内容正文:
减数分裂和受精作用
一、选择题:每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求。
1.一对表型正常的夫妇生了一个患红绿色盲且性染色体组成为XXY的孩子,下列示意图最能表明其原因的是( )
2.(2024·广东深圳模拟)果蝇(2N=8)的精巢中a、b、c三个细胞中的染色体组数、四分体个数和染色单体数的关系如下表所示,不考虑基因突变和染色体变异,下列相关叙述错误的是( )
细胞
染色体组数
四分体个数
染色单体数
a
2
0
16
b
2
4
16
c
2
0
0
A.a细胞可能将要发生姐妹染色单体分离
B.b细胞可能发生了非姐妹染色单体间片段的交换
C.b细胞中染色体数目可能与c细胞中染色体数目相同
D.若c细胞的细胞膜从中间内陷,则c细胞中不可能存在等位基因
3.图甲表示某二倍体昆虫(AaBBDd)细胞分裂某时期图像,图乙表示其细胞分裂过程中mRNA含量和每条染色体中DNA分子数的变化。下列说法正确的是( )
A.图甲细胞有2个染色体组,处于图乙中的e时期
B.图甲细胞的变异最可能发生在图乙中的d时期
C.图乙中的c时期最可能是减数分裂Ⅰ前期
D.等位基因的分开一定发生在减数分裂Ⅰ的后期
4.A和a,B和b为一对同源染色体上的两对等位基因。有关有丝分裂和减数分裂叙述正确的是( )
A.多细胞生物体内都同时进行这两种形式的细胞分裂
B.减数分裂的两次细胞分裂前都要进行染色质DNA的复制
C.有丝分裂的2个子细胞中都含有Aa,减数分裂 Ⅰ 的2个子细胞中也可能都含有Aa
D.有丝分裂都形成AaBb型2个子细胞,减数分裂都形成AB、Ab、aB、ab型4个子细胞
5.研究人员用小鼠进行实验,发现卵母细胞减数分裂时,同源染色体着丝粒大小有所不同,着丝粒较大的染色体更易与酪氨酸化(Tyr)纺锤丝分离,并与去酪氨酸化(dTyr)的纺锤丝结合,从而有更多的机会进入卵细胞(如下图所示)。下列说法错误的是( )
A.图示过程发生在减数分裂Ⅰ后期,同源染色体进行分离
B.图中细胞分裂后有dTyr纺锤丝微管的一端将形成次级卵母细胞
C.图中同源染色体分别向细胞的两极移动需要纺锤丝的牵引
D.与卵细胞同时形成的极体中着丝粒小的染色体较多
6.人的一个卵原细胞在减数第一次分裂时,有一对同源染色体没有分开而进入次级卵母细胞,最终形成染色体数目异常的卵细胞个数为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
7.基因型为AaBb的雄性果蝇,体内一个精原细胞进行有丝分裂时,一对同源染色体在染色体复制后彼此配对,非姐妹染色单体进行了交换,结果如下图所示。该精原细胞此次有丝分裂产生的子细胞,均进入减数分裂,若此过程中未发生任何变异,则减数第一次分裂产生的子细胞中,基因组成为AAbb的细胞所占的比例是( )
A.1/2 B.1/4
C.1/8 D.1/16
8.下图为初级精母细胞减数分裂时的一对同源染色体示意图,图中1~8表示基因。不考虑突变的情况下,下列叙述正确的是( )
A.1与2、3、4互为等位基因,与6、7、8互为非等位基因
B.同一个体的精原细胞有丝分裂前期也应含有基因1~8
C.1与3都在减数分裂Ⅰ分离,1与2都在减数分裂Ⅱ分离
D.1分别与6、7、8组合都能形成重组型的配子
9.(2023·山东枣庄模拟)有丝分裂过程中,如果着丝粒功能异常,有一些染色体无法被拉向两极而滞留在细胞中间(图1中箭头所指)。研究发现,SPO11是小鼠细胞减数分裂必需的一种酶,它的作用是引起DNA的双链断裂。如果SPO11酶98位的氨基酸改变(用SPO11-cd表示),则该酶催化活性丧失。科研人员利用基因工程技术在正常细胞中导入经诱导才能表达的SPO11基因,发现SPO11高表达会导致有丝分裂过程中一种着丝粒蛋白(CENPA)消失,结果如图2所示。下列说法正确的是( )
A.着丝粒异常会抑制细胞从两极发出纺锤丝,进而不利于染色体移向两极
B.图1的细胞处于有丝分裂后期,此时期最方便进行图2的计数
C.SPO11可在减数分裂Ⅰ的前期发挥作用,实现同源染色体非姐妹染色单体间的互换
D.没有催化活性的SPO11-cd酶丧失了原SPO11酶的一切功能
10.某同学对某动物精巢切片进行显微观察,绘制了图1中三幅细胞分裂示意图(仅示部分染色体);图2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。下列相关叙述错误的是( )
A.图1中细胞甲是次级精母细胞,可处于图2中类型d的细胞所处的时期
B.图1中的细胞乙和丙可处于图2中类型b的细胞所处的时期
C.图2中类型c的细胞中含2个染色体组和n对同源染色体
D.着丝粒分裂不仅能导致图2中b转变为a,还能使d转变为c
11.有研究者采用荧光染色法制片,在显微镜下观察拟南芥(2n=10)花药减数分裂细胞中染色体形态、位置和数目,以下为镜检时拍摄的4幅图片。下列叙述错误的是( )
A.图甲、乙中细胞处于减数分裂Ⅰ时期
B.图甲细胞中同源染色体已彼此分离
C.图乙细胞中5个四分体排列在赤道板附近
D.图中细胞按照减数分裂时期排列的先后顺序为甲→乙→丙→丁
12.某动物体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和核DNA含量的关系如图1所示,其细胞分裂图像如图2所示。下列说法正确的是( )
A.Ⅰ时期的细胞中染色体数目减半,该细胞为精细胞、卵细胞或极体
B.Ⅳ时期的细胞处于减数分裂Ⅰ过程中,有2个染色体组
C.图1物质数量关系由Ⅳ变化为Ⅲ的过程,对应图2丙→乙的过程
D.甲细胞中的染色体组数和同源染色体对数均是乙细胞的2倍
二、非选择题
13.图1是某二倍体高等动物细胞分裂模式图,图2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,据图分析回答下列问题:
(1)将图1按正常的细胞分裂过程进行排序:________________;该分裂过程处于图2的________(填小写字母)时期。
(2)丙细胞中的变异类型属于________,其发生于图2曲线中的________(填大写字母)段;丙细胞中非同源染色体的组合类型有________种。
(3)图2中GH段和PQ段含有的染色体数目是否相同,________。请说明理由:_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
__________________________。图1中乙细胞的两条染色单体上①的同一位置的遗传信息是否相同,____________。并说明理由:________________________
___________________________________________________________________。
(4)若一对正常夫妇生了一个孩子是XYY患者,则从根本上讲,这个孩子染色体组成是XYY的成因发生在图2曲线中的______(填大写字母)段。
14.研究表明,雌性动物繁殖率下降与减数分裂异常密切相关,为了解减数分裂过程中的调控机制,研究人员展开了系列实验。
(1)减数分裂Ⅰ前期可分为下图1所示5个亚时期,其中偶线期和粗线期可见同源染色体发生________并形成四分体。减数分裂Ⅰ过程中,非同源染色体的________及同源染色体中________________之间的交换会导致配子基因组合的多样性。
(2)小鼠卵原细胞在胚胎期就开始了减数分裂Ⅰ,但在出生前后被阻滞在双线期之后、浓缩期之前的一个漫长的静止阶段(称为核网期)。研究发现,在此过程中,细胞中的环腺苷酸(简称cAMP)含量逐渐上升,达到峰值后维持在较高水平。在雌性小鼠性成熟后,卵母细胞才少量分批继续进行减数分裂。
①cAMP被称为细胞内的第二信使。如下图2所示,当信号分子与________结合后,通过G蛋白激活酶A,在其催化下由__________生成cAMP,作用于靶蛋白,调节细胞的生理过程。
②实验一:不同条件下体外培养特定时期的卵母细胞,实验结果如图3所示。由此可知,cAMP调控了细胞的减数分裂进程,判断依据是___________________________________________________________________。
③已知卵母细胞进入粗线期时,在显微镜下可观察到联会复合体蛋白(简称S蛋白)沿染色体轴分布,进入核网期时,S蛋白则已完全从染色体上解离下来,研究人员猜测cAMP调控减数分裂进程的靶蛋白可能是S蛋白,并对此展开进一步研究。
实验二:选取特定时期的胚胎卵巢,实验组注射混有台盼蓝的干扰S基因表达的RNA(台盼蓝用于指示注射成功与否),则对照组应注射______________________。经处理后分别进行细胞培养,3 d后,实验组有67.0%的卵母细胞进入了核网期,对照组只有31.7%的卵母细胞进入核网期,证明干扰S基因的表达会________(填“促进”或“抑制”)小鼠卵母细胞提前进入核网期。
减数分裂和受精作用
一、选择题:每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求。
1.一对表型正常的夫妇生了一个患红绿色盲且性染色体组成为XXY的孩子,下列示意图最能表明其原因的是( )
D
2.(2024·广东深圳模拟)果蝇(2N=8)的精巢中a、b、c三个细胞中的染色体组数、四分体个数和染色单体数的关系如下表所示,不考虑基因突变和染色体变异,下列相关叙述错误的是( )
细胞
染色体组数
四分体个数
染色单体数
a
2
0
16
b
2
4
16
c
2
0
0
A.a细胞可能将要发生姐妹染色单体分离
B.b细胞可能发生了非姐妹染色单体间片段的交换
C.b细胞中染色体数目可能与c细胞中染色体数目相同
D.若c细胞的细胞膜从中间内陷,则c细胞中不可能存在等位基因
D
3.图甲表示某二倍体昆虫(AaBBDd)细胞分裂某时期图像,图乙表示其细胞分裂过程中mRNA含量和每条染色体中DNA分子数的变化。下列说法正确的是( )
A.图甲细胞有2个染色体组,处于图乙中的e时期
B.图甲细胞的变异最可能发生在图乙中的d时期
C.图乙中的c时期最可能是减数分裂Ⅰ前期
D.等位基因的分开一定发生在减数分裂Ⅰ的后期
A
4.A和a,B和b为一对同源染色体上的两对等位基因。有关有丝分裂和减数分裂叙述正确的是( )
A.多细胞生物体内都同时进行这两种形式的细胞分裂
B.减数分裂的两次细胞分裂前都要进行染色质DNA的复制
C.有丝分裂的2个子细胞中都含有Aa,减数分裂 Ⅰ 的2个子细胞中也可能都含有Aa
D.有丝分裂都形成AaBb型2个子细胞,减数分裂都形成AB、Ab、aB、ab型4个子细胞
C
5.研究人员用小鼠进行实验,发现卵母细胞减数分裂时,同源染色体着丝粒大小有所不同,着丝粒较大的染色体更易与酪氨酸化(Tyr)纺锤丝分离,并与去酪氨酸化(dTyr)的纺锤丝结合,从而有更多的机会进入卵细胞(如下图所示)。下列说法错误的是( )
A.图示过程发生在减数分裂Ⅰ后期,同源染色体进行分离
B.图中细胞分裂后有dTyr纺锤丝微管的一端将形成次级卵母细胞
C.图中同源染色体分别向细胞的两极移动需要纺锤丝的牵引
D.与卵细胞同时形成的极体中着丝粒小的染色体较多
D
6.人的一个卵原细胞在减数第一次分裂时,有一对同源染色体没有分开而进入次级卵母细胞,最终形成染色体数目异常的卵细胞个数为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
A
7.基因型为AaBb的雄性果蝇,体内一个精原细胞进行有丝分裂时,一对同源染色体在染色体复制后彼此配对,非姐妹染色单体进行了交换,结果如下图所示。该精原细胞此次有丝分裂产生的子细胞,均进入减数分裂,若此过程中未发生任何变异,则减数第一次分裂产生的子细胞中,基因组成为AAbb的细胞所占的比例是( )
A.1/2 B.1/4
C.1/8 D.1/16
B
8.下图为初级精母细胞减数分裂时的一对同源染色体示意图,图中1~8表示基因。不考虑突变的情况下,下列叙述正确的是( )
A.1与2、3、4互为等位基因,与6、7、8互为非等位基因
B.同一个体的精原细胞有丝分裂前期也应含有基因1~8
C.1与3都在减数分裂Ⅰ分离,1与2都在减数分裂Ⅱ分离
D.1分别与6、7、8组合都能形成重组型的配子
B
9.(2023·山东枣庄模拟)有丝分裂过程中,如果着丝粒功能异常,有一些染色体无法被拉向两极而滞留在细胞中间(图1中箭头所指)。研究发现,SPO11是小鼠细胞减数分裂必需的一种酶,它的作用是引起DNA的双链断裂。如果SPO11酶98位的氨基酸改变(用SPO11-cd表示),则该酶催化活性丧失。科研人员利用基因工程技术在正常细胞中导入经诱导才能表达的SPO11基因,发现SPO11高表达会导致有丝分裂过程中一种着丝粒蛋白(CENPA)消失,结果如图2所示。下列说法正确的是( )
A.着丝粒异常会抑制细胞从两极发出纺锤丝,进而不利于染色体移向两极
B.图1的细胞处于有丝分裂后期,此时期最方便进行图2的计数
C.SPO11可在减数分裂Ⅰ的前期发挥作用,实现同源染色体非姐妹染色单体间的互换
D.没有催化活性的SPO11-cd酶丧失了原SPO11酶的一切功能
C
10.某同学对某动物精巢切片进行显微观察,绘制了图1中三幅细胞分裂示意图(仅示部分染色体);图2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。下列相关叙述错误的是( )
A.图1中细胞甲是次级精母细胞,可处于图2中类型d的细胞所处的时期
B.图1中的细胞乙和丙可处于图2中类型b的细胞所处的时期
C.图2中类型c的细胞中含2个染色体组和n对同源染色体
D.着丝粒分裂不仅能导致图2中b转变为a,还能使d转变为c
C
11.有研究者采用荧光染色法制片,在显微镜下观察拟南芥(2n=10)花药减数分裂细胞中染色体形态、位置和数目,以下为镜检时拍摄的4幅图片。下列叙述错误的是( )
A.图甲、乙中细胞处于减数分裂Ⅰ时期
B.图甲细胞中同源染色体已彼此分离
C.图乙细胞中5个四分体排列在赤道板附近
D.图中细胞按照减数分裂时期排列的先后顺序为甲→乙→丙→丁
B
12.某动物体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和核DNA含量的关系如图1所示,其细胞分裂图像如图2所示。下列说法正确的是( )
A.Ⅰ时期的细胞中染色体数目减半,该细胞为精细胞、卵细胞或极体
B.Ⅳ时期的细胞处于减数分裂Ⅰ过程中,有2个染色体组
C.图1物质数量关系由Ⅳ变化为Ⅲ的过程,对应图2丙→乙的过程
D.甲细胞中的染色体组数和同源染色体对数均是乙细胞的2倍
C
二、非选择题
13.图1是某二倍体高等动物细胞分裂模式图,图2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,据图分析回答下列问题:
(1)将图1按正常的细胞分裂过程进行排序:________________;该分裂过程处于图2的________(填小写字母)时期。
(2)丙细胞中的变异类型属于________,其发生于图2曲线中的________(填大写字母)段;丙细胞中非同源染色体的组合类型有________种。
(3)图2中GH段和PQ段含有的染色体数目是否相同,________。请说明理由:_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
__________________________。图1中乙细胞的两条染色单体上①的同一位置的遗传信息是否相同,____________。并说明理由:________________________
___________________________________________________________________。
(4)若一对正常夫妇生了一个孩子是XYY患者,则从根本上讲,这个孩子染色体组成是XYY的成因发生在图2曲线中的______(填大写字母)段。
答案:(1)甲→丁→丙→乙 b (2)基因重组 GH 两 (3)不相同 GH段表示减数分裂Ⅰ过程,染色体数目与体细胞中的数目相同,而PQ段表示有丝分裂后期和末期,染色体数目是体细胞中的数目的2倍 可能相同,也可能不同 若同源染色体的相同位置上是等位基因时,遗传信息不同,若为相同基因时,则遗传信息相同 (4)IJ
14.研究表明,雌性动物繁殖率下降与减数分裂异常密切相关,为了解减数分裂过程中的调控机制,研究人员展开了系列实验。
(1)减数分裂Ⅰ前期可分为下图1所示5个亚时期,其中偶线期和粗线期可见同源染色体发生________并形成四分体。减数分裂Ⅰ过程中,非同源染色体的________及同源染色体中________________之间的交换会导致配子基因组合的多样性。
(2)小鼠卵原细胞在胚胎期就开始了减数分裂Ⅰ,但在出生前后被阻滞在双线期之后、浓缩期之前的一个漫长的静止阶段(称为核网期)。研究发现,在此过程中,细胞中的环腺苷酸(简称cAMP)含量逐渐上升,达到峰值后维持在较高水平。在雌性小鼠性成熟后,卵母细胞才少量分批继续进行减数分裂。
①cAMP被称为细胞内的第二信使。如下图2所示,当信号分子与________结合后,通过G蛋白激活酶A,在其催化下由__________生成cAMP,作用于靶蛋白,调节细胞的生理过程。
②实验一:不同条件下体外培养特定时期的卵母细胞,实验结果如图3所示。由此可知,cAMP调控了细胞的减数分裂进程,判断依据是___________________________________________________________________。
③已知卵母细胞进入粗线期时,在显微镜下可观察到联会复合体蛋白(简称S蛋白)沿染色体轴分布,进入核网期时,S蛋白则已完全从染色体上解离下来,研究人员猜测cAMP调控减数分裂进程的靶蛋白可能是S蛋白,并对此展开进一步研究。
实验二:选取特定时期的胚胎卵巢,实验组注射混有台盼蓝的干扰S基因表达的RNA(台盼蓝用于指示注射成功与否),则对照组应注射______________________。经处理后分别进行细胞培养,3 d后,实验组有67.0%的卵母细胞进入了核网期,对照组只有31.7%的卵母细胞进入核网期,证明干扰S基因的表达会________(填“促进”或“抑制”)小鼠卵母细胞提前进入核网期。
答案:(1)联会 自由组合 非姐妹染色单体 (2)①受体 ATP ②2组处于核网期的细胞比例低于1组和3组 ③等量混有台盼蓝的不干扰S基因表达的RNA 促进
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