【二轮复习学案】专题3 细胞的生命历程 微专题1 有丝分裂与减数分裂

专题3　细胞的生命历程
微专题1　有丝分裂与减数分裂
1.归纳与细胞周期有关的12个关注点
2.解读细胞分裂中常考的三类特殊曲线图
(1)每条染色体中DNA含量的变化
(2)同源染色体“对”数和“染色体组”数目的变化曲线
(3)不同核DNA相对含量和染色体数目对应细胞数目的柱形图
3.细胞分裂中标记染色体去向的分析方法
(1)若两次都是有丝分裂
(注：表示被3H标记的DNA链；表示没有被3H标记的DNA链)
(2)若两次分裂分别是减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ。
经典考题重现
有丝分裂形成具有与亲代细胞核遗传物质相同的子代细胞，而减数分裂形成具有多样性的配子，再通过受精作用，进而形成具有多样性组合的子代个体。下列关于细胞分裂说法正确的有①④⑤⑥。
①有丝分裂过程中，核膜和核仁周期性地消失和重现。(2021·河北卷，2A)
②植物细胞有丝分裂前期，核DNA已完成复制且染色体数目加倍。(2021·浙江卷，8A)
③高等动物胚胎干细胞分裂过程中，中心体的复制和染色体组数的加倍发生在同一时期。(2020·浙江7月卷，8B)
④细胞分裂间期既有基因表达又有DNA复制。(2019·江苏卷，2A)
⑤有丝分裂后期与减数分裂Ⅱ后期都发生染色单体分离。(2018·全国卷Ⅲ，4A)
⑥一次有丝分裂与一次减数分裂过程中染色体的复制次数相同。(2018·全国卷Ⅲ，4C)
⑦细胞中染色体的数目始终等于DNA分子的数目。(2017·海南卷，23A)
考向1　结合细胞周期，考查生命观念
1.(2022·江苏南通通州期末)细胞异常增殖可导致肿瘤发生。图示雌激素在特定条件下促进乳腺癌细胞增殖的机制。在雌激素的作用下，乳腺癌细胞中周期蛋白D(cyclinD)的合成量增加，cyclinD与周期蛋白依赖性激酶(CDK4/6)结合形成复合物，促进乳腺癌的恶性发展。下列说法错误的是(　　)
A.雌激素受体不在细胞膜上
B.若细胞核 DNA含量开始增加，说明细胞周期开始进入图中的X期
C.染色体的形成有利于遗传物质平均分配，通过有丝分裂产生染色体数相同的子细胞
D.CDK4/6 活性抑制剂能抑制乳腺癌的恶性发展
答案　B
解析　由图可知，雌激素的受体在细胞内，激素－受体复合物形成于细胞内，A正确；X属于分裂间期的G1期，Y属于分裂间期的S期，S期进行DNA的复制，若细胞核 DNA 含量开始增加，说明细胞周期开始进入图中的 Y期，B错误；染色体的形成有利于遗传物质平均分配，通过有丝分裂产生染色体数相同的子细胞，C正确；CDK4/6 活性抑制剂，不利于CDK4/6与cyclinD结合形成复合物，抑制乳腺癌细胞分裂，D正确。
2.(2022·江苏南通第一次质检)用含3H－TdR(标记的胸腺嘧啶脱氧核苷)培养液培养海拉细胞适当时间，使所有细胞都带标记；加入DNA合成抑制剂培养适当时间，直至所有细胞都停止分裂；洗去抑制剂，将细胞移至无放射性的完全培养液中培养并开始计时，定期测量分裂期细胞的放射性，结果如下：经过4.5小时后第一次测量到有放射性的分裂期细胞，经过5.5小时后第一次测量到有放射性的分裂末期细胞，经过10.5小时后发现有放射性的分裂期细胞开始减少，经过24.5小时后第二次测量到有放射性的分裂期细胞。下列分析正确的是(　　)
A.细胞周期是20小时，G1期是8.5小时，S期是6小时，G2期是4.5小时
B.加入DNA合成抑制剂后，有的细胞有完整的细胞周期，G1期合成DNA聚合酶
C.第二次测量到的有放射性的中期细胞中，每条染色体都带有放射性且缩短到最小程度
D.10.5小时时，细胞内被标记的大分子物质只有DNA，部分细胞有大量3H－TdR进入细胞核
答案　C
解析　依据题干信息分析，洗去抑制剂后将细胞移至无放射性的完全培养液中培养并开始计时，经过4.5小时后第一次测量到有放射性的分裂期细胞，因此G2期持续的时间是4.5小时；经过5.5小时后第一次测量到有放射性的分裂末期细胞，则前期＋中期＋后期＝5.5－4.5＝1小时；经过10.5小时后发现有放射性的分裂期细胞开始减少，说明所有G1到S期的细胞均进入分裂期，则S期为10.5－4.5＝6小时；经过24.5小时后第二次测量到有放射性的分裂期细胞，说明细胞周期是24.5－4.5＝20小时，G1期是20－4.5－6－1－末期<8.5小时，A错误；加入DNA合成抑制剂后，将细胞阻断在G1和S的分界点、S和G2的分界点或S中的某一点，因此细胞没有完整的细胞周期，G1期合成DNA聚合酶，B错误；第二次测量到的有放射性的中期细胞，因DNA分子在间期已经完成一次复制，依据DNA分子的半保留复制，每个DNA分子有一条链含有3H－TdR，因此每条染色体都带有放射性，中期染色体螺旋化程度最高，所以染色体缩短到最小程度，C正确；经过10.5小时后发现有放射性的分裂期细胞开始减少，说明经DNA合成抑制剂阻断处理后处于G1期到S期之间的所有细胞都已经完成DNA复制进入了分裂期，同时部分细胞完成细胞分裂进入了下一个细胞周期。经前分析G2＋M＋G1的时长为20－6＝14小时，比10.5小时长，说明此时所有细胞都还没有进入到下一个细胞周期的S期，此时没有3H－TdR进入细胞核参与DNA复制，D错误。
考向2　有丝分裂与减数分裂的过程，考查科学思维能力
3.(2019·江苏卷，11)如图为初级精母细胞减数分裂时的一对同源染色体示意图，图中1～8表示基因。不考虑突变的情况下，下列叙述正确的是(　　)
A.1与2、3、4互为等位基因，与6、7、8互为非等位基因
B.同一个体的精原细胞有丝分裂前期也应含有基因1～8
C.1与3都在减数第一次分裂分离，1与2都在减数第二次分裂分离
D.1分别与6、7、8组合都能形成重组型的配子
答案　B
解析　等位基因是指位于同源染色体的相同位置上，控制相对性状的基因。1与2、3与4均是位于同一条染色体的姐妹染色单体上的基因，不考虑突变，则1与2是相同基因，3与4也是相同基因，1与3、4以及2与3、4为一对同源染色体相同位置上的基因，可能为等位基因，也可能为相同基因，而1与6、7、8位于一对同源染色体的不同位置上，互为非等位基因，A错误；同一个体的精原细胞有丝分裂前期，染色体已复制，所以含有基因1～8，B正确；1与3是位于同源染色体上的基因，减数第一次分裂后期随同源染色体的分开而分离，1与2是位于同一条染色体的姐妹染色单体上的基因，在减数第二次分裂后期随着丝点分裂而分离，但如果减数第一次分裂前期发生了互换，导致2与3互换位置，则1与3的分离还将发生在减数第二次分裂后期，1与2的分离也会发生在减数第一次分裂后期，C错误；由图可知，5与6位于一条染色体的姐妹染色单体的相同位置，为相同基因，而1与5位于同一条染色单体上，则1与6组合不会形成重组型配子，D错误。
4. (2022·江苏前黄中学学情检测)如图1表示某一动物(2N＝4)个体体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和核DNA含量的关系；图2表示该动物在细胞增殖过程中细胞内染色体数目变化曲线；图3表示细胞分裂的不同时期与每条染色体DNA含量变化的关系；图4表示该生物体内一组细胞分裂图像。请分析并回答：
图1
图2
(1)图4中甲、乙、丙属于有丝分裂的是________， 该动物是一个________(填“雌”或“雄”)性动物。乙图产生的子细胞名称为____________________________________________________________________。
(2)图1中a、b、c表示染色体的是________(填字母)，图1________(填罗马数字)对应的细胞内不可能存在同源染色体。
(3)图2中姐妹染色单体分离发生在________(填数字序号)阶段；B过程表示生物体内发生了________作用。 图3中CD段形成的原因是____________________________________________________________________。
(4)图4中丙图细胞所处的分裂时期属于图2中________(填数字序号)阶段。图4中乙图所示的细胞中相应的数量关系对应图1中的________。
答案　(1)甲　雌　次级卵母细胞和(第一)极体　(2)a　Ⅲ和Ⅳ　(3)③⑥或⑥③
受精　着丝粒分裂　(4)②　Ⅱ
解析　(1)图4中甲属于有丝分裂，因为图乙细胞质的分裂不均等，所以该动物是一个雌性动物。乙图产生的子细胞名称为第一极体和次级卵母细胞。(2)图1中a表示染色体、b表示染色单体、c表示核DNA。图1的Ⅰ只有染色体和核DNA，且数目都为4，所以是体细胞(有同源染色体)或是减数第二次分裂的后期(没有同源染色体)，Ⅱ是有丝分裂的前期和中期或减数第一次分裂，因为染色体的数目∶染色单体的数目∶核DNA的数目是1∶2∶2，且染色体数目是4，有同源染色体；Ⅲ因为染色体的数目∶染色单体的数目∶核DNA的数目是1∶2∶2，且染色体数目是2，所以是减数第二次分裂的前期和中期，没有同源染色体。Ⅲ细胞内不可能存在同源染色体。Ⅳ属于生殖细胞，不可能有同源染色体。(3)图2中：姐妹染色单体分离会导致姐妹染色单体消失，染色体数目翻倍，所以③⑥阶段发生了姐妹染色单体的分离；B过程表示受精作用。 图3中CD段每条染色体上的DNA含量下降，原因是着丝粒断开。(4)图4中丙图细胞所处的分裂时期属于减数第二次分裂的中期，对应图2中 ②阶段。图4中乙图表示减数第一次分裂的后期，对应图1中的Ⅱ。