2022高三统考生物人教版一轮参考跟踪练：第4单元　第13讲 减数分裂和受精作用

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第13讲 减数分裂和受精作用
‖A级·基础练‖
一、选择题
1．关于同一个体中细胞有丝分裂和减数第一次分裂的叙述，正确的是( )
A．两者前期染色体数目相同，染色体行为和DNA分子数目不同
B．两者中期染色体数目不同，染色体行为和DNA分子数目相同
C．两者后期染色体数目和染色体行为不同，DNA分子数目相同
D．两者末期染色体数目和染色体行为相同，DNA分子数目不同
解析：选C 有丝分裂和减数第一次分裂前、中期，两者染色体数、DNA分子数相同，A、B错误；有丝分裂后期姐妹染色单体分离，染色体数目加倍，DNA分子数目不变，减数第一次分裂后期同源染色体分离，染色单体并没有分开，染色体数目不变，DNA分子数目也不变，因此，两者后期染色体数目和染色体行为不同，但DNA分子数目相同，C正确；正常情况下有丝分裂末期染色体数目是减数第一次分裂末期的2倍，行为也不同，D错误。
2．(2014年上海卷)正常情况下，在人的初级卵母细胞经减数分裂形成卵细胞的过程中，一个细胞中含有的X染色体条数最多为( )
A．1 B．2
C．3 D．4
解析：选B 在减数分裂的过程中，初级卵母细胞含有两条X染色体，次级卵母细胞含有1条或2条X染色体，卵细胞含有1条X染色体，所以一个细胞中含有的X染色体条数最多为2条。
3．(2019届银川质检)二倍体生物细胞正在进行着丝点分裂时，下列有关叙述正确的是( )
A．着丝点分裂一定导致细胞核中DNA数目加倍
B．此时细胞中染色体数目一定是其体细胞的2倍
C．此时细胞中不一定存在同源染色体
D．此时细胞中一定含有两个染色体组
解析：选C 着丝点分裂导致细胞中染色体数目加倍，DNA的数目不变；如果该细胞处于有丝分裂的后期，则着丝点分裂细胞中染色体数目是其体细胞的2倍，含有四个染色体组，且含有同源染色体；如果该细胞处于减数第二次分裂的后期，则着丝点分裂后染色体数目与体细胞相同，含有两个染色体组，但不含同源染色体。
4．(2019届天津市和平区期末)某同学在观察蝗虫精巢时，发现一个细胞含有成对的同源染色体，但没有四分体，着丝点排列于赤道板位置，且每条染色体都有染色单体。下列相关分析正确的是( )
A．这是处于减数第二次分裂中期的细胞
B．下一时期将发生同源染色体彼此分离
C．卵巢中的同样细胞分裂可形成一个卵细胞和一个极体
D．所形成两个子细胞的染色体数目相同
解析：选D 这是处于有丝分裂中期的细胞，A错误；该细胞处于有丝分裂中期，其下一时期为有丝分裂后期，不会发生同源染色体的分离，B错误；卵巢中的同样细胞分裂可形成两个卵原细胞，C错误；该细胞进行的是有丝分裂，因此其形成两个子细胞的染色体数目相同，D正确。
5．(2019年浙江卷)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
解析：选A 甲形成乙过程中，进行DNA复制，所以复制前需合成rRNA和蛋白质，A正确；乙形成丙过程中，先同源染色体分离，形成次级精母细胞，后着丝粒分裂，染色体数目加倍，B错误；丙细胞中，着丝粒分裂，染色体数目加倍，性染色体有两条X染色体或Y染色体，C错误；丙处于减数第二次分裂后期，丁处于减数第二次分裂末期，所以丙→丁过程中姐妹染色单体变成单独的染色体分到两个子细胞导致染色体组数减半，细胞中不含同源染色体，D错误。
6．某二倍体动物的一个精原细胞经减数分裂后形成的其中一个精细胞如图所示。下列解释合理的是( )
A．减数第一次分裂前期有一条染色体多复制一次
B．减数第二次分裂中，有一对染色单体没有相互分离
C．通过减数分裂形成的4个精细胞中有两个基因型为Aa的精细胞
D．减数第一次分裂中姐妹染色单体间发生了交叉互换
解析：选C 图示精原细胞中的两条染色体为一对同源染色体，其上含有一对等位基因Aa，说明减数第一次分裂中发生同源染色体联会且交叉互换，且在减数第一次分裂后期同源染色体没有分离，因此减数第二次分裂结束后产生两个基因型为Aa的精细胞，A、B错误，C正确；减数第一次分裂中的交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，D错误。
二、非选择题
7．如图1表示基因型为AaBb的某动物细胞分裂过程示意图，图2是细胞分裂过程中同源染色体对数的变化曲线。分析回答下列问题：
(1)图1中，细胞①经图示减数分裂形成的子细胞基因型有________。
(2)图1中细胞③的名称是________，细胞⑤中有______个核DNA，可能不含X染色体的细胞是________(填序号)。
(3)图2中，CD段可表示________________期，细胞④对应于图2中的________段，细胞④有________个染色体组，可发生基因重组的是图2中________段。
(4)图2中出现GH段的原因是____________________________________________。
解析：(1)根据图1中细胞②中基因的分离图可知，细胞①经减数分裂形成的子细胞基因型是AB、ab。(2)根据以上分析可知图1中细胞③是次级精母细胞，细胞⑤处于有丝分裂中期，有4条染色体，8个DNA。细胞③④都表示次级精母细胞，细胞中没有同源染色体，可能不含X染色体。(3)图2中，AE表示有丝分裂，其中CD表示有丝分裂后期。图1细胞④处于减数第二次分裂后期，由于染色体着丝点分裂，含有2个染色体组，对应于图2中的HI段。图2中FG表示减数第一次分裂，可发生基因重组。(4)图2中GH段同源染色体分离，分别进入两个次级精母细胞，导致子细胞中没有同源染色体。
答案：(1)AB和ab(AB、AB、ab、ab) (2)次级精母细胞 8 ③④ (3)有丝分裂后 HI 2 FG (4)同源染色体分离，分别进入两个子细胞中
8．如图中a～g是显微镜下某植物(2n＝24)减数分裂不同时期的细胞图像。
(1)取该植物解离漂洗后的花药，用镊子捏碎后置于载玻片上，滴加________染色，加上盖玻片，压片后做成临时装片。在光学显微镜下，观察细胞中染色体的形态、数目和分布，以此作为判断该细胞所处分裂时期的依据。
(2)若将上述全部细胞图像按减数分裂的时序进行排序，则最合理的顺序为：a→________________→f(填图中英文字母)。
(3)上述细胞分裂图像中，具有同源染色体的细胞有________(填图中英文字母)。在图d的细胞中，同源染色体________，位于同源染色体上的等位基因会随着________的交换而发生交换，导致________。
(4)图g中的细胞所处的细胞分裂时期是________期，该细胞中有________条姐妹染色单体。
解析：(1)在观察细胞分裂过程中，需要加入碱性染料(如龙胆紫或醋酸洋红溶液)将染色体染色，通过观察染色体的形态、数目和分布确定细胞所处的分裂时期。(2)根据图中染色体形态、数量、分布特征，可初步确定图a表示减数第一次分裂前的间期；图b表示减数第一次分裂的中期；图c表示减数第一次分裂末期或减数第二次分裂前期；图d表示减数第一次分裂前期；图e表示减数第二次分裂后期；图f表示减数第二次分裂末期；图g表示减数第一次分裂后期，所以图中分裂图的先后顺序为a→d→b→g→c→e→f。(3)根据题(2)分析可知，图a、b、d、g的细胞中含有同源染色体，在图d的细胞中，同源染色体正在联会；位于同源染色体上的等位基因会随着非姐妹染色单体的交换而发生交换，导致基因重组。(4)图g细胞处于减数第一次分裂后期，该细胞中有48条姐妹染色单体，因为每条染色体上含2条染色单体。
答案：(1)碱性染料(龙胆紫或醋酸洋红溶液) (2)d→b→g→c→e (3)a、b、d、g 联会 非姐妹染色单体 基因重组 (4)减数第一次分裂后 48
‖B级·提升练‖
一、选择题
1．(2019届新乡一模)如图是某哺乳动物减数分裂过程中三个细胞部分染色体及其上的基因示意图，乙、丙均来自甲细胞，下列叙述正确的是( )
A．甲细胞产生的突变基因肯定可通过卵细胞传递给子代
B．乙细胞和丙细胞均含有2个染色体组
C．丙细胞产生的卵细胞的基因组成是aB或AB
D．若该动物产生基因型为Aab的配子，则说明减数第一次分裂时同源染色体未分离
解析：选C 由于减数第一次分裂后期，非同源染色体上的非等位基因自由组合，且一个初级卵母细胞只能分裂形成一个次级卵母细胞，所以甲细胞产生的突变基因不一定会通过卵细胞传递给子代；乙细胞含有2个染色体组，但丙细胞只含1个染色体组；丙细胞(次级卵母细胞)的基因型为AaBB，所以其产生的卵细胞的基因组成是aB或AB；该动物产生基因型为Aab的配子的原因是减数第一次分裂时同源染色体未分离或减数第二次分裂时姐妹染色单体没有分离。
2．(2019届郑州模拟)某男子既是色盲又有毛耳(毛耳基因位于Y染色体上)，则这个男子的次级精母细胞中，色盲基因及毛耳基因的存在情况是( )
A．在每个次级精母细胞中都含有一个色盲基因和一个毛耳基因
B．在每个次级精母细胞中只含有一个色盲基因或一个毛耳基因
C．在每个次级精母细胞中都含有两个色盲基因和两个毛耳基因
D．有1/2的次级精母细胞含有两个色盲基因，有1/2的次级精母细胞含有两个毛耳基因
解析：选D 在减数第一次分裂前的间期复制形成各两个基因，有两个色盲基因，也有两个毛耳基因。减数第一次分裂时同源染色体分离，即X和Y染色体分离后分别进入两个次级精母细胞中，所以形成的两个次级精母细胞，一个次级精母细胞有两个色盲基因，另一个次级精母细胞有两个毛耳基因，即有1/2的次级精母细胞含有两个色盲基因，有1/2的次级精母细胞含有两个毛耳基因。
3．人体细胞处于有丝分裂或减数分裂后期时，染色体会向两极移动。正常情况下，下列对处于分裂后期细胞某一极染色体组成情况的描述，正确的是( )
A．2个染色体组，46条染色单体
B．1个染色体组，46条染色体
C．无同源染色体，23条染色单体
D．无同源染色体，23条染色体
解析：选D 根据题意分析可知：人体细胞处于有丝分裂后期时，有同源染色体，含4个染色体组、92条染色体，不含染色单体；减数第一次分裂后期时，有同源染色体，含2个染色体组、46条染色体、92条染色单体；减数第二次分裂后期时，无同源染色体，含2个染色体组、46条染色体，不含染色单体。以上处于分裂后期的细胞，其某一极染色体组数、染色体数只含细胞中总数的一半，所以D项符合题意。
4．某二倍体高等雄性动物体内有部分细胞正处于分裂状态，其中有同源染色体，着丝点刚断裂的细胞①；同源染色体正要分离的细胞②；有同源染色体，着丝点整齐排列在赤道板上的细胞③；无同源染色体，着丝点刚断裂的细胞④。下列相关叙述，正确的是( )
A．正在进行等位基因分离的细胞有①②④
B．含有2个染色体组的初级精母细胞有②④
C．能发生非等位基因自由组合的细胞有②③
D．能在该动物精巢中找到的细胞有①②③④
解析：选D 根据提供信息分析，细胞①中有同源染色体，着丝点刚断裂，处于有丝分裂后期；细胞②中同源染色体正要分离，处于减数第一次分裂后期；细胞③有同源染色体，着丝点整齐排列在赤道板上，处于有丝分裂中期；细胞④无同源染色体，着丝点刚断裂，处于减数第二次分裂后期。等位基因分离发生在减数第一次分裂后期，即发生在细胞②中；细胞④处于减数第二次分裂后期，为次级精母细胞；非等位基因自由组合发生在减数第一次分裂，即发生在细胞②中；动物精巢中的精原细胞既可以进行有丝分裂，也可以进行减数分裂，因此以上四种细胞都可以出现于动物精巢中。
5．某二倍体动物(2n＝8)从初级精母细胞到精细胞的过程中，不同时期细胞中染色体组数依次发生的变化是：2组(甲)→1组(乙)→2组(丙)→1组(丁)。下列叙述，正确的是( )
A．甲时期有的细胞刚开始染色体复制
B．甲、乙时期的细胞中均含有姐妹染色单体
C．丙→丁过程中可发生非同源染色体自由组合
D．丁时期的细胞有4种不同的染色体组合类型
解析：选B 甲时期细胞可以是处于减数第一次分裂(前、中、后)的初级精母细胞，并且题干中提出“从初级精母细胞到精细胞”，而染色体复制只发生在减数第一次分裂前的间期；甲时期细胞表示处于减数第一次分裂(前、中、后)的初级精母细胞，乙时期细胞可以表示处于减数第二次分裂(前、中)的次级精母细胞，两个时期的细胞均含有姐妹染色单体；丙→丁过程中处于减数第二次分裂，而非同源染色体自由组合发生在减数第一次分裂后期；一个精原细胞经过减数分裂只能产生2种精细胞，即丁时期的细胞有2种不同的染色体组合类型。
6．(2019届遂宁模拟)如图为某二倍体植物精子的形成过程，其中①～④表示细胞分裂，X、Y、Z表示相关细胞。下列有关叙述正确的是( )
A．过程③处在前期时细胞内虽有同源染色体但无联会配对现象
B．细胞Z与过程④产生的精子中所含的遗传信息不可能相同
C．过程①处在中期和过程④处在后期的细胞染色体数目不同
D．上图表明此植物形成精子时需减数分裂和有丝分裂共同参与
解析：选D 过程③之前细胞已经完成减数分裂，因此过程③处在前期时细胞内无同源染色体，也无联会现象；过程④是有丝分裂，其产生的精子的遗传信息与细胞Y相同，而细胞Y与细胞Z是经过有丝分裂形成的，所含的遗传信息也完全相同，因此细胞Z与过程④产生的精子中所含的遗传信息相同；过程①处在中期和过程④处在后期的细胞染色体数目相同，且都与体细胞相同；由图中信息可知，此植物形成精子时需减数分裂和有丝分裂共同参与。
二、非选择题
7．如图1表示某二倍体动物的一个性原细胞经减数分裂过程传递基因的情况；图2、图3分别表示该动物的性原细胞在正常分裂过程中，每条染色体上DNA含量和细胞中染色体组变化情况。请据图回答问题：
(1)图1、2、3中，可表示有丝分裂过程的是________。
(2)图1中，只位于图2中BC段的细胞是________。图3中，与图2中BC段对应的区段最可能是________。
(3)只考虑染色体变异，与形成图1中生殖细胞基因组成异常的分裂时期是____________________，与之同时产生的另外三个细胞的基因组成是____________。
(4)图3中，与图2中CD段的变化原因相同的区段是________。
(5)图1中，次级性母细胞含有的染色体组数是________。
解析：(1)图1、2、3中，可表示有丝分裂过程的是图2、3，可表示减数分裂过程的是图1、2。(2)图1中，只位于图2中BC段的细胞是①初级性母细胞。图3中，与图2中BC段对应的区段最可能是FG段，即有丝分裂前期和中期。(3)如果只考虑染色体变异，与形成图1中生殖细胞基因组成异常的分裂时期是减数第一次分裂后期，有一对同源染色体没有分离，与之同时产生的另外三个细胞的基因组成是ABb、a、a。(4)图3中，与图2中CD段的变化原因相同的区段是GH，即着丝点分裂。(5)图1中，次级性母细胞含有的染色体组数是1(减数第二次分裂前期和中期)或2(减数第二次分裂后期)。
答案：(1)图2、3 (2)① FG (3)减数第一次分裂后期 ABb、a、a (4)GH (5)1或2
8．(2020届滨州期中)哺乳动物精子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Rictr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)哺乳动物的精子是由________细胞经过____________________形成的子细胞变形而来。
(2)研究者构建了睾丸支持细胞Rictr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，如图1所示：
据图可知________组是敲除鼠。蛋白Tubulin作为参照物质，是由于该蛋白______________________。
(3)研究人员进一步证实睾丸支持细胞缺失Rictr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，如图2所示(体细胞的DNA含量为2C)：
①DNA含量为1C的细胞是________________，DNA含量为2C的细胞是______________________。
②结果显示，与正常鼠相比，敲除鼠生精小管中各种细胞数量的变化为__________________________________。说明敲除鼠的精子发生过程被阻滞在________________________时期。
(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，结果如图3所示。推测对精子的发生具有重要作用的是________。
(5)综上所述，睾丸支持细胞Rictr基因的缺失引起____________和______________________，从而导致无精症，最终致使敲除鼠完全丧失生育能力。
解析：(1)哺乳动物的精原细胞经过减数分裂形成精细胞，精细胞变形发育为精子。(2)基因敲除后，相应蛋白的表达量大幅减少，A组比B组的Rictr多很多，因此B组是敲除鼠。蛋白Tubulin是组成微管的蛋白质，称为微管蛋白，由于该蛋白在细胞内含量稳定，因此常作为参照物质。(3)①DNA含量为1C的细胞是精子和精细胞，DNA含量为2C的细胞是精原细胞和次级精母细胞。②结果显示，与正常鼠相比，敲除鼠生精小管中各种细胞数量的变化为DNA含量为1C的细胞减少，DNA含量为2C的细胞增多。说明敲除鼠的精子发生过程被阻滞在减数第二次分裂时期。(4)图中三种激素分别是正常鼠和敲除鼠血清中几种激素的水平，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，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Rictr基因的缺失引起睾酮含量下降和精子形成过程发生阻滞，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)精原 减数分裂
(2)B 在细胞内含量稳定
(3)①精子和精细胞 精原细胞和次级精母细胞
②DNA含量为1C的细胞减少，DNA含量为2C的细胞增多 减数第二次分裂
(4)睾酮
(4)睾酮
(5)睾酮含量下降 精子形成过程发生阻滞