2027届高三生物人教版一轮复习讲义专题五遗传的分子基础-有丝分裂和减数分裂
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摘要:
该高中生物学高考复习讲义聚焦遗传的细胞基础核心考点,涵盖细胞增殖、有丝分裂、减数分裂及受精作用、分裂方式比较等内容,按知识逻辑分考点系统梳理,通过表格对比、图像分析、真题训练等环节,帮助学生构建知识网络,突破分裂过程理解难点。
资料突出科学思维与探究实践,如用表格对比动植物有丝分裂差异,通过分裂图像判断方法指导培养分析能力,结合观察有丝分裂装片实验强化实践。设置分层考向真题,从基础到综合,助力学生高效掌握考点,为教师把控复习节奏提供清晰框架,提升备考针对性。
内容正文:
遗传的细胞基础
姓名:
2027高考专题
1
学科网(北京)股份有限公司
考点一 细胞的增殖
1.细胞增殖
2.细胞周期
考点二.动植物细胞有丝分裂
1.过程
时期
分裂图像
特点
植物细胞
动物细胞
前期
①染色质丝→染色体;②核仁逐渐解体,核膜逐渐消失;③形成纺锤体;④染色体散乱分布
中期
染色体的着丝粒排列在赤道板上
后期
①着丝粒分裂;②染色体移向细胞两极;③染色体数目加倍
末期
①染色体→染色质丝;②纺锤丝逐渐消失;③核膜、核仁重新出现;④细胞质分裂
2.动植物细胞有丝分裂的主要区别
3.有丝分裂的意义
4.无丝分裂
5.细胞不能无限长大
细胞的大小影响物质运输效率,即细胞越大,细胞的表面积与体积的比值越小,物质运输的效率越低,不利于细胞与外界进行物质交换。
6.观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
考向
1.(2024·湖北宜荆联考)美花石斛的茎是名贵中药材,在一天中细胞分裂存在日节律性。如图1、2是某兴趣小组的实验结果,分裂期的细胞数占观察细胞总数的比值作为细胞分裂指数。下列说法正确的是( )
A.选取新生茎尖作为实验材料的主要原因是茎尖伸长区细胞分裂旺盛
B.细胞周期中各时期的顺序是⑤→④→②→①→③
C.由图1可知,细胞周期中分裂期的细胞持续时间更长
D.由图2可知,在日节律上,9:00左右是美花石斛细胞分裂的高峰期
答案 D
解析 选取新生茎尖作为实验材料的主要原因是茎尖分生区细胞分裂旺盛,A错误;据图1可知,①处于分裂后期,②处于分裂末期,③处于分裂间期,④处于分裂中期,⑤处于分裂前期,因此细胞周期中各时期的顺序是③→⑤→④→①→②,B错误;细胞周期分为分裂间期和分裂期,分裂间期的细胞数目远多于分裂期,因此细胞周期中分裂间期的细胞持续时间更长,C错误;由图2可知,9:00时细胞分裂指数最大,因此9:00左右是美花石斛细胞分裂的高峰期,D正确。
2.(2026·安徽皖南八校联考)动物细胞有丝分裂前的间期可依次分为G1、S、G2期,在G1晚期启动中心体复制许可的机制,确保在S期中心体仅复制一次。若使用药物A在G1期阻断该机制,细胞将停滞在G1/S边界,若在S期才阻断该机制,会导致细胞仍可进入分裂期,但分裂期细胞中只有单个中心体,导致分裂期纺锤体异常。据此分析,下列叙述错误的是( )
A.分裂间期的DNA复制过程中可能也存在类似中心体的复制许可机制
B.若在G1期使用药物A,药物A通过抑制中心体DNA的合成阻断S期进程
C.细胞是否从有丝分裂间期进入分裂期可能与中心体有无复制无关
D.单个中心体形成的异常纺锤体能牵引染色体,但染色体不能分离到两极
答案 B
解析 由题意可知,中心体复制许可机制确保S期中心体仅复制一次,而DNA复制在S期同样受严格调控(如复制起点仅激活一次),可能存在类似机制,A正确;中心体复制不涉及DNA合成,而是中心粒的组装,药物A阻断的是许可机制的启动,而非抑制DNA合成,B错误;由题意可知,若在S期阻断许可机制,细胞仍能进入分裂期,说明进入分裂期与中心体是否完成复制无直接关联,C正确;单个中心体无法形成双极纺锤体,染色体虽可能被牵引但无法均等分离至两极,D正确。
考点三 减数分裂和受精作用
1.减数分裂相关概念
(1)减数分裂的概念
(2)同源染色体和非同源染色体
①同源染色体(图中的a和b、c和d)
②非同源染色体
指形状、大小一般不相同,且在减数分裂过程中不发生联会的染色体。如图中的a和c(或d)、b和c(或d)。
(3)联会和四分体
(4)互换
2.精子的形成过程
3.精子和卵细胞形成过程的比较
比较项目
精子
卵细胞
形成场所
睾丸(曲细精管)
卵巢
细胞质分裂
均等分裂
卵母细胞不均等分裂;极体均等分裂
是否变形
变形
不变形
结果
1个精原细胞→4个精细胞→变形成为4个精子(成熟配子)
1个卵原细胞→1个较大的卵细胞(成熟配子)和3个较小的极体(退化消失,不能受精)
相同点
染色体的变化行为相同:①染色体都在减数分裂前的间期复制一次;②减数分裂Ⅰ都发生同源染色体分离;③减数分裂Ⅱ都发生着丝粒分裂,姐妹染色单体分开;④形成的精子和卵细胞中的染色体数目都减半
[归纳总结] 性别鉴定方式
细胞水平
(1)减数分裂Ⅰ时细胞质均等分裂→雄性;
(2)减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ时细胞质不均等分裂→雌性;
(3)减数分裂Ⅱ时细胞质均等分裂→无法判断性别
染色体水平(XY型性别决定生物)
(1)存在同源染色体,有一对染色体大小形态不同,则为雄性;
(2)存在同源染色体,每对染色体大小形态都相同,则为雌性
4.配子的多样性的成因
(1)自由组合(变异类型:基因重组)
①据图分析可知,对于一个含有两对同源染色体的个体,在同源染色体分离,非同源染色体自由组合时,会有四种组合结果,因此会形成四种次级精(卵)母细胞,从而形成四种配子。
②请完善下表——减数分裂产生配子的类型(以含n对同源染色体为例,不考虑基因突变和同源染色体非姐妹染色单体间的互换)。
项目
可能产生配子的种类
实际能产生配子的种类
1个精原细胞
2n种
2种
1个雄性个体
2n种
最多2n种
1个卵原细胞
2n种
1种
1个雌性个体
2n种
最多2n种
(2)四分体中的非姐妹染色单体之间的互换(变异类型:基因重组)
5、受精作用
6.观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
1.实验原理
减数分裂过程中,细胞中的染色体形态、位置、数目都在不断地发生变化,因而可据此识别减数分裂的各个时期。
2.实验流程
(1)装片制作(同有丝分裂装片制作过程)
解离→漂洗→染色→制片。
(2)显微观察和绘图(以蝗虫精母细胞为例)
考向
1.(2021·海南,12)雌性蝗虫体细胞有两条性染色体,为XX型,雄性蝗虫体细胞仅有一条性染色体,为XO型。关于基因型为AaXRO的蝗虫的精原细胞进行减数分裂的过程,下列叙述错误的是( )
A.处于减数分裂 Ⅰ 后期的细胞仅有一条性染色体
B.减数分裂 Ⅰ 产生的细胞含有的性染色体数为1条或0条
C.处于减数分裂 Ⅱ 后期的细胞有两种基因型
D.该蝗虫可产生4种精子,其基因型为AO、aO、AXR、aXR
答案 C
解析 该蝗虫基因型为AaXRO,由于减数分裂 Ⅰ 后期同源染色体分离,若不考虑变异,一个精原细胞在减数分裂 Ⅱ 后期有2个次级精母细胞,两种基因型,但该个体有多个精原细胞,在减数分裂Ⅱ后期的细胞有四种基因型,C错误。
2.(2022·福建,6)某哺乳动物的一个初级精母细胞的染色体示意图如图,图中A/a、B/b表示染色体上的两对等位基因。下列叙述错误的是( )
A.该细胞发生的染色体行为是精子多样性形成的原因之一
B.图中非姐妹染色单体发生交换,基因A和基因B发生了重组
C.等位基因的分离可发生在减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ
D.该细胞减数分裂完成后产生AB、aB、Ab、ab四种基因型的精细胞
答案 B
解析 该细胞正在发生互换,原来该细胞减数分裂只能产生AB和ab两种精细胞,经过互换,可以产生AB、Ab、aB、ab四种精细胞,所以互换是精子多样性形成的原因之一,A、D正确;图中非姐妹染色单体发生交换,基因A和基因b,基因a和B发生了重组,B错误;由于发生互换,等位基因的分离可发生在减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ,C正确。
3.(2025·天津南开阶段练习)如图为某植物(2n=24,基因型为AaBb,两对基因位于两对同源染色体上)减数分裂过程中不同时期的细胞图像,下列有关叙述正确的是( )
A.应取该植物的子房制成临时装片,才能观察到上面的图像
B.图甲、乙细胞中均含有12对同源染色体
C.与图丙细胞相比,图丁的每个细胞中染色体和核DNA的数目均加倍
D.图戊中4个细胞的基因型最可能为AB、Ab、aB、ab
答案 B
解析 应取该植物的花药制成临时装片,才能观察到上面的图像,A错误;甲细胞是减数分裂Ⅰ中期、乙细胞是减数分裂Ⅰ后期,甲、乙细胞中均有12对同源染色体,B正确;与丙细胞(减数分裂Ⅱ中期)相比,丁(减数分裂Ⅱ后期)的每个细胞中染色体数目加倍,但是核DNA的数目一样多,C错误;通过题干信息可知,图戊中4个细胞的基因型最可能为AB、AB、ab、ab或Ab、Ab、aB、aB,D错误。
4.(2020·海南,13)某哺乳动物的体细胞染色体数为2n。下列有关该动物精原细胞的叙述,正确的是( )
A.既能进行有丝分裂,又能进行减数分裂
B.分裂过程中的染色体数目不会为n
C.在有丝分裂后期会发生基因重组
D.经过染色体复制产生的初级精母细胞中没有同源染色体
答案 A
解析 动物的精原细胞能通过有丝分裂增加精原细胞数量,也能通过减数分裂产生精细胞进行生殖,A正确;精原细胞若进行减数分裂,在减数分裂Ⅱ前期和中期,以及产生的子细胞中染色体数目均为n,B错误;在有丝分裂后期不会发生基因重组,基因重组发生在减数分裂Ⅰ过程中,C错误;经过染色体复制产生的初级精母细胞中含有同源染色体,减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离,产生的次级精母细胞中不含同源染色体,D错误。
5.(2025·河南部分学校二模)如图表示基因型为AaBb的某哺乳动物细胞分裂的相关图像。甲表示该动物形成生殖细胞的过程图解,乙表示甲过程中某细胞的染色体与基因的位置关系。下列叙述错误的是( )
A.分离定律和自由组合定律发生在图甲的过程①中
B.若不考虑突变,细胞Ⅳ的基因组成是aB
C.减数分裂中染色体数目的“减半”本质上发生在卵原细胞分裂产生Ⅱ和Ⅲ的过程中
D.过程①细胞中含有2个染色体组,过程②和③细胞中均含有1个染色体组
答案 D
解析 分离定律和自由组合定律发生在减数分裂Ⅰ后期,在图甲的过程①中,A正确;图乙细胞质均等分裂,产生2个基因组成为Ab的极体,细胞Ⅳ是卵细胞,若不考虑突变,细胞Ⅳ的基因组成是aB,B正确;减数分裂中染色体数目的“减半”本质上发生在减数分裂Ⅰ,即卵原细胞分裂产生Ⅱ和Ⅲ的过程中,C正确;过程①细胞中含有2个染色体组,过程②和③若为减数分裂Ⅱ前期和中期,则含有1个染色体组,若为减数分裂Ⅱ后期、末期,则含有2个染色体组,D错误。
考点四 减数分裂和有丝分裂的比较
一.减数分裂和有丝分裂的比较
1.减数分裂与有丝分裂基本过程的分析
项目
减数分裂
有丝分裂
不同点
分裂的细胞
原始生殖细胞
体细胞或原始生殖细胞
细胞分裂次数
两次
一次
同源染色体的行为
联会、互换、同源染色体分离
不联会、不互换、不分离
非同源染色体的行为
自由组合
不自由组合
子细胞染色体数目
减半
与体细胞相同
子细胞的名称和数目
4个精细胞或1个卵细胞和3个极体
2个体细胞或原始生殖细胞
子细胞间的遗传物质
不一定相同
相同
联系
(1)染色体都只复制一次;(2)分裂过程中都出现纺锤体,都有核仁、核膜的消失和重建;(3)都有着丝粒分裂和姐妹染色单体分开的现象
2.有丝分裂与减数分裂主要时期细胞分裂图像比较
(1)三个前期图像的判断
A:有丝分裂前期,B:减数分裂Ⅰ前期,C:减数分裂Ⅱ前期
(2)三个中期图像的判断
A:有丝分裂中期 B:减数分裂Ⅱ中期 C:减数分裂Ⅰ中期
(3)五个后期图像的判断
A:有丝分裂后期 B:减数分裂Ⅱ后期(次级精母细胞或极体) C:减数分裂Ⅰ后期(初级精母细胞) D:减数分裂Ⅰ后期(初级卵母细胞) E:减数分裂Ⅱ后期(次级卵母细胞)
3.减数分裂和有丝分裂过程中染色体、染色单体和核DNA数目变化曲线的比较(假设体细胞内染色体数为2n)
项目
染色体
染色单体
核DNA分子
减数分裂
有丝分裂
注:减Ⅰ表示减数分裂Ⅰ,减Ⅱ表示减数分裂Ⅱ。
4.减数分裂和有丝分裂柱形图分析(以二倍体生物为例)
5.长图分析:有丝分裂+减数分裂+受精作用+有丝分裂
考向
1. 有丝分裂和减数分裂是哺乳动物细胞分裂的两种形式。某动物的基因型是Aa,若该动物的某细胞在四分体时期一条染色单体上的A和另一条染色单体上的a发生了互换,则通常情况下姐妹染色单体分离导致等位基因A和a进入不同细胞的时期是( )
A. 有丝分裂的后期 B. 有丝分裂的末期
C. 减数第一次分裂 D. 减数第二次分裂
答案D
解析:减数分裂过程包括减数第一次分裂和减数第二次分裂;主要特点是减数第一次分裂前期同源染色体联会,可能发生同源染色体非姐妹单体之间的交叉互换,后期同源染色体分开,同时非同源染色体自由组合,实现基因的重组,减数第二次分裂则为姐妹染色单体的分离。
AB、有丝分裂过程中不会发生同源染色体联会形成四分体的过程,这样就不会发生姐妹染色单体分离导致等位基因A和a进入不同细胞的现象,A、B错误;C、D、根据题意,某动物基因型是Aa,经过间期复制,初级性母细胞中有AAaa四个基因,该动物的某细胞在四分体时期发生交叉互换,涉及A和a的交换,交换后两条同源染色的姐妹染色单体上均分别具有A和a基因,减数第一次分裂时,同源染色体分开,两组Aa彼此分开进入次级性母细胞,但不会发生姐妹染色单体分离导致等位基因A和a的现象,而在减数第二次分裂时,姐妹染色单体分离,其上的A和a分开进入两个子细胞,C错误,D正确。
2.(2025·荆门阶段练习)在某动物(2n=4)细胞分裂装片中,观察到如图所示的3个细胞图像,其中数字表示染色体,字母表示染色体上的基因。不考虑突变,下列有关分析正确的是( )
A.甲、乙、丙可能来自同一细胞,形成的先后顺序为乙→甲→丙
B.乙细胞含有4个染色体组,分别是①②、③④、⑤⑧和⑥⑦
C.甲细胞中发生同源染色体分离,丙细胞中发生非同源染色体自由组合
D.若乙细胞中②号染色体是X染色体,则丙细胞的基因型为bbXaXa
答案 D
解析 根据染色体的大小、颜色和细胞质的分裂方式判断,甲细胞可以来自乙细胞有丝分裂后产生的卵原细胞,但丙不可能来自甲细胞减数分裂Ⅰ产生的次级卵母细胞或第一极体,A错误;一个染色体组含有的染色体均为非同源染色体,乙细胞处于有丝分裂后期,含有4个染色体组,但⑤⑧和⑥⑦是同源染色体,不能构成染色体组,B错误;甲细胞发生同源染色体分离的同时,非同源染色体自由组合,丙细胞发生姐妹染色单体分离,C错误;结合题图信息可知,若乙细胞中②号染色体是X染色体,结合甲细胞可知,则丙细胞灰色染色体为X染色体,含基因a,白色染色体为常染色体,含基因b,丙细胞的基因型为bbXaXa,D正确。
3(2022·浙江6月选考,21)某哺乳动物卵原细胞形成卵细胞的过程中,某时期的细胞如图所示,其中①~④表示染色体,a~h表示染色单体。下列叙述正确的是( )
A.图示细胞为次级卵母细胞,所处时期为减数分裂Ⅱ前期
B.①与②的分离发生在减数分裂Ⅰ后期,③与④的分离发生在减数分裂Ⅱ后期
C.该细胞的染色体数与核DNA分子数均为卵细胞的2倍
D.a和e同时进入一个卵细胞的概率为1/16
答案 D
解析 根据形成四分体可知,该时期处于减数分裂Ⅰ前期,为初级卵母细胞,A错误;①与②为同源染色体,③与④为同源染色体,同源染色体的分离均发生在减数分裂Ⅰ后期,B错误;该细胞的染色体数为4,核DNA分子数为8,减数分裂产生的卵细胞的染色体数为2,核DNA分子数为2,C错误;a和e进入同一个次级卵母细胞的概率为1/2×1/2=1/4,由次级卵母细胞进入同一个卵细胞的概率为1/2×1/2=1/4,因此a和e进入同一个卵细胞的概率为1/4×1/4=1/16,D正确。
4如图所示为人体内的细胞在分裂过程中每条染色体上的DNA含量的变化曲线。下列叙述正确的是( )
A.该图若为有丝分裂,则细胞板的出现和纺锤体的消失都在ef段
B.该图若为减数分裂,则基因的分离和自由组合发生在cd段的某一时期
C.该图若为有丝分裂,则cd段的细胞都含有46对同源染色体
D.该图若为减数分裂,则cd段的细胞都含有23对同源染色体
答案 B
解析 该图若为有丝分裂,图中ef段表示有丝分裂后期和末期,人体细胞分裂的末期不形成细胞板,A错误;该图若为减数分裂,则图中cd段表示减数分裂Ⅰ以及减数分裂Ⅱ的前期、中期,基因的分离和自由组合都发生在减数分裂Ⅰ过程中,B正确;该图若为有丝分裂,则图中cd段表示分裂间期的G2期以及有丝分裂的前期、中期,细胞中的染色体数目没变,仍为46条,则cd段的细胞都含有23对同源染色体,C错误;该图若为减数分裂,则cd段的前段即减数分裂Ⅰ有同源染色体,但是后一阶段(减数分裂Ⅱ的前期、中期)的细胞不含同源染色体,D错误。
5.(2024·湖北沙市中学质检)如图表示某生物个体不同时期的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,下列叙述不正确的是( )
A.图中所示时期发生了三次DNA的复制
B.AC段和NO段形成的原因不都是DNA的复制
C.LM段发生受精作用,受精卵中的DNA一半来自卵细胞、一半来自精子
D.GH段和OP段含有的染色体数目不相同,但都含有同源染色体
答案 C
解析 图中所示过程发生了三次分裂,第一次是有丝分裂,第二次是减数分裂,第三次是有丝分裂,故发生了三次DNA的复制,即AC段、FG段、MN段,A正确;AC段形成的原因是DNA的复制,NO段形成的原因是着丝粒分裂,导致染色体数目加倍,B正确;LM段发生受精作用,受精卵中的细胞核中的DNA一半来自卵细胞、一半来自精子,但细胞质中的DNA几乎都来自卵细胞,C错误;图中GH段表示减数分裂Ⅰ过程,含有同源染色体,染色体数目与体细胞相同,OP段表示有丝分裂后期、末期,染色体数目是体细胞的两倍,含有同源染色体,因此GH段和OP段含有的染色体数目不相同,但都含有同源染色体,D正确。
6.(2025·黄山二模)一只雄性黑腹果蝇(2n=8)的性腺中,两个正处于分裂期的甲、乙细胞的染色体数目和核DNA分子数如图所示。若不考虑染色体变异,下列叙述正确的是( )
A.甲处于有丝分裂,乙处于减数分裂
B.乙处于有丝分裂,甲处于减数分裂
C.甲完成分裂后产生的两个子细胞,染色体形态一定相同
D.乙完成分裂后产生的两个子细胞,染色体形态一定相同
答案 D
解析 甲细胞中染色体数为8条,核DNA分子数为16个,说明DNA已经完成复制,染色体数与体细胞相同,可能处于有丝分裂前期、中期或减数分裂Ⅰ;乙细胞中染色体数为8条,核DNA分子数为8个,染色体数与核DNA分子数相等且与体细胞相同,可能处于减数分裂Ⅱ后期、末期,A、B错误。若甲处于减数分裂Ⅰ,完成分裂后产生的两个子细胞是次级精母细胞,由于同源染色体分离,这两个子细胞的染色体形态不一定相同,C错误。
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遗传的细胞基础
姓名:
2027高考专题
1
学科网(北京)股份有限公司
考点一 细胞的增殖
1.细胞增殖
2.细胞周期
考点二.动植物细胞有丝分裂
1.过程
时期
分裂图像
特点
植物细胞
动物细胞
前期
①染色质丝→染色体;②核仁逐渐解体,核膜逐渐消失;③形成纺锤体;④染色体散乱分布
中期
染色体的着丝粒排列在赤道板上
后期
①着丝粒分裂;②染色体移向细胞两极;③染色体数目加倍
末期
①染色体→染色质丝;②纺锤丝逐渐消失;③核膜、核仁重新出现;④细胞质分裂
2.动植物细胞有丝分裂的主要区别
3.有丝分裂的意义
4.无丝分裂
5.细胞不能无限长大
细胞的大小影响物质运输效率,即细胞越大,细胞的表面积与体积的比值越小,物质运输的效率越低,不利于细胞与外界进行物质交换。
6.观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
考向
1.(2024·湖北宜荆联考)美花石斛的茎是名贵中药材,在一天中细胞分裂存在日节律性。如图1、2是某兴趣小组的实验结果,分裂期的细胞数占观察细胞总数的比值作为细胞分裂指数。下列说法正确的是( )
A.选取新生茎尖作为实验材料的主要原因是茎尖伸长区细胞分裂旺盛
B.细胞周期中各时期的顺序是⑤→④→②→①→③
C.由图1可知,细胞周期中分裂期的细胞持续时间更长
D.由图2可知,在日节律上,9:00左右是美花石斛细胞分裂的高峰期
2.(2026·安徽皖南八校联考)动物细胞有丝分裂前的间期可依次分为G1、S、G2期,在G1晚期启动中心体复制许可的机制,确保在S期中心体仅复制一次。若使用药物A在G1期阻断该机制,细胞将停滞在G1/S边界,若在S期才阻断该机制,会导致细胞仍可进入分裂期,但分裂期细胞中只有单个中心体,导致分裂期纺锤体异常。据此分析,下列叙述错误的是( )
A.分裂间期的DNA复制过程中可能也存在类似中心体的复制许可机制
B.若在G1期使用药物A,药物A通过抑制中心体DNA的合成阻断S期进程
C.细胞是否从有丝分裂间期进入分裂期可能与中心体有无复制无关
D.单个中心体形成的异常纺锤体能牵引染色体,但染色体不能分离到两极
考点三 减数分裂和受精作用
1.减数分裂相关概念
(1)减数分裂的概念
(2)同源染色体和非同源染色体
①同源染色体(图中的a和b、c和d)
②非同源染色体
指形状、大小一般不相同,且在减数分裂过程中不发生联会的染色体。如图中的a和c(或d)、b和c(或d)。
(3)联会和四分体
(4)互换
2.精子的形成过程
3.精子和卵细胞形成过程的比较
比较项目
精子
卵细胞
形成场所
睾丸(曲细精管)
卵巢
细胞质分裂
均等分裂
卵母细胞不均等分裂;极体均等分裂
是否变形
变形
不变形
结果
1个精原细胞→4个精细胞→变形成为4个精子(成熟配子)
1个卵原细胞→1个较大的卵细胞(成熟配子)和3个较小的极体(退化消失,不能受精)
相同点
染色体的变化行为相同:①染色体都在减数分裂前的间期复制一次;②减数分裂Ⅰ都发生同源染色体分离;③减数分裂Ⅱ都发生着丝粒分裂,姐妹染色单体分开;④形成的精子和卵细胞中的染色体数目都减半
[归纳总结] 性别鉴定方式
细胞水平
(1)减数分裂Ⅰ时细胞质均等分裂→雄性;
(2)减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ时细胞质不均等分裂→雌性;
(3)减数分裂Ⅱ时细胞质均等分裂→无法判断性别
染色体水平(XY型性别决定生物)
(1)存在同源染色体,有一对染色体大小形态不同,则为雄性;
(2)存在同源染色体,每对染色体大小形态都相同,则为雌性
4.配子的多样性的成因
(1)自由组合(变异类型:基因重组)
①据图分析可知,对于一个含有两对同源染色体的个体,在同源染色体分离,非同源染色体自由组合时,会有四种组合结果,因此会形成四种次级精(卵)母细胞,从而形成四种配子。
②请完善下表——减数分裂产生配子的类型(以含n对同源染色体为例,不考虑基因突变和同源染色体非姐妹染色单体间的互换)。
项目
可能产生配子的种类
实际能产生配子的种类
1个精原细胞
2n种
2种
1个雄性个体
2n种
最多2n种
1个卵原细胞
2n种
1种
1个雌性个体
2n种
最多2n种
(2)四分体中的非姐妹染色单体之间的互换(变异类型:基因重组)
5、受精作用
6.观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
1.实验原理
减数分裂过程中,细胞中的染色体形态、位置、数目都在不断地发生变化,因而可据此识别减数分裂的各个时期。
2.实验流程
(1)装片制作(同有丝分裂装片制作过程)
解离→漂洗→染色→制片。
(2)显微观察和绘图(以蝗虫精母细胞为例)
考向
1.(2021·海南,12)雌性蝗虫体细胞有两条性染色体,为XX型,雄性蝗虫体细胞仅有一条性染色体,为XO型。关于基因型为AaXRO的蝗虫的精原细胞进行减数分裂的过程,下列叙述错误的是( )
A.处于减数分裂 Ⅰ 后期的细胞仅有一条性染色体
B.减数分裂 Ⅰ 产生的细胞含有的性染色体数为1条或0条
C.处于减数分裂 Ⅱ 后期的细胞有两种基因型
D.该蝗虫可产生4种精子,其基因型为AO、aO、AXR、aXR
2.(2022·福建,6)某哺乳动物的一个初级精母细胞的染色体示意图如图,图中A/a、B/b表示染色体上的两对等位基因。下列叙述错误的是( )
A.该细胞发生的染色体行为是精子多样性形成的原因之一
B.图中非姐妹染色单体发生交换,基因A和基因B发生了重组
C.等位基因的分离可发生在减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ
D.该细胞减数分裂完成后产生AB、aB、Ab、ab四种基因型的精细胞
3.(2025·天津南开阶段练习)如图为某植物(2n=24,基因型为AaBb,两对基因位于两对同源染色体上)减数分裂过程中不同时期的细胞图像,下列有关叙述正确的是( )
A.应取该植物的子房制成临时装片,才能观察到上面的图像
B.图甲、乙细胞中均含有12对同源染色体
C.与图丙细胞相比,图丁的每个细胞中染色体和核DNA的数目均加倍
D.图戊中4个细胞的基因型最可能为AB、Ab、aB、ab
4.(2020·海南,13)某哺乳动物的体细胞染色体数为2n。下列有关该动物精原细胞的叙述,正确的是( )
A.既能进行有丝分裂,又能进行减数分裂
B.分裂过程中的染色体数目不会为n
C.在有丝分裂后期会发生基因重组
D.经过染色体复制产生的初级精母细胞中没有同源染色体
5.(2025·河南部分学校二模)如图表示基因型为AaBb的某哺乳动物细胞分裂的相关图像。甲表示该动物形成生殖细胞的过程图解,乙表示甲过程中某细胞的染色体与基因的位置关系。下列叙述错误的是( )
A.分离定律和自由组合定律发生在图甲的过程①中
B.若不考虑突变,细胞Ⅳ的基因组成是aB
C.减数分裂中染色体数目的“减半”本质上发生在卵原细胞分裂产生Ⅱ和Ⅲ的过程中
D.过程①细胞中含有2个染色体组,过程②和③细胞中均含有1个染色体组
考点四 减数分裂和有丝分裂的比较
1.减数分裂与有丝分裂基本过程的分析
项目
减数分裂
有丝分裂
不同点
分裂的细胞
原始生殖细胞
体细胞或原始生殖细胞
细胞分裂次数
两次
一次
同源染色体的行为
联会、互换、同源染色体分离
不联会、不互换、不分离
非同源染色体的行为
自由组合
不自由组合
子细胞染色体数目
减半
与体细胞相同
子细胞的名称和数目
4个精细胞或1个卵细胞和3个极体
2个体细胞或原始生殖细胞
子细胞间的遗传物质
不一定相同
相同
联系
(1)染色体都只复制一次;(2)分裂过程中都出现纺锤体,都有核仁、核膜的消失和重建;(3)都有着丝粒分裂和姐妹染色单体分开的现象
2.有丝分裂与减数分裂主要时期细胞分裂图像比较
(1)三个前期图像的判断
A:有丝分裂前期,B:减数分裂Ⅰ前期,C:减数分裂Ⅱ前期
(2)三个中期图像的判断
A:有丝分裂中期 B:减数分裂Ⅱ中期 C:减数分裂Ⅰ中期
(3)五个后期图像的判断
A:有丝分裂后期 B:减数分裂Ⅱ后期(次级精母细胞或极体) C:减数分裂Ⅰ后期(初级精母细胞) D:减数分裂Ⅰ后期(初级卵母细胞) E:减数分裂Ⅱ后期(次级卵母细胞)
3.减数分裂和有丝分裂过程中染色体、染色单体和核DNA数目变化曲线的比较(假设体细胞内染色体数为2n)
项目
染色体
染色单体
核DNA分子
减数分裂
有丝分裂
注:减Ⅰ表示减数分裂Ⅰ,减Ⅱ表示减数分裂Ⅱ。
4.减数分裂和有丝分裂柱形图分析(以二倍体生物为例)
5.长图分析:有丝分裂+减数分裂+受精作用+有丝分裂
考向
1. 有丝分裂和减数分裂是哺乳动物细胞分裂的两种形式。某动物的基因型是Aa,若该动物的某细胞在四分体时期一条染色单体上的A和另一条染色单体上的a发生了互换,则通常情况下姐妹染色单体分离导致等位基因A和a进入不同细胞的时期是( )
A. 有丝分裂的后期 B. 有丝分裂的末期
C. 减数第一次分裂 D. 减数第二次分裂
2.(2025·荆门阶段练习)在某动物(2n=4)细胞分裂装片中,观察到如图所示的3个细胞图像,其中数字表示染色体,字母表示染色体上的基因。不考虑突变,下列有关分析正确的是( )
A.甲、乙、丙可能来自同一细胞,形成的先后顺序为乙→甲→丙
B.乙细胞含有4个染色体组,分别是①②、③④、⑤⑧和⑥⑦
C.甲细胞中发生同源染色体分离,丙细胞中发生非同源染色体自由组合
D.若乙细胞中②号染色体是X染色体,则丙细胞的基因型为bbXaXa
3(2022·浙江6月选考,21)某哺乳动物卵原细胞形成卵细胞的过程中,某时期的细胞如图所示,其中①~④表示染色体,a~h表示染色单体。下列叙述正确的是( )
A.图示细胞为次级卵母细胞,所处时期为减数分裂Ⅱ前期
B.①与②的分离发生在减数分裂Ⅰ后期,③与④的分离发生在减数分裂Ⅱ后期
C.该细胞的染色体数与核DNA分子数均为卵细胞的2倍
D.a和e同时进入一个卵细胞的概率为1/16
4如图所示为人体内的细胞在分裂过程中每条染色体上的DNA含量的变化曲线。下列叙述正确的是( )
A.该图若为有丝分裂,则细胞板的出现和纺锤体的消失都在ef段
B.该图若为减数分裂,则基因的分离和自由组合发生在cd段的某一时期
C.该图若为有丝分裂,则cd段的细胞都含有46对同源染色体
D.该图若为减数分裂,则cd段的细胞都含有23对同源染色体
5.(2024·湖北沙市中学质检)如图表示某生物个体不同时期的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,下列叙述不正确的是( )
A.图中所示时期发生了三次DNA的复制
B.AC段和NO段形成的原因不都是DNA的复制
C.LM段发生受精作用,受精卵中的DNA一半来自卵细胞、一半来自精子
D.GH段和OP段含有的染色体数目不相同,但都含有同源染色体
6.(2025·黄山二模)一只雄性黑腹果蝇(2n=8)的性腺中,两个正处于分裂期的甲、乙细胞的染色体数目和核DNA分子数如图所示。若不考虑染色体变异,下列叙述正确的是( )
A.甲处于有丝分裂,乙处于减数分裂
B.乙处于有丝分裂,甲处于减数分裂
C.甲完成分裂后产生的两个子细胞,染色体形态一定相同
D.乙完成分裂后产生的两个子细胞,染色体形态一定相同
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