莆田第二十四中学2025-2026学年下学期高一第2章基因和染色体的关系第1节减数分裂和受精作用一减数分裂同步练习（含答案）

第2章 基因和染色体的关系 第1节 减数分裂和受精作用
一 减数分裂 同步练习
一、选择题
1．下图是某生物细胞分裂示意图，根据图判断该细胞所处的分裂时期是：（　　）
A．减数第一次分裂后期 B．减数第一次分裂中期
C．减数第二次分裂中期 D．有丝分裂后期
2．人类红细胞的部分生命历程如下图所示，下列叙述正确的是（　　）
A．网织红细胞丧失细胞器与溶酶体相关
B．造血干细胞分裂时，可以观察到同源染色体的联会现象
C．成熟红细胞衰老后控制其凋亡的基因开始表达
D．成熟红细胞在细胞呼吸过程中可产生二氧化碳
3．某用于啤酒生产的酿酒酵母是真核生物（2n=16），营养充足时二倍体细胞通过出芽生殖；营养匮乏时启动减数分裂，其生活史如图所示。甲、乙、丙代表细胞分裂方式，丁代表细胞融合，下列叙述错误的是（　　）
A．通过甲过程产生的子细胞中染色体数目为16条
B．出现乙过程表示酿酒酵母处于营养匮乏的环境中
C．细胞在丙分裂过程时，可能会出现4个四分体
D．通过丁过程细胞融合，染色体数目恢复到2n
4．下列关于二倍体（2n）生物减数分裂的叙述，错误的是（ ）
A．同源染色体配对发生在减数分裂I后期
B．减数分裂I存在姐妹染色单体
C．着丝粒分裂发生在减数分裂Ⅱ
D．形成的配子有n条染色体
5．下列细胞中，不发生基因突变的情况下，某基因型为AaTT的雌鼠体内不可能存在的细胞类型是（ ）
A．① B．② C．③ D．④
6．某基因型为AaBbDd的动物，各基因在同源染色体上的位置如图1，通过减数分裂形成了一个如图2所示的精细胞。与该精细胞同时产生的另外三个精细胞，不可能是（　　）
A． B．
C． D．
7．某兴趣小组用橡皮泥模拟动物细胞减数分裂某期时，构建的染色体模型，如图所示。下列叙述错误的是（　　）
A．同种颜色的染色体不能联会
B．同种颜色的染色体须排列在同侧
C．处于该期的细胞是初级性母细胞
D．该细胞只能形成两种子细胞
8．某植物（2n）的孢子进行如图所示的过程产生精子，已知该植物的某个小孢子母细胞（基因型为AaBb，且两对基因独立遗传）的全部染色体DNA均被32P标记，将该小孢子母细胞置于不含32P的植物培养基中进行培养。下列叙述正确的是（ ）
A．小孢子产生精子的过程中，细胞中染色体组数最多为4个
B．由该小孢子母细胞产生的精子，其基因型为AB、ab或Ab、aB
C．该小孢子母细胞产生的生殖细胞中，含有32P标记的染色体数目可能是0到n条
D．该小孢子母细胞产生的小孢子均含32P，含32P的精子占全部精子的比例为50%
9．甲图表示细胞分裂过程中某种物质或结构的数量变化曲线；乙图、丙图分别表示细胞分裂过程中某一时期的图像。下列有关说法正确的是（ ）
A．精原细胞的分裂过程中不会出现乙图所示的情况
B．卵细胞的形成过程中不会出现丙图所示的情况
C．甲图可表示成熟生殖细胞形成过程中同源染色体对数的变化
D．甲图可表示成熟生殖细胞形成过程中染色体组数目的变化
10．如图是动物精细胞形成过程中发生染色体互换的模式图，下列说法正确的是（　　）
A．减数分裂形成精细胞的过程中，着丝粒分裂导致同源染色体分离
B．基因N和n的分离发生在减数分裂Ⅰ后期和减数分裂Ⅱ后期
C．若分裂时3和4不分离，产生的精细胞染色体数目一半异常，一半正常
D．图中共有2个四分体，4条染色体，8条姐妹染色单体，8条脱氧核苷酸链
11．研究人员将某基因型为的动物（2N=16）的精原细胞，用荧光分子标记基因A、a和B，研究其产生配子的过程，下表记录了不同时期细胞中的染色体、染色单体和核DNA分子数量。下列叙述正确的是（ ）
细胞类型 染色体数/条 染色单体数/条 核DNA数/个
细胞A 8 0 8
细胞B 16 32 32
细胞C 8 16 16
细胞D 16 0 16
A．在一个完整的减数分裂过程中，细胞D所处的时期早于细胞B
B．细胞B可能处于染色体向细胞两极移动的状态，此时细胞中有4个染色体组
C．细胞C中一定无同源染色体，细胞内含有2个或4个荧光标记
D．若某细胞与细胞A来自同一个精原细胞，则二者的基因型相同
12．为解决人类卵巢早衰、生精障碍引发的不孕不育，研究者将皮肤细胞改造为能和精子受精的“类卵细胞”，如图所示（仅显示了其中3对同源染色体）。去核卵母细胞质里残留的物质可使G1期皮肤细胞或成纤维细胞跳过DNA复制阶段，直接进入分裂状态，获得“类卵细胞”。下列叙述正确的是（　　）
A．图中“？期”代表减数分裂Ⅰ中期，因存在同源染色体，排列在赤道板上
B．“类卵细胞”在形成过程中发生了等位基因的分离和非等位基因的自由组合
C．异常“类卵细胞”形成原因可能有同源染色体未联会，纺锤体形成受抑制
D．正常“类卵细胞”形成过程中，细胞核DNA的数量变化是46→92→46→23
13．果蝇（）的某精原细胞受辐射影响发生变异，部分染色体图像如图1所示。该细胞分裂过程中产生了图2所示的细胞。若图中细胞不再发生其他变异，下列叙述正确的是（　　）
A．图1细胞经有丝分裂产生的子细胞中染色体的数目与该细胞数目不同
B．图2细胞中无同源染色体，X染色体上出现等位基因是基因重组的结果
C．图1细胞减数分裂可产生两种类型的精细胞，细胞中可能含有等位基因
D．图2细胞分裂过程中染色体最多有4条，细胞质均等分裂产生2个精子
14．为解决卵巢早衰、生精障碍引发的不孕不育，研究者将皮肤细胞“改造”为能和精子“受精”的“类卵细胞”，如图所示。去核卵母细胞质里残留的物质可使皮肤细胞核跳过DNA复制阶段，直接进入分裂状态。下列叙述正确的是（　　）
A．图中“？”代表的时期是减数第一次分裂中期
B．正常“类卵细胞”形成过程中，细胞核DNA的数量变化是46→92→46→23
C．导致异常“类卵细胞”形成的原因可能是染色体没有排列在赤道板上
D．类卵细胞在形成过程中发生了同源染色体非姐妹染色单体的互换引发的基因重组
15．某昆虫灰身和黑身为一对相对性状，由等位基因A/a控制；长翅和残翅为一对相对性状，由等位基因B/b控制。亲本纯合灰身长翅（♀）个体与纯合黑身残翅（♂）个体杂交，F1均为灰身长翅，F1（♀）与亲本黑身残翅杂交，F2中灰身长翅∶灰身残翅∶黑身长翅∶黑身残翅=21∶4∶4∶21.下列叙述正确的是（　　）
A．这两对基因的遗传遵循自由组合定律
B．F1雌性个体产生4种比例相等的雌配子
C．F1雌性个体减数分裂时，16%的初级卵母细胞中发生了同源染色体上的非姐妹染色单体互换
D．若F1雌雄个体产生配子的种类和比例相同，则F1随机交配，F2中黑身长翅的比例为46/625
二、综合题
16．细胞分裂是生物体重要的特征，是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础，是生命活动中不可或缺的重要环节。
Ⅰ.图1为某雌性动物体内五个处于不同分裂时期的细胞示意图；图2表示体细胞中染色体数为2n的生物不同细胞分裂时期染色体、染色单体和核DNA分子的含量；图3为某哺乳动物细胞分裂过程简图，其中A~G表示相关细胞，①~④表示过程。
(1)图1中d细胞分裂完成后得到的子细胞名称是_________，a~e中含有姐妹染色单体的细胞有________。
(2)图1中的细胞c对应于图2中的________时期。
II.研究发现，细胞周期蛋白B3（CyclinB3）缺失小鼠体型和生理状态都比较正常，具有完整的卵泡和睾丸发育状况，但自然交配后雌性小鼠不能产生后代，而雄性小鼠的发育和繁殖能力均正常。为进一步揭示CyclinB3的功能，研究者对正常雌鼠（2n=40）与CyclinB3缺失雌鼠卵细胞形成过程中的关键时期进行了对比，如图所示。据图回答下列问题。
(3)由图分析可知，CyclinB3缺失的卵母细胞形成了正常的纺锤体，但未排出第一极体，表明CyclinB3缺失的卵母细胞被阻滞于________。推测细胞周期蛋白B3可以促进________分离。
(4)研究发现，CyclinB3缺失的卵母细胞在受精后可以绕过减数分裂Ⅰ后期而进行减数分裂Ⅱ，在减数分裂Ⅱ后期发生姐妹染色单体分离，在排出第二极体后会发育为早期胚胎。早期胚胎发育阶段，胚胎细胞通过________方式增殖，此分裂过程中染色体数最多有_______条，但所有胚胎在着床后会死亡。
17．细胞分裂是生物体重要的特征，是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础，是生命活动中不可或缺的重要环节。细胞分裂包括有丝分裂、减数分裂、无丝分裂等。
I、图1为某雌性动物体内五个处于不同分裂时期的细胞示意图；图2表示体细胞中染色体数为2n的生物不同细胞分裂时期染色体、染色单体和核DNA分子的含量；图3为某哺乳动物细胞分裂过程简图，其中A~G表示相关细胞，①~④表示过程，请回答下列问题：
Ⅱ、研究发现，细胞周期蛋白B3（CyclinB3）缺失小鼠体型和生理状态都比较正常，具有完整的卵泡和睾丸发育状况，但自然交配后雌性小鼠不能产生后代，而雄性小鼠的发育和繁殖能力均正常。为进一步揭示CyclinB3的功能，研究者对正常雌鼠（2n=40）与CyclinB3缺失雌鼠卵细胞形成过程中的关键时期进行了对比，如图所示。据图回答下列问题。
(1)图1中e细胞属于______（填时期），有______个染色体组。d细胞分裂完成后得到的子细胞名称是_____，a~e中含有2对同源染色体的细胞有__________。
(2)图2中的_______时期可能含有四分体，图1中的细胞d中染色体、染色单体、核DNA的数量关系对应于图2中的______时期。
(3)图3中过程①发生的物质变化主要是_____，D、E、F和G需要再经过______才能形成成熟的生殖细胞。
(4)由图分析可知，CyclinB3缺失的卵母细胞形成了正常的纺锤体，但未排出第一极体，表明CyclinB3缺失的卵母细胞被阻滞于______。推测细胞周期蛋白B3可以促进______分离。
(5)研究发现，CyclinB3缺失的卵母细胞在受精后可以绕过减数分裂I后期而进行减数分裂II，在减数分裂Ⅱ后期发生姐妹染色单体分离，在排出第二极体后会发育为早期胚胎。早期胚胎发育阶段，胚胎细胞通过______方式增殖，此分裂过程中染色体数最多有_____条，但所有胚胎在着床后会死亡。
18．Ⅰ.下图1表示某动物（2n=4）生殖器官内正常的细胞分裂图，图2表示不同时期细胞内染色体、染色单体和核DNA数量的柱形图。请回答下列问题。
(1)根据图1中的______细胞可以判断该动物的性别，乙细胞产生的子细胞可继续进行的分裂方式是______。
(2)图1中甲细胞的前一时期→甲细胞的过程对应于图2中的______（用罗马数字和箭头表示）。
(3)下图A是上图1丙细胞产生的一个生殖细胞，根据染色体的类型和数目，判断图B中可能与其一起产生的生殖细胞有______。
(4)一个完整细胞周期包括分裂间期和分裂期（M期），分裂间期又可划分为G1期、S期、G2期。利用一定方法使细胞群体处于细胞周期的同一阶段，称为细胞周期同步化。研究人员利用DNA合成阻断剂3H-TdR研究细胞周期，进行的部分实验如下：用含3H-TdR培养某动物细胞，经X小时后获得细胞群甲；随后将3H-TdR洗脱，转换至不含3H-TdR培养液继续培养得到细胞群乙。实验测得该细胞的细胞周期时长如表所示，单位为h。
细胞周期总长 G1期 S期 G2期 M期
18 4.1 8.9 2.8 2.2
①使用DNA合成阻断剂，会使处于______（填“M”“G1”“S”或“G2”）期的细胞立刻被抑制。
②细胞群甲转换至不含3H-TdR培养液培养时间的要求是______，然后再转入含3H-TdR培养液中培养足够长时间，从而使细胞同步在______。
19．学习以下材料，回答（1）~（4）题。
利用标记性染色体生产非转基因雄性蚊子
雌性埃及伊蚊是传播登革热、寨卡等病毒的主要媒介，雄蚊因不吸血而缺乏传播疾病的功能。新型防控策略一般都需要释放雄蚊，和野外的雌蚊进行杂交。为此，科研人员开发了“标记性染色体差异消除”技术，可高效生产和分离非转基因雄蚊。
雌雄埃及伊蚊的性别均由一对同型性染色体（1号染色体）控制，雄蚊该染色体上含有一段特殊序列决定雄性特征，称为M位点；雌性没有M位点，对应位置记作m。通过基因工程手段，在m附近插入红色荧光蛋白基因（R基因）和绿色荧光蛋白基因（G基因），利用天然存在的隐性致死基因a，构建了双荧光品系来生产雄蚊（已知M可消除致死基因a的作用），见图1。
通过不断地筛选和交配，研究团队进一步成功创建了一种自给自足的单荧光品系。这一品系可以连续产生非转基因雄性蚊子，而不需要依赖双品系交配，从而大幅提高了生产效率，降低了成本。这项研究成功解决了性别分离中的多个瓶颈问题，随着技术的完善，未来这一方法有望在全球范围内广泛应用，助力控制蚊虫传播的疾病，保护全球人民的健康。
(1)埃及伊蚊在减数分裂联会时，________的非姐妹染色单体常发生互换。要使红绿荧光作为稳定的染色体追踪标记，图1相关基因所在片段应________（填“能”或“不能”）发生染色体互换。
(2)在双荧光品系的后代中，选择表型为________的非转基因埃及伊蚊释放，保留________雄蚊和________雌蚊用于继续繁殖，持续生产非转基因雄蚊（选填字母）。
A．红荧光 B．绿荧光 C．红绿荧光 D．无荧光
(3)单荧光品系1号染色体上除含有M、m、a、G等基因或序列外，还引入另一隐性致死基因k，请在下图中标出k的位置，保证不需挑选即可连续传代且易筛选出非转基因雄蚊（只需考虑k在哪条染色体上，具体位置随意，但不同染色体上k的相对位置应一致）________。
(4)将单荧光品系后代雄蚊释放到野外之前，为利于后续蚊媒病的高效防控，需要做一些评估，请举一例_______。
20．纺锤体是细胞分裂过程中介导染色体分离的关键结构，其正确组装保障了哺乳动物有丝分裂和减数分裂的顺利进行。人体体细胞依赖中心体组装纺锤体，而卵母细胞因无中心体，进化出独特的纺锤体形成方式。请回答下列问题：
(1)在人的体细胞有丝分裂过程中，中心体倍增发生于_________。与有丝分裂相比，减数分裂中染色体特有的行为有___________（写出两条）。
(2)研究发现，在减数分裂I中期，人卵母细胞中纺锤体组装起始于染色体上，且中心体相关蛋白T蛋白（不是跨膜蛋白）也定位在染色体上。检测T蛋白与细胞核的距离随时间变化的情况，已知人卵母细胞的直径约为150μm，间期细胞核的直径约为30μm，由图中数据推测，T蛋白最开始定位于细胞膜内侧，判断依据是________；6小时后停止记录数据，原因是_________。
(3)进一步研究发现，T蛋白与其他多种蛋白在染色体上形成复合体，介导了纺锤体的组装，这种复合体被命名为人卵母细胞微管组织中心（huoMTOC），huoMTOC的作用过程如下：间期huoMTOC在细胞膜内侧形成，逐渐移动到核膜上；前期huoMTOC碎裂（分散），结合在染色体上，介导纺锤体的形成。简述在减数分裂前间期和减数分裂I前期，huoMTOC行为变化的意义：_________。
(4)研究人员发现一种新型蛋白KIF18A参与纺锤体微管的动态调节。若KIF18A功能异常，会导致染色体排列紊乱。请设计实验验证KIF18A对纺锤体组装的必要性，并预测可能出现的现象。________。
参考答案
1．A
2．A
3．C
4．A
5．B
6．B
7．B
8．C
9．D
10．B
11．C
12．B
13．C
14．C
15．D
16．(1) 极体 bce
(2)Ⅰ
(3) MⅠ中期（减数第一次分裂中期） 促进同源染色体的分离
(4) 有丝分裂 120
17．(1) 减数第一次分裂前期 2 极体 bce
(2) I Ⅲ
(3) DNA复制和有关蛋白质的合成 变形
(4) 减数第一次分裂中期 同源染色体
(5) 有丝分裂 120
18．(1) 丙 有丝分裂（或有丝分裂和减数分裂）
(2)Ⅳ→Ⅲ
(3)①③
(4) S 大于8.9h，小于9.1h； G1/S 期交界处
19．(1) 同源染色体 不能
(2) D B A
(3)
(4)提前调查野外蚊虫的活动区域，蚊虫的密度等
20．(1) 间期 同源染色体联会、形成四分体、同源染色体分离
(2) T蛋白与细胞核初始距离为60μm，相当于核膜到细胞膜的距离 核膜破裂
(3)保证人体卵母细胞在无中心体的情况下染色体能正常分配，进而通过减数分裂产生染色体数目减半的配子
(4)实验设计：实验组敲除KIF18A基因或抑制KIF18A基因的表达，对照组正常细胞不做处理，观察纺锤体形态和染色体排列情况，预测现象：实验组纺锤体结构异常，染色体排列异常。对照组情况正常