（浙江專版）2022年高中生物 第二章 染色體與遺傳 小專題 大智慧 減數(shù)分裂與有絲分裂的比較與歸納學(xué)案 浙科版必修2

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1、（浙江專版）2022年高中生物 第二章 染色體與遺傳 小專題 大智慧 減數(shù)分裂與有絲分裂的比較與歸納學(xué)案 浙科版必修2 一、減數(shù)分裂與有絲分裂的比較 項(xiàng)目 有絲分裂 減數(shù)分裂 不 同 點(diǎn) 母細(xì)胞 體細(xì)胞(受精卵) 原始生殖細(xì)胞 細(xì)胞分裂次數(shù) 1次 2次 分 裂 過 程 前期 染色體散亂分布在細(xì)胞的中央，有同源染色體 第一次分裂：同源染色體配對(duì)，出現(xiàn)四分體，有交叉互換現(xiàn)象； 第二次分裂：染色體散亂分布，無同源染色體 中期 染色體的著絲粒有規(guī)律地排列在細(xì)胞中央赤道面上；有同源染色體 第一次分裂：四分

2、體排列在細(xì)胞中央赤道面上； 第二次分裂：與有絲分裂相似，但無同源染色體 后期 染色體的著絲粒分裂，姐妹染色單體分開；有同源染色體 第一次分裂：同源染色體分開，并移向兩極； 第二次分裂：與有絲分裂相似，但無同源染色體 同源染色體行為 無同源染色體配對(duì)、四分體，不出現(xiàn)染色單體的交叉互換及同源染色體的分離 有同源染色體的配對(duì)、四分體，出現(xiàn)非姐妹染色單體的交叉互換及同源染色體的分離 子細(xì)胞數(shù)目 2個(gè) 4個(gè) 子細(xì)胞類型 體細(xì)胞 精子或卵細(xì)胞和極體 最終子細(xì)胞染色體數(shù) 與親代細(xì)胞相同 減半 意義 在生物個(gè)體發(fā)育中，親子代細(xì)胞間維持了遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定性 減數(shù)分裂和受

3、精作用可保持生物染色體數(shù)目的恒定。為生物的變異提供了可能 相同點(diǎn) ①染色體都復(fù)制一次　②均出現(xiàn)紡錘體 ③均有子細(xì)胞產(chǎn)生?、軠p數(shù)第二次分裂與有絲分裂相似 二、有絲分裂與減數(shù)分裂過程中染色體和核中DNA的數(shù)目變化比較(假設(shè)某生物正常體細(xì)胞中染色體數(shù)目為2N) 比較項(xiàng)目分裂方式 染色體數(shù)目 核DNA數(shù)目 變化曲線 間期 2N 2N→4N 有絲 分裂 前期 2N 4N 中期 2N 4N 后期 2N→4N 4N 末期 4N→2N 4N→2N 減數(shù) 分裂 間期 2N 2N→4N 第一次 分裂 前期Ⅰ 2N 4N 中期Ⅰ

4、2N 4N 后期Ⅰ 2N 4N 末期Ⅰ 2N→N 4N→2N 第二次 分裂 前期Ⅱ N 2N 中期Ⅱ N 2N 后期Ⅱ N→2N 2N 末期Ⅱ 2N→N 2N→N 三、有絲分裂和減數(shù)分裂的圖像識(shí)別 1．有絲分裂與減數(shù)分裂主要時(shí)期細(xì)胞圖像 項(xiàng)目 有絲分裂 減數(shù)第一次分裂 減數(shù)第二次分裂 前期 ①與②的主要區(qū)別在于同源染色體的行為不同； ①、②與③的主要區(qū)別在于有無同源染色體 中期 ①與②的主要區(qū)別在于同源染色體的行為不同； ①、②與③的主要區(qū)別在于有無同源染色體 后期 ①與②比較：①中染

5、色單體分離，②中同源染色體分離； ①與③比較：①中有同源染色體，③中無同源染色體； ②與①、③比較：②中有染色單體，①③中無染色單體 2．圖像的判斷 方法一： 根據(jù)同源染色體的行為或現(xiàn)象可判斷圖像的分裂形式，根據(jù)染色單體及著絲粒的行為或現(xiàn)象可判斷圖像所處的時(shí)期。 圖像分裂方式的判斷——三看識(shí)別法 第一，看細(xì)胞中染色體數(shù)目。若為奇數(shù)，一定是減數(shù)第二次分裂，且細(xì)胞中一定無同源染色體存在；若為偶數(shù)，進(jìn)行二看。 第二，看細(xì)胞中染色體的形態(tài)。若無同源染色體，一定是減數(shù)第二次分裂，若有同源染色體存在，進(jìn)行三看。 第三，看細(xì)胞中同源染色體的行為。若出現(xiàn)配對(duì)、四分體、同源染色體分離的現(xiàn)象

6、，一定是減數(shù)第一次分裂；若無上述同源染色體的特殊行為，則是有絲分裂。表示如下： 方法二： 細(xì)胞分裂圖 3．動(dòng)物細(xì)胞、植物細(xì)胞分裂的辨別 (1)看胞質(zhì)分裂方式：中央細(xì)胞板隔裂——植物細(xì)胞分裂；中央縊裂——?jiǎng)游锛?xì)胞分裂。 (2)看細(xì)胞外形特征：矩形有壁為植物細(xì)胞；圓形無壁一般為動(dòng)物細(xì)胞。 一、減數(shù)分裂與有絲分裂的區(qū)別 [典例1]　下列對(duì)減數(shù)分裂的描述中，揭示出減數(shù)分裂區(qū)別于有絲分裂本質(zhì)特征的是(　　) A．染色體復(fù)制一次，細(xì)胞連續(xù)分裂兩次 B．子細(xì)胞染色體數(shù)目比母細(xì)胞減少一半 C．有性生殖中配子發(fā)生的必經(jīng)過程 D．是有性生殖物種保持穩(wěn)定的關(guān)鍵之一 [解析]　A項(xiàng)描述

7、的是減數(shù)分裂的特點(diǎn)；C項(xiàng)描述的是減數(shù)分裂與配子產(chǎn)生的關(guān)系；D項(xiàng)是減數(shù)分裂的意義。只有B項(xiàng)是減數(shù)分裂區(qū)別于有絲分裂的本質(zhì)特征。 [答案]　B 二、有絲分裂與減數(shù)分裂過程中染色體、核中DNA的數(shù)量變化 [典例2]　下圖表示雄果蠅細(xì)胞分裂過程中DNA含量的變化。下列敘述中，正確的是(　　) A．若圖1表示減數(shù)分裂，則圖中的CD段表示同源染色體分開 B．若圖1表示減數(shù)分裂，則圖中的BC段一個(gè)細(xì)胞中有姐妹染色單體存在 C．若兩圖均表示有絲分裂，則兩圖的DE段一個(gè)細(xì)胞內(nèi)只含2倍染色體 D．若圖1表示減數(shù)分裂、圖2表示有絲分裂，則兩圖的CD段都發(fā)生著絲粒分裂 [解析]　圖1縱坐

8、標(biāo)為每條染色體上DNA數(shù)量，所以既可以代表減數(shù)分裂也可以是有絲分裂。當(dāng)表示減數(shù)分裂時(shí)，CD表示著絲粒分裂；BC段包含了減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂的前期和中期，均存在姐妹染色單體；若兩圖均表示有絲分裂，圖1中DE段表示后期和末期，后期中含有4倍染色體，末期每個(gè)核中含2倍染色體，圖2中DE段表示末期，每個(gè)核中含2倍染色體；若圖2表示有絲分裂，則CD表示核完成分裂進(jìn)入末期。 [答案]　B 減數(shù)分裂過程中染色體、核中DNA的變化和有絲分裂過程中染色體、核中DNA的變化四種曲線的比較 (1)區(qū)別有絲分裂還是減數(shù)分裂的曲線：看起點(diǎn)和終點(diǎn)，起點(diǎn)和終點(diǎn)在同一直線上(數(shù)量不變)的為有絲分裂(圖3與

9、圖4)；不在同一直線上(數(shù)量減半)的為減數(shù)分裂(圖1與圖2)。 (2)區(qū)別是染色體還是核DNA的曲線：看染色體或核DNA暫時(shí)加倍的時(shí)間，加倍的時(shí)間在間期，且線條是傾斜(核DNA的復(fù)制需一定時(shí)間)的為核DNA(圖2與圖4)；加倍的時(shí)間在后期(有絲分裂后期或后期Ⅱ)，且是突然加倍(著絲粒的分裂在瞬間完成)的為染色體(圖1與圖3)。 (3)染色體形態(tài)變化中的數(shù)目問題： 染色體形態(tài)變化 染色體形態(tài) 染色質(zhì) 染色體 染色質(zhì) 染色體數(shù)目 1 1 1 1 2 1 1 每條染色體中DNA數(shù) 1 2 2 2 1 1 1 所處分

10、裂時(shí)期 有絲分裂前的間期、減數(shù)分裂前的間期 有絲分裂前的間期、減數(shù)分裂前的間期 有絲分裂前期、前期Ⅱ、減數(shù)Ⅰ分裂全過程 有絲分裂中期、中期Ⅱ 有絲分裂后期、后期Ⅱ 有絲分裂末期、末期Ⅱ 染色體與其所含DNA之比 1∶1 1∶2 1∶1 三、細(xì)胞分裂的圖像判斷 [典例3]　下面為某高等生物細(xì)胞結(jié)構(gòu)模式圖。下列有關(guān)說法中，正確的是(　　) A．因?yàn)樗兄行捏w，所以該細(xì)胞應(yīng)為動(dòng)物細(xì)胞或低等植物細(xì)胞 B．一般可認(rèn)為，此細(xì)胞處于減數(shù)分裂中期Ⅱ C．該細(xì)胞中4為1條染色體，7為4的同源染色體 D．該生物體細(xì)胞中染色體數(shù)最多有16條 [解析]　題干中強(qiáng)調(diào)了為某高等

11、生物細(xì)胞，所以根據(jù)它有中心體，該細(xì)胞應(yīng)為動(dòng)物細(xì)胞；細(xì)胞中含有同源染色體且染色體著絲粒排列在赤道面上，所以此細(xì)胞處于有絲分裂中期；該細(xì)胞中4為1條染色體，7為4的同源染色體；該生物體細(xì)胞中染色體數(shù)為4條，處于有絲分裂后期最多可以達(dá)到8條。 [答案]　C 1．(新課標(biāo)全國卷Ⅰ)關(guān)于同一個(gè)體中細(xì)胞有絲分裂和減數(shù)第一次分裂的敘述，正確的是(　　) A．兩者前期染色體數(shù)目相同，染色體行為和DNA分子數(shù)目不同 B．兩者中期染色體數(shù)目不同，染色體行為和DNA分子數(shù)目相同 C．兩者后期染色體數(shù)目和染色體行為不同，DNA分子數(shù)目相同 D．兩者末期染色體數(shù)目和染色體行為相同，DNA分子數(shù)目不同

12、解析：選C　有絲分裂和減數(shù)第一次分裂前的間期都進(jìn)行了DNA的復(fù)制，所以在著絲粒分裂之前，染色體數(shù)目、DNA數(shù)目都相同，在前期Ⅰ有同源染色體的聯(lián)會(huì)以及部分同源染色體上非姐妹染色單體的交叉互換，兩者染色體行為不同；有絲分裂后期著絲粒一分為二，染色體加倍，而后期Ⅰ只是同源染色體分開移向兩極，染色體數(shù)目沒變，兩個(gè)過程的DNA數(shù)目沒變化；有絲分裂末期，由同一個(gè)著絲粒連接的兩個(gè)染色單體分成的兩個(gè)子染色體分別進(jìn)入不同的子細(xì)胞，分裂結(jié)果是兩個(gè)體細(xì)胞，染色體數(shù)目不變，而末期Ⅰ是同源染色體分開進(jìn)入不同的子細(xì)胞，分成兩個(gè)次級(jí)性母細(xì)胞，染色體減半，DNA分子數(shù)目都減半，二者DNA分子數(shù)目相同。 2．某生物體細(xì)胞中染

13、色體數(shù)為2N。下圖中屬于有絲分裂中期和后期Ⅱ的依次是(　　) A．①②　　　　　　　　 B．②③ C．④② D．③④ 解析：選C　有絲分裂中期，染色體∶染色單體∶DNA＝1∶2∶2；后期Ⅱ由于著絲粒分裂，染色單體變成染色體，染色單體消失，而染色體數(shù)量暫時(shí)加倍。 3．(海南高考改編)在某植物根尖每個(gè)處于有絲分裂后期的細(xì)胞中都有40條染色體。下表中，能正確表示該植物減數(shù)第二次分裂中期和后期每個(gè)細(xì)胞中染色體數(shù)目和染色單體數(shù)目的是(　　) 選項(xiàng) 中期Ⅱ 后期Ⅱ 染色體/條 染色單體/條 染色體/條 染色單體/條 A 10 20 20 10 B 10

14、20 20 0 C 20 40 20 10 D 20 40 40 0 解析：選B　在有絲分裂后期由于著絲粒分裂，染色單體分開成為子染色體使染色體數(shù)目加倍，可知生物體的染色體數(shù)為20條。減數(shù)第一次分裂結(jié)束，染色體減半，在后期Ⅱ之前，染色單體不分開，這時(shí)染色體數(shù)為10條，染色單體為20條，后期Ⅱ染色單體分開成為子染色體，染色體數(shù)為20條，無染色單體。 4．下圖表示細(xì)胞分裂和受精作用過程中，核DNA含量和染色體數(shù)目的變化，據(jù)圖分析不能得出的結(jié)論是(　　) A．a(chǎn)階段為有絲分裂，b階段為減數(shù)分裂 B．L→M點(diǎn)所示過程與細(xì)胞膜的流動(dòng)性有關(guān) C．GH段和OP段，

15、細(xì)胞中含有的染色體數(shù)是相等的 D．MN段發(fā)生了核DNA含量的加倍 解析：選C　GH段為減數(shù)第一次分裂，染色體數(shù)與體細(xì)胞中相同，OP段是有絲分裂后期，染色體數(shù)加倍。 5．下面為三個(gè)處于分裂期細(xì)胞的示意圖，有關(guān)敘述正確的是(　　) A．甲可能是丙的子細(xì)胞 B．乙、丙細(xì)胞不可能來自同一個(gè)體 C．甲、乙、丙三個(gè)細(xì)胞染色體數(shù)分別為4、8、8 D．甲、乙、丙三個(gè)細(xì)胞均含有同源染色體 解析：選A　丙細(xì)胞處于減數(shù)分裂后期Ⅰ，細(xì)胞中含有4條染色體，形成此細(xì)胞的體細(xì)胞中含有4條染色體；甲細(xì)胞處于后期Ⅱ，細(xì)胞中含有4條染色體，形成此細(xì)胞的體細(xì)胞中含有4條染色體，因此甲可能是丙的子細(xì)胞。乙表示的

16、是體細(xì)胞有絲分裂后期，此時(shí)含有8條染色體，所以正常體細(xì)胞中含有4條染色體，乙和丙可能來自同一個(gè)體；甲細(xì)胞為后期Ⅱ，沒有同源染色體，上下對(duì)應(yīng)的形態(tài)、大小相同的兩條染色體是姐妹染色單體分開后形成的，不是同源染色體。 6．下面為兩個(gè)動(dòng)物細(xì)胞分裂的示意圖，根據(jù)圖中染色體的行為，以下敘述正確的是 (　　) A．若它們分別代表兩種不同的動(dòng)物，則其體細(xì)胞染色體數(shù)目不同 B．若它們分別代表同一種動(dòng)物的不同細(xì)胞，則其基因組成基本相同 C．細(xì)胞P每個(gè)DNA分子所攜帶的基因相同，細(xì)胞Q則一般不同 D．細(xì)胞P最終產(chǎn)生的子細(xì)胞中染色體數(shù)目與細(xì)胞Q產(chǎn)生的子細(xì)胞相同 解析：選B　

17、由圖中染色體的形態(tài)和數(shù)目可知，它們代表的兩種動(dòng)物體細(xì)胞染色體數(shù)目是相同的，都是4條；同一動(dòng)物體的不同細(xì)胞基因組成是基本相同的；圖中只有每條染色體上的姐妹染色單體中的兩個(gè)DNA分子所攜帶的基因基本相同，其他是不同的；細(xì)胞P為減數(shù)分裂，細(xì)胞Q為有絲分裂，它們產(chǎn)生的子細(xì)胞染色體數(shù)目不同。 7．下圖表示在不同生命活動(dòng)過程中，細(xì)胞內(nèi)染色體的變化曲線，相關(guān)敘述正確的是(　　) A．a(chǎn)過程沒有姐妹染色單體 B．b過程染色體數(shù)目不變 C．c過程發(fā)生受精 D．d過程沒有同源染色體 解析：選C　圖示為細(xì)胞生命活動(dòng)過程中染色體的變化曲線，a過程染色體數(shù)目減半，則此過程為減數(shù)第一次分裂，在這個(gè)過程中每

18、條染色體含有兩條姐妹染色單體；b表示減數(shù)第二次分裂過程，其間有著絲粒分開的變化，染色體數(shù)目有暫時(shí)加倍的變化；c過程染色體又恢復(fù)原來數(shù)目，表示受精作用；d過程為受精卵進(jìn)行有絲分裂過程，整個(gè)過程中細(xì)胞含有同源染色體。 8．能使同源染色體A和a仍存在于同一子細(xì)胞中的分裂方式是(　　) A．有絲分裂 B．減數(shù)第一次分裂 C．減數(shù)第二次分裂 D．有絲分裂和減數(shù)分裂 解析：選A　同源染色體在減數(shù)第一次分裂中分開進(jìn)入不同子細(xì)胞，在有絲分裂中親子代細(xì)胞保持不變。 9．雄蛙的一個(gè)體細(xì)胞經(jīng)有絲分裂形成兩個(gè)子細(xì)胞(C1、C2)，一個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞經(jīng)減數(shù)第一次分裂形成兩個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞(S1、S

19、2)。比較C1與C2、S1與S2細(xì)胞核中DNA數(shù)目及其貯存的遺傳信息，正確的是(　　) A．DNA數(shù)目C1與C2相同，S1與S2不同 B．遺傳信息C1與C2相同，S1與S2不同 C．DNA數(shù)目C1與C2不同，S1與S2相同 D．遺傳信息C1與C2不同，S1與S2相同 解析：選B　C1、C2是有絲分裂形成的兩個(gè)子細(xì)胞，所以C1與C2的DNA數(shù)目、遺傳信息相同。而S1與S2是減數(shù)第一次分裂形成的兩個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞，減數(shù)第一次分裂時(shí)，同源染色體分離，非同源染色體自由組合，所以兩者的遺傳信息不一定相同。 10．下面是有關(guān)細(xì)胞分裂的問題。下圖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

20、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)圖回答： (1)圖1中AB段形成的原因是_______________________________________________， 該過程發(fā)生于細(xì)胞分裂間期的________期。圖1中CD段形成的原因是________。 (2)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。 (3)就圖2中乙分析可知，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________。該細(xì)胞處于________分裂的________期，其產(chǎn)生的子細(xì)胞名稱為________。 解

21、析：從圖1縱坐標(biāo)的含義可以知道，曲線變化是每條染色體的DNA含量變化，不是細(xì)胞中總的DNA含量變化。在細(xì)胞分裂間期的S期，完成DNA復(fù)制，一直到著絲粒分裂之前，每條染色體都包含2個(gè)DNA分子，此段時(shí)間內(nèi)染色體數(shù)∶DNA分子數(shù)＝1∶2；在著絲粒分裂后，染色體數(shù)∶DNA分子數(shù)＝1∶1。就甲、乙、丙三圖分析，乙和丙每條染色體包含2個(gè)DNA分子，處于圖1中BC段；甲圖著絲粒斷裂，每條染色體包含1個(gè)DNA分子，處于圖1中DE段。 乙圖因同源染色體分開，可判定為減數(shù)第一次分裂后期，不均等分裂可確定為初級(jí)卵母細(xì)胞，其產(chǎn)生的子細(xì)胞為次級(jí)卵母細(xì)胞和第一極體。 答案：(1)DNA復(fù)制(或染色體復(fù)制)　S　著絲

22、粒分裂　(2)乙、丙　甲　(3)8　1∶2　減數(shù)第一次　后　次級(jí)卵母細(xì)胞和第一極體 11．下列示意圖分別表示某雌性動(dòng)物(2n＝4)體內(nèi)細(xì)胞正常分裂過程中不同時(shí)期細(xì)胞內(nèi)染色體、染色單體和DNA含量的關(guān)系，以及細(xì)胞分裂圖像。 請(qǐng)分析并回答： (1)圖1中a、b、c表示染色體的是________，圖2中表示體細(xì)胞分裂時(shí)期的是________。 (2)圖1中Ⅲ的數(shù)量關(guān)系對(duì)應(yīng)于圖2中的________。 (3)圖1中的數(shù)量關(guān)系由Ⅰ變化為Ⅱ的過程，細(xì)胞核內(nèi)發(fā)生的分子水平的變化是________；由Ⅱ變化為Ⅲ，相當(dāng)于圖2中的________過程。 (4)符合圖1中Ⅳ所示數(shù)量關(guān)系的某細(xì)胞名

23、稱是_________________________________。 圖1中哪些時(shí)期所對(duì)應(yīng)的細(xì)胞內(nèi)不存在同源染色體？________(填編號(hào))。 解析：(1)圖1是減數(shù)分裂，b從無到有再到無，表示染色單體；a發(fā)生減半，表示染色體；c加倍(復(fù)制)，再兩次減半，表示DNA。圖2中甲是有絲分裂中期，乙是減數(shù)第二次分裂中期，丙是減數(shù)第一次分裂后期。(2)圖1中Ⅲ染色體已減半，表示減數(shù)第二次分裂某時(shí)期，對(duì)應(yīng)圖2中的乙。(3)圖1中的數(shù)量關(guān)系由Ⅰ變化為Ⅱ的過程是間期DNA的復(fù)制。由Ⅱ變化為Ⅲ是減數(shù)第一次分裂，相當(dāng)于圖2中的丙→乙過程。(4)圖1中Ⅳ所示數(shù)量關(guān)系是體細(xì)胞的一半，可表示卵細(xì)胞或(第二)極體。細(xì)胞內(nèi)不存在同源染色體，應(yīng)是減數(shù)第二次分裂或結(jié)束后的細(xì)胞，所以圖1中Ⅲ和Ⅳ所對(duì)應(yīng)的細(xì)胞內(nèi)不存在同源染色體。 答案：(1)a　甲 (2)乙 (3)DNA復(fù)制(或RNA合成)　丙→乙 (4)卵細(xì)胞或(第二)極體　Ⅲ和Ⅳ