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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,突破點1 減數(shù)分裂與有絲分裂的比較 [知識精講] 1．分裂圖像的辨析,,,,,同源染色體,②中同源染色體聯(lián)會，形成四分體,,,,著絲點,赤道板上,赤道板的兩側(cè),無同源染色體,,染色單體,同源染色體,無同源染色體,有染色單體,無染色單體,,“三看法”判斷細胞分裂方式,2．有絲分裂和減數(shù)分裂過程中DNA、染色體變化規(guī)律辨析 (1)減數(shù)分裂和有絲分裂過程中的染色體與核DNA數(shù)量變化模型比較與判斷,(2)判斷有絲分裂與減數(shù)分裂DNA、染色體數(shù)目“三看法”,(3)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,,,(4)染色單體的變化 ①模型圖,(5)同源染色體“對”數(shù)變化曲線分析 ①模型圖,②解讀： a．有絲分裂：后期時染色體數(shù)目加倍，同源染色體由n對(2n條)加倍成為2n對(4n條)，子細胞中同源染色體仍為n對。 b．減數(shù)分裂：減Ⅰ末期同源染色體分開，分別進入兩個子細胞，次級性母細胞及生殖細胞或極體中不含同源染色體。,(6)“染色體組”數(shù)目變化曲線分析 ①模型圖,②解讀 a．有絲分裂：后期→因著絲點分裂、染色體組加倍(2→4)； 末期→染色體平均分配到子細胞→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，分別進入兩個子細胞→染色體組減半(2→1)；減Ⅱ后→因著絲點分裂，染色體數(shù)目暫時加倍，染色體組數(shù)目由1變?yōu)?。,[考題示例] 【示例1】 (2013新課標Ⅰ，2)關(guān)于同一個體中細胞有絲分裂和減數(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 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錯誤；有絲分裂后期姐妹染色單體分離，染色體數(shù)目加倍，DNA分子數(shù)目不變，減數(shù)第一次分裂后期同源染色體分離，染色單體并沒有分開，染色體數(shù)目不變，DNA分子數(shù)目也不變，因此，兩者后期染色體數(shù)目和染色體行為不同，但DNA分子數(shù)目相同，C正確；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錯誤。 答案 C,【示例2】 (2011上海單科，28)如圖表示雄果蠅進行某種細胞分裂時，處于四個不同階段的細胞(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代表初級精母細胞 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為精原細胞，Ⅱ為初級精母細胞，在減Ⅰ前期、后期可發(fā)生基因自由組合。Ⅲ為次級精母細胞，Ⅳ為精細胞，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,關(guān)注染色體和DNA變化曲線的變式——直方圖 直方圖實質(zhì)上是坐標曲線圖的變形，反映的也是染色體、核DNA或染色單體數(shù)量的變化關(guān)系。解題思路與坐標曲線圖基本相同，但對染色單體的分析顯得尤為重要。在直方圖中，染色體和DNA的含量不可能是0，但染色單體會因著絲點的分裂而消失，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,[跟進題組] 1．根據(jù)每個細胞中核DNA相對含量的不同，將某高等哺乳動物睪丸中連續(xù)增殖的精原細胞歸為A、B、C三組，每組細胞數(shù)目如圖1所示，每條染色體上DNA含量在細胞周期中的變化如圖2所示。下列敘述正確的是 ( ),A．圖1表示精原細胞減數(shù)分裂時核DNA數(shù)量的變化 B．圖1中C組的細胞全部位于圖2的乙～丙段 C．用秋水仙素處理圖1的細胞群則C組細胞增多 D．圖2中丙～丁段形成的原因是同源染色體分離,解析 選項A錯，精原細胞連續(xù)增殖方式為有絲分裂，結(jié)合圖1橫坐標所示每個細胞中核DNA相對含量的變化可知，圖1表示精原細胞有絲分裂時核DNA相對含量的變化；選項B錯，C組中細胞核DNA含量加倍，可以是處于有絲分裂前期、中期或后期的細胞，圖2的乙～丙段，一條染色體有兩個DNA，處于有絲分裂后期的細胞不位于該區(qū)段；選項C正確，用秋水仙素處理，細胞中DNA數(shù)目加倍，C組細胞增多；選項D錯，圖2中丙～丁段形成的原因是著絲點分裂。 答案 C,2．某細胞中染色體數(shù)為2N，在如圖所示的圖象中，屬于該細胞有絲分裂中期和減數(shù)第二次分裂后期的依次是 ( ) A．①② B．②③ C．④② D．③④,解析 有絲分裂中期和減數(shù)第二次分裂中期，染色體數(shù)應(yīng)為2N，有絲分裂中期含染色單體，而減數(shù)第二次分裂后期無染色單體。 答案 C,突破點2 減數(shù)分裂與可遺傳變異的關(guān)系 [知識精講] 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)制過程中，如復(fù)制出現(xiàn)差錯，則會引起基因突變，此時可導(dǎo)致姐妹染色單體上含有等位基因，這種突變能通過配子傳遞給下一代，如圖所示。,注意：突變一般發(fā)生在同源染色體中的某一條染色體上，可以發(fā)生隱性突變，也可發(fā)生顯性突變，通過突變產(chǎn)生等位基因。,2．減數(shù)分裂與基因重組 (1)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。,(2)在減數(shù)第一次分裂四分體時期，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)分裂過程中，由于一些原因也會出現(xiàn)染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異的配子，可通過配子將這些變異傳遞給下一代，現(xiàn)分析如下： (1)如圖表示減數(shù)第一次分裂正常、減數(shù)第二次分裂異常產(chǎn)生配子的情況。,(2)如圖表示減數(shù)第一次分裂異常、減數(shù)第二次分裂正常產(chǎn)生配子的情況。,(3)舉例： 人類遺傳中，性染色體異常病中出現(xiàn)的XXY型、XXX型、XYY型等，原因如下：,③XYY型成因：只能來自父方，由于減Ⅱ后期著絲點分裂后，兩條Y染色體移向同一極，導(dǎo)致產(chǎn)生了YY型精子。,[考題示例] 【示例1】 (2011山東理綜)基因型為AaXBY的小鼠僅因為減數(shù)分裂過程中染色體未正常分離，而產(chǎn)生一個不含性染色體的AA型配子。等位基因A、a位于2號染色體。下列關(guān)于染色體未分離時期的分析，正確的是 ( ) ①2號染色體一定在減數(shù)第二次分裂時未分離 ②2號染色體可能在減數(shù)第一次分裂時未分離 ③性染色體可能在減數(shù)第二次分裂時未分離 ④性染色體一定在減數(shù)第一次分裂時未分離 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④,解析 基因型為AaXBY的小鼠產(chǎn)生了一個不含性染色體的AA型配子，配子中含AA說明姐妹染色單體沒有分離，一定是減數(shù)第二次分裂發(fā)生異常。配子中沒有性染色體，可能是減數(shù)第一次分裂時同源染色體沒有分開，產(chǎn)生一個不含有性染色體的次級精母細胞；也有可能是減數(shù)第二次分裂時姐妹染色單體沒有分離，產(chǎn)生的一個配子中不含性染色體。 答案 A,【示例2】 母親色盲，父親正常，生下一個性染色體為XXY的不色盲兒子，則此染色體變異發(fā)生在什么細胞之中；若父親色盲，母親正常，則此染色體變異又發(fā)生在什么細胞之中？若父親正常，母親色盲，生下一個性染色體為XXY的色盲兒子，則此染色體變異又發(fā)生在什么細胞之中？下列判斷中正確的一組是 ( ) A．精子、卵細胞、精子或卵細胞 B．精子、精子或卵細胞、卵細胞 C．卵細胞、精子、精子或卵細胞 D．卵細胞、精子或卵細胞、精子,解析 第一個問題是母親色盲(XbXb)和父親正常(XBY)，生下一個不色盲兒子，可知此兒子的基因型必是XBXbY，故染色體變異發(fā)生在精子中。第二個問題是父親色盲(XbY)，母親正常(XBXB或XBXb)，生下一個不色盲兒子，其基因型可能為XBXBY或XBXbY，故染色體變異發(fā)生在精子或卵細胞中。第三個問題是父親正常(XBY)，母親色盲(XbXb)，生下一個色盲兒子(XbXbY)，故染色體變異發(fā)生在卵細胞中。 答案 B,【示例3】 (2014南通一調(diào))某哺乳動物的基因型為AABbEe，如圖是其一個精原細胞在產(chǎn)生精細胞過程中某個環(huán)節(jié)的示意圖，據(jù)此可以判斷 ( ) A．圖示細胞為次級精母細胞，細胞中含一個染色體組 B．該精原細胞產(chǎn)生的精細胞的基因型有ABe、aBe、AbE C．圖示細胞中，a基因來自基因突變或基因重組 D．三對基因的遺傳遵循自由組合定律,解析 圖示細胞中無同源染色體，且均等分裂，故該細胞是次級精母細胞，細胞中含兩個染色體組。因為親代細胞中無a基因，故其來自基因突變。正常情況下，一個精原細胞減數(shù)分裂產(chǎn)生的精細胞有兩種基因型，圖示細胞發(fā)生了基因突變，產(chǎn)生的精細胞有三種基因型，分別為ABe、aBe和AbE。A、a與B、b位于同一對同源染色體上，其遺傳不遵循基因的自由組合定律。 答案 B,(1)異常精卵成因確認 異常精細胞或卵細胞產(chǎn)生原因的判斷，常以精細胞或卵細胞中有無同源染色體為依據(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,[跟進題組] 1．一個基因型為AaXbY的精原細胞，在減數(shù)分裂過程中， 由于染色體分配紊亂，產(chǎn)生了一個基因型為AAaXb 的精 子，則另外三個精子的基因型分別是 ( ) A．a(chǎn)Xb，Y，Y B．Xb，aY，Y C．AXb，aY，Y D．AAaXb，Y，Y,解析 由產(chǎn)生的基因型為AAaXb的精子可知減數(shù)分裂過程中一對性染色體正常分離，分離不正常的是常染色體(具有3條同源染色體)，說明減數(shù)第一次分裂過程中，等位基因A和a所在的同源染色體沒有分離，且與X染色體自由組合，形成了AAaaXbXb和YY兩種基因型的次級精母細胞；依題意可知次級精母細胞AAaaXbXb分裂后產(chǎn)生了一個基因型為AAaXb的精子，則同時形成的另一個精子的基因型為aXb，由另一個次級精母細胞YY分裂形成的兩個精子的基因型是Y、Y，不可能是aY。 答案 A,2．(2014安徽蚌埠二模，3)如圖為某高等生物細胞不同分裂時期的模式圖， Ⅰ、Ⅱ表示染色體片段。下列敘述不正確的是 ( ),A．圖甲細胞處在減數(shù)第二次分裂中期，此時不進行核DNA的復(fù)制 B．由圖可以看出分裂過程中四分體中的非姐妹染色單體發(fā)生了交換 C．圖甲所示細胞若繼續(xù)分裂可能會發(fā)生等位基因的分離 D．若兩圖來源于同一個精原細胞，則圖乙是圖甲細胞分裂形成的,解析 圖甲細胞無同源染色體，存在姐妹染色單體，且著絲點排列在赤道板上，為減數(shù)第二次分裂中期，不再進行DNA復(fù)制，A正確；由甲圖中Ⅰ片段和乙圖中Ⅱ片段顏色可知，分裂過程中四分體中的非姐妹染色單體發(fā)生了交叉互換，B正確；發(fā)生交叉互換后，減數(shù)第二次分裂后期可能會發(fā)生等位基因分離，C正確；由染色體的顏色可知，圖乙細胞不是由圖甲細胞分裂形成的，D錯誤。 答案 D,3．某研究性學習小組對豬產(chǎn)生配子時的細胞減數(shù)分裂過程進行了研究，并繪制了相關(guān)圖示。請據(jù)圖回答下列問題。,(1)圖1過程表明，通過減數(shù)分裂，染色體數(shù)目________。減數(shù)第一次分裂后期染色體的行為特點是________________。 (2)圖2顯示的是一對同源染色體(常染色體)的不正常分裂情況，產(chǎn)生異常配子①③的原因可能是________________。 (3)如果圖3表示卵原細胞，該卵原細胞經(jīng)圖4形成基因型為AB的卵細胞，則其形成的第二極體的基因型是________________________。,解析 (1)圖1表示正常減數(shù)分裂的親代細胞及其產(chǎn)生配子過程中染色體的行為變化。在減數(shù)分裂過程中，染色體只復(fù)制一次，而細胞連續(xù)分裂兩次，導(dǎo)致染色體數(shù)目減半。減數(shù)第一次分裂后期染色體的行為變化主要是同源染色體分離、非同源染色體自由組合，這是基因分離定律和自由組合定律的基礎(chǔ)。(2)由圖2可知，配子①中存在同源染色體，所以只可能是減數(shù)第一次分裂后期出現(xiàn)了差錯，同源染色體未分離而是移向了細胞同一極，導(dǎo)致出現(xiàn)了異常配子。(3)如果形成基因型為AB的卵細胞，則說明在圖4時期發(fā)生了交叉互換，形成的第二極體的基因型是Ab、ab、aB。,答案 (1)減半 同源染色體分離、非同源染色體自由組合 (2)減數(shù)第一次分裂后期同源染色體沒有分離，而是移向細胞同一極 (3)Ab、ab、aB,