【高考突破方案】专题4 第2讲 细胞的减数分裂和受精作用 - 副本 -专题训练（含答案）高考生物一轮复习

专题4 细胞的生命历程
第2讲　细胞的减数分裂和受精作用
一、单项选择题
1．某果蝇雄性个体的基因型为AaBb，其体内某细胞处于细胞分裂某时期的示意图如下。下列叙述正确的是（　　）
A．该细胞的纺锤体由细胞两极直接发出的星射线形成
B．该细胞的4个四分体中，有8条染色体，16个DNA分子
C．由该图可知，该细胞在减数分裂Ⅰ前期发生了互换
D．该细胞分裂形成的配子的基因型为aBX、aBXA、AbY、bY
【解析】D　该细胞为动物细胞，细胞纺锤体由细胞两极的中心体发出的星射线形成，A错误；此时细胞处于减数分裂Ⅰ后期，而四分体出现于减数分裂Ⅰ前期，B错误；由该图可知，该细胞在减数分裂Ⅰ前期发生了染色体结构的易位，C错误；减数分裂Ⅰ后期同源染色体彼此分离，减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体分离，据图分析可知，该细胞分裂形成的配子的基因型为aBX、aBXA、AbY、bY，D正确。
2．如图表示人的生殖周期中不同的生理过程，下列有关说法不正确的是（　　）
A．图中细胞全能性最高的是受精卵
B．c过程中精子和卵细胞各提供一半的DNA
C．b1和b2的分裂方式相同，但结果有差异
D．d1和d2的差异由受精卵中性染色体组成决定
【解析】B　受精卵中的细胞核遗传物质一半来自精子，一半来自卵细胞，而细胞质遗传物质几乎都来自卵细胞，B错误。
3．用红黄蓝三种颜色的荧光素分别标记某昆虫（基因型为BbXDY）精原细胞中的B、b及D基因，再观察其减数分裂过程中的荧光标记的分布情况。下列分析错误的是（　　）
A．若一对同源染色体未分离，次级精母细胞中不会出现只有2个荧光位点的情况
B．若一对同源染色体未分离，最终形成的细胞中可能不存在荧光标记
C．正常减数分裂时，初级精母细胞中应该存在6个荧光位点，且每种颜色各2个
D．若次级精母细胞中出现了3种颜色的荧光位点，可能是减数分裂Ⅰ前期发生了染色体片段交换
【解析】A　一对同源染色体未分离，有两种情况，一种是常染色体未分离，产生的次级精母细胞为BBbbXDXD、YY或BBbbYY、XDXD，最终产生的子细胞为BbXD、Y或BbY、XD；另一种是性染色体未分离，产生的次级精母细胞为BBXDXDYY、bb或bbXDXDYY、BB，最终产生的子细胞为BXDY、b或bXDY、B，A错误，B正确。没有复制时，精原细胞中含有B、b、D基因各1个，复制之后初级精母细胞中B、b、D基因各2个，因此正常情况下，初级精母细胞中应该存在6个荧光位点，且每种颜色各2个，C正确；若次级精母细胞中出现了3种颜色的荧光位点，则说明B、b未分离，可能发生了同源染色体未分离，也可能是非姐妹染色单体之间发生了片段交换，D正确。
4．蝗虫有22条常染色体，雌性蝗虫有两条X染色体，雄性蝗虫仅有一条X染色体。雄性蝗虫在细胞分裂时，分裂时期与细胞结构特点对应正确的是（　　）
选项 时期 细胞结构特点
A 有丝分裂前期 细胞内无中心体，出现纺 锤体，核仁逐渐消失
B 有丝分裂后期 一条染色体含有2个 DNA分子
C 减数分裂Ⅰ前期 初级精母细胞中存在 12个四分体
D 减数分裂Ⅱ中期 部分次级精母细胞不含X染 色体，常染色体数目为11条
【解析】D　蝗虫属于动物，有丝分裂前期，细胞中含有中心体，会发出星射线形成纺锤体，A错误；有丝分裂后期，着丝粒分裂，一条染色体上含有1个DNA分子，B错误；雄蝗虫只含有1条X染色体，22条常染色体，在减数分裂Ⅰ前期常染色体可形成11个四分体，1条X染色体不能形成四分体，总共形成11个四分体，C错误；雄蝗虫只含有1条X染色体，减数分裂时随机移向细胞一极，其余常染色体平均分配，因此有的次级精母细胞含有X染色体，有的不含，常染色体都是11条，D正确。
5．如图所示为某动物卵原细胞中染色体组成情况，该卵原细胞经减数分裂产生3个极体和1个卵细胞。其中一个极体的染色体组成是1、3，则卵细胞中染色体组成是（　　）
A．1、2或3、4 B．1、3或2、4
C．1、4或2、3 D．1、2、3、4
【解析】B　该卵原细胞经减数分裂产生的一个极体的染色体组成是1、3，则有两种情况：（1）若该极体是由次级卵母细胞分裂形成的，则与其同时产生的卵细胞的染色体组成也为1、3；（2）若该极体是由第一极体分裂形成的，则第一极体的染色体组成为1、3，次级卵母细胞的染色体组成为2、4，次级卵母细胞产生的卵细胞的染色体组成也为2、4。B符合题意。
二、不定项选择题
6．如图是基因型为AaBbXDY的小鼠产生的一个异常精细胞。有关其分裂异常原因及与之同时产生的其他三个精细胞基因型的分析（不考虑互换），错误的是（　　）
A．减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ，AabXDY、AaBBXD、bY
B．减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ，AaXD、bY、bY
C．减数分裂Ⅰ，AaXD、bY、bY
D．减数分裂Ⅱ，AabXDY、AaBBXD、bY
【解析】ACD　在减数分裂过程中，A和a、B和b、X和 Y会在减数分裂Ⅰ后期随同源染色体的分离而分离，姐妹染色单体上的相同基因会在减数分裂Ⅱ后期随姐妹染色单体的分离而分离，题图中的配子含有A和a，又含有2个B说明减数分裂Ⅰ后期A和a未正常分离、减数分裂Ⅱ后期2个B未正常分离，仅含X说明减数分裂Ⅰ后期X与Y正常分离，与题图中的配子来源于同一次级精母细胞的配子的基因型为AaXD，另一次级精母细胞产生的配子基因型为bY、bY。
7．如图是某动物的部分细胞分裂示意图及细胞增殖过程中染色体数、染色单体数、核DNA数的变化情况。据图分析不正确的是（　　）
A．甲、乙、丙可发生在同一个细胞分裂过程中
B．图丁中a、b、c分别表示核DNA、染色单体、染色体
C．甲、乙、丙所处时期分别对应图丁中的Ⅱ、Ⅳ、Ⅰ
D．与乙同时产生的细胞的分裂示意图为
【解析】ABC　 甲、乙、丙分别处于减数分裂Ⅰ中期、减数分裂Ⅱ后期、有丝分裂后期，它们不可能发生在同一个细胞分裂过程中，A错误；根据图丁中a、b、c的数目变化可知，a、b、c分别表示染色体、染色单体、核DNA，B错误；图丁中，Ⅰ可表示有丝分裂前的间期（G1期）或减数分裂前的间期DNA复制前或减数分裂Ⅱ后期，Ⅱ可表示减数分裂Ⅰ或有丝分裂前、中期，Ⅲ可表示减数分裂Ⅱ前、中期，Ⅳ可表示减数分裂Ⅱ完成形成的子细胞，C错误；根据甲和乙中的染色体形态，可以确定与乙同时产生的细胞中染色体与乙细胞互补，D正确。
8.（不定项）如图表示某雄性哺乳动物的一个正在分裂的细胞，图中所示为部分染色体（用数字表示）及基因（用字母表示），下列分析中错误的是（　　）
A．若该图表示减数分裂Ⅱ中期的细胞，则2号和4号为1个染色体组，共含有2个染色体组
B．若该图表示有丝分裂中期的细胞，则该细胞内有2个染色体组，8条染色单体
C．若该图表示有丝分裂中期的细胞，则减数分裂Ⅰ结束时，1号和3号会分离
D．若该图表示基因型为 AaXBY 的精原细胞，该细胞能产生4种精子
【解析】AD　若该图表示减数分裂Ⅱ中期的细胞，由于1号和3号大小相同，为一对同源染色体，所以减数分裂Ⅰ时该对同源染色体未分离，2、3、4为一个染色体组中的部分染色体，该细胞中含有1个染色体组，A错误；若该图表示基因型 AaXBY 的精原细胞，由图可知发生了基因突变，该细胞能产生3种精子， D 错误。
非选择题
9．黄颡鱼是我国重要的淡水养殖鱼类。在相同养殖条件下，黄颡鱼雄鱼比雌鱼生长快2～3倍。回答以下问题：
（1）黄颡鱼为二倍体（2N＝52），属于XY型性别决定的生物，所以可以通过控制　　　　　　（填“精子”或“卵细胞”）的类型来控制鱼苗的性别。
（2）黄颡鱼背部主要有黑褐色（B基因控制）和灰黄色（b基因控制）两种，若控制背部颜色的基因仅位于X染色体上，则可以让基因型为　　　　　　和　　　　　　的亲本杂交，后代中背部为　　　　　　色的鱼苗即为雄鱼。
（3）某研究所采用性逆转与雌核发育的方法，最终获得了全雄的黄颡鱼（全部为雄性个体），其培育过程大致如下。
第一步：性逆转，通过相关激素诱导，将XY染色体雄鱼逆转为XY生理雌鱼；
第二步：雌核发育，釆用冷冻休克法干扰XY雌鱼减数分裂的相关过程，获得含有52条染色体的卵细胞，该卵细胞不经过受精作用就能发育成个体，从而获得YY超雄鱼（该鱼能正常发育且有繁殖能力）；
第三步：让YY超雄鱼与正常雌鱼交配即可获得全雄鱼。
①第二步中，冷冻休克法作用的时期最可能是　　　　　，其原理是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②若控制黄颡鱼背部颜色的基因位于X、Y的同源区段，则正常黑褐色雄鱼的基因型包括XBYB、　　　　、　　　　。对某条黑褐色XY雄鱼用一、二两步的方法处理，获得的YY超雄鱼全为黑褐色，则该亲本黑褐色雄鱼的基因型有　　　种。
③实践中发现第二步中冷冻休克法处理获得YY超雄鱼的成功率较低，难以规模化生产。请根据本题的相关信息，提供一种获得大量YY超雄鱼的方法：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【答案】（1）精子　（2）XbXb　XBY　灰黄
（3）①减数分裂Ⅱ（前期）　低温抑制了纺锤体的形成，使染色体数目加倍　②XbYB　XBYb　2　③用相关激素将YY超雄鱼性逆转成YY生理雌鱼，让YY生理雌鱼与YY超雄鱼杂交，即可规模化生产YY超雄鱼
【解析】（1）在XY型性别决定的生物中，雄性可以提供X与Y两种精子，而雌性只能提供X一种卵细胞，所以后代的性别是由精子的类型决定的，因此，可以通过控制精子的类型来控制鱼苗的性别。
（2）由题中信息可知，需要通过一次杂交法，即可通过后代背部颜色来区分雌雄鱼。只要保证后代雌性全部为一种表型，雄性全部为另一种表型即可。因此可让基因型为XbXb和XBY的亲本杂交，后代中雌鱼全为黑褐色，雄鱼全为灰黄色，因此背部为灰黄色的鱼苗即为雄鱼。
（3）①因为得到的是YY超雄鱼，说明应是减数分裂Ⅱ过程中两条Y染色体没有分开，细胞中染色体数目加倍，既然是冷冻法，就是一种低温诱导技术，其原理是减数分裂Ⅰ仅保留了含Y染色体的次级卵母细胞，减数分裂Ⅱ过程中低温抑制了纺锤体的形成，使Y染色体数目加倍。
②若控制黄颡鱼背部颜色的基因位于X、Y染色体的同源区段，则正常黑褐色雄鱼的基因型包括XBYB、XbYB和XBYb。对某条黑褐色XY雄鱼用一、二两步的方法处理，获得的YY超雄鱼全为黑褐色，其基因型为YBYB，因此亲本黑褐色雄鱼的基因型就不可能为XBYb，只能是XBYB或XbYB两种情况。
③实践中发现第二步冷冻休克法处理获得YY超雄鱼的成功率较低，难以规模化生产。用相关激素将YY超雄鱼性逆转成YY生理雌鱼，让YY生理雌鱼与YY超雄鱼杂交，即可规模化生产YY超雄鱼。
10.拟南芥是遗传学研究领域的模式植物，雌雄同株。野生型拟南芥（2n＝10）有m突变体和n突变体（分别由基因M和N突变而来），均表现为减数分裂过程异常而导致繁殖异常。为探究原因，科学家用荧光染料（能与DNA紧密结合）对拟南芥的初级性母细胞进行染色，分别对拟南芥的野生型、m突变体和n突变体的减数分裂过程进行对比观察，野生型、m突变体的显微照片对比如图甲，其中C时期表示形成的配子及染色体组成。n突变体在减数分裂Ⅰ后期细胞中出现了10个以上的荧光点，其中部分荧光点代表的并不是完整的染色体而是断裂的染色体片段，已知N基因与维持减数分裂Ⅰ过程中姐妹染色单体不分离以及移向细胞同一极有关，因此对该现象的解释为互换过程中，需要完成一系列断裂重接过程，若在断裂片段还未来得及重连时，姐妹染色单体发生分离，就会产生染色体片段，部分过程如图乙所示。请分析回答问题：
（1）从图甲中A时期照片中，可以清晰地观察到野生型拟南芥细胞减数分裂Ⅰ中期的5个四分体结构，据图中染色体行为和数目特点推测，该细胞所处的B时期为　　　　　　，判断依据为__________________________________________________________。
（2）观察图甲，分析m突变体的配子中染色体数目异常的原因是________________________________________________________________________；
推测m基因的作用与_________________________________________________________有关。
（3）据图乙和题干信息分析，n突变体中的n基因的作用与　　　　　　　　　　期　　　　　　　　　　有关。
（4）科学家通过杂交获得了野生型拟南芥的m/n双突变体，并得到了其减数分裂的荧光显微照片，照片结果显示________________________________________________________
（填染色体的变化），证明了对n突变体染色体片段化解释的合理性；由于m突变和n突变为非同源染色体上的隐性突变，两种纯合突变体的育性都很弱，因此每种突变体都是以杂合子的形式保存的，请写出通过杂交获得野生型拟南芥的m/n双突变体的思路：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【答案】（1）减数分裂Ⅰ后期　同源染色体分离，移向细胞两极的染色体数目相等
（2）减数分裂Ⅰ同源染色体联会受阻，导致减数分裂Ⅰ后期染色体不能均分，影响了配子中染色体的组成　阻止（减数分裂Ⅰ过程同源染色体）联会
（3）减数分裂Ⅰ前　促使姐妹染色单体分开
（4）（减数分裂Ⅰ过程）同源染色体不联会，姐妹染色单体分开　用基因型为MmNN和MMNn的亲本杂交，再从子代中选择基因型为MmNn的个体自交，即可获得基因型为mmnn的拟南芥双突变体