卵细胞的形成过程减数分裂过程中染色体核DNA等数目变化规律及有丝分裂与减数分裂图像辨析.docx
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卵细胞的形成过程减数分裂过程中染色体核DNA等数目变化规律及有丝分裂与减数分裂图像辨析
第2课时 卵细胞的形成过程、减数分裂过程中染色体、核DNA等数目变化规律及有丝分裂与减数分裂图像辨析
学习目标
1.归纳、概括精子和卵细胞形成过程的区别。
2.建立减数分裂过程中染色体、核DNA等的含量变化的数学模型。
3.辨析有丝分裂与减数分裂各时期的图像。
素养要求
1.生命观念：
理解细胞生命活动的动态变化及减数分裂过程中染色体和核DNA等数目的变化规律。
2.科学思维——归纳、概括：
比较精、卵细胞形成过程的区别，区分有丝分裂、减数分裂各时期的图像。
一、卵细胞的形成过程
1．形成场所：
卵巢。
2．形成过程
（1）A细胞的名称为初级精母细胞（ ）
（2）B细胞的名称为初级卵母细胞（ ）
（3）C细胞的名称为次级卵母细胞（ ）
（4）D细胞的名称为次级精母细胞（ ）
答案
（1）√
（2）√ （3）√ （4）×
易错警示
区分精子与卵细胞形成过程中的细胞分裂图像的标准是细胞质是否均等分裂。
如果细胞质不均等分裂，可以确定其为卵细胞的形成过程图像，如果细胞质均等分裂，可能为精细胞的形成过程图像，也可能是极体的分裂图像。
1．请就动物精子和卵细胞形成过程进行比较
项目
精子形成过程
卵细胞形成过程
部位
睾丸
卵巢
原始生殖细胞
精原细胞
卵原细胞
细胞质的分裂方式
均等分裂
极体均等分裂，初级卵母细胞、次级卵母细胞不均等分裂
分裂结果
一个精原细胞→四个精细胞（生殖细胞）
一个卵原细胞→一个卵细胞（生殖细胞）＋三个极体（退化消失）
是否变形
变形
不需变形
2.胚胎发育早期细胞分裂活动旺盛，却不从外界摄取营养物质。
请据此分析卵母细胞不均等分裂，最终只产生一个卵细胞的意义是什么？
提示 形成的卵细胞较大，细胞质中储存丰富的营养物质。
二、减数分裂中染色体、核DNA等数目的变化规律
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为2n，核DNA数为2c）。
细胞分裂图像
相关时期
染色体数
核DNA数
染色单体数
间期
2n
2c→4c
0→4n
减数第一次分裂
前期
2n
4c
4n
中期
2n
4c
4n
后期
2n
4c
4n
末期
2n→n
4c→2c
4n→2n
减数第二次分裂
前期
n
2c
2n
中期
n
2c
2n
后期
2n
2c
0
末期
2n→n
2c→c
0
1．结合上表数据，在给出的坐标系中画出染色体数目和核DNA含量的变化曲线。
提示 如图所示
2．请结合减数分裂相关过程中染色体、染色单体和核DNA含量的柱形图（以精子形成过程为例），判断各时期细胞名称。
三、有丝分裂与减数分裂图像辨析
1．前期
图像
时期
有丝分裂前期
减数第一次分裂前期
减数第二次分裂前期
依据
有同源染色体，但不联会，染色体散乱分布
有同源染色体联会现象
无同源染色体，且染色体散乱分布
2．中期
图像
时期
有丝分裂中期
减数第一次分裂中期
减数第二次分裂中期
依据
有同源染色体，且着丝点排列在赤道板上
同源染色体排列在赤道板两侧
无同源染色体，且着丝点排列在赤道板上
3.后期
图像
时期
有丝分裂后期
减数第一次分裂后期
减数第二次分裂后期
依据
有同源染色体，且着丝点分裂后移向两极
同源染色体分离并移向两极
无同源染色体，且着丝点分裂后移向两极
归纳总结
有丝分裂、减数分裂的图像识别方法（以哺乳动物为例）
有无同源染色体
1.如图表示某种生物正在进行分裂的细胞，下列说法正确的是（ ）
A．该细胞是次级精母细胞，处于减数第二次分裂后期
B．该细胞含有2对同源染色体，8个核DNA分子，4条染色体
C．该细胞正在进行同源染色体的分离，非同源染色体的自由组合
D．该细胞将来形成两个子细胞，其中仅一个具有生殖能力
答案 D
解析 分析题图可知，图中所示细胞细胞质不均等分裂，着丝点分裂，姐妹染色单体分开，为次级卵母细胞，处于减数第二次分裂后期，A项错误；细胞中没有同源染色体，有4个核DNA分子，4条染色体，B、C错误；该细胞分裂形成一个卵细胞和一个极体，其中只有卵细胞具有生殖能力，D项正确。
2．下列关于精子和卵细胞形成过程的叙述，不正确的是（ ）
A．相同数量的精原细胞和卵原细胞经减数分裂所产生的生殖细胞数量之比为4∶1
B．精子和卵细胞形成过程中都出现染色体复制、同源染色体联会和分离现象
C．精子和卵细胞形成过程中核DNA的数量变化完全相同
D．精子和卵细胞的形成均需要经过变形
答案 D
解析 精子的形成需要变形，而卵细胞的形成不需要变形，D项错误。
3．如图表示哺乳动物精子的形成过程中一个细胞内核DNA分子含量的变化。
下列各项中对下图的解释完全正确的是（ ）
A．同源染色体的联会发生在d～e的初期
B．f点染色体数目又出现短时间的加倍
C．e点等位基因分离，f点染色体的着丝点分裂
D．a～c是间期，c～f是分裂期，f～g是精细胞变形阶段
答案 D
解析 同源染色体的联会发生在c～e的初期，即减数第一次分裂的前期，A项错误；f点表示减数第二次分裂已经完成，染色体数目不再出现短时间的加倍，染色体数目短时间加倍发生在减数第二次分裂后期，B项错误；同源染色体分离发生在减数第一次分裂后期，e点同源染色体已经分离，染色体的着丝点分裂发生在减数第二次分裂后期，f点染色体的着丝点也已经分裂，C项错误；图中a～c，DNA数目在缓慢增加，是在进行复制，为减数分裂前的间期，c～e是减数分裂的第一次分裂，e～f是减数分裂的第二次分裂，f～g是精子形成的变形期，D项正确。
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
答案 C
解析 ①处为有丝分裂前期，同源染色体不联会；③处为减数第一次分裂的前、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。
5．如图表示雄果蝇进行某种细胞分裂时，处于四个不同阶段的细胞（Ⅰ～Ⅳ）中相关物质（①～③）的数量。
下列表述与图中信息相符的是（ ）
A．Ⅱ所处阶段可发生非同源染色体的自由组合
B．Ⅲ可代表初级精母细胞
C．②代表染色体
D．Ⅰ～Ⅳ中③的数量比是2∶4∶4∶1
答案 A
解析 Ⅱ可代表初级精母细胞，所处阶段可发生非同源染色体的自由组合，A正确；Ⅲ可代表次级精母细胞，B错误；①代表染色体，②代表染色单体，③代表核DNA分子，C错误；由图可知，Ⅰ～Ⅳ中③的数量比是2∶4∶2∶1，D错误。
6．如图是三个不同时期的细胞分裂图，据图回答下列问题：
（1）图A细胞处于________分裂的________期。
（2）图B细胞的名称是________________，此细胞分裂后的子细胞含有________条染色体。
（3）图C细胞的名称是________________，此细胞分裂产生的子细胞为________________。
答案
（1）减数第一次 前
（2）初级精母细胞 2 （3）次级卵母细胞 卵细胞和极体
解析
（1）图A表示处于减数第一次分裂前期的细胞，同源染色体联会形成了2个四分体。
（2）图B所示细胞处于减数第一次分裂的后期，由于细胞质均等分裂，应为初级精母细胞。
（3）图C所示细胞由于细胞质不均等分裂且无同源染色体，应是次级卵母细胞，其分裂产生的子细胞为卵细胞和极体。
题组一 卵细胞的形成过程
1．下列示意图能表示次级卵母细胞分裂过程的是（ ）
答案 B
解析 次级卵母细胞中没有同源染色体，并且在减数第二次分裂后期姐妹染色单体分开，成为两条染色体，并移向细胞的两极，在分裂过程中，细胞质不均等分裂。
2．如图为某种高等动物的细胞分裂示意图。
下列叙述正确的是（ ）
A．图甲一定为次级精母细胞
B．图乙一定为初级卵母细胞
C．图丙为次级卵母细胞或极体
D．图丙中的M、m为一对同源染色体
答案 B
解析 分析题图可知，图甲细胞处于减数第二次分裂后期，其细胞质均等分裂，可能为次级精母细胞或极体，A错误；图乙细胞处于减数第一次分裂后期，其细胞质不均等分裂，应是初级卵母细胞，B正确；图丙细胞处于减数第二次分裂后期，其细胞质不均等分裂，应为次级卵母细胞，不可能为极体，C错误；图丙细胞中的M、m不是同源染色体，而是姐妹染色单体分开后形成的两条子染色体，D错误。
3．（2021·吉林通化市高一下期中）某动物的卵原细胞有6条染色体，在初级卵母细胞中，染色体条数和四分体个数分别是（ ）
A．6和12B．12和6
C．6和3D．12和12
答案 C
解析 卵原细胞染色体复制后形成初级卵母细胞，染色体条数不变，仍为6条；两条同源染色体联会形成一个四分体，所以该动物初级卵母细胞中有3个四分体。
4．下列关于精子和卵细胞形成的叙述，错误的是（ ）
A．精原细胞和卵原细胞经减数分裂产生的子细胞数目相等
B．卵细胞形成过程发生了2次细胞质不均等分裂
C．精细胞需要经过变形形成精子
D．卵细胞含有的四分体数目是卵原细胞的一半
答案 D
解析 卵细胞和卵原细胞均不含有四分体，D错误。
5．在下图中，不属于精子形成过程的是（ ）
答案 C
解析 卵细胞形成过程的两次分裂过程细胞质不均等分配（不包括极体），精子形成过程细胞质的分裂方式为均等分裂。
题组二 减数分裂过程中染色体、核DNA等数目的变化规律
6．下图中能表示人的精原细胞在形成精子的过程中核DNA和染色体数目变化的分别是（ ）
A．①③B．①②C．④③D．④②
答案 C
解析 减数分裂过程中核DNA数量变化图：
在减数第一次分裂前的间期，DNA复制导致核DNA的数量加倍；在减数第一次分裂结束，由于同源染色体分开，分别到达2个细胞中，核DNA的数量减半；在减数第二次分裂的末期，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数目的变化图：
在减数第一次分裂过程中由于没有着丝点分裂，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；在减数第二次分裂的后期由于着丝点分裂，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。
7．如图中甲～丁为某动物（染色体数＝2n）睾丸中与细胞分裂相关的不同时期的染色体数、染色单体数和核DNA分子数的柱形图。
下列关于此图的叙述中错误的是（ ）
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后期
D．丁图可表示精细胞
答案 C
解析 分析柱形图可知，甲图中染色体∶核DNA∶染色单体＝1∶2∶2，且染色体数目与体细胞中的相等，由此可知，甲可能处于减数第一次分裂或有丝分裂的前期和中期；乙图中染色体∶核DNA∶染色单体＝1∶2∶2，且染色体数目是体细胞中的一半，由此可见，乙可能处于减数第二次分裂前期或中期；丙图中无染色单体，染色体∶核DNA＝1∶1，且染色体数目与体细胞相等，由此可知，丙处于有丝分裂的间期的开始阶段或减数第一次分裂前的间期的开始阶段或有丝分裂后形成的子细胞或减数第二次分裂后期、末期；丁图中无染色单体，染色体∶核DNA＝1∶1，且染色体数目是体细胞的一半，说明丁为减数分裂后形成的子细胞。
题组三 有丝分裂与减数分裂细胞图像辨析
8．如图是某种动物细胞进行有丝分裂和减数分裂的部分图像，其中属于减数分裂的是（ ）
A．①②④⑤⑧⑨B．③④⑤⑧⑨⑩
C．①②⑥⑦D．④⑤⑦⑨⑩
答案 B
解析 图①中含有同源染色体，染色体散乱排布在细胞中，是有丝分裂前期的细胞；图②中含有同源染色体，且每条染色体的着丝点都排列在赤道板上，是有丝分裂中期的细胞；图③中含有同源染色体，且同源染色体排列在赤道板两侧，是减数第一次分裂中期的细胞；图④中没有同源染色体，但含有姐妹染色单体，染色体的着丝点排列在赤道板上，是减数第二次分裂中期的细胞；图⑤中没有同源染色体，含有姐妹染色单体，是减数第二次分裂前期的细胞；图⑥中细胞每一极都含有同源染色体，且染色体数目加倍，是有丝分裂后期的细胞；图⑦中每个细胞核中含4条染色体，是有丝分裂末期的细胞；图⑧中同源染色体分离，是减数第一次分裂后期的细胞；图⑨中不含同源染色体，且着丝点分裂，是减数第二次分裂后期的细胞；图
中没有同源染色体也没有姐妹染色单体，是减数第二次分裂完成后形成的细胞。
9．下列细胞取自同一生物体，以下说法中正确的是（ ）
A．上述细胞中有8条染色单体的是①②③
B．动物睾丸中不可能同时出现以上细胞
C．图④细胞分裂结束得到的两个子细胞可能为精细胞
D．四个图中的染色体数分别是4个、4个、4个、4个
答案 C
解析 根据题意和分析图示可知：
①细胞含有同源染色体，且着丝点分裂，处于有丝分裂后期；②细胞含有同源染色体，且同源染色体成对地排列在赤道板两侧，处于减数第一次分裂中期；③细胞含有同源染色体，且着丝点都排列在赤道板上，处于有丝分裂中期；④细胞不含同源染色体，着丝点已分裂，处于减数第二次分裂后期。
上述细胞中有8条染色单体的是②③，而①中着丝点已分裂，不含染色单体，A项错误；生殖器官中的细胞既能进行减数分裂，也能进行有丝分裂，因此动物睾丸中可能同时出现以上细胞，B项错误；图④细胞处于减数第二次分裂后期，且细胞质均等分裂，可能是次级精母细胞或极体，因此其分裂结束得到的两个子细胞可能为精细胞或极体，C项正确；四个图中的染色体数分别是8个、4个、4个、4个，D项错误。
10．如图为精原细胞形成精子的过程中细胞核内某物质含量的变化曲线，对此曲线的分析正确的是（ ）
A．曲线AB段正在进行DNA分子的复制
B．曲线BC段完成了着丝点的分裂
C．曲线DE段可能出现同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换现象
D．曲线FG段细胞内的染色体数目和体细胞的一致
答案 A
解析 分析题意可知，题图表示核DNA含量的变化曲线，曲线AB段处于减数第一次分裂前的间期，此时正在进行DNA分子的复制，A正确；曲线BC段处于减数第一次分裂时期，该过程中没有着丝点的分裂，B错误；曲线DE段处于减数第二次分裂时期，该过程中不会出现同源染色体非姐妹染色单体间的交叉互换，C错误；曲线FG段细胞内的染色体数目是体细胞的一半，D错误。
11．甲图表示细胞分裂过程中某种物质或结构的数量变化曲线；乙图、丙图分别表示细胞分裂过程中某一时期的图像。
下列有关说法正确的是（ ）
A．精原细胞的分裂过程中不会出现乙图所示的情况
B．卵细胞的形成过程中不会出现丙图所示的情况
C．甲图可表示成熟生殖细胞形成过程中核DNA数目的变化
D．甲图可表示成熟生殖细胞形成过程中染色体数目的变化
答案 D
解析 精原细胞通过有丝分裂增加精原细胞的数目，会出现乙图所示的情况，A错误；卵细胞是卵原细胞经过减数分裂形成的，卵原细胞在减数第二次分裂过程中会出现丙图所示的情况，B错误；甲图可表示成熟生殖细胞形成过程中染色体数目的变化，不可表示成熟生殖细胞形成过程中核DNA数目的变化，C错误、D正确。
12．如图是某动物生殖细胞形成过程的简图，请回答下列问题：
（1）这是________细胞的形成过程，是在动物的________中形成的。
（2）图中的②表示________________细胞，图中的⑤表示________细胞。
（3）图中的①所示的一个细胞能够形成________个⑦所示的细胞。
答案
（1）卵 卵巢
（2）初级卵母 次级卵母 （3）1
解析 从图中细胞质的不均等分裂可以判断这是卵原细胞经减数分裂形成卵细胞的过程。
在卵细胞的形成过程中，一个初级卵母细胞②产生一个次级卵母细胞④和一个（第一）极体③，一个次级卵母细胞⑤形成一个卵细胞⑦和一个小的（第二）极体⑥，（第一）极体③分裂成两个（第二）极体。
13．如图1为某高等动物细胞分裂图像，图2为该高等动物细胞内同源染色体对数的变化曲线图。
据图分析回答下列有关问题：
（1）若图1中细胞甲、乙、丙、丁均来自该动物的同一器官，此器官是________，判断的依据主要是图________的变化特征。
此器官的细胞中染色体数目最多可达____________条。
（2）图1中细胞甲、乙、丙、丁内染色体数和核DNA分子数的比值是1∶1的有________。
（3）图2中可能发生同源染色体的非姐妹染色单体间交叉互换的是________段，CD段对应于甲、乙、丙、丁中的________细胞。
答案
（1）睾丸（精巢） 丙 8
（2）甲、乙 （3）FG 甲
解析
（1）观察题图可知，甲→乙是有丝分裂，乙→丙→丁是减数分裂的相关过程，结合图丙中同源染色体分离，且细胞质均等分配，可判断细胞丙为初级精母细胞，所以此器官是睾丸（精巢）。
此器官的细胞在有丝分裂后期染色体数目最多，可达8条。
（2）细胞内染色体数和核DNA分子数的比值是1∶1，说明着丝点已经分裂，无染色单体，可对应甲、乙两细胞。
（3）因为有丝分裂过程中始终存在同源染色体，所以ABCDE属于体细胞形成过程，FGHI属于生殖细胞形成过程。
同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换发生在减数第一次分裂前期，即FG段；CD段同源染色体对数暂时加倍，是因为着丝点分裂，对应细胞甲。
14．下列是有关细胞分裂的问题。
图1表示细胞分裂的不同时期与每条染色体上DNA含量的关系；图2表示处于细胞分裂不同时期的细胞，请据图回答下列问题：
（1）图1中AB段形成的原因是____________，该过程发生于________期；CD段形成的原因是____________。
（2）图2中____________细胞处于图1中的BC段，________细胞处于图1中的DE段。
（3）图2中乙细胞含有________条染色单体，染色体数与核DNA分子数之比为________，该细胞处于________________________期，其产生的子细胞名称为________________________。
答案
（1）DNA复制 有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间 着丝点分裂
（2）乙、丙 甲 （3）8 1∶2 减数第一次分裂后 次级卵母细胞和极体
解析
（1）在细胞分裂过程中，染色体上的DNA由一个变成两个，原因是DNA的复制；由两个变成一个，原因是着丝点的分裂。
（2）凡是具有染色单体的细胞，每条染色体上都含有两个DNA分子，对应图1中的BC段。
着丝点分裂，每条染色体上含有一个DNA分子，对应图1中的DE段。
（3）图2中乙细胞每条染色体都含有两条染色单体，DNA分子数或染色单体数都是染色体数目的二倍。
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