2014届生物二轮复习专题三细胞的代谢专题突破(4)

第1页共17页专题五遗传的细胞基础和分子基础摘要：本专题内容既是高考命题的重点，又是高考命题的难点。其中遗传规律在生产、生活实践中的应用是常考、常新的热点。常以文字信息、表格数据信息和遗传图解及遗传系谱图等形式考查对遗传学问题的分析处理能力；结合原核生物的特点与基因突变考查DNA分子结构与复制或结合同位素标记以实验探究的方式考查DNA的复制方式也是高考命题的热点。一、专题知识突破1、考纲要求⑴细胞的减数分裂⑵动物配子的形成过程和动物的受精过程⑶人类对遗传物质的探索过程⑷DNA分子结构的主要特点⑸基因的概念⑹DNA分子的复制⑺遗传信息的转录和翻译(8)实验：观察细胞的减数分裂2、考点剖析考点1：减数分裂和受精作用【真题导航】例1、(2011年江苏卷)下图为基因型AABb的某动物进行细胞分裂的示意图。相关判断错误的是()A．此细胞为次级精母细胞或次级卵母细胞B．此细胞中基因a是由基因A经突变产生C．此细胞可能形成两种精子或一种卵细胞D．此动物体细胞内最多含有四个染色体组解析:根据题干中该动物的基因型，可知图示细胞处于减数第二次分裂过程中着丝点分裂之前的某一时期，该细胞可能是次级精母细胞或为次级卵母细胞或第一极体。答案:A【聚焦题点】从考查内容看，单纯考查对概念理解和记忆的题目已基本不出现了，关于减数分裂与配子的形成过程知识点的综合性考查明显增多。高考命题点主要涉及减数分裂和有丝分裂中染色体行为、数目的变化规律；减数分裂和有丝分裂中各时期图像的识别；减数分裂产生子细胞的类型、数目。从考查形式看，该专题知识多以非选择题形式出现，特别是图像识别和曲线分析题较为常见。第2页共17页从命题趋势看，减数分裂知识与遗传规律、人类遗传病等内容联系密切，因此将继续作为高考考查的重点【载体透析】1、精子(卵细胞)的形成与受精作用2．减数分裂的主要特点(1)特有染色体行为：同源染色体联会，形成四分体，同源染色体分离，非同源染色体自由组合。(2)基因重组的表现类型①减数第一次分裂后期，同源染色体分离的同时，非同源染色体自由组合。②减数第一次分裂四分体时期，同源染色体上的非姐妹染色单体之间可能发生交叉互换。(3)遗传物质减半发生时期[来源:中教网]①染色体数目减半发生在减数第一次分裂。②与体细胞相比DNA数目减半发生在减数第二次分裂。3.减数分裂过程中染色体、DNA的规律性变化时期精减Ⅰ减Ⅱ精细胞第3页共17页变化(卵)原细胞精(卵)原细胞初级精(卵)母细胞次级精(卵)母细胞(或第一极体)(卵细胞和第二极体间期前期中期后期前期中期后期末期染色体行为与体细胞相同染色体复制同源染色体联会形成四分体四分体排列在赤道板上(对称)同源染色体分离、非同源染色体自由组合染色体已减半，无同源染色体着丝点排列于赤道板上着丝点一分为二，子染色体分别移向两极染色体进入两个核中变成染色质含体细胞一半数目的染色体染色体数目2N2N2N2N2NNN2NNNDNA数目2C2C→4C4C4C4C2C2C2CCC4、数目变化曲线①染色体复制只发生于减Ⅰ间期。②减Ⅰ同源染色体的分离导致染色体数目减半，同时发生非同源染色体的自由组合。③减Ⅱ与有丝分裂相似，但不同的是减Ⅱ中不存在同源染色体。5、配子多样性的原因——基因重组(1)减数第一次分裂后期，同源染色体分开的同时，非同源染色体自由组合。(2)减数第一次分裂四分体时期，同源染色体上的非姐妹染色单体之间可能发生交叉互换。6、受精作用的理解(1)细胞膜的识别功能——同种生物的两性生殖细胞才能融合。(2)生物膜的流动性——使两性生殖细胞融合为一个受精卵。(3)同一双亲的后代呈现多样性，有利于生物在自然选择中进化，体现了有性生殖的优第4页共17页越性。【针对集训】1、(2010·安徽卷，2)雄蛙的一个体细胞经有丝分裂形成两个子细胞(C1、C2)，一个初级精母细胞经减数第一次分裂形成两个次级精母细胞(S1、S2)。比较C1与C2、S1与S2细胞核中DNA数目及其贮存的遗传信息，正确的是()A．DNA数目C1与C2相同，S1与S2不同B．遗传信息C1与C2相同，S1与S2不同C．DNA数目C1与C2不同，S1与S2相同D．遗传信息C1与C2不同，S1与S2相同2、(2010·广州模拟)如图是细胞分裂过程图，下列有关图中a～c阶段(不含a、c两点)的有关叙述正确的是()A．细胞中始终存在同源染色体B．细胞中始终存在姐妹染色单体C．细胞中染色体数与DNA分子数的比由1∶2变成1∶1D．此期的染色体行为是生物变异的根本来源考点2：有丝分裂与减数分裂过程比较【真题导航】（2011天津卷）玉米花药培养的单倍体幼苗，经秋水仙素处理后形成倍体植株，下图是该过程中某时段细胞核DNA含量变化示意图。下列叙述错误的是：A.a-b过程中细胞不会发生基因变化B.c-d过程中细胞内发生了染色体数加倍C.c点后细胞内各染色体组的基因组成相同D.f-g过程中同源染色体分离，染色体数减半解析：由题图DNA的变化特征可推出a~b为有丝分裂过程，该过程中不会发生基因重组；基因重组发生在减数分裂过程中，A正确。c~d为有丝分裂的分裂期，且之前已经用秋水仙素处理；在分裂的后期染色体数加倍，B正确。玉米是二倍体，其单倍体中无等位基因和相同基因；复制形成的基因和原来基因完全一样，e点后的细胞为纯合体，各染色体组的基因组成完全相同，C正确。f~g为有丝分裂末期，不存在同源染色体分离，D错误。答案：D第5页共17页(2010·广东理科综合)下图所示是人体内的细胞在分裂过程中每条染色体的DNA含量变化曲线。下列有关叙述中正确的是()A．该图若为减数分裂，则处于cd期的细胞都含有23对同源染色体B．该图若为减数分裂，则基因的分离和自由组合都发生在cd段某一时期C．该图若为有丝分裂，则细胞板和纺锤体都出现在bc期D．该图若为有丝分裂，则ef期的细胞都含两个染色体组解析:在cd段，每条染色体上含有两个DNA分子，含有两条染色单体；在ab段和ef段，每条染色体上只有一个DNA分子；bc段是染色体复制，de段是染色体的着丝点分裂，染色体变成子染色体的过程。在人体的细胞分裂过程中，不会看到细胞板。若该图为减数分裂，则cd段可表示减数第一次分裂的前期到减数第二次分裂中期这一时间段，在减数第二次分裂过程中没有同源染色体，基因的分离和自由组合可以发生在减数第一次分裂后期，故A错误，B正确。若该图为有丝分裂，ef段可表示后期或末期，其中在后期含有四个染色体组。答案:B【聚焦题点】通过近两年的高考试题可看出，高考命题点主要涉及减数分裂和有丝分裂中染色体行为、数目的变化规律；减数分裂和有丝分裂中各时期图像的识别，多以非选择题的形式考查。【载体透析】1、区别与联系项目减数分裂有丝分裂不同点范围进行有性生殖的生物全部真核生物部位精(卵)巢、花药、胚囊中进行各组织器官均进行母细胞性原细胞体细胞(受精卵)子细胞类型生殖细胞(精细胞或卵细胞)和极体体细胞子细胞数目1精原细胞→4精细胞1卵原细胞→1卵细胞＋3极体1母细胞→2子细胞第6页共17页分裂次数染色体复制1次，细胞连续分裂2次染色体复制1次，细胞分裂1次不同点同源染色体行为有同源染色体的联会、四分体，四分体中可能出现非姐妹染色单体的交叉互换及同源染色体分离现象有同源染色体，但不出现联会、四分体，无染色单体的交叉互换及同源染色体分离现象子细胞染色体数子细胞染色体数目减半子细胞染色体数目不变子细胞中核遗传物质组成不一定相同(可遗传变异有基因突变、基因重组和染色体变异)一般相同(可遗传变异只有基因突变和染色体变异)相同点染色体都复制一次；出现纺锤体；均有核膜、核仁的消失与重建过程；减数第二次分裂与有丝分裂过程相似，都有姐妹染色单体的分离2、有丝分裂与减数分裂主要分裂时期的图像辨析时期方式前期中期后期有丝分裂有同源染色体（染色体必定成对）不联会着丝点排列在赤道板着丝点分裂减数第一次分裂有同源染色体（染色体必定成对）联会四分体排列在赤道板两侧同源染色体分离，非同源染色体自由组合减数第二次分裂无同源染色体（染色体可以不成对）无同源染色体着丝点排列在赤道板着丝点分离3、有丝分裂、减数分裂与受精过程中DNA和染色体数量变化曲线第7页共17页4、细胞分裂与变异类型的关系分裂方式变异类型无丝分裂基因突变有丝分裂基因突变、染色体变异减数分裂基因突变、基因重组、染色体变异【针对集训】3、(2010·太原模拟)假定某动物体细胞染色体数目2N＝4，据图指出的②③④⑤⑥各细胞所处的分裂期正确的是()A．②为减数第一次分裂四分体时期，③为减数第二次分裂中期，④为减数第一次分裂后期，⑤为减数第二次分裂后期，⑥为减数第二次分裂末期B．②③④为减数分裂，分别为第一次分裂的前、中、后期，⑤⑥为有丝分裂后期C．②④⑥分别为减数第一次分裂四分体时期、减数第一次分裂后期、减数第二次分裂后期，③⑤分别为有丝分裂中期、有丝分裂后期D．图中不含同源染色体的细胞为③⑤⑥，它们分别处于有丝分裂的中期、后期及末期考点3：遗传物质的探索和发现、DNA分子的结构和基因的概念【真题导航】例4(2011年江苏卷)关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是()A．分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体第8页共17页B．分别用35S和32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，进行长时间的保温培养C．用35S标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致D．32P、35S标记的噬菌体侵染实验分别说明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质解析：噬菌体在宿主细菌外不能进行正常的生命活动，赫尔希和蔡斯为了把噬菌体用32P和35S标记，首先将大肠杆菌分别培养在含32P和35S的培养基上，再用上述大肠杆菌培养噬菌体，得到DNA含32P标记或蛋白质含35S标记的噬菌体。然后用32P或35S标记的噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌，很短时间的保温后，用搅拌器搅拌、离心，若此时搅拌不充分，吸附在大肠杆菌表面的含35S的蛋白质外壳就可能随大肠杆菌经离心而沉淀；该实验只能证明DNA是遗传物质，不能证明蛋白质不是遗传物质，因为噬菌体的蛋白质外壳在实验中并未进入大肠杆菌细胞内。答案：C例5、(2010·上海高考)细胞内某一DNA片段中有30%的碱基为A，则该片段中()A．G的含量为30%B．U的含量为30%C．嘌呤含量为50%D．嘧啶含量为40%解析：根据DNA双螺旋结构中A＝T、C＝G可知，嘌呤之和等于嘧啶之和，故C正确。其他碱基的含量分别为：T＝A＝30%，C＝G＝[1－(30%＋30%)]/2＝20%。答案：C例6、(2010·广东综合)艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌实验都证明了DNA是遗传物质。这两个实验在设计思路上的共同点是()A．重组DNA片段，研究其表型效应B．诱发DNA突变，研究其表型效应C．设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应D．应用同位素示踪技术，研究DNA在亲代与子代之间的传递解析：这两个实验都没有经过重组DNA片段和诱发DNA突变；在肺炎双球菌转化实验中没有用到同位素示踪技术。答案：C例7、（2010·广东综合）有关DNA分子结构的叙述，错误的是A．DNA分子由4种脱氧核苷酸组成B．DNA单链上相邻碱基以氢键连接C．碱基与脱氧核糖相连接D．磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA链的基本骨架解析：DNA分子由4种脱氧核苷酸组成；DNA双链上相对应的碱基以氢键连接，单链上相邻碱基之间通过脱氧核糖和磷酸二酯键联系起来；脱氧核糖和磷酸交替排列在外侧，构成DNA的基本骨架，碱基排列在内侧，与脱氧核糖直接相连。答案：B第9页共17页例8：(2010年高考江苏卷)探索遗传物质的过程是漫长的，直到20世纪初期，人们仍普遍认为蛋白质是遗传物质。当时人们作出判断的理由不包括()A．不同生物的蛋白质在结构上存在差异B．蛋白质与生物的性状密切相关C．蛋白质比DNA具有更高的热稳定性，并且能够自我复制D．蛋白质中氨基酸的不同排列组合可以贮存大量遗传信息解析：20世纪20年代，人们已经意识到