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(xiàng)目 二、有絲分裂與減數(shù)分裂過(guò)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) 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(guò) 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(wú)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(wú)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(wú)同源染色體 同源 染色 體行 為 無(wú)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?、诰霈F(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(guò)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 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．“三結(jié)合”法圖析細(xì)胞分裂的方式及特點(diǎn) (1)結(jié)合不同分裂時(shí)期特點(diǎn)判斷細(xì)胞分裂方式及時(shí)期： ①前期　 ②中期　 ③后期　 (2)結(jié)合染色體的奇、偶數(shù)識(shí)別細(xì)胞分裂方式： (3)結(jié)合細(xì)胞質(zhì)的分裂情況作出判斷： 2．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(wú)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)程中染色體、核中DNA的變化和有絲分裂過(guò)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(wèn)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(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(guò)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(shuō)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．某動(dòng)物的精子中有16條染色體，則在該動(dòng)物的初級(jí)精母細(xì)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(xì)胞經(jīng)過(guò)兩次分裂得到的，其染色體數(shù)目是精原細(xì)胞的一半，因此精原細(xì)胞中有16對(duì)同源染色體；初級(jí)精母細(xì)胞是精原細(xì)胞復(fù)制產(chǎn)生的，1條染色體含2條染色單體，2個(gè)DNA分子，4條DNA單鏈。 2．圖中甲、乙、丙、丁分別表示某哺乳動(dòng)物細(xì)胞(2N)進(jìn)行減數(shù)分裂的不同時(shí)期，其中a表示細(xì)胞。請(qǐng)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(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂過(guò)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(xì)胞的減數(shù)分裂過(guò)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(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 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(wú)染色單體。 4.如圖表示某高等動(dòng)物細(xì)胞(2N)在分裂過(guò)程中某一時(shí)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(shí)細(xì)胞內(nèi)不可能發(fā)生(　　) A．染色體在紡錘體的牽引下移向細(xì)胞兩極 B．存在于細(xì)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(huì)，四分體內(nèi)非姐妹染色單體交叉互換 D．無(wú)同源染色體聯(lián)會(huì)，染色體著絲粒排列在赤道板上 解析：選B　圖示表明此時(shí)細(xì)胞內(nèi)的每條染色體都是由兩條姐妹染色單體通過(guò)著絲粒結(jié)合在一起組成的。對(duì)于染色體數(shù)目為2N的高等動(dòng)物細(xì)胞而言，如果存在于細(xì)胞中某一極的染色體數(shù)為2N，則此時(shí)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(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(lái)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(lái)自同一個(gè)體；甲細(xì)胞為后期Ⅱ，沒(méi)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．如圖為同一生物不同分裂時(shí)期的細(xì)胞示意圖，下列說(shuō)法不正確的是(　　) A．圖①中含有四對(duì)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(xì)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(shí)含有的染色體數(shù)目與正常體細(xì)胞中染色體數(shù)目相等。 7．下圖表示在不同生命活動(dòng)過(guò)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(guò)程沒(méi)有姐妹染色單體 B．b過(guò)程染色體數(shù)目不變 C．c過(guò)程發(fā)生受精 D．d過(guò)程沒(méi)有同源染色體 解析：選C　圖示為細(xì)胞生命活動(dòng)過(guò)程中染色體的變化曲線，a過(guò)程染色體數(shù)目減半，則此過(guò)程為減數(shù)第一次分裂，在這個(gè)過(guò)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(guò)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(guò)程染色體又恢復(fù)原來(lái)數(shù)目，表示受精作用；d過(guò)程為受精卵進(jìn)行有絲分裂過(guò)程，整個(gè)過(guò)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．下面為某動(dòng)物體內(nèi)細(xì)胞分裂的一組圖像，下列敘述正確的是(　　) A．上述①②③細(xì)胞中染色體與DNA的數(shù)目比均為1∶2 B．細(xì)胞①②③⑤產(chǎn)生的子細(xì)胞中均有同源染色體 C．圖中表示有絲分裂的細(xì)胞及分裂的順序是③→②→① D．④細(xì)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(xì)胞均為體細(xì)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(xì)胞為次級(jí)精母細(xì)胞，無(wú)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(xì)胞可以為體細(xì)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(xì)胞及分裂順序是⑤→③→①。 10．如圖表示細(xì)胞有絲分裂、減數(shù)分裂和受精作用過(guò)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(jìn)入兩個(gè)細(xì)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(xì)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(jìn)入兩個(gè)細(xì)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(jìn)入兩個(gè)細(xì)胞核的結(jié)果，和N→O不相同，D錯(cuò)誤。 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(guò)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(guò)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(guò)程。 (4)符合圖1中Ⅳ所示數(shù)量關(guān)系的某細(xì)胞名稱是__________________________________。 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(wú)到有再到無(wú)，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(guò)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(guò)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?、蠛廷?