有絲分裂和減數(shù)分裂專題講義高考復(fù)習(xí)

有絲分裂和減數(shù)分裂專題復(fù)習(xí)有絲分裂和減數(shù)分裂歷來(lái)是生物學(xué)教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，也是很多學(xué)生在做題中容易出錯(cuò)的地方，由于其具有思維跨度大、綜合性強(qiáng)、題目靈活多變等特點(diǎn)，常結(jié)合圖形出題，能充分表達(dá)高考對(duì)學(xué)生能力的考查，因而也是高考命題的熱點(diǎn)。有絲分裂和減數(shù)分裂根底知識(shí)1、減數(shù)分裂相關(guān)概念①.同源染色體：兩個(gè)形狀、大小一般都相同，一個(gè)來(lái)自父方，一個(gè)來(lái)自母方，在減數(shù)分裂中要配對(duì)的染色體。1和2或3和4都是一對(duì)同源染色體〔數(shù)目：同源染色體的對(duì)數(shù)=體細(xì)胞染色體數(shù)減半〕減數(shù)分裂中精〔卵〕原細(xì)胞和初級(jí)精〔卵〕母細(xì)胞中含有同源染色體，在次級(jí)精〔卵〕母細(xì)胞、精子〔卵細(xì)胞〕和極體中不含有同源染色體，但在有絲分裂中同源染色體始終存在。②.聯(lián)會(huì)：同源染色體兩兩配對(duì)的行為。如圖③.四分體：含有四個(gè)姐妹染色單體的配對(duì)的一對(duì)同源染色體。1和2或3和4各組成一個(gè)四分體〔一個(gè)四分體中有兩個(gè)著絲點(diǎn)、兩條染色體、四個(gè)DNA分子，四條染色單體〕〔數(shù)目：四分體數(shù)=同源染色體對(duì)數(shù)=體細(xì)胞染色體數(shù)減半〕一個(gè)四分體＝1對(duì)同源染色體＝2個(gè)染色體＝4個(gè)染色單體＝4個(gè)DNA分子④染色體數(shù)：以染色體的著絲點(diǎn)數(shù)目為依據(jù)，有幾個(gè)著絲點(diǎn)就有幾個(gè)染色體。⑤染色單體：在間期染色體復(fù)制以后，每條染色體含有兩條完全相同的染色質(zhì)絲，連接在一個(gè)著絲點(diǎn)上，每條染色質(zhì)絲成為一個(gè)染色單體。無(wú)論是有絲分裂還是減數(shù)分裂，染色單體都是形成于間期，但有絲分裂消失于后期，減數(shù)分裂消失于減數(shù)第二次分裂的后期。⑥D(zhuǎn)NA分子數(shù)：假設(shè)有染色單體，那么DNA分子數(shù)是染色體數(shù)的2倍；假設(shè)無(wú)染色單體，那么DNA分子數(shù)等于染色體數(shù)。⑦.非姐妹染色單體：不是連在同一個(gè)著絲點(diǎn)上的染色單體2、染色體數(shù)目確實(shí)定染色體形態(tài)可分為單線型和雙線型〔如以下圖〕，當(dāng)染色體復(fù)制完成后，就有單線型變?yōu)殡p線型，無(wú)論哪一種形態(tài)，染色體的數(shù)目都等于著絲點(diǎn)的個(gè)數(shù)。只要數(shù)清著絲點(diǎn)的個(gè)數(shù)，染色體的個(gè)數(shù)就知道了。3、同源染色體確實(shí)定很多同學(xué)對(duì)于圖像的判斷錯(cuò)誤就是由于不知道怎樣去判斷同源染色體。同源染色體的判斷依據(jù)下面幾點(diǎn)：①形態(tài)相同，即染色體上的著絲點(diǎn)的位置相同。②大小相同，即兩條染色體的長(zhǎng)度相同。③來(lái)源不同，即一條來(lái)源于父方，一條來(lái)源于母方〔通常用不同的顏色來(lái)表示〕。④能夠配對(duì)，即在細(xì)胞內(nèi)成對(duì)存在。對(duì)常染色體而言，只有當(dāng)這四點(diǎn)同時(shí)滿足時(shí)細(xì)胞中才含有同源染色體。但應(yīng)注意：姐妹染色單體經(jīng)著絲點(diǎn)分裂形成的兩條子染色體不是同源染色體，而是相同染色體。4有絲分裂相關(guān)知識(shí)動(dòng)、植物有絲分裂的比擬

植物細(xì)胞有絲分裂動(dòng)物細(xì)胞有絲分裂相同點(diǎn)

分裂過(guò)程根本相同，染色體變化規(guī)律相同不同點(diǎn)前期由細(xì)胞兩極發(fā)出的_紡錘絲形成紡錘體由兩組中心體發(fā)出星射線形成紡錘體末期細(xì)胞中部形成細(xì)胞板→細(xì)胞壁，將細(xì)胞均分為兩個(gè)子細(xì)胞細(xì)胞膜從細(xì)胞的中央_凹陷，將細(xì)胞縊裂成兩局部與細(xì)胞有絲分裂有關(guān)的細(xì)胞器及功能線粒體——供能〔DNA復(fù)制、蛋白質(zhì)合成、染色體分開(kāi)〕、復(fù)制。中心體——形成紡綞體〔動(dòng)物、低等植物細(xì)胞〕。高爾基體——形成細(xì)胞板〔植物細(xì)胞〕。核糖體——合成蛋白質(zhì)。中幾種細(xì)胞結(jié)構(gòu)的變化：染色體形態(tài)變化：染色質(zhì)在前期高度螺旋化、縮短、變粗而成染色體〔前期、中期、后期〕，染色體在末期解螺旋成為細(xì)絲狀的染色質(zhì)。紡綞體的變化：形成〔前期〕→解體〔末期〕。核仁、核膜的變化：解體消失〔前期〕→重建〔末期〕。染色體行為變化：復(fù)制→散亂分布于紡綞體中央→著絲二、聯(lián)系圖像應(yīng)明確有絲分裂和減數(shù)分裂各個(gè)時(shí)期的特點(diǎn)時(shí)期主要特點(diǎn)DNA數(shù)染色體數(shù)染色單體數(shù)有絲分裂間期DNA復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)合成結(jié)果：每個(gè)染色體都形成兩個(gè)姐妹染色單體，呈染色質(zhì)形態(tài)2a→4a2N0→4N分裂期前期核膜、核仁消失，形成紡錘體，出現(xiàn)染色體4a2N4N中期染色體的著絲點(diǎn)排列在赤道板上形態(tài)穩(wěn)定數(shù)目清晰4a2N4N后期著絲點(diǎn)分裂，姐妹染色單體分開(kāi)，成為兩個(gè)子染色體。并分別向兩極移動(dòng)4a4N4N末期核膜、核仁重新出現(xiàn)，紡錘體消失，染色體變成染色質(zhì)，形成兩個(gè)子細(xì)胞在赤道板位置出現(xiàn)細(xì)胞板，并擴(kuò)展成分隔兩個(gè)子細(xì)胞的細(xì)胞壁4a→2a4N→2N2N減減數(shù)分裂第一次分裂間期DNA復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)合成2a→4a2N0→4N前期同源染色體聯(lián)會(huì)，形成四分體，核膜、核仁消失，形成紡錘體，出現(xiàn)染色體，非姐妹染色單體交叉互換4a2N4N中期同源染色體排列在赤道板上4a2N4N后期同源染色體別離、移向兩極；非同源染色體自由組合4a2N4N末期同源染色體分到兩個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞〔或一個(gè)次級(jí)卵母細(xì)胞和一個(gè)極體〕中，染色體數(shù)目減半4a→2a2N→N4N→2N第二次分裂前期非同源染色體散亂排列在紡錘體中央2aN2N中期非同源染色體的著絲點(diǎn)排列在赤道板上2aN2N后期著絲點(diǎn)分裂，姐妹染色單體分開(kāi)，分別移向兩極2a2N0末期核膜、核仁重新出現(xiàn)，紡錘體消失，染色體變成染色質(zhì)，形成兩個(gè)子細(xì)胞a2N→N0減數(shù)分裂各時(shí)期的圖像如以下圖三、細(xì)化圖像判斷方法四、有絲分裂和減數(shù)分裂的主要特征比擬項(xiàng)目有絲分裂減數(shù)分裂不同點(diǎn)分裂細(xì)胞類型體細(xì)胞〔從受精卵開(kāi)始〕，細(xì)胞增殖的主要方式生物原始生殖細(xì)胞〔精原細(xì)胞或卵原細(xì)胞〕部位場(chǎng)所幾乎所有組織器官精巢或卵巢分裂次數(shù)1次2次同源染色體行為無(wú)聯(lián)會(huì)同源染色體有聯(lián)會(huì)現(xiàn)象，出現(xiàn)四分體，非姐妹染色體間發(fā)生交叉互換以及同源染色體的別離子細(xì)胞數(shù)2個(gè)1個(gè)子細(xì)胞類型體細(xì)胞性細(xì)胞〔精子或卵細(xì)胞〕子細(xì)胞染色體數(shù)與親代相同比親代細(xì)胞減少一半子細(xì)胞間的遺傳物質(zhì)一定相同不一定相同意義在生物親代和子代之間保持了遺傳性狀的穩(wěn)定性，對(duì)于生物的遺傳有重要意義對(duì)于進(jìn)行有性生殖的生物來(lái)說(shuō)，減數(shù)分裂與受精作用對(duì)于維持每種生物前后代細(xì)胞中染色體數(shù)目的恒定，對(duì)于生物的遺傳變異，都是十分重要的主要特征染色體復(fù)制和平均分配染色體復(fù)制一次，細(xì)胞連續(xù)分裂兩次相同點(diǎn)染色體復(fù)制一次，出現(xiàn)紡錘體，減數(shù)第二次分裂與有絲分裂相似五、DNA和染色體的數(shù)目變化曲線圖1、減數(shù)分裂DNA和染色體的數(shù)目變化曲線圖減數(shù)分裂過(guò)程中DNA的復(fù)制發(fā)生在間期，此時(shí)DNA數(shù)目加倍但是染色體數(shù)目不變。染色體和DNA數(shù)目減半發(fā)生在減數(shù)第一次分裂，原因是同源染色體別離并進(jìn)入不同的子細(xì)胞。所以減數(shù)第二次分裂過(guò)程中無(wú)同源染色體。2、有絲分裂中DNA和染色體的數(shù)目變化曲線圖坐標(biāo)圖：1、上圖為有絲分裂過(guò)程中核DNA與染色體變化曲線2、根據(jù)后期著絲點(diǎn)分裂，染色體數(shù)目加倍，可判定實(shí)線表示染色體在有絲分裂過(guò)程中的數(shù)量變化。3、根據(jù)實(shí)線，AB段表示間期、前期、中期染色體數(shù)目保持不變；BC段表示進(jìn)入后期，著絲點(diǎn)分裂，姐妹染色單體分開(kāi)成為兩條染色體，染色體數(shù)目加倍；CD段表示后期細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目為正常體細(xì)胞的兩倍；DE段表示進(jìn)入末期，兩組相同的染色體分別進(jìn)入兩個(gè)子細(xì)胞內(nèi)，子細(xì)胞中染色體數(shù)目恢復(fù)正常。4、根據(jù)虛線，間期ad段可分為三個(gè)階段：ab段表示進(jìn)入間期，DNA分子復(fù)制前；bc段表示DNA分子的復(fù)制過(guò)程；cd段表示DNA分子復(fù)制完成。de段表示前、中、后期核內(nèi)DNA分子數(shù)為正常體細(xì)胞的兩倍；ef段表示隨著兩組染色體進(jìn)入兩個(gè)子細(xì)胞中，子細(xì)胞中核內(nèi)DNA分子數(shù)目也恢復(fù)正常。5、有絲分裂過(guò)程中，染色體或核DNA的變化均可表示為：2N→4N→2N，這種變化保證了遺傳物質(zhì)的親代細(xì)胞與子代細(xì)胞之間的穩(wěn)定性。根據(jù)間期核DNA分子復(fù)制，數(shù)目加倍，判定圖中虛線表示DNA在有絲分裂過(guò)程中的數(shù)量變化。有絲分裂過(guò)程中DNA的復(fù)制發(fā)生在間期，此時(shí)DNA數(shù)目加倍但是染色體數(shù)目不變。在后期時(shí)由于著絲點(diǎn)分裂染色單體分開(kāi)，此時(shí)染色體數(shù)目加倍，但是DNA數(shù)目不變。染色體和DNA數(shù)目減半發(fā)生在末期，原因是染色體別離并進(jìn)入不同的子細(xì)胞。有絲分裂過(guò)程中始終有同源染色體存在。六、一個(gè)基因型為AaBb的生物體產(chǎn)生配子的配子〔精子或卵細(xì)胞〕種類與一個(gè)基因型為AaBb的精〔卵〕原細(xì)胞產(chǎn)生的配子〔精子或卵細(xì)胞〕種類精子種類卵細(xì)胞種類基因型為AaBb的生物體4含有n對(duì)等位基因差異的生物體2n一個(gè)基因型為AaBb的精〔卵〕原細(xì)胞21一個(gè)含有n對(duì)等位基因差異的精〔卵〕原細(xì)胞七、減數(shù)分裂與有性生殖細(xì)胞的形成1.細(xì)胞分裂與遺傳變異的聯(lián)系

〔1〕DNA的復(fù)制：發(fā)生在有絲分裂的間期，減數(shù)第一次分裂前的間期。

〔2〕與兩大遺傳定律的關(guān)系基因的別離定律發(fā)生于減數(shù)第一次分裂后期，即同源染色體別離的同時(shí)?；虻淖杂山M合定律發(fā)生于減數(shù)第一次分裂后期，即同源染色體別離，非同源染色體自由組合的同時(shí)。〔3〕與三大變異的關(guān)系

①基因突變：發(fā)生在DNA復(fù)制時(shí)期，即細(xì)胞分裂的間期。

②基因重組：減數(shù)第一次分裂四分體時(shí)期，同源染色體的非姐妹染色單體間可能發(fā)生交叉互換；減數(shù)第一次分裂后期，同源染色體分開(kāi)的同時(shí)，非同源染色體自由組合。這兩種情況下會(huì)出現(xiàn)基因重組。③染色體變異：發(fā)生于有絲分裂，染色體復(fù)制完成，紡錘體形成受阻，細(xì)胞中染色體數(shù)目加倍；或減數(shù)分裂過(guò)程中，如果紡錘體的形成受阻，會(huì)出現(xiàn)染色體數(shù)目加倍的生殖細(xì)胞，生殖細(xì)胞結(jié)合后形成多倍體。也可能個(gè)別同源染色體未別離或姐妹染色單體未別離造成分裂后的細(xì)胞中個(gè)別染色體的數(shù)目發(fā)生增減。八、與有絲分裂和減數(shù)分裂圖像相關(guān)的題型1、一般圖像識(shí)別問(wèn)題----利用上面的識(shí)別方法即可例1、以下圖是某種動(dòng)物細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂和減數(shù)分裂局部圖，據(jù)圖答復(fù)以下問(wèn)題：按先后順序把有關(guān)有絲分裂圖的號(hào)碼排列起來(lái)__________________；按順序把有關(guān)減數(shù)分裂圖的號(hào)碼排列起來(lái)__________________例2、如右圖所示是什么時(shí)期的分裂圖像2、柱形圖例3、以下圖中甲～丁為小鼠睪丸中細(xì)胞分裂不同時(shí)期的染色體數(shù)、染色單體數(shù)和DNA分子數(shù)的比例圖，關(guān)于此圖表達(dá)中錯(cuò)誤的選項(xiàng)是A．甲圖可表示減數(shù)第一次分裂前期B．乙圖可表示減數(shù)第二次分裂前期C．丙圖可表示有絲分裂間期的某一階段D．丁圖可表示有絲分裂后期3、曲線圖〔1〕細(xì)胞核內(nèi)DNA和染色體的數(shù)量變化例4、以下圖是表示某種生物細(xì)胞核內(nèi)染色體及DNA相對(duì)量變化的曲線圖。根據(jù)此曲線圖答復(fù)以下問(wèn)題：〔注：橫坐標(biāo)各個(gè)區(qū)域代表細(xì)胞分裂的各個(gè)時(shí)期，區(qū)域的大小和各個(gè)時(shí)期所需的時(shí)間不成比例〕〔1〕圖中代表染色體相對(duì)數(shù)量變化的曲線是____________?！?〕形成配子時(shí),成對(duì)的遺傳因子別離發(fā)生在圖中的___________過(guò)程。〔3〕細(xì)胞內(nèi)含有四分體的區(qū)間是____________。〔4〕假設(shè)該生物體細(xì)胞中染色體數(shù)為20條，那么一個(gè)細(xì)胞核中的DNA分子數(shù)在9—12時(shí)期為_(kāi)_________條?！?〕著絲點(diǎn)分裂發(fā)生在橫坐標(biāo)數(shù)字的_________處進(jìn)行?！?〕每一條染色體上的DNA含量變化曲線例5、以下是有關(guān)細(xì)胞分裂的問(wèn)題。圖1表示細(xì)胞分裂的不同時(shí)期與每條染色體DNA含量變化的關(guān)系；圖2表示處于細(xì)胞分裂不同時(shí)期的細(xì)胞圖像。請(qǐng)據(jù)圖答復(fù)：⑴圖1中AB段形成的原因是__________，該過(guò)程發(fā)生于細(xì)胞分裂_____期。圖1中CD段形成的原因是__________。⑵圖2中_____細(xì)胞處于圖1中的BC段，圖2中_____細(xì)胞處于圖1中的DE段。⑶就圖2乙分析可知，該細(xì)胞含有_____條染色單體，染色體數(shù)與DNA分子數(shù)之比為_(kāi)____，該細(xì)胞處于____分裂的____期，其產(chǎn)生的子細(xì)胞名稱為_(kāi)________________。九、觀察細(xì)胞有絲分裂的實(shí)驗(yàn)1、實(shí)驗(yàn)原理〔1〕龍膽紫將染色體染成深色?！?〕鹽酸和酒精混合液〔1︰1〕使組織中的細(xì)胞相互別離開(kāi)來(lái)?！?〕顯微鏡可觀察細(xì)胞有絲分裂各期圖像。2、有關(guān)試劑及作用〔1〕解離液：作用是使組織中的細(xì)胞相互別離開(kāi)來(lái)?！?〕漂洗液：清水，作用是洗去解離液，防止解離過(guò)度，利于染色。〔3〕染色劑：龍膽紫染液，使染色體著色3、裝片制作步驟：解離→漂洗→染色→制片。4、觀察裝片的步驟〔1〕先放在低倍鏡下觀察，找到分生區(qū)細(xì)胞：細(xì)胞呈正方形，排列緊密?！?〕再用高倍鏡觀察。〔3〕統(tǒng)計(jì)視野中處于各時(shí)期的細(xì)胞數(shù)。5、觀察植物有絲分裂實(shí)驗(yàn)的問(wèn)題分析〔1〕剪取洋蔥根尖2—3mm的原因洋蔥根尖結(jié)構(gòu)包括根冠、分生區(qū)、伸長(zhǎng)區(qū)和成熟區(qū)，只有分生區(qū)細(xì)胞分裂，選取2—3mm是保證所取部位主要在分生區(qū)，選取太長(zhǎng)，會(huì)因分生區(qū)細(xì)胞所占比例太小不容易在視野中找到?！?〕漂洗的目的1、防止解離過(guò)度，根尖過(guò)分酥軟2、洗去鹽酸，防止與堿性染液發(fā)生作用，便于染色(3)使根尖細(xì)胞相互分散的方法1、解離，鹽酸可破環(huán)細(xì)胞壁的果膠層，使組織細(xì)胞別離2、制片時(shí)用鑷子搗碎和壓片例6、用高倍顯微鏡觀察洋蔥根尖細(xì)胞的有絲分裂，以下表達(dá)正確的選項(xiàng)是〔〕A、同一個(gè)視野中各個(gè)細(xì)胞的染色體數(shù)目相等B、在一個(gè)視野中處于分裂前期和中期的細(xì)胞數(shù)目可能相等C、觀察處于分列中期的細(xì)胞，可清晰地看到赤道板和染色體D、每個(gè)細(xì)胞是獨(dú)立分裂的，任選一個(gè)細(xì)胞可持續(xù)觀察它的整個(gè)分裂過(guò)程例7、以下關(guān)于有絲分裂實(shí)驗(yàn)過(guò)程的表達(dá)中，正確的選項(xiàng)是()解離的目的是用藥液使組織細(xì)胞彼此別離漂洗的目的是為了洗去根尖上的酸，防止與堿性染料發(fā)生中和③用龍膽紫染液是為了將細(xì)胞核、染色體染成紫色④壓片可將根尖細(xì)胞壓成單層，使之不相互重疊⑤當(dāng)看到一個(gè)中期細(xì)胞時(shí)，要注意觀察它如何進(jìn)入后期、末期，以理解從中期到末期發(fā)生的變化A.①②B.③④⑤C．①⑤D．①②③④例8、用高倍鏡觀察洋蔥根尖細(xì)胞的有絲分裂，以下相關(guān)表達(dá)正確的選項(xiàng)是()A．中心體發(fā)出的星射線形成紡錘體B．細(xì)胞板出現(xiàn)在分裂期的中期C．直接用高倍鏡找到分生區(qū)的細(xì)胞進(jìn)行觀察D．各時(shí)期的長(zhǎng)短與視野中相應(yīng)時(shí)期細(xì)胞的數(shù)量成正相關(guān)1、解析：此類題目對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)是圖像題中最難得分的，學(xué)生不僅要把各個(gè)圖像準(zhǔn)確的識(shí)別出，而且還要把它們按正確的順序排列起來(lái)，只要其中一個(gè)序號(hào)排錯(cuò)，這一步就不得分。根據(jù)上面的視圖方法可得：①是減Ⅰ前期，②是有絲中期，③是減Ⅰ中期，④是減Ⅱ中期，⑤是有絲后期⑥是有絲后期，⑦是有絲后期，⑧是減Ⅰ后期，⑨是減Ⅱ后期，⑩是減Ⅱ前期?是精細(xì)胞，?有絲前期因此，有絲分裂順序?yàn)椋?②⑤⑥⑦；減數(shù)分裂順序?yàn)椋孩佗邰啖猗堍?2、解析：此圖很多同學(xué)都識(shí)別錯(cuò)了。同學(xué)們一看染色體為10是偶數(shù)，又被拉向兩極，就判斷為有絲分裂后期。正確的判斷方法是：著絲點(diǎn)分裂，染色體被拉向兩極，屬于后期，對(duì)于后期的圖像，我們應(yīng)看一極的染色體條數(shù)5條，奇數(shù)，所以為減Ⅱ后期。3、解析：此類題通過(guò)柱形圖的變化來(lái)表示有絲分裂或減數(shù)分裂的不同時(shí)期。首先，必須弄明白不同的柱形圖所代表的含義。上面講過(guò)染色體可分為單線型和雙線型兩種形態(tài)，在有絲分裂和減Ⅱ分裂后期時(shí)，著絲點(diǎn)分裂，染色體從雙線型變?yōu)閱尉€型，染色單體消失。所以，代表染色單體。在雙線型的染色體中含兩條染色單體，每一條單體含有一個(gè)DNA分子，因此，染色體：DNA=1：2。所以，表示染色體，表示DNA。其次，通過(guò)觀察染色體、染色單體和DNA數(shù)量的變化弄明白四圖可能代表什么時(shí)期的什么分裂。甲圖中有單體并且染色體數(shù)為2n，因此，可能為有絲分裂：間期復(fù)制完成、前期或中期；也可能為減Ⅰ：間期復(fù)制完成、前期、中期或后期。乙圖中染色體數(shù)量減半，一定為減Ⅱ分裂，并且有染色單體，因此，可能為前期或中期。丙圖的判斷是最容易出錯(cuò)的。染色體數(shù)為2n，沒(méi)有染色單體，所以可能為有絲分裂：間期未復(fù)制或末期；減Ⅰ間期未復(fù)制或減Ⅱ后期。丁圖無(wú)染色單體并且染色體數(shù)量減半只能為減Ⅱ末期。所以，答案為D。4、解析：根據(jù)DNA和染色體在有絲分裂和減數(shù)分裂中的變化特點(diǎn)可知，