1、减数分裂与受精作用一、选择题1下列有关有丝分裂、减数分裂和受精作用的说法，正确的是()A联会不发生在有丝分裂过程中，着丝点分裂只发生在减数第二次分裂的后期B初级卵母细胞能进行有丝分裂以增加自身数量，又可进行减数分裂形成卵细胞C有丝分裂中期和减数第一次分裂中期，染色体数目、核DNA数目都相同D减数分裂和受精作用过程中均有非同源染色体的自由组合，有利于保持亲子代遗传信息的稳定性解析：选C有丝分裂过程中不发生同源染色体的联会，联会只发生在减数分裂过程中，着丝点分裂可发生在有丝分裂的后期和减数第二次分裂的后期；卵原细胞能进行有丝分裂以增加自身数量，又可进行减数分裂形成卵细胞，初级卵母细胞只能进行减数分
2、裂；有丝分裂中期和减数第一次分裂中期，细胞中的染色体数目均与体细胞相同，每条染色体均含有2个DNA分子，所以染色体数目、核DNA数目都相同；减数分裂时非同源染色体自由组合会导致基因重组，增加了同一双亲后代的多样性，而受精作用过程中不发生非同源染色体的自由组合。2某二倍体动物的一个细胞内含10条染色体，20条DNA分子，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基因的自由组合C染色体着丝点分裂D非姐妹染色单体交叉互换解析：选B同源染色体配对发生在减数第一次分裂前期，此时不会发生细胞膜的缢裂；在减数第一次分裂的后期，细胞膜开始缢裂，同源染色体分离，非同源染色体上
3、的非等位基因自由组合，每条染色体上含2个DNA分子；染色体着丝点分裂发生在有丝分裂后期、减数第二次分裂后期，细胞膜开始缢裂，但此时无染色单体，其DNA数目与染色体数目相等；非姐妹染色单体交叉互换发生在减数第一次分裂前期，此时不会发生细胞膜的缢裂。 3.如图是一个基因型为AaBb的卵原细胞分裂过程中某一时期的示意图。下列相关叙述正确的是()A该细胞中有两个染色体组、4个核DNA分子B该细胞中正发生着同源染色体分离C该细胞产生的卵细胞基因型是AB或AbD该细胞的产生过程中发生了染色体结构变异解析：选A该细胞中着丝点已分裂，染色体加倍，有两个染色体组、4个核DNA分子；该细胞中不含同源染色体；由于卵
4、原细胞的基因型为AaBb，而图示细胞为第一极体，所以该卵原细胞产生的卵细胞基因型是aB或ab；该细胞的产生过程中发生了基因突变或基因重组(交叉互换)。4如图是基因型为AaBb的某生物体内两个不同时期的分裂模式图，其中染色体上标注的是相应位置上的基因。下列相关叙述正确的是()A图中两个细胞的中央将出现赤道板B图中细胞2的基因型是AaBBC图所示的细胞中有4个染色体组D图所示的细胞中有4个四分体解析：选B图中两个细胞的中央将出现细胞板，而不是赤道板；由于生物体的基因型为AaBb，图中细胞1的基因型是Aabb，则细胞2的基因型是AaBB；图所示的细胞中有2个染色体组，2个四分体。5如图为某二倍体植物
5、减数分裂过程中的几幅细胞图像。下列叙述正确的是()A图所示细胞中，移向两极的基因组成一般相同B图所示细胞中，同源染色体上的非等位基因可能发生重组C图所示细胞中，同源染色体分离，染色体数目减半D上述细胞分裂图像按进行时序排序为解析：选B根据图像分析可知处于减数第一次分裂后期，同源染色体分离，移向两极的基因组成不一定相同；图所示细胞处于减数第一次分裂前期，同源染色体的非姐妹染色单体之间可能发生交叉互换；图细胞处于减数第二次分裂后期，姐妹染色单体分开，染色体数目加倍；由以上分析可知，细胞处于分裂间期、细胞处于减数第二次分裂后期、细胞处于减数第一次分裂前期、细胞处于减数第二次分裂末期、细胞处于减数第一
6、次分裂后期，因此细胞分裂过程的正确排序为。6如图是某哺乳动物减数分裂过程中三个细胞部分染色体及其上的基因示意图，乙、丙均来自甲细胞，下列叙述正确的是()A甲细胞产生的突变基因肯定可通过卵细胞传递给子代B乙细胞和丙细胞均含有2个染色体组C丙细胞产生的卵细胞的基因组成是aB或ABD若该动物产生基因型为Aab的配子，则说明减数第一次分裂时同源染色体未分离解析：选C由于减数第一次分裂后期，非同源染色体上的非等位基因自由组合，且一个初级卵母细胞只能分裂形成一个次级卵母细胞，所以甲细胞产生的突变基因不一定会通过卵细胞传递给子代；乙细胞含有2个染色体组，但丙细胞只含一个染色体组；丙细胞(次级卵母细胞)的基因
7、型为AaBB，所以其产生的卵细胞的基因组成是aB或AB；该动物产生基因型为Aab的配子的原因是减数第一次分裂时同源染色体未分离或减数第二次分裂时姐妹染色单体没有分离。7某男子既是色盲又有毛耳(毛耳基因位于Y染色体上)，则这个男子的次级精母细胞中，色盲基因及毛耳基因的存在情况是()A在每个次级精母细胞中都含有一个色盲基因和一个毛耳基因B在每个次级精母细胞中只含有一个色盲基因或一个毛耳基因C在每个次级精母细胞中都含有两个色盲基因和两个毛耳基因D有1/2的次级精母细胞含有两个色盲基因，有1/2的次级精母细胞含有两个毛耳基因解析：选D在减数第一次分裂前的间期复制形成各两个基因，有两个色盲基因，也有两个
8、毛耳基因。减数第一次分裂时同源染色体分离，即X和Y染色体分离后分别进入两个次级精母细胞中，所以形成的两个次级精母细胞，一个次级精母细胞有两个色盲基因，另一个次级精母细胞有两个毛耳基因，即有1/2的次级精母细胞含有两个色盲基因，有1/2的次级精母细胞含有两个毛耳基因。8人体细胞处于有丝分裂或减数分裂后期时，染色体会向两极移动。正常情况下，下列对处于分裂后期细胞某一极染色体组成情况的描述，正确的是()A2个染色体组，46条染色单体B1个染色体组，46条染色体C无同源染色体，23条染色单体D无同源染色体，23条染色体解析：选D根据题意分析可知：人体细胞处于有丝分裂后期时，有同源染色体，含4个染色体组
9、、92条染色体，不含染色单体；减数第一次分裂后期时，有同源染色体，含2个染色体组、46条染色体、92条染色单体；减数第二次分裂后期时，无同源染色体，含2个染色体组、46条染色体，不含染色单体。9某二倍体高等雄性动物体内有部分细胞正处于分裂状态，其中有同源染色体，着丝点刚断裂的细胞；同源染色体正要分离的细胞；有同源染色体，着丝点整齐排列在赤道板上的细胞；无同源染色体，着丝点刚断裂的细胞。下列相关叙述，正确的是()A正在进行等位基因分离的细胞有B含有2个染色体组的初级精母细胞有C能发生非等位基因自由组合的细胞有D能在该动物精巢中找到的细胞有解析：选D根据提供信息分析，细胞中有同源染色体，着丝点刚断
10、裂，处于有丝分裂后期；细胞中同源染色体正要分离，处于减数第一次分裂后期；细胞有同源染色体，着丝点整齐排列在赤道板上，处于有丝分裂中期；细胞无同源染色体，着丝点刚断裂，处于减数第二次分裂后期。等位基因分离发生在减数第一次分裂后期，即发生在细胞中；细胞处于减数第二次分裂后期，为次级精母细胞；非等位基因自由组合发生在减数第一次分裂，即发生在细胞中；动物精巢中的精原细胞既可以进行有丝分裂，也可以进行减数分裂，因此以上四种细胞都可以出现于动物精巢中。10某二倍体动物(2n8)从初级精母细胞到精细胞的过程中，不同时期细胞中染色体组数依次发生的变化是：2组(甲)1组(乙)2组(丙)1组(丁)。下列叙述，正确
11、的是()A甲时期有的细胞刚开始染色体复制B甲、乙时期的细胞中均含有姐妹染色单体C丙丁过程中可发生非同源染色体自由组合D丁时期的细胞有4种不同的染色体组合类型解析：选B甲时期细胞可以是处于减数第一次分裂(前、中、后)的初级精母细胞，并且题干中提出“从初级精母细胞到精细胞”，而染色体复制只发生在减数第一次分裂前的间期；甲时期细胞表示处于减数第一次分裂(前、中、后)的初级精母细胞，乙时期细胞可以表示处于减数第二次分裂(前、中)的次级精母细胞，两个时期的细胞均含有姐妹染色单体；丙丁过程中处于减数第二次分裂，而非同源染色体自由组合发生在减数第一次分裂后期；一个精原细胞经过减数分裂只能产生2种精细胞，即丁
12、时期的细胞有2种不同的染色体组合类型。11小鼠体细胞核DNA含量为2N，细胞中mT蛋白对精子的形成有重要作用。若敲除控制合成mT蛋白的基因，检测并统计曲细精管中相关细胞DNA含量及细胞数目比率如下表，下列叙述正确的是()细胞类型(DNA含量)正常鼠的细胞数目比率(%)敲除鼠细胞数目比率(%)细胞A(N)46.425.7细胞B(2N)16.740.6细胞C(4N)25.223.8A细胞A和细胞B的类型分别是精子和精原细胞B与正常鼠相比，敲除鼠的初级精母细胞数量显著下降C敲除鼠的精子形成过程阻滞在减数第二次分裂DDNA含量由2N到4N的变化过程中发生了基因重组解析：选C细胞A的类型是精子，细胞B的
13、类型是精原细胞或次级精母细胞；与正常鼠相比，敲除鼠的初级精母细胞数量略有下降；由于敲除鼠细胞B数目比率明显大于正常鼠细胞B数目比率，说明敲除鼠的精子形成过程最可能阻滞在减数第二次分裂；DNA含量由2N到4N的变化过程中进行DNA复制，可能会发生基因突变。12如图为某二倍体植物精子的形成过程，其中表示细胞分裂，X、Y、Z表示相关细胞。下列有关叙述正确的是()A过程处在前期时细胞内虽有同源染色体但无联会配对现象B细胞Z与过程产生的精子中所含的遗传信息不可能相同C过程处在中期和过程处在后期的细胞染色体数目不同D上图表明此植物形成精子时需减数分裂和有丝分裂共同参与解析：选D过程之前细胞已经完成减数分裂
14、，因此过程处在前期时细胞内无同源染色体，也无联会现象；过程是有丝分裂，其产生的精子的遗传信息与细胞Y相同，而细胞Y与细胞Z是经过有丝分裂形成的，所含的遗传信息也完全相同，因此细胞Z与过程产生的精子中所含的遗传信息相同；过程处在中期和过程处在后期的细胞染色体数目相同，且都与体细胞相同；由图中信息可知，此植物形成精子时需减数分裂和有丝分裂共同参与。二、非选择题13如图1表示某二倍体动物的一个性原细胞经减数分裂过程传递基因的情况；图2、图3分别表示该动物的性原细胞在正常分裂过程中，每条染色体上DNA含量和细胞中染色体组变化情况。请据图回答问题：(1)图1、2、3中，可表示有丝分裂过程的是_。(2)图
15、1中，只位于图2中BC段的细胞是_。图3中，与图2中BC段对应的区段最可能是_。(3)只考虑染色体变异，与形成图1中生殖细胞基因组成异常的分裂时期是_，与之同时产生的另外三个细胞的基因组成是_。(4)图3中，与图2中CD段的变化原因相同的区段是_。(5)图1中，次级性母细胞含有的染色体组数是_。解析：(1)图1、2、3中，可表示有丝分裂过程的是图2、3，可表示减数分裂过程的是图1、2。(2)图1中，只位于图2中BC段的细胞是初级性母细胞。图3中，与图2中BC段对应的区段最可能是FG段，即有丝分裂前期和中期。(3)如果只考虑染色体变异，与形成图1中生殖细胞基因组成异常的分裂时期是减数第一次分裂后
16、期，有一对同源染色体没有分离，与之同时产生的另外三个细胞的基因组成是ABb、a、a。(4)图3中，与图2中CD段的变化原因相同的区段是GH，即着丝点分裂。(5)图1中，次级性母细胞含有的染色体组数是1(减数第二次分裂前期和中期)或2(减数第二次分裂后期)。答案：(1)图2、3(2 )FG(3)减数第一次分裂后期ABb、a、a(4)GH(5)1或214有研究者对基因型为EeXFY的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。回答下列问题：(1)图1中细胞甲的名称是_。若细胞乙产生的一个
17、精细胞的基因型为E，则另外三个精细胞的基因型为_，这种变异属于_变异。(2)图2中类型b的细胞对应图1中的细胞有_。(3)图2中类型c的细胞含_个染色体组，可能含有_对同源染色体。(4)着丝点分裂导致图2中一种细胞类型转变为另一种细胞类型，其转变的具体情况有_、_(用图中字母和箭头表述)。解析：(1)由分析可知，图甲为减数第二次分裂中期的细胞，因此表示次级精母细胞。若细胞乙产生的一个精细胞的基因型为E，说明X与Y没有分离，则另外三个精细胞的基因型为E、eXFY、eXFY，这种变异属于染色体数目变异。(2)图2中类型b的细胞处于减数第一次分裂或者有丝分裂前期、中期，对应图1中的细胞有乙和丙。(3
18、)图2中类型c的细胞可以是处于减数第二次分裂后期的细胞，也可以是体细胞，所以细胞中含2个染色体组，可能含有0或n对同源染色体。(4)着丝点分裂导致图2中一种细胞类型转变为另一种细胞类型，即染色体DNA由12转变为11，其转变的具体情况有ba、dc。答案：(1)次级精母细胞E、eXFY、eXFY染色体数目(2)乙和丙(3)20或n(4)badc15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)减数第一次分裂的前期可分为如图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。减数第一次分裂过程中，非同源染色体的_
19、及同源染色体中_之间的交叉互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第一次分裂，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。cAMP被称为细胞内的第二信使。如图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。 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
20、依据是_。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：选取待定时期的胚胎卵巢，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。解析：(1)减数第一次分裂的前期可分为如图1所示5个
21、亚时期，其中偶线期和粗线期可见同源染色体发生联会，即两两配对并形成四分体。减数第一次分裂过程中，后期同源染色体分离，非同源染色体的自由组合以及前期的四分体时期同源染色体中非姐妹染色单体之间的交叉互换都会导致配子基因组合的多样性。(2)cAMP被称为细胞内的第二信使，当信号分子与细胞膜上的受体结合后，通过G蛋白激活酶A，在其催化下由ATP生成cAMP，作用于靶蛋白，调节细胞的生理过程。实验一：根据图3中的柱形图可知，2组处于核网期的细胞比例低于1组和3组，说明cAMP调控了细胞的减数分裂进程。实验二：选取待定时期的胚胎卵巢，实验组注射混有台盼蓝的干扰S基因表达的RNA，根据对照原则，则对照组应注射等量混有台盼蓝的不干扰S基因表达的RNA。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基因的表达会促进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)受体ATP2组处于核网期的细胞比例低于1组和3组等量混有台盼蓝的不干扰S基因表达的RNA促进