高考生物大题精做03 细胞分裂（新高考专用）（解析版）

精做03细胞分裂1．下表为离体培养的某二倍体生物细胞周期中各时期的时间。时期G1SG2M合计小时2．266．31．415．9（1）表中细胞分裂过程中加入DNA合成抑制剂后，会使DNA复制立即停止。进入细胞周期的细胞，至少经过________小时，最终所有细胞都停滞于_____________________。（2）表中M期结束后产生的子细胞去向有_________、______________和暂不分裂等。（3）若一个基因型为AaXBXb细胞，经过减数分裂，最终产生了四个子细胞，其中一个子细胞的基因型为Aa。则在减数分裂过程中发生的异常情况最可能是①常染色体发生的异常是________。②性染色体发生的异常是_________。A、减数第一次分裂后期同源染色体未分离B、减数第二次分裂后期同源染色体未分离C、减数第一次分裂后期同源染色体未分离或减数第二次分裂后期同源染色体未分离D、减数第一次分裂后期同源染色体未分离或减数第二次分裂后期姐妹染色单体未分离【答案】2.2G1期与S期的交界处继续分裂细胞分化AD【解析】（1）细胞分裂周期中，S期为DNA复制期，加入DNA合成抑制剂后，DNA复制停止，卵细胞无法进入S期，所以最终所有细胞都停滞于G1期与S期交界处。若加入DNA合成抑制剂时，刚完成DNA复制的细胞需要经过G2、M、G1期才能到达G1期与S期交界处，共9.9小时；在G2期的细胞要经过M期、G1期，共3.6小时；M期细胞要经过G1期，共2.2小时，所以至少经历2.2小时细胞才能到达G1期与S期交界处。（2）细胞分裂后子细胞的去向：继续分裂、细胞分化、暂不分裂。（3）基因型为AaXBXb的细胞减数分裂，子细胞基因型正常情况下是AXB、AXB、aXb、aXb或AXb、AXb、aXB、aXB。现在一个子细胞基因型为Aa，原因可能是：①常染色体发生异常，减数第一次分裂后期同源染色体未分离，A和a进入同一个次级卵母细胞；②性染色体发生异常，减数第一次分裂后期同源染色体分离，XB和Xb进入同一次级卵母细胞或者减数第二次分裂后期姐妹染色单体未分离，XB、XB或Xb、Xb进入同一卵细胞，造成细胞中还出现Aa，故分别选A、D。2．下图1为根据某二倍体哺乳动物细胞分裂过程中相关数据绘制的数学模型。真核细胞的细胞周期受多种物质的调节，其中CDK2-cyclinE能促进细胞从G1期进入S期。如果细胞中的DNA受损，会发生下图2所示的调节过程。（1）图1中CD段变化的原因是：_______________。失活的CDK2-cyclinE将导致处于图1中AB段的细胞比例_______（填“上升”、“下降”或“不变”）。（2）研究发现，CDK2-cyclinE参与中心体复制的起始调控，如果中心体复制异常或细胞未能协调好中心体复制和DNA复制的关系，将形成单极或多极纺锤体，进而驱使染色体异常分离。①中心体由____________组成。简述细胞周期中，中心体的数量及行为变化：_________________。②根据上述资料分析，纺锤体形成异常可能引起_______变异。请从细胞周期中染色体行为变化的角度，阐述细胞分裂过程中染色体精确分离的原因：____________________（至少写出两点）。（3）生物的某些变异可通过细胞分裂某一时期染色体的行为来识别，图3中甲、乙两模式图分别表示细胞分裂过程中出现的“环形圈”、“十字形结构”现象，图中字母表示染色体上的基因，丙图是细胞分裂过程中染色体在某一时期所呈现的形态。①甲、乙、丙三种变异类型分别为：_____________。②甲、乙、丙三图所描述的时期为_______，对应图1中的____________段。（4）联会复合体（SC）是减数分裂过程中在一对同源染色体之间形成的一种梯状结构。如果在前期Ⅰ早期抑制DNA合成或蛋白质合成，则SC不能形成，并将导致同源染色体的配对过程受阻；也不会发生同源染色体的交叉互换。研究发现，用RNA酶处理可使SC结构破坏。在前期Ⅰ晚期，联会复合体解体消失。下列分析合理的是_________A．SC的组成成分有蛋白质、DNA、RNAB．SC形成于减数分裂前期ⅠC．SC可能与同源染色体的联会、基因重组有关D．减数分裂前期Ⅰ可能合成某些DNAE．SC在姐妹染色单体分离时发挥重要作用【答案】着丝粒（或着丝点）分裂，姐妹染色单体分离，成为两条染色体下降两个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成；中心体在分裂间期复制倍增，进入分裂期后，两个中心体分别移向细胞两极发出星射线形成纺锤体，随着细胞分裂的完成，每个子代细胞中只含有一个中心体染色体（数目）变异染色质在分裂间期复制形成姐妹染色单体、分裂期螺旋缠绕成为染色体，在纺锤丝的牵引下排列在赤道板上、着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为两条染色体，在纺锤丝的牵引下分别移向细胞两极染色体片段的缺失或重复、染色体片段的易位、基因重组减数分裂前期Ⅰ（或减数第一次分裂前期）BCABCD【解析】（1）一条染色体上的DNA的数量是1或者2，CD段一条染色体上的DNA由2变为1，原因是着丝点分裂，姐妹染色单体分开。CDK2-cyclinE能促进细胞从G1期进入S期，AB段表示S期，若CDK2-cyclinE失活，则AB段的细胞比例下降。（2）①中心体是由两个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成。细胞周期分为分裂间期和分裂期，在细胞周期中，中心体在分裂间期复制倍增，进入分裂期后，两个中心体分别移向细胞两极发出星射线形成纺锤体，随着细胞分裂的完成，每个子代细胞中只含有一个中心体。②纺锤体的作用是牵引着染色体往两级移动，若纺锤体形成异常则可引起染色体数目变异。细胞分裂过程中染色体精确分离的原因有染色质在分裂间期复制形成姐妹染色单体、分裂期螺旋缠绕成为染色体，在纺锤丝的牵引下排列在赤道板上、着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为两条染色体，在纺锤丝的牵引下分别移向细胞两极。（3）①图甲中，两条染色体属于同源染色体，很明显图中“环形圈”是上面一条染色体多了一段，或下面一条染色体少了一段，因此该种变异应属于染色体结构的变异中的缺失或重复；图乙中，非同源染色体上出现了同源区段，该种变异应属于染色体结构变异中的易位；图丙中同源染色体的非姐妹染色单体之间进行了交叉互换，属于基因重组。②同源染色体的联会及交叉互换发生在减数第一次分裂的前期，对应图1中的BC段。（4）A、由题干信息“如果在前期Ⅰ早期抑制DNA合成或蛋白质合成，则SC不能形成，以及用RNA酶处理可使SC结构破坏”可知SC的组成成分有蛋白质、DNA、RNA，A正确；B、联会复合体（SC）是减数分裂过程中在一对同源染色体之间形成的一种梯状结构。如果在前期Ⅰ早期抑制DNA合成或蛋白质合成，则SC不能形成，由此可知SC形成于减数分裂前期Ⅰ，B正确；C、SC不能形成会导致同源染色体的配对以及同源染色体的交叉互换受阻，即SC可能与同源染色体的联会、基因重组有关，C正确；D、根据题干信息“如果在前期Ⅰ早期抑制DNA合成或蛋白质合成，则SC不能形成”可知，减数分裂前期Ⅰ可能合成某些DNA，D正确；E、SC在姐妹染色单体分离没有关联，E错误。综上分析合理的有ABCD。3．如图，甲图为某高等动物细胞分裂过程中细胞内的同源染色体对数的变化曲线，图乙是该动物在分裂过程中染色体数目变化的数学模式图。请回答下列问题：（1）甲图中的过程发生在___________（填具体的器官名称）中，此推断是根据乙图中的_____（填数字）判断的。（2）乙图中处于AB段的细胞有_____。（3）CD段含有_____条染色单体。FG段含有_____条染色单体。（4）染色体数和核DNA分子数的比值一定是1∶1的阶段有_____（仅用字母表示）。（5）自由组合定律的实质发生在甲图中_____阶段。（6）细胞⑥产生的子细胞的名称是_____，请在丙图方框中画出细胞⑥前一时期细胞分裂的图象。_____【答案】睾丸（精巢）④①、③08CEFG精细胞【解析】（1）根据图乙中④细胞可知，该动物的性别为雄性；甲图表示有丝分裂和减数分裂过程中同源染色体对数变化曲线，该过程发生在生殖器官--睾丸（或精巢）中。（2）AB段表示有丝分裂间期、前期和中期，乙图中①、③细胞处于AB段。（3）CD段表示有丝分裂后期，此时含有8条染色体，8个DNA分子，但由于着丝点的分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，因此不含染色单体。FG段表示减数第一次分裂，含有4条染色体，每条染色体上有两条染色单体，共含有8条染色单体。（4）染色单体从间期复制后形成到着丝点分裂后消失，存在染色单体时，染色体数目与核DNA分子数之比为1：2，因此染色体数和核DNA分子数的比值一定是1：1的阶段有CF。（5）自由组合定律的实质发生在减数第一次分裂后期，即甲图中FG阶段。（6）细胞⑥处于减数第二次分裂后期，称为次级精母细胞，其产生的子细胞为精细胞；细胞⑥前一时期为减数第二次分裂中期，细胞中含有2条染色体，有染色单体，着丝点都排列在赤道板上，如图：4．如图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、图3分别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变化情况。请据图回答问题：（1）图1、2、3中，可表示有丝分裂过程的是________。（2）图1中，只位于图2中BC段的细胞是________。图3中，与图2中BC段对应的区段最可能是________。（3）只考虑染色体变异，与形成图1中生殖细胞基因组成异常的分裂时期是____________________，与之同时产生的另外三个细胞的基因组成是____________。（4）图3中，与图2中CD段的变化原因相同的区段是________。（5）图1中，次级性母细胞含有的染色体组数是________。【答案】图2、3①FG减数第一次分裂后期ABb、a、aGH1或2【解析】（1）图1、2、3中，可表示有丝分裂过程的是图2、3，可表示减数分裂过程的是图1、2。（2）图1中，只位于图2中BC段的细胞是①初级性母细胞。图2中BC段细胞中每条染色体含有两个染色单体，图3中处于该状态的细胞为有丝分裂前、中期的细胞，即对应的区段是FG段。（3）图中异常配子含有同源染色体，若只考虑染色体变异，则该生殖细胞基因组成异常的分裂时期是减数第一次分裂后期，有一对同源染色体没有分离，与之同时产生的另外三个细胞的基因组成是ABb、a、a。（4）图2中CD段的变化原因是着丝点分裂导致的，图3中GH段是着丝点分裂导致的染色体组数暂时加倍，因此，在图3中，与图2中CD段的变化原因相同的区段是GH，即着丝点分裂。（5）图1中，次级性母细胞含有的染色体组数是1（减数第二次分裂前期和中期）或2（减数第二次分裂后期）。5．减数分裂在生物的有性生殖中是一个重要的生物学过程，科学家在揭开该过程奥秘的探究中做了大量开创性的工作。请根据下列资料回答有关问题：（1）比利时的细胞学家EdouardvanBeneden做了一项重要的观察。他发现马蛔虫的受精卵中，染色体的数目为4，卵子与精子中的染色体数都为2，出现该结果的原因是___________________。（2）为了确定减数分裂各阶段的顺序，1900年，VonWiniwarter取出生一天、一天半、两天……一直到28天的雌性小兔，解剖出卵巢，观察比较卵母细胞中染色体的动态。如果刚出生的小兔卵巢中的细胞分裂相为A，出生两天的分裂相为A、B，而出生四天的是A、B、C……则这几种分裂相出现的先后顺序是______。有人用雄性小兔重复上述实验，却不能观察到不同时期的细胞分裂相，原因是______。（3）减数分裂过程中，染色体是两两配对的。科学家Montgomery发现有一个物种（2n=14），染色体间的大小差异很大。他推知，染色体的配对不可能发生在父本间或母本间。他的推理依据是：①染色体对间的大小不合适；②_______________。（4）通常情况下，同源染色体是一对大小相等形状一