2.1 减数分裂和受精作用（分层作业）
基础巩固+能力提升+拓展培优 三维训练
（限时：24min）
知识点1 减数分裂
1．有丝分裂和减数分裂是哺乳动物细胞分裂的两种方式，下列关于这两种分裂方式的叙述，错误的是（ ）
A．可在生物体的同一器官内发生 B．均出现纺锤体和染色体的变化
C．染色体组数目均为先加倍后减半 D．均参与维持生物体遗传的稳定性
【答案】C
【详解】
A、有丝分裂和减数分裂可在同一器官内发生，如睾丸或卵巢，精原细胞或卵原细胞通过有丝分裂增殖，通过减数分裂形成精子或卵子，A正确；
B、有丝分裂和减数分裂均出现纺锤体牵引染色体移动，且染色体均经历复制、着丝粒分裂等行为，B正确；
C、有丝分裂过程中，染色体组数目仅在后期因着丝粒分裂而暂时加倍（如2N→4N），末期细胞一分为二染色体组恢复原数目（4N→2N），无“减半”过程；减数分裂中染色体组数目在减数第一次分裂末期减半（2N→N），减数第二次分裂后期因着丝粒分裂暂时加倍（N→2N），但末期恢复减半后数目（2N→N），C错误；
D、有丝分裂通过染色体复制一次，细胞分裂一次保证分裂前后染色体数目的相对稳定维持生物体细胞遗传稳定性，减数分裂通过产生染色体数目减半的配子，然后通过受精作用，保证染色体数目稳定，二者均参与维持遗传稳定性，D正确。
故选C。
2．下图为某种哺乳动物细胞减数分裂过程中的一个时期示意图，该图所示的染色体数目是（ ）
A．1 B．2 C．3 D．4
【答案】D
【详解】着丝粒的个数决定了染色体的条数，图中有4个着丝粒，故含有4条染色体，D正确，ABC错误。
故选D。
3．下列关于四分体的叙述，不正确的是（ ）
A．每个四分体包含一对同源染色体的4条染色单体
B．复制后的同源染色体不都会形成四分体
C．四分体时期可发生交叉互换现象，进一步丰富了配子类型
D．一个四分体含有四个着丝粒
【答案】D
【详解】
A、四分体由一对联会的同源染色体组成，每条染色体含2条姐妹染色单体，故一个四分体包含4条染色单体，A正确；
B、复制后的同源染色体仅在减数第一次分裂前期联会时形成四分体，在有丝分裂中不联会，故不都会形成四分体，B正确；
C、四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体间可发生交叉互换，属于基因重组，可增加配子中染色体组合的多样性，C正确；
D、一个四分体包含一对同源染色体，每条染色体有1个着丝粒，故共有2个着丝粒而非4个，D错误。
故选D。
4．在精原细胞减数分裂产生精子过程中，不会发生的现象是（ ）
A．同源染色体联会 B．同源染色体分离
C．细胞质不均等分裂 D．精细胞变形形成精子
【答案】C
【详解】
A、同源染色体联会发生在减数第一次分裂前期，是精原细胞减数分裂的特征现象，A错误；
B、同源染色体分离发生在减数第一次分裂后期，是精子形成过程中染色体数目减半的关键步骤，B错误；
C、细胞质不均等分裂是卵细胞形成过程的特点（如初级卵母细胞和次级卵母细胞的分裂），精原细胞减数分裂时，初级精母细胞和次级精母细胞均进行均等分裂，产生大小一致的子细胞，C正确；
D、精细胞经变形过程（如顶体形成、尾部长出等）形成具有受精功能的精子，是精子发生的必要步骤，D错误。
故选C。
5．生物兴趣小组对某二倍体雌性动物的卵巢切片观察，并绘制了a、b、c、d四个细胞分裂的示意图，下列相关叙述正确的是（ ）
A．a细胞中有2个四分体，4个核DNA分子
B．b细胞为第一极体，形成的子细胞将退化
C．c细胞是由于减数第三次分裂姐妹染色单体移向同一极产生的
D．d细胞与中期I细胞内每条染色体都与两极纺锤丝相连
【答案】B
【详解】
A、a细胞为初级卵母细胞，其中有2个四分体，8个核DNA分子，A错误；
B、图示为某二倍体雌性动物的卵巢切片观察，b细胞中没有同源染色体，且细胞质均等分裂，因而代表的是第一极体，形成的子细胞将退化，B正确；
C、c细胞是由于减数第二次分裂时姐妹染色单体分开后移向同一极产生的，C错误；
D、d细胞处于有丝分裂中期，细胞内每条染色体都与两极纺锤丝相连，而减数I中期细胞中成对的同源染色体排在细胞中央，不是每条染色体都与两极纺锤丝相连，D错误。
故选B。
6．图表示某二倍体动物细胞在减数分裂过程中，细胞中每条染色体上的DNA含量变化（甲）和细胞中染色体数目变化（乙）。下列说法错误的是（ ）
A．CE段始终存在姐妹染色单体
B．同源染色体的分离发生在CD段
C．FG段细胞中同源染色体对数与AB段相同
D．EF段发生的原因是着丝粒分裂，该过程与纺锤丝无关
【答案】C
【详解】
A、若表示每条染色体上的DNA含量变化，CE段对应减数第一次分裂和减数第二次分裂的前期和中期，所以始终存在姐妹染色单体，CE段不能对应减数分裂过程中染色体数目的变化，A正确；
B、图中CD段可表示减数第一次分裂的前中后期，因此，同源染色体的分离可能发生在CD段，B正确；
C、FG段细胞中不含同源染色体，AB段细胞中含有同源染色体n对，C错误；
D、EF段发生的原因是着丝粒分裂，该过程与纺锤丝无关，即纺锤丝的牵引不是着丝粒分裂的原因，D正确。
故选C。
7．关于减数分裂的叙述，错误的是（ ）
A．减数分裂过程中，染色体复制一次，细胞连续分裂两次
B．减数第一次分裂后期，同源染色体分离，非同源染色体自由组合
C．减数第二次分裂过程中，姐妹染色单体分离，导致染色体数目暂时加倍
D．减数分裂的结果是形成四个遗传物质相同的子细胞
【答案】D
【详解】
A、减数分裂过程中，染色体仅在间期复制一次，随后经历减数第一次分裂和减数第二次分裂两次连续分裂，A正确；
B、减数第一次分裂后期，同源染色体分离（导致染色体数目减半），同时非同源染色体自由组合（增加配子遗传多样性），B正确；
C、减数第二次分裂后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分离成为子染色体（染色体数目暂时加倍，但细胞分裂后恢复），C正确；
D、减数分裂因同源染色体分离、非同源染色体自由组合及可能发生的交叉互换，导致子细胞（配子）遗传物质各不相同，D错误。
故选D。
8．某科研小组对一只健康成年雄性哺乳动物的睾丸组织进行切片观察，绘制出该哺乳动物细胞分裂过程中同源染色体对数的变化曲线。下列叙述错误的是（ ）
A．AI段可能发生了两次着丝粒分裂和三次细胞分裂
B．CD段同源染色体对数发生加倍是DNA复制的结果
C．FG段细胞中可发生非同源染色体的自由组合
D．HI段细胞中核DNA数目可能是体细胞的一半
【答案】B
【详解】
A、有丝分裂过程中始终存在同源染色体，图中ABCDE属于有丝分裂，减数分裂Ⅰ结束后同源染色体分离，减数分裂Ⅱ过程中不存在同源染色体，因此FGHI属于减数分裂；AI段可能发生了两次着丝粒分裂和三次细胞分裂，A正确；
B、图中ABCDE属于有丝分裂，CD段同源染色体对数发生加倍是着丝粒分裂的结果，B错误；
C、图中FGHI属于减数分裂，经过GH，同源染色体对数为0，故FG段表示减数分裂Ⅰ，FG段细胞中可发生非同源染色体的自由组合，C正确；
D、HI段表示减数分裂Ⅱ，HI段细胞中核DNA数目可能是体细胞的一半，D正确。
故选B。
知识点2 受精作用
9．下列现象中，与细胞膜的流动性无关的是（ ）
A．变形虫的变形运动 B．精子和卵细胞的融合
C．氧气进入细胞 D．植物细胞的质壁分离和复原
【答案】C
【详解】
A、单细胞的变形虫进行变形运动，与生物膜的流动性有关，A不符合题意；
B、精子和卵细胞的融合，与生物膜的流动性有关，B不符合题意；
C、氧气进入细胞是通过自由扩散，与细胞膜的流动性无关，C符合题意；
D、植物细胞的质壁分离和复原，与生物膜的流动性相关，D不符合题意。
故选C。
10．从配子形成和受精作用的角度分析，遗传具有多样性和稳定性的原因叙述错误的是（ ）
A．减数分裂时，四分体中的非姐妹染色单体发生互换与配子多样性形成无关
B．受精作用时，雌雄配子之间的随机结合是形成同一双亲后代多样性的原因之一
C．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原因之一
D．同一生物体在不同时间产生精子或卵细胞中染色体数一般是相同的
【答案】A
【详解】
A、四分体中非姐妹染色单体发生互换属于基因重组，是配子多样性的来源之一，A错误；
B、雌雄配子随机结合增加了后代基因型的种类，是同一双亲后代多样性的原因之一，B正确；
C、减数第一次分裂时，非同源染色体的自由组合导致配子染色体组合多样化，属于配子多样性原因之一，C正确；
D、同一生物体在不同时间产生精子或卵细胞中染色体数一般是相同的，均为体细胞的一半，D正确。
故选A。
11．生殖细胞是基因在亲代和子代间传递的“桥梁”。下图中甲、乙是人类的两种生殖细胞。下列叙述错误的是（ ）
A．甲细胞是由男性睾丸产生的 B．乙细胞是由女性卵巢产生的
C．甲、乙的结合发生在输卵管中 D．甲能为胚胎发育提供大量营养
【答案】D
【详解】
A、男性的主要生殖器官是睾丸，睾丸能产生精子（生殖细胞）和分泌雄激素。甲细胞是精子，是由男性睾丸产生的，A正确；
B、女性的主要生殖器官是卵巢，卵巢能产生卵细胞（生殖细胞）和分泌雌激素。乙细胞是卵细胞，是由女性卵巢产生的，B正确；
C、含精子的精液进入阴道后，精子缓慢地通过子宫，在输卵管内与卵细胞相遇，有一个精子进入卵细胞，与卵细胞相融合，形成受精卵。精子和卵细胞（甲、乙）在输卵管中结合形成受精卵，C正确；
D、卵细胞（乙）内含有丰富的卵黄等营养物质，能为胚胎发育初期提供营养；而精子（甲）主要是提供细胞核，几乎不含有营养物质，不能为胚胎发育提供大量营养，D错误。
故选D。
12．下图为高等动物繁殖周期内染色体数目的变化图解，其中2N、N表示染色体数，①、②表示过程。下列有关叙述错误的是（ ）
A．过程①表示减数分裂
B．过程②表示受精作用
C．受精卵中的DNA数是卵细胞的2倍
D．过程①和②维持了该种生物遗传的稳定性
【答案】C
【详解】
AB、图中过程①表示减数分裂，②表示受精作用，AB正确；
C、受精卵中的核DNA一半来自父方，一半来自母方，是卵细胞中核DNA数的2倍，受精卵的质DNA几乎全部来自于卵细胞，C错误；
D、①减数分裂过程使形成的精子和卵细胞中的染色体数减少一半，②受精作用过程使受精卵中的染色体数又恢复到体细胞中的数目，保证了物种染色体数目的稳定，维持了该种生物遗传的稳定性，D正确。
故选C。
13．我国俗语中，既有“虎父无犬子”的说法，也有“龙生九子，各有不同”的说法，暗含遗传与变异的辩证关系。下列有关叙述错误的是（ ）
A．“虎父无犬子”可用减数分裂和受精作用维持生物体遗传特性的观点进行解释
B．染色体组合的多样性及卵细胞与精子结合的随机性造成了“龙生九子，各有不同”
C．“龙生九子，各有不同”体现同一双亲后代的多样性，不利于生物适应多变的自然环境
D．“龙生九子，各有不同”体现了后代的表型是遗传物质和环境因素共同作用的结果
【答案】C
【详解】
A、“虎父无犬子”强调遗传特性，减数分裂和受精作用通过保持染色体数目恒定及遗传物质的传递，维持亲子代遗传的稳定性，A正确；
B、“龙生九子，各有不同”的变异源于减数分裂中同源染色体分离、非同源染色体自由组合（染色体组合多样性）及受精时精卵结合的随机性，B正确；
C、遗传变异产生的多样性为自然选择提供材料，有利于生物适应多变的自然环境，C错误；
D、后代表型的差异由遗传物质（基因重组等）和环境因素共同作用导致，D正确。
故选C。
14．受精卵是个体发育的起点，新生命由此开始。关于哺乳动物受精卵形成及早期发育过程中细胞核的结构与功能，下列叙述正确的是（ ）
A．精子和卵细胞通过细胞膜上的受体进行识别，体现了细胞膜控制物质进出的功能
B．精子与卵细胞融合后细胞核的核膜会逐渐消失，染色体上DNA和蛋白质会被水解
C．受精卵细胞核的核仁是合成核糖体RNA的场所，核糖体的组装则在细胞质中完成
D．受精卵细胞核上的核孔数量为固定值，不会随着受精卵细胞的代谢强度发生变化
【答案】C
【详解】
A、精子和卵细胞通过细胞膜上的糖蛋白（受体）进行特异性识别，该过程体现的是细胞膜进行细胞间信息交流的功能，A错误；
B、精子与卵细胞融合后，二者细胞核分别形成雄原核和雌原核，核膜不会消失，随后两原核融合形成受精卵细胞核。该过程中染色体DNA和蛋白质不会被水解，否则将破坏遗传物质的稳定性，B错误；
C、核仁是细胞核中rRNA（核糖体RNA）合成的场所，合成的rRNA与蛋白质在细胞质中组装成核糖体。C正确；
D、核孔是核质间物质交换的通道，其数量与细胞代谢强度密切相关。受精卵早期发育过程中代谢旺盛，需大量物质（如mRNA、酶）通过核孔运输，故核孔数量会动态增加，而非固定不变，D错误。
故选C。
15．研究发现，拟南芥雌性器官分泌的AtLURE1s小肽具有物种特异性，而另一类XIUQIU小肽无物种特异性。通过基因敲除技术获得AtLURE1s缺失的突变体（atlurel）后，研究者进行了如下实验；将拟南芥花粉与其近缘种琴叶拟南芥的花粉混合后，分别授于野生型和atlurel突变体的雌蕊柱头上。实验结果：在野生型拟南芥中，拟南芥花粉在受精竞争中显著优先。在atlurel突变体中，拟南芥花粉的优先优势几乎消失。下列相关叙述错误的是（ ）
A．精子和卵细胞的融合主要依赖于细胞膜的流动性
B．该实验无法证明AtLURE1s是拟南芥完成受精所必需的信号
C．在两种拟南芥的花粉竞争中，XIUQIU小肽是决定物种特异性的关键因素
D．AtLURE1s信号可能通过促进花粉管发育来增强花粉的竞争能力
【答案】C
【详解】
A、精子和卵细胞的融合涉及细胞膜的识别和融合，主要依赖细胞膜的流动性，这是受精的基础，A正确；
B、实验结果显示突变体中拟南芥花粉的优先优势消失，但未说明其无法完成受精作用，因此不能证明AtLURE1s是受精所必需信号，B正确；
C、题干明确ALLURE小肽具有物种特异性，XIUQIU小肽无物种特异性，所以在两种拟南芥的花粉竞争中，ALLURE是决定物种特异性的关键因素，不是XIUQIU，C错误；
D、AtLURE1s具有物种特异性，其缺失导致拟南芥花粉竞争力下降，推测其可能通过促进自身花粉管发育来增强竞争能力，D正确。
故选C。
16．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．b1、b2和c过程实现了基因的自由组合，造成有性生殖后代的多样性
B．c过程中精子和卵细胞各提供一半的核DNA
C．b1和b2的分裂方式相同，但是结果有差异
D．d1和d2的差异由受精卵中性染色体组成决定
【答案】A
【详解】
A、b1、b2是减数分裂过程，减数分裂过程中会发生基因的自由组合（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），从而造成有性生殖后代的多样性，而c是受精作用，受精作用是精子和卵细胞的结合过程，没有基因的自由组合，A错误；
B、受精过程（c 过程）中，精子和卵细胞各提供一半的核DNA，受精卵的核DNA 由双亲各提供一半，B正确；
C、b1和b2的分裂方式相同，都是减数分裂，但是结果有差异，一个精原细胞经b1分裂结束可形成四个精细胞，而一个卵原细胞经b2分裂只能形成一个卵细胞，精细胞形成后还需要经过变形才能成为精子，C正确；
D、d1和d2的差异由受精卵中性染色体组成决定，含有XX性染色体的发育成女性个体，而含有XY性染色体的发育为男性个体，D正确。
故选A。
（限时：16min）
一、选择题
1．某三体植株（2n+1）减数分裂得到的配子为“n”型和“n+1”型两种，其自交时，“n”型配子均正常参与受精，有50%的“n+1”型卵细胞参与受精，而参与受精的“n+1”型花粉只有10%，四体（2n+2）细胞无法存活。试分析该三体植株的自交子代群体里，三体所占的比例约为（ ）
A．3/8 B．2/3 C．7/11 D．4/11
【答案】A
【详解】实际参与受精的雌配子中，“n”型占2/3、“n+1”型占1/3；雄配子中，“n”型占10/11、“n+1”型占1/11。所有子代中，二倍体（雌“n”×雄“n”）概率为20/33，三体（雌“n”×雄“n+1”或雌“n+1”×雄“n”）概率为12/33，四体（2n+2）细胞（无法存活）占1/33，存活子代中三体比例为(12/33)/(32/33)=12/32=3/8，A正确，BCD错误。
故选A。
2．如图1中a、b过程是某生物体内的细胞的变化图；图2和图3是上述某过程中同一个细胞分裂产生的两个细胞。下列说法正确的是（ ）
A．图2和图3过程不会出现在哺乳动物的卵巢内
B．图1的全过程中染色体数目最多的阶段在CD、GH、OP中
C．图1中等位基因的分离发生在IJ段，非等位基因的自由组合发生在LM段
D．产生图2和图3细胞的细胞中发生过基因突变或同源染色体内非姐妹单体互换
【答案】A
【详解】
A、图2和图3是MⅡ后期细胞，哺乳动物从卵巢排出到输卵管的细胞都没有成熟到MⅡ中期，故图2和图3(MⅡ后期细胞)不会出现在哺乳动物的卵巢内，A正确；
B、图1中a、b、c过程分别为有丝分裂、减数分裂、受精及有丝分裂，只有有丝分裂后期染色体数目最多，为体细胞的2倍，减数分裂过程染色体数目不超过体细胞，故图1中染色体数目最多的阶段在CD、OP中，B错误；
C、等位基因的分离和非等位基因的自由组合均发生在MI后期，即IJ段，C错误；
D、图2和图3来自同一细胞，若是发生同源染色体内非姐妹染色单体互换，图3中细胞也应该含一个A基因，一个a基因，故只能是间期发生基因突变的结果，D错误。
故选A。
3．对某基因型为HhRr的二倍体动物（2n=4）精巢中的细胞进行显微镜观察，发现一个正在分裂的细胞甲，其染色体组成如图所示。已知细胞乙是细胞甲产生的一个子细胞。假设细胞甲最终产生的精子与基因型为 hhrr的雌性个体产生的卵细胞完成受精作用，发育成个体丙。下列叙述错误的是（ ）
注：H和 R 为显性基因，控制显性性状；h和r为隐性基因，控制隐性性状，这两对等位基因控制两对相对性状。
A．产生细胞甲的过程中发生了基因突变和基因重组
B．与细胞乙同时产生的另一个细胞的基因型是 Hhrr
C．个体丙关于这两对性状的表型与任一亲本相同的概率是1/4
D．细胞乙中染色体数和核DNA 数均与该动物体细胞中的相同
【答案】C
【详解】
A、细胞甲是基因型为HhRr的初级精母细胞，减数分裂过程中会发生基因重组（同源染色体交叉互换 / 非同源自由组合）；细胞甲中出现Rrrr，说明R基因复制时突变为 r （基因突变），A正确；
B、细胞甲减数分裂时，若同源染色体未正常分离，产生的精子（细胞乙）基因型为HhRr ，则同时产生的另一个细胞基因型可为Hhrr（染色体分离异常导致基因分配差异），B正确；
C、亲本为HhRr （表型为显性H_ R_），雌性个体基因为 hhrr （表型为隐性hhrr ）。细胞甲产生的精子基因型为1/4HR、1/2hr、1/4Hr，与卵细胞（ hr ）受精后，个体丙的基因型HhRr和hhrr的概率为1/2+1/4=3/4，与亲本 HhRr和hhrr的表型一致的概率为 3/4 ，C错误；
D、该动物体细胞染色体数为4 、核DNA 数为 4 （不分裂时）；细胞乙染色体数为4、核DNA 数为4 ，与体细胞数量相同，D正确。
故选C。
4．某实验小组欲建立减数分裂产生配子过程中染色体变化的模型，准备蓝色和红色的大、中、小3种型号的扭扭棒若干，其中蓝色扭扭棒(3种不同型号分别用A、B、C表示)模拟来自父本的染色体，红色扭扭棒(3种不同型号分别用A'、B'、C′表示)模拟来自母本的染色体。下列相关叙述错误的是（ ）
A．减数分裂过程中，同源染色体的非姐妹染色单体可能发生互换
B．实验中型号相同的扭扭棒代表同源染色体，型号不同的扭扭棒代表非同源染色体
C．若模拟过程中观察到某配子含A、A'、B、C′，说明减数第一次分裂发生异常
D．理论上，模拟产生的配子含A、B、C三条染色体的概率为
【答案】B
【详解】
A、减数分裂过程中，在减数第一次分裂前期，同源染色体联会形成四分体，此时同源染色体的非姐妹染色单体之间可能发生交叉互换，导致基因重组，A正确；
B、实验中，型号相同颜色不同的扭扭棒（如大号蓝色A和大号红色A'）模拟一对同源染色体。型号大小不同的扭扭棒（如大号A和中号B）模拟非同源染色体，型号相同若颜色也相同，则表示着丝粒分裂产生的两条相同染色体，B错误；
C、若配子含A（父本）、A'（母本）、B（父本）、C′（母本），则染色体数为4条（正常配子应为3条），且A与A'为同源染色体，二者同时出现在一个配子细胞中则表明减数第一次分裂时同源染色体未分离，C正确；
D、理论上，配子含特定染色体组合（如A、B、C，均来自父本）的概率计算：每对同源染色体分离时，配子得到父本或母本染色体的概率均为1/2，三对同源染色体（A/A'、B/B'、C/C'）独立分配，故含A、B、C配子概率= (1/2) × (1/2) × (1/2) = 1/8，D正确。
故选B。
5．下图为拟南芥()花粉母细胞减数分裂过程中先后出现的显微图像。下列叙述错误的是（ ）
A．②可能发生了基因重组 B．③发生了着丝粒的分裂
C．①②③含有姐妹染色单体 D．④中核DNA数目和染色体数目相等
【答案】C
【详解】
A、基因重组发生在减数第一次分裂前期（交叉互换）和后期（非同源染色体自由组合），②对应减数第一次分裂时期，因此可能发生基因重组，A 正确；
B、着丝粒分裂发生在减数第二次分裂后期，③的染色体数目符合“拟南芥减数第二次分裂后期（着丝粒分裂后染色体数暂时加倍为10）”的特征，因此③发生了着丝粒分裂，B 正确；
C、姐妹染色单体随着丝粒分裂而消失，③对应减数第二次分裂后期（着丝粒已分裂），此时无姐妹染色单体；因此“①②③均含有姐妹染色单体”的表述错误，C 错误；
D、④是减数分裂产生的配子（花粉细胞），配子中每条染色体仅含1个DNA分子，因此核DNA数目与染色体数目相等，D 正确。
故选C。
6．某雌性动物（2n=16）的基因型是AaBb，图1是该动物细胞分裂示意图（仅显示部分染色体）；图2表示该种动物X、Y染色体联会时，不联会区域周围会形成性泡，PAR表示联会区域。下列叙述错误的是（ ）
A．细胞①处于减数分裂Ⅰ后期 B．细胞①分裂后产生的生殖细胞的基因型为aB
C．细胞②中移向同一极的基因有A、a、B、b D．图2性泡可以出现在图1动物个体的性腺中
【答案】D
【详解】
A、图1中①细胞同源染色体分裂，非同源染色体自由组合，处于减数第一次分裂后期，A正确；
B、细胞质在减数分裂时不均等分裂，由图可知，图1中细胞①分裂后产生的生殖细胞（即卵细胞）基因型为aB，B正确；
C、图1中细胞②处于有丝分裂后期，由于该动物的基因型为AaBb，所以移向一极的基因有A、a、B、b，C正确；
D、由图1可知，细胞质在减数分裂时不均等分裂，其所示动物为雌性动物，染色体组成为XX，而性泡是X、Y染色体联会时，不联会区域周围形成的，即图1动物（雌性）生殖器官中不会出现性泡，D错误。
故选D。
7．图1为某哺乳动物(2N)细胞分裂过程中每条染色体DNA含量变化曲线，图2为减数分裂过程中出现的黏连复合蛋白(REC8和RAD21L)，黏连复合蛋白可以影响分裂过程中染色体的行为。下列叙述错误的是（ ）
A．图1中CD时期的细胞可发生黏连复合蛋白 REC8的水解
B．若为减数分裂，则图1中 BC时期的细胞中有2N或N条染色体
C．RAD21L水解以及同源染色体分离都会发生在图1中BC时期
D．若为有丝分裂，则核膜、核仁在BC段解体，细胞板在 DE段形成
【答案】D
【详解】
A、BC段可表示有丝分裂的前期、中期、减数第一次分裂和减数第二次分裂的前中期，RAD21L蛋白位于同源染色体非姐妹染色单体上，RAD21L水解以及同源染色体分离都发生在减数第一次分裂的后期，都会发生在图1中BC时期，A正确；
B、REC8蛋白位于姐妹染色单体上，REC8蛋白水解发生在减数分裂第二次分裂的后期，即CD时期的细胞可发生黏连复合蛋白REC8的水解，B正确；
C、RAD21L蛋白位于同源染色体非姐妹染色单体上，RAD21L水解以及同源染色体分离都发生在减数第一次分裂的后期，BC段可表示减数第一次分裂和减数第二次分裂的前中期，C正确；
D、动物细胞不会形成细胞板，D错误。
故选D。
二、非选择题
8．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。 。
【答案】
(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
【分析】有丝分裂是一个连续的过程，一个完整的细胞周期包括分裂间期和分裂期，分裂期又划分为前期、中期、后期和末期四个时期。
①间期：主要进行染色体的复制（即DNA的复制和有关蛋白质的合成，它包括G1、S、G2三个时期，动物细胞此时中心粒也进行复制，一组中心粒变成两组中心粒。
②前期：核膜逐渐解体、核仁逐渐消失，染色质缩短变粗形成染色体，每条染色体上含有两条姐妹染色单体，并散乱分布，植物细胞由两极发出纺锤丝，动物细胞两组中心粒分别移到细胞两极，由中心粒发出星射线形成纺锤体。
③中期：每条染色体的着丝点（粒）排列在赤道板上，此时染色体的形态、数目最清楚，我们常找有丝分裂中期细胞来观察染色体的形态、数目。
④后期：着丝点（粒）断裂，姐妹染色单体分开，在纺锤丝牵引下移到细胞两极，此时染色体数目加倍。
⑤末期：核膜、核仁重现，染色体变成染色质，植物细胞中央形成细胞板，一个细胞分裂形成两个子细胞。动物细胞膜从中间内陷，一个细胞分裂缢裂成两个子细胞。这样就完成一次细胞分裂，此时形成的子细胞，有的细胞停止分裂，然后分化，有的细胞暂停分裂；有的细胞继续分裂进入下一个细胞周期。
【详解】
（1）间期：主要进行染色体的复制（即DNA的复制和有关蛋白质的合成，它包括G1、S、G2三个时期，动物细胞此时中心粒也进行复制，一组中心粒变成两组中心粒，中心体倍增；减数分裂中同源染色体联会、形成四分体、同源染色体分离是减数分裂中染色体特有的行为。
（2） 已知人卵母细胞的直径约为150μm，间期细胞核的直径约为30μm，（150-30）/2=60，与T蛋白最开始与细胞核的距离相等，且T蛋白不是跨膜蛋白，因此最开始应定位于细胞膜内侧，6小时后间期结束，前期开始，核膜破裂，无法继续检测与细胞核之间的距离。
（3）以核膜破裂为时期判断标志，间期huoMTOC在细胞膜内侧形成，逐渐移动到核膜上；观察图可知前期在核膜破裂后，huoMTOC碎裂（分散），结合在染色体上，介导纺锤体的形成，保证了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）实验目的是验证KIF18A对纺锤体组装的必要性，因此自变量是KIF18A的有无，实验可以设计为实验组敲除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。
（限时：26min）
一、选择题
1．细胞分裂过程中有一种成熟促进因子 MPF，可促进核膜破裂，使染色质浓缩成染色体，而MPF被降解时，染色体则解螺旋。图甲、图乙是某动物(2n=4)的细胞分裂图，图丙表示其卵母细胞各增殖阶段中 MPF含量，其中DE段为减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ之间短暂的间期。下列叙述正确的是（ ）
A．细胞分裂都具有周期性，MPF 在无丝分裂中也发挥作用
B．图甲处于图丙中的GH段，图乙处于图丙中的BC段
C．图甲中的染色体组数是图丙中EF段细胞的2倍或4倍
D．图甲同源染色体2和6上等位基因的分离发生在CD段
【答案】C
【详解】
A、细胞分裂中，减数分裂无细胞周期（只有连续分裂的细胞才有细胞周期）； 无丝分裂没有染色质的浓缩/ 解螺旋过程，MPF（作用是促进染色质浓缩为染色体）不会在无丝分裂中发挥作用，A错误；
B、图甲：有同源染色体（着丝粒分裂），是有丝分裂后期；图丙中 “受精” 后进入有丝分裂，GH段MPF含量高（对应分裂期），因此图甲对应GH段。 图乙：细胞质不均等分裂，同源染色体分离，是减数分裂Ⅰ后期；图丙中CD段是减数分裂Ⅰ的分裂期（MPF 含量高），因此图乙处于图丙中的CD段，B错误；
C、甲图中的细胞为有丝分裂后期，染色体组数为4组，图丙中EF段为减数分裂Ⅱ的分裂期，染色体组数为2或1，图甲中的染色体组数是图丙中EF段细胞的2倍或4倍，C正确；
D、图甲是有丝分裂后期，有丝分裂中同源染色体不发生分离（等位基因分离是减数分裂的特征），且2和6上的基因不是等位基因，因为它们不是同源染色体，D错误。
故选C。
2．野生型水稻（2n=24）与雄性不育osmd突变体减数分裂相同时期的染色体行为如图所示。下列有关分析错误的是（ ）
A．osmd突变体减数分裂Ⅰ时形成四分体异常
B．osmd突变体减数分裂Ⅰ时会出现纺锤体
C．osmd突变体减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ均出现异常
D．osmd突变体配子的染色体数目增多导致活力降低
【答案】D
【详解】
A、野生型水稻减数分裂Ⅰ形成正常四分体，而osmd突变体减数分裂Ⅰ染色体分散（无正常四分体结构），说明四分体形成异常，A正确；
B、减数分裂过程中（包括突变体）都会出现纺锤体，以牵引染色体分离，B正确；
C、osmd突变体减数分裂Ⅰ染色体行为异常，减数分裂Ⅱ子细胞染色体分布也紊乱（与野生型的均匀分配不同），说明两次分裂均异常，C正确；
D、从图中无法判断突变体配子染色体数目“增多”，其配子活力降低可能是染色体行为异常导致遗传物质分配紊乱，而非数目增多，D错误。
故选D。
3．从某雌性动物生殖器官中获取实验材料，观察后绘制如下模式图，并标出部分基因位置，其中丙为正常体细胞发生的分裂过程（无任何变异）。下列说法正确的是（ ）
A．图甲中基因 A 和 a同时出现的原因可能是减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合
B．图乙中基因 B 和b同时出现的原因可能是减数第一次分裂前期同源染色体发生互换
C．图甲细胞为第一极体，该细胞会产生两个基因型不同的第二极体
D．图丙细胞中纺锤体牵引导致着丝粒分裂，染色体组数加倍
【答案】C
【详解】
A、图甲处于减数第二次分裂后期（第一极体），细胞中无同源染色体。基因A和a同时出现的原因是基因突变（若不考虑染色体颜色差别，或为减数第一次分裂前期同源染色体互换），A错误；
B、据图丙，该动物体细胞基因型为AaBB（无b基因），图乙中出现的b基因，只能来自基因突变（B突变为b），B错误；
C、图甲是第一极体（细胞质均等分裂），处于减数第二次分裂后期，分裂时姐妹染色单体分离，会产生两个第二极体，基因型为AB和aB（基因型不同），C正确；
D、图丙处于有丝分裂后期，染色体组数加倍，但着丝粒分裂是基因调控的自主过程，并非纺锤体牵引导致，D错误。
故选C。
4．科研人员发现，果蝇除存在常规减数分裂外，部分卵原细胞会发生“逆反”减数分裂。“逆反”减数分裂在减数分裂Ⅰ中发生着丝粒的分裂和染色体的平均分配，而在减数分裂Ⅱ完成同源染色体的分离，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．“逆反”减数分裂过程中染色体数减半发生在减数分裂Ⅰ
B．“逆反”减数分裂的减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ均会发生基因重组
C．图中细胞①~④中，③④没有同源染色体
D．“逆反”减数分裂Ⅰ与有丝分裂发生的染色体行为相同
【答案】B
【详解】
A、在“逆反”减数分裂中，减数分裂Ⅰ发生着丝粒分裂，染色体数目不会减半。染色体数减半发生在减数分裂Ⅱ，A错误；
B、“逆反”减数分裂的减数分裂Ⅰ，同源染色体的非姐妹染色单体发生了片段互换，发生了基因重组；减数分裂Ⅱ同源染色体发生分离，非同源染色体进行自由组合也发生了基因重组，B正确；
C、细胞①是卵原细胞，有同源染色体；细胞②处于减数分裂Ⅰ，有同源染色体；细胞③、④是减数分裂Ⅰ后产生的子细胞，而减数分裂Ⅰ没有发生同源染色体的分离，所以③④也有同源染色体，C错误；
D、“逆反”减数分裂Ⅰ发生了同源染色体联会、同源染色体的非姐妹染色单体片段互换等行为；有丝分裂无同源染色体联会、无同源染色体的非姐妹染色单体片段互换等行为，D错误。
故选B。
5．基因型为AaXBY的精原细胞在细胞分裂不同时期（不考虑间期）的染色体组数和核DNA数如图所示。不考虑突变和互换，下列叙述正确的是（ ）
A．甲细胞中无同源染色体，其基因型为AAXBXB或aaYY
B．丙细胞中有姐妹染色单体，该细胞会发生基因重组
C．丁细胞中可能会发生姐妹染色单体分离的现象
D．乙细胞中染色单体数：核DNA数=1：1
【答案】C
【详解】
A、精原细胞的基因型为AaXBY，甲细胞处于减数第二次分裂前期或中期，此时细胞中无同源染色体。由于不考虑突变和互换，经过减数第一次分裂同源染色体分离，基因也随之分离，所以其基因型为AAXBXB、aaYY或AAYY、aaXBXB，A错误；
B、丙细胞染色体组为2，核DNA为4n，处于有丝分裂前期、中期或减数第一次分裂。在减数第一次分裂过程中会发生基因重组，而有丝分裂前期、中期不会发生基因重组，B错误；
C、丁细胞染色体组为4，核DNA为4n，处于有丝分裂后期，在有丝分裂后期会发生姐妹染色单体分离的现象，C正确；
D、不考虑间期，乙细胞染色体组为2，核DNA为2n，处于减数第二次分裂后期或末期没结束之前，此时着丝粒已经分裂，不存在染色单体，D错误。
故选C。
6．蜜蜂的蜂王（雌性）由受精卵（2n）发育而来，雄蜂由未受精的卵细胞（n）直接发育而成。雄蜂的精母细胞进行一种特殊的“假减数分裂”，过程如下图。下列关于雄蜂精母细胞减数分裂过程的叙述，错误的是（ ）
A．b段细胞中的染色体已完成了复制但不会发生互换
B．d段染色体分离方式与精母细胞有丝分裂后期相似
C．a段结束时细胞核DNA含量与蜂王次级卵母细胞相同
D．1只雄蜂经减数分裂后可以产生2n种染色体组成的精子
【答案】D
【详解】
A、b段处于假减数第一次分裂，此时染色体已经完成复制，由于其没有同源染色体，不会发生互换A正确；
B、d段为假减数第二次分裂后期，与精母细胞有丝分裂后期相似，B正确；
C、a段为间期，DNA复制后，含量与蜂王次级卵母细胞相同，都为2n，C正确；
D、雄蜂体细胞为单倍体 (n)，其“假减数分裂”过程中并不存在同源染色体的联会和分离，其减数第二次分裂与有丝分裂相似，所以只能产生1种精子，D错误。
故选D。
二、非选择题
1．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。
【答案】
(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
【分析】题图分析，图1中a细胞处于有丝分裂后期；b细胞处于减数第一次分裂中期；c细胞处于有丝分裂中期；d细胞处于减数第二次分裂后期；e细胞处于减数第一次分裂四分体时期；图2中Ⅰ可表示有丝分裂前中期和减数第一次分裂前中后期；Ⅱ表减数第二次分裂前中期；Ⅲ可表示减数第二次分裂后期，也可表示有丝分裂末期产生的体细胞，Ⅳ表示卵细胞或第二极体；图3中A表示初级精母细胞，B和C表示次级精母细胞，D、E、F、G表示精细胞。
【详解】
（1）分析图1可知，a细胞处于有丝分裂后期；b细胞属于初级卵母细胞，该细胞处于减数第一次分裂中期。d细胞表现为均等分裂，处于减数第二次分裂后期，该细胞为第一极体，该细胞分裂完成后得到的子细胞名称是第二极体，e细胞同源染色体联会，形成四分体，处于减数第一次分裂前期，有2个染色体组。a~e中含有2对同源染色体的细胞有bce，它们分别是初级卵母细胞、处于有丝分裂中期的体细胞和处于减数第一次分裂前期的初级卵母细胞。
（2）在减数第一次分裂前期，含有四分体，该时期中，染色体：染色单体：DNA=2:4:4，对应于图2中的I时期；图1中的d细胞中，着丝粒分裂，染色单体分开，染色体数目加倍，染色体：染色单体：DNA=2:0:2，对应于图2中的Ⅲ时期。
（3）图3中过程①代表的是减数第一次分裂前的间期，此时细胞中发生的物质变化主要是DNA复制和有关蛋白质的合成，D、E、F和G需要再经过变形才能形成成熟的生殖细胞，变形后的精子细胞质大量丢失，且长出尾部，因而可以游动有利于受精过程。
（4）由图可知，与正常小鼠相比，CyclinB3缺失小鼠的同源染色体不能分离，减数第二次分裂过程不能正常进行，细胞停滞在MⅠ中期（减数第一次分裂中期），由此可推测CyclinB3的功能是促进同源染色体的分离。
（5）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，则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；胚胎细胞增殖的方式是有丝分裂；老鼠有20对染色体，由于卵母细胞同源染色体未分离，则形成的卵细胞染色体数目为40，与正常的精子染色体20条结合后，受精卵中的染色体数目是60条，在有丝分裂后期染色体数目最多，有120条，但所有胚胎在着床后会死亡。
2 / 21.2 减数分裂和受精作用（分层作业）
基础巩固+能力提升+拓展培优 三维训练
（限时：20min）
知识点1 减数分裂
1．有丝分裂和减数分裂是哺乳动物细胞分裂的两种方式，下列关于这两种分裂方式的叙述，错误的是（ ）
A．可在生物体的同一器官内发生 B．均出现纺锤体和染色体的变化
C．染色体组数目均为先加倍后减半 D．均参与维持生物体遗传的稳定性
2．下图为某种哺乳动物细胞减数分裂过程中的一个时期示意图，该图所示的染色体数目是（ ）
A．1 B．2 C．3 D．4
3．下列关于四分体的叙述，不正确的是（ ）
A．每个四分体包含一对同源染色体的4条染色单体
B．复制后的同源染色体不都会形成四分体
C．四分体时期可发生交叉互换现象，进一步丰富了配子类型
D．一个四分体含有四个着丝粒
【答案】D
【详解】
A、四分体由一对联会的同源染色体组成，每条染色体含2条姐妹染色单体，故一个四分体包含4条染色单体，A正确；
B、复制后的同源染色体仅在减数第一次分裂前期联会时形成四分体，在有丝分裂中不联会，故不都会形成四分体，B正确；
C、四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体间可发生交叉互换，属于基因重组，可增加配子中染色体组合的多样性，C正确；
D、一个四分体包含一对同源染色体，每条染色体有1个着丝粒，故共有2个着丝粒而非4个，D错误。
故选D。
4．在精原细胞减数分裂产生精子过程中，不会发生的现象是（ ）
A．同源染色体联会 B．同源染色体分离
C．细胞质不均等分裂 D．精细胞变形形成精子
5．生物兴趣小组对某二倍体雌性动物的卵巢切片观察，并绘制了a、b、c、d四个细胞分裂的示意图，下列相关叙述正确的是（ ）
A．a细胞中有2个四分体，4个核DNA分子
B．b细胞为第一极体，形成的子细胞将退化
C．c细胞是由于减数第三次分裂姐妹染色单体移向同一极产生的
D．d细胞与中期I细胞内每条染色体都与两极纺锤丝相连
6．图表示某二倍体动物细胞在减数分裂过程中，细胞中每条染色体上的DNA含量变化（甲）和细胞中染色体数目变化（乙）。下列说法错误的是（ ）
A．CE段始终存在姐妹染色单体
B．同源染色体的分离发生在CD段
C．FG段细胞中同源染色体对数与AB段相同
D．EF段发生的原因是着丝粒分裂，该过程与纺锤丝无关
7．关于减数分裂的叙述，错误的是（ ）
A．减数分裂过程中，染色体复制一次，细胞连续分裂两次
B．减数第一次分裂后期，同源染色体分离，非同源染色体自由组合
C．减数第二次分裂过程中，姐妹染色单体分离，导致染色体数目暂时加倍
D．减数分裂的结果是形成四个遗传物质相同的子细胞
8．某科研小组对一只健康成年雄性哺乳动物的睾丸组织进行切片观察，绘制出该哺乳动物细胞分裂过程中同源染色体对数的变化曲线。下列叙述错误的是（ ）
A．AI段可能发生了两次着丝粒分裂和三次细胞分裂
B．CD段同源染色体对数发生加倍是DNA复制的结果
C．FG段细胞中可发生非同源染色体的自由组合
D．HI段细胞中核DNA数目可能是体细胞的一半
知识点2 受精作用
9．下列现象中，与细胞膜的流动性无关的是（ ）
A．变形虫的变形运动 B．精子和卵细胞的融合
C．氧气进入细胞 D．植物细胞的质壁分离和复原
10．从配子形成和受精作用的角度分析，遗传具有多样性和稳定性的原因叙述错误的是（ ）
A．减数分裂时，四分体中的非姐妹染色单体发生互换与配子多样性形成无关
B．受精作用时，雌雄配子之间的随机结合是形成同一双亲后代多样性的原因之一
C．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原因之一
D．同一生物体在不同时间产生精子或卵细胞中染色体数一般是相同的
11．生殖细胞是基因在亲代和子代间传递的“桥梁”。下图中甲、乙是人类的两种生殖细胞。下列叙述错误的是（ ）
A．甲细胞是由男性睾丸产生的 B．乙细胞是由女性卵巢产生的
C．甲、乙的结合发生在输卵管中 D．甲能为胚胎发育提供大量营养
12．下图为高等动物繁殖周期内染色体数目的变化图解，其中2N、N表示染色体数，①、②表示过程。下列有关叙述错误的是（ ）
A．过程①表示减数分裂
B．过程②表示受精作用
C．受精卵中的DNA数是卵细胞的2倍
D．过程①和②维持了该种生物遗传的稳定性
13．我国俗语中，既有“虎父无犬子”的说法，也有“龙生九子，各有不同”的说法，暗含遗传与变异的辩证关系。下列有关叙述错误的是（ ）
A．“虎父无犬子”可用减数分裂和受精作用维持生物体遗传特性的观点进行解释
B．染色体组合的多样性及卵细胞与精子结合的随机性造成了“龙生九子，各有不同”
C．“龙生九子，各有不同”体现同一双亲后代的多样性，不利于生物适应多变的自然环境
D．“龙生九子，各有不同”体现了后代的表型是遗传物质和环境因素共同作用的结果
【答案】C
【详解】A、“虎父无犬子”强调遗传特性，减数分裂和受精作用通过保持染色体数目恒定及遗传物质的传递，维持亲子代遗传的稳定性，A正确；
B、“龙生九子，各有不同”的变异源于减数分裂中同源染色体分离、非同源染色体自由组合（染色体组合多样性）及受精时精卵结合的随机性，B正确；
C、遗传变异产生的多样性为自然选择提供材料，有利于生物适应多变的自然环境，C错误；
D、后代表型的差异由遗传物质（基因重组等）和环境因素共同作用导致，D正确。
故选C。
14．受精卵是个体发育的起点，新生命由此开始。关于哺乳动物受精卵形成及早期发育过程中细胞核的结构与功能，下列叙述正确的是（ ）
A．精子和卵细胞通过细胞膜上的受体进行识别，体现了细胞膜控制物质进出的功能
B．精子与卵细胞融合后细胞核的核膜会逐渐消失，染色体上DNA和蛋白质会被水解
C．受精卵细胞核的核仁是合成核糖体RNA的场所，核糖体的组装则在细胞质中完成
D．受精卵细胞核上的核孔数量为固定值，不会随着受精卵细胞的代谢强度发生变化
15．研究发现，拟南芥雌性器官分泌的AtLURE1s小肽具有物种特异性，而另一类XIUQIU小肽无物种特异性。通过基因敲除技术获得AtLURE1s缺失的突变体（atlurel）后，研究者进行了如下实验；将拟南芥花粉与其近缘种琴叶拟南芥的花粉混合后，分别授于野生型和atlurel突变体的雌蕊柱头上。实验结果：在野生型拟南芥中，拟南芥花粉在受精竞争中显著优先。在atlurel突变体中，拟南芥花粉的优先优势几乎消失。下列相关叙述错误的是（ ）
A．精子和卵细胞的融合主要依赖于细胞膜的流动性
B．该实验无法证明AtLURE1s是拟南芥完成受精所必需的信号
C．在两种拟南芥的花粉竞争中，XIUQIU小肽是决定物种特异性的关键因素
D．AtLURE1s信号可能通过促进花粉管发育来增强花粉的竞争能力
16．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．b1、b2和c过程实现了基因的自由组合，造成有性生殖后代的多样性
B．c过程中精子和卵细胞各提供一半的核DNA
C．b1和b2的分裂方式相同，但是结果有差异
D．d1和d2的差异由受精卵中性染色体组成决定
（限时：16min）
一、选择题
1．某三体植株（2n+1）减数分裂得到的配子为“n”型和“n+1”型两种，其自交时，“n”型配子均正常参与受精，有50%的“n+1”型卵细胞参与受精，而参与受精的“n+1”型花粉只有10%，四体（2n+2）细胞无法存活。试分析该三体植株的自交子代群体里，三体所占的比例约为（ ）
A．3/8 B．2/3 C．7/11 D．4/11
2．如图1中a、b过程是某生物体内的细胞的变化图；图2和图3是上述某过程中同一个细胞分裂产生的两个细胞。下列说法正确的是（ ）
A．图2和图3过程不会出现在哺乳动物的卵巢内
B．图1的全过程中染色体数目最多的阶段在CD、GH、OP中
C．图1中等位基因的分离发生在IJ段，非等位基因的自由组合发生在LM段
D．产生图2和图3细胞的细胞中发生过基因突变或同源染色体内非姐妹单体互换
3．对某基因型为HhRr的二倍体动物（2n=4）精巢中的细胞进行显微镜观察，发现一个正在分裂的细胞甲，其染色体组成如图所示。已知细胞乙是细胞甲产生的一个子细胞。假设细胞甲最终产生的精子与基因型为 hhrr的雌性个体产生的卵细胞完成受精作用，发育成个体丙。下列叙述错误的是（ ）
注：H和 R 为显性基因，控制显性性状；h和r为隐性基因，控制隐性性状，这两对等位基因控制两对相对性状。
A．产生细胞甲的过程中发生了基因突变和基因重组
B．与细胞乙同时产生的另一个细胞的基因型是 Hhrr
C．个体丙关于这两对性状的表型与任一亲本相同的概率是1/4
D．细胞乙中染色体数和核DNA 数均与该动物体细胞中的相同
4．某实验小组欲建立减数分裂产生配子过程中染色体变化的模型，准备蓝色和红色的大、中、小3种型号的扭扭棒若干，其中蓝色扭扭棒(3种不同型号分别用A、B、C表示)模拟来自父本的染色体，红色扭扭棒(3种不同型号分别用A'、B'、C′表示)模拟来自母本的染色体。下列相关叙述错误的是（ ）
A．减数分裂过程中，同源染色体的非姐妹染色单体可能发生互换
B．实验中型号相同的扭扭棒代表同源染色体，型号不同的扭扭棒代表非同源染色体
C．若模拟过程中观察到某配子含A、A'、B、C′，说明减数第一次分裂发生异常
D．理论上，模拟产生的配子含A、B、C三条染色体的概率为
5．下图为拟南芥()花粉母细胞减数分裂过程中先后出现的显微图像。下列叙述错误的是（ ）
A．②可能发生了基因重组 B．③发生了着丝粒的分裂
C．①②③含有姐妹染色单体 D．④中核DNA数目和染色体数目相等
6．某雌性动物（2n=16）的基因型是AaBb，图1是该动物细胞分裂示意图（仅显示部分染色体）；图2表示该种动物X、Y染色体联会时，不联会区域周围会形成性泡，PAR表示联会区域。下列叙述错误的是（ ）
A．细胞①处于减数分裂Ⅰ后期 B．细胞①分裂后产生的生殖细胞的基因型为aB
C．细胞②中移向同一极的基因有A、a、B、b D．图2性泡可以出现在图1动物个体的性腺中
7．图1为某哺乳动物(2N)细胞分裂过程中每条染色体DNA含量变化曲线，图2为减数分裂过程中出现的黏连复合蛋白(REC8和RAD21L)，黏连复合蛋白可以影响分裂过程中染色体的行为。下列叙述错误的是（ ）
A．图1中CD时期的细胞可发生黏连复合蛋白 REC8的水解
B．若为减数分裂，则图1中 BC时期的细胞中有2N或N条染色体
C．RAD21L水解以及同源染色体分离都会发生在图1中BC时期
D．若为有丝分裂，则核膜、核仁在BC段解体，细胞板在 DE段形成
二、非选择题
8．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。 。
（限时：23min）
一、选择题
1．细胞分裂过程中有一种成熟促进因子 MPF，可促进核膜破裂，使染色质浓缩成染色体，而MPF被降解时，染色体则解螺旋。图甲、图乙是某动物(2n=4)的细胞分裂图，图丙表示其卵母细胞各增殖阶段中 MPF含量，其中DE段为减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ之间短暂的间期。下列叙述正确的是（ ）
A．细胞分裂都具有周期性，MPF 在无丝分裂中也发挥作用
B．图甲处于图丙中的GH段，图乙处于图丙中的BC段
C．图甲中的染色体组数是图丙中EF段细胞的2倍或4倍
D．图甲同源染色体2和6上等位基因的分离发生在CD段
2．野生型水稻（2n=24）与雄性不育osmd突变体减数分裂相同时期的染色体行为如图所示。下列有关分析错误的是（ ）
A．osmd突变体减数分裂Ⅰ时形成四分体异常
B．osmd突变体减数分裂Ⅰ时会出现纺锤体
C．osmd突变体减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ均出现异常
D．osmd突变体配子的染色体数目增多导致活力降低
3．从某雌性动物生殖器官中获取实验材料，观察后绘制如下模式图，并标出部分基因位置，其中丙为正常体细胞发生的分裂过程（无任何变异）。下列说法正确的是（ ）
A．图甲中基因 A 和 a同时出现的原因可能是减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合
B．图乙中基因 B 和b同时出现的原因可能是减数第一次分裂前期同源染色体发生互换
C．图甲细胞为第一极体，该细胞会产生两个基因型不同的第二极体
D．图丙细胞中纺锤体牵引导致着丝粒分裂，染色体组数加倍
4．科研人员发现，果蝇除存在常规减数分裂外，部分卵原细胞会发生“逆反”减数分裂。“逆反”减数分裂在减数分裂Ⅰ中发生着丝粒的分裂和染色体的平均分配，而在减数分裂Ⅱ完成同源染色体的分离，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．“逆反”减数分裂过程中染色体数减半发生在减数分裂Ⅰ
B．“逆反”减数分裂的减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ均会发生基因重组
C．图中细胞①~④中，③④没有同源染色体
D．“逆反”减数分裂Ⅰ与有丝分裂发生的染色体行为相同
5．基因型为AaXBY的精原细胞在细胞分裂不同时期（不考虑间期）的染色体组数和核DNA数如图所示。不考虑突变和互换，下列叙述正确的是（ ）
A．甲细胞中无同源染色体，其基因型为AAXBXB或aaYY
B．丙细胞中有姐妹染色单体，该细胞会发生基因重组
C．丁细胞中可能会发生姐妹染色单体分离的现象
D．乙细胞中染色单体数：核DNA数=1：1
6．蜜蜂的蜂王（雌性）由受精卵（2n）发育而来，雄蜂由未受精的卵细胞（n）直接发育而成。雄蜂的精母细胞进行一种特殊的“假减数分裂”，过程如下图。下列关于雄蜂精母细胞减数分裂过程的叙述，错误的是（ ）
A．b段细胞中的染色体已完成了复制但不会发生互换
B．d段染色体分离方式与精母细胞有丝分裂后期相似
C．a段结束时细胞核DNA含量与蜂王次级卵母细胞相同
D．1只雄蜂经减数分裂后可以产生2n种染色体组成的精子
二、非选择题
7．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。
试卷第14页，共14页
2 / 22.1 减数分裂和受精作用（分层作业）
1.2基础巩固+能力提升+拓展培优 三维训练
（限时：24min）
1．C 2．D 3．D 4．C 5．B 6．C 7．D 8．D 9．C 10．A 11. D
12. C 13. C 14．C 15. C 16. A
（限时：16min）
1．A 2．A 3．C 4．B 5．C 6. D 7.D
8.【答案】
(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
（限时：26min）
1．C 2．D 3．C 4. B 5. C 6. D 7.B
8．【答案】
(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
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