2025届高中生物一轮分层复习检测案13 减数分裂和受精作用(一)(含解析)
展开考点一 细胞的减数分裂及动物配子的形成
1.[2024·吉林白山统考一模]某生物(2n=10)的精巢中精原细胞进行不同方式的细胞分裂,下列相关叙述正确的是( )
A.有丝分裂前期和减数分裂Ⅱ前期,细胞中的染色体数不同,但DNA数相同
B.在减数分裂Ⅰ的前期和后期,都有可能发生基因重组现象
C.有丝分裂后期细胞中有10对染色体,减数分裂Ⅱ后期细胞中有5对染色体
D.间期完成染色体复制后,DNA和染色体同时加倍
2.
如图为二倍体水稻花粉母细胞减数分裂某一时期的显微图像,关于此细胞的叙述错误的是( )
A.含有12条染色体
B.处于减数分裂Ⅰ
C.含有同源染色体
D.含有姐妹染色单体
3.
人卵细胞形成过程如图所示。在辅助生殖时对极体进行遗传筛查,可降低后代患遗传病的概率。一对夫妻因妻子高龄且是血友病a基因携带者(XAXa),需进行遗传筛查。不考虑基因突变,下列推断正确的是( )
A.若第二极体的染色体数目为22,则卵细胞染色体数目一定是24
B.若第一极体的染色体数目为23,则卵细胞染色体数目一定是23
C.若减数分裂正常,且第二极体X染色体有1个a基因,则所生男孩一定患病
D.若减数分裂正常,且第一极体X染色体有2个A基因,则所生男孩一定患病
4.[2024·重庆高三统考]从果蝇(2N=8)性腺获取甲、乙、丙、丁、戊五个细胞(不考虑染色体变异),记录细胞中核DNA/染色体和染色体组的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲细胞和乙细胞可能有同源染色体
B.丙细胞中一定有4个四分体
C.丁细胞可能发生等位基因的分离
D.戊细胞的染色体可能与两极发出的纺锤丝相连
5.[2024·九省联考·安徽]脉孢霉的二倍体合子,会先进行减数分裂产生四个单倍体细胞,紧接着再进行一次有丝分裂,产生的8个孢子在子囊中按分裂的顺序依次排列,如图所示。观察基因型Aa的脉孢霉子囊中孢子的颜色,基因型A的孢子深色,a的孢子浅色,以下①~④四种不同的结果中,支持细胞中同源染色体间A与a交换发生在DNA复制之后的是(假设只发生一次交换)( )
A.① B.②
C.③④ D.②③④
考点二 受精作用
6.植物的有性生殖过程中,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,植物卵细胞特异表达和分泌天冬氨酸蛋白酶ECS1和ECS2。这两种酶能降解一种吸引花粉管的信号分子,避免受精卵再度与精子融合。下列叙述错误的是( )
A.多精入卵会产生更多的种子
B.防止多精入卵能保持后代染色体数目稳定
C.未受精的情况下,卵细胞不分泌ECS1和ECS2
D.ECS1和ECS2通过影响花粉管导致卵细胞和精子不能融合
[提能强化练]
7.二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,其染色体条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rRNA和蛋白质
B.乙形成丙过程中,同源染色体分离,着丝粒不分裂
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
8.[2024·河北模拟预测]某昆虫的两对基因A/a和B/b分别位于常染色体和X染色体上,且a基因纯合会使雌性性逆转为雄性。研究小组用黄色荧光染料标记基因A/a,用绿色荧光染料标记基因B/b,在显微镜下观察某雄性的精巢组织,能够说明该雄性是由性逆转形成的是( )
A.某细胞中出现4个黄色荧光点和2个绿色荧光点,且同源染色体位于细胞两极
B.某细胞中出现4个黄色荧光点和4个绿色荧光点,且同源染色体位于细胞两极
C.某细胞中出现2个黄色荧光点和2个绿色荧光点,且有染色单体但无同源染色体
D.某细胞中出现2个黄色荧光点和0个绿色荧光点,且有染色单体但无同源染色体
9.
人类(2n=46)14号与21号染色体二者的长臂在着丝粒处融合形成14/21平衡易位染色体,该染色体携带者具有正常的表型,但在产生生殖细胞的过程中,其细胞中形成复杂的联会复合物(如图),在进行减数分裂时,若该联会复合物的染色体遵循正常的染色体行为规律(不考虑互换),下列关于平衡易位染色体携带者的叙述,错误的是( )
A.观察平衡易位染色体也可选择有丝分裂中期细胞
B.男性携带者的初级精母细胞含有45条染色体
C.女性携带者的卵子最多含24种形态不同的染色体
D.女性携带者的卵子可能有6种类型(只考虑图中的3种染色体)
10.[2024·河北张家口联考](不定项)下图中编号①~⑤是某二倍体植物(2n=24)的减数分裂不同时期的图像。下列叙述正确的是( )
A.正常情况下,编号①②③图像的细胞中含有同源染色体
B.编号③图像的细胞中正在发生染色体的交换
C.图②中的细胞最多有48个DNA,24条染色体
D.细胞图像按减数分裂的顺序进行排序:①→③→②→⑤→④
11.(不定项)如图为精原细胞增殖以及形成精子过程的示意图。图中标明了部分染色体与染色体上的基因。设①和③细胞都处于染色体的着丝粒向两极移动的时期。下列关于图解的叙述不正确的是( )
A.①中有同源染色体,染色体数目为2n,DNA数目为4a
B.②有姐妹染色单体,①和③也都有姐妹染色单体
C.②中有同源染色体,染色体数目为2n,DNA数目为4a
D.③中无同源染色体,染色体数目为n,DNA数目为2a
12.(不定项)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、丙中细胞处于减数分裂Ⅰ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附近
D.图中细胞按照减数分裂时期排列的先后顺序为甲→乙→丙→丁
[大题冲关练]
13.[2024·合肥模拟]某二倍体动物(2N=4)的基因型为AaBbDd,其体内一个精原细胞(DNA链全部被32P标记)在含31P的培养液中先进行一次有丝分裂,再进行减数分裂过程,形成的其中1个细胞的一对染色体发生如图1所示变化。图2是测定的该动物体内处于不同分裂时期的细胞①~⑦中染色体数与核DNA分子数的关系图。请据图回答下列问题:
(1)图1所属细胞的名称为______________,图1中的四分体间交换了部分片段,互换片段之后的这个四分体中含32P的染色单体可能有________条。该精原细胞减数分裂结束时产生的8个子细胞中含有32P的细胞数目有________个。
(2)图2中可发生同源染色体分离、非同源染色体自由组合的细胞是________,细胞中DNA聚合酶活性高的细胞有________,发生了着丝粒一分为二导致染色体数目加倍的细胞有________。(均填序号)
14.[2024·江苏盐城高三期中]蝗虫易取材,染色体较大、数目较少,易于观察。在同一玻片标本上,可以观察到减数分裂的各个时期。请回答:
(1)主要实验步骤如下:将野外捕捉的活虫逐个注入0.05%秋水仙素3~5 μL,6~8小时后取出精巢,放入0.08%的NaCl溶液中处理5~10分钟。注入秋水仙素的目的是________________________________________;精巢在0.08%的NaCl溶液中会________,这样处理的目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
将处理过的精巢移入固定液(甲醇∶冰醋酸=3∶1)中固定,一段时间后取出,用解剖针挑破曲细精管,使细胞溢出,经________→制片后,观察分析染色体的____________________。
(2)为了了解一天中蝗虫减数分裂是否存在最旺盛的时段,研究小组应在____________________捕获同种蝗虫并采集精巢,规范制作临时装片,对每个装片选取多个视野进行观察,比较不同装片中____________________________。
(3)图1为某研究者所拍摄的照片,依据照片中出现的V、8、X、O等形状,研究者认为该细胞处于减数分裂Ⅰ前期,此时细胞中同源染色体已经完成____________,因______________________________而进行基因重组。
(4)图1中的交叉处有被称为霍利迪联结体的结构,该结构可以看成是2个DNA双螺旋“头对头”地靠近,其分支可快速地在一个方向上移动,如图2所示。则图示霍利迪联结体含有________条DNA单链。
(5)雄蝗虫2n=23,雌蝗虫2n=24,为XO型性别决定方式,则雄蝗虫体内细胞中染色体可能有________种。
1.解析:有丝分裂前期细胞中染色体数目是10,核DNA是20,减数分裂Ⅱ前期染色体数是5,核DNA是10,A错误;在减数分裂Ⅰ的前期会发生同源染色体的非姐妹染色单体之间的交换,后期会发生非同源染色体的非等位基因的自由组合,故都有可能发生基因重组现象,B正确;减数分裂Ⅱ过程中不存在同源染色体,C错误;间期完成染色体复制后,DNA加倍,但染色体数目不变,D错误。
答案:B
2.解析:图中显示是四分体时期,即减数分裂Ⅰ前期联会,每个四分体有2条染色体,图中有12个四分体,共24条染色体,A错误;四分体时期即处于减数分裂Ⅰ前期,B正确;一个四分体即一对同源染色体,C正确;每个四分体有两条染色体,四条姐妹染色单体,D正确。
答案:A
3.解析:若在初级卵母细胞进行减数分裂Ⅰ后期时,某对同源染色体没有分离,第一极体有24条染色体,次级卵母细胞有22条染色体,则会出现第二极体和卵细胞的染色体数目都为22,A错误;人类的染色体为2N=46,若第一极体的染色体数目为23,则次级卵母细胞染色体数目一定是23,如果次级卵母细胞在减数分裂Ⅱ出现姐妹染色单体不分离、移向细胞同一极,则卵细胞染色体数目可能为22或24,B错误;若减数分裂正常,由于之前的互换有可能使同一条染色体上的姐妹染色单体携带等位基因,故第二极体X染色体有1个a基因,卵细胞中也可能是XA基因,则所生男孩可能不患病,C错误;若减数分裂正常,且第一极体X染色体有2个A基因,不考虑基因突变,则次级卵母细胞中有两个a基因,卵细胞中也会携带a基因,则所生男孩一定患病,D正确。
答案:D
4.解析:由图可知,甲(减数分裂Ⅱ前、中期)、乙(配子)、丙(减数分裂Ⅰ前、中、后期和有丝分裂间、前、中期)、丁(减数分裂Ⅱ后期)、戊(有丝分裂后、末期)。甲(减数分裂Ⅱ前、中期)和乙(配子)都无同源染色体,A错误;丙细胞若是有丝分裂的细胞,无四分体,B错误;若发生过互换,丁细胞减数分裂Ⅱ后期会发生等位基因的分离,C正确;戊为动物细胞有丝分裂后或末期,戊细胞的染色体可能与由两组中心粒发出的星射线相连,D错误。
答案:C
5.解析:由题意可知,二倍体合子的基因型是Aa,由于发生减数分裂过程,且同源染色体之间发生了片段交换,所以在减数分裂Ⅰ结束后,同源染色体分离了,产生的两个细胞里面的基因都是Aa,接着又经历了减数分裂Ⅱ和一次有丝分裂,因此形成的8个孢子里顺序为前四个和后四个分别都是AAaa(顺序可以打乱),因此D正确。
答案:D
6.解析:多精入卵会导致子代有来自卵细胞和多个精细胞的染色体,破坏亲子代之间遗传信息的稳定性,因此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。防止多精入卵可以保证子代遗传信息来自一个精子和一个卵细胞,能保持后代染色体数目稳定,A错误,B正确;结合题意“当卵细胞与精子融合后,植物卵细胞特异表达和分泌天冬氨酸蛋白酶ECS1和ECS2”可知,未受精的情况下,卵细胞不分泌ECS1和ECS2,C正确;据题意可知,ECS1和ECS2能降解一种吸引花粉管的信号分子,避免受精卵再度与精子融合,推测该过程是由于ECS1和ECS2通过影响花粉管导致卵细胞和精子不能融合,D正确。
答案:A
7.解析:DNA复制前会合成所需的蛋白质,并且会发生核糖体的增生,核糖体由rRNA和蛋白质组成,故DNA复制前需合成rRNA和蛋白质,A正确;乙中染色体组数为2,同源染色体对数为2N,可表示减数分裂Ⅰ前期、中期、后期,丙中染色体组数为2,同源染色体对数为0,说明丙处于减数分裂Ⅱ后期,乙形成丙过程中,同源染色体分离,也会出现着丝粒的分裂,B错误;丙细胞中染色体着丝粒分裂,会出现2条X染色体或2条Y染色体,C错误;丁可表示减数分裂Ⅱ末期结束后形成的子细胞,丙形成丁过程中没有同源染色体分离现象,D错误。
答案:A
8.解析:若同源染色体位于细胞两极,说明此时细胞所处的时期是减数分裂Ⅰ后期或末期,细胞中出现4个黄色荧光点和2个绿色荧光点,则该雄性昆虫的基因型可能为_ _X-Y,为正常雄性,非性逆转形成,A不符合题意;若某细胞同源染色体位于细胞两极,则该细胞处于减数分裂Ⅰ后期或末期,细胞中出现4个黄色荧光点和4个绿色荧光点,则该生物的基因型为_ _X-X-,基因型为雌性,表型却为雄性,为性逆转形成,B符合题意;若细胞中有染色单体但无同源染色体,说明此时细胞所处的时期为减数分裂Ⅱ的前期或中期,此时出现2个黄色荧光点和2个绿色荧光点,说明此细胞中含有一条X染色体,则该雄性昆虫的基因型可能是_ _X-X-或_ _X-Y,无法确定其是否由性逆转形成,C不符合题意;若细胞中有染色单体但无同源染色体,细胞中出现2个黄色荧光点和0个绿色荧光点,说明此细胞中含有的性染色体是Y,则该昆虫的基因型可能是_ _X-Y,为正常雄性,非性逆转形成,D不符合题意。
答案:B
9.解析:14/21平衡易位染色体,是通过染色体易位形成,属于染色体变异,可通过显微镜观察染色体形态观察14/21平衡易位染色体,而有丝分裂中期染色体形态固定,故观察平衡易位染色体也可选择有丝分裂中期细胞,A正确;题干信息可知,14/21平衡易位染色体,由14号和21号两条染色体融合成一条染色体,故男性携带者的初级精母细胞含有45条染色体,B正确;由于发生14/21平衡易位染色体,该女性卵母细胞中含有45条染色体,经过减数分裂该女性携带者的卵子最多含23种形态不同的染色体,C错误;女性携带者的卵子可能有6种类型(只考虑图中的3种染色体)分别是:①含有14、21号染色体的正常卵细胞、②含有14/21平衡易位染色体的卵细胞、③含有14/21平衡易位染色体和21号染色体的卵细胞、④含有14号染色体的卵细胞、⑤含有14/21平衡易位染色体和14号染色体的卵细胞、⑥含有21号染色体的卵细胞,D正确。
答案:C
10.解析:图中①细胞处于减数分裂Ⅰ前的间期;②细胞处于减数分裂Ⅰ后期(同源染色体分离,分布在细胞两极);③细胞处于减数分裂Ⅰ前期,这些细胞中都含有同源染色体,A正确;编号③图像的细胞处于减数分裂Ⅰ前期,此时发生的是同源染色体两两配对,其中可能正在发生染色体的交换,B正确;②细胞处于减数分裂Ⅰ后期,其中发生的是同源染色体分离,非同源染色体自由组合,此时DNA已经完成了复制,细胞核中含有48个DNA,24条染色体,但细胞质也有少量的DNA,因此图②中的细胞DNA数大于48个,C错误;结合图示可知,图中①~⑤依次处于减数分裂Ⅰ前的间期、减数分裂Ⅰ后期、减数分裂Ⅰ前期(同源染色体联会)、减数分裂Ⅱ末期、减数分裂Ⅱ后期,因此发生的顺序依次为①→③→②→⑤→④,D正确。
答案:ABD
11.解析:①表示有丝分裂的细胞,含有同源染色体,在有丝分裂后期着丝粒分裂,染色体数暂时加倍为4n,DNA分子数为4a;②为初级精母细胞,含有染色单体,在有丝分裂后期①及减数分裂Ⅱ后期③的细胞中不含姐妹染色单体;②中有同源染色体,染色体数目为2n,DNA数目为4a;③为次级精母细胞,处于减数分裂Ⅱ的后期,由于着丝粒分裂染色体数暂时加倍为2n。
答案:ABD
12.解析:由题图分析可知,图丙处于减数分裂Ⅱ时期,A错误;图甲细胞中染色体正在联会,B错误;图乙细胞中5个四分体排列在赤道板附近,C正确;图中细胞的分裂顺序为甲→乙→丙→丁,D正确。
答案:CD
13.解析:(1)图1所示细胞存在四分体,且发生了同源染色体非姐妹染色单体间的片段互换,因此图1所属细胞处于减数分裂Ⅰ前期,其名称为初级精母细胞;该动物体内一个精原细胞(DNA链全部被32P标记)在含31P的培养液中先进行一次有丝分裂,每个DNA分子都是1条链含32P,另1条链含31P,再进行减数分裂过程,经过DNA复制后,一条染色体上有2个DNA分子,其中1个DNA分子两条链都含31P,另1个DNA分子1条链含32P,另1条链含31P,即一条染色体的两条染色单体中,1条含32P,1条含 31P,则互换片段之后的这个四分体中含32P的染色单体可能有2或3条;该精原细胞减数分裂结束时产生的8个子细胞中含有32P的细胞数目有4~8个。(2)同源染色体分离、非同源染色体自由组合发生在减数分裂Ⅰ后期,分析图2中染色体条数及核DNA分子数可知,图2中可发生同源染色体分离、非同源染色体自由组合的细胞是⑥;DNA复制时需要DNA聚合酶催化游离的脱氧(核糖)核苷酸连接到脱氧(核糖)核苷酸链上,故细胞中DNA聚合酶活性高的细胞有④⑤;发生了着丝粒一分为二导致染色体数目加倍的细胞有③⑦。
答案:(1)初级精母细胞 2或3 4~8 (2)⑥ ④⑤ ③⑦
14.解析:(1)秋水仙素能抑制纺锤体的形成,使染色体数目加倍,将野外捕捉的活虫用秋水仙素处理的目的是抑制纺锤体的形成,使更多的细胞处于分裂(中)期;蝗虫细胞液的浓度高于0.08%的NaCl溶液,因此,蝗虫精巢在0.08%的NaCl溶液中会吸水膨胀,利于染色体分散,便于观察;在制片前需要先进行染色处理,以利于观察分析染色体的形态、位置、数目。(2)为了解一天中蝗虫减数分裂是否存在最旺盛的时段,则实验的自变量是不同时间,故研究小组应在一天的不同时间段捕获同种蝗虫并采集精巢;对每个装片选取多个视野进行观察,比较不同装片中处于分裂期细胞的平均数(比例)。(3)图1处于减数分裂Ⅰ前期,细胞中的同源染色体之间两两配对,此现象为联会;在此过程中同源染色体的非姐妹染色单体可能会发生片段的互换,该变异属于基因重组。(4)霍利迪联结体的结构是由2个DNA双螺旋“头对头”地靠近形成的,则图示霍利迪联结体含有4条DNA单链。(5)据题干信息可知雄蝗虫细胞内有2n=23条染色体,性染色体只有一条,为XO型,即雄蝗虫有11对常染色体,1条性染色体,染色体种类数可能为11+1=12(种)。
答案:(1)抑制纺锤体的形成,使更多的细胞处于分裂(中)期 吸水膨胀 利于染色体分散,便于观察 染色 形态、位置、数目 (2)一天的不同时间段 处于分裂期细胞的平均数(比例) (3)两两配对(联会) 同源染色体的非姐妹染色单体间片段的互换 (4)4 (5)12
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