1、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某二倍体动物的一个细胞内含10条染色体，20个DNA分子(只考虑核DNA)。光学显微镜下观察到该细胞开始缢裂，则该细胞可能正在进行()A同源染色体配对B非姐妹染色单体互换C染色体着丝粒分裂D非等位基因的自由组合D解析：由细胞中染色体数核DNA数12，可判断该细胞中含有染色单体，结合“该细胞开始缢裂”，判断该二倍体动物细胞处于减数分裂后期，正在进行等位基因的分离和非同源染色体上非等位基因的自由组合，D正确。2下图为精细胞形成过程中几个时期的细胞模式图，下列有关叙述不正确的是()A精子形成过程的顺序为B图细胞中的两条染色体
2、为同源染色体C图细胞中染色体与核DNA分子数之比为12D图中有两对同源染色体，图中有两个四分体B解析：为精原细胞，为次级精母细胞，为初级精母细胞，为精细胞，精子形成过程的顺序为，A项正确；图为精细胞，细胞中不含同源染色体，B项错误；图细胞中染色体与核DNA分子数之比为12，C项正确；图中有两对同源染色体，图中有两个四分体，D项正确。3(2020山东济南模拟)下图表示哺乳动物X、Y染色体联会的现象。下列叙述错误的是()A图示过程发生在减数分裂过程中B此时期X、Y染色体联会后可能会发生DNA链断裂现象CX染色体与Y染色体联会只发生在染色体的一端D联会的两条染色体不存在染色单体D解析：联会即同源染色
3、体两两配对的现象，该现象发生于减数分裂前期，故A正确；此时期X、Y染色体联会形成一个四分体，该时期容易发生染色体片段的互换，因此，此时可能发生DNA链断裂现象，故B正确；由题图可知，X与Y染色体只有一部分发生了联会，即联会发生于染色体的一端，故C正确；联会的两条染色体已经发生了DNA复制，每条染色体含两条姐妹染色单体，故D错误。4某生物的体细胞中染色体数为2N，在下图所示的图像中，属于该细胞有丝分裂中期和减数分裂后期的依次是()A B C DC解析：有丝分裂中期，每条染色体含有2条染色单体，因此染色体数染色单体数核DNA分子数122，即图；减数分裂完成时染色体数目减半，但减数分裂后期，由于着丝
4、粒分裂，染色单体消失，染色体数目短暂加倍，因此此时染色体数目与体细胞相同，且染色体数核DNA分子数11，即图。5二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在减数分裂中期，同源染色体与排列在细胞中央的赤道板两侧C在减数分裂后期，两条X染色体会同时存在于一个次级精母细胞中D若a与c出现在该细胞产生的一个精子中，则b与d可出现在同时产生的另一精子中D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
5、于a与b中，但不存在于c与d中，A正确；在减数分裂中期，同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧，B正确；在减数分裂后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，形成两条子染色体，所以两条X染色体会同时存在于一个次级精母细胞中，C正确；若a与c出现在该细胞产生的一个精子中，则b与d不可能出现在同时产生的另一精子中，D错误。6(2020山东济宁模拟)某表型正常的女性，其父亲患红绿色盲。收集该女性体内的若干细胞，将其细胞内的色盲基因进行荧光标记，在显微镜下观察。假设无基因突变和同源染色体的非姐妹染色单体间互换的发生，下列叙述正确的是()A有丝分裂后期的细胞内有2个色盲基因，且位于两条染色体上B有丝分裂中期的细胞
6、内有4个色盲基因，此时可观察到细胞内有46条染色体C卵细胞内有1个或0个色盲基因，卵细胞中的色盲基因只能遗传给女儿D次级卵母细胞至少含2个色盲基因，且核DNA数目一定是初级卵母细胞的一半A解析：由题意分析可知，该女性为色盲基因携带者，正常体细胞中含有1个色盲基因。在有丝分裂后期，着丝粒分裂，位于一条X染色体的两条姐妹染色单体上的2个色盲基因分离，色盲基因随两条染色体分别移向细胞两极，A正确；有丝分裂中期的细胞内有2个色盲基因，此时可观察到细胞内有46条染色体，B错误；卵细胞内有1个或0个色盲基因，卵细胞中的色盲基因既可以遗传给儿子也可以遗传给女儿，C错误；次级卵母细胞中可能含 2个色盲基因或不
7、含色盲基因，且核DNA数目一定是初级卵母细胞的一半，D错误。7下图表示人体细胞分裂过程中每条染色体DNA含量变化的曲线。下列有关叙述，正确的是()A若为有丝分裂，则ef时期的细胞都含有两个染色体组B若为有丝分裂，则赤道板和纺锤体都出现于cd时期C若为减数分裂，则cd时期的细胞都有23对同源染色体D若为减数分裂，则cd时期可能发生基因重组D解析：若为有丝分裂，ef时期，着丝粒已经分裂，此时包含了有丝分裂后期和末期，在有丝分裂后期的细胞中含有四个染色体组，A错误；赤道板不是细胞结构，是有丝分裂中期假想的一个平面，B错误；若为减数分裂，cd时期包括减数分裂的前期到减数分裂的中期，减数分裂没有同源染色
8、体，减数分裂可以发生基因重组，C错误，D正确。二、选择题：每小题给出的四个选项中有一个或多个符合题目要求。8下图为某哺乳动物减数分裂过程简图，其中AG表示相关细胞，表示过程。若图中精原细胞的基因型是AaXbY，且在减数分裂过程中仅发生过一次分裂异常(无基因突变)。下列说法正确的是()ADNA复制一次是发生在过程B若产生的某配子基因组成为aaXb，分裂异常可能发生在减数分裂或减数分裂C若产生的G细胞基因组成为aaXb，则E、F细胞的基因组成依次为AY、XbD减数分裂某时期的一个细胞中不可能存在两条Y染色体AC解析：为减数分裂前的间期，此时发生DNA的复制和有关蛋白质的合成，A正确；若产生的某配子
9、基因组成为aaXb，可能是姐妹染色单体没有分离，则分裂异常可能发生在减数分裂，B错误；若产生的G细胞基因组成为aaXb，说明着丝粒分裂后，含基因a的两条子染色体移向了细胞的同一极，则E、F细胞的基因组成依次为AY、Xb，C正确；该动物减数分裂某时期的一个细胞中可能存在两条Y染色体，如减数分裂后期，D错误。9下图为某雄性动物细胞内一对同源染色体及其上的等位基因，下列说法正确的是()A此细胞为初级精母细胞B来自父方的染色单体与来自母方的染色单体之间发生了互换C图中含有8条脱氧核苷酸链DA与a的分离仅发生在减数分裂ABC解析：题图为某雄性动物细胞内的同源染色体正在两两配对(联会)，处于减数分裂前期，
10、所以此细胞为初级精母细胞，A正确；同源染色体中的两条染色体一条来自父方，另一条来自母方，图示为来自父方的染色单体与来自母方的染色单体之间发生了同源染色体的非姐妹染色单体间的互换，B正确；一对同源染色体含有4个DNA分子，每个DNA分子含有2条脱氧核苷酸链，所以图中含有8条脱氧核苷酸链，C正确；由于发生同源染色体的非姐妹染色单体间的互换，等位基因A与a的分离不只发生在减数分裂后期，也发生在减数分裂后期，D错误。10无融合生殖(孤雌生殖)可以产生基因型与母本完全一致的种子，固定杂种优势，对于提高育种效率有重要意义，被誉为杂交育种界的“无性生殖革命”，图解如下。下列说法正确的是()A由图1、2可知，
11、osd1基因、spoll1基因的作用分别是使减数分裂时细胞质无法分裂、减数分裂前期同源染色体联会紊乱B由图2、3对比推测rec8基因的作用是促进着丝粒在减数分裂时发生分裂，姐妹染色单体提前分离C若要实现无融合生殖，需使母本的spoll1、rec8、osd1三个基因同时发生突变，产生与母本基因型相同的雌配子，并与正常精子受精即可D无融合生殖技术中敲除母本减数分裂中能控制发生基因重组的相关基因，保证杂种后代不发生性状分离D解析：由题图1、2可知，osd1基因的作用是保证减数分裂过程中正常细胞质分裂(图中显示该基因突变后减数分裂只形成两个细胞)；spoll1基因的功能是保证同源染色体联会正常，A错误
12、。由题图2、3对比可知，rec8基因突变后着丝粒在减数分裂时发生分裂，姐妹染色单体提前分离，进而推知rec8基因的功能是抑制着丝粒提前分裂，抑制姐妹染色单体提前分离，B错误。要真正实现无融合生殖，需使母本所产生的卵细胞具有直接发育成个体的能力，或者使受精后来自父本的染色体消失，才可以使子代保持母本的基因型。若母本所产生的卵细胞与正常精子受精，则形成了三倍体，C错误。无融合生殖是利用无性生殖来固定杂交育种成果，除了让减数分裂变成有丝分裂，同时也不能发生基因重组，才能达到完全保持母本性状的目的，D正确。三、非选择题11图1表示某基因型为AaBb(位于两对同源染色体上)的动物细胞分裂示意图，图2表示
13、细胞分裂过程中每条染色体上DNA的含量变化曲线。请回答：(1)图1细胞所属的器官是_，理由是_。(2)图1中细胞按所处时期排序，应该是_，细胞的名称是_。细胞中含1个染色体组的是_。(3)若细胞正常分裂，产生的子细胞基因组成可能为_。(4)图2中处于AB段的细胞内发生的主要变化是_，图1中的细胞处于图2曲线BC段的有_(填标号)。解析：(1)根据图1中的细胞不均等分裂可知，该细胞为次级卵母细胞，所以图1细胞所属的器官是卵巢。(2)图1中细胞分裂时期排序依次是，其中细胞是初级卵母细胞；图中细胞中含有2个染色体组，细胞中含有 1个染色体组。(3)由于在减数分裂中，位于两对同源染色体上的基因可以自由
14、组合，所以基因型为AaBb的细胞产生的子细胞基因组成可能为AB或aB或Ab或ab。(4)图2中处于AB段的细胞处于细胞分裂间期，此时细胞内发生的主要变化是染色体复制，即DNA复制和有关蛋白质合成；图2曲线BC段表示每条染色体上含有2个DNA分子，即染色体上有染色单体存在，所以图1中的细胞处于图2曲线BC段，细胞处于图2曲线DE段。答案：(1)卵巢细胞不均等分裂(2)初级卵母细胞(3)AB或aB或Ab或ab(4)DNA复制和有关蛋白质合成12(2021北京海淀模拟)酵母菌是一种单细胞真菌，可通过无性生殖和有性生殖进行繁殖。(1)酵母菌在营养条件适宜时进行无性生殖，可通过_分裂产生新个体，繁殖速度
15、快。营养状况不好时，一些可进行有性生殖的二倍体酵母菌通过减数分裂产生单倍体，在合适条件下再萌发，经过细胞融合重新形成二倍体酵母菌。减数分裂过程中能发生_，因而产生的后代具有更大的_性。酵母菌在不同条件下的不同生殖方式，体现了生物对环境的_。(2)某实验室发现一种缺失了X基因的突变体酵母菌。突变体中会有部分个体减数分裂后产生染色体数目异常的单倍体孢子，这样的孢子活力下降。科研人员对其机制进行了相关研究。下图为酵母菌减数分裂过程示意图(只标注了其中一对染色体)，图中左侧为野生型酵母菌，右侧为突变体酵母菌产生染色体数目异常的单倍体孢子的过程。据图分析，减数分裂与减数分裂过程中，突变体染色体行为变化的
16、特征是_。观察发现突变体酵母菌产生的单倍体孢子中约16.4%染色体数目异常，据此推测_%的亲代酵母菌细胞减数分裂发生异常。进一步观察发现突变体酵母菌在产生染色体异常的单倍体孢子过程中，在_期同源染色体联会正常。此时，同源染色体间形成以蛋白质为主要成分的链状结构，称为联会复合体(SC)。依据图中信息，在减数分裂过程中，突变体与野生型相比SC含量变化的差异是_，导致染色体行为异常。结合上述信息，推测野生型酵母菌中X基因的功能是_。为验证上述推测，科研人员将X基因转入_酵母菌中，(可观察或检测)_(至少写出两点)。解析：(1)酵母菌在营养条件适宜时进行无性生殖，可通过有丝分裂产生新个体，繁殖速度快。
17、营养状况不好时，一些可进行有性生殖的二倍体酵母菌通过减数分裂产生单倍体，在合适条件下再萌发，经过细胞融合重新形成二倍体酵母菌。减数分裂过程中同源染色体分离的同时，非同源染色体自由组合，导致非同源染色体上的非等位基因发生重组，另外在减数分裂前期发生的同源染色体的非姐妹染色单体之间的交换也能导致基因重组，使其产生的配子种类增加，因而产生的后代具有更大的多样性。酵母菌在不同条件下的不同生殖方式，体现了生物对环境的适应。(2)据题图分析可知，突变体的减数分裂期同源染色体未分离，减数分裂染色体的着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，非姐妹染色单体进入同一个细胞中。一个亲代细胞可产生4个孢子，突变体产生的4个孢子
18、均异常，所以若观察发现突变体酵母菌产生的单倍体孢子中约16.4%染色体数目异常，据此可推测16.4%的亲代酵母菌细胞减数分裂发生异常。进一步观察发现，突变体酵母菌在产生染色体异常的单倍体孢子过程中，在减数分裂前期同源染色体联会正常。此时，同源染色体间形成以蛋白质为主要成分的链状结构，称为联会复合体(SC)。依据图中信息，在减数分裂过程中，同源染色体未分离，说明突变体与野生型相比SC在减数分裂时期降解慢，导致染色体行为异常。结合上述信息，推测野生型酵母菌中X基因的功能是促进SC降解，促进同源染色体联会后分离。科研人员将X基因转入突变体酵母菌中，可观察单倍体孢子中染色体的数目或检测孢子的活力，以证明上述推测是否正确。答案：(1)有丝基因重组多样适应(2)减数分裂同源染色体未分离；减数分裂染色体的着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，非姐妹染色单体进入同一个细胞16.4减数分裂前在减数分裂时期SC降解慢(或未完全降解)促进SC降解，促进同源染色体联会后分离突变体观察单倍体孢子中染色体的数目；检测孢子的活力
