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第2章基因和染色体的关系微专题三减数分裂中染色体、DNA等数目的变化规律及细胞图像识别一、减数分裂中染色体、DNA等数目的变化规律1.减数分裂过程中染色体数、染色单体数和核DNA含量的变化(假设某生物正常体细胞中染色体数目为2n，核DNA数为2c)。细胞分裂图像分裂次数分裂时期染色体数核DNA数染色单体数间期2n2c→4c0→4n减数分裂Ⅰ前期2n4c4n中期2n4c4n后期2n4c4n末期2n→n4c→2c4n→2n减数分裂Ⅱ前期n2c2n中期n2c2n后期2n2c0末期2n→n2c→c02.减数分裂过程中染色体数和核DNA含量的变化曲线(1)在间期DNA复制之前(AB段和ab段)和减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂之后(FH和f′h段)，染色体数∶核DNA数＝1∶1。(2)在间期完成DNA复制之后到减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂之前(CF和cf段)，染色体数∶核DNA数＝1∶2。(3)各关键点变化的原因BC段——DNA复制；DE(de)段——同源染色体分离后平均分配到两个子细胞中；ff′段——着丝粒分裂，姐妹染色单体分开；H(h)点——染色体平均分配到两个子细胞中。3.减数分裂过程中染色体、染色单体和核DNA含量的柱形图(以二倍体生物的精子形成过程为例)(1)次级性母细胞在分裂的前期、中期与后期染色体数目不同，但DNA数目相同。(2)减数分裂Ⅱ后期，细胞中染色体数目和核DNA数目相等，且染色体数目与正常体细胞中染色体数目相等。(3)染色体数目为2n的生物减数分裂过程中染色体数目最多为2n，而有丝分裂过程中染色体数目最多可为4n。例1下图是果蝇的一个精原细胞分裂过程中核DNA分子数的变化曲线，下列相关说法不正确的是A.AE段表示有丝分裂，FL段表示减数分裂B.CD段和GH段染色体数目都相等C.GH段都存在染色单体D.最终形成的精细胞中，染色体数和核DNA分子数都是体细胞的一半√解析分析曲线变化可知，AE段核DNA分子数一次加倍、一次减半，应表示有丝分裂；FL段核DNA分子数一次加倍，连续两次减半，应表示减数分裂，A正确；CD段包括有丝分裂前、中、后、末期，细胞内染色体数量为8条或16条，GH段为减数分裂Ⅰ，细胞内染色体数目为8条，存在染色单体，B错误、C正确；最终形成的精细胞中，染色体和核DNA分子数都是体细胞的一半，D正确。例2如图分别表示对几种生物体(二倍体)内正在进行分裂的细胞进行观察的结果，下列有关假设和推论正确的是A.若图甲表示有丝分裂过程中的某阶段，则下一时期细胞中央将出现赤道板B.若图乙表示有丝分裂过程中的某阶段，则着丝粒分裂可发生在这一阶段C.若图乙表示减数分裂过程中的某阶段，则同源染色体的分离可发生在这一阶段D.若图丙表示雄果蝇精巢内的几种细胞，则f组细胞中可能出现四分体√解析赤道板只是一个空间位置，不是真实存在的细胞结构，不会出现在细胞分裂过程中，A错误；图乙中有染色单体，不可能表示有丝分裂后期，因此不可能发生着丝粒分裂，B错误；若图丙表示果蝇精巢内的几种细胞，f组细胞可能处于有丝分裂后期或末期，不可能出现四分体，D错误。二、细胞分裂图像的识别1.有丝分裂与减数分裂主要时期细胞图像比较(以二倍体生物为例)项目有丝分裂减数分裂Ⅰ减数分裂Ⅱ前期染色体散乱分布、有同源染色体同源染色体联会，出现四分体染色体散乱分布，无同源染色体①与②的主要区别在于同源染色体的排列方式不同，①与③、②与③的主要区别在于有无同源染色体中期着丝粒排列在赤道板上，有同源染色体成对同源染色体排列在赤道板两侧，有同源染色体染色体着丝粒排列在赤道板上，无同源染色体①与②的主要区别在于同源染色体的行为特点不同，①与③、②与③的主要区别在于有无同源染色体后期着丝粒分裂，有同源染色体同源染色体分离着丝粒分裂，无同源染色体①与②比较：①中染色单体分离，②中同源染色体分离。①与③比较：①中有同源染色体，③中无同源染色体。②与①、③比较：②中有染色单体，①、③中无染色单体2.有丝分裂、减数分裂的图像识别方法(以二倍体生物为例)有无同源染色体无同源染色体→减数分裂Ⅱ有同源染色体→同源染色体行为出现联会、四分体同源染色体位于赤道板两侧同源染色体分离减数分裂Ⅰ无上述同源染色体的特殊行为——有丝分裂例3甲、乙、丙、丁4个图分别表示某生物(假设只含有两对染色体)的4个正在进行分裂的细胞，下列说法正确的是A.4个图表示的细胞分裂顺序是丁→甲→乙→丙B.甲图表示减数分裂Ⅱ中期，分裂产生的两个子细胞基因相同(不考虑突变和同源染色体非姐妹染色单体间的互换)C.丙图表示有丝分裂后期，分裂产生的子细胞中有4条染色单体，4个DNA分子D.丁图表示减数分裂Ⅰ中期，该时期出现2个四分体√解析4个图表示细胞分裂顺序是乙→丙→丁→甲，A项错误；甲图表示减数分裂Ⅱ中期，有姐妹染色单体，在不考虑突变及同源染色体非姐妹染色单体互换的情况下，分裂形成的细胞基因相同，因为姐妹染色单体是由分裂间期复制而来的，B项正确；丙图表示有丝分裂后期，分裂产生的子细胞有4个DNA分子，没有姐妹染色单体，C项错误；丁图表示减数分裂Ⅰ的后期，四分体不是在该时期出现的，D项错误。例4下图是动物细胞有丝分裂和减数分裂过程中，一个细胞中染色体数目变化规律的曲线和分裂过程中各分裂图像之间的对应关系图，其中错误有A.0处B.1处C.2处D.4处√解析①处为有丝分裂前期，同源染色体不联会；③处为减数分裂Ⅰ的前、中、后期，前期同源染色体联会，中期同源染色体位于赤道板两侧，后期同源染色体分离，因此共2处错误。跟踪训练1.下图中能表示人的精原细胞在减数分裂过程中核DNA和染色体数目变化的分别是123456A.①③B.①②C.④③D.④②√123456解析减数分裂过程中核DNA变化图：在减数分裂前的间期DNA复制导致核DNA的数量加倍；在减数分裂Ⅰ结束，由于同源染色体的分开，分别到达2个细胞中而减半；在减数分裂Ⅱ的末期，由于形成2个子细胞，核DNA的数量再次减半，符合图中的④曲线。减数分裂过程中染色体的变化图：在减数分裂Ⅰ过程中由于没有着丝粒分裂，染色体的数目不发生变化，形成2个子细胞后，导致染色体的数目减半；在减数分裂Ⅱ的后期由于着丝粒的分裂，导致染色体的数目暂时加倍，在末期形成2个子细胞后而导致染色体的数目减半，符合图中的③曲线。解析甲时期的细胞表示卵原细胞，乙时期为减数分裂Ⅰ，丙时期为减数分裂Ⅱ的前期、中期，丁时期的细胞表示卵细胞或第二极体，A项正确；在减数分裂Ⅰ的后期发生同源染色体的分离，B项正确；减数分裂Ⅱ的后期才发生着丝粒分裂，C项错误；有染色单体的时期是乙和丙，D项正确。2.(2019·江苏南通启东中学期末)如图表示人类的卵细胞形成过程中，细胞内染色体数和核DNA分子数在甲、乙、丙、丁四个连续时期的统计数据。下列相关说法不正确的是A.甲时期的细胞表示卵原细胞B.乙时期会发生同源染色体的分离C.丙时期染色体的着丝粒正在发生分裂D.有染色单体的时期是乙和丙√1234563.如图是同一动物体内有关细胞分裂的一组图像，下列说法正确的是123456A.具有同源染色体的细胞只有②和③B.动物睾丸中不可能同时出现以上细胞C.③所示分裂过程中不可能有同源染色体的联会D.上述细胞中有8条染色单体的是①②③√解析①处于有丝分裂后期，②处于减数分裂Ⅰ中期，③处于有丝分裂中期，④处于减数分裂Ⅱ后期。具有同源染色体的细胞有①、②、③，A错误；睾丸中既可发生有丝分裂，也可发生减数分裂，B错误；有丝分裂中期不可能有同源染色体的联会，C正确；②、③中有8条染色单体，①、④中没有染色单体，D错误。123456A.图中不含同源染色体的细胞为③⑤⑥B.②、③、④为减数分裂，分别为减数分裂Ⅰ的前、中、后期C.④、⑥分别为减数分裂Ⅰ后期、减数分裂Ⅱ后期D.②为减数分裂Ⅰ的四分体时期，④、⑤染色体数目暂时加倍4.(2019·开封高一检测)假定某动物体细胞染色体数目2n＝4，关于图中②、③、④、⑤、⑥细胞所处时期的叙述，正确的是√123456解析②中出现了四分体，故该细胞处于减数分裂Ⅰ前期；③中存在同源染色体，且染色体着丝粒排列在赤道板上，处于有丝分裂中期，A、B错误；④中发生分离的同源染色体含有姐妹染色单体，该细胞处于减数分裂Ⅰ后期，染色体数目没有加倍；⑤中着丝粒分裂，复制后的染色体分离，且含有同源染色体，处于有丝分裂后期，染色体数目加倍；⑥中也发生了着丝粒的分裂，但没有同源染色体，处于减数分裂Ⅱ后期，C正确，D错误。123456A.该动物正常体细胞内有4条染色体B.图1中表示减数分裂的是细胞甲C.图2中c→d是因为着丝粒分裂D.图1中的细胞乙对应图2中的bc段5.如图所示，图1是某高等动物体内细胞分裂的示意图，图2表示该动物细胞中每条染色体上DNA含量变化的曲线图，下列叙述错误的是√123456解析由于甲细胞处于减数分裂Ⅰ后期，其中含有4条染色体，乙细胞处于有丝分裂后期，其中含有8条染色体，所以该动物正常体细胞内有4条染色体，A正确；图1中表示减数分裂的是细胞甲，表示有丝分裂的是细胞乙，B正确；图2中c→d是因为着丝粒的分裂，染色单体分开，每条染色体上只有1个DNA分子，C正确；图1中的细胞乙着丝粒分裂，染色单体分开，每条染色体上只有1个DNA分子，对应图2中的de段，D错误。123456(1)A细胞经_____分裂过程，可形成B细胞，B细胞处在___________期。(2)A细胞经____分裂过程，可形成C细胞，C细胞处在____________期。(3)A细胞经_____分裂过程，可形成D细胞，D细胞处在__________期。(4)A细胞经____分裂过程，可形成E细胞，E细胞处在____________期。6.(2018·四川成都七中期末)如图是某动物精原细胞不同时期的分裂示意图，请据图回答下列问题：123456有丝有丝分裂后减数减数分裂Ⅱ后有丝有丝分裂中减数减数分裂Ⅰ中解析图中B细胞处于有丝分裂后期，C细胞处于减数分裂Ⅱ后期，D细胞处于有丝分裂中期，E细胞处于减数分裂Ⅰ中期。