内容正文:
减数分裂和有丝分裂的综合分析
第3课时
核心点(二) 减数分裂与有丝分裂中相关物质和结构的变化规律分析
目录
核心点(一) 减数分裂和有丝分裂的过程与图像辨析
课时跟踪检测
核心点(一) 减数分裂和有丝分裂的过程与图像辨析
[系统知能]
1.减数分裂与有丝分裂不同点的比较
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 两次 一次
同源染色体
的行为 (1)联会形成四分体,非姐妹染色单体片段可以发生互换;
(2)同源染色体分离 存在同源染色体,但不联会、不分离,无片段互换现象
续表
非同源染色体的行为 自由组合 不出现自由组合
前后代细胞染色体数目变化 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
续表
子细胞间的
遗传物质 不一定相同 相同
意义 减数分裂和受精作用维持了每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定 使生物的亲代细胞和子代细胞之间保持了遗传性状的稳定性
2.减数分裂和有丝分裂图像辨析及细胞分裂方式的判断(以二倍体动物细胞为例)
(1)三个前期图的判断
(2)三个中期图的判断
(3)五个后期图的判断
①判断步骤:
②结论:A为有丝分裂后期,B为减数分裂Ⅱ后期(次级精母细胞或第一极体),C为减数分裂Ⅰ后期(初级精母细胞),D为减数分裂Ⅰ后期(初级卵母细胞),E为减数分裂Ⅱ后期(次级卵母细胞)
续表
[典例] (2025·济南模拟)以下是来自同一生物体内,处于4个不同状态的细胞分裂图,下列有关叙述不正确的是 ( )
A.图①结束分裂后可能进入图③所示的分裂过程
B.由图④分析,该生物是雌性个体
C.图②与图③所示细胞中染色单体数相等
D.该生物的正常体细胞中含有4条染色体
√
[解析] 图①所示细胞着丝粒分裂,且移向一极的四条染色体含有同源染色体,处于有丝分裂后期;图③所示细胞着丝粒位于细胞中央,且含有同源染色体,处于有丝分裂中期,如果是连续进行有丝分裂的细胞,一次有丝分裂结束后,可进入下一次有丝分裂,A正确。图④所示细胞着丝粒分裂,且移向一极的2条染色体不含有同源染色体,处于减数分裂Ⅱ后期,且细胞质均等分裂,可能是第一极体或次级精母细胞,因此据此不能确定该生物的性别,B错误。图②与图③所示细胞中染色单体数相等,均为8条,C正确。图①所示细胞处于有丝分裂后期,它所形成的子细胞是体细胞,含有4条染色体,因此该生物的正常体细胞中含有4条染色体,D正确。
[题点全练]
题点1 有丝分裂和减数分裂的过程与特点
1.(2024·北京高考)水稻生殖细胞形成过程中既发生减数分裂,又进行有丝分裂,相关叙述错误的是( )
A.染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ
B.同源染色体联会和交换发生在减数分裂Ⅱ
C.有丝分裂前的间期进行DNA复制
D.有丝分裂保证细胞的亲代和子代间遗传的稳定性
√
解析:减数分裂Ⅰ结束后一个细胞分裂为两个细胞,单个细胞染色体数目减半,A正确;同源染色体联会和交换发生在减数分裂Ⅰ的前期,B错误;有丝分裂前的间期进行DNA复制和有关蛋白质的合成,为分裂期进行物质准备,C正确;有丝分裂将亲代细胞的染色体经过复制后,精确地平均分配到两个子细胞中,因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性,D正确。
2.(2025·铁岭模拟)以水稻(2n=24)为材料观察细胞的有丝分裂和减数分裂,下列相关描述错误的是 ( )
A.选用根尖分生区细胞、花粉母细胞可分别观察细胞的有丝分裂和减数分裂
B.有丝分裂后期染色体数目与减数分裂Ⅱ后期的染色体数目不同
C.有丝分裂中期和减数分裂Ⅰ中期均可观察到12个四分体
D.若细胞中出现13种形态的染色体,则一定发生了染色体结构的变异
√
解析:根尖分生区细胞可进行有丝分裂,花粉母细胞可进行减数分裂,因此选用根尖分生区细胞、花粉母细胞可分别观察细胞的有丝分裂和减数分裂,A正确。有丝分裂中同源染色体没有分离,后期着丝粒分裂后染色体数加倍,为体细胞内染色体数的二倍;减数分裂Ⅱ后期没有同源染色体,着丝粒分裂后,细胞内的染色体数与体细胞内的染色体数相同,B正确。有丝分裂过程中没有发生同源染色体联会,不会形成四分体,C错误。水稻没有性染色体,体细胞内的染色体数为2n=24,说明存在12种形态的染色体,因此若细胞中出现13种形态的染色体,则一定发生了染色体结构的变异,D正确。
[微点拨]
根据关键词区分发生有丝分裂还是减数分裂
(1)根尖分生区细胞、体细胞、分裂前后染色体数目不变等表示发生有丝分裂。
(2)四分体、联会、同源染色体分离等表示发生减数分裂。
题点2 有丝分裂和减数分裂图像辨析
3.(2025·荆州模拟)如图为某二倍体动物体内不同时期的细胞分裂图,下列叙述正确的是( )
A.图中含有2个染色体组的细胞是乙和丁
B.甲细胞可以表示该动物初级精母细胞的分裂过程
C.乙、丙细胞中不含同源染色体,核DNA分子数∶染色体数=2∶1
D.丁细胞产生的子细胞的基因型为AB、Ab、aB、ab
√
解析:据题图分析,该动物体细胞中含有两对同源染色体,图中甲含有4个染色体组,丙含有1个染色体组,乙和丁均含有2个染色体组,A正确;甲细胞中同源染色体没有分离,着丝粒分裂,表示有丝分裂后期,B错误;乙细胞中核DNA分子数∶染色体数=1∶1,C错误;丁细胞进行有丝分裂,产生的子细胞的基因型为AaBb,D错误。
[微技法]
“三看法”识别细胞分裂图像
4.图甲~丁是某二倍体生物生殖器官中的某些细胞的分裂图像,下列相关叙述错误的是 ( )
A.甲细胞处于有丝分裂后期,细胞内有4个染色体组
B.乙细胞可发生等位基因的分离与非等位基因的自由组合
C.丙细胞处于减数分裂Ⅱ的中期,不存在同源染色体
D.丁是卵细胞或极体,是由丙细胞分裂产生的
√
解析:图甲所示细胞含有同源染色体,且着丝粒分裂,处于有丝分裂后期,细胞内有4个染色体组,A正确;图乙所示细胞同源染色体分离且细胞质不均等分裂,是处于减数分裂Ⅰ后期的初级卵母细胞,可发生等位基因的分离与非等位基因的自由组合,B正确;丙细胞不含同源染色体,且着丝粒排列在赤道板上,处于减数分裂Ⅱ中期,C正确;由丁细胞所含染色体的大小和颜色结合图丙可知,丁不可能是由丙细胞分裂产生的,D错误。
[微技法]
巧借染色体组成判断配子来源(以精细胞为例)
核心点(二) 减数分裂与有丝分裂中相关物质和结构的变化规律分析
[系统知能]
1.每个细胞中的相关物质变化分析
(1)曲线图分析
续表
“三看法”分析减数分裂和有丝分裂中染色体和核DNA变化曲线
(2)柱形图分析
有丝分裂
续表
分析:①只有染色单体的数目才可能是0(因着丝粒分裂而改变),染色体和核DNA的数目不可能是0。
②DNA分子未复制时,其数目与染色体一样多,而复制后,每条染色体上含有2个DNA分子,即核DNA分子数∶染色体数可能为1∶1或2∶1,但不可能是1∶2
2.每条染色体中DNA含量的变化
区间 A→B B→C C→D D→E
减数分裂
对应时期 减数分裂
前的间期 减Ⅰ全过程和减Ⅱ前期和中期 减Ⅱ
后期 减Ⅱ后期和末期
有丝分裂
对应时期 有丝分裂
前的间期 前期和中期 后期 后期和末期
3.同源染色体对数和染色体组数的数目变化曲线
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
[典例] 如图中甲~丁为某动物(染色体数=2n)睾丸中细胞分裂不同时期的染色体数、染色单体数和核DNA分子数的比例图,下列关于此图叙述错误的是 ( )
A.甲可表示减数分裂Ⅰ前期
B.乙可表示减数分裂Ⅱ前期
C.丙可表示有丝分裂后期
D.丁可表示精细胞
√
[解析] 甲时期染色体数是正常体细胞中的数目,含有姐妹染色单体,可表示减数分裂Ⅰ前期,A正确;乙时期染色体数目减半,含有姐妹染色单体,可表示减数分裂Ⅱ前期和中期,B正确;有丝分裂后期染色体数目是正常体细胞数目的二倍,而丙时期染色体数目与正常体细胞相同,C错误;丁时期染色体数目减半,没有染色单体,可表示精细胞,D正确。
[题点全练]
1.(2025·东莞模拟)某二倍体动物的体细胞中含有8条染色体,其一个细胞在减数分裂过程中,某种物质或结构的数量变化如图。下列叙述与该曲线模型不符的是( )
A.a可代表2个染色体组
B.a可代表4个核DNA分子
C.若该细胞在CD段能形成四分体,则a可以代表4条染色体
D.若该细胞在CD段可发生基因重组,则a可代表8条染色单体
√
解析:该动物为二倍体,其体细胞中含有2个染色体组,该细胞进行减数分裂,减数分裂Ⅰ结束后染色体组数由2变为1,到减数分裂Ⅱ后期,着丝粒分裂,染色体组数由1变为2,减数分裂Ⅱ完成后染色体组数再次变为1,故a可代表1个染色体组,A与曲线模型不符;该动物体细胞中有8条染色体,经减数分裂前的间期染色体复制后,初级性母细胞含有16个核DNA分子,减数分裂Ⅰ结束后形成的次级性母细胞含有8个核DNA分子,故a可代表4个核DNA分子,此时CD段可表示减数分裂Ⅱ,B与曲线模型相符;
若该细胞在CD段能形成四分体,则CD段包含减数分裂Ⅰ前期,此时细胞中含有8条染色体,a可代表4条染色体,C与曲线模型相符;若该细胞在CD段能发生基因重组,则CD段包含减数分裂Ⅰ前期或后期,此时细胞中含有8条染色体,16条染色单体,a可表示8条染色单体,D与曲线模型相符。
[微点拨]
牢记相关物质或结构变化的“四点”原因
2.(2025·六盘水模拟)研究人员对珍珠贝(2N=28)有丝分裂和减数分裂细胞中染色体形态、数目和分布进行了观察分析,图甲为其细胞分裂一个时期的示意图(仅显示部分染色体)。图乙中细胞类型是依据不同时期细胞中染色体数和核DNA分子数的数量关系而划分的。下列说法正确的是 ( )
A.珍珠贝若按图乙中类型d的方式进行细胞分裂,可以形成28个四分体
B.若某细胞属于类型b,则来自卵巢,该细胞由细胞两极发出纺锤丝
C.图乙中类型b、c的细胞中所含的染色体组数相同
D.自然状态下,图甲和图乙均有可能出现染色体变异和基因重组
√
解析:图乙中类型d进行的是减数分裂,珍珠贝细胞进行减数分裂过程中可形成14个四分体,A错误;珍珠贝为动物,其细胞分裂时由中心体发出星射线形成纺锤体,类型b细胞可能来自卵巢或精巢,B错误;图乙中类型b、c的细胞中所含染色体数都是2N,则都含有两个染色体组,C正确;图甲细胞进行的是有丝分裂,自然状态下不会发生基因重组,若图乙进行的是减数分裂,可能出现染色体变异和基因重组,D错误。
3.(2025·盐城模拟)某二倍体生物(AAXbY)正常减数分裂过程中同源染色体对数变化情况如图甲,其精巢中有一个发生了变异的细胞如图乙。下列叙述不正确的是 ( )
A.图甲中AB段的细胞可以发生非同源染色体的自由组合
B.图甲中CD段的细胞中含有Y染色体的数目为0、1或2
C.图乙中细胞发生了基因突变和染色体数目的变异
D.与图乙细胞同时产生的细胞有5种形态的染色体
√
解析:图甲中AB段表示减数分裂Ⅰ,细胞中会发生非同源染色体的自由组合,A正确。图甲中CD段表示减数分裂Ⅱ,为次级精母细胞,由于AB段X、Y同源染色体分离进入不同的次级精母细胞中,所以CD段细胞中含有Y染色体的数目可能为0、1或2(着丝粒分裂后),B正确。由于该生物是二倍体,基因型为AAXbY,所以图乙中a基因是基因突变产生的;图甲中有4对同源染色体,即8条染色体,正常情况下图乙中应该有8条染色体,但图乙中只有6条染色体,说明减数分裂Ⅰ后期同源染色体未分离,故图乙中细胞发生了染色体数目变异,C正确;与图乙细胞同时产生的细胞有4种形态的染色体,D错误。
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