有丝分裂和减数分裂专题讲义高考复习.docx
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有丝分裂和减数分裂专题讲义高考复习
有丝分裂和减数分裂专题复习
有丝分裂和减数分裂历来是生物学教学中的重点和难点，也是很多学生在做题中容易出错的地方，由于其具有思维跨度大、综合性强、题目灵活多变等特点，常结合图形出题，能充分体现高考对学生能力的考查，因而也是高考命题的热点。
一、有丝分裂和减数分裂基础知识
1、减数分裂相关概念
①．同源染色体:
两个形状、大小一般都相同,一个来自父方，一个来自母方，在减数分裂中要配对的染色体。
1和2或3和4 都是一对同源染色体（数目：
同源染色体的对数 =体细胞染色体数减半）
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。
联会：
同源染色体两两配对的行为。
如图
③．四分体：
含有四个姐妹染色单体的配对的一对同源染色体。
１和2或３和４各组成一个四分体（一个四分体中有两个着丝点、两条染色体、四个DＮA分子，四条染色单体）（数目:
四分体数=同源染色体对数=体细胞染色体数减半）
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
④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.
⑤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。
⑥DNA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.
⑦.非姐妹染色单体:
不是连在同一个着丝点上的染色单体
２、染色体数目的确定
染色体形态可分为单线型和双线型（如下图），当染色体复制完成后，就有单线型变为双线型，无论哪一种形态,染色体的数目都等于着丝点的个数。
只要数清着丝点的个数,染色体的个数就知道了。
3、同源染色体的确定
很多同学对于图像的判断错误就是由于不知道怎样去判断同源染色体。
同源染色体的判断依据下面几点:
①形态相同,即染色体上的着丝点的位置相同。
②大小相同，即两条染色体的长度相同。
③来源不同,即一条来源于父方，一条来源于母方（通常用不同的颜色来表示）。
④能够配对，即在细胞内成对存在.对常染色体而言，只有当这四点同时满足时细胞中才含有同源染色体。
但应注意:
姐妹染色单体经着丝点分裂形成的两条子染色体不是同源染色体，而是相同染色体。
４有丝分裂相关知识
（1）动、植物有丝分裂的比较
植物细胞有丝分裂
动物细胞有丝分裂
相同点
分裂过程基本相同,染色体变化规律相同
不
同
点
前期
由细胞两极发出的＿纺锤丝形成纺锤体
由两组中心体发出星射线形成纺锤体
末期
细胞中部形成细胞板→细胞壁,将细胞均分为两个子细胞
细胞膜从细胞的中央＿凹陷，将细胞缢裂成两部分
（2）与细胞有丝分裂有关的细胞器及功能
线粒体——供能（DNA复制、蛋白质合成、染色体分开）、复制。
中心体—-形成纺缍体（动物、低等植物细胞）。
高尔基体——形成细胞板（植物细胞）。
核糖体——合成蛋白质。
（3）中几种细胞结构的变化：
染色体形态变化：
染色质在前期高度螺旋化、缩短、变粗而成染色体（前期、中期、后期），染色体在末期解螺旋成为细丝状的染色质。
纺缍体的变化:
形成（前期）→解体（末期）。
核仁、核膜的变化：
解体消失（前期）→重建（末期）。
染色体行为变化：
复制→散乱分布于纺缍体中央→着丝
二、联系图像应明确有丝分裂和减数分裂各个时期的特点
时期
主要特点
DNＡ数
染色体数
染色单体数
有丝分裂
间期
DNＡ复制和有关蛋白质合成
结果：
每个染色体都形成两个姐妹染色单体，呈染色质形态
2ａ→4ａ
2N
0→４N
分裂期
前期
核膜、核仁消失,形成纺锤体，出现染色体
4a
2Ｎ
４N
中期
染色体的着丝点排列在赤道板上形态稳定数目清晰
4a
２N
４Ｎ
后期
着丝点分裂，姐妹染色单体分开，成为两个子染色体。
并分别向两极移动
4ａ
4N
４N
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
在赤道板位置出现细胞板，并扩展成分隔两个子细胞的细胞壁
４a→2a
4N→2Ｎ
2Ｎ
减减数分裂
第一次分裂
间期
DNA复制和有关蛋白质合成
2a→4a
２N
0→４N
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,非姐妹染色单体交叉互换
4a
２N
4Ｎ
中期
同源染色体排列在赤道板上
4a
2N
4N
后期
同源染色体分离、移向两极；非同源染色体自由组合
4ａ
２N
4N
末期
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
4Ｎ→2N
第二次分裂
前期
非同源染色体散乱排列在纺锤体中央
2a
Ｎ
２Ｎ
中期
非同源染色体的着丝点排列在赤道板上
2a
N
2N
后期
着丝点分裂，姐妹染色单体分开,分别移向两极
2a
2N
0
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
减数分裂各时期的图像如下图
三、细化图像判断方法
四、有丝分裂和减数分裂的主要特征比较
项 目
有丝分裂
减数分裂
不同点
分裂细胞类型
体细胞（从受精卵开始）,细胞增殖的主要方式
生物原始生殖细胞（精原细胞或卵原细胞）
部位场所
几乎所有组织器官
精巢或卵巢
分裂次数
1次
2次
同源染色体行为
无联会
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
子细胞数
2个
１个
子细胞类型
体细胞
性细胞（精子或卵细胞）
子细胞染色体数
与亲代相同
比亲代细胞减少一半
子细胞间的遗传物质
一定相同
不一定相同
意义
在生物亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性,对于生物的遗传有重要意义
对于进行有性生殖的生物来说，减数分裂与受精作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
主要特征
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
相同点
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
五、DＮA和染色体的数目变化曲线图
1、减数分裂DNA和染色体的数目变化曲线图
ﻩ
减数分裂过程中DＮA的复制发生在间期,此时DＮA数目加倍但是染色体数目不变。
染色体和ＤＮA数目减半发生在减数第一次分裂,原因是同源染色体分离并进入不同的子细胞.所以减数第二次分裂过程中无同源染色体。
２、有丝分裂中ＤＮA和染色体的数目变化曲线图
坐标图：
1、上图为有丝分裂过程中核DＮA与染色体变化曲线
２、根据后期着丝点分裂，染色体数目加倍，可判定实线表示染色体在有丝分裂过程中的数量变化。
3、根据实线, AB段表示间期、前期、中期染色体数目保持不变；
BＣ段表示进入后期，着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为两条染色体,染色体数目加倍；
CD段表示后期细胞内染色体数目为正常体细胞的两倍；
DE段表示进入末期,两组相同的染色体分别进入两个子细胞内，子细胞中染色体数目恢复正常。
４、根据虚线,间期aｄ段可分为三个阶段：
ab段表示进入间期，DＮA分子复制前;
bc段表示DＮA分子的复制过程；
ｃd段表示DNA分子复制完成。
ｄe段表示前、中、后期核内DNA分子数为正常体细胞的两倍;
eｆ段表示随着两组染色体进入两个子细胞中，子细胞中核内ＤNＡ分子数目也恢复正常。
5、有丝分裂过程中，染色体或核DNA的变化均可表示为：
2N→４Ｎ→2N,这种变化保证了遗传物质的亲代细胞与子代细胞之间的稳定性.根据间期核DＮA分子复制,数目加倍,判定图中虚线表示DＮA在有丝分裂过程中的数量变化。
有丝分裂过程中DNA的复制发生在间期，此时DNA数目加倍但是染色体数目不变。
在后期时由于着丝点分裂染色单体分开，此时染色体数目加倍，但是DNA数目不变。
染色体和ＤNＡ数目减半发生在末期，原因是染色体分离并进入不同的子细胞.有丝分裂过程中始终有同源染色体存在.
六、一个基因型为AaBｂ的生物体产生配子的配子（精子或卵细胞）种类与一个基因型为ＡａBｂ的精（卵）原细胞产生的配子（精子或卵细胞）种类
精子种类
卵细胞种类
基因型为AaBb的生物体
4
含有n对等位基因差异的生物体
2n
一个基因型为ＡaBb的精（卵）原细胞
２
１
一个含有n对等位基因差异的精（卵）原细胞
七、减数分裂与有性生殖细胞的形成
1．细胞分裂与遗传变异的联系ﻩﻫ
（1）DNA的复制：
发生在有丝分裂的间期，减数第一次分裂前的间期.ﻫ
（2）与两大遗传定律的关系
基因的分离定律发生于减数第一次分裂后期，即同源染色体分离的同时.
基因的自由组合定律发生于减数第一次分裂后期，即同源染色体分离,非同源染色体自由组合的同时.
（３）与三大变异的关系
①基因突变:
发生在DNA复制时期，即细胞分裂的间期。
ﻫ②基因重组：
减数第一次分裂四分体时期,同源染色体的非姐妹染色单体间可能发生交叉互换；减数第一次分裂后
期，同源染色体分开的同时，非同源染色体自由组合。
这两种情况下会出现基因重组。
③染色体变异：
发生于有丝分裂,染色体复制
完成,纺锤体形成受阻，细胞中染色体数目加倍；或减数分裂过程中，如果纺锤体的形成受阻,会出现染色体数目加倍的生殖细胞，生殖细胞结合后形成多倍体。
也可能个别同源染色体未分离或姐妹染色单体未分离造成分裂后的细胞中个别染色体的数目发生增减。
八、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：
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＿__＿＿_____＿__＿____
例２、如右图所示是什么时期的分裂图像
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
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_______＿____。
（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。
（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：
⑴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_＿_＿＿_____。
⑵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.
⑶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_____＿_____＿_____.
九、观察细胞有丝分裂的实验
１、实验原理
（1）龙胆紫将染色体染成深色。
（2）盐酸和酒精混合液（1︰1）使组织中的细胞相互分离开来.
（３）显微镜可观察细胞有丝分裂各期图像.
2、有关试剂及作用
（1）解离液：
作用是使组织中的细胞相互分离开来。
（2）漂洗液：
清水,作用是洗去解离液，防止解离过度，利于染色.
（3）染色剂：
龙胆紫染液，使染色体着色
３、装片制作步骤：
解离→漂洗→染色→制片.
4、观察装片的步骤
（1）先放在低倍镜下观察，找到分生区细胞：
细胞呈正方形，排列紧密.
（２）再用高倍镜观察。
（３）统计视野中处于各时期的细胞数。
5、观察植物有丝分裂实验的问题分析
（1）剪取洋葱根尖2-3mm的原因
洋葱根尖结构包括根冠、分生区、伸长区和成熟区,只有分生区细胞分裂，选取2—３mｍ是保证所取部位主要在分生区,选取太长，会因分生区细胞所占比例太小不容易在视野中找到。
（2）漂洗的目的
１、防止解离过度，根尖过分酥软
2、洗去盐酸,防止与碱性染液发生作用，便于染色
（3）使根尖细胞相互分散的方法
1、解离,盐酸可破环细胞壁的果胶层,使组织细胞分离
2、制片时用镊子捣碎和压片
例6、用高倍显微镜观察洋葱根尖细胞的有丝分裂,下列叙述正确的是（ ）
A、同一个视野中各个细胞的染色体数目相等
B、在一个视野中处于分裂前期和中期的细胞数目可能相等
C、观察处于分列中期的细胞，可清晰地看到赤道板和染色体
D、每个细胞是独立分裂的，任选一个细胞可持续观察它的整个分裂过程
例７、下列关于有丝分裂实验过程的叙述中,正确的是（ ）
1解离的目的是用药液使组织细胞彼此分离
2漂洗的目的是为了洗去根尖上的酸,避免与碱性染料发生中和
③ 用龙胆紫染液是为了将细胞核、染色体染成紫色
④ 压片可将根尖细胞压成单层,使之不相互重叠
⑤ 当看到一个中期细胞时，要注意观察它如何进入后期、末期，以理解从中期到末期发生的变化
A.①② B。
③④⑤
C.①⑤ D.①②③④
例8、用高倍镜观察洋葱根尖细胞的有丝分裂，下列相关叙述正确的是（ ）
A.中心体发出的星射线形成纺锤体
B．细胞板出现在分裂期的中期
C.直接用高倍镜找到分生区的细胞进行观察
D．各时期的长短与视野中相应时期细胞的数量成正相关
１、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？
2、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。
3、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。
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。
4、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
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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