内容正文:
第一节 减数分裂和受精作用
第1课时 减数分裂产生精子或卵细胞
[随堂巩固]
1.在减数分裂过程中,染色体数目减半最早发生在( )
A.减数第一次分裂后期 B.减数第一次分裂结束时
C.减数第二次分裂后期 D.减数第二次分裂结束时
解析 减数第一次分裂,同源染色体分离,形成的子细胞染色体数目减半。
答案 B
2.同源染色体是指( )
A.一条染色体复制形成的两条染色体
B.分别来自父方和母方的两条染色体
C.形态、大小大体相同的两条染色体
D.减数分裂过程中联会的两条染色体
解析 减数分裂联会时,联会的两条染色体即为同源染色体,它们的形态、大小一般都相同,一条来自父方,一条来自母方,但分别来自父方或母方的两条染色体也可能是非同源染色体,非同源染色体的形态、大小也可能大体相同。
答案 D
3.下图是减数分裂过程中某个时期的模式图。据图分析,该细胞有( )
A.4个DNA分子 B.4个四分体
C.8条染色体 D.2对同源染色体
解析 该图表示减数第一次分裂四分体时期,该细胞有2个四分体、2对同源染色体、4条染色体、8条染色单体、8个DNA分子。
答案 D
4.如图所示各图中,横轴表示分裂时期,纵轴表示一个细胞核中DNA含量或染色体数目的变化情况。请分析图示,表示有丝分裂中DNA含量变化、染色体数目变化和减数分裂过程中DNA含量变化、染色体数目变化的曲线分别依次是( )
A.④②①③ B.①④②③
C.④①②③ D.①②③④
解析 无论是有丝分裂还是减数分裂,在间期都进行DNA的复制,使DNA含量加倍,据图示分析,图中①②都有间期倍增现象,因此,①②是DNA的变化曲线。①图中,DNA数目又恢复原状,故①表示有丝分裂中DNA的变化;②图中,DNA数目恢复原状后又减半,说明图②表示减数分裂中DNA的变化。由上面的分析可知,图③和图④应是染色体数目变化图。看图④的变化曲线,在一个细胞周期的某一时期(后期),染色体数目倍增,然后又恢复原状,说明它是有丝分裂中染色体数目的变化图;而图③中始终没有染色体在原有基础上倍增的现象,则一定是减数分裂中染色体的变化图。
答案 B
5.如下曲线图表示某生物(2n=4)的体细胞分裂过程及精子形成过程中每个细胞内某物质数量的变化。a、b、c、d、e分别表示分裂过程中的某几个时期的细胞中染色体图。请据图回答下列问题:
(1)曲线中①~③段可表示细胞进行__________分裂的__________数量变化。
(2)图a~e中与曲线②⑤位置相对应的细胞分别是________。
(3)细胞a、b、c、d、e具有同源染色体的是________,曲线中一个细胞内没有同源染色体的时期是________。
(4)与体细胞相比,a~e细胞中,核内DNA含量加倍的是________。
(5)就染色体行为来说,b、e时期的共同特点是________________________。
解析 本题考查的知识点是减数分裂、有丝分裂过程中遗传物质的变化情况。(1)由图中曲线变化可知,曲线代表染色体的数量变化,在②阶段,染色体数目与体细胞相比增加了一倍,故①~③段为有丝分裂过程。(2)曲线②⑤位置相对应的细胞染色体数量均加倍,说明细胞处于分裂的后期,从染色体的数量上看,②为4n,⑤为2n,则曲线②⑤位置相对应的细胞分别是有丝分裂后期e和减数第二次分裂后期b。(3)从细胞中染色体的行为和数量看,a~e分别是减数分裂四分体时期、减数第二次分裂后期、减数第二次分裂中期、有丝分裂中期和有丝分裂后期,含有同源染色体的只能是四分体时期和有丝分裂期的细胞,即a、d、e。从曲线上看,④染色体数目减半,说明已经进入减数第二次分裂时期,处于④⑤⑥时期的一个细胞内均不含同源染色体。(4)该生物体细胞内含有的染色体为2n,可知核中DNA分子数为2n,核内DNA含量加倍为4n的细胞为a、d、e。(5)就染色体行为来说,b、e时期的共同特点是着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体。
答案 (1)有丝 染色体 (2)e、b (3)a、d、e ④⑤⑥ (4)a、d、e (5)着丝粒分裂,染色单体分开成为染色体
[课下作业]
1.下列关于高等哺乳动物减数分裂过程的叙述,正确的是( )
A.减数第一次分裂过程中,同源染色体分离,着丝粒不分裂
B.初级精母细胞与精原细胞相比,细胞体积变大,染色体数加倍
C.次级精母细胞中,性染色体只有一条X染色体或Y染色体
D.减数第二次分裂过程中,细胞中不具有姐妹染色单体
解析 减数第一次分裂的后期同源染色体分离,着丝粒在减数第二次分裂的后期分裂,A正确;初级精母细胞与精原细胞中染色体数目一致,B错误;次级精母细胞中,性染色体可能是1条或2条X染色体,也可能是1条或2条Y染色体,C错误;减数第二次分裂的前期和中期均含有姐妹染色单体,D错误。
答案 A
2.用显微镜观察细胞时,发现一个细胞中有8条形状、大小各不相同的染色体,并排列于赤道面上,此细胞处于( )
A.有丝分裂中期
B.有丝分裂后期
C.减数第一次分裂中期
D.减数第二次分裂中期
解析 由题意可知,该时期没有同源染色体,所以处于减数第二次分裂,又因为着丝粒排列于赤道面上,所以属于减Ⅱ中期。
答案 D
3.关于下图的叙述不正确的是( )
A.在前期时,④与⑦、⑤与⑥联会,形成两个四分体
B.在后期时,移向同一极的染色体均含同源染色体
C.④是一条染色体,包含两条染色单体①和③,它们通过一个着丝粒②相连
D.细胞中含有两对同源染色体,其中④和⑦为一对同源染色体
解析 图中④和⑦为一对同源染色体,⑤和⑥也为一对同源染色体。每条染色体均包含两条姐妹染色单体,且染色体的着丝粒均位于赤道面两侧,表示处于减数第一次分裂中期;在减数第一次分裂前期时,同源染色体两两配对,发生联会,形成四分体;在减数第一次分裂后期时,同源染色体分离,移向同一极的染色体均不含同源染色体。
答案 B
4.同源染色体的分离和着丝粒的分裂分别发生在减数分裂的( )
A.减数分裂间期、减数分裂间期
B.减数第一次分裂、减数第二次分裂
C.减数第一次分裂、减数第一次分裂
D.减数第二次分裂、减数第二次分裂
解析 减数第一次分裂过程中发生同源染色体的分离;减数第二次分裂过程中发生着丝粒的分裂。
答案 B
5.如图表示细胞分裂某一时期,细胞内染色体(a)、染色单体(b)和核DNA(c)的数量关系,假设该生物体细胞中含有8条染色体,该图可表示( )
A.有丝分裂中期
B.有丝分裂后期
C.减数第一次分裂后期
D.减数第二次分裂后期
解析 从图中可以看出细胞内有染色体8条,染色单体数是0,DNA数是8。染色体数与正常体细胞中的染色体数相等,且没有染色单体,可以判断此细胞应处于减数第二次分裂后期。
答案 D
6.以下为某植物生殖细胞形成过程中某些时期的示意图,正确的描述是( )
A.①纺锤丝牵引着姐妹染色单体分开
B.②纺锤丝牵引着同源染色体向细胞两极移动
C.③同源染色体排列在赤道面上
D.④减数第一次分裂染色体排列在赤道面上
解析 ①是纺锤丝牵引着同源染色体分开;②是纺锤丝牵引着姐妹染色单体分开,并向细胞两极移动;③是同源染色体排列在赤道面上;④为减数第二次分裂中期。
答案 C
7.一个班级分组进行减数分裂实验,下列操作及表述正确的是( )
A.换用高倍镜时,从侧面观察,防止物镜与装片碰擦
B.因观察材料较少,性母细胞较小,显微镜视野应适当调亮
C.为观察染色体不同层面的精细结构,用粗准焦螺旋调节焦距
D.一个视野中,用10×物镜看到8个细胞,用40×物镜则可看到32个细胞
解析 由于高倍物镜镜头较长,故换用高倍镜时要从侧面观察,防止物镜与装片碰擦,A项正确;显微镜视野的亮度与观察细胞的大小无关,B项错误;要观察染色体不同层面的精细结构,需要用高倍物镜,但换上高倍物镜后只能通过调节细准焦螺旋来调节焦距,C项错误;放大倍数越大,看到的细胞数目越少,D项错误。
答案 A
8.如图中表示一个2n=4的生物细胞的染色体。下列叙述中正确的是( )
①如果1号染色体来自父方,则2号染色体来自母方 ②如果1号和2号染色体来自父方,则3号和4号染色体来自母方 ③在减数分裂的第一次细胞分裂过程中,1号和2号染色体若移向一极,3号和4号染色体则移向另一极 ④在减数分裂的第一次细胞分裂过程中,1号和3号染色体若移向一极,2号和4号染色体则移向另一极
A.①③ B.①④
C.②③ D.②④
解析 图中1与2、3与4的形态、大小相同,判断为同源染色体。同源染色体的一条来自父方,一条来自母方。所以如果1号来自父方,则2号来自母方。在减数第一次分裂时,同源染色体分离,各移向细胞的两极,所以①和④的叙述正确。
答案 B
9.下图分别表示某二倍体雌性动物(2n=4)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DNA含量的关系及细胞分裂图像。请回答:
(1)图1中a、b、c柱表示染色体的是________,图2中表示二倍体体细胞分裂某时期的是________。图1中Ⅲ的数量关系对应于图2中的________。
(2)图1中的数量关系由Ⅰ变化为Ⅱ的过程,细胞核内发生的分子水平的变化是________________;由Ⅱ变化为Ⅲ,相当于图2中的________→________过程。
(3)图1中____________对应的细胞内不可能存在同源染色体。
解析 (1)分析图1可知:a是染色体、b是染色单体、c是DNA,Ⅲ表示减数第二次分裂后期。分析图2可知:甲细胞含有同源染色体,呈现的特点是每条染色体的着丝点排列在赤道面上,处于有丝分裂中期,可表示二倍体体细胞;乙细胞不含同源染色体,处于减数第二次分裂中期,与图1中Ⅲ的数量关系相对应;丙细胞含有同源染色体,且呈现的特点是同源染色体分离。(2)图1中的数量关系由Ⅰ变化为Ⅱ的过程形成了染色单体,说明处于分裂间期,此时期细胞核内发生的分子水平的变化是:DNA复制。由Ⅱ变化为Ⅲ,细胞中的染色体数目减半,表示减数第一次分裂结束,相当于图2中的丙→乙过程。(3)图1中Ⅳ为减数分裂过程结束所形成的子细胞,由于减数第一次分裂同源染色体分离分别进入不同的子细胞,所以图1中Ⅲ和Ⅳ对应的细胞内不可能存在同源染色体。
答案 (1)a 甲 乙 (2)DNA复制 丙 乙 (3)Ⅲ和Ⅳ
10.如图为某生物一个细胞的分裂图像,着丝粒均在染色体端部,图中1、2、3、4各表示一条染色体。下列表述正确的是( )
A.图中细胞处于减数第二次分裂前期
B.图中细胞的染色体数是体细胞的2倍
C.染色体1与2在后续的分裂过程中会相互分离
D.染色体1与3必定会出现在同一子细胞中
解析 图中含有同源染色体,故不可能处于减数第二次分裂过程中,A项错误;图中每条染色体均含姐妹染色单体,染色体的着丝粒没有分裂,故染色体数目不可能是体细胞的2倍,B项错误;由图可知,该时期细胞中存在联会形成四分体现象,为减数第一次分裂前期,染色体1和2为同源染色体,在减数第一次分裂的后期将会分离,C项正确;染色体1和3为非同源染色体,染色体1和4也是非同源染色体,由于减数分裂过程中非同源染色体是自由组合的,故染色体1和3不一定出现在同一子细胞中,D项错误。
答案 C
11.减数分裂过程中第一次分裂后期和第二次分裂后期染色体数目之比和DNA含量之比分别是( )
A.2∶1和2∶1 B.1∶1和2∶1
C.4∶1和4∶1 D.4∶1和2∶1
解析 减数第一次分裂前的间期染色体复制,故减数第一次分裂中DNA含量加倍,但染色体数目不变;减数第一次分裂结束后,染色体数目和DNA含量均减半,减数第二次分裂后期姐妹染色单体分离,染色体数目暂时加倍,DNA含量不变,故减Ⅰ后期和减Ⅱ后期染色体数目之比和DNA含量之比分别是1∶1和2∶1。
答案 B
12.下图中横坐标A、B、C、D分别表示某种哺乳动物细胞(2n)进行减数分裂的不同时期,其中a表示细胞数目。请判断b、c、d依次代表的是( )
A.DNA分子数、染色体数、染色单体数
B.DNA分子数、染色单体数、染色体数
C.染色体数、DNA分子数、染色单体数
D.染色单体数、染色体数、DNA分子数
解析 A表示染色体没有复制时,染色体数与DNA分子数之比为1∶1,无染色单体;B表示染色体复制后,染色体数∶染色单体数∶DNA分子数=1∶2∶2;C表示减数第二次分裂前、中期,染色体数∶染色单体数∶DNA分子数=1∶2∶2;D表示生殖细胞,染色体数∶DNA分子数=1∶1,无染色单体。由此得出b为DNA分子数,c为染色体数,d为染色单体数。
答案 A
13.如下图所示,横轴表示细胞周期,纵轴表示一个细胞核中DNA含量或染色体数目的变化情况,请分析图示,表示有丝分裂中DNA含量变化、染色体数目变化和减数分裂过程中DNA含量变化、染色体数目变化的曲线依次是( )
A.④②①③ B.①④②③
C.④①②③ D.①②③④
解析 无论是有丝分裂还是减数分裂,在间期都进行DNA的复制,使DNA含量加倍。据图分析,图中①一个细胞周期结束后DNA含量又恢复原来的数目,为有丝分裂中DNA的变化。图中②细胞分裂结束后DNA含量减半,为减数分裂过程中DNA含量的变化。图中③④为染色体数目变化。图中③结果染色体数目减半,为减数分裂中染色体数目变化。图中④结果染色体数目恢复原状,为有丝分裂中染色体的数目变化。
答案 B
14.如图所示是某种雄性动物细胞分裂过程中,染色体(假设体细胞染色体数为2n)和核DNA含量的变化情况。请回答:
(1)图中表示的是________分裂过程中的染色体和核DNA的变化曲线。
(2)图中表示染色体数目变化的是________,表示核DNA含量变化的是________。
(3)DE段变化的原因是________________________,FG段变化的原因是____________________________________________。
解析 (1)曲线①一次加倍两次减半,因此图中表示的是减数分裂过程。(2)曲线①最多数目为4n,因此表示的是DNA分子数目的变化,曲线②表示染色体数目的变化。(3)DE段变化的原因是减数第一次分裂同源染色体彼此分离;FG段变化的原因是减数第二次分裂染色体着丝粒分裂使姐妹染色单体分开,变成子染色体,分配到两个子细胞中。
答案 (1)减数 (2)曲线② 曲线① (3)同源染色体彼此分离 着丝粒分裂使姐妹染色单体分开,变成子染色体,并移向细胞两极
15.减数分裂包括两个连续的分裂过程,即减数第一次分裂和减数第二次分裂两个阶段。某生物小组要探究减数分裂两个阶段所占时间的长短,请帮助他们选择合适的材料和试剂,并完成实验。
供选材料及用具:小鼠的肝脏、睾丸、肾脏、苏丹Ⅲ染液、醋酸洋红染液、健那绿染液、解离固定液。
(1)选材:用________________作实验材料。
(2)制片:
①取少量组织低渗处理后,放在________________中,一定时间后轻轻漂洗。
②将漂洗后的组织放在载玻片上,滴加适量________________。
③一定时间后加盖玻片,________________。
(3)观察计算:
①观察多个视野,计数________________________________及视野中细胞的总数。
②算出每个视野中不同分裂阶段细胞所占比例。
③最后,____________________________________,即可大体表示不同分裂阶段所占的时间比例。
解析 (1)小鼠的肝脏和肾脏内的细胞无法进行减数分裂,只有睾丸内的细胞才可发生减数分裂产生生殖细胞。(2)制片时应遵循解离→漂洗→染色→制片的步骤。选择染色剂时应注意醋酸洋红染液可将细胞内的染色体染色,便于观察;而苏丹Ⅲ染液用于脂肪的鉴定,健那绿染液用于线粒体的染色。(3)每个视野中每个分裂阶段中细胞数目占细胞总数的比例可以反映出该阶段持续时间的长短,为了增强结果的准确性,应求平均值。
答案 (1)小鼠睾丸 (2)①解离固定液 ②醋酸洋红染液 ③压片 (3)①每个视野中处于不同分裂阶段细胞的数目 ③求出不同视野中相同分裂阶段细胞所占比例的平均值
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