高考生物专题十细胞分裂过程中染色体和DNA的数量变化精准培优专练

培优点十 细胞分裂过程中染色体和DNA的数量变化一、“模型法”分析细胞分裂过程中染色体和DNA的数量变化应用1：曲线图的分析方法典例1. 下图表示一个二倍体动物细胞进行细胞分裂过程中，细胞核内染色体数目及DNA数目的变化，则下列叙述错误的是（ ）A在图中两曲线重叠的各段，每条染色体都不含染色单体 B在BC段和HI段都能发生染色体的复制 C在AG段细胞中含有同源染色体，HQ段细胞中不含有同源染色体 D在DE段和LM段，发生的原因都是由于着丝点分裂，姐妹染色单体分离【解析】染色单体是从间期染色体复制后出现，到着丝点分裂后消失，所以图中两曲线重叠的各段所在时期，每条染色体都不含染色单体，A正确；BC段和HI段都是间期，都进行染色体的复制，使DNA分子数目加倍，B正确；图中AG段和HJ段细胞中都含有同源染色体，KQ段不含同源染色体，C错误；在DE段和LM段，染色体数目加倍，原因都是由于着丝点分裂，姐妹染色单体分开，D正确。【答案】C应用2：柱形图的分析方法典例2. 研究人员对珍珠贝（2n）有丝分裂和减数分裂细胞中染色体形态、数目和分布进行了观察分析，下图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，下列有关说法错误的是()A类型c的细胞一定处于减数第二次分裂后期B5种细胞类型中，一定具有同源染色体的细胞类型有a和bC若类型b、c、d、e的细胞属于同一次减数分裂，则出现的先后顺序是b、d、c、eD类型b的细胞中可能会发生基因重组【解析】类型c的细胞还可能处于分裂完成的时期，如有丝分裂末期，A错误； a一定是有丝分裂后期，b可能是有丝分裂前期和中期，也肯能是减数第一次分裂过程中的细胞，故a和c一定含有同源染色体；c可能初夏在减数第二次分裂后期，d在减数第二次分裂的前期和中期，e是成熟的生殖细胞或精细胞或第二极体，c、d和e可能不含同源染色体；B正确；若类型b、c、d、e的细胞属于同一次减数分裂，则出现的先后顺序是b（减数第一次分裂）、d（减数第二次分裂前期和中期）、c（减数第二次分裂后期）、e（减数第二次分裂末期），C正确；基因重组发生就在四分体时期和减数第一次分裂后期，D正确。【答案】A二、对点增分集训1下图示人体内的细胞在分裂过程中每条染色体中的DNA分子含量的变化曲线（横坐标表示细胞分裂时期，纵坐标表示每条染色体中的DNA分子含量）。下列有关叙述中，正确的是（ ）A若该图表示有丝分裂，则染色体交叉互换和基因重组都发生在ac时期B若该图为减数分裂，则cd时期的每个细胞都含有23对同源染色体Cde时期表明同源染色体发生了分离D在ac时期细胞核中发生了DNA解旋，DNA转录和翻译等过程【解析】据题意知：该图表示每条染色体DNA分子含量的变化曲线，故ac段表示间期，cd段表示有丝分裂的前期和中期，也表示减数第一次分裂的前、中、后、末和减数第二次分裂的前期和中期，ef段表示有丝分裂的后期和末期以及减数第二次分裂的后期和末期，因此A中染色体的交叉互换和基因重组都发生在cd时期且为减数分裂；de时期表明着丝点分裂，姐妹染色单体分离；若该图为减数分裂，则cd时期若为减数第一次分裂的前、中、后，则每个细胞都含有23对同源染色体，若为减数第一次分裂的末期和减数第二次分裂的前期和中期，则无同源染色体，综上所述，D正确。【答案】D2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。下列有关的叙述正确的是()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【解析】cd段表示每条染色体含2条单体和2个DNA，减数分裂为第一次分裂初级精母细胞整个时期和减数分裂得出分裂前期、中期，有丝分裂为间期、前期、中期。减数分裂第二次分裂细胞无同源染色体，A错误。等位基因的分离和自由组合都发生减数分裂第一次分裂后期，B正确。该图若为有丝分裂，bc段表示间期DNA复制期，细胞板出现在末期，为ef段，纺锤体出现在前期，为cd段，C错误。ef段包括后期和末期，只有后期细胞才有2个染色体组，D错误。【答案】B3如图表示某生物几种细胞分裂过程中的核内染色体数目变化，下列有关说法中正确的是（ ）Aab段细胞中一定不存在同源染色体B仅bc段细胞中没有同源染色体Ce产生的原因是染色体复制Dfg段细胞中染色体数：DNA分子数=1： 1【解析】ab段细胞中同源染色体没有分离，所以一定存在同源染色体，A错误；同源染色体在减数第一次分裂过程中分离，所以处于减数第二次分裂过程中的细胞都没有同源染色体，即be段细胞中没有同源染色体，B错误；e产生的原因是精子与卵细胞结合形成受精卵，C错误；fg段细胞中着丝点分裂，染色单体分离形成染色体，所以染色体数：DNA分子数=1：1，D正确。【答案】D4下图表示细胞分裂和受精作用过程中核DNA含量和染色体数目的变化。据图分析，下列叙述正确的是（ ）A图中a、c表示有丝分裂，b表示减数分裂BAC段和NO段形成的原因是DNA的复制C基因的分离发生在GH段，基因的自由组合发生在LM段DGH段和OP段含有的染色体数目相同，且都含有同源染色体【解析】据图判断，a阶段为有丝分裂、b阶段为减数分裂、c阶段为有丝分裂，A正确；AC段FG段中细胞内的含量都逐渐加倍，说明细胞内DNA发生了复制，MO段包含了有丝分裂的间期、前期和中期，NO表示细胞内着丝点分裂，导致细胞内染色体数目加倍，B错误；基因的分离和基因的自由组合都发生在第一次分裂的后期，即GH段， LM点所示过程表示受精作用，没有基因的自由组合现象发生，C错误；设正常体细胞含n条染色体，则GH段有n条染色体，而OP段含有2n条染色体，D错误。【答案】A5从某二倍体动物精巢中提取了一些细胞（无突变发生），根据细胞内染色体数目分为三组如下图。下列有关分析正确的是（ ）A甲组细胞内染色体与核DNA数之比一定为1：1B乙组细胞中有一部分不含同源染色体C乙组细胞都在进行有丝分裂或减数第一次分裂D丙组细胞的子细胞可能为次级精母细胞【解析】甲组包括减数第二次分裂前期、中期和末期的细胞，其中处于减数第二次分裂前期和中期的细胞中，染色体与核DNA数之比为1：2，A错误；乙组包括处于有丝分裂前期、中期和末期、减数第一次分裂、减数第二次分裂后期的细胞，其中减数第二次分裂后期的细胞中不含同源染色体，B正确；乙组还包括减数第二次分裂后期的细胞，C错误；丙组细胞都处于有丝分裂后期，其子细胞为体细胞，不可能是次级精母细胞，D错误。【答案】B6下图中甲-丁为小鼠睾丸中不同细胞在不同分裂时期的染色体数、染色单体数和DNA分子数的比例图，关于此图的叙述正确的是（ ）A甲可表示减数第一次分裂后期B乙可表示减数第二次分裂后期C丙可表示有丝分裂后期D丁可表示减数第二次分裂后期【解析】甲图DNA加倍，有姐妹染色单体，可以表示减数第一次分裂后期，A正确；减数第二次分裂后期没有姐妹染色单体，B错误；有丝分裂后期没有单体，染色体和DNA都应加倍为4n，C错误；减数第二次分裂后期染色体和DNA都与体细胞一样，为2n，D错误。【答案】A7某细胞中染色体数为2N，在如图所示的图象中，属于该细胞有丝分裂中期和减数第二次分裂后期的依次是()A B C D【解析】（1）有丝分裂中期，每条染色体含有两条染色单体，因此染色体：染色单体：DNA=1：2：2，即图；（2）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，但减数第二次分裂后期，由于着丝点分裂，染色单体消失，染色体数目短暂加倍，因此此时染色体数目与体细胞相同，且染色体：DNA=1：1，即图，综上述所述，C正确。【答案】C8图1是某二倍体生物细胞分裂两个时期的示意图。图2是该生物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细胞类型。下列叙述错误的是（ ）A图1中甲细胞姐妹染色单体分开，乙细胞同源染色体分离B图1中甲细胞有4个染色体组，乙细胞有2个染色体组C图1中乙细胞的子细胞对应图2中的细胞类型有c、d、eD图2中若b、c、d和e属于同一次减数分裂，那么四者出现的先后顺序为b、d、c、e【解析】图1中甲细胞姐妹染色单体分开，处于有丝分裂后期，乙细胞同源染色体分离，处于减数第一次分裂后期，A正确；图1中甲细胞内有4条染色体具有相同的形态大小，有4个染色体组，乙细胞有2个染色体组，B正确；图1中乙细胞的子细胞为第一极体和次级卵母细胞，这两个细胞处于减数第二次分裂后期时，染色体数与体细胞中的相同，为2n，DNA数与染色体数也相同，细胞内没有染色单体，对于图2中的细胞类型c。这两个细胞处于减数第二次分裂前期和中期时，细胞内有染色单体，DNA数是染色体数的2倍，染色体数是体细胞的一半，为n，对应图2中的细胞类型d。图2中的e细胞类型是减数分裂形成的子细胞（卵细胞或第二极体），C错误；图2中若b、c、d和e属于同一次减数分裂，那么四者出现的先后顺序为b（初级卵母细胞）、d（处于减数第二次分裂前期、中期的次级卵母细胞或第一极体）、c（处于减数第二次分裂后期的次级卵母细胞或第一极体）、e（卵细胞或第二极体），D正确。【答案】C9图1表示细胞分裂和受精作用过程中核DNA含量和染色体数目的变化。图2是某一生物体中不同细胞的分裂示意图，据图回答下列问题。（1）图1中AC段和FG段形成的原因是_，L点M点表示_过程。（2）图2中的B图为_细胞，发生在图1中的_段。（3）基因的分离和自由组合发生于图1中的_段。（4）图一中与GH段和OP段相对应的细胞中，染色体有何不同 。【解析】（1）图1中AC段和FG段DNA含量加倍的原因是DNA的复制；LM表示受精作用，该过程体现了细胞膜的流动性特点。（2）图2中，根据D细胞的均等分裂可知该生物的性别为雄性；B图细胞不含同源染色体，处于减数第二次分裂中期，对应于图1中的IJ段，称为次级精母细胞基因分离和基因自由组合都发生在减数第一次分裂后期，即图1中的GH段。（3）图2中，A细胞不含同源染色体，且着丝点分裂，处于减数第二次分裂后期；该生物的子代间性状差别很大，这与基因自由组合有关，而基因自由组合主要发生在减数第一次分裂后期，即与图2的D细胞关系密切。（4）GH表示减数第一次分裂，此时细胞中染色体与体细胞相同，而OP段表示有丝分裂后期，此时细胞中染色体数目是体细胞的2倍。【答案】（1）DNA复制 受精作用（2）次级精母 IJ （3）GH（4）数目不同，形态不同，行为变化不同10研究人员对珍珠贝（2n）有丝分裂和减数分裂细胞中染色体形态、数目和分布进行了观察分析，图中的甲图为其细胞分裂一个时期的示意图（仅示部分染色体）。乙图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，据图回答下列问题：（1）图甲中细胞分裂的方式和时期是_，该细胞中a基因出现的原因_。（2）若类型b、d、c的细胞属于同一次减数分裂，那么三者出现的先后顺序是_。（3）珍珠贝卵母细胞分裂一般停留在减数第一次分裂中期，待精子入卵后完成后续过程。细胞松弛素能阻滞细胞分裂而导致染色体数加倍，可用于诱导三倍体。现有3组实验：用细胞松弛素B分别阻滞卵母细胞的减数第一次分裂、减数第二次分裂和受精卵的第一次卵裂。请预测三倍体出现率最低的是_，理由是 。【解析】（1）结合前面的分析可知，图甲细胞处于减数第二次分裂前期。该细胞中a基因片段处一段黑色较粗，极可能是在减数第一次分裂过程中发生的同源染色体中非姐妹染色单体之间因交叉互换产生的结果或者是减数第一次分裂前间期发生基因突变的结果。（2）若类型b、d、c的细胞属于同一次减数分裂，结合前面的分析可知，三类细胞中b细胞处于减数第一次分裂前期、中期；d为减数第二次分裂的前期或中期细胞；c是处于减数第二次分裂后期的细胞；那么三者出现的先后顺序是bdc。（3）由于受精卵含二个染色体组，染色体数目加倍后含有四个染色体组，所以用细胞松弛素B阻滞受精卵的第一次卵裂形成的是四倍体而不是三倍体，所以阻滞受精卵的第一次卵裂出现三倍体的概率最低。【答案】 （1）减数第二次分裂前期 减I前期同源染色体非姐妹染色单体发生交叉互换，或者基因突变 （2）b、d、c （3）阻滞受精卵的第一次卵裂 受精卵含二个染色体组，染色体数加倍后形成的个体是四倍体而不是三倍体