（江苏专用）2020版新高考生物 第四单元 细胞的生命历程 考点加强课2 减数分裂与有丝分裂的比较及减数分裂与可遗传变异的关系学案

减数分裂与有丝分裂的比较及减数分裂与可遗传变异的关系1.减数分裂与有丝分裂的过程及特点比较分裂方式比较项目 减数分裂有丝分裂不同点分裂的细胞原始生殖细胞体细胞或原始生殖细胞细胞分裂次数两次一次同源染色体的行为(1)联会形成四分体，非姐妹染色单体交叉互换；(2)同源染色体分离存在同源染色体，但不联会，不分离，无交叉互换现象非同源染色体的行为自由组合不出现自由组合子细胞染色体数目减半不变子细胞的名称和数目4个精子或1个卵细胞和3个极体2个体细胞子细胞间的遗传物质不一定相同相同意义减数分裂和受精作用维持了每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定使生物的亲代细胞和子代细胞之间保持了遗传性状的稳定性2.“二结合法”图析细胞分裂的方式及特点(1)结合分裂图像比较分裂方式及特点(、依次代表有丝分裂、减、减)三种“前期”比较三种“中期”比较三种“后期”比较(2)结合染色体的奇、偶数识别细胞分裂方式3.有丝分裂和减数分裂过程中DNA、染色体等6项指标变化规律辨析(二倍体为例)(1)染色体、核DNA变化模型：判断：“三看法”区分细胞分裂方式(2)利用柱形图分析减数分裂(以精子的形成过程为例)(3)每条染色体DNA含量或染色体与DNA比值变化(4)染色单体的变化(5)同源染色体变化(6)染色体组的变化【例证1】(2018江苏卷，25)(多选)如图为一只果蝇两条染色体上部分基因分布示意图，下列叙述正确的是()A.朱红眼基因cn、暗栗色眼基因cl为一对等位基因B.在有丝分裂中期，X染色体和常染色体的着丝点都排列在赤道板上C.在有丝分裂后期，基因cn、cl、v、w会出现在细胞的同一极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解析等位基因是指位于一对同源染色体的相同位置上控制相对性状的基因，朱红眼基因、暗栗色眼基因位于同一条染色体上，A错误；有丝分裂中期每条染色体的着丝点都排列在细胞中央的赤道板上，B正确；有丝分裂后期，着丝点分裂，姐妹染色单体分开形成两条子染色体，分别移向细胞两极，故图中所示基因会出现在细胞的同一极，C正确；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，图中常染色体与X染色体属于非同源染色体，可以组合到一起，所以在减数第二次分裂后期，图中所示基因也可出现在细胞的同一极，D正确。答案BCD【例证2】(2018全国卷，4)关于某二倍体哺乳动物细胞有丝分裂和减数分裂的叙述，错误的是()A.有丝分裂后期与减数第二次分裂后期都发生染色单体分离B.有丝分裂中期和减数第一次分裂中期都发生同源染色体联会C.一次有丝分裂与一次减数分裂过程中染色体的复制次数相同D.有丝分裂中期和减数第二次分裂中期染色体都排列在赤道板上解析染色单体分离发生在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期，A正确；同源染色体联会发生在减数第一次分裂的前期，B错误；无论是有丝分裂还是减数分裂，染色体仅复制一次，C正确；有丝分裂中期和减数第二次分裂中期染色体的着丝点都整齐排列在赤道板上，D正确。答案B1.(2018无锡一模)下图是某哺乳动物体内的细胞分裂示意图，下列叙述正确的是()A.甲图细胞可能正在发生等位基因的分离B.乙图细胞发生了基因突变或基因重组C.丙图细胞分裂结束后产生的子细胞为精细胞或极体D.甲、乙、丙细胞中都含有同源染色体解析甲图细胞处于减数第一次分裂后期，可能正在发生等位基因的分离；乙图细胞处于有丝分裂后期，没有基因重组，发生的是基因突变；由甲图细胞的细胞质均等分裂可知，该动物为雄性，因此丙图细胞分裂结束后产生的子细胞为精细胞；甲、乙细胞中含有同源染色体，丙细胞中无同源染色体。答案A2. (2018南通、泰州一模)下图为某哺乳动物体内的两个细胞分裂模式图，相关叙述正确的是()A.甲、乙细胞中分别含8、4条染色单体B.甲、乙细胞中均含有2个染色体组C.乙细胞只能表示次级精母细胞D.形成甲、乙细胞过程中均发生了基因重组解析甲、乙细胞中分别含有8和0条染色单体；乙细胞细胞质均等分裂，可以表示为次级精母细胞或极体；形成甲细胞的过程是有丝分裂，不能发生基因重组，基因重组发生在减数第一次分裂过程中。答案B3.图1、图2表示某基因型为AaBb的二倍体动物在生殖发育过程中正在分裂的两个细胞，图3表示生殖发育中的染色体组数的变化曲线。请据图回答：(1)图1所示细胞对应图3中的_时段(填序号)，其产生的子细胞为_；处染色体上出现a基因的原因是_。(2)图2细胞所处时期的染色体主要行为是_，处染色体上出现a基因最可能的原因是_。该细胞完成分裂后能得到子细胞的基因型有_。(3)图3中没有同源染色体的时段为_(填序号)。(4)若想在一张装片中同时观察到图1、图2所示细胞图像，应选该动物的_(器官)制作切片。解析(1)图1所示细胞为有丝分裂后期，图2所示细胞为减数第一次分裂后期，图3中是减数第二次分裂的前期、中期，是减数第二次分裂后期、末期，是受精作用过程，是有丝分裂前期、中期，是有丝分裂后期、末期。所以图1细胞对应图3中阶段，其产生的子细胞为体细胞；染色体上出现a基因的原因是基因突变。(2) 图2细胞所处时期的染色体主要行为是同源染色体分离、非同源染色体自由组合；处染色体上出现a基因最可能的原因是交叉互换；该细胞完成分裂后得到的子细胞为精细胞。所以其基因型有Ab、ab、AB、aB。(3) 图3中没有同源染色体的时段为减数第二次分裂全过程，即。(4)若想在一张装片中同时观察到图1、图2所示细胞图像，应选该动物的睾丸(精巢)制作切片。答案(1)体细胞基因突变(2)同源染色体分离、非同源染色体自由组合交叉互换Ab、ab、AB、aB(3)(4)睾丸(精巢)引发相关物质或结构变化的四大原因归纳1.减数分裂与基因突变2.减数分裂与基因重组(1)非同源染色体上非等位基因自由组合导致基因重组(自由组合定律)。(2)同源染色体非姐妹染色单体交叉互换导致基因重组。3.减数分裂与染色体变异4.XXY与XYY异常个体成因分析(1)XXY成因(2)XYY成因：父方减异常，即减后期Y染色体着丝点分裂后两条Y染色体共同进入同一精细胞。【例证】 (2018天津卷，4)果蝇的生物钟基因位于X染色体上，有节律(XB)对无节律(Xb)为显性；体色基因位于常染色体上，灰身(A)对黑身(a)为显性。在基因型为AaXBY的雄蝇减数分裂过程中，若出现一个AAXBXb类型的变异细胞，有关分析正确的是()A.该细胞是初级精母细胞B.该细胞的核DNA数是体细胞的一半C.形成该细胞过程中，A和a随姐妹染色单体分开发生了分离D.形成该细胞过程中，有节律基因发生了突变解析雄蝇的基因型为AaXBY，而变异细胞的基因型为AAXBXb，由于在减数第一次分裂过程中同源染色体分离会导致等位基因分离，而变异细胞中无等位基因A和a而含有两个A且无Y染色体，判断该细胞为次级精母细胞，A错误；处于减数第二次分裂时期的细胞中核DNA数与体细胞的核DNA数相同，B错误；形成该次级精母细胞的过程中，A和a随同源染色体在减数第一次分裂后期的分离而分离，C错误；次级精母细胞中应含有XBXB或YY基因，但该次级精母细胞含有XBXb，说明在形成该细胞过程中发生了基因突变，B突变成b，D正确。答案D1.某二倍体动物的一个精原细胞及其经减数分裂形成的精细胞之一如图所示。下列解释合理的是()A.通过减数分裂形成的4个精细胞中有一个不含A和a的精细胞B.减数第二次分裂中，有一对染色单体没有相互分离C.通过减数分裂形成的4个精细胞中有两个基因型为Aa的精细胞D.减数第一次分裂中姐妹染色单体间发生了交叉互换解析在正常情况下，1个精原细胞经减数分裂产生的4个精细胞两两相同，且不含同源染色体。题图所示的精细胞中含有同源染色体且两条同源染色体上各自有一段不同颜色的片段，说明该精原细胞在减数第一次分裂前期发生了同源染色体非姐妹染色单体间的交叉互换，且在减数第一次分裂后期等位基因A和a所在的这对同源染色体没有发生分离而进入同一个次级精母细胞中，该次级精母细胞进行正常的减数第二次分裂，形成了两个基因型为Aa的精细胞；与此同时产生的另一个次级精母细胞不含A和a，当减数第二次分裂结束时，产生2个不含A和a的精细胞。综上分析，C正确，A、B、D错误。答案C2.图1是某生物的一个初级精母细胞，图2是该生物的五个精细胞。根据图中的染色体类型和数目，判断该五个精细胞至少来自多少个初级精母细胞()A.1 B.2 C.3 D.4解析由同一个初级精母细胞经减数分裂形成的精细胞染色体相同或互补，可知可能来自同一个初级精母细胞，可能来自同一个初级精母细胞，B正确。答案B据基因型或染色体“互补性”判断配子来源3.(2019湖南长沙一中模拟)某夫妇妻子表现型正常，丈夫为红绿色盲患者(相关基因用B、b表示)，生下一性染色体组成为XXY的色盲孩子，出现这种现象的原因可能是()A.女方减数第一次分裂异常或男方减数第一次分裂异常B.女方减数第一次分裂异常或男方减数第二次分裂异常C.女方减数第二次分裂异常或男方减数第二次分裂异常D.女方减数第二次分裂异常或男方减数第一次分裂异常解析依题意可知，红绿色盲孩子的基因型为XbXbY，该对夫妇的基因型是XBXb和XbY，由此可推出该患儿可能是由母亲产生的含XbXb的卵细胞与父亲产生的含Y的精子结合或是由母亲产生的含Xb的卵细胞与父亲产生的含XbY的精子结合后所形成的受精卵发育而成的。若为前者，则基因组成为XbXb的异常卵细胞的形成是由于次级卵母细胞在减数第二次分裂过程中出现异常，着丝点分裂后所形成的两条X染色体没有正常分离；若为后者，则基因组成为XbY的精子的产生是由于初级精母细胞在减数第一次分裂过程中X和Y这对同源染色体没有分离。综上所述，A、B、C三项均错误，D正确。答案D剖析细胞分裂过程中异常细胞产生的三大原因课后加强训练 (时间：15分钟)1.下列关于动物细胞有丝分裂和减数分裂的比较，正确的是()A.均发生非同源染色体自由组合，导致基因重组B.染色体均复制一次，导致染色体数目加倍C.DNA均复制一次，导致DNA数目加倍D.均发生着丝点分裂，导致染色体数目减半解析只有减数第一次分裂的后期才发生非同源染色体的自由组合，导致基因重组，A错误；染色体均复制一次，复制的结果是形成姐妹染色单体，着丝点个数不变，所以染色体数目不变，B错误；DNA在分裂间期均复制一次，导致DNA数目加倍，C正确；有丝分裂后期、减数第二次分裂后期均发生着丝点分裂，导致染色体数目加倍，D错误。答案C2.体外培养某哺乳动物体细胞(能够进行细胞分裂)，在培养过程中将适量的3HTdR(3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷)和抑制纺锤体形成的药物加入到培养液中，培养一段时间，不可能观察和测量到()A.分裂间期有大量3HTdR进入细胞B.分裂前期染色单体均带有放射性C.着丝点分裂受阻，后期的染色体数目不加倍D.分裂后期每条染色体均带有放射性解析体细胞进行的是有丝分裂，分裂间期进行DNA复制，需要大量的脱氧核苷酸作为原料，大量3HTdR进入细胞合成胸腺嘧啶脱氧核苷酸，在细胞核内参与DNA复制，A正确；根据DNA半保留复制的特点可以判定，复制后的每个DNA分子均带有放射性，所以每条染色单体均带有放射性，B正确；着丝点分裂不是纺锤丝牵引的结果，即使纺锤体无法形成，分裂后期仍能正常完成着丝点分裂，染色体数目加倍，只是无法完成染色体分别移向细胞两极，C错误；着丝点分裂后带有放射性的染色单体成为独立的染色体，所以分裂后期每条染色体均带有放射性，D正确。答案C3.如图是某高等动物(二倍体)细胞结构模式图。下列相关叙述中错误的是()A.如果1代表Y染色体，则该细胞内不含有X染色体B.该动物细胞所处的时期为减数第二次分裂中期C.该动物的体细胞中着丝点最多时有8个D.如果姐妹染色单体a上某位点上有基因B，姐妹染色单体a上相应位点的基因是b，发生这种变化的原因可能是同源染色体中非姐妹染色单体间发生交叉互换解析由图示细胞内所有的染色体大小、形态都不相同，且着丝点未分裂可判断，该动物细胞处于减数第二次分裂中期，B正确；如果1代表Y染色体，说明该高等动物是雄性动物，此细胞应该是次级精母细胞，一般情况下，次级精母细胞因在形成时已发生过同源染色体分离，不可能同时存在X和Y染色体，A正确；该图是减数第二次分裂中期细胞图像，细胞内有4条染色体，说明正常情况下，该动物体细胞中染色体数是8，在有丝分裂的后期，细胞内染色体着丝点最多可达到16个，C错误；如果姐妹染色单体a上某位点有基因B，姐妹染色单体a上相应位点的基因是b，可能是由四分体时期同源染色体中非姐妹染色单体间发生交叉互换引起的，D正确。答案C4.图甲和图乙表示人体细胞分裂的过程，n代表一个染色体组的染色体数。在图甲、图乙表示的细胞分裂过程中，不可能发生()A.着丝点分裂，细胞内染色体数目加倍B.同源染色体联会且发生交叉互换C.染色体DNA染色单体122D.细胞器的随机分配和细胞质的不均等分裂解析本题考查有丝分裂和减数分裂，主要考查理解能力和获取信息的能力。图甲代表有丝分裂过程，图乙代表减数第二次分裂过程，因此在这两个过程中不可能发生同源染色体联会和交叉互换，但均发生着丝点分裂，细胞内染色体数目加倍，在着丝点分裂前染色体DNA染色单体122，在图甲过程中有细胞器的随机分配，细胞质均等分裂，图乙过程中细胞质有可能不是均等分裂。答案B5.如图为细胞有丝分裂、减数分裂和受精作用过程中核DNA含量的变化示意图，下列叙述错误的是()A.由BC，DNA的含量增加一倍，是DNA复制的结果B.由HI，DNA的含量增加一倍，是受精作用的结果C.由RP，DNA的含量减少一半，是着丝点分裂，姐妹染色单体分开，分别进入到两个子细胞中去的结果D.由DE，DNA的含量减少一半，原因与RP的过程相同解析图中AG对应减数分裂过程，其中BC核DNA含量加倍是DNA在间期复制的结果，A正确；经过减数分裂形成的生殖细胞中染色体数为体细胞染色体数目的一半，核DNA含量也为体细胞的一半，经受精作用(HI)，核DNA含量恢复为体细胞中的水平，B正确；DE核DNA含量减半是因为减数第一次分裂过程中同源染色体分离后分别进入到两个子细胞中；RP核DNA含量减半是由于有丝分裂过程中，姐妹染色单体分开后进入到两个子细胞中，故与DE过程变化的原因不同，C正确，D错误。答案D6.(2019江西上高二中月考)如图表示某动物(基因型为AaBb)的细胞分裂图像。图表示细胞分裂过程中不同阶段细胞数以及一个细胞中的染色体、染色单体和核DNA分子数目。请据图回答：(1)图所示分裂时期对应于图的_阶段。图的阶段对应于图_细胞，此细胞中含有_个染色体组。(2)从数量关系分析图由的过程中，细胞内发生的主要变化是_；由图的过程中染色体的主要行为变化是_、_。(3)导致图中2、4号染色体上B、b不同的原因是_。(4)若图和图来自同一个精原细胞，则的基因型应是_。解析(1)图分别处于减中期、减后期，图为减末期形成的配子。图中分别为精(卵)原细胞、初级精(卵)母细胞、次级精(卵)母细胞和精(卵)细胞。减中期细胞为初级精(卵)母细胞，即处对应于图的阶段。图的阶段为次级精(卵)母细胞，对应于图细胞，此细胞中含有2个染色体组。(2)图中过程发生的是DNA的复制和有关蛋白质的合成(或“染色体复制”)。初级精(卵)母细胞形成减后期细胞经历的过程是减时期、减前期、中期和后期，减时期染色体主要行为是同源染色体分离、非同源染色体自由组合；减后期发生的染色体主要行为是着丝点分裂，姐妹染色单体分开，形成两条子染色体。(3)根据图中染色体上的颜色可以判断，B、b不同的原因是同源染色体的非姐妹染色单体间发生了交叉互换。(4)若图和图来自同一个精原细胞，根据精原细胞基因型为AaBb和细胞中染色体的颜色可以判断出的基因型应是Ab。答案(1)2(2)染色体复制同源染色体分离着丝点分裂，姐妹染色单体成为染色体(3)同源染色体的非姐妹染色单体间发生交叉互换(4)Ab14