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(共36张PPT)
第16讲　减数分裂与
有丝分裂的比较
课标
要求 1.通过归纳总结减数分裂与有丝分裂的区别与联系,形成知识体系。
2.通过减数分裂与有丝分裂细胞分裂图像辨析及染色体、核DNA数量变化,培养逻辑思维,提高分析问题的能力。
考情
分析 减数分裂和
有丝分裂辨析
考点一
减数分裂与有丝分裂的图像判断
1.减数分裂与有丝分裂的过程及特点比较
必备知识·梳理
落实概念·夯实基础
比较项目 减数分裂 有丝分裂
不
同
点 分裂的细胞 体细胞
细胞分裂次数 次 次
同源染色
体的行为 联会形成 ;有染色体互换现象;同源染色体分离 存在同源染色体,但无染色体联会、同源染色体分离、染色体互换现象
非同源染色体的行为 自由组合 不出现自由组合
原始生殖细胞
两
一
四分体
子细胞染
色体数目 不变
子细胞的
名称和数目 个精子或1个卵细胞和3个极体 个体细胞
子细胞间
的遗传物质 不一定相同
相同点 (1)染色体只复制一次;(2)分裂过程中都出现纺锤体,都有 的消失和重建;(3)都有 分裂和姐妹染色单体分开的现象
4
2
相同
核膜、核仁
着丝粒
减半
2.有丝分裂与减数分裂主要时期细胞分裂图像比较
(1)三个前期图像的判断。
A: 前期,B: 前期,C: 前期。
有丝分裂
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
(2)三个中期图像的判断。
A: 中期,B: 中期,C: 中期。
有丝分裂
减数分裂Ⅱ
减数分裂Ⅰ
(3)五个后期图像的判断。
A: 后期,B: 后期( ),
C: 后期( 细胞),D: 后期( 细胞),
E: 后期( 细胞)。
有丝分裂
减数分裂Ⅱ
次级精母细胞或极体
减数分裂Ⅰ
初级精母
减数分裂Ⅰ
初级卵母
减数分裂Ⅱ
次级卵母
考向1　围绕减数分裂与有丝分裂图像的辨析,考查科学思维
1.(不定项)(2025·湖南怀化期中)下图为某高等动物的一组细胞分裂示意图。下列分析正确的是(　 　)
A.乙细胞和丙细胞中染色体数目相同,核DNA分子数不同
B.乙、丙细胞可同时出现在该动物体内的同一器官中
C.乙细胞产生的子细胞的基因型均为AaBbCC,丙细胞产生的子细胞的基因型一个为ABC,一个为abC
D.丙细胞产生子细胞的过程中发生非等位基因的自由组合
AB
核心考向·突破
把握方向·训练到位
【解析】 乙细胞和丙细胞中的染色体数相同,均为6条,乙细胞中含有12个核DNA分子,丙细胞中含有6个核DNA分子;分析题图可知,乙细胞处于有丝分裂中期,丙细胞处于减数分裂Ⅱ后期,卵巢或睾丸中可以同时发生有丝分裂和减数分裂,因此乙、丙细胞可同时出现在该动物体内的同一器官中;乙细胞产生的子细胞的基因型与亲代细胞相同,即AaBbCC,丙细胞发生姐妹染色单体分离,若不考虑变异,丙产生的两个子细胞的基因型相同,如一个为ABC,另一个也为ABC;非等位基因的自由组合发生在减数分裂Ⅰ后期,而丙细胞处于减数分裂Ⅱ后期,正常情况下,丙细胞不会发生非等位基因的自由组合。
2.(2025·宁夏银川二模)下图为某动物细胞(2N=4,基因型为AaBb)不同分裂时期的染色体及染色体上基因分布示意图。下列叙述正确的是(　　)
A.甲图所示细胞有两个四分体,含有8条姐妹染色单体
B.甲图中一条染色体上的等位基因A、a形成原因是减数分裂过程中发生了互换
C.乙图所示细胞正在发生染色体加倍,且图中染色体上共有2个b基因
D.乙图所示细胞为次级卵母细胞,图中所示细胞中无同源染色体
C
【解析】 甲图含有2对同源染色体和8条染色单体,但染色体散乱分布,没有配对,处于有丝分裂前期,没有四分体;甲图细胞处于有丝分裂前期,一条染色体上的等位基因A、a形成原因是有丝分裂过程中发生了基因突变;乙图细胞处于有丝分裂后期,染色体数目为8,且图中染色体上共有2个b基因;乙图所示细胞为体细胞,图中所示细胞中有4对同源染色体。
3.(2025·浙江1月选考,16)若某动物(2n=4)的基因型为BbXDY,其精巢中有甲、乙两个处于不同分裂时期的细胞。如图所示。据图分析,下列叙述正确的是(　　)
A.甲细胞中,同源染色体分离,染色体数目减半
B.乙细胞中,有4对同源染色体,2个染色体组
C.XD与b的分离可在甲细胞中发生,B与B的分离可在乙细胞中发生
D.甲细胞产生的精细胞中基因型为BY的占1/4,乙细胞产生的子细胞基因型相同
C
【解析】 甲细胞中染色体数目没有减半,A错误;乙细胞是有丝分裂后期,有4个染色体组,B错误;XD与b属于非同源染色体上的非等位基因,二者的分离可在甲细胞中发生,B与B为姐妹染色单体上的相同基因,二者的分离可在乙细胞中发生,C正确;不考虑突变和交叉互换的情况下,甲细胞产生2种配子:①BY和bXD,②BXD 和bY,因此产生精细胞基因型为BY的概率为0或1/2,D错误。
考点二
减数分裂与有丝分裂中相关数量变化分析
1.染色体和核DNA数目变化
(1)模型。
必备知识·梳理
落实概念·夯实基础
(2)判断:“三看法”区分细胞分裂方式。
2.每条染色体上的DNA含量的变化
(1)A→B:有丝分裂或减数分裂前的间期DNA复制,染色单体形成,每条染色体上由1个DNA分子变为2个DNA分子。
(2)B→C:含有染色单体的时期,可表示分裂间期的G2期,有丝分裂前、中期,减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ前、中期。
(3)C→D→E:有丝分裂后期和末期或减数分裂Ⅱ后期和末期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开。
3.染色单体的变化曲线分析(以二倍体生物为例)
4.“同源染色体对数”和“染色体组数”数目变化曲线
(1)图甲中表示有丝分裂的是 ,表示减数分裂的是 。
(2)图乙中表示有丝分裂的是 ,表示减数分裂的是 。
①
②
③
④
5.减数分裂和有丝分裂相关柱形图分析
(1)柱形图中表示的某结构如出现“0”,则其一定表示 。
(2)核DNA∶染色体= 或 。
染色单体
1∶1
2∶1
考向2　围绕减数分裂与有丝分裂中相关数量变化分析,考查科学思维
4.(2025·河南濮阳模拟)图1表示某二倍体动物细胞分裂的部分时期,图2表示每条染色体DNA含量的变化。下列叙述错误的是(　　)
核心考向·突破
把握方向·训练到位
C
A.图1中A细胞表示减数分裂Ⅰ后期,同源染色体分离
B.图2中d点可以是有丝分裂后期,与图1中B细胞在同一时期
C.图1中C细胞有同源染色体,可以作为B细胞的子细胞
D.图2中的c→d的变化,不会在减数分裂Ⅰ过程中出现
【解析】 图1中A细胞中同源染色体分离、非同源染色体自由组合,因而表示减数分裂Ⅰ后期;图2中d点可以是有丝分裂后期,与图1中B细胞在同一时期,此时细胞中染色体数目是体细胞中的二倍;图1中C细胞没有同源染色体,且着丝粒分裂,处于减数分裂Ⅱ后期,不可以作为B细胞的子细胞;图2中的c→d发生的变化是着丝粒分裂,可以发生在减数分裂Ⅱ后期,不会在减数分裂Ⅰ过程中出现。
5.(2025·湖北黄冈三模)下图1表示基因型为AaXBXb的生物体某个细胞的分裂过程中某种物质或结构数量变化的相关模式图,图2表示图1过程某些时期细胞内染色体、染色单体和核DNA的数量关系。下列叙述正确的是(　　)
A.该细胞经历图1过程最终形成一个aXBXb的子细胞,则其他的子细胞基因型可能有4种
B.图1的CD段对应图2的Ⅰ时期,图2的Ⅱ时期对应图1的AB、EG、HI段
C.若该细胞核DNA双链均被32P标记,在普通培养基中完成图1过程后,至少3个子细胞带标记
D.图1还可表示细胞内染色体组数在
细胞分裂不同时期的变化
A
【解析】 该细胞经历图1过程,即先进行有丝分裂产生2个卵原细胞,再进行减数分裂产生8个子细胞,则与aXBXb来自同一个卵原细胞的另外三个细胞可能为aXBXb、A、A,该卵原细胞的子细胞有2种。另一个卵原细胞正常分裂,则子细胞为2个AXB和2个aXb(或2个AXb和2个aXB),也是2种。所以该细胞经历图1过程最终形成一个aXBXb的子细胞,则其他的子细胞基因型可能有4种;图1中的CD段为有丝分裂后期,对应图2中的Ⅰ(无染色单体,染色体数量是体细胞的2倍),图2的Ⅱ时期含染色单体,染色体数目与体细胞相同,可对应图1的AB中后一段(G2期、有丝分裂前期、中期)、FG中后一段(G2期、减数分裂Ⅰ),HI前半段为减数分裂Ⅱ前期、中期,染色体数目是2,含染色单体,与图2中的Ⅱ不对应,HI后半段为减数分裂Ⅱ后期、末期,染色体数目是4,无染色单体,与图2中的Ⅱ也不对应;该细胞核DNA初始状态为双链均被标记,由题图信息可知,细胞经过了1次有丝分裂和1次减数分裂,则4个子细胞中至少2个被标记;图1呈现的是细胞内同源染色体对数在细胞分裂不同时期的变化,减数第二次分裂同源染色体对数是0,若表示染色体组,数量变化应该是2→4→2→1→2→1,因此图1不能表示染色体组数的变化。
6.(2024·浙江6月选考,18)某二倍体动物(2n=4)精原细胞DNA中的P均为32P,精原细胞在不含32P的培养液中培养,其中1个精原细胞进行一次有丝分裂和减数第一次分裂后,产生甲~丁4个细胞。这些细胞的染色体和染色单体情况如下图所示。
不考虑染色体变异的情况下,下列叙述正确的是(　　)
A.该精原细胞经历了2次DNA复制和2次着丝粒分裂
B.4个细胞均处于减数第二次分裂前期,且均含有一个染色体组
C.形成细胞乙的过程发生了同源染色体的配对和交叉互换
D.4个细胞完成分裂形成8个细胞,可能有4个细胞不含32P
C
【解析】 图中的细胞是一个精原细胞进行一次有丝分裂和减数第一次分裂后产生的,据图所示,这些细胞含有染色单体,说明着丝粒没有分裂,因此该精原细胞经历了2次DNA复制,1次着丝粒分裂;四个细胞还没有进入减数第二次分裂后期(着丝粒分裂),因此可能处于减数第一次分裂末期、减数第二次分裂前期、中期,且均含有一个染色体组;精原细胞进行一次有丝分裂后,产生的子细胞每个DNA上有一条链含有32P,减数分裂完成复制后,每条染色体上有1个染色单体含有32P,另一个染色单体不含32P,减数第一次分裂结束,每个细胞中应该含有2条染色体,4个染色单体,其中有2个染色单体含有放射性,但乙细胞含有3个染色单体含有放射性,且其他细胞无缺失染色单体的情况,可能是形成乙的过程中发生了同源染色体的配对和交叉互换;甲、丙、丁完成减数第二次分裂至多产生3个不含32P的细胞,乙细胞有3个染色单体含有32P,完成减数第二次分裂产生的细胞都含有32P,因此4个细胞完成分裂形成8个细胞,至多有3个细胞不含32P。
演练真题·感悟高考
1.(2025·甘肃卷,5)某动物(2n=4)的基因型为AaBb,有一对长染色体和一对短染色体。A/a和B/b基因是独立遗传的,位于不同对的染色体上。关于该动物的细胞分裂(不考虑突变),下列叙述错误的是(　　)
A.图①、②、③和④代表减数分裂Ⅱ后期细胞,最终形成Ab、aB、AB和ab四种配子
B.同源染色体分离,形成图⑤减数分裂Ⅰ后期细胞,进而产生图①和②两种子细胞
C.非姐妹染色单体互换,形成图⑥减数分裂Ⅰ后期细胞,进而产生图③和④两种子细胞
D.图⑦代表有丝分裂后期细胞,产生的子代细胞在遗传信息上与亲代细胞保持一致
C
【解析】 对于图①、②、③和④,观察染色体形态,无同源染色体且着丝粒分裂,属于减数分裂Ⅱ后期细胞,该动物为雄性(从图⑤、⑥细胞质均等分裂可判断),经减数分裂最终形成Ab、aB、AB和ab四种精细胞(不考虑突变);观察图⑤,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,细胞质均等分裂,这是减数分裂Ⅰ后期细胞(雄性),其产生的子细胞为次级精母细胞,对应图①和②两种子细胞;观察图⑥,非姐妹染色单体互换发生在减数分裂Ⅰ前期,其产生的子细胞为次级精母细胞,其中一个次级精母细胞含有A、a、B、B,另一个次级精母细胞含有A、a、b、b,不符合图③和④;分析图⑦,有同源染色体且着丝粒分裂,这代表有丝分裂后期细胞,有丝分裂产生的子代细胞在遗传信息上与亲代细胞保持一致。
2.(2025·北京卷,6)用于啤酒生产的酿酒酵母是真核生物,其生活史如图。
下列叙述错误的是(　　)
A.子囊孢子都是单倍体
B.营养细胞均无同源染色体
C.芽殖过程中不发生染色体数目减半
D.酿酒酵母可进行有丝分裂,也可进行减数分裂
B
【解析】 子囊孢子是酿酒酵母在减数分裂后形成的孢子,减数分裂的结果是产生单倍体的细胞,因此子囊孢子是单倍体;单倍体营养细胞无同源染色体,二倍体营养细胞有同源染色体;芽殖属于有丝分裂,不发生染色体数目减半;酿酒酵母的生活史包括无性繁殖(芽殖,属于有丝分裂)和有性繁殖(减数分裂形成子囊孢子)。
3.(2024·福建卷,13)杂合二倍体紫贻贝的快速育种过程中,用遗传物质失活的精子激发卵子发育,并通过一定途径实现卵子发育成二倍体。常用的途径是:①抑制第一极体形成;②抑制第二极体形成;③抑制第一次卵裂。不考虑基因突变和其他情况的染色体变异,下列分析正确的是(　　)
A.②途径获得的二倍体一定是纯合子
B.③途径获得的二倍体一定是纯合子
C.①途径和②途径获得的二倍体基因组成一定相同
D.②途径和③途径获得的二倍体基因组成一定相同
B
【解析】 ①途径抑制第一极体形成,同源染色体没有分离,等位基因没有分离,得到的二倍体均为杂合子;减数分裂Ⅰ伴随同源染色体分离,等位基因也发生分离,②途径抑制第二极体形成,一般情况下生成的二倍体为纯合子,但如果减数分裂Ⅰ时发生同源染色体的非姐妹染色单体互换,则减数分裂Ⅱ时依然有等位基因,获得的二倍体是杂合子;③途径抑制第一次卵裂,也就是含一个染色体组的卵子发生染色体翻倍形成二倍体,获得的一定是纯合子。
4.(2024·北京卷,5)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
B
【解析】 减数分裂Ⅰ结束后同源染色体分离,单个细胞染色体数目减半;同源染色体联会和交换发生在减数分裂Ⅰ的前期;有丝分裂前的间期进行DNA复制和有关蛋白质的合成,为后面的有丝分裂做准备;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,因而在生物的亲代细胞和子代细胞之间保证了遗传的稳定性。

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