2023新教材高考生物二轮专题复习整合训练五细胞增殖和受精作用

整合训练(五)细胞增殖和受精作用全员必做题1.[2022·湖北模拟预测]观察某二倍体生物精巢临时装片时，发现视野中部分初级精母细胞发生染色体互换，结果如图所示。不考虑其他变异，下列相关叙述正确的是()A．图中染色体的变化不能为自然选择提供原材料B.若该生物的基因型为AABbDd，则能产生四种比例相等的精子C．若图中非等位基因进行重新组合，则其遵循自由组合定律D．发生图中变化时细胞中染色体数目与核DNA数的比值不变2．[2022·安徽省合肥市高三阶段测试]图1为细胞的部分结构示意图，图2为一个细胞周期中RNA相对含量的变化。下列分析正确的是()A．图中两基因发生转录时，模板链都与DNA聚合酶发生结合B．图2中出现两个高峰主要是因为转运氨基酸的RNA增多C．图2中分裂期RNA含量低，原因之一是染色质高度螺旋化D．图1中的核孔是细胞中各种大分子进出以及信息交流的通道3．[2022·天津市一中高三月考]在动物细胞姐妹染色单体间的着丝粒位置存有一种SGO蛋白，主要保护将两条姐妹染色单体粘连在一起的粘连蛋白不被水解酶(该水解酶在分裂中期开始大量起作用)破坏，从而保证细胞分裂过程中染色体的正确排列与分离。下列叙述错误的是()A.在细胞分裂间期，SGO蛋白由核糖体合成并经核孔进入细胞核B．SGO蛋白作用失常，可能产生染色体数目变异的子细胞C．SGO蛋白失活、粘连蛋白水解可发生在有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期D．粘连蛋白被完全水解的同时，不可能发生等位基因的分离4．[2022·辽宁省渤海大学附中高三月考]研究发现，CyclinB3(蛋白)在雌性哺乳动物生殖细胞形成过程中发挥独特作用，当CyclinB3缺失时雌性小鼠不能产生后代(个体)。为揭示CyclinB3的作用机理，研究者对CyclinB3缺失雌鼠和正常雌鼠卵细胞的形成过程进行了观察对比，并绘制了下图。据此推测CyclinB3的功能是()A．促进纺锤体的形成B．促进DNA的复制C．促进同源染色体的分离D．促进着丝粒的分裂5．[2022·辽宁省铁岭市高三二次考试]图①～④表示人类精子产生过程中染色体的部分行为。下列叙述错误的是()A．图中各行为出现的先后顺序是①③②④B．图①中的交叉现象在精子产生过程中常有发生C.图③所示行为发生的同时，非同源染色体自由组合D．发生图④所示行为的细胞是初级精母细胞6．[2022·辽宁省名校联盟高三联考](不定项选择)纺锤丝在细胞有丝分裂过程中起着重要的作用，若某纺锤丝被破坏，未能移向两极的整条染色体可形成微核，即没有进入子细胞核而残留在细胞核外的微小染色质块。动物细胞在有丝分裂过程中，母细胞中的姐妹染色单体均附着于纺锤丝上，才能启动中—后期转换，转换过程的部分图解如下。下列相关分析正确的是()A．蛋白S与分离酶结合抑制分离酶的活性，有丝分裂中—后期转换是由活化APC启动的B．活化的APC能够降解蛋白S使分离酶活化，进而粘连蛋白被切割使姐妹染色单体分离C．要观察用秋水仙素溶液处理的植物根尖细胞中的微核，最好选择处于中期的细胞观察D．细胞质分裂时微核随机进入其中一个子细胞，母细胞产生的子细胞中DNA含量减少7．[2022·新泰一中质检]图1为某二倍体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为该动物的一个细胞分裂图像示意图。请据图回答下列问题：(1)图1中CD段表示________期，根据图2判断CD段含有________条染色体。(2)图1中GH段发生的原因是________，HI段含有________对同源染色体。(3)图1中可发生同源染色体的非姐妹染色单体的互换和非同源染色体自由组合的是________段，图2细胞所处的时期相当于图1中的________段。(4)图3中的细胞类型是依据该动物精原细胞分裂过程中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。若类型b、d、e的细胞属于同一次减数分裂，那么三者中最先出现的是________；若某细胞属于图3中的类型c，没有同源染色体，那么该细胞的名称是________________。8．[2022·山东济南德润高级中学高三月考]图甲、乙均为某二倍体生物的细胞分裂模式图，图丙为每条染色体上的DNA含量在细胞分裂各时期的变化情况，图丁表示某时期一对同源染色体示意图，图中1～8表示基因。请结合图示分析回答下列问题：(1)图甲细胞含有________个四分体，对应图丙的________段；图乙细胞中有________个染色体组，对应图丙的________段，不考虑变异，图乙细胞中染色体2上对应位置的基因是________(填“A”或“a”)。(2)图丙中bc段可能会出现基因1和基因8的重新组合，其重组类型产生的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)若将某一精原细胞中的一条染色体用14C充分标记，其同源染色体用32P充分标记，置于不含放射性的培养液中进行减数分裂，图乙细胞中染色体的同位素标记情况是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。重点选做题9.[2022·山东省济南市德润高级中学高三月考]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。研究人员利用流式细胞仪对正常鼠和敲除鼠睾丸生精小管中的细胞进行了DNA含量测定，结果如下图(精原细胞DNA含量为2C)。下列说法正确的是()A．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．据图推测敲除鼠精子形成过程阻滞在减数分裂Ⅱ期间D．DNA含量由2C到4C的变化过程中会发生基因重组10．[2022·天津市一中高三月考]科学家在研究蚕豆根尖分生区细胞的有丝分裂周期时，分别用放射性同位素15N标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸(15N－TdR)，用32P标记尿嘧啶核糖核苷酸(32P－UdR)，把两种核苷酸被细胞里利用的速率绘成曲线如图所示。已知蚕豆有丝分裂周期为20h。下列对结果的分析，不正确的是()A．b点时，细胞正在大量合成RNAB．d点时，细胞中DNA含量达到最大值C.ce阶段，细胞最容易发生基因突变D．蚕豆有丝分裂周期中分裂期时间不超过6h11．[2022·河北省衡水市武强中学高三上学期第一次月考](不定项选择)下图是与细胞分裂相关的坐标图，下列说法正确的是()A．甲图中CD段一定发生在有丝分裂后期B．甲图中的AB段若发生在高等哺乳动物的精巢中，细胞肯定进行减数分裂C．乙图中A时期染色体、染色单体、DNA的比例为1∶2∶2D．乙图中的CD段细胞中的染色体数目可能为正常体细胞的一半12．[2022·山东省枣庄滕州市二中高三检测]细胞正常增殖可维持个体稳态，异常分裂可能引发个体患病，一旦癌变并逃过免疫监视，稳态会被打破，甚至危及生命。医疗人员一直致力于抗癌药物的研发。请分析回答下列问题：(1)图甲是基因型为AaBb的二倍体动物细胞分裂部分时期示意图，图乙为细胞分裂过程中每条染色体上DNA含量变化曲线。细胞③的名称是________________。据图推测，最终产生的三个极体的基因型分别为________________；图甲中③细胞所处时期位于图乙曲线中的________________段。(2)一对基因型为XaXa(色盲女性)与XAY的夫妇，生了一个性染色体组成为XXY的色盲男孩。形成该个体的异常配子可能来源于下图中的________。(3)丹参酮是从中药丹参中提取的具有抗肿瘤活性的脂溶性化合物，其作用机制之一是诱导细胞凋亡。①假设对照组癌细胞增殖率为100%，给药组癌细胞增殖率(%)＝[(给药组各时段癌细胞数－给药组开始癌细胞数)/(对照组各时段癌细胞数－对照组开始癌细胞数)]×100%，下表是通过对照实验研究得到的数据：分析数据可得出：____________________与其对癌细胞生长的抑制作用呈________(填“正相关”或“负相关”)。②将培养48h的培养液离心，去除上清液后经过一系列的处理及分析，得到对照组和给药组48h细胞周期变化、凋亡率及凋亡蛋白基因Bax和Bcl－2的表达量如下表所示：组别G1SG2＋M凋亡率BaxBcl－2对照组(%)553695.62853实验组(%)6724932.63738据此推测，丹参酮使癌细胞的细胞周期阻滞于________期。13．[2022·山东省高三适应性大联考]细胞周期可分为分裂间期和分裂期(M期)，根据DNA合成情况，分裂间期又分为G1期、S期和G2期。只有当相应的过程正常完成，细胞周期才能进入下一个阶段运行。研究证明，细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK)在细胞顺利通过检查点中发挥着重要作用。CDK可与细胞周期蛋白(Cyclin)形成CDK/Cyclin复合物，推动细胞跨越细胞周期各时期转换的检查点，且不同的CDK/Cyclin复合物在细胞周期不同时期的作用不同(如图)。请据图回答下列问题：(1)在图示细胞周期中，能始终观察到细胞核结构的时期是__________________。细胞由静止状态进入细胞周期时首先合成哪种细胞周期蛋白？______________。(2)据图和所学知识分析，若使更多细胞阻滞在G1/S检查点，可采取的措施有________________________________________。(3)胸苷(TdR)双阻断法可使细胞周期同步化，若G1、S、G2、M期依次为10h、7h、3h、1h，经常一次阻断，S期细胞立刻被抑制，其余细胞最终停留在G1/S交界处；洗去TdR可恢复正常的细胞周期，若要使所有细胞均停留在G1/S交界处，第二次阻断应该在第一次洗去TdR之后________h进行。(4)若将同步培养的G1期的HeLa细胞(一种癌细胞)与S期的HeLa细胞(预先紫外线照射去核)进行电融合，结果发现G1期的细胞核受到S期细胞的激活，启动了DNA复制。这一实验结果证明：________________________________________________________________________。(5)图中检验染色体是否都与纺锤体相连的细胞周期蛋白是____________，此检验点对有丝分裂的意义是__________________________________________________。整合训练（五）1．解析：减数分裂过程中同源染色体的互换属于基因重组，能为生物进化中自然选择提供原材料，A错误；若该生物的基因型为AABbDd，由图可知三对基因位于一对同源染色体上，由于个别精原细胞减数分裂时发生非姐妹染色单体的互换，故能产生四种精子，其中基因型为AbD和ABd精子的比例较大，B错误；自由组合定律适用于位于非同源染色体上的非等位基因之间的自由组合，C错误；减数分裂过程中同源染色体非姐妹染色单体的互换不改变染色体数目、核DNA数目，D正确。答案：D2．解析：基因转录时，模板链都与RNA聚合酶发生结合，A错误；图2中RNA的两个高峰主要是由于mRNA含量明显增多所致，该时期的tRNA作为运载氨基酸的工具，其含量并未明显增加，B错误；图2中分裂期RNA含量低，原因之一应是染色质高度螺旋化，不能进行转录，且已转录的mRNA也发生了降解，C正确；图1中的核孔，是部分大分子物质进出和信息交流的通道，D错误。答案：C3．解析：SGO蛋白位于动物细胞姐妹染色单体间的着丝粒位置，而染色单体是在细胞分裂间期形成的，细胞分裂间期主要完成DNA复制和有关蛋白质合成，由此可见，在细胞分裂间期，SGO蛋白由核糖体合成并经核孔进入细胞核，A正确；SGO蛋白能够保护将两条姐妹染色单体粘连在一起的粘连蛋白不被水解酶破坏，该水解酶在分裂中期开始大量起作用，SGO蛋白作用失常，水解酶会将粘连蛋白水解，进而导致着丝粒异常分裂，可能产生染色体数目变异的子细胞，B正确；SGO蛋白失活、粘连蛋白水解会导致着丝粒分裂、姐妹染色单体分开，而着丝粒分裂、姐妹染色单体分开发生在有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期，C正确；在细胞分裂过程中，同源染色体上非姐妹染色单体的互换或基因突变会导致组成一条染色体的两条姐妹染色单体相同位置上出现等位基因，粘连蛋白被完全水解的同时发生着丝粒分裂、姐妹染色单体分开，因此可能发生等位基因的分离，D错误。答案：D4．解析：由图可知，CyclinB3缺失雌鼠形成了纺锤体，说明CyclinB3的功能不是促进纺锤体的形成，A错误；DNA复制发生在减数分裂Ⅰ前的间期，由图可知，CyclinB3缺失雌鼠和正常雌鼠均正常进行，说明CyclinB3的功能不是促进DNA的复制，B错误；由图可知，与正常雌鼠卵细胞的形成过程相比，CyclinB3缺失雌鼠在减数分裂Ⅰ后期才有异常，CyclinB3缺失雌鼠同源染色体不能分离，减数分裂Ⅱ过程不能正常进行，说明CyclinB3的功能是促进同源染色体的分离，C正确；减数分裂过程中着丝粒的分裂发生在减数分裂Ⅱ后期，图中未显示减数分裂Ⅱ后期图像，无法体现CyclinB3对着丝粒分裂的作用，D错误。答案：C5．解析：据图分析，图①为同源染色体配对，同源染色体的非姐妹染色单体发生互换染色体片段，导致交叉现象，发生在减数分裂Ⅰ前期；图②染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道面上，染色体的着丝粒和细胞两极发出的纺锤丝相连，处于减数分裂Ⅱ中期；图③发生同源染色体分离，为减数分裂Ⅰ后期；图④发生着丝粒分裂，为减数分裂Ⅱ后期。因此，图中各行为出现的先后顺序应为①③②④，A正确；同源染色体的非姐妹染色单体发生交换常发生在精子形成过程中的减数分裂Ⅰ前期，B正确；减数分裂Ⅰ后期，同源染色体分离的同时非同源染色体自由组合，C正确；图④有着丝粒分裂，为减数分裂Ⅱ后期，此时细胞为次级精母细胞，D错误。答案：D6．解析：由图可知，有活性的APC能够分解蛋白S，从而使分离酶活化，进而引起粘连蛋白被切割使姐妹染色单体分离，有丝分裂由中期向后期转换，A、B正确；依据题干信息“某纺锤丝被破坏，未能移向两极的整条染色体可形成微核，即没有进入子细胞核而残留在细胞核外的微小染色质块”，由子细胞核可知，观察细胞中的微核最好选择处于末期的细胞观察，C错误；细胞质分裂时微核随机进入其中一个子细胞，母细胞产生的子细胞中DNA含量减少或增加，D错误。答案：AB7．解析：（1）图2细胞处于减数分裂Ⅱ后期，此时细胞中染色体数目与体细胞相同，因此该生物体细胞中含有6条染色体。图1中CD段表示有丝分裂后期、末期，此时细胞中染色体数目是体细胞的2倍，即12条。（2）图1中GH段同源染色体消失的原因是细胞质分裂；HI段表示减数分裂Ⅱ，此时细胞中不含同源染色体。（3）同源染色体的非姐妹染色单体的互换和非同源染色体自由组合都发生在减数分裂Ⅰ过程中，即图1中的FG段；图2细胞处于减数分裂Ⅱ后期，对应图1的HI段。（4）若类型b、d、e的细胞属于同一次减数分裂，其中类型b为减数分裂Ⅰ的细胞，类型d为减数分裂Ⅱ前期或中期的细胞，类型e为精细胞，则三者中最先出现的是b；若某细胞属于类型c，取自精巢，没有同源染色体，说明是减数分裂Ⅱ后期或末期的细胞，应该为次级精母细胞。答案：（1）有丝分裂后期、末12（2）细胞质分裂0（3）FGHI（4）b次级精母细胞8．解析：（1）图甲细胞中存在同源染色体且着丝粒排列在细胞赤道板上，处于有丝分裂中期，没有四分体，对应图丙中的bc段；图乙细胞中有2个染色体组，没有染色单体，对应图丙中的de段。图乙细胞中染色体2与1是一对姐妹染色单体分开后形成的，不考虑变异的情况下，对应位置的基因相同，也为a基因。（2）图丙bc段表示每条染色体上有两个DNA分子，对应有丝分裂过程中的前期和中期，对应减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ前期和中期，基因1和基因8为同源染色体上的非等位基因，其基因发生重组的原因为减数分裂Ⅰ位于同源染色体上的等位基因会随着非姐妹染色单体的交换发生交换。（3）若将某一精原细胞中的一条染色体用14C充分标记，其同源染色体用32P充分标记，置于不含放射性的培养液中培养，进行一次完整的减数分裂，在减数分裂Ⅰ前的间期，DNA会发生复制，则题中染色体的两条姐妹染色单体上各有一条DNA链带有标记，减数分裂Ⅰ过程中发生同源染色体分离，两个次级精母细胞中一个含有14C标记，另一个含有32P标记，因此图乙细胞中有两条含有14C标记的染色体或两条含有32P标记的染色体。答案：（1）0bc2dea（2）减数分裂Ⅰ位于同源染色体上的等位基因会随着非姐妹染色单体的交换发生交换（3）两条含有14C标记的染色体或两条含有32P标记的染色体9．解析：DNA含量为2C的细胞对应精原细胞和次级精母细胞，1C的细胞对应精子，A错误；与正常鼠相比，敲除鼠的初级精母细胞数量显著增多，B错误；结果显示，Rictor基因敲除鼠中1C的细胞显著下降，说明敲除鼠精子形成过程阻滞在2C→C，即阻滞在减数分裂Ⅱ期间，C正确；DNA含量由2C到4C的变化过程是DNA的复制，会发生基因突变但不会发生基因重组，D错误。答案：C10．解析：b点时UdR大量利用，说明此时细胞大量合成RNA，A正确；d点到e点，TdR仍被利用，说明该阶段仍合成DNA，e点时细胞中DNA含量达到最大值，B错误；基因突变最容易发生在DNA复制过程中，即ce段，C正确；据图分析，分裂间期大约有14h，而已知细胞周期大约为20h，则分裂期时间不超过6h，D正确。答案：B11．解析：甲图既可表示有丝分裂，也可表示减数分裂，CD段发生的原因是着丝粒分裂，时间是有丝分裂后期或者减数分裂Ⅱ后期，A错误；图甲中的AB段表示DNA复制，若发生在高等哺乳动物的精巢中，该器官中既有有丝分裂过程，也有减数分裂过程，因此，可能是减数分裂Ⅰ前的间期，也可能是产生精原细胞的有丝分裂间期，B错误；在图乙A时期染色体复制，每条染色体含有两条姐妹染色单体，细胞内染色体、染色单体、核DNA的比例为1∶2∶2，C正确；在图乙中，CD段处于减数分裂Ⅱ，其中前期和中期细胞中的染色体数目为正常体细胞的一半，后期由于着丝粒的分离，染色体数目与正常体细胞相同，D正确。答案：CD12．解析：（1）根据题意分析已知，甲图中细胞③为次级卵母细胞，结合细胞①、③中的基因组合情况分析可知，其分裂产生的卵细胞的基因型为aB，最终产生的三个极体的基因型为AB、ab、ab；细胞③处于减数分裂Ⅱ后期，细胞中着丝粒已经分裂，对应于乙图中的EF段。（2）根据题意分析，已知丈夫的基因型为XAY，妻子的基因型为XaXa，儿子的性染色体组成为XXY且患有色盲，色盲儿子的基因型为XaXaY，则儿子的两个色盲基因Xa可能都来自于母亲，即母亲产生卵细胞的过程中，减数分裂Ⅰ后期同源染色体X与X没有分离或减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体分离后没有分开；也可能父亲发生过基因突变，提供了XaY的精子。据图分析，图A细胞产生的次级卵母细胞若不正常的话，可能提供的异常的卵细胞XaXa；图B细胞提供的是正常卵细胞Xa；图C细胞可能提供异常的精子XaY；图D细胞产生的应该是基因型为Xa的极体，故选A、C。（3）①分析表格数据可知，随着丹参酮的浓度增加和随着培养时间增加，给药组癌细胞增殖率都降低了，抑制了癌细胞的增