2018-2019年高中生物 第四章 生物的變異 小專題 大智慧 減數(shù)分裂與有絲分裂的比較與歸納（加試b）教學(xué)案 浙科版必修2.doc

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一、減數(shù)分裂與有絲分裂的比較 項目 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)某生物正常體細胞中染色體數(shù)目為2N) 有絲分裂 減數(shù)分裂 不 同 點 母細胞 體細胞(受精卵) 原始生殖細胞 細胞分 裂次數(shù) 1次 2次 分 裂 過 程 前 期 染色體散亂分布在細胞的中央，有同源染色體 第一次分裂：同源染色體配對，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)律地排列在細胞中央赤道面上；有同源染色體 第一次分裂：四分體排列在細胞中央赤道面上； 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、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、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 子細胞 數(shù)目 2個 4個 子細胞 類型 體細胞 精子或卵細胞和極體 最終子 細胞染 色體數(shù) 與親代細胞相同 減半 意義 在生物個體發(fā)育中，親子代細胞間維持了遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定性 減數(shù)分裂和受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 ①染色體都復(fù)制一次?、诰霈F(xiàn)紡錘體 ③均有子細胞產(chǎn)生　④減數(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)某生物正常體細胞中染色體數(shù)目為2N) 　　　比較項目 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 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)分裂的圖像識別 1．“三結(jié)合”法圖析細胞分裂的方式及特點 (1)結(jié)合不同分裂時期特點判斷細胞分裂方式及時期： ①前期　 ②中期　 ③后期　 (2)結(jié)合染色體的奇、偶數(shù)識別細胞分裂方式： (3)結(jié)合細胞質(zhì)的分裂情況作出判斷： 2．動物細胞、植物細胞分裂的辨別 (1)看胞質(zhì)分裂方式：中央細胞板隔裂——植物細胞分裂；中央縊裂——動物細胞分裂。 (2)看細胞外形特征：矩形有壁為植物細胞；圓形無壁一般為動物細胞。 一、減數(shù)分裂與有絲分裂的區(qū)別 [典例1]　下列對減數(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，細胞連續(xù)分裂兩次 B．子細胞染色體數(shù)目比母細胞減少一半 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項描述的是減數(shù)分裂的特點；C項描述的是減數(shù)分裂與配子產(chǎn)生的關(guān)系；D項是減數(shù)分裂的意義。只有B項是減數(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段一個細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段一個細胞內(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，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，末期每個核中含2倍染色體，圖2中DE段表示末期，每個核中含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：看起點和終點，起點和終點在同一直線上(數(shù)量不變)的為有絲分裂(圖3與圖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暫時加倍的時間，加倍的時間在間期，且線條是傾斜(核DNA的復(fù)制需一定時間)的為核DNA(圖2與圖4)；加倍的時間在后期(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 裂時期 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、細胞分裂的圖像判斷 [典例3]　下面為某高等生物細胞結(jié)構(gòu)模式圖。下列有關(guān)說法中，正確的是(　　) A．因為它有中心體，所以該細胞應(yīng)為動物細胞或低等植物細胞 B．一般可認為，此細胞處于減數(shù)分裂中期Ⅱ C．該細胞中4為1條染色體，7為4的同源染色體 D．該生物體細胞中染色體數(shù)最多有16條 [解析]　題干中強調(diào)了為某高等生物細胞，所以根據(jù)它有中心體，該細胞應(yīng)為動物細胞；細胞中含有同源染色體且染色體著絲粒排列在赤道面上，所以此細胞處于有絲分裂中期；該細胞中4為1條染色體，7為4的同源染色體；該生物體細胞中染色體數(shù)為4條，處于有絲分裂后期最多可以達到8條。 [答案]　C 1．某動物的精子中有16條染色體，則在該動物的初級精母細胞中存在的染色體數(shù)、四分體數(shù)、染色單體數(shù)、DNA分子數(shù)、脫氧核苷酸鏈數(shù)分別是(　　) A．32、16、64、64、128　　　　 B．32、8、32、64、128 C．16、8、32、32、64 D．16、0、32、32、64 解析：選A　精子是精原細胞經(jīng)過兩次分裂得到的，其染色體數(shù)目是精原細胞的一半，因此精原細胞中有16對同源染色體；初級精母細胞是精原細胞復(fù)制產(chǎn)生的，1條染色體含2條染色單體，2個DNA分子，4條DNA單鏈。 2．圖中甲、乙、丙、丁分別表示某哺乳動物細胞(2N)進行減數(shù)分裂的不同時期，其中a表示細胞。請判斷b、c、d依次代表(　　) A．DNA分子、染色體、染色單體 B．染色體、DNA分子、染色單體 C．DNA分子、染色單體、染色體 D．染色單體、染色體、DNA分子 解析：選A　據(jù)圖分析，甲、丁中d的數(shù)量為零，細胞進行減數(shù)分裂過程中只有染色單體的數(shù)目有可能為零，因此，d為染色單體；乙、丙中的b為c的兩倍，在細胞的減數(shù)分裂過程中，DNA分子數(shù)有可能為染色體數(shù)的兩倍，因此，b應(yīng)為DNA分子，c應(yīng)為染色體。 3．(海南高考改編)在某植物根尖每個處于有絲分裂后期的細胞中都有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細胞中染色體數(shù)目和染色單體數(shù)目的是(　　) 選 項 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 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.如圖表示某高等動物細胞(2N)在分裂過程中某一時期的染色體(a)、染色單體(b)、DNA(c)三者之間的數(shù)量關(guān)系，此時細胞內(nèi)不可能發(fā)生(　　) A．染色體在紡錘體的牽引下移向細胞兩極 B．存在于細胞中某一極的染色體數(shù)目可能為2N C．同源染色體聯(lián)會，四分體內(nèi)非姐妹染色單體交叉互換 D．無同源染色體聯(lián)會，染色體著絲粒排列在赤道板上 解析：選B　圖示表明此時細胞內(nèi)的每條染色體都是由兩條姐妹染色單體通過著絲粒結(jié)合在一起組成的。對于染色體數(shù)目為2N的高等動物細胞而言，如果存在于細胞中某一極的染色體數(shù)為2N，則此時染色體的著絲粒已經(jīng)分裂，姐妹染色單體已經(jīng)分開，不可能存在圖示的數(shù)量關(guān)系。 5．下面為三個處于分裂期細胞的示意圖，有關(guān)敘述正確的是(　　) A．甲可能是丙的子細胞 B．乙、丙細胞不可能來自同一個體 C．甲、乙、丙三個細胞染色體數(shù)分別為4、8、8 D．甲、乙、丙三個細胞均含有同源染色體 解析：選A　丙細胞處于減數(shù)分裂后期Ⅰ，細胞中含有4條染色體，形成此細胞的體細胞中含有4條染色體；甲細胞處于后期Ⅱ，細胞中含有4條染色體，形成此細胞的體細胞中含有4條染色體，因此甲可能是丙的子細胞。乙表示的是體細胞有絲分裂后期，此時含有8條染色體，所以正常體細胞中含有4條染色體，乙和丙可能來自同一個體；甲細胞為后期Ⅱ，沒有同源染色體，上下對應(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．如圖為同一生物不同分裂時期的細胞示意圖，下列說法不正確的是(　　) A．圖①中含有四對同源染色體，不含姐妹染色單體 B．圖②中染色體數(shù)目等于正常體細胞中染色體數(shù)目的一半 C．圖③中染色體、染色單體、核DNA的數(shù)目之比為1∶2∶2 D．若發(fā)生染色體的交叉互換，等位基因的分離也可發(fā)生在圖④中 解析：選B　圖②處于減數(shù)第一次分裂中期，此時含有的染色體數(shù)目與正常體細胞中染色體數(shù)目相等。 7．下圖表示在不同生命活動過程中，細胞內(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　圖示為細胞生命活動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，在這個過程中每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過程為受精卵進行有絲分裂過程，整個過程中細胞含有同源染色體。 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入不同子細胞，在有絲分裂中親子代細胞保持不變。 9．下面為某動物體內(nèi)細胞分裂的一組圖像，下列敘述正確的是(　　) A．上述①②③細胞中染色體與DNA的數(shù)目比均為1∶2 B．細胞①②③⑤產(chǎn)生的子細胞中均有同源染色體 C．圖中表示有絲分裂的細胞及分裂的順序是③→②→① D．④細胞中染色體與DNA的數(shù)目比為1∶1 解析：選D　①為有絲分裂后期圖像，有同源染色體，且染色體與DNA的數(shù)目比為1∶1，其與③產(chǎn)生的子細胞均為體細胞，有同源染色體；②為減數(shù)第一次分裂后期圖像，有同源染色體，染色體與DNA的數(shù)目比為1∶2，其產(chǎn)生的子細胞為次級精母細胞，無同源染色體；③為有絲分裂中期圖像，有同源染色體，染色體與DNA的數(shù)目比為1∶2；④為減數(shù)第二次分裂后期圖像，染色體與DNA的數(shù)目比為1∶1；⑤為分裂間期圖像，其可以是有絲分裂間期，也可以是減數(shù)第一次分裂前的間期，其產(chǎn)生的子細胞可以為體細胞，也可以為配子，若⑤表示有絲分裂間期，則表示有絲分裂的細胞及分裂順序是⑤→③→①。 10．如圖表示細胞有絲分裂、減數(shù)分裂和受精作用過程中核DNA含量的變化示意圖，下列敘述不正確的是(　　) A．由B→C，DNA含量增加一倍，是復(fù)制的結(jié)果 B．由H→I，DNA含量增加一倍，是受精作用的結(jié)果 C．由N→O，DNA含量減少一半，是姐妹染色單體分開，分別進入兩個細胞核的結(jié)果 D．由D→E，DNA含量減少一半，原因和N→O相同 解析：選D　由B→C，DNA含量增加一倍，是復(fù)制的結(jié)果，為減數(shù)第一次分裂前的間期，A正確；由H→I，DNA含量增加一倍，是精子和卵細胞結(jié)合發(fā)生受精作用的結(jié)果，B正確；由N→O，DNA含量減少一半，是著絲粒分裂，姐妹染色單體分開，分別進入兩個細胞核的結(jié)果，C正確；由D→E，DNA含量減少一半，是同源染色體分離，分別進入兩個細胞核的結(jié)果，和N→O不相同，D錯誤。 11．下列示意圖分別表示某雌性動物(2n＝4)體內(nèi)細胞正常分裂過程中不同時期細胞內(nèi)染色體、染色單體和DNA含量的關(guān)系，以及細胞分裂圖像。 請分析并回答： (1)圖1中a、b、c表示染色體的是________，圖2中表示體細胞分裂時期的是____________。 (2)圖1中Ⅲ的數(shù)量關(guān)系對應(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)系的某細胞名稱是__________________________________。 圖1中哪些時期所對應(yīng)的細胞內(nèi)不存在同源染色體？________(填編號)。 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)第二次分裂某時期，對應(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)系是體細胞的一半，可表示卵細胞或(第二)極體。細胞內(nèi)不存在同源染色體，應(yīng)是減數(shù)第二次分裂或結(jié)束后的細胞，所以圖1中Ⅲ和Ⅳ所對應(yīng)的細胞內(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)卵細胞或(第二)極體?、蠛廷?