2019-2020年高考生物一轮复习 第三单元 细胞的生命历程 第11讲 减数分裂与有丝分裂的异同讲义 浙科版.doc

2019-2020年高考生物一轮复习 第三单元 细胞的生命历程 第11讲 减数分裂与有丝分裂的异同讲义 浙科版考试标准知识内容必考要求加试要求减数分裂中的染色体行为减数分裂与有丝分裂的异同b考点一减数分裂与有丝分裂的比较1二倍体生物细胞三个时期分裂方式的判断(1)三个前期图的判断判断步骤：结论：A为有丝分裂前期，B为减数第一次分裂前期，C为减数第二次分裂前期。(2)三个中期图的判断判断步骤：结论：A为有丝分裂中期，B为减数第二次分裂中期，C为减数第一次分裂中期。(3)三个后期图的判断判断步骤：结论：A为有丝分裂后期，B为减数第二次分裂后期，C为减数第一次分裂后期。2减数分裂和有丝分裂过程中染色体与核DNA数量变化曲线的判断(1)模型(2)判断诊断与思考1判断下列叙述的正误(1)二倍体生物细胞正在进行着丝粒分裂时，细胞中一定不存在同源染色体()(2)二倍体生物细胞正在进行着丝粒分裂时，细胞中染色体数目一定是其体细胞的2倍()(3)同一个体中细胞有丝分裂和减数第一次分裂的前期染色体数目相同，染色体行为和DNA分子数目不同()(4)同一个体中细胞有丝分裂和减数第一次分裂的后期染色体数目和染色体行为不同，DNA分子数目相同()(5)细胞的有丝分裂和减数分裂都可能产生可遗传的变异，其中仅发生在减数分裂过程的是非同源染色体自由组合，导致基因重组()2下图1表示某动物精巢内细胞分裂不同时期染色体、染色单体和DNA分子数目的比例，图2表示同一动物体内处于细胞分裂不同时期的细胞图像。据图回答下列问题：(1)图1中，a、b、c柱分别表示什么？判断依据分别是什么？提示图1中，a表示染色体数、b表示染色单体数、c表示核DNA分子数。a的数量变化显示属于染色体在减数分裂过程中的变化规律，b在丙阶段消失了，属于减数分裂中染色单体的变化规律，c连续减半两次，属于减数分裂中DNA变化规律。(2)图2中，AF分别表示什么分裂什么时期？提示图2中A属于减数第一分裂的后期，B属于有丝分裂的中期，C属于减数第二次分裂的后期，D属于减数第一次分裂的中期，E属于有丝分裂的后期，F属于减数第二次分裂的中期。题组一细胞分裂图像的判断1假定某动物细胞染色体数目2n4，据图指出各细胞所处的分裂时期的叙述，正确的是()A内有4个四分体，内有2个四分体B均含同源染色体C分别为减数第一次分裂前、中、后期D是次级精母细胞或第一极体答案B解析是减数第一次分裂前期，是有丝分裂中期，是减数第一次分裂后期，细胞质均等分裂，所以是初级精母细胞；是有丝分裂后期，是减数第二次分裂后期，只能是次级精母细胞。都不含四分体。有丝分裂和减数第一次分裂都含有同源染色体。2如图为某动物体内有关细胞分裂的一组图像，下列相关叙述错误的是()A图(2)与图(3)表示的是同一细胞分裂过程中不同时期的图像B图(1)发生在图(3)所示过程之后C图(5)所表示的时期可以是有丝分裂或减数分裂的间期D在动物的睾丸中可能同时出现以上的细胞分裂过程答案A解析根据染色体的数目以及行为判断：(1)是有丝分裂后期，(2)是减数第一次分裂后期，(3)是有丝分裂中期，(4)是减数第二次分裂后期，(5)是细胞分裂间期；图(2)与图(3)表示的是不同细胞分裂过程中不同时期的图像，A错误；图(1)有丝分裂后期发生在图(3)有丝分裂中期之后，B正确；有丝分裂的间期与减数分裂的间期都进行DNA复制和有关蛋白质的合成，C正确；动物睾丸中的细胞既可以进行有丝分裂也可以进行减数分裂，D正确。3下列是某二倍体高等动物体内处于不同分裂时期的细胞图像，相关叙述错误的是()A细胞不可能为效应B细胞或效应细胞毒性T细胞B含有两个染色体组的细胞有C细胞分裂产生的子细胞只能为极体D细胞中正在发生非同源染色体上非等位基因的自由组合答案B解析效应B细胞和效应细胞毒性T细胞都已高度分化不再分裂，A项正确；细胞含有4个染色体组，B项错误；据图可判断此动物为雌性，细胞均等分裂，产生的细胞一定是极体，C项正确；细胞中非同源染色体会发生自由组合，所以非同源染色体上的非等位基因也会发生自由组合，D项正确。题组二特殊细胞的分裂4.蜜蜂蜂王是由受精卵发育而来的二倍体雌蜂(2n32)，雄蜂是由未受精的卵细胞发育而来的单倍体，如图为蜜蜂体内的某一细胞图(n16，只画出部分染色体，英文字母表示基因)。下列表述正确的是()A该细胞一定是次级卵母细胞或极体B该细胞的子细胞染色体数一定为8C该细胞核基因转录已停止，细胞质中翻译仍可进行D该细胞若为雄蜂的精母细胞，可能发生了交叉互换答案C解析该细胞中无同源染色体，可能为次级卵母细胞或极体，也可能为处于有丝分裂过程中的雄蜂体细胞或精母细胞，A错误；若该细胞为次级卵母细胞或极体，则子细胞染色体数为16，若该细胞为正在进行有丝分裂的雄蜂体细胞，则子细胞染色体数为16，B错误；因该细胞处于分裂期，染色质高度螺旋化，故转录停止，但翻译仍可进行，C正确；因雄蜂的精母细胞内无同源染色体，故该细胞不可能发生交叉互换，D错误。5蜜蜂种群中雌蜂是二倍体，雄蜂是单倍体。如图是蜜蜂某些细胞分裂(部分染色体)的示意图，下列有关判断错误的是()A甲图所示细胞分裂后能形成基因型为AD的卵细胞B乙图所示细胞分裂不一定是减数分裂C甲、乙两图所示细胞中的染色单体数分别是8条和0条D甲、乙两图所示细胞中都有2个染色体组答案A解析甲图所示细胞分裂后形成的卵细胞的基因型为ad，A错误；乙图所示细胞分裂也可能是雄蜂体细胞的有丝分裂，B正确；甲图所示细胞中染色单体数为8条，乙图所示细胞中无染色单体，C正确；甲、乙两图所示细胞中都有2个染色体组，D正确。题组三细胞分裂过程中相关数目的变化及曲线图的分析6关于同一个体中细胞有丝分裂和减数第一次分裂的叙述，正确的是()A两者前期染色体数目相同，染色体行为和DNA分子数目不同B两者中期染色体数目不同，染色体行为和DNA分子数目相同C两者后期染色体数目和染色体行为不同，DNA分子数目相同D两者末期染色体数目和染色体行为相同，DNA分子数目不同答案C解析假如体细胞内的染色体数为2n，有丝分裂前期、中期、后期、末期的染色体数目分别是2n、2n、4n、2n，减数第一次分裂相应时期的染色体数目分别是2n、2n、2n、n；有丝分裂前期、中期、后期、末期的DNA分子数目分别是4n、4n、4n、2n，减数第一次分裂相应时期的DNA分子数目分别是4n、4n、4n、2n；减数第一次分裂过程中同源染色体依次发生联会、四分体、分离与自由组合等行为变化，有丝分裂则没有这种变化。7下图表示细胞分裂和受精作用过程中核DNA含量和染色体数目的变化，据图分析可得出()a阶段为有丝分裂、b阶段为减数分裂LM所示过程与细胞膜的流动性有关GH段和OP段，细胞中含有的染色体数是相等的MN段发生了核DNA含量的加倍ABCD答案A解析图中a段是有丝分裂过程，b段是减数分裂过程，LM段是受精作用过程，c段是有丝分裂过程；在受精过程中，精子与卵细胞的结合和细胞膜的流动性有关；MN段是有丝分裂的间期、前期、中期，核DNA含量加倍；OP段是有丝分裂的后期，由于着丝粒分裂，染色体数目加倍，是GH段染色体数目的2倍。解本题时，应注意两个指标(核DNA含量、染色体数目)是不对称的。题组四通过柱状图的分析把握细胞分裂过程8某动物的基因型为AaBb，其一个卵原细胞减数分裂过程中不同时期的核DNA、染色单体与染色体的数量如图所示。下列叙述正确的是()A细胞中可发生同源染色体交叉现象B细胞中含有2个染色体组C细胞形成细胞过程中发生非同源染色体自由组合D若其产生的卵细胞的基因型为Ab，则极体一定为aB答案B解析为卵原细胞，为初级卵母细胞，为次级卵母细胞或第一极体，为卵细胞或第二极体；其中细胞中可发生同源染色体交叉现象；由细胞形成细胞过程中发生非同源染色体的自由组合；若产生的卵细胞的基因型为Ab，则第二极体的基因型为Ab和aB。9某细胞中染色体数为2n，在如图所示的图像中，属于该细胞有丝分裂中期和减数第二次分裂后期的依次是()ABCD答案C解析有丝分裂中期和减数第二次分裂后期，染色体数均为2n，有丝分裂中期含染色单体，而减数第二次分裂后期无染色单体。1判断细胞分裂方式和时期的方法(1)结合染色体个数和同源染色体行为进行判断(2)结合染色体的行为与形态进行判断2特殊细胞分裂的两点关注(1)处于减数第二次分裂过程中的细胞，可能含有同源染色体，如四倍体生物减数第二次分裂。(如图1)(2)处于有丝分裂过程中的细胞可能没有同源染色体，如含一个染色体组的单倍体生物体细胞进行的有丝分裂。(如图2)3每条染色体中DNA的数目变化分析(1)曲线模型(2)分析ABBCCDDE染色体的变化特点减数分裂对应时期减数第一次分裂前的间期减数第一次分裂全过程和减数第二次分裂的前期、中期减数第二次分裂的后期减数第二次分裂的后期和末期有丝分裂对应时期间期前期和中期后期后期和末期4.依据柱状图巧辨细胞分裂的过程(1)若图1表示减数分裂的连续过程，则甲为性原细胞，乙为初级性母细胞，丙为次级性母细胞，丁为性细胞。(2)若图2表示二倍体动物分裂细胞，则A可表示处于减数第二次分裂前期、中期的次级性母细胞，以及性细胞；B可表示性原细胞、初级性母细胞和处于减数第二次分裂后期的次级性母细胞；C表示处于有丝分裂后期的性原细胞(体细胞)。考点二聚焦细胞分裂与遗传变异的关系相关题型题型一在减数分裂中发生的遗传规律1下图为高等动物的一组细胞分裂图像，下列分析判断不正确的是()A乙产生的子细胞基因型为AaBbCC，丙产生的子细胞基因型为ABC和abcB甲、乙、丙三个细胞中均含有两个染色体组，但只有丙中不含同源染色体C甲细胞形成乙细胞的过程中产生的基因突变不能用光学显微镜直接观察D甲细胞产生丙细胞的过程中发生了等位基因的分离和非等位基因的自由组合答案A解析甲乙为有丝分裂，乙产生的子细胞基因型为AaBbCC，甲丙为减数分裂，丙产生的子细胞基因型为ABC或abC或AbC或aBC，A项错误。2.如图为某高等雄性动物的精原细胞染色体和基因组成图，下列说法错误的是()A该生物测交后代中与该生物基因型不同的类型有3种B该生物与基因型相同的雌性动物交配，后代中不同于双亲表现型的个体中，杂合子所占的比例为4/7C减数分裂中，与的非姐妹染色单体之间可发生交叉互换D该细胞在一次减数分裂中基因进行自由组合，正常情况下，可产生4种配子，比例为1111答案D解析该生物的基因型是AaBb，测交的后代有4种基因型和4种表现型，彼此各不相同，所以与该生物基因型不同的有3种；该生物与基因型相同的雌性动物交配，后代中不同于双亲表现型的个体占7/16，其中纯合子占3/7，所以杂合子占4/7；染色体的交叉互换发生于四分体时期的非姐妹染色单体之间；该细胞在一次减数分裂中基因可以进行自由组合，但正常情况下，只能产生2种配子，不产生4种。题型二在细胞分裂中发生的三种变异类型3.某哺乳动物的基因型为AABbEe，如图是其一个精原细胞在产生精细胞过程中某个环节的示意图，据此可以判断()A图示细胞为次级精母细胞，细胞中含一个染色体组B该精原细胞产生的精细胞的基因型有ABe、aBe、AbEC图示细胞中，a基因来自基因突变或基因重组D三对基因的遗传遵循自由组合定律答案B解析图示细胞中无同源染色体，且均等分裂，故该细胞是次级精母细胞，细胞中含两个染色体组；因为亲代细胞中无a基因，故其来自基因突变；正常情况下，一个精原细胞减数分裂产生的精细胞有两种基因型，图示细胞发生了基因突变，产生的精细胞有三种基因型，分别为ABe、aBe和AbE；A、a与B、b位于同一对同源染色体上，其遗传不遵循基因的自由组合定律。4如图是某个二倍体动物的几个细胞分裂示意图(数字代表染色体，字母代表染色体上带有的基因)。据图判断不正确的是()A该动物的性别是雄性B乙细胞表明该动物发生了基因突变或基因重组C1与2或1与4的片段交换，前者属基因重组，后者属染色体结构变异D丙细胞不能发生基因重组答案B解析根据题干，图中细胞是同一生物个体的细胞。由甲图可知，该动物的性别为雄性，乙图为有丝分裂图像，乙图所示的细胞中两条子染色体分别含有A和a基因，其原因是发生了基因突变。1与2片段交换属于同源染色体间的交叉互换，属于基因重组；1与4片段交换属于染色体结构变异。丙细胞处于减数第二次分裂后期，基因重组发生在减数第一次分裂四分体时期和后期。5某基因型为AaBb(两对基因独立遗传)的二倍体生物，一个精原细胞在一次减数分裂过程中产生的两个次级精母细胞如图。下列说法正确的是()A该细胞减数第一次分裂四分体时期发生过交叉互换B甲、乙细胞中均含有2对同源染色体C乙产生的子细胞发生的变异属于染色体结构变异D该过程中A突变成a导致基因结构的改变答案D解析由题图可知，甲中着丝粒分裂前两条姐妹染色单体上基因为A、a，而乙中着丝粒分裂前两条姐妹染色单体上基因为a、a，说明甲中的a是基因突变形成的，A项错误，D项正确。减数第一次分裂后期同源染色体分离，在次级精母细胞中不含同源染色体，B项错误。乙产生的子细胞发生的变异属于染色体数目变异，C项错误。6.如图是某动物(2n8)分裂后期细胞图像，以下分析正确的是()A该细胞一定是第一极体B图示结果是染色体结构变异造成的C该细胞内有2对同源染色体D该动物的生殖细胞内有5条染色体答案C解析图示细胞为减数第二次分裂后期细胞，属于次级精母细胞或第一极体；因2n8，所以是减数第一次分裂后期一对同源染色体(图中右面一对)移向同一极，属于染色体数目变异；图中右面4条染色体为2对同源染色体(上方两条为一对，下方两条为一对)；该动物若正常分裂产生的生殖细胞有4条染色体，若为如图所示情况，产生的生殖细胞有3条或5条染色体。7.某植株的一条染色体发生缺失突变，获得该缺失染色体的花粉不育。缺失染色体上具有红色显性基因B，正常染色体上具有白色隐性基因b(如图)。若以该植株为父本，测交后代中，部分表现为红色性状。下列解释中，最合理的是()A减数第一次分裂前的间期，在进行DNA分子复制时，染色单体1或2上的基因b突变为基因BB减数第二次分裂时，非姐妹染色单体1与3或1与4或2与3或2与4之间发生自由组合C减数第一次分裂的四分体时期，非姐妹染色单体1与3或1与4或2与3或2与4之间发生交叉互换D减数第二次分裂时，着丝粒分裂，姐妹染色单体1与2或3与4之间彼此分离答案C解析由于“缺失染色体的花粉不育”，若以该植株为父本，正常情况下，其测交后代不会出现红色个体，但由题干可知，其测交后代出现了红色个体，合理的解释是在减数第一次分裂的四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换，形成了含有红色显性基因B的可育配子。题型三减数分裂异常引起的基因型变化8性染色体为XY()和YY()的精子产生的原因分别是()A减数第一次分裂同源染色体不分离，减数第一次分裂同源染色体不分离B减数第二次分裂姐妹染色单体不分离，减数第二次分裂姐妹染色单体不分离C减数第一次分裂同源染色体不分离，减数第二次分裂姐妹染色单体不分离D减数第二次分裂姐妹染色单体不分离，减数第一次分裂同源染色体不分离答案C解析正常情况下，只考虑性染色体，精子有X和Y两种类型，是由性染色体为XY的精原细胞经减数分裂产生的。X和Y染色体是一对特殊的同源染色体，若减数第一次分裂后期这一对同源染色体不分离，则产生性染色体为XY的精子；若分离则产生性染色体为X和Y的两个次级精母细胞，二者分别进行减数第二次分裂，产生两个性染色体为X和两个性染色体为Y的精子。产生了性染色体为YY的精子是由于在减数第二次分裂后期，Y染色体上的两条姐妹染色单体没有分离而进入同一个子细胞。9下图表示某细胞(含4条染色体)的分裂示意图，代表细胞，若不考虑基因突变和交叉互换，则下列叙述不合理的是()A细胞的基因型为aBbB细胞为第一极体C细胞有2个基因BD细胞的基因型为a答案A解析细胞的基因型分别为AAaaBBbb、AABBbb，细胞的基因型应为ABb，A项错误。题型四细胞分裂与DNA复制的关系分析10小鼠的睾丸中一个精原细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续完成减数分裂过程，其染色体的放射性标记分布情况是()A初级精母细胞中每条染色体的两条单体都被标记B次级精母细胞中每条染色体都被标记C只有半数精细胞中有被标记的染色体D产生的四个精细胞中的全部染色体，被标记数与未被标记数相等答案D解析一个精原细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期后，每条染色体的DNA分子有一条链被标记，然后在不含放射性标记的培养基中继续完成减数分裂过程，初级精母细胞中每条染色体只有一条染色单体被标记，着丝粒分裂后的次级精母细胞有一半的染色体被标记。由于染色体的随机结合，含有被标记染色体的精细胞的比例不能确定。整体来看，产生的四个精细胞中的全部染色体，被标记数与未被标记数相等。11若用32P标记人的“类胚胎干细胞”的DNA分子双链，再将这些细胞转入不含32P的培养液中培养，在第二次细胞分裂的中期、后期，一个细胞中的染色体总条数和被32P标记的染色体条数分别是()A中期是46和46、后期是92和46B中期是46和46、后期是92和92C中期是46和23、后期是92和23D中期是46和23、后期是46和23答案A解析有丝分裂中期、后期染色体条数的分析：“类胚胎干细胞”来自人体，人体的一个正常细胞中含有染色体条数为46，有丝分裂中期染色体条数与体细胞相同(46)，后期染色体条数加倍(92)，故无论经过几次分裂，在有丝分裂中期染色体条数都是46，后期染色体条数都是92。有丝分裂中期、后期被32P标记的染色体条数的分析：以1个DNA分子为例，双链被32P标记，转入不含32P的培养液中培养，由于DNA具有半保留复制的特点，第一次有丝分裂完成时，每个DNA分子中都有1条链被32P标记；第二次有丝分裂完成时，只有1/2的DNA分子被32P标记。有丝分裂中期时，染色单体没有分开，而这2条没有分开的染色单体中，1条被32P标记，导致整条染色体也被32P标记。1遗传规律发生的细胞学基础2减数分裂时发生的变异类型(1)基因突变：发生在减数第一次分裂前的间期DNA复制时。(2)基因重组减数第一次分裂前期(四分体时期)同源染色体上的非姐妹染色单体间发生交叉互换。减数第一次分裂后期非同源染色体上的非等位基因自由组合。(3)染色体结构和数目的变异减数分裂过程中可能发生染色体上某一片段的断裂，或断裂的染色体片段进行错误的移接，从而导致染色体结构变异。减数第一次分裂后期同源染色体未分离，或者减数第二次分裂后期姐妹染色单体未分离都会导致染色体数目变异。3细胞分裂异常产生的子细胞分析(1)有丝分裂异常(2)M同源染色体未分离(3)M姐妹染色单体未分开4DNA在细胞分裂过程中的去向分析如果用3H标记细胞中的DNA分子，然后将细胞放在正常环境中培养，让其进行减数分裂，结果染色体中的DNA标记情况如图所示：减数分裂过程中细胞虽然连续分裂2次，但DNA只复制1次。如果用3H标记细胞中的DNA分子，然后将细胞放在正常环境中培养，连续进行2次有丝分裂，与减数分裂过程不同，因为有丝分裂是复制1次分裂1次，因此这里实际上包含了2次复制。