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雌性生殖细胞减数分裂的分子基础

雌性生殖细胞减数分裂的分子基础
雌性生殖细胞减数分裂的分子基础

项目名称:雌性生殖细胞减数分裂的分子基础首席科学家:孙青原中国科学院动物研究所起止年限:2012.1至2016.8

依托部门:国家人口和计划生育委员会

一、关键科学问题及研究内容

(一)拟解决的关键科学问题

自然流产、不孕不育、出生缺陷和辅助生殖成功率低的根本原因之一是卵子质量下降,而减数分裂异常是造成卵子质量下降的主要原因,但减数分裂异常的原因迄今还远未阐明。本项目拟解决的关键科学问题是:减数分裂过程如何受到精确调节进而决定雌性生殖细胞的质量?主要分解为如下三个具体问题加以解决:1)雌性生殖细胞减数分裂是如何起始的? 2)卵母细胞减数分裂阻滞与恢复如何受到调节的?3)遗传物质如何在卵母细胞减数分裂过程中维持稳定?

(二)主要研究内容

针对上述科学问题,我们将主要开展以下四个方面的研究:

1、卵原细胞减数分裂启动及卵母细胞生长起始调节机制

1)卵原细胞减数分裂启动的关键调控元件及调节途径;

2)表观遗传修饰在减数分裂启动过程中的作用;

3)卵泡形成及卵母细胞生长起始的分子机制。

2、卵母细胞减数分裂DNA断裂、修复与重组的分子基础

1)DNA断裂、修复与重组的分子基础及在卵母细胞命运、卵泡形成和染色体数目稳定等方面的作用;

2)卵母细胞减数分裂DNA修复途径选择、重组位点定位和重组频率的分子基础和机制;

3)DNA断裂修复信号通路和细胞凋亡信号通路在卵母细胞发育过程中交互对话和转换的分子机制。

3、卵母细胞减数分裂阻滞与恢复调控机制

1)卵母细胞减数分裂阻滞与恢复调控新机制的发掘;

2)卵母细胞减数分裂阻滞与恢复基因调控网络;

3)颗粒细胞与卵母细胞的交叉对话在减数分裂阻滞与恢复中的作用。

4、卵母细胞减数分裂染色体精确分离调节

1)卵母细胞减数分裂过程中染色体正确分离的纺锤体检验点调节;2)染色体交叉和粘合与染色体正确分离间的关系;

3)卵子老化非整倍性增加与纺锤体检验点及染色体粘合之间的关系。

二、预期目标

(一)本项目的总体目标

本项目以阐明雌性生殖细胞减数分裂的调控机理为目标,通过对控制雌性生殖细胞减数分裂起始、卵母细胞生长起始、DNA断裂和重组修复、减数分裂阻滞和恢复以及两次细胞分裂过程中染色体精确分离关键基因/蛋白的研究,探讨卵母细胞减数分裂正确有序发生的分子基础,为卵子发生异常相关疾病的诊治以及辅助生殖技术的完善提供理论基础。通过该项目的开展,进一步完善我国在卵子发生尤其是减数分裂调控研究的现代化系统研究平台,培育和造就一批在国际上具有影响力、在国内具有引领作用的优秀中青年研究人才,发展成为该领域国际领先行列的研究团队,并为我国在该领域的持续发展奠定基础。

(二)五年预期目标

1) 利用原始生殖细胞、颗粒细胞和卵母细胞特异基因敲除技术,发现3-5个在减数分裂启动、原始卵泡形成和卵泡募集过程中发挥关键作用的基因/蛋白,并阐明其调节机制;

2) 阐明决定卵母细胞DNA同源重组修复位点和频率的分子机制及在卵母细

胞命运和染色体数目稳定等方面的作用;

3)通过离体和在体研究手段解析卵母细胞减数分裂阻滞和恢复分子机制;

4)阐明控制卵母细胞(包括人卵母细胞)减数分裂染色体分离机制及影响因素,为提高卵子质量,防止或降低非整倍性卵子产生提供理论基础;

5)争取在国际一流杂志上发表6-8篇论文,在生命科学领域有重要影响的刊物或生殖生物学领域一流刊物发表论文50-80篇,申请专利4-6项;造就一支高水平的、具有重要国际影响力的卵母细胞减数分裂科研队伍,培养博士研究生约50-60名,博士后研究人员15名左右。

三、研究方案

(一)学术思路

生殖健康是人类健康的重要内容。雌性生殖细胞减数分裂异常和卵子质量下降是导致不孕不育及出生缺陷等诸多生殖相关疾病最主要的内在因素,因而减数分裂的精确调控是保证卵子正常发生和维持女性生殖健康的关键环节。因此,本项目针对“减数分裂过程如何受到精确调节进而决定雌性生殖细胞的质量”这一关键科学问题,以减数分裂进程为主线,从卵母细胞减数分裂的起始、阻滞与恢复以及遗传物质稳定性维持机制等方面,研究雌性生殖细胞减数分裂调控的分子基础,以期阐明确保卵子发生过程中减数分裂各核心事件依序精确发生的重大基础科学问题,为减少由于减数分裂异常而引发的不孕不育、自发流产和出生缺陷提供新的靶点,并为辅助生殖技术的完善提供技术保障(图1)。

图1,学术思路示意图

(二)技术途径

本项目以小鼠和果蝇为主要材料,利用遗传学、生物化学、细胞生物学、基

因组学和蛋白质组学等多学科交叉研究手段,围绕着卵母细胞减数分裂过程中的几个重要事件:减数分裂起始、卵泡募集、减数分裂重组修复、减数分裂阻滞与恢复、纺锤体检验点和染色体精确分离等,在已有的前期工作基础上,发挥各自的技术特点和优势,各课题间既有侧重点又有交叉,从离体和在体两个层面系统深入地研究雌性生殖细胞减数分裂调控的分子机制以及生物世代间在遗传、进化和多样性方面的分子基础,为人类生殖和发育相关疾病诊治提供分子靶标及理论支持。主要研究路线见图2。

图2,项目总体技术路线图

(三)创新点与特色

1、科学问题的前沿性:本项目以我国人类生殖健康的重大需求为导向,瞄准国际科学前沿,凝练研究目标,集中开展卵母细胞减数分裂关键调控分子研究,发掘鉴定一系列在卵母细胞减数分裂起始、卵泡募集、重组修复、阻滞恢复和染色体精确分离相关的基因/蛋白,这不仅对于我们加深对减数分裂调控这一基本生物学现象的认识具有重要意义,还可能为改善人类的生殖健康开辟新的途径。

2、研究方法的先进性:本课题组既有成熟的分子及细胞水平研究平台,也有独特的卵母细胞研究平台,是国际上少数几个具有卵母细胞/卵巢过表达技术、RNAi技术、突变mRNA、Morpholino和抗体注射技术以及各种表型分析技术的实验室之一。此外,研究团队拥有完善的蛋白组和转录组分子技术,还建立了高度特异性的卵母细胞和颗粒细胞基因敲除小鼠模型,使我们不仅在细胞及分子水平对卵母细胞减数分裂调控进行研究,而且还可以利用动物模型明确它们在生理状态下的功能,从而可以为人类生殖和发育相关疾病诊断治疗提供分子靶标以及理论支持。

3、研究体系的独特性:本项目具备独特的小鼠卵母细胞体外发生体系、卵巢体外培养及RNA干扰体系和卵泡体外重组体系,可采用卵母细胞特异性基因剔除技术(ZP3-Cre、GDF9-Cre),结合活细胞观察等技术研究卵母细胞减数分裂的调控机制。本项目组还具备原始生殖细胞特异性基因剔除小鼠模型(TNAP-Cre、Vasa-Cre)和高度特异性的卵泡颗粒细胞基因敲除小鼠模型(Cyp19-Cre、Amhr2-Cre)。目前已经有转基因小鼠、基因剔除小鼠、Flox小鼠以及果蝇在体基因敲除等30多种模型。利用这些实验动物模型,将对阐述常规实验无法进行研究的新机制具有重要作用。此外,还将探讨人卵母细胞减数分裂中染色体分离是否受到检验点调节,因而可以直接分析人卵母细胞随年龄增加染色体分离异常升高的原因。

(四)可行性分析

1、研究队伍方面

本项目所汇集的研究队伍包含了国内从事卵母细胞减数分裂研究的最具活力的科学家,包括长期从事哺乳动物卵母细胞减数分裂研究的国家杰出青年基金获得者(孙青原),2009年从美国NIH全职回国工作的中科院“百人计划”入选者(李卫、李磊),2010年从美国贝勒医学院和Anderson癌症中心全职回国工作的浙江大学特聘教授(范衡宇、黄俊),2010年刚以第一作者发表Science、Cell论文的年轻教授(张美佳、夏来新),长期在国内从事卵母细胞分化和成熟研究的教授(谭景和、沈伟),以及减数分裂研究领域和人类辅助生殖领域国际知名的兼职科学家(HOWARD COOKE、杨树标)。该团队成员包括具有丰富积累、

长期从事卵母细胞和减数分裂研究的科学家,更多的是最近几年本领域崭露头角的优秀青年科学家。

2、研究基础方面

主持人孙青原研究员、参加人HOWARD COOKE与谭景和教授在哺乳动物生殖细胞减数分裂领域已有几十年的研究经历,在国内、外生殖生物学领域具有重要影响。杨树标教授长期从事人类辅助生殖研究,具备人类卵母细胞研究很好的基础和平台。范衡宇教授和张美佳教授分别在2009年和2010年以第一作者在Science杂志发表有关卵母细胞减数分裂恢复、卵母细胞成熟和排卵调节机制的论文;夏来新博士2010年以第一作者在Cell杂志发表有关生殖细胞命运决定的论文。李磊研究员最近以第一和通讯作者在Developmental Cell、Development 等领域知名期刊发表有关卵母细胞母源因子调控早期胚胎发育的论文。沈伟教授是国际上为数不多可以把有丝分裂卵原细胞体外培养为减数分裂卵母细胞的科学家之一。减数分裂过程中发生非姐妹染色单体之间的交换,卵母细胞在长达几十年(人类)的减数分裂停滞中DNA损伤修复的机会很多,黄俊教授近年来在DNA重组、损伤和修复领域发表了一系列第一作者论文,回国后已经以通讯作者在Science杂志发表论文,他在DNA重组、损伤和修复领域的专长,与卵母细胞减数分裂研究可形成交叉优势。李卫研究员在蛋白泛素化及降解方面以第一作者在Nature、PNAS、Plos Genetics等杂志发表论文,而卵母细胞减数分裂各关键环节的调节都与蛋白泛素化及蛋白降解有关,可以发挥交叉优势。

3、研究平台方面

项目组包括计划生育生殖生物学国家重点实验室、合肥微尺度物质科学国家实验室、农业生物技术国家重点实验室、浙江大学生命科学研究院、青岛农业大学生殖细胞生物学重点实验室、山东省动物生殖与育种重点实验室等。实验室装备先进,具备课题实施需要的所有大型仪器,建立了保证实验开展所需要的下述技术平台。

1)活细胞工作站,可用于长时间地追踪观察细胞分裂、增殖和染色体分离过程以及卵母细胞与颗粒细胞间的相互作用;

2) 小鼠卵原细胞向卵母细胞转化的体外体系及卵泡体外重组体系;

3)体外培养卵巢的RNA干扰体系;

4)减数分裂进程、DNA断裂修复、联会复合体形成和同源重组的检测平台;

5)离体卵母细胞减数分裂研究平台,可以通过过表达、RNAi、Morpholino和抗体注射等技术研究特定基因或蛋白在卵母细胞减数分裂过程中的作用;

6)基于Cre/loxp系统的小鼠特异条件性基因敲除平台,可用于小鼠原始生殖细胞、卵母细胞和颗粒细胞中相关基因的特异性敲除。

总之,该团队是结构合理的、以青年科学家为主体的、充满活力的优秀科研团队,掌握并拥有实验涉及的所有先进技术和技术平台,能确保研究方案的顺利实施,并有能力做出国际前沿水平的工作。

(五)、课题设置

围绕我们要解决的关键科学问题和达到的研究目标,本项目设置了4个课题:

1. 卵原细胞减数分裂启动及卵母细胞生长起始调节机制;

2. 卵母细胞减数分裂DNA断裂、修复与重组的分子基础;

3. 卵母细胞减数分裂阻滞与恢复的控制机制;

4. 卵母细胞减数分裂染色体精确分离的调节机制。

卵母细胞的减数分裂在时空上是受到精确控制的,上述环节对卵子发生来说缺一不可,因而这四个课题之间相互交叉,互相渗透,密切合作,形成一个统一的整体。挖掘控制以上过程的关键基因并明确其生物学功能,阐述这些基因/分子之间的作用网络及共性和特性,能够帮助我们更深地了解和认识卵母细胞减数分裂调控的分子机理。其中许多分子在调控减数分裂过程中并不局限在某一个环节,而是在多个环节中发挥作用,例如减数分裂前的DNA复制就与减数分裂过程中程序性的DNA双链断裂密切相关;重组修复又与染色体的配对和其后的精确分离相关联;减数分裂恢复是染色体分离的前提。因而在项目实施的过程中课题之间需要相互渗透、合作和交叉,有机结合在一起,才能获得突破性进展(图3)。

图3,各课题间关系示意图

课题一卵原细胞减数分裂启动及卵母细胞生长起始调节机制

研究目标:完成3-4个与卵原细胞减数分裂起始相关关键基因/蛋白质的功能研究;探讨卵原细胞从有丝分裂进入减数分裂、前颗粒细胞包裹卵原细胞形成原始卵泡及卵母细胞生长起始的分子机制。

研究内容:卵原细胞减数分裂启动和卵母细胞生长起始是卵子发生的开始阶段,对于卵母细胞减数分裂后续过程的正常实现至关重要。因此,充分解析卵原细胞从有丝分裂进入减数分裂、卵母细胞生长起始这两个生物学过程,理解相关基因产物的功能及相互作用机理,以期建立有关卵母细胞早期发育的调控网络,可为相关生殖疾病研究提供可靠的理论指导。本项目拟利用小鼠胚胎卵巢体外培养模型、原始卵泡体外重构模型、卵原细胞体外发育模型和果蝇卵母细胞发育在体模型,结合组学技术、蛋白免疫电泳、免疫组化、酵母双杂交、转基因和条件基因敲除等研究手段,重点研究哪些基因或因子参与了卵原细胞从有丝分裂到减数分裂的转变、原始卵泡形成和卵母细胞生长起始,具体包括:

1)卵原细胞减数分裂启动的关键调控元件及调节途径。研究和建立雌性生殖

细胞从有丝分裂向减数分裂转变的关键调控单元及其信号调控网络,筛选控制雌性生殖细胞减数分裂启动的关键因子,阐明Daz l、stra8、Fmrp等关键基因对雌性生殖细胞减数分裂启动的影响。

2)表观修饰在减数分裂启动过程中的作用。雌性生殖细胞减数分裂启动过程也是生殖细胞基因组表观修饰重建的重要时期。我们将系统比较雌性生殖细胞减数分裂启动前后表观修饰模式的改变,阐明关键表观修饰包括DNA甲基化、组蛋白修饰、蛋白泛素化以及SUMO化修饰等对雌性生殖细胞减数分裂启动的影响。

3)卵泡形成及生长募集分子的机制。卵泡形成需要卵母细胞和卵泡颗粒细胞共同作用来完成。本课题拟研究卵泡形成过程中卵母细胞与前颗粒细胞的相互识别机制,以及生殖细胞合胞体解聚过程中的凋亡与自噬机制;筛选关键转录因子FIGLA下游调控的参与卵泡形成的关键基因,研究关键基因在卵泡形成中的功能和作用机制;利用转基因和条件基因敲除等手段,发现控制卵泡生长募集的关键分子。

经费比例:32.8%

承担单位:中国农业大学、中国科学院动物研究所、青岛农业大学

课题负责人:张美佳

技术骨干:李磊、夏新来、沈伟

课题二卵母细胞减数分裂DNA断裂、修复与重组的分子基础

研究目标:利用基因敲除/转基因小鼠模型研究卵母细胞减数分裂DNA断裂、修复和重组的分子基础;了解修复尤其是重组修复异常对卵母细胞命运、卵泡形成和同源染色体分离的影响及机制。

研究内容:阐明卵母细胞减数分裂过程中遗传物质稳定传递的分子基础。围绕着这个科学问题,拟在已建立的动物模型的基础上深入研究影响断裂、修复与重组的基因/蛋白质的功能,从而阐明卵母细胞减数分裂遗传物质稳定传递的分子机理。围绕以下4个内容进行研究:

1)利用TAP纯化(Tandem affinity purification,串联亲和纯化)和质谱

分析技术,建立控制卵母细胞减数分裂过程中DNA断裂、修复和重组的关键分子库。

2)制备卵母细胞减数分裂相关的基因敲除/转基因小鼠模型,揭示染色体复制、重组和分离对卵母细胞DNA稳定性的影响及其机制,从而探讨DNA断裂、修复与重组在卵母细胞命运、卵泡形成和保证物种染色体数目稳定方面的作用。

3)利用不能自发产生DNA双链断裂的Spo11基因敲除小鼠模型和多种DNA DSB 修复缺陷小鼠模型(如DMC、Hop2等),从DNA断裂的发生(自发或诱发以及发生的位点等)、修复蛋白的加载等过程着手,探讨决定卵母细胞减数分裂DNA修复途径选择、重组位点定位和重组频率的分子基础与机制。

4)研究DNA断裂修复信号通路和细胞凋亡信号通路在卵母细胞发育过程中的交叉对话(cross-talk)及转换的分子机制。

经费比例:21.4%

承担单位:浙江大学、中国科学技术大学

课题负责人:黄俊

技术骨干:HOWARD COOKE

课题三卵母细胞减数分裂阻滞与恢复的控制机制

研究目标:从LH诱导卵泡颗粒细胞中重要信号通路的激活和这些信号通路对卵母细胞减数分裂成熟的特殊时空控制入手,了解促性腺激素和卵巢局部信号分子控制卵母细胞阻滞与恢复的分子机制,并探讨是否可以通过调控重要信号通路及其相关转录因子,提高卵母细胞质量,为人类辅助生殖技术的改进和生殖疾病治疗提供理论指导。

研究内容:卵母细胞减数分裂阻滞与恢复是雌性生殖细胞减数分裂过程中的一个独特的事件。减数分裂阻滞失败会导致卵巢早衰,而恢复失败则会直接导致无法排卵进而不育。本课题将围绕卵母细胞减数分裂的阻滞与恢复,采用小鼠卵母细胞成熟的离体与在体模型,探讨其精确调控的分子机制,以进一步加深我们对雌性生殖力维持的认识。具体包括如下几方面:

减数分裂经典习题

减数分裂与受精作用练习 一选择题 1.真核生物进行有性生殖时,通过减数分裂与随机受精使后代( ) A.增加发生基因自由组合得概率B.继承双亲全部得遗传性状 C.从双亲各获得一半得DNA D.产生不同于双亲得基因组合 2.有丝分裂与减数分裂过程中均要发生得现象就是( ) ①DNA复制与有关蛋白质得合成②纺锤体得形成③同源染色体配对与分离 ④着丝点得分裂⑤非同源染色体得自由组合⑥同源染色体间得交叉互换 A.①②③B.①②④ C.①③⑤ D.①②④⑥ 3.在受精作用过程中,体现受精实质得就是() A.同类生物得精卵互相识别B.精子得头部进入卵细胞 C.卵细胞增厚并形成受精膜D.精子与卵细胞得细胞核互相融合 4.在减数第一次分裂过程中不出现得就是( ) A.同源染色体配对联会B.同源染色体分离 C.非同源染色体得自由组合 D.着丝点一分为二 5.下列关于细胞周期得叙述,正确得就是( ) A.成熟得生殖细胞产生后可立即进入下一个细胞周期 B.中心粒得倍增发生在前期 C.分裂间期进行DNA得复制与有关蛋白质得合成 D.生殖细胞形成,就是在一个细胞周期内,细胞连续分裂两次 6.下列就是某种雄性动物睾丸内正在分裂得四个细胞示意图,其中属于次级精母细胞得就是( ) 7.减数第二次分裂得主要特点( )

A.同源染色体分离 B.染色体复制C.同源染色体联会 D.着丝点分裂 8.下列叙述中,能确定就是同源染色体得就是( ) A.一条来自父方,一条来自母方得染色体 B.由一条染色体复制而成得两条染色体 C.在减数分裂过程中联会得两条染色体D.形状与大小一般相同得两条染色体 9.某动物精原细胞在减数分裂过程中形成了四个四分体,则其减数第二次分裂后期得次级精母细胞中染色体数、染色单体数与DNA分子数依次为( ) A.4、8、4 B.4、0、4 C.8、16、16 D.8、0、8 10.在形成卵细胞得减数分裂过程中,细胞质中得遗传物质得分配特点就是() ①有规律地分配②随机分配③均等分配④不均等分配⑤交换分配 A.①③ B.②③C.③⑤ D.②④ 11.右图为某二倍体生物细胞分裂某一时期示意图,据图判断( ) A.该时期有6条染色体,6个DNA分子B.该时期可能为有丝分裂前期细胞图像 C.该时期已完成减数第一次分裂 D.该图可能为精细胞或卵细胞示意图 12.在生物传种接代过程中,能够使染色体保持一定得稳定性与连续性得重要生理过程就是:( ) ①有丝分裂②无丝分裂③减数分裂④受精作用 A.①②③ B.①③④C.③④D.①②③④ 13.现有某动物减数分裂过程中产生得一个极体,染色体数为M,DNA分子数为N个,且M不等于N,则该动物得一个初级卵母细胞中得染色体数与一个卵原细胞中得DNA分子数分别为( ) A.M与N B.M与2N C.2M与N D.2M与2N 14.右图为高等动物得细胞分裂示意图。下列叙述正确得就是( ) A.图甲一定为次级精母细胞 B.图乙一定为初级精母细胞

《减数分裂和受精作用》教学设计

《减数分裂和受精作用》教学设计 一、教材分析: 1.教材的地位与作用: 本节课的教学内容是以精子形成过程为例学习减数分裂过程,由此总结减数分裂的基本概念。这节课的内容是学生学习了细胞的基础知识。学生已经初步掌握了动植物细胞的结构和功能,明确了有性生殖的重要意义,理解了有性生殖是生物界普遍存在的一种生殖方式,对于生物的遗传、变异具有十分重要的意义。减数分裂这一内容还与以后学习遗传学知识密切相关,特别是与生物的遗传规律、变异中的基因重组以及染色体组、多倍体、单倍体等内容都有非常密切的联系。由于本节课的内容既是对有丝分裂知识的延伸和扩展,也是学习遗传学知识的基础,因此有着承前启后的作用。 2.教学的重点与难点: (1)教学重点:减数分裂的过程和概念。这是生殖细胞形成的基础,又是遗传和变异的细胞学基础。 (2)教学难点:同源染色体,四分体的概念,以及染色体行为的变化规律。其中染色体行为的变化规律既是重点又是难点,它是学生理解减数分裂的关键。 二、教学目标分析: 1.知识与技能: (1)通过本节课的学习要求学生理解减数分裂的基本概念、过程和特点,明确减数分裂是生殖细胞形成过程中的一种特殊的有丝分裂; (2)掌握同源染色体的基本概念; (3)理解和掌握减数分裂的两次分裂过程中染色体行为特征,特别是染色体数目、染色单体数目和DNA含量的变化规律。 2.过程与方法: 通过对比减数分裂和有丝分裂、精子和卵细胞形成过程的异同点,培养学生比较、分析问题并认识事物实质的思维能力;通过对减数分裂过程中染色体和DNA变化规律的认识,培养学生观察、分析、综合等方面的思维能力;通过分析讨论、巩固练习,培养学生解决问题的能力。 3.情感态度与价值观: 通过减数分裂过程中染色体和DNA变化规律的认识,使学生明确减数分裂和受精作用,是维持亲、子代之间体细胞染色体数目一致,保证物种稳定的重要条件;减数分裂产生遗传内容不同的配子,是有性生殖后代具有丰富变异性的重要原因。从而明确有性生殖在生物的生殖方式上有着更高级的进化地位。 三、学情分析: 1. 学生学习本课内容的基础: 根据本节课的知识体系、重点难点和学生的认识水平,采用“启发与探究”的教学模式实施教学,即:目标→观察→思考→总结→应用,根据教学目标设疑,引导学生观察和思考,通过归纳和总结来解决问题并形成知识体系。然后加以应用,目的在于培养学生的思维能力。教学过程尽量体现以教师为主导,学生为主体的教学原则。 2. 学生学习本课内容的能力: 借助多媒体辅助教学,增加教学的直观性、科学性和课堂内容容量。以此来突出本节课的重点,突破难点。

(完整版)减数分裂经典练习题1

习题(八)——减数分裂 一、选择题 1、下列哪一项不是成熟的生殖细胞() A.精子细胞 B.卵细胞 C.精子 D.配子 2、细胞内没有同源染色体的是() A.体细胞 B.精原细胞 C.初级精母细胞 D.次级精母细胞 3、联会是指() A.同源染色体配对的过程 B.同源染色体配对时期的细胞 C.一个配对同源染色体 D.同源染色体配对时期细胞中所有的染色体 4、在减数分裂过程中,染色体的复制发生在() A.第一次分裂前的间期 B.联会时 C.四分体时期 D.第一次分裂与第二次分裂过程之间 5、人的体细胞内有46条染色体,在减数分裂过程中的某时期出现四分体的个数是() A.46 B.16 C.23 D.64 6、在减数分裂过程中,每一个染色体的着丝点分裂后形成二条() A.染色单体 B.非同源染色体 C.同源染色体 D.相同的染色体 7、下列细胞中没有同源染色体的是() A.受精卵 B.口腔上皮细胞 C.初级精母细胞 D.红细胞 8、在卵细胞的形成过程中,卵原细胞、初级卵母细胞、次级卵母细胞、卵细胞的比例为() A.1∶1∶2∶4 B.1∶1∶1∶2 C.1∶1∶4∶4 D.1∶1∶1∶1 9、具有24条染色体的水稻植株,其生长点的一个细胞连续分裂三次后,产生的子细胞中有染色体() A.96 B.48 C.24 D.12 10、家兔是进行有性生殖的生物,它所以能保持前后代染色体数目的恒定,是因为在生殖过程中要进行 () A.减数分裂和有丝分裂 B.有丝分裂和受精作用 C.减数分裂和受精作用 D.染色体复制和平均分配 11、下列细胞中,不能进行有丝分裂的是() A.精原细胞 B.卵原细胞 C.受精卵 D.初级卵母细胞 12、人体细胞内有46条染色体,次级卵母细胞中,姐妹染色单体有() A.46 B.23 C.92 D.184 13、蟾蜍的体细胞有丝分裂后期染色体数为44条,其精子中染色体数是() A.11个 B.22个 C.33个 D.44个 14、一雌蛙产1000粒卵,一雄蛙产100万个精子,那么形成这些卵和精子的雌蛙卵巢中的卵原细胞数目 及雄蛙精巢中的精原细胞分别为() A.250个和250万个 B.1000个和25万个 C.1000个和100万个 D.250个和100万个 15、有关受精作用的叙述中,不正确的是() A.受精卵中全部遗传物质的一半来自精子 B.受精后,精子的细胞核与卵细胞的核融合 C.合子中的染色体一半来自父方,一半来自母方 D.合子中染色体数与本物种体细胞染色体数一致 16、在减数分裂的第一次细胞分裂过程中,染色体变化的顺序是()

雌性生殖细胞减数分裂的分子基础

项目名称:雌性生殖细胞减数分裂的分子基础首席科学家:孙青原中国科学院动物研究所起止年限:2012.1至2016.8 依托部门:国家人口和计划生育委员会

一、关键科学问题及研究内容 (一)拟解决的关键科学问题 自然流产、不孕不育、出生缺陷和辅助生殖成功率低的根本原因之一是卵子质量下降,而减数分裂异常是造成卵子质量下降的主要原因,但减数分裂异常的原因迄今还远未阐明。本项目拟解决的关键科学问题是:减数分裂过程如何受到精确调节进而决定雌性生殖细胞的质量?主要分解为如下三个具体问题加以解决:1)雌性生殖细胞减数分裂是如何起始的? 2)卵母细胞减数分裂阻滞与恢复如何受到调节的?3)遗传物质如何在卵母细胞减数分裂过程中维持稳定? (二)主要研究内容 针对上述科学问题,我们将主要开展以下四个方面的研究: 1、卵原细胞减数分裂启动及卵母细胞生长起始调节机制 1)卵原细胞减数分裂启动的关键调控元件及调节途径; 2)表观遗传修饰在减数分裂启动过程中的作用; 3)卵泡形成及卵母细胞生长起始的分子机制。 2、卵母细胞减数分裂DNA断裂、修复与重组的分子基础 1)DNA断裂、修复与重组的分子基础及在卵母细胞命运、卵泡形成和染色体数目稳定等方面的作用; 2)卵母细胞减数分裂DNA修复途径选择、重组位点定位和重组频率的分子基础和机制; 3)DNA断裂修复信号通路和细胞凋亡信号通路在卵母细胞发育过程中交互对话和转换的分子机制。 3、卵母细胞减数分裂阻滞与恢复调控机制 1)卵母细胞减数分裂阻滞与恢复调控新机制的发掘; 2)卵母细胞减数分裂阻滞与恢复基因调控网络;

3)颗粒细胞与卵母细胞的交叉对话在减数分裂阻滞与恢复中的作用。 4、卵母细胞减数分裂染色体精确分离调节 1)卵母细胞减数分裂过程中染色体正确分离的纺锤体检验点调节;2)染色体交叉和粘合与染色体正确分离间的关系; 3)卵子老化非整倍性增加与纺锤体检验点及染色体粘合之间的关系。

有丝、减数分裂经典习题

细胞的减数分裂练习 1.真核生物进行有性生殖时,通过减数分裂和随机受精使后代() A.增加发生基因自由组合的概率B.继承双亲全部的遗传性状 C.从双亲各获得一半的DNA D.产生不同于双亲的基因组合 2.有丝分裂与减数分裂过程中均要发生的现象是() ①DNA复制和有关蛋白质的合成②纺锤体的形成③同源染色体配对和分离 ④着丝点的分裂⑤非同源染色体的自由组合⑥同源染色体间的交叉互换 A.①②③B.①②④C.①③⑤D.①②④⑥ 3.在受精作用过程中,体现受精实质的是 A.同类生物的精卵互相识别 B.精子的头部进入卵细胞 C.卵细胞增厚并形成受精膜 D.精子和卵细胞的细胞核互相融合 4.在减数第一次分裂过程中不出现的是() A.同源染色体配对联会B.同源染色体分离C.非同源染色体的自由组合D.着丝点一分为二5.下列关于细胞周期的叙述,正确的是() A.成熟的生殖细胞产生后可立即进入下一个细胞周期B.中心粒的倍增发生在前期 C.分裂间期进行DNA的复制和有关蛋白质的合成 D.生殖细胞形成,是在一个细胞周期内,细胞连续分裂两次 6.下列是某种雄性动物睾丸内正在分裂的四个细胞示意图,其中属于次级精母细胞的是 7.减数第二次分裂的主要特点() A.同源染色体分离B.染色体复制C.同源染色体联会D.着丝点分裂 8.下列叙述中,能确定是同源染色体的是 A.一条来自父方,一条来自母方的染色体B.由一条染色体复制而成的两条染色体 C.在减数分裂过程中联会的两条染色体D.形状和大小一般相同的两条染色体 9.某动物精原细胞在减数分裂过程中形成了四个四分体,则其减数第二次分裂后期的次级精母细胞中染色体数、染色单体数和DNA分子数依次为 A.4、8、4 B.4、0、4 C.8、16、16 D.8、0、8 10.在形成卵细胞的减数分裂过程中,细胞质中的遗传物质的分配特点是 ①有规律地分配②随机分配③均等分配④不均等分配⑤交换分配 A.①③ B.②③C.③⑤D.②④ 11.下图为某二倍体生物细胞分裂某一时期示意图,据图判断 A.该时期有6条染色体,6个DNA分子B.该时期可能为有丝分裂前期细胞图像 C.该时期已完成减数第一次分裂D.该图可能为精细胞或卵细胞示意图 12.关于细胞分裂的说法,正确的是 A.真核细胞的分裂方式只包括两种:有丝分裂和减数分裂 B.有丝分裂分裂期可人为划分为:间期、前期、中期、后期、末期 C.减数分裂第一次分裂完成时,染色体数目与正常体细胞相比减半 D.人的成熟红细胞可以进行有丝分裂,蛙的红细胞能进行无丝分裂 13.现有某动物减数分裂过程中产生的一个极体,染色体数为M,DNA分子数为N个,且M不等于N,则该动物的一个初级卵母细胞中的染色体数和一个卵原细胞中的DNA分子数分别为 A.M和N B.M和2N C.2M和N D.2M和2N 14.下图为高等动物的细胞分裂示意图。下列叙述正确的是() A.图甲一定为次级精母细胞B.图乙一定为初级精母细胞 C.图丙为次级卵母细胞或极体D.图丙中的M、m为一对同源染色体 15.下图是来自于同一生物体内的、处于四个不同状态的细胞分裂图。下列有关叙述中,正确的是()

(整理)减数分裂受精作用

减数分裂和受精作用 1.下列叙述不正确的是( ) A.大小相同的染色体一定是同源染色体 B.着丝粒数目一定等于染色体条数 C.出现N个四分体说明一定有N对同源染色体 D.姐妹染色单体上面的基因排序不一定相同 2.同源染色体是指 A. 一条染色体复制形成的两条染色体 B. 减数分裂过程中配对的两条染色体 C. 形态、特征相似的两条染色体 D. 分别来自父方和母方的两条染色体 3.精子与卵巢细胞形成过程相同的是() A.场所相同B.细胞质分裂方式相同 C.成熟生殖细胞数目相同D.均有同源染色体联会 4.受精卵中细胞质主要来自 A.精子 B.精原细胞 C.卵细胞 D.卵原细胞 5.同种生物的染色体数目是相对恒定的,这是由下列哪项生理过程决定的 A. 有丝分裂和减数分裂 B. 有丝分裂和受精作用 C. 减数分裂和受精作用 D. 减数分裂 6.初级精母细胞变成次级精母细胞时() A.染色体数目减半,DNA分子数目减半 B.染色体数目减半,DNA分子数目加倍 C.染色体数目不变,DNA分子数目加倍 D.染色体数目不变,DNA分子数目减半 7.雄蛙的一个体细胞经有丝分裂形成两个子细胞(C1、C2),一个初级精母细胞经减数第一次分裂形成两个次级精母细胞(S1、S2)。比较C1与C2、S1与S2细胞核中DNA数目及其贮存的遗传信息,正确的是 A.DNA数目C1与C2相同,S1与S2不同 B.遗传信息C1与C2相同,S1与S2不同 C.DNA数目C1与C2不同,S1与S2相同 D.遗传信息C1与C2不同,S1与S2相同 8.父亲将其染色体,通过儿子传至孙女体细胞中大约有多少条() A.23条 B.46条 C.0~23条 D.0~22条 9.下列四项中,能用于观察四分体的实验材料是( ) A.蓖麻籽种仁B.洋葱根尖C.菠菜幼叶D.蝗虫的卵巢、10.某生物的体细胞染色体数为2N,该生物减Ⅱ与有丝分裂的相同之处是( ) 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 11.下图是某种动物细胞分裂过程中染色体数目变化情况,下列相关叙述正确的是()

有丝分裂典型题汇总

1.下列关于细胞周期的叙述正确的是() A成熟的生殖细胞产生后立即进入下一个细胞周期 B机体内所有的体细胞处于细胞周期中 C细胞周期由前期、中期、后期、末期组成 D细胞种类不同,细胞周期持续的时间不同 2.在显微镜下观察洋葱根尖细胞有丝分裂,调节细准焦螺旋,看到同一视野中,有的地方物象清晰,有的地方物象不清晰,产生这种现象的原因是:() A.显微镜坏了 B.光源太暗 C.细准焦螺旋转动太快 D.根尖压的厚薄不均匀 3.处于有丝分裂中期的一植物细胞,其染色体数、染色单体数和脱氧核苷酸链数的比为: A 1:2:4 B 1:1:2 C 1:4:2 D 2:2:1 4.若用化学药剂抑制肿瘤细胞的DNA复制,这些细胞就停留在() A分裂前期 B 分裂中期 C分裂后期 D分裂间期 5.细胞有丝分裂的周期中,DNA分子的复制、着丝点的分裂、染色单体的形成及消失依次发生在()A.间期、前期、中期、间期B.前期、中期、后期、末期 C.间期、后期、中期、后期D.间期、后期、间期、后期 6.下列有关一个细胞周期中染色体变化情况,正确的是 ( ) ①染色质染色体②染色体染色质③染色体复制④姐妹染色单体分开,染色体数目加倍⑤染色体着丝点排列在赤道板上 A①②③④⑤ B③①⑤④② C②③⑤④① D④③⑤②① 7.下图a→d表示连续分裂的两个细胞周期。下列叙述不正确的是 A.a和b为一个细胞周期B.c段结束DNA含量增加一倍 C.遗传物质平分一般发生在d段D.b和c为一个细胞周期 8.有人要确定S期(细胞分裂间期中合成DNA的阶段)的长度,他在处于分裂期后期细胞间质中加入了以氚标记的R化合物。在下列化合物中最适合作为R化合物的是() A腺嘌呤B胞嘧啶C鸟嘌呤D胸腺嘧啶 9.若要分析染色体组型,最好选择有丝分裂哪一时期的细胞() A.间期B.前期 C.中期D.后期 10.在高倍显微镜下观察处于有丝分裂中期的植物细胞,都能看到的结构是() A.赤道板、染色体、细胞膜B.纺锤体、赤道板、同源染色体 C.细胞壁、染色体、纺锤体D.细胞壁、核膜、染色体、着丝点 11.玉米体细胞有20条染色体,有丝分裂后期细胞中DNA分子数和染色单体数分别是() A.20个,20条B.40个,40条C.20个,40条D. 40个,0条 12.保证两个子细胞中染色体形态和数目与亲代细胞完全相同的机制是() A染色体复制B着丝点分裂C纺锤体牵引D(A)(B)(C)均起作用 13.低等植物细胞发生有丝分裂时,出现在核附近并决定分裂方向的是() A核仁B高尔基体C中心体D游离的核糖体 14.有丝分裂中期的人体细胞中有() A.46条染色体,46个DNA分子B.46条染色体,92以上个DNA分子

高中生物有丝分裂、减数分裂练习题

高中生物有丝分裂、减数分裂练习题 一、单项选择题 1、用化学物质强烈地抑制肿瘤细胞的DNA复制,这些细胞会停留在细胞周期中的 A 间期 B 前期 C 中期 D 后期 2、正常细胞的有丝分裂首先发生的是 A 细胞质分裂 B 纺锤体的形成 C 细胞极的形成 D 染色体的形成 3、细胞有丝分裂的重要特征是 A 出现纺锤体 B 出现染色体 C 染色体复制一次及精确地平均分配 D 染色体数目不变 4、在有丝分裂的一个细胞周期中,出现染色单体的时期是 A 间期和分裂前期 B 间期和分裂中期 C 间期和分裂前期及中期 D 分裂前期和分裂中期 5、高等植物细胞和动物细胞之间,在细胞分裂的机制上的不同点是 ①着丝点分裂②细胞质分裂③纺锤丝的功能④中心粒存在 A ①② B ①④ C ②④ D ③④ 6、下列细胞进行有丝分裂时出现细胞板的是 A 人的受精卵 B 马蛔虫的受精卵 C 变形虫 D 洋葱根尖生长点细胞 7、下列细胞中,有丝分裂过程中不产生星射线的是 A 动物细胞 B 植物细胞 C 精母细胞 D 卵母细胞 8、在细胞有丝分裂过程中,纺锤体的作用是 A 使染色质变成染色体 B 形成细胞板 C 姐妹染色单体分开 D 牵引染色体平均分配到子细胞中 9、在细胞有丝分裂过程中,DNA分子数相同,但染色体数不同的时期是 A 间期和前期 B 前期和中期 C 前期和后期 D 间期和中期 10、不存在同源染色体的细胞是 A 体细胞 B 精原细胞 C 初级精母细胞 D 次级精母细胞 11、处于有丝分裂后期的人体细胞中有 A 46个染色体,92个DNA分子 B 46个染色体,46个DNA分子 C 92个染色体,46个DNA分子 D 92个染色体,92个DNA分子 12、在细胞有丝分裂的分裂期开始时,如果它的染色体数为N,DNA含量为Q,则该细胞分裂后每个子细胞中的染色体数和DNA含量分别是 A N和Q B N/2和Q/2 C N和Q/2 D N/2和Q 13、某细胞在进行正常有丝分裂过程中,如果细胞内的染色体、染色单体、DNA分子三者的数量比是1︰2︰2,则该细胞所处的分裂时期是 A 前期或后期 B 中期或末期 C 前期或中期 D 后期或末期 14、在人体细胞有丝分裂前期,可以看到的中心粒数目是 A 2 B 4 C 8 D 1 15、观察洋葱根尖细胞有丝分裂时,制作临时装片的正确操作步骤是 A 固定→解离→漂洗→染色→制片 B 解离→漂洗→染色→制片 C 解离→染色→漂洗→制片 D 漂洗→染色→解离→制片

2018遗传基本定律经典习题汇编

2018遗传基本定律经典习题汇编 1.【2017海南卷】遗传学上的平衡种群是指在理想状态下,基因频率和基因型频率都不再改变的大种群。某哺乳动物的平衡种群中,栗色毛和黑色毛由常染色体上的1对等位基因控制。下列叙述正确的是()A.多对黑色个体交配,每对的子代均为黑色,则说明黑色为显性 B.观察该种群,若新生的栗色个体多于黑色个体,则说明栗色为显性 C.若该种群栗色与黑色个体的数目相等,则说明显隐性基因频率不等 D.选择1对栗色个体交配,若子代全部表现为栗色,则说明栗色为隐性 【解析】多对黑色个体交配,每对的子代均为黑色,黑色可能为显性或隐性,A错误;新生的栗色个体多于黑色个体,不能说明显隐性,B错误;显隐性基因频率相等,则显性个体数量大于隐性个体数量,故若该种群栗色与黑色个体的数目相等,则说明隐性基因频率大于显性基因频率,C正确;1对栗色个体交配,若子代全部表现为栗色,栗色可能为显性也可能为隐性,D错误。 【答案】C 2.【2017新课标Ⅱ卷】若某哺乳动物毛色由3对位于常染色体上的、独立分配的等位基因决定,其中A基因编码的酶可使黄色素转化为褐色素;B基因编码的酶可使该褐色素转化为黑色素;D基因的表达产物能完全抑制A基因的表达;相应的隐性等位基因a、b、d的表达产物没有上述功能。若用两个纯合黄色品种的动物作为亲本进行杂交,F1均为黄色,F2中毛色表现型出现了黄∶褐∶黑=52∶3∶9的数量比,则杂交亲本的组合是() A.AABBDD×aaBBdd,或AAbbDD×aabbdd ~ B.aaBBDD×aabbdd,或AAbbDD×aaBBDD C.aabbDD×aabbdd,或AAbbDD×aabbdd D.AAbbDD×aaBBdd,或AABBDD×aabbdd 【解析】由题可以直接看出F2中毛色表现型出现了黄∶褐∶黑=52∶3∶9的数量比,F2为52+3+9=64份,可以推出F1产生雌雄配子各8种,即F1的基因型为三杂AaBbDd,只有D符合。 【答案】D 3.【2017新课标Ⅰ卷】果蝇的红眼基因(R)对白眼基因(r)为显性,位于X染色体上;长翅基因(B)对残翅基因(b)为显性,位于常染色体上。现有一只红眼长翅果蝇与一只白眼长翅果蝇交配,F1雄蝇中有1/8为白眼残翅,下列叙述错误的是() A.亲本雌蝇的基因型是BbX R X r B.F1中出现长翅雄蝇的概率为3/16 C.雌、雄亲本产生含X r配子的比例相同 D.白眼残翅雌蝇可形成基因型为bX r的极体 { 【解析】长翅与长翅交配,后代出现残翅,则长翅均为杂合子(Bb),子一代中残翅占1/4,而子一代雄性中出现1/8为白眼残翅,则雄性中残翅果蝇占1/2,所以亲本雌性为红眼长翅的双杂合子,亲本雌蝇的基因型为BbX R X r,A正确;F1中出现长翅雄果蝇的概率为3/4×1/2=3/8,B错误;亲本基因型为BbX R X r和BbX r Y,则各含有一个X r 基因,产生含X r配子的比例相同,C正确;白眼残翅雌蝇的基因型为bbX r X r,为纯合子,配子的基因型即卵细

减数分裂经典习题

减数分裂和受精作用练习 一选择题 1.真核生物进行有性生殖时,通过减数分裂和随机受精使后代() A.增加发生基因自由组合的概率B.继承双亲全部的遗传性状 C.从双亲各获得一半的DNA D.产生不同于双亲的基因组合 2.有丝分裂与减数分裂过程中均要发生的现象是() ①DNA复制和有关蛋白质的合成②纺锤体的形成③同源染色体配对和分离 ④着丝点的分裂⑤非同源染色体的自由组合⑥同源染色体间的交叉互换 A.①②③B.①②④C.①③⑤D.①②④⑥ 3.在受精作用过程中,体现受精实质的是() A.同类生物的精卵互相识别B.精子的头部进入卵细胞 C.卵细胞增厚并形成受精膜D.精子和卵细胞的细胞核互相融合 4.在减数第一次分裂过程中不出现的是() A.同源染色体配对联会B.同源染色体分离 C.非同源染色体的自由组合D.着丝点一分为二 5.下列关于细胞周期的叙述,正确的是() A.成熟的生殖细胞产生后可立即进入下一个细胞周期B.中心粒的倍增发生在前期 C.分裂间期进行DNA的复制和有关蛋白质的合成 D.生殖细胞形成,是在一个细胞周期内,细胞连续分裂两次 6.下列是某种雄性动物睾丸内正在分裂的四个细胞示意图,其中属于次级精母细胞的是() 7.减数第二次分裂的主要特点() A.同源染色体分离B.染色体复制C.同源染色体联会D.着丝点分裂 8.下列叙述中,能确定是同源染色体的是() A.一条来自父方,一条来自母方的染色体B.由一条染色体复制而成的两条染色体 C.在减数分裂过程中联会的两条染色体D.形状和大小一般相同的两条染色体 9.某动物精原细胞在减数分裂过程中形成了四个四分体,则其减数第二次分裂后期的次级精母细胞中染色体数、染色单体数和DNA分子数依次为() A.4、8、4B.4、0、4C.8、16、16D.8、0、 8 10.在形成卵细胞的减数分裂过程中,细胞质中的遗传物质的分配特点是() ①有规律地分配②随机分配③均等分配④不均等分配⑤交换分配 A.①③B.②③C.③⑤D.②④ 11.右图为某二倍体生物细胞分裂某一时期示意图,据图判断() A.该时期有6条染色体,6个DNA分子B.该时期可能为有丝分裂前期细胞图像 C.该时期已完成减数第一次分裂D.该图可能为精细胞或卵细胞示意图 12.在生物传种接代过程中,能够使染色体保持一定的稳定性和连续性的重要生理过程是:() ①有丝分裂②无丝分裂③减数分裂④受精作用 A.①②③B.①③④C.③④D.①②③④ 13.现有某动物减数分裂过程中产生的一个极体,染色体数为M,DNA分子数为N个,且M不等于N,则

RBBP7论文:RBBP7VCP减数分裂染色体卵母细胞

RBBP7论文:RBBP7 VCP 减数分裂染色体卵母细胞 【中文摘要】视网膜母细胞瘤结合蛋白7(RBBP7)是一种具有肿瘤抑制作用的核蛋白,有研究表明RBBP7蛋白可以通过干扰正常的细胞周期和增加细胞凋亡进而抑制肿瘤细胞的转化。在本实验室的前期工作中,运用二维电泳和质谱鉴定等蛋白质组学技术建立了小鼠MII 期(第二次减数分裂中期)卵细胞的蛋白表达谱。RBBP7就是在该谱系中鉴定得到的蛋白之一。且在激活后其含量下降,表明RBBP7可能在卵母细胞的发育成熟中发挥重要的作用。但RBBP7蛋白在小鼠卵细胞和早期胚胎中的功能研究尚属空白。本研究首先用免疫组化、免疫荧光等方法研究RBBP7在小鼠卵巢组织中的定位。免疫组织化学的结果显示RBBP7蛋白主要定位于各级卵母细胞的细胞核。免疫荧光结果显示RBBP7定位于GV期卵母细胞的细胞核,GVBD期时则弥漫分布于胞浆,MI期定位于纺锤体上,AI期定位于纺锤体的中体上,MII期与纺锤体共定位。为研究RBBP7蛋白在小鼠卵母细胞发育成熟过程中的作用,应用显微注射的方式将RBBP7 siRNA显微注射至GVBD期卵母细胞胞浆中,活细胞工作站观察卵母细胞的发育过程。结果发现:RBBP7蛋白的减少最终不会导致第一极体排放数异常,但是在第一极体的... 【英文摘要】Retinoblastoma binding protein 7 (RBBP7) is a nuclear protein with tumor inhibitory effect, previous studies showed that RBBP7 protein can interfere with normal cell cycle and increase the apoptosis of tumor cells to inhibit the

(完整版)有丝分裂、减数分裂的练习题(附答案)

有丝分裂、减数分裂的练习题 一.选择题 1.连续分裂的细胞,相邻的两周期可表示为下图。对此不正确的叙述是()A.a+b= 一个细胞周期 B.a段的主要变化是DNA的复制及有关蛋白质的合成 C.b+c=一个细胞周期 D.d段主要完成遗传物质的平均分配 2.下图是某细胞分裂的不同时期示意图,其中不属于精子形成过程的是() 3.下图是同一种生物体内有关细胞分裂的一组图象。下列与此有关的几种说法中不正确的是() A.中心法则所表示的生命活动内容主要是图⑤所示的时期进行的 B.可遗传的变异之一的基因重组的发生与图①有关而与图③无直接关系 C.图②所示细胞分裂方式,在其间期发生的基因突变传递给下一代的可能性要比图③所示的大的多 D.在雄性动物体内,同时具备上述5个图所示细胞分裂时期的器官是睾丸而不是肝脏4.右图是某动物的某种细胞。下列说法正确的是()A.①和②对应位点上的基因一般都是相同的, 原因是DNA复制是半保留复制 B.若该种动物是单倍体,则该细胞正进行有丝分裂 C.若③上的基因k连接到②上,则表明发生了基因重组 D.若①上有基因Ab,②上有基因ab,则可能是同源染色体互换 5.处于正常细胞分裂后期的某细胞内含有10个DNA分子,下列不可能 ... 出现的情况是() A.该细胞可能处于减数第一次分裂后期

B.该细胞可能处于有丝分裂后期 C.该细胞可能处于减数第二次分裂后期 D.产生该细胞的生物体细胞中的染色体 数目可能是5条或10条 6.右图是人体一个细胞分裂时,细胞核中染 色体和DNA在A、B、C、D四个时期的统计数 据,那么同源染色体分离发生在() 7.右图为三个处于分裂期细胞的示意图,下 列叙述中正确的是()A.甲可能是丙的子细胞 B.乙、丙细胞不可能来自同一个体B C.甲、乙、丙三个细胞均含有二个染色体组 D.甲、乙、丙三个细胞均含有同源染色体 8.下图是同一种动物体内有关细胞分裂的一组图 像,下列说法中正确的是() A.具有同源染色体的细胞只有②和③B.动物睾丸中不可能同时出现以上细胞 C.③所示的细胞中不可能有基因重组D.上述细胞中有8条染色单体的是①②③9.下列各图所示细胞均来自同一生物体,则下列叙述中错误 ..的是() A.图①和图②可能来自同一初级精母细胞B.精子的形成过程应为图中的④③②⑥①C.图②细胞中有8条脱氧核苷酸长链D.该生物体细胞染色体数为4 10.右图所示为某动物卵原细胞中染色体组成情况,该卵原细胞经减分裂产生3个极体和1个卵细胞,其中一个极体的染色体组成是1、3,则卵细胞中染色体组成是()A.2、4 B.1、3 C.1、3或2、4 D.l、4或2、3 11.下面是水稻花粉母细胞进行减数分裂的几个步骤:①联会②同源染色体分离③交叉互换④染色体复制⑤细胞质分裂。其正确顺序是()A.④③①②⑤B.④①③②⑤C.④②①③⑤D.①④②③⑤ 12.A和B是属于同一生物体内的两个细胞,通过对其DNA分子含量的测定发现,A细胞中的DNA含量是B细胞的两倍,最可能的解释是() A.A细胞是有丝分裂过程中中心体相互分离时的细胞,B细胞是减数分裂过程中着丝点分裂染色体移向两极的细胞

减数分裂和受精作用知识点

第1节减数分裂和受精作用一、减数分裂的概念 减数分裂(meiosis) 是进行有性生殖的生物形成生殖细胞过程中所特有的细胞分裂方式。在减数分裂过程中,染色体只复制一次,而细 胞连续分裂两次,新产生的生殖细胞中的染色体数目比体细胞减少一半。(注:体细胞主要通过有丝分裂产生,有丝分裂过程中,染色体复制一次,细胞分裂一次,新产生的细胞中的染色体数目与体细胞相同。) 二、减数分裂的过程 1、精子的形成过程(图1):精巢(哺乳动物称睾丸) (图1)(图2) 减数第一次分裂(有同源染色体 ......): 间期:染色体复制(包括DNA复制和有关蛋白质的合成)。 前期:同源染色体两两配对(称联会),形成四分体。四分体中非姐妹染色单体之间常常发生对等片段的交叉互换。 中期:同源染色体成对排列在赤道板上(上下两侧)。 后期:同源染色体分离;非同源染色体自由组合。 末期:细胞质分裂,形成2个子细胞。 减数第二次分裂(无同源染色体 ......): 前期:染色体排列散乱分布。 中期:每条染色体的着丝点都排列在细胞中央的赤道板上。 后期:姐妹染色单体分开,成为两条子染色体。并分别移向细胞两极。 末期:细胞质分裂,每个细胞形成2个子细胞,最终共形成4个子细胞。 2、卵细胞的形成过程(图2):卵巢 三、精子与卵细胞的形成过程的比较 精子的形成卵细胞的形成 不 同 点 形成部位精巢(哺乳动物称睾丸)卵巢 过程有变形期无变形期 子细胞数 细胞质的分配 一个精原细胞形成4个精子 均等分配 一个卵原细胞形成1个卵细胞+3个极体 不均等分配 相同点精子和卵细胞中染色体数目都是体细胞的一半 特点:受精作用是精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。精子的头部进入卵细胞,尾部留在外面,不久精子的细胞核就和卵细胞的细胞核融合,使受精卵中染色体的数目又恢复到体细胞的数目,其中有一半来自精子,另一半来自卵细胞。 意义: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,对于生物的遗传和变异具有重要的作用。 五、注意:(1)同源染色体①形态、大小基本相同;②一条来自父方,一条来自母方。功能: (2)精原细胞和卵原细胞的染色体数目与体细胞相同。因此,它们属于体细胞,通过有丝分裂的方式增殖,但它们又可以进行减数分裂形成生殖细胞。 (3)减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数第一次分裂 .......,原因是同源染色体分离并进入不同的子细胞 ................。所以减数 第二次分裂过程中无同源染色体 ......。 (4)减数分裂形成子细胞种类: 假设某生物的体细胞中含n对同源染色体,则:它的精(卵)原细胞进行减数分裂可形成2n种精子(卵细胞);它的1个精原细胞进行减数分裂形成2种精子。它的1个卵原细胞进行减数分裂形成1种卵细胞。 辨析:含有n对同源染色体的一个精母细胞经减数分裂产生2种类型配子,含有n对同源染色体的体细胞经减数分裂产生2n种类型配子。 (5)减数分裂过程中染色体和DNA的变化规律

减数分裂与受精作用习题--含答案

遗传的细胞基础---减数分裂和受精作用习题 一、选择题(每小题2分,共40分) 1.在显微镜下观察动物组织切片,发现细胞内的染色体数目有的是体细胞的一半,有的是体细胞的2倍,该切片取自( D ) A.人的小肠小皮B.家兔胚胎 C.绵羊肝脏D.牛卵巢 2.仅考虑“核”DNA,下列人体细胞中染色体数可能相同,而DNA含量一定不同的是(D) A.初级精母细胞和精细胞 B.精原细胞和次级精母细胞 @ C.卵原细胞和卵细胞 D.初级卵母细胞和次级卵母细胞 3.下图为某生物细胞处于不同分裂时期的示意图,下列叙述正确的是( )。 A.甲、乙、丙中都有同源染色体 B.卵巢中不可能同时出现这三种细胞 C.能够出现基因重组的是乙 D.丙的子细胞是精细胞 ^ 4、下列关于同源染色体概念的叙述中正确的是( ) A.一条染色体经复制后形成的两条染色体 B.一条来自父方、一条来父方、一条来自母方的染色体 C.在减数分裂中能联会的两条染色体 D.形状和大小一般都相同的两条染色体 5、动物的1个精原细胞在减数分裂中形成4个四分体,则在减数第二次分裂的中期可能有的染色体数、染色单体数分别是( ) A.2条、4条 B.4条、8条 C.8条、0条 D.8条、16条 ~ 6、下列关于DNA分子和染色体数目的叙述,正确的是( ) A.有丝分裂间期细胞中染色体数目因DNA复制而加倍 B.有丝分裂后期细胞中DNA分子数目因染色体着丝点分裂而加倍 C.减数第一次分裂后,细胞中染色体数目因同源染色体分离而减半

D.减数第二次分裂过程中细胞中染色体与DNA分子数目始终不变 7、某二倍体动物的某细胞内含10条染色体、10个DNA分子,且细胞膜开始缢缩,则该细胞() A.处于有丝分裂中期 B.正在发生基因自由组合 C.将形成配子 D.正在发生DNA复制 , 8、若下图为某细胞减数第一次分裂后期图,则该细胞处于减数第二次分裂中期的图像应为() 9.(2011·无锡模拟)下图甲、乙、丙、丁分别表示某哺乳动物细胞(2N)进行减数分裂的不同时期,其中a表示细胞数目。请判断b、c、d依次代表( ) A.DNA分子数、染色体数、染色单体数 B.染色体数、DNA分子数、染色单体数 C.DNA分子数、染色单体数、染色体数 D.染色单体数、染色体数、DNA分子数 ' 10.人类精子发生过程中,下列说法不正确的是( ) A.细胞中染色单体数最多可达92条 B.姐妹染色单体携带的遗传信息可能是不同的 C.染色单体交叉互换发生在同源染色体分离之前 D.一个精原细胞产生两个相同精子的概率最大为1/223 11.从配子形成和受精作用的角度分析,下列关于遗传具有多样性和稳定性的原因的叙述,正确的是(多选)( ) 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

减数分裂二知识讲解

减数分裂和受精作用(二)减数分裂过程及受精作用 【学习目标】 1、阐明细胞的分裂,说明精子和卵细胞的形成过程。 2、比较精子和卵细胞形成过程的异同。 3、比较减数分裂和有丝分裂的异同。 4、掌握减数分裂过程中染色体数目和行为的变化及染色单体和DNA 数目的规律性变化。 5、了解受精作用及其意义。 【要点梳理】 要点一:精子和卵细胞的形成过程 1、哺乳动物精子形成过程 2、哺乳动物卵细胞的形成过程: 1个卵原细胞 (染色体数:2n ) 间期:细胞体积增大、染色体复制 1个初级卵母细胞 (染色体数:2n ) 前期:联会、四分体(非姐妹染色单体交叉互换) 中期:同源染色体排列在赤道板两侧 后期:同源染色体分离(非同源染色体自由组合) 末期:形成1个次级卵母细胞和1个第一极体 1个次级卵母细胞(大)+1个第一极体(小) (染色体数:n ) 着丝点分裂,染色单体分离 1个卵细胞(大)+3个第二极体 (染色体数:n ) 3、减数分裂图解: 减Ⅰ 减Ⅱ

4、精子和卵细胞形成过程的比较 比较项目不同点相同点 精子的形成卵细胞的形成 染色体复制复制一次 第一次分裂一个初级精母细胞(2n)产 生两个大小相同的次级精 母细胞(n) 一个初级卵母细胞(2n)(细胞 质不均等分裂)产生一个次级卵 母细胞(n)和一个第一极体(n) 同源染色体联会,形成四分体,同源染色体分 离,非同源染色体自由组合,细胞质分裂,子 细胞染色体数目减半 第二次分裂两个次级精母细胞形成四 个同样大小的精细胞(n) 一个次级卵母细胞(细胞质不均 等分裂)形成一个大的卵细胞(n) 和一个小的第二极体。第一极体 分裂(均等)成两个第二极体 着丝点分裂,姐妹染色单体分开,分别移向两 极,细胞质分裂,子细胞染色体数目不变 有无变形精细胞变形形成精子无变形 分裂结果产生四个有功能的精子(n) 只产生一个有功能的卵细胞(n) 精子和卵细胞中染色体数目均减半 5、减数分裂和有丝分裂的比较 项目 有丝分裂减数分裂母细胞体细胞性原细胞 分裂次数一次两次 过程前期:染色体散乱分布在细胞中 央,有同源染色体 中期:染色体的着丝点有规律地 排列在细胞中央,有同源染色体 后期:染色体的着丝点分裂,姐 妹染色单体分开,有同源染色体 前期:减Ⅰ:同源染色体联会,出现四分体,有交叉互换现 象; 减Ⅱ:染色体散乱分布,无同源染色体 中期:减Ⅰ:四分体排列在赤道板的两侧 减Ⅱ:与有丝分裂相同,但无同源染色体 后期:第一次分裂:四分体分开,移向两极 染色体交叉互换 时期:减数第一次分裂(四分体时期) 对象:四分体中的非姐妹染色单体之间

第一节 减数分裂和受精作用公开课教案

第二章基因和染色体的关系 一、教材分析 《减数分裂和受精作用》这一课题是在高中生物必修2第二章第一节的内容。这部分内容不仅是第二章的重点内容,也是整本书的重点内容之一。它以学过的细胞学知识、染色体知识、有丝分裂知识、生殖类型知识为基础。通过学习,使学生全面认识细胞分裂的种类、实质和意义,为后面学习遗传和变异,生物的进化奠定细胞学基础。 二、教学目标 1、知识与技能: (1)阐明细胞的减数分裂过程,掌握减数分裂的概念。 (2)举例说明精子的形成过程。 (3)举例说明受精作用的概念、过程; (4)理解减数分裂和受精作用的意义。 2、过程与方法: 通过观察减数分裂过程中染色体的行为变化,培养学生识图、绘图能力以及比较分析和归纳总结的能力。 3、情感态度价值观: 通过学习减数分裂和受精作用的意义,加深对事物自身变化规律性的认识,培养对立统一和发展变化的观点。 三、教学重点、难点 1、教学重点: 减数分裂概念和过程。这是生殖细胞形成的基础,又是遗传和变异和细胞学基础。 2、教学难点: 同源染色体、四分体的概念以及染色体行为的变化规律,其中染色体行为的变化规律既是难点又是重点。初学者对此缺乏感性认识,较难抓住本质。 四、学情分析 高一级学生,生物基础较薄弱,课文阅读和读图分析能力较低,减数分裂是有丝分裂的延续,学生对有丝分裂中染色体行为和数目的变化已有一定知识基础以此作为新知识的桥梁,让学生从感性认识的基础上抓住减数分裂的本质,通过图像分析、推理、归纳总结等,教师适时地引导学生思考,指导学生进行总结和评价。 五、教材处理 根据教材的重难点、学生的实际情况以及多媒体课件传递信息量有的特点,这部分内容我安排1个课时学习减数分裂概念和精子的形成过程。 这里主要说明第一课时的教学方法和教学过程。 六、教学方法设计 利用多媒体课件,创设形象生动的教学氛围,同时应用讲述法、谈话法、比较法、指导读书法等,引导学生思考一系列问题,使他们积极主动参与到教学中,在获取知识的同时,培养学生观察、比较和总结的能力。在获取知 识的同时,培养学生观察、比较和总结的能力。

减数分裂经典习题

细胞的生命历程及减数分裂小测 一选择题 1、下列关于细胞周期的说法不正确的是() (A)具有特定形态、结构和功能的成熟细胞没有细胞周期 (B)细胞周期是一个与代谢有关的过程,温度越高所需的时间越长 (C)细胞的种类不同,细胞周期的时间长短也不相同 (D)一个新细胞分裂成两个新细胞所需时间为一个细胞周期 2、关于细胞无丝分裂,下列叙述正确的是( ) (A)没有出现纺锤体,但有染色体的变化 (B)没有染色体的变化,但有纺锤体的出现 (C)有遗传物质的复制,无纺锤体的出现 (D)无遗传物质的复制,也无纺锤体的出现 3、下列对细胞分化时期的叙述,最确切的是() (A)只发生在胚胎发育的早期(B)发生在细胞分裂过程中 (C)发生在生物体的整个生命进程中(D)发生在胚胎发育的整个过程中 4、生物体内,存在形态、结构和生理功能上具有稳定性差异的细胞,是因为() (A)细胞失去全能性(B )不同的细胞,基因是不同的 (C)遗传物质发生了定向的改变(D)不同细胞中基因选择性表达的结果 5、对于白血病患者,目前较为成功的治疗方式主要是骨髓移值。其主要原理是利用正常人的骨髓中的 造血干细胞分裂、分化来产生正常的白细胞,从而使病人的生理机能恢复正常。造血干细胞形成白细胞的过程中经过了哪两个过程() (A)先细胞分裂,后细胞分化(B)先细胞分化,后细胞分裂 (C)先细胞融合,后细胞分裂(D)先细胞融合,后细胞分化 6、下列属于细胞衰老特征的是() ①细胞无限分裂②水分减少,体积变小③畸形改变④酶活性降低 ⑤色素逐渐积累⑥易分散转移⑦呼吸速度减慢⑧膜透性改变 (A)①③⑥ (B)①②⑤⑦ (C)②④⑤⑦⑧ (D)②④⑥⑧ 7、关于癌细胞特征的叙述中,不正确的是() (A)能够无限增殖(B )癌细胞的形态结构发生了变化 (C)癌细胞的表面发生变化(D)癌细胞与正常细胞都可以进行细胞的分化 8、人体内虽然有原癌基因,但多数人不患癌症,而只有少数人患癌症,其原因() (A)原癌基因不能被激活(B)在正常情况下,原癌基因处于受抑制状态 (C)癌细胞是细胞畸形分化造成的(D)大多数人体内有抵抗癌细胞的免疫功能 9.有丝分裂与减数分裂过程中均要发生的现象是() ①DNA复制和有关蛋白质的合成②纺锤体的形成③同源染色体配对和分离 ④着丝点的分裂⑤非同源染色体的自由组合⑥同源染色体间的交叉互换 A.①②③ B.①②④ C.①③⑤ D.①②④⑥ 10.在受精作用过程中,体现受精实质的是 A.同类生物的精卵互相识别 B.精子的头部进入卵细胞 C.卵细胞增厚并形成受精膜 D.精子和卵细胞的细胞核互相融合 11.在减数第一次分裂过程中不出现的是() A.同源染色体配对联会 B.同源染色体分离 C.非同源染色体的自由组合 D.着丝点一分为二12.下列是某种雄性动物睾丸内正在分裂的四个细胞示意图,其中属于次级精母细胞的是 13.减数第二次分裂的主要特点() A.同源染色体分离 B.染色体复制 C.同源染色体联会 D.着丝点分裂 14.下列叙述中,能确定是同源染色体的是 A.一条来自父方,一条来自母方的染色体B.由一条染色体复制而成的两条染色体 C.在减数分裂过程中联会的两条染色体D.形状和大小一般相同的两条染色体 15.下图为某二倍体生物细胞分裂某一时期示意图,据图判断 A.该时期有6条染色体,6个DNA分子 B.该时期可能为有丝分裂前期细胞图像 C.该时期已完成减数第一次分裂 D.该图可能为精细胞或卵细胞示意图 16.下图为高等动物的细胞分裂示意图。下列叙述正确的是() A.图甲一定为次级精母细胞 B.图乙一定为初级精母细胞 C.图丙为次级卵母细胞或极体 D.图丙中的M、m为一对同源染色体 17.下面四幅图是来自于同一生物体内的、处于四个不同状态的细胞分裂图。下列有关叙述中,正确的是()() A.该生物的正常体细胞中含有16条染色体 B.图①与图③所示细胞中DNA含量比例为1:2 C.图②与图④所示过程仅发生在某些器官中 D.由图④可知,该生物一定是雄性个体 18.在减数分裂中,家兔的初级卵母细胞有22个四分体,则其卵细胞中染色体数为:() A.11个 B.11对22个 C.不成对的22个 D.44个 19.遗传规律发生在下列哪个过程中:() A.有丝分裂 B.减数分裂 C.受精作用 D.联会 20.某动物一对同源染色体上的一对等位基因Mm,在形成精子的过程中,基因MM、Mm、mm的分开分别发生在:①精原细胞形成初级精母细胞过程中②初级精母细胞形成次级精母细胞过程中③次级精母细胞形成精子细胞过程中④精子细胞形成精子过程中() A.④①④ B.②②② C.③②③ D.②③② 21.下图表示基因型为AaBb的某哺乳动物产生生殖细胞的过程,错误的说法是()

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