2024版新教材高考生物全程一轮总复习课后定时检测案14减数分裂和受精作用二

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课后定时检测案14　减数分裂和受精作用(二) [基础巩固练]——学业水平一、二考点一　有丝分裂与减数分裂的比较1．如表是果蝇胚胎细胞染色体观察结果，以下说法不正确的是(　　) 细胞细胞染色体数目细胞染色体形态数目细胞1165细胞285A.细胞1可能处于有丝分裂的末期B．细胞1和2均有同源染色体C．细胞2可能处于减数分裂的前期D．该果蝇的性染色体组成为XY2．取某动物(XY型，2n＝8)的一个精原细胞，在含3H标记的胸腺嘧啶的培养基中完成一个有丝分裂周期后，形成两个相同的精原细胞，将所得子细胞全部转移至普通培养基中完成减数分裂(不考虑染色体片段交换、实验误差和质DNA)。下列相关叙述错误的是(　　)A．一个初级精母细胞中含3H的染色体共有8条B.一个次级精母细胞可能有2条含3H的X染色体C．一个精细胞中可能有1条含3H的Y染色体D．该过程形成的DNA含3H的精细胞可能有6个3．[2023·江苏省南通市高三质量监测]下图①～④为二倍体水稻花粉母细胞减数分裂Ⅰ过程的显微图像。对观察结果的分析，不正确的是(　　)A．图①细胞含有同源染色体B．图②细胞中染色体∶DNA＝1∶2C．图③细胞中正在发生染色体互换D．图④产生的子细胞中染色体数量减半 4．[2023·辽宁辽阳高三联考]某种雄性蝗虫的染色体共有21条，包括10对常染色体和1条X染色体。如图是该蝗虫细胞内部分同源染色体示意图，其中数字代表染色体(不考虑变异)。下列分析正确的是(　　)A．有丝分裂前期，染色体1与5配对、2与6配对形成四分体B．减数分裂Ⅰ中期，排列在赤道板上的染色体共21对C.减数分裂Ⅱ后期，细胞内不会同时存在染色体3和4D.精原细胞产生的精细胞中，有1/4的细胞含有X染色体考点二　减数分裂与遗传变异的联系5．[2023·南郑中学月考]下列关于变异来源的叙述中，属于减数分裂过程特有的是(　　)A．DNA分子复制时发生碱基对缺失，导致基因突变B．非同源染色体之间发生自由组合，导致基因重组C．非同源染色体某片段移接，导致染色体结构变异D．相同染色体不分离，导致染色体数目非整倍性变异6．[2023·湖南湘阴三模]科学家发现遗传物质的交换不仅可以发生在减数分裂形成配子的过程中，同样也可以发生在某些生物体细胞有丝分裂的过程中，一对同源染色体上的非姐妹染色单体间可以发生交换。现有一只杂合野生型果蝇(Yy)，下列关于该果蝇某一体细胞的生命历程的叙述，错误的是(　　)A．该果蝇体细胞在有丝分裂过程中，间期主要完成DNA的复制和有关蛋白质的合成B．该果蝇可能出现基因型为YY的体细胞，也可能出现基因型为yy的体细胞C．该果蝇体内可能出现基因型为Y的细胞，也可能出现基因型为y的细胞D．该果蝇的某一体细胞在衰老的过程中出现细胞以及细胞核体积减小的现象[提能强化练]——学业水平三、四7．蜜蜂中工蜂和蜂王是二倍体，体细胞含有32条染色体(2n＝32)；雄蜂是单倍体，体细胞含有16条染色体(n＝16)，雄蜂可通过一种特殊的减数分裂方式形成精子，如图所示。下列说法错误的是(　　)A．一个初级精母细胞中含有16个DNA分子B．蜜蜂的一个染色体组含有16条染色体C．在精子形成过程中，着丝粒会发生一分为二的现象D．若不考虑突变，一只雄蜂只能产生一种类型的精子8．下图甲表示某动物体内一个细胞减数分裂过程中每条染色体上DNA含量的变化，图乙是该细胞分裂过程的某时期一对同源染色体示意图，图中1～8表示基因。在不考虑突变的情况下，下列分析错误的是(　　)A．图乙中基因1和基因2形成于图甲中②③区段B．图乙中基因2和基因3应为等位基因或相同基因C．图甲中③④区段不可能形成基因1和基因8的重新组合D．图乙中基因7和基因8移向细胞两极通常发生于图甲中⑤⑥区段9．[2023·潍坊安丘10月](不定项)某研究小组发现了四种异常现象：①基因型为AaBb的个体，产生了基因型为AaB、AaB、b、b的配子；②某个体的基因型为XaY，产生配子的基因型为XaY、XaY；③表型正常的夫妇生了一个患红绿色盲且性染色体组成为XXY的孩子：④基因型为AaXBXb的个体，产生了基因型为AAXBXb、XBXb、a、a的配子。该研究小组利用以下图像进行解释和分析，叙述正确的是(　　)A．只有图甲能够解释①B．图乙、丙都不能解释②C．最能解释③原因的是图丁D．图甲可以用于解释④10．[2023·潍坊12月抽测](不定项)初级卵母细胞的分裂依赖于细胞膜内陷位置形成的缢缩环，cAMP是细胞内的一种信号分子，可通过影响缢缩环的形成干扰减数分裂Ⅰ，机理如图1所示。在诱导小鼠的初级卵母细胞恢复分裂后，再加入两种特异性药物(药物H和药物F)，观察初级卵母细胞分裂的情况，结果如图2所示。下列相关叙述正确的是(　　)A．组成cAMP的小分子包括腺嘌呤、核糖和磷酸B．初级卵母细胞分裂停滞需要信号分子2的调控C．药物H通过抑制酶P从而抑制减数分裂进行D.加入药物F后，cAMP可能影响了缢缩环的形成位置11．[2023·实验一模](不定项)现建立“动物精原细胞(2n＝4)有丝分裂和减数分裂过程”模型。1个精原细胞(假定DNA中的P元素都为32P，其它分子不含32P)在不含32P的培养液中正常培养，分裂为2个子细胞，其中1个子细胞发育为细胞①。细胞①和②的染色体组成如图所示，H(h)、R(r)是其中的两对基因，细胞②和③处于相同的分裂时期。下列叙述正确的是(　　)A．细胞①形成过程中发生了基因重组和基因突变B．细胞②中最多有两条染色体含有32PC．细胞②和细胞③中含有32P的染色体数相等D．细胞④～⑦中含32P的核DNA分子数可能分别是2、1、1、112．(不定项)红色面包霉的菌丝颜色由一对等位基因(A、a)控制，红色对白色为显性。下图表示其生活史，合子分裂产生的孢子是按分裂形成的顺序排列的。下列相关分析，正确的是(　　)A.子代菌丝体出现1∶1的性状分离比能直观验证分离定律B．若囊中A、a孢子比例不为1∶1，说明是减数分裂过程中发生了互换C．若囊中第一个孢子基因型为A、第二个为a，说明有丝分裂过程中发生了基因突变D．若囊中第一、二个孢子基因型为A、第三、四个为a，最可能是减数分裂过程中发生互换 [大题冲关练]——综合创新·求突破13．图1为根据某二倍体哺乳动物细胞分裂过程中相关数据绘制的数学模型。真核细胞的细胞周期受多种物质的调节，其中CDK2－cyclinE能促进细胞中DNA分子的复制。如果细胞中的DNA受损，会发生如图2所示的调节过程。(1)DNA发生损伤，通过活化p53蛋白，促进p21基因的________过程，表达出p21蛋白，p21蛋白与CDK2－cyclinE结合，使CDK2－cyclinE失活。失活的CDK2－cyclinE将导致处于图1中AB段的细胞比例______(填“上升”“下降”或“不变”)。(2)研究发现，CDK2－cyclinE参与中心体复制的起始调控，如果中心体复制异常或细胞未能协调好中心体复制和DNA复制的关系，将形成单极或多极纺锤体，进而驱使染色体异常分离。①中心体由________________________________组成。简述细胞周期中，中心体的数量及行为变化：________________________________________。②根据上述资料分析，纺锤体形成异常可能引起________变异。(3)联会复合体(SC)是减数分裂过程中在一对同源染色体之间形成的一种梯状结构。如果在减数分裂Ⅰ前期的早期抑制DNA合成或蛋白质合成，则SC不能形成，并将导致同源染色体的配对过程受阻，也不会发生同源染色体的互换。研究发现，用RNA酶处理可使SC结构破坏。在减数分裂Ⅰ前期的晚期，联会复合体解体消失。下列分析合理的是________________________________________________________________________。A．SC的组成成分有蛋白质、DNA、RNAB．SC形成于减数分裂Ⅰ前期C．SC可能与同源染色体的联会、基因重组有关D．减数分裂Ⅰ前期可能合成某些DNAE．SC在姐妹染色单体分离时发挥重要作用14．[2023·中央民族大学附属高三月考]哺乳动物精子的发生是一个复杂的过程。构成生精小管管壁的睾丸支持细胞是唯一与生精细胞直接接触的体细胞，它不仅起着结构上的支持作用，更起着营养与调节的作用。研究人员发现睾丸支持细胞中特异性表达的Rictor基因可能是精子发生的一个关键调控基因，对此进行了一系列研究。(1)初级精母细胞在减数分裂Ⅰ过程中，非同源染色体的________及同源染色体中____________之间的互换会导致配子基因组合的多样性。(2)研究者构建了睾丸支持细胞Rictor基因敲除小鼠，为了检验基因敲除效果，研究者测定了正常鼠和敲除鼠的相关蛋白的表达量，据图可知________组是敲除鼠。(3)研究人员进一步证实睾丸支持细胞缺失Rictor基因后，敲除鼠表现为无精症且雄性不育。为检验“无精症是因为敲除鼠精子发生过程阻滞”这一推测，分别取正常鼠和敲除鼠的生精小管中的细胞，用流式细胞仪检测生精小管中各种细胞的数量，如下图所示(体细胞的DNA含量为2C)：a．DNA含量为2C的细胞有__________细胞，DNA含量为4C的细胞是____________细胞。b．结果说明敲除鼠的精子发生过程被阻滞在______________时期。判断依据是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)精子发生过程中，激素调节发挥重要作用。研究者检测了正常鼠和敲除鼠血清中几种激素的水平，结果如下图所示。推测对精子的发生具有重要作用的是________________。(5)综上所述，敲除鼠完全丧失生育能力的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
课后定时检测案141．解析：果蝇为二倍体生物，性别决定方式为XY型，细胞1中染色体数为16，细胞内染色体形态数为5，说明细胞中同时含有X、Y染色体，每个染色体组有4条染色体，故细胞1中含有4个染色体组；细胞2中含有8条染色体，故有2个染色体组。细胞1中含有4个染色体组，说明细胞可能处于有丝分裂的后期或末期，A正确；细胞1中含有4个染色体组，细胞2中含有2个染色体组，故细胞内均含有同源染色体，B正确；胚胎细胞不会进行减数分裂，C错误；该果蝇的细胞内染色体形态数为5，说明细胞中同时含有X、Y染色体，D正确。答案：C2．解析：由于DNA的半保留复制，一个初级精母细胞中含3H的染色体共有8条，A正确；一个次级精母细胞有0或1或2条X染色体，初级精母细胞染色体的DNA只有一条链含3H，因此在减数分裂Ⅱ后期，某次级精母细胞中含有两条X染色体的情况下，该细胞也只有一条X染色体含3H，B错误；Y染色体的染色单体有一条链被3H标记，有一条链未被3H标记，因此一个精细胞中可能有1条含3H的Y染色体，C正确；1个精原细胞形成的DNA含3H的精细胞可能有1～4个，2个精原细胞形成的DNA含3H的精细胞可能有2～8个，因此该过程形成的DNA含3H的精细胞可能有6个，D正确。答案：B3．解析：图中①处于减数分裂Ⅰ的前期，此时细胞中含有同源染色体，A正确；②处于减数分裂Ⅰ的中期，此时细胞中有姐妹染色单体，细胞中染色体∶DNA＝1∶2，B正确；细胞发生染色体互换的时期是减数分裂Ⅰ的前期，对应图中的①，C错误；④处于减数分裂Ⅰ的末期，其分裂完成后产生的子细胞中染色体数量减半，D正确。答案：C4．解析：有丝分裂过程中不会发生同源染色体的联会，所以不可能形成四分体，A错误；雄性蝗虫的染色体共有21条，在减数分裂Ⅰ中期，排列在赤道板上的染色体有10对常染色体和1条X染色体，共21条，B错误；减数分裂Ⅱ后期细胞中不含同源染色体，所以细胞内不会同时存在染色体3和4，C正确；由于雄性蝗虫只有1条X染色体，所以精原细胞产生的精细胞中，有1/2的细胞含有X染色体，D错误。答案：C5．解析：基因突变一般发生在DNA复制时，即有丝分裂前的间期和减数分裂Ⅰ前的间期，A错误；非同源染色体的自由组合只能发生在减数分裂过程中，B正确；非同源染色体之间交换一部分片段属于染色体结构变异，在有丝分裂和减数分裂过程中都可以发生，C错误，相同染色体不分离，导致染色体数目非整倍性变异，在有丝分裂和减数分裂过程中都可以发生，D错误。答案：B6．解析：有丝分裂过程中，间期主要完成DNA的复制和有关蛋白质的合成，A正确；有丝分裂过程中，发生交换后，染色体上的基因型为Yy/Yy，有丝分裂后期着丝粒分裂，YY的子染色体可能移向一极，yy的子染色体移向一极，形成的就是基因型为YY的体细胞和基因型为yy的体细胞，B正确；该果蝇既可进行有丝分裂，又可进行减数分裂，减数分裂形成的配子中只含成对基因中的一个，即生殖细胞的基因型是Y或y，C正确；衰老的细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，细胞核的体积增大，D错误。答案：D7．解析：一个初级精母细胞中含有32个DNA分子，A错误；蜜蜂的一个染色体组含有16条染色体，B正确；在精子形成过程中，减数分裂Ⅱ后期，着丝粒分裂，C正确；若不考虑突变，一只雄蜂只能产生一种类型的精子，D正确。答案：A8．解析：图乙中基因1和基因2位于姐妹染色单体上，经DNA复制而来，形成于图甲中②③区段，A正确；图乙中基因2和基因3位于同源染色体的同一位置，应为等位基因或相同基因，B正确；基因1和基因8可在图甲中③④区段通过同源染色体中非姐妹染色单体的重新组合发生基因重组，C错误；图乙中基因7和基因8移向细胞两极通常发生于减数分裂Ⅱ后期，对应于图甲中⑤⑥区段，D正确。答案：C9．解析：甲图为初级精母细胞减数分裂Ⅰ后期异常，乙图为减数分裂Ⅱ后期异常，丙图为初级卵母细胞减数分裂Ⅰ异常，丁图为次级卵母细胞减数分裂Ⅱ后期异常，据此答题。①基因型为AaBb的个体，产生了基因型为AaB、AaB、b、b的配子，属于减数分裂Ⅰ后期A与a的同源染色体没有分开，对应于甲图和丙图，A错误；②某个体的基因型为XaY，产生配子的基因型为XaY、XaY，说明X和Y的同源染色体在减数分裂Ⅰ后期异常，减数分裂Ⅱ正常，图乙为减数分裂Ⅱ后期异常，不能解释，图丙为初级卵母细胞，也不能解释，B正确；③红绿色盲为伴X染色体隐性遗传，表型正常的夫妇(XAY、XAXa)生了一个患红绿色盲且性染色体组成为XaXaY的孩子，原因在于母亲在产生卵细胞的过程中，减数分裂Ⅱ异常，对应于图丁，C正确；④基因型为AaXBXb的个体，产生了基因型为AAXBXb、XBXb、a、a的配子，是由于XB与Xb的同源染色体在减数分裂Ⅰ后期没有分开，同时减数分裂Ⅱ后期A与A也没有分开，图甲只能解释④的减数分裂Ⅰ异常，不能解释减数分裂Ⅱ的异常，D错误。答案：BC10．解析：图1：信号分子2作用于S2蛋白，通过G2蛋白抑制酶A，细胞内的cAMP浓度降低，活化的酶P减少，解除了对减数分裂Ⅰ的抑制作用。图2：只加药物F时，没有完成减数分裂Ⅰ的细胞增多，且此时产生两个体积相近的细胞；只加药物H时，没有完成减数分裂Ⅰ的细胞减少。cAMP是环化腺核苷一磷酸，包括腺嘌呤、核糖和磷酸，A正确；由图1可知，初级卵母细胞分裂停滞需要信号分子1的调控，B错误；由图2可知，只加药物H时，没有完成减数分裂Ⅰ的细胞减少，因而药物H通过抑制酶P从而促进减数分裂进行，C错误；由图2可知，只加药物F时，没有完成减数分裂Ⅰ的细胞增多，且此时产生两个体积相近的细胞，说明cAMP可能影响了缢缩环的形成位置，D正确。答案：AD11．解析：图中细胞①处于减数分裂Ⅰ前期，分析细胞①中基因组成可知，发生了基因重组(H/h所在这对同源染色体发生了互换)和基因突变(R基因所在这条染色体中的一条染色单体发生了基因突变)，A正确；根据DNA分子半保留复制，1个精原细胞DNA中的P元素都为32P，在不含32P的培养液中正常培养，经过一次有丝分裂产生的子细胞中每条染色体中的DNA分子一条链含32P和另一链不含32P，该子细胞经过减数分裂Ⅰ前的间期复制，形成的细胞①中每条染色体只有一条单体的DNA分子一条链含有32P (共4条染色单体含有32P)，细胞①形成细胞②会发生同源染色体分离，正常情况下，细胞②有两条染色体含有32P (分布在非同源染色体上)，但根据图可知，H所在的染色体发生过互换，很有可能H和h所在染色体都含有32P，因此细胞②中最多有3条染色体含有32P，B错误；根据B项分析可知，正常情况下，细胞②和③中各有两条染色体含有32P(分布在非同源染色体上)，但由于细胞①中发生了H和h的互换，而发生互换的染色单体上不确定是否含有32P，故细胞②和细胞③中含有32P的染色体数可能相等也可能不相等，C错误；如果细胞②的H和R所在染色体含有32P，且细胞②中h所在染色体含有32P，则r在染色体不含有32P，因此形成的细胞④含有32P的核DNA分子数为2个，形成的细胞⑤含有32P的核DNA分子数为1个，由于细胞③的基因型为Hhrr (h为互换的片段), h所在的染色体与其中一个r所在染色体含有32P (H和另一个r所在染色体不含32P)，如果含有32P的2条染色体不在同一极，则形成的细胞⑥和⑦都含32P的核DNA分子数均为1个，D正确。答案：AD12．解析：据图可知，8个子代菌丝体是由成熟的生殖细胞经过一次有丝分裂后直接发育而来的，说明子代菌丝体是单倍体，因此子代菌丝体基因型为A或a。如果子代菌丝体出现1∶1的性状分离比，说明合子在减数分裂时，等位基因彼此分离，产生了A、a两种类型且数量相等的配子，因此可以直观验证分离定律，A正确；如果合子在减数分裂过程中其同源染色体发生了互换，孢子囊中A、a孢子的比例也是1∶1，因此若囊中A、a孢子比例不为1∶1，不能说明合子减数分裂过程发生了互换，可能的原因是合子在减数分裂过程中发生了基因突变，B错误；因为第一个孢子与第二个孢子是亲代细胞通过有丝分裂形成的子细胞，所以其基因型是相同的，如果第一个孢子基因型为A、第二个为a，说明有丝分裂过程中发生了基因突变，C正确；正常情况下前四个孢子的基因型相同，若囊中第一、二个孢子与第三、四个孢子基因型不同，即减数分裂Ⅱ由同一个细胞形成的两个子细胞不同，最可能是减数分裂中同源染色体的非姐妹染色单体发生了互换，导致染色单体基因不同，进而导致孢子的基因型不同，D正确。答案：ACD13．解析：(1)由图可知，当DNA发生损伤，p53蛋白被活化，活化的p53蛋白促进p21基因的转录。失活的CDK2－cyclinE使细胞周期停在G1期，不进入S期，图1中AB段表示S期，即AB段的细胞比例下降。(2)①中心体由一组互相垂直排列的中心粒及周围物质组成；在细胞周期中，中心体在分裂间期复制倍增，进入分裂期后，两个中心体分别移向细胞两极并发出星射线形成纺锤体，随着细胞分裂的完成，每个子代细胞中只含有一个中心体。②据题干信息“若中心体复制异常或细胞未能协调好中心体复制和DNA复制的关系，将形成单极或多极纺锤体，进而驱使染色体异常分离”可知，若纺锤体形成异常可能引起染色体数目变异。(3)据题干信息“如果在减数分裂Ⅰ前期的早期抑制DNA合成或蛋白质合成，则SC不能形成”及“用RNA酶处理可使SC结构破坏”可知，SC的组成成分有蛋白质、DNA、RNA，A正确；根据题干信息“如果在减数分裂Ⅰ前期的早期抑制DNA合成或蛋白质合成，则SC不能形成，并将导致同源染色体的配对过程受阻，也不会发生同源染色体的互换”可知，SC形成于减数分裂Ⅰ前期，且其可能与同源染色体的联会、基因重组有关，B、C正确；由题干信息推断，在减数分裂Ⅰ前期可能合成某些DNA，D正确；“联会复合体(SC)是减数分裂过程中在一对同源染色体之间形成的一种梯状结构”，而姐妹染色单体分离发生在减数分裂Ⅱ后期，此时细胞中无同源染色体，故SC在姐妹染色单体分离时不存在，E错误。答案：(1)转录　下降　(2)①两个互相垂直排列的中心粒及周围物质　中心体在分裂间期复制倍增，进入分裂期后，两个中心体分别移向细胞两极发出星射线形成纺锤体，随着细胞分裂的完成，每个子代细胞中只含有一个中心体　②染色体(数目)　(3)ABCD14．解析：(1)初级精母细胞在减数分裂Ⅰ过程中，非同源染色体的自由组合及同源染色体中非姐妹染色单体之间的互换会导致配子基因组合的多样性。(2)基因敲除后，相应蛋白的表达量大幅减少，A组比B组的Rictor多很多，因此B组是敲除鼠。(3)a.DNA含量为2C的细胞为精原细胞、次级精母细胞，1C的细胞为精细胞或精子；初级精母细胞的DNA为4C；b.DNA含量由2C到4C的变化过程为精原细胞形成初级精母细胞的过程，与正常鼠相比，敲除鼠的4C细胞(初级精母细胞)略微增加，2C细胞(精原细胞、次级精母细胞)增加，而1C细胞(精细胞)减少，说明敲除鼠精子形成过程阻滞在减数分裂Ⅱ(次级精母细胞形成精细胞)过程。(4)图中分别是正常鼠和敲除鼠血清中三种激素的水平，前两种激素差别不大，敲除鼠中睾酮的水平明显低于正常鼠，因而推测对精子的发生具有重要作用的是睾酮。(5)综上所述，睾丸支持细胞Rictor基因的缺失引起睾酮含量下降和精子形成的过程发生阻滞，从而导致无精症，最终致使敲除鼠完全丧失生育能力。答案：(1)自由组合　非姐妹染色单体　(2)B　(3)精原细胞和次级精母　初级精母　减数分裂Ⅱ　DNA含量为1C的细胞减少，DNA含量为2C的细胞增多　(4)睾酮　(5)睾酮含量下降，精子形成的过程发生阻滞