重庆市分水镇高三生物第2章基因和染色体的关系考点二比较减数分裂与有丝分裂复习2.docx

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重庆市分水镇高三生物第2章基因和染色体的关系考点二比较减数分裂与有丝分裂复习2

第2章基因和染色体的关系考点二比较减数分裂与有丝分裂

1．填充下表，比较减数分裂与有丝分裂的过程

比较项目

减数分裂

有丝分裂

发生部位

卵巢、睾丸（精巢）

各组织器官

分裂次数

连续分裂两次

一次

子细胞名称

生殖细胞

体细胞

染色体复制

次数和时期

1次；减数第一次

分裂前的间期

1次；间期

子细胞染色体

数目变化

减半，发生在减数

第一次分裂完成时

不变

联会、四分体

出现

不出现

非姐妹染色单

体交叉互换

有

无

同源染色体分离

有；发生在减数

第一次分裂后期

无

着丝点分裂

减数第二次

分裂后期

后期

子细胞间的基因组成

不一定相同

相同

2．比较与判断染色体、DNA的变化模型

（1）建立染色体与DNA变化的数学模型

答案　

（2）染色体、DNA变化模型的判断技巧

3．减数分裂与有丝分裂细胞图像的识别

（1）三个前期图的判断

判断步骤：

结果：

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：

结果：

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：

结果：

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。

易错警示　与细胞分裂图像有关的4个易错点

（1）只有正确地识别同源染色体，才能进行细胞分裂方式和所处时期的准确判定。

（2）该鉴别法仅适用于二倍体生物的细胞分裂。

（3）多倍体（如四倍体）减数分裂，子细胞中有同源染色体，可根据子细胞染色体数目减半推断是减数分裂。

（4）二倍体的单倍体（如玉米的单倍体）体细胞进行有丝分裂，子细胞中虽无同源染色体，但可根据子细胞内染色体数与母细胞相同推断为有丝分裂，如下图：

3．甲图表示某高等雌性动物在进行细胞分裂时的图像，乙图表示该种生物的细胞内染色体及DNA相对含量变化的曲线图。

根据此曲线和图示回答下列问题：

（1）甲图中的A、B分别处于什么分裂什么时期？

A：

________________________，B：

________________________。

（2）乙图中8处发生的生理过程叫______________。

（3）乙图细胞内含有染色单体的区间是________和9～11，不含同源染色体的区间是________。

（4）若该生物体细胞中染色体数为20条，则一个细胞在4～5时期染色体数目为________条。

（5）同源染色体的分离发生在区间________。

（6）时期6与11的共同点是__________________________________________________

________________________________________________________________________。

（7）甲图中B细胞对应乙图中的区间是________________，形成的子细胞是________

________________________________________________________________________。

答案　

（1）有丝分裂后期　减数第一次分裂后期　

（2）受精作用　（3）1～6　5～8　（4）20　（5）3～4　（6）着丝点分裂，染色体分别向两极移动，且染色体数目加倍　（7）3～4　极体和次级卵母细胞

解析　

（1）甲图中的A姐妹染色单体分开，同侧存在同源染色体，属于有丝分裂后期。

B表示四分体分开，是减数第一次分裂后期。

（2）乙图中曲线A表示DNA相对含量，曲线B表示染色体的相对含量。

8处表示减数分裂形成的配子的染色体数目加倍，说明进行了受精作用。

（3）减数第二次分裂后期和有丝分裂后期之前存在染色单体，即区间1～6和9～11存在染色单体，不含同源染色体的时期是减数第二次分裂过程及产生的生殖细胞中。

（4）根据曲线可知4～5时期染色体数目为20条。

（5）同源染色体的分离发生在减数第一次分裂后期，即区间3～4。

（6）6和11的共同点是染色体在现在的基础上暂时加倍，都存在姐妹染色单体分开的情况。

（7）甲图中的B是减数第一次分裂后期，染色体将要减半。

因为是雌性动物，所以减数第一次分裂形成的是一个极体和一个次级卵母细胞。

4．下列各图是依据细胞增殖过程中核DNA、染色体和染色单体等的变化而作的图像和曲线图。

请据图回答下列问题：

（1）图一中细胞有丝分裂的先后顺序是______________。

（2）图二中表示有丝分裂过程中染色体数目变化、减数分裂过程中染色体数目变化和核DNA分子数变化的图分别是________________。

答案　

（1）D→B→A→F　

（2）④③②

解析　

（1）图一中的有丝分裂图像为A、B、D、F，减数分裂图像为C、E，按照有丝分裂过程中染色体复制、着丝点排列在赤道板上、着丝点分裂、子染色体移向细胞两极等特征，可以确定有丝分裂图像的先后顺序为D→B→A→F。

（2）有丝分裂过程中染色体数目只在分裂后期暂时加倍，其余时期数目不变，如图二中的④；减数分裂过程中染色体在减数第一次分裂后减半，在减数第二次分裂后期暂时加倍，然后又恢复到原来数目，如图二中的③；减数分裂过程中的核DNA复制一次，发生两次减半，如图二中的②。

1．分裂图像的辨析

（1）对于分裂方式的判定，常采取“两看”分辨法（以二倍体生物为例）：

（2）各分裂时期图像的判定，则根据上述“两看”分辨法，再加上“姐妹染色单体的有无”及“染色体在细胞中的排列方式”等进行确定。

染色体散乱排布为前期，向赤道板集中，即“排队”为中期，染色体移向两极，即“分家”为后期。

2．根据图形判断有丝分裂与减数分裂的技巧

（1）看“染色体峰值”。

染色体数目最大为4N的是有丝分裂；染色体数目最大为2N的是减数分裂。

（2）看“DNA复制和分裂次数”。

斜线代表DNA复制，竖直下降代表细胞分裂完成。

因此斜线出现1次，而竖直下降2次的为减数分裂；斜线出现1次，而竖直下降1次的为有丝分裂。

（3）看“结果”。

分裂完成后，染色体或核DNA的数量与分裂前相等则为有丝分裂；若减半则为减数分裂。

实验十一　观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片

1．实验原理

蝗虫的精母细胞进行减数分裂形成精细胞，再形成精子。

此过程要经过两次连续的细胞分裂。

在此过程中，细胞中的染色体形态、位置和数目都在不断地发生变化，因而可据此识别减数分裂的各个时期。

2．实验流程

（1）装片制作（同有丝分裂装片制作过程）

解离→漂洗→染色→制片。

（2）显微观察

易错警示　观察蝗虫减数分裂实验的2个注意点：

（1）实验材料的选取：

宜选用雄性个体生殖器官，其原因为：

①雄性个体产生精子数量多于雌性个体产生卵细胞数量。

②在动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底，排卵时排出的仅仅是次级卵母细胞，只有和精子相遇后，在精子的刺激下，才继续完成减Ⅱ分裂。

（2）精巢内精原细胞既进行有丝分裂，又进行减数分裂，因此可以观察到染色体数为N、2N、4N等不同的细胞分裂图像。

5．（2009·山东高考改编）人类遗传病发病率逐年增高，相关遗传学研究备受关注。

根据以下信息回答问题：

小鼠是常被用于研究人类遗传病的模式动物。

请填充观察小鼠细胞减数分裂的实验步骤：

供选材料及试剂：

小鼠的肾脏、睾丸、肝脏，苏丹Ⅲ染液、醋酸洋红染液、健那绿染液，解离固定液。

（1）取材：

用__________作实验材料。

（2）制片：

①取少量组织低渗处理后，放在________________中，一定时间后轻轻漂洗。

②将漂洗后的组织放在载玻片上，滴加适量_________________________________。

③一定时间后加盖玻片，______________。

（3）观察：

用显微镜观察时，发现几种不同特征的分裂中期细胞。

若它们正常分裂，产生的子细胞是___________________________________________________________。

答案　

（1）（小鼠）睾丸　

（2）①解离固定液　②醋酸洋红染液　③压片（只要有压片的操作均可）　（3）次级精母细胞、精细胞、精原细胞

解析　观察减数分裂应选取生殖器官，本题应选取（小鼠）睾丸。

制片过程为“解离→漂洗→染色→制片”。

精原细胞通过有丝分裂实现自我增殖，通过减数分裂形成成熟生殖细胞，故中期细胞可能是有丝分裂中期、减Ⅰ中期、减Ⅱ中期。

1．实验成功的关键——正确选用实验材料

如上题中的实验目的是“观察小鼠细胞减数分裂”，这就要求我们把解题的目标对准能进行减数分裂的细胞，在提供的“实验材料”中应选取小鼠的“睾丸”。

2．明确装片制作环节，把握减数分裂各期特点

（1）临时装片制作应特别注意的几个关键环节

①为了更加清晰地观察染色体形态，在解离前，一般要对动物组织进行低渗处理，其目的是凭借反渗透作用使细胞膨胀，染色体铺展，同时可使粘附于染色体的核仁物质散开，以便能在一个平面上观察所有染色体形态。

②低渗处理后再进行解离固定，将细胞杀死并去除细胞之间的粘连物，使细胞彼此分开，经压片，细胞会彼此分散开，解离后进行漂洗，去除解离液对染色效果的影响，染色体容易被醋酸洋红（染）液或龙胆紫溶液染色，染色完成后进行制片并压片。

（2）确定中期细胞的类型：

睾丸内初级精母细胞进行减数分裂产生精子，精原细胞进行有丝分裂增加细胞数目。

因此处于细胞分裂中期的细胞应该包括：

减数第一次分裂中期、减数第二次分裂中期、有丝分裂中期，产生的子细胞分别是次级精母细胞、精细胞、精原细胞。

案例投影

序号

错因分析

正确答案

①

画蛇添足，图1显示的是每条染色体上DNA含量的变化

DNA复制

②

答案不完整，忽视了减数分裂过程的变化

有丝分裂后期或减数第二次分裂后期

③

表述不准确

全部染色体的着丝点排列在细胞中央的赤道板上

④

没有弄清图乙与图丙的关系

B

⑤

答案不全面

次级卵母细胞或极体

⑥

考虑问题不全面

发生了基因突变或交叉互换

题组一　减数分裂的过程

1．判断正误

（1）人类精子发生过程中，细胞中染色单体数最多可达92条（2010·江苏，21A）（　　）

（2）人类的一个精原细胞产生两个相同精子的概率最大为1/223（2010·江苏，21D）

（　　）

（3）果蝇的精细胞一定存在Y染色体（2008·上海，8B改编）（　　）

答案　

（1）√　

（2）×　（3）×

2．（2011·江苏卷，11）如图为基因型为AABb的某动物进行细胞分裂

的示意图。

相关判断错误的是（　　）

A．此细胞为次级精母细胞或次级卵母细胞

B．此细胞中基因a是由基因A经突变产生

C．此细胞可能形成两种精子或一种卵细胞

D．此动物体细胞内最多含有四个染色体组

答案　A

解析　此细胞中无同源染色体，处于减数第二次分裂，故可能为次级精母细胞或次级卵母细胞，也可能是极体，A项错误；因亲代基因型为AABb，无a基因，故细胞中染色体上的a基因只能是基因突变产生的，B项正确；此细胞若为次级精母细胞，则形成的两个精子是两种类型，若为次级卵母细胞，则形成一个极体和一个卵细胞，一个卵细胞只能是一种类型，C项正确；图示细胞含一个染色体组，故该动物体细胞中含两个染色体组，在有丝分裂的后期染色体数目加倍，则含有四个染色体组，D项正确。

3．（2012·江苏卷，8）观察到的某生物（2n＝6）减数第二次分裂后期细胞如

右图所示。

下列解释合理的是（　　）

A．减数第一次分裂中有一对染色体没有相互分离

B．减数第二次分裂中有一对染色单体没有相互分离

C．减数第一次分裂前有一条染色体多复制一次

D．减数第二次分裂前有一条染色体多复制一次

答案　A

解析　分析图示，细胞中姐妹染色单体分离，且移向细胞两极的染色体各有4条，结合题干该生物是体细胞含有6条染色体的二倍体，可判断该细胞移向两极的染色体比正常分裂时多一条，原因是在减数第一次分裂时，一对同源染色体没有分开，得到的两个次级性（精）母细胞中一个含有4条染色体，另一个含有2条染色体。

其中含有4条染色体的次级性（精）母细胞的减数第二次分裂后期图像如题图所示。

题组二　减数分裂与有丝分裂综合

4．（2010·安徽卷，2）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

答案　B

解析　有丝分裂产生的子细胞的DNA数目及其贮存的遗传信息是完全相同的；减数第一次分裂过程中会发生同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合，所以初级精母细胞经减数第一次分裂后产生的两个次级精母细胞的DNA数目是相同的，但其贮存的遗传信息不一定相同。

5．（经典高考题）仅在减数分裂过程中出现，而有丝分裂过程中不出现的选项是（多选）

（　　）

A．分裂间期DNA复制与相关蛋白质合成

B．姐妹染色单体分离分别进入两个子细胞

C．联会后非姐妹染色单体发生部分DNA交换

D．同源染色体分开分别进入两个子细胞

答案　CD

解析　联会和同源染色体分开是减数分裂过程中特有的，因此选C、D项。

题组三　观察细胞的减数分裂

6．（2009·江苏卷，15）对性腺组织细胞进行荧光标记，等位基因A、a都被标记为黄色，等位基因B、b都被标记为绿色，在荧光显微镜下观察处于四分体时期的细胞。

下列有关推测合理的是（　　）

A．若这2对基因在1对同源染色体上，则有1个四分体中出现2个黄色、2个绿色荧

光点

B．若这2对基因在1对同源染色体上，则有1个四分体中出现4个黄色、4个绿色荧

光点

C．若这2对基因在2对同源染色体上，则有1个四分体中出现2个黄色、2个绿色荧

光点

D．若这2对基因在2对同源染色体上，则有1个四分体中出现4个黄色、4个绿色荧

光点

答案　B

解析　在减数第一次分裂时，同源染色体联会形成四分体。

等位基因位于同源染色体上，若这2对基因在1对同源染色体上，由于经过了间期DNA的复制，则1个四分体中有2个A、2个a、2个B、2个b，即1个四分体中出现4个黄色、4个绿色荧光点。

若这2对基因在2对同源染色体上，则1个四分体中只有A、a或者只有B、b，不能同时存在，所以只会出现4个黄色或者4个绿色荧光点。

7．（经典高考题）为了观察减数分裂各时期特点，实验材料选择恰当的是（　　）

①蚕豆的雄蕊　②桃花的雌蕊　③蝗虫的精巢　④小鼠的卵巢

A．①②B．③④C．①③D．②④

答案　C

解析　要想观察减数分裂的全过程，必须要求观察材料能够连续地完成减数分裂的过程且进行减数分裂的细胞数量多。

蚕豆的雄蕊和蝗虫的精巢中的细胞能够完整地进行减数分裂且数量多；而桃花的雌蕊中和动物的卵巢中进行减数分裂的细胞数量很少，并且减数分裂过程不完整，不易观察到。

【组题说明】

考　点

题　号

错题统计

错因分析

减数分裂

1、2、3、12、13

减数分裂与有

丝分裂综合

4、5、6、7、8

综合探究

9、10、11、14、15、16

1．黑腹果蝇的常染色体上有一对等位基因：

正常眼（E）对无眼（e）为显性。

基因型为Ee的父本果蝇与基因型为ee的母本果蝇杂交，子代中出现了一只基因型为EEe的个体。

在不考虑交叉互换和基因突变的前提下，基因未发生正常分离的细胞是（　　）

A．初级精母细胞B．初级卵母细胞

C．次级精母细胞D．次级卵母细胞

答案　C

解析　减数第一次分裂后期同源染色体的分离导致等位基因的分离，减数第二次分裂的后期，着丝点的分裂导致相同基因的分离。

产生了基因型为EEe的个体，应是精子的形成过程发生异常，在减数第二次分裂的后期两个相同的基因E没有分离，故基因未发生正常分离的细胞是次级精母细胞。

2．一个基因型为TtMm（这两对基因可以自由组合）的卵原细胞，在没有突变的情况下，如果它所产生的卵细胞的基因组成为TM，则由该卵原细胞分裂产生的下列细胞中，基因组成表示正确的是（　　）

A．减数第一次分裂产生的极体为TTMM，减数第二次分裂产生的极体为TM

B．减数第一次分裂产生的极体为tm，减数第二次分裂产生的极体为tm

C．减数第一次分裂产生的极体为tm，减数第二次分裂产生的极体为TM或tm

D．减数第一次分裂产生的极体为ttmm，减数第二次分裂产生的极体为TM或tm

答案　D

解析　一个基因组成为TtMm的卵原细胞产生了一个TM的卵细胞，那么其次级卵母细胞的基因组成为TTMM，第一极体的基因组成为ttmm，最终产生的1个卵细胞为TM，第二极体中有1个为TM,2个为tm。

3．如图表示某哺乳动物体内一个正在进行分裂的细胞，下列有关叙

述正确的是（　　）

A．该细胞存在于动物精巢中

B．在分裂间期发生过基因突变

C．该细胞在图示的分裂过程中染色体数目最多有8条

D．该细胞含有2个染色体组，分裂产生的生殖细胞的基因型有

2种

答案　B

解析　由图中细胞质的分配特点可确定该细胞为初级卵母细胞，故A错误。

由左边两条染色体上的A（a）基因可推出该细胞在分裂间期发生过基因突变，故B正确。

该细胞在图示的分裂过程中染色体数目最多有4条，故C错误。

一个初级卵母细胞经过减数分裂只能形成一个卵细胞，产生的生殖细胞的基因型也只有1种，故D错误。

4．如图表示某种动物细胞在生命活动中染色体的数目变化，据图判断，发生着丝点分裂的区段有（　　）

A．A—B和K—LB．D—E和J—K

C．H—I和J—KD．D—E和K—L

答案　B

解析　根据题图中染色体数量变化曲线可知，细胞先后发生减数分裂、受精作用和有丝分裂。

着丝点分裂会导致染色体数目加倍，如减数分裂的D—E段和有丝分裂的J—K段，H—I段染色体数目加倍的原因是受精作用。

5．以下二倍体生物的细胞中含有两个染色体组的是（　　）

①有丝分裂中期细胞　②有丝分裂后期细胞　③减数第一次分裂中期细胞　④减数第二次分裂中期细胞　⑤减数第一次分裂后期细胞　⑥减数第二次分裂后期细胞

A．①②③B．①③⑤

C．①③⑤⑥D．①④⑤⑥

答案　C

解析　分析二倍体生物有丝分裂过程中染色体数目的变化情况可知，有丝分裂后期染色体数目加倍，该时期细胞内含有4个染色体组，其他时期细胞内均含有2个染色体组；二倍体生物的细胞在减数第一次分裂时染色体数目不变，细胞内均有2个染色体组，而在减数第二次分裂的前期、中期，由于同源染色体的分离，细胞内只有1个染色体组，减数第二次分裂后期着丝点断裂，染色体数目暂时加倍，细胞内含有2个染色体组，故C正确。

6．下列叙述中属于人体细胞有丝分裂与减数分裂共同特点的是（　　）

A．正常情况下同一细胞形成的子细胞的基因型一定相同

B．分裂产生的子细胞均含有控制该生物生长发育的全部遗传信息

C．分裂过程中始终存在同源染色体

D．分裂过程中均可发生基因突变、基因重组和染色体变异

答案　B

解析　减数分裂形成的四个子细胞的基因型不一定相同；一个染色体组含有控制生物生长发育的全部遗传信息，有丝分裂产生的子细胞含有两个染色体组，减数分裂产生的子细胞含有一个染色体组；减数第二次分裂过程中无同源染色体；基因重组只能发生在减数第一次分裂过程中。

7．下列哪一项不是动物细胞有丝分裂和减数分裂过程中均可发生的变化（　　）

A．中心体发出星射线，形成纺锤体

B．非同源染色体之间发生自由组合

C．外界不利因素可导致染色体变异

D．存在染色体数目、染色单体数目、DNA分子数目之比为1∶2∶2的时期

答案　B

解析　在动物细胞有丝分裂前期和减数第一次分裂前期及减数第二次分裂的前期，由细胞两极的中心体发出星射线，形成纺锤体，故A正确；非同源染色体之间的自由组合只发生在减数第一次分裂过程中，故B错误；外界因素可使有丝分裂和减数分裂过程中染色体的结构或数量发生异常，导致染色体变异，故C正确；有丝分裂的前期、中期和减数第一次分裂及减数第二次分裂的前期、中期都存在染色体数∶染色单体数∶DNA分子数＝1∶2∶2，故D正确。

8．C1、C2、C3、C4是某动物的4个细胞，其染色体数分别是N、2N、2N、4N，下列相关叙述错误的是（　　）

A．C1、C2可能是C4的子细胞

B．C1、C3不一定是C4的子细胞

C．C1、C2、C3、C4可能存在于一个器官中

D．C1、C3、C4的核DNA分子比例可以是1∶2∶2

答案　A

解析　由C1、C2、C3、C4是某动物的4个细胞，其染色体数分别是N、2N、2N、4N可知，C1可能为减数第二次分裂前期、中期的细胞或减数分裂结束后形成的细胞，C2、C3的染色体数相同，但DNA数可能不同，C4为有丝分裂后期的细胞，故C1不可能是C4的子细胞，故A错误。

9．下面甲图为某哺乳动物体细胞中部分染色体及其上的基因示意图，乙、丙、丁图为该动物的处于不同分裂时期的染色体示意图。

下列叙述正确的是（　　）

A．判断该动物是否为纯合子应选用另一雌性动物与其测交

B．乙细胞和丙细胞分裂时均可以发生基因重组

C．甲细胞产生的基因突变可通过卵细胞传递给子代

D．丁细胞产生的子细胞的基因组成是aB和aB

答案　C

解析　由图可知，乙为有丝分裂后期细胞，不会发生基因重组。

丙为初级卵母细胞，处于减数第一次分裂后期，可发生基因重组，细胞质不均等分配，可判断该动物为雌性。

丁为次级卵母细胞或第一极体，基因组成为AaBB，产生的子细胞的基因组成是AB和aB。

10．如图为某种动物的一个卵细胞的染色体组成示意图，下列分析错误

的是（　　）

A．该细胞中所有的染色体可以看成一个染色体组

B．该种动物的体细胞中含有4对同源染色体

C．该动物的一个体细胞在有丝分裂中期含有8个DNA分子

D．该动物的一个原始生殖细胞在减数分裂过程中能形成4个四分体

答案　C

解析　该生物的体细胞中含有8个DNA分子，在有丝分裂中期则含有16个DNA分子。

11．若细胞分裂过程中一条染色体上DNA含量的变化情况如图所示。

下列有关该图的叙述，不正确的是（　　）

A．a→b可表示DNA复制

B．b→c可表示有丝分裂前期和中期

C．c→d可表示染色体的着丝点分裂

D．d→e可表示减数第二次分裂全过程

答案　D

解析　d→e表示着丝点分裂后的一条染色体上含有一个DNA分子。

而减数第二次分裂的前期和中期，一条染色体上含有两个DNA分子，其后期着丝点分裂后一条染色体上才只含有一个DNA分子。

12．一动物精原细胞在进行减数分裂过程中形成了4个四分体，则次级精母细胞中期染色体、染色单体和DNA分子数依次是（　　）

A．4、8、8B．2、4、8

C．8、16、16