人教版高中生物能力提升案5有丝分裂与减数分裂的比较及减数分裂与可遗传变异的关系学生.docx
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人教版高中生物能力提升案5有丝分裂与减数分裂的比较及减数分裂与可遗传变异的关系学生
能力提升案5 有丝分裂与减数分裂的比较及减数分裂与可遗传变异的关系
突破点1 减数分裂与有丝分裂的比较
1.分裂图像的辨析
时期
有丝分裂
减数第一次分裂
减数第二次分裂
前期
①与②中都有同源染色体,主要区别是②中同源染色体联会,形成四分体;③中无同源染色体
中期
①与②的主要区别:
①中染色体的着丝点排列在赤道板上,②中染色体的着丝点排列在赤道板的两侧;③中无同源染色体,染色体的着丝点排列在赤道板上
后期
①与②比较:
①中染色单体分离,②中同源染色体分离;①与③比较:
①中有同源染色体,③中无同源染色体;②与①③比较:
②中有染色单体,①③中无染色单体
“三看法”判断细胞分裂方式
2.有丝分裂和减数分裂过程中DNA、染色体变化规律辨析
(1)减数分裂和有丝分裂过程中的染色体与核DNA数量变化模型比较与判断
图1
(2)判断有丝分裂与减数分裂DNA、染色体数目“三看法”
(3)每条染色体DNA含量或染色体∶DNA值
①曲线模型
②相关解读
A→B(A′→B′)
B→C(B′→C′)
C→D(C′→D′)
D→E(D′→E′)
特点及其变化
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)染色单体的变化
①模型图
②解读
有丝分裂:
分裂间期,因染色体复制染色单体产生,有丝分裂后期,因着丝点分裂单体变为0(即0
4N
0)
(5)同源染色体“对”数变化曲线分析
①模型图
②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(2n条)加倍成为2n对(4n条),子细胞中同源染色体仍为n对。
b.减数分裂:
减Ⅰ末期同源染色体分开,分别进入两个子细胞,次级性母细胞及生殖细胞或极体中不含同源染色体。
(6)“染色体组”数目变化曲线分析
①模型图
②解读
a.有丝分裂:
后期→因着丝点分裂、染色体组加倍(2→4);
末期→染色体平均分配到子细胞→染色体组恢复(4→2)
b.减数分裂:
减Ⅰ末→因同源染色体分开,分别进入两个子细胞→染色体组减半(2→1);减Ⅱ后→因着丝点分裂,染色体数目暂时加倍,染色体组数目由1变为2。
[考题示例]
【示例1】(2013·新课标Ⅰ,2)关于同一个体中细胞有丝分裂和减数第一次分裂的叙述,正确的是( )
A.两者前期染色体数目相同,染色体行为和DNA分子数目不同
B.两者中期染色体数目不同,染色体行为和DNA分子数目相同
C.两者后期染色体数目和染色体行为不同,DNA分子数目相同
D.两者末期染色体数目和染色体行为相同,DNA分子数目不同
【示例2】(2011·上海单科,28)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。
下列表述与图中信息相符的是( )
A.Ⅱ所处阶段发生基因自由组合
B.Ⅲ代表初级精母细胞
C.②代表染色体
D.Ⅰ~Ⅳ中③的数量比是2∶4∶4∶1
关注染色体和DNA变化曲线的变式——直方图
直方图实质上是坐标曲线图的变形,反映的也是染色体、核DNA或染色单体数量的变化关系。
解题思路与坐标曲线图基本相同,但对染色单体的分析显得尤为重要。
在直方图中,染色体和DNA的含量不可能是0,但染色单体会因着丝点的分裂而消失,所以直方图中表示的某结构如出现0,则其一定表示染色单体。
如下图所示
[跟进题组]
1.根据每个细胞中核DNA相对含量的不同,将某高等哺乳动物睾丸中连续增殖的精原细胞归为A、B、C三组,每组细胞数目如图1所示,每条染色体上DNA含量在细胞周期中的变化如图2所示。
下列叙述正确的是( )
A.图1表示精原细胞减数分裂时核DNA数量的变化
B.图1中C组的细胞全部位于图2的乙~丙段
C.用秋水仙素处理图1的细胞群则C组细胞增多
D.图2中丙~丁段形成的原因是同源染色体分离
2.某细胞中染色体数为2N,在如图所示的图象中,属于该细胞有丝分裂中期和减数第二次分裂后期的依次是( )
A.①② B.②③ C.④② D.③④
突破点2 减数分裂与可遗传变异的关系
[知识精讲]
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,如复制出现差错,则会引起基因突变,此时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,如图所示。
注意:
突变一般发生在同源染色体中的某一条染色体上,可以发生隐性突变,也可发生显性突变,通过突变产生等位基因。
2.减数分裂与基因重组
(1)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A与B或A与b组合。
(2)在减数第一次分裂四分体时期,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A原本与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:
(1)如图表示减数第一次分裂正常、减数第二次分裂异常产生配子的情况。
(2)如图表示减数第一次分裂异常、减数第二次分裂正常产生配子的情况。
(3)举例:
人类遗传中,性染色体异常病中出现的XXY型、XXX型、XYY型等,原因如下:
③XYY型成因:
只能来自父方,由于减Ⅱ后期着丝点分裂后,两条Y染色体移向同一极,导致产生了YY型精子。
[考题示例]
【示例1】(2011·山东理综)基因型为AaXBY的小鼠仅因为减数分裂过程中染色体未正常分离,而产生一个不含性染色体的AA型配子。
等位基因A、a位于2号染色体。
下列关于染色体未分离时期的分析,正确的是( )
①2号染色体一定在减数第二次分裂时未分离 ②2号染色体可能在减数第一次分裂时未分离 ③性染色体可能在减数第二次分裂时未分离 ④性染色体一定在减数第一次分裂时未分离
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【示例2】母亲色盲,父亲正常,生下一个性染色体为XXY的不色盲儿子,则此染色体变异发生在什么细胞之中;若父亲色盲,母亲正常,则此染色体变异又发生在什么细胞之中?
若父亲正常,母亲色盲,生下一个性染色体为XXY的色盲儿子,则此染色体变异又发生在什么细胞之中?
下列判断中正确的一组是( )
A.精子、卵细胞、精子或卵细胞
B.精子、精子或卵细胞、卵细胞
C.卵细胞、精子、精子或卵细胞
D.卵细胞、精子或卵细胞、精子
【示例3】(2014·南通一调)某哺乳动物的基因型为AABbEe,如图是其一个精原细胞在产生精细胞过程中某个环节的示意图,据此可以判断( )
A.图示细胞为次级精母细胞,细胞中含一个染色体组
B.该精原细胞产生的精细胞的基因型有ABe、aBe、AbE
C.图示细胞中,a基因来自基因突变或基因重组
D.三对基因的遗传遵循自由组合定律
(1)异常精卵成因确认
异常精细胞或卵细胞产生原因的判断,常以精细胞或卵细胞中有无同源染色体为依据:
若存在同源染色体,则是减数第一次分裂后期同源染色体未分离的结果;若无同源染色体,但存在相同的基因(或染色体),则是减数第二次分裂后期姐妹染色单体未分离的结果。
(2)姐妹染色单体上出现等位基因的原因剖析
一定是基因突变
一定是交叉互换
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Aa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,只在局部带一小段黑色
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
1.一个基因型为AaXbY的精原细胞,在减数分裂过程中,由于染色体分配紊乱,产生了一个基因型为AAaXb的精子,则另外三个精子的基因型分别是( )
A.aXb,Y,YB.Xb,aY,Y
C.AXb,aY,YD.AAaXb,Y,Y
2.(2014·安徽蚌埠二模,3)如图为某高等生物细胞不同分裂时期的模式图,Ⅰ、Ⅱ表示染色体片段。
下列叙述不正确的是( )
A.图甲细胞处在减数第二次分裂中期,此时不进行核DNA的复制
B.由图可以看出分裂过程中四分体中的非姐妹染色单体发生了交换
C.图甲所示细胞若继续分裂可能会发生等位基因的分离
D.若两图来源于同一个精原细胞,则图乙是图甲细胞分裂形成的
3.某研究性学习小组对猪产生配子时的细胞减数分裂过程进行了研究,并绘制了相关图示。
请据图回答下列问题。
(1)图1过程表明,通过减数分裂,染色体数目________。
减数第一次分裂后期染色体的行为特点是________________。
(2)图2显示的是一对同源染色体(常染色体)的不正常分裂情况,产生异常配子①③的原因可能是________________。
(3)如果图3表示卵原细胞,该卵原细胞经图4形成基因型为AB的卵细胞,则其形成的第二极体的基因型是________________________。
小题对点练
考点一 减数分裂与有丝分裂的比较
1.下列不是动物细胞有丝分裂和减数分裂过程中均可发生变化的一项是( )
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
2.(2014·郑州一中检测)如图为某二倍体生物精原细胞分裂过程中,细胞内的同源染色体对数的变化曲线。
着丝点分裂最可能发生在( )
A.CD段B.BC段和FG段
C.AB段和FG段D.BC段和HI段
3.下图为某二倍体高等动物细胞分裂的图像,据图分析,下列叙述不正确的是( )
A.甲、乙、丙细胞中的染色体组数分别为4、2、2,染色体数和核DNA分子数之比为1∶2的是丙、丁细胞
B.若甲、乙、丙三细胞中存在性染色体,则丁细胞中不存在性染色体
C.丙→丁的实质是同源染色体的分离
D.丁细胞中染色体上的P、Q基因,在亲子代传递中遵循基因的自由组合定律
4.在细胞增殖过程中,染色体和DNA都有复制和加倍的过程,下列相关叙述不正确的是( )
A.染色体复制后其数量是之前的二倍
B.细胞中b、d过程发生在细胞分裂间期
C.细胞中a过程发生在细胞分裂间期
D.细胞中c过程发生在细胞有丝分裂后期和减数第二次分裂后期
5.如图甲、乙是某一高等动物体内的细胞分裂示意图,曲线图分别表示该动物细胞中每条染色体上DNA含量的变化及一个细胞中染色体组数的变化。
下列有关叙述正确的是( )
A.BC段和HJ段可能对应同一细胞分裂图
B.图乙可对应于DE段和HJ段
C.甲、乙两图可同时出现在睾丸中
D.基因重组可发生于形成图乙过程中的BC段和JK段
6.(2015·成都七中零模)下图是某同学绘制的动物细胞有丝分裂模式图,其中有两幅是错误的。
请将其余正确的图片按细胞周期顺序排列,其中排在第1位与第3位的图片分别是( )
A.①② B.①⑥ C.③② D.④⑤
7.(2014·江苏淮安二模,20)下图为某动物精原细胞(染色体数为2n,核DNA数目为2a)分裂的示意图,图中标明了部分染色体上的基因,①③细胞处于染色体着丝点(粒)向两极移动的时期。
下列叙述正确的是( )
A.①中有同源染色体,染色体数目为2n,核DNA数目为4a
B.③中无同源染色体,染色体数目为2n,核DNA数目为2a
C.正常情况下,基因A与a、B与b分离发生在细胞①和②中
D.与图中精细胞同时产生的另外3个精细胞的基因型是aB、ab、AB
8.下图中①~④表示某哺乳动物(2N)在有性生殖过程中不同时期的细胞,图中的a、b、c分别表示某时期一个细胞核中三种不同结构或物质的数量。
下列说法不正确的是( )
A.图中a表示染色体数量的变化
B.②时的细胞可称为初级精(卵)母细胞
C.基因重组可发生在②~③的过程中
D.着丝点的分裂发生在③~④的过程中
9.下列三条曲线表示某二倍体生物细胞分裂过程中染色体数目变化情况,在图甲、乙、丙中的①②③④中均涉及染色体数目减半,其中“减半”的原因完全相同的一组是( )
A.①②B.①③C.②③D.②④
考点二 减数分裂与可遗传变异的关系
10.(2014·宣城调研)一个家庭中母亲患红绿色盲,父亲正常,生了一个色觉正常的男孩,关于色觉正常男孩形成的原因(不考虑基因突变)正确的是( )
A.精子形成时减数第一次分裂异常
B.卵细胞形成时减数第一次分裂异常
C.精子形成时减数第二次分裂异常
D.卵细胞形成时减数第二次分裂异常
11.(2014·山东滨州一模)下列关于配子基因型异常所发生时期的判断,正确的是( )
选项
个体基因型
配子基因型
异常发生时期
A
DD
D、d
减数第一次分裂
B
AaBb
AaB、AaB、b、b
减数第二次分裂
C
XaY
XaY、XaY
减数第一次分裂
D
AaXBXb
AAXBXb、XBXb、a、a
减数第二次分裂
12.(2015·河北冀州高三期末)如图为某高等动物细胞分裂图象及细胞内同源染色体对数的变化曲线,据图分析下列有关叙述错误的是( )
A.若细胞甲、乙、丙、丁均来自该动物的同一器官,此器官是睾丸
B.曲线图中可能发生基因重组的是FG段
C.细胞甲、乙、丙、丁内染色体数和核DNA分子数的比值是1∶1的有甲、乙,具有4个染色体组的有甲、丙
D.CD段着丝点分裂,染色体加倍,所以对应于甲细胞
大题冲关练
13.某种哺乳动物基因型为AaBb,下图是该种动物的两个细胞结构示意图,请据图回答。
(1)图中细胞结构与乳酸菌的最主要的区别是___________________。
(2)左图细胞是该动物________器官中的一个细胞,细胞名称是________,该细胞中有________个染色体组。
(3)若要验证②的主要化学成分,需要使用的化学试剂有________。
(4)左图细胞发生了变异,该变异来源于________________。
(5)左图细胞的分裂最终产生的子细胞基因型为:
________________。
(6)右图细胞的名称是__________________。
14.(2014·湖南四校联考,31)如图表示果蝇体内细胞在分裂过程中某比值H(H=
)的变化曲线,F代表细胞分裂刚好结束。
回答有关问题。
(1)该图若为有丝分裂,则CD段中,细胞内有同源染色体________对;EF段中,细胞内有同源染色体______对。
(2)该图若为减数分裂,在________段既具有含同源染色体的细胞,又具有不含同源染色体的细胞。
(3)该图若为减数分裂,则基因的分离和自由组合都发生在________段。
(4)CD段时,H的值为________。
此时,细胞内
的值会比H值________(大/小/相等)。
15.如图表示基因型为AaBb的某二倍体动物个体的细胞分裂有关图像,其中图一代表部分细胞分裂示意图(局部),图二是该生物某种细胞分裂过程中着丝点数目变化的数学模型(部分时期),请据图回答。
(1)图一中丙细胞的名称是________。
画出丙细胞分裂后产生的子细胞的示意图(标注出基因)。
(2)图二BC段的形成说明细胞进入________(时期);当图二模型表示图一中乙细胞所对应的分裂方式时,请在图二中画出A点之前细胞中DNA分子的相对数目的变化曲线。
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