第15讲 减数分裂和受精作用(含详解)

第15讲减数分裂和受精作用
基础巩固
1．下列叙述正确的是()
A．同源染色体经过复制就形成了四分体
B．在减数分裂过程中，染色体数目减半发生在减数第二次分裂
C．在减数分裂过程中，着丝点分开发生在减数第一次分裂
D．1个四分体含有4条双链DNA分子
2．与精子的形成相比，卵细胞的形成过程中不会出现的是()
A．卵原细胞先进行减数分裂，再通过变形形成成熟卵细胞
B．染色体复制一次，细胞连续分裂两次
C．初级卵母细胞和次级卵母细胞都进行不均等的细胞质分裂
D．减数分裂结束后，卵细胞的染色体数目只有体细胞染色体数的一半
3．图K15-1是一高等生物细胞某个分裂时期的示意图，下列分析正确的是()
图K15-1
A．是动物细胞减数第二次分裂后期图，将产生精细胞
B．是动物细胞有丝分裂后期图，同源染色体已经分离
C．是动物细胞有丝分裂后期图，含两个染色体组
D．是动物细胞减数第二次分裂后期图，将产生次级卵母细胞和极体
4．下列关于观察减数分裂实验的叙述中，错误的是()
A．可用蝗虫卵母细胞的固定装片观察减数分裂
B．用桃花的雄蕊比用桃花的雌蕊制成的装片中，容易观察到减数分裂现象C．能观察到减数分裂现象的装片中，可能观察到同源染色体联会现象
D．用洋葱根尖制成装片，能观察同源染色体联会现象
5. 下列关于受精作用及结果的叙述，正确的是()
A．精卵相互识别的物质基础是细胞膜的流动性
B．精卵细胞融合的实质是两细胞质的合二为一
C．使后代产生不同于双亲的基因组合
D．后代继承了双亲的全部遗传性状
能力提升
6．2012·潍坊模拟下列叙述属于人体细胞有丝分裂与减数分裂共同特点的是() A．正常情况下同一细胞形成的子细胞基因型一定相同
B．分裂产生的子细胞均含有控制该物种性状的全部遗传信息
C．分裂过程始终存在同源染色体
D．分裂过程均可发生基因突变、基因重组和染色体变异
7．下列人体细胞中染色体数可能相同，而核DNA含量一定不同的是()
A．卵原细胞和第一极体
B．初级卵母细胞和次级卵母细胞
C．精原细胞和精细胞
D．初级精母细胞和精细胞
8．2012·淮安模拟图K15-2为某高等生物细胞某种分裂的两个时期的结构模式图，a、b 表示染色体片段。

下列关于两图叙述错误的是()
图K15-2
A．图1细胞处在减数第二次分裂中期，此时期没有遗传物质的复制
B．两图说明分裂过程中可能发生基因重组
C．同源染色体上等位基因的分离不发生在两图所处的分裂时期
D．若两图来源于同一个卵原细胞，且图2是卵细胞，则图1是次级卵母细胞
9．某男性基因型为YyRr，他有两个精原细胞，一个精原细胞进行有丝分裂得到两个子细胞为A1和A2；另一个精原细胞进行减数第一次分裂得到两个子细胞为B1和B2，其中一个次级精母细胞再经过减数第二次分裂产生两个子细胞为C1和C2。

那么，一般情况下列说法不符合事实的是()
A．染色体形态相同的是A1和A2；C1和C2
B．染色体数目相同的是B1和C1；B2和C2
C．DNA数目相同的是A1和B1；A2和B2
D．遗传信息相同的是A1和A2；B1和B2
10．2012·蚌埠模拟如图K15-3表示某动物的精原细胞，该细胞在减数分裂过程中发生了交叉互换。

则由该细胞形成的精子类型可能是()
图K15-3
11．以下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，正确的是()
A．每个卵细胞继承了初级卵母细胞核中1/2的遗传物质
B．等位基因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．进入卵细胞并与之融合的精子几乎不携带细胞质
D．雌雄配子彼此结合的机会相等，因为它们的数目相等
12．细胞分裂过程实质上是细胞内染色体的行为变化过程。

下列配子的产生与减数第一次分裂后期染色体的异常行为密切相关的是()
A．基因型为AaBb的个体产生AB、Ab、aB、ab四种配子
B．基因型为DD的个体产生D、d的配子
C．基因型为X a Y的雄性个体产生X a Y的异常精子
D．基因型为X B X b的雌性个体产生X B X B的异常卵细胞
13．2012·南通模拟某雄果蝇仅因为减数分裂过程中染色体未正常分离，产生了不含性染色体的配子，原因不可能是()
A．X、Y染色体在减数第一次分裂时未分离
B．X、Y染色体在减数第二次分裂时未分离
C．X染色单体在减数第二次分裂时未分离
D．Y染色单体在减数第二次分裂时未分离
14．如图K15-4曲线表示某生物(2n＝4)的体细胞分裂过程及精子形成过程中每个细胞内某物质数量的变化。

a、b、c、d、e分别表示分裂过程中处于某几个时期的细胞中染色体图。

请据图回答下列问题。

图K15-4
(1)曲线中①～②段可表示细胞进行________分裂的________数量变化。

(2)图a～e中与曲线②、⑤位置相对应的细胞分别是________。

(3)细胞a、b、c、d、e具有同源染色体的是________，曲线中一个细胞内没有同源染色体的时期是________。

(4)与体细胞相比，a～e细胞中，核内DNA含量加倍的是________。

(5)就染色体行为来说，b、e时期的共同特点是______________________________________________。

(6)已知某动物的基因型为AaBb，如图K15-5所示该动物产生的卵细胞。

请依据此图，在所给方框中绘出该卵细胞形成过程中的初级卵母细胞分裂后期的图像，并注明染色体上的基因。

图K15-5
15．下列示意图分别表示某二倍体动物(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DNA含量的关系及细胞分裂图像，请分析回答：
图1图2
图K15-6
(1)图1中a～c中表示染色体的是________，图1中所对应的细胞中存在同源染色体的是________。

(2)图2细胞中有________个四分体，对应于图1中________时期。

(3)图2细胞形成过程中发生的变异类型是________，该细胞中等位基因的分离发生在图1中__________时期，诱变育种常常作用于图1中________时期。

(4)如图2细胞完成分裂后的某一子细胞的基因组成为dA，则其他三个子细胞的基因组成分别为______________________。

(5)请绘出该细胞在减数分裂过程中，每条染色体的DNA分子含量变化坐标曲线图。

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16．减数分裂是进行有性生殖的生物在产生成熟生殖细胞时进行的细胞分裂方式，但在蚊子幼虫体内存在体细胞减数分裂现象，其肠道中部分体细胞先进行核的有丝分裂形成多倍体细胞，又在蛹期通过减数分裂降低染色体倍数。

这样既增加了细胞数目又恢复了染色体数目。

假如一蚊子幼虫细胞进行一次核的有丝分裂后随即进行一次减数分裂，请据图回答：
图Ⅰ图Ⅱ
图K15-7
(1)图Ⅰ中O～h时间内DNA共复制________次，细胞分裂________次。

(2)图Ⅰ的fg段与bc段比较，fg段特有的现象是________________________________________。

(3)对应图Ⅰd～h段，则图Ⅱ中的③表示________________________________；①表示________________________________；则②表示__________________________________。

(4)如果用2N表示蚊子的正常体细胞DNA数目，则a、b、f、h对应的细胞核内DNA 数目分别为________________________________________。

(5)基因突变一般发生在图Ⅰ的__________和________段，基因重组包括____________________和________________________________，一般发生在图Ⅰ的________段。

1．D[解析] 减数第一次分裂前间期染色体复制，在前期同源染色体联会形成四分体，每个四分体含有四个染色单体，四个DNA分子；减数第一次分裂染色体数目减半；着丝点分裂发生在减数第二次分裂后期。

2．A[解析] 卵细胞的形成过程中，染色体复制一次，细胞连续分裂两次，所以卵细胞中染色体数目只有体细胞的一半；在减数第一次分裂和减数第二次分裂过程中，初级卵母细胞和次级卵母细胞都是进行不均等分裂；卵细胞的形成过程不需经过变形。

3．A[解析] 由图示看出，细胞分裂时，细胞质内陷，无细胞壁，可确定为动物细胞，由染色体平均移向两极，每一极染色体数目是奇数，无染色单体，可确定该图为动物细胞的减数第二次分裂后期图，可产生精细胞，故A正确。

4．D[解析] 蝗虫的卵母细胞进行减数分裂；桃花的雄蕊中雄配子的数目要大于雌蕊中雌配子的数目，因此观察减数分裂选择雄蕊易观察；联会现象发生在减数分裂过程中，因此实验中可能观察到；洋葱根尖进行有丝分裂，不能观察到联会现象。

5．C[解析] 细胞之间相互识别的物质基础是膜上的糖蛋白，A错。

精卵细胞融合的实质是细胞核的融合，受精卵含有双亲各自一半的核DNA，因此后代只能继承双亲的某些性状，B、D错。

6．B[解析] 当细胞存在等位基因时，减数分裂产生的子细胞基因型可以不同，A项错误。

减数分裂和有丝分裂都含有发育成完整个体的全部的遗传信息，B项正确。

处于减数第二次分裂时期的细胞不存在同源染色体，C项错误。

有丝分裂可发生基因突变和染色体变异，不会发生基因重组，D项错误。

7．B[解析] 卵原细胞的染色体数是第一极体的两倍，但是DNA相同，故A项错误。

初级卵母细胞染色体与次级卵母细胞在减数第二次分裂后期时染色体数目相同，但DNA是次级卵母细胞的两倍，B项正确。

精原细胞的染色体是精细胞的两倍，C项错误。

初级精母细胞染色体是精细胞的两倍，D项错误。

8．D[解析] 图1为细胞处在减数第二次分裂中期，图2为减数第二次分裂末期，遗传物质的复制发生在间期，故A正确。

图1、2看出联会时期发生了交叉互换，故B正确。

等位基因分离发生在减数第一次分裂后期，故C正确。

由一个卵原细胞分裂而来，若图2是卵细胞，图1则为第一极体，故D错。

9．D[解析] 精原细胞(A1和A2)包含体细胞中的全部染色体，这些染色体的形态都相同。

减数第二次分裂过程中，姐妹染色单体分开进入两个子细胞(C1和C2)，因此这两个子细胞中的染色体形态都相同，A项正确。

精原细胞中(A1和A2)的染色体数目为2n，次级精母细胞(B1和B2)中的染色体数目为n，精细胞中(C1和C2)的染色体数目为n，B项正确。

精原细胞(A1和A2)中的DNA数目为2d，次级精母细胞(B1和B2)中的DNA数目为2d，C项正确。

经有丝分裂而来的两个精原细胞(A1和A2)遗传物质相同，该男子为杂合体，因此经减数第一次分裂而来的两个次级精母细胞(B1和B2)的遗传信息不同，D项错误。

10．B[解析] 细胞在减数分裂过程中同源染色体分离、非同源染色体自由组合；如果该细胞在减数分裂过程中发生了交叉互换，则一个精原细胞会产生四个染色体各不相同的精子，选项C中的四个精子染色体没有发生互换；选项A、D中互换的染色体找不到互换部分的来源。

11．C[解析] 卵细胞是初级卵母细胞分裂两次形成的，继承了其1/4的核遗传物质。

一次减数分裂只形成一个卵细胞，但等位基因进入卵细胞的概率是相等的。

精子是精细胞发生变形后形成的，基本上不携带细胞质。

雌雄配子的数目是不相等的，一般情况下是雄配子的数目较多。

12．C[解析] 基因型为AaBb的个体在减数分裂过程中，两对等位基因分离，非等位基因自由组合，可产生AB、Ab、aB、ab四种配子；基因型DD个体产生D、d两种配子，
原因是减数分裂过程中发生了基因突变；基因型为X a Y的雄性个体产生X a Y配子的原因是减数第一次分裂后期X和Y染色体没有分离，而进入了同一个次级精母细胞，C项符合题意。

13．B[解析] 本题考查减数分裂过程中染色体分裂异常的情况分析。

“产生没有性染色体的配子”一定是因为性染色体没有正常分离，即可能发生在减Ⅰ后期时X、Y一对同源染色体没有分离，进入到同一个次级精母细胞中(同时产生的另一次级精母细胞中没有性染色体)，最终形成两种不正常的精子；也可能发生在减Ⅱ后期，一个次级精母细胞的分裂后期性染色体(X或Y)着丝点没有分裂或分裂后没有分离，导致一个精子细胞中含有XX或YY，另一个精子细胞中没有性染色体。

14. (1)有丝染色体(2)e、b(3)a、d、e④⑤(4)a、d、e
(5)着丝点分裂，染色单体分开成为染色体
(6)如图所示
[解析] (1)由图中曲线变化可知，曲线代表染色体的数量变化，在②阶段，染色体数量与体细胞相比增加了一倍，故①～②段为有丝分裂过程。

(2)与曲线②、⑤位置相对应的细胞染色体数量在原水平上均加倍，说明细胞处于分裂的后期和末期，从染色体的数量上看，②为4n、⑤为2n，则与曲线②、⑤位置相对应的细胞分别是处于有丝分裂后期的e和处于减数第二次分裂后期的b。

(3)从细胞中染色体的行为和数量看，a～e分别是减数分裂四分体时期、减数第二次分裂后期、减数第二次分裂前期、有丝分裂中期和有丝分裂后期，含有同源染色体的只能是四分体时期和有丝分裂期的细胞，即a、d、e。

曲线④染色体数量减半，说明已经进入减数第二次分裂时期，处于④⑤时期的一个细胞内均不含同源染色体。

(4)该生物体细胞内含有的染色体数为2n，可知核内DNA含量为2n，核内DNA含量加倍为4n 的细胞为a、d、e。

(5)就染色体行为来说，b、e时期的共同特点是着丝点分裂，染色单体分开成为染色体。

(6)画图时注意染色体的大小及其携带的基因、细胞质不均等分裂等。

15．(1)aⅠ、Ⅱ(2)2Ⅱ
(3)基因突变Ⅱ→Ⅲ、Ⅲ→ⅣⅠ
(4)dA、Da、da或DA、da、da(5)图略
[解析] (1)减数分裂过程中减数第一次分裂和减数第二次分裂前期和中期存在染色单体，染色单体数＝DNA分子数，由此判断，a为染色体，b为染色单体，c为DNA；图中Ⅰ、Ⅱ属于减数第一次分裂；Ⅲ、Ⅳ属于减数第二次分裂。

减数第一次分裂过程存在同源染色体。

(2)同源染色体两两配对形成四分体，图2中有2个四分体，处于减数第一次分裂前期，对应图1中的Ⅱ。

(3)图2细胞中一个四分体上基因分别为D、d、d、d，由于只有其中一条染色体的两个姐妹染色单体同一位置基因不同(D和d)，可确定是发生了基因突变，同源染色体上的等位基因分离发生于减数第一次分裂后期，姐妹染色单体上的等位基因的分离发生于减数第二次分裂后期(着丝点分裂)；诱变育种的原理是在DNA复制时提高基因的突变率，所以作用于减数第一次分裂的间期，即Ⅰ时期。

减数分裂产生的子细胞的基因型要么相同，要么互补，所以一个子细胞的基因组成为dA，则其他三个子细胞的基因组成分别为dA、Da、da或DA、da、da。

(5)在减数分裂过程中，间期复制后，减数第一次分裂过程中每条染色体都含有两条DNA分子，减数第二次分裂前期和中期每条染色体也含有两个DNA分
子，在后期，着丝点分裂，染色单体分开，此时每条染色体含有一个DNA分子，根据此规律画图。

16．(1)2 2
(2)同源染色体联会、同源染色体分离
(3)着丝点与相应细胞极之间的距离同源染色体两着丝点之间的距离同一着丝点分开后的距离
(4)2N、4N、8N、2N
(5)ab ef基因自由组合同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换fg
[解析] (1)进行1次有丝分裂，DNA复制1次，细胞核分裂一次，但细胞不分裂。

又进行1次减数分裂，DNA复制1次，细胞连续分裂2次，所以共复制2次，细胞分裂2次。

(2)bc段属于有丝分裂的阶段，fg段属于减数分裂的阶段，减数分裂与有丝分裂相比特有的现象是同源染色体的联会、配对行为。

(3)图Ⅰd～h段表示减数分裂，③变化趋势是由定值降为0，所以表示染色体着丝点与所移向的细胞极之间的距离。

同理，①由定值加大距离，为同源染色体的着丝点分开移向两极的距离；②由0距离开始增大距离，则为同一着丝点分开向两极移动时的距离。

(4)因为纵坐标表示一条染色体上的DNA数目，有丝分裂过程中a和b点分别表示DNA 复制之前和之后，所以对应的DNA数目分别为2N和4N。

减数分裂过程中f和h点分别表示多倍体细胞核DNA复制后和多倍体细胞形成子细胞时，所以DNA数目分别为8N和2N。

(5)基因突变常发生在DNA复制过程中，基因重组是减数分裂过程中发生的现象，包括减数分裂四分体时期的同源染色体非姐妹染色单体之间的交叉互换和减数第一次分裂后期发生的非同源染色体的自由组合，对应图Ⅰ中的fg段。