1、1减数分裂中的染色体行为及遗传的染色体学说A 组 基础过关 1.(2018 课标全国,4,6 分)关于某二倍体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.有丝分裂中期和减数第一次分裂中期都发生同源染色体联会C.一次有丝分裂与一次减数分裂过程中染色体的复制次数相同D.有丝分裂中期和减数第二次分裂中期染色体都排列在赤道板上答案 B 本题主要考查减数分裂和有丝分裂的相关知识。有丝分裂后期与减数第二次分裂后期均发生染色体的着丝点分裂,从而导致染色单体分离,A 正确;同源染色体联会只发生在减数第一次分裂前期,B 错误;一次有丝分裂与一次减
2、数分裂过程中染色体都在间期复制一次,C 正确;有丝分裂中期和减数第二次分裂中期染色体都排列在赤道板上,D 正确。2.图为某二倍体动物(2n=4)一个正在进行分裂的细胞,下列相关叙述正确的是( )A.含 4 条染色单体B.同源染色体正在分离C.是次级精母细胞D.其子细胞仅一个具有生殖功能答案 D 图中细胞正在发生的是着丝粒分裂、姐妹染色单体分 离,着丝粒分裂后不存在染色单体,且细胞质不均等分裂,该细胞为次级卵母细胞,A、B、C 错误;次级卵母细胞形成的子细胞是卵细胞和极体,其中只有卵细胞具有生殖能力,D 正确。3.(2017 天津理综,4,6 分)基因型为 AaBbDd 的二倍体生物,其体内某精
3、原细胞减数分裂时同源染色体变化示意图如下。叙述正确的是( )A.三对等位基因的分离均发生在次级精母细胞中B.该细胞能产生 AbD、ABD、abd、aBd 四种精子C.B(b)与 D(d)间发生重组,遵循基因自由组合定律D.非姐妹染色单体发生交换导致了染色体结构变异2答案 B 本题考查减数分裂的特点。该图示为减数分裂四分体时期同源染色体非姐妹染色单体间发生交叉互换的过程,该变异属于基因重组,D 错误;A、a 和 D、d 在减数第一次分裂过程(初级精母细胞)中随同源染色体分开而分离,B、b 分离则发生在减数第一次分裂(初级精母细胞)和减数第二次分裂过程(次级精母细胞)中,A 错误;在减数分裂过程中
4、,组成四分体的 4 条染色单体将分别进入 4 个子细胞,因此该精原细胞能产生 AbD、ABD、abd 和 aBd 四种精子,B 正确;只有位于非同源染色体上的非等位基因的遗传才遵循基因的自由组合定律,而图示中的三对等位基因位于一对同源染色体上,因此,它们的遗传不遵循基因的自由组合定律,C 错误。4.如图为某动物(体细胞染色体数为 2N)细胞分裂过程中不同时期每个细胞 DNA、染色体和染色单体的数量关系图。下列有关说法不正确的是( )A.乙丙和戊丁所发生的主要变化均为着丝粒分裂B.基因重组可发生在戊时期,基因突变发生在丙戊过程中C.丙可以代表体细胞,甲只能代表精子或卵细胞D.处于丁和戊时期的细胞
5、一定存在同源染色体答案 C 分析图形可知,乙可以表示减数第二次分裂前期、中期,丙表示减数第二次分裂后期或有丝分裂形成的子细胞或复制前的体细胞,丁表示有丝分裂后期,戊表示减数第一次分裂前期、中期、后期或有丝分裂前期、中期。有丝分裂后期和减数第二次分裂后期的典型特点是着丝粒的分裂,A 正确;丙到戊过程中 DNA 加倍,为 DNA 复制过程,可能发生基因突变,B 正确;图中甲表示动物细胞减数分裂结束后形成的子细胞,可能是精子、卵细胞或第二极体,C 错误;动物细胞有丝分裂和减数第一次分裂前期、中期、后期都存在同源染色体,D 正确。5.如图是显微镜下拍到的二倍体百合(2n=24)某个细胞的减数分裂不同时
6、期的图像。有关叙述错误的是( )A.图中细胞分裂时序排序为3B.图细胞内 DNA 和染色体数目加倍C.图细胞中均可能发生基因重组D.图细胞中均含有两个染色体组答案 B 分析可知,图中细胞分裂时序排序为,A 正确。图细胞处于减数第一次分裂前的间期,此时细胞中主要进行染色体的复制,这导致 DNA 数目加倍,但染色体数目保持不变,B 错误。基因重组有 2 种类型,一是自由组合型:减数第一次分裂后期(),随着非同源染色体自由组合,非同源染色体上的非等位基因也自由组合;另一种是交叉互换型:减数第一次分裂前期(),基因随着同源染色体的非等位基因的交叉互换而发生重组,C 正确。图细胞中所含染色体数目均与体细
7、胞相同,因此都含有两个染色体组,D 正确。6.下图为某动物处于不同时期的细胞示意图,下列叙述错误的是( )A.甲、乙、丙三个细胞都可以取自精巢B.丙细胞中含有 2 个染色体组C.乙细胞内可以发生基因重组D.甲到丙的过程中,会发生中心体复制答案 C 甲细胞处于后期,乙细胞处于有丝分裂后期,丙细胞处于后期。有丝分裂过程中无基因重组,所以 C 错误。7.如图为某动物细胞分裂的示意图,据图判断该细胞( )A.只分裂形成 1 种卵细胞 B.含有 3 对同源染色体C.含有 3 个染色体组 D.一定发生过基因突变答案 A 由于该图细胞质分配不均等,有着丝粒分裂,故该细胞是次级卵母细胞,该细胞分裂结束后,产生
8、一个卵细胞和一个极体,A 正确;同源染色体在减数第一次分裂分开并进入不同的细胞中,故题图细胞中没有同源染色体,B 错误;细胞中含有 2 个染色体组,C 错误;图中4染色单体分离形成的子染色体上含有 G、g,既可能是基因突变产生的,也可能是减数第一次分裂过程中同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换产生的,D 错误。8.(2018 天津理综,4,6 分)果蝇的生物钟基因位于 X 染色体上,有节律(X B)对无节律(X b)为显性;体色基因位于常染色体上,灰身(A)对黑身(a)为显性。在基因型为 AaXBY 的雄蝇减数分裂过程中,若出现一个 AAXBXb类型的变异细胞,有关分析正确的是( )A.该细胞是
9、初级精母细胞B.该细胞的核 DNA 数是体细胞的一半C.形成该细胞过程中,A 和 a 随姐妹染色单体分开发生了分离D.形成该细胞过程中,有节律基因发生了突变答案 D 本题主要考查减数分裂的相关知识。基因型为 AaXBY 的雄蝇在减数分裂过程中,产生了一个 AAXBXb类型的变异细胞,该细胞为次级精母细胞或精细胞,A 错误;若变异细胞为次级精母细胞,该细胞的核 DNA 数与体细胞的相同,若变异细胞为精细胞,该细胞的核 DNA 数比正常体细胞的少 2 条,B 错误;等位基因 A、a 的分开发生在减后期,姐妹染色单体的分开发生在减后期,C 错误;雄蝇个体的细胞中本来没有 Xb,Xb是通过基因突变产生
10、的,D 正确。9.从某哺乳动物(染色体数为 2N)精巢中获取一些细胞(无突变),测得细胞中有关数量如表所示。下列叙述错误的是( )组别数量 项目 甲 乙 丙 丁同源染色体对数 0 N 2N 0染色体组数 2 2 4 1A.甲组细胞中含有 2N 个染色单体B.乙组细胞中可能有初级精母细胞C.丙组细胞两极间的距离比它前一时期更大D.丁组细胞中含有 0 或 1 个 Y 染色体答案 A 甲组细胞中含有 2 个染色体组,不含同源染色体,甲组细胞处于减数第二次分裂后期,不含染色单体,A 错误;乙组细胞可能处于减数第一次分裂,也可能处于有丝分裂前期和中期,B 正确;丙组细胞处于有丝分裂后期,所以两极间的距离
11、比它前一时期更大,C 正确;丁5组细胞处于减数第二次分裂前期和中期或表示减数第二次分裂形成的子细胞,可能含有 0或 1 个 Y 染色体,D 正确。10.如图表示基因型为 aaBbCc 的某动物细胞分裂示意图,据此可确定该细胞( )A.是第一极体B.发生过基因突变C.已完成减数第一次分裂D.将形成基因型为 abC 和 aBc 的两种配子答案 C 图示细胞中散乱分布着三条非同源染色体,每条染色体上含有 2 条染色单体,因此该细胞正处于减数第二次分裂前期。该细胞可能是第一极体、次级卵母细胞或者次级精母细胞,A 项错误;正常情况下,每条染色体的姐妹染色单体上含有的基因是相同的,题图三条染色体中,有 2
12、 条染色体的姐妹染色单体上含有的基因不同,可能是发生了基因突变或者交叉互换,B 项错误;该细胞是已经完成减数第一次分裂,进入减数第二次分裂的细胞,C 项正确;该细胞完成减数第二次分裂后,会产生基因型为 aBC 和 abc 或 aBc 和 abC 两种配子,D 项错误。11.如图 1 是某高等生物在生殖发育过程中细胞内染色体数目的变化曲线,图 2 表示细胞内核 DNA 与染色体数目比值的变化关系。分析回答:图 1图 2(1)图 1 中到染色体数目加倍的原因是 ,同源染色体分离发生在 (填数字标号)阶段。 (2)图 2 中 ab 段对应时期的细胞中,很活跃的细胞器有 。 (3)图 2 若表示减数分
13、裂,则 bc 段对应的时期是 ;若表示有丝分裂,则 cd 段对应的时期是 。 (4)图 2 中 de 段表示的含义是 ,对应图 1 中的 (填数字标号)阶段。 6答案 (1)受精作用 (2)核糖体、线粒体 (3)减数第一次分裂前的间期 前期和中期 (4)着丝粒分裂 解析 (1)由图 1 可知,A 表示减数分裂、B 表示受精作用、C 表示有丝分裂。同源染色体分离发生在减数第一次分裂后期。(2)由图 2 可知,ab 段表示间期的 G1期,此时主要进行蛋白质和 RNA 合成,很活跃的细胞器有核糖体、线粒体。(3)图 2 若表示减数分裂,bc 段表示 DNA复制,则 bc 段对应的时期是减数第一次分裂
14、前的间期。若表示有丝分裂,cd 段对应的时期每条染色体上含 2 个 DNA,则此时是有丝分裂的前期和中期。(4)图 2 中 de 段表示由每条染色体含 2 个 DNA 变成每条染色体含 1 个 DNA,则此时对应的变化为着丝粒分裂,发生着丝粒分裂的时期分别为减数第二次分裂后期和有丝分裂后期。B 组 能力提升1.(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下。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B.该细胞含有 3 个四分体,6 条染色体,12 个 DNA 分子C.该细
15、胞每条染色体的着丝粒都连着两极发出的纺锤丝D.该细胞分裂形成的配子的基因型为 aBX、aBX A、AbY、bY答案 D 据图分析,图中含有 3 对同源染色体,其中一条染色体含有 A 基因的片段转移到非同源染色体上(X 染色体),属于染色体畸变,没有发生基因突变,A 错误;此细胞处于减数第一次分裂后期,而四分体出现于减数第一次分裂前期,B 错误;该细胞为动物细胞,每条染色体上的着丝粒都连着中心体发出的星射线,C 错误;据图分析可知,该细胞分裂产生的配子的基因型为 aBX、aBX A、AbY、bY,D 正确。2.如图是减数第一次分裂形成的某个子细胞,下列叙述不正确的是 ( )A.该细胞是次级精母细
16、胞,能分裂产生两个精细胞7B.该细胞中有一个染色体组,有 4 条染色单体C.若染色单体上有基因 b,则上可能出现基因 BD.该细胞分裂时,只能是染色体进入一极,进入另一极答案 D 图示细胞含有 Y 染色体,且含有染色单体,无同源染色体,该细胞为次级精母细胞,能分裂产生两个精细胞,A 正确;该细胞只有一个染色体组,共有 4 条染色单体,B 正确;为姐妹染色单体,若减分裂前的间期发生基因突变,或减前期同源染色体上的非姐妹染色单体间发生交叉互换,可能会出现等位基因,C 正确;着丝点分裂后,分开,分开,正常情况下,不可能进入一极,也不可能进入另一极,D 错误。3.如图是某二倍体动物体内一个正在分裂的细
17、胞。不考虑染色体变异,下列叙述正确的是( )有同源染色体 有等位基因 一定是雄性 没有联会 有染色单体A. B.C. D.答案 D 等位基因 A、a 与 B、b 存在于同源染色体上,且染色体的着丝粒排列在赤道面上,故图为有丝分裂中期细胞,正确;除 A、a 所在的染色体外,另两条染色体不同,为 X、Y染色体,因此该生物一定为雄性,正确;联会只发生在减前期,正确;该图所示细胞中着丝粒还未分裂,存在染色单体,正确。4.下图表示雄果蝇细胞分裂过程中 DNA 含量的变化。下列叙述错误的是( )A.若图 1 表示减数分裂,则图 1 的 CD 段表示着丝粒分裂B.若图 2 表示有丝分裂,则图 2 的 AB
18、段表示 DNA 复制C.若两图均表示有丝分裂,则两图的 DE 段一个细胞内只含有 2 个染色体组D.若图 1 表示减数分裂,则图 1 的 BC 段一个细胞中可能含有 0 或 1 条 Y 染色体答案 C 若图 1 表示减数分裂,则 CD 段表示着丝粒分裂,使每条染色体上 DNA 含量由 2 个8变为 1 个,A 项正确;若图 2 表示有丝分裂,则图 2 的 AB 段表示 DNA 复制,使核 DNA 含量加倍,B项正确;果蝇为二倍体生物,若两图均表示有丝分裂,则图 1 的 DE 段一个细胞内可能含有 4个染色体组,C 项错误;若图 1 表示减数分裂,则 BC 段表示减数第一次分裂和减数第二次分裂的
19、前期、中期,减数第一次分裂过程中含有 1 条 Y 染色体,减数第二次分裂的前期和中期含有 0 或 1 条 Y 染色体,D 项正确。95.下图是两种细胞增殖方式染色体行为示意图,相关叙述不正确的是( )A.甲种方式姐妹染色单体分开,使子细胞都含有 P1、P2、M1、M2B.乙种方式 P1 和 M1、P2 和 M2 分离,子细胞具有不同组合的染色体C.利用甲种方式繁殖后代,有利于生物遗传性状的稳定和物种的进化D.繁殖过程中存在乙种方式,有利于种群适应环境和进化答案 C 依据染色体的行为变化,可知甲、乙分别为有丝分裂和减数分裂。有丝分裂后期,染色体的着丝粒分裂,子染色体被平均地拉向细胞的两极,A 正
20、确;乙图中 P1 和 M1、P2 和 M2属于同源染色体,该细胞处于减后期,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,子细胞具有不同组合的染色体,B 正确;通过有丝分裂繁殖后代的方式为无性生殖,无性生殖能保持亲本的优良性状,但是不能促进物种的进化,C 错误;减数分裂可使后代具有更大的变异性,有性生殖有利于种群适应环境和进化,D 正确。6.如图中甲、乙两个体的一对同源染色体中各有一条发生变异(字母表示基因)。下列叙述正确的是 ( )A.个体甲的变异对表型无影响B.个体乙细胞减数分裂形成的四分体异常C.个体甲自交的后代,性状分离比为 31D.个体乙染色体没有基因缺失,表型无异常答案 B 据图可知个体甲
21、的变异是缺失,个体乙的变异是倒位,均会导致表型异常,A 和 D选项错误。个体甲自交,后代可能出现缺失染色体纯合个体致死现象,后代性状分离比不一定是 31,C 项错误。个体乙细胞减数分裂形成的四分体异常,B 项正确。7.研究表明,细胞中 Mad 和 Bub 蛋白与纺锤丝牵引染色体的着丝粒有关,当某些染色体的Mad 和 Bub 蛋白出现异常时,可能导致相应的染色体随机移向细胞的任意一极。现有某种2N=6 的 AaBb 的动物组织细胞在体外培养时,图中的 5、10 染色体出现了上述的异常,异常10染色体的着丝粒会在末期分裂,则下列叙述错误的是( )A.图中的 1 与 2、5 与 10 均可表示同源染
22、色体B.5 上的 B 基因与 10 上的 b 基因不同,原因是在间期 DNA 复制时发生了基因突变C.这种细胞理论上产生的子细胞可能有 AaBB 和 Aabb 或 Aa 和 AaBBbbD.若没有出现异常,理论上该细胞含有 4 套携有能控制这种动物生长、发育、繁殖的全部遗传信息的染色体答案 B 根据图中的等位基因 A 和 a、B 和 b 可知,1 与 2、5 与 10 均可表示同源染色体,A正确;5 和 10 是一对同源染色体,由于染色体的 Mad 和 Bub 蛋白出现异常,使得后期时它们的着丝粒未分裂,而细胞的基因型就是 Bb,因此两条染色体上的 B 和 b 基因并不是基因突变的结果,B 错
23、误。根据题干信息“当某些染色体的 Mad 和 Bub 蛋白出现异常时,可能导致相应的染色体随机移向细胞的任意一极”可知,这种细胞理论上产生的子细胞可能有 AaBB 和Aabb 或 Aa 和 AaBBbb,C 正确。正常情况下,该动物(2N=6)有丝分裂后期的细胞含 4 个染色体组,D 正确。8.图中甲丁为某动物(体细胞染色体数=2n)睾丸中细胞分裂不同时期的染色体数、染色单体数和 DNA 分子数的比例图,关于此图叙述中错误的是( )A.甲图可进行核膜解体B.乙图可表示中期C.丙图细胞核中不含染色单体D.丁图所示细胞可能含有 4 个染色体组答案 D 根据题意和柱形图分析可知:甲图中染色体数DNA
24、 分子数染色单体数=122,且染色体数目与体细胞的相等,由此可知,甲可能处于减数第一次分裂或有丝分裂前期和中期;乙图中染色体数DNA 分子数染色单体数=122,且染色体数目是体细胞11的一半,由此可见,乙可能处于减数第二次分裂前期或中期;丙图中无染色单体,且染色体数DNA 分子数=11,且染色体数目与体细胞的相等,由此可知,丙处于有丝分裂间期的开始阶段或减数第一次分裂间期的开始阶段、减数第二次分裂后期或末期;丁图中无染色单体,且染色体数DNA 分子数=11,且染色体数目是体细胞的一半,丁可表示减数分裂形成的子细胞。甲图可表示减数第一次分裂各时期,所以可进行核膜解体,A 正确;乙图可表示减数第二
25、次分裂前期或中期,B 正确;丙图中染色单体数为 0,说明细胞核中不含染色单体,C 正确;丁图可表示减数分裂形成的子细胞,细胞中只含 1 个染色体组,D 错误。9.有研究者对基因型为 EeXFY 的某动物精巢切片进行显微观察,绘制了图 1 中三幅细胞分裂示意图(仅示部分染色体);图 2 中细胞类型是依据不同时期细胞中染色体数和核 DNA 分子数的数量关系而划分的。回答下列问题:图 1图 2(1)图 1 中细胞甲的名称是 。若细胞乙产生的一个精细胞的基因型为 E,则另外三个精细胞的基因型为 ,这种变异属于 变异。 (2)图 2 中类型 b 的细胞对应图 1 中的细胞有 。 (3)图 2 中类型 c
26、 的细胞含 个染色体组,可能含有 对同源染色体。 (4)着丝粒分裂导致图 2 中一种细胞类型转变为另一种细胞类型,其转变的具体情况有 、 (用图中字母和箭头表述)。 答案 (1)次级精母细胞 E、eX FY、eX FY 染色体(或染色体数目) (2)乙和丙 (3)2 0或 n (4)ba dc解析 (1)图 1 中细胞甲没有同源染色体,每条染色体上都有两条姐妹染色单体,处于减数第二次分裂,甲细胞应该为次级精母细胞;若细胞乙产生的一个精细胞的基因型为 E,不含性染色体,说明在减数第一次分裂后期 XY 同源染色体未分离,移向同一极进入同一个次级精母细12胞,这样经减数第二次分裂后,形成的 4 个子
27、细胞基因型分别为 E、E、eX FY、eX FY,该种变异属于染色体数目变异。(2)图 2 中类型 b 的细胞中染色体数核 DNA 数=12,说明每条染色体上有两条姐妹染色单体,且染色体数为 2n,该细胞应处于有丝分裂前、中期或减数第一次分裂前、中、后期,对应于图 1 中的乙(减数第一次分裂前期)和丙(有丝分裂中期)。(3)图2 中类型 c 的细胞中染色体数=核 DNA 数=2n,此时细胞中含有 2 个染色体组,可能处于有丝分裂间期,细胞中有 n 对同源染色体,或处于减数第二次分裂后期,细胞中没有同源染色体。(4)着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,使得细胞中染色体数加倍,但核 DNA 数没变,可能
28、发生在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期,发生的细胞类型转变为图 2 中的 ba 和 dc。10.近些年,研究人员在雌性哺乳动物细胞减数分裂研究中有一些新发现,具体过程如图 1 所示(部分染色体未标出,“”代表着丝粒)。请据图回答下列问题:注:M表示减数第一次分裂,M表示减数第二次分裂。图 1图 2(1)图 1 中细胞的名称为 ,此时细胞内同源染色体经常发生 。 (2)与“常规”减数分裂相比,“逆反”减数分裂中染色体行为的主要特征是 。 (3)经过对大量样本的统计研究,发现了染色体的分配规律如图 2 所示,染色体的这种分配规律及其生物学意义是 。 13答案 (1)初级卵母细胞 非姐妹染色单体间的
29、交叉互换(缠绕并交换部分片段) (2)M姐妹染色单体分开,M同源染色体分离 (3)卵细胞获得重组染色体的概率高,后代具有更多变异性(具有更大的基因多样性),为进化提供了丰富的原材料(子代群体对环境有更大的适应性,有利于进化)解析 (1)图 1 为雌性哺乳动物细胞减数分裂过程示意图,细胞处于四分体时期,因此细胞的名称为初级卵母细胞,在减数第一次分裂前期,细胞内同源染色体经常发生非姐妹染色单体间的交叉互换。(2)由图 1 可知,“常规”减数分裂中染色体行为的主要特征是 M同源染色体分离,M姐妹染色单体分开。但“逆反”减数分裂中染色体行为的主要特征是M姐妹染色单体分开,M同源染色体分离。(3)由图 2 可知,雌性哺乳动物细胞在减数分裂过程中,卵细胞获得重组染色体的概率高,获得非重组染色体的概率低,通过受精作用,使得后代具有更多的变异性,能为进化提供更丰富的原材料。
