卷丹小孢子母细胞减数分裂染色体行为的研究_刘晓丽

植物遗传资源学报2013，

14（1）：152-158Journal of Plant Genetic Resources

卷丹小孢子母细胞减数分裂染色体行为的研究

刘晓丽，贾桂霞

（北京林业大学园林学院/国家花卉工程技术中心，北京100083）

摘要：对引种于陕西汉中地区的三倍体卷丹的小孢子母细胞减数分裂进程、花粉生活力和可育性进行了分析。结果显示:减数分裂时期与花蕾、花药长度及花药壁颜色呈现出一定的相关性，处于减数分裂时期的卷丹花蕾长度在2．5 3．2cm 之间，花药长度在1．4 1．8cm 之间;从细线期到成熟花粉粒，花药壁的颜色呈现出淡绿色－淡黄绿色－黄绿色－橘黄色的变化趋势，花药内容物颜色也从透明逐渐变为粘稠的橘红色。减数分裂终变期染色体构型以三价体为主，平均构型为:11．6Ⅲ+2Ⅱ+1．1Ⅰ，可判断该种源地卷丹为同源三倍体。减数分裂中出现染色体不均等分裂、染色体落后、染色体桥及微核现象，同

时观察到成熟花粉粒大小差异较大，极轴与赤道轴乘积在839．465 3327．907μm 2

范围内，趋于正态分布，为三倍体卷丹花粉

的高度不育提供了细胞学证据。以卷丹为母本与大花卷丹进行杂交，得到一定数量的种子，其中有胚率达到了43．0%，成苗率为67．4%，说明三倍体卷丹在百合育种中具有一定的价值。

关键词：卷丹;小孢子母细胞;减数分裂;三倍体育性

Chromosom Behavior of Pollen Mother Cell in Meiosis Process

for Lilium lancifolium

LIU Xiao-li ，JIA Gui-xia

（National Engineering Research Center for Floriculture /College of Landscape Architecture ，

Beijing Forestry University ，Beijing 100083）

Abstract ：The meiosis process of pollen mother cell ，the pollen grains vitality of Lilium lancifolium from Hanzhong district ，Shanxi province ，was observed．The results showed that the length of buds and anthers ，and the color of the anther wall were related to the stage of the meiosis process．The length of buds and anther which were in the meiosis process were between 2．5and 3．2cm /1．4and 1．8cm ，respectively．The main chromosome configura-tions were trivalent in diakinesis stage ，and the average configuration was 11．6Ⅲ+2Ⅱ+1．1Ⅰ，which showed that the L．lancifolium was used in this experiment was autotriploid．The asymmetric division ，chromosome lag ，chromo-some bridge ，and micronucleus were present in distinct meiosis stages ，which provided the cytological evidence for the low fertility of pollen grain．The prospect of application of tripolid L．lancifolium in the Lily breeding was also discussed in this article．

Key words ：Lilium lancifolium ；pollen mother cell ；meiosis ；fertility of triploid 收稿日期：2011-12-16

修回日期：2012-04-27

网络出版日期：2012-12-14

URL ：http ：//www．cnki．net /kcms /detail /11．4996．S．20121214．1712．018．html

基金项目：国家自然科学基金（31071819）；国家科技支撑计划（2009BADB8B04）；北京市教育委员会产学研合作项目（北京地区百合种球和切

花产业化生产关键技术推广示范）

作者简介：刘晓丽，硕士研究生。研究方向：百合遗传育种。E-mail ：lx69827076@163．com 通信作者：贾桂霞，博士，教授，博士生导师。研究方向：观赏植物种质资源与遗传育种。E-

mail ：gxjia@bjfu．edu．cn 卷丹（Lilium lancifolium ）是百合科百合属的多

年生球根植物，除原产日本的黄花卷丹（L．lancifoli-um var．flaviflorum Steam ）、美丽卷丹（L．lancifolium var．splendens Leich ）和原产于朝鲜的福氏卷丹（L．

lancifolium var．fortunei Hort ）、重瓣卷丹（L．lancifoli-um var．flore-plena Regel ）等变种为二倍体（2n =2x =

24）外，原种均为三倍体（2n =3x =36）［1］，在我国尚未发现有二倍体卷丹的分布。

1期刘晓丽等：卷丹小孢子母细胞减数分裂染色体行为的研究

通常认为三倍体植物在减数分裂联会时会形成三价体、单价体甚至是多价体等二价体以外的构型［2］，导致染色体的分离发生紊乱，形成染色体数目从n 2n的配子［3］，其中含有完整染色体组（n或2n）的比例极低（1/2x），严重破坏了遗传物质的平衡，因此常常是高度不育。但是由于雌、雄配子对额外染色体具有一定的忍耐性，所以三倍体的不育性也不是绝对的；不同植物中雌、雄配子对额外染色体的忍耐性又存在着很大的差异：如菜薹（Brassica parachinensis）［4］、大白菜（B．rapa）额外染色体通过雌雄配子的传递率都较高［5］，而谷子（Setaria italica）额外染色体则更易通过雌配子传递给后代［6］。在大麦（Hordeum vulgare）、菜薹、黄瓜（Cucumis sativus）等植物的育种中已利用三倍体与二倍体进行杂交获得了非整倍体后代［7］，特别是在大麦育种中已将其中的一种三体作为了优势杂种的保持系［3］。

虽然三倍体卷丹自交基本上不能结实，但是国际上近年来利用卷丹为亲本展开了一系列的杂交试验，发现其作为亲本与亚洲百合及卷瓣组的野生百合具有一定的亲和性，并获得了杂交后代；其中现代杂种百合系统中的火红杂种系（L.Cardinal hyvrids）、中世纪杂种系（L．Mid Century hyvrids）、曼杰勒斯杂种系（L．?Manglesiis）和玛格丽特杂种系（L．?Margaret Johnson）就是利用卷丹作为亲本培育而成的［1］，是卷丹应用于百合育种的重大突破。国内有关卷丹的杂交育种很少，仅沈阳农业大学雷家军等［8］报道利用卷丹作为亲本与东方百合、亚洲百合、部分野生百合进行杂交并获得了一定数量的杂种后代，并发现与亚洲百合、卷瓣组的野生百合具有较好的亲和性，且将其作为母本结实更好，这可能与百合的胚囊发育类型属于贝母型有关［9］。卷丹与其他野生百合相比具有植株强健、抗病和抗寒性强、适应性广等特点，是不可多得的育种材料。因此，有必要对其雄配子体的形成过程进行研究，为其作为父本时不易结实的情况提供细胞学上的依据。

本研究以从陕西汉中地区引种的卷丹为试材，对其小孢子母细胞减数分裂中染色体的行为和花粉的育性进行了观察；并以卷丹为母本与大花卷丹进行杂交，通过获得的种子数和有胚率等指标，研究其作为育种亲本的可能性，以指导卷丹在百合育种中的应用。1材料与方法

1．1材料

试验以栽种于北林科技温室、于陕西汉中地区引种的卷丹作为试验材料。生长期间温室白天温度为20 25?，夜间温度为15 20?，空气相对湿度为60% 70%。

1．2方法

1．2．1花药形态特征与减数分裂不同阶段的关系取2．5 3．0cm的卷丹花蕾带回实验室进行水培，每隔2 3h进行常规制片、镜检，记录花蕾、花药长度及花药壁、内容物颜色及其所处的发育阶段。1．2．2小孢子母细胞减数分裂染色体行为的观察小孢子母细胞减数分裂的观察采用花药压片法进行。取不同发育时期的卷丹花药，用卡诺氏固定液（无水乙醇：乙酸（v/v）=3?1）固定24h后，转入70%的乙醇中保存备用。压片时用蒸馏水洗去表面乙醇溶液、吸干水分后，用刀片、镊子挤出花药内容物涂于载玻片上，滴加1 2滴醋酸洋红染液涂匀，染色50 90s后盖上盖玻片（部分切片用卡宝品红染色），用滤纸吸除多余染液后置于Leica DM LS2光学显微镜下进行显微观察、摄影（40?物镜下）。记录减数分裂中发生的染色体异常行为。

1．2．3花粉大小和生活力测定采用离体萌发法和醋酸洋红染色法测定新鲜花粉的生活力。离体萌发中所用的萌发液有两种，一种为10%蔗糖（w/v）+ 100mg/L硼酸+10mg/L氯化钙，另一种为5%蔗糖（w/v）+50mg/L硼酸+30mg/L氯化钙。后置于铺有湿润滤纸的培养皿中在25?下进行培养，3 5h后统计萌发率，以花粉管超过花粉粒长径为萌发标准，每个处理观察3个视野，每个视野花粉粒不低于100个。醋酸洋红染色法：用0．1%的醋酸洋红染液对新鲜花粉进行染色，染成红色的记为有活力的花粉，观察3个视野，每个视野花粉粒不低于100个，统计有生活力的花粉所占的百分率。同时用画图软件对花粉粒的极轴及赤道轴的长度进行测量，以其两者乘积（μm2）作为衡量花粉粒大小的指标。（椭圆形面积=π/4长轴长?短轴长）

1．2．4卷丹与大花卷丹的杂交试验以卷丹作为母本与大花卷丹采用常规授粉方法进行杂交，授粉后20d统计膨大率，授粉后100d取成熟蒴果，统计有胚种子数及有胚率。授粉后45 85d取膨大蒴果将胚珠剥离接入蔗糖30g/L+NAA0．01mg/L的MS培养基中，先在黑暗条件下培养14d左右待其

351

植物遗传资源学报14卷

萌发后再转移到光照1000 1200lx16h，统计杂种

的出苗率。

2结果与分析

2．1减数分裂时期与花部形态特征的关系

将2．5 3．0cm的花蕾取回置于培养皿中进行

水培，每隔2 3h取花药制片观察。结果显示从细

线期开始到四分体时期所需要时间在50h左右；其

中细线期所占的时间最长，大约为24h左右，中期

Ⅰ、中期Ⅱ持续时间分别为2h左右。花蕾、花药的

长度及花药壁的颜色与减数分裂时期存在一定的相

关性。如表1所示，处于减数分裂时期的卷丹花蕾

长度在2．5 3．2cm之间，花药长度在1．4 1．8cm

之间。从细线期到成熟花粉粒，花药壁的颜色呈现

出淡绿色-淡黄绿色-黄绿色-橘黄色的变化趋势，花

药内容物颜色也从透明逐渐变为粘稠的橘红色。同

一花药不同部分的小孢子母细胞处于不同的分裂时

期，其中与花丝连接的基部细胞分裂进程较尖部早，

存在不同步现象。

表1花蕾和花药长度及花药颜色与减数分裂时期的关系

Table1The relationship between the morphological charac-

teristics of buds/anthers and the stages of meiosis

花蕾长度（cm）

Bud length 花药长度

（cm）

Anther

length

花药壁颜色

Color of

anther wall

花药内容

物颜色

Color of

anther

container

减数分裂时期

Meiosis stage

2．5 3．01．4 1．7淡绿色透明细线期、偶线期、

粗线期

淡黄绿色淡黄色双线、终变期、中

期Ⅰ

黄绿色黄色中期Ⅰ、末Ⅰ、前期

Ⅱ、中期Ⅱ、后期Ⅱ、

末期Ⅱ

2．8 3．21．6 1．8黄色-橘黄色橘红色游离小孢子、成熟

花粉粒

2．2卷丹小孢子母细胞减数分裂的过程

在减数分裂过程中可以观察到卷丹的体细胞数目为36条（2n=3x=36），为三倍体；其减数分裂属于连续型，在末期Ⅰ和末期Ⅱ均会形成细胞板。2．2．1减数第1次分裂染色体的行为小孢子母细胞进入减数分裂后，细胞体积明显增大，染色质开始凝聚，到细线期可看到细线结构（图版I-1），局部可见着色较深的染色粒。在偶线期联会复合体开始形成，但在形态上与细线期难以区别。进入粗线期，染色体明显凝聚变粗，但仍为细线状，早双线期的染色体多聚集在一起不易分辨其价体形式及构型（图版I-2），随着双线期的进行，同源染色体相互排斥，交叉明显并开始端化，同时染色体剧烈缩短变粗。终变期染色体收缩到最大程度，并分散在细胞内，是染色体计数和观察价体形式与构型的最好时期。

在此时终变期观察到三价体、二价体和单价体，以三价体所占比例最大（图版I-3 图版I-6）。试验中观察到12Ⅲ、10Ⅲ+2Ⅱ+2Ⅰ、11Ⅲ+1Ⅱ+ 1Ⅰ、11Ⅲ+3Ⅰ4种构型，共统计了169个处于终变期的细胞，4种构型所占比例分别为：64．5%（109/ 169）、7．7%（13/169）、26．0%（44/169）和1．8%（3/169），平均构型为：11．568Ⅲ+0．414Ⅱ+ 0．468Ⅰ。中期Ⅰ时三价体、二价体聚集在赤道板周围，部分单价体游离于赤道板外（图版I-7）。

后期Ⅰ联会的同源染色体在纺锤丝的牵引下向细胞两极移动，其中三价体以1?2的比例随机分离，单价体则随机移向细胞一级，移向两级的染色体数目大致相等，很少出现极端不平衡的现象（图版I-8）。同时在此时期观察到染色体落后（图版I-9）、染色体桥（图版I-10）和微核等异常现象，随着减数分裂的进行，部分落后染色体会最终到达细胞两极，有的滞留在细胞板处形成微核（图版I-11），有的则消失于细胞质中。同时还观察到极少数的无核细胞（图版I-12），如表2所示在减数分裂后期Ⅰ和末期Ⅰ分别有61．0%和40．0%的细胞存在0 6条不等的落后染色体。

末期Ⅰ染色体到达两极后又聚集在一起，并逐渐解螺旋化，同时进行胞质分裂形成细胞板，成为2个子细胞，此时期也观察到染色体落后（图版I-13）、染色体桥（图版I-14）和微核等异常现象。2．2．2减数第2次分裂染色体的行为前期Ⅱ染色体重新凝缩，中期Ⅱ染色体重新排列在2个赤道板上，仍观察到有极少细胞的个别染色体游离于赤道板外（图版I-15），后期Ⅱ2条姐妹染色单体在纺锤丝的牵引下向2个子细胞的两极移动，但二分体中移向两极的染色体有的在同一平面上，最终形成平面四角形的四分体（平行纺锤体）（图版I-16）；有的则不在同一平面上，最终形成三角锥形的四分体（垂直纺锤体）（图版I-17），两种情况所占的比例分别为64．8%和35．2%。在此时期也观察到了染色体落后（图版I-18）、染色体桥（图版I-19）等异常现象。末期Ⅱ染色

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1期刘晓丽等：卷丹小孢子母细胞减数分裂染色体行为的研究551

植物遗传资源学报14卷

I-1：细线期；I-2：早双线期；I-3：终变期染色体构型12Ⅲ；I-4：终变期染色体构型11Ⅲ+3Ⅰ；I-5：终变期染色体构型11Ⅲ+1Ⅱ+1Ⅰ；

I-6：终变期染色体构型10+2Ⅱ+2Ⅰ（下）（I-4 6箭头示单价体、二价体）；I-7：中期Ⅰ单价体游离于细胞板外（下）；

I-8：后期Ⅰ三价体以1：2的比例随机分离；I-9：后期Ⅰ染色体落后（箭头示落后染色体）；I-10：后期Ⅰ染色体桥；

I-11：末期Ⅰ落后染色体滞留在细胞板处（箭头示落后染色体）；I-12：后期Ⅰ-二分体时期无核细胞；I-13：末期Ⅰ落后染色体；

I-14：末期Ⅰ染色体桥；I-15：中期Ⅱ部分染色体未排列在赤道板上（箭头示游离单价体）；I-16：后期Ⅱ平行纺锤体；

I-17：后期Ⅱ垂直纺锤体；I-18：后期Ⅱ落后染色体；I-19：后期Ⅱ染色体桥及不同步性；

I-20：四分体及小孢子中的微核（箭头示微核）；I-21：三分体。标尺为20μm

I-1：Leptonema，I-2：Diplonema，I-3：Chromosome configuration at diakinesis stage12Ⅲ，I-4：Chromosome configuration at diakinesis stage11Ⅲ+3Ⅰ，I-5：Chromosome configuration at diakinesis stage11Ⅲ+1Ⅱ+1Ⅰ，I-6：Chromosome configuration at diakinesis stage10+2Ⅱ+2Ⅰ（bellow），（I-4 6monovalent and bivalent marked by arrows），

I-7：Monovalent disperses out of cell plate at metaphaseⅠ（bellow），I-8：Trivalent separate randomly by1：2at anaphaseⅠ，

I-9：Chromosome lagging at anaphase I（lagging chromosomes marked by arrows），I-10：Chromosome bridges at anaphaseⅠ，I-11：Lagging chromosomes lingering at cell plate at telophaseⅠ（lagging chromosomes marked by arrows），

I-12：Cells are lack of a nucleus during anaphaseⅠand dyad，I-13：Lagging chromosomes at telophaseⅠ，I-14：Chromosome bridges at anaphaseⅠ，I-15：Partial chromosomes dispersed out of cell plate at metaphaseⅡ（monovalent out of cell plate marked by arrows），I-16：Parallel spindle at anaphaseⅡ，I-17：Vertical spindle at anaphaseⅡ，I-18：Lagging chromosomes at anaphaseⅡ，I-19：Lagging chromosomes and asynchronism at anaphaseⅡ，

I-20：Micronucleuspresented at tetrad and gametes（marked by arrows），I-21：Triad．Scale is20μm

图版I卷丹小孢子减数分裂过程及染色体的异常行为

Fig.ⅠThe meiosis proceess of pollen mother cell of L．lancifolium

and the abnormal behavior of chromosome during the meiosis

体逐渐解螺旋化，随着胞质分裂的进行，大部分细胞都能够形成四分体，但可见部分细胞中含有微核（图版I-20）在后期Ⅱ至末期Ⅱ的部分细胞中观察到2个子细胞减数分裂存在着不同步性（图版I-19）。最后大多数细胞都能形成正常的四分体，仅有极少数的三分体存在（图版I-21）。

从表2中统计数据可知，后期Ⅱ和末期Ⅱ分别有40．0%和43．2%的细胞存在0 5条不等的落后染色体。这些染色体随着减数分裂的进行或正常进入下一个分裂相，或滞留在细胞板处形成微核，或消失在细胞质中，造成了遗传物质分配的不平衡，可能是影响三倍体育性的原因之一。

2．3花粉生活力测定

在显微镜下观察到卷丹花粉的大小和形态不一，其中饱满成熟花粉粒为椭球形至球形，干瘪的花粉粒为梭形。

对两种萌发液条件下培养的花粉萌发进行观察，各统计了5个视野，每个视野不少于150个花粉粒，重复3次，均未观察到有萌发的花粉粒。

醋酸洋红染色法测定花粉生活力，共统计了523个花粉粒的染色情况，有66．9%（350个）的花粉被染成红色（图2）。干瘪的花粉粒均未被染色，占未被染色花粉粒总数的15．0%（26/173）。由于大多数花粉为椭球形，因此采用花粉粒极轴长和表2减数分裂中异常染色体的频率

Table2The frequency of abnormal chromosome behavior in meiosis

分裂期

Mitotic

phase

观察细胞数

No．of cells

observed

含有落后染

色体细胞数

No．of cells

containing

lagging

chromosomes

含有染色体

桥细胞数

No．of cells

containing

chromosome

bridge

落后染色体

平均数/细胞

Averrage No．

of lagging-

chromosomes

per cell

后期Ⅰ1237591．46（0 5）

末期Ⅰ1606481．92（0 6）

后期Ⅱ1204830．77（0 5）

末期Ⅱ1486410．76（0 3）

每细胞所含的平均落后染色体条数=∑（落后染色体数?细胞数）/细胞总数；括号内为细胞内所含落后染色体条数

Averrage lagging chromosome number per cell contained=∑（number of lagging chromosomes?number of cells containing lagging chromosome）/ number of cells observed．The number of lagging chromosomes is dis-played in the bracket

赤道轴长的乘积作为花粉大小的衡量标准。结果显示干瘪花粉粒的平均大小为1026．153μm2（839．465 1364．157μm2），未被染色的饱满花粉粒平均大小为1505．587μm2（1019．257 2076．391μm2），被染成红色花粉粒平均大小为1912．776μm2（1257．061 3327．907μm2）。如图1所示，花粉粒的大小呈现出近似于正态分布的趋势，其中以大小

651

1期刘晓丽等：卷丹小孢子母细胞减数分裂染色体行为的研究

分布为1550 1850μm2的所占比例最大，达到了44．9%，这与同源三倍体产生各种类型的非整倍体配子的理论分布趋势相似。由于花粉粒的大小应该与其所含的遗传物质的多少有一定的关系［10］，所以认为不同大小花粉粒出现频率的分布趋势也可以作为非整倍体配子出现的佐证

。

图1不同大小花粉粒出现频率的分布趋势图

Fig．1The frequency distribution of

pollen grains in different

size

图2花粉染色情况

Fig．2The vitality of pollen grains tested

by staining withacetocarmine

2．4卷丹与大花卷丹的杂交试验

如表3所示，在以卷丹为母本与大花卷丹的杂交试验中，子房膨大率和有胚率分别达到了61．1%和43．0%。结合减数分裂中染色体的分离情况和花粉活力测定结果来看，确实存在含有非整倍体染色体数目的配子参与受精的可能性，需要通过对杂种后代进行进一步的细胞学鉴定来确定卷丹卵细胞的染色体数。

表3卷丹与大花卷丹杂交结实及成苗情况

Table3The fecundity and the offspring survival ability of L．lancifolium?L．lancifolium var．maximowiczii

授粉花朵数No．of flowers pollinated 子房膨大数

No．of ovaries

enlarged

培养胚珠数

No．of ovules

nutured

有胚胚珠数

No．of ovules

containing embryo

有胚率（%）

Ovules containing

embryo

萌发率（%）

Ovules

germinated

成苗数

No．of successful

seedlings

成苗率（%）

Successful

seedlings

181138949043．076．326267．4

3讨论

在对卷丹小孢子母细胞减数分裂过程的观察中发现，花蕾、花药的长度及花药颜色与减数分裂的进程有密切的相关性，观察减数分裂应取长度在2．5 3．2cm的花蕾。若材料较少或要确定各个时期在整个减数分裂中所占的比例，可以对花蕾进行水培，隔一定的时间取材压片。

试验中观察到终变期染色体的平均构型为：11．568Ⅲ+0．414Ⅱ+0．468Ⅰ，所以认为该种源的卷丹为同源三倍体。而梅芳等［2］在对神农架卷丹的核型研究中认为其为异源三倍体，这可能与不同来源的卷丹的遗传背景存在一定的差异及与本试验采用的判断依据不同有一定的关系，但是以减数分裂中同源染色体联会的情况来判断多倍体的类型还是有一定的科学依据的［11］。

许多研究认为，多倍体的不育性主要是由于减数分裂中染色体行为异常［12-14］如不均等分离、染色体落后染色体桥等引起的配子染色体数目失衡所引起的。在本研究中也在后期Ⅰ、末期Ⅰ、后期Ⅱ和末期Ⅱ时期观察到了落后染色体、染色体桥、微核等异常现象，表明卷丹形成的配子多为非整倍体。在后期Ⅰ和二分体时期观察到无核细胞的存在，说明可能形成含有2n染色体的配子；另外在后期Ⅱ观察到纺锤体定位发生了异常，出现了平行纺锤体，也为2n配子的形成提供了可能。同时，花粉粒的大小差异较大，且其大小分布趋势与非整倍体配子出现的理论概率具有相同的趋势，所以认为也可以作为非整倍体配子出现的间接证据。

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植物遗传资源学报14卷

在用离体萌发法进行的花粉生活力测定试验中，两种萌发液条件下均未观察到萌发的花粉，这与雷家军等［8］在卷丹与栽培品种百合杂交时测得的萌发率（13．8%）不符，可能与试验材料存在的一定差异有关或者是选用的培养液不适宜卷丹花粉的萌发。醋酸洋红染色法测定花粉生活力有69．0%的花粉被染成红色，与随后杂交试验中有胚率的结果相对应，同时不同大小花粉粒的分布趋势也可以作为非整倍体配子出现的佐证，至于峰值不在中间的原因可能与样本的大小及配子对不同数目的额外染色体的忍受力不同有一定的关系，需要对杂种后代的染色体遗传规律进行进一步的研究加以确定。在雷家军等［8］的杂交试验中卷丹与多丽安娜和布鲁拉诺2个亚洲百合正反交都获得了有胚种子并且有胚率远远大于0．0488%（2?1/212即同源三倍体产生整倍体配子n、2n配子的理论值）［3］。在本研究中以卷丹为母本与大花卷丹杂交有胚率达到了43.0%，这都说明有部分含有非整倍染色体数目的卵细胞也参与了受精作用。而杂交试验中所用的父本大花卷丹为二倍体，具有良好的育性，其作为父母本与亚洲百合都表现出了较好的亲和性，所以认为杂种后代若为非整倍体，额外染色体应来自母本［15］。认为对卷丹小孢子母细胞的减数分裂行为的观察、花粉生活力及其大小的测定能够较为简便地为其在杂交育种中的价值提供细胞学的证据。同时若能在卷丹杂交后代中筛选出不同类型的倍性后代，则会对基因在染色体上的定位应用及多倍体在百合杂交育种中的应用具有重大的意义。

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［11］陈瑶．天然三倍体枇杷小孢子母细胞减数分裂研究［D］．重庆：西南大学，2008

［12］李雪，陈丽梅，杜捷，等．兰州百合小抱子母细胞减数分裂异常现象的观察［J］．西北植物学报，2003，23（10）：178-179［13］王恒昌，何子灿，李建强，等．秤锤树的核型研究及其减数分裂过程的观察［J］．武汉植物学研究，2003，21（3）：198-202［14］何丽霞．黄牡丹花粉母细胞减数分裂过程的细胞遗传学观察［J］．兰州大学学报，2004，40（6）：78-82

［15］雷家军，阮冰洁．大花卷丹与亚洲百合、东方百合种间杂交及胚培养研究［J］．东北农业大学学报，2011，42（4）：66-71

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建立减数分裂中染色体变化的模型

建立减数分裂中染色体变化的模型 黄石市第一中学李珺 一、实验教材分析 1 地位：高中人教版生物必修二《遗传与进化》第二章第一节减数分裂的内容。 2 作用：巩固学生对减数分裂过程的认识和理解，尤其是染色体数目和行为的变化，对后面基因重组的学习非常重要。 3 特点：减数分裂中染色体行为复杂，该部分内容知识点分散、理解难度大、概念易混淆，使学生缺乏感性认识，难以抓住本质。 二、实验教学目标 1 知识与能力： ①学生通过活动进一步认识减数分裂过程中染色体行为和数目的规律性变化，能识别并绘制模式图。 ②学生能够展示出减数分裂过程中同源染色体及其联会、交叉互换、同源染色体、姐妹染色单体分离等行为变化。 2 过程与方法： 学生提高模型建构意识，提升动手能力，团队交流合作能力。 3 情感态度与价值观： 学生通过动手操作建模的过程，亲自感受和认同模型建构这种科学方法及其在科学研究中的应用。 三、实验方法设计 1 学法设计：本实验模拟和探究双管齐下，不同于探究性实验需要对自变量和因变量进行分析。本实验重在模拟减数分裂中染色体的行为，可以采取“自主、合作、探究”的教学模式，采取教师指导和小组合作的方式进行。 2 创新： ①教材中使用橡皮泥模拟染色体，但橡皮泥黏性强，易断裂，故将橡皮泥换成配套硬塑料染色体。 ②由于模拟活动二中很多与活动一重复，可将模拟活动二在进行模拟活动一的过程中完成。将模拟活动分为减数第一次分裂和减数第二次分裂染色体主要行为模拟两个板块。

四、教学过程设计 教学过程可分为问题激趣活动探究归纳提升应用迁移 （一）问题激趣 展示PPT并提出问题：为什么会出现“一母生九子，九子各不同”这种自然现象。 设问目的：留足悬念，激起探究欲望,与后面基因重组内容产生联系。 （二）活动探究 1 复习减数分裂的过程： 多媒体播放减数分裂过程动画，请学生描述并回忆总结。梳理减数分裂过程中“同源染色体联会、交叉互换、四分体”等核心概念。 2 模拟活动： 展示实验材料：硬塑料制染色体四条（红色黄色各两条，包括染色单体八条）；吸铁石展示板。 分组：两人为一小组。 有关初级精母细胞减数第一次分裂（含两对同源染色体，暂不考虑交叉互换），开展小组活动： ①请模拟减数分裂联会时期的染色体行为。 ②请模拟减数第一次分裂同源染色体排布在赤道板两侧的行为。 ③请模拟减数第一次分裂同源染色体分离，非同源染色体自由组合。 活动目的：学生通过模拟进一步熟悉减数第一次分裂染色体主要行为变化。 台下教师检查重点：学生模拟染色体事操作规范性。 请学生上台展示，一人演示一人解释，由于存在非同源染色体自由组合有两种情况，组间可以进行相互补充，最后教师点评。对学生模拟时可能发生的错误进行预设：如与有丝分裂混淆，未表示出中心体和纺锤体。教师点评时注意非同源染色体自由组合的两种可能性，以及减数第一次分裂过程中同源染色体分离的同时细胞中央会发生凹陷这些学生易忽略点。并且进一步通过实物模型复习联会、四分体等概念。 有关减数第二次分裂，先指导学生将减数第一次分裂得到的结果移至减数第二次分裂的两个次级精母细胞，然后开展小组活动（含两对同源染色体）： ①请模拟姐妹染色单体的分离，并被拉至细胞两极的过程。 ②请模拟减数第二次分裂产生精细胞的结果。（不考虑交叉互换）

染色体在减数分裂中的行为

道南中学“基于标准的教学”设计 Ⅰ、基于标准的学习目标分析高三年级上册 2019年1月11日课题减数分裂和受精作用—减数分裂设计人李俊丽 学习目标（1）知识目标 ①掌握减数分裂的概念（a：对象 b：时期 c、特点 d、结果）； ②说明高等动物精子和卵细胞的形成过程（a：掌握减数分裂过程中染色体行为变化 b：掌握减数分裂过程中染色体、染色单体、DNA的变化曲线） （2）能力培养 ①通过精卵细胞形成过程的学习，培养学生识别减数分裂各时期图和绘制减I、减II中后期图的能力； ②通过课前制作精子形成过程中的贴图，培养学生的分析、动手、协作的能力； （3）情感培养 ①通过对染色体行为变化的分析，对学生进行科学原理、科学态度的教育，使之学会用辩证唯物主义的观点去正确对待自然界。 ②通过演示多媒体动画，给学生以直观形象的感受，激发学生对生物“奥妙”的探索品质。 重点1、减数分裂的概念。 2、精子和卵细胞的形成过程。

Ⅱ、基于标准的教学过程设计

邀请每组代表到讲台上展示本组的减数分裂过程贴图，其他组同学提出修改意见。 练习1：（1）该图所示的细胞中，有______条染色体，_______条染色单体，_______对同源染色体，属于同源染色体的是 ___________ 。 （2）一个四分体= 同源染色体= 条染色单体= 个DNA 分子= 条脱氧核苷酸链 （3）1号和2号染色体在联会前相同位置上携带一对等位基因，在联会后1号染色体的两条姐妹染色单体的基因是否肯定 相同？为什么？ 通过ppt 展示各个时期的染色体动态变化，师生共同总结： 精子是在雄性动物的睾丸内形成的 减I ： 间期：细胞体积增大、染色体复制 前期：联会、四分体（非姐妹染色单体交叉互换） 中期：同源染色体排列在赤道板两侧 后期：同源染色体分离（非同源染色体自由组合） 末期：形成2个次级精母细胞 4 3 1 2

减数分裂染色体的行为

× 【本讲教育信息】 一、教学内容 减数分裂中的染色体行为 1. 染色体及染色体形态类型 2. 减数分裂的概念。 3. 精子的形成过程及减数分裂过程。 4. 卵细胞的形成过程。 5. 受精作用的概念及意义。 二、重点导学 减数分裂精子的形成过程卵细胞的形成过程受精作用 三、全面突破 知识点1：染色体及其形态类型 1. 染色质和染色体是同一物质在不同时期的两种形态。 2. 染色体结构：着丝粒、长臂、短臂 3. 染色体类型： ①端着丝粒染色体 ②近端着丝粒染色体

③中间着丝粒染色体 4. 常见动、植物的染色体数目 知识点2：减数分裂的概念 有性生殖要通过两性生殖细胞的结合，形成合子，再由合子发育成新个体。如果有性生殖细胞是经过有丝分裂产生的，那么合子中的染色体数将会是多少？能否保持物种遗传的稳定性？ 减数分裂：细胞连续分裂两次而染色体只复制一次，分裂的结果为染色体数目减半的分裂方式。 包括第一次分裂和第二次分裂两个时期。 知识点3：精子的形成过程 1. 形成的场所：精巢中 睾丸中的曲细精管精原细胞精子细胞 原始生殖细胞成熟生殖细胞 2. 形成的过程： （1）精原细胞（减数分裂间期） 注意：①DNA复制，有关蛋白质的合成 ②染色体呈现染色质形态 ③复制后DNA数量加倍，染色单体形成，染色体数目不变。

（2）初级精母细胞 A. 前期I ①每条染色体都有2个DNA，2条姐妹染色单体。 ②染色体会出现两两配对的现象。 ③配对的这一对染色体称为同源染色体（注意观察同源染色体的特点。） ④配对的这一对染色体由于有四条染色单体，所以又称为四分体。 ⑤在四分体时期发生交叉互换。 1个四分体=1对同源染色体=4条染色单体=4个DNA 思考： ①在生物的体细胞中存在着同源染色体吗？有丝分裂过程中有同源染色体吗？出不出现配对的现象？ ②人总共有46条染色体，那么同源染色体有多少对？能理解为同源染色体一条来自父方，一条来自母方吗？ ③同源染色体的形态、大小一定相同吗？ B. 中期I 特点：每一对同源染色体排列在赤道板的两侧。 思考： 这样排列有什么样的生物学意义？ C. 后期I 特点：纺锤丝牵引下，同源染色体分离，非同源染色体自由组合。

减数分裂中的染色体行为教案

减数分裂中的染色体行为 一、教学目标 【知识目标】 1．了解细胞核内染色体和染色质的关系，了解染色体的类型，识记常见生物的染色体数量。 2．理解减数分裂和受精作用的概念，过程和遗传学意义。 3．掌握染色体在减数分裂过程中形态、数量、行为的变化，理解同源染色体，四分体的概念。 4．通过减数分裂模型的制作，使学生加深对减数分裂过程的理解 【能力目标】 1．培养学生构建模型能力，空间想象和逻辑思维能力，用简约的科学术语概括、总结和表达生物现象的能力。 2．通过手工制作模型，在制作过程中设计构思、查阅资料、寻找实验材料、探索发现等一系列的实践活动，培养学生实验动手能力和研究性学习能力。 3．培养学生运用减数分裂过程中染色体的相应变化规律，来解释和解决实际问题的能力。 【情感态度与价值观】 1．联系实际生活激发学生学习生物学的兴趣。 2．通过减数分裂过程中染色体行为与遗传规律的联系明确探究性思维，在生物发展过程的重要作用，激发学生对于未知现象的探索、

质疑精神。 3．养成学生的探究性思维品质和构建模型的能力。 4．减数分裂和受精作用等内容在于揭示生命延续体会的生物的奥妙。 二、教材分析 【教材的地位作用】 本章“染色体与遗传”是必修2遗传与进化的基础，从教材编排体系来看，第一章孟德尔定律，重视学生探究性思维的培养，要从遗传学上理解孟德尔定律必须系统的学习“染色体与遗传”。这一模块的其他内容与本章息息相关，如生物的变异和生物的进化。同时本章还是选修模块的知识前提如人工授精、试管婴儿等生殖技术，都是以减数分裂和受精作用为必要的知识基础。 只有理解“减数分裂过程中的染色体行为”，才能理解“分离定律和自由组合定律”与其是现象和本质的关系，才能从根本上理解“生物变异”的重要来源基因重组以及染色体变异，为以后的生物的进化奠定基础。总之，“减数分裂中的染色体行为”是“遗传与变异”中的重中之重。 【教学重难点】 重点：减数分裂各个阶段染色体行为、数量、特征的变化。 难点：掌握各阶段染色体数量的变化特点；理解同源染色体的概念。

细胞分裂知识点总结

细胞分裂知识归纳 一、基础知识 有丝分裂： （一）细胞周期 1、概念：是指连续分裂的细胞，从上一次分裂结束到下一次分裂结束。包括分裂间期 和分裂期两个阶段 2、特点：分裂间期历程时期大于分裂期 （二）分裂间期和分裂期 亲细胞染色体数表示为2n，DNA数表示为2a 时期染色体行为其他变化染色体数DNA数染色单体数间期蛋白质合成和DNA复制2n 2a→4a4n 前期 染色质→染色体，每条染色体含 两条染色单体出现纺锤体 核膜解体、核仁消失 2n 4a4n 中期 染色体的着丝点排列在赤道面 上，染色体形态和数目最清晰形成纺锤体 2n 4a4n 后期 着丝点分裂，染色单体成为染色 体，染色体数暂时加倍纺锤丝收缩 4n 4a0 末期染色体→染色质 纺锤体消失，核仁、核膜形 成，细胞分裂成2个子细胞 2n 2a 0 1、在有丝分裂中始终看不到核仁和核膜的时期是：（） A、间期和中期 B、中期和后期 C、前期、中期和后期 D、中期、后期和末期 2、在植物细胞有丝分裂的末期，细胞内活动最旺盛的细胞是（） A、线粒体 B、高尔基体 C、中心体 D、核糖体 3、大多数动、植物细胞数目增加的方式是（） A、无丝分裂 B、有丝分裂 C、减数分裂 D、以上三种方式 4、观察染色体的形态和数目的最佳时期是有丝分裂的（） A、前期 B、中期 C、后期 D、末期 5、在人体细胞有丝分裂前期，可以看到的中心粒的数目是（） A、1 B、2 C、4 D、8 6、在细胞有丝分裂的分裂期开始时，如果它的染色体数为N，DNA含量为Q，则该细 胞分裂后每个子细胞中的染色体数和DNA含量分别是（） A、N和Q B、N/2和Q/2 C、N和Q/2 D、N/2和Q 答案：BBBBC

高三生物细胞分裂专题复习

细胞分裂专题复习 一、 1、具有同源染色体的细胞是 ，具有四分体的细胞是 。具有染 色单体的细胞是 。能交叉互换的细胞 ，能自由组合的细胞是 2、有4个染色体组的图是 ，这些图中的染色体数是体细胞的 ，形成原 因是 。有1个染色体组的图是 ，这些图 中的染色体数是体细胞的 ，形成原因是 。有2个染色 体组但没有同源染色体的细胞是的 ，这些图中的染色体数与体细胞 。 含有8个DNA 分子的细胞是 ，含有2个DNA 分子的细胞是 3、表示减数分裂的图有 ；不含染色单体的细胞是 。 4、（5、6、8、9）产生的子细胞分别是 。 5、_____图中可能发生分离规律和自由组合规律。 图中可能发生交叉互换。 6、（9）细胞中发生了 分离，（5、6、7）细胞发生了 分离。 7、可能是根尖细胞的分裂图是 （按分裂顺序的标号写出），可能是精细胞形成过程的分裂图是 （按分裂顺序的标号写出），发育场所是 。 8、这四个精细胞中，来自同一个次级精母细胞的是 二、．看图说话 例如．每条染色体中DNA 的含量——图六的看图说话要点 1．AB 段形成于 期，形成原因： 。 2．BC 段在有丝分裂对应于 期，简图： 3．BC 段在减数分裂对应于 期，简图：

4．CD段产生原因。 5．DE段在有丝分裂对应于期，简图： 6．DE段在减数分裂对应于期，简图： 1、以下是基因型为AaBb的雌性高等动物细胞分裂图像及细胞分裂过程中染色体数 目变化曲线，请回答相关问题： (1)甲细胞内有__ _个染色体组，分裂产生的子细胞的基因型是____ __。不具有同源染色体的细胞有__________________。 (2)丙图所示细胞名称为__________，其染色体变化对应丁图的____________段。 (3)若用光学显微镜观察到图中细胞所示的染色体，需用__________染色；若鉴定染色体的主要成分时，需用到__________试剂和____________试剂。 (4)若乙图细胞分裂完成后形成了基因型为AaB的子细胞，其原因最可能是_______________。 (5)若丙图中一条染色体上的B基因变为b基因，则产生这种情况的原因可能是______________________________________。 （6）看右图所示，若该动物的基因型为AaBb（两对基因位 于两对同源染色体上），一般情况下，图B细胞移向同一极 的基因是__________，图C细胞移向同一极的基因是____ __或_____ ___。 (7)基因的分离定律、自由组合定律发生于右图中的 ________细胞所处的时期。 (8)若右图是人体造血干细胞，则该细胞可能会发生右图中________细胞所示的分裂现象。 2.如图为某二倍体生物一个正在分裂的细胞示意图，据图回答： (1)若图示为次级精母细胞，其中B与b形成的原因是_____ ________________________。 (2)一对夫妇所生育的子女在性状上有许多差异，则这种变异的来源主要是____________。 (3)正常情况下，在基因型为AADd的个体中，细胞分裂时，基因dd的分开发生在__________________________________________________。 (4)若该生物的基因型为AaDd，该生物一个细胞进行减数分裂，形成子细胞的基因型有________________________________。 (5)基因的自由组合定律的实质是__________________________________________。 3、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： (1)图1中AB段形成的原因是____________________，该过程发生于细胞分裂 间期的____期。CD段形成的原因是________________。 (2)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。 (3)由图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____________________。 4．某研究小组从某二倍体动物的组织中提取一些细胞，测定细胞中染色体数目(无变异发生)，将这些细胞分为三组，每组的细胞数统计如甲图，乙图是取自该组织中的一个细胞。对图中所示结果分析正确的是() A．该组织可能来自卵巢，乙细胞属于b组 B．若用一定浓度的秋水仙素溶液处理a组细胞，可 以使b组细胞数增加 C．b组细胞中有进行减数分裂的细胞 D．c组中有一部分细胞可能正在发生同源染色体的 分离

有丝分裂和减数分裂的过程和图像

创作编号：BG7531400019813488897SX 创作者：别如克* 有丝分裂的过程（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的DNA分子的复制和有关蛋白质的合成， 结果每个染色体都形成两个完全一样的姐妹染色单体；DNA 分子的数量加倍 分 裂 期 前 期 ①出现染色体，每个染色体包括并列着的两个染色单体由一 个共同的着丝点连接着 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，使每个染色体的着丝点排列在赤道 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，每个染色体的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 完全相同的染色体 末 期 ①两组染色体分别到达两极后，又变成细长盘曲的丝 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

创作编号：BG7531400019813488897SX 创作者：别如克* 减数分裂

创作编号： BG7531400019813488897SX 创作者： 别如克* 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

细胞分裂过程中染色体的标记问题分析

细胞分裂过程中染色体的标记问题分析 1958年Meselson和Stahl利用氮标记技术在大肠杆菌中首次证实了DNA的半保留复制，他们将大肠杆菌放在含有15N标记的NH4Cl培养基中繁殖了15代，使所有的大肠杆菌DNA被15N所标记，可以得到15N-DNA。然后将细菌转移到含有14N标记的NH 4Cl培养基中进行培养，在培养不同代数时，收集细菌，裂解细胞，用氯化铯(CsCl)密度梯度离心法法观察DNA所处的位置。由于15N-DNA的密度比普通DNA(14N-DNA)的密度大，在氯化铯密度梯度离心时，两种密度不同的DNA分布在不同的区带如下图所示。从而证明了DNA的复制时半保留复制。 在新高考评价背景下，这一结论往往结合细胞分裂的情境命题，考查考生综合运用能力和科学思维素养。很多学生对这类题目不知从哪里分析解答，一直是困扰师生的一个难题。很多老师对这类题目进行了“巧用图解，突破DNA复制与细胞分裂中染色体标记问题”的探讨。但由于过程繁琐，虽然老师反复降解仍有很多学生不能较好解答此类题目。 我的做法抛开分裂过程，重点关注复制次数，化解难点。 具体做法是以两条链都被标记的DNA分子在没有标记元素的条件下复制为出发点，构建第一次复制、第二次复制后着丝点分裂前每条染色体上两条染色单体标记情况，及着丝点分裂后每条染色体产生的两条子染色体的标记情况模型。在对上面图解分析后，我们不难看出：若是真核生物染色体上DNA双链都被标记，在没有标记元素的条件下复制一次，所产生的每条染色体上两条染色单体都具有放射性，着丝点分裂后产生的两条染色体都具有放射性；第二次复制，所产生的每条染色体上只有一条染色单体都具有放射性，着丝点分裂后产生的两条染色体只有一条具有放射性。结果如下表（以一条染色体上的DNA双链都被标记，在不含标记元素的条件下复制为例）： 复制次数着丝点分裂前每条染色体的染色单体着丝点分裂形成的两条染色体 第一次复制两条染色单体都被标记两条染色体都被标记 第二次复制一条染色单体被标记，一条不被标记一条染色体被标记，一条不被标记经过这样的分析，在结合有丝分裂和减数分裂染色体的行为，对题目就不难作出回答。

2021届高考生物二轮复习细胞的分裂重难点检测(5)结合图像考察细胞分裂中染色体、DNA等的变化

2021届高考生物二轮复习细胞的分裂重难点检测 （5）结合图像考察细胞分裂中染色体、DNA等的变化 1.下图是细胞分裂和受精作用过程中核DNA含量和染色体数目的变化，据图错误的叙述是() A.MN段会发生DNA含量加倍过程 B.GH段同源染色体可以发生两两配对现象 C.b阶段为减数分裂、a阶段为有丝分裂 D.GH段和OP段，细胞中含有的染色体数目是相等的 2.二倍体动物某个精原细胞形成精细胞过程中，依次形成四个不同时期的细胞，其染色体组数和同源染色体对数如图所示： 下列叙述正确的是() A.甲形成乙过程中，DNA复制前需合成rRNA和蛋白质

B.乙形成丙过程中，同源染色体分离，着丝粒不分裂 C.丙细胞中，性染色体只有一条X染色体或Y染色体 D.丙形成丁过程中，同源染色体分离导致染色体组数减半 3.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DNA、染色体和染色单体的数量关系图。下列有关说法不正确的是() A.乙→丙和戊→丁所发生的主要变化均为着丝点分裂 B.丙可以表示减数第二次分裂后期，甲只能代表精子或卵细胞 C.基因重组可发生在戊时期，基因突变主要发生在丙→戊过程中 D.处于丁和戊时期的细胞一定存在同源染色体 4.如图表示二倍体生物细胞有丝分裂和减数分裂过程中每条染色体上DNA含量变化曲线、细胞中染色体组数目变化曲线,有关分析正确的是() A.图甲中DE段细胞只存在2个染色体组 B.图乙中FG段细胞内没有同源染色体 C.甲乙两图中的AB段产生的原因相同 D.甲乙两图中的BC段可能处于同一时期 5.将一个用3H充分标记DNA的某动物细胞，置于不含3H的环境下正常培养，该细胞经过连续分裂后得到大小相等的8个子细胞。如图为该过程中处于不同分裂时期的细胞示意图。下列有关说法正确的是()

生物_有丝分裂和减数分裂图解,区别和联系

有丝分裂和减数分裂图像识别及有关题型的分析归类 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，由于其具有思维跨度大、综合性强、题目灵活多变等特点，常结合图形出题，能充分体现高考对学生能力的考查，因而也是高考命题的热点。现就这一部分内容做一下分析整合，帮助学生走出困惑。 考点整合一：与细胞增殖相关的几个重要概念和术语的理解 1．细胞周期的表示方法 例1. （天津）下列选项中，两类细胞的染色体数目均可呈周期性变化的是 A. 蛙的红细胞与淋巴细胞 B. 小鼠骨髓瘤细胞与杂交瘤细胞 C. 人的胚胎干细胞与成熟红细胞 D. 牛的精细胞与精原细胞 变式1下列关于细胞周期的叙述，正确的是 A．成熟的生殖细胞产生后立即进入下一个细胞周期 B．机体内所有的体细胞处于细胞周期中 C．抑制DNA的合成，细胞将停留在分裂期 D．细胞分裂间期为细胞分裂期提供物质基础 2. 与染色体相关的概念辨析 (1)染色体与染色质 (2)染色体与染色单体 (3)同源染色体和非同源染色体 (4)常染色体和性染色体。 (5)四分体 (6)染色体组 例2.对图1—2的叙述中，不正确的是 A．因为细胞中有中心体⑧，所以可以断定该细胞为动 物细胞 B．④是一个染色体，包含两个染色单体①、③，两个 染色单体由一个着丝点②相连 C．细胞中有两对同源染色体，即④和⑦为一对同源染 色体，⑤和⑥为另一对同源染色体 D．在后期时，移向同一极的染色体均为非同源染色体 变式2右图为三个处于分裂期细胞的示意图，下列叙述中正确的是 A．甲可能是丙的子细胞 B．乙、丙细胞不可能来自同一个体 C．甲、乙、丙三个细胞均含有二个染色体组 D．甲、乙、丙三个细胞均含有同源染色体

有丝分裂和减数分裂的过程和图像

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

细胞分裂知识点总结

细胞分裂 一、知识归纳 意义：是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础 无丝分裂 分裂间期 前期 过程 中期特征图像 分裂期 后期 有丝分裂 末期 意义 方式 特点 减数第一次分裂 过程 减数分裂特征图像 减数第二次分裂 精细胞和卵细胞的形成 意义 二、基础知识 有丝分裂 （一）细胞周期 1、概念：是指连续分裂的细胞，从上一次分裂结束到下一次分裂结束。包括分裂间期和 分裂期两个阶段 2、特点：分裂间期历程时期大于分裂期 （二）分裂间期和分裂期 亲细胞染色体数表示为2n，DNA数表示为2a 时期染色体行为其他变化染色体数DNA数染色单体数 间期蛋白质合成和DNA 复制 2n 2a→4a4n 细胞分裂

前期染色质→染色体，每 条染色体含两条染色 单体 出现纺锤丝 核膜解体、核仁消失 2n 4a4n 中期染色体的着丝点排列 在赤道面上，染色体 形态和数目最清晰 形成纺锤体 2n 4a4n 后期着丝点分裂，染色单 体成为染色体，染色 体数暂时加倍 纺锤丝收缩 4n 4a0 末期染色体→染色质纺锤丝消失，核仁、 核膜形成，细胞分裂 成2个子细胞 2n 2a 0 1、在有丝分裂中始终看不到核仁和核膜的时期是：（B） A、间期和中期 B、中期和后期 C、前期、中期和后期 D、中期、后期和末期 2、在植物细胞有丝分裂的末期，细胞内活动最旺盛的细胞是（B） A、线粒体 B、高尔基体 C、中心体 D、核糖体 3、大多数动、植物细胞数目增加的方式是（B） A、无丝分裂 B、有丝分裂 C、减数分裂 D、以上三种方式 4、观察染色体的形态和数目的最佳时期是有丝分裂的（B） A、前期 B、中期 C、后期 D、末期 4、在人体细胞有丝分裂前期，可以看到的中心粒的数目是（C） A、1 B、2 C、4 D 、8 5、在细胞有丝分裂的分裂期开始时，如果它的染色体数为N，DNA含量为Q，则该细胞分裂后每个子细胞中的染色体数和DNA含量分别是（C） A、N和Q B、N/2和Q/2 C、N和Q/2 D、N/2和Q （三）有丝分裂的意义 将亲代细胞的染色体经过复制以后，精确地平均分配到两个子细胞中去。生物体的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性。 1、人体小块擦伤的皮肤能重新长好，主要是由于细胞能进行（B） A、无丝分裂 B、有丝分裂 C、减数分裂 D、有丝分裂和减数分裂 （四）植物细胞有丝分裂和动物细胞有丝分裂的区别 项目植物细胞有丝分裂动物细胞有丝分裂 纺锤体的形成方式纺锤丝构成中心体发出的星射线和纺锤丝一起构成 子细胞的形成出现细胞板，形成细胞壁缢束

建立减数分裂中染色体变化的教案

建立减数分裂中染色体变化的教案 建立减数分裂中染色体变化的教案 建立减数分裂中染色体变化的教案 生物组张伟善 新课程标准已经将模型提升为高中生物学课程的基本内容之一，高考考试大纲也将建立模型的方法列入能力考核的目标与要求。模型教学可使研究对象直观化、简约化。在新课程改革中模型教学不仅能够让学生在探索科学现象的乐趣中发现科学规律，同时还能帮助学生在领略科学知识的真谛时，更深入地掌握探究生物学知识所必需的思维方法和能力。 建立减数分裂中染色体变化的模型教学案例 减数分裂是高中生物中的重点，也是难点。以往教学中教师都采用讲授和演示的方法，学生总是记不清每个时期的.特点，而新课程中添加了模拟减数分裂过程中染色体变化的模型教学。 1.探究目标：让学生制作模型，模仿减数分裂过程中染色体的行为变化，体验染色体行为的变化规律。 2.材料器具：胶水，不同颜色的绳子、橡皮泥、剪刀、白纸等 3.方法和步骤： （1）提出模型建构的基本方法和要求：用绳子做染色体的臂，同色的橡皮泥做着丝点。

（2）两人一小组合作完成。 （3）用不同颜色的绳子做出4条黄色和4条红色的染色单体，其中2条黄色的染色单体长3～4cm，2条长6～8cm，2条红色的染色单体长3～4cm，2条长6～8cm。 （4）把颜色，长度相同的两条染色单体成对并排放置。用同种颜色的小块橡皮泥代表着丝点，在两条染色单体中部用小块橡皮泥粘起来，代表减数分裂开始时已完成复制的染色体。 （5）在纸上画一个足够大的初级精母细胞的轮廓，能够容纳所做的4条染色体，画出中心体和纺锤体。 ①染色体是何时如何进行复制的？学生操作并通过实物投影展示自己的作品，其他同学进行评价。教师引导学生比较分析评价作品，只表扬，不分好中差。目的是加深学生对同源染色体、联会、四分体等重要概念的理解。 ②初级精母细胞和卵母细胞在减数第一次分裂后期有什么区别？学生讨论减数第一次分裂过程染色体行为的变化，通过实物投影展示自己的作品，其他同学进行评价。教师引导学生比较分析评价作品。目的是加深对减数第一次分裂中染色体行为变化的认识，明确同源染色体的分离，非同源染色体的自由组合发生在减数第一次分裂后期。 ③经过减数第一次分裂形成的子细胞有无姐妹染色单体，有无同源染色体？学生通过实物投影展示自己的作品，其他同学进行评价、比较。教师引导学生比较分析评价作品。目的是加深对减数第一次分裂中染色体行为变化的认识。 ④减数第二次分裂过程中染色体有哪些行为？形成的子细胞有无同源染色体？有多少种类型？学生通过实物投影展示自己的作品，其他同学进行评价、比较。

减数分裂中的染色体行为(同步练习)

第一节 减数分裂中的染色体行为 1．处于正常细胞分裂后期的某细胞内含有30个DNA 分子（构成染色体的），下列不可能 出现的情况是（ ） A ．该细胞可能处于有丝分裂后期 B ．该细胞可能处于减数第二次分裂后期 C ．该细胞可能处于减数第一次分裂后期 D ．产生该细胞的生物体细胞中染色体数目可能是15条或30条 2．右下图是同一种动物体内有关细胞分裂的一组图像，下列叙述中正确的是 A ．具有同源染色体的细胞只有②和③ B ．动物睾丸中不可能同时出现以上细胞 C ．③所示的细胞中不可能有基因重组 D ．上述细胞中有8个染色单体的是①②③ 3．某生物有二对染色体，下列各图表示卵细胞形成过程中，不同时期的五个细胞。表示次级卵母细胞的是 （） 4．(96上海)选择 右图为某哺乳动物的一个细胞示意图， 它属于下列何种细胞（） A.肝细胞 B.初级卵母细胞 C.第一极体 D.卵细胞 5．下图是某生物的精子细胞，根据图中的染色体类型和数目，判断来自同一个次级精母细胞的是（） A ．①② B ．②④ C ．③⑤ D ．①④ 6．下列是具有二对染色体的动物卵细胞图，正常情况下不能出现的是 （） 7、与有丝分裂相比，减数分裂过程中染色体最显著的变化之一是( ) A ．染色体移向细胞两极 B 。同源染色体联会 C ．有纺锤体形成 C 。着丝点分开

8.牛的初级卵母细胞经第一次减数分裂形成次级卵母细胞期间( ) A.同源染色体不分开,着丝点分裂为二 B.同源染色体不分开,着丝点也不分裂 C.同源染色何分开,着丝点分裂为二 D.同源染色体分开,着丝点不分裂 9.下列对四分体的叙述正确的是( ) A.一个细胞中含有4条染色体 B.一个细胞中含有4对染色体 C.一个细胞中含有4条染色单体 D.一对同源染色体含4条染色单体 10．（多选）右图为马的生活史，有关此图叙述中，哪些说法是正确的 A．有丝分裂发生在Ⅰ→Ⅱ，Ⅳ→ⅠⅠ雄性马雌性马ⅠB．染色体随机组合发生在Ⅲ→Ⅳ之间 C．减数分裂发生在Ⅰ→Ⅱ，Ⅱ→Ⅲ，Ⅳ→ⅠⅡ精原细胞合子Ⅳ卵原细胞ⅡD．Ⅳ为新个体发育的起点 Ⅲ精子卵细胞Ⅲ11．.下列关于减数分裂的叙述,正确的是( ) A.染色体复制一次,细胞分裂一次 B.染色体复制一次,细胞分裂两次 C.染色体复制两次,细胞分裂一次 D.染色体复制两次,细胞分裂两次 12．基因型为AaBb（两对基因分别位于非同源染色体上）的个体，在一次排卵时发现该细胞的基因型为Ab，则在形成该卵细胞时随之产生的极体的基因型为( ) A．AB、Ab、ab B．Ab、aB、aB C．AB、AB、ab D．ab、AB、ab 13．下列关于同源染色体的叙述中，正确的是( ) ①同源染色体一条来自父方，一条来自母方②同源染色体是有一条染色体经过复制而成的两条染色体③同源染色体的形状和大小一般相同④在减数分裂中配对的两条染色体 A①②③B①②④C①③④ D②③④ 14．减数第一次分裂的主要特点是( ) A同源染色体联会 B 染色体复制 C 同源染色体分离 D着丝点分裂 15．在减数分裂过程中染色体数目减半发生在( ) A减数第一次分裂 B减数第二次分裂 C 减数分裂间期 D减数分裂末期 16．20个卵原细胞与8个精原细胞如果完成减数分裂并受精，理论上可产生合子( ) A．20个 B．8个 C．32个 D．28个 17．果蝇体细胞有4对染色体，它的精原细胞，初级精母细胞，次级精母细胞和精子的染色体数目依次是( ) A．4、4、2、2 B．4、4、4、2 C．8、8、4、4 D．8、16、8、4 18．进行有性生殖的生物，能保持前后代染色体数目的稳定，是由于有( ) A．减数分裂和有丝分裂 B．有丝分裂和受精作用 C．减数分裂和受精作用 D．无丝分裂和有丝分裂 19．正常进行分裂的细胞，同源染色体、染色单体、染色体、DNA分子之比为0∶0∶1∶1，则该细胞所处的时期是( ) A.有丝分裂时期 B.减数第一次分裂末期 C.有丝分裂后期 D.减数第二次分裂后期 20．精子形成过程中出现联会现象时，DNA分子数与染色体之比是( ) A．1：1 B。1：2 C。2：1 D。4：1

动植物减数分裂过程中染色体动态行为的观察

动植物减数分裂过程中染色体动态行为的观察 摘要：通过蝗虫的精巢实验比较、观察动植物减数分裂过程中染色体的行为，重点是学会辨认减数分裂的几个重要时期，并知道其根据是什么。了解生物性母细胞减数分裂的一般规律及减数分裂过程中的染色体行为的动态变化过程，掌握制片、染色技术。 1.引言 （1）精子的发生在精巢的曲细精管中进行，包括有丝分裂，减数分裂和精子的形成3个 阶段：首先是精原细胞产生两类精原细胞，一类继续保持有丝分裂能力，一类进入分化途径分化为初级精母细胞。初级精母细胞经第一次减数分裂形成两个次级精母细胞，次级精母细胞井第二次减数分裂，形成单倍体的圆形精子细胞;圆形精子细胞进行形态学变化以及核蛋白转型、修饰，形成成熟的精子。（2）在减数分裂中染色体仅复制一次，细胞则连续分裂两次，在两次分裂中分别将同源染色体与姐妹染色体均分给子细胞，最终形成的配子中染色体数目仅为性母细胞的一半。（3）在减数分裂过程中，可以辨认染色体形态和数量上的动态变化，从而为遗传学研究中远缘杂种的分析、染色体工程中的异系鉴别，常规的组型分析以及三个基本规律的论证，提出直接与间接的实验依据。（4）各个时期的染色体的形态：

2.实验材料： 2.1试验材料：固定的蝗虫精巢、卡宝品红染液、载破片、盖玻片、显微镜、解剖针、解 剖镜、镊子、生理盐水。 2.2试验方法： 2.2.1材料的获取及处理。（1）取材：用剪刀剪去双翅，再从雄性蝗虫腹部背面剖开，靠近胸节处有桔黄色团状结构，为精巢。取出精巢，这双精巢紧紧地贴在一起，外被含大量

脂肪的薄膜，使整个精巢呈现黄色。将精巢投入0.7%的生理盐水中，剔去脂肪，就可以看到精巢中细小的纤维状的曲细精管。（2）取一个或两个精细小管放于载玻片上，用刀片在精细小管上横切两到三次。（3）以卡宝品红染液染色10－15分钟，同时以小镊子轻轻挤压精细小管外壁，以使性母细胞或减数分裂中各时期的细胞流出精细小管管壁，以利于观察，压片后进行观察，可以见到减数分裂的各个时期。 3.实验结果 3.1蝗虫曲细精管观察减数分裂过程中染色体的形态实验结果 粗线期 偶线期 细线期

有丝分裂和减数分裂的过程和图像

有丝分裂和减数分裂的 过程和图像 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】

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 分裂期前 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 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： 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： 间期前期中期后期末期

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。 减数第二次分裂中期：染色体着丝点排列在细胞中央の赤道板上。 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の一半。 注意：减数分裂结束时形成の是精细胞，而不是精子。 ④变形

有丝分裂和减数分裂的过程和图像

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 分裂期前 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 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： 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。 间期前期中期后期末期

减数分裂的各个时期中染色体

减数分裂的各个时期中染色体，染色单体，DNA，都有什么变化，和有丝分裂比较 答：假如某生物体和体细胞中含有4个染色体，则该生物有丝分裂过程中染色体和DNA的变化规律如下图所示： 有丝分裂染色体变化：因体细胞中有4个染色体，在有丝分裂间期进行着DNA的复制和蛋白质的合成，复制的结果是由一个染色体变成了含有两个姐妹染色单体的一个染色体，所以间期染色体数还是4个，只不过这4个染色体含有8个染色单体，前期，中期只是染色体的移动，染色体数和染色单体数并没有发生改变仍为4个，而到了后期，由于着丝点一分为二，姐妹染色体分开形成染色体，（由一个染色体变成了两个染色体）故后期染色体数暂时加倍应为8个，而此时染色单体应为0，到了末期，由于一个细胞分裂成两个细胞，而每个细胞中的染色体数都与体细胞相等，故都为4个。 有丝分裂DNA的变化：因体细胞中的每个染色体只含1个DNA，故体细胞中应有4个DNA，而间期进行着DNA的复制，所以间期结束后由4个DNA转变成8个DNA，而前，中，后期DNA数并没有改变，到了末期，由于一个细胞分裂成了两个细胞，故DNA又由8个减为4个，与体细胞相等。 以4个染色体为例，减数分裂过程中染色体和DNA的变化如下图所示： 减数分裂染色体数目变化：减数分裂包括减数第一次分裂和减数二次分裂，在减数第二次分裂的末期，由于同源染色体分开，从而造成染色体数目减半，（由4变成2），在减数第二次分裂的后期，由于着丝点一分为二，姐妹染色单体分开形成染色体，（由一个染色体分成两个染色体）从而造成染色体数暂时加倍（由2变成4）减2未期，由于一个细胞分裂成两个细胞（生殖细胞）所以染色体数减半（由4变成2）。 减数分裂DNA数目变化：在减数第一次分裂间期，进行DNA的复制，使DNA数加倍（由4变成了8）而减数第一次分裂末期，由一个初级性母细胞分裂成2个次级性母细胞，从而造成DNA减半（由8变成4），而到了减数第二次分裂末期，因为DNA并没有发生复制，但一个次级性母细胞分裂成了两个生殖细胞，从而造成DNA又减半（由4变成2）。