微专题——减数分裂题型的归纳与总结

减数分裂题型的归纳与总结
减数分裂由于分裂过程复杂，DNA复制过程特殊，往往成为考试中的重难点，考察的方向侧重于考察减数分裂的基本过程以及图像区分、减数分裂与有丝分裂的异同之处以及减数分裂各个时期染色体、DNA 的变化，学生应该从这三个方面出发，巩固自己在这些方面的知识，提高解题效率.
一、减数分裂基本过程与图像
减数分裂作为生殖细胞的独特分裂方式，只发生在雌性生殖细胞中，主要表现为细胞连续分裂两次，且每次都会分为前、中、后、末四个时期，但DNA只复制一次，经由减数分裂的母细胞会形成四个子细胞，且子细胞的遗传位置为母细胞遗传物质的一半。

1.图甲表示某动物精原细胞中的一对同源染色体。

在减数分裂过程中，该对同源染色体发生了交叉互换，结果形成了图乙中①～①所示的四个精细胞。

这四个精细胞中，来自同一个次级精母细胞的是（A）
A.②与③
B.①与②
C.①与③
D.②与④
分析精子的形成过程：精原细胞经过减数第一次分裂前的间期（染色体的复制）一→初级精母细胞；初级精母细胞经过减数第一次分裂（前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合）-→两种次级精母细胞；次级精母细胞经过减数第二次分裂过程（类似于有丝分裂）→精细胞；精细胞经过变形→精子.
解答减数第一次分裂时，因为同源染色体分离，非同源染色体自由组合，所以一个初级精母细胞能产生2种基因型不同的次级精母细胞；减数第二次分裂类似于有丝分裂，因此每个次级精母细胞产生2个基因型相同的精细胞.若发生交叉互换，则来自同一个次级精母细胞的两个精细胞的染色体组成大体相同，只有很小部分颜色有区别.综合以上可知，图中②与③、①与④来自同一个次级精母细胞.故选：B.
点评本题结合细胞分裂图，重点考查减数分裂不同时期的特征，要求考生识记减数分裂不同时期的特征，明确减数第二次分裂过程类似于有丝分裂，来自同一个次级精母细胞的精细胞含有相同的染色体组成（不考虑交叉互换）.
二、减数分裂与有丝分裂区分
减数分裂与有丝分裂同为真核细胞分裂的基本方式，同时也是一种特殊的有丝分裂，它们在概念上有许多相似之处，比如在分裂过程中都只会进行一次复制，但减数分裂需要分裂两次.如何区分这两种分裂的区别，需要学生对这两种分裂的具体过程以及图像十分了解并掌握.
例2现有核DNA分子的两条单链均含有32P的雄性动物细胞，若将该细胞在含有31P的培养基中连续分裂至第二次分裂的中期，则理论上对染色体的放射性标记分布情况和分裂方式的分析，正确是（）.
A.若每条染色体都被标记，则进行的是有丝分裂
B.若每条染色体都被标记，则进行的是减数分裂
C.若每条染色单体都被标记，则进行的是有丝分裂
D.若每条染色单体都被标记，则进行的是减数分裂
分析
1.有丝分裂不同时期的特点：（1）间期：进行DNA的复制和有关蛋白质的合成；（2）前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；（3）中期：染色体形态固定、数目清晰；（4）后期；着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀移向两极；（5）末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失.
2.减数分裂过程：（1）减数第一次分裂间期：染色体的复制。

（2）减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂.（3）减数第二次分裂过程：①前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核膜、核仁二重建、纺锤体和染色体消失.
3.DNA分子复制方式为半保留复制.
解答（1）若进行的是有丝分裂，第一次分裂间期时，DNA进行了一次半保留复制，因此第一次分裂形成的每个子细胞中的每个DNA分子都是一条链含32P、一条链含31P；第二次分裂间期又进行了一次DNA分子的半保留复制，因此第二次分裂中期时，细胞中每条染色体含有两条姐妹染色单体，其中有一条单体上的DNA 是一条链含32P、一条链含31P，而另一条单体上的DNA的两条链都含31P.（2）若进行的是减数分裂，该过程中DNA分子只进行了一次半保留复制，因此到第二次分裂中期，每条染色体含有两条姐妹染色单体，这两条姐妹染色单体上的DNA都是一条链含32P、一条链含31P.故选：D.
点评本题考查细胞的有丝分裂、减数分裂和DNA的复制，要求考生识记细胞有丝分裂和减数分裂不同时期的特点以及识记DNA半保留复制的方式.
三、减数分裂各时期染色体、DNA的计算
减数分裂过程中，不同时期染色体数目以及DNA和四分体的数量都会有差别，这是学生在解决这类题时最容易混淆的知识点，学生应该明确DNA复制出现在分裂哪一个时期、染色体是如何分开的等知识点，这样才能解决难度更高的题型.
例3图2为某动物体内五个处于不同分裂时期的细胞示意图；图3表示体细胞中染色体数为2n的生物不同细胞分裂时期染色体、染色单体和核DNA分子的含量；图4为某哺乳动物细胞分裂过程简图，其中A～G表示相关细胞，①～④表示过程，请回答下列问题：
S
（1）图2不含有同源染色体的细胞有____；图2中a属于____分裂___期.
（2）基因的分离定律和自由组合定律可发生在图3中的____所代表的时期；
（3）图4中细胞进行①过程时发生的主要物质变化是___；若图中的精原细胞基因型为AaXbY，且在减数分裂过程中仅发生过一次异常（无基因突变），产生的G细胞基因型为aaXb，则F细胞的基因型为
分析
图2：a细胞处于有丝分裂后期，b细胞处于减数第一次分裂中期，c细胞处于有丝分裂中期，d细胞处于减数第二次分裂后期，e细胞处于减数第一次分裂前期.
分析图3：Ⅰ时期的染色体数、染色单体数和DNA分子数的比例为1：2：2，且染色体数与体细胞相同，表示有丝分裂前期和中期，减数第一次分裂；Ⅱ时期的染色体数、染色单体数和DNA分子数的比例为1：2：2，且染色体数是体细胞的一半，表示减数第二次分裂前、中期；Ⅲ时期的染色体数、染色单体数和DNA分子数的比例为1：0：1，且染色体数与体细胞相同，表示有丝分裂末期、减数第二次分裂后期；Ⅳ时期的染色体数、染色单体数和DNA分子数的比例为1：0：1，且染色体数是体细胞的一半，表示减数第二次分裂末期.
分析图4：图4为某哺乳动物减数分裂过程简图，其中A为初级精母细胞，BC为次级精母细胞，DEFG表示精细胞.
解答（1）由以上分析可知，图2不含有同源染色体的细胞有d；图2中a细胞处于有丝分裂后期.（2）基因的分离定律和自由组合定律可发生在减数第一次分裂前后期，对应于图3中的Ⅰ所代表的时期.（3）图4中①表示减数第一次分裂前的间期，此时细胞中主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成.若图中的精原细胞基因型为A a X b Y，且在减数分裂过程中仅发生过一次异常（无基因突变），产生的G细胞基因型为aaX b，说明减数第一次分裂正常，减数第二次分裂后期，含有基因a的姐妹染色单体分开后未分离，因此图中D、E、F 细胞的基因型依次为AY、AY、Xb.。