新高考适用2024版高考生物一轮总复习练案12必修1分子与细胞第四单元细胞的生命历程第2讲细胞的减数分裂和受精作用

练案[12]必修1　第四单元　细胞的生命历程

 第2讲　细胞的减数分裂和受精作用

A组

一、选择题

1．下列有关百合(2n＝24)的花粉母细胞减数分裂Ⅰ的叙述，正确的是( B )

A．染色体未复制就均分到子细胞中

B．同源染色体分离，染色体数目减半

C．着丝粒分裂，姐妹染色单体互换

D．两个子细胞中各含有6对同源染色体

解析：染色体复制在减数分裂前的间期已经完成，A项错误；同源染色体分离发生在减数分裂Ⅰ后期，使染色体数目减半，B项正确；着丝粒分裂发生在减数分裂Ⅱ后期，减数分裂Ⅰ前期的同源染色体的非姐妹染色单体发生互换，C项错误；经减数分裂Ⅰ形成的两个子细胞中没有同源染色体，染色体成单存在，D项错误。

2．下面是对高等动物通过减数分裂形成的雌、雄配子以及受精作用的描述，其中正确的是( C )

A．每个卵细胞继承了初级卵母细胞1/4的细胞质

B．同源染色体进入卵细胞的机会并不相等，因为一次减数分裂只形成一个卵细胞

C．受精时，雌雄配子相互识别和相互融合的原理不同

D．受精前卵细胞代谢异常活跃，受精后细胞呼吸和物质合成进行得比较缓慢

解析：初级卵母细胞和次级卵母细胞的分裂都是不均等的，每个卵细胞从初级卵母细胞中继承的细胞质大于初级卵母细胞的1/4，A错误；同源染色体进入卵细胞的机会相等，因为在减数分裂Ⅰ后期，同源染色体分离，随机进入次级卵母细胞和极体，B错误；受精时，雌雄配子相互识别和相互融合的原理不同，前者是糖蛋白的识别，后者是细胞膜的流动性，C正确；与未受精的卵细胞相比，受精卵的细胞呼吸和物质合成进行得比较快，D错误。

3．下图为高等动物的部分细胞分裂示意图。下列相关叙述正确的是( B )

A．甲产生的子细胞一定是精细胞

B．乙产生的子细胞一定是次级精母细胞

C．丙为次级卵母细胞或极体

D．丙中的M、m为一对同源染色体

解析：甲细胞均等分裂，产生的子细胞可能是精细胞或极体，A错误；乙细胞均等分裂，该细胞为初级精母细胞，产生的子细胞一定是次级精母细胞，B正确；丙细胞不均等分裂，为次级卵母细胞，C错误；丙中的M、m由一对姐妹染色单体分开形成，不是一对同源染色体，D错误。

4．(2023·山西稷山县稷山中学高三阶段练习)有关减数分裂和受精作用的叙述，正确的是( A )

A．在减数第一次分裂后期过程中，并非所有非等位基因发生自由组合

B．受精过程中，受精卵中来自母方的DNA含量等于父方

C．减数分裂结束后，产生的配子染色体数目减少，对生物的遗传不利

D．雄果蝇体细胞中有4对染色体，经减数分裂得到的卵细胞有2对染色体

解析：在减数第一次分裂后期过程中，并非所有非等位基因发生自由组合，如在一对同源染色体上的基因是连锁的，非等位基因不能自由组合，A正确；受精卵中的核DNA一半来自母方，一半来自父方，但细胞质DNA几乎都来自母方，因此受精过程中，受精卵中来自母方的DNA含量比父方更多，B错误；减数分裂使配子中染色体数目减半，受精作用使受精卵中染色体数目恢复，所以减数分裂和受精作用能维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定性，故减数分裂结束后，产生的配子染色体数目减少，对生物的遗传有利，C错误；雄果蝇体细胞中有4对染色体，经减数分裂得到的卵细胞有4条非同源染色体，D错误。

5．(2022·山东省潍坊市诸城市高一期中)正常情况下，如图所示的精原细胞产生的精子不可能是( C )

A                 B

C                 D

解析：同源染色体为MⅠ过程中配对的两条染色体，形状和大小一般相同，一条来自父方，一条来自母方。减数分裂过程中，染色体主要行为特征为：同源染色体的联会、分离、染色体数目减半，即所形成的生殖细胞中染色数减半且不存在同源染色体。由题中精原细胞两对染色体的大小可判断，存在两对同源染色体，而A、B、D项中图示染色体均为不同大小即非同源染色体，故均可能为该精原细胞所产生的精子，而C项中两染色体从大小可判断为同源染色体，所以该精子不可能为该精原细胞产生的。故选C。

6．(2023·江苏南京师大附中高三模拟)如图表示二倍体生物细胞中，某物质或结构在有丝分裂或减数分裂特定阶段的数量变化。下列叙述正确的是( C )

A．若纵坐标是同源染色体的对数，则该曲线可表示有丝分裂或减数分裂

B．若纵坐标是每条染色体中的DNA含量，则ab段不含有同源染色体

C．若纵坐标是染色体组数且cd段含有两个染色体组，则该曲线只能表示有丝分裂

D．若纵坐标是染色体数且cd段核DNA数是染色体数的两倍，则该曲线可表示有丝分裂

解析：图中曲线数量变化是减半。当纵坐标是同源染色体的对数时，若是减数分裂，同源染色体发生分离，同源染色体对数变化是n对→0对，若是有丝分裂，同源染色体对数变化是n对→2n对→n对，图示符合有丝分裂的特定阶段的变化，不符合减数分裂的特定阶段变化，A错误；当纵坐标是每条染色体的DNA含量时，图示表示着丝粒分裂，每条染色体DNA含量由2变为1，可以发生在有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期，则ab段可表示有丝分裂前期和中期以及减数分裂Ⅰ全过程和减数分裂Ⅱ前期和中期，其中有丝分裂前期和中期、减数第一次分裂过程中都存在同源染色体，B错误；当纵坐标是染色体组数且cd段含有两个染色体组时，ab段应该有四个染色体组，该曲线只能表示有丝分裂，C正确；当纵坐标是染色体数时，图示染色体数目减半，完成了一次分裂，又cd段核DNA数是染色体数的两倍，表示着丝粒没有分裂，则图示变化只能表示完成减数分裂Ⅰ，D错误。

二、非选择题

7．仔细阅读有关细胞增殖的材料，回答以下问题：

(1)图1表示某雄性二倍体动物的一个细胞在减数分裂过程中，不同时期的核DNA、染色单体与染色体的数量关系。图1中，细胞Ⅰ的名称是精原细胞或次级精母细胞，细胞Ⅱ含有2个染色体组；一定不存在同源染色体的细胞有Ⅲ、Ⅳ(填罗马字母、不考虑变异)。

(2)图2坐标中染色体数与核DNA数之比y1和y2依次为1/2、1，请在图2坐标中画出该动物细胞正常减数分裂过程中“染色体数与核DNA数之比”变化曲线图。

(3)细胞分裂过程中还伴随着一系列周期相关分子信号的启动，研究发现蛋白Numb参与细胞周期进程的调控。为了研究Numb蛋白的功能，研究者对实验组细胞(通过干扰RNA以抑制Numb蛋白的表达)和对照组细胞(不作处理)中处于各时期的细胞比例进行了统计，结果如图3所示。

据图3分析，Numb蛋白与细胞分裂进入M期有关，说明理由：因为抑制了Numb蛋白的表达，使得实验组中G2期的细胞比例明显高于对照组，而M期细胞比例明显低于对照组。

答案：(2)如图所示

解析：(1)由分析可知：Ⅰ细胞中没有染色单体，染色体数核DNA数＝11，且染色体数目与体细胞相同，应该处于减数分裂Ⅱ后期、末期或减数分裂前的间期(G1期)，故细胞名称可能为精原细胞或次级精母细胞；细胞Ⅱ处于减数分裂Ⅰ，故细胞中有2个染色体组；由分析可知，一定不存在同源染色体的细胞为处于减数分裂Ⅱ时期的细胞及子细胞，对应图中的Ⅲ、Ⅳ。(2)减数分裂过程中，染色体数与核DNA数的比值为11或12，所以y1和y2依次为1/2、1，染色体数与核DNA数之比的变化曲线图见答案。(3)根据题干中所给出的实验过程及图3结果分析可知：抑制Numb蛋白的表达，使得实验组中G2期的细胞比例明显高于对照组，而M期细胞比例明显低于对照组，由此推测Numb蛋白的作用是推动细胞分裂从G2期进入M期。

B组

一、选择题

1．雄性果蝇M的基因型为EeFfGg，其体内的一个初级精母细胞中的一对同源染色体发生的变化如图所示。若果蝇M与基因型为eeffgg的雌性果蝇杂交，下列相关说法不正确的是( C )

A．基因F(f)与E(e)、G(g)之间都可发生基因重组

B．果蝇M能产生基因组成为EfG、EFG、eFg、efg的四种精子

C．杂交后代中基因型为eeffgg的果蝇出现的概率为1/4

D．果蝇M的细胞中同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了互换

解析：果蝇M与基因型为eeffgg的雌性果蝇杂交，由于只有一个初级精母细胞发生交换，故该果蝇M产生的四种精子的比例未知，故杂交后代中基因型为eeffgg的果蝇出现的概率应小于1/4(因为果蝇M产生的配子中efg精子所占的比例远小于1/4)，C错误。

2．(2023·山东高三模拟)减数分裂过程中，配对的同源染色体并不是简单地平行靠拢，而是在非姐妹染色单体间的某些部位因互换形成清晰可见的交叉，下图为某细胞中互换模式图。下列叙述错误的是( C )

A．交叉是互换的结果，在减数分裂Ⅰ前期能观察到

B．一般情况下，染色体越长可形成的交叉数目越多

C．该细胞经减数分裂可产生AB、Ab、aB、ab四种配子

D．互换是基因重组的一种常见类型，为进化提供原材料

解析：在减数分裂Ⅰ前期，同源染色体的非姐妹染色单体之间会发生染色体片段的互换，A正确；一般情况下，染色体越长可形成的交叉数目越多，B正确；由图可知，该对染色体互换的片段没有涉及A与a基因、B和b基因的互换，所以该细胞经减数分裂可产生AB、ab两种配子，C错误；基因重组包括互换型和自由组合型，为进化提供原材料，D正确。

3．如图所示，图1是某雄性动物体内一个正在分裂的原始生殖细胞，图中字母表示其染色体上的部分基因(e和f基因所在的染色体分别为X、Y染色体)。图2表示该生物体内某细胞在分裂过程中，细胞内每条染色体上DNA含量变化(甲曲线)和细胞中染色体数目的变化(乙曲线)。据图分析下列有关叙述，不正确的是( A )

A．图1表示的细胞正处于图2的de段

B．形成图2中ef段变化的原因是细胞中染色体的着丝粒发生了分裂

C．两条姐妹染色单体相同位点上出现不同基因的变化可发生在bd段

D．图1表示的细胞正在进行有丝分裂，其产生的子细胞是精原细胞

解析：图1细胞中同源染色体没有分开，应处于有丝分裂中期，而图2的de段表示减数分裂Ⅱ前期和中期，A错误；图2中ef段发生变化的原因是细胞中染色体上的着丝粒分裂，姐妹染色单体分开形成染色体，B正确；两条姐妹染色单体相同位点上出现不同基因的变化可能是基因突变(发生在bc段)或同源染色体上的非姐妹染色单体之间的互换(发生在cd段)，C正确；图1细胞中同源染色体没有分开，应处于有丝分裂中期，其产生的子细胞是精原细胞，D正确。

4．染色单体是对细胞内染色体经复制后，所有不同染色体上姐妹染色单体的统称。某雄性果蝇(2N＝8)体内3个正常细胞，细胞①、细胞②和细胞③，其染色单体数分别为16、8、0，下列叙述错误的是( D )

A．细胞①中一定有同源染色体，而细胞②中一定没有同源染色体

B．细胞①可能正在进行有丝分裂，而细胞②一定正在进行减数分裂

C．细胞①与细胞②中的染色体数肯定不等，而细胞②和细胞③中的染色体数可能相等

D．细胞①与细胞②中的X染色体数肯定不等，细胞①和细胞③中的X染色体数可能相等

解析：细胞①中含有16条染色单体，可能处于有丝分裂前期和中期，也可能处于减数第一次分裂前期、中期或后期，而这些时期细胞中都含有同源染色体，而细胞②中染色单体数为8，说明细胞处于减数第二次分裂的前期或中期，没有同源染色体，细胞③中不含姐妹染色单体，可能处于有丝分裂后期和末期、减数第二次分裂后期和末期，ABC正确；细胞①与细胞②中的X染色体数可能相等，D错误。

5．(2023·山西太原模拟)雄性东亚飞蝗体细胞中有23条染色体，均为端着丝粒，其性染色体组成为XO型。雌性蝗虫的性染色体组成为XX型。如图是精巢内处于不同分裂时期的图像，有关叙述正确的是( A )

A．图1细胞处于有丝分裂中期

B．图2细胞分裂产生的两个子细胞染色体数量相同

C．图2细胞产生的精子与卵细胞结合后发育的个体均为雌性

D．图2和图3细胞中染色体数和染色体组数均相同

解析：图1细胞染色体集中在赤道板上，表示有丝分裂中期；图2有联会现象，表示减数第一次分裂前期；图3中没有形态相同的染色体，表示减数第二次分裂中期，A正确；雄性东亚飞蝗体细胞中有23条染色体，因此减数第一次分裂完成后，产生的子细胞含有11和12条染色体，B错误；雄性东亚飞蝗减数分裂产生的精子中有两种，不含性染色体的精子与卵细胞结合，发育的个体是雄性，C错误；图2细胞中含有2个染色体组，图3细胞中含有1个染色体组，D错误。

6．雄蜂(n＝16)是由未受精的卵细胞直接发育而来。如图所示为雄蜂精原细胞进行的减数分裂的部分流程图，而图中仅绘出雄蜂一个染色体组内的两条染色体的行为变化和数量变化。据图分析，下列相关叙述中正确的是( A )

A．雄蜂的减数分裂机制有利于其产生正常的雄配子

B．雄蜂体内含有2个染色体组的细胞为次级精母细胞

C．蜜蜂的精细胞和卵细胞含有的染色体数目不同

D．雄蜂减数第一次分裂过程中会出现联会现象和四分体

解析：雄蜂的1个精母细胞，通过减数分裂，只产生1个精子，精母细胞和精子都是单倍体细胞并且含有本物种正常配子染色体数，A项正确；雄蜂体内含有2个染色体组的细胞可以是处于有丝分裂后期的体细胞和处于减数第二次分裂后期的次级精母细胞，B项错误；蜜蜂的精细胞和卵细胞含有的染色体数目都是16条，C项错误；雄蜂是单倍体生物，含一个染色体组，无同源染色体，不会出现联会现象，D项错误。

二、非选择题

7．减数分裂在生物的有性生殖中是一个重要的生物学过程，科学家在揭开该过程奥秘的探究中做了大量开创性的工作。请根据下列资料回答有关问题：

(1)比利时的细胞学家Edouard van Beneden做了一项重要的观察。他发现马蛔虫的受精卵中，染色体的数目为4，卵子与精子中的染色体数都为2，出现该结果的原因是减数分裂过程中细胞中的染色体复制一次，而细胞连续分裂两次。

(2)为了确定减数分裂各阶段的顺序，1900年，Von Winiwarter取出生一天、一天半、两天……一直到28天的雌性小兔，解剖出卵巢，观察比较卵母细胞中染色体的动态变化。如果刚出生的小兔卵巢中的细胞分裂相为A，出生两天的分裂相为A、B，而出生四天的分裂相是A、B、C……，则这几种分裂相出现的先后顺序是A、B、C。有人用雄性小兔重复上述实验，却不能观察到不同时期的细胞分裂相，原因是雄性小兔到初情期才能进行减数分裂。

(3)减数分裂过程中，染色体是两两配对的。科学家Montgomery发现有一个物种(2n＝14)，染色体间的大小差异很大。他推知，染色体的配对不可能发生在父本间或母本间。他的推理依据是：①染色体对间的大小不合适；②配对完成后，有一条染色体不能成对(染色体数目为奇数)。

(4)通常情况下，同源染色体是一对大小相等、形状一致的染色体，在显微镜下难以区分。已知笨蝗有一对同源染色体(常染色体)大小不等，雄蝗虫的性染色体只有一条。减数分裂时，这条性染色体只能待在一极。Carother统计了300多个后期的细胞，发现这条性染色体与那对大小相异的同源染色体的组合的比例接近11，这说明同源染色体是随机移向细胞两极的。

解析：(3)配对应该发生在父本与母本染色体之间，而不是父(母)本染色体自身配对，理由是如果父本(或母本)染色体(各7条)自身配对，那么必然存在不能配对的染色体；只有配对发生在父本与母本染色体之间，才能全部染色体都两两配对。配对的两条染色体就是现在所说的同源染色体。(4)Carother发现笨蝗细胞中有一对常染色体大小不等，而雄蝗虫的性染色体仅一条，减数分裂时这条性染色体只能待在一极。Carother统计了300多个后期的细胞，发现性染色体与那对大小相异的同源染色体的组合，比例接近11，这说明减数分裂过程中同源染色体分离后随机移向某一极，非同源染色体之间自由组合。