第21講減數(shù)分裂與有絲分裂的比較[課標要求]1.通過歸納總結減數(shù)分裂與有絲分裂的區(qū)別與聯(lián)系,形成知識體系。2.通過減數(shù)分裂與有絲分裂細胞分裂圖像辨析及染色體、核DNA數(shù)量變化,培養(yǎng)邏輯思維,提高分析問題的能力。考點一減數(shù)分裂與有絲分裂的特點與圖像判斷1.減數(shù)分裂與有絲分裂的過程及特點比較比較項目減數(shù)分裂有絲分裂不同點分裂的細胞

體細胞細胞分裂次數(shù)次

次

同源染色體的行為聯(lián)會形成;有染色體交換現(xiàn)象;同源染色體分離

存在同源染色體,但無染色體聯(lián)會、同源染色體分離、染色體交換現(xiàn)象非同源染色體的行為自由組合不出現(xiàn)自由組合子細胞染色體數(shù)目

不變子細胞的名稱和數(shù)目個精子或1個卵細胞和3個極體

個體細胞

子細胞間的遺傳物質不一定相同

相同點(1)染色體只復制一次;(2)分裂過程中都出現(xiàn),都有的消失和重建;(3)都有分裂和分開的現(xiàn)象

2.結合分裂圖像比較分裂方式及特點(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次代表有絲分裂、減數(shù)分裂Ⅰ、減數(shù)分裂Ⅱ)三種“前期”比較三種“中期”比較三種“后期”比較1.判斷正誤(1)(必修1P112~113圖62、必修2P18~19圖22)二倍體生物細胞正在進行著絲粒分裂時,細胞中一定不存在同源染色體。()(2)(必修1P112~113圖62、必修2P18~19圖22)桃樹(2n=16)的有絲分裂中期和減數(shù)分裂Ⅰ中期均可觀察到8個四分體。()(3)(必修2P20~21正文)正常情況下,在人的初級卵母細胞經(jīng)減數(shù)分裂形成卵細胞的過程中,一個細胞中含有的X染色體條數(shù)最多為4條。()2.規(guī)范表達如圖為某生物細胞分裂示意圖(設2n=4)。(1)圖甲為減數(shù)分裂Ⅱ前期,判斷的依據(jù)是

。

(2)圖乙為前期,判斷的依據(jù)是

。

(3)圖丙為期,判斷的依據(jù)是

。

能力1結合減數(shù)分裂與有絲分裂的圖像,考查科學思維1.(2024·安徽阜陽模擬)如圖為某動物部分細胞分裂示意圖。據(jù)圖分析,下列敘述錯誤的是()[A]該動物是雌性動物,乙細胞處于有絲分裂中期,丙細胞處于減數(shù)分裂Ⅱ后期[B]甲細胞形成乙細胞的分裂方式為有絲分裂,可能發(fā)生基因突變,不可能發(fā)生基因重組[C]丙細胞有兩個染色體組,分裂產生的子細胞是極體和卵細胞[D]丙細胞產生子細胞的過程中發(fā)生了等位基因的分離和非等位基因的自由組合2.(2024·陜西榆林模擬)如圖為某二倍體動物體內不同時期的細胞分裂圖。下列敘述正確的是()[A]圖中含有同源染色體的細胞是甲和丁[B]甲細胞可以表示該動物初級精母細胞的分裂過程[C]乙、丙細胞中不含同源染色體,核DNA數(shù)∶染色體數(shù)=2∶1[D]丁細胞產生的子細胞的基因組成是AB、Ab、aB、ab考點二減數(shù)分裂與有絲分裂過程中相關曲線、柱形圖分析1.染色體和核DNA數(shù)目變化(1)模型。(2)判斷:“三看法”區(qū)分細胞分裂方式。2.每條染色體上的DNA含量的變化(1)A→B:有絲分裂或減數(shù)分裂前的間期DNA復制,染色單體形成,每條染色體上由1個DNA分子變?yōu)?個DNA分子。(2)B→C:含有染色單體的時期,可表示分裂間期的G2期,有絲分裂前、中期,減數(shù)分裂Ⅰ和減數(shù)分裂Ⅱ前、中期。(3)C→D→E:有絲分裂后期和末期或減數(shù)分裂Ⅱ后期和末期,著絲粒分裂,姐妹染色單體分開。3.染色單體的變化曲線分析(以二倍體生物為例)4.“染色體組”數(shù)目變化曲線分析(以二倍體生物為例)(1)有絲分裂:后期由于著絲粒分裂,染色體組加倍(2→4);末期由于染色體平均分配到子細胞→染色體組恢復(4→2)。(2)減數(shù)分裂:減數(shù)分裂Ⅰ末期由于同源染色體分別進入兩個子細胞→染色體組減半(2→1);減數(shù)分裂Ⅱ后期由于著絲粒分裂,染色體數(shù)暫時加倍,染色體組數(shù)由1變?yōu)?;減數(shù)分裂Ⅱ末期,由于染色體平均分配到子細胞,染色體組數(shù)減半(2→1)。5.減數(shù)分裂和有絲分裂相關柱形圖分析(1)柱形圖中表示的某結構如出現(xiàn)“0”,則其一定表示染色單體。(2)核DNA∶染色體=1∶1或2∶1。能力2結合減數(shù)分裂與有絲分裂相關數(shù)量的變化,考查科學思維3.(2024·四川成都模擬)果蠅體內的一個細胞在分裂過程中,一段時期內某種物質或結構的數(shù)量變化如圖。下列敘述錯誤的是()[A]若a代表2個染色體組,則該細胞正在進行有絲分裂[B]若a代表4個核DNA分子,則該細胞正在進行有絲分裂[C]若a代表4條染色體,則該細胞在CD段可能形成四分體[D]若a代表8條染色單體,則該細胞在CD段可能發(fā)生基因重組4.(2024·山西朔州月考)某種動物(2n=6)的一個精原細胞進行減數(shù)分裂時,不同時期細胞中染色體、染色單體和核DNA的數(shù)量變化如圖所示(該細胞分裂過程僅發(fā)生了一次染色體異常分離)。下列敘述正確的是()[A]t1時期細胞為初級精母細胞,含有兩套遺傳信息,兩個染色體組[B]處于t2時期的細胞中不可能含有等位基因[C]處于t3時期的細胞中Y染色體數(shù)量可能為0、1、2[D]該精原細胞最終形成的4個精細胞中染色體數(shù)分別為4、4、2、2考向從生命觀念及科學思維的角度,考查減數(shù)分裂與有絲分裂1.(2023·浙江6月選考,17)某動物(2n=4)的基因型為AaXBY,其精巢中兩個細胞的染色體組成和基因分布如圖所示,其中一個細胞處于有絲分裂某時期。下列敘述錯誤的是()[A]甲細胞處于有絲分裂中期、乙細胞處于減數(shù)第二次分裂后期[B]甲細胞中每個染色體組的DNA分子數(shù)與乙細胞的相同[C]若甲細胞正常完成分裂則能形成兩種基因型的子細胞[D]形成乙細胞過程中發(fā)生了基因重組和染色體變異2.(2022·全國乙卷,1)有絲分裂和減數(shù)分裂是哺乳動物細胞分裂的兩種形式。某動物的基因型是Aa,若該動物的某細胞在四分體時期一條染色單體上的A和另一條染色單體上的a發(fā)生了互換,則通常情況下姐妹染色單體分離導致等位基因A和a進入不同細胞的時期是()[A]有絲分裂的后期 [B]有絲分裂的末期[C]減數(shù)第一次分裂 [D]減數(shù)第二次分裂3.(2021·遼寧卷,12)基因型為AaBb的雄性果蠅,體內一個精原細胞進行有絲分裂時,一對同源染色體在染色體復制后彼此配對,非姐妹染色單體進行了交換,結果如圖所示。該精原細胞此次有絲分裂產生的子細胞,均進入減數(shù)分裂,若此過程中未發(fā)生任何變異,則減數(shù)第一次分裂產生的子細胞中,基因組成為AAbb的細胞所占的比例是()[A]1/2 [B]1/4 [C]1/8 [D]1/164.(2021·天津卷,7)如圖為某二倍體昆蟲精巢中一個異常精原細胞的部分染色體組成示意圖。若該細胞可以正常分裂,下列哪種情況不可能出現(xiàn)()[A][B][C][D]第21講減數(shù)分裂與有絲分裂的比較考點一減數(shù)分裂與有絲分裂的特點與圖像判斷必備知識·梳理1.原始生殖細胞兩一四分體減半42相同紡錘體核膜、核仁著絲粒姐妹染色單體2.同源染色體聯(lián)會四分體無同源染色體無同源染色體染色單體同源染色體著絲粒同源染色體著絲粒同源染色體深挖教材1.(1)×二倍體生物細胞正在進行著絲粒分裂時,可能處于有絲分裂后期或減數(shù)分裂Ⅱ后期,若細胞處于有絲分裂后期,細胞中是存在同源染色體的。(2)×桃樹有絲分裂不會出現(xiàn)四分體。(3)×正常情況下,初級卵母細胞減數(shù)分裂形成卵細胞的過程中,X染色體的數(shù)目變化為2→1→2→1,故最多為2條。2.(1)與體細胞相比,細胞中不含同源染色體,但每條染色體均含染色單體且在細胞中散亂分布(2)減數(shù)分裂Ⅰ同源染色體聯(lián)會出現(xiàn)四分體(3)有絲分裂前細胞中含有同源染色體但不聯(lián)會,每條染色體均含染色單體且散亂分布。關鍵能力·提升能力11.D丙細胞處于減數(shù)分裂Ⅱ后期,細胞質不均等分裂,說明此動物為雌性動物,乙細胞處于有絲分裂中期;乙細胞處于有絲分裂中期,因此甲細胞形成乙細胞的分裂方式為有絲分裂,可能發(fā)生基因突變,但不會發(fā)生基因重組;丙細胞中有兩個染色體組,處于減數(shù)分裂Ⅱ后期,且細胞質不均等分裂,說明該細胞為次級卵母細胞,因此分裂產生的子細胞是極體和卵細胞;由于丙細胞本身含有等位基因A、a,產生子細胞的過程中會發(fā)生等位基因的分離,但不會發(fā)生非等位基因的自由組合,因為非等位基因的自由組合發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ后期。2.A甲細胞處于有絲分裂后期,不能表示初級精母細胞的分裂過程;乙細胞中不含姐妹染色單體,核DNA∶染色體=1∶1;丁細胞進行有絲分裂,產生的子細胞的基因組成是AaBb。考點二減數(shù)分裂與有絲分裂過程中相關曲線、柱形圖分析關鍵能力·提升能力23.B若a代表2個染色體組,則CD段細胞中出現(xiàn)4個染色體組,說明該細胞正在進行有絲分裂;果蠅體細胞中含有8條染色體、8個核DNA分子,若a代表4個核DNA分子,說明該細胞正在進行減數(shù)分裂;若a代表4條染色體,則CD段細胞中有8條染色體,說明該細胞進行減數(shù)分裂Ⅰ或減數(shù)分裂Ⅱ,減數(shù)分裂Ⅰ前期形成四分體;若a代表8條染色單體,則CD段細胞有16條染色單體,可能處于減數(shù)分裂Ⅰ,細胞可能發(fā)生基因重組。4.Dt1時期是減數(shù)分裂Ⅰ,此時期細胞為初級精母細胞,含有4套遺傳信息、2個染色體組;t2時期是減數(shù)分裂Ⅱ前期、中期,染色體多了一條,可能是減數(shù)分裂Ⅰ后期一對同源染色體未分離造成的,所以t2時期細胞中可能含有等位基因;t3時期核DNA∶染色體=1∶1,此時沒有染色單體,是減數(shù)分裂Ⅱ后期、末期,減數(shù)分裂Ⅱ后期、末期的細胞中可能沒有Y染色體或含2條Y染色體;t2時期細胞中染色體多了一條,所以減數(shù)分裂Ⅱ前期兩個次級精母細胞中染色體數(shù)目是4和2,該精原細胞最終形成的4個精細胞中染色體數(shù)分別為4、4、2、2。研練真題·感悟高考考向1.B甲細胞含有同源染色體,但無聯(lián)會、四分體等,著絲粒排列在赤道板上,為有絲分裂中期,乙細胞不含有同源染色體,著絲粒分裂,為減數(shù)第二次分裂的后期;甲細胞含有2個染色體組,每個染色體組含有4個DNA分子,乙細胞含有2個染色體組,每個染色體組含有2個DNA分子;甲細胞分裂后產生AAXBY和AaXBY兩種基因型的子細胞;形成乙細胞的過程中發(fā)生了A基因所在的常染色體和Y染色體的組合,發(fā)生了基因重組,同時a基因所在的染色體片段轉移到了Y染色體上,發(fā)生了染色體結構的變異。2.D某動物的基因型是Aa,若該動物的某細胞在四分體時期一條染色單體上的A和另一條染色單體上的a發(fā)生了互換,則A、a在同源染色體上的分布狀況如圖:據(jù)圖可知,通常情況下在減數(shù)第二次分裂后期,姐妹染色單體分離