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有丝分裂与减数分裂经典解析


有丝分裂、减数分裂解析
一、减数分裂是一种特殊的有丝分裂 二、有丝分裂和减数分裂过程的比较

①减数分裂的简要过程 ②有丝分裂与减数分裂过程比较 时期 间期 有 丝 分 裂 末期
主要特点 DNA 数 染色体数 染色单体数

DNA 复制和有关蛋白质合成 核膜、核仁消失,形成纺锤体, 染色体的着丝点排列在赤道板 着丝点分裂,姐妹染色单体分 核膜、核仁重新出现,纺锤体 消失,染色体变成染色质,形 成两个子细胞

2a→4a 4a 4a 4a 4a→2a 2a→4a 4a 4a 4a

2N 2N 2N 4N 4N→

0→4N 4N 4N 4N 2N

前期 出现染色体 中期 上

后期 开,分别移向两极

2N 2N 2N 2N 2N 0→4N 4N 4N 4N 4N→2N 2N 2N 0

间期 DNA 复制和有关蛋白质合成 第 一 减 次 数 分 分 裂 裂
第 二 次 分 裂

前期

同源染色体联会,形成四分体, 核膜、核仁消失,形成纺锤体, 出现染色体

中期 同源染色体排列在赤道板上 后期 非同源染色体自由组合 末期
同源染色体分离、移向两极;
同源染色体分到两个次级精母细胞 (或一个次级卵母细胞和一个极 体)中,染色体数目减半

4a→2a 2N→N 2a 2a 2a N N 2N

前期 非同源染色体散乱排列 中期 赤道板上
非同源染色体的着丝点排列在 着丝点分裂,姐妹染色单体分

后期 开,分别移向两极

1

末期

核膜、核仁重新出现,纺锤体 消失,染色体变成染色质,形 成两个子细胞

a

2N→N

0

三、有丝分裂和减数分裂的主要特征比较
项 目 分裂细胞类型 部位场所 分裂次数 同源染色体行为 有丝分裂 体细胞(从受精卵开始) , 细胞增殖的主要方式 几乎所有组织器官 1次 无联会 减数分裂 生物原始生殖细胞(精原 细胞或卵原细胞) 精巢或卵巢 2次 同源染色体有联会现象, 出现四分体,非姐妹染色 体间发生交叉互换以及同 源染色体的分离 1个 性细胞(精子或卵细胞) 比亲代细胞减少一半 不一定相同

子细胞数 不 子细胞类型 同 子细胞染色体数 点 子细胞间的遗传 物质 意义

2个 体细胞 与亲代相同 一定相同

主要特征 相同点

在生物亲代和子代之间保 对于进行有性生殖的生物 持了遗传性状的稳定性,对 来说,减数分裂与受精作 于生物的遗传有重要意义 用对于维持每种生物前后 代细胞中染色体数目的恒 定, 对于生物的遗传变异, 都是十分重要的 染色体复制和平均分配 染色体复制一次,细胞连 续分裂两次 染色体复制一次,出现纺锤体,减数第二次分裂与有丝 分裂相似

四、细胞分裂中几个概念的分析
1、基本概念理解 (1)同源染色体:减数分裂第一次分裂过程中,相互配对(联会)的两条染色 体,它们的形状和大小一般都相同(不同的一般指性染色体,如 X、Y 染色体) , 一条来自父方,一条来自母方。 减数分裂中精(卵)原细胞和初级精(卵)母细胞中含有同源染色体,在 次级精(卵)母细胞、精子(卵细胞)和极体中不含有同源染色体,但在有丝分 裂中同源染色体始终存在。 (2)染色单体:在间期染色体复制以后,每条染色体含有两条完全相同的染色 质丝,连接在一个着丝点上,每条染色质丝成为一个染色单体。无论是有丝分裂 还是减数分裂,染色单体都是形成于间期,但有丝分裂消失于后期,减数分裂消 失于减数第二次分裂的后期。 (3)四分体:同源染色体两两配对的现象叫联会,联会后的每对同源染色体含
2

有四条染色单体,称四分体 2、几种数量关系 (1)染色体数:以染色体的着丝点数目为依据,有几个着丝点就有几个染色体。 (2)染色单体数:若有染色单体,则染色单体数是染色体数的 2 倍;若无染色 单体则为零 (3)DNA 分子数:若有染色单体,则 DNA 分子数是染色体数的 2 倍;若无染 色单体,则 DNA 分子数等于染色体数。 (4)三者之间的关系 染色体复制后 着丝点分裂前:染色单体数=2 倍染色体数=DNA 分子数 其他时期:染色体数=DNA 分子数;染色单体数=0; 一个四分体=1 对同源染色体=2 个染色体=4 个染色单体=4 个 DNA 分子 (5)细胞数目关系 1 个精原细胞 1 个初级精母细胞 2 个次级精母细胞 4 个精子 细胞 4 个精子 1 个卵原细胞 1 个初级卵母细胞 1 个初级精母细胞+1 个极体 1 个卵细胞+3 个极体

五、减数分裂对于生物的遗传和变异是十分重要的
对于进行有性生殖的生物来说,减数分裂和受精作用,对于维持生物前后代体 细胞染色体数目的恒定,以及生物的遗传和变异都是十分重要的。

六、有丝分裂和减数分裂各时期的图像

前 期
图注

A 有丝分裂
B 减数分裂第一次分裂 C 减数分裂第二次分裂

中 期

后 期

细 胞分 裂各时
3

期图像的主要特征
时期 前 期 有丝分裂 减数分裂第一次分裂 减数分裂第二次分裂

细 胞 内 有 成 对 的 同 细胞内有成对的同源 细胞内无成对的同源染 源 染 色 体 , 但 无 联 染色体,但有联会、四 色体,也无联会、四分 会、四分体出现 分体出现 体出现

细 胞 内 有 成 对 的 同 细胞内同源染色体形 细胞内无成对的同源染 中 源染色体,染色体着 成的四分体着丝点排 色体,染色体着丝点排 丝 点 排 列 在 细 胞 中 列在细胞中央似呈两 列在细胞中央的赤道板 期 央 的 赤 道 板 上 呈 一 条线 条线 同 一 极 的 染 色 体 有 同一极的染色体无同 同一极的染色体无同源
后 期

上呈一条线

同源染色体,染色体 源染色体, 染色体含染 染色体,染色体不含染 不含染色单体 色单体 色单体

七、与有丝分裂和减数分裂图像相关的题型
1、一般图像识别问题----利用上面的识别方法即可 例 1、下图是某种动物细胞进行有丝分裂和减数分裂部分图,据图回答问题:

4

按先后顺序把有关有丝分裂图的号码排列起来__________________; 按顺序把有关减数 分裂图的号码排列起来__________________ 解析: 此类题目对于学生来说是图像题中最难得分的, 学生不仅要把各个图像准确的识 别出,而且还要把它们按正确的顺序排列起来,只要其中一个序号排错,这一步就不得分。 根据上面的视图方法可得: ①是减Ⅰ前期,②是有丝中期,③是减Ⅰ中期,④是减Ⅱ中期,⑤是有丝后期 ⑥是有丝后期,⑦是有丝后期,⑧是减Ⅰ后期,⑨是减Ⅱ后期,⑩是减Ⅱ前期 ?是精细胞, ?有丝前期

因此,有丝分裂顺序为:?②⑤⑥⑦;减数分裂顺序为:①③⑧⑩④⑨? 例 2、如右图所示是什么时期的分裂图像 解析:此图很多同学都识别错了。同学们一看染色体为 10 是偶数,又被拉向两极,就 判断为有丝分裂后期。 正确的判断方法是:着丝点分裂,染色体被拉向两极,属于后期,对于后期的图像,我 们应看一极的染色体条数 5 条,奇数,所以为减Ⅱ后期。 2、柱形图 例 3、下图中甲~丁为小鼠睾丸中细胞分裂不同时期的染色体数、染色单体数和 DNA 分 子数的比例图,关于此图叙述中错误的是

A.甲图可表示减数第一次分裂前期

B.乙图可表示减数第二次分裂前期

C.丙图可表示有丝分裂间期的某一阶段 D.丁图可表示有丝分裂后期 解析:此类题通过柱形图的变化来表示有丝分裂或减数分裂的不同时期。 首先,必须弄明白不同的柱形图所代表的含义。

5

上面讲过染色体可分为单线型和双线型两种形态, 在有丝分裂和减Ⅱ分裂后期时, 着丝 点分裂,染色体从双线型变为单线型,染色单体消失。所以, 代表染色单体。在双线型 的染色体中含两条染色单体,每一条单体含有一个 DNA 分子,因此,染色体:DNA=1:2。所 以, 表示染色体, 表示 DNA。

其次, 通过观察染色体、 染色单体和 DNA 数量的变化弄明白四图可能代表什么时期的什 么分裂。 甲图中有单体并且染色体数为 2n,因此,可能为有丝分裂:间期复制完成、前期或中 期;也可能为减Ⅰ:间期复制完成、前期、中期或后期。 乙图中染色体数量减半, 一定为减Ⅱ分裂, 并且有染色单体, 因此, 可能为前期或中期。 丙图的判断是最容易出错的。染色体数为 2n,没有染色单体,所以可能为有丝分裂: 间期未复制或末期; 减Ⅰ间期未复制或减Ⅱ后期。 丁图无染色单体并且染色体数量减半只能 为减Ⅱ末期。 所以,答案为 D。 3、曲线图 (1)细胞核内 DNA 和染色体的数量变化 例 4、下图是表示某种生物细胞核内染色体及 DNA 相对量变化的曲线图。根据此曲线图 回答下列问题: (注:横坐标各个区域代表细胞分裂的各个时期,区域的大小和各个时期所 需的时间不成比例)

(1)图中代表染色体相对数量变化的曲线是____________。 (2)形成配子时,成对的遗传因子分离发生在图中的___________过程。 (3)细胞内含有四分体的区间是____________。

6

(4) 若该生物体细胞中染色体数为 20 条, 则一个细胞核中的 DNA 分子数在 9—12 时期 为__________条。 (5)着丝点分裂发生在横坐标数字的_________处进行。 解析: 根据 DNA 和染色体在有丝分裂和减数分裂中的变化特点可知, 曲线 A 为 DNA 的变 化曲线,B 为染色体的变化曲线。这个图把减数分裂、受精作用和有丝分裂很好的联系在一 起。0~8 表示的是减数分裂;8 位点发生受精作用;8~13 表示的是有丝分裂。具体的时间 段 1~2、2~3、3~4、4~5、5~6、6~7、7~8 依次为减Ⅰ的前期、中期、后期、减Ⅱ的 前期、中期后期和末期;9~10、10~11、11~12、12~13 依次为有丝的前期、中期、后期 和末期。 成对的遗传因子分离发生在减Ⅰ后期,即 3~4; 四分体形成于减Ⅰ前期,消失于减Ⅰ后期,存在区间即 1~3 着丝点分裂是瞬间完成的,在两个地方发生:减Ⅱ后期和有丝后期刚开始时,这里很多 同学往往不是漏掉一个就是填成区间。 答案为:(1)B (2)3~4 (3)1~3 (4)40 (5)6、11 (2)每一条染色体上的 DNA 含量变化曲线 例 5、下列是有关细胞分裂的问题。图 1 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 2 表示处于细胞分裂不同时期的细胞图像。请据图回答:

?图 1 中 AB 段形成的原因是__________,该过程发生于细胞分裂_____期。图 1 中 CD 段形成的原因是__________。 ?图 2 中_____细胞处于图 1 中的 BC 段,图 2 中_____细胞处于图 1 中的 DE 段。 ?就图 2 乙分析可知,该细胞含有_____条染色单体,染色体数与 DNA 分子数之比为 _____,该细胞处于____分裂的____期,其产生的子细胞名称为_________________。
7

解析:通过具体图表,考查减数分裂及有丝分裂过程中,染色体的变化规律,题目给出 的图像和我们平日训练时的图像基本相同, 但该题的关键是图 1 中的纵坐标代表每条染色体 DNA 含量而不是一个细胞中的染色体含量。CD 段可能发生在有丝分裂后期或者减Ⅱ后期。 从图 1 中可以看出,A→B 段,染色体含量增加,这是由于在细胞分裂间期,完成了染 色体的复制;C→D 段染色体含量减半,这是由于着丝点分裂,一条染色体变为两条染色体 的缘故。 图 2 中的乙、丙,其染色体的着丝点都未分开,相当于图 1 中的 BC 段,甲中染色体的 着丝点已分开,相当于 DE 段。 乙细胞中含有 4 条染色体,其染色体∶DNA=1∶2,由于细胞是不均等分裂,所以该细 胞属于减数第一次分裂的后期,产生的两个子细胞分别叫次级卵母细胞和第一极体。 答案:(1)DNA 复制(或染色体复制) 间 着丝点分裂 (2)乙、丙 , 甲 (3) 8 1∶2 减数第一次 后 次级卵母细胞和第一极体

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