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生物第四单元细胞的生命历程加强提升课(3)减数分裂与有丝分裂、可遗传变异、DNA复制的关系01突破一减数分裂与有丝分裂的比较02突破二减数分裂与可遗传变异的关系03突破三DNA复制与细胞分裂中染色体标记情况的知识整合04高效作业知能提升突破一减数分裂与有丝分裂的比较1．有丝分裂、减数分裂的图像辨析(1)根据染色体的行为判断细胞分裂方式及时期(2)结合染色体的奇、偶数识别细胞分裂时期2．有丝分裂、减数分裂与受精过程中核DNA、染色体数目的变化(1)模型(2)判断方法3．每条染色体中的DNA含量变化上图所示曲线适用于减数分裂，也适用于有丝分裂，相关分析如下：A→BB′→CC→DD→E特点及其变化A→BB′→CC→DD→E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末期有丝分裂对应时期间期前期和中期后期末期4.同源染色体“对数”及“染色体组数”的变化(以二倍体生物为例)图甲中表示有丝分裂的是①，表示减数分裂的是②。图乙中表示有丝分裂的是③，表示减数分裂的是④。5．减数分裂和有丝分裂相关柱形图的比较(1)模型图(2)相关解读①只有染色单体的数目才可能是0，染色体和核DNA的含量不可能是0。染色单体会因着丝点的分裂而消失，所以柱形图中表示的某结构若出现0，则其一定表示染色单体。②染色体的数目不可能超过核DNA分子的数目。因为核DNA分子未复制时，其数目与染色体一样多，而复制后，每条染色体上含有2个DNA分子。即核DNA∶染色体可能为1∶1或2∶1，但不可能是1∶2。1．以下甲～丁为某高等动物体内的一些细胞分裂图，图中所示细胞分裂具有连续性，下列有关叙述正确的是()A．细胞分裂的顺序依次为乙→丁→丙→甲B．乙是卵原细胞或初级卵母细胞，甲最可能为卵细胞C．甲、乙、丙、丁细胞中含有的染色体组数目依次为1、2、4、1D．没有突变、交叉互换发生时，如果乙的基因组成是EEeeFFff，那么丁的基因组成是EeFf解析：选C。细胞分裂的顺序依次为丙→乙→丁→甲；乙细胞的细胞质不均等分裂，是初级卵母细胞；没有突变、交叉互换发生时，如果乙的基因组成是EEeeFFff，那么丁的基因组成是EEff或eeff或EEFF或eeFF。2．(2020·河北定州月考)下图为某哺乳动物体内的一组细胞分裂示意图，据图分析，下列叙述正确的是()A．图②产生的子细胞一定为精细胞B．图中属于体细胞有丝分裂过程的有①③⑤C．图示5个细胞均具有同源染色体D．图③中有2对同源染色体，2个四分体解析：选A。题图④表示减Ⅰ后期，细胞质均等分裂，该动物为雄性动物，故图②产生的子细胞一定为精细胞，A正确；题图中属于体细胞有丝分裂过程的有③⑤，细胞①发生同源染色体联会，进行的是减数分裂，B错误；细胞①③④⑤中均有同源染色体，由于减Ⅰ后期同源染色体分开，细胞②中无同源染色体，C错误；图③细胞处于有丝分裂中期，有2对同源染色体，但是没有形成四分体，D错误。3．(2020·安徽合肥高三调研)某生物体细胞中染色体数为2n，下图中属于有丝分裂中期和减数第二次分裂后期的依次是()A．①②B．②③C．④②D．④③解析：选C。有丝分裂中期，每条染色体含有两条染色单体，染色体∶染色单体∶核DNA＝2n∶4n∶4n，即题图④；减数第一次分裂后期同源染色体分离，导致染色体数目减半，但减数第二次分裂后期，由于着丝点分裂，染色单体消失，染色体数目暂时加倍，此时染色体∶染色单体∶核DNA＝2n∶0∶2n，即题图②，C正确。4．(2020·山东济宁一模)下图表示雄果蝇细胞分裂过程中DNA含量的变化。下列叙述错误的是()A．若图1表示减数分裂，则图1的CD段表示着丝点分裂B．若图2表示有丝分裂，则图2的AB段表示DNA复制C．若两图均表示有丝分裂，则两图的DE段一个细胞内只含有2个染色体组D．若图1表示减数分裂，则图1的BC段一个细胞中可能含有0或1条Y染色体解析：选C。若题图1表示减数分裂，则CD段表示着丝点分裂，每条染色体上DNA含量由2个变为1个，A项正确；若题图2表示有丝分裂，则图2的AB段表示DNA复制，核DNA含量加倍，B项正确；果蝇为二倍体生物，若两图均表示有丝分裂，则题图1的DE段一个细胞内可能含有4个染色体组，C项错误；若题图1表示减数分裂，则BC段表示减数第一次分裂和减数第二次分裂的前期、中期，减数第一次分裂过程中含有1条Y染色体，减数第二次分裂的前期和中期含有0或1条Y染色体，D项正确。5．(不定项)(2020·济南高三模拟)下图表示果蝇精原细胞在分裂过程中细胞内染色体数目、核DNA分子含量等指标的变化情况，其中图1中的乙曲线表示减数分裂过程中染色体数目。下列有关分析错误的是()A．图1中甲曲线表示减数分裂过程中每条染色体上的DNA分子数目B．图2中AF段和图3均表示有丝分裂过程C．图1中EF段与图2中DE段下降的原因相同D．图2中HI段只有1个染色体组解析：选CD。图1中，乙曲线表示减数分裂过程中染色体数目，则甲曲线表示减数分裂过程中每条染色体上的DNA分子数目，A项正确；图2中AF段和图3曲线表示的同源染色体对数和染色体组数均有加倍现象，所以均表示有丝分裂过程，B项正确；图1中EF段表示着丝点分裂，图2中DE段表示细胞分裂成两个子细胞，C项错误；图2中HI段可表示减数第二次分裂后期，由于着丝点分裂，染色体数短暂加倍，此时细胞中有2个染色体组，D项错误。突破二减数分裂与可遗传变异的关系1．减数分裂与基因突变在减数第一次分裂前的间期，DNA分子复制过程中，若复制出现差错，则会引起基因突变，可导致姐妹染色单体上含有等位基因，这种突变能通过配子传递给下一代，如下图所示。2．减数分裂与基因重组(1)非同源染色体上的非等位基因自由组合导致基因重组(自由组合定律)。在减数第一次分裂后期，可因同源染色体分离，非同源染色体自由组合而出现基因重组，如下图中A与B或A与b组合。(2)同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换导致基因重组。在减数第一次分裂的四分体时期，可因同源染色体的非姐妹染色单体间交叉互换而导致基因重组，如原本A与B组合、a与b组合，经重组可导致A与b组合、a与B组合。3．减数分裂与染色体变异在减数分裂过程中，由于一些原因也会出现染色体结构变异和数目变异的配子，可通过配子将这些变异传递给下一代，现分析如下：如果减数第一次分裂异常，则所形成的配子全部不正常；如果减数第二次分裂中的一个次级精母细胞分裂异常，则所形成的配子有的正常，有的不正常，如下图所示：4．XXY与XYY异常个体成因分析(1)(2)XYY成因：父方减Ⅱ异常，即减Ⅱ后期Y染色体着丝点分裂后两条Y染色体进入同一精细胞。6．(2020·甘肃武威十八中诊断)下图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。下列相关叙述错误的是()A．图1所示细胞中①处染色体上出现a基因的原因是基因突变B．图2所示细胞中②处染色体上出现a基因的原因很可能是交叉互换C．图1所示细胞与图2所示细胞均具有四对同源染色体D．选该动物的睾丸制作切片可同时观察到图1、图2所示细胞图像解析：选C。题图1所示细胞处于有丝分裂后期，所以①处染色体上出现a基因的原因是基因突变，A正确；题图2所示细胞处于减数第一次分裂后期，②处染色体上出现a基因的原因很可能是同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换，B正确；图1所示细胞具有四对同源染色体，图2所示细胞具有两对同源染色体，C错误；由于图2中细胞质均等分裂，所以该细胞为初级精母细胞，想在一个装片中同时观察到图1、图2所示细胞图像，应选该动物的睾丸制作切片，D正确。7．现有基因型为AaBb的二倍体生物，甲、乙是其体内某精原细胞减数分裂形成的两个子细胞。下列叙述错误的是()A．该精原细胞能产生AB、aB、abb、a四种配子B．该精原细胞中两对等位基因的分离均发生在次级精母细胞中C．A(a)与B(b)间发生重组，遵循基因自由组合定律D．甲、乙两细胞所示的变异分别发生在减数第一次分裂前的间期和减数第二次分裂后期解析：选B。甲、乙两细胞为同一个精原细胞经减数第一次分裂形成的两个次级精母细胞。由题图可知，甲细胞可形成基因型为AB和aB的两个精子，乙细胞可形成基因型为abb和a的两个精子，所以该精原细胞减数分裂能产生上述四种配子，A正确。该精原细胞中两对等位基因的分离发生在初级精母细胞和次级精母细胞中，B错误。A、a与B、b这两对等位基因位于两对同源染色体上，遗传时遵循基因的自由组合定律，C正确。基因型为AaBb的精原细胞在减数分裂时，正常情况下产生的次级精母细胞的基因型为AABB、aabb或AAbb、aaBB，由题图甲可知，基因型为AaBB的次级精母细胞是减数分裂过程中发生基因突变或同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换产生的，又因乙细胞中没有出现A基因，所以只可能是甲细胞发生基因突变产生的，而基因突变主要发生在减数第一次分裂前的间期；乙细胞中含有b基因的两条姐妹染色单体分离后移向细胞的同一极，应发生在减数第二次分裂后期，D正确。8．(2020·江西九江十校一模)下图为某二倍体动物细胞甲在有丝分裂和减数分裂过程中出现的三个细胞乙、丙、丁。下列有关叙述正确的是()A．图中乙细胞正在进行减数分裂，可能发生基因突变和基因重组B．乙细胞的子细胞含有4个染色体组，丙细胞连续分裂后的子细胞具有一个染色体组C．基因重组的发生与丙细胞有关，而与乙细胞无直接关系D．丙细胞与丁细胞的变异类型相同解析：选C。题图乙细胞为有丝分裂后期细胞，有丝分裂过程中不发生基因重组，A错误；乙细胞含有4个染色体组，其产生的子细胞含有2个染色体组，B错误；基因重组一般发生在减数第一次分裂时期，因此基因重组的发生与丙细胞有关，而与乙细胞无直接关系，C正确；丙细胞发生了同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换，属于基因重组，而丁细胞发生的是染色体结构的变异(易位)，D错误。9．(不定项)(2020·临沂高三月考)果蝇是性别决定方式为XY型的二倍体生物。在基因型为AaXBY果蝇产生的精子中，发现有基因组成为AaXBXB、AaXB、aXBXB的异常精子。下列相关叙述正确的是()A．细胞分裂与精子的形成过程受基因的控制B．基因组成为AaXBXB的精子的形成过程体现了生物膜的流动性C．基因组成为AaXB的精子的产生是基因突变或染色体变异的结果D．基因组成为aXBXB的精子的形成是减数第二次分裂异常导致的解析：选ABD。细胞中的正常生命活动都受基因的控制，A正确；精子的形成有细胞一分为二的过程，能体现生物膜的流动性，B正确；基因组成为AaXB的精子的产生是由于Aa在减数第一次分裂时没有分开，C错误；基因组成为aXBXB的精子的形成是由于减数第二次分裂时着丝点断裂后，姐妹染色单体分开形成的子染色体移向了细胞同一极，D正确。突破三DNA复制与细胞分裂中染色体标记情况的知识整合结合DNA复制考查细胞分裂过程中染色体标记情况是前几年高考命题的热点。最近几年虽然较少涉及，但高考命题具有冷热点轮换考查的特点，加之此问题能很好地考查学生的图文转换能力和综合分析能力，因此在备考复习中仍需重点关注。其答题方法如下：(1)确定细胞分裂方式，是有丝分裂还是减数分裂，有丝分裂常以一条染色体为研究对象，减数分裂一般选取一对同源染色体为研究对象。(2)确定标记过程中DNA复制次数和在未标记培养液中细胞分裂次数(时期)。(3)图示细胞分裂过程如下图所示①标记DNA分子②转至不含放射性的培养液中培养一个细胞周期10．(2020·河南中原名校质量考评)将正常生长的玉米根尖细胞放在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中，待其完成一个细胞周期后，再转入不含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中培养，让其再完成一个细胞周期，此时获得的子细胞内DNA分子不可能为(只考虑其中一对同源染色体上的DNA分子)()A．②B．①②C．③D．③④解析：选A。玉米根尖细胞进行有丝分裂，在含3H标记的培养液中培养一个周期，根据DNA半保留复制