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高考一轮复习第12讲 减数分裂和受精作用课件PPT
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这是一份高考一轮复习第12讲 减数分裂和受精作用课件PPT，共60页。PPT课件主要包含了②判断方法等内容，欢迎下载使用。
考点一 减数分裂和受精作用
1.减数分裂及其相关概念(1)减数分裂的概念①范围:进行 的生物。②时期:从 →成熟生殖细胞。③特点:细胞连续分裂 。④结果:成熟生殖细胞中染色体数目是原始生殖细胞中的 。
(3)联会和四分体①联会概念:减数第一次分裂 期 的现象。该 时期DNA已完成复制,染色单体已形成。②四分体概念:联会后的每对同源染色体含有 条染色单体,叫作四分体。1个四分体= 对同源染色体= 条染色体= 条染色单体,含 个DNA分子(有 条脱氧核苷酸链)。
(4)交换 ①概念:减数第一次分裂前期, 之间互换片段的现象。②意义:进一步丰富了配子的类型,增强了有性生殖生物的多样性。
同源染色体的非姐妹染色单体
2.减数分裂的过程(以二倍体动物为例)
3.精子和卵细胞形成过程的异同点(以哺乳动物为例)
5.减数分裂与受精作用的意义减数分裂和受精作用保证了每种生物 ,维持了 生物的 稳定性。对于生物的遗传和变异,都是十分重要的。
前后代染色体数目的恒定
6.遗传稳定性与遗传多样性的原因分析
1.果蝇常作为遗传学上的实验材料,是因为果蝇生长周期短,繁殖快,染色体少 且容易观察。(必修2 P18问题探讨) ( )2.魏斯曼预测在精子和卵细胞成熟的过程中,必然有一个特殊的过程使染色 体数目减半;受精时,精子和卵细胞融合,染色体数目恢复正常。(必修2 P18正 文) ( )3.人和其他哺乳动物的精子在睾丸的曲细精管中形成。(必修2 P19正文) ( )4.同源染色体是指细胞内形状和大小相同,一条来自父方,一条来自母方的两 条染色体。(必修2 P20正文) ( )
5.细胞两极的这两组染色体,非同源染色体之间是自由组合的。(必修2 P20 旁栏思考) ( ) 6.减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数分裂Ⅰ。(必修2 P20正文) ( )7.玉米体细胞中有10对染色体,经过减数分裂后,卵细胞中染色体数目为5 对。(必修2 P23概念检测1) ( )8.不良的环境条件会影响原始生殖细胞的减数分裂,从而影响生殖细胞的形 成,如吸烟会影响男性精子的数量和质量。(必修2 P23与社会的联系) ( )
1.(必修2 P20正文拓展)减数第一次分裂染色体数目减半的原因是 。
2.(必修2 P25探究·实践拓展)配子中染色体组合多样性的原因:①非同源染色体的 ;②联会时,同源染色体上非姐妹染色单体之间发生 。
色体分离,并分别进入两个子细胞,使得每个次级精母细胞只得到初级精母细
3.(必修2 P27正文拓展)受精作用是卵细胞和精子相互识别、融合成为受精 卵的过程。精子和卵细胞相互识别的物质基础是 。
4.(必修2 P28拓展应用2拓展)马和驴杂交产生的骡不能繁殖后代,理由是 。
精子和卵细胞膜上的糖被
细胞膜具有一定的流动性
骡的体细胞中含有63条染色体,其中32条来自马,31条来自驴。这63条染色体
没有同源染色体,导致骡的原始生殖细胞不能进行正常的减数分裂,无法形成配
子,因此骡不能繁殖后代
1.减数分裂基本概念辨析 四分体时期典型图示
(1)同源染色体和非同源染色体的比较
(2)姐妹染色单体和非姐妹染色单体①姐妹染色单体:同一着丝粒连着的两条染色单体,如图中的a和a'、b和b'、c 和c'、d和d'。②非姐妹染色单体:不在一个着丝粒上的两条染色单体,包括以下两种类型:Ⅰ.同源染色体上的非姐妹染色单体,如图中的a和b(b')、a'和b(b')、c和d(d')、c'和d(d')。Ⅱ.非同源染色体上的非姐妹染色单体,如图中的a和c(c')、a'和c(c')、a和d(d')、a'和d(d')、b和c(c')、b'和c(c')、b和d(d')、b'和d(d')。
①联会: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。②四分体:联会后的每对同源染色体含有四条染色单体。③交换:减数第一次分裂前期,同源染色体的非姐妹染色单体之间互换片段的 现象。
(3)联会、四分体与交叉互换(如图)
[特别提醒] 关于同源染色体的5点提醒(1)同源染色体的形状、大小一般都相同,但也有大小不同的,如男性体细胞 中的X染色体和Y染色体是同源染色体,X染色体较大,Y染色体较小。(2)形状、大小相同的两条染色体不一定是同源染色体,如着丝粒分裂后,姐 妹染色单体形成的两条染色体尽管大小、形状相同,但不是同源染色体。(3)有丝分裂中同源染色体不联会,也就不形成四分体。(4)同源染色体的非姐妹染色单体之间的交换不一定导致基因重组,交换的片 段所含基因也可能相同。(5)同源染色体的非姐妹染色单体之间的交换和非同源染色体的自由组合都 可能导致基因重组。
2.减数第一次分裂与减数第二次分裂关键点比较(1)减数分裂Ⅰ前的间期进行DNA复制,减数分裂Ⅱ不再进行DNA复制。(2)减数分裂Ⅰ发生同源染色体分离,但着丝粒不分裂,减数分裂Ⅱ发生着丝 粒分裂。(3)减数分裂Ⅰ有同源染色体(且有联会、四分体交换及同源染色体分离等行 为),减数分裂Ⅱ无同源染色体。(4)减数分裂Ⅰ子细胞为次级性母细胞及第一极体,减数分裂Ⅱ子细胞为精细 胞及卵细胞和第二极体。
3.根据细胞质的分配方式判断减数分裂过程中的细胞类型
4.减数分裂过程中的相关曲线图与柱形图(以精子形成为例)
(1)甲为精原细胞;乙为初级精母细胞;丙、丁为次级精母细胞;戊为精细胞。(2)染色体数目变化及原因①减数第一次分裂末期,同源染色体分离平均进入两个子细胞,染色体数目减半。②减数第二次分裂后期,着丝粒分裂,染色体数目加倍到体细胞水平。③减数第二次分裂末期,细胞一分为二,染色体数目减半。(3)核DNA数目变化及原因①减数第一次分裂前的间期,DNA复制,核DNA数目加倍。②减数第一次分裂末期,细胞一分为二,核DNA数目减半。③减数第二次分裂末期,细胞一分为二,核DNA数目再次减半。
(4)染色单体数目变化及原因①减数第一次分裂前的间期,DNA复制,染色单体形成。②减数第一次分裂末期,细胞一分为二,染色单体数目减半。③减数第二次分裂后期,着丝粒分裂,染色单体消失。
5.减数分裂产生配子的种类原始生殖细胞减数分裂产生配子情况(以AaBb为例,不考虑基因突变和交换), 如图。
具有n对同源染色体的个体产生配子情况(不考虑基因突变和交换)
考向一 围绕减数分裂与受精作用的过程,考查生命观念与科学思维能力1.(2021辽宁沈阳36中高三期初测试)下列有关玉米(2n=20)减数分裂的叙述, 正确的是 ( )A.减数分裂Ⅰ前的间期由于DNA复制,染色体数目加倍B.细胞分裂的过程中,一对同源染色体就是一个四分体C.减数分裂Ⅱ过程中发生染色单体分离,使染色体数目减半D.减数分裂形成的配子中有10种形态、功能不同的染色体
解析 减数分裂Ⅰ前的间期由于DNA复制,核DNA数目加倍,但染色体数 目不变,A错误;只有发生联会的一对同源染色体才是一个四分体,B错误;减数 分裂Ⅱ过程中发生染色单体分离,使染色体数目暂时加倍,C错误。
2.(2020新疆乌鲁木齐高三月考)下面是对高等动物通过减数分裂形成雌、雄 配子以及受精作用的描述,其中正确的是( )A.每个卵细胞继承了初级卵母细胞1/4的细胞质B.同源染色体进入卵细胞的机会并不相等,因为一次减数分裂只形成一个卵 细胞C.受精时,雌雄配子相互识别和相互融合的原理不同D.受精前卵细胞代谢异常活跃,受精后细胞呼吸和物质合成进行得比较缓慢
解析 初级卵母细胞和次级卵母细胞的细胞质分裂都是不均等的,每个 卵细胞从初级卵母细胞中继承的细胞质大于初级卵母细胞细胞质的1/4,A错 误;同源染色体进入卵细胞的机会相等,因为在减数第一次分裂后期,同源染 色体分离,随机进入次级卵母细胞和第一极体,B错误;与未受精的卵细胞相 比,受精卵的细胞呼吸和物质合成进行得比较快,D错误。
题后悟道·归纳关于减数分裂和受精作用的三点说明(1)精(卵)原细胞通过有丝分裂进行增殖,通过减数分裂产生精子(卵细胞和极 体)。(2)精细胞不是精子,精细胞变形后成为精子,精子头部含有细胞核,几乎无细 胞质,线粒体聚集在尾的基部形成线粒体鞘,受精时精子只有头部进入卵细 胞,而尾部留在外面。(3)精子与卵细胞发生膜的融合,这体现了细胞膜的结构特性——具有一定的 流动性。
考向二 减数分裂过程中的相关结构或物质数量变化3.(2020天津七校联考)如图表示雄果蝇体内某细胞分裂过程中,细胞内每条 染色体上DNA含量的变化(甲曲线)及与之对应的细胞中染色体数目变化(乙 曲线)。下列说法错误的是( )
A.BC过程中,DNA含量的变化是由于染色体复制B.D点所对应时刻之后,单个细胞中可能不含Y染色体C.CD与DH对应的时间段,细胞中均含有两个染色体组D.CD段有可能发生同源染色体上非等位基因之间的重组
答案 C BC过程属于减数分裂前的间期,进行DNA复制,DNA含量加倍,A 正确;由于减数第一次分裂后期同源染色体分离,因此D点所对应时刻之后,单 个细胞中可能不含Y染色体,B正确;CD段处于G2期、减数第一次分裂,FG段 处于减数第二次分裂后期和末期,它们对应的时间段,细胞中均含有两个染色 体组,但DF和GH段细胞中只含一个染色体组,C错误;CD段细胞处于G2期、减 数第一次分裂,所以在四分体时期,有可能发生同源染色体上非等位基因之间 的重组,D正确。
4.(不定项选择)(2021新疆哈密十五中质量检测)二倍体动物某个精原细胞形 成精细胞过程中,依次形成四个不同时期的细胞,其染色体组数和同源染色体 对数如图所示。下列叙述正确的是 ( )
A.甲形成乙过程中,DNA复制前需合成RNA和蛋白质B.乙形成丙过程中,同源染色体分离,着丝粒分裂C.丙细胞中,性染色体只有一条X染色体或Y染色体D.丙形成丁过程中,同源染色体分离导致染色体组数减半
答案 AB 丙时期的细胞中有两条X染色体或两条Y染色体,C错误;图丁中 不含同源染色体,且染色体组数为1,表示精细胞,丙形成丁过程中,染色体彼此 分离分别进入不同的细胞中,从而导致染色体组数减半,D错误。
考向三 围绕遗传的多样性和稳定性,考查科学思维能力5.(2020河南商丘期中)如图甲为某动物细胞中的两对同源染色体,其在减数 分裂过程中发生染色体互换形成了如图乙所示的四个精细胞,则来自同一个 次级精母细胞的是 ( )A.①② B.①③ C.②③ D.③④
解析 减数第一次分裂时,因为同源染色体分离,非同源染色体自由组合, 所以一个初级精母细胞能产生2种基因型不同的次级精母细胞;减数第二次 分裂类似于有丝分裂,因此每个次级精母细胞产生2个基因型相同的精细 胞。若发生染色体互换,则来自同一个次级精母细胞的两个精细胞的染色体 组成大体相同,只有很小部分颜色有区别,如图①③。
6.(不定项选择)(2020山东济宁一中二检)某雄性动物的基因型是AaBbDd,三 对等位基因分布在三对同源染色体上,不考虑染色体互换和基因突变,下列说 法正确的是 ( )A.基因型为ABD、abd的两个精细胞可来源于同一个精原细胞B.基因型为ABd、abD的两个精细胞可来源于同一个次级精母细胞C.该雄性动物产生的精子与卵细胞随机结合的过程可体现基因的自由组合D.精细胞的形成过程和卵细胞的形成过程中均可出现细胞质均等分裂的现 象
解析 在一个精原细胞减数分裂过程中,随着同源染色体的彼此分离, 若含ABD基因的染色体移向一极,则含abd基因的染色体移向另一极,进而分 别进入两个次级精母细胞,因此,基因型为ABD、abd的两个精细胞可来源于 同一个精原细胞,A正确。在不考虑染色体互换和基因突变的情况下,来源于 同一个次级精母细胞的两个精细胞的基因型应该相同,B错误。基因的自由 组合发生在减数第一次分裂时期,而不是精子与卵细胞随机结合的过程中,C 错误。精细胞的形成过程中,细胞质都是均等分裂的;卵细胞的形成过程中, 第一极体的细胞质是均等分裂的,D正确。
题后悟道·方法配子来源的判断方法
考点二 减数分裂和有丝分裂的比较
1.减数分裂与有丝分裂的过程及特点比较
2.有丝分裂与减数分裂主要时期细胞图像比较(以雄性动物为例)
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。 (必修1 P112图6-2、必修2 P19图2-2) ( )2.所有的细胞分裂都存在四分体。(必修2 P20正文) ( )3.同源染色体配对通常发生在有丝分裂前期。(必修2 P20正文)( )4.人体细胞减数第一次分裂后期与减数第二次分裂后期细胞中都有2个染色 体组。(必修2 P20正文) ( )5.某二倍体生物细胞内含有4个染色体组,则该细胞分裂的前一时期细胞内应 存在四分体。(必修2 P20正文) ( )
减数分裂和有丝分裂的模型分析(以染色体数为2n的生物为例)(1)染色体与核DNA数目变化曲线的判断①曲线模型
(2)每条染色体上的DNA含量的曲线分析①曲线模型
②相关解读a.A→B:有丝分裂或减数第一次分裂前的间期DNA复制,染色单体形成,每条 染色体上由有1个DNA分子变为有2个DNA分子。b.B→C:含有染色单体的时期,可表示间期的G2期,有丝分裂前、中期,减数第 一次分裂和减数第二次分裂前、中期。c.C→D→E:有丝分裂后、末期或减数第二次分裂后、末期,着丝粒分裂,姐妹 染色单体分开。
(3)染色单体数目变化的曲线分析①曲线模型
②相关解读a.有丝分裂:分裂间期,因染色体复制,染色单体形成;后期,因着丝粒分裂,染色 单体变为0(即0 4n 0)。b.减数分裂
(4)同源染色体对数变化的曲线分析①曲线模型
②相关解读a.有丝分裂:后期时染色体数目加倍,同源染色体由n对加倍成为2n对,子细胞 中同源染色体仍为n对。b.减数分裂:减数第一次分裂后期同源染色体分开,分别进入两个子细胞,次级性母细胞及生殖细胞或极体中都不含同源染色体。
(5)染色体组数目变化的曲线分析①曲线模型
②相关解读a.有丝分裂:后期因着丝粒分裂,染色体组数目加倍(2→4);末期结束因染色体 平均分配到两个子细胞,染色体组数目恢复(4→2)。b.减数分裂:减数第一次分裂末期结束因同源染色体分别进入两个子细胞,染 色体组数目减半(2→1);减数第二次分裂后期因着丝粒分裂,染色体组数目暂 时加倍(1→2);减数第二次分裂末期结束因染色体平均分配到两个子细胞,染 色体组数目减半(2→1)。
(6)染色体、核DNA分子和染色单体的数量变化图解①柱形图
②相关解读a.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。染色单体会因着丝粒的分裂而消失，所以柱形图中表示的某结构如出现0，则其一定表示染色单体。b.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DNA数∶染色体数可能为1∶1或2∶1，但不可能是1∶2。
考向一 围绕减数分裂和有丝分裂的过程比较,考查科学思维能力1.(2020山东青岛二中期末)如图为某二倍体植物精子的形成过程,其中①~④ 表示细胞分裂,X、Y、Z表示相关细胞。有关叙述正确的是 ( ) A.过程③处在前期时细胞内虽有同源染色体但无联会配对现象B.细胞Z与过程④产生的精子中所含的遗传信息不可能相同C.过程①处在中期和过程④处在后期的细胞染色体数目不同D.题图表明此植物形成精子时需减数分裂和有丝分裂共同参与
解析 因为花粉粒是减数分裂形成的子细胞,没有同源染色体,所以过程 ③处在前期时细胞内无同源染色体,也无联会配对现象,故A错误。细胞Z与 细胞Y是经过有丝分裂得到的,正常情况下,二者所含的遗传信息相同,而精子 是细胞Y经过有丝分裂得到的,因此应和细胞Z所含的遗传信息相同,故B错 误。过程①处在中期的染色体数目是2N,过程④处在后期的染色体数目也是 2N,故C错误。
2.(不定项选择)(2020山东济宁高三检测)某表现型正常的女性,其父亲患红绿 色盲。收集该女性体内的若干细胞,将其细胞内的色盲基因进行荧光标记,在 显微镜下观察。假设无基因突变和染色体互换发生,下列叙述正确的是 ( )A.有丝分裂后期的细胞内有2个色盲基因,且位于两条染色体上B.有丝分裂中期的细胞内有2个色盲基因,此时可观察到细胞内有46条染色 体C.卵细胞内有1个或0个色盲基因,卵细胞中的色盲基因只能遗传给女儿D.次级卵母细胞至少含有2个色盲基因,且核DNA数目一定是初级卵母细胞的一半
解析 卵细胞内有1个或0个色盲基因,卵细胞中的色盲基因既可以传给女儿,也可以传给儿子,C错误;次级卵母细胞可能含有2个色盲基因或不含色盲基因,D错误。
考向二 结合减数分裂与有丝分裂细胞图像分析,考查科学思维能力3.(2021江苏扬州邗江质量检测)甲→丁为某二倍体生物生殖器官中的一些细 胞分裂图,有关判断正确的是 ( )
A.若图中所示细胞分裂具有连续性,则顺序依次为乙→丙→甲→丁B.甲、乙、丙、丁细胞中含有的染色体组数目依次为4、2、1、1C.若乙图中的基因型为AAaaBBbb,则丁的基因型为AaBbD.乙是初级精母细胞或初级卵母细胞,丁可能为卵细胞
答案 B 根据图示可知,甲图是有丝分裂后期,乙图是减数第一次分裂后期, 丙图是减数第二次分裂中期,丁图是生殖细胞,顺序依次为甲→乙→丙→丁,A 错误。若乙图中的基因型为AAaaBBbb,则丁的基因型为AB或ab或Ab或aB,C 错误。乙的细胞质不均等分裂,只能表示初级卵母细胞,D错误。
4.(不定项选择)下图为某个哺乳动物体内细胞分裂不同时期的图像,下列有 关叙述正确的是 ( )
A.细胞①中有2个四分体B.细胞④是次级精母细胞C.属于减数分裂的细胞有4个D.若用某种药物抑制纺锤体形成,则细胞⑤着丝粒不会分裂
答案 BC 细胞①表示有丝分裂中期,不能联会形成四分体,A项错误;由细 胞⑥细胞质均等分裂可判断该动物为雄性,故细胞④是次级精母细胞,B项正 确;图中②③④⑥共4个细胞属于减数分裂的细胞,C项正确;抑制纺锤体形成, 使细胞不能正常分裂,但不影响着丝粒的分裂,D项错误。
题后悟道·方法“三步法”判断有丝分裂和减数分裂图像(以二倍体为例)(1)判断技巧:一数二看三判断。(2)判断过程一数(染色体数目) 二看(有无同源染色体) 三判断(同源染色体行为)
考向三 分析减数分裂和有丝分裂的坐标图形,考查科学思维能力5.(2019安徽合肥新城月考)如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 分裂过程中的染色体数目变化。下列有关分析正确的是 ( )
A.图2中HI段只有1个染色体组B.图3可表示有丝分裂或减数分裂C.图1中EF段和图2中BC段变化的原因不同D.基因重组可发生在图1中的CE段和图3中的jk段
答案 C 图2中HI段细胞处于减数第二次分裂时期,减数分裂Ⅱ后期和末期 的细胞含有2个染色体组,A错误;图3只能表示有丝分裂过程中一个细胞中染 色体组数的变化,B错误;图1中EF段是减数分裂Ⅰ结束形成两个子细胞,核 DNA数减半,图2中BC段是有丝分裂后期着丝粒分裂,染色体数目加倍,C正 确;基因重组通常发生在减数第一次分裂的前期和后期,有丝分裂过程中不能 发生基因重组,D错误。
6.(不定项选择)下图是人体睾丸内一个细胞核中几种物质在a、b、c、d四个 时期的数目变化情况,下列有关分析正确的是( )A.图中“ ”“ ”依次表示染色单体和染色体B.同源染色体的分离发生在c→d过程中C.染色单体的分离发生在b→c过程中D.c时期的细胞中不可能含有2条Y染色体
解析 分析题图可知,图中“ ”“ ”依次表示染色单体和染色体,A正确。同源染色体的分离发生在减数第一次分裂后期,图中b→c过程中染色体数目减半,说明该过程发生同源染色体分离,细胞一分为二,导致染色体数目减半;着丝粒分裂导致姐妹染色单体分离,c→d过程中染色单体消失,说明该过程中姐妹染色单体发生分离,B、C错误。c时期存在姐妹染色单体,说明着丝粒未分裂,故不可能含有2条Y染色体,D正确。
实验 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
1.实验原理蝗虫的 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,因而能够据此识别减数分裂的各个时期。
2.实验流程(1)临时装片制作流程(同有丝分裂装片制作过程):解离→漂洗→染色→制片。(2)显微镜观察固定装片
1.不只观察到一种分裂方式:动物的精巢、卵巢以及植物的花药中的细胞既 进行有丝分裂又进行减数分裂,故观察到的图像应存在有丝分裂和减数分裂 两类,其染色体数目有三种情况:N、2N、4N(假设亲代为二倍体)。原始生殖 细胞的增殖是通过有丝分裂进行的。2.不能观察到一个细胞减数分裂的过程:如同观察有丝分裂一样,由于细胞在 解离过程中已经死亡,无法观察到细胞中染色体的动态变化过程。欲看到全 部过程,需通过移动装片,从不同的视野中寻找。
1.下列关于观察减数分裂实验的叙述中,错误的是 ( )A.可用蝗虫精母细胞的固定装片观察减数分裂B.用桃花的雄蕊比用桃花的雌蕊制成的装片容易观察到减数分裂现象C.能观察到减数分裂现象的装片中,可能观察到同源染色体联会现象D.用洋葱根尖制成装片,能观察到同源染色体联会现象
解析 洋葱根尖细胞只进行有丝分裂,不会出现减数分裂特有的同源染 色体联会现象,D错误。
2.小鼠是常被用于研究人类遗传病的模式动物。请根据观察小鼠细胞减数 分裂的实验步骤,回答下列问题:供选材料及试剂:小鼠的肾脏、睾丸、肝脏、苏丹Ⅲ染液、醋酸洋红液、解 离固定液。(1)取材:用 作实验材料。(2)制作: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
1.(2020海南单科,13,2分)某哺乳动物的体细胞染色体数为2n。下列有关该动 物精原细胞的叙述,正确的是 ( )A.既能进行有丝分裂,又能进行减数分裂B.分裂过程中的染色体数目不会为nC.在有丝分裂后期会发生基因重组D.经过染色体复制产生的初级精母细胞中没有同源染色体
解析 动物的精原细胞能通过有丝分裂增加数量,也能通过减数分裂产 生精细胞,A正确;精原细胞若进行减数分裂,处于减数第二次分裂前期、中期 的子细胞中染色体数目均为n,B错误;有丝分裂后期不会发生基因重组,基因 重组发生在减数第一次分裂过程,C错误;经过染色体复制产生的初级精母细 胞中含有同源染色体,减数第一次分裂后期同源染色体分离,产生的次级精母 细胞中不含同源染色体,D错误。
2.(多项选择)(2020江苏单科,22,3分)有研究者采用荧光染色法制片,在显微镜 下观察拟南芥(2n=10)花药减数分裂细胞中染色体形态、位置和数目,以下为 镜检时拍摄的4幅图片。下列叙述正确的是 ( )
A.图甲、丙中细胞处于减数第一次分裂时期B.图甲细胞中同源染色体已彼此分离C.图乙细胞中5个四分体排列在赤道板附近D.图中细胞按照减数分裂时期排列的先后顺序为甲→乙→丙→丁
答案 CD 用荧光染色法制片,观察拟南芥(2n=10)花药细胞减数分裂过程, 根据图甲、乙、丙、丁中染色体形态、数目和位置可以判断图中细胞所处 时期。图甲中染色体散乱排列,且荧光所示染色体较图丙、丁粗,推测图甲细 胞是处于减数第一次分裂四分体时期的一个初级精母细胞;图乙相对于图甲, 染色体排列较整齐,推测图乙细胞是处于减数第一次分裂中期的一个初级精 母细胞,同源染色体排列在赤道板附近;图丙中染色体分别集中在两个区域, 且染色体整齐排列,推测图丙细胞是处于减数第二次分裂中期的两个次级精 母细胞;图丁中染色体分别集中在四个区域,推测图丁细胞是处于减数第二次 分裂后期的两个次级精母细胞。处于减数第一次分裂时期的是图甲和图乙
所示细胞,处于减数第二次分裂时期的是图丙和图丁所示细胞,A错误。图甲 所示细胞处于减数第一次分裂前期,同源染色体联会,并未发生分离现象,B错 误。图乙所示细胞处于减数第一次分裂中期,同源染色体排列在赤道板附近, C正确。根据以上分析,图中细胞按照减数分裂时期排列的先后顺序为甲→ 乙→丙→丁,D正确。
3.(2019江苏单科,11,2分)下图为初级精母细胞减数分裂时的一对同源染色体 示意图,图中1~8表示基因。不考虑突变的情况下,下列叙述正确的是 ( )A.1与2、3、4互为等位基因,与6、7、8互为非等位基因B.同一个体的精原细胞有丝分裂前期也应含有基因1～8C.1与3都在减数第一次分裂分离，1与2都在减数第二次分裂分离D.1分别与6、7、8组合都能形成重组型的配子
解析 题图中1与2、3与4均位于姐妹染色单体上,为相同基因,A错误;同 一个体的精原细胞有丝分裂前期也存在同源染色体,也已经进行了染色体的 复制,也应有基因1~8,B正确;如果在四分体时期发生了同源染色体的非姐妹 染色单体的交换,则1与3有可能在减数第二次分裂分离,1与2有可能在减数第 一次分裂分离,C错误;如果6、7、8基因相同,则1与它们组合不能形成重组型 配子,D错误。
4.(2018课标全国Ⅲ,4,6分)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 有丝分裂后期与减数第二次分裂后期均发生染色体的着丝粒分 裂,从而导致染色单体分离,A正确;同源染色体联会只发生在减数第一次分裂 前期,B错误;一次有丝分裂与一次减数分裂过程中染色体都在间期复制一次, C正确;有丝分裂中期和减数第二次分裂中期染色体都排列在赤道板上,D正 确。
5.(2017课标全国Ⅱ,1,6分)已知某种细胞有4条染色体,且两对等位基因分别 位于两对同源染色体上。某同学用示意图表示这种细胞在正常减数分裂过 程中可能产生的细胞。其中表示错误的是 ( )
解析 该细胞中G与g、H与h分别为等位基因,分别位于两对同源染色体 上。在正常的减数分裂过程中同源染色体分离,所形成的配子中不会含有同 源染色体,所以D错误,A、B、C正确。
6.(2019天津理综,10,10分)作物M的F1基因杂合,具有优良性状。F1自交形成 自交胚的过程见途径1(以两对同源染色体为例)。改造F1相关基因,获得具有 与F1优良性状一致的N植株,该植株在形成配子时,有丝分裂替代减数分裂,其 卵细胞不能受精,直接发育成克隆胚,过程见途径2。据图回答:
(1)与途径1相比,途径2中N植株形成配子时由于有丝分裂替代减数分裂,不会 发生由 和 导致 的基因重组,也不会发生染色体数目 。(2)基因杂合是保持F1优良性状的必要条件。以n对独立遗传的等位基因为 例,理论上,自交胚与F1基因型一致的概率是 ,克隆胚与N植株基因型 一致的概率是 。(3)通过途径 获得的后代可保持F1的优良性状。
答案 (1)同源染色体非姐妹染色单体交叉互换 非同源染色体自由组合 减半 (2)1/2n 100% (3)2
考点一 减数分裂和受精作用
1.减数分裂及其相关概念(1)减数分裂的概念①范围:进行 的生物。②时期:从 →成熟生殖细胞。③特点:细胞连续分裂 。④结果:成熟生殖细胞中染色体数目是原始生殖细胞中的 。
(3)联会和四分体①联会概念:减数第一次分裂 期 的现象。该 时期DNA已完成复制,染色单体已形成。②四分体概念:联会后的每对同源染色体含有 条染色单体,叫作四分体。1个四分体= 对同源染色体= 条染色体= 条染色单体,含 个DNA分子(有 条脱氧核苷酸链)。
(4)交换 ①概念:减数第一次分裂前期, 之间互换片段的现象。②意义:进一步丰富了配子的类型,增强了有性生殖生物的多样性。
同源染色体的非姐妹染色单体
2.减数分裂的过程(以二倍体动物为例)
3.精子和卵细胞形成过程的异同点(以哺乳动物为例)
5.减数分裂与受精作用的意义减数分裂和受精作用保证了每种生物 ,维持了 生物的 稳定性。对于生物的遗传和变异,都是十分重要的。
前后代染色体数目的恒定
6.遗传稳定性与遗传多样性的原因分析
1.果蝇常作为遗传学上的实验材料,是因为果蝇生长周期短,繁殖快,染色体少 且容易观察。(必修2 P18问题探讨) ( )2.魏斯曼预测在精子和卵细胞成熟的过程中,必然有一个特殊的过程使染色 体数目减半;受精时,精子和卵细胞融合,染色体数目恢复正常。(必修2 P18正 文) ( )3.人和其他哺乳动物的精子在睾丸的曲细精管中形成。(必修2 P19正文) ( )4.同源染色体是指细胞内形状和大小相同,一条来自父方,一条来自母方的两 条染色体。(必修2 P20正文) ( )
5.细胞两极的这两组染色体,非同源染色体之间是自由组合的。(必修2 P20 旁栏思考) ( ) 6.减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数分裂Ⅰ。(必修2 P20正文) ( )7.玉米体细胞中有10对染色体,经过减数分裂后,卵细胞中染色体数目为5 对。(必修2 P23概念检测1) ( )8.不良的环境条件会影响原始生殖细胞的减数分裂,从而影响生殖细胞的形 成,如吸烟会影响男性精子的数量和质量。(必修2 P23与社会的联系) ( )
1.(必修2 P20正文拓展)减数第一次分裂染色体数目减半的原因是 。
2.(必修2 P25探究·实践拓展)配子中染色体组合多样性的原因:①非同源染色体的 ;②联会时,同源染色体上非姐妹染色单体之间发生 。
色体分离,并分别进入两个子细胞,使得每个次级精母细胞只得到初级精母细
3.(必修2 P27正文拓展)受精作用是卵细胞和精子相互识别、融合成为受精 卵的过程。精子和卵细胞相互识别的物质基础是 。
4.(必修2 P28拓展应用2拓展)马和驴杂交产生的骡不能繁殖后代,理由是 。
精子和卵细胞膜上的糖被
细胞膜具有一定的流动性
骡的体细胞中含有63条染色体,其中32条来自马,31条来自驴。这63条染色体
没有同源染色体,导致骡的原始生殖细胞不能进行正常的减数分裂,无法形成配
子,因此骡不能繁殖后代
1.减数分裂基本概念辨析 四分体时期典型图示
(1)同源染色体和非同源染色体的比较
(2)姐妹染色单体和非姐妹染色单体①姐妹染色单体:同一着丝粒连着的两条染色单体,如图中的a和a'、b和b'、c 和c'、d和d'。②非姐妹染色单体:不在一个着丝粒上的两条染色单体,包括以下两种类型:Ⅰ.同源染色体上的非姐妹染色单体,如图中的a和b(b')、a'和b(b')、c和d(d')、c'和d(d')。Ⅱ.非同源染色体上的非姐妹染色单体,如图中的a和c(c')、a'和c(c')、a和d(d')、a'和d(d')、b和c(c')、b'和c(c')、b和d(d')、b'和d(d')。
①联会: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。②四分体:联会后的每对同源染色体含有四条染色单体。③交换:减数第一次分裂前期,同源染色体的非姐妹染色单体之间互换片段的 现象。
(3)联会、四分体与交叉互换(如图)
[特别提醒] 关于同源染色体的5点提醒(1)同源染色体的形状、大小一般都相同,但也有大小不同的,如男性体细胞 中的X染色体和Y染色体是同源染色体,X染色体较大,Y染色体较小。(2)形状、大小相同的两条染色体不一定是同源染色体,如着丝粒分裂后,姐 妹染色单体形成的两条染色体尽管大小、形状相同,但不是同源染色体。(3)有丝分裂中同源染色体不联会,也就不形成四分体。(4)同源染色体的非姐妹染色单体之间的交换不一定导致基因重组,交换的片 段所含基因也可能相同。(5)同源染色体的非姐妹染色单体之间的交换和非同源染色体的自由组合都 可能导致基因重组。
2.减数第一次分裂与减数第二次分裂关键点比较(1)减数分裂Ⅰ前的间期进行DNA复制,减数分裂Ⅱ不再进行DNA复制。(2)减数分裂Ⅰ发生同源染色体分离,但着丝粒不分裂,减数分裂Ⅱ发生着丝 粒分裂。(3)减数分裂Ⅰ有同源染色体(且有联会、四分体交换及同源染色体分离等行 为),减数分裂Ⅱ无同源染色体。(4)减数分裂Ⅰ子细胞为次级性母细胞及第一极体,减数分裂Ⅱ子细胞为精细 胞及卵细胞和第二极体。
3.根据细胞质的分配方式判断减数分裂过程中的细胞类型
4.减数分裂过程中的相关曲线图与柱形图(以精子形成为例)
(1)甲为精原细胞;乙为初级精母细胞;丙、丁为次级精母细胞;戊为精细胞。(2)染色体数目变化及原因①减数第一次分裂末期,同源染色体分离平均进入两个子细胞,染色体数目减半。②减数第二次分裂后期,着丝粒分裂,染色体数目加倍到体细胞水平。③减数第二次分裂末期,细胞一分为二,染色体数目减半。(3)核DNA数目变化及原因①减数第一次分裂前的间期,DNA复制,核DNA数目加倍。②减数第一次分裂末期,细胞一分为二,核DNA数目减半。③减数第二次分裂末期,细胞一分为二,核DNA数目再次减半。
(4)染色单体数目变化及原因①减数第一次分裂前的间期,DNA复制,染色单体形成。②减数第一次分裂末期,细胞一分为二,染色单体数目减半。③减数第二次分裂后期,着丝粒分裂,染色单体消失。
5.减数分裂产生配子的种类原始生殖细胞减数分裂产生配子情况(以AaBb为例,不考虑基因突变和交换), 如图。
具有n对同源染色体的个体产生配子情况(不考虑基因突变和交换)
考向一 围绕减数分裂与受精作用的过程,考查生命观念与科学思维能力1.(2021辽宁沈阳36中高三期初测试)下列有关玉米(2n=20)减数分裂的叙述, 正确的是 ( )A.减数分裂Ⅰ前的间期由于DNA复制,染色体数目加倍B.细胞分裂的过程中,一对同源染色体就是一个四分体C.减数分裂Ⅱ过程中发生染色单体分离,使染色体数目减半D.减数分裂形成的配子中有10种形态、功能不同的染色体
解析 减数分裂Ⅰ前的间期由于DNA复制,核DNA数目加倍,但染色体数 目不变,A错误;只有发生联会的一对同源染色体才是一个四分体,B错误;减数 分裂Ⅱ过程中发生染色单体分离,使染色体数目暂时加倍,C错误。
2.(2020新疆乌鲁木齐高三月考)下面是对高等动物通过减数分裂形成雌、雄 配子以及受精作用的描述,其中正确的是( )A.每个卵细胞继承了初级卵母细胞1/4的细胞质B.同源染色体进入卵细胞的机会并不相等,因为一次减数分裂只形成一个卵 细胞C.受精时,雌雄配子相互识别和相互融合的原理不同D.受精前卵细胞代谢异常活跃,受精后细胞呼吸和物质合成进行得比较缓慢
解析 初级卵母细胞和次级卵母细胞的细胞质分裂都是不均等的,每个 卵细胞从初级卵母细胞中继承的细胞质大于初级卵母细胞细胞质的1/4,A错 误;同源染色体进入卵细胞的机会相等,因为在减数第一次分裂后期,同源染 色体分离,随机进入次级卵母细胞和第一极体,B错误;与未受精的卵细胞相 比,受精卵的细胞呼吸和物质合成进行得比较快,D错误。
题后悟道·归纳关于减数分裂和受精作用的三点说明(1)精(卵)原细胞通过有丝分裂进行增殖,通过减数分裂产生精子(卵细胞和极 体)。(2)精细胞不是精子,精细胞变形后成为精子,精子头部含有细胞核,几乎无细 胞质,线粒体聚集在尾的基部形成线粒体鞘,受精时精子只有头部进入卵细 胞,而尾部留在外面。(3)精子与卵细胞发生膜的融合,这体现了细胞膜的结构特性——具有一定的 流动性。
考向二 减数分裂过程中的相关结构或物质数量变化3.(2020天津七校联考)如图表示雄果蝇体内某细胞分裂过程中,细胞内每条 染色体上DNA含量的变化(甲曲线)及与之对应的细胞中染色体数目变化(乙 曲线)。下列说法错误的是( )
A.BC过程中,DNA含量的变化是由于染色体复制B.D点所对应时刻之后,单个细胞中可能不含Y染色体C.CD与DH对应的时间段,细胞中均含有两个染色体组D.CD段有可能发生同源染色体上非等位基因之间的重组
答案 C BC过程属于减数分裂前的间期,进行DNA复制,DNA含量加倍,A 正确;由于减数第一次分裂后期同源染色体分离,因此D点所对应时刻之后,单 个细胞中可能不含Y染色体,B正确;CD段处于G2期、减数第一次分裂,FG段 处于减数第二次分裂后期和末期,它们对应的时间段,细胞中均含有两个染色 体组,但DF和GH段细胞中只含一个染色体组,C错误;CD段细胞处于G2期、减 数第一次分裂,所以在四分体时期,有可能发生同源染色体上非等位基因之间 的重组,D正确。
4.(不定项选择)(2021新疆哈密十五中质量检测)二倍体动物某个精原细胞形 成精细胞过程中,依次形成四个不同时期的细胞,其染色体组数和同源染色体 对数如图所示。下列叙述正确的是 ( )
A.甲形成乙过程中,DNA复制前需合成RNA和蛋白质B.乙形成丙过程中,同源染色体分离,着丝粒分裂C.丙细胞中,性染色体只有一条X染色体或Y染色体D.丙形成丁过程中,同源染色体分离导致染色体组数减半
答案 AB 丙时期的细胞中有两条X染色体或两条Y染色体,C错误;图丁中 不含同源染色体,且染色体组数为1,表示精细胞,丙形成丁过程中,染色体彼此 分离分别进入不同的细胞中,从而导致染色体组数减半,D错误。
考向三 围绕遗传的多样性和稳定性,考查科学思维能力5.(2020河南商丘期中)如图甲为某动物细胞中的两对同源染色体,其在减数 分裂过程中发生染色体互换形成了如图乙所示的四个精细胞,则来自同一个 次级精母细胞的是 ( )A.①② B.①③ C.②③ D.③④
解析 减数第一次分裂时,因为同源染色体分离,非同源染色体自由组合, 所以一个初级精母细胞能产生2种基因型不同的次级精母细胞;减数第二次 分裂类似于有丝分裂,因此每个次级精母细胞产生2个基因型相同的精细 胞。若发生染色体互换,则来自同一个次级精母细胞的两个精细胞的染色体 组成大体相同,只有很小部分颜色有区别,如图①③。
6.(不定项选择)(2020山东济宁一中二检)某雄性动物的基因型是AaBbDd,三 对等位基因分布在三对同源染色体上,不考虑染色体互换和基因突变,下列说 法正确的是 ( )A.基因型为ABD、abd的两个精细胞可来源于同一个精原细胞B.基因型为ABd、abD的两个精细胞可来源于同一个次级精母细胞C.该雄性动物产生的精子与卵细胞随机结合的过程可体现基因的自由组合D.精细胞的形成过程和卵细胞的形成过程中均可出现细胞质均等分裂的现 象
解析 在一个精原细胞减数分裂过程中,随着同源染色体的彼此分离, 若含ABD基因的染色体移向一极,则含abd基因的染色体移向另一极,进而分 别进入两个次级精母细胞,因此,基因型为ABD、abd的两个精细胞可来源于 同一个精原细胞,A正确。在不考虑染色体互换和基因突变的情况下,来源于 同一个次级精母细胞的两个精细胞的基因型应该相同,B错误。基因的自由 组合发生在减数第一次分裂时期,而不是精子与卵细胞随机结合的过程中,C 错误。精细胞的形成过程中,细胞质都是均等分裂的;卵细胞的形成过程中, 第一极体的细胞质是均等分裂的,D正确。
题后悟道·方法配子来源的判断方法
考点二 减数分裂和有丝分裂的比较
1.减数分裂与有丝分裂的过程及特点比较
2.有丝分裂与减数分裂主要时期细胞图像比较(以雄性动物为例)
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。 (必修1 P112图6-2、必修2 P19图2-2) ( )2.所有的细胞分裂都存在四分体。(必修2 P20正文) ( )3.同源染色体配对通常发生在有丝分裂前期。(必修2 P20正文)( )4.人体细胞减数第一次分裂后期与减数第二次分裂后期细胞中都有2个染色 体组。(必修2 P20正文) ( )5.某二倍体生物细胞内含有4个染色体组,则该细胞分裂的前一时期细胞内应 存在四分体。(必修2 P20正文) ( )
减数分裂和有丝分裂的模型分析(以染色体数为2n的生物为例)(1)染色体与核DNA数目变化曲线的判断①曲线模型
(2)每条染色体上的DNA含量的曲线分析①曲线模型
②相关解读a.A→B:有丝分裂或减数第一次分裂前的间期DNA复制,染色单体形成,每条 染色体上由有1个DNA分子变为有2个DNA分子。b.B→C:含有染色单体的时期,可表示间期的G2期,有丝分裂前、中期,减数第 一次分裂和减数第二次分裂前、中期。c.C→D→E:有丝分裂后、末期或减数第二次分裂后、末期,着丝粒分裂,姐妹 染色单体分开。
(3)染色单体数目变化的曲线分析①曲线模型
②相关解读a.有丝分裂:分裂间期,因染色体复制,染色单体形成;后期,因着丝粒分裂,染色 单体变为0(即0 4n 0)。b.减数分裂
(4)同源染色体对数变化的曲线分析①曲线模型
②相关解读a.有丝分裂:后期时染色体数目加倍,同源染色体由n对加倍成为2n对,子细胞 中同源染色体仍为n对。b.减数分裂:减数第一次分裂后期同源染色体分开,分别进入两个子细胞,次级性母细胞及生殖细胞或极体中都不含同源染色体。
(5)染色体组数目变化的曲线分析①曲线模型
②相关解读a.有丝分裂:后期因着丝粒分裂,染色体组数目加倍(2→4);末期结束因染色体 平均分配到两个子细胞,染色体组数目恢复(4→2)。b.减数分裂:减数第一次分裂末期结束因同源染色体分别进入两个子细胞,染 色体组数目减半(2→1);减数第二次分裂后期因着丝粒分裂,染色体组数目暂 时加倍(1→2);减数第二次分裂末期结束因染色体平均分配到两个子细胞,染 色体组数目减半(2→1)。
(6)染色体、核DNA分子和染色单体的数量变化图解①柱形图
②相关解读a.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。染色单体会因着丝粒的分裂而消失，所以柱形图中表示的某结构如出现0，则其一定表示染色单体。b.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DNA数∶染色体数可能为1∶1或2∶1，但不可能是1∶2。
考向一 围绕减数分裂和有丝分裂的过程比较,考查科学思维能力1.(2020山东青岛二中期末)如图为某二倍体植物精子的形成过程,其中①~④ 表示细胞分裂,X、Y、Z表示相关细胞。有关叙述正确的是 ( ) A.过程③处在前期时细胞内虽有同源染色体但无联会配对现象B.细胞Z与过程④产生的精子中所含的遗传信息不可能相同C.过程①处在中期和过程④处在后期的细胞染色体数目不同D.题图表明此植物形成精子时需减数分裂和有丝分裂共同参与
解析 因为花粉粒是减数分裂形成的子细胞,没有同源染色体,所以过程 ③处在前期时细胞内无同源染色体,也无联会配对现象,故A错误。细胞Z与 细胞Y是经过有丝分裂得到的,正常情况下,二者所含的遗传信息相同,而精子 是细胞Y经过有丝分裂得到的,因此应和细胞Z所含的遗传信息相同,故B错 误。过程①处在中期的染色体数目是2N,过程④处在后期的染色体数目也是 2N,故C错误。
2.(不定项选择)(2020山东济宁高三检测)某表现型正常的女性,其父亲患红绿 色盲。收集该女性体内的若干细胞,将其细胞内的色盲基因进行荧光标记,在 显微镜下观察。假设无基因突变和染色体互换发生,下列叙述正确的是 ( )A.有丝分裂后期的细胞内有2个色盲基因,且位于两条染色体上B.有丝分裂中期的细胞内有2个色盲基因,此时可观察到细胞内有46条染色 体C.卵细胞内有1个或0个色盲基因,卵细胞中的色盲基因只能遗传给女儿D.次级卵母细胞至少含有2个色盲基因,且核DNA数目一定是初级卵母细胞的一半
解析 卵细胞内有1个或0个色盲基因,卵细胞中的色盲基因既可以传给女儿,也可以传给儿子,C错误;次级卵母细胞可能含有2个色盲基因或不含色盲基因,D错误。
考向二 结合减数分裂与有丝分裂细胞图像分析,考查科学思维能力3.(2021江苏扬州邗江质量检测)甲→丁为某二倍体生物生殖器官中的一些细 胞分裂图,有关判断正确的是 ( )
A.若图中所示细胞分裂具有连续性,则顺序依次为乙→丙→甲→丁B.甲、乙、丙、丁细胞中含有的染色体组数目依次为4、2、1、1C.若乙图中的基因型为AAaaBBbb,则丁的基因型为AaBbD.乙是初级精母细胞或初级卵母细胞,丁可能为卵细胞
答案 B 根据图示可知,甲图是有丝分裂后期,乙图是减数第一次分裂后期, 丙图是减数第二次分裂中期,丁图是生殖细胞,顺序依次为甲→乙→丙→丁,A 错误。若乙图中的基因型为AAaaBBbb,则丁的基因型为AB或ab或Ab或aB,C 错误。乙的细胞质不均等分裂,只能表示初级卵母细胞,D错误。
4.(不定项选择)下图为某个哺乳动物体内细胞分裂不同时期的图像,下列有 关叙述正确的是 ( )
A.细胞①中有2个四分体B.细胞④是次级精母细胞C.属于减数分裂的细胞有4个D.若用某种药物抑制纺锤体形成,则细胞⑤着丝粒不会分裂
答案 BC 细胞①表示有丝分裂中期,不能联会形成四分体,A项错误;由细 胞⑥细胞质均等分裂可判断该动物为雄性,故细胞④是次级精母细胞,B项正 确;图中②③④⑥共4个细胞属于减数分裂的细胞,C项正确;抑制纺锤体形成, 使细胞不能正常分裂,但不影响着丝粒的分裂,D项错误。
题后悟道·方法“三步法”判断有丝分裂和减数分裂图像(以二倍体为例)(1)判断技巧:一数二看三判断。(2)判断过程一数(染色体数目) 二看(有无同源染色体) 三判断(同源染色体行为)
考向三 分析减数分裂和有丝分裂的坐标图形,考查科学思维能力5.(2019安徽合肥新城月考)如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 分裂过程中的染色体数目变化。下列有关分析正确的是 ( )
A.图2中HI段只有1个染色体组B.图3可表示有丝分裂或减数分裂C.图1中EF段和图2中BC段变化的原因不同D.基因重组可发生在图1中的CE段和图3中的jk段
答案 C 图2中HI段细胞处于减数第二次分裂时期,减数分裂Ⅱ后期和末期 的细胞含有2个染色体组,A错误;图3只能表示有丝分裂过程中一个细胞中染 色体组数的变化,B错误;图1中EF段是减数分裂Ⅰ结束形成两个子细胞,核 DNA数减半,图2中BC段是有丝分裂后期着丝粒分裂,染色体数目加倍,C正 确;基因重组通常发生在减数第一次分裂的前期和后期,有丝分裂过程中不能 发生基因重组,D错误。
6.(不定项选择)下图是人体睾丸内一个细胞核中几种物质在a、b、c、d四个 时期的数目变化情况,下列有关分析正确的是( )A.图中“ ”“ ”依次表示染色单体和染色体B.同源染色体的分离发生在c→d过程中C.染色单体的分离发生在b→c过程中D.c时期的细胞中不可能含有2条Y染色体
解析 分析题图可知,图中“ ”“ ”依次表示染色单体和染色体,A正确。同源染色体的分离发生在减数第一次分裂后期,图中b→c过程中染色体数目减半,说明该过程发生同源染色体分离,细胞一分为二,导致染色体数目减半;着丝粒分裂导致姐妹染色单体分离,c→d过程中染色单体消失,说明该过程中姐妹染色单体发生分离,B、C错误。c时期存在姐妹染色单体,说明着丝粒未分裂,故不可能含有2条Y染色体,D正确。
实验 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
1.实验原理蝗虫的 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,因而能够据此识别减数分裂的各个时期。
2.实验流程(1)临时装片制作流程(同有丝分裂装片制作过程):解离→漂洗→染色→制片。(2)显微镜观察固定装片
1.不只观察到一种分裂方式:动物的精巢、卵巢以及植物的花药中的细胞既 进行有丝分裂又进行减数分裂,故观察到的图像应存在有丝分裂和减数分裂 两类,其染色体数目有三种情况:N、2N、4N(假设亲代为二倍体)。原始生殖 细胞的增殖是通过有丝分裂进行的。2.不能观察到一个细胞减数分裂的过程:如同观察有丝分裂一样,由于细胞在 解离过程中已经死亡,无法观察到细胞中染色体的动态变化过程。欲看到全 部过程,需通过移动装片,从不同的视野中寻找。
1.下列关于观察减数分裂实验的叙述中,错误的是 ( )A.可用蝗虫精母细胞的固定装片观察减数分裂B.用桃花的雄蕊比用桃花的雌蕊制成的装片容易观察到减数分裂现象C.能观察到减数分裂现象的装片中,可能观察到同源染色体联会现象D.用洋葱根尖制成装片,能观察到同源染色体联会现象
解析 洋葱根尖细胞只进行有丝分裂,不会出现减数分裂特有的同源染 色体联会现象,D错误。
2.小鼠是常被用于研究人类遗传病的模式动物。请根据观察小鼠细胞减数 分裂的实验步骤,回答下列问题:供选材料及试剂:小鼠的肾脏、睾丸、肝脏、苏丹Ⅲ染液、醋酸洋红液、解 离固定液。(1)取材:用 作实验材料。(2)制作: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
1.(2020海南单科,13,2分)某哺乳动物的体细胞染色体数为2n。下列有关该动 物精原细胞的叙述,正确的是 ( )A.既能进行有丝分裂,又能进行减数分裂B.分裂过程中的染色体数目不会为nC.在有丝分裂后期会发生基因重组D.经过染色体复制产生的初级精母细胞中没有同源染色体
解析 动物的精原细胞能通过有丝分裂增加数量,也能通过减数分裂产 生精细胞,A正确;精原细胞若进行减数分裂,处于减数第二次分裂前期、中期 的子细胞中染色体数目均为n,B错误;有丝分裂后期不会发生基因重组,基因 重组发生在减数第一次分裂过程,C错误;经过染色体复制产生的初级精母细 胞中含有同源染色体,减数第一次分裂后期同源染色体分离,产生的次级精母 细胞中不含同源染色体,D错误。
2.(多项选择)(2020江苏单科,22,3分)有研究者采用荧光染色法制片,在显微镜 下观察拟南芥(2n=10)花药减数分裂细胞中染色体形态、位置和数目,以下为 镜检时拍摄的4幅图片。下列叙述正确的是 ( )
A.图甲、丙中细胞处于减数第一次分裂时期B.图甲细胞中同源染色体已彼此分离C.图乙细胞中5个四分体排列在赤道板附近D.图中细胞按照减数分裂时期排列的先后顺序为甲→乙→丙→丁
答案 CD 用荧光染色法制片,观察拟南芥(2n=10)花药细胞减数分裂过程, 根据图甲、乙、丙、丁中染色体形态、数目和位置可以判断图中细胞所处 时期。图甲中染色体散乱排列,且荧光所示染色体较图丙、丁粗,推测图甲细 胞是处于减数第一次分裂四分体时期的一个初级精母细胞;图乙相对于图甲, 染色体排列较整齐,推测图乙细胞是处于减数第一次分裂中期的一个初级精 母细胞,同源染色体排列在赤道板附近;图丙中染色体分别集中在两个区域, 且染色体整齐排列,推测图丙细胞是处于减数第二次分裂中期的两个次级精 母细胞;图丁中染色体分别集中在四个区域,推测图丁细胞是处于减数第二次 分裂后期的两个次级精母细胞。处于减数第一次分裂时期的是图甲和图乙
所示细胞,处于减数第二次分裂时期的是图丙和图丁所示细胞,A错误。图甲 所示细胞处于减数第一次分裂前期,同源染色体联会,并未发生分离现象,B错 误。图乙所示细胞处于减数第一次分裂中期,同源染色体排列在赤道板附近, C正确。根据以上分析,图中细胞按照减数分裂时期排列的先后顺序为甲→ 乙→丙→丁,D正确。
3.(2019江苏单科,11,2分)下图为初级精母细胞减数分裂时的一对同源染色体 示意图,图中1~8表示基因。不考虑突变的情况下,下列叙述正确的是 ( )A.1与2、3、4互为等位基因,与6、7、8互为非等位基因B.同一个体的精原细胞有丝分裂前期也应含有基因1～8C.1与3都在减数第一次分裂分离，1与2都在减数第二次分裂分离D.1分别与6、7、8组合都能形成重组型的配子
解析 题图中1与2、3与4均位于姐妹染色单体上,为相同基因,A错误;同 一个体的精原细胞有丝分裂前期也存在同源染色体,也已经进行了染色体的 复制,也应有基因1~8,B正确;如果在四分体时期发生了同源染色体的非姐妹 染色单体的交换,则1与3有可能在减数第二次分裂分离,1与2有可能在减数第 一次分裂分离,C错误;如果6、7、8基因相同,则1与它们组合不能形成重组型 配子,D错误。
4.(2018课标全国Ⅲ,4,6分)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 有丝分裂后期与减数第二次分裂后期均发生染色体的着丝粒分 裂,从而导致染色单体分离,A正确;同源染色体联会只发生在减数第一次分裂 前期,B错误;一次有丝分裂与一次减数分裂过程中染色体都在间期复制一次, C正确;有丝分裂中期和减数第二次分裂中期染色体都排列在赤道板上,D正 确。
5.(2017课标全国Ⅱ,1,6分)已知某种细胞有4条染色体,且两对等位基因分别 位于两对同源染色体上。某同学用示意图表示这种细胞在正常减数分裂过 程中可能产生的细胞。其中表示错误的是 ( )
解析 该细胞中G与g、H与h分别为等位基因,分别位于两对同源染色体 上。在正常的减数分裂过程中同源染色体分离,所形成的配子中不会含有同 源染色体,所以D错误,A、B、C正确。
6.(2019天津理综,10,10分)作物M的F1基因杂合,具有优良性状。F1自交形成 自交胚的过程见途径1(以两对同源染色体为例)。改造F1相关基因,获得具有 与F1优良性状一致的N植株,该植株在形成配子时,有丝分裂替代减数分裂,其 卵细胞不能受精,直接发育成克隆胚,过程见途径2。据图回答:
(1)与途径1相比,途径2中N植株形成配子时由于有丝分裂替代减数分裂,不会 发生由 和 导致 的基因重组,也不会发生染色体数目 。(2)基因杂合是保持F1优良性状的必要条件。以n对独立遗传的等位基因为 例,理论上,自交胚与F1基因型一致的概率是 ,克隆胚与N植株基因型 一致的概率是 。(3)通过途径 获得的后代可保持F1的优良性状。
答案 (1)同源染色体非姐妹染色单体交叉互换 非同源染色体自由组合 减半 (2)1/2n 100% (3)2
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