1、第四单元遗传的细胞基础与分子基础专题9遗传的细胞基础探考情悟真题【考情探究】考点考向5年考情预测热度高考示例素养要素难度1减数分裂和受精作用减数分裂的过程2014北京理综,30,16分科学思维科学探究易配子的形成和受精作用2观察模拟减数分裂过程中染色体的变化观察减数分裂装片或建立减数分裂过程中染色体的变化模型2015天津理综,4,6分科学探究科学思维易分析解读生物通过生殖、发育和遗传实现生命的延续和种族的繁衍,本专题从细胞水平阐述生命的延续性,对于树立正确的生命观有重要意义。本专题内容多和遗传规律及变异等综合考查,重点考查减数分裂过程与配子形成,注重对推理、归因的应用能力和论证的思辨能力的考查
2、。【真题探秘】破考点练考向考点一减数分裂和受精作用【考点集训】考向1减数分裂的过程1.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下。下列叙述正确的是()A.图甲中,细胞的同源染色体之间可能发生了基因重组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考向2配子的形成和受精作用2.下列有关减数分裂与受精作用的叙述,正确的是()A.受精卵中的遗传物质一半来自父方,一半来自母方B.减数分裂与受精作用使亲子代的体细胞中染色体数目维持恒定C.人类的次级精母细胞中含有0或1条Y染色体D.受精作用实现了基因
3、重组,从而导致有性生殖后代的多样性答案B考点二观察模拟减数分裂过程中染色体的变化【考点集训】考向观察减数分裂装片或建立减数分裂过程中染色体的变化模型1.下列关于观察减数分裂实验的叙述中,错误的是()A.可用蝗虫精母细胞的固定装片观察减数分裂B.用桃花的雄蕊比用桃花的雌蕊制成的装片容易观察到减数分裂现象C.能观察到减数分裂现象的装片中,可能观察到同源染色体联会现象D.用洋葱根尖制成装片,能观察到同源染色体联会现象答案D2.某二倍体动物的一个细胞内含10条染色体,20个DNA分子(只考虑核DNA)。光学显微镜下观察到该细胞开始缢裂,则该细胞可能正在进行()A.同源染色体配对B.非姐妹染色单体交叉互
4、换C.染色体着丝点分裂D.非等位基因的自由组合答案D炼技法提能力方法一“三结合法”判断细胞的分裂时期和名称【方法集训】1.(2019北京朝阳高一期末,25)如图为某二倍体动物细胞的细胞分裂示意图。下列叙述错误的是()A.图表示有丝分裂后期,染色体数核DNA分子数=11B.图中有2对同源染色体,也有2个染色体组C.图细胞可能是次级精母细胞、次级卵母细胞或极体D.图示所有细胞均可在该动物的生殖器官中找到答案C2.(2019四川成都高三入学考,36)家兔睾丸中有的细胞进行有丝分裂,有的细胞进行减数分裂。下列有关叙述正确的是()A.每个细胞分裂前都进行DNA分子的复制B.每个细胞分裂时同源染色体都进行
5、联会C.每个细胞分裂时姐妹染色单体都分离D.每个细胞分裂后的子细胞中都含性染色体答案D方法二“模型法”分析细胞分裂过程中染色体和DNA的数量变化【方法集训】1.某生物体细胞中染色体数为2n,下图中属于有丝分裂中期和减数第二次分裂后期的依次是()A.B.C.D.答案C2.如图表示某雌性动物在不同生命活动过程中细胞内染色体数量的变化,下列叙述正确的是()A.ob的细胞中不存在姐妹染色单体B.de的细胞中不存在同源染色体C.gh的细胞中DNA复制导致染色体加倍D.hi的细胞中的染色体数与核DNA数一定相同答案B方法三“图表法”归纳减数分裂过程中的变异【方法集训】1.(2019北京朝阳期中,12)一对
6、正常夫妇生了一个患红绿色盲且性染色体组成为XXY的孩子。示意图最能表明其原因的是()答案D2.图中和表示某精原细胞中的一段DNA分子,分别位于一对同源染色体的两条非姐妹染色单体的相同位置上。下列相关叙述中,正确的是()A.和所在的染色体都来自父方B.和的形成是由于染色体易位C.和上的非等位基因可能会发生重新组合D.和形成后,立即被平均分配到两个精细胞中答案C【五年高考】A组自主命题北京卷题组考点一减数分裂和受精作用(2009北京理综,3,6分)真核生物进行有性生殖时,通过减数分裂和随机受精使后代()A.增加发生基因突变的概率B.继承双亲全部的遗传性状C.从双亲各获得一半的DNAD.产生不同于双
7、亲的基因组合答案D考点二观察模拟减数分裂过程中染色体的变化B组统一命题、省(区、市)卷题组考点一减数分裂和受精作用1.(2019江苏单科,11,2分)下图为初级精母细胞减数分裂时的一对同源染色体示意图,图中18表示基因。不考虑突变的情况下,下列叙述正确的是()A.1与2、3、4互为等位基因,与6、7、8互为非等位基因B.同一个体的精原细胞有丝分裂前期也应含有基因18C.1与3都在减数第一次分裂分离,1与2都在减数第二次分裂分离D.1分别与6、7、8组合都能形成重组型的配子答案B2.(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
8、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B3.(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(XB)对无节律(Xb)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
9、中,有节律基因发生了突变答案D4.(2017课标全国,1,6分)已知某种细胞有4条染色体,且两对等位基因分别位于两对同源染色体上。某同学用示意图表示这种细胞在正常减数分裂过程中可能产生的细胞。其中表示错误的是()答案D5.(2019天津理综,10,10分)作物M的F1基因杂合,具有优良性状。F1自交形成自交胚的过程见途径1(以两对同源染色体为例)。改造F1相关基因,获得具有与F1优良性状一致的N植株,该植株在形成配子时,有丝分裂替代减数分裂,其卵细胞不能受精,直接发育成克隆胚,过程见途径2。据图回答:(1)与途径1相比,途径2中N植株形成配子时由于有丝分裂替代减数分裂,不会发生由和导致的基因重
10、组,也不会发生染色体数目。(2)基因杂合是保持F1优良性状的必要条件。以n对独立遗传的等位基因为例,理论上,自交胚与F1基因型一致的概率是,克隆胚与N植株基因型一致的概率是。(3)通过途径获得的后代可保持F1的优良性状。答案(1)同源染色体非姐妹染色单体交叉互换非同源染色体自由组合减半(2)1/2n100%(3)2考点二观察模拟减数分裂过程中染色体的变化6.(2015天津理综,4,6分)低温诱导可使二倍体草鱼卵原细胞在减数第一次分裂时不形成纺锤体,从而产生染色体数目加倍的卵细胞,此卵细胞与精子结合发育成三倍体草鱼胚胎。上述过程中产生下列四种细胞,如图所示四种细胞的染色体行为(以二倍体草鱼体细胞
11、含两对同源染色体为例)可出现的是()答案B【三年模拟】时间:40分钟分值:75分一、选择题(每题5分,共40分)1.(2020届北京海淀期中,13)如图为某哺乳动物处于不同分裂时期细胞中染色体及基因示意图。下列叙述不正确的是()A.细胞中有四个染色体组B.细胞曾发生过基因突变C.细胞是次级卵母细胞或第一极体D.细胞有两对同源染色体答案D2.(2020届北京朝阳期中,7)如图为某果蝇两条染色体上部分基因分布示意图,下列叙述错误的是()A.朱红眼色和暗栗眼色是相对性状,基因cn与基因cl为等位基因B.有丝分裂中期,X染色体和常染色体的着丝点都排列在赤道板上C.有丝分裂后期,基因cn、cl、v、w会
12、出现在细胞的同一极D.减数第二次分裂后期,基因cn、cl、v、w可出现在细胞的同一极答案A3.(2020届北京西城期中,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B4.(2019北京东城二模,3)在减数分裂过程中,若同源染色体上具有重复的同源序列,则可能出现错配。图1细胞中染色体发生错配后,形成的四个子细胞中的两个如图2所示。以下有关叙述不正确的是()A.减数分裂过程中同源染色体两两配对出现
13、联会现象B.图1中同源染色体的部分区段未能准确对位C.图示过程中非姐妹染色单体之间发生片段移接D.其余两个子细胞染色体含有的片段分别是FBBBd、FBBD答案D5.(2019北京西城二模,3)下列关于细胞增殖、分化等生命进程的说法,不正确的是()A.有丝分裂可基本保证遗传信息在亲子代细胞中的一致性B.有丝分裂过程主要通过基因重组产生可遗传的变异C.减数分裂过程会发生同源染色体分离和姐妹染色单体分离D.神经干细胞与其分化产生的神经胶质细胞mRNA存在差异答案B6.(2018北京海淀一模,2)百合花(2n=24)花粉母细胞减数第一次分裂形成的两个子细胞中各含12条染色体。下列关于上述过程及子细胞的
14、叙述,不正确的是()A.染色体未复制就均分到子细胞B.同源染色体分离,染色体数减半C.着丝点未分裂,染色单体未分开D.两个细胞中各含有一个染色体组答案A7.(2018北京门头沟一模,4)如图表示三种基因重组,下列相关叙述正确的是()A.图1所示细胞产生的次级精(卵)母细胞内不含有等位基因B.图1和图2两种类型的基因重组都发生在同源染色体之间C.R型细菌转化为S型细菌的基因重组与图3中的基因重组相似D.孟徳尔两对相对性状杂交实验,F2出现新表现型原因和图1相似答案C8.(2018北京石景山一模,4)小鼠Rictor基因的正常表达与精子的发生密切相关,敲除该基因的小鼠会出现无精症。研究人员利用流式
15、细胞仪对正常鼠和敲除鼠睾丸生精小管中的细胞进行了核DNA含量测定,结果如图(精原细胞核DNA含量为2C)。下列说法正确的是()A.核DNA含量为2C和1C的细胞分别对应精原细胞和精子B.与正常鼠相比,敲除鼠的初级精母细胞数量显著下降C.核DNA含量由2C到4C的变化过程中会发生基因重组D.据图推测敲除鼠精子形成过程阻滞在减数第二次分裂期间答案D二、非选择题(共35分)9.(2020届北京通州期中,18)(15分)我国现在大面积种植的栽培种油菜是由二倍体油菜(AA,2n=20)和甘蓝(CC,2n=18)自然杂交而成的异源四倍体(AACC,4n=38)。研究人员通过人工合成新型油菜对油菜杂交品种的
16、种质创新进行了探索。(1)研究人员以甘蓝(CC)为父本,在花期对油菜(AA)人工授粉,但由于二者属于不同物种,存在,不能得到后代。研究人员采用胚挽救技术,在授粉一周后取幼胚进行离体培养,获得杂交种单倍体油菜(AC,2n=19),经处理,获得人工合成的新型油菜(AACC,4n=38)。(2)在对新型油菜继续种植的过程中,研究人员发现此油菜表现为自交不亲和,产生的后代较少。为探究其原因,研究人员取栽培种油菜和新型油菜的花蕾制片并观察减数分裂过程。观察发现,栽培种油菜减数分裂基本正常,在减数第一次分裂的前期,联会,进而形成个四分体。观察发现,新型油菜在减数第一次分裂的前期就出现了异常,除正常配对外,
17、还出现了多条染色体配对和单条染色体不配对的现象,最终产生自交不亲和现象。但这些特殊的配对也为新型油菜A、C基因组之间的基因交换提供了可能,并促进了优良性状的导入,扩大了种质的遗传背景。基于上述内容,你认为在减数分裂的过程中能实现A、C染色体组之间进行基因交换的变异包括。a.基因突变b.基因重组c.染色体结构变异d.染色体数目变异(3)研究人员进一步对新型油菜减数分裂中期和后期染色体行为进行统计,发现新型油菜在这些时期也出现了大量的异常染色体行为,导致花粉败育进而自交不亲和。请解释为何同为异源四倍体,天然杂交的栽培种油菜自交亲和而人工合成的新型油菜却表现出自交不亲和的现象。答案(1)生殖隔离秋水
18、仙素(或低温)(2)同源染色体19bcd(3)由于油菜和甘蓝属于不同物种,导致人工合成的新型油菜的异源四倍体中A、C染色体组难以协调,配对失败进而减数分裂失败。而天然杂交的栽培种油菜在形成与进化过程中必定经历了一系列选择性的变化才导致了染色体行为的正常化。10.(2018北京东城二模,29)(20分)研究表明,雌性动物繁殖率下降与减数分裂异常密切相关。为了解减数分裂过程中的调控机制,研究人员展开了系列实验。(1)减数第一次分裂的前期又可分为如图1所示5个亚时期,其中偶线期和粗线期可见同源染色体发生并形成四分体。减数第一次分裂过程中,非同源染色体的及同源染色体中之间的交叉互换,会导致配子基因组合
19、的多样性。图1(2)小鼠卵原细胞在胚胎期就开始了减数第一次分裂,但在出生前后被阻滞在双线期之后、浓缩期之前的一个漫长的静止阶段(称为核网期)。研究发现,在此过程中,细胞中的环腺苷酸(简称cAMP)含量逐渐上升,达到峰值后维持在较高水平。在雌性小鼠性成熟后,卵母细胞才少量分批继续减数分裂过程。cAMP被称为细胞内的第二信使。如图2所示,当信号分子与结合后,通过G蛋白激活酶A,在其催化下由生成cAMP,作用于靶蛋白,调节细胞的生理过程。图2图3实验一:不同条件下体外培养特定时期的卵母细胞,实验结果如图3所示。由此可知,cAMP调控了细胞的减数分裂进程,判断依据是。已知卵原细胞进入粗线期时,在显微镜
20、下可观察到联会复合体蛋白(简称S蛋白)沿染色体轴分布,进入核网期时,S蛋白则已完全从染色体上解离下来。研究人员猜测cAMP调控减数分裂进程的靶蛋白可能是S蛋白,并对此展开进一步实验。实验二:选取特定时期的胚胎卵巢,实验组注射混有台盼蓝的干扰S基因表达的RNA(台盼蓝用于指示注射成功与否),则对照组应注射。经处理后分别进行细胞培养,3天后,实验组有67.0%的卵母细胞进入了核网期,对照期只有31.7%的卵母细胞进入核网期,证明干扰S基因的表达会小鼠卵母细胞提前进入核网期。实验三:体外培养特定时期的卵母细胞,实验组中添加酶A抑制剂,一段时间后,实验组中可观察到S蛋白沿染色体轴分布的卵母细胞为68.7%,对照组的相应数据为39.0%,表明cAMP会S蛋白与染色体的解离。结合图2及上述一系列实验结果推测,cAMP调控减数分裂进程的机制为。答案(1)联会自由组合非姐妹染色单体(2)受体ATP2组处于核网期的细胞比例低于1组和3组实验二:等量混有台盼蓝的不干扰S基因表达的RNA促进实验三:促进cAMP促进了S蛋白与染色体的解离,从而促进细胞进入减数第一次分裂核网期
