高一年级生物减数分裂和受精作用随堂作业

高一年级生物减数分裂和受精作用随堂作业一、选择题（每题15分，共60分）下列关于减数分裂的叙述，正确的是（）A.减数分裂是一种特殊的有丝分裂，细胞只分裂一次B.减数分裂过程中染色体复制两次C.减数分裂产生的子细胞中染色体数目减半D.减数分裂产生的子细胞都是生殖细胞答案：C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。它与有丝分裂不同，细胞连续分裂两次，而染色体只复制一次，A、B选项错误。减数分裂的结果是，成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半，C选项正确。对于雄性生物来说，减数分裂产生的子细胞是精子；但对于雌性生物，减数分裂产生的子细胞除了卵细胞，还有极体，极体不是生殖细胞，D选项错误。在减数第一次分裂过程中，不会出现的是（）A.同源染色体联会B.同源染色体分离C.非同源染色体自由组合D.着丝点分裂答案：D解析：减数第一次分裂前期会发生同源染色体联会，A选项不符合题意；减数第一次分裂后期会发生同源染色体分离，同时非同源染色体自由组合，B、C选项不符合题意；着丝点分裂发生在减数第二次分裂后期，D选项符合题意。某生物的体细胞中有2n条染色体，在减数分裂过程中，染色体数目变化情况是（）A.2n→n→2n→nB.2n→4n→2n→nC.2n→n→nD.2n→4n→2n答案：A解析：在减数分裂过程中，原始生殖细胞（染色体数2n）经过间期的染色体复制，进入减数第一次分裂，分裂结束后形成的次级性母细胞染色体数目减半为n；减数第二次分裂后期，着丝点分裂，染色体数目暂时加倍为2n；减数第二次分裂结束后，形成的子细胞染色体数目为n。所以染色体数目变化情况是2n→n→2n→n，A选项正确。关于受精作用的叙述，错误的是（）A.受精作用是卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程B.受精作用使受精卵中的染色体数目恢复到体细胞水平C.受精卵中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方D.受精作用对于生物的遗传和变异具有重要意义答案：C解析：受精作用是卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程，A选项正确。卵细胞和精子中的染色体数目都是体细胞的一半，受精作用使受精卵中的染色体数目恢复到体细胞水平，B选项正确。受精卵中的核遗传物质一半来自父方，一半来自母方，但细胞质中的遗传物质几乎全部来自母方，所以受精卵中的遗传物质并非一半来自父方，一半来自母方，C选项错误。受精作用使后代具有双亲的遗传物质，对于生物的遗传和变异具有重要意义，D选项正确。二、简答题（每题20分，共40分）详细描述减数分裂过程中各时期的主要特征。答案：减数分裂过程分为减数第一次分裂和减数第二次分裂，每个分裂期又可分为前期、中期、后期和末期。减数第一次分裂前期：同源染色体两两配对（联会），形成四分体。四分体中的非姐妹染色单体之间可能发生交叉互换，这是基因重组的一种形式。减数第一次分裂中期：同源染色体成对地排列在赤道板两侧。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。同源染色体的分离导致染色体数目减半，非同源染色体的自由组合是基因重组的另一种形式。减数第一次分裂末期：细胞质分裂，形成两个子细胞。每个子细胞中染色体数目只有原来的一半，且不含同源染色体。减数第二次分裂前期：染色体散乱地分布在细胞中。减数第二次分裂中期：染色体的着丝点排列在赤道板上。减数第二次分裂后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并在纺锤丝的牵引下分别向细胞的两极移动。减数第二次分裂末期：细胞质分裂，每个子细胞又形成两个子细胞。最终，一个原始生殖细胞经过减数分裂形成四个子细胞，每个子细胞中的染色体数目是原始生殖细胞的一半。一个基因型为AaBb的精原细胞，在减数分裂过程中，不考虑交叉互换，能产生几种类型的精子？如果考虑交叉互换，又能产生几种类型的精子？请说明理由。答案：不考虑交叉互换时，一个基因型为AaBb的精原细胞能产生2种类型的精子。理由：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。对于基因型为AaBb的精原细胞，A和a、B和b分别位于两对同源染色体上。在减数第一次分裂时，若A与B组合，a与b组合，则形成的两个次级精母细胞的基因型分别为AABB和aabb，经过减数第二次分裂后，产生的精子基因型为AB、AB、ab、ab；若A与b组合，a与B组合，则形成的两个次级精母细胞的基因型分别为AAbb和aaBB，经过减数第二次分裂后，产生的精子基因型为Ab、Ab、aB、aB。所以不考虑交叉互换时，一个精原细胞只能产生2种类型的精子。考虑交叉互换时，一个基因型为AaBb的精原细胞能产生4种类型的精子。理由：交叉互换发生在减数第一次分裂前期的四分体时期，即同源染色体的非姐妹染色单体之间发生片段交换。假设在A和a所在的同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换，导致基因重组。那么经过减数分裂后，会产生4种不同基因型的精子，如AB、Ab、aB、ab。下图是某生物减数分裂过程中的一个细胞示意图，请分析该细胞处于减数分裂的哪个时期，细胞中有多少条染色体、染色单体和DNA分子，并说明判断依据。（假设图中细胞含有4条染色体，形态大小两两相同，且每条染色体都含有姐妹染色单体）答案：该细胞处于减数第一次分裂中期。判断依据：细胞中存在同源染色体（形态大小两两相同的染色体），且同源染色体成对地排列在赤道板两侧，这是减数第一次分裂中期的典型特征。细胞中染色体数目为4条。因为可以清晰地观察到4个染色体形态。染色单体数目为8条。每条染色体含有2条姐妹染色单体，4条染色体共含有8条染色单体。DNA分子数目为8个。每条染色单体含有1个DNA分子，8条染色单体共含有8个DNA分子。为什么说减数分裂和受精作用对于维持生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，以及生物的遗传和变异具有重要意义？答案：减数分裂使成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞减少一半，而受精作用使精子和卵细胞结合形成的受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞的数目。因此，减数分裂和受精作用对于维持生物前后代体细胞中染色体数目的恒定具有重要意义。在减数分裂过程中，同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合，导致配子中染色体组合的多样性，这是生物变异的重要来源之一。此外，减数分裂过程中同源染色体的非姐妹染色单体之间还可能发生交叉互换，进一步增加了配子的遗传多样性。受精作用过程中，精子和卵细胞的随机结合，使得后代继承了双亲的遗传物质，从而使后代具有更大的变异性。这种变异性有利于生物在自然选择中进化，适应不断变化的环境。同时，减数分裂和受精作用保证了遗传物质在亲子代之间的传递，使生物的遗传特征得以延续。因此，减数分裂和受精作用对于生物的遗传和变异具有重要意义。某生物体细胞中含有2对同源染色体，分别用A、a和B、b表示。请画出该生物减数分裂过程中，一个初级精母细胞到形成四个精细胞的过程示意图，并标注各时期细胞的名称及染色体的组成。答案：（示意图描述）初级精母细胞（减数第一次分裂前期）：细胞内含有2对同源染色体，即A与a、B与b，同源染色体联会形成四分体，此时染色体组成仍为A、a、B、b。初级精母细胞（减数第一次分裂中期）：同源染色体成对排列在赤道板两侧，A与a在一侧，B与b在另一侧（或其他排列方式），染色体组成不变。初级精母细胞（减数第一次分裂后期）：同源染色体分离，A与a分离，B与b分离，非同源染色体自由组合，假设A与B组合移向一极，a与b组合移向另一极，此时细胞两极分别含有染色体A、B和a、b。次级精母细胞（减数第一次分裂末期）：细胞质分裂，形成两个次级精母细胞，一个次级精母细胞含有染色体A、B，另一个含有染色体a、b。次级精母细胞（减数第二次分裂前期）：两个次级精母细胞中，染色体散乱分布，染色体组成分别为A、B和a、b。次级精母细胞（减数第二次分裂中期）：两个次级精母细胞中，染色体的着丝点排列在赤道板上，染色体组成不变。次级精母细胞（减数第二次分裂后期）：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，含有A、B的次级精母细胞中，染色体变为A、A、B、B；含有a、b的次级精母细胞中，染色体变为a、a、b、b。精细胞（减数第二次分裂末期）：细胞质分裂，两个次级精母细胞各自形成两个精细胞。最终形成的四个精细胞的染色体组成分别为A、B；A、B；a、b；a、b（若自由组合方式不同，结果可能不同，如A与b组合，a与B组合，则精细胞染色体组成为A、b；A、b；a、B；a、B）。比较减数分裂和有丝分裂的异同点。答案：减数分裂和有丝分裂的相同点：都有染色体的复制过程，在分裂间期都进行DNA的复制和有关蛋白质的合成。分裂过程中都出现纺锤体，染色体在纺锤丝的牵引下发生移动。都有核膜、核仁的消失和重建过程。减数分裂和有丝分裂的不同点：分裂次数不同：减数分裂细胞连续分裂两次；有丝分裂细胞只分裂一次。染色体数目变化不同：减数分裂产生的子细胞染色体数目是母细胞的一半；有丝分裂产生的子细