内容正文:
课时作业(十六) 减数分裂和受精作用 (限时:20分钟)
题组一 减数分裂相关概念、 过程以及受精作用
1.[2025·安徽马鞍山一模] 猕猴(2N)睾丸中某一细胞,其中部凹陷,染色体分布在两极,染色体数为42,共有22种形态(不考虑染色体变异)。下列叙述正确的是 ( )
A.该细胞为初级精母细胞,将进行细胞质的均等分裂
B.由于同源染色体之间互换,形成22种形态的染色体
C.该细胞分裂产生的子细胞可以直接参与受精作用
D.该细胞可能处于减数第一次分裂后期或减数第二次分裂后期
2.[2025·河南豫北六校联考] 一个基因型为TtXEXe的卵原细胞正常进行减数分裂。下列叙述错误的是 ( )
A.基因组成为TTttXEXEXeXe时细胞处于减数分裂Ⅱ某时期
B.若产生4种子细胞,则可能是减数分裂Ⅰ前期染色体互换的结果
C.减数分裂 Ⅰ 后期和减数分裂Ⅱ后期的细胞中着丝粒的数目相同
D.若产生一个基因型为TXE的极体,则可能还有一个基因型相同的极体或卵细胞
3.[2025·湖北黄冈二模] 受精作用是有性生殖过程中至关重要的环节,它涉及精子和卵细胞的融合形成受精卵并发育成新的个体。下列相关叙述正确的是 ( )
A.雌雄配子随机结合使后代呈现多样性,此过程发生了基因重组
B.受精卵的细胞质中的DNA一半来自父方,一半来自母方
C.受精卵的一条染色体的姐妹染色单体相同位置上可能含有等位基因
D.有丝分裂和受精作用使生物前后代体细胞中染色体数目保持恒定
题组二 减数分裂的过程中染色体、核DNA数量变化
4.[2026·四川成都模拟] 某生物兴趣小组观察了某种二倍体生物精巢内的几种细胞,测定不同细胞中的染色体数目和核DNA分子数,并绘制出图,下列分析不正确的是 ( )
A.细胞a是精细胞或精子
B.细胞c中可能含有同源染色体
C.细胞g中同源染色体可能正在联会
D.细胞f可能发生同源染色体的分离
5.[2025·山东潍坊三模] 图甲表示基因型为AaXBXb的生物体某个细胞的分裂过程中某种物质或结构数量变化的相关模式图,图乙表示图甲过程某些时期细胞内染色体、染色单体和核DNA 的数量关系。下列相关叙述正确的是 ( )
乙
A.图甲呈现的是细胞内染色体组数在细胞分裂不同时期的变化
B.图乙的Ⅰ时期细胞中无姐妹染色单体,可能位于图甲的AB段、CD段、HI段
C.若该细胞核DNA双链均被32P标记,在普通培养基中直接完成减数分裂后,至少1个细胞带标记
D.若该细胞经历图甲过程形成8个子细胞,其中有一个基因型为aXBXb,则其他7个子细胞的基因型可能有4种
题组三 减数分裂的图像变化
6.[2026·福建厦门模拟] 果蝇(2n=8)卵原细胞减数分裂存在“逆反”减数分裂现象,如图是“逆反”减数分裂过程(MⅠ、MⅡ分别表示减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ),下列相关叙述错误的是 ( )
A.“逆反”减数分裂的MⅠ发生同源染色体的非姐妹染色单体的互换和姐妹染色单体分离
B.“逆反”减数分裂的MⅡ不发生同源染色体的分离
C.“逆反”减数分裂的MⅡ过程中核DNA数目和染色体数目都发生减半
D.MⅡ过程重组染色体高概率地进入卵细胞有利于提高子代的变异率
7.[2025·江苏常州模拟] 二倍体高等雄性动物某细胞的部分染色体组成示意图如下,图中①②表示染色体,a、b、c、d表示染色单体。下列叙述错误的是 ( )
A.一个DNA分子复制后形成的两个DNA分子,可存在于a与b中,但不存在于c与d中
B.在减数第二次分裂中期,①与②存在于两个次级精母细胞中
C.若a与d出现在该细胞产生的一个精子中,则b与c可出现在同时产生的另一精子中
D.该动物通过减数分裂产生精子,可传递一整套非同源染色体给子代个体
8.[2025·湖北武汉模拟] 如图是减数分裂时黏连蛋白RAD21L和REC8作用位置的示意图。细胞分裂过程中,黏连蛋白被蛋白酶水解后,相应染色体才能正常分离,使细胞分裂继续进行。下列叙述正确的是 ( )
A.RAD21L基因只存在于生物体的生殖细胞中
B.RAD21L蛋白所连接的两条染色单体在减数分裂时可发生基因重组
C.REC8蛋白在间期合成,减数第一次分裂后期降解
D.母体REC8基因表达异常不会导致后代染色体数目异常
综合应用练
9.[2025·河南信阳二模] 某二倍体雄性哺乳动物的基因型为HhXBY,图甲是该动物某器官内的细胞分裂模式图,图乙是测定的该动物体内细胞增殖不同时期的细胞①~⑦中染色体数与核DNA分子数的关系图。请回答下列问题:
(1)图甲细胞中的h基因可能是 的结果。
(2)图乙中肯定含有两个染色体组的细胞有 (填序号)。
(3)染色体失去端粒后不稳定,其姐妹染色单体可能会连接在一起,着丝粒分裂后向两极移动形成染色体桥(如图丙所示),染色体桥形成可能发生在细胞增殖的
(填细胞增殖的具体时期)。若在形成细胞⑦的过程中,H基因所在的染色体出现染色体桥并在两着丝粒间任一位置发生断裂,形成的两条子染色体移到两极,不考虑其他变异和性染色体的情况下,该细胞产生子细胞的基因型可能是 (只需写出H/h基因情况), 该变异类型属于 。
(4)不考虑变异的情况下,该动物的次级精母细胞中含有 条Y染色体。
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课时作业(十六) 减数分裂和受精作用
1.A [解析] 该细胞取自猕猴睾丸,雄性猕猴性染色体组成为XY,该细胞中42条染色体有22种形态,则该细胞为初级精母细胞,将进行细胞质的均等分裂,A正确。同源染色体之间的互换只是同源染色体上的部分基因交换,不会改变染色体的形态,B错误。该细胞分裂产生的子细胞是次级精母细胞,还需要经过减数第二次分裂及变形等一系列过程形成精子后才可以参与受精作用,C错误。如果处于减数第一次分裂后期,同源染色体分离,细胞中既有常染色体又有两条不同的性染色体(X和Y),染色体数为42,共有22种形态(20对常染色体+X、Y),符合题干信息;如果处于减数第二次分裂后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,细胞中染色体数暂时加倍,同样既有常染色体又有两条性染色体(两条X或两条Y),为42条染色体但只有21种形态,所以该细胞不可能处于减数第二次分裂后期,D错误。
2.A [解析] 基因型为TtXEXe的卵原细胞经过DNA复制后形成的初级卵母细胞的基因型为TTttXEXEXeXe,该细胞可能处于减数第一次分裂的某时期,A错误;若一个基因型为TtXEXe的卵原细胞正常进行减数分裂,产生4种子细胞,则可能是减数分裂Ⅰ前期互换的结果,因为正常情况下会产生两种类型的子细胞,B正确;减数分裂Ⅰ后期和减数分裂Ⅱ后期的细胞中着丝粒的数目相同,均为2n,不同的是处于减数第一次分裂后期的细胞中核DNA数目是减数第二次分裂后期细胞的二倍,C正确;若一个基因型为TtXEXe的卵原细胞正常进行减数分裂,产生一个基因型为TXE的极体,则可能还有一个基因型相同的极体或卵细胞,因为该极体可能是由次级卵母细胞分裂产生,也可能是由第一极体经过分裂产生,D正确。
3.C [解析] 基因重组是控制不同性状的基因的重新组合,该过程发生在减数分裂过程中,A错误;受精卵的细胞核中的染色体一半来自父方,一半来自母方,细胞质中的遗传物质主要来自母方,B错误;受精卵在有丝分裂前的间期可能发生基因突变,一条染色体的姐妹染色单体间的相同位置上可能含有等位基因,C正确;减数分裂和受精作用使生物前后代体细胞中染色体数目保持恒定,D错误。
4.C [解析] 细胞a中染色体数和核DNA数均为n,是体细胞中的一半,所以细胞a是精细胞或精子,A正确;细胞c的染色体数和核DNA数均为2n,可能处于减数第二次分裂后、末期或为未分裂的体细胞等,若是体细胞则含有同源染色体,B正确;细胞g中染色体数为4n,核DNA数为4n,处于有丝分裂后、末期,有丝分裂过程中没有同源染色体联会(同源染色体联会发生在减数第一次分裂前期),C错误;细胞f中染色体数为2n,核DNA数为4n,可能处于有丝分裂前期、中期或减数第一次分裂过程,同源染色体的分离发生在减数第一次分裂后期,细胞f可能发生同源染色体的分离,D正确。
5.D [解析] 根据图乙可知,该生物2n=4,正常体细胞中含4条染色体,图甲呈现的是细胞内同源染色体对数在细胞分裂不同时期(先有丝分裂后减数分裂)的变化,A错误。图乙的Ⅰ时期细胞内没有染色单体,并且染色体数为8,图甲中CD段可表示有丝分裂后期,细胞内无染色单体,并且染色体数为8,故图乙的Ⅰ时期只对应图甲中的CD段,B错误。若该细胞核DNA双链均被32P标记,DNA复制方式为半保留复制,则在普通培养基中直接完成减数分裂后,产生的四个子细胞均带有标记,C错误。若该细胞经历图甲过程形成8个子细胞,即先进行有丝分裂产生2个性原细胞,再进行减数分裂产生8个子细胞,则与aXBXb来自同一个性原细胞的另外三个子细胞的基因型为aXBXb 、A、A ,该性原细胞产生的子细胞有2种。另一个性原细胞正常分裂,则产生的子细胞为2个AXB和2个aXb(或2个AXb和2个aXB),共2种。所以该细胞经历图甲过程最终形成一个基因型为aXBXb的子细胞,则其他7个子细胞的基因型可能有4种,D正确。
6.B [解析] 题图分析:常规减数分裂过程中,同源染色体分离发生在减数第一次分裂后期,着丝粒分裂发生在减数第二次分裂后期;“逆反”减数分裂中,着丝粒分裂发生在减数第一次分裂后期,同源染色体的分离发生在减数第一次分裂后期和减数第二次分裂后期。由图可知,“逆反”减数分裂的MⅠ发生同源染色体的非姐妹染色单体的互换和着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,A正确。由图可知,“逆反”减数分裂中,同源染色体的分离发生在减数第一次分裂后期和减数第二次分裂后期,B错误。“逆反”减数分裂的MⅡ过程中核DNA和染色体均分到两个子细胞中,核DNA数目和染色体数目都发生减半,C正确。MⅡ过程重组染色体高概率地进入卵细胞,通过卵细胞传给子代,有利于提高子代的变异率,D正确。
7.C [解析] 一个DNA分子复制后形成的两个DNA分子,存在于同一条染色体的两条姐妹染色单体上,所以可存在于a与b中,但不存在于c与d中,A正确;①与②为同源染色体,在减数分裂 Ⅰ 后期分离,进而进入两个次级精母细胞,B正确;若a与d出现在该细胞产生的一个精子中,则a与d所在的染色体进入同一次级精母细胞中,c所在的染色体进入另一次级精母细胞中, 因此同时产生的另一精子中应含b与d所在染色体的另一条姐妹染色单体,C错误;此生物为二倍体,精子中含有一个染色体组,D正确。
8.B [解析] 生物体的体细胞和原始生殖细胞都是由受精卵经有丝分裂和细胞分化而来,遗传物质相同,所以RAD21L基因不仅存在于生物体的生殖细胞中,也存在于体细胞中,A错误;从图中可以看出,RAD21L蛋白所连接的两条染色单体属于同源染色体的非姐妹染色单体,在减数分裂时可发生基因重组,B正确;题干表明细胞分裂过程中,黏连蛋白被蛋白酶水解后,相应染色体才能正常分离,REC8蛋白位于一条染色体的姐妹染色单体之间,姐妹染色单体在减数第二次分裂后期分离,因此REC8蛋白应在减数第二次分裂后期降解,C错误;如果母体REC8基因表达异常,会导致黏连蛋白异常,进而影响染色体的正常分离,可能会使产生的配子中染色体数目异常,从而导致后代染色体数目异常,D错误。
9.(1)基因突变或者基因重组(互换)
(2)③④⑤⑥
(3)有丝分裂后期、减数第二次分裂后期 Hh或HHh、h 染色体结构变异
(4)0或1或2
[解析] (1)图甲细胞不存在同源染色体,而且染色体着丝粒未断裂,染色体排列混乱,所以该细胞处于减数第二次分裂前期;图甲细胞基因型为HhXBXB,该细胞的一条染色体中既含有H也含有h,说明h可能来自基因突变或者在减数第一次分裂时发生了同源染色体的非姐妹染色单体互换。(2)①染色体数和核DNA数均为n,该细胞为精细胞或精子,②染色体数为n,核DNA数为2n,处于减数第二次分裂前期或中期,①②中含有1个染色体组;③染色体数和核DNA分子数都是2n,处于减数第二次分裂后期、末期,或者为精原细胞,细胞中有2个染色体组;④⑤染色体数为2n,核DNA分子数在2n~4n,处于分裂间期,染色体组数为2;⑥染色体数为2n,核DNA数为4n,处于减数第一次分裂或有丝分裂前期、中期,染色体组数为2;⑦染色体数和核DNA数都为4n,处于有丝分裂后期、末期,染色体组数为4,所以染色体组数为2的细胞有③④⑤⑥。(3)染色体桥形成发生在着丝粒分裂后向两极移动的过程中,所以可能发生于有丝分裂后期和减数第二次分裂后期;细胞⑦处于有丝分裂后期、末期,根据题意,染色体桥可能导致基因重复分配到一个子细胞中,如果从两个H基因之间的部位断裂,则形成基因型为Hh的子细胞,如果H基因所在的染色体没有正常断裂使两个H基因移向一极,则产生子细胞的基因型可能是HHh和h,变异类型属于染色体结构变异。(4)初级精母细胞完成减数第一次分裂,X和Y这一对同源染色体会分开,含有X染色体的次级精母细胞没有Y染色体,含有Y染色体的次级精母细胞可能含有1条或2条(着丝粒分裂)Y染色体。
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