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考点一 减数分裂过程图像的分析与比较
1.填充下表,比较减数第一次分裂与减数第二次分裂(以二倍体为例)
项目
减数第一次分裂
减数第二次分裂
分裂前是否复制
复制
不复制
起始细胞名称
初级性母细胞
次级性母细胞
(第一极体)
染色体数
目变化
2N→N(减半)
N→2N→N(不变)
核DNA数
4N→2N(减半)
染色体主
要行为
复制、联会、四分体(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,姐妹染色单体分开
同源染色体
含有(N对)
无
子细胞名称
精细胞、卵细胞
(第二极体)
2.减数分裂过程中染色体、核DNA和染色单体的数量变化柱形图如下(以二倍体生物的精子形成过程为例):
(1)减数分裂过程中染色体数目变化
①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。
②减Ⅱ后期染色体数、DNA数、染色单体数都与正常体细胞相同,但不同的是没有同源染色体。
(2)减数分裂过程中染色体/DNA变化规律及原因
1∶1
1∶2
3.绘出减数分裂过程中染色体、同源染色体对数、核DNA、每条染色体上DNA含量变化曲线
答案
4.减数分裂过程中不同时期的图像识别(二倍体生物2N=4)
5.推断细胞分裂与可遗传变异的关系
(1)基因突变发生于,DNA复制时
(2)基因重组
(3)染色体变异发生于,减数分裂和有丝分裂过程中
6.精子和卵细胞种类和数目的计算方法
(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 减数分裂过程中的4个易混点
(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。
(4)对交叉互换的理解要到位
①图示
②时期:
减Ⅰ前期四分体时期。
③范围:
同源染色体中非姐妹染色单体之间交换片段。
④交换对象:
等位基因B—b交换。
⑤结果及意义:
导致基因重组,产生多种配子,若不交换只产生AB、ab两种配子,若交换则可产生AB、ab(未换的染色单体)和Ab、aB(交换的结果),产生可遗传变异。
1.如图表示雄果蝇进行某种细胞分裂时,处于四个不同阶段的细胞(Ⅰ~Ⅳ)中遗传物质或其载体(①~③)的数量。
判断下列有关图示信息表述的正误:
(1)能发生Ⅰ→Ⅱ或Ⅲ→Ⅳ的变化,期间易发生基因突变( )
(2)在Ⅱ阶段的细胞内,①的数量始终都只是4( )
(3)在Ⅳ阶段的细胞内,可能发生基因重组( )
(4)在Ⅱ、Ⅳ阶段的细胞内,都可能含有两条Y染色体( )
(5)Ⅱ代表初级精母细胞( )
(6)②代表染色体( )
(7)Ⅰ~Ⅳ中③的数量变化是1∶2∶2∶4( )
2.图1表示细胞分裂的不同时期染色体数与核DNA数比例的变化关系;
图2表示某动物处于细胞分裂不同时期的图像。
请据图回答:
(1)图1中BC段形成的原因是____________,DE段形成的原因是______________。
(2)图2中________细胞处于图1中的CD段。
(3)图2中具有同源染色体的是____________细胞,乙细胞中的①和②组成____________________________,①和④是______________________________,甲细胞中有__________个染色体组。
(4)图2中丙细胞含有____________条染色单体,该细胞处于____________________期。
(5)图2中丁细胞的名称为____________________,如果丁细胞中的M为X染色体,则N一定是____________。
若M的姐妹染色单体上出现等位基因,其原因是发生了________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
姐妹染色单体上出现等位基因的原因剖析
一定基因突变
一定交叉互换
两种可能
①体细胞——有丝分裂(例:
根尖分生区细胞出现上述情况)
②作用时期——间期
③亲代基因型AA若出现上述情况
①生殖细胞配子中出现一条染色体颜色有两种,例:
绝大多数白色,只在头上带一小段黑色
②作用时期——减Ⅰ前期
无前面任何提示,可两种情况同时考虑
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
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
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
同源染色体分离
有;
发生在减数第一次分裂后期
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
(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
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
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________
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________________。
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___________________________________________________________。
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。
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)( )
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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、16D.8、0、8
13.下列是有关细胞分裂的问题。
图1表示细胞分裂的不同时期与每条染色体DNA含量变化的关系;
图2表示处于细胞分裂不同时期的细胞图像,请据图回答:
(1)图1中AB段形成的原因是________________,该过程发生于细胞分裂间期的________期,图1中CD段形成的原因是___________________________________。
(2)图2中________细胞处于图1中的BC段,图2中________细胞处于图1的DE段。
(3)分析图2中的乙,该细胞含有________条染色单体,染色体数与DNA分子数之比为________,该细胞处于________________分裂的________期,其产生的子细胞名称为____________________
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