1、第第 11 讲讲 减数分裂和有性生殖减数分裂和有性生殖 1（2019 四川达州诊断） 下列关于二倍体高等动物有丝分裂和减数分裂的叙述， 正确的是（ ） A都会因 DNA 复制而导致染色体数目加倍 B都存在同源染色体联会和着丝点分裂 C均可能发生基因突变和染色体变异 D子细胞的染色体组数均与母细胞相同 解析 DNA 复制后分布在同一条染色体的两条姐妹染色单体上，此时细胞内染 色体数目未加倍，只是 DNA 分子数加倍，A 错误；有丝分裂过程中没有同源染 色体联会现象，B 错误；两种分裂方式中都可能发生基因突变和染色体变异，C 正确；减数分裂产生的子细胞与母细胞相比，每个细胞内染色体数目都减半，而
2、有丝分裂是相同的，D 错误。 答案 C 2.（2018 四川广安、眉山一诊）如图甲、乙表示某动物体内两个正在分裂的细胞 图像，下列相关叙述正确的是（ ） A甲细胞处于减数第二次分裂后期 B甲乙两个细胞中的遗传信息不同 C甲乙两个细胞都可来自动物卵巢 D孟德尔遗传定律可发生于乙细胞中 解析 甲图细胞中有同源染色体，且着丝点分裂，姐妹染色单体分离，处于有丝 分裂后期，A 错误；甲乙细胞中 DNA 的种类和数目相同，因此两个细胞中的遗 传信息相同，B 错误：乙细胞中同源染色体分离，且细胞质均等分裂，说明该动 物是雄性的，不可能出现在卵巢，C 错误；孟德尔遗传定律发生在减数第一次分 裂后期，即图乙细胞
3、中，D 正确。 答案 D 3 （2019 四川南充模拟）下列关于细胞分裂的描述，正确的是（ ） A 减数第一次分裂后期和有丝分裂后期， 核内 DNA 数和染色体数之比都为 11 B有丝分裂产生的子细胞含有该物种的全套遗传信息，而减数分裂产生的子细 胞不含有 C细胞分裂间期，染色体的复制需要解旋酶和 RNA 聚合酶 D所有次级精母细胞中的染色体数只有精原细胞染色体数的一半 解析 减后期核内 DNA 数染色体数21，A 不正确；减数分裂产生的子 细胞，也可含该物种全套遗传信息，B 不正确；次级精母细胞处于减后期时， 其染色体数与精原细胞相同，D 不正确。 答案 C 4 （2019 福建泉州质检）果
4、蝇的某个细胞中只存在 4 种形态的染色体，该细胞 不可能是（ ） A卵原细胞 B极体 C精原细胞 D精子 解析 卵原细胞中含有 3 对常染色体和 1 对 XX 染色体，一共 4 种形态，A 不符 合题意；由于减后期同源染色体的分离，极体和精子细胞中只含 3 条常染色体 和 1 条性染色体，一共 4 种形态，B、D 不符合题意；雄性果蝇精原细胞中含有 3 对常染色体和 X、Y 两种异型性染色体，共 5 种形态，C 符合题意。 答案 C 5 在精原细胞正常形成初级精母细胞的过程中， 细胞核中一定不会发生 （ ） A氢键的断裂和形成 BmRNA 的合成 C非等位基因的重组 D碱基间的错误配对 解析
5、非等位基因可以在减数第一次分裂后期（随同源染色体分开、非同源染色 体自由组合而发生重组）或减数第一次分裂前期，即四分体时期（同源染色体的 非姐妹染色单体间交叉互换而发生基因重组）重组，而在精原细胞正常形成初级 精母细胞过程中不会发生。 答案 C 6如图表示某二倍体雄性动物性原细胞在分裂过程中细胞内染色体数目等指标 的变化情况，其中图 1 中的乙曲线表示减数分裂过程中的染色体数目变化情况。 下列说法中正确的是（ ） A图 1 中 EF 段与图 2 中 DE 段下降的原因相同 B图 2 中的 CD 段与图 3 中的 HJ 段细胞所处的分裂时期相同，图 1 中 EF 段、 图 2 中 BC 段和图
6、3 中 GH 段变化的原因相同 C图 2 中 DE 段和图 3 中 JK 段变化的原因不同 D基因重组的过程可发生在图 1 中的 CE 段和图 3 中的 JK 段 解析 分析图 1 可知，甲曲线中 BC 段的“上升”是因为 DNA 复制，且在整个 分裂过程中甲曲线对应的物质一直都存在， 再根据题干中“乙曲线表示减数分裂 过程中的染色体数目变化情况”这一信息，并结合甲、乙曲线变化规律，可判断 EF 段对应的时期为减数第二次分裂后期，因着丝点分裂，一条染色体上的 DNA 分子由2个变为1个， 由此判断甲曲线表示减数分裂过程中一条染色体上的DNA 分子数目变化。 分析图 2， 其纵坐标表示同源染色体
7、对数， 由曲线 CD 段“加倍” 现象可判断，曲线 AE 段表示有丝分裂过程中同源染色体对数的变化，DE 段同 源染色体对数减半是因为细胞有丝分裂完成，形成 2 个子细胞，A 错误；分析图 3，其纵坐标表示一个细胞中染色体组数，再根据曲线表现出来的特点：染色体 组数先加倍，分裂结束后与分裂前相等，即“终点”与“起点”相同，可推断图 3 中的曲线对应有丝分裂过程，进一步推断 HJ 段对应有丝分裂后期、末期，与 图 2 中 CD 段对应细胞分裂时期相同； 图 1 中 EF 段、 图 2 中 BC 段和图 3 中 GH 段变化的原因都是着丝点的分裂，B 正确；图 2 中 DE 段和图 3 中 JK
8、段变化的 原因都是细胞一分为二，C 错误；基因重组的过程发生在减数第一次分裂时期， 对应图 1 中的 CE 段，但是图 3 中的曲线（FK）对应有丝分裂过程，故图 3 中的 JK 段不可能发生基因重组，D 错误。 答案 B 7如图 1 所示为动物细胞中两对同源染色体，其减数分裂过程中发生交叉互换 形成了如图 2 所示的四个精子，则来自同一个次级精母细胞的是（ ） A B C D 解析 来自同一个次级精母细胞的精子其中的染色体形态和数目应该是相同的 （若发生交叉互换则大致相同） ，根据减数第一次分裂前期四分体的非姐妹染色 单体间发生交叉互换，所以来自同一次级精母细胞的是与，与。 答案 B 8如图
9、 A 表示某二倍体哺乳动物（2n24）某器官内连续发生的细胞分裂过程 中染色体数目变化曲线， 图 B、 图 C 为该过程中一个细胞内部分染色体的行为变 化的示意图。请回答下列问题： （1）过程是 分裂，图 A 所示过程进行的场所是 。 （2） 若该动物的基因型为 AaBb （两对基因位于两对同源染色体上） ， 一般情况， 图 B 细胞移向同一极的基因是 。 （3）图 C 细胞的名称为 ，若图 C 细胞中有一对同源染色体未分开，则 分裂后形成的精细胞的染色体数目为 条。 （4） 若在含 3H 标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中完成一个细胞周期， 然后 在不含放射性标记的培养基中继续分裂至有丝分裂
10、中期， 其染色体的放射性分布 情况是 。 解析 （1）据图分析表示有丝分裂过程，表示减数第一次分裂过程，表 示减数第二次分裂过程。 由图 C 中细胞质可均等分裂， 可知该哺乳动物为雄性， 雄性的睾丸中精原细胞既能进行减数分裂又能进行有丝分裂。 （2）图 B 细胞着 丝点分裂、含有同源染色体，处于有丝分裂后期，移向同一极的基因是体细胞中 所有的基因，即 A、a、B、b。 （3）图 C 细胞中同源染色体分离，处于减数第一 次分裂后期，细胞质均等分裂，该细胞名称为初级精母细胞。若图 C 细胞中有 一对同源染色体未分开， 则形成的2个次级精母细胞的染色体数目为13或11条， 经减数第二次分裂形成的精细
11、胞的染色体数目可为 13 或 11 条。 （4）在含 3H 标 记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中完成一个细胞周期，根据 DNA 的半保留复 制可知， 分裂产生的细胞中每条染色体的 DNA 的两条链中只有一条含有放射性， 然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期， 即又完成了一次 DNA 复制， 每条染色体中都只有一条单体被标记。 答案 （1）有丝 睾丸 （2）A、a、B、b （3）初级精母细胞 13 或 11 （4）每条染色体中都只有一条单体被标记 9 （2019 安徽芜湖质检） 某二倍体动物的一个细胞内含 10 条染色体， 20 条 DNA 分子，光学显微镜下观察到该细胞开始缢裂，则该细
12、胞可能正在进行（ ） A同源染色体配对 B基因的自由组合 C染色体着丝点分裂 D非姐妹染色单体交叉互换 解析 同源染色体配对发生在减数第一次分裂前期， 此时不会发生细胞膜的缢裂， A 错误；在减数第一次分裂的后期，细胞开始缢裂，着丝点不分裂，同源染色体 分开，非同源染色体上的非等位基因自由组合，B 正确；染色体着丝点分裂发生 在有丝分裂后期、减数第二次分裂后期，细胞开始缢裂，但此时无染色单体，其 DNA 数目与染色体数目相等，C 错误；非姐妹染色单体交叉互换发生在减数第 一次分裂前期，此时不会发生细胞的缢裂，D 错误。 答案 B 10 （2019 开封模拟）如图为某二倍体生物细胞局部结构模式图
13、，其中 1 为 Y 染 色体。不考虑染色体变异，下列相关叙述错误的是（ ） A该细胞处于有丝分裂中期 B该细胞中不存在 X 染色体 C该细胞可能发生了基因突变 D该细胞分裂后产生两种精子 解析 图示细胞中不含同源染色体，且染色体的着丝点都排列在赤道板上，可判 断该生物细胞处于减数第二次分裂中期，A 错误；该细胞中没有同源染色体，说 明已经发生了同源染色体的分离，其中 1 代表 Y 染色体，不考虑染色体变异， 则该细胞内不含X染色体， B正确； 细胞中同一条染色体上含有等位基因B和b， 所以该细胞可能发生了基因突变， 也可能是同源染色体中非姐妹染色单体间发生 了交叉互换，C 正确；由于细胞中同一
14、条染色体上含有等位基因 B 和 b，所以该 细胞分裂后产生两种精子，D 正确。 答案 A 11 （2019 广东六校联盟模拟）对老鼠（2N40）睾丸切片进行显微观察，根据 细胞中染色体的数目将细胞分为 A、B、C 三组，每组细胞数目如表所示，下列 叙述中正确的是（ ） A 组 B 组 C 组 染色体数目/条 80 40 20 A 组 B 组 C 组 细胞数目/% 15 55 30 A.只有 A 组细胞处于有丝分裂过程中 BB 组细胞内都存在同源染色体 C三组细胞的性染色体组成均为一条 X 和一条 Y DC 组细胞的出现与减数分裂有关 解析 正常体细胞含 40 条染色体，A 组细胞含 80 条染
15、色体，A 组细胞为有丝分 裂后期细胞， B 组含 40 条染色体，可能处于间期、有丝分裂前期、中期和末期， 减时期、减后期，A 错误；减后期细胞中不存在同源染色体，B 错误；有 丝分裂后期性染色体数为 2X2Y，减后期细胞中含 2 条 X 染色体或 2 条 Y 染色体，C 错误。 答案 D 12.（2019 湖南株洲模拟）如图是某二倍体动物体内一个正在分裂的细胞。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 解析 等位基因 A、a 与 B、b 存在于同源染色体上，且染色体的着丝点排列在 赤道板上，故图为有丝分裂中期细胞，
16、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；该图着丝点还未分裂，存在染色单体，正确。 答案 D 13图 1 是某基因型为 AABb 的雄性动物细胞分裂过程中某时期的分裂图像， 图 2 是细胞分裂各时期每条染色体上的 DNA 数量变化曲线，图 3 为细胞分裂不 同时期的染色体数、染色单体数和 DNA 分子数的数量关系图，请回答下列有关 问题： （1）图 1 细胞所处的分裂时期是 ，处于图 2 曲线 （用字母表 示）区段，对应图 3 中 （用甲、乙、丙、丁表示）表示的时期。 （2）该动物细胞分裂时基因 B 与基因
17、 b 的正常分离发生在图 2 曲线 区 段， 出现图 1 的原因： 可能是基因突变， 其最容易发生在图 2 曲线 区段； 也可能是图 3 中的 （用甲、乙、丙、丁表示）所表示时期染色单体 的 。 （3）若该基因型动物的一个精原细胞产生配子时，有可能正常进行分裂，也有 可能发生了（2）题中的两种原因，则其可能产生 种配子，配子种类及 比例为_。 解析 （1）图 1 细胞没有同源染色体，着丝点排列在赤道板上，所以是减数第 二次分裂中期细胞，因是雄性动物的细胞，所以细胞名称为次级精母细胞，处于 图 2 曲线 BC 段。图 3 中乙所表示的时期染色体数为 n、染色单体数为 2n，DNA 分子数为 2n
18、，可表示减数第二次分裂前期或中期。 （2）等位基因随同源染色体 的分离而分离，发生在减数第一次分裂的后期，处于图 2 曲线 BC 段。该动物细 胞的基因型为 AABb， 基因 B 和基因 b 在姐妹染色单体上的原因可能是基因突变 也可能是交叉互换，基因突变最容易发生在图 2 曲线 AB 区段（间期） ；交叉互 换发生在减数第一次分裂前期，图 3 中甲所表示的时期染色体数为 2n、染色单 体数为 4n，DNA 分子数为 4n，可表示减数第一次分裂前期。 （3）该基因型动物 的一个精原细胞不管是正常分裂还是发生了（2）题中的两种原因都只会产生 2 种配子，比例为 ABAb11 或 ABAb13 或
19、 ABAb31。 答案 （1） 减数第二次分裂中期 BC 乙 （2） BC AB 甲 交叉互换 （3） 2 ABAb11 或 ABAb13 或 ABAb31 14 （科学探究）研究发现，细胞中染色体的正确排列与分离依赖于染色单体之 间的粘连。动物细胞内存在有一种 SGO 蛋白，对细胞分裂有调控作用，其主要 集中在染色体的着丝点位置，在染色体的其他位置也有分布，如图所示。请回答 下列问题： （1）图 1 所示的变化过程中，染色体的行为变化主要是 ，图 1 所示的 过程发生在细胞有丝分裂的 期。 （2）在细胞分裂过程中，细胞会产生水解酶将粘连蛋白分解，而染色体上的其 他蛋白质不受影响，这体现了酶的
20、 。科学家发现，这种酶在有丝分裂中 期已经开始起作用，而各着丝点却要到后期才几乎同时断裂。据图推测，SGO 蛋白在细胞分裂中的作用主要是 ，如果阻断正在分裂的动物体细胞内 SGO 蛋白的合成，细胞最可能出现的可遗传变异类型是 。 （3）与图 1 相比，图 2 中粘连蛋白还具有 的功能。基因型为 AaBbCc 的卵原细胞，其基因在染色体上位置如图，正常情况下，产生卵细胞的基因型最 多有 种，如果在 时期之前破坏 ，则产生配子的基因型 种类会减少。 解析 （1）分析图 1 可知，染色体的行为变化主要是着丝点断裂，姐妹染色单 体分离，可以发生在有丝分裂后期。 （2）在细胞分裂过程中，细胞会产生水解酶
21、将粘连蛋白分解，而染色体上的其 他蛋白质不受影响，这体现了酶作用的专一性。根据水解酶出现、着丝点分裂的 时期存在时间差，可推测 SGO 蛋白在细胞分裂中的作用主要是保护粘连蛋白不 被水解酶破坏。如果阻断正在分裂的动物体细胞内 SGO 蛋白的合成，则粘连蛋 白被破坏，则染色体数目会加倍，产生染色体数目的变异。 （3）与图 1 相比，图 2 中粘连蛋白还具有连接同源染色体内的非姐妹染色单体（或促进交叉互换）的 作用。 由于 A 和 b 在一条染色体上， a 和 B 在一条染色体上， 故基因型为 AaBbCc 的卵原细胞，正常情况下，产生卵细胞的基因型有 4 种。但粘连蛋白可导致同源 染色体内的非姐
22、妹染色单体交叉互换，因此产生的卵细胞基因型最多有 8 种。如 果在联会时期之前破坏粘连蛋白，则细胞不能正常分裂，产生配子的基因型种类 会减少。 答案 （1）着丝点断裂，姐妹染色单体分离 分裂 （2）专一性 保护粘连蛋白不被水解酶破坏 染色体（数目）变异 （3）连接同源染色体内的非姐妹染色单体（或促进交叉互换） 8 联会 粘连 蛋白 亮剑高考 6 细胞分裂图像中变异类型的判断 （时间：15 分钟） 规律方法 1看亲子代基因型 （1）如果亲代基因型为 BB 或 bb，则引起姐妹染色单体上 B 与 b 不同的原因是 基因突变。 （2） 如果亲代基因型为 Bb， 则引起姐妹染色单体上 B 与 b 不同
23、的原因减数分裂 是基因突变或交叉互换，有丝分裂为基因突变。 2看细胞分裂图 （1）如果是有丝分裂后期图像，两条子染色体上的两基因不同，则为基因突变 的结果，如图甲。 （2）如果是减数第二次分裂后期图像，两条子染色体（同白或同黑）上的两基 因不同，则为基因突变的结果，如图乙。 （3）如果是减数第二次分裂后期图像，两条子染色体（颜色不一致）上的两基 因不同，则为交叉互换（基因重组）的结果，如图丙。 3看配子类型 假设亲代为 AaXBY： （1）若配子中出现同源染色体（如 A、a 或 X、Y）在一起时，则一定是减分 裂异常。 （2）若配子中出现分开后的姐妹染色单体（如 AA/aa 或 XX/YY）在
24、一起，则一 定是减分裂异常。 （3）若出现 AAa 或 Aaa 或 XXY 或 XYY 的配子时，则一定是减和减分裂 均异常。 （4）若配子中无 A 和 a 或无 XB和 Y 时，则可能是减或减分裂异常。 方法体验 1 （2019 福建莆田一中期中）小鼠（2N40）胚胎期某细胞发生下图所示异常 分裂（未绘出的染色体均正常） ，其中 A 为抑癌基因，a 为 A 的突变基因。下列 说法正确的是（ ） A该分裂过程中形成 20 个四分体 B分裂产生 Aa 或 aa 子细胞的概率均为1 2 C子细胞 aa 在适宜条件下可能无限增殖 D染色体异常分离与纺锤体无关 解析 该细胞分裂方式为有丝分裂，不会形成
25、四分体，A 错误；分裂产生 Aa 子 细胞的几率是2 3，产生 aa 子细胞的几率是 1 3，B 错误；子细胞 aa 不含 A 基因，而 A 基因为抑癌基因，因此子细胞 aa 在适宜条件下可能无限增殖，C 正确；染色 体异常分离与纺锤丝的牵引有关，D 错误。 答案 C 2 （2019 山东济南调研）如图为某高等生物细胞不同分裂时期的模式图，、 表示染色体片段。下列叙述错误的是（ ） 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
26、细胞是图甲细胞分裂形成的 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；由甲图中片段和 乙图中片段颜色可知， 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。 答案 D 3.（2018 湖南怀化期末）在某基因型为 AA 的二倍体水稻根尖中，发现一个如图 所示的细胞（图中、表示该细胞中部分染色体，其他染色体均正常） 。以下 分析合理的是（ ） Aa 基因产生的原因可
27、能是其亲代产生配子时发生了基因突变 B该细胞产生的各项变异均可在光学显微镜下直接进行观察 C该细胞一定发生了染色体变异，一定没有发生基因自由组合 D该细胞的变异均为可遗传变异，都可通过有性生殖传给后代 解析 植物的根尖分生区细胞不能进行减数分裂，只能进行有丝分裂，所以 a 基 因的出现只能是有丝分裂过程中发生了基因突变，A 错误；基因突变在光学显微 镜下看不见，B 错误；由受精卵发育而来，体细胞中含有两个染色体组的生物是 二倍体，而号染色体细胞中有三条，说明发生了染色体数目变异；同时基因的 自由组合发生在减数分裂过程中，而根尖细胞中只能发生有丝分裂，C 正确；可 遗传变异的来源有基因突变、基因
28、重组和染色体变异，体细胞发生的突变不能通 过有性生殖传给后代，D 错误。 答案 C 4 （2019 安徽蚌埠质检）一对表现型正常的夫妇，生育了一个有 3 条性染色体 的血友病男孩。 某同学结合下图分析该男孩的病因， 其中判断不合理的是 （ ） A该男孩的性染色体组成若为 XXY，则患病最可能与图丁有关 B该男孩的性染色体组成若为 XYY，则患病最可能与图乙有关 C该男孩患病若与图乙有关，其性染色体组成可能是 XXY D该男孩患病若与图甲有关，其父亲可能发生了基因突变 解析 若该男孩的性染色体组成为 XXY，且患有血友病，由于其父母都是正常 人，说明血友病基因来自其母亲，其母亲是血友病基因携带者
29、，产生卵细胞时， 在减数第二次分裂时，X 染色体的姐妹染色单体未分开，A 合理，C 不合理；若 该男孩的性染色体组成为 XYY，且患有血友病，由于其父母都是正常人，说明 血友病基因来自其母亲，其母亲是血友病基因携带者，卵细胞内只含 1 条带血友 病基因的 X 染色体，但是其父亲产生精子的过程中，在减数第二次分裂时，两 条 Y 染色单体未分开，B 合理；该男孩患病若与图甲有关，则参与受精的精子 可能是 X 染色体上 B 基因发生了基因突变，D 合理。 答案 C 5 （2018 甘肃兰州西北师大附中测试）如图四个精细胞，下列有关分析正确的 是（ ） A配子出现的原因是非姐妹染色单体交叉互换所致 B
30、A、a 与 B、b 两对非等位基因在产生配子过程中，遵循自由组合定律 C配子出现的原因是非同源染色体片段易位所致 D四个精细胞可能由同一个精原细胞产生 解析 据图分析，配子中右侧的染色体 b 部分来自非同源染色体，属于染色体 结构变异中的易位，A 错误；图中 A、a 与 B、b 两对等位基因位于一对同源染 色体上，不遵循基因的自由组合定律，B 错误；配子出现的原因是同源染色体 的非姐妹染色单体的交叉互换，C 错误；四个精细胞可能由同一个精原 细胞产生，D 正确。 答案 D 6 （2019 湖南师大附中联考）下列关于配子基因型异常发生时期的判断，正确 的是（ ） 选项 个体基因型 配子基因型 发生异常时期 A DD D、d 减数第一次分裂 B AaBb AaB、AaB、b、b 减数第二次分裂 C XaY XaY、XaY 减数第一次分裂 D AaXBXb AAXBXb、XBXb、a、a 减数第二次分裂 解析 A 项中配子基因型异常发生时期主要在减数第一次分裂前的间期 DNA 复 制过程中；B 项中配子基因型发生异常时期在减数第一次分裂；D 项中配子基因 型发生异常时期在减数第一次分裂和减数第二次分裂。 答案 C
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