考點(diǎn)加強(qiáng)課2 有絲分裂與減數(shù)分裂的比較及減數(shù)分裂與可遺傳變異的關(guān)系

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1、 突破點(diǎn)1　減數(shù)分裂與有絲分裂的比較 【必備知識(shí)】 1.減數(shù)分裂與有絲分裂的過(guò)程及特點(diǎn)比較 分裂方式 比較項(xiàng)目 減數(shù)分裂 有絲分裂 不同點(diǎn) 分裂的細(xì)胞 ①原始生殖細(xì)胞 體細(xì)胞或原始生殖細(xì)胞 細(xì)胞分裂次數(shù) ②兩次 ③一次 同源染色體的行為 (1)聯(lián)會(huì)形成④四分體，非姐妹染色單體⑤交叉互換；(2)同源染色體分離 存在同源染色體，但不聯(lián)會(huì)，不分離，無(wú)交叉互換現(xiàn)象 非同源染色體的行為 ⑥自由組合 不出現(xiàn)自由組合 子細(xì)胞染色體數(shù)目 ⑦減半 不變 子細(xì)胞的名稱和數(shù)目 ⑧4個(gè)精子或1個(gè)卵細(xì)胞和3個(gè)極體 ⑨2個(gè)體細(xì)胞 子細(xì)胞間的遺傳物質(zhì) 不一定相

2、同 ⑩相同 意義 減數(shù)分裂和受精作用維持了每種生物前后代體細(xì)胞中染色體數(shù)目的恒定 使生物的親代細(xì)胞和子代細(xì)胞之間保持了遺傳性狀的穩(wěn)定性 2.分裂圖像的辨析 時(shí)期 有絲分裂 減數(shù)第一次分裂 減數(shù)第二次分裂 前期 ①與②中都有同源染色體，主要區(qū)別是②中同源染色體聯(lián)會(huì)，形成四分體；③中無(wú)同源染色體 中期 ①與②的主要區(qū)別：①中染色體的著絲點(diǎn)排列在赤道板上，②中染色體的著絲點(diǎn)排列在赤道板的兩側(cè)；③中無(wú)同源染色體，染色體的著絲點(diǎn)排列在赤道板上 后期 ①與②比較：①中染色單體分離，②中同源染色體分離；①與③比較：①中有同源染色體，③中無(wú)同源

3、染色體；②與①③比較：②中有染色單體，①③中無(wú)染色單體 【技巧點(diǎn)撥】 “三看法”判斷細(xì)胞分裂方式 3.有絲分裂和減數(shù)分裂過(guò)程中DNA、染色體等6項(xiàng)指標(biāo)變化規(guī)律辨析 (1)染色體、核DNA變化 ①模型： ②判斷： “三看法”區(qū)分細(xì)胞分裂方式 (2)每條染色體DNA含量或染色體、DNA值 ①曲線模型 ②相關(guān)解讀 比較 A→B(A′→B′) B→C(B′→C′) C→D(C′→D′) D→E(D′→E′) 特點(diǎn)及 其變化 對(duì)應(yīng)時(shí)期 ①有絲分裂間期 ②減數(shù)第一次分裂前的間期 ①有絲分裂前期、中期 ②減數(shù)第一次分

4、裂全過(guò)程和減數(shù)第二次分裂的前期、中期 ①有絲分裂后期 ②減數(shù)第二次分裂的后期 ①有絲分裂末期 ②減數(shù)第二次分裂的末期 (3)染色單體的變化 ①模型圖 ②解讀 有絲分裂：分裂間期，因染色體復(fù)制，染色單體形成，有絲分裂后期，因著絲點(diǎn)分裂，染色單體變?yōu)?（即04N0） (4)同源染色體“對(duì)”數(shù)變化曲線分析 ①模型圖 ②解讀 a.有絲分裂：后期時(shí)染色體數(shù)目加倍，同源染色體由n對(duì)(2n條)加倍成為2n對(duì)(4n條)，子細(xì)胞中同源染色體仍為n對(duì)。 b.減數(shù)分裂：減Ⅰ后期同源染色體分開，分別進(jìn)入兩個(gè)子細(xì)胞，次級(jí)性母細(xì)胞及生殖細(xì)胞或極體中不含同源染色體。 (5)“染色體組

5、”數(shù)目變化曲線分析 ①模型圖 ②解讀 a.有絲分裂：后期→因著絲點(diǎn)分裂、染色體組加倍(2→4)； 末期→染色體平均分配到子細(xì)胞→染色體組恢復(fù)(4→2) b.減數(shù)分裂：減Ⅰ末→因同源染色體分開，分別進(jìn)入兩個(gè)子細(xì)胞→染色體組減半(2→1)；減Ⅱ后→因著絲點(diǎn)分裂，染色體數(shù)目暫時(shí)加倍，染色體組數(shù)目由1變?yōu)?。 【明確考向】 考向1　減數(shù)分裂與有絲分裂過(guò)程的比較分析 1.(2013·新課標(biāo)Ⅰ，2)關(guān)于同一個(gè)體中細(xì)胞有絲分裂和減數(shù)第一次分裂的敘述，正確的是(　　) A.兩者前期染色體數(shù)目相同，染色體行為和DNA分子數(shù)目不同 B.兩者中期染色體數(shù)目不同，染色體行為和DNA分子數(shù)目相同

6、 C.兩者后期染色體數(shù)目和染色體行為不同，DNA分子數(shù)目相同 D.兩者末期染色體數(shù)目和染色體行為相同，DNA分子數(shù)目不同 解析　有絲分裂和減數(shù)第一次分裂前、中期，兩者染色體數(shù)、DNA分子數(shù)相同，A、B錯(cuò)誤；正常情況下有絲分裂末期染色體數(shù)目是減數(shù)第一次分裂末期的2倍，D錯(cuò)誤。 答案　C 2.(經(jīng)典高考)如圖表示雄果蠅進(jìn)行某種細(xì)胞分裂時(shí)，處于四個(gè)不同階段的細(xì)胞(Ⅰ～Ⅳ)中遺傳物質(zhì)或其載體(①～③)的數(shù)量。下列表述與圖中信息相符的是(　　) A.Ⅱ所處階段發(fā)生基因自由組合 B.Ⅲ代表初級(jí)精母細(xì)胞 C.②代表染色體 D.Ⅰ～Ⅳ中③的數(shù)量比是2∶4∶4∶1 解析　分析圖示可知：Ⅰ為精

7、原細(xì)胞，Ⅱ?yàn)槌跫?jí)精母細(xì)胞，在減Ⅰ后期可發(fā)生基因自由組合。Ⅲ為次級(jí)精母細(xì)胞減Ⅱ前期和后期，Ⅳ為精細(xì)胞，①表示染色體，②表示染色單體，③表示DNA，Ⅰ～Ⅳ中③DNA的數(shù)量比是2∶4∶2∶1，故A正確。 答案　A 【歸納提煉】 關(guān)注染色體和DNA變化曲線的變式——直方圖 在直方圖中，染色體和DNA的含量不可能是0，但染色單體會(huì)因著絲點(diǎn)的分裂而消失，所以直方圖中表示的某結(jié)構(gòu)如出現(xiàn)0，則其一定表示染色單體。如下圖所示 考向2　細(xì)胞分裂曲線及圖像分析 3.(2016·安徽六校聯(lián)考)下圖甲是某二倍體高等生物在生殖發(fā)育過(guò)程中細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目變化曲線，乙是該生物一個(gè)細(xì)胞的局部結(jié)構(gòu)

8、模式圖。下列說(shuō)法正確的是(　　) A.甲圖中含有同源染色體的區(qū)段包括①③⑤⑥⑦ B.甲圖中A過(guò)程表示減數(shù)分裂，C過(guò)程表示有絲分裂 C.乙圖表示的分裂時(shí)期為有絲分裂的中期 D.乙圖所示細(xì)胞中共含有2對(duì)同源染色體 解析　甲圖中含有同源染色體的區(qū)段包括①⑤⑥⑦，A錯(cuò)誤；乙圖表示的分裂時(shí)期為減數(shù)第二次分裂的中期，C錯(cuò)誤；乙圖所示細(xì)胞為減數(shù)第二次分裂中期，不含同源染色體，D錯(cuò)誤。 答案　B 4.下列三條曲線表示某二倍體生物細(xì)胞分裂過(guò)程中染色體數(shù)目變化情況，在圖甲、乙、丙中的①②③④中均涉及染色體數(shù)目減半，其中“減半”的原因完全相同的一組是(　　) A.①② B.①③ C.②③ D.

9、②④ 解析?、佗诔梢蚴峭慈旧w分開，分別進(jìn)兩個(gè) 子細(xì)胞，③④的成因是染色單體分開后，分別進(jìn) 入兩個(gè)子細(xì)胞。答案　A 【歸納提煉】 引發(fā)相關(guān)物質(zhì)或結(jié)構(gòu)變化的四大原因歸納 【必備知識(shí)】 1.減數(shù)分裂與基因突變 在減數(shù)第一次分裂前的間期，DNA分子復(fù)制過(guò)程中，如復(fù)制出現(xiàn)差錯(cuò)，則會(huì)引起基因突變，此時(shí)可導(dǎo)致姐妹染色單體上含有等位基因，這種突變能通過(guò)配子傳遞給下一代，如圖所示。 2.減數(shù)分裂與基因重組 (1)非同源染色體上非等位基因自由組合導(dǎo)致基因重組(自由組合定律)。在減數(shù)第一次分裂后期，可因同源染色體分離，非同源染色體自由組合而出現(xiàn)基因重組如A與B或A與b組合

10、。 (2)同源染色體非姐妹染色單體交叉互換導(dǎo)致基因重組。在減數(shù)第一次分裂四分體時(shí)期，可因同源染色體的非姐妹染色單體間交叉互換而導(dǎo)致基因重組，如A原本與B組合，a與b組合，經(jīng)重組可導(dǎo)致A與b組合，a與B組合。 3.減數(shù)分裂與染色體變異 在減數(shù)分裂過(guò)程中，由于一些原因也會(huì)出現(xiàn)染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異的配子，可通過(guò)配子將這些變異傳遞給下一代，現(xiàn)分析如下： 如果減數(shù)第一次分裂異常，則所形成的配子全部不正常；如果減數(shù)第二次分裂一個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞分裂異常，則所形成的配子有的正常，有的不正常。如圖所示： 4.XXY與XYY異常個(gè)體成因分析 (1)XXY成因 (2)XYY成因：父方

11、減Ⅱ異常，即減Ⅱ后期Y染色體著絲點(diǎn)分裂后兩條Y染色體共同進(jìn)入同一精細(xì)胞。 [明確考向] 考向1　減數(shù)分裂與基因突變、基因重組的關(guān)系 1.基因型為AaXBY的小鼠僅因?yàn)闇p數(shù)分裂過(guò)程中染色體未正常分離，而產(chǎn)生一個(gè)不含性染色體的AA型配子。等位基因A、a位于2號(hào)染色體。下列關(guān)于染色體未分離時(shí)期的分析，正確的是(　　) ①2號(hào)染色體一定在減數(shù)第二次分裂時(shí)未分離 ②2號(hào)染色體可能在減數(shù)第一次分裂時(shí)未分離 ③性染色體可能在減數(shù)第二次分裂時(shí)未分離 ④性染色體一定在減數(shù)第一次分裂時(shí)未分離 A.①③ B.①④ C.②③ D.②④ 解析　依據(jù)題干中提供的信息“產(chǎn)生一個(gè)不含性染色體的

12、AA型配子”，可知“A與A”沒(méi)有分離，而A與A的分離發(fā)生在減數(shù)第二次分裂后期，故①正確；“不含性染色體”有兩種可能：一是同源染色體分離不正常，二是減數(shù)第二次分裂后期姐妹染色單體分離后移向同一極，故③正確。 答案　A 2.如圖為基因型AABB的某動(dòng)物進(jìn)行細(xì)胞分裂的示意圖。相關(guān)判斷錯(cuò)誤的是(　　) A.此細(xì)胞為次級(jí)精母細(xì)胞或次級(jí)卵母細(xì)胞 B.此細(xì)胞中基因a是由基因A經(jīng)突變產(chǎn)生 C.此細(xì)胞可能形成兩種精子或一種卵細(xì)胞 D.此動(dòng)物體細(xì)胞內(nèi)最多含有四個(gè)染色體組 解析　由圖示可知，細(xì)胞中無(wú)同源染色體，處于減Ⅱ中期，此細(xì)胞為次級(jí)精母細(xì)胞、次級(jí)卵母細(xì)胞或第一極體，故A錯(cuò)誤；由體細(xì)胞基因型為AAB

13、B知，細(xì)胞中的a是由A突變產(chǎn)生的；該細(xì)胞完成減Ⅱ后，形成AB和aB兩個(gè)子細(xì)胞，可能是兩種精子或一種卵細(xì)胞和一個(gè)極體；二倍體細(xì)胞有絲分裂后期含有四個(gè)染色體組。 答案　A 3.(2016·河南重點(diǎn)高中質(zhì)檢)減數(shù)分裂與生物變異具有密切的聯(lián)系。下列相關(guān)敘述中正確的是(　　) A.減數(shù)分裂過(guò)程中基因突變、基因重組和染色體變異均可能發(fā)生 B.如果不考慮基因突變，一個(gè)基因型為Bb的男子產(chǎn)生基因型為bb的精子的原因可能是有關(guān)細(xì)胞在減數(shù)第一次分裂或減數(shù)第二次分裂后期兩條染色體沒(méi)有分開 C.基因重組只能發(fā)生于同源染色體之間 D.發(fā)生生物變異后，細(xì)胞核中的基因不再遵循遺傳規(guī)律 解析　減數(shù)分裂過(guò)程中三種

14、可遺傳的變異均可能發(fā)生，A正確；基因型為bb的異常精子生成的原因是基因型為bb的次級(jí)精母細(xì)胞在減數(shù)第二次分裂后期時(shí)含基因b的兩條染色體沒(méi)有正常分開，與減數(shù)第一次分裂無(wú)關(guān)，B錯(cuò)誤；基因重組有兩種類型：一種是在減數(shù)第一次分裂后期隨著非同源染色體的自由組合而發(fā)生的非等位基因的自由組合，另一種類型是在四分體時(shí)期，同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生的交叉互換，C錯(cuò)誤；無(wú)論是否發(fā)生變異，細(xì)胞核中的基因都要遵循遺傳規(guī)律，D錯(cuò)誤。 答案　A 【歸納提煉】 1.剖析細(xì)胞分裂過(guò)程中異常細(xì)胞產(chǎn)生的三大原因 2.據(jù)基因型或染色體“互補(bǔ)性”判斷配子來(lái)源 (1)若兩個(gè)精細(xì)胞中染色體組成“完全相同

15、”，(注及應(yīng)視作相同)，則它們可能來(lái)自同一個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞。 (2)若兩個(gè)精細(xì)胞中染色體組成恰好“互補(bǔ)”，則它們可能來(lái)自同一個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞分裂產(chǎn)生的兩個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞。 (3)若兩個(gè)精細(xì)胞中的染色體有的相同，有的互補(bǔ)，只能判定其可能來(lái)自同一生物不同精原細(xì)胞的減數(shù)分裂過(guò)程。 考向2　減數(shù)分裂過(guò)程中染色體數(shù)目異常的配子分析 4.(2016·皖南八校聯(lián)考)下列現(xiàn)象可能由細(xì)胞分裂各時(shí)期變化導(dǎo)致的，其對(duì)應(yīng)關(guān)系錯(cuò)誤的是(　　) 選項(xiàng) 現(xiàn)象 減數(shù)分裂 A XYY綜合征個(gè)體的形成 減數(shù)第二次分裂中期 B 三倍體西瓜植株的高度不育 減數(shù)第一次分裂前期 C 雜合子(Aa)的自交后代出現(xiàn)的

16、性狀分離 減數(shù)第一次分裂后期 D 低溫使根尖細(xì)胞染色體加倍 有絲分裂前期 解析　XYY綜合征是由于精子形成過(guò)程中，減數(shù)第二次分裂后期、末期時(shí)，復(fù)制的姐妹染色單體YY沒(méi)有分到2個(gè)子細(xì)胞中去，A錯(cuò)誤；三倍體西瓜植株的高度不育是由于減數(shù)第一次分裂前期聯(lián)會(huì)紊亂造成的，B正確；雜合子(Aa)的自交后代出現(xiàn)的性狀分離，是由于減數(shù)第一次分裂后期同源染色體分開，導(dǎo)致等位基因的分離引起的，C正確；低溫在有絲分裂前期抑制了紡錘體的形成，使根尖細(xì)胞染色體加倍，D正確。 答案　A 5.(2015·福州模擬)一對(duì)正常夫婦生了一個(gè)患紅綠色盲且性染色體組成為XXY的孩子，下列示意圖最能表明其原因的

17、是(　　) 解析　色盲為伴X染色體隱性遺傳病，一對(duì)正常夫婦生了一個(gè)患紅綠色盲且性染色體組成為XXY的孩子，則正常夫婦的基因型分別為XBY和XBXb，孩子的基因型為XbXbY，是母本減數(shù)第二次分裂異常導(dǎo)致的，故選D。 答案　D 【學(xué)法指導(dǎo)】 (1)異常精卵成因的確認(rèn) 異常精細(xì)胞或卵細(xì)胞產(chǎn)生原因的判斷，常以精細(xì)胞或卵細(xì)胞中有無(wú)同源染色體為依據(jù)：若存在同源染色體，則是減數(shù)第一次分裂后期同源染色體未分離的結(jié)果；若無(wú)同源染色體，但存在相同的基因(或染色體)，則是減數(shù)第二次分裂后期姐妹染色單體未分離的結(jié)果。 (2)姐妹染色單體上出現(xiàn)等位基因的原因剖析 一定是基因突變 一定是交叉互換

18、兩種可能 ①體細(xì)胞——有絲分裂(例：根尖分生區(qū)細(xì)胞出現(xiàn)上述情況) ②告知發(fā)生變異時(shí)期為間期 ③親代基因型AA但細(xì)胞中出現(xiàn)Aa情況 ①生殖細(xì)胞配子中出現(xiàn)一條染色體顏色有兩種，(例：絕大多數(shù)白色，只在局部帶一小段黑色) ②告知發(fā)生變異時(shí)期為減Ⅰ前期 無(wú)前面任何提示，可兩種情況同時(shí)考慮 易錯(cuò)易混　防范清零 [易錯(cuò)清零] 易錯(cuò)點(diǎn)1　混淆配子產(chǎn)生過(guò)程中“個(gè)數(shù)”與“種類數(shù)”及“一個(gè)細(xì)胞”與“一個(gè)個(gè)體” 點(diǎn)撥　配子形成過(guò)程中的幾種數(shù)量關(guān)系 (1)1個(gè)精原細(xì)胞→1個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞→2個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞→4個(gè)精細(xì)胞→4個(gè)精子。 (2)1個(gè)卵原細(xì)胞→1個(gè)初級(jí)卵母細(xì)胞→1個(gè)次級(jí)卵母細(xì)胞＋1個(gè)極體→

19、1個(gè)卵細(xì)胞＋3個(gè)極體。 (3)不考慮交叉互換的情況下： 具有n對(duì)同源染色體的個(gè)體產(chǎn)生配子情況如下表所示 可能產(chǎn)生配子的種類 實(shí)際能產(chǎn)生配子的種類 1個(gè)精原細(xì)胞 2n種 2種 1個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞 1種 1種 1個(gè)雄性個(gè)體 2n種 2n種 1個(gè)卵原細(xì)胞 2n種 1種 1個(gè)次級(jí)卵母細(xì)胞 1種 1種 1個(gè)雌性個(gè)體 2n種 2n種 易錯(cuò)點(diǎn)2　誤認(rèn)為下圖甲中3、4與乙中5、6或7、8均為姐妹染色單體分開 點(diǎn)撥　(1)參照著絲點(diǎn)不位于端部的染色體予以判斷：如果遇到著絲點(diǎn)在端部的染色體時(shí)，要參看細(xì)胞中著絲點(diǎn)在中間的染色體的行為特點(diǎn)，根據(jù)相關(guān)的規(guī)律來(lái)判斷分裂

20、時(shí)期，如甲圖中3、4應(yīng)為同源染色體分開，而不是著絲點(diǎn)分開，這是依據(jù)1、2染色體行為確認(rèn)的。 (2)參照染色體“顏色”予以判斷：細(xì)胞分裂圖像中黑白顏色含義：黑白兩色常用于代表“父(母)方與母(父)方”，故同源染色體應(yīng)為兩色，而姐妹染色單體應(yīng)為同色。如圖甲中1與2及3與4均為黑白兩色應(yīng)為同源染色體而5與6及7與8則均為同色，應(yīng)為姐妹染色單體。 易錯(cuò)點(diǎn)3　混淆“同源染色體未正常分離”與“減Ⅱ后期”姐妹染色單體未正常分離 點(diǎn)撥　兩類異常狀況比較如下： 種類 減數(shù)第一次分裂中一對(duì)同源染色體未分離 減數(shù)第二次分裂中姐妹染色單體未分離 雄性生殖細(xì)胞 形成的兩個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞均不正常(與正常分裂

21、比較，一個(gè)多了1條染色體，另一個(gè)則少了1條染色體)，最終將形成4個(gè)異常的精子 一個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞形成的兩個(gè)精子中，一個(gè)多了1條染色體，一個(gè)少了1條染色體，另一個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞形成的兩個(gè)精子正常 雌性生殖細(xì)胞 形成的次級(jí)卵母細(xì)胞和第一極體均不正常，經(jīng)過(guò)減數(shù)第二次分裂將形成1個(gè)異常的卵細(xì)胞和3個(gè)異常的極體 若為次級(jí)卵母細(xì)胞，則形成的1個(gè)卵細(xì)胞和1個(gè)極體均不正常；若為第一極體，則其分裂形成的2個(gè)極體異常 解題時(shí)，可直接依據(jù)配子中有無(wú)同源染色體或等位基因進(jìn)行判斷。若配子中有同源染色體或等位基因，說(shuō)明減數(shù)第一次分裂發(fā)生異常；若配子中有相同基因，說(shuō)明減數(shù)第二次分裂發(fā)生異常。當(dāng)然，還要結(jié)合親本的基因型，如XBXB的個(gè)體，產(chǎn)生XBXB的卵細(xì)胞，異?？赡馨l(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期，也可能發(fā)生在減數(shù)第二次分裂后期。