2.1.2 卵细胞的形成过程、细胞分裂综合题型解题规律-【步步高】2023-2024学年高一生物学必修2 遗传与进化（人教版2019，苏冀）

第2课时　卵细胞的形成过程、细胞分裂综合题型解题规律 [学习目标]　1.归纳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。 一、卵细胞的形成过程 1．形成场所：卵巢。 2．形成过程 3．减数分裂的概念 减数分裂是进行有性生殖的生物，在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。 任务一：精卵形成过程的区别 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 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.辨析以下细胞的名称(判断正误) (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)× 3．卵细胞形成过程中，为什么细胞质不均等分裂？而精子形成过程中，为什么细胞需要经过变形？ 提示　细胞质不均等分裂形成的卵细胞较大，保证了受精后能有充足的营养物质，满足早期胚胎发育的需要。精细胞经过变形产生了尾等结构，有利于精子的运动。 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．(2023·江苏常州高一期中)如图表示某种动物不同个体的某些细胞分裂过程，下列相关叙述错误的是(　　) A．甲、丙两细胞都发生同源染色体的分离 B．图中的细胞均处于细胞分裂后期 C．可表示卵细胞形成过程的是甲、乙、丁 D．乙、丁的染色体数都是体细胞的一半 答案　D 解析　甲、丙细胞处于减数分裂Ⅰ后期，都发生同源染色体的分离，A正确；甲、丙细胞处于减数分裂Ⅰ后期，乙、丁细胞处于减数分裂Ⅱ后期，B正确；甲、乙、丁细胞可分别表示初级卵母细胞、次级卵母细胞和极体减数分裂的图像，C正确；乙、丁细胞的染色体数目与体细胞数目相等，D错误。 2．下列有关精子和卵细胞形成的说法，正确的是(　　) A．两者形成过程中都出现联会、四分体、同源染色体分离、非同源染色体自由组合的现象 B．两者形成过程中都有染色体的复制和均分，两者所含遗传物质均是正常体细胞的一半 C．精子和卵细胞形成过程中不同的地方是精子需要变形，卵细胞不需要变形，其余完全相同 D．形成100个受精卵，至少需要100个精原细胞和100个卵原细胞 答案　A 解析　精子和卵细胞的细胞核中的遗传物质均是正常体细胞的一半，而卵细胞在形成过程中细胞质不均等分裂，导致卵细胞细胞质中的遗传物质比正常体细胞细胞质中遗传物质的一半要多，精子则几乎不含细胞质，B错误；精子与卵细胞形成过程中的不同点除精子需要变形外，还有细胞质的分配情况不同、分裂结果和形成的成熟生殖细胞数目不同等，C错误；1个精原细胞产生4个精子，只需25个精原细胞就能产生100个精子，D错误。 二、减数分裂中染色体、核DNA等数目的变化规律 　　　　　　　　　　　　　　　　 任务二：构建减数分裂过程中染色体和核DNA含量变化数学模型 1．请完善表格(以体细胞中染色体数为2n，核DNA数为2c为例。) 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 减数分裂Ⅰ 前期 2n 4c 4n 中期 2n 4c 4n 后期 2n 4c 4n 末期 2n→n 4c→2c 4n→2n 减数分裂Ⅱ 前期 n 2c 2n 中期 n 2c 2n 后期 2n 2c 0 末期 2n→n 2c→c 0 2．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 3．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。 　归纳引发相关物质数量变化的四大原因 3．(多选)如图表示哺乳动物精子的形成过程中一个细胞内核DNA含量的变化。下列各项中对该图的解释完全正确的是(　　) A．同源染色体的联会发生在c～d的初期 B．f点染色体数目又出现短时间的加倍 C．e点同源染色体分离，f点染色体的着丝粒分裂 D．a～c是间期，c～f是分裂期，f～g是精细胞变形阶段 答案　AD 4．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(DNA分子)的数量比是2∶4∶2∶1，D错误。 三、有丝分裂与减数分裂的比较 任务三：列表比较有丝分裂与减数分裂 比较项目 减数分裂 有丝分裂 不同点 细胞类型 原始生殖细胞 体细胞或原始生殖细胞 发生场所 有性生殖器官内 全身各处 细胞分裂次数 两次 一次 同源染色体行为 同源染色体有联会、互换行为 同源染色体没有联会、互换行为 非同源染色体行为 自由组合 无自由组合行为 亲、子细胞染色体数目关系 子细胞染色体数目减半 子细胞染色体数目不变 子细胞数目及类型 4个精子或1个卵细胞、3个极体 2个体细胞或2个原始生殖细胞 相同点 ①染色体都复制一次； ②分裂过程中都出现纺锤丝，都有核仁、核膜的消失与重现； ③都有着丝粒分裂和姐妹染色单体分开现象 任务四：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 减数分裂Ⅰ前期 减数分裂Ⅱ前期 依据 有同源染色体，但不联会 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 减数分裂Ⅰ中期 减数分裂Ⅱ中期 依据 有同源染色体，且着丝粒排列在赤道板上 同源染色体排列在赤道板两侧 无同源染色体，且着丝粒排列在赤道板上 3.后期 图像 时期 有丝分裂后期 减数分裂Ⅰ后期 减数分裂Ⅱ后期 依据 有同源染色体，且着丝粒分裂后移向两极 同源染色体分离并移向两极 无同源染色体，且着丝粒分裂后移向两极 　“三看”识别法判断细胞分裂时期 5．假定某动物体细胞染色体数目2n＝4，下列关于图中②、③、④、⑤、⑥细胞所处时期的叙述，正确的是(　　) A．图中不含同源染色体的细胞为③⑤⑥ B．②③④为减数分裂，分别为减数分裂Ⅰ的前、中、后期 C．④⑥分别为减数分裂Ⅰ后期、减数分裂Ⅱ后期 D．②为减数分裂Ⅰ的四分体时期，④⑤染色体数目暂时加倍 答案　C 解析　③中存在同源染色体，且染色体的着丝粒排列在赤道板上，处于有丝分裂中期，A、B错误；②中出现了四分体，故该细胞处于减数分裂Ⅰ前期；④中发生同源染色体分离，该细胞处于减数分裂Ⅰ后期，染色体数目没有加倍；⑤中着丝粒分裂，复制后的染色体分离，且含有同源染色体，处于有丝分裂后期，染色体数目暂时加倍；⑥中发生了着丝粒的分裂，但没有同源染色体，处于减数分裂Ⅱ后期，C正确，D错误。 6．如图a、b、c表示某哺乳动物(2n＝4)在不同时期的细胞分裂图像。下列相关分析不正确是(　　) A．a细胞的细胞质均等分裂且同源染色体分离，该动物为雄性 B．b细胞处于有丝分裂后期，有8条染色体，没有染色单体 C．c细胞处于减数分裂Ⅱ后期，其子细胞的名称是极体 D．a、b、c可发生在同一器官内，b细胞中的DNA分子数大于8 答案　C 解析　由a细胞可知，该哺乳动物为雄性，因此c细胞应为次级精母细胞，其子细胞的名称是精细胞，C错误。 题组一　卵细胞的形成过程 1．初级卵母细胞和次级卵母细胞在分裂过程中都会出现(　　) A．同源染色体分离 B．着丝粒分裂 C．细胞质不均等分配 D．染色体复制 答案　C 解析　同源染色体的分离只发生在减数分裂Ⅰ后期，即只在初级卵母细胞中出现；着丝粒分裂发生在减数分裂Ⅱ后期，即只在次级卵母细胞中出现；初级卵母细胞和次级卵母细胞的细胞质都是不均等分配的；染色体的复制发生在减数分裂前的间期，在初级卵母细胞和次级卵母细胞中都不会出现。 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，图甲细胞处于减数分裂Ⅱ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；图乙细胞处于减数分裂Ⅰ后期，其细胞质不均等分裂，应是初级卵母细胞，B正确；图丙细胞处于减数分裂Ⅱ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染色体，D错误。 3．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。 题组二　减数分裂过程中染色体、核DNA等数目的变化规律 4.如图是细胞分裂过程中染色体和核DNA的数量变化图，下列有关图中a～c段(不含a、c两点)的叙述正确的是(　　) A．细胞中始终存在同源染色体 B．细胞中始终存在姐妹染色单体 C．细胞中染色体数与核DNA分子数的比由1∶2变为1∶1 D．细胞中DNA先复制一次，再平均分配两次 答案　B 解析　由图分析可知，实线表示染色体的数目变化，虚线表示核DNA含量的变化，O～b段表示减数分裂Ⅰ前的间期和减数分裂Ⅰ时期，b～c段表示减数分裂Ⅱ的前、中期，由于减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离，所以b～c段不存在同源染色体，A错误；c点着丝粒才分裂，所以a～c段始终存在姐妹染色单体，B正确；a～c段染色体数与核DNA分子数的比为1∶2，c点及其以后才变为1∶1，C错误；细胞中核DNA先复制一次，再平均分配一次，减数分裂Ⅱ结束时再平均分配一次，D错误。 5．图中甲～丁为小鼠(2n)睾丸中细胞分裂不同时期的染色体数目、染色单体数目和核DNA分子数目的关系图，下列关于此图的叙述，正确的是(　　) A．甲可表示减数分裂Ⅰ后期 B．乙可表示减数分裂Ⅱ后期 C．丙可表示有丝分裂后期 D．丁可表示减数分裂Ⅱ后期 答案　A 解析　甲细胞可能处在减数分裂Ⅰ的前期、中期、后期、末期或有丝分裂前期、中期，乙细胞可能处在减数分裂Ⅱ的前期或中期；丙细胞中染色体数与小鼠体细胞中的染色体数相同，没有染色单体，说明丙细胞可能处在减数分裂Ⅱ后期；丁细胞染色体数是体细胞中的一半，没有染色单体，说明该细胞是精细胞。 题组三　有丝分裂与减数分裂的比较 6．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．①②④⑤⑧⑨ B．③④⑤⑧⑨⑩ C．①②⑥⑦ D．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粒都排列在赤道板上，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，是减数分裂Ⅰ中期的细胞；图④中没有同源染色体，但含有姐妹染色单体，染色体的着丝粒排列在赤道板上，是减数分裂Ⅱ中期的细胞；图⑤中没有同源染色体，含有姐妹染色单体，是减数分裂Ⅱ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，是减数分裂Ⅰ后期的细胞；图⑨中不含同源染色体，且着丝粒分裂，是减数分裂Ⅱ后期的细胞；图中没有同源染色体也没有姐妹染色单体，是减数分裂Ⅱ完成后形成的子细胞。 7．下列对细胞分裂的相关图像的分析，正确的是(　　) A．b、c细胞四分体数均为二 B．a、b细胞染色体数不同，染色单体数相同 C．a、b、c、d细胞可出现于同一器官中 D．c、d细胞染色体数和同源染色体对数均相同 答案　C 解析　据图可知，a细胞处于有丝分裂后期，b细胞处于减数分裂Ⅰ后期，c细胞处于有丝分裂中期，d细胞处于减数分裂Ⅱ后期。b细胞中同源染色体已分离，不存在四分体，c细胞中没有四分体，A错误；a细胞中有8条染色体，没有染色单体，b细胞中有4条染色体，8条染色单体，B错误；d细胞中不含同源染色体，D错误。 8．如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属于有丝分裂，不会出现同源染色体联会；③属于减数分裂Ⅰ，前期同源染色体联会，中期同源染色体位于赤道板的两侧，后期同源染色体分离，因此共2处错误。 9.如图所示为某动物卵原细胞中染色体的组成情况，该卵原细胞经减数分裂产生三个极体和一个卵细胞，其中一个极体的染色体组成是1、3，则卵细胞中染色体组成是(　　) A．2、4 B．1、3 C．1、3或2、4 D．1、4或2、3 答案　C 10．(多选)如图为某动物体内细胞分裂的一组图像，下列有关叙述正确的是(　　) A．图中①②③细胞中染色体与核DNA数目之比为1∶2 B．细胞①②③⑤产生的子细胞中均有同源染色体 C．图中表示有丝分裂的细胞及分裂的顺序是⑤→③→① D．④细胞所处时期的前一时期，细胞中染色体与核DNA分子数目之比为1∶2 答案　CD 解析　分析题图可知，①细胞含有同源染色体，着丝粒分裂，处于有丝分裂后期；②细胞含有同源染色体，且同源染色体分离，处于减数分裂Ⅰ后期；③细胞含有同源染色体，染色体的着丝粒位于赤道板上，处于有丝分裂中期；④细胞不含同源染色体，且着丝粒分裂，处于减数分裂Ⅱ后期；⑤细胞处于细胞分裂前的间期。①细胞中着丝粒已经分裂，染色体与核DNA数目之比为1∶1，A错误；细胞②处于减数分裂Ⅰ后期，发生同源染色体的分离，其产生的子细胞中不含同源染色体，B错误；④细胞处于减数分裂Ⅱ后期，其前一时期为减数分裂Ⅱ中期，细胞中染色体与核DNA分子数目之比为1∶2，D正确。 11．(多选)图甲表示细胞分裂过程中某种物质或结构的数量变化曲线；图乙、图丙分别表示细胞分裂过程中某一时期的图像。下列有关说法错误的是(　　) A．精原细胞的分裂过程中不会出现图乙所示的情况 B．卵细胞的形成过程中不会出现图丙所示的情况 C．图甲可表示成熟生殖细胞形成过程中核DNA数目的变化 D．图甲可表示成熟生殖细胞形成过程中染色体数目的变化 答案　ABC 解析　精原细胞通过有丝分裂进行细胞增殖，会出现图乙所示的情况，A错误；卵细胞是卵原细胞经过减数分裂形成的，其中极体可发生均等分裂，会出现图丙所示的情况，B错误。 12．(多选)如图表示一个细胞进行分裂时，细胞核内染色体数目以及核DNA分子数目的变化情况。下列叙述正确的是(　　) A．实线和虚线分别表示染色体数和核DNA分子数的变化 B．两条曲线重叠的各段，每条染色体都含有一个DNA分子 C．在MN段，每个细胞内都含有和体细胞数目相同的核DNA D．在IJ段，可发生同源染色体的互换，同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合 答案　BCD 解析　由于DNA复制加倍，图中实线表示核DNA分子数目的变化，虚线表示染色体数目的变化，A错误；在MN段，着丝粒分裂产生的染色体还未进入两个子细胞中，所以每个细胞内都含有和体细胞数目相同的核DNA，C正确；IJ段可表示减数分裂Ⅰ，在四分体时期可发生同源染色体的非姐妹染色单体间的互换，在后期会发生同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合，D正确。 13．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→乙是有丝分裂过程，乙→丙→丁是减数分裂过程，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分子数的比是1∶1，说明着丝粒已经分裂，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A～E段属于体细胞形成过程，F～I段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互换发生在减数分裂Ⅰ前期，即FG段；CD段同源染色体对数暂时加倍，是因为着丝粒分裂，对应甲细胞。 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　细胞分裂前的间　着丝粒分裂　(2)乙、丙　甲　(3)8　1∶2　减数分裂Ⅰ后　次级卵母细胞和极体 解析　(1)在细胞分裂过程中，每条染色体上的DNA由一个变成两个，原因是DNA的复制；由两个变成一个，原因是着丝粒的分裂。(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。着丝粒分裂，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。 学科网（北京）股份有限公司 $$