第二章染色体与遗传
第一节 染色体通过配子传递给子代
第1课时 减数分裂
课后篇巩固提升
基础巩固
一、选择题
1.下列关于染色体的叙述,错误的是( )
A.通过光学显微镜不能观察到细胞核中的染色体
B.在每种生物的体细胞内,染色体的形态、结构、数目是相对恒定的
C.染色体的形态、大小和着丝粒的位置是人们识别染色体的重要标志
D.有丝分裂中染色体的形态有较大变化
解析通过光学显微镜经过染色可以观察到细胞核中的染色体。
答案A
2.减数第一次分裂(MⅠ)过程中不会出现的是( )
A.同源染色体联会配对
B.四分体中非姐妹染色单体之间交叉互换
C.同源染色体彼此分离
D.姐妹染色单体彼此分离
解析减数第一次分裂(MⅠ)过程中发生同源染色体的联会配对,形成四分体,四分体中非姐妹染色单体之间发生交叉互换,之后发生同源染色体的分离,A、B、C三项正确;着丝粒分裂,姐妹染色单体彼此分离发生在减数第二次分裂(MⅡ)过程中,D项错误。
答案D
3.下列有关“减数分裂模型的制作研究”的活动的描述,错误的是( )
A.该活动中可以模拟同源染色体间的交叉现象
B.模拟MⅠ的纺锤体与MⅡ的纺锤体应相互垂直
C.两对非同源染色体一对用红色橡皮泥,另一对用蓝色橡皮泥制作
D.两条颜色长短一样的染色单体中部用一根铁丝扎起来,铁丝代表着丝粒
解析减数分裂模型制作活动中可以模拟同源染色体间的交叉互换现象;模拟MⅠ的纺锤体与MⅡ的纺锤体应相互垂直;两对非同源染色体可以都用红色表示,也可以用红色和蓝色表示,不一定用不同颜色;两条颜色和长短一样的染色单体中部用一根铁丝扎起来代表已完成复制的一条染色体,铁丝代表着丝粒。
答案C
4.下列对于减数分裂过程中染色体变化的叙述,正确的是
( )
A.减数第一次分裂不发生交叉互换,结束后染色体数不变
B.减数第二次分裂不发生交叉互换,结束后染色体数不变
C.减数第一次分裂前期与后期染色体数不同
D.减数第二次分裂前期与后期染色体数相同
解析同源染色体中的非姐妹染色单体在减数第一次分裂时发生交叉互换,减数第一次分裂结束后染色体数目减半,A项错误;减数第二次分裂不发生交叉互换,后期着丝粒分裂导致染色体数目暂时加倍,结束后染色体数不变,B项正确;减数第一次分裂前期与后期染色体数相同,C项错误;减数第二次分裂前期与后期染色体数不同,D项错误。
答案B
5.减数分裂过程中每个四分体具有( )
A.4个DNA分子
B.2条姐妹染色单体
C.4个着丝粒
D.2
对染色体
解析每个四分体包括一对同源染色体,两条染色体,2个着丝粒,4条姐妹染色单体,4个DNA分子。
答案A
6.一个性母细胞在减数分裂中可形成4个四分体,则在减数第二次分裂的中期可能有的染色体数、染色单体数分别是( )
A.4、8
B.2、4
C.4、4
D.8、0
解析减数第一次分裂后期,同源染色体分离,染色体数目减半,因此减数第二次分裂中期,细胞中染色体数目只有体细胞的一半,即4条;减数第二次分裂中期,每条染色体含有2条姐妹染色单体,因此此时细胞中含有8条染色单体。
答案A
7.右图为高等动物的减数分裂示意图。下列叙述正确的是( )
A.该细胞中有4条姐妹染色单体
B.该细胞中有两对同源染色
C.该细胞中的染色体数与体细胞中的相同
D.该细胞处于有丝分裂后期
解析图示表示高等生物正在进行分裂的细胞,该细胞不含有同源染色体,且着丝粒分裂,处于减数第二次分裂后期,不含姐妹染色单体,染色体数目暂时加倍,此时细胞中染色体数目与体细胞相同。
答案C
8.某种动物细胞减数分裂过程中几个特定时期的显微照片如下。下列叙述正确的是( )
A.图甲中,细胞的非同源染色体之间存在交叉现象
B.图乙中,同源染色体分离移向细胞两极,染色体数加倍
C.图丙中,核膜重新形成,但染色体不再复制
D.图丁中,着丝粒分裂,纺锤体消失
解析依据减数分裂过程,判断出图甲处于减数第一次分裂前期,乙处于减数第一次分裂后期,丙处于减数第一次分裂末期,丁处于减数第二次分裂后期。甲处于减数第一次分裂前期,此时细胞内同源染色体的非姐妹染色单体之间存在交叉现象,A项错误;图乙处于减数第一次分裂后期,此时同源染色体分离移向细胞两极,染色体数不变,B项错误;图丙处于减数第一次分裂末期,此时核膜重新形成,但染色体不再复制,C项正确;图丁处于减数第二次分裂后期,此时着丝粒分裂,但纺锤体没有消失,D项错误。
答案C
9.下列关于右图的说法中正确的是( )
A.图中所示分裂过程为有丝分裂后期
B.该时期同源染色体的非姐妹染色单体发生片段交换
C.该生物体处于减数第二次分裂的细胞中含2或4条染色体
D.纺锤体在末期Ⅰ不消失以便前期Ⅱ继续使用
解析图示为减数第一次分裂后期,A项错误;同源染色体的非姐妹染色单体发生片段交换发生在减数第一次分裂前期,而图示细胞为减数第一次分裂后期,B项错误;减数第一次分裂完成后,该细胞只含2条染色体,但在减数第二次分裂后期,着丝粒分裂,染色体由2条变成4条,C项正确;纺锤体在末期Ⅰ消失,D项错误。
答案C
二、非选择题
10.下面A、B、C三幅图是某个高等动物体内细胞分裂的示意图。思考回答下列问题。
(1)该动物体细胞内有 条染色体。A、B、C三幅图中表示细胞有丝分裂的图是 。?
(2)图A中有染色体 条,同源染色体 对,姐妹染色单体 条。?
(3)图B处于 分裂 期。图C处于 分裂 期。?
解析图A中有同源染色体,且着丝粒位于赤道面中央,属于有丝分裂后期;图B有四分体,着丝粒位于赤道面两侧,属于减数第一次分裂中期;图C没有同源染色体,着丝粒分裂,属于减数第二次分裂后期。
答案(1)4 A (2)4 2 8 (3)减数第一次 中 减数第二次 后
能力提升
一、选择题
1.下图表示细胞分裂过程中染色体的形态变化,下列分析错误的是( )
A.甲→乙的过程中细胞内核DNA分子数目加倍
B.观察染色体形态和数目通常在丁时期
C.丙→戊的过程中不可能发生同源染色体的分离
D.戊阶段细胞中染色体数与核DNA分子数相等
解析图示表示有丝分裂和减数分裂中染色体的形态变化,丙可表示减数第一次分裂前期,戊可表示减数第二次分裂后期,丙→戊的过程发生在减数第一次分裂后期就能发生同源染色体的分离。
答案C
2.下列关于高等动物细胞增殖的叙述,错误的是( )
A.有丝分裂前的间期和减数分裂前的间期,都进行1次染色质DNA的复制
B.细胞周期的G2期已经形成了1对中心体,在有丝分裂前期形成纺锤体
C.染色体数为2n=24的性母细胞进行减数分裂,中期Ⅱ染色体数和核DNA分子数分别为12和24
D.若在G2期某染色质的1个DNA分子发生片段缺失,则该细胞有丝分裂产生的2个子细胞均含有该异常DNA
解析有丝分裂间期和减数分裂前的间期,都进行了1次染色质DNA的复制,A项正确;细胞周期的G2期已经形成了1对中心体,在有丝分裂前期形成纺锤体,B项正确;染色体数为2n=24的性母细胞进行减数分裂,减数第二次分裂中期,染色体数目是体细胞的一半,且含有姐妹染色单体,因此染色体数和核DNA分子数分别为12和24,C项正确;若在G2期某染色质的1个DNA分子发生片段缺失,则该细胞有丝分裂产生的1个子细胞含有该异常DNA,还有1个子细胞正常,D项错误。
答案D
3.下图是某一动物体内2个不同时期的减数分裂示意图,下列说法正确的是( )
A.甲细胞中含有2对同源染色体
B.乙细胞内正在进行同源染色体配对,有4个四分体
C.乙细胞经过一次分裂后不可能产生甲细胞
D.在乙细胞内有可能会发生交叉互换
解析甲细胞处于减数第二次分裂后期,不含同源染色体,A项错误;乙细胞内同源染色体已两两配对,形成了2个四分体,B项错误;乙细胞经过一次分裂后,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,所以有可能产生甲细胞,C项错误;在乙细胞内,同源染色体的非姐妹染色单体之间有可能会发生交叉互换,D项正确。
答案D
4.下列关于同源染色体的叙述,正确的是( )
A.形态、大小完全相同的两条染色体
B.分别来自父方或母方的两条染色体
C.有丝分裂后期分离的两条染色体
D.减数分裂前期Ⅰ配对的两条染色体
解析同源染色体是指一个来自父方,另一个来自母方,其形态、大小基本相同的一对染色体。减数第一次分裂前期同源染色体两两配对,这是判断同源染色体最准确的方法。
答案D
5.下图为某生物一个细胞的分裂图像,着丝粒均在染色体端部,图中1、2、3、4各表示一条染色体。下列叙述正确的是( )
A.图中细胞的染色体是体细胞的一半
B.该细胞含有2个四分体、4条染色体
C.染色体1与3必定会出现在同一子细胞中
D.染色体1与2在后续的分裂过程中会相互分离
解析图为某生物一个细胞的分裂图像,每条染色体含2条染色单体,着丝粒均在染色体端部,呈现的特点是同源染色体联会后形成四分体,据此可推知:该图像处于减数第一次分裂前期。图中细胞处于减数第一次分裂前期,所含的染色体数目与体细胞相同,A项错误;该细胞含有4个四分体、2个染色体组,B项错误;染色体1与3是非同源染色体,在减数第一次分裂后期,非同源染色体自由组合,所以在后续的分裂过程,1可能和3出现在同一子细胞中,也可能与4出现在同一个子细胞中,C项错误;染色体1与2是同源染色体,在后续的分裂过程中会相互分离,D项正确。
答案D
二、非选择题
6.下图表示雄果蝇体内某细胞在分裂过程中,细胞内每条染色体上的DNA含量变化(甲曲线)和细胞中染色体数目变化(乙曲线)。请据图回答下列问题。
(1)该细胞中的DNA复制发生在 段。?
(2)细胞中含有同源染色体的时期在 段。?
(3)EF段形成的原因是 。?
(4)该细胞主要在 段可能发生同源染色体分离。?
解析由乙曲线可知,该细胞进行的是减数分裂。在间期,细胞进行DNA复制,即BC段。CD段是减数第一次分裂时期,DE段是减数第二次分裂的前期和中期,EF段着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,FG段是减数第二次分裂后期。同源染色体存在于间期、减数第一次分裂的前期、中期和后期,即AD段。同源染色体的分离发生在减数第一次分裂的后期,即CD段。
答案(1)BC (2)AD (3)着丝粒分裂,姐妹染色单体分离 (4)CD(共43张PPT)
第1课时 减数分裂
课标阐释
学法指导
1.简述染色体的形态、结构。
(生命观念)
2.概述减数分裂过程中的染色体行为。(科学思维)
3.概述减数分裂过程中染色体数目和核DNA数目的变化规律。(科学思维)
4.在进行减数分裂模型的制作研究时,运用建立模型这一科学的研究方法,认同事物都是处于一定的时空关系中的事实。(科学思维、科学探究)
1.运用比较法理解减数分裂和有丝分裂的异同。区别各自的染色体行为变化。
2.通过绘图、绘坐标曲线,理解分裂过程中染色体数、核DNA数、染色体单体数的变化规律。
3.学会构建物理模型,理解减数分裂中染色体的变化规律。
一、每种生物的染色体形态与数目相对恒定
1.有性生殖:大多数高等生物都通过产生两性生殖细胞,并完成两性生殖细胞结合产生子代的过程。其过程如下:
2.染色体概念及结构
(1)当细胞处于分裂期时,细胞核内的染色质经高度螺旋化和反复折叠,形成线状或棒状的小体即为染色体。
(2)染色体由DNA和蛋白质共同组成,是细胞核内遗传物质的载体。染色体和染色质是细胞中的同种物质在不同时期的两种形态。
(3)染色体由着丝粒、长臂和短臂三部分组成。
3.染色体变化特点
(1)体细胞的有丝分裂能保证分裂后子代细胞中染色体的数目与分裂前一致,使每种生物的细胞核内,不仅染色体的形态是相对恒定的,而且染色体的数目也是相对恒定的。
(2)减数分裂产生的配子就是成熟的生殖细胞,它的染色体数目是原始生殖细胞的一半。
(3)大多数生物的体细胞中染色体是成对存在的(2n),生殖细胞中则是成单存在的(n),所以体细胞中的染色体数目是生殖细胞的两倍。
预习反馈
1.判断正误
(1)人有性生殖过程中通过减数分裂产生配子,配子中染色体数目只有一套。(
√
)
(2)不同生物体细胞中染色体都是成对存在的,生殖细胞中则是成单存在。(
×
)
(3)染色体由DNA和蛋白质组成,每条染色体均只含有一个长臂和一个短臂。(
×
)
(4)对于同一种生物,细胞内染色体的形态、大小和着丝粒位置等都是相对恒定的,每条染色体上都有一个缢缩的着丝粒部位。(
√
)
(5)体细胞的有丝分裂能保证分裂后子代细胞中染色体的数目与分裂前一致。(
√
)
2.下图为有性生殖过程图,相关说法错误的是( )
A.减数分裂使配子内有23条染色体
B.精子中的染色体由DNA和蛋白质组成
C.卵细胞内每条染色体上都有一个缢缩的着丝粒部位
D.成人体内的染色体形态相对恒定,数目可变
解析:配子即成熟的生殖细胞,人体原始的生殖细胞通过减数分裂产生精子和卵细胞,染色体数目减半,由46条变为23条,A项正确;染色体由DNA和蛋白质组成,B项正确;细胞核内有多条染色体,每条染色体上都有一个缢缩的着丝粒部位,卵细胞也一样,C项正确;每种生物的染色体形态和数目相对恒定,D项错误。
答案:D
二、减数分裂产生只含有一半染色体的精细胞或卵细胞
1.减数分裂是指进行有性生殖的生物,在产生配子时通过染色体复制一次、细胞分裂两次,实现染色体数目减半的细胞分裂。
2.减数分裂过程中染色体的主要行为变化
(1)第一次分裂(MⅠ)
分裂时期
前期Ⅰ
中期Ⅰ
后期Ⅰ
末期Ⅰ
染色体的
主要行为
变化
同源染色体配对形成四分体,同源染色体的非姐妹染色单体常有交叉现象
每一对同源染色体排列在细胞中央的赤道面上
在纺锤丝的牵引下,同源染色体分离,非同源染色体自由组合
形成2个子细胞,子细胞内的染色体数目只有母细胞中的一半,形成一组非同源染色体,且每条染色体具有2条染色单体
(2)第二次分裂(MⅡ)
分裂时期
前期Ⅱ
中期Ⅱ
后期Ⅱ
末期Ⅱ
染色体的
主要行为
变化
时间短,每条染色体具有2条染色单体
染色体的着丝粒排列在赤道面上
着丝粒分裂,染色单体分开成为染色体移向细胞的两极
2个子细胞各自分裂,最终形成4个子细胞
预习反馈
1.判断正误
(1)减数分裂通过染色体复制一次、细胞分裂两次,实现染色体数目减半。(
√
)
(2)减数分裂过程中,染色体数目加倍发生在减数第一次分裂后期。(
×
)
(3)两个同源染色体之间常有交叉的现象,这是同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了染色体片段交换的结果。(
√
)
(4)1个四分体=1对同源染色体=2条染色体=4条染色单体。(
√
)
(5)减数第一次分裂与减数第二次分裂之间没有间期,但染色体可以复制。(
×
)
2.下图为某动物细胞在减数分裂过程中一条染色体的行为示意图。下列相关叙述正确的是( )
A.过程④中细胞内遗传物质均等分配
B.过程③中会发生染色体数量的两次减半
C.过程①~③中不会出现着丝粒整齐排列赤道面的现象
D.过程①~④中,会出现一个细胞中有两套完全相同染色体的情况
解析:过程④中细胞核的遗传物质均等分配,而细胞质中的遗传物质不是均等分配,A项错误;过程③中会发生1次染色体数量减半,即在末期Ⅰ,细胞一分为二,染色体数目减半,B项错误;过程③中,在中期Ⅱ出现着丝粒整齐排列赤道面的现象,C项错误;过程①~④中,在后期Ⅱ会出现一个细胞中有两套完全相同染色体的情况,D项正确。
答案:D
三、减数分裂模型的制作研究
1.用橡皮泥先制作2条蓝色和2条红色的染色单体,每条长5
cm,粗细与铅笔相当;再用同样的方法,制作2条蓝色和2条红色的染色单体,每条长8
cm,粗细与铅笔相当。
2.把颜色和长短一样的两条染色单体并排放在一起,在两条长5
cm的染色单体中部用一根铁丝把它们扎起来,代表减数分裂开始时已复制完成的一条染色体,铁丝代表着丝粒。用同样的方法做出其他3条已复制的染色体模型。
3.在白纸上画出一个足够大的纺锤体,使之能够容下所制作的4条染色体。让两条5
cm长的染色体配对,让两条8
cm长的染色体也配对,并放在赤道面上。
4.抓住着丝粒把配对的两条染色体分别拉向纺锤体相反的两极。一旦染色体移到了两极,减数的第一次分裂就算完成了。
5.在这张纸上再画两个纺锤体。这两个纺锤体应以第一次分裂中的纺锤体的每一极为中心,且与第一个纺锤体垂直。
6.把每一极的染色体排列在新纺锤体的赤道面上。解开每条染色体上的“着丝粒”,抓住每一条染色单体上原先“着丝粒”所在的位置,把染色单体拉向纺锤体的两极。最后,在所得到的每一条染色体的外围画一个圆圈,这就代表形成了新的细胞,共画4个圆圈。
预习反馈
1.判断正误
(1)在减数分裂模型的制作中,用两种颜色的橡皮泥制作姐妹染色单体。(
×
)
(2)长度相同的两条染色体一定是同源染色体。(
×
)
(3)蓝色和红色橡皮泥代表来自父方和母方的染色体。(
√
)
(4)把颜色和长短一样的两条染色单体并排放在一起,在染色单体中部用一根铁丝把它们扎起来,代表减数分裂开始时已复制完成的一条染色体。(
√
)
(5)制作减数分裂模型,总共需要绘制3个纺锤体,第二次绘制的纺锤体需与第一次的平行。(
×
)
2.下列关于“减数分裂模型的制作研究”活动的描述,错误的是( )
A.用2条5
cm长的红色橡皮泥和2条5
cm长的蓝色橡皮泥代表已复制的2对同源染色体
B.在模拟MⅡ时期时,构建的2个纺锤体应以第一次分裂中的纺锤体的每一极为中心
C.模拟过程中被拉向两极的染色体可能含有染色单体
D.模拟制作完成时,可以得到4个子细胞,2种类型
解析:分别用红色和蓝色的橡皮泥制成的长度相同的染色体,可以表示来源不同的一对同源染色体,复制后也是一对同源染色体,A项错误;在模拟MⅡ时期时,构建的两个纺锤体应以第一次分裂中的纺锤体的每一极为中心,且与第一个纺锤体垂直,B项正确;后期Ⅰ被拉向两极的染色体含有染色单体,C项正确;减数分裂结束后得到4个子细胞,2种类型,因此模型制作完成时,可以得到4个子细胞,2种类型,D项正确。
答案:A
探究点一
探究点二
探究点三
减数分裂过程中相关概念辨析
问题情境
下图是某生物减数分裂过程中的一个细胞,思考解决下列问题。
探究点一
探究点二
探究点三
1.图中有几条染色体?几条染色单体?
提示:4条染色体,8条染色单体。
2.图中有几对同源染色体?分别是哪几对?几对非同源染色体?分别是哪几对?(用序号表示)
提示:图中有2对同源染色体,分别是1和2、3和4。4对非同源染色体,分别是1和3、1和4、2和3、2和4。
3.图中有几对姐妹染色单体?分别是哪几对?(用字母表示)
提示:图中有4对姐妹染色单体,分别是a和a'、b和b'、c和c'、d和d'。
4.图示染色体两两配对的现象称为什么?一对同源染色体含有4条染色单体称为什么?
提示:染色体两两配对的现象称为联会。一对同源染色体含有4条染色单体,称为四分体。
探究点一
探究点二
探究点三
典例剖析
减数分裂过程中的四分体是指( )
A.细胞中有四个配对的染色体
B.一对同源染色体配对时的四条染色单体
C.体细胞中每一对同源染色体含有四条染色单体
D.细胞中有四对染色体
解析:在前期Ⅰ,同源染色体相互配对,此时的每对同源染色体上含有4条染色单体,称为四分体。
答案:B
探究点一
探究点二
探究点三
归纳提升
一、同源染色体与非同源染色体
1.比较
项 目
同源染色体
非同源染色体
基本区别
减数分裂中能相互配对形成四分体
减数分裂中不能配对
来源
一条来自父方,一条来自母方
可能相同,也可能不同
形态大小
基本相同
形态、大小一般不同
图形
辨析
?
探究点一
探究点二
探究点三
2.同源染色体的判断
(1)看有无染色体配对、形成四分体的现象:配对形成四分体的染色体为同源染色体。
(2)看有无交叉互换现象的发生:发生交叉互换的染色体为同源染色体。
(3)看细胞所处的时期:
①MⅡ中不存在同源染色体;
②后期Ⅱ,上下对应的大小、形状相同的染色体不是同源染色体,而是姐妹染色单体分离后形成的相同染色体。
(4)看染色体的大小、形状:如果不是MⅡ,则①有丝分裂后期,每一极中大小、形状相同的为同源染色体(上下对应的染色体不是);②其他时期(除后期),大小、形状相同的染色体一般为同源染色体。
探究点一
探究点二
探究点三
二、姐妹染色单体与非姐妹染色单体
1.姐妹染色单体:同一着丝粒连着的两条染色单体。
2.非姐妹染色单体:不同着丝粒连接着的两条染色单体。如上图中的a和b(b')、a'和b(b')等。
三、联会与四分体
1.联会:是指减数第一次分裂前期同源染色体两两配对的现象。
2.四分体:配对后的每对同源染色体含有四条染色单体,称为四分体。
探究点一
探究点二
探究点三
易错提醒关注同源染色体界定的三个易错点
(1)同源染色体的形态、大小基本相同,但也有大小不同的。
(2)着丝粒分裂后,姐妹染色单体变成的染色体尽管大小、形状相同,但不叫同源染色体。
(3)同源染色体的存在:体细胞中也存在同源染色体,只是在有丝分裂过程中不出现联会、分离等现象。
探究点一
探究点二
探究点三
活学活练
1.(2020湖州高二上学期期末)下列关于高等生物中同源染色体与非同源染色体的叙述,正确的是( )
A.同源染色体的大小、形态一定相同
B.在分裂时,同源染色体一定配对形成四分体
C.一条来自父方、一条来自母方的染色体为同源染色体
D.MⅠ时移向同一极的染色体互为非同源染色体
解析:同源染色体形态、大小基本相同,也有不同的,A项错误;同源染色体只有在前期Ⅰ才会配对形成四分体,B项错误;一条来自父方,一条来自母方的染色体不一定是同源染色体,C项错误;MⅠ时移向同一极的染色体互为非同源染色体,D项正确。
答案:D
探究点一
探究点二
探究点三
2.以下几个细胞分裂时期中,会发生同源染色体两两配对形成四分体的时期是( )
A.有丝分裂的前期
B.有丝分裂的后期
C.前期Ⅰ
D.后期Ⅱ
解析:同源染色体两两配对形成四分体发生于前期Ⅰ。
答案:C
探究点一
探究点二
探究点三
MⅠ与MⅡ一些特点的比较
问题情境
下列为某生物体减数分裂部分细胞分裂示意图,思考解决下列问题。
探究点一
探究点二
探究点三
1.图①细胞内有几对同源染色体?几条染色体?共几条姐妹染色单体?
提示:图①细胞内有2对同源染色体,4条染色体,共8条姐妹染色单体。
2.图②处于减数第几次分裂的哪一时期?
提示:图②处于后期Ⅰ。
3.图③处于减数第几次分裂的哪一时期?含有几条染色体?该生物体细胞中染色体为几条?
提示:图③处于减数第二次分裂的中期,含有2条染色体,该生物体细胞中染色体为4条。
探究点一
探究点二
探究点三
4.按分裂过程,四幅图的排序是什么?试用坐标曲线表示减数分裂过程的每条染色体上DNA含量变化。
提示:四幅图可排序为①③②④。曲线如下图所示。
探究点一
探究点二
探究点三
典例剖析
下列关于减数分裂的叙述,错误的是( )
A.MⅠ和MⅡ都会导致核DNA含量减半
B.MⅠ和MⅡ都会导致染色体数减半
C.前期Ⅰ和前期Ⅱ都存在姐妹染色单体
D.后期Ⅰ和后期Ⅱ的染色体数相等
解析:MⅠ(同源染色体分离)和MⅡ(姐妹染色单体分开到两个子细胞)都会导致核DNA含量减半,A项正确;MⅠ会导致染色体数减半,但MⅡ不会导致染色体数减半,B项错误;前期Ⅰ和前期Ⅱ着丝粒都没有分裂,染色体中都存在姐妹染色单体,C项正确;后期Ⅰ和后期Ⅱ的染色体数相等,D项正确。
答案:B
探究点一
探究点二
探究点三
归纳提升
MⅠ和MⅡ的比较(设体细胞内染色体数目为2N)
项 目
MⅠ
MⅡ
染色体是否复制
复制
不复制
染色体数目
2N→N(减半)
N→2N→N
核DNA分子数目
2N→4N→2N
2N→N(减半)
染色体主要行为
同源染色体联会,形成四分体,非姐妹染色单体交叉互换,同源染色体分离,非同源染色体自由组合
着丝粒分裂,染色单体分开
产生子细胞
次级性母细胞或第一极体
精细胞或卵细胞和第二极体
探究点一
探究点二
探究点三
易错提醒(1)减数分裂过程中,染色单体形成于减数分裂前的间期,消失于后期Ⅱ。
(2)染色体数目真正意义的减半发生于减数第一次分裂末期。
(3)对于高等生物而言,MⅠ时期含有同源染色体,MⅡ时期不含有同源染色体。
(4)对于MⅡ而言,需特别注意后期Ⅱ,此时期不含有同源染色体,但细胞的染色体数目和体细胞相同。
探究点一
探究点二
探究点三
活学活练
1.右图为某高等动物减数分裂某时期的示意图。该细胞最可能处于( )
A.前期Ⅰ
B.后期Ⅰ
C.中期Ⅱ
D.后期Ⅱ
解析:根据题意和图示分析可知,图示细胞中同源染色体分离,所以细胞处于后期Ⅰ。
答案:B
探究点一
探究点二
探究点三
2.同源染色体是指( )
A.形态特征大体相同的两条染色体
B.一条染色体复制形成的两条染色体
C.分别来自父方和母方的两条染色体
D.减数分裂过程中联会的两条染色体
解析:形态和大小都相同的染色体不一定是同源染色体,A项错误;同源染色体不是复制而成的,B项错误;一条来自父方,一条来自母方的染色体不一定是同源染色体,C项错误;同源染色体的两两配对称为联会,所以联会的两条染色体一定是同源染色体,D项正确。
答案:D
探究点一
探究点二
探究点三
减数分裂模型的制作研究
问题情境
下图为某同学制作的减数分裂过程中某时期染色体变化图,思考解决下列问题。
探究点一
探究点二
探究点三
1.图示黑色和白色的含义是什么?
提示:表示分别来自父方和母方的染色体。
2.图示长短一样的两条染色体是什么关系?长短不同的两条染色体是什么关系?
提示:长短一样的两条染色体是同源染色体,长短不同的两条染色体是非同源染色体。
3.此图代表的是细胞何种分裂的哪一时期?
提示:前期Ⅰ。
探究点一
探究点二
探究点三
典例剖析
下列有关“减数分裂模型的制作研究”的叙述,错误的是( )
A.用红色橡皮泥和蓝色橡皮泥制作表示来自不同亲本的染色体
B.两条颜色、长短一样的染色单体中部用一根铁丝扎起来,铁丝代表着丝粒
C.在纸上画的MⅠ和MⅡ的纺锤体相互垂直
D.中期Ⅰ时,每条染色体都和来自两极的纺锤丝相连
探究点一
探究点二
探究点三
解析:用红色和蓝色的橡皮泥制作成相同的染色体代表同源染色体,来自不同亲本,A项正确;用铁丝将两条颜色长度相同的染色单体扎起来,铁丝代表着丝粒,B项正确;在纸上画的减数第一次分裂和减数第二次分裂的纺锤体要相互垂直,C项正确;减数第一次分裂中期,各对同源染色体排列在细胞中央的赤道面两侧,每条染色体的着丝粒分别和从细胞相对的两极发出的纺锤丝相连,D项错误。
答案:D
探究点一
探究点二
探究点三
归纳提升
1.减数分裂模型制作需要正确表示出姐妹染色单体和同源染色体。
(1)制作染色单体:颜色相同的橡皮泥制作染色单体。
(2)制作同源染色体:颜色不同,大小形态相同的橡皮泥。
2.绘制纺锤体:由于整个模拟过程在一张白纸上完成,因此需要通过绘制纺锤体表示细胞分裂过程,模拟第一次分裂需绘制一个纺锤体,模拟第二次分裂时需再绘制两个纺锤体,第一次分裂和第二次分裂绘制的纺锤体垂直。
3.减数分裂产生的细胞绘制:在每一条染色体的外围画一个圆圈,代表新的细胞,共画4个圆圈。
探究点一
探究点二
探究点三
活学活练
1.下列关于“减数分裂模型的制作研究”活动的叙述,正确的是( )
A.用铁丝把颜色和长短相同的两条橡皮泥扎起来代表配对完成的一对同源染色体
B.模拟过程中被拉向纺锤体两极的染色体可能含有染色单体
C.模拟过程中一共画了2个纺锤体,2个圆圈
D.模拟含有3对同源染色体的细胞的减数分裂过程需要3种不同颜色的橡皮泥
探究点一
探究点二
探究点三
解析:用铁丝把颜色和长短相同的两条橡皮泥扎起来代表已复制完成的一条染色体,含有两条姐妹染色单体,A项错误;模拟过程中被拉向纺锤体两极的每条染色体可能含有染色单体,如第一次分裂过程中,B项正确;模拟过程中一共画了3个纺锤体(第一次分裂过程中一个,第二次分裂过程中2个),4个圆圈(代表形成了新的细胞),C项错误;模拟含有3对同源染色体的细胞的减数分裂过程需要2种不同颜色的橡皮泥,表示同源染色体一条来自父方,一条来自母方,D项错误。
答案:B
探究点一
探究点二
探究点三
2.下图为某同学建构的减数分裂中染色体的变化模型图,其中建构正确的是( )
A.①③④
B.②③④
C.①②④
D.①②③
解析:①中不含同源染色体,且着丝粒分裂,可表示后期Ⅱ,①正确;②中不含同源染色体,且着丝粒分裂,可表示后期Ⅱ,②正确;③中含有同源染色体,且同源染色体正在分离,可表示后期Ⅰ,③正确;④中含有同源染色体,但同源染色体移向同一极,不存在该种情况,④错误。
答案:D第二章染色体与遗传
第一节 染色体通过配子传递给子代
第2课时 精子、卵细胞的形成和受精作用
课后篇巩固提升
基础巩固
一、选择题
1.精原细胞减数分裂过程中染色体数目减半的时期和原因分别是( )
A.第一次分裂;同源染色体分开
B.第一次分裂;姐妹染色单体分开
C.第二次分裂;同源染色体分开
D.第二次分裂;姐妹染色单体分开
2.对进行有性生殖的生物体来说,维持每种生物前后代体细胞中染色体数目恒定的生理作用是( )
A.有丝分裂和减数分裂
B.减数分裂和受精作用
C.有丝分裂和受精作用
D.细胞分裂和细胞分化
3.下图是某精原细胞减数分裂各时期的示意图。正确表示分裂过程顺序的是( )
A.③⑥④①②⑤
B.⑥③②④①⑤
C.③⑥②④①⑤
D.③⑥④②①⑤
4.猪的卵原细胞中含有20对同源染色体,它产生的卵细胞中染色体有( )
A.10条
B.20条
C.40条
D.60条
5.人类精子形成过程中,下列说法正确的是( )
A.细胞中染色单体数最多可达46条
B.每条染色体上含1个或2个DNA分子
C.染色单体的交叉互换发生在同源染色体分离之后
D.染色体数减半发生在减数第二次分裂后期
6.在观察蝗虫精原细胞减数分裂固定装片时,区分初级精母细胞和次级精母细胞的主要依据是( )
A.染色体的组成
B.染色体是否存在染色单体
C.有无同源染色体
D.同源染色体配对和四分体
7.下列为两种高等动物处于减数分裂不同时期细胞的示意图,其中3个来自同种生物,则来自另一种生物的是
( )
8.图中横坐标1、2、3、4表示某种哺乳动物(2N)在有性生殖过程中某些时期的细胞。图中a、b、c表示各时期的细胞的某种结构或物质在不同时期的连续数量变化,可以与图中1、2、3、4相对应的细胞是( )
A.初级精母细胞、次级精母细胞、精细胞、精子
B.精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞、精细胞
C.卵原细胞、次级卵母细胞、第一极体、第二极体
D.卵原细胞、初级卵母细胞、次级卵母细胞、第一极体
9.下图为人体生殖器官中某细胞的核DNA含量变化曲线图,据图判断下列说法错误的是( )
A.a过程为有丝分裂,b过程为减数分裂
B.①④属于间期
C.⑤时期细胞内染色体数目加倍
D.姐妹染色单体分离发生在②和⑥时期
二、非选择题
10.下图甲、乙是某种高等生物雌性个体的细胞分裂过程的示意图,根据图中信息回答下列问题。
(1)甲细胞所处分裂期为 ,含有的染色体数为 条;乙细胞中同源染色体对数是 ,所含的四分体的数量为 。?
(2)甲细胞最终产生的子细胞是 ;乙细胞所产生的子细胞是 细胞。?
(3)该生物的体细胞中染色体最多时为 条,染色单体最多时为 条。?
能力提升
一、选择题
1.研究表明,在精子和卵细胞受精后的第一次分裂中,来自父方的染色体和来自母方的染色体分别出现两套分离系统,这说明两套染色体是独自分离的。下列相关叙述正确的是( )
A.第一次分裂过程中会出现两个纺锤体
B.第一次分裂中核膜先解体,然后染色体开始螺旋化
C.第一次分裂中同源染色体会分离,分别进入两个子细胞
D.受精过程中的精子和卵细胞的融合过程依赖于细胞膜的选择透过性
2.图1表示细胞分裂的不同时期;图2表示处于细胞分裂不同时期的每条染色体上DNA含量的变化。下列叙述中不正确的是( )
A.图2中AB段形成的原因是DNA复制
B.由图1可知该生物体细胞中有4条染色体
C.分别处于图2中的BC、DE段的细胞为图1中的乙、丙
D.图1中乙产生的子细胞为次级卵母细胞和第一极体
3.雄蛙的一个体细胞经有丝分裂形成两个子细胞(C1、C2),一个初级精母细胞经减数第一次分裂形成两个次级精母细胞(S1、S2)。比较C1与C2、S1与S2细胞核中DNA数目及其贮存的遗传信息正确的是( )
A.核DNA数目C1与C2相同,S1与S2不同
B.遗传信息C1与C2相同,S1与S2不同
C.核DNA数目C1与C2不同,S1与S2相同
D.遗传信息C1与C2不同,S1与S2相同
4.图1为人体细胞正常分裂时有关物质和结构数量变化的相关曲线,图2为某细胞分裂过程中染色体变化的示意图,下列分析正确的是( )
A.图1曲线可表示有丝分裂部分时期染色单体数目的变化
B.若图1曲线表示减数分裂中每条染色体上DNA分子数目变化的部分曲线,则n=1
C.若图1曲线表示有丝分裂中染色体数目变化的部分曲线,则n=1
D.图2所示相应变化发生在图1中的b点时
二、非选择题
5.下图为某高等动物细胞分裂图像及细胞内不同物质的数量变化曲线,请回答下列问题。
图1
(1)图1中丁细胞名称是 ,其内含有 条染色单体。?
(2)该动物体内细胞染色体最多有 条。?
(3)图2中a、b、c分别表示 ,图1中丙与图2中 细胞类型相对应。?
(4)该动物某一细胞分裂后产生了如图3所示的子细胞,该子细胞形成的原因可能有?
。?(共38张PPT)
第2课时 精子、卵细胞的形成和受精作用
课标阐释
学法指导
1.概述精子、卵细胞的形成过程和受精作用。(生命观念、科学思维)
2.阐明减数分裂的意义。(科学思维)
1.列表比较精子、卵细胞形成过程的异同。归纳并牢记区别细胞分裂图像的方法。
2.构建概念图,理解有性生殖中有丝分裂、减数分裂、受精之间的关系,并理解减数分裂的意义。
一、精子与卵细胞的形成过程
预习反馈
1.判断正误
(1)精原细胞经过连续两次分裂形成精子。1个精原细胞经减数分裂产生1个初级精母细胞,2个精子。(
×
)
(2)一个卵原细胞仅产生1个卵细胞,而一个精原细胞可产生4个(2种)精细胞。(
√
)
(3)人的一个初级卵母细胞中染色体为46条,核DNA含量为46个。(
×
)
(4)精原细胞和卵原细胞在MⅠ都有同源染色体两两配对、均分,MⅡ都是着丝粒分裂,姐妹染色单体分开。(
√
)
(5)精子和卵细胞是具有生殖细胞活性的成熟配子,卵细胞没有形态学变化。(
√
)
2.(2019浙江6月学考)图①~④表示人类精子产生过程中染色体的部分行为。下列叙述错误的是( )
A.图中各行为出现的先后顺序是①③②④
B.图①中的交叉现象在精子产生过程中常有发生
C.图③所示行为发生的同时,非同源染色体自由组合
D.发生图④所示行为的细胞是初级精母细胞
解析:从图示染色体的行为分析,①处于前期Ⅰ,②处于中期Ⅱ,③处于后期Ⅰ,④处于后期Ⅱ。各行为出现的先后顺序是①③②④,A项正确;图①中的交叉现象在精子产生过程中常有发生,B项正确;图③同源染色体分离,所示行为发生的同时,会发生非同源染色体自由组合,C项正确;发生图④所示行为的细胞是次级精母细胞,D项错误。
答案:D
二、受精作用使受精卵中的染色体数目得到恢复
1.受精:精子(雄配子)和卵细胞(雌配子)结合形成受精卵(合子)的过程。在受精卵内精核和卵核发生融合,所以受精卵的染色体数目又恢复到原来体细胞的染色体数目(2n)。
2.意义:
(1)减数分裂和受精作用可保持生物染色体数目的恒定。在有性生殖过程中,生物体(2n)经过减数分裂产生的雌、雄配子(n),其染色体数目减少了一半。受精后,雌、雄配子结合产生合子(2n),合子发育形成的新个体的染色体数目又恢复为2n,从而使生物在不同世代间的染色体数目和遗传性状保持相对的稳定。
(2)减数分裂为生物的变异提供了可能。在减数分裂过程中,同源染色体的非姐妹染色单体间发生染色体片段的交换;同时,同源染色体分离、非同源染色体自由组合,使之可产生各种类型的配子。
雌、雄配子结合后,便形成众多类型的生物体。
预习反馈
1.判断正误
(1)受精作用的实质是细胞融合,关键是精核和卵核的融合。受精卵中的染色体一半来自父方,另一半来自母方。(
√
)
(2)减数分裂和受精作用可保持该物种生物染色体数目的恒定。(
√
)
(3)减数分裂为生物的变异提供了重要的物质基础,有利于生物对环境的适应和进化。(
√
)
(4)受精卵中的染色体一半来自精子,一半来自卵细胞,说明父母双方各为后代提供一半的遗传物质。(
×
)
(5)若初级精母细胞中的一个核DNA分子发生片段缺失,则该细胞减数分裂产生的一半精子细胞含有该异常DNA。(
×
)
2.下面是对高等动物通过减数分裂形成雌、雄配子以及受精作用的描述,正确的是( )
A.雌、雄配子的数量相等,且彼此结合的机会也相等
B.受精卵中的遗传物质一半来自父方,一半来自母方
C.一个卵原细胞只能产生一个卵细胞,一个精原细胞能产生四个精子
D.每个卵细胞继承了卵原细胞染色体数目的1/4
解析:雄配子的数目远远多于雌配子,A项错误;受精卵中的核DNA分子一半来自父方,一半来自母方,而细胞质中DNA分子来自母方,B项错误;一个卵原细胞只能产生一个卵细胞,一个精原细胞能产生四个精子,C项正确;每个卵细胞只继承卵原细胞染色体数目的1/2,D项错误。
答案:C
探究点一
探究点二
探究点三
精子与卵细胞的形成过程比较
问题情境
下图为精卵细胞形成过程示意图,思考解决下列问题。
图1
图2
探究点一
探究点二
探究点三
1.精原细胞和卵原细胞分别来自哺乳动物的什么器官?
提示:睾丸、卵巢。
2.精子和精细胞的区别是什么?
提示:精细胞经过变形成为精子。精子有头和尾。
3.卵原细胞和精原细胞在减数分裂中染色体的行为是否相同?具体有哪些行为变化?
提示:染色体的行为变化相同,主要有同源染色体相互配对形成四分体、同源染色体的分离与非同源染色体的自由组合、着丝粒的分裂等。
4.1个精原细胞和1个卵原细胞各形成几个成熟的生殖细胞?
提示:1个精原细胞形成4个成熟的生殖细胞(即精子),1个卵原细胞形成1个成熟的生殖细胞(即卵细胞)和3个极体。
探究点一
探究点二
探究点三
典例剖析
某高等动物的一个精原细胞形成精细胞的过程中,处于不同分裂时期的细胞示意图如下。
下列叙述正确的是( )
A.甲细胞分裂形成的4个精细胞,DNA含量一定相同
B.乙细胞正在进行染色体复制,着丝粒一定不分裂
C.丙细胞有2对同源染色体,非同源染色体的组合类型有两种
D.丁细胞①处非同源染色体之间发生了染色体交换
探究点一
探究点二
探究点三
解析:甲细胞的线粒体中也含有少量的DNA,这些少量的DNA在分裂过程中是不均等分裂的,因此精细胞中DNA含量不相同,A项错误;乙细胞处于减数第一次分裂前期,同源染色体联会形成四分体,没有进行染色体复制,B项错误;丙细胞上下两条染色体形态、大小相同为同源染色体,因此有2对同源染色体,左右两条染色体为非同源染色体,其组合类型有2种,C项正确;丁细胞一条染色体上的姐妹染色单体存在差异,是由于减数第一次分裂前期,同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了局部交叉交换,D项错误。
答案:C
探究点一
探究点二
探究点三
归纳提升
精子与卵细胞的形成过程比较
?
精子的形成
卵细胞的形成
不
同
点
形成部位
精巢(哺乳动物称睾丸)
卵巢
分裂起始
细胞
精原细胞
卵原细胞
子细胞有
无变形
精细胞经过一系列的形态变化形成精子
无
分裂结果
一个精原细胞
↓
4个精细胞
一个卵原细胞
↓
1个卵细胞+3个第二极体
细胞质的
分裂情况
两次分裂都均等
只有减数第二次分裂中第一极体分裂均等,其他分裂皆不均等
探究点一
探究点二
探究点三
?
精子的形成
卵细胞的形成
相同点
(1)染色体的行为和数目变化规律相同,表现在:①染色体都是在减数第一次分裂前的间期复制;②MⅠ都是同源染色体两两配对、均分;③MⅡ都是着丝粒分裂,姐妹染色单体分离
(2)产生的子细胞中染色体数目减半
探究点一
探究点二
探究点三
活学活练
1.某一高等雌性动物(染色体数目为2N)在进行减数分裂的时候,正常情况下,不可能出现的现象是( )
A.染色体的着丝粒跟一极的纺锤丝相连
B.细胞胞质均等分裂
C.出现染色体数目为4N的细胞
D.染色体的着丝粒跟两极的纺锤丝相连
探究点一
探究点二
探究点三
解析:在减数第一次分裂中存在染色体的着丝粒跟一极的纺锤丝相连的现象,A项正确;第一极体在进行减数第二次分裂的过程中会发生细胞质均等分裂现象,B项正确;处于减数第一次分裂及减数第二次分裂后期和末期的细胞中含有的染色体数目均为2N,处于减数第二次分裂前期、中期的细胞中含有的染色体数目均为N,因此不会出现染色体数目为4N的细胞,C项错误;在处于减数第二次分裂中期的细胞中,染色体的着丝粒跟两极的纺锤丝相连,D项正确。
答案:C
探究点一
探究点二
探究点三
2.某高等生物细胞分裂过程示意图如右(图中显示部分染色体组成),推测该细胞所处的分裂时期是( )
A.减数第一次分裂中期
B.减数第二次分裂后期
C.有丝分裂中期
D.有丝分裂后期
解析:由题图可知,细胞中含有同源染色体,且同源染色体排列在赤道面两侧,说明该细胞处于减数第一次分裂中期。
答案:A
探究点一
探究点二
探究点三
细胞分裂图像的判断
问题情境
假定某动物细胞染色体数目2n=4,思考解决下列问题。
探究点一
探究点二
探究点三
1.图示细胞所在动物性别是什么?判断依据是哪张图?
提示:依据图④细胞均等分裂可知该生物为雄性动物。
2.含有同源染色体的细胞是哪几张图?
提示:①②③④⑤。
3.⑤⑥继续分裂形成的子细胞名称分别是什么?
提示:体细胞、精细胞。
探究点一
探究点二
探究点三
典例剖析
下图表示某高等生物减数分裂的示意图,其中不能用于表示同一个细胞不同分裂期的是( )
探究点一
探究点二
探究点三
解析:A细胞不含同源染色体,处于减数第二次分裂中期,可能是次级卵母细胞或次级精母细胞或极体;B细胞含有同源染色体,同源染色体正在分离,处于减数第一次分裂后期,细胞质不均等分裂,是初级卵母细胞;C细胞不含同源染色体,着丝粒分裂,处于减数第二次分裂后期,可能是次级精母细胞或极体;D细胞不含同源染色体,着丝粒分裂,且细胞质不均等分裂,处于减数第二次分裂后期,为次级卵母细胞。由此可知,A细胞可能是次级卵母细胞,C细胞是第一极体,D细胞是次级卵母细胞,它们可能来自同一个卵原细胞;而B细胞分裂后产生的第一极体中含大的黑色染色体和小的白色染色体,产生的次级卵母细胞中含大的白色染色体和小的黑色染色体,与其他3个细胞的染色体组成不同。
答案:B
探究点一
探究点二
探究点三
归纳提升
识别细胞分裂图像
1.判断分裂时期
探究点一
探究点二
探究点三
2.判断分裂方式
探究点一
探究点二
探究点三
活学活练
1.下图是某种动物细胞分裂不同时期的示意图,其中一定不是精子形成过程的是( )
解析:图A为四分体时期,即减数第一次分裂前期,图B为精原细胞减数第一次分裂后期,图C为次级卵母细胞或次级精母细胞或第一极体,图D细胞质的分配不均匀为次级卵母细胞减数第二次分裂后期。
答案:D
探究点一
探究点二
探究点三
2.下图为三个处于分裂期的细胞的示意图,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、丙三个细胞均含有染色单体
D.甲、乙、丙三个细胞均含有同源染色体
探究点一
探究点二
探究点三
解析:从题图中的染色体情况可以看出,甲是减数第二次分裂后期图,细胞中无同源染色体,不含有染色单体;乙是有丝分裂后期图,细胞中有同源染色体,不含有染色单体;丙是减数第一次分裂后期图,细胞中有同源染色体,含有染色单体。根据减数分裂过程中染色体的变化规律判断,甲可能是丙的子细胞,A项正确。
答案:A
探究点一
探究点二
探究点三
细胞分裂中相关数量的变化
问题情境
下图1表示某哺乳动物睾丸内细胞分裂不同时期染色体、染色单体和核DNA分子数目的比例,图2表示同一动物体内处于细胞分裂不同时期的细胞图像。思考解决下列问题。
探究点一
探究点二
探究点三
探究点一
探究点二
探究点三
1.图1中,a、b、c柱分别表示什么?判断依据分别是什么?
提示:图1中,a表示染色体数,b表示染色单体数,c表示核DNA分子数。a的数量变化显示属于染色体在减数分裂过程中的变化规律,b在丙阶段消失了,属于减数分裂中染色单体的变化规律,c连续减半两次,属于减数分裂中核DNA变化规律。
2.图2中,A~F分别表示什么分裂的什么时期?
提示:图2中A属于减数第一次分裂的后期,B属于有丝分裂的中期,C属于减数第二次分裂的后期,D属于减数第一次分裂的后期,E属于有丝分裂的后期,F属于减数第二次分裂的中期。
3.图B的下一分裂时期细胞核内有染色体、染色单体和DNA分子数各多少?
提示:8、0、8。
探究点一
探究点二
探究点三
典例剖析
下图中的图甲和图乙均为某高等生物细胞分裂过程中核DNA分子数与细胞分裂时间的关系图,根据细胞分裂的有关知识,你认为正确的是( )
A.两图都同时适用于细胞的有丝分裂和减数分裂
B.图乙中A点的纵坐标可以表示为n
C.两图中的CD段出现的原因相同
D.两图中的AB段出现的原因相同
探究点一
探究点二
探究点三
解析:图甲只适用于细胞的有丝分裂,图乙适用于细胞的有丝分裂和减数分裂,A项错误;每条染色体上所含DNA分子数为1或2个,图乙中A点的纵坐标可以表示为1,B项错误;两图中的CD段出现的原因不相同,前者是由于细胞质分裂,后者是由于着丝粒分裂,C项错误;两图中的AB段出现的原因相同,都是DNA复制,D项正确。
答案:D
探究点一
探究点二
探究点三
归纳提升
1.细胞分裂中染色体、核DNA分子和染色单体的数量关系
分裂类型
有丝分裂
减数第一次分裂
减数第二次分裂
染色体数
2n→2n→4n
(后)→2n
2n→2n→n
n→2n(后)→n
核DNA
分子数
2n→4n(间)
→4n→2n
2n→4n(间)
→4n→2n
2n→2n→n
染色单
体数
0→4n(间)
→4n→0(后)
0→4n(间)
→4n→2n
2n→2n(中)→0
(后)
探究点一
探究点二
探究点三
2.每条染色体中DNA含量的变化
探究点一
探究点二
探究点三
不同时段变化如下:
?
A→B
B→C
C→D
D→E
减数分裂
对应时期
MⅠ前的间期
MⅠ、前期Ⅱ、中期Ⅱ
后期Ⅱ
末期Ⅱ
有丝分裂
对应时期
间期
前期和中期
后期
末期
探究点一
探究点二
探究点三
3.减数分裂和有丝分裂过程中染色体与核DNA分子数量变化曲线的判断
(1)模型
探究点一
探究点二
探究点三
(2)判断
探究点一
探究点二
探究点三
活学活练
某细胞中染色体数为2n,下列图像中属于有丝分裂中期和减数第二次分裂后期的依次是( )
A.①②
B.②③
C.④③
D.④②
解析:有丝分裂中期,每条染色体含有两条染色单体,因此染色体∶染色单体∶核DNA=1∶2∶2,即图④;减数第二次分裂后期,由于着丝粒分裂,染色单体消失,染色体数目短暂加倍,因此此时染色体数目与体细胞相同,且染色体∶核DNA=1∶1,即图②。
答案:D第二章染色体与遗传
第一节 染色体通过配子传递给子代
第1课时 减数分裂
课后篇巩固提升
基础巩固
一、选择题
1.下列关于染色体的叙述,错误的是( )
A.通过光学显微镜不能观察到细胞核中的染色体
B.在每种生物的体细胞内,染色体的形态、结构、数目是相对恒定的
C.染色体的形态、大小和着丝粒的位置是人们识别染色体的重要标志
D.有丝分裂中染色体的形态有较大变化
2.减数第一次分裂(MⅠ)过程中不会出现的是( )
A.同源染色体联会配对
B.四分体中非姐妹染色单体之间交叉互换
C.同源染色体彼此分离
D.姐妹染色单体彼此分离
3.下列有关“减数分裂模型的制作研究”的活动的描述,错误的是( )
A.该活动中可以模拟同源染色体间的交叉现象
B.模拟MⅠ的纺锤体与MⅡ的纺锤体应相互垂直
C.两对非同源染色体一对用红色橡皮泥,另一对用蓝色橡皮泥制作
D.两条颜色长短一样的染色单体中部用一根铁丝扎起来,铁丝代表着丝粒
4.下列对于减数分裂过程中染色体变化的叙述,正确的是
( )
A.减数第一次分裂不发生交叉互换,结束后染色体数不变
B.减数第二次分裂不发生交叉互换,结束后染色体数不变
C.减数第一次分裂前期与后期染色体数不同
D.减数第二次分裂前期与后期染色体数相同
5.减数分裂过程中每个四分体具有( )
A.4个DNA分子
B.2条姐妹染色单体
C.4个着丝粒
D.2
对染色体
6.一个性母细胞在减数分裂中可形成4个四分体,则在减数第二次分裂的中期可能有的染色体数、染色单体数分别是( )
A.4、8
B.2、4
C.4、4
D.8、0
7.右图为高等动物的减数分裂示意图。下列叙述正确的是( )
A.该细胞中有4条姐妹染色单体
B.该细胞中有两对同源染色
C.该细胞中的染色体数与体细胞中的相同
D.该细胞处于有丝分裂后期
8.某种动物细胞减数分裂过程中几个特定时期的显微照片如下。下列叙述正确的是( )
A.图甲中,细胞的非同源染色体之间存在交叉现象
B.图乙中,同源染色体分离移向细胞两极,染色体数加倍
C.图丙中,核膜重新形成,但染色体不再复制
D.图丁中,着丝粒分裂,纺锤体消失
9.下列关于右图的说法中正确的是( )
A.图中所示分裂过程为有丝分裂后期
B.该时期同源染色体的非姐妹染色单体发生片段交换
C.该生物体处于减数第二次分裂的细胞中含2或4条染色体
D.纺锤体在末期Ⅰ不消失以便前期Ⅱ继续使用
二、非选择题
10.下面A、B、C三幅图是某个高等动物体内细胞分裂的示意图。思考回答下列问题。
(1)该动物体细胞内有 条染色体。A、B、C三幅图中表示细胞有丝分裂的图是 。?
(2)图A中有染色体 条,同源染色体 对,姐妹染色单体 条。?
(3)图B处于 分裂 期。图C处于 分裂 期。?
能力提升
一、选择题
1.下图表示细胞分裂过程中染色体的形态变化,下列分析错误的是( )
A.甲→乙的过程中细胞内核DNA分子数目加倍
B.观察染色体形态和数目通常在丁时期
C.丙→戊的过程中不可能发生同源染色体的分离
D.戊阶段细胞中染色体数与核DNA分子数相等
2.下列关于高等动物细胞增殖的叙述,错误的是( )
A.有丝分裂前的间期和减数分裂前的间期,都进行1次染色质DNA的复制
B.细胞周期的G2期已经形成了1对中心体,在有丝分裂前期形成纺锤体
C.染色体数为2n=24的性母细胞进行减数分裂,中期Ⅱ染色体数和核DNA分子数分别为12和24
D.若在G2期某染色质的1个DNA分子发生片段缺失,则该细胞有丝分裂产生的2个子细胞均含有该异常DNA
3.下图是某一动物体内2个不同时期的减数分裂示意图,下列说法正确的是( )
A.甲细胞中含有2对同源染色体
B.乙细胞内正在进行同源染色体配对,有4个四分体
C.乙细胞经过一次分裂后不可能产生甲细胞
D.在乙细胞内有可能会发生交叉互换
4.下列关于同源染色体的叙述,正确的是( )
A.形态、大小完全相同的两条染色体
B.分别来自父方或母方的两条染色体
C.有丝分裂后期分离的两条染色体
D.减数分裂前期Ⅰ配对的两条染色体
5.下图为某生物一个细胞的分裂图像,着丝粒均在染色体端部,图中1、2、3、4各表示一条染色体。下列叙述正确的是( )
A.图中细胞的染色体是体细胞的一半
B.该细胞含有2个四分体、4条染色体
C.染色体1与3必定会出现在同一子细胞中
D.染色体1与2在后续的分裂过程中会相互分离
二、非选择题
6.下图表示雄果蝇体内某细胞在分裂过程中,细胞内每条染色体上的DNA含量变化(甲曲线)和细胞中染色体数目变化(乙曲线)。请据图回答下列问题。
(1)该细胞中的DNA复制发生在 段。?
(2)细胞中含有同源染色体的时期在 段。?
(3)EF段形成的原因是 。?
(4)该细胞主要在 段可能发生同源染色体分离。?第二章染色体与遗传
第一节 染色体通过配子传递给子代
第2课时 精子、卵细胞的形成和受精作用
课后篇巩固提升
基础巩固
一、选择题
1.精原细胞减数分裂过程中染色体数目减半的时期和原因分别是( )
A.第一次分裂;同源染色体分开
B.第一次分裂;姐妹染色单体分开
C.第二次分裂;同源染色体分开
D.第二次分裂;姐妹染色单体分开
解析减数分裂过程中染色体数目减半发生在第一次分裂,因为同源染色体的分离。
答案A
2.对进行有性生殖的生物体来说,维持每种生物前后代体细胞中染色体数目恒定的生理作用是( )
A.有丝分裂和减数分裂
B.减数分裂和受精作用
C.有丝分裂和受精作用
D.细胞分裂和细胞分化
解析减数分裂使成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞减少一半,而受精作用使染色体数目又恢复到体细胞的数目。因此对于进行有性生殖的生物体来说,减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,对于遗传和变异都很重要。
答案B
3.下图是某精原细胞减数分裂各时期的示意图。正确表示分裂过程顺序的是( )
A.③⑥④①②⑤
B.⑥③②④①⑤
C.③⑥②④①⑤
D.③⑥④②①⑤
解析分析题图可知,①为后期Ⅱ,②为后期Ⅰ,③为前期Ⅰ,④为末期Ⅰ或前期Ⅱ,⑤为末期Ⅱ,⑥为中期Ⅰ,由以上分析可知,减数分裂过程的正确顺序是③→⑥→②→④→①→⑤。
答案C
4.猪的卵原细胞中含有20对同源染色体,它产生的卵细胞中染色体有( )
A.10条
B.20条
C.40条
D.60条
解析减数分裂的特点是染色体复制一次,细胞分裂两次,因此最终结果是生殖细胞中的染色体数目只有体细胞的一半,猪的卵原细胞中含有20对同源染色体,即40条染色体,则它产生的卵细胞中有20条染色体,B项正确。
答案B
5.人类精子形成过程中,下列说法正确的是( )
A.细胞中染色单体数最多可达46条
B.每条染色体上含1个或2个DNA分子
C.染色单体的交叉互换发生在同源染色体分离之后
D.染色体数减半发生在减数第二次分裂后期
解析人类精子形成过程中,细胞中染色单体数最多可达92条,A项错误;染色体上不具备姐妹染色单体时含有1个DNA分子,具备姐妹染色单体时,含有2个DNA分子,B项正确;姐妹染色单体交叉互换发生在减数第一次分裂前期(四分体时期),同源染色体分离发生在减数第一次分裂后期,因此染色单体的交叉互换发生在同源染色体分离之前,C项错误;减数分裂中,染色体数减半发生在减数第一次分裂末期,即同源染色体的分离形成子细胞造成染色体数目减半,D项错误。
答案B
6.在观察蝗虫精原细胞减数分裂固定装片时,区分初级精母细胞和次级精母细胞的主要依据是( )
A.染色体的组成
B.染色体是否存在染色单体
C.有无同源染色体
D.同源染色体配对和四分体
解析区分初级精母细胞和次级精母细胞的主要依据是初级精母细胞有同源染色体,而次级精母细胞没有。
答案C
7.下列为两种高等动物处于减数分裂不同时期细胞的示意图,其中3个来自同种生物,则来自另一种生物的是
( )
解析A项、C项的细胞处于MⅡ后期,B项的细胞处于MⅠ后期,根据细胞中染色体的形态特征可知,这3个细胞来自同种雌性生物;B项细胞是初级卵母细胞,A、C两项细胞均是第一极体。D项细胞中染色体的形态与前三项不同,其中染色体大小基本一致,应来自另一种雌性动物,是次级卵母细胞。
答案D
8.图中横坐标1、2、3、4表示某种哺乳动物(2N)在有性生殖过程中某些时期的细胞。图中a、b、c表示各时期的细胞的某种结构或物质在不同时期的连续数量变化,可以与图中1、2、3、4相对应的细胞是( )
A.初级精母细胞、次级精母细胞、精细胞、精子
B.精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞、精细胞
C.卵原细胞、次级卵母细胞、第一极体、第二极体
D.卵原细胞、初级卵母细胞、次级卵母细胞、第一极体
解析图中1染色体数目与体细胞相同,且无染色单体,应为精(卵)原细胞;图中2染色体∶染色单体∶核DNA=1∶2∶2,且染色体数目与体细胞相同,应处于减数第一次分裂,为初级精(卵)母细胞;图中3染色体∶染色单体∶核DNA=1∶2∶2,且染色体数目是体细胞的一半,应该处于减数第一次分裂前期和中期,为次级精(卵)母细胞或第一极体;图中4不含染色单体,染色体∶核DNA=1∶1,且染色体数目是体细胞的一半,应该为减数分裂形成的精(卵)细胞或第二极体,B项正确。
答案B
9.下图为人体生殖器官中某细胞的核DNA含量变化曲线图,据图判断下列说法错误的是( )
A.a过程为有丝分裂,b过程为减数分裂
B.①④属于间期
C.⑤时期细胞内染色体数目加倍
D.姐妹染色单体分离发生在②和⑥时期
解析图示a过程细胞核DNA复制一次,细胞分裂一次,为有丝分裂,b过程细胞核DNA复制一次,细胞分裂两次,为减数分裂,A项正确;①④进行核DNA复制,属于间期,B项正确;⑤时期为减数第一次分裂时期,细胞内染色体数目与体细胞相同,C项错误;有丝分裂后期和减数第二次分裂后期均发生着丝粒的分裂,即②和⑥时期均可发生姐妹染色单体分离,D项正确。
答案C
二、非选择题
10.下图甲、乙是某种高等生物雌性个体的细胞分裂过程的示意图,根据图中信息回答下列问题。
(1)甲细胞所处分裂期为 ,含有的染色体数为 条;乙细胞中同源染色体对数是 ,所含的四分体的数量为 。?
(2)甲细胞最终产生的子细胞是 ;乙细胞所产生的子细胞是 细胞。?
(3)该生物的体细胞中染色体最多时为 条,染色单体最多时为 条。?
解析(1)由题图可知,甲细胞处于减数第一次分裂前期,细胞内含有4条染色体。乙细胞处于有丝分裂中期,细胞中含有2对同源染色体,没有配对,含有0个四分体。(2)甲为雌性个体的细胞进行减数分裂的示意图,因此甲细胞最终产生的子细胞是卵细胞和第二极体。乙是雌性个体进行有丝分裂的示意图,产生的子细胞是体细胞。(3)该生物的体细胞含有4条染色体,当细胞处于有丝分裂后期时含有的染色体最多,为8条,染色体复制后细胞中染色单体最多,为8条。
答案(1)减数第一次分裂前期 4 2对 0个 (2)卵细胞和第二极体 体 (3)8 8
能力提升
一、选择题
1.研究表明,在精子和卵细胞受精后的第一次分裂中,来自父方的染色体和来自母方的染色体分别出现两套分离系统,这说明两套染色体是独自分离的。下列相关叙述正确的是( )
A.第一次分裂过程中会出现两个纺锤体
B.第一次分裂中核膜先解体,然后染色体开始螺旋化
C.第一次分裂中同源染色体会分离,分别进入两个子细胞
D.受精过程中的精子和卵细胞的融合过程依赖于细胞膜的选择透过性
解析由题意可知,在受精卵第一次细胞分裂中,有2个双极纺锤体出现,一个负责分离来自母方的染色体,一个负责分离来自父方的染色体,A项正确;第一次分裂中染色体先螺旋化,再进行核膜的解体,B项错误;该分裂为有丝分裂,有丝分裂中没有同源染色体的分离,C项错误;受精过程中的精子和卵细胞的融合过程依赖于细胞膜的流动性,D项错误。
答案A
2.图1表示细胞分裂的不同时期;图2表示处于细胞分裂不同时期的每条染色体上DNA含量的变化。下列叙述中不正确的是( )
A.图2中AB段形成的原因是DNA复制
B.由图1可知该生物体细胞中有4条染色体
C.分别处于图2中的BC、DE段的细胞为图1中的乙、丙
D.图1中乙产生的子细胞为次级卵母细胞和第一极体
解析图2中AB段形成的原因是DNA复制,A项正确;甲细胞处于有丝分裂后期,此时细胞中染色体数目是体细胞的2倍,因此该生物体细胞含有4条染色体,B项正确;乙和丙细胞中,每条染色体都含有2个DNA分子,因此这两个细胞都对应于图2的BC段,C项错误;乙细胞处于减数第一次分裂后期,此时细胞质不均等分裂,应为初级卵母细胞,其分裂形成的子细胞为次级卵母细胞和第一极体,D项正确。
答案C
3.雄蛙的一个体细胞经有丝分裂形成两个子细胞(C1、C2),一个初级精母细胞经减数第一次分裂形成两个次级精母细胞(S1、S2)。比较C1与C2、S1与S2细胞核中DNA数目及其贮存的遗传信息正确的是( )
A.核DNA数目C1与C2相同,S1与S2不同
B.遗传信息C1与C2相同,S1与S2不同
C.核DNA数目C1与C2不同,S1与S2相同
D.遗传信息C1与C2不同,S1与S2相同
解析有丝分裂的重要特征是亲代细胞的染色体经过复制后,平均分配到两个子细胞中去,此时能够保持前后代细胞中染色体数目的恒定。由于染色体上有遗传物质DNA,所以C1与C2细胞核中的DNA数目及贮存的遗传信息相同。减数第一次分裂的主要特征是同源染色体联会后再分离,平均分配到两个次级精(卵)母细胞中去。此时同源染色体分离,非同源染色体自由组合,所以S1与S2细胞核中的DNA数目虽然相同,但是遗传信息因非同源染色体的自由组合而不同。
答案B
4.图1为人体细胞正常分裂时有关物质和结构数量变化的相关曲线,图2为某细胞分裂过程中染色体变化的示意图,下列分析正确的是( )
A.图1曲线可表示有丝分裂部分时期染色单体数目的变化
B.若图1曲线表示减数分裂中每条染色体上DNA分子数目变化的部分曲线,则n=1
C.若图1曲线表示有丝分裂中染色体数目变化的部分曲线,则n=1
D.图2所示相应变化发生在图1中的b点时
解析有丝分裂过程中,染色单体数目是4n或0,不会减半,A项错误;减数分裂过程中,每条染色体上的DNA分子数目为1或2,若图1曲线表示减数分裂中每条染色体上DNA分子数目变化的部分曲线,则n=1,B项正确;若图1曲线表示有丝分裂中染色体数目变化的部分曲线,则n=46,C项错误;图2所示发生交叉互换现象,相应变化发生在减数第一次分裂前期,对应于图1中的a点时,D项错误。
答案B
二、非选择题
5.下图为某高等动物细胞分裂图像及细胞内不同物质的数量变化曲线,请回答下列问题。
图1
(1)图1中丁细胞名称是 ,其内含有 条染色单体。?
(2)该动物体内细胞染色体最多有 条。?
(3)图2中a、b、c分别表示 ,图1中丙与图2中 细胞类型相对应。?
(4)该动物某一细胞分裂后产生了如图3所示的子细胞,该子细胞形成的原因可能有?
。?
解析(1)根据图1中丙细胞的均等分裂可知该生物的性别为雄性,丁细胞处于减数第二次分裂时期,称为次级精母细胞,其内含有2条染色体、4条染色单体。(2)甲细胞处于有丝分裂后期,细胞中染色体数目是体细胞的两倍,因此该生物体细胞含有4条染色体,在有丝分裂后期最多为8条。(3)图2中b会出现和消失,为染色单体,a和c之比为1∶1或1∶2,则a为染色体,c为核DNA。图1中丙处于减数第一次分裂后期,此时染色体∶染色单体∶核DNA=1∶2∶2,且染色体数目与体细胞相同,与图2中Ⅱ细胞类型相对应。(4)图3所示的子细胞可能是减数分裂形成的配子,则其形成原因是减数第一次分裂后期有一对同源染色体没分开;该细胞也可能是有丝分裂形成的子细胞,则该子细胞形成的原因可能是有丝分裂后期一条染色体着丝粒分裂后移向细胞同一极。
答案(1)次级精母细胞 4
(2)8
(3)染色体、染色单体、核DNA Ⅱ
(4)有丝分裂后期一条染色体着丝粒分裂后移向细胞同一极或减数第一次分裂后期有一对同源染色体没分开
