内容正文:
第一章 遗传的细胞基础
微专题一 减数分裂中染色体、核DNA等数量的变化规律及细胞图像识别
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一、减数分裂中染色体、核DNA等数量的变化规律
1.减数分裂过程中染色体、核 分子和染色单体的数量变化 (以某生物染色体数
量为 为例)
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物质 主要变化 数量变化
规律
染色体 ①减数分裂Ⅰ时,因同源染色体分离而使次级性母细胞中染
色体数量减半。
②减数分裂Ⅱ时,因后期着丝粒分裂而使次级性母细胞内染
色体数量暂时加倍,随后又分配到两个生殖细胞中,最终使
生殖细胞中染色体数量比正常体细胞减少一半
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物质 主要变化 数量变化
规律
核 ①减数分裂Ⅰ前的间期, 因复制而加倍。
②减数分裂Ⅰ结束,因同源染色体分离而使细胞中 减
半。
③减数分裂Ⅱ结束时,染色体平均分到两个子细胞中,
数量再减半
染色单体 ①减数分裂Ⅰ前的间期, 复制,染色单体形成。
②减数分裂Ⅰ结束,随着细胞一分为二进入子细胞而数量减
半。
③减数分裂Ⅱ,因后期着丝粒分裂,染色单体消失
续表
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2.减数分裂过程中染色体数、染色单体数和核 分子数的柱形图(以体细胞中染色
体数为 的生物的精子形成过程为例)
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(1)次级性母细胞的染色体数量在分裂的前期、中期与后期不同,但核 分子数
相同。
(2)减数分裂Ⅱ后期,细胞中染色体数和核 分子数相等,且二者都与正常体细
胞相等。
(3)染色体数为 的生物细胞在减数分裂过程中染色体数最多为 ,而在有丝分裂
过程中染色体数最多可为 。
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例1 [2023·江苏盐城高一期中]图1为某动物体内5个处于不同分裂时期的细胞示意图;
图2为细胞分裂不同时期细胞中染色体、染色单体和核 分子的含量;图3为细胞分
裂过程中染色体数与核 分子数之比的变化曲线。请回答问题:
图1
图2
图3
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(1) 据图1判断该动物性别是____性,判断的理由是___________________________
___。
雌
细胞④发生细胞质的不均等分裂
[解析] 因图1中细胞④的细胞质是不均等分裂,故为初级卵母细胞,该动物的性别是雌性。
(2) 图1中有同源染色体的是__________(填编号),细胞④的名称是___________
___。
①②③④
初级卵母细胞
[解析] 除减数第二次分裂时期的细胞及其子细胞外,其余细胞中均含有同源染色体,所以图1中有同源染色体的是①②③④,细胞④的名称是初级卵母细胞。
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(3) 图2中表示染色体数量变化的是__(填字母),阶段Ⅱ各物质含量变化对应图1
中的细胞____(填编号),阶段Ⅲ各物质含量变化表示细胞处于减数_______________
_____期。
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第二次分裂后期和末
[解析] 分析图2可知, 数目在Ⅰ阶段中是 、 的一半,且 数目在Ⅱ阶段中发生减半,所以 表示染色体的数量变化,阶段Ⅱ染色体数目减半,属于减数第二次分裂的前期或者中期,所以对应图1中的细胞⑤,阶段Ⅲ染色单体消失,染色体数目暂时加倍,此时着丝粒断裂,染色单体分离,由此可知该时期的细胞处于减数第二次分裂后期和末期。
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(4) 图3中 段细胞核中发生的主要物质变化是____________, 段变化的原因
是____________, 段对应图1中的细胞有________(填编号)。
的复制
着丝粒分裂
②④⑤
[解析] 图3中 段 分子数加倍,染色体数不变,所以细胞核中发生的主要物质变化是 的复制; 段染色体与 分子数之比由 转变为 ,说明染色体数加倍,变化的原因是着丝粒分裂。 段细胞中存在染色单体,对应图1中的细胞有②④⑤。
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二、减数分裂与有丝分裂过程中相关物质或结构的变化规律
1.细胞分裂过程中染色体与核 数量变化等曲线解读(以二倍体生物为例)
(1)曲线模型
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(2)曲线解读
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2.每条染色体上的 含量的曲线分析
(1)曲线模型
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(2)判断技巧:先判断 段和 段形成的原因,再判断所处的时期。
阶段
减数分裂对
应时期 减数分裂前
的间期 减数第一次分裂全过程和减数
第二次分裂前期、减数第二次
分裂中期 减数第二次
分裂后期 减数第二次分
裂后期和末期
有丝分裂对
应时期 间期 前期和中期 后期 后期和末期
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3.减数分裂和有丝分裂方形图分析
甲
乙
丙
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(1)上图a、 、 分别代表染色体、染色单体、核 。判断技巧:首先判断出
“时有时无”的是染色单体,即 。然后,根据甲图可知, 的数量与 (染色单体)
的数量相等,且是 的数量的两倍,说明 代表核 , 代表染色体。
注:核 数和染色体数的比例为 时,存在染色单体;比例为 时,不存在染
色单体。
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(2)对应时期分析:
甲图:核 分子数是染色体数的两倍,所以它表示的是 分子复制之后的结果,
应是间期 复制之后的时期,或者是有丝分裂的前期或中期、减数第一次分裂的前
期、中期或后期。
乙图:由于 分子和染色体数量是相等的,并且是正常体细胞中含量的两倍,且没
有染色单体,对应的是有丝分裂的后期。
丙图:不存在染色单体,并且核 分子数和染色体数都和正常细胞中的相等,所以
它可以表示有丝分裂的末期、间期 复制之前的时期或减数第二次分裂的后期。
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例2 [2022·江苏扬州高一期中]如图所示为人 体细胞有丝分裂或减数分裂过
程中核 数或染色体数变化曲线的一部分。下列相关叙述不正确的是( )
A
A.若该曲线图属于有丝分裂过程中核 分子数的变化曲线
图,则 等于46
B.若该曲线图是减数分裂过程中核 分子数的变化曲线图,
则 可能等于92
C.若 等于46,则图中 时期的细胞可能无同源染色体
D.若 等于92,则图中 时期的细胞内一定有同源染色体
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[解析] 人体细胞内含有46条染色体,46个核 分子,经过间期 复制后,核 分子变为92个,有丝分裂末期,随着姐妹染色单体移向两极,92个核 分子平均分配到两个子细胞中,每个子细胞内含有46个核 分子,因此若该曲线图属于有丝分裂过程中核 分子数的变化曲线图,则 等于92,A项错误。
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例3 [2023·江苏南京高一期末](多选)如图表示
某雄果蝇进行减数分裂时,处于四个不同阶段
(Ⅰ~Ⅳ)的细胞中相关结构或物质的数量。下列
有关叙述正确的是( )
ABD
A.①②③分别表示染色体、染色单体和核
B.在Ⅱ阶段的细胞内,可能发生同源染色体的联会
C.在Ⅲ阶段的细胞内,可能含有同源染色体
D.细胞内Ⅲ Ⅰ阶段发生的原因是着丝粒的分裂
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[解析] 分析题图,在Ⅰ和Ⅳ阶段,②的数量为0,说明②是染色单体,在Ⅱ阶段,③的数量与②(染色单体)的相等,③的数量是①的两倍,说明①是染色体,③是核 ,A项正确;Ⅱ阶段中,存在染色单体且细胞中染色体数目是8,表示减数第一次分裂过程,故可能发生同源染色体的联会(减数第一次分裂前期),B项正确;Ⅲ阶段,存在染色单体且细胞中染色体数目是4,故可表示减数第二次分裂前期和中期,此阶段果蝇的细胞中没有同源染色体,C项错误;细胞内Ⅲ Ⅰ阶段,姐妹染色单体消失,染色体数目暂时加倍,发生的原因是着丝粒(着丝点)的分裂,D项正确。
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例4 [2022·江苏徐州高一期中](多选)某个精原细胞形成精细胞过程中,不同时期细
胞的核 相对含量和染色体数目变化依次如图所示。下列叙述正确的有( )
甲
乙
丙
丁
BD
A.丙 丁过程中会发生同源染色体分离
B.甲 乙过程中需要进行 的复制和蛋白质的合成
C.乙 丙过程中会发生着丝粒分裂、姐妹染色单体分离
D.减数分裂染色体数目减半发生在乙 丙过程中
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[解析] 分析题图,丙中染色体数是 数的一半,且染色体数目是体细胞中的一半,
说明丙处于减数第二次分裂前期、中期;而丁中核 数∶染色体数 ,染色体
数目也是体细胞中的一半,说明是分裂形成的精细胞,故丙 丁过程发生在减数第
二次分裂,不会发生同源染色体的分离,A项错误;甲中核 数∶染色体数 ,
且染色体数目与体细胞中相同,说明处于减数分裂前的间期且 未复制;乙中核
数∶染色体数 ,且染色体数目与体细胞中的相同,说明处于减数第一次分
裂;故甲 乙过程中需要进行 的复制和蛋白质的合成,B项正确;乙处于减数
第一次分裂,丙处于减数第二次分裂前期、中期,减数第一次分裂到减数第二次分裂
过程中只会发生同源染色体的分离,不会发生着丝粒分裂、姐妹染色单体分离,C项
错误;减数分裂染色体数目减半发生在乙 丙过程中,原因是同源染色体发生了分
离,D项正确。
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三、减数分裂与有丝分裂图像的判断
1.结合细胞分裂图像,判断分裂方式及时期
(1)三种前期比较
图1
图2
图3
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(2)三种中期比较
图4
图5
图6
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(3)三种后期比较
图7
图8
图9
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2.结合染色体情况,用三看法判断细胞分裂方式
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例5 [2023·江苏泰州中学高一期末]下图为某生物细胞处于不同分裂时期的示意图,下
列叙述正确的是( )
甲
乙
丙
A.甲、乙、丙均含有2对同源染色体 B.乙细胞即将出现同源染色体分离
C.乙和丙中染色单体的数量分别为8和4 D.丙的子细胞是精细胞或极体
B
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[解析] 丙细胞处于减数第二次分裂后期,此时细胞中无同源染色体,A项错误;乙细胞处于减数第一次分裂中期,其下一个时期为减数第一次分裂后期,将出现同源染色体分离、非同源染色体自由组合的现象,B项正确;丙细胞中着丝粒分裂,细胞中无染色单体,C项错误;丙图处于减数第二次分裂后期,此时细胞质不均等分裂,是次级卵母细胞,无同源染色体,子细胞为卵细胞和极体,D项错误。
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