安徽 江曾武
“细胞分裂”专题题型分析
安徽 江曾武
【例1】(2015·浙江卷)下列有关细胞周期和细胞分裂的叙述, 正确的是 ( )
A. 不同生物的细胞大小和数目不同,但细胞周期长短相同
B. 同一生物各种组织的细胞周期长短相同,但G1、S、G2和M期长短不同
C. 若在G2期加入DNA合成抑制剂,则有丝分裂前期每个染色体仍含有2条染色单体,子细胞染色体数目与母细胞的相同
D. 减数第一次分裂前期同源染色体配对,每个染色体含有4条染色单体,子细胞染色体数目为母细胞的一半
【解析】不同生物的细胞大小和数目不同,不同的细胞在分裂时其细胞周期的长短也各不相同,故A项错误;同一生物各种组织的细胞周期长短各不相同,构成细胞周期的G1、S、G2和M期长短也不相同,故B项错误;DNA的复制在S期进行,若在G2期加入DNA合成抑制剂,则不影响染色体中DNA的复制,有丝分裂前期每个染色体仍含有2条染色单体,故C项正确;减数第一次分裂前期同源染色体联会形成四分体结构,此时每个染色体含有2条染色单体,故D项错误。
【答案】C
1. 减数分裂和有丝分裂的判断:三看法识别
2. 减数分裂中细胞名称的确定(分辨性别):根据减数分裂后期细胞质分裂方式判断
判断下列细胞的名称:
【例2】(2015·天津卷)低温诱导可使二倍体草鱼卵原细胞在减数第一次分裂时不形成纺锤体,从而产生染色体数目加倍的卵细胞,此卵细胞与精子结合发育成三倍体草鱼胚胎。上述过程中产生下列四种细胞,下图所示四种细胞的染色体行为(以二倍体草鱼体细胞含两对同源染色体为例)可出现的是 ( )
【解析】低温诱导染色体加倍的细胞中同源染色体对数不变,只是变成4条染色体互为同源,因此减I后期的细胞中每一极有4条染色体且有同源染色体,故A项错误;加倍的细胞减数分裂产生的卵细胞有2对4条染色体,故C项错误;含2对同源染色体的卵细胞与不含同源染色体的精子结合发育成的胚胎细胞中应含有6条染色体,且3条互为同源染色体,故D项错误。
【答案】B
1. 曲线中有“斜线”存在的——核DNA曲线;曲线中没有“斜线”存在的——染色体曲线。
2. 细胞分裂方式判断——“三看法”。
一看“染色体峰值”:
二看“核DNA复制和分裂次数”:
曲线中“斜线”代表核DNA复制,曲线中“竖直下降”代表细胞分裂完成。
三看“结果”:
分裂完成后,染色体数目或核DNA含量与分裂前相等为有丝分裂;若减半则为减数分裂。
【例3】(2015·福建模拟)下列图甲、乙、丙分别是一些二倍体生物细胞的染色体组成和分裂过程中物质或结构变化的相关模式图。请分析回答下列问题。
(1)图甲的①~⑥中,细胞结构显著不同于其他细胞的是_______;处于有丝分裂中期的细胞是_______;含有一个染色体组的细胞是_________;③分裂产生的子细胞名称是_______。
(2)若图丙中①→②完成了图乙中AB段的变化,则图丙a、b、c中表示染色体的是________,图甲中④产生的子细胞内,a、b、c的数量分别为_______。
(3)图甲⑤中存在的等位基因是________,造成这一结果的可能原因有________。图甲⑥代表的个体中最多(不考虑交叉互换)能产生_______种染色体组合不同的配子。
(4)某种抗癌药物能专一性地与DNA聚合酶发生不可逆结合。服用该种抗癌药物后癌细胞将在图乙中的________段受阻。
【解析】本题考查有丝分裂与减数分裂的图像及其数量变化,抓住图像特点、理解曲线含义和找出曲线关键点是正确解题的前提。(1)由图可知,图甲①~⑥中,②是植物细胞,其他都是动物细胞;图甲均为二倍体生物细胞分裂图像,①④着丝点排列在赤道板上,为细胞分裂中期,①有同源染色体,属于有丝分裂中期,④没有同源染色体,是减数第二次分裂中期;③是减数第一次分裂后期,细胞质均等分开,为初级精母细胞,其子细胞为次级精母细胞。(2)由图乙可知:AB段为细胞分裂间期,对应时期的特点是细胞内DNA含量加倍、染色体数不变,据此可确定图丙中a为染色体、b为染色单体、c为DNA;图甲④为减数第二次分裂中期,其子细胞内a、b、c的数量分别为2、0、2。(3)由图甲可知,⑤为减数第二次分裂后期,正常情况下,每条染色体形成的两条子染色体上的基因相同,等位基因B、b出现的原因可能是基因突变或四分体时期非姐妹染色单体发生了交叉互换;⑥为雄果蝇细胞,有4对同源染色体,减数分裂产生的配子最多为24=16种。
【答案】(1)② ① ④ 次级精母细胞 (2)a 2、0、2(3)B、b 基因突变或在四分体时期非姐妹染色单体交叉互换 16 (4)AB
细胞分裂是遗传基本定律和生物变异的细胞学基础,在高考中出现的频率极高,是学科内综合考查的重点。
【例4】(2011·江苏卷)下图为基因型 AABb的某动物进行细胞分裂的示意图。相关判断错误的是 ( )
A. 此细胞为次级精母细胞或次级卵母细胞
B. 此细胞中基因a是由基因A经突变产生的
C. 此细胞可能形成两种精子或一种卵细胞
D. 此动物体细胞内最多含有四个染色体组
【解析】本题考查减数分裂过程和生物变异的知识。此细胞处于减数第二次分裂时期,可能为次级精母(卵母)细胞,也可能是极体,故A项错误;因亲代基因型为AABb,故细胞中的a基因只能是基因突变产生的,故B项正确;此细胞若为次级精母细胞,则形成的两个精子是两种类型,若为次级卵母细胞,则形成一个极体和一个卵细胞,只能是一种类型,故C项正确;该动物体细胞中含两个染色体组,在有丝分裂的后期则含有四个染色体组,故D项正确。
【答案】A
【归纳整合】细胞分裂与遗传变异
1.减数分裂与遗传定律:减数分裂是遗传定律的细胞学基础
2.细胞分裂与生物变异的关系:
【例5】(2011·山东卷)基因型为AaXBY的小鼠仅因为减数分裂过程中染色体未正常分离,而产生一个不含性染色体的AA型配子。等位基因A、a位于2号染色体。下列关于染色体未分离时期的分析,正确的是 ( )
①2号染色体一定在减数第二次分裂时未分离②2号染色体可能在减数第一次分裂时未分离 ③性染色体可能在减数第二次分裂时未分离 ④性染色体一定在减数第一次分裂时未分离
A. ①③ B. ①④
C. ②③ D. ②④
【解析】题干中的信息“产生一个不含性染色体的AA型配子”可知“A与A”没有分离,而A与A的分离发生在减数第二次分裂后期,故①正确;“不含性染色体”有两种可能:一是同源染色体分离不正常,二是减数第二次分裂后期姐妹染色单体分离后移向同一极,故③正确。
【答案】A
【例6】(2015·海南卷)回答下列关于遗传和变异的问题:
(1)高等动物在产生精子或卵细胞的过程中,位于非同源染色体上的基因会发生_________,同源染色体的非姐妹染色单体之间可能会发生________,这两种情况都可能导致基因重组,从而产生基因组成不同的配子。
(2)假设物种的染色体数目为2n,在其减数分裂过程中,会出现不同的细胞,甲、乙2个模式图仅表示出了Aa、Bb基因所在的常染色体,那么,图甲表示的是____________(填“初级精母细胞” “次级精母细胞”或“精细胞”),图乙表示的是____________(填“初级精母细胞”“次级精母细胞”或“精细胞”)。
(3)某植物的染色体数目为2n,其产生的花粉经培养可得到单倍体植株。单倍体是指_______________。
【解析】
(1)高等动物在产生精子或卵细胞的过程中,减数第一次分裂后期,位于非同源染色体上的基因会发生自由组合;减数第一次分裂前期,同源染色体的非姐妹染色单体之间可能会发生交叉互换,这两种情况都可能导致基因重组,从而产生基因组成不同的配子。
(2)根据题意,二倍体生物精子形成过程中,减数第一次分裂的前期同源染色体联会形成四分体,根据图甲中基因的数量和位置可知,图甲表示初级精母细胞;图乙中没有同源染色体,也无染色单体,表示精细胞。
(3)单倍体是指体细胞内含有本物种配子染色体数目的个体。
【答案】(1)自由组合 交叉互换 (2)初级精母细胞精细胞 (3)体细胞内含有本物种配子染色体数目的个体
(作者单位:安徽省安庆市怀宁县怀宁中学)