13知識講解高考總復習有絲分裂和減數(shù)分裂

1、高考總復習有絲分裂和減數(shù)分裂 【考綱要求】 1 .了解細胞的生命歷程。 2 .理解有絲分裂和減數(shù)分裂的過程和特點。 3 .掌握判斷某細胞的分裂方式及所處時期的方法。 4 .理解有絲分裂和減數(shù)分裂過程中染色體、DNA、染色單體的變化。 5 .掌握有絲分裂和減數(shù)分裂過程中染色體、DNA、染色單體的數(shù)量變化曲線圖。 6 .理解有絲分裂和減數(shù)分裂的結果及意義。 【考點梳理】 要點一、細胞的生命歷程（多細胞生物） 可能發(fā)生基因突變、基因重組或染色體變異，從而出現(xiàn)可遺傳變異 親代減數(shù)分裂精子受精卵有絲分裂各種組織、器官衰老死細胞 k 卵細胞細胞分化凋亡 說明：親代的原始生殖細胞（精原細胞、卵原細胞）經(jīng)過減

2、數(shù)分裂形成精子和卵細胞; 精子和卵細胞通過受精作用后形成受精卵; 受精卵進行分裂和分化形成各種組織和器官；各種組織和器官中的細胞會衰老、凋亡。 在減數(shù)分裂和有絲分裂的過程中會發(fā)生基因突變、基因重組或染色體變異，從而引起可遺傳變異。 要點二、有絲分裂和減數(shù)分裂的過程和特點 細胞的體積不能無限長大：生物的細胞受核質關系及表面積與體積關系的影響,體積不能無限長大，細 胞的體積增大到一定程度，便開始進行分裂 細胞周期：進行連續(xù)有絲分裂的細胞，從上一次有絲分裂結束到下一次有絲分裂完成所經(jīng)歷的整個過程,稱為一個細胞周期。一個細胞周期包括分裂間期（G1、SDNA復制、G2）和分裂期（M）兩個階段,其中分裂間

3、期占了大部分時間,約為整個細胞周期的90%95%。 1.有絲分裂和減數(shù)分裂的過程及各時期特點（如下表）： 有絲分裂（細胞名稱均為體細胞）減數(shù)分裂（以精原細胞的減數(shù)分裂為例） 有絲分裂與減數(shù)分裂的分裂間期類似，均為物質準備階段，主要進行染色體的復制，即DNA復制和有關蛋白質合成，可細分為G1（DNA合成前期）、S（DNA合成期）、G2（DNA合成后期）。 注意：動物細胞分裂間期中心粒的變化。同期 動物細胞 植物細胞 同期 精原細胞 膜仁消失兩體現(xiàn) 細胞核解體,核膜、核仁消失,出 現(xiàn)染色體和紡錘體。 注意：動植物細胞紡錘體形成方式 減數(shù)第一次分裂前期（四分體時期）初級精母細胞 減數(shù)第二次分裂前期

4、次級精母細胞 細胞中無同源染色體。 同源染色體分離,非同源染色體自由組 合。 注意：若細胞中有2n條染色體，非同源染色體的組合方式有211種。 減數(shù)第一次分裂末期的圖呢？ 減數(shù)第一次分裂完成后無間期或間期很短，細胞由減數(shù)第一次分裂末期直接進入減數(shù)第二次分裂前期,減數(shù)第一次分裂末期與減數(shù)第二次分裂前期的區(qū)分不明顯，所以一般認為減數(shù)第一次分裂末期和減數(shù)第二次分裂前期的圖像相同，因為細胞已分裂為次級精母細胞，為了研究方便往往將其判斷為處于減數(shù)第二次分裂前期。 著絲點分裂,染色單體分開,染色體數(shù)目暫時加倍。 注意：與有絲分裂后期的區(qū)別。 減數(shù)第二次分裂末期 加倍后的染色體又被平均分配到分裂形成的兩個精

5、細胞中。 注意：與有絲分裂的結果進行比較。不 同 !中期 點排中央體明顯 在紡錘絲的牽引下， 每條染色體的著絲點整齊排列在細胞中央的赤道 減數(shù)第一次分裂中期初級精母細胞 在紡錘絲的牽引下， 每對同源染色體均整齊排列在赤道板上。 減數(shù)第二次分裂中期次級精母細胞 數(shù)目減半后的染色體的著絲點均整齊排列在赤道板上。 注意：與有絲分裂中期的區(qū)別。 板上；染色質絲已高度螺旋化,染色體形態(tài)穩(wěn)定,數(shù)目清晰。 后期 減數(shù)第一次分裂后期初級精母細胞 減數(shù)第二次分裂后期次級精母細胞 同源染色體兩兩配對,發(fā)生聯(lián)會形成嗎分體。 注意：聯(lián)會后的同源染色體的非姐妹染色單體之間可能發(fā)生交叉互換。 單體分開拉兩極 著絲點分裂,

6、染色單體分開,染色體數(shù)目加倍并在紡錘絲的牽引下被分配到細胞的兩極。 末期 膜仁重現(xiàn)體絲變 核膜、核仁重新出現(xiàn),形成新細胞核；染色體變成染色質絲，紡錘體消失。 注意：動植物細胞形成新細胞時的區(qū)別。 前期 要點詮釋： (1)從上表中細胞的有絲分裂圖可觀察到動植物細胞有絲分裂的區(qū)別： 分裂間期：動物細胞有中心粒的復制,一組中心粒變?yōu)閮山M，而植物細胞無此特點。 前期：紡錘體的形成方式不同，動物理皿的紡錘體由中心粒發(fā)出星射線形成，而植物細胞的紡錘體由細胞兩極發(fā)出紡錘絲形成。 末期：細胞質分裂方式不同，動牧即理從中央向內(nèi)縊縮使細胞縊裂為兩個新細胞，而植物細胞則在赤道板位置形成細胞板，細胞板擴展延伸形成新的

7、細胞壁，從而形成兩個新細胞 (2)動物精子和卵細胞形成過程的不同點： 精原細胞卵原器嗣 同我同期 F 初鎰精母細胞初鍛卵三細胞” 成I均等分鬢)疝不均等分裝j 歡級精近細胞短r1 卵母細駒第一極體. 工切等會以|坦等分鬃L 精細胞卵鄒胞兩個 L書和第二極體第二褪林. 精而 精子形成過程最后形成4個成熟生殖細胞； 卵細胞形成過程最后僅形成1個瓜熟生殖細胞。 精子形成過程需變形,卵細胞形版過程不需變形。 精子與卵細胞形成過程各時期的細胞名稱不同。(注意：有絲分裂過程中的細胞均稱為體細胞) 精子形成過程只有均等分裂，卵細胞形成過程有不均等分裂，也有均等分裂。 2.判斷一個正在分裂的細胞的分裂方式及所

8、處時期 (1)總結有絲分裂，減數(shù)第一次分裂及減數(shù)第二次分裂的不同之處： 減數(shù)第一次分裂過程中有同源染色體的聯(lián)會、分離等特殊行為，有絲分裂與減數(shù)第二次分裂過程中均無這些特殊行為。 減數(shù)第二次分裂過程中無同源染色體(減數(shù)第一次分裂末期時，同源染色體已被分配到兩個細胞中)有絲分裂與減數(shù)第一次分裂過程中有同源染色體。 減數(shù)第一次分裂過程中無著絲點分裂的現(xiàn)象,有絲分裂與減數(shù)第二次分裂后期均會出現(xiàn)著絲點分裂的現(xiàn)象。 形成卵細胞的減數(shù)分裂有不均等分裂現(xiàn)象,有絲分裂與形成精子的減數(shù)分裂均無不均等分裂現(xiàn)象。 (2)判斷方法： 先看有無同源染色體的特殊行為， 若有則為減數(shù)第一次分裂，若無則為有絲分裂或減數(shù)第二次分

9、裂。 再看有無同源染色體， 若無則為減數(shù)第二次分裂，若有則為有絲分裂。 判斷出細胞為有絲分裂、減數(shù)第一次分裂或者減數(shù)第二次分裂之后，根據(jù)染色體的特點，可判斷出細胞具體處于哪個時期，同時還可判斷出細胞名稱，一般： 染色體無規(guī)則排列時為有絲分裂或減數(shù)第二次分裂的 前期 減數(shù)第二次分裂前期有絲分裂前期 次級精（卵）母細胞/第一極體體細胞 染色體聯(lián)會配對時為減數(shù)第一次分裂前期 減數(shù)第一次分裂前期 初級精（卵）母細胞 染色體整齊排列于細胞中央時為中期 出現(xiàn)分離（姐妹染色單體分開或同源染色體分離）時為后期 3.有絲分裂和減數(shù)分裂的結果及意義 （1）有絲分裂時，染色體復制一次，細胞分裂一次，最后形成2個子細

10、胞。形成的兩個子細胞完全相同，它們的染色體數(shù)目及基因組成與親代細胞也完全相同，從而保持了親子代之間遺傳性狀的穩(wěn)定性，對于生物的遺傳有重要意義。 （2）減數(shù)分裂為特殊的有絲分裂，染色體復制一次，細胞連續(xù)分裂兩次，最后形成4個子細胞（卵細 胞人的形成過程最后也形成4個子細胞，但有3個子細胞退化消失）。最后形成的精子或卵細胞與親代細胞相 比，染色體數(shù)目減半，從而使精子和卵細胞結合形成的受精卵中染色體的數(shù)目與親代體細胞中的染色體數(shù)目有絲分裂后期減數(shù)第一次分裂后期 體細胞初級卵母細胞 減數(shù)第二次分裂后期 初級精母細胞 次級卵母細胞 次級卵母細胞/第二極體 減數(shù)第一次分裂后期減數(shù)第二次分裂后期 相同，保持

11、了親子代之間染色體數(shù)目的一致性。 注意：若生物體細胞中有2n條染色體，由于減數(shù)第一次分裂后期非同源染色體的自由組合（不考慮交 叉互換）：一個雄性個體能產(chǎn)生211種精子，它的一個精原細胞經(jīng)過一次減數(shù)分裂，能形成4個、2種精子。 它的一個卵原細胞經(jīng)過一次減數(shù)分裂，能形成1個、1種卵細 胞。 DNA、染色單體的數(shù)量變化（設細胞中有2n條染色體） 1 .細胞中染色體數(shù)量變化 2 .細胞中DNA數(shù)量變化 要點詮釋：做題時，遇到的一般為細胞中的DNA或染色體變化圖，有時會給出曲線圖，要求判斷其 表示的是什么過程（有絲分裂或減數(shù)分裂）的什么物質或結構判斷依據(jù)如下: （1）DNA數(shù)目變化曲線中有斜線部分,因為

12、DNA復制為漸變的過程； 染色體數(shù)目變化曲線中無斜線部分，因為染色體的加倍和減半均不是漸變過程。 （2）有絲分裂的DNA或染色體數(shù)目變化曲線的起點和終點在一條直線上，因為子代細胞 和親代細胞的染色體、DNA數(shù)目相同; 減數(shù)分裂的DNA或染色體數(shù)目變化曲線的起點和終點不在一條直線上，因為子代細 胞和親代細胞的染色體、DNA數(shù)目不相同，是親代細胞的一半; 3 .細胞中染色單體的數(shù)量變化 一個雌性個體能產(chǎn)生211種卵細胞, 要點三、有絲分裂和減數(shù)分裂過程中染色體、 有絲分裂：2n-4n+2n 減數(shù)分裂：2n-n+2n-n 有絲分裂染色體數(shù)量變化 . 減數(shù)分裂染色體數(shù)量變化 有絲分裂：2n+4n+2n

13、 減數(shù)分裂：2n+4n+2n+n 有絲分裂DN徽量變化 減數(shù)分裂DN微量變化 （DNA或染色體）的變化, 要點詮釋：（1）上圖既可表示有絲分裂過程，也可表示減數(shù)分裂過程。 如表示有絲分裂過程，則CD段的形成原因為：有絲分裂后期著絲點分裂，姐妹染色單體如表示減數(shù)分裂過程，則CD段的形成原因為：減數(shù)第二次分裂后期著絲點分裂，姐妹染色單體分開。 （2）當細胞中有染色單體時，即CD段之前的BC段，一條染色體上有2今DNA分子, 染色體和DNA的比例關系為1:2。 當細胞中無染色單體時，即CD段之后的DE段，一條染色體上有1個。耳分分子,染色體和DNA的關系為1:1。 【典型例題】 類型一、有絲分裂和減

14、數(shù)分裂的過程和特點 【高清課堂：有絲分裂和減數(shù)分裂P8】00:16:37-00:20:02 例1.科學家用32P標記的磷酸鹽浸泡蠶豆幼苗，追蹤32P的去向以研究蠶豆根尖細胞分裂情況，得到根尖細胞連續(xù)分裂的時間（單位：h）數(shù)據(jù)如下圖所示。下列敘述正確的是 A. DE階段發(fā)生遺傳物質的平均分配 B. BC階段結束時DN蛤量增加一倍 C. CD階段中表示的細胞分裂間期能合成蛋白質 D. 一個細胞周期（可表示為CD+DE等于17.3 【答案】B 【解析】一個細胞周期中分裂間期較長，分裂期較短，圖中的BC段和DE段表示的為分裂間期，AB段、CD段、EF段表示分裂期，間期結束時DNA復制完畢，DNA含量增

15、加一倍，分裂期則發(fā)生遺傳物質平均分配。一個細胞周期為從上一次有絲分裂結束到下一次有絲分裂完成經(jīng)歷的整個過程，CD段為一次分 裂的分裂期，DE段為下次分裂的間期，CD+DEW一個細胞周期的時長相同，但并不能表示一個細胞周期。 【總結升華】本題較全面的考察了對細胞周期的理解。 舉一反三： 【高清課堂：有絲分裂和減數(shù)分裂P16】00:38:09-00:46:01 【變式1】細胞周期包括分裂間期（分為G期、S期和G期）和分裂期（M期）。下圖標注了甲動物（體細胞染色體數(shù)為12）腸上皮細胞的細胞周期各階段的時長及DNA含量。請回答下列問題：有絲分裂：0+4n+0 減數(shù)分裂：0+4n+2n+0 4.每條染色

16、體上DNA含量的變化 （注意下圖中縱坐標表示的量） 若用含放射性同位素的胸背(DNA復制的原料之一)短期培養(yǎng)甲動物腸上皮細胞后，處于 都會被標記。洗脫含放射性同位素的胸背，換用無放射性的新鮮培養(yǎng)液培養(yǎng)，定期檢測。預計最快約h 后會檢測到被標記的M期細胞。 從被標記的M期細胞開始出現(xiàn)到其所占M期細胞總數(shù)的比例達到最大值時， 所經(jīng)歷的時間為期的時間， 處于該期的一個細胞中染色體數(shù)目的變化情況是。 若向甲動物腸上皮細胞培養(yǎng)液中加入過量胸背，處于S期的細胞立刻被抑制，而處于其他時期的細胞 不受影響。預計加入過量胸背約h后，細胞都將停留在S期。 乙動物腸上皮細胞的細胞周期時長為24h,M期時長為1.9h

17、。若要在顯微鏡下觀察細胞有絲分裂過 程中染色體形態(tài)的變化，選用(填“甲”或“乙”)動物腸上皮細胞更合適。 在光學顯徽鏡下觀察，同處于分裂末期的動物腸上皮細胞與洋蔥根尖細胞，形態(tài)上最主要的區(qū)別是 【答案】(1)2.2(2)M;122412(3)7.4(4)甲(5)動物腸上皮細胞的細胞 膜向內(nèi)縊縮，洋蔥根尖細胞中央形成細胞板，出現(xiàn)細胞壁 【解析】(1)S期的細胞進入M期最快需要經(jīng)過G2期，所以被標記的S期細胞最快經(jīng)2.2卜會進入乂 期，最快2.2h后才會檢測到被標記的M期細胞；(2)被標記的M期細胞開始出現(xiàn)時，緊跟其后的其它 被標記細胞也會陸續(xù)進入M期，第一個進入M期的被標記細胞即將離開M期時，被

18、標記細胞占M期細胞總數(shù)的比例即達到最大值，經(jīng)歷的時間剛好為M期的時間；M期為分裂期，細胞中染色體數(shù)目變化為先加倍再減半，即1224-12;(3)S期的細胞被抑制后便滯留在S期，其它時期的細胞進入S期后也會被抑制， 進入S期所需時間最長的細胞為剛進入G2期的細胞，它進入S期需要的日長為7.4h(2.2+1.8+3.4)，當 它進入S期后，所有細胞便都進入了S期且停留在S期；(4)甲動物腸上皮細胞的分裂期占整個細胞周 期的11.8%(1.8+15.3),乙動物上皮細胞的分裂期占8%(1.9+24),所以在顯微鏡下觀察時，甲動物腸上 皮細胞處于分裂期的更多，選用甲細胞觀察分裂過程中染色體形態(tài)變化更合

19、適。 【總結升華】此題也考察細胞周期的相關知識，但需要較強的分析能力，與例1相比，難度更大。 【高清課堂：有絲分裂和減數(shù)分裂P9】00:20:03-00:21:46 例2.有關動物細胞有絲分裂的敘述，正確的是 A.細胞板在細胞有絲分裂末期形成 B.同源染色體配對通常發(fā)生在分裂前期 C.在分裂末期，細胞膜內(nèi)陷形成兩個子細胞 D.在分裂中期，兩個中心粒復制形成兩組中心粒 【答案】C 【解析】植物細胞有絲分裂末期時，在赤道板位置形成細胞板，再形成新細胞壁，動物細胞有絲分裂末期不形成細胞板，而是細胞膜向內(nèi)縊縮形成兩個新細胞；有絲分裂過程中同源染色體不發(fā)生聯(lián)會配對；動物細胞在分裂間期進行中心粒的復制。

20、【總結升華】此題考察有關有絲分裂和減數(shù)分裂的基礎知識，較簡單。S期的細胞 【高清課堂：有絲分裂和減數(shù)分裂P14】00:33:09-00:38:08 例3.下列是有關細胞分裂的問題。圖1表示某動物細胞分裂的不同時期與每條染色體系；圖2表示該動物細胞處于細胞分裂不同時期的細胞圖像，請據(jù)圖回答問題： 圖1中AB段形成的原因是,該過程發(fā)生于細胞分裂期。圖1中CD段形成的原因是。 圖2中細胞處于圖1中的BC段，圖2中細胞處于 圖1中的DE段。 就圖2乙分析可知，該細胞含有條染色體，染色體數(shù)和DNA分子數(shù)之比 為,該細胞處于分裂的期，其產(chǎn)生的子細胞名 稱為?！敬鸢浮浚?）DNA復制；間；著絲點分裂，姐妹染

21、色單體分開（2）乙、丙；甲（3）4; 1:2;減數(shù)第一次；后；次級精母細胞和（第一）極體【解析】（1）本題曲線圖的縱坐標為“每條染色體的DNA含量”，AB段表示每條染色體上的DNA含 量由1個變?yōu)?個，形成的原因是分裂間期DNA復制；CD段表示每條染色體上的DNA含量又由2個變?yōu)?1個，形成的原因是分裂后期著絲點分裂，染色單體分開，形成了新染色體；（2）BC段細胞中的染色體上 均有2個DNA分子，乙、丙細胞符合此特點；DE段細胞中的染色體上均僅有1個DNA分子，甲細胞符合 此特點。 舉一反三： 【變式1】指出下述各圖分別屬于什么分裂的什么時期及細胞名稱： 初級精母細胞或初級卵母細胞 次級精母細

22、胞或次級卵母細胞或第一極體 精細胞或卵細胞或第二極體 體細胞DN哈量變化的關 2 .減數(shù)第二次分裂前期 3 .減數(shù)第二次分裂末期 4 .有絲分裂中期 年*染色咨=1啕 【答案】1.減數(shù)第一次分裂前期（四分體時期） 5 .有絲分裂后期體細胞 6 .減數(shù)第一次分裂中期初級精母細胞或初級卵母細胞 7 .減數(shù)第一次分裂后期初級精母細胞或初級卵母細胞 8 .減數(shù)第二次分裂中期次級精母細胞或次級卵母細胞或第一極體 9 .減數(shù)第二次分裂后期次級精母細胞或第一極體 【解析】本題未告之這些細胞來自雌性個體還是雄性個體，判斷細胞名稱時需考慮全面。 【變式2】下列人體的細胞中，含同源染色體的有（） 精細胞口腔上皮細

23、胞減數(shù)第一次分裂中產(chǎn)生的極體初級卵母細胞 精原細胞次級精母細胞 A.B.C.D. 【答案】D 【變式3】基因型為AaBb的生物，兩對基因獨立遺傳。進行減數(shù)分裂時，形成了Aab的精子，產(chǎn)生此種現(xiàn)象最可能的原因是（） A.減數(shù)第一次分裂間期發(fā)生基因突變B.減數(shù)第一次分裂前期發(fā)生交叉互換 C.減數(shù)第一次分裂后期同源染色體未分離D.減數(shù)第二次分裂后期著絲粒未分裂 【答案】C 【解析】該生物產(chǎn)生的正常精子有AB、Ab、aB、aB4種。Aab型異常精子的產(chǎn)生，最可能是由于減數(shù)第一次分裂后期，Bb所在的同源染色體正常分離，而A、a基因所在的同源染色體未正常分離導致的。如果產(chǎn)生了AAb型精子，則也可能是由于減

24、數(shù)第二次分裂后期著絲點分裂，A基因所在的染色體數(shù)目加倍但卻未被均分到兩個子細胞中而導致的。 類型二、有絲分裂和減數(shù)分裂過程中染色體、DNA、染色單體的數(shù)量變化 【高清課堂：有絲分裂和減數(shù)分裂P10】00:21:48-00:24:25 例4.雄蛙的一個體細胞經(jīng)有絲分裂形成兩個子細胞 （C、G） ,一個初級精母細胞經(jīng)減數(shù)第一次分裂形成兩個次級精母細胞 （Si、S2）。比較。與G,S和S2細胞核中DNAa目及其貯存的遺傳信息，正確的是 A.DN徽目。與G相同，Si與G不同 B.遺傳信息G與C2相同，S與S2不同 C.DNA數(shù)目。與G不同，Si與&相同 D.遺傳信息C與C2不同，S與S2相同

25、【答案】B 【解析】有絲分裂形成的兩個子細胞完全相同；減數(shù)第一次分裂后期同源染色體分離，非同源染色體自 由組合，一個初級精母細胞形成的兩個次級精母細胞的染色體和DNA數(shù)目相同，但它們的染色體組成不同, 貯存的遺傳信息不同。 【總結升華】此題考察了有絲分裂和減數(shù)分裂的結果的不同。 舉一反三： 【變式1】下圖為有絲分裂和減數(shù)分裂過 A圖表示分裂過程中的變化。 B圖表示分裂過程中的變化。 C圖表示分裂過程中的變化。DN用口染色體變化曲線圖，分析后回答: D圖表示分裂過程中的變化。 【答案】有絲；DNA;有絲；染色體；減數(shù)；DNA;減數(shù)；染色體； 【變式2】某動物一個卵原細胞經(jīng)過減數(shù)分裂產(chǎn)生的次級卵母細胞中的DNA分子含量為4a,則其同種動 物的初級精母細胞的DNA分子含量和體細胞的DNA子含量分別為 A.8a和8