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减数分裂和受精作用——高一生物学人教版必修二课时优化训练
一、单选题
1．如图为初级精母细胞减数分裂时的一对同源染色体示意图，图中1～8表示基因，①～④表示染色单体。不考虑突变的情况下，下列叙述不正确的是( )
A.1与3、4可互为等位基因，①与③、④互为非姐妹染色单体
B.该细胞减数分裂结束后，子细胞获得的染色体有①③、②④或①④、②③
C.1与3在减数第一次分裂分离，1与2在减数第二次分裂分离
D.精原细胞进行有丝分裂过程中会发生①与②分离，③与④分离
2．减数分裂中，黏连蛋白REC8有利于姐妹染色单体的黏连，黏连蛋白RAD21L介导同源染色体的非姐妹染色单体之间的黏连。据此推测两种蛋白合成和降解的时期分别是( )
选项 REC8蛋白合成 REC8蛋白降解 RAD21L蛋白合成 RAD21L蛋白降解
A 减数分裂I中期 减数分裂II后期前 减数分裂I前期后 减数分裂II后期后
B 间期 减数分裂II后期前 减数分裂I前期前 减数分裂I后期前
C 间期 减数分裂I后期前 减数分裂I前期后 减数分裂II后期后
D 减数分裂I中期 减数分裂I后期前 减数分裂I前期前 减数分裂I后期前
A.A B.B C.C D.D
3．有研究者采用荧光染色法制片，在显微镜下观察拟南芥（2n=10）花药减数分裂细胞中染色体形态、位置和数目，以下为镜检时拍摄的4幅图片。下列叙述正确的是( )
A.图甲、丙中细胞处于减数第一次分裂时期
B.图甲细胞中同源染色体已彼此分离
C.图乙细胞中5条染色体排列在赤道板附近
D.图中细胞按照减数分裂时期排列的先后顺序为：甲→乙→丙→丁
4．下列有关减数分裂和受精作用的叙述，正确的是( )
A.玉米体细胞中有10对染色体，经减数分裂后，卵细胞中染色体数目为5对
B.人体内次级精（卵）母细胞中不含同源染色体，只有1个染色体组
C.某果蝇的性染色体组成为XXY，是其母本减数第一次分裂或减数第二次分裂异常所致
D.受精时精卵的随机结合，会导致后代的多样性，有利于生物在自然选择中进化
5．下图为一只果蝇两条染色体上部分基因分布示意图，下列叙述不正确的是( )
A.朱红眼基因cn、暗栗色眼基因cl为一对非等位基因
B.基因cn、cl、v、w在果蝇的体细胞中选择性表达
C.在有丝分裂中期，X染色体和常染色体的着丝点整齐的排列在细胞板上
D.在减数第二次分裂后期，基因cn、cl、v、w可出现在细胞的同一极
6．如图表示某雌性动物减数分裂中的一个细胞，图中a、b、c、d表示染色体，下列叙述正确的是( )
A.图中同源染色体上的姐妹染色单体之间发生了片段交换
B.图中a、b可同时出现在正常减数分裂产生的某个子细胞中
C.图中有2对同源染色体，2个四分体，8个核DNA分子
D.该细胞减数分裂结束后可产生4种基因型的成熟生殖细胞
7．关于受精作用的叙述，错误的是( )
A.受精卵中的DNA一半来自精子
B.受精卵中的细胞质主要来自卵细胞
C.受精卵中的染色体一半来自精子，一半来自卵细胞
D.受精过程涉及细胞间的信息交流
8．人的一个卵原细胞在减数第一次分裂时，有一对同源染色体没有分开，而是一起进入了次级卵母细胞，若其他过程正常，最终形成染色体数目异常的卵细胞个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.4
9．甲～丁图是某二倍体生物生殖器官中的一些细胞分裂图像，下列说法错误的是( )
A.非等位基因的自由组合可以发生在甲图表示的细胞分裂时期
B.甲图所示的时期，该细胞中有4对同源染色体
C.乙图细胞的名称一定是初级卵母细胞
D.甲、乙、丙、丁所示细胞均可出现在卵原细胞分裂过程中
10．克氏综合征（Klinefelter综合征）患者染色体组成为XXY，表现为男性性腺功能低下、雄激素不足、生精功能受损等问题。解题思路该患者染色体异常的原因，你认为不可能是( )
A.父亲精原细胞减数分裂Ⅰ后期同源染色体未分离
B.父亲精原细胞减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体未分离
C.母亲卵原细胞减数分裂Ⅰ后期同源染色体未分离
D.母亲卵原细胞减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体未分离
11．如图为某哺乳动物不同分裂时期的染色体及染色体上基因分布示意图。下列叙述正确的是( )
A.丙图所示细胞为初级卵母细胞，丁图所示细胞无同源染色体
B.乙图所示细胞正在发生同源染色体的分离，且含有2个b基因
C.甲图所示细胞有两个四分体，含有8个姐妹染色单体
D.甲图所示细胞经减数分裂可同时产生AB、Ab、aB、ab四种类型的子细胞
12．从配子形成和受精作用的角度解题思路，下列关于遗传具有多样性和稳定性的原因的叙述，错误的是( )
A.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重要原因之一
B.减数分裂过程中，同源染色体的姐妹染色单体间的互换也是形成配子多样性的原因之一
C.受精作用时，雌雄配子之间的随机结合是形成合子多样性的重要原因
D.减数分裂和受精作用维持了生物前后代体细胞中染色体数目的恒定
13．图①～④表示人类精子产生过程中染色体的部分行为。下列叙述错误的是( )
A.图中各行为出现的先后顺序是①③②④
B.图①中的互换现象将导致基因重组
C.图③所示行为将导致分裂形成的子细胞中染色体数目减半
D.发生图④所示行为的细胞是初级精母细胞
14．下图是基因型为AaBb的某动物细胞（2n=4）连续分裂过程中的图像及染色体数目变化曲线示意图。相关叙述正确的是( )
A. 图甲所示的细胞名称是次级精母细胞或者极体，对应图丁中的de段
B. 图乙所示的细胞产生的子细胞可继续进行有丝分裂或者减数分裂
C. 图丙所示的细胞中含有2个四分体
D. 基因自由组合定律发生的时期对应图丁中ab段
15．峨眉山的精灵——藏猕猴，以其独特的生态习性和与人类的亲近关系成为了峨眉山不可或缺的一部分。在藏猕猴的生殖细胞发育过程中，与性染色体相关的叙述错误的是( )
A.在减数第一次分裂前期的初级精母细胞中一定存在Y染色体
B.在减数第二次分裂后期的次级精母细胞中可能含有两条Y染色体
C.精细胞在形成过程中，其细胞中一定不含X染色体
D.卵细胞在形成过程中，其细胞中一定不含Y染色体
二、多选题
16．某雄性高等动物在细胞减数分裂的分裂期开始时，染色体数为N，核DNA数为Q，下列叙述正确的是( )
A.受精卵中的染色体一半来自父方，一半来自母方
B.一个精原细胞经减数分裂后可能形成四种精细胞
C.减数分裂产生的子细胞中含有N/2条染色体
D.减数分裂产生的子细胞中含有Q/2个DNA分子
17．研究发现，MPF(一种促成熟因子)在细胞分裂过程中发挥着重要作用，MPF含量升高，可促进核膜解体，使染色质浓缩成染色体，当MPF被降解时，染色体则解螺旋。下图表示青蛙卵原细胞体外成熟的分裂机制，其中DE段为减数分裂I和减数分裂Ⅱ之间短暂的间期。下列说法正确的是( )
A.细胞分裂具有周期性，MPF在无丝分裂中也发挥作用
B.用甲蛋白的抑制剂处理青蛙卵原细胞可使其停留在分裂间期
C.CD段可发生同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合
D.EF段和GH段可发生着丝粒的分裂和姐妹染色单体的分离
18．某雌果蝇的基因型为AaXBXb，用4种不同颜色的荧光分别标记该果蝇一个初级卵母细胞中的基因A、a、B、b。已知该细胞减数分裂过程中只发生了一次突变，如图表示不同分裂时期细胞中染色体、染色单体、核DNA 的数量。不考虑染色体互换，下列说法错误的是( )
A.细胞①中含有4种颜色的8个荧光点
B.细胞②中会检测出1种或2种颜色的荧光
C.细胞③是由细胞②分裂产生的子细胞
D.细胞③中有1条或2条X染色体
19．下图是某哺乳动物某器官内部分细胞的分裂图像，下列叙述错误的是( )
A.细胞①③各含有2对同源染色体，②不含同源染色体
B.该动物精巢中含有②③细胞，但不含①细胞
C.②③细胞均可能发生染色体片段互换及非等位基因的自由组合
D.细胞②处于减数分裂II中期，含姐妹染色单体数目比①多
20．下图表示一个动物细胞进行细胞分裂过程中，细胞核内染色体数目及DNA数目的变化。下列相关叙述正确的是( )
A.在图中两曲线重叠的各段，每条染色体都含染色单体
B.在cd段和hi段都能发生DNA的复制
C.在ag段细胞中含有同源染色体，hj段细胞中也含有同源染色体
D.在ed段和im段，发生的原因都是着丝粒分裂，姐妹染色单体分离
三、填空题
21．有性生殖通过减数分裂与受精作用两个环节，不仅保证了生殖的成功率，还在保持生物遗传的稳定性和多样性方面有相当的优越性。请回答下列问题：
(1)在光镜下观察减数分裂的固定装片时，依据细胞中染色体的________判断细胞所处分裂时期。
(2)在减数分裂形成精子的过程中，精细胞需经_________过程才能成为精子，该过程中将丢弃大部分的细胞质及多数细胞器，但全部线粒体被保留下来，并集中在尾的基部。对尾部保留线粒体这一现象的解释是__________________________。
(3)减数分裂过程中，因_______________分离使配子中染色体数目减半，受精作用使受精卵中染色体又恢复到正常数目，从而维持了生物遗传的稳定性。
(4)请从配子形成和受精作用两方面，简要说明遗传多样性的原因：①配子方面，减数分裂时因_________________________和________________________形成多样性的配子。②受精作用方面，受精作用时_______________________________形成多样性的受精卵。
22．下表为离体培养的某二倍体生物细胞周期中各时期的时间。
时期 G1 S G2 M 合计
小时 2.2 6 6.3 1.4 15.9
（1）表中细胞分裂过程中加入DNA合成抑制剂后，会使DNA复制立即停止。进入细胞周期的细胞，至少经过_____小时，最终所有细胞都停滞于_____。
（2）表中M期结束后产生的子细胞去向有_____、_____和暂不分裂等。
（3）若一个基因型为AaXBXb细胞，经过减数分裂，最终产生了四个子细胞，其中一个子细胞的基因型为Aa。则在减数分裂过程中发生的异常情况最可能是：①常染色体发生的异常是_____。②性染色体发生的异常是_____。
A、减数第一次分裂后期同源染色体未分离
B、减数第二次分裂后期同源染色体未分离
C、减数第一次分裂后期同源染色体未分离或减数第二次分裂后期同源染色体未分离
D、减数第一次分裂后期同源染色体未分离或减数第二次分裂后期姐妹染色单体未分离
（4）若为番茄（2n=24），正常植株（A）对矮生植株（a）为显性。在♀AA×♂aa杂交中，若A基因所在的同源染色体在减数分裂Ⅰ时不分离，产生的雌配子染色体数目为_____，这种情况下，杂交后代的株高表型可能是_____。
（5）“牝鸡司晨”是一种性反转现象，即母鸡变成公鸡。若为一只性反转后的公鸡，则其与正常母鸡交配，子代公鸡与母鸡的比例是_____（WW致死）。
（6）若为某自花传粉的植物（2n），存在三倍体和三体两种变异。可以在显微镜下观察到的变异是_____（填“三体”、“三倍体”或“三体和三倍体”）。在使用显微镜观察变异时，需要使用卡诺氏液处理材料，其目的是_____，在制片时应使用_____染色（写具体名称）。三倍体植株的果实一般是无子的，其原因是_____。已知三体细胞在减数分裂过程中，任意配对的两条染色体分离时，另一条染色体随机移向细胞的一极，因此三体产生正常配子的概率为_____。
23．下图为基因型AaXBXb的某二倍体雌性动物减数分裂过程中某时期的细胞分裂图像,请据图回答相关问题:
(1)该细胞处于___________期,在____________之间发生了互换,这种互换的意义是_______。
(2)图示中等位基因B与b分离发生在___________期,相同基因b与b分离发生在______期。
(3)若该细胞经减数分裂产生了基因型为AXB的卵细胞,则产生该卵细胞的次级卵母细胞的基因型是________________
24．图甲是基因型为AABb的某动物(2n=4)处于不同分裂时期图乙曲线表示该动物细胞中的细胞模式示意图， 某结构或物质在不同分裂时期的数量变化。回答下列问题：
(1)①细胞含有_____个染色体组,该细胞所处时期不发生基因重组,理由是_____。
(2)②细胞存在于该动物的_____中，该细胞含有等位基因的原因是_____。
(3)图乙曲线最可能表示以下哪种结构或物质的数量变化？_____。
A.姐妹染色单体 B.纺锤体 C.四分体 D.核仁
(4)科学研究发现，进行有丝分裂时细胞内有一种对细胞分裂有调控作用的SGO蛋白，主要集中在染色体的着丝粒位置。水解黏连蛋白的酶在中期已经开始起作用，而各着丝粒却要到后期才几乎同时断裂，据图丙推测,SGO蛋白在细胞分裂中的作用主要是______；若阻断正在分裂的动物体细胞内SGO蛋白的合成,则图示过程会______(填“提前”“不变”或“推后”)进行。
25．精子在雌性动物的生殖道内是如何获能的？除了教材中介绍的，防止多精入卵的机制还有哪些？感兴趣的话，请通过查阅相关资料或请教专家来进行了解。
关于受精作用，你还能提出其他问题吗？
参考答案
1．答案：B
解析：该细胞减数分裂结束后，子细胞获得的染色体有①或②或③或④，B错误。
2．答案：B
解析：由题意可知：黏连蛋白REC8有利于姐妹染色单体的黏连，姐妹染色单体是在减数分裂前的间期形成的，因此REC8蛋白合成的时期为间期；黏连蛋白的作用是使姐妹染色单体分开，而姐妹染色单体分开发生在减数分裂Ⅱ后期，所以REC8蛋白降解发生在减数分裂Ⅱ后期前。黏连蛋白RAD21L介导同源染色体的非姐妹染色单体之间的黏连，此时同源染色体的非姐妹染色单体之间会发生片段的交换，而同源染色体的非姐妹染色单体之间的片段交换发生于减数分裂Ⅰ前期，交换完成后，RAD21L即被降解，因此RAD21L蛋白合成的时期为减数分裂I前期前，RAD21L蛋白降解亦发生于此时期，B正确，ACD错误。
故选B。
3．答案：D
解析：
4．答案：D
解析：A、玉米体细胞中有10对染色体，经减数分裂后，卵细胞中染色体数为10条，且互为非同源染色体，因而不能表示5对，A错误；B、人体内次级精（卵）母细胞中不含同源染色体，但在减数第二次分裂的后期含两个染色体组，B错误；C、某果蝇的性染色体组成为XXY，可能是XX卵细胞和Y精子结合形成的，也可能是X卵细胞和XY精子结合形成的，XX卵细胞的形成可能是母本减数第一次分裂或减数第二次分裂异常所致，XY精子的形成可能是父本减数第一次分裂异常所致，C错误；D、由于减数分裂形成的配子，染色体组成具有多样性，导致不同配子遗传物质的差异，加上受精（作用）过程中的卵细胞和精子结合的随机性，同一双亲的后代必然呈现多样性，这种多样性有利于生物在自然选择中进化，体现了有性生殖的优越性，D正确。故选D。
5．答案：C
解析：A、等位基因是指位于一对同源染色体的相同位置的基因，朱红眼基因cn、暗栗色眼基因cl位于一条常染色体上不同位置的基因，故为非等位基因，A正确；
B、由于基因的选择性表达，基因cn、cl、v、w不会在果蝇的每个体细胞中都表达，即基因cn、cl、v、w在果蝇的体细胞中选择性表达，B正确；
C、在有丝分裂中期，细胞中的所有染色体的着丝点都排列在细胞中央的赤道板上，而不是细胞板，细胞板是植物细胞末期出现的，C错误；
D、在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，则图中的常染色体和X染色体可能移向同一级，进入同一个细胞中，当该细胞处于减数第二次分裂后期时，基因cn、cl、v、w 可出现在细胞的同一极，D正确。
故选C。
6．答案：C
解析：A、同源染色体的非姐妹染色单体之间互换，A错误;B、a与b，c与d各构成1对同源染色体，在正常减数分裂中a与b会分离，进入不同的子细胞中，B错误;C、图中a与b、c与d各构成1对同源染色体，形成2个四分体，一个四分体含有4个核DNA，故图中有2对同源染色体，2个四分体，8个核DNA分子，C正确;D、该动物为雌性，一个初级卵母细胞减数分裂最多可以产生1种生殖细胞(卵细胞)，D错误。故选:C。
7．答案：A
解析：A、受精卵中的细胞核DNA一半来自精子,一半来自卵细胞,而因细胞质几乎全来自卵细胞,所以细胞质DNA几乎全部来自卵细胞,A错误。
8．答案：B
解析：一个卵原细胞在减数第一次分裂时，有一对同源染色体没有分开而进入次级卵母细胞，所形成的次级卵母细胞中多了一条染色体，(第一)极体中少了一条染色体。次级卵母细胞完成减数第二次分裂，产生一个卵细胞和一个(第二)极体，细胞中多了一条染色体。故最终形成染色体数目异常的卵细胞个数为1个，B正确。故选B。
9．答案：A
解析：A、乙图所示时期为减数第一次分裂后期，非同源染色体上的非等位基因的自由组合发生在该时期，A错误;B、甲图所示的时期处于有丝分裂后期，染色体数目加倍，该细胞中有4对同源染色体，B正确;C、乙细胞处于减数第一次分裂后期，且细胞质不均等分裂，所以乙是初级卵母细胞，C正确;D、甲细胞处于有丝分裂后期，乙细胞处于减数第一次分裂后期，丙细胞处于减数第二次分裂中期，丁细胞处于减数第二次分裂末期。乙细胞的细胞质不均等分裂，所以乙是初级卵母细胞。卵原细胞既可进行有丝分裂，也可进行减数分裂，因此甲、乙、丙、丁所示细胞可出现在卵原细胞分裂过程中，D正确。故选A。
10．答案：B
解析：
11．答案：A
解析：A、丙为减数第一次分裂后期，细胞质不均等分裂，故丙图所示细胞为初级卵母细胞，丁为减数第二次分裂中期，丁图所示细胞无同源染色体，A正确；
B、乙为有丝分裂后期，不发生同源染色体的分离，B错误；
C、甲为有丝分裂前期，无同源染色体联会行为，故无四分体，C错误；
D、甲图细胞的基因型为AaaaBBbb，经减数分裂产生AB、aB、ab三种配子或Ab、aB、ab三种类型的子细胞，D错误。
故选A。
12．答案：B
解析：A.减数分裂过程中,非同源染色体的自由组合使非同源染色体上的非等位基因发生重组,是形成 配子多样性的重要原因之一,A正确；
B.减数分裂过程中，同源染色体的非姐妹染色单体间而不是姐妹染色单体间)的互换形成基因重组,也是杉成配子多样性的原因之一,B错误;
C.受精作用时堆雄配子的随机结合导致合子多样性的重要原因,C正确；
D.减数分裂和受精作用维持了生物前后代体细胞中来色体数目的恒定,从而维持了遗传的稳定性，D正确。
故选B。
13．答案：D
解析：A、据图解题思路，图①为同源染色体配对，同源染色体的非姐妹染色单体发生互换染色体片段，导致交又现象，发生在减数第一次分裂前期;图②染色体
的着丝粒排列在细胞中央的赤道面上，染色体的着丝粒和细胞两极发出的纺锤丝相连，处于减数第二次分裂中期;图③发生同源染色体分离，为减数第一次分裂后期;图④发生丝粒分裂，为减数第二次分裂后期。因此，图中各行为出现的先后顺序应为①③②④，A正确；
B、图①同源染色体的非姐妹染色单体发生交叉互换可导致基因重组，B正确；
C、减数第一次分裂后期，同源染色体分的同时非同源染色体自由组合，故图③所示行为将导致分裂形成的子细胞中染色体数目减半，C正确；
D、图④有丝粒分裂，为减数第二次分裂后期，此时细胞为次级精母细胞，D错误。
故选D。
14．答案：B
解析：A、图甲无同源染色体，姐妹染色单体分离，处于减数第二次分裂后期，甲、丙细胞质均等分离，为精子形成过程图像，甲细胞名称是次级精母细胞，A错误；
B、图乙所示的细胞含同源染色体，姐妹染色单体分离，处于有丝分裂后期，得到的子细胞（体细胞或精原细胞）可以继续进行有丝分裂或进行减数分裂，B正确；
C、四分体是减数第一次分裂前期发生联会的一对同源染色体，图丙所示的细胞为减数第一次分裂后期，不含四分体，C错误。
D、基因自由组合定律发生在减数第一次分裂后期，图丁ab段染色体数目加倍，为有丝分裂后期，D错误。
故选B。
15．答案：C
解析：A、在减数第一次分裂前期的初级精母细胞中一定存在Y染色体，因为初级精母细胞是由精原细胞经过染色体复制形成的，雄性个体的性染色体组成为XY，A正确;B、在减数第二次分裂后期的次级精母细胞中可能含有两条Y染色体，当减数第一次分裂后期X和Y染色体分离后，一个次级精母细胞可能只含Y染色体，在减数第二次分裂后期着丝粒分裂，就会出现两条Y染色体，B正确;C、精细胞在形成过程中，其细胞中可能含X染色体，也可能含Y染色体，C错误;D、卵细胞在形成过程中，其细胞中一定不含Y染色体，因为雌性个体的性染色体组成为XX，D正确。
16．答案：ABC
解析：A、受精卵的染色体数目恢复到体细胞的数目，其中有一半的染色体来自精子（父亲），一半的染色体来自卵细胞（母亲），A正确；
B、一个精原细胞若发生交叉互换，经减数分裂后可能形成四种精细胞，B正确；
C、某雄性高等动物在细胞减数分裂的分裂期开始时，染色体数为N，减数分裂染色体数目减半，故减数分裂产生的子细胞中含有N/2条染色体，C正确；
D、减数分裂产生的子细胞中核DNA含有Q/2个，细胞质中也有少量的DNA,D错误。
故选ABC。
17．答案：BCD
解析：A、解题思路题意可知，MPF与染色体的变化有关，无丝分裂过程中不出现染色体的变化，故MPF在无丝分裂中不发挥作用，A错误；B、据图可知，蛋白甲作用时期MPF含量较低，此时染色体解螺旋，细胞中进行DNA分子复制和有关蛋白质合成，可表示减数第一次分裂前的间期，用甲蛋白的抑制剂处理青蛙卵原细胞可使其停留在分裂间期，B正确；C、解题思路题意，DE段为减数分裂I和减数分裂II之间短暂的间期，则CD段可表示减数第一次分裂，该阶段可发生同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合，C正确；D、EF段处于减数第二次分裂时期，GH段为有丝分裂，在C减数第二次分裂后期和有丝分裂后期均可发生着丝粒的分裂和姐妹染色单体的分离，D正确。
18．答案：C
解析：A、果蝇的体细胞中有8条染色体，①时期核DNA和染色单体数量为16，染色体数为8，可表示减数第一次分裂，此时精原细胞经过了DNA复制，细胞中含有2个A基因，含有2个a基因、2个B基因和2个b基因，故细胞中可出现4种颜色的8个荧光位点，A正确； B、图中细胞②的染色体数小于4，则说明减数第一次分裂染色体分离异常，导致该细胞少了一条染色体，若缺少的染色体含有被标记的基因，则细胞②只有一个种颜色的荧光，若缺失的染色体不含被标的基因，则细胞②中会检测2种颜色的荧光，B正确； C、细胞3含有5条染色体，细胞②只有3条染色体，所以细胞③不是由细胞②分裂产生的子细胞，C错误； D、细胞③有5条染色体，若多了一条X染色体，则含有2条X染色体，若多了一条常染色体，则含有1条X染色体，D正确。
19．答案：ABC
解析：细胞③含有2对同源染色体,①含有4对同源染色体,②不含同源染色体,A错误;该动物精巢中含有①②③细胞,B错误;③细胞可发生染色体片段互换和非等位基因的自由组合,C错误;细胞②处于减数分裂Ⅱ中期,含姐妹染色单体,①不含姐妹染色单体,D正确。
20．答案：CD
解析：A、染色单体是从间期染色体复制后出现，到着丝点（着丝粒）分裂后消失，在图中两曲线重叠的各段意味着染色体数目等于DNA数目，所以图中两曲线重叠的各段所在时期，每条染色体都不含染色单体，A错误；
B、在有丝分裂的间期（bc段）和减数第一次分裂前的间期（hi段）都发生DNA的复制，B错误；
C、图中ag段（有丝分裂过程）和hj段（减数第一次分裂前的间期）细胞中都含有同源染色体，C正确；
D、在ed段和im段，染色体数目加倍，原因都是由于着丝粒（着丝点）分裂，姐妹染色单体分开，D正确。
故选CD。
21．答案：(1)形态、位置和数目；
(2)变形；精子要靠尾部摆动游到卵细胞所在位置，才能与卵细胞结合，这一过程需要大量的能量，这些能量主要来自线粒体内进行的有氧呼吸；
(3)同源染色体；
(4)非同源染色体自由组合；；非姐妹染色单体的交叉互换；精卵细胞的随机结合(精子和卵细胞随机结合)。
解析：(1)在光镜下观察减数分裂的固定装片时,可依据细胞中染色体形态、位置和数目判断细胞所处分裂的时期。
(2)在减数分裂形成精子的过程中,精细胞需经变形过程才能成为精子,该过程中将丢弃大部分的细胞质及多数细胞器,但全部线粒体(能够提供能量)被保留下来,并集中在尾的基部,其意义是使精子有充足的能量,灵活游动,从而保证受精作用的顺利完成。
(3)减数分裂过程中,因同源染色体分离使配子中染色体数目减半,受精作用使受精卵中染色体又恢复到正常数目,从而维持了生物遗传的稳定性。
(4)减数分裂时因非同源染色体自由组合和同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换形成多样性的配子,受精作用时精卵细胞的随机结合形成多样性的受精卵,导致遗传多样性的形成。
22．答案：（1）2.2；G1期与S期的交界处
（2）继续分裂；细胞分化
（3）A；D
（4）13或11；正常或矮生
（5）1：2
（6）三体和三倍体；固定细胞形态；甲紫溶液；三倍体的原始生殖细胞中有三套非同源染色体，减数分裂时出现联会紊乱，难以形成可育配子；1/2
解析：（1）细胞分裂周期中，S期为DNA复制期，加入DNA合成抑制剂后，DNA复制停止，卵细胞无法进入S期，所以最终所有细胞都停滞于G1期与S期交界处。若加入DNA合成抑制剂时，刚完成DNA复制的细胞需要经过G2、M、G1期才能到达G1期与S期交界处，共9.9小时；在G2期的细胞要经过M期、G1期，共3.6小时；M期细胞要经过G1期，共2.2小时，所以至少经历2.2小时细胞才能到达G1期与S期交界处。
（2）细胞分裂后子细胞的去向：继续分裂、细胞分化、暂不分裂。
（3）基因型为AaXBXb的细胞减数分裂，子细胞基因型正常情况下是AXB、AXB、aXb、aXb或AXb、AXb、aXB、aXB。现在一个子细胞基因型为Aa，原因可能是：①常染色体发生异常，减数第一次分裂后期同源染色体未分离，A和a进入同一个次级卵母细胞；②性染色体发生异常，减数第一次分裂后期同源染色体分离，XB和Xb进入同一次级卵母细胞或者减数第二次分裂后期姐妹染色单体未分离，XB、XB或Xb、Xb进入同一卵细胞，造成细胞中还出现Aa，故分别选A、D。
（4）由于正常番茄体细胞中染色体为24条，所以A基因所在的同源染色体在减数第一次分裂时不分离，会导致雌配子染色体数目多一条或少一条，为13条或11条；如果雌配子染色体数目是13条，则杂交后代的株高表现型为正常，如果雌配子染色体数目是11条，则杂交后代的株高表现型为矮生，所以杂交后代株高为正常或矮生。
（5）“牝鸡司晨”是一种性反转现象，即原来下蛋的母鸡变成公鸡。性反转是由于外界因素（性激素）造成的，只改变了母鸡的性状，并不能改变母鸡的遗传物质，性反转的公鸡性别组成仍为ZW，与正常母鸡（性染色体组成为ZW）交配，理论上后代的性别组成及其比例为ZZ：ZW：WW=1：2：1，但WW个体不能存活，故子代表现型及比例为公鸡：母鸡=1：2。
（6）三体和三倍体都属于染色体变异，在显微镜下均能观察到。为固定细胞形态，在使用显微镜观察变异时，需要使用卡诺氏液处理材料；在制片时应使用甲紫溶液对染色体进行染色。三倍体的原始生殖细胞中有三套非同源染色体，减数分裂时出现联会紊乱，难以形成可育配子，故三倍体植株的果实一般是无子的。由于三体细胞在减数分裂过程中，任意配对的两条染色体分离时，另一条染色体随机移向细胞的一极，因此细胞一极的染色体正常，另一极的染色体不正常，故三体产生正常配子的概率为1/2。
23．答案：(1)减数分裂Ⅰ前(或减数第一次分裂前期)(四分体)；同源染色体的非姐妹染色单体增加了配子的多样性
(2)减数分裂Ⅰ后(减数第一次分裂后期)减数分裂Ⅱ后(或减数第二次分裂后期)
(3)AaXBXB
解析：(1)图示细胞处于减数分裂Ⅰ前(减数第一次分裂)四分体时期，在同源染色体的姐妹染色单体之间发生交叉互换，其意义增加了配子的多样性。
(2)图中等位基因B与b随着同源染色体的分开而分离，发生在减数分裂Ⅰ后期(或减数第一次分裂后期)；相同基因b和b随着姐妹染色单体分开而分离，发生在减数分裂Ⅱ后期(或减数第二次分裂后期)。
(3)若该细胞产生基因型为AXB的卵细胞，则产生该卵细胞的次级卵母细胞的基因型为AaXBXB。
24．答案：（1）4；细胞处于有丝分裂后期，此时期不发生同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合
（2）卵巢；DNA复制时A基因突变为a
（4）保护粘连蛋白不被水解酶破坏；提前
解析：（1）图甲表示的是二倍体生物，细胞处于有丝分裂后期，因此有4个染色体组。因为有丝分裂后期不发生同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合，所以该细胞所处时期不发生基因重组。
（2）根据图甲②细胞质不均等分裂，细胞中不含同源染色体，判断它为次级卵母细胞，存在于该动物的卵巢中，由于DNA复制时，A基因突变为a（该动物基因型为AABb），因此该细胞含有等位基因。
（3）姐妹染色单体在间期随着DNA复制而出现，间期数量变化为0→4n，与图示不符，A错误；前期纺锤体形成后只有一个，数量不是，与图示不符，B错误；四分体出现在减数第一次分裂的前期，配对的一对同源染色体构成一个四分体，因此四分体数量为，与图示相符，C正确；核仁在细胞分裂时周期性地消失和重现，存在时数量一般为一个，与图示不符，D错误。
（4）根据题意解题思路，水解酶将黏连蛋白分解，但这种酶在有丝分裂中期已经开始大量起作用，而各着丝粒却要到后期才几乎同时断裂，说明存在于着丝粒位置的SGO蛋白可以保护黏连蛋白不被水解酶破坏，当SGO蛋白被酶解后，着丝粒断裂；如果阻断正在分裂的动物体细胞内SGO蛋白的合成，则黏连蛋白将被水解酶破坏，导致图示染色单体分离的过程提前。
25．答案：精液是由精子和精清（精浆）两部分组成的。精清中含有一种能抑制精子获能的物质，因此，在一般情况下，精液中的精子无法获能。
只有在交配后精液进入雌性动物的生殖道时，由生殖道分泌产生一种物质解除对精子获能的抑制，才能引起精子获能。精子在雌性动物生殖道内获能的部位因种类而异，但主要是子宫和输卵管。动物进化出的皮层反应可阻止多精入卵。
解析：精子在雌性生殖道内获能的原理是：精液由精子和精清（精浆）两部分组成。精清中含有一种能抑制精子获能的物质，因此，在一般情况下，精液中的精子无法获能。只有当交配后精液进入雌性动物的生殖道时，由生殖道分泌产生一种物质解除对精子获能的抑制，才能引起精子获得受精能力的过程叫精子获能。防止多精入卵的两道防线的形成机制是：精子在雌性动物生殖道内获能的部位因种类而异，但主要是子宫和输卵管。防止多精入卵主要通过透明带反应和卵黄膜封闭作用两道屏障。在受精过程中，当精子穿越透明带触及卵黄膜时，透明带会立即封闭，阻止后来的精子进入透明带，可看做是防止多精受精的第一道屏障。而精子入卵后，卵黄膜会立即拒绝其他精子再进入卵内，可看做是防止多精受精的第二道屏障。我提出的问题是：简述防止多精受精的生理生化机制。

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