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1有丝分裂、减数分裂专题一、减数分裂是一种特殊的有丝分裂（二）、动、植物有丝分裂的比较植物细胞有丝分裂动物细胞有丝分裂相同点分裂过程基本相同，染色体变化规律相同不同点前期由细胞两极发出的_纺锤丝形成纺锤体由两组中心体发出星射线形成纺锤体末期细胞中部形成细胞板→细胞壁，将细胞均分为两个子细胞细胞膜从细胞的中央_凹陷，将细胞缢裂成两部分一、减数分裂的概念减数分裂(meiosis)是进行有性生殖的生物形成生殖细胞过程中所特有的细胞分裂方式。在减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次，新产生的生殖细胞中的染色体数目比体细胞减少一半。（注：体细胞主要通过有丝分裂产生，有丝分裂过程中，染色体复制一次，细胞分裂一次，新产生的细胞中的染色体数目与体细胞相同。）（一）相关概念①.同源染色体：两个形状、大小一般都相同，一个来自父方，一个来自母方，在减数分裂中要配对的染色体。1和2或3和4都是一对同源染色体（数目：同源染色体的对数=体细胞染色体数减半）减数分裂中精（卵）原细胞和初级精（卵）母细胞中含有同源染色体，在次级精（卵）母细胞、精子（卵细胞）和极体中不含有同源染色体，但在有丝分裂中同源染色体始终存在。②.联会：同源染色体两两配对的行为。如图③.四分体：含有四个姐妹染色单体的配对的一对同源染色体。1和2或3和4各组成一个四分体（一个四分体中有两个着丝点、两条染色体、四个DNA分子，四条染色单体）（数目：四分体数=同源染色体对数=体细胞染色体数减半）一个四分体＝1对同源染色体＝2个染色体＝4个染色单体＝4个DNA分子④染色体数：以染色体的着丝点数目为依据，有几个着丝点就有几个染色体。⑤染色单体：在间期染色体复制以后，每条染色体含有两条完全相同的染色质丝，连接在一个着丝点上，每条染色质丝成为一个染色单体。无论是有丝分裂还是减数分裂，染色单体都是形成于间期，但有丝分裂消失于后期，减数分裂消失于减数第二次分裂的后期。⑥DNA分子数：若有染色单体，则DNA分子数是染色体数的2倍；若无染色单体，则DNA分子数等于染色体数。⑦.非姐妹染色单体：不是连在同一个着丝点上的染色单体2三、DNA和染色体的数目变化曲线图1、减数分裂DNA和染色体的数目变化曲线图4nDNA4n2n2n染色体nn精原细胞初级精次级精精子细胞精原细胞初级精次级精精子细胞母细胞母细胞母细胞母细胞减数分裂过程中DNA的复制发生在间期，此时DNA数目加倍但是染色体数目不变。染色体和DNA数目减半发生在减数第一次分裂．．．．．．．，原因是同源染色体分离并进入不．．．．．．．．．．．同的子细胞．．．．．。所以减数第二次分裂过程中无同源染色体．．．．．．。2、有丝分裂中DNA和染色体的数目变化曲线图4nDNA4n染色体2n2n间期前期中期后期末期间期前期中期后期末期有丝分裂过程中DNA的复制发生在间期，此时DNA数目加倍但是染色体数目不变。在后期时由于着丝点分裂染色单体分开，此时染色体数目加倍，但是DNA数目不变。染色体和DNA数目减半发生在末期．．，原因是染色体分离并进入不．．．．．．．．．同的子细胞．．．．．。有丝分裂过程中始终有同源染色体．．．．．存在．．。二、有丝分裂和减数分裂过程的比较①有丝分裂与减数分裂过程比较3时期主要特点DNA数染色体数染色单体数有丝分裂间期DNA复制和有关蛋白质合成结果：每个染色体都形成两个姐妹染色单体，呈染色质形态2a→4a2N0→4N前期核膜、核仁消失，形成纺锤体，出现染色体4a2N4N中期染色体的着丝点排列在赤道板上4a2N4N后期着丝点分裂，姐妹染色单体分开，成为两个子染色体。并分别向两极移动4a4N4N末期核膜、核仁重新出现，纺锤体消失，染色体变成染色质，形成两个子细胞在赤道板位置出现细胞板，并扩展成分隔两个子细胞的细胞壁4a→2a4N→2N2N减数分裂第一次分裂间期DNA复制和有关蛋白质合成2a→4a2N0→4N前期同源染色体联会，形成四分体，核膜、核仁消失，形成纺锤体，出现染色体，非姐妹染色单体交叉互换4a2N4N中期同源染色体排列在赤道板上4a2N4N后期同源染色体分离、移向两极；非同源染色体自由组合4a2N4N末期同源染色体分到两个次级精母细胞（或一个次级卵母细胞和一个极体）中，染色体数目减半4a→2a2N→N4N→2N第二次分裂前期非同源染色体散乱排列在纺锤体中央2aN2N中期非同源染色体的着丝点排列在赤道板上2aN2N后期着丝点分裂，姐妹染色单体分开，分别移向两极2a2N0末期核膜、核仁重新出现，纺锤体消失，染色体变成染色质，形成两个子细胞a2N→N04三、有丝分裂和减数分裂的主要特征比较项目有丝分裂减数分裂不同点分裂细胞类型体细胞（从受精卵开始），细胞增殖的主要方式生物原始生殖细胞（精原细胞或卵原细胞）部位场所几乎所有组织器官精巢或卵巢分裂次数1次2次同源染色体行为无联会同源染色体有联会现象，出现四分体，非姐妹染色体间发生交叉互换以及同源染色体的分离子细胞数2个1个子细胞类型体细胞性细胞（精子或卵细胞）子细胞染色体数与亲代相同比亲代细胞减少一半子细胞间的遗传物质一定相同不一定相同意义在生物亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性，对于生物的遗传有重要意义对于进行有性生殖的生物来说，减数分裂与受精作用对于维持每种生物前后代细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传变异，都是十分重要的主要特征染色体复制和平均分配染色体复制一次，细胞连续分裂两次相同点染色体复制一次，出现纺锤体，减数第二次分裂与有丝分裂相似（3）六、一个基因型为AaBb的生物体产生配子的配子（精子或卵细胞）种类与一个基因型为AaBb的精（卵）原细胞产生的配子（精子或卵细胞）种类精子种类卵细胞种类基因型为AaBb的生物体4含有n对等位基因差异的生物体2n一个基因型为AaBb的精（卵）原细胞21一个含有n对等位基因差异的精（卵）原细胞一、有丝分裂和减数分裂图像的识别的误区51、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、同源染色体的确定很多同学对于图像的判断错误就是由于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。四、有丝分裂和减数分裂的比较比较项目减数分裂有丝分裂发生时间性原细胞产生性细胞时产生体细胞、性原细胞时染色体复制及细胞分裂次数染色体复制一次，细胞连续分裂两次染色体复制一次，细胞分裂一次染色体行为同源染色体要经过联会形成四分体并交叉互换，而后分离，非同源染色体自由组合有同源染色体，但无联会、分离，无四分体行为，非同源染色体不进行自由组合子细胞数4个2个子细胞染色体数为亲代的一半与亲代相同形成细胞生殖细胞体细胞减数分裂与有丝分裂图像辨析步骤：一看染色体数目：奇数为减Ⅱ（姐妹分家只看一极）二看有无同源染色体：没有为减Ⅱ（姐妹分家只看一极）三看同源染色体行为：确定有丝或减Ⅰ注意：若细胞质为不均等分裂，则为卵原细胞的减Ⅰ或减Ⅱ的后期。同源染色体分家—减Ⅰ后期姐妹分家—减Ⅱ后期6五、图形判断前期：染色体排列散乱分布，有染色单体中期：染色体的着丝点排列赤道板上奇数减Ⅱ后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开，均匀：初级精母细胞不均匀：初级卵母细胞末期：染色体排列散乱，无染色单体无同源染色体减Ⅱ联会：四分体减一前期有四分体排列在赤道板上减一中期偶数同源染色体分离减一后期均匀：初级精母细胞不均匀：初级卵母细胞有同源染色体无、联会、四分体、前期：染色体散乱分布有染色单体同源染色体分离中期：染色体着丝点排列赤道板上有丝分裂后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开末期：染色体排列散乱，无染色单体二、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7十．和减数分裂有关的：基因重组1、概念：是指生物体在进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因重新组合的过程。2、种类：①减数分裂（减Ⅰ后期）形成配子时，随着非同源染色体的自由组合，位于这些染色体上的非等位基因也自由组合。组合的结果可能产生与亲代基因型不同的个体。②减Ⅰ四分体时期，同源染色体上（非姐妹染色单体）之间等位基因的交换。结果是导致染色单体上基因的重组，组合的结果可能产生与亲代基因型不同的个体。③重组DNA技术2、卵细胞的形成过程：卵巢三、精子与卵细胞的形成过程的比较精子的形成卵细胞的形成不同点形成部位精巢（哺乳动物称睾丸）卵巢过程有变形期无变形期子细胞数一个精原细胞形成4个精子一个卵原细胞形成1个卵细胞+3个极体相同点精子和卵细胞中染色体数目都是体细胞的一半四、注意：（1）同源染色体①形态、大小基本相同；②一条来自父方，一条来自母方。（2）精原细胞和卵原细胞的染色体数目与体细胞相同。因此，它们属于体细胞，通过有丝分裂的方式增殖，但它们又可以进行减数分裂形成生殖细胞。（3）减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数第一次分裂，原因是同源染色体分离并进入不同的子细胞。所以减数第二次分裂过程中无同源染色体。（4）减数分裂过程中染色体和DNA的变化规律（5）减数分裂形成子细胞种类：假设某生物的体细胞中含n对同源染色体，则：它的精（卵）原细胞进行减数分裂可形成2n种精子（卵细胞）；它的1个精原细胞进行减数分裂形成2种精子。它的1个卵原细胞进行减数分裂形成1种卵细胞。五、受精作用的特点和意义特点：受精作用是精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面，不久精子的细胞核就和卵细胞的细胞核融合，使受精卵中染色体的数目又恢复到体细胞的数目，其中有一半来自精子，另一半来自卵细胞。意义：减数分裂和受精作用对于维持生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异具有重要的作用。六．有性生殖1．有性生殖是由亲代产生有性生殖细胞或配子，经过两性生殖细胞（如精子和卵细胞）的结合，成为合子（如受精卵）。再由合子发育成新个体的生殖方式。2．脊椎动物的个体发育包括胚胎发育和胚后发育两个阶段。3．在有性生殖中，由于两性生殖细胞分别来自不同的亲本，因此，由合子发育成的后代就具备了双亲的遗传特性，具有更强的生活能力和变异性，这对于生物的生存和进化具有重要意义。