高考生物大一轮复习：能力提升案5 有丝分裂与减数分裂的比较及减数分裂与可遗传变异的关系VIP

1、能力提升案能力提升案5 5有丝分裂与减数分裂的有丝分裂与减数分裂的比较及减数分裂与可遗传变异的关系比较及减数分裂与可遗传变异的关系突破点突破点1减数分裂与有丝分裂的比较减数分裂与有丝分裂的比较知识精讲知识精讲1分裂图像的辨析分裂图像的辨析同源染色体同源染色体中同源染色体联会，形成四分体；中同源染色体联会，形成四分体；着丝点着丝点赤道板上赤道板上赤道板的两侧赤道板的两侧无同源染色体无同源染色体染色单体染色单体同源染色体同源染色体无同源染色体无同源染色体有染色单体有染色单体无染色单体无染色单体“三看法三看法”判断细胞分裂方式判断细胞分裂方式2有丝分裂和减数分裂过程中有丝分裂和减数分裂过程中DNA、

2、染色体变化规律辨析、染色体变化规律辨析(1)减数分裂和有丝分裂过程中的染色体与核减数分裂和有丝分裂过程中的染色体与核DNA数量变数量变化模型比较与判断化模型比较与判断图图1(2)判断有丝分裂与减数分裂判断有丝分裂与减数分裂DNA、染色体数目、染色体数目“三看法三看法”(3)每条染色体每条染色体DNA含量或染色体含量或染色体 DNA值值曲曲线模型线模型相关解读相关解读(4)染色单体的变化染色单体的变化模模型图型图(5)同源染色体同源染色体“对对”数变化曲线分析数变化曲线分析模模型图型图解读：解读：a有丝分裂：后期时染色体数目加倍，同源染色体由有丝分裂：后期时染色体数目加倍，同源染色体由n对对(2

3、n条条)加倍成为加倍成为2n对对(4n条条)，子细胞中同源染色体仍为，子细胞中同源染色体仍为n对。对。b减数分裂：减减数分裂：减末期同源染色体分开，分别进入两个子末期同源染色体分开，分别进入两个子细胞，次级性母细胞及生殖细胞或极体中不含同源染色体。细胞，次级性母细胞及生殖细胞或极体中不含同源染色体。(6)“染色体组染色体组”数目变化曲线分析数目变化曲线分析模模型图型图解读解读a有丝分裂：后期有丝分裂：后期因着丝点分裂、染色体组加倍因着丝点分裂、染色体组加倍(24)；末期末期染色体平均分配到子细胞染色体平均分配到子细胞染色体组恢复染色体组恢复(42)b减数分裂：减减数分裂：减末末因同源染色体分开

4、，分别进入两个因同源染色体分开，分别进入两个子细胞子细胞染色体组减半染色体组减半(21)；减；减后后因着丝点分裂，染因着丝点分裂，染色体数目暂时加倍，染色体组数目由色体数目暂时加倍，染色体组数目由1变为变为2。考题示例考题示例【示例【示例1】 (2011上海单科，上海单科，28)如如图表示雄果蝇进行某种细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胞分裂时，处于四个不同阶段的细胞()中遗传物中遗传物质或其载体质或其载体()的数量。下列表述与图中信息相符的数量。下列表述与图中信息相符的是的是()A所处阶段发生基因自由组合所处阶段发生基因自由组合B代表初级精母细胞代表初级精母细胞C代表染

5、色体代表染色体D中中的数量比是的数量比是2 4 4 1解析分析图示可知：解析分析图示可知：为精原细胞，为精原细胞，为初级精母细胞，为初级精母细胞，在减在减前期、后期可发生基因自由组合。前期、后期可发生基因自由组合。为次级精母细胞，为次级精母细胞，为精细胞，为精细胞，表示染色体，表示染色体，表示染色单体，表示染色单体，表示表示DNA，中，中，DNA的数量比是的数量比是2 4 2 1，故，故A正确。正确。答案答案A【示例【示例2】 (2014南京学情调研南京学情调研)下下图图1中中是某动物是某动物细胞分裂的部分时期图像，图细胞分裂的部分时期图像，图2曲线表示该动物细胞分曲线表示该动物细胞分裂时期核

6、裂时期核DNA和染色体数量变化曲线，请据图回答问题：和染色体数量变化曲线，请据图回答问题：图图1(1)中属于减数分裂的图像有中属于减数分裂的图像有_(填标号填标号)，中中含有染色体、核含有染色体、核DNA、染色单体数分别是、染色单体数分别是_。(2)所处的分裂时期是所处的分裂时期是_，该时期含有，该时期含有_个染个染色体组。色体组。(3)曲线曲线A为细胞核内为细胞核内_变化曲线。变化曲线。所处分裂时期对所处分裂时期对应于图应于图2曲线中的曲线中的_阶段，该细胞产生的子细胞的名阶段，该细胞产生的子细胞的名称是称是_。(4)观察染色体形态和数目的最佳时期是图观察染色体形态和数目的最佳时期是图1中的

7、中的_(填填标号标号)。中染色体的行为变化是中染色体的行为变化是_。解析解析(1)是有丝分裂后期，是有丝分裂后期，是有丝分裂中期，是有丝分裂中期，分分别为减数第一次分裂后期、减数第二次分裂后期和减数第一别为减数第一次分裂后期、减数第二次分裂后期和减数第一次分裂前期。次分裂前期。(2)中任一染色体都有中任一染色体都有4条形态相同的染色体，条形态相同的染色体，故有故有4个染色体组。个染色体组。为减数第二次分裂后期，图中细胞均为减数第二次分裂后期，图中细胞均为均等分裂，故为精子形成过程。为均等分裂，故为精子形成过程。(3)形成的子细胞为精细形成的子细胞为精细胞。胞。(4)观察染色体数目和形态的最佳时

8、期是有丝分裂中期。观察染色体数目和形态的最佳时期是有丝分裂中期。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。合。答案答案(1)4、8、8(2)有有丝分裂后期丝分裂后期4(3)DNA67精细胞精细胞(4)同源染色体的分离同源染色体的分离(非同源染色体的非同源染色体的自由组合自由组合)关注染色体和关注染色体和DNA变化曲线的变式变化曲线的变式直方图直方图直方图实质上是坐标曲线图的变形，反映的也是染色体、核直方图实质上是坐标曲线图的变形，反映的也是染色体、核DNA或染色单体数量的变化关系。解题思路与坐标曲线图基或染色单体数量的变化关系。

9、解题思路与坐标曲线图基本相同，但对染色单体的分析显得尤为重要。在直方图中，本相同，但对染色单体的分析显得尤为重要。在直方图中，染色体和染色体和DNA的含量不可能是的含量不可能是0，但染色单体会因着丝点的，但染色单体会因着丝点的分裂而消失，所以直方图中表示的某结构如出现分裂而消失，所以直方图中表示的某结构如出现0，则其一，则其一定表示染色单体。如下图所示定表示染色单体。如下图所示跟进题组跟进题组1根根据每个细胞中核据每个细胞中核DNA相对含量的不同，将某高等哺乳相对含量的不同，将某高等哺乳动物睾丸中连续增殖的精原细胞归为动物睾丸中连续增殖的精原细胞归为A、B、C三组，每三组，每组细胞数目如图组细

10、胞数目如图1所示，每条染色体上所示，每条染色体上DNA含量在细胞周含量在细胞周期中的变化如图期中的变化如图2所示。下列叙述正确的是所示。下列叙述正确的是()A图图1表示精原细胞减数分裂时核表示精原细胞减数分裂时核DNA数量的变化数量的变化B图图1中中C组的细胞全部位于图组的细胞全部位于图2的乙丙段的乙丙段C用秋水仙素处理图用秋水仙素处理图1的细胞群则的细胞群则C组细胞增多组细胞增多D图图2中丙丁段形成的原因是同源染色体分离中丙丁段形成的原因是同源染色体分离解析选项解析选项A错，精原细胞连续增殖方式为有丝分裂，结合错，精原细胞连续增殖方式为有丝分裂，结合图图1横坐标所示每个细胞中核横坐标所示每个

11、细胞中核DNA相对含量的变化可知，图相对含量的变化可知，图1表示精原细胞有丝分裂时核表示精原细胞有丝分裂时核DNA相对含量的变化；选项相对含量的变化；选项B错，错，C组中细胞核组中细胞核DNA含量加倍，可以是处于有丝分裂前期、中含量加倍，可以是处于有丝分裂前期、中期或后期的细胞，图期或后期的细胞，图2的乙丙段，一条染色体有两个的乙丙段，一条染色体有两个DNA，处于有丝分裂后期的细胞不位于该区段；选项处于有丝分裂后期的细胞不位于该区段；选项C正确，用秋正确，用秋水仙素处理，细胞中水仙素处理，细胞中DNA数目加倍，数目加倍，C组细胞增多；选项组细胞增多；选项D错，图错，图2中丙丁段形成的原因是着丝

12、点分裂。中丙丁段形成的原因是着丝点分裂。答案答案C2某某细胞中染色体数为细胞中染色体数为2N，在如图所示的图象中，属于该，在如图所示的图象中，属于该细胞有丝分裂中期和减数第二次分裂后期的依次是细胞有丝分裂中期和减数第二次分裂后期的依次是()A B C D解析有丝分裂中期和减数第二次分裂中期，染色体数应为解析有丝分裂中期和减数第二次分裂中期，染色体数应为2N，有丝分裂中期含染色单体，而减数第二次分裂后期无染，有丝分裂中期含染色单体，而减数第二次分裂后期无染色单体。色单体。答案答案C突破点突破点2减数分裂与可遗传变异的关系减数分裂与可遗传变异的关系知识精讲知识精讲1减数分裂与基因突变减数分裂与基因

13、突变在在减数第一次分裂的前的间期，减数第一次分裂的前的间期，DNA分子复制过程中，分子复制过程中，如复制出现差错，则会引起基因突变，此时可导致姐妹如复制出现差错，则会引起基因突变，此时可导致姐妹染色单体上含有等位基因，这种突变能通过配子传递给染色单体上含有等位基因，这种突变能通过配子传递给下一代，如图所示。下一代，如图所示。注意：突变一般发生在同源染色体中的某一条染色体上，可注意：突变一般发生在同源染色体中的某一条染色体上，可以发生隐性突变，也可发生显性突变，通过突变产生等位基以发生隐性突变，也可发生显性突变，通过突变产生等位基因。因。2减数分裂与基因重组减数分裂与基因重组(1)在在减数第一次

14、分裂后期，可因同源染色体分离，非同减数第一次分裂后期，可因同源染色体分离，非同源染色体自由组合而出现基因重组如源染色体自由组合而出现基因重组如A与与B或或A与与b组合。组合。(2)在减数第一次分裂四分体时期，可因同源染色体的非姐妹在减数第一次分裂四分体时期，可因同源染色体的非姐妹染色单体间交叉互换而导致基因重组，如染色单体间交叉互换而导致基因重组，如A原本与原本与B组合，组合，a与与b组合，经重组可导致组合，经重组可导致A与与b组合，组合，a与与B组合。组合。3减数分裂与染色体变异减数分裂与染色体变异在在减数分裂过程中，由于一些原因也会出现染色体结构变异减数分裂过程中，由于一些原因也会出现染色

15、体结构变异和数目变异的配子，可通过配子将这些变异传递给下一代，和数目变异的配子，可通过配子将这些变异传递给下一代，现分析如下：现分析如下： (1)如图表示减数第一次分裂正常、减数第二次分裂异常产生如图表示减数第一次分裂正常、减数第二次分裂异常产生配子的情况。配子的情况。(2)如图表示减数第一次分裂异常、减数第二次分裂正常产生如图表示减数第一次分裂异常、减数第二次分裂正常产生配子的情况。配子的情况。(3)举例：举例：人类遗传中，性染色体异常病中出现的人类遗传中，性染色体异常病中出现的XXY型、型、XXX型、型、XYY型等，原因如下：型等，原因如下：XYY型成因：只能来自父方，由于减型成因：只能来

16、自父方，由于减后期着丝点分裂后，后期着丝点分裂后，两条两条Y染色体移向同一极，导致产生了染色体移向同一极，导致产生了YY型精子。型精子。考题示例考题示例【示例【示例1】 (2011山东理综山东理综)基基因型为因型为AaXBY的小鼠仅因为减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色体的AA型配子。等位基因型配子。等位基因A、a位于位于2号染色体。下列号染色体。下列关于染色体未分离时期的分析，正确的是关于染色体未分离时期的分析，正确的是()2号染色体一定在减数第二次分裂时未分离号染色体一定在减数第二次分裂时未分离2号染号染

17、色体可能在减数第一次分裂时未分离色体可能在减数第一次分裂时未分离性染色体可能性染色体可能在减数第二次分裂时未分离在减数第二次分裂时未分离性染色体一定在减数第性染色体一定在减数第一次分裂时未分离一次分裂时未分离ABCD解析解析 基因型为基因型为AaXBY的小鼠产生了一个不含性染色体的的小鼠产生了一个不含性染色体的AA型配子，配子中含型配子，配子中含AA说明姐妹染色单体没有分离，一定说明姐妹染色单体没有分离，一定是减数第二次分裂发生异常。配子中没有性染色体，可能是是减数第二次分裂发生异常。配子中没有性染色体，可能是减数第一次分裂时同源染色体没有分开，产生一个不含有性减数第一次分裂时同源染色体没有分

18、开，产生一个不含有性染色体的次级精母细胞；也有可能是减数第二次分裂时姐妹染色体的次级精母细胞；也有可能是减数第二次分裂时姐妹染色单体没有分离，产生的一个配子中不含性染色体。染色单体没有分离，产生的一个配子中不含性染色体。答案答案A【示例【示例2】 母母亲色盲，父亲正常，生下一个性染色体为亲色盲，父亲正常，生下一个性染色体为XXY的不色盲儿子，则此染色体变异发生在什么细胞之中；的不色盲儿子，则此染色体变异发生在什么细胞之中；若父亲色盲，母亲正常，则此染色体变异又发生在什么若父亲色盲，母亲正常，则此染色体变异又发生在什么细胞之中？若父亲正常，母亲色盲，生下一个性染色体细胞之中？若父亲正常，母亲色盲

19、，生下一个性染色体为为XXY的色盲儿子，则此染色体变异又发生在什么细胞的色盲儿子，则此染色体变异又发生在什么细胞之中？下列判断中正确的一组是之中？下列判断中正确的一组是()A精子、卵细胞、精子或卵细胞精子、卵细胞、精子或卵细胞B精子、精子或卵细胞、卵细胞精子、精子或卵细胞、卵细胞C卵细胞、精子、精子或卵细胞卵细胞、精子、精子或卵细胞D卵细胞、精子或卵细胞、精子卵细胞、精子或卵细胞、精子解析第一个问题是母亲色盲解析第一个问题是母亲色盲(XbXb)和父亲正常和父亲正常(XBY)，生，生下一个不色盲儿子，可知此儿子的基因型必是下一个不色盲儿子，可知此儿子的基因型必是XBXbY，故染，故染色体变异发生

20、在精子中。第二个问题是父亲色盲色体变异发生在精子中。第二个问题是父亲色盲(XbY)，母，母亲正常亲正常(XBXB或或XBXb)，生下一个不色盲儿子，其基因型可能，生下一个不色盲儿子，其基因型可能为为XBXBY或或XBXbY，故染色体变异发生在精子或卵细胞中。，故染色体变异发生在精子或卵细胞中。第三个问题是父亲正常第三个问题是父亲正常(XBY)，母亲色盲，母亲色盲(XbXb)，生下一个，生下一个色盲儿子色盲儿子(XbXbY)，故染色体变异发生在卵细胞中。，故染色体变异发生在卵细胞中。答案答案B【示例【示例3】 (2014南通一调南通一调)某某哺乳动物的基因型为哺乳动物的基因型为AABbEe，如图

21、是其一个精原细胞在产生精细胞过程中某个环节的如图是其一个精原细胞在产生精细胞过程中某个环节的示意图，据此可以判断示意图，据此可以判断()A图示细胞为次级精母细胞，细胞中含一个染色体组图示细胞为次级精母细胞，细胞中含一个染色体组B该精原细胞产生的精细胞的基因型有该精原细胞产生的精细胞的基因型有ABe、aBe、AbEC图示细胞中，图示细胞中，a基因来自基因突变或基因重组基因来自基因突变或基因重组D三对基因的遗传遵循自由组合定律三对基因的遗传遵循自由组合定律解析图示细胞中无同源染色体，且均等分裂，故该细胞是解析图示细胞中无同源染色体，且均等分裂，故该细胞是次级精母细胞，细胞中含两个染色体组。因为亲代

22、细胞中无次级精母细胞，细胞中含两个染色体组。因为亲代细胞中无a基因，故其来自基因突变。正常情况下，一个精原细胞减基因，故其来自基因突变。正常情况下，一个精原细胞减数分裂产生的精细胞有两种基因型，图示细胞发生了基因突数分裂产生的精细胞有两种基因型，图示细胞发生了基因突变，产生的精细胞有三种基因型，分别为变，产生的精细胞有三种基因型，分别为ABe、aBe和和AbE。A、a与与B、b位于同一对同源染色体上，其遗传不遵循基因位于同一对同源染色体上，其遗传不遵循基因的自由组合定律。的自由组合定律。答案答案B(1)异常精卵成因确认异常精卵成因确认异常精细胞或卵细胞产生原因的判断，常以精细胞或卵细胞异常精细

23、胞或卵细胞产生原因的判断，常以精细胞或卵细胞中有无同源染色体为依据：若存在同源染色体，则是减数第中有无同源染色体为依据：若存在同源染色体，则是减数第一次分裂后期同源染色体未分离的结果；若无同源染色体，一次分裂后期同源染色体未分离的结果；若无同源染色体，但存在相同的基因但存在相同的基因(或染色体或染色体)，则是减数第二次分裂后期姐，则是减数第二次分裂后期姐妹染色单体未分离的结果。妹染色单体未分离的结果。 (2)姐妹染色单体上出现等位基因的原因剖析姐妹染色单体上出现等位基因的原因剖析跟进题组跟进题组1一一个基因型为个基因型为AaXbY的精原细胞，在减数分裂过程中，的精原细胞，在减数分裂过程中，由于

24、染色体分配紊乱，产生了一个基因型为由于染色体分配紊乱，产生了一个基因型为AAaXb 的精的精子，则另外三个精子的基因型分别是子，则另外三个精子的基因型分别是()AaXb，Y，Y BXb，aY，YCAXb，aY，Y DAAaXb，Y，Y 解析由产生的基因型为解析由产生的基因型为AAaXb的精子可知减数分裂过程中的精子可知减数分裂过程中一对性染色体正常分离，分离不正常的是常染色体一对性染色体正常分离，分离不正常的是常染色体(具有具有3条条同源染色体同源染色体)，说明减数第一次分裂过程中，等位基因，说明减数第一次分裂过程中，等位基因A和和a所在的同源染色体没有分离，且与所在的同源染色体没有分离，且与

25、X染色体自由组合，形成染色体自由组合，形成了了AAaaXbXb和和YY两种基因型的次级精母细胞；依题意可知两种基因型的次级精母细胞；依题意可知次级精母细胞次级精母细胞AAaaXbXb分裂后产生了一个基因型为分裂后产生了一个基因型为AAaXb的精子，则同时形成的另一个精子的基因型为的精子，则同时形成的另一个精子的基因型为aXb，由另一，由另一个次级精母细胞个次级精母细胞YY分裂形成的两个精子的基因型是分裂形成的两个精子的基因型是Y、Y，不可能是不可能是aY。答案答案A2(2014安徽蚌埠二模，安徽蚌埠二模，3)如如图为某高等生物细胞不同分图为某高等生物细胞不同分z裂时期的模式图，裂时期的模式图，

26、 、表示染色体片段。下列叙述不表示染色体片段。下列叙述不正确的是正确的是()A图甲细胞处在减数第二次分裂中期，此时不进行核图甲细胞处在减数第二次分裂中期，此时不进行核DNA的复制的复制B由图可以看出分裂过程中四分体中的非姐妹染色单体发由图可以看出分裂过程中四分体中的非姐妹染色单体发生了交换生了交换C图甲所示细胞若继续分裂可能会发生等位基因的分离图甲所示细胞若继续分裂可能会发生等位基因的分离D若两图来源于同一个精原细胞，则图乙是图甲细胞分裂若两图来源于同一个精原细胞，则图乙是图甲细胞分裂形成的形成的解析图甲细胞无同源染色体，存在姐妹染色单体，且着丝解析图甲细胞无同源染色体，存在姐妹染色单体，且着

27、丝点排列在赤道板上，为减数第二次分裂中期，不再进行点排列在赤道板上，为减数第二次分裂中期，不再进行DNA复制，复制，A正确；由甲图中正确；由甲图中片段和乙图中片段和乙图中片段颜色可知，片段颜色可知，分裂过程中四分体中的非姐妹染色单体发生了交叉互换，分裂过程中四分体中的非姐妹染色单体发生了交叉互换，B正确；发生交叉互换后，减数第二次分裂后期可能会发生等正确；发生交叉互换后，减数第二次分裂后期可能会发生等位基因分离，位基因分离，C正确；由染色体的颜色可知，图乙细胞不是正确；由染色体的颜色可知，图乙细胞不是由图甲细胞分裂形成的，由图甲细胞分裂形成的，D错误。错误。答案答案D3某研究性学习小组对猪产生配子时的细胞减数分裂过程进某研究性学习小组对猪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