学科王高考专项生物考点梳理专题06 遗传的细胞学基础doc.docx

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专题06遗传的细胞学基础

考点归纳

考纲内容

考纲解读

细胞的减数分裂

减数分裂的概念和各时期的分裂特点是高考的高频考点，尤其是有丝分裂和减数分裂过程中染色体、DNA和染色单体的数目变化

动物配子的形成过程

理解精子和卵细胞形成过程中染色体及其他结构和物质的规律性变化，掌握精子和卵细胞形成的异同，结合有丝分裂进行细胞图像和坐标图的辨析

动物的受精过程

理解受精过程的实质，理解减数分裂过程中产生配子的类型和数目

实验：

观察细胞的减数分裂

掌握观察细胞减数分裂实验的具体步骤，能结合减数分裂过程中染色体的行为变化理解各时期的变化特点

命题预测

纵观2015各地高考试题，2016年本专题在高考中主要侧重在减数分裂过程特点、配子产生的种类、精细胞及卵细胞形成过程的区别以及减数分裂与有丝分裂图像的比较识别。

以相关概念、原理、识别力为主线，以染色体、DNA等物质数量变化曲线所体现的分裂方式和物质类型的判定为主要考查点，常以选择题的形式出现，。

考查题型上主要分两类：

选择、简答。

其中非选择题形式以图像识别和曲线分析题较为常见，对于基本概念的理解、应用多为中、低档题目，以单选或多选的形式考查。

知识网络

知识必背

1．减数分裂：

发生范围：

进行有性生殖的生物。

进行场所：

高等动植物的减数分裂发生在有性生殖器官内。

发生的时间：

从原始的生殖细胞到成熟的生殖细胞的过程中。

特点：

细胞连续分裂两次，染色体在整个分裂过程中只复制一次。

结果：

新产生的生殖细胞中的染色体数目是原始生殖细胞的一半。

2．减数第一次分裂与减数第二次分裂的比较（二倍体生物）

　名称

项目　　

减数第一次分裂

减数第二次分裂

着丝点

不分裂

分裂

染色体

2n―→n，减半

n―→2n―→n，不减半

DNA

4n―→2n，减半

2n―→n，再减半

染色体主要

行为

同源染色体联会、分开，非同源染色体自由组合

着丝点分裂，姐妹染色单体分开

同源染色体

有

无

（1）减数第一次分裂的主要特点是同源染色体分离。

减数第二次分裂的主要特点是着丝点分裂，姐妹染色单体分开。

（2）减数第一次分裂分开的是同源染色体，减数第二次分裂分开的是姐妹染色单体。

3．精子、卵细胞形成过程的异同点（以动物为例）

（1）不同点：

①细胞质分配是否均等；②是否变形；③结果：

1个精原细胞―→4个有功能的精子，1个卵原细胞―→1个卵细胞（三个极体退化消失）。

（2）相同点：

减数分裂过程中染色体的特殊行为完全一样，表现在以下几个方面：

①减Ⅰ前期同源染色体联会，形成四分体；

②四分体时期，可发生交叉互换；

③减Ⅰ后期同源染色体分离，非同源染色体自由组合（这是基因分离定律、自由组合定律的细胞学基础）；

④减Ⅰ完成，染色体数目减半；

⑤减Ⅱ的主要特点都是着丝点分裂，姐妹染色单体分开。

4．受精作用

（1）概念：

卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。

（2）实质：

精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合。

（3）结果：

受精卵中染色体数目与体细胞相同，其中一半来自父方（精子），另一半来自母方（卵细胞）。

考点透析

一．减数分裂

【例1】（2015•黑龙江哈师大附中月考）有关减数分裂和受精作用的描述，正确的是（　　）

A．受精卵中的遗传物质一半来自于卵细胞，一半来自于精子

B．减数分裂过程中，着丝点分裂伴随着非同源染色体的自由组合

C．减数分裂过程中，着丝点分裂伴随着等位基因的分离

D．染色体的自由组合不是配子多样性的唯一原因

【答案】D

【名师点睛】

1．减数分裂的概念

（1）适用范围：

进行有性生殖的生物。

（2）分裂发生的场所：

动物精子形成在睾丸，卵细胞形成在卵巢。

（3）分裂特点：

染色体复制一次，细胞连续分裂两次。

（4）分裂结果：

生殖细胞中染色体数目是原始生殖细胞中的一半。

2．染色体与染色单体

（1）染色体的条数是以着丝点来计数的，有一个着丝点就有一条染色体。

（2）染色单体是细胞分裂间期染色体复制后形成的由一个着丝点连接的2条完全相同的子染色体，这两条子染色体叫姐妹染色单体，染色单体存在的时期是染色体复制以后，着丝点分裂以前的一段时期。

3．同源染色体和四分体

（1）同源光棍指一条来自父方，一条来自母方，大小、形态一般相同的两条染色体，在减数分裂过程中，先联会形成四分体和可能交叉互换现分离，通常等位基因位于同源源染色体上。

（2）四分体特指在减数第一次分裂时同源染色体联会后，含有4条染色单体的每对同源染色体，称为一个四分体。

（3）同源染色体的对数＝四分体的个数。

二．精子和卵细胞的形成过程

【例2】（2015•浙江外国语期中）下图为某一哺乳动物体内的3张细胞分裂示意图。

相关描述中不正确的是（　　）

A．乙图细胞中有4对同源染色体，4个染色体组

B．基因重组可发生在甲图所示时期

C．丙图细胞分裂结束后产生的子细胞为精细胞或极体

D．上述三图细胞可能同时存在于该动物体的某器官中

【答案】D

【名师点睛】

1．精子形成过程中各时期的主要特点[连线]

2．精子和卵细胞形成过程的差异

比较

精子形成过程

卵细胞形成过程

细胞质分裂方式

均等分裂

不均等分裂

是否变形

变形

不变形

结果

一个精原细胞

↓

4个精子

一个卵原细胞

↓

1个卵细胞、3个极体

3．减Ⅰ和减Ⅱ过程的不同点（假设体细胞内染色体数为2N）

项目

减数第一次分裂

减数第二次分裂

染色体间期是否复制

复制

不复制

分裂过程中细胞名称

性原细胞→初级性母细胞→次

级性母细胞（或极体）

次级性母细胞（或极体）→

精细胞或卵细胞和极体

着丝点变化

不分裂

分裂

染色体数目变化

2N→N（减半）

N→2N→N

DNA数目变化

2N→4N→2N

2N→N（减半）

染色体主要行为

有联会现象；四分体的非姐妹染色单体交叉互换；同源染色体分离，非同源染色体自由组合

着丝点分裂，染色单体

分开

染色单体

无（0）→有（4N）→有（2N）

有（2N）→无（0）

同源染色体

有（N对）

无

4．减数分裂中一个细胞内染色体和DNA数量变化

（1）DNA数目变化：

①减数第一次分裂前的间期DNA因复制而加倍。

②减数第一次分裂结束因同源染色体分离而使细胞中DNA减半。

③减数第二次分裂结束因着丝点分裂姐妹染色单体分开，平分到两个子细胞中，DNA数目再减半。

（2）染色体数目变化

①减数第一次分裂结束时因同源染色体分离而使子细胞中染色体数目减半。

②减数第二次分裂结束时，因着丝点分裂而使细胞内染色体数目暂时加倍，随后又分配到两个子细胞中，最终使子细胞中染色体数目比正常体细胞减少一半。

（3）染色体/DNA变化规律及原因：

1∶1

1∶2

1∶1

5．减数分裂形成配子的种类

（1）1个含n对等位基因的精原细胞，经过减数分裂后，能形成4个精子，2种类型。

（2）1个含n对等位基因的卵原细胞，经过减数分裂后，能形成1个卵细胞，1种类型。

（3）1个含n对同源染色体的生物体，经过减数分裂能形成2n种精子或卵细胞。

易错警示　减数分裂中的三组概念辨析

（1）同源染色体和非同源染色体

①同源染色体是指减数分裂中配对的两条染色体，形态、大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方。

如右图中的1和2为一对同源染色体，3和4是另一对同源染色体。

②非同源染色体是指形态、大小各不相同，且在减数分裂过程中不配对的染色体。

如图中的1和3、1和4、2和3、2和4分别是非同源染色体。

（2）姐妹染色单体和非姐妹染色单体

①姐妹染色单体：

同一着丝点连着的两条染色单体。

如上图中的a和a′、b和b′、c和c′、d和d′。

②非姐妹染色单体：

不同着丝点连接着的两条染色单体。

如上图中的a和b（b′）、a′和b（b′）等。

（3）联会和四分体

①联会：

是指减数第一次分裂过程中（前期）同源染色体两两配对的现象。

该时期已完成复制，染色单体已形成，但螺旋程度低，观察不到。

②四分体：

联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫做四分体。

图中含有两个四分体，即四分体的个数等于减数分裂中配对的同源染色体对数。

③一个四分体＝1对同源染色体＝2条染色体＝4条染色单体＝4个DNA分子＝8条脱氧核苷酸链。

三．热点考查

1．有丝分裂和减数分裂的比较

【例3】（2015届山东省济南市高三第二次模拟考试生物试卷）对某一哺乳动物个体中处于有丝分裂和减数第二次分裂的两种细胞进行比较，下列叙述正确的是

A．后者在后期时不存在大小形态相同的染色体

B．两种细胞在分裂前期含有的性染色体的数目相等

C．两种细胞在分裂后期，都可能发生同源染色体上等位基因的分离

D．正常情况下，后者一个细胞中可含0条、1条或2条Y染色体

【答案】D

考点：

本题考查细胞分裂的有关知识，意在考查考生能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论的能力。

【名师点睛】

1．有丝分裂和减数分裂的比较

　　名称　　

项目　　

减数分裂

有丝分裂

不同点

范围

进行有性生殖的生物

全部真核生物

部位

精（卵）巢、花药、胚囊中进行

各组织器官均进行

母细胞

性原细胞

体细胞（受精卵）

子细胞类型

生殖细胞（精细胞或卵细胞）和极体

体细胞

子细胞数目

1精原细胞→4精细胞

1卵原细胞→1卵细胞＋3极体

1母细胞→2子细胞

分裂次数

染色体复制1次，细胞连续分裂2次

染色体复制1次，细胞分裂1次

同源染色

体的行为

有同源染色体的联会、四分体，四分体中可能出现非姐妹染色单体的交叉互换及同源染色体分离现象

有同源染色体，但不出现联会、四分体，无染色单体的交叉互换及同源染色体分离现象

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

子细胞染色体数目减半

子细胞染色体数目不变

子细胞中核遗传物质组成

不一定相同（可遗传变异有基因突变、基因重组和染色体变异）

一般相同（可遗传变异只有基因突变和染色体变异）　

相同点

①染色体都只复制一次；

②分裂过程中都出现纺锤丝，都有核仁、核膜的消失与重建过程；

③都有着丝点分裂和姐妹染色单体分开现象

2．有丝分裂与减数分裂图像辨析（以二倍体生物为例）

【例4】（2015·湖北八校联考）如图甲、乙均为二倍体生物的细胞分裂模式图，图丙为在细胞分裂各时期每条染色体的DNA含量变化，图丁为细胞分裂各时期染色体与DNA分子的相对含量。

下列叙述不正确的是

A．甲、乙两图所示细胞都有2个染色体组

B．甲、乙两图所示细胞所处的时期分别对应图丙的BC段和DE段

C．图丁中a时期可对应图丙的DE段，图丁中b时期的细胞、可以是图乙所示的细胞

D．有丝分裂和减数分裂过程中细胞内每条染色体的DNA含量变化均可用图丙表示

【答案】C

【解析图甲所示细胞处于有丝分裂中期，图乙所示细胞处于减数第二次分裂后期，都含有2个染色体

2．有丝分裂与减数分裂图像辨析（以二倍体生物为例）

（1）区分某分裂图像是动物细胞还是植物细胞

（2）分裂图像的辨别程序

（3）有丝分裂与减数分裂主要时期细胞图像比较

有丝分裂

减数第一次分裂

减数第二次分裂

前期

判断步骤：

中期

判断步骤：

后期

判断步骤：

（4）据减数分裂后期细胞质分裂方式判断细胞类型

4．有丝分裂与减数分裂坐标曲线的比较

【例5】（2015·河南实验中学期中）下图表示二倍体生物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，据图分析不正确的是（　　）

A．M点细胞中的DNA数正好是L点细胞中的2倍

B．二倍体生物细胞中OP段含4个染色体组

C．L→M点所示过程与细胞膜的流动性有关

D．图中BC段、FG段可能会发生基因突变

【答案】C

4．有丝分裂与减数分裂坐标曲线的比较

项目

有丝分裂

减数分裂

染色体数目变化

DNA含量变化

5．DNA、染色体曲线模型判断技巧

6．正常情况下产生配子的种类分析（未变异）

【例6】（2015•江苏盐城期中）下列关于配子基因型异常发生时期的判断，正确的是（　　）

选项

个体基因型

配子基因型

异常发生时期

D、d

有丝分裂前期

AaBb

AaB、AaB、b、b

减数第二次分裂

XaY

XaY、XaY

减数第一次分裂

AaXBXb

AAXBXb、XBXb、a、a

减数第二次分裂

【答案】C

6．正常情况下产生配子的种类分析（未变异）

分析配子产生时应特别注意是“一个个体”还是“一个性原细胞”。

（1）若是一个个体则产生2n种配子，n代表同源染色体对数或等位基因对数。

（2）若是一个性原细胞，则一个卵原细胞仅产生1个卵细胞，而一个精原细胞可产生4个2种（两两相同）精细胞。

例：

YyRr基因型的个体产生配子情况如下：

可能产生配子的种类

实际能产生配子的种类

一个精原细胞

4种

2种（YR、yr或Yr、yR）

一个雄性个体

4种

4种（YR、yr、Yr、yR）

一个卵原细胞

4种

1种（YR或yr或Yr或yR）

一个雌性个体

4种

4种（YR、yr、Yr、yR）

7．变异条件下产生配子的种类分析

由图可以看出，在只研究两对同源染色体、三对基因的情况下，仅发生基因突变或基因重组，就能产生众多类型的配子。

四．观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片

【例7】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　⑤成熟花粉粒

A．①②　　　　　　B．③④

C．①③D．②④

【答案】C

【名师点睛】

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：

减数第一次分裂和减数第二次分裂。

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多于雌性个体产生卵细胞数。

（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。

3．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

注意：

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。

五．易错易混点

1．减数分裂

【例8】（2015·安徽皖南二模）蜜蜂蜂王是由受精卵发育而来的二倍体雌性蜂（2N＝32），雄蜂是由未受精的卵细胞发育而来的单倍体，右图为蜜蜂体内的某一细胞图（N＝16，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DNA数一定为16

C．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

【名师点睛】

（1）同源染色体的形态、大小不一定相同。

如人的X和Y染色体，X染色体比Y染色体大得多，但减Ⅰ过程中能联会，仍称为同源染色体。

（2）形态、大小相同的染色体不一定是同源染色体。

姐妹染色单体着丝点分开后形成的两条染色体形态、大小完全相同，由于来源相同不属于同源染色体，一般称为相同染色体。

（3）染色体数目减半发生在减Ⅰ末期，原因是同源染色体分开，平均进入两个子细胞中造成的；减数第二次分裂染色体数的变化为N→2N→N。

（4）减Ⅱ后期染色体数、DNA数、都与正常体细胞相同，但不同的是没有同源染色体。

（5）并非所有细胞分裂都存在四分体。

联会形成四分体是减数第一次分裂特有的现象，有丝分裂过程中不进行联会，不存在四分体。

（6）基因的分离定律与自由组合定律发生的时间没有先后。

减数分裂过程中同源染色体分离，其上的等位基因也分离，与此同时，非同源染色体自由组合，其上的非等位基因也自由组合。

（7）受精卵中遗传物质的来源并不相同。

核内染色体一半来自父方，一半来自母方；细胞质中的遗传物质几乎都来自母方。

（8）精原细胞减数分裂的结果不是产生精子。

精细胞变形为精子不是减数分裂的范畴，所以，精原细胞减数分裂的结果是产生精细胞。

2．减数分裂的曲线图像

【例9】（2015·南京模拟）下图1表示细胞分裂的不同时期染色体数与核DNA分子数目比例的变化关系，图2表示某动物处于细胞分裂不同时期的图像。