内容正文:
课下巩固训练(七) 受精作用
【基础巩固练】
一、选择题
1.(2024·山西朔州高一月考)下列关于“建立减数分裂过程中染色体变化的模型”的叙述,错误的是( )
A.一般需要两种颜色的橡皮泥,分别代表父方和母方的染色体
B.在纸上需要画出中心体和纺锤体
C.让颜色相同、长度不同的两条染色体配对
D.模拟非同源染色体自由组合时,至少需要两对染色体
解析:选C。不同颜色的橡皮泥制作的染色体分别代表来自父方、母方的染色体,A正确;动物细胞中含有中心体,在演示过程中需要在纸上画出中心体和纺锤体,B正确;减数分裂过程中会发生同源染色体的联会现象,长度相同、颜色不同的两条染色体为同源染色体,因此让长度相同、颜色不同的两条染色体进行配对,C错误;模拟非同源染色体自由组合时,至少需要两对染色体,D正确。
2.(2024·海南琼海高一期中)减数分裂产生的配子中染色体组合具有多样性,主要取决于( )
A.同源染色体的复制
B.同源染色体的联会和分离
C.同源染色体的非姐妹染色单体的对应片段发生互换和非同源染色体的自由组合
D.染色体着丝粒的分裂
解析:选C。减数分裂过程中,联会后同源染色体的非姐妹染色单体的对应片段发生互换和减数分裂Ⅰ后期非同源染色体的自由组合都会增加配子中染色体组合的多样性,C符合题意。
3.(2024·广东中山高一期末)从配子形成和受精作用的角度分析,下列关于遗传具有多样性和稳定性的原因,错误的是( )
A.减数分裂过程中,非同源染色体的自由组合是形成配子多样性的重要原因之一
B.减数分裂过程中,同源染色体的姐妹染色单体间的互换也是形成配子多样性的原因之一
C.受精作用时,雌雄配子之间的随机结合是形成同一双亲的后代多样性的重要原因
D.减数分裂和受精作用保证了生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,维持了遗传的稳定性
解析:选B。减数分裂过程中,非同源染色体的自由组合是形成配子多样性的重要原因之一,A正确;减数分裂过程中,同源染色体的非姐妹染色单体间的互换也是形成配子多样性的原因之一,B错误;受精作用时,雌雄配子之间的随机结合是形成同一双亲的后代多样性的重要原因,C正确;减数分裂(染色体数目减半)和受精作用(染色体数目恢复到与该物种的体细胞一致)保证了生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,维持了生物遗传的稳定性,D正确。
4.果蝇的受精卵有8条染色体,其中4条来自母本,4条来自父本。当受精卵发育成成虫,成虫又开始产生配子时,下面关于其中一个配子中染色体情况的说法,正确的是( )
A.4条来自父本或4条来自母本
B.2条来自父本,2条来自母本
C.1条来自一个亲本,3条来自另一个亲本
D.以上情况都有可能
解析:选D。受精卵发育成的成虫,其性母细胞中含有的染色体既有来自父本的也有来自母本的。在进行减数分裂时,非同源染色体自由组合, A、B、C三种情况都有可能。
5.(2024·四川成都高一期中)人的同源染色体有23对。假设一个初级精母细胞在形成精细胞的过程中,其中一个次级精母细胞在分裂Ⅱ后期有一对姐妹染色单体移向一极,则这个初级精母细胞产生正常精细胞和异常精细胞的比例及精巢中精原细胞增殖的方式是( )
A.1∶1,有丝分裂
B.1∶2,有丝分裂
C.1∶3,减数分裂
D.1∶1,减数分裂
解析:选A。精巢中精原细胞自身增殖的方式是有丝分裂。一个次级精母细胞在减数分裂Ⅱ后期有一对姐妹染色单体移向一极,导致这个次级精母细胞形成的两个精细胞都异常(一个多一条染色体,一个少一条染色体);另一个次级精母细胞正常分裂,形成的两个精细胞都正常。这个初级精母细胞产生正常精细胞和异常精细胞的比例是1∶1,A正确。
6.(2024·河北石家庄高一期中)图甲表示某二倍体高等动物体内进行细胞分裂时的图像(图中仅显示部分染色体),图乙为该动物细胞内染色体及核DNA相对含量变化的曲线图。下列叙述错误的是( )
A.该动物为雌性,图甲C细胞可能源自B细胞
B.图乙中有同源染色体的阶段是1~5、8~13
C.图乙中染色体的相对含量出现三次加倍的原因相同
D.图甲A、C细胞所处时期分别对应于图乙中11~13阶段、6~7阶段
解析:选C。图甲B、C细胞的细胞质不均等分裂,说明该动物为雌性;根据染色体的大小和颜色可判断,图甲C细胞可能源自B细胞,A正确。减数分裂Ⅱ过程中不含同源染色体,所以图乙中有同源染色体的阶段是1~5、8~13,B正确。图乙中染色体的相对含量出现三次加倍的原因不完全相同,6、11是着丝粒分裂,8是精子与卵细胞结合,C错误。图甲A、C细胞所处时期分别对应于图乙中11~13阶段、6~7阶段,D正确。
7.(2024·四川南充高一期中)某二倍体动物体细胞核DNA分子数目为2n,染色体数为2n,如图为该动物睾丸中某分裂细胞染色体数/核DNA数的曲线图。下列有关叙述正确的是( )
A.若该图表示精细胞形成的过程,则AB段细胞染色体数目会加倍
B.若该图表示精原细胞形成的过程,则CD段纺锤体牵引使着丝粒分裂,染色体数目加倍
C.若BC段发生同源染色体联会,则会形成n个四分体
D.若DE段细胞不存在同源染色体,则该时段染色体数为n
解析:选C。若该图表示精细胞形成的过程,则AB段细胞核DNA数目加倍,着丝粒未分裂,染色体数不会加倍,A错误;若该图表示精原细胞形成的过程,则CD段表示着丝粒分裂,染色体数目加倍,但着丝粒分裂不是纺锤体牵引造成的,B错误;该二倍体动物体细胞中染色体数为2n,若BC段发生同源染色体联会,则会形成n个四分体,C正确;若DE段细胞不存在同源染色体,则该时段染色体数为2n(减数分裂Ⅱ后期、末期),D错误。
二、非选择题
8.(2024·江苏宿迁高一月考)如图为动物体生殖发育以及动物细胞有丝分裂或减数分裂图解(动物体细胞染色体数为2n)。请据图回答下列问题:
(1)A、B过程为______________,C过程为____________,A、B、C过程的意义是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)图①~④中能发生在A过程的有______,能发生在D、E过程的有______。
(3)在图②细胞中,染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数=____________。
(4)图④所示的细胞名称为__________________________。
(5)①②③④中,有同源染色体的有____________,分别是____________对。
解析:(2)①细胞中姐妹染色单体分离,每一极都有同源染色体,属于有丝分裂后期;②细胞中联会的同源染色体排列在赤道板两侧,属于减数分裂Ⅰ中期;③细胞中有同源染色体但不联会,着丝粒排列在赤道板上,属于有丝分裂中期;④细胞中没有同源染色体,着丝粒分裂,属于减数分裂Ⅱ后期。(4)④细胞处于减数分裂Ⅱ后期,而且细胞质均等分裂,可能是次级精母细胞或极体。
答案:(1)减数分裂 受精作用 保证了每种生物前后代染色体数目的恒定,维持了生物遗传的稳定性,对于生物的遗传和变异十分重要 (2)②④ ①③ (3)1∶2∶2 (4)极体或次级精母细胞 (5)①②③ 4、2、2
【综合提升练】
一、选择题
1.(2024·山东枣庄高一月考)减数分裂Ⅰ时,若同源染色体异常联会,则异常联会的同源染色体可进入1个或2个子细胞;减数分裂Ⅱ时,若有同源染色体则同源染色体分离而姐妹染色单体不分离,若无同源染色体则姐妹染色单体分离。异常联会不影响配子的存活、受精和其他染色体的行为。基因型为Aa的多个精原细胞在减数分裂Ⅰ时,仅A、a所在的同源染色体异常联会且非姐妹染色单体间不发生互换。上述精原细胞形成的精子与基因型为Aa的卵原细胞正常减数分裂形成的卵细胞结合形成受精卵。已知A、a位于常染色体上,不考虑其他突变,上述精子和受精卵的基因组成种类最多分别为( )
A.5;9 B.6;12
C.4;7 D.6;9
解析:选A。基因型为Aa的多个精原细胞在减数分裂Ⅰ时,仅A、a所在的同源染色体异常联会且非姐妹染色单体间不发生互换。①异常联会的同源染色体进入1个子细胞,则子细胞的基因组成为AAaa或不含A、a,经减数分裂Ⅱ,同源染色体分离而姐妹染色单体不分离,可形成基因组成为AA、aa和不含A、a的精子;②异常联会的同源染色体进入2个子细胞,则子细胞基因组成为AA或aa,经减数分裂Ⅱ,可形成基因组成为A或a的精子。精子的基因组成包括AA、aa、A、a、不含A和a,共5种,与基因组成为A或a的卵细胞结合,受精卵的基因组成包括AAA、AAa、Aaa、aaa、AA、Aa、aa、A、a,共9种。
2.(2024·山东济南高一期中)有性生殖过程中,一个卵细胞与一个精子成功融合后通常不再与其他精子融合。我国科学家最新研究发现,当卵细胞与精子融合后,卵细胞会特异性表达和分泌BF1和BF2,这两种蛋白质能避免受精卵再度与精子融合。下列叙述不正确的是( )
A.BF1和BF2有利于维持受精卵中染色体数目的稳定
B.受精作用是精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程
C.受精过程使卵细胞的细胞呼吸和物质合成变得十分活跃
D.受精过程实现了控制不同性状的非等位基因的自由组合
解析:选D。BF1和BF2能避免受精卵再度与精子融合,有利于维持受精卵中染色体数目的稳定,A正确;受精作用的实质是精子和卵细胞相互识别、融合为受精卵的过程,B正确;未受精时,卵细胞的细胞呼吸和物质合成都比较缓慢,受精时,卵细胞要合成各种物质,为受精后的分裂、分化做准备,C正确;非等位基因的自由组合发生在减数分裂Ⅰ后期,不在受精过程中,D错误。
3.(2024·山东德州高一期中)精子的头部几乎只保留了细胞核,部分细胞质变成了精子的颈部和尾部,其中全部线粒体被保留下来,并主要集中在尾的基部。受精时,精子和卵细胞相互识别后,精子的头部进入卵细胞,而尾部留在卵细胞外。据此分析,下列有关推断错误的是( )
A.线粒体被全部保留可为精子提供充足能量
B.受精时,精子和卵细胞的相互识别与糖被有关
C.精子、卵细胞为受精卵提供了相同数量的DNA
D.卵细胞为受精卵的早期发育提供营养物质
解析:选C。精子要靠尾部摆动游到卵细胞所在位置,才能与卵细胞结合,这一过程需要大量的能量,这些能量主要来自线粒体内进行的有氧呼吸,因此全部线粒体被保留下来,并主要集中在尾的基部,A正确;细胞膜上的糖被具有识别作用,精子和卵细胞的相互识别与细胞膜上的糖被有关,B正确;精子、卵细胞为受精卵提供了相同数量的核DNA,而受精卵细胞质中的DNA主要来自卵细胞,故卵细胞为受精卵提供的DNA数大于精子,C错误;卵细胞体积较大有利于储存较多的营养物质,为受精卵的早期发育提供营养物质,D正确。
二、非选择题
4.(2024·山东青岛高一期末)研究发现,细胞周期蛋白(Cyclin B3)在雌鼠(2n=40)卵细胞形成过程中发挥了独特作用。Cyclin B3 缺失的雌鼠所产生的卵细胞异常,但在减数分裂过程中姐妹染色单体能正常分开。为进一步揭示Cyclin B3的功能,研究者对正常雌鼠与Cyclin B3缺失雌鼠卵细胞形成过程中的关键时期进行了对比,结果如图所示(仅画出部分染色体)。
(1)正常雌鼠的减数分裂Ⅰ中期含有______个中心体。若某雌鼠的基因型为 AaBB,经减数分裂最终形成的一个第二极体的基因型是AB, 则同时产生的卵细胞的基因型是__________。
(2)Cyclin B3缺失雌鼠的卵原细胞内核DNA分子数为________,其初级卵母细胞从减数分裂Ⅰ前的间期的G1期(DNA复制之前)到减数分裂Ⅱ中期结束,单个细胞中核DNA分子数的变化情况是__________。
(3)据图分析可推测Cyclin B3的功能是______________________________。
(4)研究发现,Cyclin B3缺失雌鼠的次级卵母细胞仍能正常受精,其在受精后启动完成了减数分裂Ⅱ,则受精卵的染色体数为______。
解析:(1)中心体与动物细胞的有丝分裂有关,正常雌鼠在减数分裂Ⅰ中期含有2个中心体;若某雌鼠的基因型为AaBB,复制后形成的初级卵母细胞基因型为AAaaBBBB,因为形成一个AB的极体,说明减数分裂Ⅰ后期得到的两个子细胞是AABB和aaBB,经减数分裂最终形成的一个第二极体的基因型是AB, 若与之同时产生的是卵细胞,则卵细胞基因型是AB,若与之同时产生的是极体,则卵细胞基因型是aB。(2)该图表示减数分裂的部分图解,与正常雌鼠相比,Cyclin B3缺失雌鼠的同源染色体不能分离,减数分裂Ⅱ过程不能正常进行,Cyclin B3缺失雌鼠的卵原细胞内核DNA分子数为40;由于发生DNA分子复制,则其初级卵母细胞从减数分裂Ⅰ前的间期的 G1期(DNA复制之前)到减数分裂Ⅱ中期结束,单个细胞中核DNA分子数的变化情况是40→80。(3)Cyclin B3缺失雌鼠在减数分裂Ⅰ后期,不能发生同源染色体的分离,所以可推测Cyclin B3的功能是促进同源染色体的分离。(4)Cyclin B3缺失雌鼠的次级卵母细胞仍能正常受精,其染色体数为40,其与正常雄配子(n=20)受精后启动完成了减数分裂Ⅱ,则细胞中染色体数为40+20=60。
答案:(1)2 AB或aB (2)40 40→80 (3)促进同源染色体的分离 (4)60
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