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减数分裂与有丝分裂讲义以及习题

减数分裂与有丝分裂

一、真核细胞分裂类型

有丝分裂（体细胞）减数分裂（有性生殖细胞）无丝分裂（蛙的红细胞）

二、概念

有丝分裂：

真核生物进行细胞分裂的主要方式。

（针对体细胞）

细胞周期:

连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止。

这一周期实质上包括了细胞分裂间期和分裂期

b分裂期b

a分裂间期

分裂间期：

从细胞在一次分裂结束之后到下一次分裂之前。

减数分裂：

进行有性生殖的生物，在产生成熟生殖细胞时，进行的染色体数目减半的分裂，在减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细胞分裂两次。

减数分裂的结果是，成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。

染色体和染色质:

是同一种物质在不同时期的两种形态。

（染色体=DNA+蛋白质）染色体数目=着丝点的数目

同源染色体：

配对的两条染色体，形状和大小一般相同（X,Y不同），一条来自父方，一条来自母方（通常用不同颜色来表示父方和母方）

图为对同源染色体

联会：

同源染色体两两配对的现象叫联会

四分体：

联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫做四分体。

图为一个四分体

交叉互换：

四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕，并交换一部分片段。

图为非姐妹染色单体交叉互换

三、分裂各时期特点

1、有丝分裂和减数第一次分裂间期：

染色体复制（染色数目未增加，DNA加倍，合成有关的蛋白质）

图为染色体复制（染色体仍然是4条，DNA却变成了8个）

2、有丝分裂前期、减数第一次分裂前期和减数第二次分裂前期

有丝分裂前期特点：

核膜核仁消失，出现了纺锤体和染色体（膜仁消失显两体）染色体散乱排列。

减数第一次分裂前期特点：

同源染色体配对联会，出现四分体，交叉互换。

减数第二次分裂前期特点：

非同源染色体散乱排列在细胞内。

有丝分裂前期减数第一其次分裂前期减数第二次分裂前期

3、有丝分裂中期、减数第一次分裂中期和减数第二次分裂中期

有丝分裂中期特点：

染色体排列在赤道板上，染色体形态数目清晰（形数清晰赤道齐）

减数第一次分裂中期特点：

同源染色体排列在赤道板上

减数第二次分裂中期特点：

非同源染色体排列在赤道板上

有丝分裂中期减数第一其次分裂中期减数第二次分裂中期

4、有丝分裂后期、减数第一次分裂后期和减数第二次分裂后期

有丝分裂后期特点:

着丝点分裂，姐妹染色单体分离变成染色体，染色体数目加倍（点裂数增均两极）

减数第一次分裂后期特点：

同源染色体分离，非同源染色体自由组合

减数第二次分裂后期特点：

着丝点分裂，姐妹染色单体分离变成染色体，染色体数目加倍

有丝分裂后期减数第一其次分裂后期减数第二次分裂后期

4、有丝分裂末期、减数第一次分裂末期和减数第二次分裂末期

有丝分裂末期特点:

染色体、纺锤体消失，出现核膜、核仁。

（两消两现重开始）

体细胞次级精母细胞精细胞（或极体）

5、上述1—4过程有丝分裂和减数分裂中染色体、DNA、染色单体数目变化为依据，某生物体细胞内染色体数=2N，DNA=2N则

有丝分裂：

时期

间期

前期

中期

后期

末期

染色体

4N-2N

DNA

2N—4N

4N-2N

染色单体

0—4N

有丝分裂

减数分裂：

精（卵）原细胞

初级精（卵）母细胞

减数第一次分裂

（初级精（卵）母细胞）

减数第二次分裂

（次级精（卵）母细胞）

时期

间期

前期

中期

后期

末期

前期

中期

后期

末期

染色体

2N-N

DNA

2N—4N

4N-2N

2N-N

染色单体

0—4N

4N-2N

染色体数

减数第一次分裂减数第二次分裂

四、减数分裂和有丝分裂图解判断方法：

1.判断有无同源染色体

无同源染色体则为减数第二次分裂，有同源染色体则为减数第一次分裂和有丝分裂（同源染色体主要找到形状大小一般相同，颜色不同的）

2.有同源染色体的，看同源染色体是否发生行为变化（同源染色体配对，联会，四分体，同源染色体分离等等）

如果有行为变化则为减数第一次分裂，无则为有丝分裂

谈谈有丝分裂和减数分裂的区别

高中生物关于有丝分裂和减数分裂的内容，既是教学的重点，也是学生学习的难点。

下面从四个方面归纳二者的区别。

1、从适用范围来区别有丝分裂和减数分裂

有丝分裂适用于真核生物体细胞增殖，减数分裂适用于真核生物有性生殖细胞的形成。

2、从表格式、坐标式的角度区别有丝分裂和减数分裂

（1）表格式。

在有丝分裂和减数分裂过程中，细胞核内DNA含量及染色体数目的变化可用表格表示（见表1、表2）

表1：

有丝分裂过程中DNA、染色体数目变化规律：

（以二倍体为例）

间期

前期

中期

后期

末期

DNA

2N→4N

染色体

表2：

减数分裂过程中DNA、染色体数目变化规律：

（以二倍体为例）

卵/精原细胞

初级卵/精母细胞

次级卵/精母细胞

卵细胞/精子/极体

DNA

2N→4N

染色体

N（减II后2N）

（2）坐标式。

有丝分裂和和减数分裂过程中DNA含量和染色体数目变化也可用坐标曲线表示（图1、图2）

3、从图解式角度认识有丝分裂和减数分裂，根据同源染色体的行为变化进行“三看”图形（表3）

注：

若染色体的着丝点已分开，则只看细胞的一极。

一看细胞中的染色体数目：

如果细胞中染色体数为奇数，一定是减数第二次分裂，而且细胞中一定没有同源染色体存在；如果染色体数为偶数，则进行第二看。

二看细胞中有无同源染色体：

如果没有同源染色体，一定是减数第二次分裂；如果有同源染色体存在，则进行第三看。

三看细胞中同源染色体的行为：

若出现联会、四分体、着丝点位于赤道板两侧，同源染色体分离等现象，一定是减数第一次分裂；若无上述特殊行为，则为有丝分裂。

根据这些，我们可以归纳如下：

4、从细胞分裂结果来认识有丝分裂与减数分裂

（1）看子细胞数目。

1）有丝分裂的结果产生2个子细胞；

2）精原细胞经减数分裂产生4个精细胞；

3）卵原细胞经减数分裂产生1个卵细胞和3个极体。

（2）看子细胞的形态变化

1）有丝分裂产生的子细胞，大小相同；

2）精子形成过程需要经变形阶段；

3）卵细胞的形成不经变形阶段，但型体大。

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

减数分裂的简要过程

有丝分裂与减数分裂过程比较

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

2a→4a

0→4N

前期

核膜、核仁消失，形成纺锤体，出现染色体

中期

染色体的着丝点排列在赤道板上

后期

着丝点分裂，姐妹染色单体分开，分别移向两极

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

4a→2a

4N→2N

减数分裂

第一次分裂

间期

DNA复制和有关蛋白质合成

2a→4a

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

中期

同源染色体排列在赤道板上

后期

同源染色体分离、移向两极；非同源染色体自由组合

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

中期

非同源染色体的着丝点排列在赤道板上

后期

着丝点分裂，姐妹染色单体分开，分别移向两极

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

2N→N

三、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

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、减数分别与遗传定律之间的关系

减数分裂是三大遗传规律的细胞学基础，三大遗传规律都是研究亲代的性状在子代中的表现问题。

无论哪个规律研究什么性状，亲代性状要在子代中表现出来，都必须经减数分裂、受情作用和个体发育三个阶段，但受精作用与个体发育不过是性状表现必不可少的阶段，它们并不影响子代表现型与基因型的种类和比例。

因此，性状在子代中如何表现的问题要取决于减数分裂产生的配子的种类和比例。

而与减数分裂产生的配子的种类有关的关键阶段在减数分裂中的同源染色体的分离时期。

这就是遗传规律的实质所在。

在减数第一次分裂的后期，由于同源染色体的分离．导致了位于同源染色体上等位基因的分离，表现出基因的分离定律；在等位基因随同源染色体分离的同时，非同源染色体之间表现为自由组合，导致了位于非同源染色体上非等位基因的自由组合，表现出基因的自由组合定律，由此一见，遗传定律是由于减数分裂过程中染色体的行为变化引起的。

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

含有n对等位基因差异的生物体

一个基因型为AaBb的精（卵）原细胞

一个含有n对等位基因差异的精（卵）原细胞

七、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。

八、

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

有丝分裂和减数分裂各时期的图像

前期

中期

后期

细胞分裂各时期图像的主要特征

时期

有丝分裂

减数分裂第一次分裂

减数分裂第二次分裂

前

期

细胞内有成对的同源染色体，但无联会、四分体出现

细胞内有成对的同源染色体，但有联会、四分体出现

细胞内无成对的同源染色体，也无联会、四分体出现

中

期

细胞内有成对的同源染色体，染色体着丝点排列在细胞中央的赤道板上呈一条线

细胞内同源染色体形成的四分体着丝点排列在细胞中央似呈两条线

细胞内无成对的同源染色体，染色体着丝点排列在细胞中央的赤道板上呈一条线

后

期

同一极的染色体有同源染色体，染色体不含染色单体

同一极的染色体无同源染色体，染色体含染色单体

同一极的染色体无同源染色体，染色体不含染色单体

一、单项选择题

1．请指出无丝分裂、有丝分裂、减数分裂共有的选项

A．纺锤体的形成　B．着丝点分裂　C．染色体数目减半　D．DNA复制

2．某动物的精细胞中有染色体16条，则在该动物的初级精母细胞中存在的染色体条数、四分体个数、染色单体条数、DNA分子个数分别是

A．32、16、64、64　　　B．32、8、32、64　　

C．16、8、32、32　　　D．16、0、32、32

3．同种动物的一个精原细胞和一个卵原细胞在分别发育成精子和卵细胞时的不同点是

A．染色体的变化规律B．DNA分子的含量

C．子细胞的数目D．生殖细胞的数目

4．某一生物有四对染色体。

假设一个初级精母细胞在产生精细胞的过程中，其中一个次级精母细胞在分裂后期有一对姐妹染色单体移向了同一极，则这个初级精母细胞产生正常精细胞和异常精细胞的比例为

A．1:

1　　B．1:

2　　C．1:

3　　D．0:

5．下图为三个处于分裂期细胞的示意图，下列叙述中正确的是

A．甲可能是丙的子细胞

B．乙、丙细胞不可能来自同一个体

C．甲、乙、丙三个细胞均含有两个染色体组

D．甲、乙、丙三个细胞均含有同源染色体

6．下列是减数分裂过程中的几个步骤，其正确的顺序是

①形成四分体②同源染色体分离③细胞质分离④联会

⑤染色体复制⑥染色单体分离⑦着丝点分裂

A．②①③④⑦⑤⑥③B．③⑤②⑦④⑥①③

C．⑤④①②③⑦⑥③D．⑤④⑦③⑥②①③

7．下列关于减数分裂的描述中，正确的是

A．第一次分裂，着丝点分裂，同源染色体不配对

B．第一次分裂，着丝点不分裂，同源染色体配对

C．第二次分裂，着丝点分裂，同源染色体配对

D．第二次分裂，着丝点不分裂，同源染色体不配对

8．在一个细胞中既有同源染色体，又有染色单体的时期是

A．减数第二次分裂前期B．有丝分裂前期

C．减数第一次分裂末期D．有丝分裂末期

9．下列哪组细胞所含的染色体数目和体细胞相同，而核内的DNA含量是本物种原始生殖细胞的两倍

A．次级精母细胞与有丝分裂后期的细胞B．初级精母细胞与有丝分裂后期的细胞

C．初级精母细胞与有丝分裂中期的细胞D．精细胞与有丝分裂末期的细胞

10．果蝇体细胞中含4对染色体，如果每对染色体上各有一对杂合的基因，且等位基因间都有显隐性关系。

在果蝇形成的卵细胞中，全部是显性基因的卵细胞出现的概率是

A．l/16B．1/8C．1/4D．1/2

11．1000个基因型为Aa的精原细胞所产生的含有基因A的精子（理论值）与多少个基因型为AaBb（两对基因独立遗传）的卵原细胞所产生的含基因AB的卵细胞数目（理论值）相同

A．1000　　　B．4000　　　　C．8000　　　D．16000

12．某动物的基因型为AaBb，两对基因独立遗传，由它的一个精原细胞形成的任意两个精子中，不可能出现的是

A．AB和ab　　B．aB和Ab　　C．Ab和ab　　D．AB和AB

13．初级卵母细胞和次级卵母细胞在分裂时都出现的现象是

A．同源染色体分离B．着丝点分裂

C．细胞质不均等分裂D．染色体复制

14．右图为高等动物的细胞分裂示意图，图中不可能反映的是　

A．发生了基因突变B．发生了染色体互换

C．该细胞为次级卵母细胞D．该细胞为次级精母细胞

15．如欲观察细胞减数分裂过程，可选用的材料是

A．马蛔虫受精卵　B．成熟花粉粒C．小鼠睾丸　　　D．叶芽

16．下列关于细胞增殖的说法正确的是

A．哺乳动物成熟的红细胞可以通过无丝分裂的方式增殖

B．细胞增殖的方式只有有丝分裂、减数分裂

C．有丝分裂产生的两个子细胞，不仅从亲代细胞获得了相同的成套染色体，而且从亲代细胞获得了各种细胞器

D．动物的精子和卵细胞中存在同源染色体

17．细胞内染色体数目的减半发生在减数分裂的

A．第一次分裂中期B．第一次分裂后期　

C．第二次分裂中期　D．第二次分裂后期

18．下列关于减数第一次分裂时期的叙述错误的是

A．同源染色体分开后进入细胞哪一极，机会是均等的

B．非同源染色体在细胞两极组合是随机的、自由的

C．所有染色体向细胞两极的分配都是随机自由的

D．同源染色体必须分开，分别移向细胞两极

19．动物的卵细胞与精子形成过程的不同点是

①次级卵母细胞将进行普通的有丝分裂②一个卵原细胞最终分裂只形成一个卵细胞

③一个卵原细胞经复制滋长后形成一个初级卵母细胞④卵细胞不经过变形阶段

A．①③　　B．②④　　C．②③　　D．①④

20．人的初级精母细胞、次级精母细胞和精子中染色体的比例为

A．2:

1　　B．2:

1　　C．2:

2　　D．4:

21．正常的减数分裂和受精作用能导致后代具有更大的变异性，有其一定的原因。

下列关于这些原因的叙述中，错误的一项是

A．后代具有双亲的遗传物质

B．同源染色体中的父方和母方的非染色单体间互换了片段

C．非同源染色体间进行了自由组合

D．染色体数目变化与DNA含量变化相一致

22．一只母羊一胎生了一公一母两只小羊，两只小羊来自

A．一个受精卵B．两个受精卵

C．一个卵细胞与两个精子结合D．一个精子与两个卵细胞结合

23．科学家将雌黑鼠乳腺细胞的细胞核移入白鼠去核的卵细胞内，待发育成早期胚胎后移植入褐鼠的子宫，该褐鼠产下小鼠的体色和性别是

A．黑、雌　　B．褐、雌　　C．白、雄　　D．黑、雄

24．在生殖季节，一只雌蛙产4000粒卵，能与精巢中多少个精原细胞产生的精子受精形成受精卵

A．4000个　　　B．2000个　　　C．1000个　　　D．500个

25．下列对卵细胞的叙述中，正确的是

A．卵细胞的新陈代谢缓慢　　　　　　B．卵细胞中的染色体一半来自母本

C．卵细胞中的染色体一半来自父本　　D．卵细胞经细胞分裂和分化形成新个体

26．下列不属于减数分裂和受精作用的意义的是

A．有利于生物的生存和进化　　　　　B．维持生物前后代体细胞中染色体数目的恒定

C．能够基本保持亲本的一切遗传性状　D．对于生物的遗传和变异具有十分重要的意义

27．下列关于对受精卵的叙述中，错误的是

A．受精卵中的遗传物质一半来自精子　B．受精卵中的染色体一半来自母本

C．受精卵是一个新的生命发育的起点　D．受精卵中含有丰富的营养物质

28．公马有64条染色体，它产生的精子有32条染色体，这32条染色体来自此公马亲代的哪一方

A．父方一半、母方一半　　B．父方　

C．母方　D．父母双方的染色体数目是随机的

29．下列属于有丝分裂和减数分裂共同点的是

A．同源染色体的联会　　　　　　　　B．同源染色体的分离

C．着丝点分裂，两条染色单体分开　　D．非同源染色体的自由组合

30．春天，很多种植物同时开花，各种植物的花粉在空气中散播，但不同种植物之间并没有因此而发生种间杂交。

其原因在于

A．精子和卵细胞之间的遗传物质不同　B．精子和卵细胞之间能够相互识别

C．不同种生物体的受精作用方式不同　D．不同植物的花粉大小、形态不同

31．下列关于减数分裂的叙述，正确的是

①减数分裂包括两次连续的细胞分裂　②在次级卵母细胞中存在同源染色体　③着丝点在第一次分裂后期一分为二　④减数分裂的结果是染色体数减半、DNA数不变　⑤同源染色体的分离导致染色体数目减半⑥联会后染色体复制，形成四分体　⑦染色体数目减半发生在第二次分裂的末期

A．①②③　　B．④⑤⑥　　C．①⑤　　D．⑥⑦

32．大量事实表明，孟德尔发现的基因遗传行为与染色体的行为是平行的。

据此作出的如下推测，哪一项是没有说服力的

A．基因在染色体上B．同源染色体分离导致等位基因分离

C．每条染色体上有许多基因D．非同源染色体自由组合使非等位基因重组

33．通常经过下列哪种方式的细胞分裂后，等位基因A、a仍能保持在一个细胞中

A．有丝分裂B．减数第一次分裂C．减数第二次分裂D．以上均可

34．杂合体高茎豌豆（Dd）能产生两种数目相等的配子，其主要原因是

A．等位基因互作B．等位基因相对独立

C．等位基因分离D．等位基因随配子传递

35．下列说法正确的是

①XYY个体产生的原因可能是在减数第二次分裂时复制的Y染色体未分离②XXY个体产生的原因只能发生在卵细胞形成的过程中③人的体细胞中只有第13号，第18号或第21号染色体多了一条时才表现出严重的病症④目前未发现第1号染色体多一条的婴儿可能是发生这类变异的受精卵不能发育或在胚胎早期就死亡了的缘故

A．①④B．②④C．①③D．②③

36．下图是同一种动物的两个细胞分裂图，下列有关叙述不正确的是

A．甲是减数分裂图，乙是有丝分裂图

B．该动物的体细胞中有4条染色体

C．甲细胞中染色体、染色单体、DNA的数目依次是2、4、4

D．甲细胞的亲代细胞基因型一定是AaBb

37．等位基因的分离发生在

A．DNA复制时和有丝分裂后期B．减数第一次分裂

C．减数第一次分裂和减数第二次分裂D．减数第二次分裂和有丝分裂后期

38．基因型为Ee的动物，在形成精子的过程中，基因EE、ee和Ee的分开，分别发生在

①精原细胞形成初级精母细胞过程中②初级精母细胞形成次级精母细胞过程中③次级精母细胞形成精细胞过程中④精细胞形成精子过程中

A．①②③B．③③②C．②

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