2019届 二轮复习 细胞的生命历程(含减数分裂) 学案 (全国通用)

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2019届 二轮复习 细胞的生命历程(含减数分裂) 学案 (全国通用)

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2019届 二轮复习 细胞的生命历程(含减数分裂) 学案
[最新考纲] 1.细胞的生长和增殖的周期性(Ⅱ) 2.细胞的无丝分裂(Ⅰ) 3.细胞的有丝分裂(Ⅱ) 4.细胞的减数分裂(Ⅱ) 5.动物配子的形成过程(Ⅱ) 6.动物的受精过程(Ⅱ) 7.细胞的分化(Ⅱ) 8.细胞的全能性(Ⅱ) 9.细胞的衰老和凋亡以及与人体健康的关系(Ⅱ) 10.癌细胞的主要特征及防治(Ⅱ)
1.与细胞增殖有关的正误判断
(1)细胞体积越大,物质运输效率越高(×)
(2)不同生物的细胞大小和数目不同,但细胞周期长短相同(×)
(3)真核生物细胞只进行有丝分裂,原核生物细胞只进行无丝分裂(×)
(4)有丝分裂过程中存在核膜消失和重新形成的现象(√)
(5)赤道板是细胞有丝分裂过程中出现的一种结构(×)
(6)无丝分裂过程中核膜不消失(√)
(7)人体的一个精原细胞产生两个相同精子的概率最大为1/223(×)
2.与有丝分裂实验有关的正误判断
(1)剪取洋葱根尖分生区,经染色在光镜下可见有丝分裂各时期细胞(×)
(2)制作细胞的有丝分裂装片时,洋葱根尖解离后直接用龙胆紫溶液染色(×)
(3)在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中,统计每一时期细胞数占计数细胞总数的比例,能比较细胞周期各时期的时间长短(√)
(4)盐酸解离根尖的同时也为龙胆紫溶液染色创造酸性环境(×)
3.与减数分裂和遗传变异有关的正误判断
(1)某二倍体动物的某细胞内有10条染色体、10个DNA分子,且细胞膜开始缢缩,则该细胞正在发生自由组合(×)
(2)染色体不分离或不能移向两极引起的变异只发生在减数分裂中(×)
(3)非同源染色体自由组合导致基因重组只发生在减数分裂中(√)
4.与细胞分化和全能性有关的正误判断
(1)细胞分化使细胞趋向专门化,提高了机体生理功能的效率(√)
(2)同一个体的小肠上皮细胞和平滑肌细胞所含基因不同(×)
(3)自体骨髓干细胞植入胰腺组织后可分化为胰岛样细胞,以替代损伤的胰岛B细胞,达到治疗糖尿病的目的,其原因是胰腺组织微环境造成骨髓干细胞基因丢失,分化成为胰岛样细胞(×)
(4)某细胞中存在血红蛋白能说明其已经发生分化(√)
(5)玉米种子萌发长成新植株的过程,发生了细胞分化且能体现细胞全能性(×)
(6)小麦花粉经离体培养发育成单倍体植株的过程,发生了细胞分化且能体现细胞全能性(√)
(7)断尾壁虎长出新尾巴过程中发生了细胞分化(√)
(8)细胞的分化程度越高,全能性越强(×)
5.与细胞衰老、凋亡和癌变有关的正误判断
(1)正常细胞的衰老凋亡必将使个体衰老死亡(×)
(2)当细胞衰老时,其细胞膜的通透性会发生改变(√)
(3)皮肤上的“老年斑”是细胞凋亡的产物(×)
(4)细胞衰老表现为酶活性降低,细胞核体积减小(×)
(5)细胞分裂素延迟植物衰老与基因的作用无关(×)
(6)细胞普遍衰老会导致个体衰老(√)
(7)衰老细胞内染色质固缩影响DNA复制和转录(√)
(8)细胞凋亡过程中有新蛋白质合成,体现了基因的选择性表达(√)
(9)细胞凋亡使细胞自主有序死亡,有利于生物体内部环境的稳定(√)
(10)细胞凋亡是各种不利因素引起的细胞死亡(×)
(11)病毒癌基因可整合到宿主基因组诱发癌变(√)
(12)原癌基因的主要功能是阻止细胞发生异常增殖(×)
(13)原癌基因或抑癌基因发生多次变异积累可导致癌症,因此癌症可遗传(×)
(14)癌细胞具有细胞增殖失控的特点(√)
 细胞的有丝分裂和减数分裂的比较
1.(2018·高考全国卷Ⅲ)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:选B。染色单体分离发生在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期,A正确;同源染色体联会发生在减数第一次分裂的前期,B错误;无论是有丝分裂还是减数分裂,染色体仅复制一次,C正确;有丝分裂中期和减数第二次分裂中期染色体的着丝点都整齐地排列在赤道板上,D正确。
2.(2018·高考全国卷Ⅰ)已知药物X对细胞增殖有促进作用,药物D可抑制药物X的作用。某同学将同一瓶小鼠皮肤细胞平均分为甲、乙、丙三组,分别置于培养液中培养,培养过程中进行不同的处理(其中甲组未加药物),每隔一段时间测定各组细胞数,结果如图所示。据图分析, 下列相关叙述不合理的是(  )
A.乙组加入了药物X后再进行培养
B.丙组先加入药物X,培养一段时间后加入药物D,继续培养
C.乙组先加入药物D,培养一段时间后加入药物X,继续培养
D.若药物X为蛋白质,则药物D可能改变了药物X的空间结构
解析:选C。甲组为空白对照组,与甲组曲线相比,乙组细胞数目增加较快,说明乙组中加入了促进细胞增殖的药物X,A正确;丙组细胞数目增加较甲组快,说明加入了促进细胞增殖的药物X,培养一段时间后丙组细胞数目增加又较乙组慢,说明丙组又加入了抑制药物X作用的药物D,B正确;如果乙组先加入药物D,因培养液中无药物X,培养一段时间后,乙组前期细胞数目不应高于甲组,C错误;药物D可抑制药物X的作用,若药物X为蛋白质,则药物D的作用机理很可能是改变了药物X的空间结构,D正确。
3.(2017·高考全国卷Ⅱ)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:选D。图A、B所示细胞中没有同源染色体,每个染色体上有染色单体,可表示次级精母细胞或次级卵母细胞或第一极体,两个图示的差异反映出减数第一次分裂后期同源染色体分开的同时非同源染色体的自由组合,A、B正确,不符合题意;图C、D所示细胞中没有染色单体,此时细胞中应该没有同源染色体和等位基因,C正确,不符合题意,D错误,符合题意。
同源染色体的形态、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。
形态、大小相同的两条染色体不一定是同源染色体。如着丝点分裂后,染色单体变成的染色体尽管大小、形状相同,但不是同源染色体。
有丝分裂中同源染色体不联会,也就不形成四分体。
同源染色体之间的交叉互换不一定导致基因重组,交换的片段所含基因也可能相同。
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)。
第一极体也是均等分裂,极体不参与受精作用,不是生殖细胞。
同源染色体间的交叉互换和非同源染色体的自由组合都可能导致基因重组。
精细胞不是精子,精细胞变形后成为精子,精子头部只有细胞核,无细胞质,线粒体聚集在尾部的基部,受精时只有头部进入卵细胞,而尾部留在外面。
精子与卵细胞发生膜的融合,这体现了细胞膜结构的流动性。
受精卵中的染色体一半来自父方,一半来自母方;受精卵细胞质中的DNA(即遗传物质)几乎全部来自母方。
1.判断二倍体生物细胞分裂的方式
(1)
(2)
(3)
2.减数分裂过程中根据细胞质分裂情况判断细胞名称
3.染色体、核DNA数量变化曲线图与柱状图的分析[以二倍体生物细胞中染色体数(2N)为例]
(1)依据坐标曲线图判断细胞分裂方式
(2)减数分裂柱形图分析方法(以精子的形成过程为例)
4.每条染色体上DNA含量变化曲线分析
考向一 细胞增殖的周期性
1.(2017·高考全国卷Ⅲ)利用一定方法使细胞群体处于细胞周期的同一阶段,称为细胞周期同步化。以下是能够实现动物细胞周期同步化的三种方法。回答下列问题:
(1)DNA合成阻断法:在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的DNA合成可逆抑制剂,处于________期的细胞不受影响而继续细胞周期的运转,最终细胞会停滞在细胞周期的________期,以达到细胞周期同步化的目的。
(2)秋水仙素阻断法:在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的秋水仙素,秋水仙素能够抑制____________,使细胞周期被阻断,即可实现细胞周期同步化。经秋水仙素处理的细胞________(填“会”或“不会”)被阻断在间期。
(3)血清饥饿法:培养液中缺少血清可以使细胞周期停滞在间期,以实现细胞周期同步化,分裂间期的特点是________________________________(答出1点即可)。
解析:(1)DNA复制发生在细胞分裂间期,添加适量的DNA合成可逆抑制剂后,DNA合成被阻断,使细胞停滞于间期(S期),而处于分裂期的细胞暂时不受影响。(2)秋水仙素通过抑制纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞两极,从而阻断细胞周期,而纺锤体形成于分裂前期,因此经秋水仙素处理的细胞不会被阻断在间期。(3)分裂间期的特点是完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,为分裂期进行物质准备,同时细胞有适度的生长。
答案:(1)分裂 间(或答:S) (2)纺锤体形成 不会 (3)完成DNA复制和有关蛋白质的合成,为分裂期准备物质
考向二 利用表格、分裂图像、坐标曲线等考查分裂过程
2.(2018·福建四地六校联考)如图1和图2表示有丝分裂不同时期染色体和核DNA的数量关系,下列有关叙述不正确的是(  )
A.观察染色体形态和数目的最佳时期处于图1的C→D段
B.图1中D→E段的细胞染色体数目加倍,但核DNA含量不变
C.图2中a对应图1中的A→B段,c对应图1中的E→F段
D.有丝分裂过程不会出现图2中d所示的情况
解析:选C。有丝分裂中期,染色体形态稳定、数目清晰,是观察染色体形态和数目的最佳时期,对应于图1的CD段,A正确;图1中D→E段形成的原因是着丝点分裂,此时细胞中染色体数目加倍,但核DNA含量不变,B正确;图2中a表示有丝分裂后期,对应图1中的E→F段,c表示G1期或有丝分裂末期,对应图1中的A→B段或E→F段,C错误;图2中d表示染色体∶核DNA=2∶1,这种情况不存在,D正确。
3.(2018·安徽六安一中高三模拟)图1为某一果蝇(2n=8)体内细胞分裂过程中染色体组数目变化示意图,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.正常情况下,AB段发生同源染色体联会、分离,BC、FG和LM段染色体组数目减半的原因相同
B.图2代表的细胞为极体,出现在图1的EF段,产生的子细胞全部异常
C.观察100个图2细胞所示时期的细胞,发现5个出现了图2所示情况,则异常细胞比例为5%
D.图1中AB、EF和IJ段细胞含DNA分子数目相同
解析:选D。图1中AB段代表减数第一次分裂间期、前期、中期和后期,该阶段可发生同源染色体的联会和分离,细胞内染色体组数目减半的原因一定是细胞一分为二,A正确;图1是某一果蝇体内细胞分裂过程中染色体组数目变化曲线图,只有雌性果蝇体内会同时出现减数分裂和受精作用,所以该果蝇只能代表雌性果蝇,图2所示细胞无同源染色体,加之细胞均等分裂,所以只能是极体,出现在图1的EF段,产生的子细胞全部异常,B正确;100个极体正常分裂后会产生200个正常的子细胞,有5个细胞异常分裂后会产生10个异常的子细胞,所以异常细胞的比例为(10/200)×100%=5%,C正确;AB段细胞中含有8或16个核DNA分子,EF段细胞中含有8个核DNA分子,IJ段细胞中含有8或16个核DNA分子,D错误。

有关细胞分裂曲线的试题中,纵坐标代表的意义可能有多种。解此类题的第一步应是先看清纵坐标的意义,第二步是结合曲线信息确定不同曲线代表的生物学意义,第三步是判断曲线中不同区段代表何种细胞分裂的哪个时期。主要判断技巧如下:
(1)有丝分裂与减数分裂的判断:当纵坐标表示一个细胞中染色体数或核DNA分子数或同源染色体对数时,如果与纵坐标起始值相比,出现数目减半的情况,则该曲线表示减数分裂。如果出现染色体数目与体细胞相比加倍的情况,则此曲线段表示有丝分裂。
(2)染色体与DNA的判断:经过间期后立即出现数目增加情况的曲线表示DNA。如果经过间期后数目暂不加倍,一段时间后数目加倍的曲线表示染色体。
 细胞的分化、衰老、凋亡和癌变
1.(2018·高考全国卷Ⅱ)在致癌因子的作用下,正常动物细胞可转变为癌细胞。有关癌细胞特点的叙述错误的是(  )
A.细胞中可能发生单一基因突变,细胞间黏着性增加
B.细胞中可能发生多个基因突变,细胞的形态发生变化
C.细胞中的染色体可能受到损伤,细胞的增殖失去控制
D.细胞中遗传物质可能受到损伤,细胞表面的糖蛋白减少
解析:选A。根据大量的病例分析,癌症的发生并不是单一基因突变的结果,至少在一个细胞中发生5~6个基因突变,才能赋予癌细胞所有的特征,这是一种累积效应;癌细胞中遗传物质可能受到损伤,细胞表面的糖蛋白减少使得癌细胞之间的黏着性显著降低,A项错误,D项正确。癌细胞的形态结构发生显著变化,细胞中可能发生多个基因突变,B项正确。癌细胞中的染色体可能受到损伤,癌细胞具有无限增殖能力,C项正确。
2.(2018·高考江苏卷改编)人体骨髓中存在少量属于多能干细胞的间充质干细胞(MSC),如图为MSC分裂、分化成多种组织细胞的示意图,下列叙述正确的是(  )
A.组织细胞中的DNA和RNA与MSC中的相同
B.MSC不断增殖分化,所以比组织细胞更易衰老
C.MSC中的基因都不能表达时,该细胞开始凋亡
D.不同诱导因素使MSC分化形成不同类型的细胞
解析:选D。组织细胞是高度分化的细胞,由于分化的实质是基因的选择性表达,所以干细胞与其分化成的组织细胞的DNA相同,而RNA不完全相同,A错误;MSC属于干细胞,分化程度低,分裂能力强,而组织细胞是高度分化的细胞、成熟的细胞,所以组织细胞更容易衰老,B错误;细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,细胞凋亡过程中与凋亡相关的基因表达,C错误;在培养MSC(多能干细胞)时,向培养液中加入分化诱导因子,如牛磺酸、丁酰环腺苷酸等化学物质时,可以诱导细胞向不同类型的组织细胞分化,D正确。
3.(2017·高考全国卷Ⅲ)下列与细胞相关的叙述,错误的是(  )
A.动物体内的激素可以参与细胞间的信息传递
B.叶肉细胞中光合作用的暗反应发生在叶绿体基质中
C.癌细胞是动物体内具有自养能力并快速增殖的细胞
D.细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程
解析:选C。动物激素属于信息分子,由内分泌细胞产生,经血液循环运输到靶细胞而发挥作用,A正确;植物叶肉细胞中光合作用的暗反应场所是叶绿体基质,B正确;癌细胞可快速增殖但其同化作用方式为异养,不具有自养能力,C错误;细胞凋亡是指为维持内环境稳定,由基因控制的细胞自动结束生命的过程,D正确。
分化程度高的细胞其全能性不一定低。一般来说,细胞分化程度越高,全能性越难以表达,但卵细胞的分化程度较高,其全能性也较高。
细胞分化的判断依据:选择性表达的基因(奢侈基因)得以表达的细胞发生了分化,如胰岛素基因、血红蛋白基因表达出相应蛋白质可以证明细胞发生了分化。
全能性表现的判断依据:起点是“已分化的细胞”,终点是发育成“完整个体”。
衰老过程中细胞代谢会减慢,原因有:水分减少,酶活性降低,细胞膜通透性改变,染色质收缩等。
细胞凋亡与基因选择性表达有关,但不属于细胞分化过程。
细胞衰老和凋亡对机体的正常发育都是有利的,细胞坏死对机体是有害的。
凋亡和坏死过程的区别是:凋亡是在相关基因调控下细胞主动结束生命的过程,对生物体有利;坏死是在外力作用下迅速使细胞破裂死亡的过程,对生物体是不利的。
癌细胞易扩散和转移的原因是细胞膜表面糖蛋白减少,使细胞间黏着性降低。
不是只有癌细胞内才有原癌基因与抑癌基因,正常细胞中也存在原癌基因与抑癌基因。原癌基因的主要功能是调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程。
分化和癌变过程中基因活动的区别是:分化过程是相关基因选择性表达的结果,遗传物质没有发生改变;癌变过程是原癌基因和抑癌基因突变导致的结果,遗传物质发生了改变。
1.细胞分化的机理和过程
(1)细胞分化的机理
(2)细胞分化的过程
2.细胞分化与细胞全能性的比较
项目
细胞分化
细胞全能性
原理
细胞内基因的选择性表达
含有本物种全套遗传物质
结果
形成形态、结构和功能不同的细胞
形成新的个体
大小
比较
分化程度:体细胞>生殖细胞>受精卵
全能性大小:体细胞<生殖细胞<受精卵
联系
①两过程遗传物质都不发生变化;
②一般来说,细胞的分化程度越高,全能性越小
3.细胞的衰老、凋亡与癌变
(1)明确细胞衰老“大、小、多、少”的四类变化
(2)“三看法”区分细胞凋亡与细胞坏死
①从方式看
②
③从结果看
(3)图解细胞癌变的原理和特征
考向一 考查细胞分裂与分化
1.(高考全国卷Ⅱ)在细胞的生命历程中,会出现分裂、分化等现象。下列叙述错误的是(  )
A.细胞的有丝分裂对生物性状的遗传有贡献
B.哺乳动物的造血干细胞是未经分化的细胞
C.细胞分化是细胞内基因选择性表达的结果
D.通过组织培养可将植物叶肉细胞培育成新的植株
解析:选B。细胞增殖是重要的细胞生命活动,是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础,而细胞增殖的主要方式是有丝分裂,A正确;哺乳动物的造血干细胞是已经分化的多能干细胞,B错误;细胞分化的实质是:在个体发育过程中,在遗传物质的控制下合成特异性蛋白质的过程,即细胞分化是细胞内基因选择性表达的结果,C正确;植物细胞具有全能性,借助植物组织培养技术,可将离体的植物叶肉细胞培育成新的植株,D正确。
2.(2018·山东师大附中期中)下图表示人体骨髓造血干细胞的生命历程。下列相关叙述错误的是(  )
A.a过程细胞与外界环境不进行物质交换
B.c过程细胞发生分化,基因选择性表达
C.④细胞可能继续进行细胞分裂和分化
D.图中三种血细胞一般不会再变成细胞③
解析:选A。a过程是细胞生长的过程,细胞与外界环境进行物质交换,A错误;c过程细胞分化的实质是基因的选择性表达,B正确;图中④细胞仍保持着分裂能力,可继续进行细胞分裂和分化,C正确;在生物体内,分化一般是不可逆的,故图中三种血细胞一般不会再变成细胞③,D正确。

(1)细胞分化的判断标准
①细胞水平
同一来源的细胞是否形成形态、功能不同的组织细胞。
②分子水平
a.是否有特殊基因(奢侈基因)的表达。
b.是否含有特殊(或特有)的蛋白质。
(2)细胞全能性的判断标准
是否形成新个体。
考向二 考查细胞的衰老、凋亡与癌变
3.(高考天津卷)在培养人食管癌细胞的实验中,加入青蒿琥酯(Art),随着其浓度升高,凋亡蛋白Q表达量增多,癌细胞凋亡率升高。下列叙述错误的是(  )
A.为初步了解Art对癌细胞的影响,可用显微镜观察癌细胞的形态变化
B.在癌细胞培养液中加入用放射性同位素标记的Art,可确定Art能否进入细胞
C.为检测Art对凋亡蛋白Q表达的影响,须设置不含Art的对照实验
D.用凋亡蛋白Q饲喂患癌鼠,可确定该蛋白能否在动物体内诱导癌细胞凋亡
解析:选D。由题干信息可知,Art可促进细胞中凋亡蛋白Q的表达,从而使癌细胞凋亡率升高,而细胞在凋亡过程中形态会发生变化,故用显微镜观察癌细胞的形态变化可以初步了解Art对癌细胞的影响,A项正确;为了确定Art能否进入细胞,可以用放射性同位素标记Art,加入癌细胞培养液中,B项正确;设置含有Art与不含Art的对照实验,才能确定Art对凋亡蛋白Q表达的影响,C项正确;用蛋白质饲喂患癌鼠,蛋白质会被消化成氨基酸,所以饲喂凋亡蛋白Q不能确定该蛋白的作用,D项错误。
4.如图为动物机体的细胞凋亡及清除示意图。据图分析,下列叙述不正确的是(  )
A.①过程表明细胞凋亡是特异性的,体现了生物膜的信息传递功能
B.②过程中凋亡细胞被吞噬,表明细胞凋亡是细胞被动死亡过程
C.细胞凋亡过程中有新蛋白质合成,体现了基因的选择性表达
D.凋亡相关基因是机体固有的,在动物生长发育过程中发挥重要作用
解析:选B。凋亡诱导因子与膜受体结合,体现了生物膜具有信息传递功能,同时也表明细胞凋亡是特异性的,A正确;细胞凋亡是基因控制的程序性死亡,是细胞主动死亡的过程,B错误;细胞凋亡是凋亡基因选择性表达的结果,C正确;凋亡相关基因存在于动物体细胞中,细胞凋亡存在于个体发育的任何时期,在动物体生长发育过程中有重要作用,D正确。

对癌变类试题的解题策略
解答癌变类试题时,首先应明确癌细胞是一种畸形分化的细胞,它在形态、结构和生理功能上都发生了很大的变化,但又不同于正常的细胞分化,细胞癌变过程中遗传物质发生了变化。另外,还要掌握原癌基因与抑癌基因的作用:原癌基因主要负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程;抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。癌症的发生就是一系列原癌基因与抑癌基因的突变逐渐积累的结果。
 细胞分裂与遗传、变异问题分析
1.(高考浙江卷)下列关于高等动物细胞增殖的叙述,错误的是(  )
A.有丝分裂前的间期和减数分裂前的间期,都进行1次染色质DNA的复制
B.细胞周期的G2期已经形成了1对中心体,在有丝分裂前期形成纺锤体
C.染色体数为2n=24的性原细胞进行减数分裂,中期Ⅱ染色体数和染色体DNA分子数分别为12和24
D.若在G2期某染色质的1个DNA分子发生片段缺失,则该细胞有丝分裂产生的2个子细胞均含有该异常DNA
解析:选D。有丝分裂前的间期和减数分裂前的间期细胞中的染色质DNA都复制一次,A正确;细胞周期的G2期时细胞中已经有1对中心体,分裂前期,这1对中心体分开,其中间有纺锤体相连,B正确;性原细胞染色体数为24,细胞核内DNA分子数也为24,在进行减数分裂时要进行染色体的复制,复制后染色体数仍为24,染色体DNA分子数为48,减数第一次分裂同源染色体分离,染色体数和染色体DNA分子数减半,减数第二次分裂的前期和中期,细胞中染色体数为12,染色体DNA分子数为24,C正确;在G2时期DNA复制已经完成,每条染色质上有两个DNA分子,若其中一个DNA分子发生片段缺失,则该细胞有丝分裂形成的两个子细胞中只有一个含有异常DNA,D错误。
2.(高考江苏卷)研究人员对珍珠贝(2n)有丝分裂和减数分裂细胞中染色体形态、数目和分布进行了观察分析,图1为其细胞分裂一个时期的示意图(仅示部分染色体)。图2中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。请回答下列问题:
(1)图1中细胞分裂的方式和时期是___________________________________,
它属于图2中类型________的细胞。
(2)若某细胞属于类型c,取自精巢,没有同源染色体,那么该细胞的名称是________________。
(3)若类型b、d、e的细胞属于同一次减数分裂,那么三者出现的先后顺序是________。
(4)在图2的5种细胞类型中,一定具有同源染色体的细胞类型有________。
(5)着丝点分裂导致图2中一种细胞类型转变为另一种细胞类型,其转变的具体情况有________________(用图中字母表述)。
(6)珍珠贝卵母细胞分裂一般停留在减数第一次分裂中期,待精子入卵后完成后续过程。细胞松弛素B能阻滞细胞分裂而导致染色体数加倍,可用于诱导三倍体。现有3组实验:用细胞松弛素B分别阻滞卵母细胞的减数第一次分裂、减数第二次分裂和受精卵的第一次卵裂。请预测三倍体出现率最低的是_____________________________________________________,
理由是_________________________________________________________(高考长句模式)。
解析:(1)图1细胞中着丝点断裂后形成的染色体分别移向细胞两极,而且在每一极都可以找到同源染色体,所以图1中细胞处于有丝分裂的后期。图2中a表示的细胞中的染色体数目是体细胞的2倍,那么a类型细胞处于有丝分裂的后期。(2)根据图2中c类型细胞中的染色体数和核DNA数目与体细胞相同,再结合“某细胞属于类型c,取自精巢,没有同源染色体”可知该细胞处于减数第二次分裂的后期,其名称是次级精母细胞。(3)若类型b、d、e的细胞属于同一次减数分裂,根据图2中b类型细胞的核DNA数目是体细胞数目的2倍,但是染色体数目还与体细胞相同,那么b类型细胞处于减数第一次分裂的前期、中期、后期;d类型细胞的核DNA数目和体细胞相同,但是染色体数目是体细胞的一半,因此,d类型细胞处于减数第二次分裂的前期和中期。e类型细胞的核DNA数和染色体数目都是体细胞的一半,因此,e类型细胞是精细胞、卵细胞或极体,则三者出现的先后顺序为b、d、e。(4)(5)在图2中的5种细胞类型中:a类型细胞处于有丝分裂的后期,b类型细胞处于减数第一次分裂的前期、中期、后期或有丝分裂的前期和中期,c类型细胞为正常体细胞或处于减数第二次分裂的后期,d类型细胞处于减数第二次分裂的前期和中期,e类型细胞是精细胞、卵细胞或极体,所以在图2的5种细胞类型中,一定具有同源染色体的细胞类型是a、b。由着丝点分裂导致图2中一种细胞类型转变为另一种细胞类型,其转变的具体情况有:b→a;d→c。(6)如果用细胞松弛素B阻滞受精卵的第一次卵裂,那么染色体数目加倍后形成的是四倍体而不是三倍体。
答案:(1)有丝分裂后期 a (2)次级精母细胞
(3)b、d、e (4)a、b (5)b→a;d→c (6)阻滞第一次卵裂 受精卵含二个染色体组,染色体数加倍后形成的个体是四倍体而不是三倍体
未发生交叉互换与基因突变的情况下,配子的产生情况
(1)若是一个个体则产生2n种配子(n代表同源染色体对数)。
(2)若是一个性原细胞,则一个卵原细胞仅产生1个卵细胞,而一个精原细胞可产生4个、2种(两两相同,两组“互补”)精细胞。
考虑基因突变和交叉互换,一个初级精母细胞减数分裂时,若有1个基因发生突变,则形成3种精子;若发生等位基因的交叉互换,则形成4种精子。
异常配子的特点
(1)基因组成异常,或者产生了性原细胞中没有的基因,或者是基因的数量出现了异常。
(2)染色体(尤其是性染色体)数目与正常配子中染色体的数目相比增加或减少。
异常配子的成因
(1)基因突变,导致了新基因的产生,如基因型为AABb的个体产生了基因组成为ab的异常配子。
(2)减数第一次分裂后期或减数第二次分裂后期染色体没有正常分离,如基因型为AAXBXb的卵原细胞产生了基因组成为AXBXb或AXBXB的异常配子,前者产生的原因是减数第一次分裂后期两条X染色体(同源染色体)没有分离,后者是由于减数第二次分裂后期着丝点分裂后形成的两条XB染色体没有分离。
1.减数分裂与遗传规律的关系
(1)减数分裂与遗传规律
(2)理清细胞分裂与变异类型的关系
细胞分
裂类型
特点
变异类型
无丝
分裂
没有染色体变化,有DNA复制
基因突变
有丝
分裂
有DNA复制和染色体变化,无同源染色体分离和非同源染色体的自由组合
可能发生基因突变和染色体变异,不发生基因重组
减数
分裂
有DNA复制、染色体交叉互换及非同源染色体自由组合等现象
基因突变、基因重组和染色体变异
2.DNA复制与细胞分裂过程中染色体标记情况分析
(1)首先确定细胞分裂方式,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)其次确定标记过程中DNA复制次数和在未标记培养液中细胞分裂次数(时期)。
(3)最后图示细胞分裂过程,如下图:
考向一 减数分裂与配子形成过程分析
1.(2018·云南玉溪一中月考)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
解析:选A。依据题干中提供的信息“产生一个不含性染色体的AA型配子”,可知“A与A”没有分离,而A与A的分离发生在减数第二次分裂后期,故①正确;“不含性染色体”有两种可能:一是减数第一次分裂同源染色体分离不正常,二是减数第二次分裂后期姐妹性染色单体分离后移向同一极,故③正确。
2.下图为染色体数为2m,核DNA数目为2n的某动物精原细胞分裂的示意图,两对基因A、a和B、b分别在两对同源染色体上,①③表示细胞处于染色体着丝点向两极移动的时期。下列叙述正确的是(  )
A.①中有同源染色体,染色体数为2m,核DNA数目为4n
B.②含2个染色体组,③中无同源染色体,染色体数目为2m
C.①③每条染色体上相互分离的两个DNA上的基因均有可能出现差异,但①出现差异的概率明显大于③的
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
解析:选B。①处于有丝分裂后期,含有同源染色体,染色体数目和DNA数目都是体细胞的2倍,即染色体数目为4m,核DNA数目为4n,A错误:②为初级精母细胞,含有2个染色体组,③为处于减数第二次分裂后期的次级精母细胞,不含同源染色体,此时染色体数目与体细胞相同,即染色体数目为2m,B正确;①③分离的两个DNA上的基因都可能出现差异,但③出现差异的概率大于①的,因为减数第一次分裂前期,同源染色体的非姐妹染色单体之间可能会发生交叉互换,C错误;一个精原细胞减数分裂只能形成2种精细胞,因此与图中精细胞同时产生的另外3个精细胞的基因型应该是aB、aB、Ab,D错误。

巧辨减数分裂形成配子的种类
(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。
考向二 减数分裂与遗传规律的关系分析
3.如图为某二倍体生物正在进行分裂的细胞,下列关于此图的说法正确的是(  )
A.是次级精母细胞,处于减数第二次分裂后期
B.含同源染色体2对,DNA分子4个,染色单体0条
C.每个子细胞含一个染色体组,仅一个具有生殖功能
D.正在进行等位基因分离,非等位基因自由组合
解析:选C。由于细胞质不均等分裂,所以该细胞是次级卵母细胞,处于减数第二次分裂后期,A错误;细胞处于减数第二次分裂后期,不含同源染色体,含DNA分子4个,染色单体0条,B错误;次级卵母细胞分裂后,产生1个卵细胞和1个极体,且每个子细胞含一个染色体组,仅1个子细胞即卵细胞具有生殖功能,C正确;等位基因分离、非等位基因自由组合发生在减数第一次分裂后期,同源染色体分离,而此细胞已处于减数第二次分裂后期,D错误。
4.某研究性学习小组对羊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。请回答下列问题:
(1)图1过程表明,通过减数分裂,染色体数目会____________________。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)的不正常分离情况,产生异常配子①③的原因可能是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)如果图3表示精原细胞,该精原细胞经图4形成了一个基因型为AB的精细胞,则其形成的其他精细胞的基因型是__________________。
解析:(1)图1过程表示正常的减数分裂。通过减数分裂,染色体数目会减半,减数第一次分裂后期同源染色体分离,非同源染色体自由组合。(2)图2显示的是一对同源染色体(常染色体)的不正常分离情况,表示异常的减数分裂,即减数第一次分裂后期同源染色体没有分离,而是移向了细胞的同一极。(3)如果图3表示精原细胞,该精原细胞经图4形成了一个基因型为AB的精细胞,说明发生了同源染色体上的非姐妹染色单体的交叉互换,B与b互换,则其形成的其他精细胞的基因型是Ab、ab、aB。
答案:(1)减半 同源染色体分离,非同源染色体自由组合
(2)减数第一次分裂后期同源染色体没有分离,而是移向了细胞的同一极
(3)Ab、ab、aB

细胞分裂过程中产生异常细胞的原因分析
(1)纺锤体形成受阻:低温诱导或用秋水仙素处理,使有丝分裂过程中纺锤体的形成受阻,导致体细胞内染色体数目加倍,形成多倍体细胞。
(2)同源染色体不分离:在减数第一次分裂后期,同源染色体不分离导致产生的次级精(卵)母细胞异常,进而使产生的配子全部异常。
(3)姐妹染色单体不分离:在减数第二次分裂后期,姐妹染色单体不分离,导致产生的配子有一半异常。

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