高考生物大一轮总复习第四单元细胞的生命历程第14讲减数分裂和受精作用(Ⅱ)

-1-第14讲减数分裂和受精作用(Ⅱ)[考纲要求]减数分裂的综合分析。考点一减数分裂与有丝分裂过程的比较1．减数分裂与有丝分裂的比较项目减数分裂有丝分裂染色体复制的次数及时期一次，减数第一次分裂前的间期一次，有丝分裂间期细胞分裂次数两次一次联会、四分体时期及非姐妹染色单体间的交叉互换有，在减数第一次分裂前期无同源染色体分离，非同源染色体自由组合有，在减数第一次分裂后期无着丝点分裂，染色单体分开有，在减数第二次分裂后期有，在后期子细胞中染色体数目的变化及时期减半，在减数第一次分裂完成时不变子细胞中核遗传物质的组成不一定相同一定相同分裂过程中形成纺锤体有有二者联系减数分裂是特殊方式的有丝分裂2.减数分裂与有丝分裂细胞图像比较(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-2-判断步骤：结果：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)三个后期图的判断判断步骤：结果：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。3．减数分裂中一个细胞内染色体和DNA数量变化(1)DNA数目变化①减数第一次分裂前的间期，DNA因复制而加倍。②减数第一次分裂结束因同源染色体分离而使细胞中DNA减半。③减数第二次分裂因着丝点分裂姐妹染色单体分开，平分到两个子细胞中，DNA数目再减半。(2)染色体数目变化①减数第一次分裂时，因同源染色体分离而使子细胞中染色体数目减半。②减数第二次分裂时，因着丝点分裂而使细胞内染色体数目暂时加倍，随后又分配到两个子细胞中，最终使子细胞中染色体数目比正常体细胞减少一半。(3)染色体/DNA变化规律及原因：-3-1∶1――→DNA复制间期1∶2――→着丝点分裂减Ⅱ后期1∶1[思维诊断](1)二倍体生物细胞正在进行着丝点分裂时，细胞中一定不存在同源染色体(2014·天津，1A)(×)(2)二倍体生物细胞正在进行着丝点分裂时，细胞中染色体数目一定是其体细胞的2倍(2014·天津，1D)(×)(3)同一个体中细胞有丝分裂和减数第一次分裂的前期染色体数目相同，染色体行为和DNA分子数目不同(2013·新课标Ⅰ，2A)(×)(4)同一个体中细胞有丝分裂和减数第一次分裂的后期染色体数目和染色体行为不同，DNA分子数目相同(2013·新课标Ⅰ，2C)(√)(5)细胞的有丝分裂和减数分裂都可能产生可遗传的变异，其中仅发生在减数分裂过程的是非同源染色体自由组合，导致基因重组(2009·福建，3B)(√)题组一比较减数分裂与有丝分裂过程1．下列关于细胞分裂的表述，正确的是()A．二倍体动物的体细胞在有丝分裂后期，细胞的每一极均不含有同源染色体B．二倍体生物细胞质中的遗传物质在细胞分裂时，随机地、不均等地分配C．二倍体生物减数第二次分裂后期的细胞中，染色体数目与体细胞相同，含同源染色体D．等位基因的分离发生在减数第一次分裂过程中，非等位基因的自由组合发生在减数第二次分裂过程中答案B解析二倍体动物的体细胞有丝分裂后期，细胞的每一极均含有同源染色体，A错误。减数第二次分裂过程中无同源染色体，C错误。非等位基因的自由组合发生在减数第一次分裂后期，D错误。2．如图为某高等动物的一组细胞分裂图像，相关叙述错误的是()A．细胞②分裂结束后，子细胞的染色体数与细胞①的相同B．细胞③中发生了等位基因的分离-4-C．细胞④的出现可能是基因突变的结果D．细胞①②③④中均存在同源染色体答案D解析细胞③中同源染色体分离，等位基因随之分开，细胞质均等分裂，处于减数第一次分裂后期，此细胞是初级精母细胞；细胞①是精原细胞，细胞②处于有丝分裂中期，其分裂后形成的子细胞中染色体数目和体细胞中的一样多；细胞④处于减数第二次分裂后期，细胞④的出现可能是基因突变的结果，此细胞中无同源染色体。归纳提升每条染色体上DNA含量变化分析如图所示曲线既适用于减数分裂，也适用于有丝分裂，相关分析如下：项目A→BB→CC→DD→E染色体的变化特点对应减数分裂时期减数第一次分裂前的间期减数第一次分裂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后期和末期对应有丝分裂时期间期前期和中期后期后期和末期题组二细胞分裂图像的识别3．如图为有性生殖的同一种生物体内的有关细胞分裂图像，下列说法不正确的是()A．中心法则所表示的生命活动主要发生在图⑤时期B．图②所示分裂方式，其间期突变产生的新基因传给后代的可能性要大于图③C．基因重组的发生与①③过程直接相关D．雄性动物体内，同时具有图①～⑤所示细胞的器官是睾丸而不可能是肝脏答案C解析基因重组发生在减数分裂过程中，图①、③分别表示有丝分裂的后期和中期，因此基-5-因重组与图①、③无直接关系而与图②、④过程有关。4．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答案B解析甲细胞处于有丝分裂的后期，细胞中有4个染色体组，乙细胞和丙细胞有2个染色体组，丙、丁细胞中每一条染色体含两条染色单体，染色体数和核DNA分子数之比为1∶2，A正确；若丙细胞含一对性染色体，丙细胞减数分裂后产生的丁细胞含一条性染色体，B错误；丙细胞是处于减数第一次分裂后期，会发生同源染色体的分离，C正确；P和Q属于非同源染色体上的非等位基因，在减数分裂的过程中，其遗传遵循基因的自由组合定律，D正确。疑难辨析有丝分裂和减数分裂图像的判断(1)动物细胞、植物细胞的辨别看细胞质的分裂方式：由细胞板隔裂为植物细胞分裂，由中部向内凹陷缢裂为动物细胞分裂。看细胞的外形特征：矩形有壁为植物细胞，圆形无壁一般为动物细胞。(2)雄性、雌性减数分裂的辨别看细胞质分裂是否均等：均等分裂为雄性减数分裂或雌性第一极体形成第二极体；不均等分裂为雌性减数分裂(初级卵母细胞形成次级卵母细胞和次级卵母细胞形成卵细胞及第二极体)。(3)时期的判断特别提醒单倍体、多倍体生物的细胞分裂图像不能以有无同源染色体作为判断标志。含有-6-同源染色体的细胞分裂方式可能是减数分裂，也可能是有丝分裂。如四倍体生物的体细胞中相同的染色体有四条，在进行减数第二次分裂时也存在同源染色体。因此，没有特殊说明的均以二倍体生物为研究对象。题组三细胞分裂曲线图的分析5．下图表示细胞分裂和受精作用过程中核DNA含量和染色体数目的变化，据图分析可得出()①a阶段为有丝分裂、b阶段为减数分裂②L点→M点所示过程与细胞膜的流动性有关③GH段和OP段，细胞中含有的染色体数是相等的④MN段发生了核DNA含量的加倍A．①②④B．①②③C．①③D．②④答案A解析图中a段是有丝分裂过程，b段是减数分裂过程，LM段是受精作用过程，c段是有丝分裂过程。在受精过程中，精子与卵细胞的结合和细胞膜的流动性有关。MN段是有丝分裂的间期、前期、中期，核DNA含量加倍。OP段是有丝分裂的后期，由于着丝点分裂，染色体数目加倍，是GH段染色体数目的2倍。解本题时，应注意两个指标(核DNA含量、染色体数目)是不对称的。6．下图是与细胞分裂相关的坐标图(不考虑质DNA)，下列说法正确的是()A．甲图中CD段一定发生在有丝分裂后期B．甲图中的AB段若发生在高等哺乳动物的精巢中，细胞肯定进行减数分裂C．乙图中AB段细胞中染色体数、染色单体数、DNA数的比例为1∶2∶2D．乙图中CD段细胞中的染色体数目一定为正常体细胞的一半答案C归纳提升有丝分裂与减数分裂曲线的判断方法(1)首先区分核DNA和染色体的变化曲线看“斜线”，曲线中存在斜线的为核DNA变化曲线，不存在斜线的为染色体变化曲线。-7-(2)区分开核DNA和染色体的变化曲线后，再区分细胞增殖的方式①根据“染色体峰值”判断：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根据“DNA复制和分裂次数”判断：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次竖直下降1次的为有丝分裂。③根据“结果”判断：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。题组四细胞分裂过程中柱状图分析7．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答案A解析只有染色单体数目可以为0，所以②是染色单体，染色体∶DNA数＝1∶1或1∶2，所以①是染色体，③是DNA，减Ⅰ前、中、后时期DNA已经复制，但染色体数未加倍，所以Ⅱ是减Ⅰ前、中、后时期，基因自由组合发生于减Ⅰ后期，A项正确；减Ⅱ前、中期染色体数量减半，DNA数与体细胞相等，含有姐妹染色单体，减Ⅱ后期着丝点分裂，染色体数和DNA数均与体细胞相等，所以Ⅰ是减Ⅱ后期，Ⅲ是减Ⅱ前期和中期，是次级精母细胞，Ⅳ是精细胞，则Ⅰ～Ⅳ中③(DNA)的数量之比是2∶4∶2∶1，所以B、C、D项错误。8．某生物兴趣小组观察了几种生物不同分裂时期的细胞，并根据观察结果绘制出甲、乙、丙三图。下列与图形有关的说法中正确的是()A．甲图所示细胞处于有丝分裂后期，在此时期之前细胞中央出现了赤道板B．乙图所示细胞可能处于减数第一次分裂后期，此阶段发生同源染色体的分离-8-C．乙图所示细胞可能处于有丝分裂中期，此阶段染色体着丝点发生分裂D．如果丙图表示精巢内的几种细胞，则C组细胞可发生联会并产生四分体答案B解析赤道板是一个虚拟的结构，在细胞有丝分裂过程中不会出现，A项错误；乙图细胞中染色体、DNA与染色单体之比为2∶4∶4，表示此时细胞中存在染色单体，如果处于减Ⅰ后期，细胞内发生同源染色体的分离，非同源染色体的自由组合，B项正确；有丝分裂中期时，染色体着丝点不发生分裂，C项错误；丙图中C组细胞染色体数为4N，为有丝分裂后期，染色体联会并产生四分体发生在减数第一次分裂过程中，D项错误。图形解读细胞分裂过程中柱状图信息解读(1)若图1表示减数分裂的连续过程，则甲为性原细胞；乙为初级性母细胞；丙为次级性母细胞；丁为性细胞。(2)若图2表示二倍体动物分裂细胞，则A可表示处于减数第二次分裂前期、中期的次级性母细胞，以及性细胞；B可表示性原细胞、初级性母细胞和处于减数第二次分裂后期的次级性母细胞；C表示处于有丝分裂后期的性原细胞(体细胞)。题组五细胞分裂过程中放射性DNA分子的去向分析9．小鼠的睾丸中一个精原细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续完成减数分裂过程，其染色体的放射性标记分布情况是()A．初级精母细胞中每条染色体的两条单体都被标记B．次级精母细胞中每条染色体都被标记C．只有半数精细胞中有被标记的染色体D．产生的四个精细胞中的全部染色体，被标记数与未被标记数相等答案D解析一个精原细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期后，每条染色体的DNA分子有一条链被标记，然后在不含放射性标记的培养基中继续完成减数分裂过程，初级精母细胞中每条染色体只有一条染色单体都被标记，着丝点分裂后的次级精母细胞有一半的染色体被标记。由于染色体的随机结合，含有被标记染色体的精细胞的比例不能确定。整体来看，产生的四个精细胞中的全部染色体，被标记数与未被标记数相等。-9-10．若用32P标记人的“类胚胎干细胞”的DNA分子双链，再将这些细胞转入不含32P的培养液中培养，在第二次细胞分裂的中期、后期，一个细胞中的染色体总条数和被32P标记的染色体条数分别是()A．中期是46和46、后期是92和46B．中期是46和46、后期是92和92C．中期是46和23、后期是92和23D．中期是46和23