生物必修2《遗传与进化》第2章 基因和染色体的关系第1节 减数分裂和受精作用二 受精作用第2课时课堂检测

第2课时　受精作用

基础过关练

题组一　分析配子中染色体组合的多样性

1.(2020河南栾川实验高中高二月考)决定配子中染色体组合多样性的因素包括(　　)

A.染色体的复制和平均分配

B.同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合

C.同源染色体的联会和互换

D.同源染色体非姐妹染色单体的片段交换和非同源染色体的自由组合

2.(2020福建龙岩六校高三期中)从配子形成和受精作用的角度分析,下列关于遗传具有多样性和稳定性的原因的叙述,错误的是(　　)

A.减数分裂过程中,非同源染色体的自由组合是形成配子多样性的重要原因之一

B.减数分裂过程中,同源染色体的姐妹染色单体间的片段交换也是形成配子多样性的原因之一

C.受精时,雌雄配子的随机结合是导致合子多样性的重要原因

D.减数分裂和受精作用维持了生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,从而维持了遗传的稳定性

题组二　了解受精作用的过程及意义

3.如图是某动物受精作用的示意图,据图分析正确的是(　　)

A.甲、乙两细胞先识别后融合

B.甲、乙两细胞经有丝分裂形成

C.甲、乙两细胞均含两个染色单体

D.丙细胞中不含同源染色体

4.(2020江苏宿迁高一期末)进行有性生殖的高等动物的三个生理过程如图所示,则①、②、③分别为(　　)

A.有丝分裂、减数分裂、受精作用

B.减数分裂、受精作用、有丝分裂

C.有丝分裂、受精作用、减数分裂

D.受精作用、减数分裂、有丝分裂

5.(2020安徽皖西南联盟高二期末改编)下列关于精、卵细胞的形成以及受精作用的叙述,正确的是(　　)

A.在卵细胞的形成过程中,细胞都是不均等分配的

B.精子与卵细胞结合后,会阻止其他精子进入

C.每个性原细胞经减数分裂最终均形成4个生殖细胞

D.同一双亲的后代呈现多样性只与精、卵细胞的随机结合有关

6.(2020黑龙江哈尔滨三十二中高三期末)下面关于减数分裂和受精作用的描述,不正确的是(　　)

A.同源染色体的分离发生在减数第一次分裂后期

B.非同源染色体的自由组合是配子多样性的主要原因

C.受精卵中的遗传物质一半来自卵细胞,一半来自精子

D.受精卵中染色体的数目和本物种体细胞中染色体的数目相同

7.(2019山西运城高一下期中)如图是某高等动物的细胞分裂及受精作用相关过程的示意图和坐标图,请回答下列问题:

图1

图2

(1)图1中纵坐标的含义是　　　　　　　　　　,该动物的减数分裂发生在　　　　(器官)中。 

(2)HI段表示　　　　过程。CD段细胞中染色体、染色单体和核DNA分子数量之比为　　　　。 

(3)图2中,含有同源染色体的是　　　　(填数字)。 

(4)图2中③处于　　　　　　　　(填时期),此细胞的名称是　　　　　　　　,它分裂后得到的子细胞为　　　　　　　　。 

题组三　配子种类数的分析

8.(2019河北辛集中学高一月考)下列关于一对遗传因子组成为Dd的高等植物体产生的雌雄配子的数量和种类数叙述正确的是(　　)

A.雌雄配子数量相等,种类数相同

B.雌雄配子数量不相等,种类数不相同

C.雌雄配子数量相等,种类数不相同

D.雌雄配子数量不相等,种类数相同

9.(2020江西南昌新建一中高二期末)在孟德尔豌豆杂交实验中,若n代表研究的独立遗传的等位基因的对数,则2n能代表(　　)

A.F2的基因型种类

B.F1形成配子的个数

C.F1形成F2时雌雄配子的组合数

D.F1形成配子的类型数或F2的表型种类数

能力提升练

题组　减数分裂与受精作用的综合

1.(2020黑龙江大庆中学高一期末改编,)如图是某种动物细胞生活周期中染色体数目变化图,据图判断下列叙述错误的是(　　)

A.同源染色体分离、非同源染色体自由组合发生在AC段

B.CD段、GH段的染色体与核DNA的数目之比为1∶1

C.图中显示两种分裂方式,IM段可表示有丝分裂的一个细胞周期

D.“一母生九子,九子各不同”现象与AG、HI所代表的生理过程有关

2.(不定项)(2020江西吉安一中高一期中,)如图是某动物细胞不同生理过程中染色体数目变化示意图,下列叙述正确的是(　　)

A.着丝粒分裂发生在DF段和JL段对应的时期

B.图中显示了减数分裂、有丝分裂和受精作用过程

C.CD段不存在同源染色体,而IJ段存在同源染色体

D.HI过程中细胞中的核DNA和染色单体的数目都加倍了

3.(2020河南九师联盟高三月考,)某正常女性体内某细胞经历了如图所示的物质或结构数量变化过程,下列叙述错误的是(　　)

A.a阶段某个时期的细胞内可能存在四条X染色体

B.a阶段后核DNA和染色体数量减半的原因是同源染色体分离,细胞一分为二

C.b阶段中存在染色单体数∶核DNA分子数=1∶1的时期

D.c为受精作用,受精卵的形成可体现细胞膜具有一定的流动性

4.(2020山东烟台高一期中,)图①表示细胞分裂和受精作用相关过程中核DNA含量和染色体数目的变化。图②是某一生物体中不同细胞的分裂示意图,据图回答下列问题。

(1)图①中BC段和FG段形成的原因是　　　　　,L→M表示　　　　　,该过程体现了细胞膜具有　　　　的特点。 

(2)图②中的B为　　　细胞,对应图①中的　　　段。同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合发生于图①中的　　　段。 

(3)图②中A细胞所处的细胞分裂时期是　　　　　　　　　　　。该生物的子代间性状差别很大,这与　　　　(用图②中的字母表示)细胞中染色体的行为关系密切。 

(4)图①中与GH段和OP段相对应的细胞中,染色体数目　　　　(填“相同”或“不同”),原因是　　　　　　　　　　　　　　　　。　易错　 

5.()如图是某动物个体在生殖和发育过程中的有关图示。图1是减数分裂相关过程简图,图2为图1中处于某分裂时期的细胞示意图,图3为该动物进行细胞分裂相关过程细胞内染色体数目的变化曲线。回答下列问题:

(1)图1中的②过程产生的细胞叫　　　　　　　,该细胞处于图3中　　　　(填序号)阶段。 

(2)图2中甲细胞所示的细胞名称为　。 

(3)图3中,曲线上②→③阶段、④→⑤阶段及⑤→⑥阶段形成的原因是否相同?请作以简要解释。

答案全解全析

基础过关练

1.D　染色体的复制和平均分配,同源染色体的联会与分离均不会导致配子中染色体组合的多样性;减数分裂过程中,四分体时期非姐妹染色单体的片段交换和减数第一次分裂后期非同源染色体的自由组合都会导致配子中染色体组合的多样性,D符合题意。

2.B　减数分裂过程中,非同源染色体的自由组合,同源染色体的非姐妹染色单体间的片段交换都是形成配子多样性的原因,A正确,B错误;受精时,雌雄配子随机结合,进而导致受精卵中出现多种配子组合,C正确;减数分裂(染色体减半)和受精作用(染色体数目恢复到与该物种的体细胞一致)维持了生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,从而维持了遗传的稳定性,D正确。

3.A　题图为某动物受精作用的示意图,其中甲为精子,乙为卵细胞,丙为受精卵。精、卵细胞均是通过减数分裂形成的,不含同源染色体,也不含染色单体,B、C错误;受精过程中,甲、乙两细胞先识别后融合,A正确;丙细胞为受精卵,细胞中含同源染色体,且染色体数目恢复到与体细胞一致,D错误。

4.D　精子与卵细胞经过过程①融合成为受精卵,故过程①表示受精作用。成熟生物体的细胞经过过程②形成配子,故过程②表示减数分裂。受精卵经过过程③发育形成生物体,故过程③表示有丝分裂。因此,①②③分别为受精作用、减数分裂、有丝分裂,D符合题意。

5.B　减数分裂形成卵细胞的过程中,初级卵母细胞、次级卵母细胞形成子细胞时细胞不均等分配,但第一极体形成子细胞时细胞均等分配,A错误;精子与卵细胞结合后,卵细胞的细胞膜会发生复杂的生理反应,以阻止其他精子进入,B正确;卵原细胞经减数分裂最终形成1个生殖细胞,C错误;同一双亲的后代呈现多样性,与减数分裂过程中产生多种类型的配子有关,也与精、卵细胞的随机结合有关,D错误。

6.C　减数分裂是进行有性生殖的生物,在产生成熟的生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。受精作用指精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合均发生在减数第一次分裂后期,A正确;减数第一次分裂后期非同源染色体的自由组合是配子多样性的主要原因,B正确;受精卵细胞核内的遗传物质一半来自卵细胞,一半来自精子,细胞质内的遗传物质几乎全部来自卵细胞,C错误;受精卵中染色体的数目和本物种体细胞中染色体的数目相同,D正确。

7.答案　(1)细胞中核DNA的含量　卵巢　(2)受精　1∶2∶2　(3)①④　(4)减数分裂Ⅱ后期　次级卵母细胞　卵细胞和极体

解析　(1)图1中的曲线加倍后又连续两次减半,应为细胞中核DNA含量的变化曲线。图2中③细胞的细胞质不均等分裂,说明该动物为雌性,减数分裂发生在卵巢中。(2)A~G为减数分裂相关过程,HI段表示受精过程。CD段每条染色体含有两条姐妹染色单体,故细胞中染色体、染色单体和核DNA分子数量之比为1∶2∶2。(3)题图2中含有同源染色体的细胞有①④。(4)图2中③细胞的细胞质不均等分裂,且无同源染色体,可判断该细胞为处于减数分裂Ⅱ后期的次级卵母细胞,该细胞分裂后产生一个卵细胞和一个极体。

8.D　遗传因子组成为Dd的高等植物体能产生数量相等的两种雌配子(含D的配子和含d的配子),也能产生数量相等的两种雄配子(含D的配子和含d的配子),但产生的雌配子的总数量与雄配子的总数量不相同,雄配子总数量要远远多于雌配子总数量。

9.D　F1自交时,考虑每对等位基因,都能产生3种基因型、2种表型的子代,所以n代表独立遗传的等位基因的对数时,F2的基因型种类数是3n,表型种类数为2n,A错误。F1形成的配子的数目无法计算,B错误。F1形成配子时,考虑每对等位基因,都形成两种基因型的配子,所以n代表独立遗传的等位基因的对数时,父本和母本产生的配子种类数都是2n,因此雌雄配子的组合数2n×2n=4n,C错误;根据以上分析,D正确。

能力提升练

1.B　分析题图,图示为某动物细胞生活周期中染色体数目变化情况,其中AC段表示分裂间期和减数第一次分裂过程中染色体数目变化情况;CG段表示减数第二次分裂过程中染色体数目变化情况;HI段表示受精过程中染色体数目变化情况;IM段表示分裂间期和有丝分裂过程中染色体数目变化情况。同源染色体分离、非同源染色体自由组合发生于减数第一次分裂过程,对应AC段,A正确。CD段对应减数第二次分裂前期和中期,细胞中有姐妹染色单体,故染色体与核DNA的数目之比是1∶2;而GH段减数第二次分裂已结束,形成的细胞中不含染色单体,染色体与核DNA的数目之比是1∶1,B错误。结合分析可知,图示中显示两种分裂方式,且IM段可表示有丝分裂的一个细胞周期,C正确。“一母生九子,九子各不同”现象的发生是减数分裂产生众多配子以及雌雄配子随机结合的结果,即与AG、HI所代表的生理过程有关,D正确。

2.ABC　分析题图可知,AG段对应分裂间期和减数分裂过程,HI表示受精作用,IM段对应分裂间期和有丝分裂过程。着丝粒分裂发生在DF段和JL段对应的时期,A正确;图中显示了减数分裂、有丝分裂和受精作用过程,B正确;CD段对应减数第二次分裂前期和中期,不存在同源染色体,而IJ段对应分裂间期和有丝分裂的前期和中期,存在同源染色体,C正确;HI过程为受精作用过程,细胞中的核DNA数目加倍,但细胞中没有染色单体,D错误。

3.A　据题图可知,a为减数第一次分裂前的间期和减数第一次分裂过程,b为减数第二次分裂过程,c为受精作用。处于减数第一次分裂过程的女性细胞中不可能存在四条X染色体,A错误。a阶段后细胞中染色体数和核DNA分子数减半的原因是减数第一次分裂结束细胞一分为二,分开的同源染色体分别进入两个细胞中,B正确。减数第二次分裂的前期和中期,染色单体数与核DNA分子数相等,C正确。受精作用过程的实质是精子和卵细胞的融合,体现了细胞膜的结构特点——具有一定的流动性,D正确。

4.答案　(1)DNA复制　受精作用　流动性　(2)次级精母　IJ　GH　(3)减数分裂Ⅱ后期　D　(4)不同　GH段染色体数目等于正常体细胞中的数目,OP段染色体数目为体细胞中的二倍　　

解析　图①:根据图中核DNA含量和染色体数目的变化可知,a阶段为有丝分裂相关过程,BC段进行DNA复制;b阶段为减数分裂相关过程,FG段完成DNA的复制;LM表示受精作用;MQ阶段为受精作用后的有丝分裂相关过程。图②:A处于减数分裂Ⅱ的后期,B处于减数分裂Ⅱ的中期,C处于有丝分裂中期,D处于减数分裂Ⅰ的后期。(1)分析题图,图①中BC段和FG段核DNA数量加倍,其原因是DNA复制;L→M表示经过受精作用染色体数目又恢复到体细胞中的染色体数,精子和卵细胞通过融合形成受精卵体现了细胞膜具有一定流动性的结构特点。(2)图②中的B细胞没有同源染色体,且着丝粒排列在赤道板上,处于减数分裂Ⅱ的中期,D细胞在减数分裂过程中细胞质均等分裂,因此B细胞为次级精母细胞,对应图①中的IJ段;同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合发生在减数分裂Ⅰ的后期,对应图①中的GH段。(3)图②中的A细胞没有同源染色体,且着丝粒分裂,处于减数分裂Ⅱ的后期。图②中的D细胞处于减数分裂Ⅰ的后期,非同源染色体自由组合,产生多种类型的配子,使子代间性状差别很大。(4)GH段细胞每条染色体上有2个DNA分子,其染色体数为正常体细胞中的数目;OP段细胞着丝粒分裂,染色体数目加倍,因此GH段和OP段相对应的细胞中染色体数目不同。

易错提醒

判断有丝分裂和减数分裂曲线图

根据斜线的有无:若无斜线,则代表染色体数目变化,先减半再加倍终减半代表减数分裂相关过程,先加倍再恢复代表有丝分裂相关过程;有斜线代表DNA数目变化,连续2次减半代表减数分裂相关过程,只有1次减半代表有丝分裂相关过程。

5.答案　(1)次级精母细胞　②(或②③)　(2)初级精母细胞　(3)不同,②→③阶段和⑤→⑥阶段形成的原因相同,都是着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,④→⑤阶段形成的原因是受精作用。

解析　分析图示可知,图2中甲细胞处于减数分裂Ⅰ的后期,细胞质均等分裂,为初级精母细胞,则该动物个体为雄性动物。(1)图1中的②过程表示减数分裂Ⅰ过程,产生的子细胞叫次级精母细胞,次级精母细胞处于减数第二次分裂过程,对应图3中②(②③)阶段。(2)由以上分析可知,图2中甲细胞为初级精母细胞。(3)图3中,曲线②→③阶段形成的原因与曲线⑤→⑥阶段形成的原因都是着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,而④→⑤阶段形成的原因是受精作用。