2025版高考生物一轮总复习素养提升必修1第4单元细胞的生命历程第2讲细胞的减数分裂和受精作用

第2讲细胞的减数分裂和受精作用构|建|网|络|情境试题规范作答|阅读下列材料，回答下列问题：雄蜂的假减数分别蜜蜂中的蜂王和工蜂由受精卵(2n＝32)发育而成，工蜂不育，蜂王通过减数分裂专职产卵。未受精的卵发育成雄蜂①，雄蜂通过假减数分裂产生精子：减数分裂Ⅰ过程，1个初级精母细胞分裂成1个含有细胞核的次级精母细胞和1个不含细胞核的细胞(退化凋亡)；减数分裂Ⅱ过程，1个次级精母细胞着丝粒分裂②产生1个体积较大的精细胞(变形成精子)和1个体积较小的细胞(退化凋亡)。(1)有同学认为雄蜂的1个初级精母细胞与1个次级精母细胞都有16条染色体。你是否同意他的观点？阐释你的理由：不同意，减数分裂Ⅱ后期次级精母细胞染色体数目会短暂加倍为32条。(2)请从染色体行为分析，蜜蜂的初级精母细胞和初级卵母细胞减数分裂Ⅰ过程中的不同点是初级精母细胞没有同源染色体分别，而初级卵母细胞有同源染色体分别。(3)雄蜂的精原细胞在减数分裂的过程中不能(填“能”或“不能”)发生基因重组，缘由是雄蜂的精原细胞中无同源染色体，因此既不能发生同源染色体非姐妹染色单体的互换，又不能发生非同源染色体的自由组合。【解题策略】真|题|再|现1．(2024·山东卷)减数分裂Ⅱ时，姐妹染色单体可分别将自身两端粘在一起，着丝粒分开后，2个环状染色体互锁在一起，如图所示。2个环状染色体随机交换一部分染色体片段后分开，分别进入2个子细胞，交换的部分大小可不相等，位置随机。某卵原细胞的基因组成为Ee，其减数分裂可形成4个子细胞。不考虑其他突变和基因被破坏的状况，关于该卵原细胞所形成子细胞的基因组成，下列说法正确的是(C)A．卵细胞基因组成最多有5种可能B．若卵细胞为Ee，则其次极体可能为EE或eeC．若卵细胞为E且第一极体不含E，则其次极体最多有4种可能D．若卵细胞不含E、e且一个其次极体为E，则第一极体最多有3种可能解析：正常状况下，卵细胞的基因型可能为E或e，减数分裂Ⅱ时，姐妹染色单体上的基因为EE或ee，着丝粒(点)分开后，2个环状染色体互锁在一起，2个环状染色体随机交换一部分染色体片段后分开，卵细胞的基因型可能为EE、ee、__(表示没有相应的基因)，若减数第一次分裂时同源染色体中的非姐妹染色单体发生互换，卵细胞的基因组成还可以是Ee，卵细胞基因组成最多有6种可能，A错误；不考虑其他突变和基因被破坏的状况，若卵细胞为Ee，则减数第一次分裂时同源染色体中的非姐妹染色单体发生互换，次级卵母细胞产生的其次极体基因型为__，第一极体产生的其次极体可能为E、e或Ee和__，B错误；卵细胞为E且第一极体不含E，说明未发生互换，次级卵母细胞产生的其次极体为E，另外两个极体为e或ee、__，C正确；若卵细胞不含E、e且一个其次极体为E，若不发生互换，则第一极体为EE，若发生互换，则第一极体只能是Ee，综合以上，第一极体为Ee和EE两种，D错误。故选C。2．(2024·北京卷)武昌鱼(2n＝48)与长江白鱼(2n＝48)经人工杂交可得到具有生殖实力的子代。显微视察子代精巢中的细胞，一般不能视察到的是(D)A．含有24条染色体的细胞B．染色体两两配对的细胞C．染色体移到两极的细胞D．含有48个四分体的细胞解析：精原细胞通过减数分裂形成精子，则精子中含有24条染色体，A不符合题意；精原细胞在减数第一次分裂前期将发生染色体两两配对，即联会，B不符合题意；精原细胞在减数第一次分裂后期同源染色体分开并移向两极，在减数其次次分裂后期姐妹染色单体分开并移到两极，细胞有丝分裂后期也可视察到染色体移向细胞两极，C不符合题意；精原细胞在减数第一次分裂前期，能视察到含有24个四分体的细胞，D符合题意。故选D。3．(2024·湖南卷)某X染色体显性遗传病由SHOX基因突变所致，某家系中一男性患者与一正常女性婚配后，生育了一个患该病的男孩。究其缘由，不行能的是(B)A．父亲的初级精母细胞在减数分裂Ⅰ四分体时期，X和Y染色体片段交换B．父亲的次级精母细胞在减数分裂Ⅱ后期，性染色体未分别C．母亲的卵细胞形成过程中，SHOX基因发生了突变D．该男孩在胚胎发育早期，有丝分裂时SHOX基因发生了突变解析：假设X染色体上的显性致病基因为A，非致病基因为a，若父亲的初级精母细胞在减数分裂Ⅰ四分体时期，X染色体上含显性致病基因的片段和Y染色体片段互换，导致Y染色体上有显性致病基因，从而生出基因型为XaYA的患病男孩，A不符合题意；若父亲的次级精母细胞在减数分裂Ⅱ后期是姐妹染色单体未分别，则会形成基因型为XAXA或YY的精子，从而生出基因型为XaYY的不患病男孩，B符合题意；因为基因突变是不定向的，母亲的卵细胞形成时SHOX基因可能已经突变成显性致病基因，从而生出基因型为XAY的患病男孩，C不符合题意；若SHOX基因突变成显性致病基因发生在男孩胚胎发育早期，也可能导致该男孩出现XAY的基因型，D不符合题意。故选B。4．(2024·天津卷)如图甲乙丙是某动物精巢中细胞减数分裂图像，有关说法正确的是(B)A．甲图像中细胞处于减数分裂Ⅱ中期B．乙中染色体组是丙中两倍C．乙中同源染色体对数是丙中两倍D．乙、丙都是从垂直于赤道板方向视察的解析：甲图像中无同源染色体，无染色单体，染色体在纺锤丝牵引下移向两极，为减数分裂Ⅱ后、末期，A错误；乙为减数分裂Ⅰ前期，丙为减数分裂Ⅱ中期，乙是丙染色体数目的2倍，B正确；丙为减数分裂Ⅱ中期，无同源染色体，C错误；丙是从平行于赤道板方向视察的，D错误。故选B。5．(2024·浙江卷)某基因型为AaXDY的二倍体雄性动物(2n＝8)，1个初级精母细胞的染色体发生片段交换，引起1个A和1个a发生互换。该初级精母细胞进行减数分裂过程中，某两个时期的染色体数目与核DNA分子数如图所示。下列叙述正确的是(D)A．甲时期细胞中可能出现同源染色体两两配对的现象B．乙时期细胞中含有1条X染色体和1条Y染色体C．甲、乙两时期细胞中的染色单体数均为8个D．该初级精母细胞完成减数分裂产生的4个精细胞的基因型均不相同解析：甲表示次级精母细胞的前期和中期细胞，则甲时期细胞中不行能出现同源染色体两两配对的现象，A错误；若图表示减数分裂Ⅱ后期，则乙时期细胞中含有2条X染色体或2条Y染色体，B错误；图乙中染色体数目与核DNA分子数比为1∶1，无染色单体数，C错误；因为初级精母细胞的染色体发生片段交换，引起1个A和1个a发生互换，产生了AXD、aXD、AY、aY4种基因型的精细胞，D正确。故选D。6．(2024·全国乙卷)有丝分裂和减数分裂是哺乳动物细胞分裂的两种形式。某动物的基因型是Aa，若该动物的某细胞在四分体时期一条染色单体上的A和另一条染色单体上的a发生了互换，则通常状况下姐妹染色单体分别导致等位基因A和a进入不同细胞的时期是(D)A．有丝分裂的后期 B.有丝分裂的末期C．减数第一次分裂 D.减数其次次分裂解析：有丝分裂过程中不会发生同源染色体联会形成四分体的过程，也不会发生互换，不会发生姐妹染色单体分别导致等位基因A和a进入不同细胞的现象，A、B错误；依据题意，某动物基因型是Aa，经过间期复制，初级性母细胞中有AAaa四个基因，该动物的某细胞在四分体时期发生互换，涉及A和a的交换，交换后两条同源染色体的姐妹染色单体上均分别具有A和a基因，减数第一次分裂时，同源染色体分开，两组Aa彼此分开进入次级性母细胞，至此减数第一次分裂完成，所以不会发生姐妹染色单体分别导致等位基因A和a的分别现象；而在减数其次次分裂时，姐妹染色单体分别，导致其上的等位基因A和a分开进入两个子细胞，C错误，D正确。7．(2024·浙江卷)某哺乳动物卵原细胞形成卵细胞的过程中，某时期的细胞如图所示，其中①～④表示染色体，a～h表示染色单体。下列叙述正确的是(D)A．图示细胞为次级卵母细胞，所处时期为减数分裂Ⅱ前期B．①与②的分别发生在减数分裂Ⅰ后期，③与④的分别发生在减数分裂Ⅱ后期C．该细胞的染色体数与核DNA分子数均为卵细胞的2倍D．a和e同时进入一个卵细胞的概率为1/16解析：依据图示形成四分体可知，该时期处于减数分裂Ⅰ前期，为初级卵母细胞，A错误；①与②为同源染色体，③与④为同源染色体，同源染色体的分别均发生在减数分裂Ⅰ后期，B错误；该细胞的染色体数为4，核DNA分子数为8，减数分裂产生的卵细胞的染色体数为2，核DNA分子数为2，C错误；a和e进入同一个次级卵母细胞的概率为1/2×1/2＝1/4，由次级卵母细胞进入同一个卵细胞的概率为1/2×1/2＝1/4，因此a和e进入同一个卵细胞的概率为1/4×1/4＝1/16，D正确。8．(2024·山东卷)减数分裂Ⅰ时，若同源染色体异样联会，则异样联会的同源染色体可进入1个或2个子细胞；减数分裂Ⅱ时，若有同源染色体则同源染色体分别而姐妹染色单体不分别，若无同源染色体则姐妹染色单体分别。异样联会不影响配子的存活、受精和其他染色体的行为。基因型为Aa的多个精原细胞在减数分裂Ⅰ时，仅A、a所在的同源染色体异样联会且非姐妹染色单体发生互换。上述精原细胞形成的精子与基因型为Aa的卵原细胞正常减数分裂形成的卵细胞结合形成受精卵。已知A、a位于常染色体上，不考虑其他突变，上述精子和受精卵的基因组成种类最多分别为(A)A．6；9 B.6；12C.4；7 D.5；9解析：基因型为Aa的多个精原细胞在减数分裂Ⅰ时，仅A、a所在的同源染色体异样联会且非姐妹染色单体发生互换。(1)若A、a所在的染色体片段发生互换，则A、a位于姐妹染色单体上，①异样联会的同源染色体进入1个子细胞，则子细胞基因组成为AAaa或不含A、a，经减数其次次分裂，同源染色体分别而姐妹染色单体不分别，可形成基因型为Aa和不含A、a的精子；②异样联会的同源染色体进入2个子细胞，则子细胞基因组成为Aa，经减数其次次分裂，可形成基因型为A或a的精子；(2)若A、a所在的染色体片段未发生互换，③异样联会的同源染色体进入1个子细胞，则子细胞基因组成为AAaa或不含A、a，经减数其次次分裂，同源染色体分别而姐妹染色单体不分别，可形成基因型为AA、aa和不含A、a的精子；④异样联会的同源染色体进入2个子细胞，则子细胞基因组成为AA或aa，经减数其次次分裂，可形成基因型为A或a的精子；综上所述，精子的基因组成包括AA、aa、Aa、A、a和不含A或a，共6种，与基因组成为A或a的卵细胞结合，通过棋盘法可知，受精卵的基因组成包括AAA、AAa、Aaa、aaa、AA、Aa、aa、A、a，共9种。9．(2024·湖北卷)为了分析某21三体综合征患儿的病因，对该患儿及其父母的21号染色体上的A基因(A1～A4)进行PCR扩增，经凝胶电泳后，结果如图所示。关于该患儿致病的缘由叙述错误的是(D)A．考虑同源染色体互换，可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分别异样B．考虑同源染色体互换，可能是卵原细胞减数其次次分裂21号染色体分别异样C．不考虑同源染色体互换，可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分别异样D．不考虑同源染色体互换，可能是卵原细胞减数其次次分裂21号染色体分别异样解析：假如发生互换，卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分别异样，A2、A3所在的染色体可进入同一个卵细胞，A正确；考虑同源染色体互换，卵原细胞减数其次次分裂21号染色体分别异样，A2、A3所在的染色体可进入同一个卵细胞，B正确；不考虑同源染色体互换，可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分别异样，C正确；不考虑同源染色体互换，患儿含有三个不同的等位基因，不行能是卵原细胞减数其次次分裂21号染色体分别异样，D错误。10．(2024·浙江1月选考)现建立“动物精原细胞(2n＝4)有丝分裂和减数分裂过程”模型。1个精原细胞(假定DNA中的P元素都为32P，其他分子不含32P)在不含32P的培育液中正常培育，分裂为2个子细胞，其中1个子细胞发育为细胞①。细胞①和②的染色体组成如图所示，H(h)、R(r)是其中的两对基因，细胞②和③处于相同的分裂时期。下列叙述正确的是(D)A．细胞①形成过程中没有发生基因重组B．细胞②中最多有两条染色体含有32PC．细胞②和细胞③中含有32P的染色体数相等D．细胞④～⑦中含32P的核DNA分子数可能分别是2、1、1、1解析：图中细胞①处于减数分裂Ⅰ前期，分析细胞①中基因组成可知，发生了互换，即发生了基因重组，A错误；依据DNA分子半保留复制，1个精原细胞(DNA中的P元素都为32P)在不含32P的培育液中正常培育，经过一次有丝分裂产生的子细胞中每条染色体中的DNA分子一条链含32P和另一链不含32P。该子细胞经过减数分裂Ⅰ前的间期复制，形成的细胞①中每条染色体中只有一条单体的DNA分子一条链含有32P(共4条染色单体含有32P)，细胞①形成细胞②会发生同源染色体分别，正常状况下，细胞②有两条染色体含有32P(分布在非同源染色体上)，但依据图可知，H所在的染色体发生过互换，很有可能H和h所在染色体都含有32P，因此细胞②中最多有3条染色体含有32P，B错误；依据B项分析可知，正常状况下，细胞②和③中各有两条染色体含有32P(分布在非同源染色体上)，但由于细胞①中发生了H和h的互换，而发生互换的染色单体上不确定是否含有32P，故细胞②和细胞③中含有32P的染色体数可能相等也可能不相等，C错误；假如细胞②的H和R所在染色体含有32P，且细胞②中h所在染色体含有32P，则r所在染色体不含有32P，因此形成的细胞④含有32P的核DNA分子数为2个，形成的细胞⑤含有32P的核DNA分子数为1个，由于细胞③的基因型为Hhrr(h为互换的片段)，h所在的染色体与其中一个r所在染色体含有32P(H和另一个r所在染色体不含32P)，假如含有32P的2条染色体不在同一极，则形成