高中生物有丝分裂和减数分裂图解
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有丝分裂和减数分裂图像识别及相关题型的分析归类有丝分裂和减数分裂历来是生物学教学中的重点和难点,也是很多学生在做题中容易出错的地方,因为其具有思维跨度大、综合性强、题目灵活多变等特点,常结合图形出题,能充分表达高考对学生水平的考查,因而也是高考命题的热点。
现就这个部分内容做一下分析整合,协助学生走出困惑。
一、有丝分裂和减数分裂图像的识别的误区1、染色体数目的确定染色体形态可分为单线型和双线型(如以下图),当染色体复制完成后,就有单线型变为双线型,无论哪一种形态,染色体的数目都等于着丝点的个数。
只要数清着丝点的个数,染色体的个数就知道了。
2、同源染色体的确定很多同学对于图像的判断错误就是因为不知道怎样去判断同源染色体。
同源染色体的判断依据下面几点:①形态相同,即染色体上的着丝点的位置相同。
②大小相同,即两条染色体的长度相同。
③来源不同,即一条来源于父方,一条来源于母方(通常用不同的颜色来表示)。
④能够配对,即在细胞内成对存有。
对常染色体来说,只有当这四点同时满足时细胞中才含有同源染色体。
但应注意:姐妹染色单体经着丝点分裂形成的两条子染色体不是同源染色体,而是相同染色体。
二、联系图像应明确有丝分裂和减数分裂各个时期的特点各时期的特点如下表各时期的图像如以下图三、细化图像判断方法四、与有丝分裂和减数分裂图像相关的题型1、一般图像识别问题----利用上面的识别方法即可例1、以下图是某种动物细胞实行有丝分裂和减数分裂部分图,据图回答以下问题:按先后顺序把相关有丝分裂图的号码排列起来__________________;按顺序把相关减数分裂图的号码排列起来__________________解析:此类题目对于学生来说是图像题中最难得分的,学生不但要把各个图像准确的识别出,而且还要把它们按准确的顺序排列起来,只要其中一个序号排错,这个步就不得分。
根据上面的视图方法可得:①是减Ⅰ前期,②是有丝中期,③是减Ⅰ中期,④是减Ⅱ中期,⑤是有丝后期⑥是有丝后期,⑦是有丝后期,⑧是减Ⅰ后期,⑨是减Ⅱ后期,⑩是减Ⅱ前期是精细胞, ?有丝前期所以,有丝分裂顺序为:?②⑤⑥⑦;减数分裂顺序为:①③⑧⑩④⑨?例2、如右图所示是什么时期的分裂图像解析:此图很多同学都识别错了。
有丝分裂の过程(以动物细胞为例)示意图主要特点分裂间期完成组成染色体のDNA 分子の复制和有关蛋白质の合成,结果每个染色体都形成两个完全一样の姐妹染色单体;DNA 分子の数量加倍前期①出现染色体,每个染色体包括并列着の两个染色单体由一个共同の着丝点连接着②核膜解体,核仁消失③中心体周围发出星状射线形成纺锤体 ④染色体着丝点散乱分布在纺锤体上中 期纺锤丝牵引染色体运动,使每个染色体の着丝点排列在赤道板上,是观察染色体数目和形态最佳时期后 期①每个着丝点一分为二,每个染色体の两个姐妹染色单体分开,成为两个染色体②纺锤丝收缩牵引染色体向两极移动,形成两套数目和形态完全相同の染色体分 裂 期末 期①两组染色体分别到达两极后,又变成细长盘曲の丝 ②核膜,核仁重新出现 ③纺锤丝消失④赤道板处细胞膜向内凹陷,缢裂成两个子细胞植物细胞分裂图象如下图所示:间期前期 中期 后期 末期减数分裂①减数第一次分裂の间期a.精原细胞:雄性の原始生殖细胞,染色体数目与体细胞の相同。
既能进行有丝分裂产生精原细胞,也能进行减数分裂。
b.主要变化:体积增大,染色体复制。
c.结果:1个精原细胞→1个初级精母细胞,复制后每条染色体中含2条姐妹染色单体。
②减数第一次分裂の分裂期a.主要变化:减数第一次分裂前期:联会、出现四分体(四分体中非姐妹染色单体之间常发生交叉互换)。
减数第一次分裂中期:各对同源染色体排列在细胞中央の赤道板两侧。
减数第一次分裂后期:同源染色体彼此分离,非同源染色体自由组合。
减数第一次分裂末期:两组染色体到达细胞两极,分离后の同源染色体分别进入两个子细胞。
b.结果:1个初级精母细胞→2个次级精母细胞。
每个次级精母细胞无同源染色体,染色体数目减半。
说明:减数分裂过程中染色体数目减半の原因:同源染色体分离;减数分裂过程中染色体数目减半の时间:减数第一次分裂末期(或结束时)。
③减数第二次分裂a.主要变化:减数第二次分裂间期:通常没有,或时间很短,染色体不再复制。
有丝分裂的过程(以动物细胞为例)植物细胞分裂图象如下图所示:间期 前期 中期 后期 末期减数分裂图2-1-7 卵细胞的形成过程图解各时期的图像如下图三、细化图像判断方法按先后顺序把有关有丝分裂图的号码排列起来__________________;按顺序把有关减数分裂图的号码排列起来__________________①是减Ⅰ前期,②是有丝中期,③是减Ⅰ中期,④是减Ⅱ中期,⑤是有丝后期⑥是有丝后期,⑦是有丝后期,⑧是减Ⅰ后期,⑨是减Ⅱ后期,⑩是减Ⅱ前期?是精细胞, ?有丝前期有丝分裂顺序为:②⑤⑥⑦;减数分裂顺序为:①③⑧⑩④⑨?例2、如右图所示是什么时期的分裂图像解析:此图很多同学都识别错了。
同学们一看染色体为10是偶数,又被拉向两极,就判断为有丝分裂后期。
正确的判断方法是:着丝点分裂,染色体被拉向两极,属于后期,对于后期的图像,我们应看一极的染色体条数5条,奇数,所以为减Ⅱ后期。
2、柱形图例3、下图中甲~丁为小鼠睾丸中细胞分裂不同时期的染色体数、染色单体数和DNA 分子数的比例图,关于此图叙述中错误的是A.甲图可表示减数第一次分裂前期 B.乙图可表示减数第二次分裂前期C.丙图可表示有丝分裂间期的某一阶段 D.丁图可表示有丝分裂后期解析:此类题通过柱形图的变化来表示有丝分裂或减数分裂的不同时期。
首先,必须弄明白不同的柱形图所代表的含义。
上面讲过染色体可分为单线型和双线型两种形态,在有丝分裂和减Ⅱ分裂后期时,着丝点分裂,染色体从双线型变为单线型,染色单体消失。
所以,代表染色单体。
在双线型的染色体中含两条染色单体,每一条单体含有一个DNA分子,因此,染色体:DNA=1:2。
所以,表示染色体,表示DNA。
其次,通过观察染色体、染色单体和DNA数量的变化弄明白四图可能代表什么时期的什么分裂。
甲图中有单体并且染色体数为2n,因此,可能为有丝分裂:间期复制完成、前期或中期;也可能为减Ⅰ:间期复制完成、前期、中期或后期。
关于细胞有丝分裂与减数分裂一、图象有性生殖细胞的形成:精子的形成:(动物的精巢;植物的花药)卵细胞的形成:(动物的卵巢;植物的胚珠)1个精原细胞(2n) 1个卵原细胞(2n)↓间期:染色体复制↓间期:染色体复制1个初级精母细胞(2n) 1个初级卵母细胞(2n)↓前期:联会、四分体、交叉互换(2n)↓前期:联会、四分体…(2n)中期:同源染色体排列在赤道板上(2n)中期:(2n)后期:配对的同源染色体分离(2n)后期:(2n)末期:细胞质均等分裂末期:细胞质不均等分裂(2n)2个次级精母细胞(n) 1个次级卵母细胞+1个极体(n)↓前期:(n)↓前期:(n)中期:(n)中期:(n)后期:染色单体分开成为两组染色体(2n)后期:(2n)末期:细胞质均等分离(n)末期:(n)4个精细胞:(n) 1个卵细胞:(n)+3个极体(n)↓变形4个精子(n)二、总体比较①前期图辨认②中期图辨认③后期图辨认细胞分裂相的鉴别:1、细胞质是否均等分裂:不均等分裂——减数分裂卵细胞的形成均等分裂——有丝分裂、减数分裂精子的形成2、细胞中染色体的行为:联会、四分体现象——减数第一分裂前期(四分体时期)无同源染色体——减数第二分裂同源染色体的分离——减数第一分裂后期四、曲线比较五、减数分裂过程中染色体、DNA、染色单体数目变化(物种为2n、2a):六、经典例题1、下面甲、乙、丙、丁四图分别表示某种生物(假定只含有两对染色体)的四个正在进行分裂的细胞,请据图回答问题:(1)甲图表示分裂期,判断的依据是。
分裂产生的子细胞是细胞。
(2)乙图表示分裂期,分裂产生的子细胞是细胞。
(3)丙图表示分裂期,分裂产生的子细胞中有条染色体。
(4)丁图表示分裂期,该细胞中有对同源染色体,条染色体,条染色单体。
2、根据下图回答下列问题:(1)此细胞正在进行分裂。
(2)细胞中有几条染色体_______,几条染色单体。
几对同源染色体。
(3)这个细胞在分裂完成后,子细胞中有几条染色体。
有丝分裂和减数分裂完美图表对比The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020有丝分裂和减数分裂知识点中,同学们经常感到难做的是一些图形和图象题,特别是关于在有丝分裂和减数分裂中DNA、染色体以及染色单体数目的变化,同学们把各个时期的变化规律以及数目背诵的滚瓜烂熟,可一做题目,还是感到无从下手,原因在于没有理解,或是没有把变化规律与图象联系起来。
不过还有一点是有些高考辅导书,不管是教师用书还是学生用书,把一些图象画的模糊甚至画错,把学生搞得不知所措。
下面是我本人对这些问题的理解和看法,不对之处还望指正。
1、有丝分裂中DNA和染色体数目的变化及相互关系如下:(假定正常体细胞核中DNA含量为2a色体为2N)间期前期中期后期末期DNA的含量2a→4a4a4a4a4a→2a染色体数目2N2N2N2N→4 N4N→2N染色单体数目0→4N4N4N→000有丝分裂过程中DNA、染色体、染色单体的数量变化图象可以表示为:在此,特别要说明的是:染色体的变化是后期一开始就从2N→4 N,而到末期结束的那一瞬间从4N→2N。
所以其图象是末期结束的瞬间下降到2N。
有些书中的图象从末期开始就是2N了,是错误的。
在瞿中和、王喜忠和丁明孝的《细胞生物学》中,这样描述的:染色单体到达两极,即进入末期(telophase)。
……到达两极的细胞开始去浓缩,在每一个染色单体的周围,核膜开始重新装配[1]。
显然此时细胞没有分开,染色体还没有减半。
只是到了末期结束时,细胞才一分为二,染色体才减半的。
1、减数分裂过程中DNA、染色体及染色单体数目的变化(假定正常体细胞核中DNA含量为2a,染色体为2N)]①性源细胞[精(卵)原细胞]②初级性母细胞初级精(卵)母细胞③次级性母细胞次级精(卵)母细胞④性细胞[精(卵)细胞]前期Ⅰ中期Ⅰ后期Ⅰ末期Ⅰ前期Ⅱ中期Ⅱ后期Ⅱ末期ⅡDNA分子2a→4a4a4a4a4a→2a2a2a2a2a→a a 染色体2N2N2N2N2N→N N N N→2N2N→N N 染色单体0→4N4N4N4N4N→2N2N2N2N→000同源染色体N N N N→0000000正确的图象表示为:减数分裂原则1:染色体加倍:只在姐妹染色单体分开时加倍。
有丝分裂的过程(以动物细胞为例)植物细胞分裂图象如下图所示:间期 前期 中期 后期 末期减数分裂①减数第一次分裂的间期a.精原细胞:雄性的原始生殖细胞,染色体数目与体细胞的相同。
既能进行有丝分裂产生精原细胞,也能进行减数分裂。
b.主要变化:体积增大,染色体复制。
c.结果:1个精原细胞→1个初级精母细胞,复制后每条染色体中含2条姐妹染色单体。
②减数第一次分裂的分裂期a.主要变化:减数第一次分裂前期:联会、出现四分体(四分体中非姐妹染色单体之间常发生交叉互换)。
减数第一次分裂中期:各对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧。
减数第一次分裂后期:同源染色体彼此分离,非同源染色体自由组合。
减数第一次分裂末期:两组染色体到达细胞两极,分离后的同源染色体分别进入两个子细胞。
b.结果:1个初级精母细胞→2个次级精母细胞。
每个次级精母细胞无同源染色体,染色体数目减半。
说明:减数分裂过程中染色体数目减半的原因:同源染色体分离;减数分裂过程中染色体数目减半的时间:减数第一次分裂末期(或结束时)。
③减数第二次分裂a.主要变化:减数第二次分裂间期:通常没有,或时间很短,染色体不再复制。
减数第二次分裂中期:染色体着丝点排列在细胞中央的赤道板上。
减数第二次分裂后期:着丝点分裂,两条姐妹染色单体分开成为两条染色体,分别移向细胞两极。
b.结果:2个次级精母细胞→4个精细胞。
每个精细胞中染色体数目、核内DNA数目都只有精原细胞中的一半。
注意:减数分裂结束时形成的是精细胞,而不是精子。
④变形a.主要变化:精子呈蝌蚪状,头部几乎只保留了细胞核,部分细胞质变成精子的颈部和尾部,大部分细胞质及多数细胞器被丢弃,但全部线粒体被保留了下来,并集中在尾的基部。
b.结果:4个精细胞→4个精子。
精子尾很长,能够摆动。
2.卵细胞的形成过程(人和其他哺乳动物)(1)卵细胞的形成部位:哺乳动物的卵细胞是在卵巢中形成的。
卵巢内部有许多发育程度不同的卵泡,位于卵泡中央的一个细胞就是卵细胞。
有丝分裂和减数分裂图像识别及有关题型的分析归类
一、有丝分裂和减数分裂图像的识别的误区
1、染色体数目的确定
染色体形态可分为单线型和双线型(如下图),当染色体复制完成后,就有单线型变为双线型,无论哪一种形态,染色体的数目都等于着丝点的个数。
只要数清着丝点的个数,染色体的个数就知道了。
2、同源染色体的确定
同源染色体的判断依据下面几点:
①形态相同,即染色体上的着丝点的位置相同。
②大小相同,即两条染色体的长度相同。
③来源不同,即一条来源于父方,一条来源于母方(通常用不同的颜色来表示)。
④能够配对,即在细胞内成对存在。
对常染色体而言,只有当这四点同时满足时细胞中才含有同源染色体。
但应注意:姐妹染色单体经着丝点分裂形成的两条子染色体不是同源染色体,而是相同染色体。
二、联系图像应明确有丝分裂和减数分裂各个时期的特点
各时期的特点如下表
各时期的图像如下图
三、细化图像判断方法
四、与有丝分裂和减数分裂图像相关的题型
1、一般图像识别问题----利用上面的识别方法即可
例1、下图是某种动物细胞进行有丝分裂和减数分裂部分图,据图回答问题:
按先后顺序把有关有丝分裂图的号码排列起来__________________;按顺序把有关减数分裂图的号码排列起来__________________
解析:此类题目对于学生来说是图像题中最难得分的,学生不仅要把各个图像准确的识别出,而且还要把它们按正确的顺序排列起来,只要其中一个序号排错,这一步就不得分。
根据上面的视图方法可得:
①是减Ⅰ前期,②是有丝中期,③是减Ⅰ中期,④是减Ⅱ中期,
⑤是有丝后期
⑥是有丝后期,⑦是有丝后期,⑧是减Ⅰ后期,⑨是减Ⅱ后期,⑩是减Ⅱ前期
?是精细胞, ?有丝前期
因此,有丝分裂顺序为:?②⑤⑥⑦;减数分裂顺序为:
①③⑧⑩④⑨?
例2、如右图所示是什么时期的分裂图像
解析:此图很多同学都识别错了。
同学们一看染色体为10是偶数,又被拉向两极,就判断为有丝分裂后期。
正确的判断方法是:着丝点分裂,染色体被拉向两极,属于后期,对于后期的图像,我们应看一极的染色体条数5条,奇数,所以为减Ⅱ后期。
2、柱形图
例3、下图中甲~丁为小鼠睾丸中细胞分裂不同时期的染色体数、染色单体数和DNA分子数的比例图,关于此图叙述中错误的是
A.甲图可表示减数第一次分裂前期 B.乙图可表示减数第二次分裂前期
C.丙图可表示有丝分裂间期的某一阶段 D.丁图可表示有丝分裂后期
解析:此类题通过柱形图的变化来表示有丝分裂或减数分裂的不同时期。
首先,必须弄明白不同的柱形图所代表的含义。
上面讲过染色体可分为单线型和双线型两种形态,在有丝分裂和减Ⅱ分裂后期时,着丝点分裂,染色体从双线型变为单线型,染色单体消失。
所以,代表染色单体。
在双线型的染色体中含两条染色单体,每一条单体含有一个DNA分子,因此,染色体:DNA=1:2。
所以,表示染色体,表示DNA。
其次,通过观察染色体、染色单体和DNA数量的变化弄明白四图可能代表什么时期的什么分裂。
甲图中有单体并且染色体数为2n,因此,可能为有丝分裂:间期复制完成、前期或中期;也可能为减Ⅰ:间期复制完成、前期、中期或后期。
乙图中染色体数量减半,一定为减Ⅱ分裂,并且有染色单体,因此,可能为前期或中期。
丙图的判断是最容易出错的。
染色体数为2n,没有染色单体,所以可能为有丝分裂:间期未复制或末期;减Ⅰ间期未复制或减Ⅱ后期。
丁图无染色单体并且染色体数量减半只能为减Ⅱ末期。
所以,答案为D。
3、曲线图
(1)细胞核内DNA和染色体的数量变化
例4、下图是表示某种生物细胞核内染色体及DNA相对量变化的曲线图。
根据此曲线图回答下列问题:(注:横坐标各个区域代表细胞分裂的各个时期,区域的大小和各个时期所需的时间不成比例)
(1)图中代表染色体相对数量变化的曲线是____________。
(2)形成配子时,成对的遗传因子分离发生在图中的___________过程。
(3)细胞内含有四分体的区间是____________。
(4)若该生物体细胞中染色体数为20条,则一个细胞核中的DNA 分子数在9—12时期为__________条。
(5)着丝点分裂发生在横坐标数字的_________处进行。
解析:根据DNA和染色体在有丝分裂和减数分裂中的变化特点可知,曲线A为DNA的变化曲线,B为染色体的变化曲线。
这个图把减数分裂、受精作用和有丝分裂很好的联系在一起。
0~8表示的是减数分裂;8位点发生受精作用;8~13表示的是有丝分裂。
具体的时间段1~2、2~3、3~4、4~5、5~6、6~7、7~8依次为减Ⅰ的前期、中期、后期、减Ⅱ的前期、中期后期和末期;9~10、10~11、11~12、12~13依次为有丝的前期、中期、后期和末期。
成对的遗传因子分离发生在减Ⅰ后期,即3~4;
四分体形成于减Ⅰ前期,消失于减Ⅰ后期,存在区间即1~3
着丝点分裂是瞬间完成的,在两个地方发生:减Ⅱ后期和有丝后期刚开始时,这里很多同学往往不是漏掉一个就是填成区间。
答案为:(1)B (2)3~4 (3)1~3 (4)40 (5)6、11
(2)每一条染色体上的DNA含量变化曲线
例5、下列是有关细胞分裂的问题。
图1表示细胞分裂的不同时期与每条染色体DNA含量变化的关系;图2表示处于细胞分裂不同时期的细胞图像。
请据图回答:
⑴图1中AB段形成的原因是__________,该过程发生于细胞分裂_____期。
图1中CD段形成的原因是__________。
⑵图2中_____细胞处于图1中的BC段,图2中_____细胞处于图1中的DE段。
⑶就图2乙分析可知,该细胞含有_____条染色单体,染色体数与DNA分子数之比为_____,该细胞处于____分裂的____期,其产生的子细胞名称为_________________。
解析:通过具体图表,考查减数分裂及有丝分裂过程中,染色体的变化规律,题目给出的图像和我们平日训练时的图像基本相同,但该题的关键是图1中的纵坐标代表每条染色体DNA含量而不是一个细胞中的染色体含量。
CD段可能发生在有丝分裂后期或者减Ⅱ后期。
从图1中可以看出,A→B段,染色体含量增加,这是由于在细胞分裂间期,完成了染色体的复制;C→D段染色体含量减半,这是由于着丝点分裂,一条染色体变为两条染色体的缘故。
图2中的乙、丙,其染色体的着丝点都未分开,相当于图1中的BC段,甲中染色体的着丝点已分开,相当于DE段。
乙细胞中含有4条染色体,其染色体∶DNA=1∶2,由于细胞是不均等分裂,所以该细胞属于减数第一次分裂的后期,产生的两个子细胞分别叫次级卵母细胞和第一极体。
答案:(1)DNA复制(或染色体复制)间着丝点分裂(2)乙、丙,甲(3)8 1∶2减数第一次后次级卵母细胞和第一极体。