微专题2细胞分裂的综合分析（讲义）

微专题2细胞分裂的综合分析考法1有丝分裂与减数分裂的比较有丝分裂与减数分裂过程比较项目减数分裂有丝分裂分裂的细胞原始生殖细胞体细胞或原始生殖细胞细胞分裂次数2次1次同源染色体行为联会形成四分体，同源染色体的非姐妹染色单体之间经常发生交叉互换；同源染色体分离存在同源染色体，但不发生联会、分离，一般无同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换现象非同源染色体行为自由组合不发生自由组合子细胞染色体数目减半不变子细胞的名称和数目4个精子或1个卵细胞和3个极体2个体细胞或2个原始生殖细胞子细胞间的遗传物质不一定相同相同（基本上）相同点染色体都只复制1次分裂过程中都出现纺锤体，都有核仁、核膜的消失与重现过程都有着丝粒分裂和姐妹染色单体分开的现象有丝分裂与减数分裂曲线图比较染色体和核DNA的坐标图数量变化模型（以二倍体生物为例）图1图2图3图4①曲线识别““斜线”有无有无核DNA变化染色体变化连续两次减半只有1次减半减数分裂，如图1有丝分裂，如图3最大数量2N最大数量4N减数分裂，如图2有丝分裂，如图4②曲线解读项目上升段的变化原因下降段的变化原因核DNA间期核DNA复制，核DNA数目加倍减数分裂Ⅰ末期结束、减数分裂Ⅱ末期结束细胞一分为二，核DNA数目减半有丝分裂末期结束染色体减数第二次分裂后期着丝粒分裂，染色体数目加倍减数分裂Ⅰ末期结束、减数分裂Ⅱ末期结束细胞一分为二，染色体数目减半有丝分裂后期有丝分裂末期结束每条染色体中的DNA含量及染色体与核DNA的比值分析①每条染色体上DNA分子数量的变化②染色体与核DNA数量之比线段时期原因b→c减数分裂前的间期，有丝分裂前的间期核DNA复制，染色单体形成d→e减数第二次分裂后期，有丝分裂后期着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，形成两条染色体如图所示曲线适用于减数分裂，也适用于有丝分裂，相关分析如下：同源染色体对数及染色体组数变化（以二倍体生物为例）时期同源染色体对数时期同源染色体对数n2n①②③④时期染色体组数241图甲图乙图甲中表示有丝分裂的是①，表示减数分裂的是②。图乙中表示有丝分裂的是③，表示减数分裂的是④。染色体、染色单体和核DNA的柱形图变化模型（以二倍体雄性动物为例）有丝分裂和减数分裂各时期图像的比较和判断时期有丝分裂减数第一次分裂减数第二次分裂前期有同源染色体有同源染色体联会，形成四分体无同源染色体中期有同源染色体着丝粒排列在赤道板上有同源染色体四分体排列在赤道板上无同源染色体着丝粒排列在赤道板上后期有同源染色体（看左右）着丝粒分裂有同源染色体（看上下）同源染色体分离，非同源染色体自由组合无同源染色体（看左右）着丝粒分裂（2023•丹阳市开学）如图是雌性哺乳动物体内发生的某个细胞连续分裂过程中的部分细胞分裂图像。不考虑突变与染色体交换的情况下，下列有关叙述正确的是（）A．该细胞分裂的先后顺序依次为①②③④ B．②细胞中染色体数：染色单体数：核DNA分子数1：2：2 C．图④细胞的名称是极体，发生等位基因分离 D．具有同源染色体的细胞是①②③④【分析】分析题图可知，图①细胞含同源染色体，且着丝粒分裂，表示有丝分裂后期细胞；图②细胞存在染色单体，且同源染色体排列在赤道板两侧，处于减数第一次分裂中期；图③细胞中有同源染色体，细胞中的染色体着丝粒排在细胞中央赤道板的部位，处于有丝分裂中期；图④细胞中没有同源染色体，且不存在染色单体，处于减数第二次后期细胞，图④为第二极体，据此答题即可。【解答】解：A、分析图可知，①表示有丝分裂后期细胞，②处于减数第一次分裂中期，③处于有丝分裂中期，④处于减数第二次后期细胞，所以该细胞分裂的先后顺序依次为③①②④，A错误；B、分析图可知，②细胞中染色体含有染色单体，故染色体数：染色单体数：核DNA分子数1：2：2，B正确；C、图④细胞中没有同源染色体，且不存在染色单体，处于减数第二次后期细胞，又因为是雌性，且在减数第二次分裂后期细胞质均分，所以图④细胞的名称是极体，不考虑突变与染色体交换的情况下，等位基因分离发生在减数第一次分裂后期，C错误；D、减数第一次分裂前期，配对的两条染色体，形状和大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方，叫做同源染色体，分析图可知，具有同源染色体的细胞是①②③，D错误。故选：B。【点评】本题考查减数分裂、有丝分裂图像识别的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力。（2023•青羊区校级开学）如图甲是某二倍体生物细胞分裂的相关图像，下图乙表示细胞分裂和受精作用过程中细胞的核DNA含量和染色体数目的变化。下列说法正确的是（）​A．甲细胞中无同源染色体，且细胞质不均等分裂，则甲是次级卵母细胞 B．甲细胞对应于图乙的JK段，细胞中发生了基因突变 C．CD段和GH段细胞中染色体数一定相等 D．L点→M点变化的原因是着丝粒分裂【分析】题图分析：图甲：细胞甲的特点是细胞不均等分裂，没有同源染色体，着丝粒分裂，染色单体分开，所以推测该细胞为次级卵母细胞。图乙：oa阶段表示有丝分裂过程中核DNA含量的变化规律；ab阶段表示减数分裂过程中核DNA含量的变化规律；bc阶段表示受精作用和有丝分裂过程中染色体数目的变化规律，其中ML表示受精作用后染色体数目加倍，M点之后表示有丝分裂过程中染色体数目变化规律。【解答】解：A、甲细胞中无同源染色体，着丝粒分裂，染色单体分开，且细胞质不均等分裂，所以甲是次级卵母细胞，A正确；B、甲细胞处于减数第二次分裂后期，对应于图乙的IJ段，又细胞中原来的姐妹染色单体上分别含有B、b，该细胞形成过程中可能发生了非姐妹染色单体片段的交换，也可能发生了基因突变，B错误；C、CD段表示有丝分裂的前、中期和后期，此时细胞中染色体数目为体细胞中染色体数目或为体细胞中染色体数目的2倍，而GH段表示减数第一次分裂的前、中期、后期，此时细胞中染色体数目与体细胞相同，不可能为体细胞中染色体数目的2倍，C错误；D、L点→M点细胞中染色体恢复的到正常染色体数目，表示受精作用，D错误。故选：A。【点评】本题考查细胞有丝分裂和减数分裂的相关知识，要求考生能够结合所学知识准确判断各选项，属于识记和理解层次的考查。（2023春•玉溪期末）如图为某动物（2N＝6）减数分裂过程中，细胞内核DNA数目和染色体数目的柱状图（不考虑染色体变异），细胞中一定存在同源染色体的是（）A．甲 B．乙 C．甲和乙 D．乙和丙【分析】题图分析：在减数分裂过程中，甲细胞内核DNA数目和染色体数目分别6和6，说明此时细胞可能处于减数分裂前的间期，也可能处于减数第二次分裂的后期；乙细胞内核DNA数目和染色体数目分别12和6，说明此时细胞可能处于减数第一次分裂；丙细胞内核DNA数目和染色体数目分别6和3，说明此时细胞可能处于减数第二次分裂的前期或中期。【解答】解：在减数分裂过程中，由于减数第一次分裂后期同源染色体分离，所以处于减数第二次分裂过程中的细胞内不含同源染色体。因此，细胞中一定存在同源染色体的是乙。故选：B。【点评】本题结合柱形图，考查细胞减数分裂的相关知识，要求考生识记细胞减数分裂不同时期的特点，能准确判断图中各组代表的时期，再结合所学的知识准确答题。（2023春•安顺期末）果蝇体细胞内有4对同源染色体，其中有3对常染色体，一对性染色体。下列关于果蝇细胞增殖的叙述，错误的是（）A．在有丝分裂间期，核DNA进行半保留复制形成16个DNA分子 B．在减Ⅰ前期，同源染色体两两配对联会形成四分体 C．在减Ⅱ中期，4条形态大小不同的染色体着丝粒排列在赤道板上 D．在有丝分裂后期，等位基因随同源染色体的分开而分离【分析】减数分裂过程：（1）减数第一次分裂前间期：染色体的复制。（2）减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。（3）减数第二次分裂：①前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。【解答】解：A、在有丝分裂间期，核DNA进行半保留复制形成16个DNA分子，A正确；B、在减Ⅰ前期，同源染色体两两配对联会形成四分体，B正确；C、在减Ⅱ中期，4条形态大小不同的染色体着丝粒排列在赤道板上，此时染色体形态、数目清晰，C正确；D、在有丝分裂后期，着丝粒分裂，不会出现等位基因随同源染色体的分开而分离的现象，D错误。故选：D。【点评】本题考查细胞的有丝分裂和减数分裂，要求考生识记细胞分裂不同时期的特点，掌握分裂过程中染色体形态和数目变化规律，能结合所学的知识准确答题。（2023•疏勒县校级开学）如图表示某雄性动物细胞分裂的一组图像，相关叙述错误的是（）A．该动物的体细胞中染色体数目是4条 B．正在进行减数分裂的细胞是图BCD C．A细胞经分裂形成的子细胞是精细胞 D．图E所示的细胞所处的分裂时期为有丝分裂中期【分析】题图分析：A细胞含有同源染色体，且着丝粒分裂，染色单体分开，处于有丝分裂后期；B细胞不含同源染色体，且着丝粒分裂，染色单体分开，处于减数第二次分裂后期；C细胞不含同源染色体，且着丝粒排列在赤道板上，处于减数第二次分裂中期；D细胞含有同源染色体，且同源染色体成对地排列在赤道板两侧，处于减数第一次分裂中期；E细胞含有同源染色体，且着丝粒都排列在赤道板上，处于有丝分裂中期。【解答】解：A、A细胞处于有丝分裂后期，此时染色体数目暂时加倍，而此细胞中含有8条染色体，因此，该动物的体细胞中染色体数目是4条，A正确；B、根据分析可知：正在进行减数分裂的细胞是图BCD，正在进行有丝分裂的细胞是图AE，B正确；C、A细胞处于有丝分裂后期，因此该细胞经分裂形成的子细胞是体细胞，而不是精细胞，C错误；D、图E细胞中有同源染色体，且细胞中着丝粒排在细胞中央赤道板的部位，所以该细胞处于有丝分裂中期，D正确。故选：C。【点评】本题结合细胞分裂图，考查有丝分裂和减数分裂过程，解答本题的关键是细胞分裂图像的识别，要求学生掌握有丝分裂和减数分裂过程特点，能正确区分两者，准确辨别图示细胞的分裂方式及所处时期。细胞分裂图像辨别的重要依据是同源染色体，要求学生能正确识别同源染色体，判断同源染色体的有无，若有同源染色体，还需判断同源染色体有无特殊行为。（2022秋•肇州县校级月考）如图1所示为某高等动物精原细胞分裂过程中细胞内的同源染色体对数的变化曲线，图2是该动物的一个细胞分裂示意图，下列叙述错误的是（）A．CD段含有核DNA分子12个 B．图2细胞对应时期为图1的BC段 C．FG段可发生交叉互换和非同源染色体的自由组合 D．DE段和GH段的变化都是细胞一分为二的结果【分析】图1纵坐标是同源染色体对数，A～F表示的是有丝分裂，CD是有丝分裂后期，染色体数目加倍，FG是减数第一次分裂，同源染色体对数为n对，HI为减数第二次分裂，没有同源染色体。图2细胞无同源染色体，为减I数第二次分裂的后期，由此可知该动物体细胞正常染色体数目为6条。【解答】解：A、图2细胞无同源染色体，为减II后期图，由此可知该动物体细胞正常染色体数目为6条，图1纵坐标是同源染色体对数，A～F始终含有同源染色体，表示的是有丝分裂，CD是有丝分裂后期，染色体数目加倍，核DNA数＝染色体数＝12（个），A正确；B、图2细胞不含同源染色体，为减Ⅱ后期图，对应时期为图1的HI段，B错误；C、FG段含有n对同源染色体，GH段同源染色体对数变为0，故FG表示减Ⅰ，可发生交叉互换（减Ⅰ前期）和非同源染色体的自由组合（减Ⅰ后期），C正确；D、DE段表示有丝分裂的末期，同源染色体对数下降为n对，GH段表示减数第一次分裂的末期同源染色体对数降为0对，都是细胞一分为二的结果，D正确。故选：B。【点评】本题考查细胞有丝分裂和减数分裂的相关知识，要求学生掌握细胞有丝分裂和减数分裂不同时期的特点，掌握有丝分裂和减数分裂过程中染色体和DNA含量变化规律，从题中获取有效信息解答试题。（2023•朝阳区校级开学）精细胞的形成过程如图，下列叙述错误的是（）A．①过程是原始生殖细胞的增殖过程，增殖方式为有丝分裂 B．①②过程中均会形成姐妹染色单体 C．③过程同源染色体联会，形成四分体，着丝粒排列在细胞板两侧 D．①过程中有着丝粒分裂和姐妹染色单体分开的过程【分析】减数分裂过程：（1）减数分裂前的间期：染色体的复制。（2）减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。（3）减数第二次分裂：①前期：染色体散乱分布在细胞中；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。【解答】解：A、①过程是原始生殖细胞的增殖过程，增殖方式为有丝分裂，仍产生精原细胞，A正确；B、①表示有丝分裂，②表示减数分裂前的间期，①②过程中均会发生染色体复制，形成姐妹染色单体，B正确；C、③表示减数第一次分裂，该过程中，同源染色体联会，形成四分体，着丝粒排列在赤道板两侧，细胞中不存在细胞板，C错误；D、①表示有丝分裂，该过程中有着丝粒分裂和姐妹染色单体分开，导致染色体数目暂时加倍，D正确。故选：C。【点评】本题结合细胞分裂图，考查细胞的减数分裂，重点考生精子的形成过程，要求考生识记细胞减数分裂不同时期的特点，结合所学的知识准确判断各选项即可。（2023•凉州区开学）减数分裂与有丝分裂相比较，减数分裂过程特有的现象是（）A．DNA分子复制 B．纺锤体出现 C．着丝点分裂 D．同源染色体联会【分析】减数分裂和有丝分裂的比较：项目有丝分裂减数分裂染色体复制的次数、时期一次，有丝分裂间期一次，减数第一次分裂间期分裂的细胞一般体细胞或原始生殖细胞体细胞细胞分裂次数一次二次子细胞的性质体细胞或原始生殖细胞精子或卵细胞联会、四分体时期，非姐妹染色单体间的交叉互换无有同源染色体分离，非同源染色体随机组合无有着丝点分裂、染色单体分开有，后期有，减数第二次分裂后期子细胞中染色体数目的变化不变减半子细胞中核遗传物质的组成一定相同不一定相同子细胞的数目1个母细胞→2个子细胞1个精原细胞→4个精子1个卵母细胞→1个卵细胞+3个极体两者联系减数分裂是特殊方式的有丝分裂【解答】A、有丝分裂和减数分裂过程中都有DNA的复制过程，A错误；B、有丝分裂和减数分裂过程中都有纺锤体的出现，B错误；C、有丝分裂和减数分裂过程中都有着丝粒的分裂，C错误；D、同源染色体的联会只发生在减数分裂过程中，D正确。故选：D。【点评】本题考查细胞的有丝分裂和减数分裂，要求考生识记细胞有丝分裂和减数分裂不同时期的特点，掌握有丝分裂和减数分裂的异同，能结合所学的知识准确判断各选项。考法2细胞分裂与遗传变异分析细胞分裂与基因突变在无丝分裂、有丝分裂、减数分裂过程中都有遗传物质的复制，受生物体内、外各种因素的干扰，DNA复制过程中都可能发生差错，从而发生基因突变。细胞分裂与基因重组一般只发生在减数分裂I四分体时期和减数分裂I后期，即同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换和非同源染色体上非等位基因之间的自由组合。细胞分裂与染色体变异减数分裂异常产生的配子情况①减数分裂I异常若配子中出现等位基因（同源染色体），则说明可能是减数分裂I异常。②减数分裂II异常若配子中出现相同基因（相同染色体），则可能是减数分裂II异常。根据异常配子判断减数分裂异常的原因以一个基因型为XbY的精原细胞为例（“O”表示不含有X和Y）某个配子原因推测另三个配子Xb正常分裂Xb、Y、YXbY减数第一次分裂同源染色体未分开XbY、O、OXbXb减数第二次分裂两条染色单体未分开O、Y、YXbYY减数第一次分裂和减数第二次分裂均异常Xb、O、OO减数第一次分裂或减数第二次分裂异常（2023•海陵区校级开学）某哺乳动物雄性个体的基因型为AaBb，如图是该个体的一个初级精母细胞示意图。下列有关叙述正确的是（）A．出现图示现象的原因是发生了基因突变或非姐妹染色单体间互换，导致了A和a基因重组 B．若发生的是互换，则该初级精母细胞产生的配子基因型为AB、aB、Ab和ab C．若发生的是显性突变，则该初级精母细胞产生的配子基因型为AB、aB、Ab和AbD．图示细胞的每个核DNA中脱氧核苷酸数目和磷酸二酯键数目相等【分析】分析题图：图示细胞含有同源染色体，且同源染色体两两配对形成四分体，处于减数第一次分裂前期。【解答】解：A、若同源染色体上非姐妹染色单体之间发生了交叉互换，则同一条染色体上的非等位基因发生基因重组，但A和a属于等位基因，不能发生基因重组，A错误；B、若发生的是互换，则该初级精母细胞产生的配子基因型为AB、aB、Ab和ab，B正确；C、若发生显性基因突变，该初级精母细胞的基因型是AAAaBBbb，分裂后产生配子的基因型为AB、Ab、ab或AB、Ab、aB，C错误；D、图示细胞的每个核DNA中脱氧核苷酸数目和磷酸二酯键数目不相等，D错误。故选：B。【点评】本题考查细胞的减数分裂，要求考生识记细胞减数分裂不同时期的特点，掌握减数分裂过程中染色体形态和数目变化规律，能正确分析题图，再结合所学的知识准确答题。（2023•成都开学）一只基因型为XAXA的雌果蝇与一只基因型为XaY的雄果蝇交配，在其后代中出现了一只基因型为XAXaY和一只基因型为XA的果蝇，出现这两只果蝇最可能的原因是（）A．亲本雌果蝇在减数第一次分裂时两条X染色体未分离 B．亲本雄果蝇在减数第一次分裂时X与Y染色体未分离 C．亲本雌果蝇在减数第二次分裂时两条X染色单体未分离 D．亲本雄果蝇在减数第二次分裂时两条X染色单体未分离【分析】减数分裂过程：（1）减数第一次分裂前的间期：染色体的复制。（2）减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。（3）减数第二次分裂：①前期：染色体散乱的排布在细胞内；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。【解答】解：一只基因型为XAXA的雌果蝇与一只基因型为XaY的雄果蝇交配，在其后代中出现了一只基因型为XAXaY和一只基因型为XA的果蝇，最有可能得原因是雄果蝇XaY在减数第一次分裂的过程X与Y染色体未分离，产生两个XaY的配子、两个空的配子，XaY与含XA的配子结合，形成XAXaY的果蝇，空的配子与含XA的配子结合，形成XA的果蝇，B正确。故选：B。【点评】本题主要考查细胞的减数分裂，要求考生能够结合所学知识准确判断各选项，属于识记和理解层次的考查。（2023•新城区校级一模）如图细胞①表示某二倍体动物的初级精母细胞或初级卵母细胞，字母表示染色体上的基因。下列关于细胞分裂过程的分析，错误的是（）A．细胞①的变异类型包括基因突变和基因重组 B．若细胞①表示初级卵母细胞，则细胞⑥或⑦为卵细胞 C．细胞⑥的基因型为Hr或hR，基因型与细胞⑦的不同 D．除细胞①，图中所示细胞均不含有同源染色体【分析】图中细胞①中同源染色体发生联会，细胞处于减数第一次分裂前期；细胞②不含同源染色体，且着丝粒已经分裂，染色体分布在两极，细胞②处于减数第二次分裂后期；细胞②和③处于相同的分裂时期，细胞③处于减数第二次分裂后期；细胞④～⑦都是减数分裂形成的子细胞，细胞①发生了交叉互换和基因突变。【解答】解：A、细胞①中，基因H/h所在的非姐妹染色单体片段之间发生了互换，基因R（r）突变为r（R），发生了基因突变和基因重组，A正确；B、若细胞①表示初级卵母细胞，细胞②的细胞质均等分裂为极体，⑥或⑦为卵细胞，B正确；C、细胞②的基因型为HhRr，细胞③的基因型为Hhrr，则细胞⑥和⑦的基因型为Hr或hr，C错误；D、除细胞①，图中所示细胞处于减数第二次分裂时期细胞或者减数分裂形成的子细胞，均不含有同源染色体，D正确。故选：C。【点评】本题考查了细胞分裂的有关知识，要求学生识记有丝分裂和减数分裂过程中各时期的变化特点，掌握分裂过程中染色体的行为变化，并结合所学知识准确判断各项。（2023•张店区校级开学）某基因型为AAXBxb的个体，产生了一个基因型为AAxB的极体。推测产生该极体的过程中产生的卵细胞的基因型（只考虑一次分裂异常，没有A/a基因用“0”表示）最不可能的是（）A．AXB B．AXb C．0Xb D．0XB​【分析】某基因型为AAXBXb的个体，产生了一个基因型为AAXB的极体，可能是减数第一次分裂异常，也可能是减数第二次分裂异常。【解答】解：基因型为AAXBXb的个体，正常情况下产生AXB和AXb的卵细胞或极体，在减数第一次分裂结束产生了AAXBXB和AAXbXb的次级卵母细胞或第一极体；1、考虑减数第二次分裂异常：（1）如果次级卵母细胞的基因型是AAXBXB，现产生了AAXB的极体，则其姐妹染色单体没有分开，因此次级卵母细胞产生的极体基因型是0XB，第一次极体的基因型是AAXbXb，产生的极体基因型是AXb。（2）如果次级卵母细胞的基因型是AAXbXb，第一极体基因型是AAXB