分別來自父母雙方的兩條染色體,在減數(shù)分裂過程中能聯(lián)會形成四分體。
【詳解】
A、減數(shù)分裂過程中同源染色體聯(lián)會,A正確。
B、同源染色兩條染色體中,一條來自父方,一條來自母方,但一條來自父方,一條來自母方的染色體不一定是同源染色體,B錯誤。
C、一條染色體復(fù)制后形成的兩條染色體,是相同染色體,C錯誤;
D、同源染色體大小形態(tài)一般基本相同,但大小形態(tài)基本相同的染色體未必是同源染色體,D錯誤;
3.科學(xué)家用被32P標(biāo)記的磷酸鹽溶液浸泡蠶豆幼苗,追蹤蠶豆根尖細(xì)胞分裂情況,得到蠶豆根尖分生區(qū)細(xì)胞連續(xù)分裂數(shù)據(jù)如下圖所示,以下說法正確的是( )
A.上圖數(shù)據(jù)顯示,蠶豆根尖細(xì)胞分裂時,其細(xì)胞周期為19.3h
B.用32P的磷酸鹽作為標(biāo)記物,主要是標(biāo)記蠶豆幼苗細(xì)胞中的蛋白質(zhì)和DNA
C.若蠶豆根尖體細(xì)胞的染色體數(shù)為2N,則該蠶豆根尖細(xì)胞有絲分裂后期染色單體數(shù)為4N
D.蠶豆根尖分生區(qū)細(xì)胞分裂間期比分裂期時間短
【答案】A
【解析】
據(jù)分析可知,蠶豆根尖細(xì)胞分裂時,其細(xì)胞周期為19.3h,A正確;用32P的磷酸鹽作為標(biāo)記物,主要是標(biāo)記蠶豆幼苗細(xì)胞中的核酸,B錯誤;若蠶豆根尖體細(xì)胞的染色體數(shù)為2N,則該蠶豆根尖細(xì)胞有絲分裂后期染色單體數(shù)為0,染色體數(shù)為4N,C錯誤;蠶豆根尖分生區(qū)細(xì)胞分裂間期比分裂期時間長,D錯誤。
【考點定位】細(xì)胞周期
【名師點睛】分析題圖判斷題圖各段屬于細(xì)胞周期的哪個時期是解題的突破口,準(zhǔn)確把握細(xì)胞周期的概念,弄清細(xì)胞周期的起點和止點是解題的關(guān)鍵。
4.下圖為人體某早期胚胎細(xì)胞所經(jīng)歷的生長發(fā)育階段示意圖,圖中①~⑥為各個時期的細(xì)胞,a~c表示細(xì)胞所進(jìn)行的生理過程。據(jù)圖分析,下列敘述中不正確的是( )
A.醫(yī)學(xué)家們正嘗試?yán)芒僦委熌承╊B疾,是因為①具有再生各種組織、器官的潛能
B.與①相比,②的表面積/體積比值下降,與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換的能力也減弱
C.③④分別演變成⑤⑥的過程中,它們的細(xì)胞核遺傳物質(zhì)相同,表達(dá)的基因也相同
D.⑤⑥是高度分化后的細(xì)胞,它們的細(xì)胞核體積增大,染色質(zhì)收縮時,細(xì)胞進(jìn)入衰老
【答案】C
【解析】
試題分析:a為細(xì)胞生長,b為細(xì)胞增殖,c過程為細(xì)胞分化。所以圖中①具有再生各種組織、器官的潛能,A正確。細(xì)胞體積增大,細(xì)胞的表面積與體積之比減小,與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換的能力減弱,B正確。細(xì)胞分化過程中,細(xì)胞核遺傳物質(zhì)相同,但基因是選擇性表達(dá),所以C錯。細(xì)胞核體積增大,染色質(zhì)收縮是衰老細(xì)胞的特征,D正確。
考點:本題考查細(xì)胞生長和增殖、細(xì)胞分化和衰老等相關(guān)知識,意在考查學(xué)生理解所學(xué)知識的要點。
5.細(xì)胞周期可分為間期和分裂期(M期),間期又分為DNA合成前期(G1期)、DNA合成期(S期)、DNA合成后期(G2期)。如表所示為體外培養(yǎng)的某種細(xì)胞的細(xì)胞周期各階段所需時間(單位:小時),若在細(xì)胞的培養(yǎng)液中加入過量的DNA合成抑制劑,則
A.M期的全部細(xì)胞需要11.5小時才能達(dá)到G1期和S期的交界處
B.G2期的細(xì)胞數(shù)目將保持不變
C.22小時之后,所有的細(xì)胞都將停留在G1期和S期的交界處
D.加入過量的DNA合成抑制劑之前,處于S期的細(xì)胞數(shù)目將是最多的
【答案】A
【分析】
根據(jù)現(xiàn)代細(xì)胞生物學(xué)的研究,細(xì)胞分裂的間期分為三個階段:第一間隙期,稱為G1期;合成期,稱為S期;第二間隙期,稱為G2期。其中G1和G2期主要是合成有關(guān)蛋白質(zhì)和RNA,S期則完成DNA 的復(fù)制。
【詳解】
題中加入過量DNA合成抑制劑,抑制了S期的DNA復(fù)制,M期需要M期(1.5小時)+ G1期(10小時)才能到達(dá)S期交界處,A正確;
由于細(xì)胞的培養(yǎng)液中加入過量的DNA合成抑制劑,所以細(xì)胞停止在S期之前,G2期細(xì)胞會逐漸減少,B錯誤;
由于G2期細(xì)胞停留在G1期和S期的交界處所需時間最長,所以最長時間為15小時,C錯誤;
由圖表可以觀察到,處于G1期細(xì)胞占細(xì)胞周期的最大比率,所以處于G1期的細(xì)胞數(shù)量將是最多的,D錯誤。
核心考點二 觀察細(xì)胞的有絲分裂
1.原理
2.方法步驟
(1)洋蔥根尖的培養(yǎng):實驗前3~4 d,待根長至約5 cm。
(2)裝片的制作
取材:剪取根尖約2~3 mm
↓
解離eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(解離液:質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸和體積分, 數(shù)為95%的酒精混合液?1∶1?,目的:使組織中的細(xì)胞相互分離,時間:3~5 min,))
↓
漂洗eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(漂洗液:清水,目的\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(防止解離過度,便于染色)),時間:約10 min))
↓
↓
制片:用鑷子尖將根尖弄碎,蓋上蓋玻片,復(fù)加一片載玻片,用拇指輕壓
(3)觀察
↓
低倍鏡觀察:eq \a\vs4\al(,根據(jù)根尖特點找到分生區(qū)細(xì)胞,特點是細(xì)胞呈正方形,排列緊密)
↓
高倍鏡觀察:先找分裂中期的細(xì)胞,再找前期、后期、末期細(xì)胞,最后觀察分裂間期細(xì)胞
(4)繪圖:繪制植物細(xì)胞有絲分裂中期簡圖。
【易混易錯】
(1)對取材原理不清楚,誤認(rèn)為根尖任何部位的細(xì)胞都可作為觀察對象,實際上只有分生區(qū)細(xì)胞才可以作為觀察對象。
(2)解離時間要嚴(yán)格控制,解離時間不能太短,否則細(xì)胞間果膠未溶解,壓片時細(xì)胞不易分散;時間過長則細(xì)胞解離過度、過于酥軟,無法取出根尖進(jìn)行染色和制片。
(3)控制染色時間,染色時間不能太短,否則染色體或染色質(zhì)不能完全著色;時間過長則使細(xì)胞核其他部分充滿染色劑無法分辨染色體。
(4)對細(xì)胞有絲分裂的過程觀察不可能看到連續(xù)的分裂過程,因為在解離過程中細(xì)胞已經(jīng)死亡,我們觀察到的只是一個固定的時期,要不斷地移動裝片,在不同的視野中找到各個時期的分裂圖像,所以在制作裝片時要讓細(xì)胞分散成一層,這樣才能找到各個分裂時期的細(xì)胞。
考法一 觀察植物細(xì)胞有絲分裂
(2019·浙江高考真題)在“制作并觀察植物細(xì)胞有絲分裂的臨時裝片”活動中,觀察到不同分裂時期的細(xì)胞如圖所示:
下列敘述錯誤的是
A.裝片制作過程中需用清水漂洗已解離的根尖便于染色
B.觀察過程中先用低倍鏡找到分生區(qū)細(xì)胞再換用高倍鏡
C.圖甲細(xì)胞所處時期發(fā)生DNA復(fù)制及相關(guān)蛋白質(zhì)的合成
D.圖丙細(xì)胞中的染色體數(shù)目比圖乙細(xì)胞中的增加了一倍
【答案】C
【分析】
分析題圖可得,甲圖為植物有絲分裂前期的細(xì)胞,乙圖為植物有絲分裂中期的細(xì)胞,丙圖為植物有絲分裂后期的細(xì)胞,丁圖為植物有絲分裂末期的細(xì)胞。
【詳解】
A.裝片在制作時需要先用鹽酸和酒精混合液解離,在染色前需要用清水漂洗的目的是洗去解離液,防止解離過度便于染色,A正確;
B.觀察過程需要從低倍鏡開始,找到分生區(qū)細(xì)胞后再換高倍鏡觀察,B正確;
C.圖甲為有絲分裂前期的細(xì)胞,正在處于核膜消失,形成染色體的階段,而間期已經(jīng)完成了DNA的復(fù)制和相關(guān)蛋白質(zhì)的合成,C錯誤;
D.圖乙為有絲分裂中期的細(xì)胞,染色體數(shù)與普通體細(xì)胞相等,圖丙為有絲分裂后期的細(xì)胞,由于著絲粒分裂,使染色體暫時加倍,故圖丙細(xì)胞中的染色體數(shù)目比圖乙細(xì)胞中的增加了一倍,D正確。
故選C。
考法二 觀察動物細(xì)胞有絲分裂
(2020·浙江高考真題)高等動物胚胎干細(xì)胞分裂過程中,發(fā)生在同一時期的是( )
A.核糖體的增生和環(huán)溝的形成
B.染色體的出現(xiàn)和紡錘體的出現(xiàn)
C.染色單體的形成和著絲粒的分裂
D.中心體的復(fù)制和染色體組數(shù)的加倍
【答案】B
【分析】
高等動物胚胎干細(xì)胞的分裂方式為有絲分裂,整個細(xì)胞周期包括分裂間期和有絲分裂的前期、中期、后期、末期,根據(jù)有絲分裂各個時期的物質(zhì)變化分析選項進(jìn)行判斷。
【詳解】
A、核糖體的增生發(fā)生在分裂間期的G1期,環(huán)溝的形成發(fā)生在有絲分裂末期,A錯誤;
B、染色體和紡錘體的出現(xiàn)均發(fā)生在有絲分裂前期,B正確;
C、染色單體的形成在分裂間期,著絲粒的分裂在有絲分裂后期,C錯誤;
D、中心體的復(fù)制在分裂間期的G2期,染色體組的加倍發(fā)生在有絲分裂后期著絲粒分裂后,D錯誤。
故選B。
6.如圖所示,圖甲中a、b、c、d表示某植物根尖的不同區(qū)域,圖乙是用高倍顯微鏡觀察到的該植物組織切片有絲分裂的顯微照片。下列相關(guān)敘述中錯誤的是( )
A.觀察根尖有絲分裂時應(yīng)選擇b區(qū)細(xì)胞
B.觀察染色體最好圖乙中的A細(xì)胞進(jìn)行觀察
C.用高倍鏡可以看到一個細(xì)胞經(jīng)歷圖乙中B→A→D→C整個過程
D.視野中處于間期的細(xì)胞最多
【答案】C
【分析】
分析甲圖:圖甲中a、b、c、d表示某植物根尖的不同區(qū)域,其中a為根冠;b為分生區(qū);c為伸長區(qū);d為成熟區(qū)。分析乙圖:圖乙是用高倍顯微鏡觀察到的該植物組織切片有絲分裂的模式圖,A細(xì)胞處于中期;B細(xì)胞處于前期;C細(xì)胞處于末期;D細(xì)胞處于后期。
【詳解】
觀察根尖有絲分裂時應(yīng)選擇b分生區(qū)的細(xì)胞,因為根尖分生區(qū)具有很強的分裂能力,A正確;觀察染色體最好圖乙中的A有絲分裂中期的細(xì)胞進(jìn)行觀察,B正確;用高倍鏡看不到一個細(xì)胞完整的細(xì)胞分裂過程,因為觀察的裝片中的細(xì)胞,在該實驗過程中已經(jīng)被解離液殺死固定了,C錯誤;間期時間更長,因此,看到視野中處于間期的細(xì)胞的概率更大,看到的細(xì)胞也就更多。
7.下圖中①~⑤表示一個細(xì)胞有絲分裂過程中染色體變化的不同情況,在整個細(xì)胞周期中染色體變化的順序應(yīng)該是
A.①④⑤③②B.②③①④⑤C.①⑤④③②D.⑤④③②①
【答案】C
【詳解】
由題意可知,在整個細(xì)胞周期中,染色體變化的變化是:間期為包含兩條單體的染色質(zhì),前期變?yōu)榘瑑蓷l單體的染色體,中期染色體的著絲點排列在赤道板上,后期著絲點分裂,姐妹染色單體分離,末期不含姐妹染色單體。所以染色體變化的順序為①⑤④③②。C正確。故選C。
8.下圖為某二倍體動物細(xì)胞甲在有絲分裂和減數(shù)分裂過程中出現(xiàn)的三個細(xì)胞乙、丙、丁。有關(guān)敘述正確的是
A.圖中乙細(xì)胞正在進(jìn)行有絲分裂,不可能發(fā)生基因突變和基因重組
B.乙細(xì)胞的子細(xì)胞含有4個染色體組,丙細(xì)胞連續(xù)分裂后的子細(xì)胞具有一個染色體組
C.丙細(xì)胞正在發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)變異,丁細(xì)胞是染色體結(jié)構(gòu)變異導(dǎo)致的異常聯(lián)會
D.一個丙細(xì)胞能產(chǎn)生四種基因型不同的精子,丁細(xì)胞能產(chǎn)生兩種基因型的精子
【答案】D
【詳解】
突變是隨機發(fā)生的,可以發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)的不同DNA分子上以及同一DNA分子的不同部位,而基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過程中,乙細(xì)胞含有同源染色體,呈現(xiàn)的特點是染色體移向細(xì)胞兩極,處于有絲分裂后期,可能發(fā)生基因突變,但不能發(fā)生基因重組,A錯誤;乙細(xì)胞含有4個染色體組,其子細(xì)胞含有2個染色體組,丙細(xì)胞呈現(xiàn)的特點是同源染色體排列在赤道板上,處于減數(shù)第一次分裂中期,連續(xù)分裂后的子細(xì)胞(精子細(xì)胞或卵細(xì)胞或極體)具有一個染色體組,B錯誤;丙細(xì)胞中發(fā)生的同源染色體的交叉互換可導(dǎo)致染色單體上的基因重組,丁細(xì)胞中的“十字形結(jié)構(gòu)”的出現(xiàn),是由于非同源染色體上出現(xiàn)的同源區(qū)段發(fā)生了聯(lián)會現(xiàn)象,該種變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位,可見,是染色體結(jié)構(gòu)變異導(dǎo)致的異常聯(lián)會,C錯誤;一個丙細(xì)胞,因發(fā)生了同源染色體的交叉互換而導(dǎo)致其能產(chǎn)生四種基因型不同的精子,丁細(xì)胞因染色體結(jié)構(gòu)變異導(dǎo)致聯(lián)會出現(xiàn)異常,能產(chǎn)生兩種基因型的精子(HAa、hBb或HhAB、ab),D正確。
9.如圖為某動物睪丸中不同細(xì)胞的分裂圖像,下列說法錯誤的是
A.進(jìn)行減數(shù)分裂的細(xì)胞為②和④B.①②③細(xì)胞均含有同源染色體
C.③細(xì)胞的子細(xì)胞稱為初級精母細(xì)胞D.④中可能發(fā)生等位基因的分離
【答案】C
【分析】
據(jù)圖分析,①細(xì)胞中含有同源染色體,且著絲點分裂,處于有絲分裂后期;②細(xì)胞中同源染色體分離,處于減數(shù)第一次分裂后期;③細(xì)胞中含有同源染色體,且染色體的著絲點都排列在赤道板上,處于有絲分裂中期;④細(xì)胞沒有同源染色體,且著絲點分裂,處于減數(shù)第二次分裂后期。
【詳解】
A、根據(jù)以上分析已知,圖中①、③細(xì)胞進(jìn)行的是有絲分裂,②、④細(xì)胞進(jìn)行的是減數(shù)分裂,A正確;
B、圖中①②③細(xì)胞均含有同源染色體,而④細(xì)胞處于減數(shù)第二次分裂,沒有同源染色體,B正確;
C、③細(xì)胞進(jìn)行的是有絲分裂,產(chǎn)生的子細(xì)胞是體細(xì)胞,C錯誤;
D、④細(xì)胞處于減數(shù)第二次分裂后期,若發(fā)生過基因突變或交叉互換,則分離的兩條染色體上可能存在等位基因,D正確。
故選C。
10.如圖是一些二倍體生物的細(xì)胞中染色體組成和分裂的相關(guān)圖示。有關(guān)分析錯誤的是
A.正處于有絲分裂過程中的細(xì)胞是圖①②
B.①③⑤⑥都含有兩個染色體組
C.圖⑤中存在等位基因Bb,原因是減數(shù)第一次分裂前期發(fā)生交叉互換
D.①③④可以來自同一個生物體
【答案】C
【解析】
【分析】
據(jù)題文的描述和圖示分析可知:該題考查學(xué)生對有絲分裂、減數(shù)分裂等相關(guān)知識的理解能力和掌握情況。
【詳解】
①細(xì)胞含同源染色體,且每條染色體排列在赤道板上,處于有絲分裂中期;②細(xì)胞含有同源染色體,呈現(xiàn)的特點是染色體移向細(xì)胞兩級,處于有絲分裂后期;③細(xì)胞呈現(xiàn)的特點是:同源染色體分離,且細(xì)胞質(zhì)進(jìn)行不均等分裂,處于減數(shù)第一次分裂后期;④細(xì)胞不含同源染色體,且每條染色體排列在赤道板上,處于減數(shù)第二次分裂中期;⑤細(xì)胞不含同源染色體和染色單體,呈現(xiàn)的特點是染色體移向細(xì)胞兩級,處于減數(shù)第二次分裂后期;⑥為雄果蠅的體細(xì)胞染色體組成示意圖。綜上分析,正處于有絲分裂過程中的細(xì)胞是圖①②,A正確;①③⑤⑥都含有兩組非同源染色體,因此都含有兩個染色體組,B正確;正常情況下,⑤細(xì)胞中,兩極相對應(yīng)的兩條染色體是由同一條染色體經(jīng)過復(fù)制、再經(jīng)著絲點分裂而形成,所含有的基因應(yīng)相同,不存在等位基因,而實際上卻出現(xiàn)了B、b等位基因,因此出現(xiàn)⑤這一結(jié)果的原因是基因突變或減數(shù)第一次分裂前期發(fā)生了交叉互換,C錯誤;①可以表示雌性動物的體細(xì)胞或卵原細(xì)胞,③為初級卵母細(xì)胞,④可以表示次級卵母細(xì)胞或第一極體,因此①③④可以來自同一個生物體,D正確。
核心考點三 圖析細(xì)胞分裂特點
1.“三結(jié)合”法圖析細(xì)胞分裂的方式及特點
(1)結(jié)合不同分裂時期特點判斷細(xì)胞分裂方式及時期
(2)結(jié)合染色體的奇、偶數(shù)識別細(xì)胞分裂方式
(3)結(jié)合細(xì)胞質(zhì)的分裂情況作出判斷
考法一 DNA含量變化
(2015·北京高考真題)流式細(xì)胞儀可根據(jù)細(xì)胞中DNA含量的不同對細(xì)胞分別計數(shù)。研究者用某抗癌物處理體外培養(yǎng)的癌細(xì)胞。24小時后用流式細(xì)胞儀檢測,結(jié)果如圖。對檢測結(jié)果的分析不正確的是( )
A.b峰中細(xì)胞的DNA含量是a峰中的2倍
B.a(chǎn)峰和b峰之間的細(xì)胞正進(jìn)行DNA復(fù)制
C.處于分裂期的細(xì)胞均被計數(shù)在a峰中
D.此抗癌藥物抑制了癌細(xì)胞DNA的復(fù)制
【答案】C
【解析】
由圖可知,在b峰中細(xì)胞的DNA含量為80,而a峰中細(xì)胞的DNA含量為40,故A項正確;在a峰與b峰之間細(xì)胞內(nèi)的DNA相對含量在逐漸增加,所以正進(jìn)行著DNA分子的復(fù)制,B項正確;在細(xì)胞分裂期中,前、中、后三個時期的細(xì)胞應(yīng)位于b峰,而末期的細(xì)胞應(yīng)位于a峰處,所以C錯誤;通過實驗組和對照組中b峰細(xì)胞的數(shù)量可以看出,實驗組中進(jìn)行DNA復(fù)制的癌細(xì)胞數(shù)量明顯減少,則說明該藥物對癌細(xì)胞DNA復(fù)制有抑制作用,D項正確。
考法二 不同時期特點
(2018·上海高考真題)下列關(guān)于細(xì)胞分裂周期的敘述,正確的是( )
A.間期只包括G1期和G2期B.出現(xiàn)紡錘體的時期是S期
C.G1期和G2期均能合成蛋白質(zhì)D.M期發(fā)生DNA復(fù)制
【答案】C
【解析】
一個完整的細(xì)胞周期包括分裂間期和分裂期(M),其中分裂間期又包括復(fù)制前期(G1)、復(fù)制期(S)和復(fù)制后期(G2),分裂期又包括前中后末四個時期,紡錘體的形成在分裂前期,蛋白質(zhì)的合成在整個細(xì)胞周期中,主要是細(xì)胞分裂間期。
11.下列為某真核細(xì)胞分裂過程中 DNA 變化圖解,下列關(guān)于該圖解的敘述,正確的是( )
A.若該細(xì)胞是人體正常體細(xì)胞(46 條染色體),則在 CD 段的核DNA 數(shù)為 92 個
B.BC 段進(jìn)行 DNA 復(fù)制,導(dǎo)致染色體數(shù)目加倍
C.若該細(xì)胞是高等植物細(xì)胞,則中心體復(fù)制的時期為 BC 段
D.在 AC 段合成蛋白質(zhì)時,需要高爾基體參與
【答案】A
【解析】
人體正常體細(xì)胞中含有46條染色體、核DNA數(shù)為2N=46個,因此在CD段的核DNA數(shù)為92個,A項正確;在BC 段,核DNA含量增倍,說明發(fā)生了DNA復(fù)制,但染色體數(shù)目不變,B項錯誤;高等植物細(xì)胞中沒有中心體,C項錯誤;AC段合成的蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用,不需要高爾基體參與,D項錯誤。
12.某生物興趣小組觀察了幾種生物不同分裂時期的細(xì)胞,并根據(jù)觀察結(jié)果繪制出如下圖形。下列與圖形有關(guān)的說法正確的是 ( )
①甲圖所示細(xì)胞處于有絲分裂后期,在此時期之前細(xì)胞中央出現(xiàn)了赤道板
②甲圖所示細(xì)胞中,著絲點分裂后正常形成的2個子染色體攜帶遺傳信息相同
③乙圖所示細(xì)胞可能處于減數(shù)第一次分裂后期,此階段發(fā)生同源染色體的分離
④乙圖所示細(xì)胞中某一極的染色體數(shù)目可能為2N
⑤丙圖結(jié)果可能來自于植物的雄蕊和雌蕊以及動物精巢等部位細(xì)胞
⑥如果丙圖表示精巢內(nèi)的幾種細(xì)胞,則C組細(xì)胞可發(fā)生聯(lián)會并產(chǎn)生四分體
A.②③⑤B.①④⑥C.②③⑤⑥D(zhuǎn).②③④⑤⑥
【答案】A
【解析】
【分析】
根據(jù)題意和圖示分析可知:圖甲細(xì)胞中含有同源染色體,著絲點分裂,染色體移向細(xì)胞兩極,處于有絲分裂后期;
圖乙中染色體、染色單體、DNA之間的比例為1:2:2,并且染色體數(shù)為2N,因此可能處于有絲分裂的前期或中期、減數(shù)第一次分裂的前期、中期后期。
圖丙中,A組細(xì)胞中染色體數(shù)為N,即染色體數(shù)目減半,可以表示減二的前期、中期、末期;B組細(xì)胞中染色體數(shù)目為2N,可以表示有絲分裂的間期、前、中、末期,減Ⅰ時期和減Ⅱ后期;C組細(xì)胞中染色體數(shù)目為4N,為體細(xì)胞的兩倍,只可能表示有絲分裂的后期。
【詳解】
①甲圖所示細(xì)胞處于有絲分裂后期,在此時期之前,染色體排列在細(xì)胞中央的赤道板上,但赤道板并不是真實存在的結(jié)構(gòu),①錯誤;②由于DNA的復(fù)制是半保留復(fù)制,所以正常情況下姐妹染色單體上的遺傳信息是相同的,故甲圖所示細(xì)胞中,著絲點分裂后正常形成的2個子染色體攜帶遺傳信息相同,②正確;③乙圖所示細(xì)胞中DNA含量為4N,染色體數(shù)與體細(xì)胞中相同,為2N,可能處于減數(shù)第一次分裂后期,此階段發(fā)生同源染色體的分離,③正確;④乙圖細(xì)胞含有染色單體,可表示減數(shù)第一次分裂后期,移向一極的染色體應(yīng)為體細(xì)胞的一半。若細(xì)胞中某一極的染色體數(shù)目為2N,則只能表示有絲分裂后期,而有絲分裂后期不含姐妹染色單體,④錯誤;⑤丙圖細(xì)胞中染色體數(shù)最多為4N,可表示有絲分裂后期,染色體數(shù)最少為N,說明還可以發(fā)生減數(shù)分裂,故丙圖結(jié)果可能來自于植物的雄蕊和雌蕊以及動物精巢等部位細(xì)胞,⑤正確;⑥C組細(xì)胞染色體數(shù)為4N,只能表示有絲分裂后期,不會發(fā)生聯(lián)會并產(chǎn)生四分體,⑥錯誤。綜上分析,A正確,BCD錯誤。
故選A。
13.下圖為某種高等生物細(xì)胞有絲分裂過程中某一時期的圖像,下列有關(guān)敘述不正確的是
A.該生物是一種動物
B.此時該細(xì)胞中含有8個核DNA分子
C.該生物的體細(xì)胞中含有8條染色體
D.此時該細(xì)胞處于有絲分裂的后期
【答案】C
【解析】
據(jù)圖分析,該細(xì)胞沒有細(xì)胞壁,但是有中心體,所以是動物細(xì)胞,A正確;細(xì)胞中有8條染色體,8個DNA分子,B正確;該細(xì)胞中著絲點分裂,姐妹染色單體分離,處于有絲分裂后期,染色體是體細(xì)胞的兩倍,所以該生物的體細(xì)胞中含有4條染色體,C錯誤、D正確。
14.下圖是某學(xué)生繪出的某高等植物的細(xì)胞分裂圖像。其中錯誤的是
A.a(chǎn)和bB.c和dC.b和dD.e和f
【答案】C
【詳解】
b、e圖都表示有絲分裂末期,植物細(xì)胞有絲分裂末期出現(xiàn)細(xì)胞板,細(xì)胞膜不向內(nèi)凹陷,b圖錯誤;高等植物沒有中心體,d圖錯誤,故選C。
15.如圖為某高等動物細(xì)胞分裂圖像及細(xì)胞內(nèi)同源染色體對數(shù)的變化曲線,據(jù)圖分析下列有關(guān)敘述錯誤的是
A.若細(xì)胞甲、乙、丙、丁均來自該動物的同一器官,此器官是睪丸
B.曲線圖中可能發(fā)生非同源染色體自由組合的是FG段
C.細(xì)胞甲、乙、丙、丁內(nèi)染色體數(shù)和核DNA分子數(shù)的比值是1∶1的有甲、乙,具有4對同源染色體的有甲、丙
D.CD段著絲點分裂,染色體數(shù)目加倍,所以對應(yīng)于甲細(xì)胞
【答案】C
【分析】
分析細(xì)胞分裂圖:圖中甲為有絲分裂后期圖,乙為精原細(xì)胞,丙為減數(shù)第一次分裂后期圖,丁為減數(shù)第二次分裂中期圖。分析曲線圖:由于有絲分裂過程中始終存在同源染色體,因此曲線圖中ABCDE屬于有絲分裂;而減數(shù)第一次分裂結(jié)束后同源染色體分離,減數(shù)第二次分裂中不存在同源染色體,因此FGHI屬于減數(shù)分裂。
【詳解】
觀察題圖可知,甲→乙是有絲分裂,乙→丙→丁屬于減數(shù)分裂,且丙的細(xì)胞質(zhì)分配是均勻的,所以此器官是睪丸(精巢),A正確;對曲線進(jìn)行解讀可知,ABCDE屬于有絲分裂,F(xiàn)GHI屬于減數(shù)分裂,基因重組發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的后期,即FG段,B正確;細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)和核DNA分子數(shù)的比值是1:1的只有甲、乙,具有4對同源染色體的只有甲,C錯誤;曲線中ABCDE屬于有絲分裂,CD段著絲點分裂,染色體加倍,為有絲分裂后期,因此對應(yīng)于甲細(xì)胞,D正確。
核心考點四 細(xì)胞分裂過程中染色體、DNA等的變化
1.“三看法”巧妙判斷細(xì)胞分裂的曲線類型及細(xì)胞分裂方式
(1)模型
(2)判斷方法
2.柱形圖分析減數(shù)分裂(以精子的形成過程為例)
3.每條染色體中的DNA含量變化分析
如圖所示曲線適用于減數(shù)分裂,也適用于有絲分裂,相關(guān)分析如下:
考法一 不同時期變化特征
(2020·浙江高考真題)二倍體高等雄性動物某細(xì)胞的部分染色體組成示意圖如下,圖中①、②表示染色體,a、b、c、d表示染色單體。下列敘述錯誤的是
A.一個DNA分子復(fù)制后形成的兩個DNA分子,可存在于a與b中,但不存在于c與d中
B.在減數(shù)第一次分裂中期,同源染色體①與②排列在細(xì)胞中央的赤道面上
C.在減數(shù)第二次分裂后期,2條X染色體會同時存在于一個次級精母細(xì)胞中
D.若a與c出現(xiàn)在該細(xì)胞產(chǎn)生的一個精子中,則b與d可出現(xiàn)在同時產(chǎn)生的另一精子中
【答案】D
【分析】
分析題圖可知,此細(xì)胞中含有同源染色體,且同源染色體形成四分體,①、②為同源染色體,a、b為姐妹染色單體,c、d為非姐妹染色單體。
【詳解】
A、一個DNA分子復(fù)制后形成的兩個DNA分子,存在于同一條染色體的兩條姐妹染色單體上,所以可存在于a與b中,但不存在于c與d中,A正確;
B、在減數(shù)第一次分裂中期,同源染色體排列在細(xì)胞中央的赤道面上,B正確;
C、在減數(shù)第二次分裂后期,著絲點分裂,姐妹染色單體分開形成兩條子染色體,所以2條X染色體會同時存在于一個次級精母細(xì)胞中,C正確;
D、若a與c出現(xiàn)在該細(xì)胞產(chǎn)生的一個精子中,則b與d不可能出現(xiàn)在同時產(chǎn)生的另一精子中,D錯誤。
故選D。
16.如圖表示動物細(xì)胞有絲分裂時的染色體數(shù)、染色單體數(shù)和DNA分子數(shù)的數(shù)量關(guān)系.下列解釋肯定不正確的是( )
A.①可以用于表示細(xì)胞分裂的中期
B.①時染色體的螺旋化程度可能達(dá)到最高
C.間期用②表示最恰當(dāng)
D.③可表示細(xì)胞分裂完成
【答案】C
【分析】
一條染色體上有1個DNA分子時,不含染色單體,一條染色體上有2個DNA分子時,含有兩條染色單體。據(jù)題意圖中a代表染色體,b表示染色單體,c表示DNA數(shù)目。
【詳解】
細(xì)胞分裂的中期一條染色體上有2個DNA分子,含有兩條染色單體,A正確。①代表有絲分裂前期和中期,中期染色體的螺旋化程度達(dá)到最高,B正確。②染色體和DNA數(shù)目是體細(xì)胞的二倍,代表的是有絲分裂后期,C錯誤。③中染色體和DNA數(shù)目與體細(xì)胞相同,可表示細(xì)胞分裂完成,D正確。
17.圖1是一個細(xì)胞周期內(nèi)每條染色體上的DNA變化曲線圖,圖2是根據(jù)細(xì)胞核DNA含量不同,將大量某種連續(xù)增殖的細(xì)胞分為三組,統(tǒng)計每組的細(xì)胞數(shù)而繪制的柱形圖。下列敘述正確的是
A.圖1中ef段的染色體數(shù)是cd段的一半
B.圖2丙組細(xì)胞中只有部分細(xì)胞的染色體數(shù)目加倍
C.圖2中乙組細(xì)胞所處時期相當(dāng)于圖1中的ab段
D.觀察有絲分裂過程中染色體的最佳時期是圖2的甲組細(xì)胞
【答案】B
【分析】
分析圖1:圖1表示一個細(xì)胞周期內(nèi)每條染色體上的DNA變化, bc段形成的原因DNA的復(fù)制,ac段處于有絲分裂間期;cd段處于有絲分裂前期和中期;de段形成的原因是著絲點的分裂;ef段表示有絲分裂后期和末期。
分析圖2:甲組細(xì)胞中的DNA含量為2C,包括間期DNA復(fù)制前和末期的細(xì)胞;乙組細(xì)胞中的DNA含量為2C~4C,均為間期細(xì)胞;丙組細(xì)胞中的DNA含量為4C,包括間期DNA復(fù)制后、前期、中期和后期的細(xì)胞。
【詳解】
圖1中cd段包括有絲分裂的前期和中期,ef段包括有絲分裂的后期和末期,后期細(xì)胞中染色體數(shù)目是cd段2倍,A錯誤;圖2丙組細(xì)胞中的DNA含量為4C,包括間期DNA復(fù)制后、前期、中期和后期的細(xì)胞,其中只有后期的細(xì)胞染色體數(shù)目加倍,B正確;圖2中甲組細(xì)胞所處時期相當(dāng)于圖1中的ab段,乙組細(xì)胞所處時期相當(dāng)于圖1中的bc段,C錯誤;觀察有絲分裂過程中染色體的最佳時期是中期,為圖2的丙組部分細(xì)胞,D錯誤;故選B。
18.如圖為某動物(體細(xì)胞染色體為2n)細(xì)胞分裂過程中不同時期每個細(xì)胞DNA、染色體和染色單體的數(shù)量關(guān)系圖。下列有關(guān)說法不正確的是( )。
A.乙→丙和戊→丁所發(fā)生的主要變化均為著絲點分裂
B.丙可以表示減數(shù)第二次分裂后期,甲只能代表精子或卵細(xì)胞
C.基因重組可發(fā)生在戊時期,基因突變主要發(fā)生在丙→戊過程中
D.處于丁和戊時期的細(xì)胞一定存在同源染色體
【答案】B
【詳解】
A.乙→丙表示減數(shù)第二次分裂后期,戊→丁表示有絲分裂后期,它們所發(fā)生的主要變化均為著絲點分裂,染色單體分開,染色體數(shù)目加倍,A正確;
B.丙可以代表體細(xì)胞或減數(shù)第二次分裂后期,甲可以代表精子或卵細(xì)胞或極體,B錯誤;
C.戊可以表示有絲分裂前、中期或減數(shù)第一次分裂過程,基因重組可以發(fā)生在戊時期;基因突變發(fā)生在丙→戊過程中,即細(xì)胞分裂間期,C正確;
D.丁表示有絲分裂后期,戊可以表示有絲分裂前、中期或減數(shù)第一次分裂過程,所以處于丁和戊時期的細(xì)胞一定存在同源染色體,D正確;
故選B。
19.下圖甲為某動物(2N=8)體內(nèi)的一個細(xì)胞正常分裂時相關(guān)物質(zhì)或結(jié)構(gòu)數(shù)量變化曲線的一部分,圖乙為該動物的一個細(xì)胞分裂圖像,據(jù)圖分析下列有關(guān)敘述正確的是
A.若圖甲表示有絲分裂染色體數(shù)目的變化,圖甲中的Ⅰ段所示數(shù)值可表示圖乙細(xì)胞中染色體數(shù)目
B.若圖甲表示有絲分裂染色體組數(shù)目的變化,圖甲中的Ⅱ段所示數(shù)值可表示圖乙細(xì)胞中染色體組數(shù)目
C.若圖甲表示減數(shù)分裂每條染色體上DNA分子數(shù)目的變化,圖甲中的Ⅰ段所示數(shù)值可表示圖乙細(xì)胞中每條染色體上DNA分子數(shù)目
D.若圖甲表示減數(shù)分裂核DNA分子數(shù)目的變化,圖乙細(xì)胞所處分裂時期一定位于圖甲中的Ⅱ段
【答案】C
【解析】
圖乙細(xì)胞不含同源染色體,且每條染色體的著絲點排列在赤道板上,處于減數(shù)第二次分裂中期,含有4條染色體,1個染色體組,每條染色體含有2個DNA分子。若圖甲表示有絲分裂染色體數(shù)目的變化,則圖甲中的Ⅰ段表示有絲分裂的后期和末期,所示數(shù)值為16,不能表示圖乙細(xì)胞中染色體數(shù)目,A錯誤;若圖甲表示有絲分裂染色體組數(shù)目的變化,圖甲中的Ⅱ段表示有絲分裂結(jié)果形成的子細(xì)胞,所示數(shù)值為2,不能表示圖乙細(xì)胞中染色體組數(shù)目,B錯誤;若圖甲表示減數(shù)分裂每條染色體上DNA分子數(shù)目的變化,則圖甲中的Ⅰ段所示數(shù)值為2,可表示圖乙細(xì)胞中每條染色體上DNA分子數(shù)目,C正確;若圖甲表示減數(shù)分裂核DNA分子數(shù)目的變化,則圖甲中的Ⅰ段表示減數(shù)第一次分裂或減數(shù)第二次分裂,Ⅱ段表示減數(shù)第二次分裂或減數(shù)分裂結(jié)果形成的子細(xì)胞,因此圖乙細(xì)胞所處分裂時期位于圖甲中的Ⅰ段或Ⅱ段,D錯誤。
20.下圖為二倍體雄性田鼠(2n=54)體內(nèi)某細(xì)胞正常分裂時相關(guān)物質(zhì)或結(jié)構(gòu)數(shù)量變化曲線的一部分,下列分析不正確的是
A.若該圖表示有絲分裂染色體組數(shù)目的變化,則a=2,且數(shù)量為2a時,同源染色體分離
B.若該圖表示有絲分裂染色體數(shù)目的變化,則a=54,且數(shù)量為2a時著絲點數(shù)目是108
C.若該圖表示減數(shù)分裂每條染色體上DNA分子數(shù)目的變化,則a=1,數(shù)量為2a時可以發(fā)生基因重組
D.若該圖表示減數(shù)分裂核DNA分子數(shù)目的變化,則數(shù)量為a時細(xì)胞內(nèi)沒有同源染色體
【答案】A
【解析】
【詳解】
A、在有絲分裂后期,由于著絲點分裂導(dǎo)致細(xì)胞中的染色體數(shù)目由原來的54條增至108條,染色體組數(shù)目由原來的2個暫時性加倍為4個;在有絲分裂末期,因子細(xì)胞的形成使得細(xì)胞中的染色體數(shù)目又恢復(fù)為54條,染色體組數(shù)目恢復(fù)為2個。若該圖表示有絲分裂染色體組數(shù)目的變化,則2a=4,a=2,且數(shù)量為2a是因為發(fā)生了著絲點分裂,同源染色體分離發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的后期,A項錯誤;
B、若該圖表示有絲分裂染色體數(shù)目的變化,則a=54條,當(dāng)2a=108條時,著絲點數(shù)目也是108,B項正確;
C、若該圖表示減數(shù)分裂每條染色體上DNA分子數(shù)目的變化,因1條染色體含有1個(復(fù)制前)或2個DNA分子(復(fù)制后),因此a=1,數(shù)量為2a時可能處于減數(shù)第一次分裂或減數(shù)第二次分裂的前期或中期,而基因重組發(fā)生在減數(shù)第一次分裂,C項正確;
D、若該圖表示減數(shù)分裂核DNA分子數(shù)目的變化,則數(shù)量為a時細(xì)胞處于減數(shù)第二次分裂,沒有同源染色體,D項正確。
故選A。
核心考點五 觀察細(xì)胞的減數(shù)分裂
1.實驗原理
減數(shù)分裂過程中,細(xì)胞中的染色體形態(tài)、位置和數(shù)目都在不斷地發(fā)生變化,因而可據(jù)此識別減數(shù)分裂的各個時期。
2.實驗流程
(1)裝片制作(同有絲分裂裝片制作過程)
解離→漂洗→染色→壓片。
(2)顯微觀察
【易混易錯】
(1)宜選用雄性個體生殖器官如植物的花藥,動物的精巢作為觀察減數(shù)分裂實驗材料的原因:
①雄性個體產(chǎn)生精子的數(shù)量多于雌性個體產(chǎn)生卵細(xì)胞的數(shù)量。
②在哺乳動物卵巢內(nèi)的減數(shù)分裂沒有進(jìn)行徹底,排卵時排出的僅僅是次級卵母細(xì)胞,只有和精子相遇后,在精子的刺激下,才能繼續(xù)完成減數(shù)第二次分裂。
(2)精巢內(nèi)精原細(xì)胞既進(jìn)行有絲分裂,又進(jìn)行減數(shù)分裂,因此可以觀察到染色體數(shù)為N、2N、4N的不同細(xì)胞分裂圖像。
考法一 同源染色體變化
(2019·江蘇高考真題)下圖為初級精母細(xì)胞減數(shù)分裂時的一對同源染色體示意圖,圖中1~8表示基因。不考慮突變的情況下,下列敘述正確的是
A.1與2、3、4互為等位基因,與6、7、8互為非等位基因
B.同一個體的精原細(xì)胞有絲分裂前期也應(yīng)含有基因1~8
C.1與3都在減數(shù)第一次分裂分離,1與2都在減數(shù)第二次分裂分離
D.1分別與6、7、8組合都能形成重組型的配子
【答案】B
【分析】
由圖可知,圖中為一對同源染色體,1與2、5與6、3與4、7與8為相同基因,1(或2)與3或4可能是等位基因,5(或6)與7或8可能是等位基因。
【詳解】
1與2是相同基因,1與3、4可能互為等位基因,1與6、7、8互為非等位基因,A錯誤;精原細(xì)胞有絲分裂前期與其進(jìn)行減數(shù)分裂時形成的初級精母細(xì)胞含有的染色體的數(shù)目和基因種類、數(shù)目均相同,故均含有基因1~8,B正確;若不考慮交叉互換,1與3會在減數(shù)第一次分裂的后期隨同源染色體的分開而分離,1與2會在減數(shù)第二次分裂的后期隨姐妹染色單體的分開而分離,若考慮交叉互換,則1與2可能會在減數(shù)第一次分裂的后期隨同源染色體分開而分離,1與3可能在減數(shù)第二次分裂的后期隨姐妹染色單體的分開而分離,C錯誤;1與5在同一條姐妹染色單體上,5與6是相同的基因,因此1與6的組合不能形成重組配子,D錯誤。故選B。
考法二 精原細(xì)胞形成
(2018·浙江高考真題)某二倍體動物的一個精原細(xì)胞形成精細(xì)胞過程中,處于不同分裂時期的細(xì)胞示意圖如下。下列敘述正確的是( )
A.甲細(xì)胞分裂形成的4個精細(xì)胞,DNA含量一定相同
B.乙細(xì)胞正在進(jìn)行染色體復(fù)制,著絲粒一定不分裂
C.丙細(xì)胞有2對同源染色體,非同源染色體的組合類型一定是兩種
D.丁細(xì)胞發(fā)生了染色體交換,①中同一基因座位上的遺傳信息一定不同
【答案】C
【分析】
1、精子的形成過程:
2、對題圖分析可知,甲細(xì)胞處于間期,乙細(xì)胞處于減數(shù)第一次分裂前期,丙細(xì)胞處于減數(shù)第一次分裂后期,丁細(xì)胞處于減數(shù)第二次分裂中期。
【詳解】
甲細(xì)胞分裂形成的4個精細(xì)胞的過程中,細(xì)胞核的遺傳物質(zhì)是均等分配到4個精細(xì)胞中。但細(xì)胞質(zhì)的線粒體中也含有少量的DNA,在分裂過程中是不均等分裂,因此精細(xì)胞中DNA含量不相同,A錯誤;乙細(xì)胞處于減數(shù)第一次分裂前期,同源染色體聯(lián)會成四分體,沒有進(jìn)行染色體復(fù)制,B錯誤;丙細(xì)胞上下兩條染色體形態(tài)大小相同為同源染色體,因此有2對同源染色體。左右兩條染色體為非同源染色體,其組合類型有2種,C正確;丁細(xì)胞處于減數(shù)第二次分裂中期,著絲粒排列在赤道面上。減數(shù)第一次分裂前期,同源染色體的非姐妹染色單體發(fā)生局部交換,D錯誤。故選C。
21.假如下圖是某生物體(2n =4)正常的細(xì)胞分裂示意圖,下列有關(guān)敘述錯誤的是
A.該細(xì)胞處于減數(shù)第二次分裂后期
B.若染色體①有基因A,則④有基因A或a
C.若②表示X染色體,則③表示Y染色體
D.該細(xì)胞的子細(xì)胞有2 對同源染色體
【答案】A
【詳解】
A、細(xì)胞中著絲點分裂,且細(xì)胞中含有同源染色體,因此該細(xì)胞處于有絲分裂后期,A錯誤;
B、若染色體①有基因A,則染色體④是其同源染色體,所以其上有基因A或a,B正確;
C、若圖中的②表示X染色體,則染色體③是其同源染色體,由于形態(tài)大小不同,所以③表示Y染色體,C正確;
D、該細(xì)胞處于有絲分裂后期,含有4對同源染色體,所以子細(xì)胞含有2對同源染色體,D正確。
故選A。
22.下列有關(guān)某生物體各細(xì)胞分裂示意圖的敘述,正確的是()
A.圖①處于減數(shù)第一次分裂的中期,細(xì)胞內(nèi)有2對姐妹染色單體
B.圖②處于減數(shù)第二次分裂的后期,細(xì)胞內(nèi)有2對姐妹染色單體
C.圖③處于減數(shù)第二次分裂的中期,該生物體細(xì)胞中染色體數(shù)目恒定為8條
D.四幅圖可排序為①③②④,可出現(xiàn)在該生物體精子的形成過程中
【答案】D
【分析】
據(jù)圖分析,圖中①細(xì)胞含有同源染色體,且同源染色體成對地排列在赤道板上,處于減數(shù)第一次分裂中期;②細(xì)胞不含同源染色體,且著絲點分裂,處于減數(shù)第二次分裂后期;③細(xì)胞不含同源染色體,且染色體排列在赤道板上,處于減數(shù)第二次分裂中期;④細(xì)胞不含同源染色體,也不含姐妹染色單體,處于減數(shù)第二次分裂末期。
【詳解】
圖①處于減數(shù)第一次分裂的中期,細(xì)胞內(nèi)有2對同源染色體、4對姐妹染色單體,A錯誤;圖②處于減數(shù)第二次分裂的后期,由于染色體的著絲點分裂,細(xì)胞中沒有染色單體,B錯誤;圖③處于減數(shù)第二次分裂的中期,含有2條染色體,則該生物體細(xì)胞中染色體數(shù)目為4條,C錯誤;根據(jù)四幅圖所處細(xì)胞分裂的時期,可排序為①③②④,且圖中細(xì)胞進(jìn)行的是減數(shù)分裂,因此可能出現(xiàn)在精子的形成過程中,也可能出現(xiàn)在卵細(xì)胞的形成過程中,D正確。
23.若要表示某動物細(xì)胞(2n)減數(shù)第一次分裂結(jié)束時形成的細(xì)胞,下列示意圖中正確的是
A.B.
C.D.
【答案】D
【分析】
減數(shù)分裂過程:
(1)減數(shù)第一次分裂間期:染色體的復(fù)制。
(2)減數(shù)第一次分裂:①前期:聯(lián)會,同源染色體上的非姐妹染色單體交叉互換;②中期:同源染色體成對的排列在赤道板上;③后期:同源染色體分離,非同源染色體自由組合;④末期:細(xì)胞質(zhì)分裂。
(3)減數(shù)第二次分裂過程:①前期:核膜、核仁逐漸解體消失,出現(xiàn)紡錘體和染色體;②中期:染色體形態(tài)固定、數(shù)目清晰;③后期:著絲點分裂,姐妹染色單體分開成為染色體,并均勻地移向兩極;④末期:核膜、核仁重建、紡錘體和染色體消失。
【詳解】
A、該細(xì)胞含有同源染色體,且同源染色體正在聯(lián)會配對,應(yīng)該處于減數(shù)第一次分裂前期,A錯誤;
B、該細(xì)胞不含同源染色體和姐妹染色單體,應(yīng)該是減數(shù)第二次分裂結(jié)束時形成的細(xì)胞,B錯誤;
C、該細(xì)胞含有同源染色體,而減數(shù)第一次分裂結(jié)束形成的細(xì)胞不含同源染色體,C錯誤;
D、該細(xì)胞不含同源染色體,但含有姐妹染色單體,是減數(shù)第一次分裂形成的子細(xì)胞,D正確。
故選D。
24.現(xiàn)有基因型都為BbVv的雌雄果蠅。已知在減數(shù)分裂過程中,雌果蠅會發(fā)生如圖所示染色體行為,且發(fā)生該染色體行為的細(xì)胞比例為20%。下列敘述錯誤的是
A.該圖所示染色體行為發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前期
B.該圖所示染色體行為屬于基因重組范疇
C.若后代中基因型為bbvv個體比例為0,則雄果蠅在減數(shù)分裂過程中染色體沒有發(fā)生該行為
D.若后代中基因型為bbvv個體比例為0,則后代中表現(xiàn)型為B_V_的比例為70%
【答案】D
【分析】
據(jù)題文和選項的描述可知:該題考查學(xué)生對基因重組的來源、減數(shù)分裂與基因的連鎖和交換定律等相關(guān)知識的理解能力和掌握情況。
【詳解】
該圖所示染色體行為屬于同源染色體的非姐妹染色單體之間的交叉互換,可導(dǎo)致染色單體上的基因重組,發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前期,A、B正確;題圖顯示:B和v連鎖,b和V連鎖,雌果蠅在減數(shù)分裂形成卵細(xì)胞的過程中,發(fā)生圖示染色體行為的細(xì)胞比例為20%,則產(chǎn)生的卵細(xì)胞的種類及其比例為Bv∶bV∶BV∶bv=(80%×1/2+20%×1/4)∶(80%×1/2+20%×1/4)∶(20%×1/4)∶(20%×1/4)∶=45%∶45%∶5%∶5%,若后代中基因型為bbvv個體比例為0,則說明雄果蠅在減數(shù)分裂形成精子的過程中,沒有產(chǎn)生基因型為bv的精子,進(jìn)而推知雄果蠅在減數(shù)分裂過程中染色體沒有發(fā)生該行為,產(chǎn)生的精子的種類及其比例為Bv∶bV=1∶1,因此后代中表現(xiàn)型為B_V_的比例=45%Bv×1/2bV+45%bV×1/2Bv+5%BV×1/2Bv+5%BV×1/2bV=50%,C正確,D錯誤。
25.下圖是基因型為AABb的某動物進(jìn)行細(xì)胞分裂的示意圖,下列相關(guān)敘述錯誤的是
A.此細(xì)胞形成過程中發(fā)生了基因突變
B.此細(xì)胞含有其母細(xì)胞一半的細(xì)胞質(zhì)
C.此細(xì)胞可形成兩種基因型的子細(xì)胞
D.此細(xì)胞中的染色單體在減數(shù)第一次分裂前的間期形成
【答案】B
【解析】
該生物基因型為AABb,因此圖示細(xì)胞中基因a不可能是交叉互換產(chǎn)生的,只能是由基因A經(jīng)突變產(chǎn)生,A項正確;若此細(xì)胞為次級精母細(xì)胞,則含有其母細(xì)胞一半的細(xì)胞質(zhì)。若此細(xì)胞為次級卵母細(xì)胞,由于初級卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)不均等分裂,則該次級卵母細(xì)胞含有其母細(xì)胞大部分的細(xì)胞質(zhì)。若此細(xì)胞為第一極體,由于初級卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)不均等分裂,則該極體含有其母細(xì)胞的一小部分細(xì)胞質(zhì)。因此,B項錯誤;此細(xì)胞繼續(xù)分裂可形成AB和aB兩種基因型的子細(xì)胞,C項正確;此細(xì)胞處于減數(shù)第二次分裂,細(xì)胞中的染色單體是在減數(shù)第一次分裂前的間期形成的,D項正確。表示方法名稱
圖形
說明
扇形圖
A→B→C→A為一個細(xì)胞周期
線段圖
a+b或c+d為一個細(xì)胞周期
坐標(biāo)圖
a+b+c+d+e為一個細(xì)胞周期
柱狀圖
A:DNA合成前期(G1期)
B:DNA合成期(S期)
C:DNA合成后期(G2期)及分裂期(M期)
細(xì)胞結(jié)構(gòu)
變化規(guī)律
紡錘體
形成(前期)→消失(末期)
核膜、核仁
消失(前期)→重建(末期)
中心體
倍增→移向兩極→平均分配
(間期) (前期) (末期)
成分或結(jié)構(gòu)
時期
原因
DNA
間期
DNA復(fù)制
染色體
后期
著絲點分裂
中心體
間期
中心體復(fù)制
細(xì)胞核
末期
新核膜已經(jīng)形成,細(xì)胞質(zhì)尚未分裂
細(xì)胞器名稱
細(xì)胞類型
作用時期
生理作用
核糖體
動、植物細(xì)胞
間期(主要)
與有關(guān)蛋白質(zhì)的合成有關(guān)
中心體
動物、某些低等植物細(xì)胞
前期
與紡錘體的形成有關(guān)
高爾基體
植物細(xì)胞
末期
與細(xì)胞壁的形成有關(guān)
線粒體
動、植物細(xì)胞
整個細(xì)胞周期
提供能量
細(xì)胞周期
G1
S
G2
M
合計
時長
10
7
3.5
1.5
22
原理
選材
高等植物的分生組織細(xì)胞有絲分裂較旺盛
染色
細(xì)胞核內(nèi)的染色體易被堿性染料(龍膽紫溶液)染成深色
時期確定
在同一分生組織中可以通過高倍鏡觀察細(xì)胞內(nèi)染色體的存在狀態(tài),判斷處于不同分裂時期的細(xì)胞
A→B
B′→C
C→D
D→E
特點及其變化
減數(shù)分裂對應(yīng)時期
減數(shù)第一次分裂前的間期
減數(shù)第一次分裂全過程和減數(shù)第二次分裂前期、中期
減數(shù)第二次分裂的后期
減數(shù)第二次分裂的末期
有絲分裂對應(yīng)時期
間期
前期和中期
后期
末期
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