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第3章 遗传信息在亲子代之间传递
一、单选题
1．研究发现，内分泌干扰物(EDCs)可干扰减数分裂过程，导致同源染色体不能正常分离。若一位母亲在卵细胞形成过程中，一对X染色体因EDCs影响未能正常分离，最终形成了染色体异常的卵细胞。若该异常卵细胞与一个含Y染色体的正常精子受精，则理论上该受精卵的染色体组成可能是( )
A.22对常染色体+XXY B.22对常染色体+XXX
C.22对常染色体+XY D.22对常染色体+XO
2．如图1所示为某动物初级精母细胞中的两对同源染色体，其减数分裂过程中，同源染色体非姐妹染色单体之间发生片段交换形成了如图2所示的四个精子，则来自同一个次级精母细胞的是( )
A.①② B.①③ C.②③ D.③④
3．关于“一母生九子，连母十个样”现象产生原因的解释，下列叙述错误的是( )
A.减数分裂和受精作用使得亲子代染色体数目具有稳定性
B.雌雄配子随机结合导致受精卵的染色体组成具有多样性
C.原始生殖细胞减数分裂时，非同源染色体之间进行自由组合
D.原始生殖细胞减数分裂时，同源染色体非姐妹染色单体间发生交换
4．下图为某生物（2N=8）精巢中细胞分裂时有关物质或结构数量变化的相关曲线。下列说法错误的是( )
A.若曲线表示每条染色体上DNA数目的变化，则②阶段可能为减数分裂Ⅱ后期
B.若曲线表示减数分裂过程中染色单体数的变化，则a值为4
C.若曲线表示减数分裂过程中染色体数的变化，则a值为4
D.精巢中可同时观察到进行有丝分裂的细胞和减数分裂的细胞
5．原始生殖细胞（2n）通过减数分裂产生成熟的生殖细胞，成熟的生殖细胞通过受精作用形成受精卵。其过程如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.初级精母细胞与次级精母细胞中染色体数目一定不同
B.染色体数目减半发生在过程④，染色体数目恢复发生在过程⑥
C.过程④形成精细胞和卵细胞时，都可能观察到进行均等分裂的细胞
D.数目相同的精原细胞与卵原细胞，产生的精子与卵细胞数目也相同
6．黑腹果蝇的体细胞共有4对染色体，研究人员在某个黑腹果蝇的细胞中观察到了4个四分体。下列分析正确的是( )
A.该细胞含有16条染色单体
B.该细胞正发生非同源染色体的自由组合
C.该细胞处于减数分裂Ⅰ后期
D.该细胞发生了姐妹染色单体的交换
7．下列关于减数分裂过程中染色体行为和数量变化的叙述，错误的是( )
A.玉米是雌雄同株植物，体细胞中每对同源染色体形态，大小都相同
B.减数分裂过程中，所有的非同源染色体和所有的非等位基因均可自由组合
C.观察减数分裂中染色体的行为和数量变化，不能证明基因在染色体上
D.减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数分裂I
8．如图是小明同学构建的生物原始生殖细胞的分裂过程中相关曲线模型图，因一部分模型图被损坏，下列对曲线图的推测，正确的是( )
A.若纵轴表示核DNA含量，则该同学构建了减数分裂过程中核DNA的数量变化
B.若纵轴表示每条染色体上的DNA含量，则BC段不包括减数第一次分裂后期
C.若纵轴表示减数分裂过程核DNA数量变化，则CD发生了同源染色体分离
D.若纵轴表示减数分裂过程染色体数量变化，则该同学构建的图出现了错误
9．某哺乳动物的基因型为Dd，但细胞在分裂时出现如图所示的变化，即当染色体的端粒断裂丢失(②)后，姐妹染色单体会在断裂处发生融合(③)。融合的染色体在细胞分裂后期由于纺锤丝的牵引，在两个着丝粒之间的任何一处位置发生随机断裂。下列相关说法正确的是( )
A.染色体端粒的成分是DNA
B.以上变异可以发生在有丝分裂后期或减数分裂Ⅰ后期或减数分裂Ⅱ后期
C.若图中姐妹染色单体上相应位置处都是D基因，图⑤后两个子细胞基因型也不一定相同
D.在不考虑其它变异的情况下，图⑤后两个子细胞中染色体数也不一定相同
10．某二倍体生物的基因组成为AaXBXb，如图是该生物性腺中一个正在分裂的细胞。下列叙述错误的是( )
A.该细胞是次级卵母细胞，处于减数第二次分裂中期
B.此细胞中含有3条染色体，核DNA分子数量为6个
C.细胞中出现的变异情况，可能是非姐妹染色单体片段交换引起的
D.若该细胞继续分裂，可产生基因组成分别为AXB和aXB的两个子细胞
11．减数分裂和受精作用保证了每种生物前后代染色体数目的恒定，维持了生物遗传的稳定性，对于生物的遗传和变异具有重要意义。下列有关说法错误的是( )
A.经过减数分裂及受精作用，后代与亲本的染色体组成保持一致
B.减数分裂中非同源染色体的自由组合是配子多样性的重要原因
C.受精卵中的染色体来自精子和卵细胞的各占一半
D.减数分裂前的物质准备主要是DNA的复制和有关蛋白质的合成
12．克氏综合征是一种性染色体异常疾病。某克氏综合征患儿及其父母的性染色体组成见图。Xg1和Xg2为X染色体上的等位基因。导致该患儿染色体异常最可能的原因是( )
A.精母细胞减数分裂Ⅰ性染色体不分离
B.精母细胞减数分裂Ⅱ性染色体不分离
C.卵母细胞减数分裂Ⅰ性染色体不分离
D.卵母细胞减数分裂Ⅱ性染色体不分离
13．如图是同一个二倍体动物体内有关细胞分裂的一组图像。下列说法错误的是( )
A.含有同源染色体的有①③④⑤
B.属于有丝分裂的是③和⑤
C.②为次级精母细胞或第一极体，处于减数第二次分裂后期
D.④中染色体数：染色单体数：核DNA数=1：2：2
14．下图表示某个生物的精子细胞，试根据细胞内基因的类型，判断其精子细胞至少来自几个精原细胞（不考虑交叉互换）( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
15．在减数分裂过程中，确认同源染色体的准确依据是( )
A.能联会的两条染色体
B.一定是大小形状相同的两条染色体
C.一条来自父方，一条来自母方的两条染色体
D.由一条染色体复制而成的两条染色单体
16．如图甲、乙、丙依次表示某动物体内细胞分裂图，每条染色体上DNA含量的变化，不同分裂时期细胞核中染色体数目、染色单体数目与核DNA数目的关系。下列叙述中正确的是( )
A.图甲所示细胞对应图乙中的DE段、图丙中的③
B.图甲中发生同源染色体的分离
C.图丙中引起①→②变化的是着丝粒的分裂
D.图丙中与图乙中BC段对应的只有②
17．果蝇的体细胞中共有4对染色体，在精原细胞（可进行有丝分裂）的一个完整细胞周期中，每条染色体上的DNA含量变化如图所示。下列分析正确的是( )
A.a～b时间段内，细胞主要进行DNA复制和有关蛋白质的合成
B.a～b时间段内，中心粒会倍增并形成纺锤体
C.b～c时间段内，细胞内共有8条姐妹染色单体
D.c～d时间段的DNA量变化是核膜重建造成的
二、填空题
18．成熟的雌雄动物个体经过减数分裂分别产生卵细胞和精子，卵细胞和精子结合形成受精卵，完成了前后代生命的延续。回答下列问题：
(1)某学校生物兴趣小组利用雄蝗虫（2n=23，性染色体XO）的精巢观察减数分裂，得到如图一些细胞图片。请将图中的细胞按分裂时期进行排序：_______。雄蝗虫的精原细胞由于在减数分裂过程中X染色体无法联会，因此X染色体会随机进入次级精母细胞，最终形成的精细胞中染色体的数目为_______。
(2)有一项研究发现，细胞周期蛋白B3（CyclinB3）缺失的女性所产生的卵细胞异常，但减数分裂过程中姐妹染色单体能正常分开。为进一步揭示CyclinB3的功能，研究者对正常女性与CyclinB3缺失女性卵细胞形成过程中的关键时期进行了对比如图所示。卵原细胞在进入减数分裂前，细胞核中的DNA先完成_______，此时染色体数目_______（填“加倍”或“未加倍”）。对正常女性而言，若不考虑染色体互换，等位基因分离发生在图中的_______（填分裂时期），中期Ⅰ和中期Ⅱ的区别在于_______（答出2点）。推测CyclinB3的功能是促进_______。
19．请阅读材料回答以下问题：
（1）蝗虫、蟋蟀等直翅目昆虫的性别决定属于XO型。雌性体细胞中含有2条X染色体；雄性体细胞中仅含有1条X染色体。如雌性蝗虫有24条染色体（22+XX）；雄性蝗虫有23条染色体（22+X）。则减数分裂时，雌虫产生卵细胞的染色体组成为________；雄虫可产生________种精子，其比例为________。
（2）下图表示亚洲飞蝗精巢细胞分裂过程中不同时期，细胞核DNA与染色体数目比值的变化曲线。图中处于BC段的细胞含有的染色体数目为________。处于DE段的细胞含有的同源染色体对数为________。
20．减数分裂中除了非同源染色体自由组合增加了产生配子的类型外，同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换也令配子的类型更为多样。你能解释其中的原因吗？结合本节内容所学，请说明与无性生殖相比，有性生殖可以产生更多样后代的原因。
21．人的精原细胞有46条染色体，一半源自父亲，另一半源自母亲。如果由一个精原细胞直接进行减数分裂，即染色体不复制，46条染色体平均分成两组，分别进入两个子代细胞，这样进行减数分裂可行吗？尝试说明理由。
参考答案
1．答案：A
解析：一对X染色体因EDCs影响不能正常分离，则会导致产生XX的卵细胞，与含Y的正常精子结合，受精卵染色体组成为44(22对常染色体)+XXY，即22对常染色体+XXY，A正确，BCD错误。故选A。
2．答案：B
解析：正常情况下来自同一个次级精母细胞的精细胞中的染色体形态和数目应该是相同的，由题干图示分析，其减数分裂过程中，同源染色体发生互换，则染色体的颜色大部分相同，而互换的部分颜色不同。所以来自同一个次级精母细胞的是①与③，②与④，B正确，ACD错误。
故选B。
3．答案：A
解析：A、减数分裂使细胞中的染色体数目减半，受精作用使得染色体数目恢复与体细胞相同，但这不会导致后代与亲代的表型差异，A错误；
B.通过受精作用，受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞的数目，多样的雌雄配子随机结合，导致受精卵的染色体组成具有多样性，B正确；
C.有性生殖通过减数分裂过程中非同源染色体的自由组合，使配子具有多样性，使后代具有多样性，C正确；
D.有性生殖通过减数分裂过程中同源染色体的非姐妹染色单体的互换，使配子具有多样性，D正确。
故选A。
4．答案：B
解析：A、若曲线表示每条染色体上DNA数目的变化，减数分裂Ⅱ后期由于着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，每条染色体上DNA数目由2个变1个，故②阶段为减数分裂Ⅱ后期，A正确；
B.若曲线表示减数分裂过程中染色单体数的变化，从①到②染色单体数减半，没有消失，所以应是减数第一次分裂结束从4N→2N即从16条减为8条，故a值为8，B错误；
C.若曲线表示减数分裂过程中染色体数的变化，从①到②染色体数减半，因此应该是从8→4，故a值为4，C正确；
D.精巢中有大量精原细胞，精原细胞可进行有丝分裂或减数分裂，故精巢中可同时观察到进行有丝分裂的细胞和减数分裂的细胞，D正确。
故选B。
5．答案：C
解析：A、初级精母细胞中染色体数目为2n，次级精母细胞在减数分裂Ⅱ的前期和中期染色体数目为n，后期染色体数目为2n，A错误；
B.染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ完成时，即在过程③，染色体数目恢复发生在受精作用过程中，即过程⑥，B错误；
C.过程④形成精细胞和卵细胞时，次级精母细胞和第一极体一般进行的都是均等分裂，都可能观察到进行均等分裂的细胞，C正确；
D.一个精原细胞最终能产生4个精子，一个卵原细胞最终能产生1个卵细胞，数目相同的精原细胞与卵原细胞，产生的精子与卵细胞数目不同，D错误。
故选C。
6．答案：A
解析：黑腹果蝇体细胞4对染色体，4个四分体说明细胞处于减数分裂I前期，此时细胞含8条染色体、16条染色单体，A正确。非同源染色体自由组合发生在减数分裂｜后期，B错误。该细胞处于减数分裂｜前期(联会形成四分体)，C错误。四分体时期发生同源染色体的非姐妹染色单体交换，而非姐妹染色单体交换，D错误。故选A。
7．答案：B
解析：A、玉米是雌雄同株植物，没有性染色体，体细胞中每对同源染色体形态，大小都相同，A正确； B、减数分裂过程中，非同源染色体上的非等位基因可自由组合，而同源染色体上的非等位基因不能发生自由组合，B错误；C、观察减数分裂中染色体的行为和数量变化，不能证明基因在染色体上，只能说明染色体和基因行为的一致性，C正确； D、减数分裂过程中DNA复制一次，而细胞连续分裂两次，因此产生的子代细胞中染色体数目减半，且由于减数第一次分裂过程中同源染色体分离分别进入不同的细胞中，因而产生的子细胞中染色体数目减半，即染色体数目减半发生在减数分裂I,D正确。
故选：B。
8．答案：D
解析：A、若纵坐标表示核DNA含量，则减数分裂时核DNA含量会降低两次，图示数量只降低了一次，因此不能表示减数分裂图，A错误；
B、若纵坐标表示每条染色体上的DNA含量，则BC段表示含有姐妹染色单体，可能表示减数第一次分裂后期，B错误；
C、若纵坐标表示核DNA/染色体的比值，则该CD段表示着丝粒分裂，细胞中发生一条染色体含有2个DNA向一条染色体含有1个DNA的转变，C错误；
D、若纵坐标表示染色体数量，则该同学构建的图一定出现了错误，因为染色体数量的上升不会表现出斜向上的情况，D正确。
故选D。
9．答案：C
解析：染色体端粒的成分是DNA和蛋白质，A错误；端粒断裂(②)后，姐妹染色单体会在断裂处发生融合的现象，因此该变异可以发生在有丝分裂后期，也可以发生在减数分裂Ⅱ后期，但减数分裂Ⅱ没有图中着丝粒的断裂，所以不可能发生图中的变异，B错误；若图中姐妹染色单体上相应位置处都是D基因，据题意可知，若发生断裂的部位位于两个D基因两侧，则图⑤中两个D基因最后可能分配到同一个子细胞中，此时两个子细胞一个基因为DD，另一个不含有D基因，基因型不同；若发生断裂的部位位于两个D基因之间，则图⑤后两个D基因最后分别分配到2个子细胞中，此时两个子细胞中都是D基因，基因型相同。综上所述，图⑤后两个子细胞基因型不一定相同，C正确；据题意“融合的染色体在细胞分裂后期由于纺锤丝的牵引而在任何一处位置发生随机断裂”可知，发生断裂后，两条染色体被分配到两个子细胞中，两个子细胞中染色体数目相同，D错误。
10．答案：A
解析：A、该细胞无同源染色体，着丝粒整齐地排列在赤道板上，处于减数第二次分裂中期，可能是次级卵母细胞，也有可能是第一极体，A错误；
B.此细胞中含有3条染色体，每条染色体上有2个DNA，核DNA分子数量为6个，B正确；
C.由染色体的颜色可判断，在四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体发生了互换，C正确；
D.若该细胞继续分裂，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，可产生基因组成分别为AXB和aXB的两个子细胞，D正确。
故选A。
11．答案：A
解析：A、由于产生配子时发生非同源染色体的自由组合和雌雄配子结合的随机性，经过减数分裂及受精作用之后，后代与亲本的染色体组成不一定相同，A错误；
B.减数分裂中非同源染色体的自由组合可导致配子的多样性，B正确；
C.受精卵中的染色体一半来自精子，一般来自卵细胞，C正确；
D.减数分裂前的间期主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成，D正确。
故选A。
12．答案：A
解析：根据题图可知，父亲的基因型是XXg1Y，母亲的基因型是XXg2XXg2，患者的基因型是XXg1XXg2Y，故父亲产生的异常精子的基因型是XXg1Y，原因是同源染色体在减数分裂Ⅰ后期没有分离，A正确。
故选A。
13．答案：C
解析：A、①为减数第一次分裂前期；②为减数第二次分裂的后期；③为有丝分裂中期；④为减数第一次分裂后期；⑤为有丝分裂后期；在二倍体动物的细胞分裂过程中，有丝分裂和减数第一次分裂的细胞中含有同源染色体，减数第二次分裂没有同源染色体，故含同源染色体的有①③④⑤，A正确；
B、属于有丝分裂的是③和⑤，属于减数分裂的是①②④，③为有丝分裂中期，⑤为有丝分裂后期，B正确；
C、据④可知，该二倍体动物为雄性，②为次级精母细胞，处于减数第二次分裂后期，C错误；
D、④处于减数第一次分裂后期，每条染色体含有两条姐妹染色单体，染色体数：染色单体数：核DNA数=1：2：2，D正确。
故选C。
14．答案：B
解析：一个精原细胞经过减数分裂形成4个精子，但只有2种基因型，则图中精细胞：①ACd和④acD可能来自同一个精原细胞；②ACD和⑥acd可能来自同一个精原细胞；③AcD、⑤AcD和⑦aCd、⑧aCd可能来自同一个精原细胞，综上可知，图中8个精细胞至少来自3个精原细胞，B正确。故选B。
15．答案：A
解析：A、在减数第一次分裂前期，同源染色体发生联会形成四分体，所以能在减数分裂中两两配对的两条染色体一定是同源染色体，A正确； B、同源染色体的形态和大小一般相同，而不是一定相同，如X和Y是一对同源染色体，但它们的形态和大小不同，B错误； C、一条来自父方，一条来自母方的染色体不一定是同源染色体，如来自父方的第2号染色体和来自母方的第3号染色体，C错误； D、同源染色体一条来自父方，一条来自母方，而不是复制而来的，D错误。
故选：A。
16．答案：D
解析：A、图甲所示细胞含有8条染色体，没有染色单体，处于有丝分裂后期，而图乙中的DE段可以表示有丝分裂后期和末期，图丙中的①也含有8条染色体，没有染色单体，所以图甲所示细胞对应图乙中的DE段、图丙中的①，A错误；
B、图甲所示细胞处于有丝分裂后期，并未发生同源染色体的分离，同源染色体的分离发生在减数第一次分裂后期，B错误；
C、图丙中②可以表示有丝分裂前期和中期，①可以表示有丝分裂后期，因此图丙中引起②→①变化的是着丝粒的分裂，C错误；
D、图乙中BC段与图丙中的②都存在染色单体，而图丙中的①和③都不存在染色单体，所以图丙中与图乙中BC段对应的只有②，D正确。
故选D。
17．答案：A
解析：
18．答案：(1)b→a→e→c→d；11或12
(2)复制；未加倍；后期Ⅰ；中期Ⅰ有同源染色体，中期Ⅱ无同源染色体；中期Ⅰ染色体数目是中期Ⅱ的两倍；中期Ⅰ同源染色体排列在赤道板两侧，中期Ⅱ无同源染色体，着丝粒排列在赤道板上；同源染色体的分离
解析：（1）分析各细胞图像：图a中同源染色体分离并向两极移动，可判断为减数分裂Ⅰ后期；图b中同源染色体排列在赤道板两侧，为减数分裂Ⅰ中期；图c中着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，向两极移动，且每一极均无同源染色体分离，为减数分裂Ⅱ后期；图d细胞中无同源染色体，形成四个子细胞，可判断为减数分裂Ⅱ末期；图e细胞中无同源染色体，着丝粒排在赤道板上，为减数分裂Ⅱ中期。综上，按分裂时期排序为：b→a→e→c→d；同源染色体正在发生分离的细胞是减数分裂Ⅰ后期的细胞，即细胞a。该雄蝗虫（2n=23，性染色体XO）的染色体为23条，在减数分裂过程中X染色体无法联会，因此X染色体会随机进入次级精母细胞，最终形成的精细胞中染色体的数目为11或12条；
（2）卵原细胞在进入减数分裂前（间期），细胞核中先完成DNA的复制和相关蛋白质的合成，此时染色体数目不加倍，复制后的姐妹染色单体由着丝粒连着。基因的分离定律的实质是在杂合子的细胞中，等位基因在减数分裂形成配子时随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。所以等位基因的分离发生在后期Ⅰ（减数分裂Ⅰ后期）。减数分裂Ⅰ中期和减数分裂Ⅱ中期的区别为中期Ⅰ有同源染色体，同源染色体排列在赤道板两侧；中期Ⅱ无同源染色体，着丝粒排列在赤道板上。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。由此可推测CyclinB3的功能是促进同源染色体的分离。
19．答案：（1）11+X；2；1：1
（2）23或12或11；22或11或0
解析：（1）据题意可知，蝗虫的雌性个体的体细胞中含有2条X染色体，雄性个体中仅含有1条X染色体。雌性蝗虫有24条染色体（22+XX），则减数分裂时，雌虫产生的卵细胞中染色体组成为11+X；雄性蝗虫有23条染色体（22+X），则雄虫可产生2种精子，分别为11+X（有11条常染色体和一条X染色体）和11（有11条常染色，无X染色体），其比例为1：1。
（2）已知图表示雄性细胞中核DNA与染色体的含量变化，且雄性体细胞中含有23条染色体。BC段含有染色单体，可以表示有丝分裂前期和中期，减数第一次分裂，减数第二次分裂前期和中期，因此，细胞中含有的染色体数目可能为23或12或11；DE段一个细胞内含有的同源染色体对数为22（有丝分裂后期、末期未结束时）或11（有丝分裂末期结束时）或0（减数第二次分裂后期）。
20．答案：同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换可以使连锁于同一条染色体上的非等位基因出现新的组合形式,从而增加配子的种类。在不考虑变异的情况下,无性生殖只能通过有丝分裂产生与亲代染色体组成相同的后代;而有性生殖可以通过减数分裂过程中,非同源染色体的自由组合和同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换,产生基因组合多样的配子,经过精子与卵细胞的随机结合,后代的基因组合更加多样,增加了后代的多样性。
21．答案：不可行。因为减数分裂细胞会分裂两次。如果染色体不进行复制而产生4个生殖细胞,产生的生殖细胞中的染色体数目就不是亲代的1/2,卵细胞受精之后形成的新个体的染色体数目也不是亲代的染色体数目,这样就不能保证后代的稳定性。

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