第16讲减数分裂与有丝分裂的比较

第16讲减数分裂与有丝分裂的比较课标要求活动：运用模型、装片或视频观察模拟减数分裂过程中染色体的变化。考情分析1.减数分裂与有丝分裂的辨析2024·北京卷，5；2023·浙江6月选考，17；2022·湖南卷，12；2021·江苏卷，7；2021·重庆卷，8；2021·天津卷，72.观察蝗虫精母细胞减数分裂装片2024·湖北卷，17考点一有丝分裂和减数分裂的比较1.减数分裂与有丝分裂的过程及特点比较2.有丝分裂与减数分裂主要时期细胞图像比较(以雄性动物为例)3.减数分裂与有丝分裂相关数量的变化(1)如图表示秀丽隐杆线虫细胞分裂过程中，不同分裂时期每条染色体上DNA含量的变化，请分析曲线，完成下面表格：项目A→BB→CC→DD→E减数分裂对应时期S期G2＋减数分裂Ⅰ＋减数分裂Ⅱ的前期和中期减数分裂Ⅱ的后期减数分裂Ⅱ的后期和末期有丝分裂对应时期S期G2＋有丝分裂的前期和中期有丝分裂的后期有丝分裂的后期和末期(2)染色单体的变化(3)同源染色体“对数”及“染色体组数”的变化(以二倍体生物为例)考向围绕有丝分裂与减数分裂的比较，考查科学思维1.(2024·北京卷，5)水稻生殖细胞形成过程中既发生减数分裂，又进行有丝分裂，相关叙述错误的是()A.染色体数目减半发生在减数分裂ⅠB.同源染色体联会和交换发生在减数分裂ⅡC.有丝分裂前的间期进行DNA复制D.有丝分裂保证细胞的亲代和子代间遗传的稳定性答案B解析减数分裂Ⅰ结束后一个细胞分裂为两个细胞，单个细胞染色体数目减半，A正确；同源染色体联会和交换发生在减数分裂Ⅰ的前期，B错误；有丝分裂前的间期进行DNA复制和有关蛋白质的合成，为后面的有丝分裂作准备，C正确；有丝分裂将亲代细胞的染色体经过复制后，精确地平均分配到两个子细胞中，因而在生物的亲代细胞和子代细胞之间保证了遗传性状的稳定性，D正确。2.(2025·广东东莞中学调研)科研人员将红色荧光蛋白基因导入烟草细胞培育转基因烟草，如图①②③为两个红色荧光蛋白基因随机整合在染色体上的三种转基因烟草的体细胞示意图(不考虑互换和突变)。下列相关叙述错误的是()A.植株③的一个花粉母细胞形成的4个花粉细胞中至少有1个没有红色荧光蛋白基因B.通过与正常非转基因植株杂交可以区分红色荧光蛋白基因在①②③的位置情况C.处于有丝分裂后期时有4条染色体含有红色荧光蛋白基因的细胞来自植株②③D.处于减数分裂Ⅱ后期时可能含4个红色荧光蛋白基因的细胞来自植株①③答案A解析植株③的一个花粉母细胞形成的4个花粉细胞有2种类型，可能是这4个细胞都含有红色荧光蛋白基因，也可能是2个含有红色荧光蛋白基因、2个不含有红色荧光蛋白基因，A错误。考点二观察蝗虫精母细胞减数分裂装片1.实验原理减数分裂过程中，细胞中的染色体形态、位置和数目都在不断地发生变化，因而可据此识别减数分裂的各个时期。2.实验流程(1)装片制作(同有丝分裂装片制作过程)解离→漂洗→染色→制片。(2)显微观察和绘图考向围绕观察蝗虫精母细胞减数分裂装片，考查科学探究1.(2025·八省联考云南卷，5)为了确定某品种虾的染色体数目，研究者以肝胰腺和精巢组织为材料，制备多个染色体装片，统计染色体数目如图。下列叙述错误的是()A.制备装片时需用碱性染料将染色体染成深色B.在精巢组织装片中可观察到减数分裂的过程C.染色体装片制备效果会影响染色体数目统计结果D.图中结果相互验证得出该虾的染色体数为200条答案B解析制备装片时需用碱性染料将染色体染成深色，便于统计染色体数量，A正确；精巢组织装片中的细胞已经被杀死，不能观察到减数分裂的过程，B错误；染色体装片制备效果会影响染色体数目统计结果，如染色不均匀等，图中结果也能验证该结论，C正确；图中结果相互验证得出该虾的染色体数为200条，即体细胞中染色体数为200条，精子中的染色体数为100条，其余数据为制片过程导致统计结果受影响，D正确。2.(2025·安徽马鞍山期中)下列有关观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片的实验的叙述，错误的是()A.用蝗虫精巢作为实验材料，是因为蝗虫染色体数目相对较少，染色体较大，易观察B.用显微镜观察到蝗虫减数分裂Ⅰ与减数分裂Ⅱ中期染色体数目及排列在赤道板的方式均不同C.实验过程中，我们可以观察到蝗虫的精母细胞进行减数分裂不同时期的动态过程D.观察到某些细胞有染色体联会现象，这些细胞是雄性蝗虫的初级精母细胞答案C解析蝗虫减数分裂Ⅱ中期染色体数目较减数分裂Ⅰ中期，染色体数目减半，且排列方式不太相同，减数分裂Ⅰ中期同源染色体两两相互配对排布在赤道板两侧，而减数分裂Ⅱ中期每一条染色体的着丝粒排布在赤道板上，B正确；实验过程中，我们所用的装片是永久装片，且细胞已死亡，不能观察到蝗虫的精母细胞进行减数分裂的动态过程，C错误；染色体联会现象发生在减数分裂Ⅰ，此时的细胞应为初级精母细胞，D正确。1.(2023·浙江6月选考，17)某动物(2n＝4)的基因型为AaXBY，其精巢中两个细胞的染色体组成和基因分布如图所示，其中一个细胞处于有丝分裂某时期。下列叙述错误的是()A.甲细胞处于有丝分裂中期、乙细胞处于减数第二次分裂后期B.甲细胞中每个染色体组的DNA分子数与乙细胞的相同C.若甲细胞正常完成分裂则能形成两种基因型的子细胞D.形成乙细胞过程中发生了基因重组和染色体变异答案B解析乙细胞无同源染色体，且此时着丝粒分裂，可确定乙细胞处于减数第二次分裂后期；甲细胞含有同源染色体，着丝粒整齐排列在赤道板，可确定甲细胞处于有丝分裂中期，A正确；甲细胞具有两个染色体组且每条染色体含有两个染色单体，每个染色体组含有4个DNA分子，而乙细胞的每个染色体组仅有2个DNA分子，B错误；根据A、a基因的数目，可确定甲细胞发生了基因突变，若甲细胞正常完成分裂则能形成两种基因型的子细胞，C正确；乙细胞处于减数第二次分裂后期，此前减数第一次分裂时非等位基因随着非同源染色体的自由组合而自由组合，此外乙细胞中本该出现在常染色体上的a基因出现在了Y染色体上，可确定乙细胞发生了染色体片段易位，D正确。2.(2024·江苏卷，17改编)图示为哺乳动物的一个细胞中部分同源染色体及其相关基因。下列相关叙述正确的是()A.有丝分裂或减数分裂前，普通光学显微镜下可见细胞中复制形成的染色单体B.有丝分裂或减数分裂时，丝状染色质在纺锤体作用下螺旋化成染色体C.有丝分裂后期着丝粒分开，导致染色体数目及其3对等位基因数量加倍D.减数分裂Ⅰ完成时，能形成基因型为MmNnTt的细胞答案D解析在有丝分裂或减数分裂前的间期，染色质进行复制，形成染色单体，但此时形成的染色单体在普通光学显微镜下不可见，A错误；纺锤体的作用是牵引染色体运动，而不是使丝状染色质螺旋化形成染色体，染色质螺旋化是自身的变化，B错误；有丝分裂后期着丝粒分开，姐妹染色单体分离，导致染色体数目加倍，但基因数量不变，C错误；在减数分裂Ⅰ前期，同源染色体的非姐妹染色单体可能会发生互换，所以减数分裂Ⅰ完成时，能形成基因型为MmNnTt的细胞，D正确。3.(2021·江苏卷，7)A和a，B和b为一对同源染色体上的两对等位基因。有关有丝分裂和减数分裂叙述正确的是()A.多细胞生物体内都同时进行这两种形式的细胞分裂B.减数分裂的两次细胞分裂前都要进行染色质DNA的复制C.有丝分裂的2个子细胞中都含有Aa，减数分裂Ⅰ的2个子细胞中也可能都含有AaD.有丝分裂都形成AaBb型2个子细胞，减数分裂都形成AB、Ab、aB、ab型4个子细胞答案C解析多细胞生物体内不是都同时进行这两种形式的细胞分裂，不进行有性生殖的生物不进行减数分裂，A错误；减数分裂只在第一次分裂前进行染色质DNA的复制，B错误；有丝分裂得到的子细胞染色体组成与亲代相同，得到的2个子细胞中都含有Aa；减数分裂Ⅰ若发生互换，则得到的2个子细胞中也可能都含有Aa，C正确；有丝分裂得到的子细胞染色体组成与亲代相同，都形成AaBb型2个子细胞；因A和a，B和b为一对同源染色体上的两对等位基因，若不考虑互换，则减数分裂能得到两种类型(AB、ab或Ab、aB)的子细胞，D错误。4.(2021·重庆卷，8)人的一个卵原细胞在减数第一次分裂时，有一对同源染色体没有分开而进入次级卵母细胞，最终形成染色体数目异常的卵细胞个数为()A.1 B.2C.3 D.4答案A解析一个卵原细胞进行减数分裂产生一个卵细胞和三个极体，一个卵原细胞在减数第一次分裂时，有一对同源染色体没有分开而进入次级卵母细胞，最终形成的一个卵细胞且染色体数目异常，A正确，B、C、D错误。限时练16减数分裂与有丝分裂的比较(时间：25分钟分值：30分)【对点强化】考点一有丝分裂与减数分裂的比较1.(2025·湖南岳阳模拟)果蝇属XY型性别决定生物，体细胞中有4对、8条染色体。下列对雄果蝇细胞中染色体观察的结果及其分析，正确的是()A.有丝分裂和减数分裂Ⅰ的细胞均有8条染色体，染色体有5种形态B.有丝分裂和减数分裂Ⅱ的细胞中均有8条染色体，染色体有4种形态C.有丝分裂和减数分裂Ⅰ的细胞中均有同源染色体，染色体有5种形态D.有丝分裂和减数分裂Ⅱ的细胞中均有同源染色体，染色体有4种形态答案C解析有丝分裂后期由于着丝粒分裂，细胞中有16条染色体，5种形态，A、B错误；有丝分裂和减数分裂Ⅰ的细胞中均有同源染色体，且染色体有5种形态，C正确；减数分裂Ⅱ的细胞中无同源染色体，染色体有4种形态，D错误。2.(2025·河南安阳检测)雌蝗虫的性染色体组成为XX，雄蝗虫性染色体组成为XO，雄蝗虫体细胞中有23条染色体。下列叙述错误的是()A.该蝗虫的一个卵原细胞可产生1种类型的卵细胞B.减数分裂时，在初级卵母细胞中可观察到12个四分体C.减数分裂Ⅱ末期，细胞质均等分裂的一定是次级精母细胞D.减数分裂Ⅰ后期，初级卵母细胞中的染色体数目比初级精母细胞多1条答案C解析雌蝗虫的性染色体组成为XX，正常情况下，一个卵原细胞可产生1种类型的卵细胞，A正确；减数分裂Ⅰ前期，同源染色体联会形成四分体，四分体的个数等于同源染色体的对数，雌蝗虫体细胞中含有12对同源染色体，故卵原细胞进行减数分裂时，可观察到12个四分体，B正确；减数分裂Ⅱ末期，细胞质均等分裂的可能是次级精母细胞，也有可能是极体，C错误；雌蝗虫的性染色体组成为XX，雄蝗虫性染色体组成为XO，因此减数分裂Ⅰ后期，初级卵母细胞中的染色体数目比初级精母细胞多1条，D正确。3.(2024·九省联考贵州卷，7)某哺乳动物细胞分裂过程中染色体数量变化的局部图如图。下列叙述正确的是()A.AB段，可表示减数分裂Ⅰ中期或有丝分裂中期B.BC段，可表示有丝分裂过程中细胞核DNA含量加倍C.CD段，有丝分裂与减数分裂的细胞中染色体数量不同D.D点后，染色质丝螺旋缠绕，缩短变粗，成为染色体答案C解析分析题图，AB段可表示减数分裂Ⅱ前期、中期或有丝分裂前期、中期，A错误；BC段染色体数目加倍，可以表示有丝分裂后期，但细胞核DNA含量不加倍，B错误；CD段染色体数目加倍，可以表示有丝分裂后期，此时染色体数目是体细胞的两倍，也可以表示减数分裂Ⅱ后期，此时染色体数目和体细胞的一样，即CD段有丝分裂与减数分裂的细胞中染色体数量不同，C正确；D点后，细胞完成分裂，染色体解螺旋，成为染色质，D错误。4.(2025·江苏盐城模拟)编号①～⑤的图像是显微镜下拍到的二倍体(2n＝24)的减数分裂不同时期的图像。下列叙述正确的是()A.细胞图像按减数分裂的顺序进行排序：①→③→②→④→⑤B.将捣碎的花粉置于载玻片上，滴加碱性染料染色制成临时装片C.图③中的细胞最多有48个DNA，24条染色体D.图②③中的细胞有2个染色体组，且可以发生基因重组答案D解析①细胞处于减数分裂前的间期；②细胞处于减数分裂Ⅰ后期(同源染色体分离，分布在细胞两极)；③细胞处于减数分裂Ⅰ前期(同源染色体联会)；④细胞处于减数分裂Ⅱ末期(存在4个细胞核)；⑤细胞处于减数分裂Ⅱ后期，故细胞图像按减数分裂的顺序进行排序：①→③→②→⑤→④，A错误；花粉中已经是完成减数分裂形成的精子了，应该将捣碎的花药置于载玻片上，滴加碱性染料制成临时装片，B错误；③细胞处于减数分裂Ⅰ前期，DNA已经完成了复制，细胞核中含有48个DNA，24条染色体，但细胞质中也含有少量的DNA，因此图③中的细胞最多含有的DNA数大于48个，C错误；图②③中的细胞都含有2个染色体组，②细胞处于减数分裂Ⅰ后期，能发生非同源染色体上非等位基因的自由组合，③细胞处于减数分裂Ⅰ前期，能发生同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换，故图②③中的细胞都有2个染色体组，且可以发生基因重组，D正确。考点二观察蝗虫精母细胞减数分裂装片5.(2025·四川绵阳期末)某兴趣小组利用白纸、彩笔、橡皮泥、扭扭棒等作为实验材料，尝试了“建立减数分裂中染色体变化的模型”活动。下列关于模型构建过程的叙述，正确的是()A.同源染色体分别用不同颜色橡皮泥制作的不同形态的染色体表示B.可模拟四分体时期同源染色体上非姐妹染色单体之间的互换C.模拟活动中无须在空白纸上画出中心体与纺锤体，但需画出赤道板D.该活动说明了减数分裂时同源染色体先分离，非同源染色体后组合答案B解析同源染色体中不同颜色的橡皮泥制作的染色体分别代表来自父方、母方的染色体，一般大小、形态相同，A错误；减数分裂过程的模型构建过程中，可模拟四分体时期同源染色体上非姐妹染色单体之间的互换，B正确；模拟活动中需要在空白纸上画出中心体与纺锤体，而赤道板是一个虚拟平面，不需画出赤道板，C错误；减数分裂过程中同源染色体分离、非同源染色体自由组合是同时进行的，D错误。6.(2025·四川绵阳期末)在建立减数分裂过程中染色体变化的模型活动过程中，下列有关模型建构的叙述，正确的是()A.一对同源染色体应该用相同颜色的橡皮泥构建，且大小要基本相同B.把大小相同、颜色不同的两条染色体成对并排放置，模拟同源染色体配对C.将减数分裂Ⅰ前期某条染色体上的姐妹染色单体末端交换一小部分片段，模拟互换D.该过程能帮助理解减数分裂产生配子具有多样性的原因，属于概念模型答案B解析一对同源染色体一条来自父方，一条来自母方，所以所用橡皮泥颜色不同，A错误；大小相同、颜色不同的两条染色体代表同源染色体，所以成对并排放置可模拟同源染色体配对，B正确；互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，而不是发生在一条染色体的姐妹染色单体之间，C错误；该活动中是利用实物模拟减数分裂过程中染色体的变化，属于物理模型，D错误。7.(2025·山西运城期末)某兴趣小组在建构减数分裂中染色体变化的模型时，选用了4个黄色(2短、2长)和4个红色(2短、2长)的扭扭棒。下列有关模拟操作的分析，错误的是()A.用这些扭扭棒可以模拟减数分裂中非同源染色体之间的自由组合B.将2个短的黄色扭扭棒扭在一起，可模拟1条已经复制的染色体C.模拟减数分裂Ⅱ后期时，细胞一极的扭扭棒条数要与细胞另一极的相同D.模拟减数分裂Ⅰ中期时，成对的扭扭棒排列在赤道板两侧，同侧的颜色一定不同答案D解析减数分裂过程中，同源染色体(大小一般相同、颜色不同)分离，非同源染色体自由组合，用4个黄色(2短、2长)和4个红色(2短、2长)的扭扭棒，可以模拟减数分裂中非同源染色体之间的自由组合，A正确；2个短的黄色扭扭棒，大小相同，颜色一样，可代表复制后的姐妹染色单体，扭在一起可模拟1条已经复制的染色体，B正确；减数分裂Ⅱ后期时，着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，分别移向细胞的两极，因而细胞一极的染色体数目要与细胞另一极的相同，C正确；减数分裂Ⅰ中期时，成对的同源染色体排列在赤道板两侧，同侧的染色体来源可能相同，也可能不同，因此赤道板两侧的扭扭棒颜色可以相同，也可以不同，D错误。【综合提升】8.(2025·柳州模拟)图甲、乙表示某种动物个体的某些细胞的分裂过程，丙、丁表示另一种动物个体的某些细胞的分裂过程。下列分析错误的是()A.甲细胞具有4对同源染色体，四个细胞中可发生基因重组的只有图丙B.若乙细胞进行有丝分裂，则染色体①②和①③出现在子细胞中的概率相同C.细胞的有丝分裂和减数分裂都可能发生同源染色体之间的互换D.由丙细胞可判断该动物为雄性动物，其体细胞内含有2个染色体组答案C解析甲细胞两极均含有颜色不同、形态相同的同源染色体，具有4对同源染色体，丙细胞中同源染色体分离，处于减数分裂Ⅰ后期，非同源染色体自由组合可发生基因重组，A正确；细胞的有丝分裂不发生同源染色体的联会，不会发生同源染色体之间的互换，C错误；丙细胞同源染色体分离处于减数分裂Ⅰ后期，且细胞质均等分裂，由此可判断该动物为雄性动物，其体细胞内含有2个染色体组，D正确。9.(2025·武汉模拟)某生物(2n＝8)体细胞中部分染色体及其基因情况如图所示。在不考虑变异的前提下，下列关于该动物的原始生殖细胞进行细胞分裂的叙述，正确的是()A.有丝分裂中期或减数分裂Ⅱ后期细胞中有8条染色体和2个A基因B.当细胞中有2个a基因和2个B基因时，该细胞可能是次级精母细胞C.当细胞中有2条Y染色体时，同时会含有2个A基因和2个B基因D.在有丝分裂后期和减数分裂Ⅱ后期，X染色体和a基因的数量不同答案B解析间期DNA经过复制后，有丝分裂中期细胞中有8条染色体和2个A基因，减数分裂Ⅱ后期细胞中有8条染色体，含0或2个A基因，A错误；当细胞中有2个a基因和2个B基因时，该细胞可能正在进行有丝分裂，也可能正在进行减数分裂，因而该细胞可能是次级精母细胞，B正确；当细胞中有2条Y染色体时，细胞可能处于有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期。若为前者，细胞中会同时含有2个A基因和2个B基因；若为后者，细胞中的A、B基因情况有2种：①2个A基因，0个B基因；②0个A基因，0个B基因，C错误；在有丝分裂后期，细胞中含有2条X染色体和2个a基因，在减数分裂Ⅱ后期，细胞中含有的X染色体和a基因的数量有4种情况：①0条X染色体，0个a基因；②2条X染色体，0个a基因；③0条X染色体，2个a基因；④2条X染色体，2个a基因，D错误。10.(2025·山东省实验中学模拟)如图为某动物(体细胞染色体数为2N)细胞分裂过程中不同时期每个细胞核DNA、染色体和染色单体的数量关系图。下列有关说法错误的是()A.甲可代表精子或卵细胞，丙可代表体细胞B.丙细胞中一定不存在同源染色体C.乙→丙和戊→丁所发生的主要变化均为着丝粒的分裂D.处于丁或戊时期的细胞一定存在同源染色体答案B解析图示关键信息提取与分析：11.(2025·江苏扬州中学模拟)荧光标记染色体上的着丝粒可研究染色