第二章 减数分裂和有性生殖
一、单选题
1.细胞分裂过程中不会出现的变化是( )
A. 随着着丝点的分裂DNA分子数加倍
B. 遗传物质复制一次,细胞分裂两次
C. 同源染色体交叉互换
D. 在赤道板的位置上出现细胞板
2.下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. 等位基因分离、非等位基因自由组合发生在A~C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,I~M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AH、HI所代表的生理过程有关
3.下列关于减数分裂与有丝分裂共同点的叙述,错误的是( )
A. 分裂开始前,都进行染色体的复制
B. 分裂开始时,每个细胞中的染色体数都是2N
C. 分裂过程中,每条染色体的着丝点都分裂成为两个
D. 分裂结束后,每个子细胞的染色体数都是N
4.甲至丁为二倍体生物卵巢中的一些细胞分裂图,有关判断正确的是( )
A. 若图中所示细胞分裂具有连续性,则顺序依次为乙→丙→甲→丁
B. 甲、乙、丙细胞中含有的染色体数目依次为8、4、2
C. 若乙的基因组成为AAaaBBbb,则丁的基因组成为AaBb
D. 乙是次级卵母细胞,丁可能为卵细胞
5.减数分裂过程中,同源染色体的分离发生在( )
A. 减数第一次分裂中期
B. 减数第一次分裂后期
C. 减数第二次分裂中期
D. 减数第二次分裂后期
6.如图表示玉米种子的形成和萌发过程。据图分析,下列叙述正确的是( )
A. ①与③细胞的遗传组成可能不同
B. ①结构由胚芽、胚轴、胚根和胚柄四部分构成
C. ②结构会出现在所有被子植物的成熟种子中
D. ④过程的初期需要添加必需矿质元素
7.某生物体细胞中有两对同源染色体AA′BB′,那么该生物在减数第一次分裂后期,染色体可能的走向是( )
A. 走向两极的均为A与B′
B. A与B′走向一极,A′与B走向另一极
C. A与A′走向一极,B与B′走向另一极
D. 走向两极的均为A,A′,B,B′
8.由次级精母细胞产生精细胞的过程中( )
A. 着丝点分裂,染色体和DNA含量均减半
B. 着丝点分裂,染色体数目减半
C. 着丝点分裂,染色体和DNA含量均不变
D. 着丝点分裂,染色体数目不变,DNA含量减半
9.如图是某生物细胞处于分裂过程中某时期染色体图,下列描述中正确的是( )
A. 图中有4条染色体,4个四分体
B. 该生物精巢细胞中的染色体数目有4、8、16条三种可能性
C. 若1号染色体上有基因R,则2号染色体的对应位点上必定是r
D. 若1号和3号染色体上分别有基因A和B,则理论上该生物可能形成基因型为AB,ab,Ab,aB的四种配子
10.在减数分裂过程中,染色体数目减半的原因是( )
A. 减数第一次分裂的后期同源染色体分离
B. 减数第一次分裂后期着丝点分裂
C. 减数第二次分裂的后期同源染色体分离
D. 减数第二次分裂后期着丝点分裂
11.如图表示在动物不同生命活动过程中,细胞内染色体数目的变化曲线,下列叙述正确的是( )
A. a过程没有姐妹染色单体
B. b过程细胞数目不变
C. c过程发生细胞识别和融合
D. d过程没有同源染色体
12.如图为精细胞形成过程中几个时期的细胞模式图,下列有关叙述不正确的是( )
A. 精细胞形成过程的顺序为①→③→②→④
B. 这些状态下的细胞不发生ATP水解
C. ①图中有两对同源染色体,③图中有两个四分体
D. 线粒体、核糖体等细胞器与该过程有密切关系
13.下列关于减数分裂的说法不正确的是( )
A. 减数分裂过程中包括连续两次的细胞分裂
B. 所有的生物都可以进行减数分裂
C. 减数分裂产生的成熟生殖细胞染色体数目减半
D. 减数分裂产生有性生殖细胞
14.在某哺乳动物(体细胞染色体数=24)的睾丸中,细胞甲和细胞乙的染色体、染色单体、核DNA分子数依次是24、48、48和12、24、24。下列关于细胞甲和细胞乙的分裂方式判断正确的是( )
A. 细胞甲、乙可能都在进行减数分裂
B. 细胞甲、乙可能都在进行有丝分裂
C. 细胞甲不可能进行减数分裂,细胞乙可能进行有丝分裂
D. 细胞甲不可能进行有丝分裂,细胞乙可能进行减数分裂
15.图甲和图乙为处于相同分裂阶段的两种动物细胞,都含有两对同源染色体。关于它们的叙述中不正确的是( )
A. 甲细胞的同源染色体成对排列在细胞中央
B. 甲细胞产生的子细胞染色体数目减半
C. 联会只发生在乙细胞中,而不会发生在甲细胞中
D. 乙细胞的染色体数与亲本细胞的染色体数相同
16.果蝇的精细胞中有4条染色体,其初级精母细胞中的染色单体和四分体数目是( )
A. 4和4
B. 8和4
C. 8和8
D. 16和4
17.下列关于四分体的叙述,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. 四分体就是4条染色单体
C. 复制后的同源染色体都形成四分体
D. 四分体时期的下一个时期是联会
18.如图表示雄果蝇进行某种细胞分裂时,处于四个不同阶段的细胞(Ⅰ~Ⅳ)中遗传物质或其载体(①~③)的数量。下列表述与图中信息相符的是( )
A. Ⅱ所处阶段发生基因自由组合
B. Ⅲ代表初级精母细胞
C. ②代表染色体
D. Ⅰ~Ⅳ中③的数量比是2∶4∶4∶1
19.互为同源染色体的两条染色体,没有下列哪项特征( )
A. 一条来自父方,一条来自母方
B. 在四分体时期共用一个着丝点
C. 形态、大小一般相同
D. 在减数分裂过程中有联会现象
20.对下图中减数分裂过程某阶段的描述,正确的是( )
A. 同源染色体移向两极
B. 非姐妹染色单体交换结束
C. 减数第二次分裂的中期
D. 姐妹染色单体排列在赤道板上
二、非选择题
21.某研究者用非洲爪蟾性腺为材料进行了下列实验。 请回答下列问题:
(1)对非洲爪蟾的精巢切片进行显微观察,绘制了以下示意图。
图中甲、乙、丙、丁细胞含有同源染色体的有________;称为初级精母细胞的有________。丁细胞中染色体的互换区段内同一位点上的基因________(选填“相同”“不相同”或“不一定相同”)。
(2)如对卵巢切片进行显微观察,无法看到和乙细胞同时期的细胞,其原因是________________________________________________________________________。
(3)该研究者进行了一系列“诱导早期卵母细胞成熟的物质”实验,结果如下:
实验一
实验二
由实验一可得出推论:________含有可以诱导卵母细胞成熟的物质。
由实验二可得出推论:这种诱导早期卵母细胞成熟的“促成熟因子”的化学成分是________;孕酮在实验二中的作用是________________________。
22.下列示意图分别表示某动物(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,请分析回答下面的问题:
(1)图1中a~c柱中表示染色体的是________,图2中表示体细胞分裂时期的是________。
(2)图1中Ⅲ的数量关系对应于图2中的________。
(3)图1中的数量关系由Ⅰ变化为Ⅱ的过程,细胞核内发生的分子水平的变化是________;由Ⅱ变化为Ⅲ,相当于图2中的________过程。
(4)符合图1中Ⅳ所示数量关系的某细胞名称是______。与图1中________对应的细胞内不可能存在同源染色体。
23.如图甲、乙、丙分别表示某个生物体内的三个正在分裂的细胞,请据图回答下列问题:
(1)甲图表示________细胞,处于________期,有________条染色单体,分裂产生的子细胞名称是________________________________________。
(2)乙图表示________期细胞,有________对同源染色体,产生的子细胞名称是________。
(3)丙图处于____________期,名称是______________,有________对同源染色体。
(4)在方框中画出甲图细胞最终产生的生殖细胞染色体的组成图。
24.某高等生物(二倍体生物)的生殖发育周期如图所示,请回答问题。
(1)生物的个体发育是从________开始的,主要进行________分裂。
(2)个体发育成熟后是通过[ ]________产生配子的,它发生在植物的________________中,动物的________________中。
(3)图中B过程是________________。青蛙的该过程是在________中进行的。
(4)青蛙的[C]________过程和[D]________过程,合称为________。
(5)高等动物胚胎发育的过程是:受精卵→卵裂→________→________(具有________个胚层)→________。
(6)蛙的胚后发育属于________。
(7)A、B两过程的重要意义是______________________________________________________。
答案解析
1.【答案】A
【解析】DNA复制后DNA分子数加倍,着丝点分裂后染色体数目加倍。
2.【答案】B
【解析】据图中染色体数目变化趋势可知,AH表示减数分裂过程,其中CD表示减数第二次分裂的前期、中期,此时期染色体与核DNA的数目之比为1∶2,而GH段的染色体与核DNA的数目之比是1∶1。等位基因分离、非等位基因自由组合发生在减数第一次分裂后期,即A~C段。据I~M段染色体变化可确定此段表示有丝分裂的一个细胞周期。由于减数分裂过程中基因重组产生的配子类型不同以及雌雄配子结合的随机性,导致亲子代之间以及子代个体之间有差异,因AH表示减数分裂过程、HI表示受精过程,故产生“一母生九子,九子各不同”的现象与AH、HI所代表的生理过程有关。
3.【答案】D
【解析】减数第二次分裂在染色体的行为上与有丝分裂类似,但不能认为等同。其不同之处在于:减数第二次分裂时,染色体不再复制,分裂开始的次级性母细胞内染色体数为N,分裂完成后产生的细胞为生殖细胞,染色体数为N;而有丝分裂产生的子细胞为体细胞,染色体数为2N。
4.【答案】B
【解析】根据同源染色体的有无和行为可判断:甲处于有丝分裂后期;乙处于减数第一次分裂后期,为初级卵母细胞;丙处于减数第二次分裂中期;丁是减数第二次分裂结束形成的细胞。根据图乙中小细胞中染色体是大黑小白,可判断丁细胞是此细胞形成的,是第二极体。细胞分裂的排列顺序是甲→乙→丙→丁。甲中的染色体数目为8,乙中的染色体组数目为4,丙和丁中的染色体数目为2。若乙的基因组成为AAaaBBbb,则丁的基因组成可能为AB或Ab或ab或aB。
5.【答案】B
【解析】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。因此,同源染色体的分离发生在减数第一次分裂后期。故选B。
6.【答案】A
【解析】由图可知,①是胚,②是胚乳,③是珠被,④表示种子的萌发。胚是由子叶、胚芽、胚轴和胚根四部分组成的,故B错误;玉米属于单子叶植物,成熟的种子中有胚乳,但对于绝大多数的双子叶植物来说,成熟的种子中是没有胚乳的,故C错误;在种子萌发成幼苗的初期需要由外界提供水分,其他营养由种子自身所贮存的营养物质提供,长成幼苗后才能从土壤中吸收矿质元素,故D错误;③(珠被)是母本的体细胞,①(胚)是由受精卵发育而来的,由父本和母本共同决定,因此①与③遗传组成不一定相同。
7.【答案】B
【解析】减数第一次分裂的后期,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,故一组非同源染色体走向一极,另一组非同源染色体走向另一极。
8.【答案】D
【解析】次级精母细胞产生精细胞的过程是减数第二次分裂,其主要变化是着丝点分裂,但染色体只是在减数第二次分裂的后期暂时加倍,染色体数目变化是N→2N→N,DNA含量变化是2N→N。可见染色体数目与减数第二次分裂前相比不变,但DNA含量减半。
9.【答案】D
【解析】图中细胞内有4条染色体,联会后形成了2个四分体。精巢内的细胞可能发生有丝分裂或减数分裂,细胞内染色体数目为2、4、8三种可能性。同源染色体上可能含有相同基因或等位基因,即1号染色体上有基因R,则2号染色体的对应位点上有R或r。减数分裂时,非同源染色体上的非等位基因可以发生自由组合,若1号和3号染色体上分别有基因A和B,则2号和4号染色体上可能有基因a和b,理论上该生物可能形成基因型为AB、ab、Ab、aB的四种配子。
10.【答案】A
【解析】减数分裂是指染色体复制一次,细胞连续分裂两次的分裂,其结果是新细胞染色体数目减半。而染色体数目减半的根本原因是在减数第一次分裂过程中,同源染色体分离,着丝点没有分裂,染色体被平均分配到两个子细胞中去。故选A。
11.【答案】C
【解析】由于在ab过程中染色体数目减半,所以代表的是减数分裂,a过程属于减数第一次分裂,发生同源染色体的分离,含有姐妹染色单体,选项A错误;b过程是减数第二次分裂,细胞数目加倍,选项B错误;c过程表示的是染色体数目的加倍,表示精卵细胞的融合,选项C正确;d过程表示的是受精卵进行的有丝分裂,精卵结合后就会含有同源染色体,选项D错误。
12.【答案】B
【解析】细胞分裂过程需要消耗能量,即发生ATP水解。①为精原细胞,②为次级精母细胞,③为四分体时期,④为精细胞。分裂过程中需要合成大量的蛋白质,因此与线粒体、核糖体有密切的关系。
13.【答案】B
【解析】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染色体数目减半的细胞分裂,只有进行有性生殖的生物才进行减数分裂。
14.【答案】A
【解析】该哺乳动物体细胞染色体数目为24条,细胞甲中染色体、染色单体、核DNA分子数量依次为24、48、48,可以推测细胞甲可能处于有丝分裂或减数第一次分裂过程中;细胞乙中染色体、染色单体、核DNA分子数量依次为12、24、24,可以推测细胞乙处于减数第二次分裂过程中。
15.【答案】C
【解析】图甲细胞中出现了同源染色体的联会,形成四分体,并且四分体排列在细胞中央,进行减数分裂,最终产生染色体数目减半的生殖细胞。图乙细胞所有染色体的着丝点排列在赤道板上,着丝点一分为二后平分到细胞两极,进而形成两个与亲本细胞染色体数目相同的体细胞。
16.【答案】D
【解析】精原细胞内染色体数是精细胞的2倍,所以精原细胞内有8条染色体,经过间期复制后形成的初级精母细胞内仍有8条染色体,同源染色体配对形成四分体,且每条染色体包含两条染色单体。
17.【答案】A
【解析】根据四分体的概念可知,每个四分体包含一对同源染色体的4条染色单体,A正确;
四分体是减数第一次分裂同源染色体联会后每对同源染色体上的四条染色单体,并不是随意的四条染色单体,B错误;有丝分裂过程中,染色体复制后不会形成四分体,C错误;四分体时期的上一个时期是联会,D错误。
18.【答案】A
【解析】分析图示可知:Ⅰ为精原细胞,Ⅱ为初级精母细胞,在减Ⅰ过程中可发生基因的自由组合;Ⅲ为次级精母细胞,Ⅳ为精细胞;①表示染色体,②表示染色单体,③表示DNA,在Ⅰ~Ⅳ中③(DNA)的数量比是2∶4∶2∶1。
19.【答案】B
【解析】同源染色体中的两条染色体一条来自父方、一条来自母方,A正确;同源染色体不共用一个着丝点,B错误;同源染色体中的两条染色体的形态、大小一般相同(也有不相同的,如X和Y这两条性染色体),C正确;减数第一次分裂前期,同源染色体两两配对,即联会形成四分体,D正确。
20.【答案】B
【解析】从图上看,同源染色体排列在赤道板上,属于减数第一次分裂中期。非姐妹染色单体的交叉互换发生在四分体时期,故交换结束。
21.【答案】(1)甲、丙、丁 甲、丁 不一定相同 (2)卵母细胞在卵巢中不能分裂到该时期 (3)成熟卵细胞的细胞质 蛋白质 诱导早期卵母细胞合成“促成熟因子”
【解析】(1)根据同源染色体的特征及行为特点可判断甲、丙、丁含有同源染色体。初级精母细胞中含有同源染色体,但着丝点不分裂,丙处于有丝分裂后期。同源染色体的非姐妹染色单体上同一位点上的基因可能是相同的,也可能是不同的。(2)卵原细胞的减数分裂是不连续的过程,受精后才能继续完成减数第二次分裂。(3)通过注射不同的物质,比较结果可以发现,成熟卵细胞的细胞质中含有能够使早期卵母细胞成熟的物质,而蛋白质合成抑制剂能抑制蛋白质合成,即使有孕酮,也不能使早期卵母细胞成熟。故推测“促成熟因子”是蛋白质,孕酮能诱导早期卵母细胞产生“促成熟因子”。
22.【答案】(1)a 甲 (2)乙 (3)DNA复制 丙→乙
(4)精细胞或卵细胞或第二极体 Ⅲ和Ⅳ
【解析】图1中,a是染色体,b是染色单体,c是DNA。图2中甲图是有丝分裂中期,乙图是减数第二次分裂中期,丙是减数第一次分裂后期。图1中的数量关系由Ⅰ变化为Ⅱ的过程,每条染色体上的DNA数量由1个变为2个,是由于DNA的复制。由Ⅱ变化为Ⅲ,染色体、染色单体和DNA数目都减半,是减数第一次分裂完成,三种物质平均分配到两个子细胞的过程,图2中符合的时期是丙→乙。图1中Ⅳ所示,细胞中不存在染色单体,染色体和DNA数目也都减半,说明减数第二次分裂结束,由于不能判断该生物的性别,所以它产生的子细胞可能是精细胞或第二极体或卵细胞。
23.【答案】(1)初级卵母 减数第一次分裂后 8 极体和次级卵母细胞 (2)有丝分裂后 4 体细胞 (3)减数第二次分裂后 极体 0 (4)如图
【解析】(1)甲图中发生细胞质不均等分配,且包含同源染色体,可以确定细胞处于减数第一次分裂后期,细胞名称是初级卵母细胞,其产生的细胞中体积小的为极体,体积大的为次级卵母细胞。(2)乙图中着丝点分裂,且细胞的两极均有成对的同源染色体,可确定是体细胞有丝分裂后期图像,含4对同源染色体。(3)丙图中无同源染色体,且无姐妹染色单体,细胞质均等分配,又由甲图可知该动物为雌性个体,所以丙图为极体,处于减数第二次分裂后期。(4)甲图减数第一次分裂产生的次级卵母细胞染色体组成如图1所示,再经减数第二次分裂产生的卵细胞内染色体组成如图2所示。
24.【答案】(1)受精卵 有丝 (2)A 减数分裂 花药和胚囊 精巢和卵巢 (3)受精作用 水 (4)胚胎发育 胚后发育 个体发育 (5)囊胚 原肠胚 三 幼体 (6)变态发育 (7)维持了每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,促进了遗传物质的重新组合
【解析】生物个体发育的起点是受精卵,主要以有丝分裂的方式增加细胞的数目。高等动物的个体发育包括胚胎发育和胚后发育,个体发育成熟后,以减数分裂的方式产生配子,雌雄配子结合形成受精卵,继续进行个体发育。由此可见,减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定有重要作用。