资源简介 专题八 遗传的细胞基础——2023届高考生物学大单元二轮复习考情分析1.考查内容:在近五年的高考试题中,本专题考查内容包括减数分裂及其与有丝分裂的区别、减数分裂过程的特点及分裂过程中染色体、核DNA等数目的变化、有丝分裂与减数分裂图像辨析等,这些考点均侧重对知识和能力的综合考查。2.命题规律:试题情境多为基础判断题,常常结合有丝分裂一起考查。3.备考策略(1)并列比较法理解减数分裂和有丝分裂的区别。(2)结合模式图理解细胞分裂图像的识别、细胞分裂过程中染色体DNA的数量变化。网络构建考点清单一、减数分裂中相关概念辨析概念 解释同源染色体 ①来源:一条来自父方,一条来自母方;②形态、大小:一般相同(X、Y不相同);③关系:在减数分裂过程中进行配对的两条染色体非同源染色体 ①来源:可以相同,也可以不同;②形态、大小:一般不相同;③关系:在减数分裂过程中不进行配对的染色体姐妹染色单体 同一着丝点连着的两条染色单体非姐妹染色单体 连接在不同着丝点上的两条染色单体联会 在减数第一次分裂前期,同源染色体两两配对的现象四分体 ①联会后的每对同源染色体含有4条染色单体,叫作四分体;②1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1和2、3和4分别属于一对同源染色体;1和3、2和4、1和42和3分别属于非同源染色体。a和a'、b和b'、c和c'd和d'是姐妹染色单体;a和b等是非姐妹染色单体。1和2是一个四分体;3和4是个四分体。二、减数分裂过程1.减数分裂各时期的特点(以哺乳动物精子形成过程为例)细胞名称 分裂时期 特征 染色体的变化图像 细胞图精原细胞 间期 DNA复制,有关蛋白质的合成,结果是每条染色体上含有2条染色单体初级精母细胞 减数第一次分裂 前期 同源染色体发生联会,形成四分体,同源染色体的非姐妹染色单体间可能发生交叉互换中期 每对同源染色体排列在细胞中央的赤道板上(染色体的着丝点排列在赤道板两侧)后期 同源染色体分离,非同源染色体自由组合末期 细胞质分裂,形成2个子细胞。细胞中染色体数目减半次级精母细胞 减数第二次分裂 前期 染色体散乱分布在细胞中中期 染色体的着丝点排列在细胞中央的赤道板上后期 着丝点分裂,染色单体分开成为染色体,染色体数目暂时加倍末期 细胞质分裂,形成2个子细胞。细胞中染色体数目是体细胞染色体数目的一半2.配子的形成(1)哺乳动物精子、卵细胞形成过程的比较精子形成过程 卵细胞形成过程 相同点部位 睾丸 卵巢染色体复制 分裂前的间期复制,形成初级精母细胞 分裂前的间期复制,形成初级卵母细胞 分裂前的间期复制一次减数第一次分裂 每个初级精母细胞形成2个大小相等的次级精母细胞 每个初级卵母细胞形成1个较大的次级卵母细胞和1个较小的第一极体 联会、出现四分体、非姐妹染色单体的交叉互换,同源染色体分离;着丝点分开,姐妹染色单体分开变成两条染色体减数第二次分裂 每个次级精母细胞形成2个大小相等的精细胞 每个次级卵母细胞形成1个较大的卵细胞和1个较小的第二极体;第一极体形成2个大小相等的第二极体变形 是 否细胞退化 否 极体退化消失分裂结果 每个精原细胞形成4个两两相同的 精子 每个卵原细胞形成1个卵细胞和3个极体,极体退化消失 子细胞的染色体数目比原始生殖细胞的染色体数目减少一半(2)配子中染色体组合多样性的原因①同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合②同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换三、受精作用1.概念:精子和卵细胞相互识别,融合成为受精卵的过程。2.场所:雌性的输卵管内。3.卵子受精完成的标志:在透明带和卵细胞膜的间隙可以观察到两个极体。4.实质:精子与卵细胞的细胞核相融合,使彼此的染色体会合在一起。5.结果:受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目,其中一半染色体来自精子(父方),另一半来自卵细胞(母方)。6.意义①保证每种生物前后代体细胞中的染色体数目一致。②四分体中的非姐妹染色单体发生交叉互换,为生物的变异提供原材料,促进后代多样性。③有利于生物在自然选择中进化,体现了有性生殖的优越性,对生物的遗传变异和生物进化是十分重要的。四、减数分裂的观察1.实验原理减数分裂过程中,细胞中染色体的形态、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.显微观察低倍镜观察:在低倍镜下观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片,识别初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞。↓高倍镜观察:先在低倍镜下依次找到减数第一次分裂中期、后期和减数第二次分裂中期、后期的细胞,再在高倍镜下仔细观察染色体的形态、位置和数目。↓绘图:根据观察结果,尽可能多地绘制减数分裂不同时期的细胞简图。五、有丝分裂与减数分裂的比较减数分裂 有丝分裂不同点 分裂的细胞 原始生殖细胞 体细胞或原始生殖细胞细胞分裂次数 两次 一次同源染色体的行为 ①联会形成四分体,非姐妹染色单体之间发生交叉互换;②同源染色体分离 存在同源染色体,但不联会,不分离,一般无交叉互换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中染色体数目 减半 不变子细胞的名称和数目 4个精子或1个卵细胞和3个极体 2个体细胞子细胞间的遗传物质 不一定相同 基本相同相同点 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、核膜的消失与重现过程;③都有着丝点分裂和姐妹染色单体分开现象联系 原始生殖细胞进行减数分裂前的自身增殖方式为有丝分裂考点通关考点1 辨析与减数分裂相关的概念1.同源染色体与姐妹染色单体的共同点是( )A.它们中的一条都是以另一条为模板复制而来的B.它们的形态、大小和结构一般都是相同的C.它们所含的基因都是相同的D.一对同源染色体与一对姐妹染色单体所包含的DNA分子数都是相同的答案:B解析:本题考查同源染色体与姐妹染色单体的异同。同源染色体不是复制形成的,而是一条来自父方、另一条来自母方,A错误;同源染色体的形态、大小和结构一般相同,姐妹染色单体是细胞分裂间期经DNA复制形成的,其形态、大小和结构相同,B正确;姐妹染色单体所含的基因相同,但同源染色体所含的基因不一定相同,可能含等位基因,C错误;一对同源染色体含有2个或4个DNA分子,而一对姐妹染色单体含有2个DNA分子,因此一对同源染色体与一对姐妹染色单体所包含的DNA分子数不一定相同,D错误。(多选题)2.某二倍体哺乳动物(2N=24)精巢中甲、乙、丙三个细胞中的同源染色体对数、四分体个数和姐妹染色单体数如表(不考虑基因突变和染色体变异)。下列相关叙述不正确的是( )细胞种类 甲 乙 丙同源染色体对数 24 12 0四分体个数 0 12 0姐妹染色单体数 0 48 0A.甲细胞可能发生细胞质的不均等分裂B.乙细胞内所有同源染色体的形态、大小都完全相同C.乙细胞中染色体数是丙细胞中染色体数的两倍D.若丙细胞中染色体向细胞两极移动,则丙细胞中可能存在等位基因答案:ABC解析:甲细胞中染色体数目是体细胞的两倍,处于有丝分裂后期;乙细胞中含有四分体,处于减数第一次分裂前期或中期;丙细胞中无同源染色体和姐妹染色单体,处于减数第二次分裂后期或末期或末期结束。甲细胞进行的是有丝分裂,其细胞质均等分裂,A错误。乙细胞中的两条性染色体的形态、大小不相同,B错误。乙细胞中染色体数目为24条,丙细胞中染色体数目为24条或12条,C错误。若减数第一次分裂前期同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换,丙细胞中染色体移向细胞两极时,丙细胞中可能存在等位基因,D正确。考点2 减数分裂中相关结构或物质数目变化的考察1.某研究小组从蛙的精巢中提取出一些细胞,测定细胞中染色体数目(无突变发生),将这些细胞分为三组,每组的细胞数如下图所示。对图示结果分析不正确的是( )A.乙组细胞中有一部分可能正在进行DNA的复制B.丙组细胞中有一部分可能正在发生非同源染色体的重新组合C.乙组细胞中既有进行有丝分裂的细胞,也有进行减数分裂的细胞D.用药物阻断DNA复制,会减少甲组细胞的生成答案:B解析:乙组细胞中染色体数目和体细胞染色体数目一致,可能处于分裂前的间期,有丝分裂前、中期,减数分裂Ⅰ,减数分裂Ⅱ后期和末期,A项正确;丙组细胞中的染色体数目是体细胞的两倍,处于有丝分裂后期,不会发生非同源染色体的重新组合(只能发生在减数分裂Ⅰ后期),B项错误;乙组细胞可以代表有丝分裂前期和中期,也可以代表减数分裂Ⅰ,C项正确;用药物阻断DNA复制,则细胞停留在分裂前的间期,不能继续分裂,所以会减少甲组细胞的生成,D项正确。(多选题)2.减数分裂和受精作用使生物体前后代染色体数目维持恒定。下列有关减数分裂和受精作用的叙述,正确的是( )A.减数分裂是进行有性生殖的生物,在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂B.受精卵的遗传物质一半来自精子,一半来自卵细胞C.同一雄性生物体在不同时刻产生的精子的基因组成一般不同D.同一双亲的后代具有多样性的原因之一是精子和卵细胞的随机结合答案:ACD解析:减数分裂是进行有性生殖的生物,在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂,其特点是染色体复制一次,细胞连续分裂两次;受精卵中的核遗传物质一半来自卵细胞,一半来自精子,而细胞质遗传物质几乎都来自卵细胞;同一雄性生物体在不同时刻产生的精子,由于基因的自由组合,染色体组成一般是不同的;同一双亲后代遗传的多样性不仅与减数分裂过程中发生的基因重组有关,也与卵细胞和精子的随机结合有关。考点3 减数分裂与受精作用综合1.下列关于减数分裂和受精作用的说法,正确的是( )A.20个卵原细胞与8个精原细胞完成减数分裂和受精作用后,理论上可产生受精卵32个B.受精卵中的DNA一半来自父方,一半来自母方C.减数分裂有利于增强子代适应环境变化的能力D.受精时,雌雄配子间的随机结合是形成配子多样性的重要原因答案:C解析:正常情况下,20个卵原细胞经减数分裂产生20个卵细胞,8个精原细胞产生32个精子,20个卵原细胞与8个精原细胞完成减数分裂并受精,理论上可产生受精卵20个,A错误;由于受精卵的细胞质几乎都来自卵细胞,因此受精卵中的核DNA一半来自精子,一半来自卵细胞,而细胞质中的DNA几乎都来自卵细胞,B错误;减数分裂有利于增强子代适应环境变化的能力,C正确;受精时,雌雄配子间的随机结合导致形成的合子多种多样,D错误。(多选题)2.如图为真核生物细胞增殖过程中相关物质变化曲线,有关叙述不正确的是( )A.纵坐标可表示核DNA数量变化B.图中cd、hi段不存在同源染色体C.kl段与细胞间的信息交流有关D.Ⅲ阶段体现了同源染色体分离和非同源染色体自由组合答案:ABD解析:本题考查细胞分裂过程中染色体数目变化的辨析。由图可知,图中表示Ⅰ(有丝分裂)、Ⅱ(减数分裂)、Ⅲ(受精作用和有丝分裂)过程中染色体组数目的变化情况,A错误;cd段表示有丝分裂后期、末期,存在同源染色体,hi段表示减数第二次分裂后期、末期,没有同源染色体,B错误;kl段表示受精作用,与细胞间的信息交流有关,C正确;Ⅱ阶段表示减数分裂,有同源染色体分离和非同源染色体自由组合,Ⅲ阶段表示受精作用和有丝分裂过程,没有同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合,D错误。考点4 减数分裂与有丝分裂综合1.某学习小组用红色和黄色两种橡皮泥和白纸构建了细胞分裂过程中染色体数量变化模型(4条染色体),下列说法错误的是( )A.共需要用橡皮泥做出4条长度、形状相同的黄色染色单体,4条长度、形状相同的红色染色单体B.用同种颜色的橡皮泥将颜色、形状、长度相同的2条染色单体粘起来,代表已完成复制的染色体C.该小组通过模拟1次有丝分裂过程,得到的子细胞均含2条红色染色体D.该小组通过模拟减数分裂过程,可能得到只含红色染色体的配子2个或0个答案:A解析:构建4条染色体的模型时,应构建2条颜色不同且长度、形态相同的染色体,代表1对同源染色体。应用黄色橡皮泥做出长、短各2条染色单体,用红色橡皮泥做出长、短各2条染色单体,A错误;用同种颜色的橡皮泥模拟着丝点,将颜色、形状、长度相同的2条染色单体粘起来,得到已完成复制的染色体,B正确;若运用模型构建1次有丝分裂过程,得到2个染色体组成相同的子细胞,即均含2条红色染色体和2条黄色染色体,C正确;若模拟减数分裂过程,由于同源染色体分离、非同源染色体自由组合,得到的4个配子可能存在两种情况;两个细胞只含2条红色染色体、两个细胞只含2条黄色染色体,或每个细胞都含有1条红色染色体和1条黄色染色体。因此,可能得到只含红色染色体的配子2个或0个,D正确。(多选题)2.现有一男性红绿色盲患者,取其体内正在进行分裂的细胞进行分析,不考虑交叉互换和基因突变。下列叙述不正确的是( )A.若细胞内含有两条X染色体和两个色盲基因,则此细胞一定处于有丝分裂后期B.若细胞内含有一条X染色体和两个色盲基因,则能够确定此细胞所处的分裂时期C.若细胞内无X染色体,无色盲基因,则此细胞一定是处于减数第二次分裂时期D.若细胞内含有两条Y染色体,两个色盲基因,则此细胞一定处于减数第二次分裂后期答案:ABD解析:有丝分裂、减数分裂前的间期完成染色体的复制,有丝分裂后期、减数第二次分裂后期,染色体的着丝点一分为二,细胞内含有两条X染色体和两个色盲基因,细胞可能处于有丝分裂后期或减数第二次分裂后期,A错误;染色体复制后由一个着丝点相连,属于一条染色体,含有两个色盲基因说明完成了复制,细胞内含有一条X染色体和两个色盲基因,可能属于有丝分裂的前期、中期,也可能属于诚数第一次分裂时期,B错误;若细胞内没有X染色体,说明X、Y同源染色体发生了分离,属于减数第二次分裂时期,C正确;若细胞内含有两个色盲基因,两条Y染色体,说明细胞中含有X、Y同源染色体且着丝点发生了分裂,属于有丝分裂后期,D错误。考法突破一、配子来源以及异常配子的判断(1)配子来源的判断①若两精细胞染色体完全相同,则来源于同一次级精母细胞;②若两精细胞染色体“互补”,则来源于同一初级精母细胞分裂产生的两个次级精母细胞;③若两精细胞染色体有的相同,有的“互补”,则来源于同一个体的不同精原细胞。2.配子来源的图形示例(不考虑基因突变和染色体变异)若上述两种情况均出现,则精细胞来自同一个体的不同精原细胞。3.异常配子的产生①基因突变与异常配子减数第一次分裂前的间期发生DNA分子复制,若该过程中出现基因突变,可导致姐妹染色单体上含有等位基因。如XAY的男性个体减数分裂过程中若发生基因A的隐性突变,则可产生含有Xa的精细胞。②染色体变异与异常配子减数第一次分裂或减数第二次分裂异常产生配子的情况:根据异常配子判断减数分裂异常原因(以一个基因型为XbY的精原细胞为例,“O”表示不含有X和Y):某个配子 原因推测 另三个配子Xb 正常分裂 Xb、Y、YXbY 减Ⅰ同源染色体未分开 XbY、O、OXbXb 减Ⅱ两条染色单体未分开 O、Y、YXbYY 减Ⅰ和减Ⅱ均异常 Xb、O、OO 减Ⅰ或减Ⅱ异常 ——提升训练1.图1为一只果蝇(2n=8)体内细胞在分裂过程中染色体组数目的变化,图2所示为该果蝇体内某一细胞分裂图像中部分染色体的情况。下列叙述不正确的是( )A.据图1判断,曲线HI段时该果蝇体内发生了受精作用过程B.据图1判断,曲线EF段会出现图2所示细胞,可能是极体C.图1中BC、FG和LM段染色体组数目减半的原因不同D.图2细胞产生的子细胞所含染色体数目全部异常答案:C解析:本题考查细胞有丝分裂、减数分裂的过程及可遗传变异。分析图1可知,曲线HI段时该果蝇细胞中染色体组数由体细胞的一半恢复为与体细胞相同,应该是发生了受精作用过程,A正确;图2细胞处于减数第二次分裂后期,且细胞质均等分裂,可能为第一极体或次级精母细胞,处于图1的EF段,B正确;图1中BC、FG和LM段染色体组数目减半的原因相同,都是细胞分裂,染色体被均分到两个子细胞中,C错误;图2细胞产生的子细胞中染色体数目全部异常,一个多一条,一个少一条,D正确。(多选题)2.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。下列有关叙述不正确的是( )A.图中乙细胞正在进行有丝分裂,不可能发生基因突变和基因重组B.乙细胞的子细胞含有四个染色体组,丙细胞连续分裂后的子细胞含有一个染色体组C.丙细胞发生染色体结构变异,丁细胞是染色体结构变异导致的异常联会D.一个丙细胞能产生四种基因型不同的精子,丁细胞能产生两种基因型的精子答案:ABC解析:乙细胞含有同源染色体,呈现的特点是着丝点分裂,染色体移向细胞两极,处于有丝分裂后期,可能发生基因突变,但不能发生基因重组,A项错误。乙细胞含有四个染色体组,其分裂产生的子细胞含有两个染色体组。丙细胞呈现的特点是同源染色体排列在赤道板上,处于减数第一次分裂中期,连续分裂后的子细胞(精细胞或卵细胞或第二极体)含有一个染色体组,B项错误。丙细胞发生的交叉互换属于基因重组,C项错误。一个丙细胞,因发生了同源染色体的交叉互换而导致其能产生四种基因型不同的精子,丁细胞因染色体结构变异导致联会出现异常,能产生两种基因型的精子(HAa、hBb或HhAB、ab),D项正确。二、细胞分裂过程中染色体、DNA等的变化1.减数分裂过程中染色单体数、染色体数和核内DNA含量的变化分裂前的间期 减Ⅰ前期~减Ⅰ后期 减Ⅰ末期 减Ⅱ前期~减Ⅱ中期 减Ⅱ后期 减Ⅱ末期染色体数 2N 2N 2N→N N N→2N 2N→N染色单体数 0→4N 4N 4N→2N 2N 0 0核DNA含量 2N→4N 4N 4N→2N 2N 2N 2N→N2.有丝分裂、减数分裂和受精过程中核DNA、染色体的变化图判断方法:3.每条染色体中的DNA含量变化分析如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→B B′→C C→D 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 (有丝分裂前的)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)图甲表示有丝分裂的是①,表示减数分裂的是②。图乙表示有丝分裂的是③,表示减数分裂的是④。5.利用柱形图分析减数分裂(以精子的形成过程为例)6.常考易混的相关物质或结构变化的原因(1)DNA分子复制:核DNA加倍;染色单体形成(由0→4N);染色体与核DNA数目之比由1∶1→1∶2。(2)着丝粒(点)分裂:染色单体消失(变为零);染色体数目加倍(2N→N或N→2N);染色体与核DNA数之比由1∶2→1∶1。(3)同源染色体分离分别进入2个子细胞:同源染色体消失(染色体数目减半)。(4)细胞一分为二:染色体或核DNA平均分配进入2个子细胞,数量减半(4N→2N,2N→N)7.细胞分裂时期的分析与判断(1)结合不同分裂时期特点判断细胞分裂方式及时期前期:染色体散乱排列在纺锤体中央,若无同源染色体,是减数第二次分裂,如图3;若有,同源染色体存在联会是减数第一次分裂,不联会则是有丝分裂。中期:染色体着丝粒(点)排列在赤道板位置,若无同源染色体,是减数第二次分裂,若有且有“四分体”是减数第一次分裂,没有“四分体”是有丝分裂。后期:染色体移向两极,观察每一极,若有姐妹染色单体,则是有丝分裂,没有同源染色体,存在姐妹染色单体的话,则是减数第一次分裂,不存在的话则是减数第二次分裂。(2)结合染色体的奇、偶数识别细胞分裂方式(3)结合细胞质的分裂情况作出判断提升训练1.下图中果蝇(2n)细胞类型是依据不同时期细胞中染色体数和核DNA分子数的数量关系而划分的。下列有关叙述正确的是( )A.若c细胞取自精巢且没有同源染色体,则c细胞是次级精母细胞B.图示细胞类型中一定具有同源染色体的细胞类型有a、b和cC.属于同一次减数分裂的b、d、e细胞出现的先后顺序是d→b→eD.若要观察某哺乳动物减数分裂的图像,最好选卵巢作为实验材料答案:A解析:若c细胞取自精巢,没有同源染色体,此时染色体数等于体细胞的染色体数,且染色体数与DNA数相等,那么该细胞是次级精母细胞,A项正确。5种细胞类型中,a处于有丝分裂后期,b细胞处于减数第一次分裂或者有丝分裂前期、中期,c可以是体细胞,也可以是处于减数第二次分裂后期的细胞,d为减数第二次分裂前期或中期细胞,e细胞为精细胞、卵细胞或极体,一定具有同源染色体的细胞类型有a、b,B项错误。若类型b、d、e的细胞属于同一次减数分裂,b细胞染色体数等于体细胞的染色体数,且每条染色体含有两个DNA分子,为减数第一次分裂的细胞;d细胞染色体数目为体细胞的一半,每条染色体含有两个DNA分子,为减数第二次分裂的前期或中期细胞;e细胞染色体数目为体细胞的一半,每条染色体含有1个DNA分子,为精细胞、卵细胞或极体,那么b、d、e的细胞在同一次减数分裂中,出现的先后顺序是b→d→e,C项错误。在动物卵巢内的细胞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,次级卵母细胞只有和精子相遇后,在精子的刺激下,才能继续完成减数第二次分裂,因此观察某哺乳动物减数分裂具体的图像,最好选精巢作为实验材料,D项错误。(多选题)2.减数分裂过程中有关数量变化的说法,不正确的是( )A.在减数分裂过程中,染色体数目减半发生在减数第一次分裂B.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C.每个原始生殖细胞经过减数分裂都形成4个成熟的生殖细胞D.人的神经细胞、初级精母细胞、卵细胞中分别有染色单体0、92、23条答案:BCD解析:减数第一次分裂后期同源染色体分离分别进入不同的子细胞,因此染色体数目的减半发生减数第一次分裂,A项正确。玉米体细胞中有10对染色体,经过减数分裂后,卵细胞中的染色体数目减半,为10条,B项错误。1个卵原细胞经过减数分裂形成1个成熟的生殖细胞,C项错误。卵细胞中不含有染色单体,D项错误。2 展开更多...... 收起↑ 资源预览