新高考生物一轮复习专题训练：第12讲 减数分裂与受精作用（含解析）

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高中生物一轮复习专题训练第12讲　减数分裂与受精作用1．关于某二倍体哺乳动物细胞有丝分裂和减数分裂的叙述，错误的是(　　)A．有丝分裂后期与减数分裂Ⅱ后期都发生染色单体分离B．有丝分裂中期和减数分裂Ⅰ中期都发生同源染色体联会C．一次有丝分裂与一次减数分裂过程中染色体的复制次数相同D．有丝分裂中期和减数分裂Ⅱ中期染色体都排列在赤道板上解析：染色单体分离发生在有丝分裂后期和减数分裂Ⅱ后期，A正确；同源染色体联会发生在减数分裂Ⅰ的前期，B错误；无论是有丝分裂还是减数分裂，染色体仅复制一次，C正确；有丝分裂中期和减数分裂Ⅱ中期染色体的着丝粒都整齐排列在赤道板位置上，D正确。答案：B2．(2022·湖北八校联考)某同学在观察果蝇细胞染色体时，发现一个正在正常分裂的细胞，共有8条染色体，呈现4种不同的形态。下列分析正确的是(　　)A．若该细胞此时存在染色单体，则该果蝇为雄性B．若该细胞此时没有染色单体，则该细胞中没有同源染色体C．若该细胞正处在分裂前期，则该细胞中有4个四分体D．若该细胞正处在分裂后期，则两个子细胞的基因型完全相同解析：据题干信息，一个正在正常分裂的细胞中共有8条染色体，呈现4种不同的形态，说明该细胞中含有2个染色体组。若该细胞此时含有染色单体，则该细胞可能处于有丝分裂的前、中期，减数分裂Ⅰ时期，由于细胞中的8条染色体呈现4种不同形态，则该果蝇一定不是雄性，A错误；若该细胞此时没有染色单体，则该细胞所处的时期是减数分裂Ⅱ后期，此时细胞中无同源染色体，B正确；若该细胞处于有丝分裂前期，则该细胞中无四分体，若该细胞处于减数分裂Ⅰ前期，则该细胞中有4个四分体，C错误；若该细胞处于减数分裂Ⅰ后期，发生同源染色体分离，由于同源染色体上携带的基因可能不同，故该细胞产生的两个子细胞的基因型也可能不同，D错误。答案：B3．一个基因型为AaXBY的精原细胞进行减数分裂，下列叙述错误的是(　　)A．处于减数分裂Ⅰ中期和减数分裂Ⅱ后期的细胞中染色体组数相同B．若产生的精子类型及比例为AXB∶aXB∶AY∶aY＝1∶1∶1∶1，则可能发生了互换C．若产生的精子类型及比例为AXB∶aXB∶aY＝1∶1∶2，则可能的原因是同源染色体未分离D．若细胞中无染色单体，基因组成为AAYY，则该细胞可能处于减数分裂Ⅱ后期解析：处于减数分裂Ⅰ中期和减数分裂Ⅱ后期的细胞中的染色体组数相同，A正确；正常情况下，一个基因型为AaXBY的精原细胞经过减数分裂只能产生2种精子，若产生的精子类型及比例为AXB∶aXB∶AY∶aY＝1∶1∶1∶1，则可能发生了互换，B正确；正常情况下，这个基因型为AaXBY的精原细胞产生的精子的类型及比例为AXB∶aY＝1∶1或aXB∶AY＝1∶1，若产生的精子类型及比例为AXB∶aXB∶aY＝1∶1∶2，则可能的原因是发生了基因突变，同源染色体未分离不会产生上述结果，C错误；若细胞中无染色单体，基因组成为AAYY，则该细胞可能处于减数分裂Ⅱ后期，D正确。答案：C4．一基因型为XrXrY的白眼雌果蝇(S)，在进行减数分裂Ⅰ时，有1/6的卵原细胞中X染色体和Y染色体配对，而另一条X染色体可随机地移向任意一极；其余卵原细胞中X染色体和X染色体配对，而Y染色体可随机地移向任意一极。仅从理论上分析，下列说法正确的是(　　)A．S产生的卵细胞的基因型及比例约为Xr∶Y∶XrXr∶XrY＝1∶1∶11∶11B．S产生的卵细胞的基因型及比例约为XrXr∶Y∶Xr∶XrY＝2∶2∶10∶10C．果蝇受精卵的性别可能与其所含的X染色体数目有关D．与染色体数目异常的卵细胞同时产生的3个极体的染色体数目都异常解析：S经减数分裂产生卵细胞时，减数分裂Ⅰ前期配对的同源染色体在减数分裂Ⅰ后期分离，依此计算，1/6的卵原细胞(X染色体和Y染色体先配对后分离)能形成4种卵细胞，分别为1/24XrXr、1/24Y、1/24XrY、1/24Xr；5/6的卵原细胞(X染色体和X染色体先配对后分离)能形成2种卵细胞，分别为5/12XrY、5/12Xr，因此，理论上卵细胞的基因型及比例为XrXr∶Y∶XrY∶Xr＝1∶1∶11∶11，A、B错误。由基因型为XrXrY的个体表现为白眼雌果蝇可知，果蝇受精卵的性别可能与其所含的X染色体数目有关，含有两条X染色体(包括XXY)的为雌性，含有一条X染色体(包括XO)的为雄性，C正确。由于性染色体组成为XXY的个体为三体(含3条性染色体)，经减数分裂Ⅰ，若产生的次级卵母细胞中性染色体数目异常，则同时产生的第一极体内性染色体数目正常，再经减数分裂Ⅱ后，由次级卵母细胞分裂形成的卵细胞和第二极体的性染色体数目都异常，由第一极体分裂形成的两个第二极体的性染色体数目都正常，D错误。答案：C5．对于果蝇来说，XX表现为雌性，XY表现为雄性。染色体异常形成的性染色体组成为XO(仅有一条性染色体)的果蝇发育为可育的雄性，而性染色体组成为XXY的果蝇则发育为可育的雌性。下列关于XXY果蝇形成的说法错误的是(　　)A．亲本雄果蝇的减数分裂Ⅱ异常，染色单体没有分离，精子提供X、Y染色体B．亲本雄果蝇的减数分裂Ⅰ异常，同源染色体没有分开，精子提供X、Y染色体C．亲本雌果蝇的减数分裂Ⅱ异常，染色单体没有分离，卵细胞提供两个相同的X染色体D．亲本雌果蝇的减数分裂Ⅰ异常，同源染色体没有分开，卵细胞提供两个不同的X染色体解析：分析题意，若性染色体组成为XXY的果蝇是由含有X染色体的正常卵细胞与含有X、Y染色体的异常精子结合成的受精卵发育形成的，则含有X、Y染色体的异常精子只能是由亲本雄果蝇的减数分裂Ⅰ异常，同源染色体没有分开形成的，A错误，B正确；若XXY果蝇是由含X、X染色体的异常卵细胞与含Y染色体的正常精子结合成的受精卵发育形成的，则含X、X染色体的异常卵细胞可能由亲本雌果蝇的减数分裂Ⅱ异常，染色单体没有分离形成，也可能由亲本雌果蝇的减数分裂Ⅰ异常，同源染色体没有分开形成，C、D正确。答案：A6．已知某种细胞有4条染色体，且两对等位基因分别位于两对同源染色体上。某同学用示意图表示这种细胞在正常减数分裂过程中可能产生的细胞。其中表示错误的是(　　)解析：图A、B所示细胞中没有同源染色体，每个染色体上有染色单体，可表示次级精母细胞或次级卵母细胞或第一极体，两个图示的差异反映出减数分裂Ⅰ后期同源染色体分开的同时非同源染色体的自由组合，A、B正确；图C、D所示细胞中没有染色单体，此时细胞中应该没有同源染色体和等位基因，C正确，D错误。答案：D7．(2022·福建福州质检)如图表示基因型为AaXBY的一个精原细胞减数分裂Ⅰ形成的子细胞(不考虑互换)，下列表述正确的是(　　)A．基因a所在的染色体是X染色体B．该精原细胞可以产生4种精子C．该细胞继续分裂产生的精子的基因型为aYD．另一个次级精母细胞产生的精子基因型为AY解析：图示细胞处于减数分裂Ⅱ中期，处于该时期的细胞中无同源染色体，基因a所在的染色体是常染色体，A错误；不考虑互换，基因型为AaXBY的一个精原细胞经减数分裂可以产生2种精子，B错误；该细胞继续分裂产生的精子的基因型为aY，C正确；与该细胞同时产生的另一个次级精母细胞的基因组成为AAXBXB，其产生的精子的基因型为AXB，D错误。答案：C8．如图表示细胞分裂过程中黏着素和分离酶的相关作用。研究还发现S蛋白可以抑制分离酶的活性。下列有关叙述错误的是(　　)A．过程1中在黏着素的作用下，可实现基因重组B．用S蛋白处理过程2的作用机理与秋水仙素的相同C．在正常细胞分裂中S蛋白可能在姐妹染色单体分离前降解D．过程1表示同源染色体分离，过程2表示染色单体分离解析：过程1中，在黏着素的作用下，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了互换，实现了基因重组，A正确；由过程2可知，分离酶可以使着丝粒分裂、染色单体分离，结合题干信息“S蛋白可以抑制分离酶的活性”，可知用S蛋白处理过程2的结果是姐妹染色单体无法分离，而秋水仙素的作用机理是抑制纺锤体的形成，不影响姐妹染色单体的分离，二者的作用机理和结果均不同，B错误；正常细胞分裂过程中S蛋白应在姐妹染色单体分离前降解，否则S蛋白会抑制分离酶的作用，使姐妹染色单体无法正常分离，C正确；过程1表示同源染色体联会后彼此分离，过程2表示姐妹染色单体分离，D正确。答案：B9．(多选)科研人员进行了重构次级卵母细胞的动物研究，方法是将分别来自两个不同个体的次级卵母细胞和极体融合，重组形成健康的生殖细胞，该技术为线粒体DNA异常的女性患者生下健康的孩子提供了可能。下列重组形成健康的次级卵母细胞的不正确方法是(　　)A．正常个体的次级卵母细胞去除线粒体后移植入异常个体减数分裂Ⅱ产生的极体B．正常个体的次级卵母细胞去除染色体后移植入异常个体减数分裂Ⅰ产生的极体C．异常个体的次级卵母细胞去除染色体后移植入正常个体减数分裂Ⅱ产生的极体D．异常个体的次级卵母细胞去除线粒体后移植入正常个体减数分裂Ⅰ产生的极体解析：线粒体DNA异常的女性患者，次级卵母细胞去除线粒体后留下正常的染色体，再移植入正常个体减数分裂Ⅰ产生的极体去除染色体与之融合，引入正常的线粒体，这样重组形成健康的生殖细胞。答案：ABC10．(多选)二倍体动物某个精原细胞形成精细胞过程中，依次形成四个不同时期的细胞，其染色体组数和同源染色体对数如图所示。下列叙述正确的是(　　)A．甲形成乙过程中，DNA复制前需合成RNA和蛋白质B．乙形成丙过程中，同源染色体分离，着丝粒分裂C．丙细胞中，性染色体只有一条X染色体或Y染色体D．丙形成丁过程中，同源染色体分离导致染色体组数减半解析：丙时期的细胞中有两条X染色体或两条Y染色体，C错误；图丁中不含同源染色体，且染色体组数为1，表示精细胞，丙形成丁过程中，染色体彼此分离分别进入不同的细胞中，从而导致染色体组数减半，D错误。答案：AB11.(多选)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。下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1/2的细胞含有X染色体解析：有丝分裂前期不会出现同源染色体配对形成四分体的现象，A错误；减数分裂Ⅰ中期，10对常染色体排列在赤道板两侧，X染色体随机在某一侧，B错误；减数分裂Ⅱ后期，同源染色体已经不存在，故细胞内不会同时存在染色体3和4，C正确；精原细胞会产生四个精细胞，X染色体会出现在其中两个精细胞中，占比1/2，D正确。答案：CD12．下列图1和图2分别表示某动物(2n＝4)体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和核DNA含量的关系及细胞分裂图像，请分析回答：(1)图1中a、b、c表示染色单体的是________，图1中所对应的细胞中一定不存在同源染色体的是________。(2)图1中Ⅱ时期的数量关系对应图2中的________，由Ⅱ变为Ⅲ，相当于图2中________→________的过程。由Ⅰ变成Ⅱ的过程中，细胞核内发生的分子水平的变化是__________________。(3)图2中甲细胞正在进行________分裂，含有________条染色单体。(4)图2中具有同源染色体的细胞有________，染色体数∶染色单体数∶核DNA数＝1∶2∶2的细胞是________。(5)图2中乙细胞产生的子细胞名称为________________________。解析：(1)分析图1，b表示染色单体；该动物染色体数为2n＝4，Ⅲ、Ⅳ对应的细胞内染色体数为2，是体细胞内染色体数的一半，说明Ⅲ、Ⅳ所对应的细胞中一定不存在同源染色体。(2)图1中Ⅱ时期染色体数、染色单体数和核DNA分子数之比为1∶2∶2，Ⅲ时期中染色体数、染色单体数和核DNA分子数之比也为1∶2∶2，但数目均只有Ⅱ时期中的一半，所以由Ⅱ变为Ⅲ的原因是同源染色体分离，相当于图2中乙→丙的过程；Ⅰ时期中染色体数、染色单体数和核DNA分子数之比为1∶0∶1，故由Ⅰ变成Ⅱ的过程发生于分裂间期，此时细胞核内发生的分子水平的变化是DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。(3)图2中甲细胞处于有丝分裂后期，含有0条染色单体。(4)图2中甲细胞处于有丝分裂后期，乙细胞处于减数分裂Ⅰ后期，丙细胞处于减数分裂Ⅱ中期，所以甲、乙细胞中含有同源染色体；乙、丙细胞中含有染色单体，染色体数∶染色单体数∶核DNA数＝1∶2∶2。(5)图2中乙细胞处于减数分裂Ⅰ后期，且细胞质不均等分裂，称为初级卵母细胞，其分裂形成的子细胞为次级卵母细胞和第一极体。答案：(1)b　Ⅲ、Ⅳ　(2)乙　乙　丙　DNA分子的复制　(3)有丝　0　(4)甲、乙　乙、丙　(5)次级卵母细胞和(第一)极体13．某研究人员在雌性哺乳动物细胞减数分裂研究中有一些新发现，具体过程如图1所示(部分染色体未标出，“”代表着丝粒)。请据图回答下列问题：(1)图1中细胞②的名称为____________，此时细胞内同源染色体可能发生________________________________________________________________________。(2)与“常规”减数分裂相比，“逆反”减数分裂中染色体行为的主要特征是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)经过对大量样本的统计研究，发现了染色体的分配规律如图2所示。染色体的这种分配规律及其生物学意义是_______________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)图1中反映了减数分裂过程，细胞②完成了DNA的复制，含有同源染色体且发生在雌性动物体内，其名称为初级卵母细胞；此时细胞内同源染色体的非姐妹染色单体之间可发生互换。(2)比较图1中的两种分裂方式，可以发现，与“常规”减数分裂相比，“逆反”减数分裂在减数分裂Ⅰ过程中着丝粒分裂，姐妹染色单体分离；而在减数分裂Ⅱ过程中出现同源染色体的分离。(3)观察图2中染色体的分配规律，发现经过减数分裂重组染色体出现在卵细胞中的概率比较高。卵细胞中重组染色体的概率高可以使后代产生更多的变异，为生物进化提供更多的原材料，有利于生物进化。答案：(1)初级卵母细胞　非姐妹染色单体间的互换(缠绕并交换部分片段)　(2)减数分裂Ⅰ过程中姐妹染色单体分开，减数分裂Ⅱ过程中同源染色体分离　(3)卵细胞获得重组染色体的概率高，后代具有更多变异性(具有更大的基因多样性)，为进化提供了丰富的原材料(子代群体对环境有更大的适应性，有利于进化)