專題9 遺傳的細(xì)胞基礎(chǔ)

專題9遺傳的細(xì)胞基礎(chǔ)高考生物一、減數(shù)分裂1.減數(shù)分裂的概念

2.過程(以二倍體動(dòng)物為例)知識(shí)清單考點(diǎn)減數(shù)分裂與受精作用例1

(2015江蘇宿遷質(zhì)檢,7)下圖①~⑤是用某種方法在顯微鏡(不用染色)下拍到的二倍體百合

(2n=24)某個(gè)細(xì)胞的減數(shù)分裂不同時(shí)期的圖像。相關(guān)敘述不正確的是

()A.圖中細(xì)胞分裂時(shí)序?yàn)棰佟邸凇荨蹷.圖①細(xì)胞內(nèi)DNA和染色體數(shù)目加倍C.圖②③細(xì)胞中均可能發(fā)生基因重組D.圖②③⑤細(xì)胞中均含有兩個(gè)染色體組解析根據(jù)染色體的行為可判斷,①~⑤分別為減Ⅰ分裂前的間期、減Ⅰ分裂后期、減Ⅰ分裂

前期、減Ⅱ分裂末期、減Ⅱ分裂后期,其順序是①→③→②→⑤→④,A正確;圖①為減Ⅰ分裂前

的間期,此時(shí)細(xì)胞中進(jìn)行染色體的復(fù)制,但染色體數(shù)目保持不變,B錯(cuò)誤;基因重組有2種類型,一種

是自由組合型,發(fā)生在減Ⅰ分裂后期(②),另一種是交叉互換型,發(fā)生在減Ⅰ分裂前期(③),C正確;圖②③⑤細(xì)胞中所含染色體數(shù)目均與體細(xì)胞相同,都含有兩個(gè)染色體組,D正確。答案

B二、配子的形成與受精作用1.精子、卵細(xì)胞的形成過程比較

名師點(diǎn)睛(1)精子、卵細(xì)胞的形成過程不同:卵細(xì)胞的形成經(jīng)歷了兩次細(xì)胞質(zhì)不均等分裂;卵細(xì)胞一

經(jīng)形成,不需要變形;1個(gè)卵原細(xì)胞只能產(chǎn)生1個(gè)卵細(xì)胞,1個(gè)精原細(xì)胞能夠產(chǎn)生4個(gè)精子。(2)配子中染色體組合多樣性的原因:同源染色體的分離和非同源染色體的自由組合;同源染色

體上非姐妹染色單體之間發(fā)生交叉互換。名師點(diǎn)睛2.受精作用(1)概念:指精子和卵細(xì)胞相互識(shí)別、融合為

受精卵

的過程。(2)過程細(xì)胞膜融合↓精子的

頭部

進(jìn)入卵細(xì)胞(

尾部

留在外面)↓卵細(xì)胞的

細(xì)胞膜

發(fā)生復(fù)雜生理反應(yīng),阻止其他精子再進(jìn)入↓精子和卵細(xì)胞的

細(xì)胞核

相互融合↓受精卵(3)結(jié)果:受精卵中的染色體數(shù)目又恢復(fù)到

體細(xì)胞

中的染色體數(shù)目,其中有一半染色體來(lái)自

精子

(父方),另一半來(lái)自

卵細(xì)胞

(母方)。(4)減數(shù)分裂和受精作用的意義是

對(duì)于維持每種生物前后代體細(xì)胞中染色體數(shù)目的恒定

,對(duì)

于生物的遺傳和變異,都是十分重要的。例2

(2016河南八市重點(diǎn)高中一模,11)紅眼剛毛雄果蠅與白眼截毛雌果蠅雜交產(chǎn)生子代紅眼剛

毛雌果蠅的過程如圖所示。據(jù)圖分析,下列相關(guān)敘述正確的是

()A.階段②細(xì)胞乙內(nèi)會(huì)發(fā)生染色體暫時(shí)性加倍的現(xiàn)象B.細(xì)胞甲內(nèi)基因數(shù)目應(yīng)是細(xì)胞丙內(nèi)基因數(shù)目的兩倍C.階段①控制該兩對(duì)相對(duì)性狀的基因一定能自由組合D.階段④是子代果蠅具有多樣性的根本原因解析階段①為減Ⅰ,階段②為減Ⅱ,減Ⅱ后期由于染色單體分離會(huì)導(dǎo)致染色體暫時(shí)性加倍,A正確;細(xì)胞甲為次級(jí)精母細(xì)胞,細(xì)胞丙為卵細(xì)胞,卵細(xì)胞含有較多細(xì)胞質(zhì)基因,細(xì)胞甲內(nèi)基因數(shù)目小

于細(xì)胞丙內(nèi)基因數(shù)目的兩倍,B錯(cuò)誤;控制該兩對(duì)相對(duì)性狀的基因必須在兩對(duì)同源染色體上才能

自由組合,如果在同一對(duì)同源染色體上,就不能自由組合,C錯(cuò)誤;階段④雌雄配子隨機(jī)結(jié)合不是

子代果蠅具有多樣性的根本原因,D錯(cuò)誤。答案

A1.“三結(jié)合”法圖析細(xì)胞分裂的方式及特點(diǎn)(1)結(jié)合不同分裂時(shí)期特點(diǎn)判斷細(xì)胞分裂方式及時(shí)期題型突破題型1圖像分析類——圖析細(xì)胞分裂特點(diǎn)及其中的變異類型<方法詮釋>

(2)結(jié)合染色體的奇、偶數(shù)識(shí)別細(xì)胞分裂方式(3)結(jié)合細(xì)胞質(zhì)的分裂情況作出判斷2.細(xì)胞分裂圖中的遺傳變異(1)減數(shù)分裂與遺傳規(guī)律(2)姐妹染色單體上出現(xiàn)等位基因的原因分析①細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂?基因突變②細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂?交叉互換或基因突變,若姐妹染色單體的其中一條有兩種顏色則一定為

交叉互換。(3)剖析細(xì)胞分裂過程中異常細(xì)胞產(chǎn)生的三大原因①紡錘體形成受阻:低溫誘導(dǎo)或用秋水仙素處理,使有絲分裂過程中紡錘體的形成受阻,導(dǎo)致體

細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍,形成多倍體細(xì)胞。②同源染色體不分離:在減數(shù)第一次分裂后期,同源染色體不分離導(dǎo)致產(chǎn)生的次級(jí)精(卵)母細(xì)胞

異常,進(jìn)而使產(chǎn)生的配子全部異常。③姐妹染色單體不分離(以精細(xì)胞形成為例):在減數(shù)第二次分裂后期,姐妹染色單體不分離,導(dǎo)致

由本次級(jí)性母細(xì)胞產(chǎn)生的配子異常(另一次級(jí)性母細(xì)胞產(chǎn)生的配子可能正常)。1.細(xì)胞分裂與可遺傳變異2.XXY與XYY異常個(gè)體產(chǎn)生原因不同(1)XXY成因分析:父方減Ⅰ后期XY染色體未分離產(chǎn)生了XY型精子或母方減Ⅰ異常兩條X染色

體未分離導(dǎo)致產(chǎn)生XX型卵細(xì)胞或母方減Ⅱ異常減Ⅱ后期X染色體著絲點(diǎn)分裂后兩條X染色體

進(jìn)入同一卵細(xì)胞。(2)XYY成因:父方減Ⅱ異常,即減Ⅱ后期Y染色體著絲點(diǎn)分裂后兩條Y染色體進(jìn)入同一精細(xì)胞。例1

(2016福建四地六校第三次聯(lián)考,33)下圖表示某二倍體生物的細(xì)胞,有關(guān)敘述正確的是

()分裂方式變異發(fā)生過程或時(shí)期變異類型二分裂、無(wú)絲分裂、有絲分裂、減數(shù)分裂DNA復(fù)制基因突變減數(shù)分裂減Ⅰ后期:非同源染色體自由組合減Ⅰ前期:同源染色體非姐妹染色單體交叉互換基因重組有絲分裂、減數(shù)分裂分裂期:染色體移向兩極染色體變異<易錯(cuò)易混>

A.該細(xì)胞正處于有絲分裂前期B.在該細(xì)胞形成過程中一定發(fā)生了基因突變C.該細(xì)胞分裂至后期時(shí)含有4個(gè)染色體組D.該細(xì)胞分裂能產(chǎn)生2種基因型的子細(xì)胞思路導(dǎo)引

解析由圖中細(xì)胞染色體上的基因可知,圖中不含同源染色體,且有染色單體,染色體在細(xì)胞內(nèi)

散亂分布,可知該細(xì)胞正處于減數(shù)第二次分裂前期,A錯(cuò)誤;通常姐妹染色單體相同位置上的基因是相同的,但圖中存在姐妹染色單體相同位置上的基因分別為A、a,可能是該細(xì)胞形成過程中

發(fā)生了基因突變,也可能是發(fā)生了交叉互換,B錯(cuò)誤;該細(xì)胞內(nèi)含1個(gè)染色體組,分裂至后期時(shí)姐妹

染色單體分開,細(xì)胞內(nèi)含有2個(gè)染色體組,C錯(cuò)誤;該細(xì)胞繼續(xù)分裂,能產(chǎn)生基因型為ABd和aBd的

子細(xì)胞,D正確。答案

D1-1

(2016山西實(shí)驗(yàn)中學(xué)第三次月考,20)如圖表示某二倍體生物的細(xì)胞分裂,敘述不正確的是

()

A.甲為有絲分裂后期,含4個(gè)染色體組B.乙為初級(jí)精母細(xì)胞,含8條染色單體C.乙表示同源染色體分離,非同源染色體自由組合D.丙為減數(shù)第二次分裂中期,無(wú)同源染色體答案

B解析乙細(xì)胞處于減數(shù)第一次分裂,且細(xì)胞質(zhì)不均等分裂,可確定為初級(jí)卵母細(xì)胞,B不正確。1-2

(2016河南八市重點(diǎn)高中一模,14)減數(shù)分裂與生物變異具有密切的聯(lián)系。下列相關(guān)敘述中

正確的是

()A.減數(shù)分裂過程中基因突變、基因重組和染色體變異均可能發(fā)生B.如果不考慮基因突變,一個(gè)基因型為Bb的男子產(chǎn)生基因型為bb的精子的原因可能是有關(guān)細(xì)胞

在減數(shù)第一次分裂或減數(shù)第二次分裂后期兩條染色體沒有分開C.基因重組只能發(fā)生于同源染色體之間D.發(fā)生生物變異后,細(xì)胞核中的基因不再遵循遺傳規(guī)律答案

A解析減數(shù)分裂前的間期DNA復(fù)制時(shí)可能發(fā)生基因突變,分裂期可能發(fā)生基因重組和染色體變

異,A正確;減Ⅰ分裂中,同源染色體不分離只可導(dǎo)致產(chǎn)生Bb精子,B錯(cuò)誤;基因重組有兩種類型:同

源染色體的非姐妹染色單體發(fā)生交叉互換和減Ⅰ后期非同源染色體上的非等位基因自由組合,

C錯(cuò)誤;遺傳定律適用于真核生物有性生殖,發(fā)生生物變異后,細(xì)胞核中的基因仍然遵循遺傳規(guī)

律,D錯(cuò)誤。1.“三看法”巧妙判斷細(xì)胞分裂的曲線類型及細(xì)胞分裂方式(1)模型:題型2曲線分析類——細(xì)胞分裂過程中染色體、DNA等的變化<方法詮釋>(2)判斷方法:2.柱形圖分析減數(shù)分裂(以精子的形成過程為例)每條染色體中的DNA含量變化分析<易錯(cuò)易混>

A→BB'→CC→DD→E特點(diǎn)及其變化

減數(shù)分裂對(duì)應(yīng)時(shí)期減數(shù)第一次分裂前的間期減數(shù)第一次分裂全過程和減數(shù)第二次分裂的前期、中期減數(shù)第二次分裂的后期減數(shù)第二次分裂的末期有絲分裂對(duì)應(yīng)時(shí)期間期前期和中期后期末期如圖所示曲線適用于減數(shù)分裂,也適用于有絲分裂,相關(guān)分析如下:例2

(2016四川綿陽(yáng)南山中學(xué)月考,3)圖一表示基因型為AaBb的某動(dòng)物細(xì)胞處于細(xì)胞分裂不同

時(shí)期的圖像;圖二表示該動(dòng)物細(xì)胞分裂的不同時(shí)期染色體數(shù)與核DNA數(shù)比值的變化關(guān)系,下列

相關(guān)敘述正確的是

()

A.若圖一中細(xì)胞之間為親子代關(guān)系,則其分裂順序?yàn)?①→②→⑤→③→④B.圖一②細(xì)胞中可發(fā)生基因突變、基因重組及染色體變異三種可遺傳的變異C.BC段形成原因是DNA復(fù)制,非同源染色體自由組合發(fā)生在圖二的DE段D.在不考慮基因突變和交叉互換的情況下,若該動(dòng)物產(chǎn)生一個(gè)Aab的配子,則發(fā)生分裂異常的時(shí)

段應(yīng)為圖二的CD段思路導(dǎo)引解析圖一中①~⑤分裂時(shí)期分別為有絲分裂中期、減Ⅱ后期、有絲分裂后期、減Ⅱ中期和減

Ⅰ中期,若圖一中細(xì)胞之間為親子代關(guān)系則細(xì)胞分裂順序應(yīng)為①→③→⑤→④→②,A錯(cuò)誤;②細(xì)

胞處于減數(shù)第二次分裂后期,基因重組只能發(fā)生在減數(shù)第一次分裂,B錯(cuò)誤;非同源染色體自由組

合發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期,對(duì)應(yīng)于圖二CD段,C錯(cuò)誤;若該動(dòng)物產(chǎn)生一個(gè)Aab的配子,說明在

減數(shù)第一次分裂A、a所在的同源染色體未分離,D正確。答案

D2-1

(2016黑龍江雙鴨山一中月考,17)如圖所示人體內(nèi)的細(xì)胞在分裂過程中每條染色體的DNA

含量變化曲線。下列有關(guān)敘述中正確的是

()A.該圖若為減數(shù)分裂,則cd期的細(xì)胞都含有23對(duì)同源染色體B.該圖若為減數(shù)分裂,則基因的分離和自由組合都發(fā)生在cd段某一時(shí)期C.該圖若為有絲分裂,則細(xì)胞板和紡錘體都出現(xiàn)在bc時(shí)期D.該圖若為有絲分裂,則ef期的細(xì)胞都含兩個(gè)染色體組答案

B解析若為減數(shù)分裂,cd期包括減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂的前期和中期等,其中減數(shù)第

二次分裂時(shí)的細(xì)胞中不含有同源染色體,A錯(cuò)誤;基因的分離和自由組合發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期,B正確;若為有絲分裂,細(xì)胞板和紡錘體分別出現(xiàn)于末期(屬ef期)和前期(屬cd期),C錯(cuò)誤;ef期

可代表有絲分裂的后期和末期,人體有絲分裂后期、末期細(xì)胞含有4個(gè)染色體組,D錯(cuò)誤。2-2

(2016山東濰坊上學(xué)期期中,18)如圖是某二倍體動(dòng)物的細(xì)胞分裂時(shí)期與同源染色體對(duì)數(shù)的

關(guān)系曲線圖,以下對(duì)圖示的理解錯(cuò)誤的是

(

)A.A~E段細(xì)胞完成有絲分裂過程B.F~H段內(nèi)發(fā)生同源染色體的分離C.B點(diǎn)和H點(diǎn)都發(fā)生染色體的著絲點(diǎn)斷裂D.H~I段細(xì)胞中有可能含2個(gè)染色體組答案

C解析圖中C~D段染色體數(shù)目是體細(xì)胞的兩倍,所以A~E段細(xì)胞完成有絲分裂過程,A正確;同源

染色體分離發(fā)生在減數(shù)第一次分裂,屬于F~H段,B正確;G~H表示減數(shù)第一次分裂同源染色體分

離后平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞,未發(fā)生著絲點(diǎn)斷裂,C錯(cuò)誤;H~I段表示減數(shù)第二次分裂,二倍體動(dòng)物

減數(shù)第二次分裂后期、末期細(xì)胞中含有2個(gè)染色體組,D正確。1.口訣法判斷配子來(lái)源題型3分析計(jì)算類——減數(shù)分裂形成配子種類的分析判斷<方法詮釋>2.細(xì)胞分裂異常產(chǎn)生的子細(xì)胞分析(1)有絲分裂異常(以A所在的一條染色體為例)

(2)減Ⅰ分裂A、A或A、a所在同源染色體未分離或X、Y未分離(3)減Ⅱ分裂A或a所在姐妹染色單體未分開或X染色單體未分開1.1個(gè)精原細(xì)胞和1個(gè)卵原細(xì)胞最終產(chǎn)生的生殖細(xì)胞數(shù)量不同(1)1個(gè)精原細(xì)胞→1個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞→2個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞→4個(gè)精細(xì)胞→4個(gè)精子。(2)1個(gè)卵原細(xì)胞→1個(gè)初級(jí)卵母細(xì)胞→1個(gè)次級(jí)卵母細(xì)胞+1個(gè)極體→1個(gè)卵細(xì)胞+3個(gè)極體。2.具有n對(duì)同源染色體的個(gè)體產(chǎn)生配子情況(不考慮交叉互換)<易錯(cuò)易混>

可能產(chǎn)生配子的種類實(shí)際能產(chǎn)生配子的種類1個(gè)精原細(xì)胞2n種2種1個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞1種1種1個(gè)雄性個(gè)體2n種2n種1個(gè)卵原細(xì)胞2n種1種1個(gè)次級(jí)卵母細(xì)胞1種1種1個(gè)雌性個(gè)體2n種2n種例3

(2015山東臨沂重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考,24)某種生物三對(duì)等位基因分布在三對(duì)同源染色體上,如圖

表示該生物的精細(xì)胞,試根據(jù)細(xì)胞內(nèi)基因的類型,判斷這些精細(xì)胞至少來(lái)自幾個(gè)精原細(xì)胞(不考

慮交叉互換)

()A.2個(gè)B.3個(gè)C.4個(gè)D.5個(gè)思路導(dǎo)引

解析來(lái)自一個(gè)精原細(xì)胞的精細(xì)胞基因組成相同或“互補(bǔ)”,根據(jù)這一點(diǎn)可以判斷①④可來(lái)自一個(gè)精原細(xì)胞,②⑥可來(lái)自一個(gè)精原細(xì)胞,③來(lái)自一個(gè)精原細(xì)胞,⑤來(lái)自一個(gè)精原細(xì)胞,這些精細(xì)

胞至少來(lái)自4個(gè)精原細(xì)胞,C正確。答案

C3-1

(2016安徽舒城中學(xué)期中,9)一個(gè)基因型為AaBb(兩對(duì)基因獨(dú)立遺傳)的初級(jí)精母細(xì)胞,在減

數(shù)分裂過程中發(fā)生基因突變,其中一條染色單體上的A突變?yōu)閍,該細(xì)胞以后的減數(shù)分裂正常進(jìn)

行,則其可產(chǎn)生多少種配子

()A.1種B.2種C.3種D.4種答案

C解析正常情況下,一個(gè)基因型為AaBb(或AAaaBBbb)的初級(jí)精母細(xì)胞經(jīng)減數(shù)第一次分裂能產(chǎn)

生AABB、aabb(或AAbb、aaBB)兩種次級(jí)精母細(xì)胞。減數(shù)第二次分裂類似于有絲分裂,因此每

個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞產(chǎn)生2個(gè)基因型相同的精細(xì)胞,則一個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞減數(shù)分裂形成4個(gè)精子,但只

有兩種基因型,即AB、AB、ab、ab或Ab、Ab、aB、aB。若初級(jí)精母細(xì)胞中一條染色單體上

的A突變?yōu)閍,則基因型為AABB(或AAbb)的次級(jí)精母細(xì)胞變?yōu)锳aBB(或Aabb),其能產(chǎn)生2種精細(xì)

胞,即AB、aB(或Ab、ab),因此該初級(jí)精母細(xì)胞能形成3種配子,即AB、aB、ab、ab(或Ab、ab、aB、aB)。3-2下圖中甲是某生物的一個(gè)精細(xì)胞,根據(jù)染色體的類型和數(shù)目,判斷圖乙中與其來(lái)自同一個(gè)

精原細(xì)胞的有

()

A.①②B.①④C.①③D.②④答案

C解析精原細(xì)胞減數(shù)第一次分裂的特點(diǎn):同源染色體分離;減數(shù)第二次分裂的特點(diǎn):次級(jí)精母細(xì)

胞內(nèi)由同一著絲點(diǎn)相連的兩條姐妹染色單體分開成為兩條子染色體分別進(jìn)入兩個(gè)精細(xì)胞中,所

以由同一精原細(xì)胞最終分裂形成的精細(xì)胞中,染色體組成基本相同或恰好“互補(bǔ)”。根據(jù)圖乙

中各細(xì)胞內(nèi)染色體特點(diǎn)分析,①圖與圖甲的染色體組成“互補(bǔ)”,③圖與圖甲的染色體組成基本相同,由此可判斷出①③與圖甲精細(xì)胞來(lái)自同一個(gè)精原細(xì)胞。1.實(shí)驗(yàn)原理減數(shù)分裂過程中,細(xì)胞中的染色體形態(tài)、位置和數(shù)目都在不斷地發(fā)生變化,因而可據(jù)此識(shí)別減數(shù)

分裂的各個(gè)時(shí)期。2.實(shí)驗(yàn)流程(1)裝片制作(同有絲分裂裝片制作過程):解離→漂洗→染色→壓片題型4教材實(shí)驗(yàn)類——觀察細(xì)胞的減數(shù)分裂<方法詮釋>(2)顯微觀察:1.宜選用雄性個(gè)體生殖器官如植物的花藥,動(dòng)物的精巢作為觀察減數(shù)分裂實(shí)驗(yàn)材料的原因:(1)雄性個(gè)體產(chǎn)生精子的數(shù)量多于雌性個(gè)體產(chǎn)生卵細(xì)胞的數(shù)量。(2)在動(dòng)物卵巢內(nèi)的減數(shù)分裂沒有進(jìn)行徹底,排卵時(shí)排出的僅僅是次級(jí)卵母細(xì)胞,只有和精子相

遇后,在精子的刺激下,才能繼續(xù)完成減數(shù)第二次分裂。2.精巢內(nèi)精原細(xì)胞既進(jìn)行有絲分裂,又進(jìn)行減數(shù)分裂,因此可以觀察到染色體數(shù)為N、2N、4N的

不同細(xì)胞分裂圖像。例4

(2013江蘇單科,9,2分)一個(gè)班級(jí)分組進(jìn)行減數(shù)分裂實(shí)驗(yàn),下列操作及表述正確的是A.換用高倍鏡時(shí),從側(cè)面觀察,防止物鏡與裝片碰擦B.因觀察材料較少,性母細(xì)胞較小,顯微鏡視野應(yīng)適當(dāng)調(diào)亮C.為觀察染色體不同層面的精細(xì)結(jié)構(gòu),用粗準(zhǔn)焦螺旋調(diào)節(jié)焦距D.一個(gè)視野中,