内容正文:
微专题一
减数分裂中染色体、核DNA等数量的变化规律及细胞图像识别
第一章 第一节 减数分裂和受精作用
一、减数分裂中染色体、核DNA等数量的变化规律
1.减数分裂过程中核DNA、染色体、染色单体的数量变化(以体细胞为2n的生物为例)
项目 精(卵)
原细胞 减数
分裂
前间期 前
期
Ⅰ 中
期
Ⅰ 后
期
Ⅰ 末
期
Ⅰ 前
期
Ⅱ 中
期
Ⅱ 后
期
Ⅱ 末
期
Ⅱ 子
细
胞
核DNA 2n 2n→4n 4n 4n 4n 4n→2n 2n 2n 2n 2n→n n
染色体 2n 2n 2n 2n 2n 2n→n n n 2n 2n→n n
染色
单体 0 0→4n 4n 4n 4n 4n→2n 2n 2n 0 0 0
2.减数分裂过程中染色体数和核DNA数的变化曲线
(1)在减数分裂前间期DNA复制之前(AB段和ab段)和减数第二次分裂后期着丝粒分裂之后(FH段和f′h段),染色体数∶核DNA数=1∶1。
(2)在减数分裂前间期完成DNA复制之后到减数第二次分裂后期着丝粒分裂之前(CF段和cf段),染色体数∶核DNA数=1∶2。
(3)各关键点变化的原因
①BC段——DNA复制。
②DE(de)段——同源染色体分离后平均分配到两个子细胞中。
③ff′段——着丝粒分裂,姐妹染色单体分开。
④H(h)点——姐妹染色单体分开后形成的子染色体平均分配到两个子细胞中。
3.减数分裂过程中染色体数、染色单体数和核DNA分子数的柱形图(以体细胞中染色体数为2n的生物的精子形成过程为例)
(1)次级性母细胞在分裂的前期、中期与后期染色体数量不同,但核DNA分子数相同。
(2)后期Ⅱ ,细胞中染色体数和核DNA分子数相等,且二者都与正常体细胞相等。
(3)染色体数为2n的生物细胞减数分裂过程中染色体数最多为2n,而有丝分裂过程中染色体数最多可为4n。
归纳引发相关物质数量变化的四大原因
核心归纳
例1 如图是果蝇的一个精原细胞分裂过程中核DNA分子数的变化曲线,下列相关说法不正确的是
A.AE段可发生有丝分裂,FL段可发生减数分裂
B.CD段和GH段染色体数量都相等
C.GH段都存在染色单体
D.最终形成的精细胞中,染色体数和核DNA分子数都是体细胞的一半
√
CD段包括有丝分裂前、中、后、末期,细胞内染色体数量为8条或16条,GH段为减数第一次分裂,细胞内染色体数量为8条,存在染色单体,B错误。
例2 如图甲~丙依次表示某动物体内细胞分裂图,每条染色体上DNA含量的变化,不同分裂时期细胞核中染色体数量、染色单体数量与核DNA数量关系变化。下列叙述正确的是
A.图丙中与图乙中BC段对应的只有②
B.图甲所示细胞对应图乙中的DE段、
图丙中的②
C.图甲所示细胞中含有8条染色单体,
8个核DNA分子
D.图丙中引起②→①变化的原因是同源
染色体的分离
√
图丙中与图乙中BC段对应的只有②,
每条染色体上有2个DNA分子、2条染
色单体,A正确;
图甲所示细胞对应图乙中的DE段、图
丙中的①,原因是着丝粒分裂,染色
体数量加倍,此时没有染色单体,B
错误;
图甲所示细胞中不含染色单体,C错误;
图丙中引起②→①变化的原因是着丝粒分裂,D错误。
二、细胞分裂图像的识别
1.结合不同分裂时期的特点判断细胞分裂方式及时期
(1)三个前期图像的判断(染色体看似散乱地排列在细胞中)
①判断步骤:
②判断结果:
A为有丝分裂前期,B为减数分裂前期Ⅰ,C为减数分裂前期Ⅱ。
(2)三个中期图像的判断(染色体排列在细胞中央)
①判断步骤:
②判断结果:
A为有丝分裂中期,B为减数分裂中期Ⅱ,C为减数分裂中期Ⅰ。
(3)三个后期图像的判断(染色体移向细胞两极,动物细胞质膜开始凹陷)
①判断步骤:
②判断结果:
A为有丝分裂后期,B为减数分裂后期Ⅱ,C为减数分裂后期Ⅰ。
2.“三看”法判断细胞分裂时期(以二倍体生物为例)
例3 下列有关某雄性动物各细胞分裂示意图的叙述,正确的是
A.图①处于减数分裂中期Ⅰ,细胞内有2对姐妹染色单体
B.图②处于减数分裂后期Ⅱ,细胞内有2对姐妹染色单体
C.图③处于减数分裂中期Ⅱ,该动物体细胞中染色体数量恒定为8条
D.四幅图可排序为①③②④,出现在该动物精子的形成过程中
√
图①表示减数分裂中期Ⅰ,细胞内有2对同源染色体;
图②表示减数分裂后期Ⅱ,细胞内无姐妹染色单体;
图③表示减数分裂中期Ⅱ,该动物体细胞内染色体数量一般为4条,只有处于有丝分裂后期时,染色体数量加倍,暂时为8条。
例4 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量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,其中错误有
A.0处 B.1处 C.2处 D.4处
√
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,前期同源染色体联会,中期同源染色体排列在赤道面的位置上,后期同源染色体分离,因此有2处错误。
1.(2022·盐城高一月考)如图表示一个细胞进行分裂时,细胞核内染色体数量以及染色体上DNA分子数量的变化情况(设一个正常体细胞中的染色体数目为2n)。下列叙述不正确的是
A.实线和虚线分别表示染色体数量
和核DNA分子数量的变化
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量相同的核DNA
D.在IJ段,可能会发生同源染色体的交换
1
2
3
4
5
6
跟踪训练
√
1
2
3
4
5
6
跟踪训练
由于DNA复制加倍,图中实线表示细胞核内染色体上的DNA分子数量的变化,虚线表示染色体数量的变化,A错误;
两条曲线重叠的各段,染色体与核DNA分子数量相等,即每条染色体上都含有一个DNA分子,B正确;
1
2
3
4
5
6
跟踪训练
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量相同的核DNA,C正确;
IJ段表示减数第一次分裂,在四分体时期可发生交换,D正确。
2.(多选)甲、乙两图表示减数分裂过程中有关结构的DNA含量变化,下列分析正确的是
A.图甲的AB段对应图乙的A′B′段
B.图甲的C时期对应图乙的C′时期
C.图乙的C′时期对应图甲的D时期
D.图乙的B′C′段包含图甲的BC段
1
2
3
4
5
6
跟踪训练
√
√
1
2
3
4
5
6
跟踪训练
图甲的AB段对应图乙的A′B′段,都属于减数分裂前间期,A正确;
图甲的C时期是减数分裂末期Ⅰ结束,图乙的C′时期是减数分裂后期Ⅱ,B错误;
图乙的C′时期是减数分裂后期Ⅱ,
图甲的D时期是减数分裂末期Ⅱ结
束,C错误;
图乙的B′C′段表示减数第一次分裂及减数第二次分裂前、中期,而图甲的BC段只表示减数第一次分裂,故图乙的B′C′段包含图甲的BC段,D正确。
3.(多选)假定某动物体细胞染色体数目为2n=4,下列关于图中②③④⑤⑥细胞所处时期的叙述,不正确的是
A.图中不含同源染色体的细胞为③⑤⑥
B.②③④分别为减数第一次分裂的前、中、后期
C.④⑥分别为减数分裂后期Ⅰ、减数分裂后期Ⅱ
D.②为减数第一次分裂四分体时期,④⑤染色体数量暂时加倍
1
2
3
4
5
6
跟踪训练
√
√
√
1
2
3
4
5
6
②细胞中出现了四分体,处于减数分裂前期Ⅰ;
③细胞中存在同源染色体,且染色体的着丝粒
排列在赤道面上,处于有丝分裂中期;
④细胞中发生分离的同源染色体含有姐妹染色
单体,处于减数分裂后期Ⅰ;
⑤细胞中着丝粒分裂,两条姐妹染色单体分离,且含有同源染色体,处于有丝分裂后期;
⑥细胞中也发生了着丝粒的分裂,但没有同源染色体,处于减数分裂后期Ⅱ。
跟踪训练
4.如图,图1表示某动物细胞(2n=4)处于不同分裂时期的图像;图2中①~④表示该动物有性生殖过程中细胞分裂的不同时期,其中a、b、c分别表示某时期一个细胞中三种物质或结构的相对数量。下列说法中错误的是
A.图1中甲、丁细胞染色体数量不同而
核DNA数量相同
B.该动物性腺中存在图1所示的所有细
胞分裂方式
C.图2中处于③时期的细胞为精细胞
D.图2中②对应的时期包含了图1中的丙
1
2
3
4
5
6
跟踪训练
√
1
2
3
4
5
6
跟踪训练
图1中甲、丁细胞染色体数量不同,
而核DNA数量相同,A正确;
该动物性腺中存在图1所示的所有细
胞分裂方式,即精原细胞可以通过
有丝分裂增加细胞数量,也可以通
过减数分裂产生精细胞,B正确;
图2中处于③时期的细胞为次级精母细胞,C错误;
图2中②时期一条染色体上含有两个DNA分子和两条姐妹染色单体,对应的时期包含了图1中的丙,D正确。
5.图1所示为某高等动物精原细胞分裂过程中细胞内的同源染色体对数的变化曲线,图2是该动物的一个细胞分裂示意图。下列叙述错误的是
A.CD段含有核DNA分子12个
B.图2细胞对应时期为图1的AB段
C.FG段可发生交换和同源染色体
的分离
D.DE段和GH段的变化都是细胞一分为二的结果
1
2
3
4
5
6
跟踪训练
√
1
2
3
4
5
6
跟踪训练
图2细胞无同源染色体,着丝粒分裂,两条姐妹染色单体分开,处于减数分裂后期Ⅱ,由此可知该动物体细胞中染色体数为6条;图1纵坐标是同源染色体对数,AF段表示有丝分裂,CD段表示有丝分裂后期、末期,染色体数量加倍,核DNA数=染色体数=12,A正确,B错误;
FG段表示减数第一次分裂,
可发生同源染色体的非姐妹
染色单体之间的交换和同源
染色体的分离,C正确。
6.(2023·苏州高新区高一校考)下列是有关某一动物细胞分裂的问题,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。请据图回答下列问题:
1
2
3
4
5
6
跟踪训练
1
2
3
4
5
6
跟踪训练
(1)图1中AB段形成的原因是________________________,图1中BC段如果表示有丝分裂分裂期,则发生于____________(时期),如果表示减数分裂分裂期,则发生于___________________________________________
(时期),图1中CD段形成的原因是____________。
DNA复制(或染色体复制)
前期和中期
减数第一次分裂和减数第二次分裂前期、中期
着丝粒分裂
1
2
3
4
5
6
跟踪训练
图1中AB段形成的原因是DNA复制(染色体复制),每条染色体上的DNA含量由1变为2;图1中BC段每条染色体上含有2个DNA分子,处于有丝分裂的前期、中期或减数第一次分裂和
减数第二次分裂前期、中期。CD段形成的原因
是着丝粒分裂,两条姐妹染色单体分离,每条
染色体上的DNA含量由2变为1。
1
2
3
4
5
6
跟踪训练
(2)图2中________号细胞处于图1中的BC段,图2中_____号细胞处于图1中的DE段。
2、3
1
1
2
3
4
5
6
跟踪训练
图2中1号细胞含有同源染色体,着丝粒分裂,处于有丝分裂后期,2号细胞同源染色体分离,处于减数分裂后期Ⅰ,3号细胞没有同源染色体,每条染色体的着丝粒排列在赤道面上,处于减数分裂中期Ⅱ。
1
2
3
4
5
6
跟踪训练
(3)就图2分析可知,2号细胞含有_____条染色单体,有_____个核DNA分子,有_____对同源染色体。该细胞处于________________。
8
8
2
减数分裂后期Ⅰ
1
2
3
4
5
6
跟踪训练
图2中2号细胞含有4条染色体,2对同源染色体,每条染色体上含有2条染色单体,共含有8条染色单体,有8个核DNA分子;该细胞处于减数分裂后期Ⅰ。
$$