
1.闡明減數(shù)分裂產(chǎn)生染色體數(shù)目減半的精細(xì)胞或卵細(xì)胞2.說明進(jìn)行有性生殖的生物體,其遺傳信息通過配子傳遞給子代
考點(diǎn)1 組成細(xì)胞的無機(jī)物
1.四分體是指含有4條染色體。( )2.減數(shù)分裂形成的子細(xì)胞的遺傳物質(zhì)是親代細(xì)胞的一半。( )3.將大小相同、顏色不同的染色單體用鐵絲扎在一起表示已復(fù)制完成的一條染色體。( )
提示 四分體指含有4條染色單體。
提示 減數(shù)分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞中核遺傳物質(zhì)只有親代細(xì)胞的一半。
提示 將大小相同、顏色相同的染色單體用鐵絲扎在一起表示已復(fù)制完成的一條染色體。
4.同源染色體的非姐妹染色單體互換片段發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前期。( )5.減數(shù)分裂過程中染色體只復(fù)制一次,核DNA復(fù)制兩次。( )6.減數(shù)第二次分裂過程中染色體的著絲粒分裂,導(dǎo)致等位基因分離。( )
提示 減數(shù)分裂過程中DNA復(fù)制一次,細(xì)胞分裂兩次。
提示 減數(shù)第二次分裂過程中染色體的著絲粒分裂,導(dǎo)致姐妹染色單體分離,而姐妹染色單體上一般是相同基因。
7.二倍體細(xì)胞減數(shù)分裂過程中,含姐妹染色單體的細(xì)胞中一定含有同源染色體。( )8.“減數(shù)分裂模型的制作研究”活動中,若制作4對同源染色體,則需要4種顏色的橡皮泥。 ( )
提示 處于減數(shù)第二次分裂前期和中期的細(xì)胞中含姐妹染色單體,但細(xì)胞中不含同源染色體。
提示 “減數(shù)分裂模型的制作研究”活動中,若制作4對同源染色體,則需要2種顏色的橡皮泥。
一、減數(shù)分裂的概念、場所及相關(guān)名詞理解1.減數(shù)分裂的概念、場所(1)概念:指進(jìn)行有性生殖的生物,在產(chǎn)生成熟生殖細(xì)胞時進(jìn)行的染色體數(shù)目減半的細(xì)胞分裂。其特點(diǎn)是染色體復(fù)制一次,細(xì)胞連續(xù)分裂兩次。(2)場所及細(xì)胞變化①場所:雄性的睪丸或雌性的卵巢。②細(xì)胞變化:原始生殖細(xì)胞(也稱性母細(xì)胞)形成成熟生殖細(xì)胞。
2.減數(shù)分裂中的名詞理解(1)同源染色體與非同源染色體同源染色體是指一條來自父方,另一條來自母方,其形態(tài)、大小基本相同,在減數(shù)分裂過程中,能發(fā)生配對的兩條染色體;非同源染色體是指在減數(shù)分裂過程中不能配對的染色體。(2)聯(lián)會與四分體
二、減數(shù)分裂模型制作要點(diǎn)分析
考向1 減數(shù)分裂中相關(guān)名詞辨析
典例1下圖是某二倍體生物的一個初級精母細(xì)胞中的兩對同源染色體示意圖,E~H表示染色單體。下列E~H的組合中,可在一個精細(xì)胞內(nèi)出現(xiàn)的是 ( )A.F2、H1B.E1、F2C.G1、G2、H1、H2D.E1、F2、G2、H1
解析 分析圖示可知,該圖示中具有兩對同源染色體,在形成配子時,同源染色體彼此分離,非同源染色體自由組合,F2與H1為非同源染色體上的非姐妹染色單體,可以出現(xiàn)在一個精細(xì)胞中,A項(xiàng)符合題意; E1與F2為同源染色體的非姐妹染色單體,不能出現(xiàn)在一個精細(xì)胞中,B項(xiàng)不符合題意;G1與G2、H1與H2分別為姐妹染色單體,它們在減數(shù)第二次分裂后期會彼此分離,不能出現(xiàn)在一個精細(xì)胞中,C項(xiàng)不符合題意;G2、H1為同源染色體的非姐妹染色單體,不能出現(xiàn)在一個精細(xì)胞中,D項(xiàng)不符合題意。
考向2 減數(shù)分裂模型制作
典例2(2022浙江1月選考)在“減數(shù)分裂模型的制作研究”活動中,先制作4個藍(lán)色(2個5 cm、2個8 cm)和4個紅色(2個5 cm、2個8 cm)的橡皮泥條,再結(jié)合細(xì)鐵絲等材料模擬減數(shù)分裂過程。下列敘述錯誤的是( )A.將2個5 cm藍(lán)色橡皮泥條扎在一起,模擬1個已經(jīng)復(fù)制的染色體B.將4個8 cm橡皮泥條按同顏色扎在一起再并排,模擬1對同源染色體的配對C.模擬減數(shù)第一次分裂后期時,細(xì)胞同一極的橡皮泥條顏色要不同D.模擬減數(shù)第二次分裂后期時,細(xì)胞一極的橡皮泥條要與另一極的相同
解析 顏色、長度相同的橡皮泥條扎在一起表示減數(shù)分裂開始時已復(fù)制完成的一條染色體,A項(xiàng)正確;4條長度相同的橡皮泥條,將顏色相同的扎在一起,再將兩條扎好的放在一起就是一對同源染色體,B項(xiàng)正確;減數(shù)第一次分裂后期移向兩極的橡皮泥條顏色可以相同,C項(xiàng)錯誤;減數(shù)第二次分裂后期,姐妹染色單體分離,因此移向兩極的是顏色、長度都一樣的橡皮泥條,D項(xiàng)正確。
考點(diǎn)2 減數(shù)分裂過程與受精作用
1.受精作用的實(shí)質(zhì)是基因重組。( )2.同源染色體聯(lián)會發(fā)生在細(xì)胞中的核DNA數(shù)目減半前。( )3.在減數(shù)分裂過程中,染色體數(shù)目減半發(fā)生在減數(shù)第一次分裂。( )4.受精卵中的染色體一半來自父方,一半來自母方。( )5.人的初級卵母細(xì)胞與神經(jīng)細(xì)胞中染色體DNA的含量相同。( )
提示 基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過程中,受精作用的實(shí)質(zhì)是精子和卵細(xì)胞的細(xì)胞核相融合。
提示 人的初級卵母細(xì)胞DNA已進(jìn)行復(fù)制,是神經(jīng)細(xì)胞中染色體DNA的兩倍。
6.減數(shù)分裂過程中,染色體組數(shù)加倍的時期,可發(fā)生著絲粒分裂,同源染色體分離。( )7.減數(shù)第一次分裂后期和有絲分裂后期,核內(nèi)DNA數(shù)和染色體數(shù)之比都為1∶1。( )8.家兔睪丸中進(jìn)行有絲分裂或減數(shù)分裂的細(xì)胞都含有Y染色體。( )
提示 減數(shù)第二次分裂后期染色體組數(shù)加倍,可發(fā)生著絲粒分裂,沒有同源染色體分離。
提示 減數(shù)第一次分裂后期核內(nèi)DNA數(shù)和染色體數(shù)之比為2∶1。
提示 家兔睪丸中進(jìn)行減數(shù)分裂的細(xì)胞,若處于減數(shù)第二次分裂時,可能不含有Y染色體。
一、精子的形成過程1.場所及細(xì)胞名稱的變化
2.染色體的變化(1)減數(shù)分裂前的間期一部分精原細(xì)胞的體積增大,染色體復(fù)制,成為初級精母細(xì)胞。 (2)減數(shù)分裂過程①減數(shù)第一次分裂
二、卵細(xì)胞的形成1.場所:卵巢。2.過程
1.概念:精子(雄配子)和卵細(xì)胞(雌配子)結(jié)合形成受精卵(合子)的過程。2.結(jié)果(1)受精卵中精核和卵核發(fā)生融合,受精卵的染色體數(shù)目又恢復(fù)到體細(xì)胞中的數(shù)目。(2)受精卵中的染色體一半來自精子(父方),另一半來自卵細(xì)胞(母方)。3.意義(1)減數(shù)分裂和受精作用可保持生物染色體數(shù)目恒定。(2)減數(shù)分裂為生物的變異提供了可能,有利于生物對環(huán)境的適應(yīng)和進(jìn)化。
考向1 減數(shù)分裂過程分析
典例1(2023浙江溫州期中)通過減數(shù)分裂形成的成熟生殖細(xì)胞中染色體數(shù)目會減少,下列關(guān)于玉米(2N=20)減數(shù)分裂過程的敘述,正確的是( )A.減數(shù)分裂完成后,生殖細(xì)胞中同源染色體對數(shù)減少至5對B.染色體數(shù)目減半和染色單體數(shù)目減半不能發(fā)生在同一時期C.減數(shù)第二次分裂中期可以觀察到10種形態(tài)的染色體D.染色體數(shù)目加倍的時期,可發(fā)生同源染色體分離
解析 減數(shù)分裂完成后,成熟的生殖細(xì)胞中不再含有同源染色體,A項(xiàng)錯誤;減數(shù)第一次分裂結(jié)束,染色體數(shù)目減半,染色單體數(shù)目也減半,二者同時發(fā)生,B項(xiàng)錯誤;減數(shù)第二次分裂中期,非同源染色體各有一條,共10條,形態(tài)各不相同,C項(xiàng)正確;染色體數(shù)目加倍的時期是減數(shù)第二次分裂后期,著絲粒分裂,此時無同源染色體,D項(xiàng)錯誤。
考向2 減數(shù)分裂過程圖示分析
典例2(2021浙江7月學(xué)考)某基因型為AaBb的高等動物的1個初級精母細(xì)胞如下圖所示,其中甲~丁表示染色體。下列敘述正確的是( )A.該細(xì)胞中染色體甲上的a基因是交叉互換產(chǎn)生的B.該細(xì)胞在減數(shù)第一次分裂和第二次分裂中均會發(fā)生A和a的分離C.該細(xì)胞產(chǎn)生的1個子細(xì)胞中同時含有B與b的概率為1/2D.該細(xì)胞產(chǎn)生的精細(xì)胞中染色體和核DNA數(shù)均為該細(xì)胞的一半
解析 分析圖示染色體乙,兩條單體上基因均為a,可確定染色體甲上的a基因是基因突變產(chǎn)生的,A項(xiàng)錯誤;圖示細(xì)胞為初級精母細(xì)胞,在減數(shù)第一次分裂后期,同源染色體甲、乙分離,造成等位基因A、a分離,減數(shù)第二次分裂后期,染色體甲上兩條染色單體分離,此時等位基因A、a再次分離,B項(xiàng)正確;正常減數(shù)分裂過程,同源染色體丙、丁分離,產(chǎn)生的子細(xì)胞中不能同時含有B與b基因,C項(xiàng)錯誤;該細(xì)胞DNA經(jīng)過復(fù)制已加倍,因此產(chǎn)生的精細(xì)胞中染色體數(shù)為該細(xì)胞的一半,DNA數(shù)為該細(xì)胞的1/4,D項(xiàng)錯誤。
考向3 精子、卵細(xì)胞形成過程比較
典例3(2023浙江溫州十校聯(lián)合體期中)下圖表示某哺乳動物(基因型為AaBb)體內(nèi)某個細(xì)胞的分裂模式圖,圖中只表示出部分染色體,下列敘述正確的是( )A.該哺乳動物是雄性B.乙細(xì)胞是次級卵母細(xì)胞C.該細(xì)胞可以產(chǎn)生4種卵細(xì)胞D.圖乙含有4個核DNA,1對同源染色體
解析 圖甲中同源染色體分離,且細(xì)胞質(zhì)不均等分裂,說明該哺乳動物是雌性,A項(xiàng)錯誤;乙細(xì)胞中沒有同源染色體,且著絲粒排列在赤道面上,故處于減數(shù)第二次分裂中期,結(jié)合甲、乙兩細(xì)胞中染色體形態(tài)可知,乙細(xì)胞是次級卵母細(xì)胞,B項(xiàng)正確;一個卵原細(xì)胞經(jīng)過減數(shù)分裂只形成一個卵細(xì)胞,因此該細(xì)胞可以產(chǎn)生1種卵細(xì)胞,C項(xiàng)錯誤;圖乙含有4個核DNA,不存在同源染色體,D項(xiàng)錯誤。
精子與卵細(xì)胞形成的主要差異(以哺乳動物為例)
考向4 減數(shù)分裂產(chǎn)生配子類型分析
典例4(2023浙江杭州六縣九校聯(lián)盟期中)某動物的基因型為AaBb,這兩對基因獨(dú)立遺傳。若它的一個精原細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂后產(chǎn)生的4個精子中,有1個精子的基因型為Ab,那么另外3個的基因型分別是( )A.Ab、aB、aBB.AB、ab、abC.ab、AB、ABD.AB、AB、AB
解析 由于一個基因型為AaBb的精原細(xì)胞經(jīng)過減數(shù)分裂形成了一個基因型為Ab的精子,說明在減數(shù)第一次分裂后期,含A與b的染色體組合,含a與B的染色體組合。因此一個基因型為AaBb的精原細(xì)胞經(jīng)過減數(shù)分裂形成了一個基因型為Ab的精子的同時,隨之產(chǎn)生的另外3個精子為Ab、aB、aB。
考點(diǎn)3 減數(shù)分裂過程中物質(zhì)(或結(jié)構(gòu))變化及與有絲分裂的比較
1.果蠅(2n=8)第一極體中染色體組數(shù)量為1個或2個。( )2.有絲分裂前期和減數(shù)第一次分裂前期的染色體數(shù)目不同。( )3.有絲分裂與減數(shù)分裂均會發(fā)生同源染色體聯(lián)會。( )4.與減數(shù)第一次分裂前期相比,減數(shù)第一次分裂后期染色體數(shù)目與核DNA數(shù)目均不發(fā)生改變。 ( )
提示 有絲分裂前期染色質(zhì)縮短變粗變?yōu)槿旧w,雜亂分布,減數(shù)第一次分裂前期同源染色體聯(lián)會,形成四分體,兩個時期染色體行為不同,但數(shù)目相同。
提示 同源染色體的聯(lián)會只發(fā)生在減數(shù)第一次分裂中。
5.果蠅初級精母細(xì)胞與次級精母細(xì)胞中染色體數(shù)量不存在相同的時期。( )6.減數(shù)分裂的結(jié)果是染色體數(shù)減半,有絲分裂的結(jié)果是染色體數(shù)不變。( )7.果蠅(2n=8)有絲分裂中期和減數(shù)第二次分裂中期,均為8條染色體的著絲粒排列在赤道面上。( )
提示 初級精母細(xì)胞處于減數(shù)第一次分裂時期,次級精母細(xì)胞處于減數(shù)第二次分裂時期。減數(shù)第二次分裂后期著絲粒分裂,染色體數(shù)目加倍,與減數(shù)第一次分裂時期染色體數(shù)目相同。
提示 有絲分裂中期和減數(shù)第二次分裂中期,分別有8條染色體和4條染色體的著絲粒排列在赤道面上。
8.有絲分裂與減數(shù)分裂過程中,雄性哺乳動物細(xì)胞中Y染色體的數(shù)量可為1個或2個。( )
一、減數(shù)分裂過程中物質(zhì)(或結(jié)構(gòu))變化減數(shù)分裂過程中兩個分裂階段的比較
二、減數(shù)分裂與有絲分裂的比較1.有絲分裂和減數(shù)分裂過程比較
2.典型圖像細(xì)胞分裂方式的判斷(1)三個前期圖的判斷
(2)三個中期圖的判斷
(3)五個后期圖的判斷
考向1 減數(shù)分裂過程中物質(zhì)或結(jié)構(gòu)的變化
典例1(2022浙江7月學(xué)考)雄果蠅的體細(xì)胞含有3對常染色體和1對性染色體(X、Y)。1個精原細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生精細(xì)胞過程中,發(fā)生了一次染色體數(shù)目變異。L1~L4為分裂過程中出現(xiàn)的4個細(xì)胞,這4個細(xì)胞中的染色體數(shù)、核DNA分子數(shù)如下圖所示。下列敘述正確的是( )A.L1和L4不可能處于同一時期B.L3是L2經(jīng)減數(shù)第一次分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞C.若L1中有2條Y染色體,說明該變異發(fā)生在減數(shù)第二次分裂D.最終形成的4個精細(xì)胞染色體數(shù)目兩兩相同,但它們的染色體數(shù)目異常
解析 精原細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生精細(xì)胞過程中,發(fā)生了一次染色體數(shù)目變異,則可能一個次級精母細(xì)胞有5條染色體,另一個次級精母細(xì)胞有3條染色體,則在減數(shù)第二次分裂后期一個次級精母細(xì)胞有10條染色體、10個核DNA分子,另一個次級精母細(xì)胞有6條染色體、6個核DNA分子,A項(xiàng)錯誤;L3有3條染色體、6個核DNA分子,L2有5條染色體、10個核DNA分子,它們都是次級精母細(xì)胞,所以L3不是L2經(jīng)減數(shù)第一次分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞,B項(xiàng)錯誤;若L1中有2條Y染色體,是著絲粒分裂形成的,不是發(fā)生了變異,C項(xiàng)錯誤;精原細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生精細(xì)胞過程中,發(fā)生了一次染色體數(shù)目變異,一個次級精母細(xì)胞的染色體數(shù)目增加,另一個次級精母細(xì)胞的染色體數(shù)目減少,則經(jīng)過減數(shù)第二次分裂形成的4個精細(xì)胞染色體數(shù)目兩兩相同,但它們的染色體數(shù)目異常,D項(xiàng)正確。
考向2 減數(shù)分裂過程圖示及與有絲分裂比較
典例2(2022浙江6月選考)某哺乳動物卵原細(xì)胞形成卵細(xì)胞的過程中,某時期的細(xì)胞如下圖所示,其中①~④表示染色體,a~h表示染色單體。下列敘述正確的是 ( )A.圖示細(xì)胞為次級卵母細(xì)胞,所處時期為前期ⅡB.①與②的分離發(fā)生在后期Ⅰ,③與④的分離發(fā)生在后期ⅡC.該細(xì)胞的染色體數(shù)與核DNA分子數(shù)均為卵細(xì)胞的2倍D.a和e同時進(jìn)入一個卵細(xì)胞的概率為1/16
解析 根據(jù)形成四分體可知,該時期處于前期Ⅰ,為初級卵母細(xì)胞,A項(xiàng)錯誤;①與②為同源染色體,③與④為同源染色體,同源染色體的分離均發(fā)生在后期Ⅰ,B項(xiàng)錯誤;該細(xì)胞的染色體數(shù)為4,核DNA分子數(shù)為8,減數(shù)分裂產(chǎn)生的卵細(xì)胞的染色體數(shù)為2,核DNA分子數(shù)為2,C項(xiàng)錯誤;a和e進(jìn)入同一個次級卵母細(xì)胞的概率為1/2×1/2=1/4,由次級卵母細(xì)胞進(jìn)入同一個卵細(xì)胞的概率為1/2×1/2=1/4,因此a和e進(jìn)入同一個卵細(xì)胞的概率為1/4×1/4=1/16,D項(xiàng)正確。
命題方向預(yù)測 精原細(xì)胞與卵原細(xì)胞減數(shù)分裂過程比較及分裂過程中的物質(zhì)含量變化
思維點(diǎn)撥理解核DNA與染色體數(shù)量變化的因素(1)引起核DNA含量變化的因素:只有DNA復(fù)制和細(xì)胞分裂能夠引起DNA含量變化。因此有絲分裂或減數(shù)分裂S期DNA含量加倍,若細(xì)胞不分裂則DNA含量不發(fā)生變化。如有絲分裂末期細(xì)胞分裂,DNA數(shù)量恢復(fù)體細(xì)胞狀態(tài),末期Ⅰ,DNA含量恢復(fù)體細(xì)胞狀態(tài),末期Ⅱ,DNA含量降為體細(xì)胞的一半。(2)引起染色體數(shù)量變化的因素:只有著絲粒分裂和細(xì)胞分裂能夠引起染色體數(shù)目變化。如有絲分裂后期著絲粒分裂,染色體數(shù)目加倍,為體細(xì)胞的兩倍;后期Ⅱ著絲粒分裂,染色體數(shù)目加倍,數(shù)量恢復(fù)為體細(xì)胞狀態(tài)。有絲分裂末期,細(xì)胞分裂,染色體數(shù)目恢復(fù)為體細(xì)胞狀態(tài);末期Ⅱ,染色體數(shù)量降為體細(xì)胞一半。
典例(2023浙江寧波鄞州區(qū)期末)下列是關(guān)于某哺乳動物的細(xì)胞分裂信息,請分析回答下列問題。
(1)由圖甲可知,該動物的性別為________性,細(xì)胞②的名稱是___________;圖甲中細(xì)胞③含有________對同源染色體。?(2)如果圖乙中Ⅰ→Ⅱ完成了圖丙中________(用字母表示)段的變化,則圖乙中表示核DNA的是________(填“a”“b”或“c”)。?(3)圖丙中CD段形成的原因是__________________________________。?
著絲粒分裂,姐妹染色單體分開
解析 (1)由圖甲可知,細(xì)胞②的細(xì)胞質(zhì)不均勻分裂,說明該動物為雌性,在細(xì)胞②中同源染色體排列在赤道面的兩側(cè),說明其處于減數(shù)第一次分裂中期,此時細(xì)胞稱為初級卵母細(xì)胞;細(xì)胞③染色體的著絲粒分裂,姐妹染色單體分離,說明其處于減數(shù)第二次分裂后期,此時細(xì)胞中不存在同源染色體。(2)圖丙中AB段表示間期DNA復(fù)制,DNA復(fù)制后數(shù)目加倍,染色體數(shù)目不變,染色單體在復(fù)制后由0增加為8,因此a表示染色體,b表示染色單體,c表示核DNA,所以如果圖乙中Ⅰ→Ⅱ完成了圖丙中AB段的變化,則圖乙a、b、c中表示DNA的是c。(3)圖丙中CD段形成的原因是著絲粒分裂,姐妹染色單體分開,導(dǎo)致一條染色體上的DNA分子由2變?yōu)?。
某動物的基因型為AABB,下圖甲、乙表示其體內(nèi)兩個處于不同分裂時期的細(xì)胞圖像,丙表示該生物減數(shù)分裂過程中核DNA 與染色體的數(shù)量變化。回答下列問題。
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