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2023人教版高中生物必修2 遗传与进化 第2章 基因和染色体的关系 第1节 减数分裂和受精作用 试卷
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第2章 基因和染色体的关系
第1节 减数分裂和受精作用
第1课时 减数分裂
基础过关练
题组一 辨析减数分裂中的相关概念
1.(2022河南开封六中月考)下列关于减数分裂的叙述中,正确的是( )
①能够进行有性生殖的生物可以进行减数分裂
②减数分裂的过程是由原始的生殖细胞形成成熟的有性生殖细胞的过程
③减数分裂的特点是细胞中的染色体复制一次,而细胞分裂两次
④减数分裂的结果是成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半
⑤减数分裂是特殊方式的有丝分裂,无细胞周期
⑥高等动物的减数分裂发生在睾丸或卵巢中
A.①②③④ B.②③④⑤⑥
C.①③④⑤⑥ D.①②③④⑤⑥
2.(2021江苏淮安金湖中学等六校联考)下列叙述的两条染色体一定是同源染色体的是( )
A.由一条染色体复制而成的两条染色体
B.一条来自父方,一条来自母方的两条染色体
C.形状和大小相同的两条染色体
D.一个四分体中的两条染色体
3.(2022安徽合肥八中期中)如图是染色体在细胞分裂中的几种形态。以下有关这些染色体在减数分裂中的变化的描述不准确的是 ( )
A.图①染色体经间期复制,成为图②含2个DNA分子的染色体
B.图③所示是一个四分体,非姐妹染色单体间可发生互换
C.一个细胞中的图③和图④所示染色体也能发生联会
D.图⑤中1和2形状、大小相同,是一对同源染色体,一条来自父本,一条来自母本
4.(2022湖北武汉高二质检)某高等雄性动物某细胞的部分染色体组成如图所示,图中①~⑥表示染色体,a~d表示染色单体。下列叙述正确的是( )
A.a、b互为姐妹染色单体,c、d也互为姐妹染色单体
B.着丝粒分裂后,a、b互为同源染色体,c、d也互为同源染色体
C.图中有3对同源染色体,在减数分裂Ⅰ前期会出现3个四分体
D.染色体互换可发生在②和③的非姐妹染色单体间
题组二 分析精细胞的形成过程
5.(2022山东济南一中月考改编)下列是描述精子形成过程中各时期的特征,依据各时期的特征对减数分裂相关过程排序,正确的是( )
①形成四分体
②同源染色体分离,非同源染色体自由组合
③四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体发生互换
④细胞质分裂
⑤联会
⑥DNA复制
⑦姐妹染色单体分开
⑧着丝粒分裂
A.⑥⑤①③②④⑧⑦④
B.④⑥③②⑧⑤⑦①④
C.⑥⑤③⑧④⑦②①③
D.②①③④⑤⑧⑥⑦④
6.下列关于某动物生殖细胞减数分裂过程中某时期及与之对应的变化正确的是( )
选项
时期
发生的变化
A
减数分裂前的间期
染色体和核DNA经过复制均加倍
B
减数第一次分裂的前期
非同源染色体随着联会配对的发生而自由组合
C
减数第一次分裂的中期
同源染色体排列在赤道板两侧
D
减数第二次分裂的后期
同源染色体数目加倍后均分到两个子细胞中
7.(2022四川成都七中期中改编)如图是某雄性哺乳动物的几个细胞分裂示意图,据图所作的判断正确的是( )
①甲、乙、丙三个细胞中都含有同源染色体
②乙细胞中染色体数目为正常体细胞的两倍
③丙细胞是次级精母细胞
④以上各细胞可能取自同一器官,在发生时间上存在乙→甲→丙的顺序
A.②③④ B.①②③
C.①③④ D.①②③④
8.(2021福建连江月考)如图是某雄性动物成熟生殖细胞形成过程中的部分时期细胞示意图,请回答问题:
(1)图②所示的细胞处于减数第 次分裂,此时细胞内有 对同源染色体。
(2)没有姐妹染色单体的细胞是图 。
(3)图中属于次级精母细胞的是图 。
(4)图①所示的细胞所处的分裂时期为 ,图③所示的细胞经细胞分裂后形成的子细胞名称是 。
(5)按成熟生殖细胞的形成过程,①~④的正确排序应为 。
题组三 卵细胞形成过程及其与精子形成
过程的异同
9.(2022河南商丘一中期中)与精子的形成过程相比,卵细胞的形成过程中不会出现的是( )
A.卵原细胞先进行减数分裂,再通过变形形成成熟卵细胞
B.染色体复制一次,细胞连续分裂两次
C.初级卵母细胞和次级卵母细胞都进行细胞质不均等分裂
D.减数分裂结束后,卵细胞的染色体数目只有体细胞染色体数目的一半
10.如图是某高等动物的细胞分裂模式图,下列相关叙述中,正确的是( )
A.图乙细胞中含有姐妹染色单体,图甲细胞中含有同源染色体
B.图甲细胞处于有丝分裂后期,也可能处于减数第二次分裂后期
C.图乙细胞处于减数第二次分裂中期,属于次级精母细胞
D.图丙细胞可形成两个生殖细胞
11.(2022福建龙岩市一中月考)某同学不小心把马蛔虫(2n=4)卵巢、精巢和果蝇(2n=8)卵巢、精巢的减数分裂装片搞混了。通过对以下几个分裂相细胞的观察,他作出了几个判断。他判断正确的是( )
A.①一定来自马蛔虫,但不能确定性别
B.②一定来自果蝇,但不能确定性别
C.③一定来自马蛔虫精巢
D.④一定来自果蝇的卵巢
题组四 观察细胞的减数分裂
12.(2021四川东辰国际学校月考)关于观察蝗虫精母细胞减数分裂装片的实验,下列说法不正确的是( )
A.选择雄性动物的生殖器官,更易观察到减数分裂
B.含有染色单体的细胞也可能处于减数第二次分裂
C.减数第一次分裂后期和减数第二次分裂后期染色体数目相同
D.进行减数分裂的细胞中,染色体数量可能为精子的4倍
13.(2022河北石家庄三中月考)有研究者采用荧光染色法制片,在显微镜下观察拟南芥(2n=10)花药减数分裂细胞中染色体形态、位置和数目,以下为镜检时拍摄的4幅图片。下列叙述正确的是( )
A.图甲、丙中细胞处于减数第一次分裂时期
B.图甲细胞中同源染色体已彼此分离
C.图乙细胞中5个四分体排列在赤道板两侧
D.图中细胞按照减数分裂时期排列的先后顺序为甲→丙→乙→丁
能力提升练
题组一 辨析减数分裂和有丝分裂过程中各物质数量变化
1.(2022北京101中学期中)某精原细胞若经一次有丝分裂可产生两个子细胞A1和A2;该精原细胞若经减数第一次分裂可得到两个次级精母细胞B1和B2,其中B1形成的两个子细胞为C1和C2。在无染色体互换的情况下,下列说法错误的是( )
A.细胞内染色体数A1=A2
B.细胞内DNA分子数:B1=B2
C.细胞核内DNA分子数:C1=C2
D.细胞内染色体数:A1=2C1
2.如图表示细胞减数分裂相关过程中染色体、核DNA数变化情况。下列有关ac段的叙述正确的是( )
A.细胞中始终存在染色单体
B.细胞中始终存在同源染色体
C.细胞中染色体和核DNA数之比由1∶2变为1∶1
D.此时期的细胞为初级性母细胞
3.(2022山东滨州三中期中)某同学在观察某哺乳动物的1个精原细胞形成精细胞的过程中,按时间顺序绘制了不同时期细胞中染色体和核DNA分子的数量关系图。下列有关叙述错误的是( )
A.a~b过程中核DNA经过复制加倍,但染色体的数目保持不变
B.b~c过程中发生了同源染色体分离,细胞发生了一次均等分裂
C.正常情况下,与c类型细胞相比,d类型细胞中存在同源染色体
D.d~e过程中细胞质分裂与细胞膜的结构特点密切相关
4.(2022山东师大附中期中)如图甲~丙依次表示某动物体内细胞分裂图,每条染色体上DNA含量的变化,不同分裂时期细胞中染色体数目、染色单体数目与染色体DNA数目关系变化。下列叙述中正确的是( )
甲
乙
丙
A.图甲所示细胞对应图乙中的DE段、图丙中的②
B.图甲是次级精母细胞
C.图丙中与图乙中BC段对应的只有②
D.图丙中引起②→①变化的原因是染色体复制
5.(2022山东滕州一中期中)某科研小组对蝗虫精巢切片进行显微观察,测定不同细胞中的染色体数目和核DNA数目,结果如图。下列分析正确的是( )
A.细胞c和细胞g都可能发生了染色单体分离
B.细胞d、e、f中都可能发生同源染色体联会
C.细胞g和细胞b中都含有同源染色体
D.细胞a可能是精细胞或卵细胞或第二极体
6.(2022山东师大附中月考改编)图1为某高等动物精原细胞分裂相关过程中细胞内的同源染色体对数的变化曲线,图2表示该动物的一个细胞分裂示意图。下列叙述不正确的是( )
图1
图2
A.CD段可表示有丝分裂后期,含有6对同源染色体
B.GH段发生的原因是同源染色体分离,细胞一分为二
C.FG段可发生同源染色体的自由组合和互换
D.图2表示的细胞是次级精母细胞,该细胞所处时期对应曲线图的HI段
7.(2022江西南昌九中月考)图一中的A表示某雄性动物的体细胞,B、C分别表示处于不同分裂状态的细胞图像。图二为配子形成过程中细胞内核DNA数的变化曲线图。请据图回答下列问题:
图一
图二
(1)图一中数字分别表示不同的生理过程,那么①②代表的生理过程分别是 、 。
(2)图一中C细胞的名称是 ,该细胞内有 条染色体,对应图二中 阶段。
(3)在方框中绘出D→F过程中,分裂后期的细胞简图(请注意染色体的形态和数目)。
(4)图二中同源染色体的分离发生在 阶段。
题组二 分析配子的来源及类型
8.如图所示为某动物卵原细胞中染色体组成情况,该卵原细胞经减数分裂产生三个极体和一个卵细胞,其中一个极体的染色体组成是1、4,则卵细胞中染色体组成是( )
A.2、3 B.1、4
C.1、3或2、4 D.1、4或2、3
9.(2021湖北荆州北门中学期中)如图是某种生物的精细胞,根据细胞内染色体的类型(黑色来自父方、白色来自母方),下列说法错误的是( )
A.可能来自同一个次级精母细胞的两个精细胞是A和E以及C和D
B.这6个精细胞至少来自2个精原细胞,至少来自4个次级精母细胞
C.精细胞A的一条染色体在初级精母细胞时期发生了互换
D.这6个精细胞中同时含有该生物父方和母方遗传物质的是A、B、C细胞
10.(多选)(2022江苏镇江一中月考)图甲~丁是某生物生殖器官中的一些细胞的分裂图像,下列相关叙述正确的是( )
A.甲细胞处于有丝分裂后期,着丝粒分裂,染色体加倍
B.乙细胞可发生同源染色体的分离与非同源染色体的自由组合
C.丙细胞处于减数第二次分裂的中期,不存在同源染色体
D.丁是卵细胞或第二极体,是由丙细胞分裂产生的
题组三 分析减数分裂的异常情况
11.(2022河北安平中学联考改编)如图表示某遗传病患者体细胞内第21号染色体的组成及来源,下列叙述正确的是( )
A.该遗传病的遗传遵循孟德尔遗传规律
B.母方由于减数分裂Ⅰ异常产生了异常的卵细胞
C.父方由于减数分裂Ⅱ异常产生了异常的精子
D.该患者减数分裂产生的配子中,正常配子约占1/2
12.(2021山东临朐实验中学月考)一个初级精母细胞在减数第一次分裂时,有一对同源染色体不发生分离,所形成的次级精母细胞减数第二次分裂正常。另一个初级精母细胞减数第一次分裂正常,减数第二次分裂时,在两个次级精母细胞中,有一个次级精母细胞的1条染色体的姐妹染色单体没有分开。两个初级精母细胞减数分裂的最终结果应当是( )
A.两者产生的配子都不正常
B.前者产生一半不正常的配子,后者产生的配子都不正常
C.两者都产生一半不正常的配子
D.前者产生的配子全部不正常,后者产生一半不正常的配子
第2课时 受精作用
基础过关练
题组一 分析配子中染色体组合的多样性
1.减数分裂产生的配子中,染色体组成具有多样性,主要取决于 ( )
A.姐妹染色单体的片段互换和分离
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互换和非同源染色体的自由组合
D.染色体复制和着丝粒的分裂
2.下列关于“建立减数分裂中染色体变化的模型”活动的描述,错误的是( )
A.用两种颜色橡皮泥制作染色体,两种颜色分别表示来自不同亲本
B.两对同源染色体横向排列在赤道板两侧时,赤道板的每一侧可放颜色相同或不同的染色体
C.两对同源染色体一对用红色橡皮泥,另一对用蓝色橡皮泥制作
D.该活动能模拟四分体时期同源染色体上非姐妹染色单体间的互换
题组二 受精作用
3.如图表示人的生殖周期中不同的生理过程,下列有关说法不正确的是( )
A.图中细胞全能性最高的是受精卵
B.精子和卵细胞相互识别的物质基础是糖蛋白
C.b1和b2的分裂方式相同,但是结果有差异
D.精子和卵细胞的随机结合不是有性生殖的后代呈现多样性的原因
4.(2022山东师大附中月考)减数分裂和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具有重要意义。下列有关说法错误的是( )
A.经过减数分裂及受精作用,后代与亲本的染色体组成保持一致
B.减数分裂中非同源染色体的自由组合是配子多样性的重要原因
C.受精卵中的染色体来自精子和卵细胞的各占一半
D.减数分裂前的物质准备主要是DNA的复制和有关蛋白质的合成
5.有性生殖的生物通过细胞分裂和受精作用完成个体的繁殖,其中同时含有同源染色体和姐妹染色单体的细胞是( )
A.Ⅰ B.Ⅱ C.Ⅲ D.Ⅳ
6.(2022安徽蚌埠二中期中)下图为人类生殖过程简图,有关叙述正确的是( )
A.②过程为受精作用,完成此过程不需依赖细胞膜的识别与融合
B.②过程中通常是A配子尾部进入B配子并促使B配子代谢活跃
C.亲本甲和乙传递给子代的DNA数相同
D.图中生殖方式产生的子代出现多样性与过程①和过程②均有关系
能力提升练
题组 综合分析减数分裂和受精作用
1.(2022湖北宜昌三峡中学期中)人类的生育过程中,常常出现多胞胎现象,若要形成异卵四胞胎,在双亲体内至少有多少个卵原细胞和多少个精原细胞同时参与减数分裂( )
A.4个,1个 B.4个,2个
C.4个,4个 D.1个,4个
2.(2022山东新泰一中月考)如图是雄果蝇细胞(2N=8)分裂和受精作用相关过程中核DNA数目和染色体数目的变化,据图可得出( )
A.连续变化的曲线图中着丝粒分裂了3次
B.细胞中核DNA数目是染色体2倍的时期只位于CD、GH、MN三个区段中
C.IJ、MN区段的细胞中均不存在同源染色体
D.细胞中含有4条染色体的区段只有KL区段
3.(不定项)(2022辽宁沈阳联考)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,这两种蛋白质能避免受精卵再度与精子融合。下列叙述正确的是( )
A.精子与卵细胞的结合与细胞膜的信息交流功能有关
B.BF1和BF2有利于维持受精卵中染色体数目的稳定
C.在未受精的情况下,卵细胞不分泌BF1和BF2
D.受精过程中,精子和卵细胞的随机结合会导致染色体的自由组合,使后代具有多样性
4.(2022山东枣庄八中期中)下面是某雄性动物(2n=4)在生殖和发育过程中的有关图示。图1是减数分裂相关过程简图,图2、图3是某同学画的不同时期细胞分裂图像和细胞染色体数目的变化曲线,请据图回答:
图1
图2
图3
(1)图1中的②过程产生的细胞名称是 ,图2中的 细胞处在该过程中。
(2)图2中乙细胞处于图3中 (填编号)阶段。
(3)图3中,①→②形成的原因是 ;②→③形成的原因是 ;④→⑤形成的原因是 ;⑤→⑥形成的原因是 。图3中 (填编号)阶段的细胞内不存在同源染色体。
答案与分层梯度式解析
第1课时 减数分裂
基础过关练
1.D 减数分裂是进行有性生殖的生物,在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂前,染色体复制一次,而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次。减数分裂的结果是,成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。减数分裂是一种特殊方式的有丝分裂。高等动植物细胞的减数分裂发生在有性生殖器官内。
2.D 由一条染色体复制而成的两条染色体是相同染色体,不是同源染色体,A错误;一条来自父方,一条来自母方的两条染色体不一定是同源染色体,如一条来自父方的1号染色体和一条来自母方的2号染色体是非同源染色体,B错误;形状和大小相同的染色体不一定是同源染色体,关键是看在减数第一次分裂的前期两条染色体能否发生联会,C错误;只有同源染色体在减数第一次分裂的前期才会联会配对,形成四分体,故一个四分体中的两条染色体一定是同源染色体,D正确。
方法技巧
同源染色体的判断——“两看”法
注:X、Y染色体的形状、大小一般不同,但也是同源染色体。
3.C 图③所示是一个四分体,同源染色体的非姐妹染色单体间可发生互换,B正确。减数第一次分裂过程中同源染色体两两配对的现象叫作联会,联会的两条染色体形状、大小相同,一条来自父本,一条来自母本,一个细胞中的图③和图④所示染色体,表示两对非同源染色体,不能发生联会,C错误。
4.C a、b互为姐妹染色单体,c、d位于两条染色体上,为非姐妹染色单体,A错误;a、b互为姐妹染色单体,着丝粒分裂后,a、b不是同源染色体,是复制形成的相同染色体,B错误;图中①②、③④、⑤⑥为三对同源染色体,在减数分裂Ⅰ前期会出现3个四分体,C正确;染色体互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体间,②和③为非同源染色体,其上的非姐妹染色单体不能发生互换,D错误。
5.A 减数分裂前的间期完成DNA的复制;减数第一次分裂前期同源染色体联会形成四分体,四分体时期同源染色体非姐妹染色单体间可发生染色体互换,在后期同源染色体分离的同时,非同源染色体自由组合,最后细胞质分裂形成次级精母细胞;减数第二次分裂后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,最后细胞质分裂形成精细胞,故正确的顺序是⑥⑤①③②④⑧⑦④,A符合题意。
6.C 减数分裂前的间期,染色体复制后数目不变,核DNA的数量加倍,A错误;减数第一次分裂的前期,同源染色体联会形成四分体,减数第一次分裂的后期,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,B错误;减数第一次分裂的中期,各对同源染色体排列在赤道板两侧,C正确;减数第二次分裂的后期,细胞中不含同源染色体,着丝粒分裂,染色体数目加倍后均分到两个子细胞中,D错误。
7.A 题图是某雄性哺乳动物的几个细胞分裂示意图,甲图细胞含有4条染色体,2对同源染色体,且同源染色体分离,表示处于减数分裂Ⅰ后期的初级精母细胞;乙图细胞含有8条染色体,且着丝粒分裂,处于有丝分裂后期;丙图细胞不含有同源染色体,且着丝粒分裂,表示处于减数分裂Ⅱ后期的次级精母细胞。甲、乙细胞中都含有同源染色体,丙细胞中不含有同源染色体,①错误;根据以上分析可知,乙细胞中染色体数目为正常体细胞的两倍,丙细胞是次级精母细胞,②③正确;题图各细胞可能取自睾丸,其中精原细胞通过有丝分裂进行增殖,通过减数分裂产生精细胞,在发生时间上存在乙→甲→丙的顺序,④正确。
8.答案 (1)一 2 (2)③ (3)③④ (4)减数第一次分裂后期 精细胞 (5)②①④③
解析 (1)②中同源染色体排列在赤道板两侧,细胞处于减数第一次分裂中期,此时细胞内有2对同源染色体。(2)③中不含同源染色体,着丝粒分裂,染色单体分离形成子染色体,此时细胞中无姐妹染色单体。(3)③处于减数第二次分裂后期,④中不含同源染色体,染色体的着丝粒排列在赤道板上,④处于减数第二次分裂中期,图中属于次级精母细胞的是③④。(4)该生物为雄性,①中同源染色体分离,处于减数第一次分裂后期,为初级精母细胞;③处于减数第二次分裂后期,为次级精母细胞,故③分裂后形成的子细胞名称是精细胞。(5)按成熟生殖细胞的形成过程,①~④的正确顺序为②减数第一次分裂中期→①减数第一次分裂后期→④减数第二次分裂中期→③减数第二次分裂后期。
9.A 卵细胞的形成不需要经过变形;卵细胞的形成过程中,染色体复制一次,细胞连续分裂两次,所以卵细胞中染色体数目只有体细胞数目的一半;在减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ过程中,初级卵母细胞和次级卵母细胞都进行细胞质不均等分裂。
10.A 图甲细胞含有同源染色体且着丝粒分裂,处于有丝分裂后期,图乙细胞中不含同源染色体,染色体上的着丝粒排列在赤道板上,处于减数第二次分裂中期,A正确,B错误;图丙细胞不均等分裂,可知该动物为雌性,故图乙细胞不可能属于次级精母细胞,C错误;图丙细胞为次级卵母细胞,只能形成一个生殖细胞(卵细胞),D错误。
11.B ①细胞中同源染色体分离,处于减数第一次分裂后期,细胞中染色体数目与体细胞相同,所以①来自马蛔虫,又由于细胞质均等分裂,可判断该细胞是初级精母细胞,A错误;②细胞着丝粒分裂,没有同源染色体,可判断处于减数第二次分裂后期,细胞中染色体数目与体细胞相同,故②来自果蝇,又由于细胞质均等分裂,可判断该细胞是极体或次级精母细胞,因此不能确定性别,B正确;③是减数第二次分裂后期的图,染色体有4条,同时细胞质均等分裂,可以判断该细胞是来自马蛔虫精巢的次级精母细胞或来自卵巢的极体,C错误;④是减数第一次分裂后期的图,染色体有4条,同时细胞质不均等分裂,故④是来自马蛔虫卵巢的初级卵母细胞,D错误。
12.D 含有染色单体的细胞可能处于减数第二次分裂的前期或中期,B正确;减数第一次分裂后期和减数第二次分裂后期染色体数目都与体细胞中的染色体数目相同,C正确;进行减数分裂的细胞中,染色体数量最多为精子的2倍,D错误。
13.C 根据题干中的信息已经知道题图是处于减数分裂不同时期的细胞图像,四幅图中,甲、乙图均有5个荧光点,且荧光比较明显,甲图5个荧光点分布较为散乱,乙图5个荧光点相对集中地分布在图的中央,所以可以判断甲图细胞处于减数第一次分裂前期,乙图细胞处于减数第一次分裂中期;丙图一共有10个荧光点,且荧光点较小,均分在两个区域并相对集中于一条线上,可以判断丙图细胞处于减数第二次分裂中期;丁图一共有20个荧光点,均分在四个区域,可以判断丁图细胞可能处于减数第二次分裂后期、末期,故C正确。
能力提升练
1.B 一个细胞通过有丝分裂可产生两个染色体数目相同的子细胞,因此子细胞A1和A2中的染色体数目相同,A正确;精原细胞经过减数第一次分裂,核DNA随同源染色体分离,分别进入两个次级精母细胞中,则B1和B2中核DNA分子数相等,由于细胞内还存在细胞质DNA,则B1和B2中DNA分子数不一定相等,B错误;一个次级精母细胞经过减数第二次分裂可形成两个核DNA相同的精细胞,则C1和C2中核DNA分子数相等,C正确;A1是由精原细胞经有丝分裂产生的,染色体数与体细胞的相同,C1为精原细胞减数分裂形成的精细胞,染色体数是体细胞的一半,D正确。
2.A 染色单体在减数第一次分裂前的间期形成,在减数第二次分裂后期着丝粒分裂后消失,而ac段表示减数第一次分裂过程和减数第二次分裂前期、中期,所以ac段细胞中始终存在染色单体,染色体和核DNA之比始终为1∶2,A正确,C错误。由于减数第一次分裂后期同源染色体发生分离,所以处于减数第二次分裂过程(bd段)的细胞中不含同源染色体,B错误。ac段中,处于ab段的细胞为初级性母细胞,处于bc段的细胞为次级性母细胞,D错误。
3.C a~b过程中核DNA经过复制加倍,每条染色体含两条姐妹染色单体,染色体数目保持不变,A正确。该动物为雄性,b~c过程中发生了同源染色体分离,细胞发生了一次均等分裂,染色体数和核DNA分子数减半,B正确。c类型细胞处于减数第二次分裂的前期、中期,d类型细胞处于减数第二次分裂的后期、末期,都不含有同源染色体,C错误。d~e过程会发生细胞质分裂,形成精细胞,细胞质分裂与细胞膜的结构特点(具有一定的流动性)有关,D正确。
4.C 图甲所示细胞着丝粒分裂,没有染色单体,有同源染色体,处于有丝分裂后期,对应图乙中的DE段、图丙中的①,A错误;次级精母细胞中不含有同源染色体,与图甲不符,B错误;图乙BC段每条染色体上有2个DNA,2条染色单体,对应图丙中的②,C正确;图丙中引起②→①变化的原因是着丝粒分裂,D错误。
5.A 分析题图可知,a的核DNA数为N,是减数分裂形成的子细胞;b的核DNA数为2N,染色体数是N,处于减数第二次分裂前期或中期;c的核DNA数和染色体数都为2N,可能处于有丝分裂前的间期的G1期、减数分裂前的间期的G1期或减数第二次分裂后期、末期;d、e的核DNA数大于2N小于4N,处于有丝分裂前的间期的S期或减数第一次分裂前的间期的S期;f的核DNA数为4N,染色体数是2N,处于有丝分裂前的间期的G2期、减数分裂前的间期的G2期、有丝分裂前期、有丝分裂中期或减数第一次分裂时期;g的核DNA数和染色体数为4N,处于有丝分裂后期或末期。若细胞c处于减数第二次分裂后期,细胞g处于有丝分裂后期,则都会发生染色单体分离,A正确;细胞d和e处于分裂间期,细胞中不会发生同源染色体的联会,B错误;细胞b处于减数第二次分裂前期或中期,无同源染色体,C错误;该科研小组观察的是蝗虫精巢切片,因此细胞a不可能是卵细胞或第二极体,D错误。
6.C 图2中细胞不含有同源染色体,且着丝粒分裂,处于减数第二次分裂后期,此时细胞中有6条染色体,可推知此动物体细胞中含有6条染色体,3对同源染色体。CD段同源染色体对数加倍,对应有丝分裂的后期和末期,细胞中有6对同源染色体,A正确;GH段细胞一分为二,同源染色体分离进入两个子细胞,产生的子细胞不含有同源染色体,B正确;FG段表示减数分裂前的间期和减数第一次分裂过程,减数第一次分裂过程中可发生非同源染色体的自由组合和同源染色体上非姐妹染色单体的互换,C错误;图2中细胞为处于减数第二次分裂后期的次级精母细胞,所处时期对应图1的HI段,D正确。
7.答案 (1)有丝分裂 减数第一次分裂 (2)次级精母细胞 2 de (3) (4)bc
解析 (1)图一中数字分别表示不同的生理过程,①过程产生的子细胞中染色体数目不变,①过程为有丝分裂;②过程产生的子细胞中染色体数目减半,含有染色单体,②过程为减数第一次分裂。(2)由于图一中A是雄性动物的体细胞,所以C细胞的名称是次级精母细胞,该细胞含2条染色体;分析图二:ab段表示减数分裂前的间期;bd段表示减数第一次分裂;df段表示减数第二次分裂,图一中C细胞对应图二中de阶段。(3)D→F表示减数第二次分裂,分裂后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,细胞简图见答案。(4)同源染色体的分离发生在减数第一次分裂后期,对应图二中的bc段。
8.D 根据题意和图示分析可知,该细胞含有两对同源染色体(1和2、3和4),减数第一次分裂后期,同源染色体分离,非同源染色体自由组合。该卵原细胞经减数分裂产生的一个极体的染色体组成是1、4,则有两种情况:若该极体是由次级卵母细胞分裂形成的,则该次级卵母细胞分裂产生的卵细胞的染色体组成也是1、4;若该极体是由第一极体分裂形成的,则由次级卵母细胞产生的卵细胞的染色体组成与其“互补”,是2、3,D符合题意。
9.D 次级精母细胞形成精细胞时会发生着丝粒的分裂,姐妹染色单体分离形成的两条子染色体的颜色完全相同(未发生染色体互换)或少部分不同(发生染色体互换)。可能来自同一个次级精母细胞的两个精细胞是A和E以及C和D,A正确;A和E可能来自同一个次级精母细胞,C和D可能来自同一个次级精母细胞,B和F分别来自不同的次级精母细胞,A、E、F可能来自同一个精原细胞,B、C、D可能来自同一个精原细胞,故这6个精细胞至少来自2个精原细胞,至少来自4个次级精母细胞,B正确;精细胞A中黑色的染色体上含有一小段白色片段,说明初级精母细胞时期发生了染色体互换,C正确;这6个精细胞中同时含有该生物父方和母方遗传物质(即同时含有黑色和白色染色体)的是A、B、C、E、F,D错误。
方法技巧
配子来源的确定方法
(1)若两个精细胞中染色体组成完全相同,则它们可能来自同一个次级精母细胞。
(2)若两个精细胞中染色体组成“互补”,则它们可能来自由同一个初级精母细胞分裂产生的两个次级精母细胞。
(3)若两个精细胞中的染色体有的相同有的互补,它们来自同一生物的不同精原细胞。
10.ABC 根据图丙、图丁细胞所含染色体(大小和颜色)可知,丁不是由丙细胞分裂产生的,D错误。
11.D 由图可知,该遗传病患者的第21号染色体共有3条,该遗传病的遗传不遵循孟德尔遗传规律,A错误;根据患者细胞内21号染色体的形态可知,两条相同的染色体来自母方,另一条来自父方,可判断母方减数第二次分裂时姐妹染色单体没有分离,移向了同一极,导致了异常卵细胞的形成,B、C错误;该患者减数分裂时三条21号染色体随机分配,产生的配子中含两条21号染色体和含1条21号染色体的概率相同,故正常配子约占1/2,D正确。
12.D 一个初级精母细胞减数第一次分裂时,有一对同源染色体不发生分离,所形成的2个次级精母细胞均不正常(一个次级精母细胞多一条染色体,另一个次级精母细胞少一条染色体),因此这两个次级精母细胞进行减数第二次分裂形成的4个精细胞均不正常。另一个初级精母细胞减数第一次分裂正常,减数第二次分裂时,在两个次级精母细胞中,有一个次级精母细胞的1条染色体的姐妹染色单体没有分开,则这个次级精母细胞减数第二次分裂形成的两个精细胞均不正常,而另一个次级精母细胞减数第二次分裂形成的两个精细胞均正常。
易错总结
减数分裂过程中的异常情况
(1)同源染色体不分离:发生在减数第一次分裂过程中,导致产生的次级精(卵)母细胞均异常,进而导致产生的配子全部异常。
(2)姐妹染色单体不分离:发生在减数第二次分裂过程中,导致该次级精(卵)母细胞产生的配子异常,而不影响另一个次级精(卵)母细胞正常分裂。
第2课时 受精作用
基础过关练
1.C 同源染色体的非姐妹染色单体间的互换和非同源染色体的自由组合导致配子中的染色体组成具有多样性,C正确。
2.C 两对同源染色体横向排列在赤道板两侧时,由于非同源染色体可以自由组合,所以赤道板的每一侧可放颜色相同或不同的染色体,B正确;两对同源染色体中,每对都是一条用红色橡皮泥制作,另一条用蓝色橡皮泥制作,C错误。
3.D 题图中受精卵分化程度最低,全能性最高,A正确;精子和卵细胞相互识别要依赖细胞膜上的糖蛋白,B正确;b1和b2的分裂方式都是减数分裂,1个精原细胞经过减数分裂形成4个精细胞,1个卵原细胞经过减数分裂形成1个卵细胞,结果有差异,C正确;精子和卵细胞的随机结合是有性生殖的后代呈现多样性的原因之一,D错误。
4.A 亲本产生配子时,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,雌雄配子结合也具有随机性,所以经过减数分裂及受精作用,后代与亲本的染色体组成不一定相同,A错误。
5.B 据图可知,Ⅰ为性原细胞,此时细胞中的DNA还没有进行复制,因此该细胞含有同源染色体,但是不含姐妹染色单体;Ⅱ为初级性母细胞,此时细胞中已经完成了DNA的复制,而染色体数目还没有减半,因此该细胞中同时含有同源染色体和姐妹染色单体;Ⅲ为次级性母细胞,细胞中不含同源染色体;Ⅳ为精子和卵细胞结合形成的受精卵,含有同源染色体,但是不含姐妹染色单体。
6.D ②为受精作用,精子和卵细胞的相互识别与细胞膜上的糖蛋白有关,两者融合依赖细胞膜的流动性,A错误;②过程中通常是A配子头部进入B配子并促使B配子代谢活跃,B错误;亲本甲和乙遗传给子代的核DNA数相同,但子代的质DNA主要来自母方,C错误;图中生殖方式为有性生殖,多样性配子的形成、精子和卵细胞的随机结合均会使同一双亲的后代呈现多样性,D正确。
易错提醒
受精卵细胞核中的遗传物质一半来自精子,一半来自卵细胞;细胞质中的遗传物质主要来自卵细胞。
能力提升练
1.A 异卵四胞胎是由4个卵细胞与4个精子结合发育而成的。1个卵原细胞经减数分裂只能形成1个卵细胞,而1个精原细胞经减数分裂、变形可形成4个精子,因此要形成异卵四胞胎,在双亲体内至少有4个卵原细胞和1个精原细胞同时参与减数分裂。
2.A a表示有丝分裂相关过程中核DNA数目变化曲线,b表示减数分裂相关过程中核DNA数目变化曲线,c的L→M表示受精作用,MQ区段表示受精卵的有丝分裂相关过程中染色体数目变化曲线。从曲线中可看出,连续变化的曲线图中发生了2次有丝分裂,1次减数分裂,故着丝粒分裂了3次,A正确;IJ区段包含减数第二次分裂的前期和中期,此时着丝粒未分裂,一条染色体上含有两条姐妹染色单体,细胞中核DNA数目是染色体的2倍,B错误;IJ区段表示减数第二次分裂过程,细胞中不存在同源染色体,L→M表示受精作用,MN区段的细胞中存在同源染色体,C错误;果蝇体细胞含有8条染色体,IJ区段包含减数第二次分裂前期和中期,此时细胞中含有4条染色体,KL区段精细胞(精子)中含有4条染色体,D错误。
3.ABC 细胞膜上有特异性受体,受精作用过程中同种生物的精子和卵细胞能相互识别,精卵结合与细胞膜的信息交流功能有关,A正确;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,B正确;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,在未受精的情况下,卵细胞不分泌BF1和BF2,C正确;染色体的自由组合发生在减数分裂形成配子的过程中,而不是发生在精子和卵细胞随机结合的受精过程中,D错误。
4.答案 (1)次级精母细胞 丙 (2)⑤ (3)同源染色体分离,进入两个子细胞 着丝粒分裂,姐妹染色单体分离 受精作用 着丝粒分裂,姐妹染色单体分离 ②③④
解析 分析图1:①表示减数分裂前的间期,②表示减数第一次分裂,③④表示减数第二次分裂。分析图2:甲细胞处于有丝分裂后期,乙细胞处于有丝分裂的中期,丙细胞处于减数第一次分裂后期。分析图3:①表示减数分裂前的间期、减数第一次分裂时期;②表示减数第二次分裂的前期、中期;③表示减数第二次分裂的后期、末期;④→⑤表示受精作用;⑤表示有丝分裂前的间期、有丝分裂的前期和中期,⑥表示有丝分裂后期、末期,⑦表示有丝分裂末期结束形成的子细胞。(1)图1中,精原细胞经过②减数第一次分裂,形成B、C两个次级精母细胞;图2中丙细胞处于减数第一次分裂的后期,处于图1中②过程。(2)图2中乙细胞含有同源染色体,而且着丝粒排列在赤道板上,处于有丝分裂的中期,对应图3中的⑤。(3)图3中,①→②表示染色体数目减半,主要原因是同源染色体分离后,进入两个子细胞;②→③和⑤→⑥表示着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,导致染色体数目加倍;④→⑤表示精卵结合形成受精卵。图3中②③④阶段中的细胞为处于减数第二次分裂的细胞及形成的精细胞,细胞中均不存在同源染色体。
第2章 基因和染色体的关系
第1节 减数分裂和受精作用
第1课时 减数分裂
基础过关练
题组一 辨析减数分裂中的相关概念
1.(2022河南开封六中月考)下列关于减数分裂的叙述中,正确的是( )
①能够进行有性生殖的生物可以进行减数分裂
②减数分裂的过程是由原始的生殖细胞形成成熟的有性生殖细胞的过程
③减数分裂的特点是细胞中的染色体复制一次,而细胞分裂两次
④减数分裂的结果是成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半
⑤减数分裂是特殊方式的有丝分裂,无细胞周期
⑥高等动物的减数分裂发生在睾丸或卵巢中
A.①②③④ B.②③④⑤⑥
C.①③④⑤⑥ D.①②③④⑤⑥
2.(2021江苏淮安金湖中学等六校联考)下列叙述的两条染色体一定是同源染色体的是( )
A.由一条染色体复制而成的两条染色体
B.一条来自父方,一条来自母方的两条染色体
C.形状和大小相同的两条染色体
D.一个四分体中的两条染色体
3.(2022安徽合肥八中期中)如图是染色体在细胞分裂中的几种形态。以下有关这些染色体在减数分裂中的变化的描述不准确的是 ( )
A.图①染色体经间期复制,成为图②含2个DNA分子的染色体
B.图③所示是一个四分体,非姐妹染色单体间可发生互换
C.一个细胞中的图③和图④所示染色体也能发生联会
D.图⑤中1和2形状、大小相同,是一对同源染色体,一条来自父本,一条来自母本
4.(2022湖北武汉高二质检)某高等雄性动物某细胞的部分染色体组成如图所示,图中①~⑥表示染色体,a~d表示染色单体。下列叙述正确的是( )
A.a、b互为姐妹染色单体,c、d也互为姐妹染色单体
B.着丝粒分裂后,a、b互为同源染色体,c、d也互为同源染色体
C.图中有3对同源染色体,在减数分裂Ⅰ前期会出现3个四分体
D.染色体互换可发生在②和③的非姐妹染色单体间
题组二 分析精细胞的形成过程
5.(2022山东济南一中月考改编)下列是描述精子形成过程中各时期的特征,依据各时期的特征对减数分裂相关过程排序,正确的是( )
①形成四分体
②同源染色体分离,非同源染色体自由组合
③四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体发生互换
④细胞质分裂
⑤联会
⑥DNA复制
⑦姐妹染色单体分开
⑧着丝粒分裂
A.⑥⑤①③②④⑧⑦④
B.④⑥③②⑧⑤⑦①④
C.⑥⑤③⑧④⑦②①③
D.②①③④⑤⑧⑥⑦④
6.下列关于某动物生殖细胞减数分裂过程中某时期及与之对应的变化正确的是( )
选项
时期
发生的变化
A
减数分裂前的间期
染色体和核DNA经过复制均加倍
B
减数第一次分裂的前期
非同源染色体随着联会配对的发生而自由组合
C
减数第一次分裂的中期
同源染色体排列在赤道板两侧
D
减数第二次分裂的后期
同源染色体数目加倍后均分到两个子细胞中
7.(2022四川成都七中期中改编)如图是某雄性哺乳动物的几个细胞分裂示意图,据图所作的判断正确的是( )
①甲、乙、丙三个细胞中都含有同源染色体
②乙细胞中染色体数目为正常体细胞的两倍
③丙细胞是次级精母细胞
④以上各细胞可能取自同一器官,在发生时间上存在乙→甲→丙的顺序
A.②③④ B.①②③
C.①③④ D.①②③④
8.(2021福建连江月考)如图是某雄性动物成熟生殖细胞形成过程中的部分时期细胞示意图,请回答问题:
(1)图②所示的细胞处于减数第 次分裂,此时细胞内有 对同源染色体。
(2)没有姐妹染色单体的细胞是图 。
(3)图中属于次级精母细胞的是图 。
(4)图①所示的细胞所处的分裂时期为 ,图③所示的细胞经细胞分裂后形成的子细胞名称是 。
(5)按成熟生殖细胞的形成过程,①~④的正确排序应为 。
题组三 卵细胞形成过程及其与精子形成
过程的异同
9.(2022河南商丘一中期中)与精子的形成过程相比,卵细胞的形成过程中不会出现的是( )
A.卵原细胞先进行减数分裂,再通过变形形成成熟卵细胞
B.染色体复制一次,细胞连续分裂两次
C.初级卵母细胞和次级卵母细胞都进行细胞质不均等分裂
D.减数分裂结束后,卵细胞的染色体数目只有体细胞染色体数目的一半
10.如图是某高等动物的细胞分裂模式图,下列相关叙述中,正确的是( )
A.图乙细胞中含有姐妹染色单体,图甲细胞中含有同源染色体
B.图甲细胞处于有丝分裂后期,也可能处于减数第二次分裂后期
C.图乙细胞处于减数第二次分裂中期,属于次级精母细胞
D.图丙细胞可形成两个生殖细胞
11.(2022福建龙岩市一中月考)某同学不小心把马蛔虫(2n=4)卵巢、精巢和果蝇(2n=8)卵巢、精巢的减数分裂装片搞混了。通过对以下几个分裂相细胞的观察,他作出了几个判断。他判断正确的是( )
A.①一定来自马蛔虫,但不能确定性别
B.②一定来自果蝇,但不能确定性别
C.③一定来自马蛔虫精巢
D.④一定来自果蝇的卵巢
题组四 观察细胞的减数分裂
12.(2021四川东辰国际学校月考)关于观察蝗虫精母细胞减数分裂装片的实验,下列说法不正确的是( )
A.选择雄性动物的生殖器官,更易观察到减数分裂
B.含有染色单体的细胞也可能处于减数第二次分裂
C.减数第一次分裂后期和减数第二次分裂后期染色体数目相同
D.进行减数分裂的细胞中,染色体数量可能为精子的4倍
13.(2022河北石家庄三中月考)有研究者采用荧光染色法制片,在显微镜下观察拟南芥(2n=10)花药减数分裂细胞中染色体形态、位置和数目,以下为镜检时拍摄的4幅图片。下列叙述正确的是( )
A.图甲、丙中细胞处于减数第一次分裂时期
B.图甲细胞中同源染色体已彼此分离
C.图乙细胞中5个四分体排列在赤道板两侧
D.图中细胞按照减数分裂时期排列的先后顺序为甲→丙→乙→丁
能力提升练
题组一 辨析减数分裂和有丝分裂过程中各物质数量变化
1.(2022北京101中学期中)某精原细胞若经一次有丝分裂可产生两个子细胞A1和A2;该精原细胞若经减数第一次分裂可得到两个次级精母细胞B1和B2,其中B1形成的两个子细胞为C1和C2。在无染色体互换的情况下,下列说法错误的是( )
A.细胞内染色体数A1=A2
B.细胞内DNA分子数:B1=B2
C.细胞核内DNA分子数:C1=C2
D.细胞内染色体数:A1=2C1
2.如图表示细胞减数分裂相关过程中染色体、核DNA数变化情况。下列有关ac段的叙述正确的是( )
A.细胞中始终存在染色单体
B.细胞中始终存在同源染色体
C.细胞中染色体和核DNA数之比由1∶2变为1∶1
D.此时期的细胞为初级性母细胞
3.(2022山东滨州三中期中)某同学在观察某哺乳动物的1个精原细胞形成精细胞的过程中,按时间顺序绘制了不同时期细胞中染色体和核DNA分子的数量关系图。下列有关叙述错误的是( )
A.a~b过程中核DNA经过复制加倍,但染色体的数目保持不变
B.b~c过程中发生了同源染色体分离,细胞发生了一次均等分裂
C.正常情况下,与c类型细胞相比,d类型细胞中存在同源染色体
D.d~e过程中细胞质分裂与细胞膜的结构特点密切相关
4.(2022山东师大附中期中)如图甲~丙依次表示某动物体内细胞分裂图,每条染色体上DNA含量的变化,不同分裂时期细胞中染色体数目、染色单体数目与染色体DNA数目关系变化。下列叙述中正确的是( )
甲
乙
丙
A.图甲所示细胞对应图乙中的DE段、图丙中的②
B.图甲是次级精母细胞
C.图丙中与图乙中BC段对应的只有②
D.图丙中引起②→①变化的原因是染色体复制
5.(2022山东滕州一中期中)某科研小组对蝗虫精巢切片进行显微观察,测定不同细胞中的染色体数目和核DNA数目,结果如图。下列分析正确的是( )
A.细胞c和细胞g都可能发生了染色单体分离
B.细胞d、e、f中都可能发生同源染色体联会
C.细胞g和细胞b中都含有同源染色体
D.细胞a可能是精细胞或卵细胞或第二极体
6.(2022山东师大附中月考改编)图1为某高等动物精原细胞分裂相关过程中细胞内的同源染色体对数的变化曲线,图2表示该动物的一个细胞分裂示意图。下列叙述不正确的是( )
图1
图2
A.CD段可表示有丝分裂后期,含有6对同源染色体
B.GH段发生的原因是同源染色体分离,细胞一分为二
C.FG段可发生同源染色体的自由组合和互换
D.图2表示的细胞是次级精母细胞,该细胞所处时期对应曲线图的HI段
7.(2022江西南昌九中月考)图一中的A表示某雄性动物的体细胞,B、C分别表示处于不同分裂状态的细胞图像。图二为配子形成过程中细胞内核DNA数的变化曲线图。请据图回答下列问题:
图一
图二
(1)图一中数字分别表示不同的生理过程,那么①②代表的生理过程分别是 、 。
(2)图一中C细胞的名称是 ,该细胞内有 条染色体,对应图二中 阶段。
(3)在方框中绘出D→F过程中,分裂后期的细胞简图(请注意染色体的形态和数目)。
(4)图二中同源染色体的分离发生在 阶段。
题组二 分析配子的来源及类型
8.如图所示为某动物卵原细胞中染色体组成情况,该卵原细胞经减数分裂产生三个极体和一个卵细胞,其中一个极体的染色体组成是1、4,则卵细胞中染色体组成是( )
A.2、3 B.1、4
C.1、3或2、4 D.1、4或2、3
9.(2021湖北荆州北门中学期中)如图是某种生物的精细胞,根据细胞内染色体的类型(黑色来自父方、白色来自母方),下列说法错误的是( )
A.可能来自同一个次级精母细胞的两个精细胞是A和E以及C和D
B.这6个精细胞至少来自2个精原细胞,至少来自4个次级精母细胞
C.精细胞A的一条染色体在初级精母细胞时期发生了互换
D.这6个精细胞中同时含有该生物父方和母方遗传物质的是A、B、C细胞
10.(多选)(2022江苏镇江一中月考)图甲~丁是某生物生殖器官中的一些细胞的分裂图像,下列相关叙述正确的是( )
A.甲细胞处于有丝分裂后期,着丝粒分裂,染色体加倍
B.乙细胞可发生同源染色体的分离与非同源染色体的自由组合
C.丙细胞处于减数第二次分裂的中期,不存在同源染色体
D.丁是卵细胞或第二极体,是由丙细胞分裂产生的
题组三 分析减数分裂的异常情况
11.(2022河北安平中学联考改编)如图表示某遗传病患者体细胞内第21号染色体的组成及来源,下列叙述正确的是( )
A.该遗传病的遗传遵循孟德尔遗传规律
B.母方由于减数分裂Ⅰ异常产生了异常的卵细胞
C.父方由于减数分裂Ⅱ异常产生了异常的精子
D.该患者减数分裂产生的配子中,正常配子约占1/2
12.(2021山东临朐实验中学月考)一个初级精母细胞在减数第一次分裂时,有一对同源染色体不发生分离,所形成的次级精母细胞减数第二次分裂正常。另一个初级精母细胞减数第一次分裂正常,减数第二次分裂时,在两个次级精母细胞中,有一个次级精母细胞的1条染色体的姐妹染色单体没有分开。两个初级精母细胞减数分裂的最终结果应当是( )
A.两者产生的配子都不正常
B.前者产生一半不正常的配子,后者产生的配子都不正常
C.两者都产生一半不正常的配子
D.前者产生的配子全部不正常,后者产生一半不正常的配子
第2课时 受精作用
基础过关练
题组一 分析配子中染色体组合的多样性
1.减数分裂产生的配子中,染色体组成具有多样性,主要取决于 ( )
A.姐妹染色单体的片段互换和分离
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互换和非同源染色体的自由组合
D.染色体复制和着丝粒的分裂
2.下列关于“建立减数分裂中染色体变化的模型”活动的描述,错误的是( )
A.用两种颜色橡皮泥制作染色体,两种颜色分别表示来自不同亲本
B.两对同源染色体横向排列在赤道板两侧时,赤道板的每一侧可放颜色相同或不同的染色体
C.两对同源染色体一对用红色橡皮泥,另一对用蓝色橡皮泥制作
D.该活动能模拟四分体时期同源染色体上非姐妹染色单体间的互换
题组二 受精作用
3.如图表示人的生殖周期中不同的生理过程,下列有关说法不正确的是( )
A.图中细胞全能性最高的是受精卵
B.精子和卵细胞相互识别的物质基础是糖蛋白
C.b1和b2的分裂方式相同,但是结果有差异
D.精子和卵细胞的随机结合不是有性生殖的后代呈现多样性的原因
4.(2022山东师大附中月考)减数分裂和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具有重要意义。下列有关说法错误的是( )
A.经过减数分裂及受精作用,后代与亲本的染色体组成保持一致
B.减数分裂中非同源染色体的自由组合是配子多样性的重要原因
C.受精卵中的染色体来自精子和卵细胞的各占一半
D.减数分裂前的物质准备主要是DNA的复制和有关蛋白质的合成
5.有性生殖的生物通过细胞分裂和受精作用完成个体的繁殖,其中同时含有同源染色体和姐妹染色单体的细胞是( )
A.Ⅰ B.Ⅱ C.Ⅲ D.Ⅳ
6.(2022安徽蚌埠二中期中)下图为人类生殖过程简图,有关叙述正确的是( )
A.②过程为受精作用,完成此过程不需依赖细胞膜的识别与融合
B.②过程中通常是A配子尾部进入B配子并促使B配子代谢活跃
C.亲本甲和乙传递给子代的DNA数相同
D.图中生殖方式产生的子代出现多样性与过程①和过程②均有关系
能力提升练
题组 综合分析减数分裂和受精作用
1.(2022湖北宜昌三峡中学期中)人类的生育过程中,常常出现多胞胎现象,若要形成异卵四胞胎,在双亲体内至少有多少个卵原细胞和多少个精原细胞同时参与减数分裂( )
A.4个,1个 B.4个,2个
C.4个,4个 D.1个,4个
2.(2022山东新泰一中月考)如图是雄果蝇细胞(2N=8)分裂和受精作用相关过程中核DNA数目和染色体数目的变化,据图可得出( )
A.连续变化的曲线图中着丝粒分裂了3次
B.细胞中核DNA数目是染色体2倍的时期只位于CD、GH、MN三个区段中
C.IJ、MN区段的细胞中均不存在同源染色体
D.细胞中含有4条染色体的区段只有KL区段
3.(不定项)(2022辽宁沈阳联考)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,这两种蛋白质能避免受精卵再度与精子融合。下列叙述正确的是( )
A.精子与卵细胞的结合与细胞膜的信息交流功能有关
B.BF1和BF2有利于维持受精卵中染色体数目的稳定
C.在未受精的情况下,卵细胞不分泌BF1和BF2
D.受精过程中,精子和卵细胞的随机结合会导致染色体的自由组合,使后代具有多样性
4.(2022山东枣庄八中期中)下面是某雄性动物(2n=4)在生殖和发育过程中的有关图示。图1是减数分裂相关过程简图,图2、图3是某同学画的不同时期细胞分裂图像和细胞染色体数目的变化曲线,请据图回答:
图1
图2
图3
(1)图1中的②过程产生的细胞名称是 ,图2中的 细胞处在该过程中。
(2)图2中乙细胞处于图3中 (填编号)阶段。
(3)图3中,①→②形成的原因是 ;②→③形成的原因是 ;④→⑤形成的原因是 ;⑤→⑥形成的原因是 。图3中 (填编号)阶段的细胞内不存在同源染色体。
答案与分层梯度式解析
第1课时 减数分裂
基础过关练
1.D 减数分裂是进行有性生殖的生物,在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂前,染色体复制一次,而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次。减数分裂的结果是,成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。减数分裂是一种特殊方式的有丝分裂。高等动植物细胞的减数分裂发生在有性生殖器官内。
2.D 由一条染色体复制而成的两条染色体是相同染色体,不是同源染色体,A错误;一条来自父方,一条来自母方的两条染色体不一定是同源染色体,如一条来自父方的1号染色体和一条来自母方的2号染色体是非同源染色体,B错误;形状和大小相同的染色体不一定是同源染色体,关键是看在减数第一次分裂的前期两条染色体能否发生联会,C错误;只有同源染色体在减数第一次分裂的前期才会联会配对,形成四分体,故一个四分体中的两条染色体一定是同源染色体,D正确。
方法技巧
同源染色体的判断——“两看”法
注:X、Y染色体的形状、大小一般不同,但也是同源染色体。
3.C 图③所示是一个四分体,同源染色体的非姐妹染色单体间可发生互换,B正确。减数第一次分裂过程中同源染色体两两配对的现象叫作联会,联会的两条染色体形状、大小相同,一条来自父本,一条来自母本,一个细胞中的图③和图④所示染色体,表示两对非同源染色体,不能发生联会,C错误。
4.C a、b互为姐妹染色单体,c、d位于两条染色体上,为非姐妹染色单体,A错误;a、b互为姐妹染色单体,着丝粒分裂后,a、b不是同源染色体,是复制形成的相同染色体,B错误;图中①②、③④、⑤⑥为三对同源染色体,在减数分裂Ⅰ前期会出现3个四分体,C正确;染色体互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体间,②和③为非同源染色体,其上的非姐妹染色单体不能发生互换,D错误。
5.A 减数分裂前的间期完成DNA的复制;减数第一次分裂前期同源染色体联会形成四分体,四分体时期同源染色体非姐妹染色单体间可发生染色体互换,在后期同源染色体分离的同时,非同源染色体自由组合,最后细胞质分裂形成次级精母细胞;减数第二次分裂后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,最后细胞质分裂形成精细胞,故正确的顺序是⑥⑤①③②④⑧⑦④,A符合题意。
6.C 减数分裂前的间期,染色体复制后数目不变,核DNA的数量加倍,A错误;减数第一次分裂的前期,同源染色体联会形成四分体,减数第一次分裂的后期,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,B错误;减数第一次分裂的中期,各对同源染色体排列在赤道板两侧,C正确;减数第二次分裂的后期,细胞中不含同源染色体,着丝粒分裂,染色体数目加倍后均分到两个子细胞中,D错误。
7.A 题图是某雄性哺乳动物的几个细胞分裂示意图,甲图细胞含有4条染色体,2对同源染色体,且同源染色体分离,表示处于减数分裂Ⅰ后期的初级精母细胞;乙图细胞含有8条染色体,且着丝粒分裂,处于有丝分裂后期;丙图细胞不含有同源染色体,且着丝粒分裂,表示处于减数分裂Ⅱ后期的次级精母细胞。甲、乙细胞中都含有同源染色体,丙细胞中不含有同源染色体,①错误;根据以上分析可知,乙细胞中染色体数目为正常体细胞的两倍,丙细胞是次级精母细胞,②③正确;题图各细胞可能取自睾丸,其中精原细胞通过有丝分裂进行增殖,通过减数分裂产生精细胞,在发生时间上存在乙→甲→丙的顺序,④正确。
8.答案 (1)一 2 (2)③ (3)③④ (4)减数第一次分裂后期 精细胞 (5)②①④③
解析 (1)②中同源染色体排列在赤道板两侧,细胞处于减数第一次分裂中期,此时细胞内有2对同源染色体。(2)③中不含同源染色体,着丝粒分裂,染色单体分离形成子染色体,此时细胞中无姐妹染色单体。(3)③处于减数第二次分裂后期,④中不含同源染色体,染色体的着丝粒排列在赤道板上,④处于减数第二次分裂中期,图中属于次级精母细胞的是③④。(4)该生物为雄性,①中同源染色体分离,处于减数第一次分裂后期,为初级精母细胞;③处于减数第二次分裂后期,为次级精母细胞,故③分裂后形成的子细胞名称是精细胞。(5)按成熟生殖细胞的形成过程,①~④的正确顺序为②减数第一次分裂中期→①减数第一次分裂后期→④减数第二次分裂中期→③减数第二次分裂后期。
9.A 卵细胞的形成不需要经过变形;卵细胞的形成过程中,染色体复制一次,细胞连续分裂两次,所以卵细胞中染色体数目只有体细胞数目的一半;在减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ过程中,初级卵母细胞和次级卵母细胞都进行细胞质不均等分裂。
10.A 图甲细胞含有同源染色体且着丝粒分裂,处于有丝分裂后期,图乙细胞中不含同源染色体,染色体上的着丝粒排列在赤道板上,处于减数第二次分裂中期,A正确,B错误;图丙细胞不均等分裂,可知该动物为雌性,故图乙细胞不可能属于次级精母细胞,C错误;图丙细胞为次级卵母细胞,只能形成一个生殖细胞(卵细胞),D错误。
11.B ①细胞中同源染色体分离,处于减数第一次分裂后期,细胞中染色体数目与体细胞相同,所以①来自马蛔虫,又由于细胞质均等分裂,可判断该细胞是初级精母细胞,A错误;②细胞着丝粒分裂,没有同源染色体,可判断处于减数第二次分裂后期,细胞中染色体数目与体细胞相同,故②来自果蝇,又由于细胞质均等分裂,可判断该细胞是极体或次级精母细胞,因此不能确定性别,B正确;③是减数第二次分裂后期的图,染色体有4条,同时细胞质均等分裂,可以判断该细胞是来自马蛔虫精巢的次级精母细胞或来自卵巢的极体,C错误;④是减数第一次分裂后期的图,染色体有4条,同时细胞质不均等分裂,故④是来自马蛔虫卵巢的初级卵母细胞,D错误。
12.D 含有染色单体的细胞可能处于减数第二次分裂的前期或中期,B正确;减数第一次分裂后期和减数第二次分裂后期染色体数目都与体细胞中的染色体数目相同,C正确;进行减数分裂的细胞中,染色体数量最多为精子的2倍,D错误。
13.C 根据题干中的信息已经知道题图是处于减数分裂不同时期的细胞图像,四幅图中,甲、乙图均有5个荧光点,且荧光比较明显,甲图5个荧光点分布较为散乱,乙图5个荧光点相对集中地分布在图的中央,所以可以判断甲图细胞处于减数第一次分裂前期,乙图细胞处于减数第一次分裂中期;丙图一共有10个荧光点,且荧光点较小,均分在两个区域并相对集中于一条线上,可以判断丙图细胞处于减数第二次分裂中期;丁图一共有20个荧光点,均分在四个区域,可以判断丁图细胞可能处于减数第二次分裂后期、末期,故C正确。
能力提升练
1.B 一个细胞通过有丝分裂可产生两个染色体数目相同的子细胞,因此子细胞A1和A2中的染色体数目相同,A正确;精原细胞经过减数第一次分裂,核DNA随同源染色体分离,分别进入两个次级精母细胞中,则B1和B2中核DNA分子数相等,由于细胞内还存在细胞质DNA,则B1和B2中DNA分子数不一定相等,B错误;一个次级精母细胞经过减数第二次分裂可形成两个核DNA相同的精细胞,则C1和C2中核DNA分子数相等,C正确;A1是由精原细胞经有丝分裂产生的,染色体数与体细胞的相同,C1为精原细胞减数分裂形成的精细胞,染色体数是体细胞的一半,D正确。
2.A 染色单体在减数第一次分裂前的间期形成,在减数第二次分裂后期着丝粒分裂后消失,而ac段表示减数第一次分裂过程和减数第二次分裂前期、中期,所以ac段细胞中始终存在染色单体,染色体和核DNA之比始终为1∶2,A正确,C错误。由于减数第一次分裂后期同源染色体发生分离,所以处于减数第二次分裂过程(bd段)的细胞中不含同源染色体,B错误。ac段中,处于ab段的细胞为初级性母细胞,处于bc段的细胞为次级性母细胞,D错误。
3.C a~b过程中核DNA经过复制加倍,每条染色体含两条姐妹染色单体,染色体数目保持不变,A正确。该动物为雄性,b~c过程中发生了同源染色体分离,细胞发生了一次均等分裂,染色体数和核DNA分子数减半,B正确。c类型细胞处于减数第二次分裂的前期、中期,d类型细胞处于减数第二次分裂的后期、末期,都不含有同源染色体,C错误。d~e过程会发生细胞质分裂,形成精细胞,细胞质分裂与细胞膜的结构特点(具有一定的流动性)有关,D正确。
4.C 图甲所示细胞着丝粒分裂,没有染色单体,有同源染色体,处于有丝分裂后期,对应图乙中的DE段、图丙中的①,A错误;次级精母细胞中不含有同源染色体,与图甲不符,B错误;图乙BC段每条染色体上有2个DNA,2条染色单体,对应图丙中的②,C正确;图丙中引起②→①变化的原因是着丝粒分裂,D错误。
5.A 分析题图可知,a的核DNA数为N,是减数分裂形成的子细胞;b的核DNA数为2N,染色体数是N,处于减数第二次分裂前期或中期;c的核DNA数和染色体数都为2N,可能处于有丝分裂前的间期的G1期、减数分裂前的间期的G1期或减数第二次分裂后期、末期;d、e的核DNA数大于2N小于4N,处于有丝分裂前的间期的S期或减数第一次分裂前的间期的S期;f的核DNA数为4N,染色体数是2N,处于有丝分裂前的间期的G2期、减数分裂前的间期的G2期、有丝分裂前期、有丝分裂中期或减数第一次分裂时期;g的核DNA数和染色体数为4N,处于有丝分裂后期或末期。若细胞c处于减数第二次分裂后期,细胞g处于有丝分裂后期,则都会发生染色单体分离,A正确;细胞d和e处于分裂间期,细胞中不会发生同源染色体的联会,B错误;细胞b处于减数第二次分裂前期或中期,无同源染色体,C错误;该科研小组观察的是蝗虫精巢切片,因此细胞a不可能是卵细胞或第二极体,D错误。
6.C 图2中细胞不含有同源染色体,且着丝粒分裂,处于减数第二次分裂后期,此时细胞中有6条染色体,可推知此动物体细胞中含有6条染色体,3对同源染色体。CD段同源染色体对数加倍,对应有丝分裂的后期和末期,细胞中有6对同源染色体,A正确;GH段细胞一分为二,同源染色体分离进入两个子细胞,产生的子细胞不含有同源染色体,B正确;FG段表示减数分裂前的间期和减数第一次分裂过程,减数第一次分裂过程中可发生非同源染色体的自由组合和同源染色体上非姐妹染色单体的互换,C错误;图2中细胞为处于减数第二次分裂后期的次级精母细胞,所处时期对应图1的HI段,D正确。
7.答案 (1)有丝分裂 减数第一次分裂 (2)次级精母细胞 2 de (3) (4)bc
解析 (1)图一中数字分别表示不同的生理过程,①过程产生的子细胞中染色体数目不变,①过程为有丝分裂;②过程产生的子细胞中染色体数目减半,含有染色单体,②过程为减数第一次分裂。(2)由于图一中A是雄性动物的体细胞,所以C细胞的名称是次级精母细胞,该细胞含2条染色体;分析图二:ab段表示减数分裂前的间期;bd段表示减数第一次分裂;df段表示减数第二次分裂,图一中C细胞对应图二中de阶段。(3)D→F表示减数第二次分裂,分裂后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,细胞简图见答案。(4)同源染色体的分离发生在减数第一次分裂后期,对应图二中的bc段。
8.D 根据题意和图示分析可知,该细胞含有两对同源染色体(1和2、3和4),减数第一次分裂后期,同源染色体分离,非同源染色体自由组合。该卵原细胞经减数分裂产生的一个极体的染色体组成是1、4,则有两种情况:若该极体是由次级卵母细胞分裂形成的,则该次级卵母细胞分裂产生的卵细胞的染色体组成也是1、4;若该极体是由第一极体分裂形成的,则由次级卵母细胞产生的卵细胞的染色体组成与其“互补”,是2、3,D符合题意。
9.D 次级精母细胞形成精细胞时会发生着丝粒的分裂,姐妹染色单体分离形成的两条子染色体的颜色完全相同(未发生染色体互换)或少部分不同(发生染色体互换)。可能来自同一个次级精母细胞的两个精细胞是A和E以及C和D,A正确;A和E可能来自同一个次级精母细胞,C和D可能来自同一个次级精母细胞,B和F分别来自不同的次级精母细胞,A、E、F可能来自同一个精原细胞,B、C、D可能来自同一个精原细胞,故这6个精细胞至少来自2个精原细胞,至少来自4个次级精母细胞,B正确;精细胞A中黑色的染色体上含有一小段白色片段,说明初级精母细胞时期发生了染色体互换,C正确;这6个精细胞中同时含有该生物父方和母方遗传物质(即同时含有黑色和白色染色体)的是A、B、C、E、F,D错误。
方法技巧
配子来源的确定方法
(1)若两个精细胞中染色体组成完全相同,则它们可能来自同一个次级精母细胞。
(2)若两个精细胞中染色体组成“互补”,则它们可能来自由同一个初级精母细胞分裂产生的两个次级精母细胞。
(3)若两个精细胞中的染色体有的相同有的互补,它们来自同一生物的不同精原细胞。
10.ABC 根据图丙、图丁细胞所含染色体(大小和颜色)可知,丁不是由丙细胞分裂产生的,D错误。
11.D 由图可知,该遗传病患者的第21号染色体共有3条,该遗传病的遗传不遵循孟德尔遗传规律,A错误;根据患者细胞内21号染色体的形态可知,两条相同的染色体来自母方,另一条来自父方,可判断母方减数第二次分裂时姐妹染色单体没有分离,移向了同一极,导致了异常卵细胞的形成,B、C错误;该患者减数分裂时三条21号染色体随机分配,产生的配子中含两条21号染色体和含1条21号染色体的概率相同,故正常配子约占1/2,D正确。
12.D 一个初级精母细胞减数第一次分裂时,有一对同源染色体不发生分离,所形成的2个次级精母细胞均不正常(一个次级精母细胞多一条染色体,另一个次级精母细胞少一条染色体),因此这两个次级精母细胞进行减数第二次分裂形成的4个精细胞均不正常。另一个初级精母细胞减数第一次分裂正常,减数第二次分裂时,在两个次级精母细胞中,有一个次级精母细胞的1条染色体的姐妹染色单体没有分开,则这个次级精母细胞减数第二次分裂形成的两个精细胞均不正常,而另一个次级精母细胞减数第二次分裂形成的两个精细胞均正常。
易错总结
减数分裂过程中的异常情况
(1)同源染色体不分离:发生在减数第一次分裂过程中,导致产生的次级精(卵)母细胞均异常,进而导致产生的配子全部异常。
(2)姐妹染色单体不分离:发生在减数第二次分裂过程中,导致该次级精(卵)母细胞产生的配子异常,而不影响另一个次级精(卵)母细胞正常分裂。
第2课时 受精作用
基础过关练
1.C 同源染色体的非姐妹染色单体间的互换和非同源染色体的自由组合导致配子中的染色体组成具有多样性,C正确。
2.C 两对同源染色体横向排列在赤道板两侧时,由于非同源染色体可以自由组合,所以赤道板的每一侧可放颜色相同或不同的染色体,B正确;两对同源染色体中,每对都是一条用红色橡皮泥制作,另一条用蓝色橡皮泥制作,C错误。
3.D 题图中受精卵分化程度最低,全能性最高,A正确;精子和卵细胞相互识别要依赖细胞膜上的糖蛋白,B正确;b1和b2的分裂方式都是减数分裂,1个精原细胞经过减数分裂形成4个精细胞,1个卵原细胞经过减数分裂形成1个卵细胞,结果有差异,C正确;精子和卵细胞的随机结合是有性生殖的后代呈现多样性的原因之一,D错误。
4.A 亲本产生配子时,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,雌雄配子结合也具有随机性,所以经过减数分裂及受精作用,后代与亲本的染色体组成不一定相同,A错误。
5.B 据图可知,Ⅰ为性原细胞,此时细胞中的DNA还没有进行复制,因此该细胞含有同源染色体,但是不含姐妹染色单体;Ⅱ为初级性母细胞,此时细胞中已经完成了DNA的复制,而染色体数目还没有减半,因此该细胞中同时含有同源染色体和姐妹染色单体;Ⅲ为次级性母细胞,细胞中不含同源染色体;Ⅳ为精子和卵细胞结合形成的受精卵,含有同源染色体,但是不含姐妹染色单体。
6.D ②为受精作用,精子和卵细胞的相互识别与细胞膜上的糖蛋白有关,两者融合依赖细胞膜的流动性,A错误;②过程中通常是A配子头部进入B配子并促使B配子代谢活跃,B错误;亲本甲和乙遗传给子代的核DNA数相同,但子代的质DNA主要来自母方,C错误;图中生殖方式为有性生殖,多样性配子的形成、精子和卵细胞的随机结合均会使同一双亲的后代呈现多样性,D正确。
易错提醒
受精卵细胞核中的遗传物质一半来自精子,一半来自卵细胞;细胞质中的遗传物质主要来自卵细胞。
能力提升练
1.A 异卵四胞胎是由4个卵细胞与4个精子结合发育而成的。1个卵原细胞经减数分裂只能形成1个卵细胞,而1个精原细胞经减数分裂、变形可形成4个精子,因此要形成异卵四胞胎,在双亲体内至少有4个卵原细胞和1个精原细胞同时参与减数分裂。
2.A a表示有丝分裂相关过程中核DNA数目变化曲线,b表示减数分裂相关过程中核DNA数目变化曲线,c的L→M表示受精作用,MQ区段表示受精卵的有丝分裂相关过程中染色体数目变化曲线。从曲线中可看出,连续变化的曲线图中发生了2次有丝分裂,1次减数分裂,故着丝粒分裂了3次,A正确;IJ区段包含减数第二次分裂的前期和中期,此时着丝粒未分裂,一条染色体上含有两条姐妹染色单体,细胞中核DNA数目是染色体的2倍,B错误;IJ区段表示减数第二次分裂过程,细胞中不存在同源染色体,L→M表示受精作用,MN区段的细胞中存在同源染色体,C错误;果蝇体细胞含有8条染色体,IJ区段包含减数第二次分裂前期和中期,此时细胞中含有4条染色体,KL区段精细胞(精子)中含有4条染色体,D错误。
3.ABC 细胞膜上有特异性受体,受精作用过程中同种生物的精子和卵细胞能相互识别,精卵结合与细胞膜的信息交流功能有关,A正确;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,B正确;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,在未受精的情况下,卵细胞不分泌BF1和BF2,C正确;染色体的自由组合发生在减数分裂形成配子的过程中,而不是发生在精子和卵细胞随机结合的受精过程中,D错误。
4.答案 (1)次级精母细胞 丙 (2)⑤ (3)同源染色体分离,进入两个子细胞 着丝粒分裂,姐妹染色单体分离 受精作用 着丝粒分裂,姐妹染色单体分离 ②③④
解析 分析图1:①表示减数分裂前的间期,②表示减数第一次分裂,③④表示减数第二次分裂。分析图2:甲细胞处于有丝分裂后期,乙细胞处于有丝分裂的中期,丙细胞处于减数第一次分裂后期。分析图3:①表示减数分裂前的间期、减数第一次分裂时期;②表示减数第二次分裂的前期、中期;③表示减数第二次分裂的后期、末期;④→⑤表示受精作用;⑤表示有丝分裂前的间期、有丝分裂的前期和中期,⑥表示有丝分裂后期、末期,⑦表示有丝分裂末期结束形成的子细胞。(1)图1中,精原细胞经过②减数第一次分裂,形成B、C两个次级精母细胞;图2中丙细胞处于减数第一次分裂的后期,处于图1中②过程。(2)图2中乙细胞含有同源染色体,而且着丝粒排列在赤道板上,处于有丝分裂的中期,对应图3中的⑤。(3)图3中,①→②表示染色体数目减半,主要原因是同源染色体分离后,进入两个子细胞;②→③和⑤→⑥表示着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,导致染色体数目加倍;④→⑤表示精卵结合形成受精卵。图3中②③④阶段中的细胞为处于减数第二次分裂的细胞及形成的精细胞,细胞中均不存在同源染色体。
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