高考生物大二轮专题复习与增分策略专题5细胞增殖与受精作用

高考生物大二轮专题复习与增分策略专题5细胞增殖与受精作用

专题 5 细胞增殖与受精作用 [重温考纲要求] 1.细胞的生长和增殖的周期性(Ⅰ)。2.细胞的无丝分裂(Ⅰ)。3.细胞的有 丝分裂(Ⅱ)。4.细胞的减数分裂(Ⅱ)。5.动物配子的形成过程(Ⅱ)。6.动物的受精过程(Ⅱ)。 1.与细胞增殖有关的正误判断 (1)细胞体积越大，物质运输效率越高( × ) (2)不同生物的细胞大小和数目不同，但细胞周期长短相同( × ) (3)真核生物细胞只进行有丝分裂，原核生物细胞只进行无丝分裂( × ) (4)有丝分裂过程中存在核膜消失和重新形成的现象( √ ) (5)赤道板是细胞有丝分裂过程中出现的一种结构( × ) (6)无丝分裂过程中核膜不消失( √ ) (7)人体的一个精原细胞产生两个相同精子的概率最大为 1/223( × ) 2.与有丝分裂与减数分裂的实验有关的正误判断 (1)剪取洋葱根尖分生区，经染色在光镜下可见有丝分裂各时期细胞( × ) (2)制作细胞的有丝分裂装片时，洋葱根尖解离后直接用龙胆紫溶液染色( × ) (3)在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中，统计每一时期细胞数占计数细胞总数的 比例，能比较细胞周期各时期的时间长短( √ ) (4)盐酸解离根尖的同时也为龙胆紫溶液染色创造酸性环境( × ) 3.与减数分裂与遗传变异有关的正误判断 (1)某二倍体动物的某细胞内有 10 条染色体、10 个 DNA 分子，且细胞膜开始缢缩，则该细胞 正在发生自由组合( × ) (2)染色体不分离或不能移向两极引起的变异只发生在减数分裂中( × ) (3)非同源染色体自由组合导致基因重组只发生在减数分裂中( √ ) 一、“动态有序”的细胞增殖 1.(2014·江苏，12)下图为动物细胞分裂中某时期示意图，下列相关叙述正确的是( ) A.甲在分裂前期倍增并移向细胞两极 B.乙和丙在组成成分上差异很大 C.该时期细胞中染色体数是体细胞染色体数的两倍 D.该时期通过核孔进入细胞核的物质减少 答案 B 解析 A项，图示为动物细胞分裂的中期，其中甲为中心体，在分裂间期倍增，在分裂前期 移向细胞两极。B 项，乙为染色体，主要由 DNA 和蛋白质组成；丙为纺锤丝，主要由蛋白质 组成，可见两者在组成成分上差异很大。C 项，该时期为分裂中期，可能为有丝分裂中期， 也可能为减数第二次分裂中期，如果为有丝分裂中期，细胞中染色体数与体细胞染色体数相 同；如果为减数第二次分裂中期，细胞中染色体数是体细胞染色体数的一半。D 项，该时期 核膜已经解体，无细胞核，故不存在物质通过核孔进入细胞核的情况。 2.(2015·北京，3)流式细胞仪可根据细胞中 DNA 含量的不同对细胞分别计数。研究者用某抗 癌药物处理体外培养的癌细胞，24 小时后用流式细胞仪检测，结果如下图。对检测结果的分 析不正确的是( ) A.b 峰中细胞的 DNA 含量是 a 峰中的 2 倍 B.a 峰和 b 峰之间的细胞正进行 DNA 复制 C.处于分裂期的细胞均被计数在 a 峰中 D.此抗癌药物抑制了癌细胞 DNA 的复制 答案 C 解析 由图可知，在 b 峰中细胞的 DNA 含量为 80，而 a 峰中细胞的 DNA 含量为 40，A 正确； 在 a 峰与 b 峰之间细胞内的 DNA 在逐渐加倍，所以正进行着 DNA 分子的复制，B 正确；通过 实验组和对照组，b峰细胞的数量可以看出，实验组中进行 DNA 复制的癌细胞数量明显减少， 则说明该药物对癌细胞 DNA 复制有抑制作用，D 正确；在细胞分裂的前、中、后三个时期的 细胞应位于 b峰，而末期的细胞应位于 a峰处，C错误。 3.(2014·新课标全国Ⅰ，29 节选)回答下列问题： 在观察大蒜根尖细胞有丝分裂的实验中，常用盐酸酒精混合液处理根尖，用龙胆紫溶液染色。 实验中，盐酸酒精混合液的作用是___________________；龙胆紫溶液属于__________性染料， 能够使细胞中的__________着色。 答案 使组织中的细胞相互分离 碱 染色体(质) 解析 在制作植物细胞有丝分裂装片时，盐酸酒精混合液是解离液，该混合液的作用是使组 织中的细胞相互分离开来。龙胆紫溶液为碱性染料，用于染色过程，能使细胞核中的染色体 着色。 悟规律 通过细胞分裂图像和坐标曲线图考查有丝分裂的过程以及染色体、染色单体、 DNA 数量的变化规律。常见题型为选择题。 1.把握一个完整细胞周期的表示方法 (1)甲：A→B→C→A。 (2)乙：a＋b或 c＋d。 (3)丙：a＋b＋c＋d＋e。 2.理清有丝分裂过程中几种结构的变化 (1)纺锤体的变化：前期形成，末期解体。 (2)核膜、核仁的变化：前期解体，末期重建。 (3)染色体行为变化 题型一 细胞周期的理解 1.如图表示某动物体细胞(含 4 条染色体)有丝分裂的细胞周期，以下叙述正确的是( ) A.细胞 c最适于观察染色体的形态和数目 B.细胞中含有 4 条染色体的时间是 a、b、d C.细胞周期的长短主要取决于环境温度 D.从 b 到 b 是一个完整的细胞周期 答案 A 解析 细胞 c处于中期，染色体形态比较稳定，数目比较清晰，便于观察，A 项正确；细胞 d 处于分裂后期，染色体数目加倍，B 项错误；细胞周期的长短取决于内外因素，C 项错误；从 f 到 f 是一个完整的细胞周期，D 项错误。 2.下列有关细胞分裂的说法正确的是( ) A.根尖成熟区细胞比分生区细胞的细胞周期长 B.一个四分体中含有一对同源染色体，4条脱氧核苷酸链 C.有丝分裂间期完成 DNA 分子的复制和有关蛋白质的合成 D.秋水仙素作用于细胞分裂后期，抑制纺锤体的形成 答案 C 解析 根尖成熟区细胞是高度分化的细胞，不具备细胞周期，A 项错误；一个四分体中含有 一对同源染色体，4 个 DNA 分子，8 条脱氧核苷酸链，B项错误；有丝分裂间期完成 DNA 分子 的复制和有关蛋白质的合成，C项正确；秋水仙素作用于细胞分裂前期，抑制纺锤体的形成， D 项错误。 易错警示 细胞周期的 3个易错提醒 (1)只有连续分裂的细胞才有细胞周期，高度分化的细胞、进行减数分裂的精原细胞和卵原细 胞都没有细胞周期。 (2)细胞周期必须是分裂间期在前，分裂期在后，不能颠倒，且分裂间期远长于分裂期。 (3)秋水仙素(或低温)作用于细胞分裂前期，抑制纺锤体的形成。 题型二 有丝分裂过程及特征的分析 3.关于细胞增殖的叙述，不正确的是( ) A.一定会进行基因的复制 B.可能会发生基因重组 C.一定有赤道板的出现 D.可能有纺锤丝的出现 答案 C 解析 真核细胞增殖的方式包括有丝分裂、无丝分裂和减数分裂过程，这三种增殖方式中均 有 DNA 的复制，A 正确；基因重组可以发生在减数分裂过程中，B正确；赤道板是不存在的结 构，C 错误；无丝分裂过程中不会出现纺锤体，有丝分裂和减数分裂过程中都会出现纺锤丝， D 正确。 4.下列物质变化示意图中，哪个不可能发生在有丝分裂过程中( ) 答案 D 解析 A图可以表示染色体的变化，只是在分裂后期暂时加倍，A正确；B 图可以表示 DNA 的 变化，间期复制就实现加倍，末期细胞一分为二，DNA 数量减半，B正确；C 图中 DNA 是染色 体数目的二倍，可表示有丝分裂的前期和中期，每条染色体上有 2 个 DNA 分子，C 正确；染 色单体是随着 DNA 的复制和蛋白质的合成出现的，与 DNA 的数量是一致的，D错误。 5.如图是某生物体细胞有丝分裂的不同分裂时期的图像，对图像的描述正确的是( ) A.该生物可能是低等植物 B.甲、乙、丙三细胞内染色体、染色单体与 DNA 分子数比例都为 1∶2∶2 C.甲细胞进行中心体复制，发出星射线，形成了纺锤体 D.甲、乙、丙三细胞分别处于有丝分裂的前期、后期和中期 答案 D 解析 该生物细胞无细胞壁，A 项错误；乙细胞中染色体、染色单体与 DNA 分子数比例为 1∶0∶1，B 项错误；中心体在间期复制，甲图细胞处于前期，C项错误。 技法提炼 1.根据染色体变化识别细胞分裂时期 (1)染色质变为染色体，染色体散乱分布→前期，如图 1。 (2)着丝点排列在赤道板上→中期，如图 2。 (3)着丝点分裂，染色体数目增加一倍→后期，如图 3。 (4)细胞一分为二，染色体变成染色质→末期，如图 4。 2.根据柱状图判断细胞分裂时期 (1)根据染色单体变化判断各时期 染色单体 有→G2期、前期、中期：甲图 无→后期、末期：乙图或 G1期：丙图 (2)根据比例关系判断各时期 DNA∶染色体∶染色单体 ＝ 4n∶2n∶4n→G2期、前期、中期：甲图 4n∶4n∶0→后期、末期：乙图 2n∶2n∶0→G1期：丙图 二、“稳中求变”的减数分裂 1.(2013·新课标全国Ⅰ，2)关于同一个体中细胞有丝分裂和减数第一次分裂的叙述，正确的 是( ) A.两者前期染色体数目相同，染色体行为和 DNA 分子数目不同 B.两者中期染色体数目不同，染色体行为和 DNA 分子数目相同 C.两者后期染色体数目和染色体行为不同，DNA 分子数目相同 D.两者末期染色体数目和染色体行为相同，DNA 分子数目不同 答案 C 解析 假如体细胞内的染色体数为 2n，有丝分裂前期、中期、后期、末期的染色体数目分别 是 2n、2n、4n、2n，减数第一次分裂相应时期的染色体数目分别是 2n、2n、2n、n；有丝分 裂前期、中期、后期、末期的 DNA 分子数目分别是 4n、4n、4n、2n，减数第一次分裂相应时 期的 DNA 分子数目分别是 4n、4n、4n、2n；减数第一次分裂过程中同源染色体依次发生联会、 四分体、分离与自由组合等行为变化，有丝分裂则没有这些特有变化。 2.(2015·天津，4)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，如图所示为四种细胞的染色体行为(以二倍体草鱼体细胞含两对同源染色 体为例)，其中可出现的是( ) 答案 B 解析 根据题中信息可知，低温可使二倍体草鱼的卵原细胞在减数第一次分裂时不形成纺锤 体，即减数第一次分裂无法正常进行，同源染色体不能分离，仍存在于同一个细胞中，A 错 误；当细胞继续分裂时，减数第二次分裂的后期，所有染色体的着丝点分裂，并在纺锤丝的 牵引下移向细胞两极，并且细胞质不均等分裂，B 正确；通过该过程形成的卵细胞中应该含 有 2对同源染色体，C 错误；根据题干信息，该三倍体的草鱼应含有三个染色体组，6 条染色 体，而 D图中含有两个染色体组，6条染色体，D 错误。 悟规律 高考对本考点的考查侧重于有丝分裂与减数分裂过程的比较与图像曲线辨 析及相关“数据”变化。 1.把握识别同源染色体的关键 具有同源染色体的是 D、E，判断依据是染色体形态、大小相同，颜色不同。 2.掌握减数第一次分裂中染色体发生特殊行为变化的三大时期 (1)前期：同源染色体联会，形成四分体。 (2)中期：同源染色体排列在赤道板两侧。 (3)后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合。 3.记准细胞分裂过程中染色体和 DNA 数目加倍、减半的时期 (1)DNA 数目加倍：有丝分裂间期；减Ⅰ前的间期。 (2)染色体数目加倍：有丝分裂后期；减Ⅱ后期。 (3)DNA 数目减半：有丝分裂末期；减Ⅰ末期；减Ⅱ末期。 (4)染色体数目减半：有丝分裂末期；减Ⅰ末期；减Ⅱ末期。 4.“三看法”判断细胞图像分裂方式 5.减数分裂中根据细胞质分裂情况判断细胞名称 题型一 有丝分裂与减数分裂细胞分裂图的判断 1.甲图为某哺乳动物体内细胞中部分染色体及其上的基因示意图，乙、丙、丁图为该动物处 于不同分裂时期的染色体示意图。下列叙述正确的是( ) A.判断该动物是否为纯合子应选用另一雌性动物与其测交 B.乙细胞和丙细胞分裂时均可以发生基因重组 C.甲细胞产生的基因突变可通过卵细胞传递给子代 D.丁细胞产生的子细胞的基因组成是 aB 和 aB 答案 C 解析 由图可知，乙为有丝分裂后期细胞，不会发生基因重组。丙为初级卵母细胞，处于减 数第一次分裂后期，可发生基因重组，由于细胞质不均等分配，可判断该动物为雌性。丁为 次级卵母细胞或第一极体，基因组成为 AaBB，产生的子细胞的基因组成是 AB 和 aB。 2.如图为某高等生物细胞不同分裂时期的模式图，Ⅰ、Ⅱ表示染色体片段。下列叙述不正确 的是( ) A.图甲细胞处在减数第二次分裂中期，此时不进行核 DNA 的复制 B.由图可以看出分裂过程中四分体中的非姐妹染色单体发生了交叉互换 C.图甲所示细胞若继续分裂可能会发生等位基因的分离 D.若两图来源于同一个精原细胞，则图乙细胞是图甲细胞分裂形成的 答案 D 解析 图甲细胞无同源染色体，存在姐妹染色单体，且着丝点排列在赤道板上，为减数第二 次分裂中期图像，不再进行 DNA 复制，A 正确；由甲图中Ⅰ片段和乙图中Ⅱ片段颜色可知， 分裂过程中四分体中的非姐妹染色单体发生了交叉互换，B 正确；发生交叉互换后，减数第 二次分裂后期可能会发生等位基因分离，C 正确；由染色体的颜色可知，图乙细胞不是由图 甲细胞分裂形成的，D错误。 技法提炼 据基因型或染色体“互补性”判断配子来源 (1)若两个精细胞中染色体组成完全相同，(注： 与 以及 与 应视作相同)，则它们可能来 自同一个次级精母细胞。 (2)若两个精细胞中染色体组成恰好“互补”，则它们可能来自同一个初级精母细胞分裂产生 的两个次级精母细胞。 题型二 细胞分裂中坐标曲线的分析 3.如图所示为人体内的细胞在分裂过程中每条染色体上的 DNA 含量的变化曲线。下列有关叙 述中正确的是( ) A.该图若为减数分裂，则 cd 段的细胞都含有 23 对同源染色体 B.该图若为减数分裂，则等位基因的分离和非等位基因的自由组合都发生在 cd 段的某一时期 C.该图若为有丝分裂，则细胞板和纺锤体都出现在 bc 段 D.该图若为有丝分裂，则 ef 段的细胞都含有两个染色体组 答案 B 解析 cd段表示每条染色体上含2条姐妹染色单体和2个 DNA分子，减数分裂可表示为间期、 减数第一次分裂整个时期和减数第二次分裂的前期、中期，有丝分裂可表示为间期、前期、 中期。减数第二次分裂中无同源染色体，故 A错。等位基因的分离和非等位基因的自由组合 都发生在减数第一次分裂后期，故 B正确。该图若为有丝分裂，bc 段表示分裂间期中的 DNA 复制期，人体细胞分裂时不会出现细胞板，纺锤体出现在前期，为 cd 段，故 C 错。该图若为 有丝分裂，ef 段包括后期和末期，后期细胞含有 4个染色体组，故 D错。 4.图 1 所示为某高等动物精原细胞分裂过程中细胞内的同源染色体对数的变化曲线，图 2 是 该动物的一个细胞分裂示意图，下列叙述错误的是( ) A.CD 段含有 DNA 分子 12 个 B.DE 段和 GH 段的变化都是细胞一分为二的结果 C.FG 段可发生交叉互换和基因自由组合 D.图 2 细胞对应时期为图 1的 AB 段 答案 D 解析 CD 段包含有丝分裂后期，DNA 与染色体数目都加倍，即含有 DNA 分子 12 个，A 正确。 DE 段和 GH 段细胞内同源染色体对数减少，这是细胞一分为二的结果，B 正确。FG 段包括了 减数第一次分裂的前期和后期，因此可发生交叉互换和基因自由组合，C 正确。图 2 细胞处 于减数第二次分裂后期，对应时期为图 1的 HI 段，D 错误。 5.下图表示有丝分裂和减数分裂不同时期的染色体与核 DNA 数目比的变化关系。有关分析不 正确的是( ) A.AB 段中有关蛋白质的合成量明显增加 B.BC 段中 DNA 稳定性较差，易出现碱基对增添、缺失或替换 C.CD 段中可发生同源染色体的分离过程 D.EF 段中细胞内染色体数与正常体细胞中染色体数始终相等 答案 D 解析 根据图解可知，AB 段表示 DNA 复制之前，该时间段进行 RNA 的合成和相关蛋白质的合 成，A 项正确；BC 段正在进行 DNA 的复制，该时期由于 DNA 的双链解开，其稳定性最差，易 发生基因突变，B 项正确；CD 段表示复制之后，染色体以姐妹染色单体形式存在，包括间期、 有丝分裂前、中期和减数第一次分裂全过程及减数第二次分裂的前、中期，同源染色体分离 发生在减数第一次分裂后期，C 项正确；该图如果表示有丝分裂，则 EF 段表示有丝分裂后期 和末期，细胞内染色体数与正常体细胞中染色体数相比加倍或相等，但如果表示减数分裂， 则该段表示减Ⅱ后期和末期，细胞内染色体数与正常体细胞中染色体数相比相等或减半，故 D 项错误。 6.下图为二倍体雄性田鼠(2n＝54)体内某细胞正常分裂时相关物质或结构数量变化曲线的一 部分，下列分析不正确的是( ) A.若该图表示有丝分裂过程中染色体组数目的变化，则 a＝2，且数量为 2a 时属有丝分裂后 期 B.若该图表示有丝分裂过程中染色体数目的变化，则 a＝54，且数量为 2a 时着丝点数目是 108 C.若该图表示减数分裂过程中每条染色体上 DNA 分子数目的变化，则 a＝1，数量为 a时是次 级精母细胞 D.若该图表示减数分裂过程中核 DNA 分子数目的变化，则数量为 a 时细胞内没有同源染色体 答案 C 解析 有丝分裂过程中，染色体组在有丝分裂后期加倍，末期又恢复正常，田鼠为二倍体， 所以图中 a＝2且数量为 2a 时属有丝分裂后期；有丝分裂后期染色体数目加倍，数目为 108， 子细胞内染色体恢复正常，数目为 54；若该图表示减数分裂每条染色体上 DNA 分子数目的变 化，则 a＝1，数量为 a时不一定是次级精母细胞，也可能是精细胞。 技法提炼 细胞分裂坐标曲线分析题解法 有关细胞分裂曲线试题中，纵坐标代表的意义可能有多种。解此类题的第一步应是先看清纵 坐标的意义，第二步是结合曲线信息确定不同曲线代表的生物学意义，第三步是判断曲线中 不同区段代表何种细胞分裂的哪个时期。主要判断技巧如下： (1)有丝分裂与减数分裂的判断：当纵坐标表示一个细胞中染色体数或核 DNA 分子数或同源染 色体对数时，如果与纵坐标起始值相比，出现数目减半的情况，则该曲线表示减数分裂。如 果出现染色体数目与体细胞相比加倍的情况，则此曲线段表示有丝分裂。 (2)染色体与 DNA 的判断：经过间期后立即出现数目增加情况的曲线表示 DNA。如果经过间期 后数目暂不加倍，一段时间后数目加倍的曲线表示染色体。 题型三 细胞分裂与生物变异的联系 7.某生物的基因型是 AaBb，如图是其体内一个正在进行减数分裂的细胞的示意图。下列说法 正确的是( ) A.该细胞含有一个染色体组 B.该细胞肯定发生过交叉互换和染色体变异 C.A 与 a 的分离仅发生于减数第一次分裂 D.若减数第二次分裂出现差错可产生基因型为 Aabb 的细胞 答案 D 解析 由图可知，该细胞含有两条同源染色体，因此含有两个染色体组；该细胞肯定发生了 交叉互换，但不能判断是否发生了染色体变异；由于发生了交叉互换，使每条染色体上都含 有 A和 a基因，因此 A 与 a 的分离可以发生在减数第一次分裂后期和减数第二次分裂后期； 减数第二次分裂出现差错，可能使由姐妹染色单体分开后形成的两条子染色体不能移向细胞 两极而进入同一个细胞中，从而产生基因型为 Aabb 的细胞。 8.下图为细胞分裂特定时期示意图，依图分析，判断下列说法正确的是( ) A.甲图所示体细胞基因型可能为 AaBb，一定发生过基因突变 B.乙图所示体细胞基因型可能为 AaBb，正在发生基因重组 C.丙图所示体细胞基因型可能为 AaBb，正在发生基因重组 D.丁图所示体细胞基因型可能为 AaBb，一定发生过基因突变 答案 B 解析 由染色体的行为变化可知，甲、乙和丙图皆为减数第一次分裂后期，甲图中同源染色 体的非姐妹染色单体发生了交叉互换，体细胞基因型可能为 AaBb，没有发生过基因突变，A 错误；基因重组包括非同源染色体的非等位基因的自由组合，及同源染色体非姐妹染色单体 的互换导致的非等位基因的重组，乙图正在进行非同源染色体的自由组合，所以体细胞基因 型可能为 AaBb，B 正确；丙图所示体细胞基因型可能为 AABb，a 基因可能来自基因突变，C 错误；丁图所示体细胞基因型不一定是 AaBb，A 和 a 可能来自基因突变，也可能来自基因重 组。 技法提炼 1.细胞分裂与变异类型的关系 (1)无丝分裂：没有染色体的变化，但进行 DNA 复制，只可能发生基因突变。 (2)有丝分裂：进行 DNA 复制和染色体变化，但无同源染色体分离和非同源染色体的自由组合， 可能发生基因突变和染色体变异，但不发生基因重组。 (3)减数分裂：有交叉互换及非同源染色体自由组合等现象，可发生基因突变、基因重组和染 色体变异三种变异方式。 2.姐妹染色单体上出现等位基因的原因分析 (1)一定源自基因突变 ①体细胞中发生 ②作用时间在间期 ③亲代基因纯合 ⇒一定是基因突变 (2)一定源自交叉互换 ①姐妹染色单体的其中一条有 两种颜色 ②作用时间是减Ⅰ前期 ⇒一定是交叉互换 (3)无任何提示，则上述两种情况都有可能。 题型四 观察细胞的有丝分裂、减数分裂及低温诱导染色体数目加倍 9.如图是某同学在观察洋葱根尖细胞有丝分裂时拍摄的显微照片。下列叙述中正确的是 ( ) A.M 细胞中每条染色体的着丝点排列在细胞板上 B.N 细胞中染色体被平均分配，移向细胞两极 C.M 和 N 细胞中的染色体数目相等，DNA 含量相同 D.统计图中处于分裂间期的细胞数可计算细胞周期长短 答案 B 解析 根据图示可知：M 细胞处于有丝分裂中期，N细胞处于有丝分裂后期。M细胞的每条染 色体的着丝点排列在赤道板而不是细胞板上，A 错误；N细胞中的染色体被平均分配，移向细 胞的两极，B 正确；N 细胞中的染色体数目是 M 细胞中的 2倍，DNA 含量相同，C 错误；细胞 周期包括分裂间期和分裂期，统计图中处于分裂间期的细胞数不可计算细胞周期的长短，D 错误。 10.某研究者对兔子的精巢切片进行显微镜观察，绘制了以下示意图。据图分析，下列选项正 确的是( ) A.图中甲、乙、丙、丁细胞均含有同源染色体 B.只有甲称为初级精母细胞 C.丁细胞中染色体的互换区段内同一位点上的基因一定相同 D.若对卵巢切片进行显微镜观察，无法看到和乙细胞同时期的细胞，最可能的原因是卵母细 胞在卵巢中不能分裂到该时期 答案 D 解析 根据有丝分裂和减数分裂的特征可以判断：图甲表示减数第一次分裂中期、图乙表示 减数第二次分裂后期、图丙表示有丝分裂后期、图丁表示减数第一次分裂后期。二倍体生物 有丝分裂(图丙)和减数第一次分裂(图甲、图丁)有同源染色体，减数第二次分裂(图乙)无同 源染色体，A 错误。雄性生物减数第一次分裂的前期、中期(图甲)、后期(图丁)的细胞均称 为初级精母细胞，B 错误。丁细胞中同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换，互换区段 内同一位点上的基因是否相同与同源染色体相同位置含的基因有关，如果同源染色体同一位 点上含有相同基因，则互换区段内同一位点仍是相同基因，如果同源染色体同一位点上含等 位基因，则互换区段内同一位点是不同基因，C 错误。排出的卵子先完成减数第一次分裂， 只有在受精的过程中才能继续进行减数第二次分裂，乙是减数第二次分裂后期的细胞，在输 卵管中发生的减数第二次分裂卵巢中观察不到，D正确。 11.对于“低温诱导植物染色体数目的变化”实验的分析，正确的是( ) A.在诱导染色体数目变化方面，低温与秋水仙素诱导的原理不同 B.从卡诺氏液中取出的根尖要用蒸馏水冲洗 2次才可以进行制片 C.制作装片的具体操作方法与“观察植物细胞的有丝分裂”实验相同 D.需将培养的洋葱放入冰箱的冷冻室内低温处理 答案 C 解析 低温与秋水仙素的作用原理相同，均为抑制纺锤体的形成，A 错误。卡诺氏液用于固 定细胞的形态，从卡诺氏液中取出的根尖要用体积分数为 95%的酒精冲洗 2 次才可以进行制 片，B 错误。将培养的洋葱放入冰箱的冷藏室内低温(4 ℃)处理，不能冷冻，冷冻会破坏细 胞的结构导致细胞死亡，D错误。 易错警示 1.观察细胞分裂的 5 个思维误区 (1)不清楚“解离”的作用原理，误以为可以观察细胞有丝分裂的动态变化过程。 (2)不清楚细胞具有的相应结构，误认为赤道板也能观察到。 (3)对取材原理不清楚，误认为根尖任何部位都可作为观察对象，实际上只有分生区才可以。 (4)在观察低温诱导植物染色体数目的变化实验中，在制片前要用卡诺氏液固定。 (5)在观察减数分裂实验中，由于精(卵)原细胞既能进行有丝分裂，又能进行减数分裂，因此 可在睾丸(卵巢)内观察到染色体数目为 n、2n 和 4n 的细胞。 2.染色体数目加倍实验与观察细胞的有丝分裂实验的 3点差异 项目 低温诱导植物染色体数目的变化 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 培养 4 ℃低温培养 适宜温度下培养 固定 解离前用卡诺氏液进行固定，然后用体 积分数为 95%的酒精冲洗 2次 不用固定 染色 改良苯酚品红染液 醋酸洋红液或龙胆紫溶液 1.下图为细胞周期的一种表示方法，下列分析正确的是( ) A.图中 c→d 为一个细胞周期，一个完整的细胞周期时间为 19.3 h B.经过 c阶段后细胞中的 DNA、染色体数都会加倍 C.图中 b时期会发生同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合 D.观察有丝分裂时，应选择图中(a/b)比值大的为实验材料 答案 A 解析 图中 c→d 为一个细胞周期，一个完整的细胞周期时间为 40.6－21.3＝19.3 h，A 正确； c 为分裂间期，此时细胞中主要进行 DNA 的复制和有关蛋白质的合成，经过 c 阶段后细胞中 的 DNA 数会加倍，但染色体数不变，B 错误；图中 b 时期为有丝分裂的分裂期，该阶段不会 发生同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合，因为同源染色体的分离和非同源染色体 的自由组合发生在减数分裂过程中，C 错误；观察有丝分裂时，应选择分裂期所占比例大的 实验材料，即选择图中(b/a)比值大的为实验材料，D 错误。 2.下列关于有丝分裂的叙述正确的是( ) A.寿命短的细胞不能进行有丝分裂，寿命长的细胞有丝分裂能力强 B.单细胞生物都是通过有丝分裂进行繁殖的 C.有丝分裂后期细胞两极各有一套染色体，这两套染色体的形态和数目完全相同 D.动物细胞有丝分裂中中心体的倍增发生在前期 答案 C 解析 细胞的寿命与分裂能力之间没有对应关系，A 错误；细菌等单细胞的原核生物通过二 分裂的方式进行繁殖，B 错误；有丝分裂后期细胞两极各有一套染色体，这两套染色体的形 态和数目完全相同，C正确；动物细胞有丝分裂中，中心体的倍增发生在间期，D 错误。 3.男性红绿色盲患者中一个处于有丝分裂后期的细胞和女性红绿色盲基因携带者中一个减数 第二次分裂后期的细胞进行比较，在不考虑变异的情况下，下列说法正确的是( ) A.红绿色盲基因数目比值为 1∶1 B.染色单体数目比值为 4∶1 C.核 DNA 数目比值为 4∶1 D.常染色体数目比值为 2∶1 答案 D 解析 人的体细胞中含有 46 条染色体，其中常染色体有 44 条，性染色体有 2条。男性红绿 色盲患者的基因型为 X b Y，由于在分裂间期完成了 DNA 复制、在有丝分裂后期完成了着丝点分 裂，使得一个细胞在处于有丝分裂后期时其基因组为 X b X b YY，女性红绿色盲基因携带者的基 因型为 X B X b ，由于在减数第一次分裂过程中同源染色体分离分别进入两个子细胞中去，加之 减数第二次分裂后期完成了着丝点分裂，导致一个细胞处于减数第二次分裂后期时，其基因 组成为 X b X b 或 X B X B ，所以红绿色盲基因数目比值为 1∶1 或 1∶0，A 项错误；处于有丝分裂后 期和减数第二次分裂后期的细胞中均无染色单体，B 项错误；处于有丝分裂后期的细胞，其 核 DNA 数目为 92 个，处于减数第二次分裂后期的细胞，其核 DNA 数目为 46 个，因此核 DNA 数目比值为 2∶1，C 项错误；有丝分裂后期常染色体数为 88 条，减数第二次分裂后期常染色 体数为 44 条，所以常染色体数目比值为 2∶1，D 项正确。 4.下列关于同一生物体的细胞有丝分裂和减数分裂的说法，错误的是( ) A.有丝分裂后期和减数第一次分裂后期，细胞中染色体的行为不同，染色体数目也不同 B.如果用 15 N 标记某细胞中一条染色体，经一次分裂后只有减数分裂能产生不含 15 N 的子细胞 C.两者都可能发生非同源染色体间的互换，但是只有减数分裂能发生同源染色体间的交叉互 换 D.减数分裂比有丝分裂的细胞周期时间长 答案 D 解析 有丝分裂后期染色体着丝点分裂，染色体数目加倍。减数第一次分裂后期同源染色体 分离，染色体数目不变，故 A 正确。如果用 15 N 标记某细胞中一条染色体，细胞进行有丝分裂， 经过一次分裂后产生的子细胞都有标记，而进行减数分裂，一定可以产生一个不含 15 N 的子细 胞，故 B正确。有丝分裂和减数分裂都可能会产生染色体变异，非同源染色体间的互换属于 染色体结构变异，但只有减数分裂能发生交叉互换，故 C 正确。减数分裂不能连续分裂，所 以没有细胞周期，故 D错误。 5.如图表示某种动物细胞在生命活动中染色体的数目的变化，据图判断，发生着丝点分裂的 区段有( ) A.A—B 和 K—L B.D—E 和 J—K C.H—I 和 J—K D.D—E 和 K—L 答案 B 解析 根据题图中染色体数目变化曲线可知，细胞先后发生减数分裂、受精作用和有丝分裂。 着丝点分裂会导致染色体数目加倍，如减数分裂的 D—E 段和有丝分裂的 J—K 段，H—I 段染 色体数目加倍的原因是受精作用。 6.根据某高等动物细胞分裂示意图判断，下列叙述正确的是( ) A.该种动物的睾丸中，可同时发生甲乙和甲丙的分裂过程 B.甲、乙、丙细胞内都含有 2 个染色体组，3对同源染色体 C.丙细胞分裂完成后，产生的生殖细胞的基因型是 ABD D.在甲细胞产生丙细胞的过程中，一定发生了基因突变 答案 D 解析 由图分析可知乙是有丝分裂中期，所以甲到乙是有丝分裂，丙中细胞质不均等分配， 所以是次级卵母细胞，甲到丙是减数分裂，但应是发生在输卵管中，故 A错误。甲、乙、丙 都含有 2个染色体组，但丙中无同源染色体，故 B 错误。丙细胞分裂完成后，产生的生殖细 胞应是细胞质大的那端，根据甲中染色体和基因的关系，生殖细胞的基因型是 aBD，故 C 错 误。甲中基因型是 AA，而丙的姐妹染色单体分开形成的子染色体上是 A和 a，一定是发生了 基因突变，故 D 正确。 7.甲、乙两图为某二倍体高等生物某细胞分裂过程中不同时期模式图。下列相关叙述正确的 是( ) A.在形成图甲细胞过程中发生了交叉互换 B.甲、乙两图说明该细胞分裂过程中发生了染色体变异 C.甲细胞中有两个染色体组，8条姐妹染色单体 D.若图乙表示卵细胞，则图甲表示次级卵母细胞 答案 A 解析 图甲细胞中没有同源染色体，可判定为减数第二次分裂时期。比较图甲和图乙中第 3 条染色体颜色与形态(从左到右数)，可知在形成图甲细胞过程中发生了交叉互换，而非染色 体变异；甲细胞中只有一个染色体组，8 条姐妹染色单体；若图乙表示卵细胞，根据甲和乙 中对应染色体的颜色，可知图甲表示第一极体而非次级卵母细胞。 8.下图 1表示某二倍体动物的一个性原细胞经减数分裂过程传递基因的情况；图 2 表示该动 物的性原细胞在正常分裂过程中，每条染色体上 DNA 含量和细胞中染色体组的变化情况，下 列有关分析正确的是( ) A.根据图 1 中生殖细胞的基因组成情况，如果不考虑基因突变，可以肯定变异的原因是在① 形成②的过程中同源染色体未发生分离 B.在图 1中，若不考虑基因突变，则一个精原细胞产生的精子中基因型有 2 种 C.图 2 左图中基因突变和基因的表达主要发生在 A点以前 D.图 2 中在 BC 段不会发生基因重组，CD 段和 GH 段变化的原因相同 答案 D 解析 图 1 生殖细胞中同时存在 B 基因和 b 基因，该对等位基因可能是在减数第一次分裂后 期时同源染色体未分开，也可能是减Ⅰ前期时发生了交叉互换，在减Ⅱ后期时染色体的着丝 点未分裂的结果，A 错误；在图 1 中，若不考虑基因突变，细胞也可能发生交叉互换，一个 精原细胞产生的精子中基因型也可能是 4 种，B 错误；基因突变一般发生在 DNA 复制过程中， 而图 2 中的 AB 段可表示 DNA 分子的复制，C错误；由图 2 中的染色体组数目变化可知，该分 裂方式为有丝分裂，而基因重组发生在减数分裂过程中，因此图 2 中在 BC 段不会发生基因重 组，图中 CD 段和 GH 段变化的原因均为着丝点分裂，D正确。 9.蜜蜂中工蜂和蜂王是二倍体，体细胞含有 32 条染色体(2n＝32)；雄蜂是单倍体，体细胞含 有 16 条染色体(n＝16)，雄蜂可通过一种特殊的减数分裂方式形成精子，如图所示。下列说 法正确的是( ) A.蜜蜂的一个染色体组含有 16 条同源染色体 B.一个初级精母细胞中含有 16 个 DNA 分子 C.在精子形成过程中，细胞含有的染色体始终为 16 条 D.若不考虑突变，一只雄蜂只能产生一种类型的精子 答案 D 解析 蜜蜂的一个染色体组含有 16 条染色体，无同源染色体，A项错误；雄蜂是单倍体，体 细胞含有 16 条染色体，一个初级精母细胞中含有 32 个 DNA 分子，B 项错误；减数第二次分 裂后期，着丝点分裂，染色体暂时加倍，染色体数目是 32 条，C项错误；若不考虑突变，一 只雄蜂只能产生一种类型的精子，并且与雄蜂的基因组成相同，D 项正确。 10.玉米体细胞含有 20 条染色体，下列相关叙述正确的是( ) A.用 32 P 标记玉米体细胞(含 20 条染色体)的染色体 DNA 分子，再将这些细胞转入含 31 P 的培养 基中培养，在第二次细胞分裂的中期和后期的细胞中，被 32 P 标记的染色体条数均为 20 条 B.育种学家要测定玉米基因组 DNA 序列，需要测定 11 条染色体的 DNA 序列 C.玉米体细胞有丝分裂中期和减数第二次分裂后期的染色体组数不同 D.玉米有丝分裂后期的细胞中共含有 40 个 DNA 分子 答案 A 解析 根据 DNA 分子的半保留复制的特点，第一次分裂产生的子细胞的每一条染色体都是一 条链含 32P、一条链含 31P，在第二次细胞分裂的中期 20 条染色体都含 32P，后期染色体加倍， 产生的 40 条染色体中一半含有 32P，A 正确；玉米是雌雄同体的植物，没有性染色体，所以育 种学家要测定玉米基因组 DNA 序列，只需要测定 10 条染色体的 DNA 序列，B 错误；玉米体细 胞有丝分裂中期和减数第二次分裂后期的染色体组数都是 2，C错误；玉米有丝分裂后期的细 胞中，细胞核中含有 40 个 DNA 分子，而细胞质中也含有少量的 DNA 分子，D 错误。 11.下列甲、乙、丙图分别是基因型为 AaBB 的某生物细胞的染色体组成和分裂过程中物质或 结构变化的相关模式图。请据图回答问题： (1)图甲中细胞④的名称是____________，该图中同时出现 B、b的原因是______________。 (2)图甲中细胞①处于图乙________段，图甲中处于图乙 HI 阶段的是_________(填数字)。 (3)图丙 a、b、c 中表示 DNA 分子的是________________，图甲中对应图丙Ⅱ时期的细胞是 _________________，图丙中Ⅱ→Ⅰ，完成了图乙中的__________段的变化。 (4)现有某药物能专一性地抑制有丝分裂过程中纺锤体的形成，则使用此药物后，细胞的分裂 将停留在图乙中________________段。如果用洋葱根尖作实验材料来探究该药物抑制纺锤体 形成的最适浓度，请写出简单的设计思路：__________________________________。 答案 (1)(第一)极体 基因突变 (2)AB ③④ (3)c ①② BC (4)CD 设置不同浓度梯度的药物，分别对洋葱根尖细胞进行处理，然后制 成装片观察并比较染色体数目的变化 解析 (1)由图甲中细胞②的细胞质不均等分裂，可判断该个体为雌性生物；细胞④中无同源 染色体，姐妹染色单体分离后移向细胞两极，且细胞质均等分裂，为第一极体的减数第二次 分裂后期图像。由于该个体基因型为 AaBB，故基因 b 应为基因突变产生的。(2)图乙中同源 染色体对数在 CD 段加倍，故 AF 段为有丝分裂过程，图甲中细胞①处于有丝分裂中期，细胞 中有 2 对同源染色体，对应图乙 AB 段。图乙中 HI 段细胞中无同源染色体，与图甲中的③④ 对应。(3)图丙中Ⅰ时期没有 b 存在，则 b 为染色单体，Ⅱ时期 c 为 a 的 2 倍，故 a 为染色体， c 为 DNA 分子，Ⅰ时期染色体和 DNA 分子数目均为正常体细胞的 2 倍，为有丝分裂后期；Ⅱ 时期染色体数目和正常体细胞相同，DNA 分子和染色单体数目为正常体细胞的 2 倍，故表示 有丝分裂前、中期以及减数第一次分裂，与图甲的①②对应。图丙中Ⅱ→Ⅰ，染色体数目加 倍，为有丝分裂后期，与图乙中的 BC 段相对应。(4)药物抑制有丝分裂过程中纺锤体的形成， 则姐妹染色单体分离后，细胞不再分裂，故停留在图乙的 CD 段。用洋葱根尖作实验材料来探 究该药物抑制纺锤体形成的最适浓度，自变量为药物浓度，因变量为细胞中染色体数目的变 化，因此实验设计思路是设置不同浓度梯度的药物，分别对洋葱根尖细胞进行处理，然后制 成装片观察并比较染色体数目的变化。 12.甲图是某一动物体内 5 个不同时期细胞的示意图；乙图表示某高等哺乳动物减数分裂过程 简图，其中 ABCDEFG 表示细胞，①②③④表示过程；丙图表示在细胞分裂时期细胞内每条染 色体上 DNA 的含量变化曲线。请据图回答问题： (1)若是人的皮肤生发层细胞，则该细胞可能会发生类似图甲中______(填字母)所示的分裂现 象，其中 DNA 数和染色体数之比为 2∶1 的是________(填字母)。 (2)图甲中 d 细胞的名称是___________________________________________________。 (3)着丝点的分裂发生在乙图________(填字母)细胞中。 (4)乙图中导致染色体数目减半的过程是__________(填序号)，其导致染色体数目减半的原因 是______________________________________________________________________。 (5)若卵原细胞的基因型为 AaX B X b ，若该卵原细胞分裂过程中仅一次分裂异常，产生 D细胞的 基因组成为 AAX b ，则 E细胞的基因型为____________。 (6)基因的分离定律和自由组合定律发生在图丙中的________段。 (7)在图丙中，D′E′段所能代表的分裂时期是______，对应甲图中_______(填字母)细胞。 答案 (1)a、c c (2)次级精母细胞或(第一)极体 (3)B、C (4)② 同源染色体分离 (5)X b (6)C′D′ (7)有丝分裂后期、减数第二次分裂后期 a、d 解析 由甲图可知，a 是有丝分裂后期，b为减数第一次分裂后期，c 为有丝分裂中期，d为 减数第二次分裂后期，e 为减数第一次分裂的四分体时期。由乙图可知，②为减数第一次分 裂，③④为减数第二次分裂，因此 A 为卵原细胞，B、C为次级卵母细胞和极体，D为卵细胞， E、F、G 为极体。(1)由于人的皮肤生发层细胞只能进行有丝分裂，所以只有 a、c 所示的细 胞与其类似，由于 a 细胞中着丝点已分裂，而 c 细胞中的染色体含有姐妹染色单体，所以 c 细胞中 DNA 数和染色体数之比为 2∶1。(2)由于图甲中 d 细胞内没有同源染色体，着丝点分 裂，处于减数第二次分裂后期；又由于细胞质均等分裂，所以 d细胞是第一极体或次级精母 细胞。(3)着丝点的分裂发生在减数第二次分裂后期，所以乙图的 B、C 细胞中能发生。(4) 乙图中染色体数目减半的过程是②，其原因是在减数第一次分裂后期，同源染色体分离，导 致染色体数目减半。(5)若卵原细胞的基因型为 AaXBXb，若该卵原细胞分裂过程中仅发生了一 次分裂异常，产生 D 细胞的基因组成为 AAX b ，减数第一次分裂正常，产生的次级卵母细胞的 基因组成是 AAX b X b ，异常发生在减数第二次分裂，含 AA 的姐妹染色单体分开后，没有分别进 入两个子细胞中，而是一起进入了卵细胞中，导致 D细胞的基因组成为 AAXb，而 E细胞因为 缺少了含 A 的染色体，因此基因组成为 Xb。(6)丙图代表的含义是细胞中每条染色体上 DNA 含量的变化，因此 B′C′代表 DNA 的复制，C′D′代表每条染色体上有 2 个 DNA 分子，因此 可表示有丝分裂的前期、中期，还可以表示减数第一次分裂的全过程及减数第二次分裂的前 期和中期，而基因的分离和自由组合定律发生在减数第一次分裂后期，对应图丙中的 C′D′ 段。(7)在图丙中，D′E′段代表着丝点分裂，姐妹染色单体分离，从而使每条染色体上的 DNA 由两个变成一个，表示有丝分裂后期或减数第二次分裂后期，对应甲图中的 a、d。