高考生物一輪復(fù)習(xí)講義-遺傳的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)

遺傳的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)—高考生物一輪復(fù)習(xí)【教學(xué)目標(biāo)】1.知識與技能：通過本節(jié)學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠掌握減數(shù)分裂的概念和意義，了解減數(shù)分裂的類型、過程及其遺傳學(xué)意義，并能夠運(yùn)用所學(xué)1/16知識分析和解釋生物學(xué)現(xiàn)象。2.配子中染色體組合多樣性的原因。3.受精作用的概念及意義?！竞诵乃仞B(yǎng)】1.科學(xué)思維：理解配子中染色體組合的多樣性：知道受精作用的過程。2.科學(xué)探究：通過建立減數(shù)分裂中染色體變化的模型，加深對減數(shù)分裂過程及其特點(diǎn)的認(rèn)識。3.社會責(zé)任：說出減數(shù)分裂和受精作用對生物遺傳和變異的重要意義。【典例分析】1.下列有關(guān)細(xì)胞分裂和受精作用的敘述，錯誤的是()A.四分體中非姐妹染色單體之間的交叉互換是配子多樣性的原因之一B.配子的多樣性和受精的隨機(jī)性，使得同一雙親的后代呈現(xiàn)出多樣性C.減數(shù)分裂和受精作用維持了生物前后代體細(xì)胞中染色體數(shù)目的恒定D.精卵結(jié)合形成的受精卵中，遺傳物質(zhì)一半來自父方，一半來自母方答案：D解析：四分體中非姐妹染色單體之間的交叉互換是配子多樣性的原因之一；配子的多樣性和受精的隨機(jī)性，使得同一雙親的后代呈現(xiàn)出多樣性；減數(shù)分裂和受精作用維持了生物前后代體細(xì)胞中染色體數(shù)目的恒定；精卵結(jié)合形成的受精卵中，受精卵中的核遺傳物質(zhì)一半來自父方，一半來自母方，而細(xì)胞質(zhì)遺傳物質(zhì)幾乎都來自母方。D符合題意。2.如圖表示某雌性動物減數(shù)分裂某時期的一個細(xì)胞，下列敘述正確的是()A.圖中有2對同源染色體，2個四分體，8個核DNA分子B.圖中同源染色體上的姐妹染色單體之間發(fā)生片段交換C.圖中1、3可在正常減數(shù)分裂產(chǎn)生的一個子細(xì)胞中同時出現(xiàn)D.該細(xì)胞減數(shù)分裂結(jié)束后可產(chǎn)生4種生殖細(xì)胞答案：A解析：A、圖中有a與b，c與d各構(gòu)成1對同源染色體，構(gòu)成一個四分體，一個四分體4個核DNA，故圖中有2對同源染色體，2個四分體，8個核DNA分子，A正確；B.染色體互換發(fā)生在同源染色體上的非姐妹染色單體上，B錯誤；C.1和3互為同源染色體上的非姐妹染色單體，在減數(shù)第一次分裂后期會分離，不可能進(jìn)入同一個子細(xì)胞，C錯誤；D.一個初級卵母細(xì)胞減數(shù)分裂最多可以產(chǎn)生1種生殖細(xì)胞，D錯誤。故選A。3.某同學(xué)觀察蝗蟲精母細(xì)胞（2N=24）減數(shù)分裂裝片，下列關(guān)于蝗蟲精母細(xì)胞減數(shù)分裂的顯微照片敘述錯誤的是()A.圖中細(xì)胞按照減數(shù)分裂時期排列的先后順序?yàn)棰堋邸佟贐.①和②時期中的細(xì)胞染色體數(shù)目相等，均為12對C.①和④時期有發(fā)生基因重組，基因自由組合定律發(fā)生在①時期D.③時期中各對同源染色體排列在赤道板兩側(cè)答案：B解析：A.根據(jù)分析可知，圖中細(xì)胞按照減數(shù)分裂時期排列的先后順序?yàn)棰堋邸佟?A正確；B.①和②時期中的細(xì)胞染色體數(shù)目相等，均為12條，B錯誤；C.①和④時期有發(fā)生基因重組，基因自由組合定律發(fā)生在①時期，C正確；D.③時期為減數(shù)第一次分裂中期，此時各對同源染色體排列在赤道板兩側(cè)，D正確。故選B。4.如圖是人體內(nèi)的細(xì)胞在分裂過程中每條染色體上的DNA含量的變化曲線，下列敘述錯誤的是()A.該圖若為有絲分裂，則bc段細(xì)胞中染色體數(shù)目與核DNA分子數(shù)均因復(fù)制而加倍B.該圖若為有絲分裂，則ef段細(xì)胞中染色體數(shù)目是體細(xì)胞的兩倍C.該圖若為減數(shù)分裂，則cd段的細(xì)胞不一定都含有23對同源染色體D.該圖若為減數(shù)分裂，則非同源染色體自由組合發(fā)生在段的某一時期答案：A解析：A、該圖若為有絲分裂，bc段為S期，S期進(jìn)行DNA的復(fù)制，因此$期結(jié)束，核DNA加倍，而染色體數(shù)目不變，A錯誤；B、該圖若為有絲分裂，則de段下降的原因是著絲粒分裂，使每條染色體上的DNA含量由2變?yōu)?，B正確；C、cd段表示每條染色體含2條單體和2個DNA，該圖若為減數(shù)分裂，可表示減數(shù)分裂的第一次分裂整個時期和減數(shù)第二次分裂的前期、中期，而減數(shù)第二次分裂細(xì)胞無同源染色體，所以cd段的細(xì)胞不一定含23對同源染色體，C正確；D、該圖若為減數(shù)分裂，非同源染色體自由組合發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期，而cd段可表示減數(shù)第一次分裂過程和減數(shù)第二次分裂的前期、中期，故非同源染色體自由組合可發(fā)生在cd段的某一時期，D正確。故選A。5.圖1表示某二倍體小鼠細(xì)胞分裂過程中，某物質(zhì)或結(jié)構(gòu)的數(shù)量變化曲線的一部分。研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞中染色體的正確排列、分離與粘連蛋白有關(guān)，粘連蛋白的水解是著絲粒分裂的原因，如圖2所示。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A.若圖1表示細(xì)胞中染色體數(shù)量的變化，則曲線BD段可能會發(fā)生等位基因的分離B.若圖1表示細(xì)胞中同源染色體對數(shù)的變化，該變化不會發(fā)生在減數(shù)分裂的過程中C.粘連蛋白在細(xì)胞的有絲分裂中期開始合成到后期含量達(dá)到最高D.水解粘連蛋白的酶發(fā)揮作用后，與水解前相比細(xì)胞中的染色體數(shù)目加倍答案：C解析：A、若圖1縱坐標(biāo)表示染色體數(shù)量，則曲線BD段可代表減數(shù)第二次分裂后期，若減數(shù)第一次分裂發(fā)生了互換，可能會發(fā)生等位基因的分離，A正確；B.若圖1表示細(xì)胞中同源染色體對數(shù)的變化，由于在減數(shù)第一次分裂過程中會發(fā)生同源染色體彼此分離，進(jìn)而使子細(xì)胞中不含同源染色體，因此該變化不會發(fā)生在減數(shù)分裂的過程中，B正確；C.在細(xì)胞分裂過程中，間期進(jìn)行物質(zhì)準(zhǔn)備，而在前期細(xì)胞中的染色體會發(fā)生高度螺旋化，進(jìn)而表現(xiàn)為無法進(jìn)行蛋白質(zhì)的合成，據(jù)此可推測，粘連蛋白在細(xì)胞分裂間期合成，到后期隨著著絲粒分裂消失，C錯誤；D.水解粘連蛋白的酶發(fā)揮作用后，染色單體消失，與水解前相比細(xì)胞中的染色體數(shù)目加倍，D正確。故選C。6.“鳳丹白”是江南牡丹最常見的品種，對其染色體分析可為牡丹品種的演化和分類、育性提供參考價值。將鳳丹白的染色體按同源染色體進(jìn)行排列并編號，結(jié)果如圖所示。正常情況下，下列分析錯誤的是()A.減數(shù)分裂I前期，初級卵母細(xì)胞內(nèi)可形成5個四分體B.減數(shù)分裂I前期，染色體2與3相互纏繞并交換片段C.減數(shù)分裂I后期，染色體5與6不會位于細(xì)胞同一極D.減數(shù)分裂Ⅱ后期，細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目與圖中的相同答案：B解析：A、一個四分體=一對同源染色體，圖中有5對同源染色體，即初級卵母細(xì)胞內(nèi)可以形成5個四分體，A正確；B.減數(shù)分裂I前期，同源染色體的非姐妹染色單體片段交叉互換，染色體2和3是非同源染色體，不會相互纏繞并交換片段，B錯誤；C.減數(shù)分裂I后期，同源染色體分離，非同源染色體自由組合，染色體5與6是同源染色體，在減數(shù)分裂I后期不會位于細(xì)胞同一極，C正確；D.減數(shù)分裂Ⅱ后期，姐妹染色單體分離，染色體數(shù)目與體細(xì)胞數(shù)目相同，即細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目與圖中的相同，D正確。故選B。7.某雄性動物（體細(xì)胞2N=16）的精原細(xì)胞在進(jìn)行減數(shù)分裂過程中，其形成的不同細(xì)胞類型如圖甲所示（①～③表示有關(guān)結(jié)構(gòu)或物質(zhì)），其細(xì)胞內(nèi)每條染色體上的DNA含量變化如圖乙所示。下列有關(guān)分析正確的是()A.①②③分別表示染色體、核DNA分子和染色單體B.次級精母細(xì)胞先后可用Ⅱ、Ⅲ、Ⅰ細(xì)胞類型來表示C.圖甲中Ⅱ、Ⅲ細(xì)胞類型都處于圖乙的BC時期D.圖乙CD段表示同源染色體分離進(jìn)入兩個子細(xì)胞答案：C解析：A、在細(xì)胞分裂過程中染色單體會出現(xiàn)為0的時候，因此，②可代表染色單體，而染色體和DNA的關(guān)系表現(xiàn)為1∶1或1∶2，因此，①代表染色體，而③代表核DNA分子，因此，①②③分別表示染色體、染色單體和核DNA分子，A錯誤；B.次級精母細(xì)胞中不存在同源染色體，在減數(shù)第二次分裂前、中期，其中染色體、染色單體和核DNA分子數(shù)的比例為1∶2∶2，可用Ⅲ表示，而后在減數(shù)第二次分裂后期，細(xì)胞中著絲粒分裂、染色體暫時加倍，此時細(xì)胞中染色體數(shù)目與體細(xì)胞中染色體數(shù)目相同，沒有染色單體，因而細(xì)胞中染色體∶DNA=1∶1，可用Ⅰ細(xì)胞類型來表示，而后進(jìn)入減數(shù)第二次分裂末期，依然不存在染色單體，但染色體和核DNA數(shù)目均減半，可用Ⅳ表示，B錯誤；C.圖甲中Ⅱ、Ⅲ細(xì)胞類型中染色體∶染色單體∶DNA=1∶2∶2，即每條染色體均含有2個染色單體（DNA分子），因此都處于圖乙的BC時期，C正確；D.圖乙CD段表示著絲粒分裂，染色單體消失，細(xì)胞中與之前的狀態(tài)相比，染色體數(shù)目暫時加倍，此時細(xì)胞的分裂時期處于有絲分裂后期或減數(shù)第二次分裂后期，不會發(fā)生同源染色體分離進(jìn)入兩個子細(xì)胞的行為變化，D錯誤。故選C。8.圖中甲是果蠅體細(xì)胞示意圖，圖乙、丙是果蠅細(xì)胞中部分染色體在細(xì)胞分裂中的行為。請判斷下列說法正確的是()A．圖甲中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中的一條染色體和一條性染色體組成一個基因組B．若圖甲果蠅一個精原細(xì)胞產(chǎn)生的一個精子基因組成為bcXDXD，則其余的三個精子的基因組成為BCYd、BCYd、bcXDXDC．圖乙所示的果蠅細(xì)胞中A、a基因?qū)儆诘任换?，位于同源染色體上D．圖丙細(xì)胞分裂結(jié)束后會產(chǎn)生4種基因型的子細(xì)胞答案：D解析：A.題圖甲中Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ中的一條染色體和X染色體或Y染色體組成一個染色體組，故A錯誤；B.題圖甲果蠅的基因型為BbCcXDYd，若圖甲果蠅一個精原細(xì)胞產(chǎn)生的一個精子基因組成為bcXDXD，說明XDXD在減數(shù)第二次分裂后期移向同一極，同時產(chǎn)生的另一個精子基因組成為bc，另一個次級精母細(xì)胞進(jìn)行正常的減數(shù)分裂產(chǎn)生的精子的基因型是BCYd、BCYd，故B錯誤；C.題圖乙所示的果蠅細(xì)胞正處于有絲分裂后期，其中Aa基因?qū)儆诘任换?，是基因突變產(chǎn)生的，不位于同源染色體上，故C錯誤；D.題圖丙中兩條姐妹染色單體上出現(xiàn)基因A和a是基因突變或交叉互換的結(jié)果，故D正確。9.某雄性動物的基因型為AaXBY，現(xiàn)對其體內(nèi)的一個精原細(xì)胞的分裂進(jìn)行分析。不考慮基因突變，下列敘述正確的是()A.該精原細(xì)胞經(jīng)過減數(shù)分裂產(chǎn)生的四個子細(xì)胞的基因型相同B.若產(chǎn)生的精細(xì)胞的基因型為AaXBY，則該精原細(xì)胞的異常發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅱ時C.若四分體時期發(fā)生了染色體互換，則該精原細(xì)胞可能產(chǎn)生4種基因型的精細(xì)胞D.減數(shù)分裂Ⅰ后期或減數(shù)分裂Ⅱ后期時，細(xì)胞中的Y染色體數(shù)一般為2條答案：C解析：A、該精原細(xì)胞在減數(shù)第一次分裂后期會發(fā)生同源染色體的分離、非同源染色體自由組合，所以該精原細(xì)胞經(jīng)過減數(shù)分裂形成的四個細(xì)胞是兩種類型，即這四個子細(xì)胞的基因型兩兩相同，A錯誤；B.若產(chǎn)生的精細(xì)胞的基因型為AaXBY，說明同源染色體沒有分離，則該精原細(xì)胞的異常發(fā)生在減數(shù)分裂第一次分裂后期，B錯誤；C.如果四分體時期同源染色體非姐妹染色單體沒有發(fā)生交換，該精原細(xì)胞產(chǎn)生2種基因型的精細(xì)胞；如果四分體時期同源染色體非姐妹染色單體發(fā)生交換，該精原細(xì)胞可能會產(chǎn)生4種基因型的精細(xì)胞，C正確；D.減數(shù)分裂Ⅰ后期細(xì)胞中的Y染色體數(shù)一般為2條，減數(shù)分裂Ⅱ后期時，由于著絲粒分裂，姐妹染色單體分離，細(xì)胞中的Y染色體數(shù)一般為2條或0條，D錯誤。故選C。10.據(jù)圖回答問題：Ⅰ、如圖四個細(xì)胞是某種生物不同細(xì)胞分裂時間的示意圖（假設(shè)該生物的體細(xì)胞有4條染色體）(1)在A、B、C、D中屬于減數(shù)分裂的是_____。(2)具有同源染色體的細(xì)胞是_____。(3)不具有姐妹染色單體的細(xì)胞有_____。(4)如上述所示的細(xì)胞分裂發(fā)生在同一部位，則該部位可能是_____；如果其分裂有連續(xù)性的話，則分裂發(fā)生的先后順序?yàn)開____。Ⅱ、如圖是表示某種生物的細(xì)胞內(nèi)染色體及DNA相對量變化的曲線圖。根據(jù)此曲線回答下列問題：（注：橫坐標(biāo)各個區(qū)域代表細(xì)胞分裂的各個時期，區(qū)域的大小和各個時期所需的時間不成比例）(5)圖中0﹣8時期表示細(xì)胞的_____分裂過程。(6)細(xì)胞內(nèi)含有同源染色體的區(qū)間是_____和_____。(7)若該生物體細(xì)胞中染色體數(shù)為20條，則一個細(xì)胞核中的DNA分子數(shù)在l﹣4時期為_____條。(8)著絲點(diǎn)分裂分別在橫坐標(biāo)數(shù)字的_____處進(jìn)行。(9)8處發(fā)生_____作用（填生理現(xiàn)象）。答案：(1)B、D(2)A、C、D(3)B、C(4)睪丸或卵巢；ACDB(5)減數(shù)(6)0-4；8-13(7)40(8)6、11(9)受精解析：(1)圖B沒有同源染色體，且正發(fā)生著絲點(diǎn)分裂，姐妹染色單體分離成為獨(dú)立的染色體被拉向兩極，為減數(shù)第二次分裂后期，圖D存在同源染色體，且同源染色體排列在赤道板上，為減數(shù)第一次分裂中期，因此BD屬于減數(shù)分裂。(2)該生物的體細(xì)胞有4條染色體，圖A四條染色體的著絲點(diǎn)排列在細(xì)胞中央的赤道板上，為有絲分裂中期細(xì)胞，圖C有8條染色體，正發(fā)生絲點(diǎn)分裂，姐妹染色單體分離成為獨(dú)立的染色體被拉向兩極，為有絲分裂后期，有絲分裂各個時期均存在同源染色體。圖D存在同源染色體，且同源染色體排列在赤道板上。因此具有同源染色體的細(xì)胞是ACD。(3)圖B、圖C均進(jìn)行著絲點(diǎn)分裂，姐妹染色單體分離成為獨(dú)立的染色體，因此沒有姐妹染色單體。(4)圖A、C為有絲分裂，圖B、D為減數(shù)分裂，同時能發(fā)生有絲分裂和減數(shù)分裂的部位是睪丸或卵巢。如果其分裂有連續(xù)性的話，先進(jìn)行有絲分裂增殖，再通過減數(shù)分裂形成生殖細(xì)胞，因此分裂發(fā)生的先后順序?yàn)锳CDB。(5)據(jù)曲線A分析0-8時期DNA通過復(fù)制從20增加到40為S期，其后連續(xù)減半兩次，分別是減數(shù)第一次分裂末期、減數(shù)第二次分裂末期，因此是減數(shù)分裂。(6)有絲分裂整個過程都存在同源染色體，減數(shù)第一次分裂末期開始同