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專題06 減數(shù)分裂與受精作用 1.已知某哺乳動物體細胞中染色體數(shù)目為2n，若該動物睪丸中m個精原細胞減數(shù)分裂形成精細胞，則這些精細胞基因型種類最多為(　　) A.2n B.4n C.2m D.4m 【答案】D 2.觀察某二倍體生物的細胞時，發(fā)現(xiàn)一個細胞中有8條形狀、大小各不相同的染色體，并排列于赤道板上，此細胞處于(　　) A.有絲分裂中期 B.有絲分裂后期 C.減數(shù)第一次分裂中期 D.減數(shù)第二次分裂中期 【解析】考查細胞增殖的相關(guān)知識。 形狀、大小各不相同代表沒有同源染色體，是減數(shù)第二次分裂；排在赤道板上，說明是中期。 【答案】D 3.下列有關(guān)正常雌果蠅(2N＝8)體內(nèi)細胞分裂的敘述，正確的是(　　) A.在細胞有絲分裂末期，核膜解體核仁消失 B.在減數(shù)第一次分裂的前期和后期均可以發(fā)生基因重組 C.正常情況下，次級卵母細胞中形態(tài)、大小相同的染色體是同源染色體 D.處于減數(shù)第二次分裂后期的細胞中有4個染色體組 【解析】在有絲分裂前期，核膜解體、核仁消失，A錯誤；在減數(shù)第一次分裂的前期(同源染色體的非姐妹染色單體交叉互換)和后期(非同源染色體上的非等位基因自由組合)均可能發(fā)生基因重組，B正確；減數(shù)第一次分裂后期，同源染色體分離，因此正常情況下，次級精母細胞中不含同源染色體，C錯誤；處于有絲分裂后期的細胞中含有四個染色體組，D錯誤。 【答案】B 4.以下關(guān)于遺傳和減數(shù)分裂的敘述中，正確的是(　　) A.在減數(shù)分裂的過程中，基因和染色體的行為總是一致的 B.一個基因型為AaBb的精原細胞經(jīng)減數(shù)分裂后能形成4種精子 C.在減數(shù)分裂的過程中，非同源染色體間的部分交換屬于基因重組 D.在減數(shù)分裂的過程中，等位基因的分離只能發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的后期 【答案】B 5.下圖表示某種動物不同個體的某些細胞分裂過程，相關(guān)說法不正確的是(　　) A.甲、丙兩細胞都發(fā)生了基因重組 B.圖中的細胞均處于細胞分裂后期 C.可屬于卵原細胞分裂過程的是甲、乙、丁 D.乙、丁的染色體數(shù)都是體細胞的一半 【解析】甲為卵原細胞減數(shù)第一次分裂后期，丙為精原細胞減數(shù)第一次分裂后期，都發(fā)生非同源染色體的重組，A正確。圖中乙和丁為減數(shù)第二次分裂后期細胞，B正確。乙是次級卵母細胞的分裂后期，丁是第一極體的分裂后期或次級精母細胞的分裂后期，C正確。乙、丁的染色體數(shù)與體細胞相同，D錯誤。 【答案】D 6.某細胞中的染色體數(shù)為2N，對圖中所示圖像的認識哪項是不正確(　　) A.不論是有絲分裂還是減數(shù)分裂，均可能出現(xiàn)圖(1)的情況 B.圖(2)所示可以是有絲分裂產(chǎn)生的子細胞，也可能是次級精母細胞 C.圖(3)可能發(fā)生于有絲分裂后期或減數(shù)第一次分裂后期 D.圖(4)所表示的過程有可能出現(xiàn)同源染色體的分離 【解析】減數(shù)第一次分裂后期，染色體數(shù)目為2n，DNA數(shù)目為4n，故圖3不可能表示減數(shù)第一次分裂后期。 【答案】C 7.右圖為某二倍體動物精巢內(nèi)的細胞，字母表示染色體上所攜帶的基因，下列推斷錯誤的是(　　) A.若該細胞為精原細胞，則該生物性別決定方式為XY型 B.若該細胞為精原細胞，則精巢內(nèi)精細胞的基因型有2種 C.若該細胞為精細胞，則與該細胞同時產(chǎn)生的配子都不正常 D.若該細胞為精細胞，則該生物正常體細胞染色體數(shù)目最多時為12條 在有絲分裂后期數(shù)目最多，為12條，D正確。 【答案】B 8.精子和卵細胞經(jīng)過受精作用形成受精卵，在受精卵細胞中(　　) A.細胞核的遺傳物質(zhì)完全來自卵細胞 B.細胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)幾乎完全來自卵細胞 C.細胞中營養(yǎng)由精子和卵細胞共同提供 D.細胞核和細胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)都平均來自精子和卵細胞 【解析】細胞核的遺傳物質(zhì)一半來自卵細胞，一半來自精子，A錯誤；受精時，精子只有頭部(細胞核)進入卵細胞，因此受精卵細胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)幾乎完全來自卵細胞，B正確；受精時，精子只有頭部(細胞核)進入卵細胞，因此受精卵中營養(yǎng)幾乎完全由卵細胞提供，C錯誤；細胞核中的遺傳物質(zhì)平均來自精子和卵細胞，而細胞質(zhì)中遺傳物質(zhì)幾乎完全來自卵細胞，D錯誤。 【答案】B 9.下列關(guān)于果蠅細胞中性染色體的敘述，錯誤的是(　　) A.性染色體上的基因不都與性別決定有關(guān) B.可以通過比較Y染色體上DNA序列的相似性判定兩只雄果蠅的親緣關(guān)系 C.所有次級精母細胞都含Y染色體 D.所有初級精母細胞都含Y染色體 【答案】C 10.如圖是動物精子形成過程中發(fā)生交叉互換時的模式圖，下列說法正確的是(　　) A.若分裂時3和4不分離，則產(chǎn)生的精細胞中有一半染色體數(shù)目正常 B.在正常情況下，該細胞能產(chǎn)生4種類型的精細胞 C.若在復(fù)制時基因 M發(fā)生突變，則該細胞產(chǎn)生的精細胞有一半出現(xiàn)異常 D.圖中基因N和n的分離只發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期 【答案】B 易錯起源1、 減數(shù)分裂 例1．（2016天津卷.4）低溫誘導(dǎo)可使二倍體草魚卵原細胞在減數(shù)第一次分裂時不形成紡錘體，從而產(chǎn)生染色體數(shù)目加倍的卵細胞，此卵細胞與精子結(jié)合發(fā)育成三倍體草魚胚胎。上述過程中產(chǎn)生下列四種細胞，下圖所示四種細胞的染色體行為（以二倍體草魚體細胞含兩對同源染色體為例）可出現(xiàn)的是（ ） 【答案】B 【解析】由“低溫誘導(dǎo)可使二倍體草魚卵原細胞在減數(shù)第一次分裂時不形成紡錘體，從而產(chǎn)生染色體數(shù)目加倍的卵細胞”及減數(shù)分裂知識可知：低溫誘導(dǎo)后染色體加倍的細胞中同源染色體對數(shù)不變，只是變成4條染色體互為同源，減數(shù)第一次分裂后期細胞的每一極有4條染色體且存在同源染色體；A錯誤。染色體加倍后的細胞進行減數(shù)分裂產(chǎn)生的卵細胞中的染色體情況同加倍前的卵原細胞，即卵細胞中存在2對同源染色體，4條染色體；C錯誤。含有兩對同源染色體的卵細胞與不含同源染色體的精子結(jié)合形成的受精卵中含有6條染色體，且3條互為同源染色體，受精卵發(fā)育成胚胎進行的是有絲分裂和分化，分化不會改變遺傳物質(zhì)，有絲分裂產(chǎn)生的子細胞與體細胞一樣，而圖示胚胎細胞雖說含6條染色體，但是2條互為同源；D錯誤。 【變式探究】基因型為AaXBY的小鼠僅因為減數(shù)分裂過程中染色體未正常分離，而產(chǎn)生一個不含性染色體的AA型配子。等位基因A、ａ位于２號染色體上。下列關(guān)于染色體未分離時期的分析，正確的是( ) ①2號染色體一定在減數(shù)第二次分裂時未分離 ②2號染色體可能在減數(shù)第一次分裂時未分離 ③性染色體可能在減數(shù)第二次分裂時未分離 ④性染色體一定在減數(shù)第一次分裂時未分離 A.①③ B.①④ C.②③ D.②④ 【解題指南】解答本題關(guān)鍵是明確以下兩點： (1)減數(shù)第一次分裂的實質(zhì)是實現(xiàn)了同源染色體的分離； (2)減數(shù)第二次分裂的實質(zhì)是實現(xiàn)了姐妹染色單體的分開。 【名師點睛】 1.減數(shù)分裂的概念 (1)范圍：進行有性生殖的生物。 (2)場所：發(fā)生在有性生殖器官內(nèi)。 (3)特點：染色體只復(fù)制一次，而細胞連續(xù)分裂兩次。(“復(fù)制一次，分裂兩次”) (4)結(jié)果：成熟生殖細胞中的染色體數(shù)目比原始生殖細胞的減少一半。 2.減數(shù)分裂過程 3.減數(shù)分裂中染色體和DNA的數(shù)目變化(設(shè)體細胞染色體數(shù)為2N) 項目 減數(shù)第一次分裂 減數(shù)第二次分裂 進行分裂的 細胞名稱 初級性母細胞 次級性母細胞(或極體) 著絲點(粒) 變化 不分裂 分裂 染色體數(shù)目 2N→N(減半) N→2N→N DNA分子數(shù)目 4N→2N 2N→N(減半) 染色體主要 行為 有聯(lián)會、四分體現(xiàn)象，四分體的非姐妹染色單體的交叉互換，同源染色體分離，非自由組合同源染色體 著絲點(粒)分裂，染色單體分開 同源染色體 有(N對) 無 產(chǎn)生子細胞 次級性母細胞或極體 精細胞或卵細胞和極體 【錦囊妙計，戰(zhàn)勝自我】 1.形成的精子細胞中染色體或基因型的特點——“兩兩相同，并且互補” (1)兩兩相同： 減數(shù)第二次分裂，姐妹染色單體分開，平均分配到兩個子細胞中去，所以形成的子細胞細胞核中的遺傳物質(zhì)是兩兩相同的。 (2)互補 (不考慮交叉互換的情況)： 因為減數(shù)第一次分裂同源染色體分開，等位基因彼此分開，所以互補。 2.性原細胞的增殖方式 精原細胞、卵原細胞與體細胞染色體數(shù)相同，都是經(jīng)過有絲分裂產(chǎn)生的。 3.減數(shù)分裂過程中不含同源染色體的細胞(正常情況下) 次級精母細胞、精細胞、精子、次級卵母細胞、卵細胞、極體。 4.減數(shù)分裂的核心變化 (1)減數(shù)第一次分裂的核心變化是同源染色體的分離，所以染色體的行為變化是四分體的形成、排列、分開(離)。 (2)減數(shù)第二次分裂的核心變化是姐妹染色單體的分離，但要注意此時無同源染色體。 易錯起源2、精子與卵細胞形成過程及比較 例2．人類精子發(fā)生過程中，下列說法正確的是(多選)( ) A.細胞中染色單體數(shù)最多可達92條 B.姐妹染色單體攜帶的遺傳信息可能是不同的 C.染色單體的交叉互換發(fā)生在同源染色體分離之前 D.一個精原細胞產(chǎn)生兩個相同精子的概率最大為1/223 【名師點睛】 1.精子的形成過程 2.卵細胞的形成過程 3.精子與卵細胞形成的比較 項目 精子形成 卵細胞形成 場所 精巢(睪丸) 卵巢 細胞質(zhì)分裂方式 兩次都均等分裂 初級和次級卵母細胞的分裂均為不均等分裂 產(chǎn)生的生殖細胞數(shù) 1個精原細胞產(chǎn)生4個精細胞 1個卵原細胞產(chǎn)生1個卵細胞 生殖細胞是否變形 是 否 相同點 染色體復(fù)制一次，細胞連續(xù)分裂兩次，子細胞染色體數(shù)目均減半 【錦囊妙計，戰(zhàn)勝自我】 1.配子來源的簡易判斷方法——補集法 1個精原細胞減數(shù)分裂產(chǎn)生4個精子：有2種類型，每種類型有2個，這兩種類型的精子的染色體組合起來就是這個精原細胞的染色體，類似于數(shù)學(xué)上集合中的補集關(guān)系，即可簡記為：2種精子染色體組成互為“補集”。 2.解答配子種類問題時的注意事項 (1)運用減數(shù)分裂解決配子種類問題時，應(yīng)注意原始生殖細胞中的染色體組成和同源染色體的分離。 (2)考查此類問題時，題目中常限定為一個性原細胞，目的是排除非同源染色體更多自由組合的可能性。 易錯起源3、有絲分裂與減數(shù)分裂的區(qū)別 例3．(2016浙江卷.2)下列有關(guān)細胞周期和細胞分裂的敘述， 正確的是（　　） A．不同生物的細胞大小和數(shù)目不同， 但細胞周期長短相同 B．同一生物各種組織的細胞周期長短相同， 但G1、S、G2和M期長短不同 C．若在G2期加入DNA合成抑制劑，則有絲分裂前期每個染色體仍含有2條染色單體，子細胞染色體數(shù)目與母細胞的相同 D．減數(shù)分裂前期 I 同源染色體配對，每個染色體含有4條染色單體，子細胞染色體數(shù)目為母細胞的一半 【答案】C 【變式探究】玉米花藥培養(yǎng)的單倍體幼苗，經(jīng)秋水仙素處理后形成二倍體植株。如圖是該過程中某時段細胞核DNA含量變化示意圖。下列敘述錯誤的是( ) A.a～b過程中細胞內(nèi)不會發(fā)生基因重組 B.c～d過程中細胞內(nèi)發(fā)生了染色體數(shù)加倍 C.e點后細胞內(nèi)各染色體組的基因組成相同 D.f～g過程中同源染色體分離，染色體數(shù)減半 【誤區(qū)警示】該圖涉及的只有有絲分裂過程，DNA含量的變化是由于秋水仙素的作用導(dǎo)致的，審題時易將該變化曲線與“先進行減數(shù)分裂隨后完成受精作用”的過程混淆。 【名師點睛】 1.分裂過程的比較 比 較 項 目 減 數(shù) 分 裂 有 絲 分 裂 發(fā)生部位 卵巢、睪丸(精巢) 各組織器官 分裂次數(shù) 連續(xù)分裂兩次 一次 子細胞染色體數(shù)目變化 減半，發(fā)生在減數(shù)第一次分裂完成時 不變 聯(lián)會、四分體 出現(xiàn) 不出現(xiàn) 非姐妹染色單體交叉互換 有 無 同源染色體分離 有，發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期 無 著絲點(粒)分裂 減數(shù)第二次分裂后期 后期 子細胞間的遺傳組成 不一定相同 正常情況下相同 2.分裂圖像的比較 有絲分裂 減數(shù)第一次分裂 減數(shù)第二次分裂 前 期 ①與②的主要區(qū)別在于同源染色體的排列方式不同 ③、②與③的主要區(qū)別在于有無同源染色體 中 期 ①與②的主要區(qū)別在于同源染色體的行為特點不同 ③、②與③的主要區(qū)別在于有無同源染色體 后 期 ①與②比較：①中染色單體分離，②中同源染色體分離 ①與③比較：①中有同源染色體，③中無同源染色體 ②與①、③比較：②中有染色單體，①、③中無染色單體 3.細胞分裂圖像的識別方法 (1)“三看法”識別： (2)根據(jù)減數(shù)分裂后期細胞質(zhì)分裂方式判斷細胞： 分辨雄性、雌性個體的減數(shù)分裂主要看細胞質(zhì)分裂是否均等： 均等分裂——雄性減數(shù)分裂或雌性(第一)極體的分裂； 不均等分裂——雌性減數(shù)分裂。 4.有絲分裂與減數(shù)分裂坐標曲線的比較(細胞內(nèi)染色體數(shù)目和DNA含量的變化) 項目 有絲分裂 減數(shù)分裂 染色 體數(shù) 目 變化 DNA含量 變化 【錦囊妙計，戰(zhàn)勝自我】 1.區(qū)分有絲分裂和減數(shù)分裂的關(guān)鍵 (1)減數(shù)第一次分裂和有絲分裂的區(qū)別是：前者有形成四分體的變化，后者則不形成四分體。 (2)減數(shù)第二次分裂同有絲分裂的區(qū)別是：減數(shù)第二次分裂的細胞無同源染色體，而有絲分裂有同源染色體。 2.末期染色體的數(shù)目 (1)對于一個細胞來說，末期染色體數(shù)目和后期相同。 (2)對于一個細胞核來說，末期染色體數(shù)目是后期的一半。 (3)一般的曲線描述對象是細胞。 1．下列有關(guān)受精作用的敘述中，錯誤的一項是(　　) A．受精卵中全部遺傳物質(zhì)，來自父母雙方的各占一半 B．受精時，精子和卵細胞雙方的細胞核相互融合 C．受精卵中的染色體數(shù)與本物種體細胞染色體數(shù)相同 D．受精卵中的染色體，來自父、母雙方的各占一半 【答案】A 2．基因型為AaBb的某動物體內(nèi)，處于有絲分裂中期的細胞和處于減數(shù)第二次分裂后期的細胞相比(　　) A．基因型相同 B．染色體組數(shù)相同 C．同源染色體對數(shù)相同 D．DNA數(shù)目相同 【解析】對于二倍體生物來說，有絲分裂中期含有兩個染色體組，染色體數(shù)為2N，DNA數(shù)為4N，同源染色體數(shù)為N對，基因型為AAaaBBbb；減數(shù)第二次分裂后期時，細胞中有兩個染色體組，不含有同源染色體，染色體數(shù)為2N，DNA數(shù)為2N，基因型為AABB或AAbb或aabb或aaBB。 【答案】B 3．若觀察到一個動物細胞中正處于染色體兩兩配對。你認為正確的判斷是(　　) A．這個細胞可能來自肝臟 B．此時細胞的染色體上含有染色單體 C．此時細胞中的染色體數(shù)和DNA分子數(shù)均為體細胞的二倍 D．染色單體的形成和染色單體變成染色體發(fā)生在同一個細胞中 【解析】染色體配對發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的前期，此時由于復(fù)制的每一條染色體都含有2條染色單體，但是染色體的數(shù)量沒有改變。此時的細胞是初級性母細胞，染色單體變成染色體是減數(shù)第二次分裂后期，那時的細胞是次級性母細胞。 【答案】B 4．細胞的有絲分裂和減數(shù)分裂都可能產(chǎn)生可遺傳的變異，其中僅發(fā)生在減數(shù)分裂過程中的是(　　) A．染色體不分離或不能移向兩極，導(dǎo)致染色體數(shù)目變異 B．染色體復(fù)制時受誘變因素影響，導(dǎo)致基因突變 C．非同源染色體的自由組合，導(dǎo)致基因重組 D．非同源染色體之間某片段移接，導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異 【答案】C 5．在動物的睪丸細胞中，由A、C、T三種堿基參與構(gòu)成的核苷酸共有X種；DNA分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性最低的時間是Y期；DNA分子復(fù)制出的兩個DNA分子彼此分離發(fā)生在Z期。下列分別針對X、Y、Z的答案正確的是(　　) A．5、分裂間期、有絲分裂后期或減數(shù)第二次分裂后期 B．5、分裂間期、有絲分裂后期或減數(shù)第一次分裂后期 C．3、分裂間期、減數(shù)第一次分裂后期或第二次分裂后期 D．6、分裂間期、減數(shù)第一次分裂后期或減數(shù)第二次分裂后期 【解析】A、C各構(gòu)成兩種核苷酸，T構(gòu)成一種核苷酸；DNA分子在間期會解旋，因此穩(wěn)定性最低；復(fù)制出的兩個DNA分子會隨染色單體的分離而分離。 【答案】A 6．下面是關(guān)于高等動物減數(shù)分裂形成配子及受精作用的描述，其中正確的是(　　) A．每個卵細胞繼承了初級卵母細胞的細胞質(zhì) B．等位基因進入卵細胞的幾率并不相等，因為一次減數(shù)分裂只形成一個卵細胞 C．進入卵細胞并與之融合的精子幾乎不攜帶細胞質(zhì) D．♀、♂配子彼此結(jié)合的幾率相等，因為它們的數(shù)量相等 【解析】在卵細胞形成過程中，細胞質(zhì)的分開是不均勻的，在減數(shù)分裂過程中，等位基因分離進入配子的機會是均等的；高等動物進行減數(shù)分裂形成的雄配子要遠遠多于雌配子。 【答案】C 7．科學(xué)家在染色體中找到了一種使姐妹染色單體連接成十字形的關(guān)鍵蛋白質(zhì)，下列與之有關(guān)的敘述正確的是(　　) A．該蛋白質(zhì)的合成與核糖體、溶酶體、DNA都有密切的關(guān)系 B．該蛋白質(zhì)只能在有絲分裂間期大量合成 C．缺少這種蛋白質(zhì)的細胞，分裂后形成的細胞染色體數(shù)目可能會發(fā)生異常 D．該蛋白質(zhì)與減數(shù)第一次分裂后期染色體的行為變化密切相關(guān) 【答案】C 8．下圖是果蠅細胞減數(shù)分裂圖，下列說法正確的是(　　) A．圖Ⅰ表示的細胞中有8條染色體、組成4個染色體組 B．圖Ⅱ表示的細胞中沒有同源染色體 C. a、b、c、d染色體的組成各不相同 D．圖Ⅲ可能是4個精細胞，也可能是1個卵細胞和三個極體 【解析】圖Ⅰ細胞中有X、Y兩條性染色體，為雄性果蠅，細胞中有8條染色體，組成2個染色體組。圖Ⅱ表示的細胞是次級精母細胞，同源染色體已分離，細胞中沒有同源染色體。a、b、c、d四個精細胞中，a與b來自同一次級精母細胞，染色體的組成相同，c與d來自同一次級精母細胞，染色體的組成相同。 【答案】B 9．生物體的生長離不開細胞的增殖，下列與細胞增殖有關(guān)的說法中不正確的是(　　) A．減數(shù)分裂中兩兩配對的染色體是同源染色體，同源染色體在有絲分裂過程中也存在 B．玉米體細胞中有10對染色體，經(jīng)過減數(shù)分裂后，生殖細胞中染色體數(shù)目變?yōu)?對 C．幼齡個體的細胞增殖旺盛，但并不是所有的細胞都處于細胞周期中 D．不是所有增殖的細胞都與有絲分裂、減數(shù)分裂、無絲分裂有關(guān) 【答案】B 10．圖1表示為某夫婦的體細胞內(nèi)A和a、B和b兩對等位基因的分布情況，圖2為妻子某細胞分裂過程中DNA含量變化曲線圖，圖3為該夫婦某一次生育過程的示意圖。據(jù)圖回答下列問題： (1)發(fā)生在圖2中的D時期，細胞內(nèi)A和a、B和b這兩對等位基因可發(fā)生的行為是_________________________________________。 (2)對應(yīng)于圖1，在方框內(nèi)畫出精子形成過程中，基因a與a正在發(fā)生分離的分裂時期示意圖。 (3)與圖2所示的細胞分裂方式相比較，圖3中過程Y的細胞分裂方式具有的特征是_________________________________________。 過程Y所經(jīng)歷的細胞生命歷程除細胞分裂外，還有____________________。 (4)過程X的本質(zhì)是____________________融合。 (5)如果圖3中個體甲同時患有白化病和色盲病(假設(shè)這兩種病的致病基因分別是a和b)，乙及其父母均正常，則甲的基因型是____________，若乙長大后與一白化病但不色盲的男性結(jié)婚，則他們所生的子女同時患有兩種病的概率為____________。 【答案】(1)基因A與a、B與b分離，A與B(或b)、a與B(或b)隨機結(jié)合(答出基因自由組合即可) (2)見下圖(即減Ⅱ后期圖) (要顯示出a與a分離，b與b分離或B與B分離。兩極對應(yīng)的2條染色體大小形狀要基本一致) (3)親代細胞染色體經(jīng)復(fù)制后平均分配到兩個子細胞中，分裂前后染色體數(shù)目保持不變　細胞分化、細胞衰老、細胞凋亡 (4)精子的細胞核與卵細胞的細胞核 (5)aaXbY　1/24