第2章 微专题3 减数分裂中染色体、DNA等数目的变化规律及细胞图像识别（Word教参）-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年高中生物学必修第二册（人教版2024）

微专题三　减数分裂中染色体、DNA等数目的变化规律及细胞图像识别 探究点1　减数分裂中染色体、DNA等数目的变化规律 1．减数分裂过程中一个细胞内染色体和核DNA分子数目的变化(如图所示) 2．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目为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 【例1】 如图是某雌性动物不同细胞分裂时期核DNA数目的变化情况。下列相关叙述错误的是(　　) A．a和b时期为细胞分裂间期和有丝分裂过程中核DNA数目变化 B．a时期细胞进行DNA复制和有关蛋白质的合成，且有适度生长 C．b时期细胞中的染色体数目为2n，姐妹染色单体的数目为4n D．c时期表示的是次级卵母细胞或极体，细胞中无同源染色体 答案　A 解析　分析曲线可知，曲线下降两次，说明为减数分裂的DNA含量变化，故a和b时期表示减数分裂前的间期和减数分裂Ⅰ过程中核DNA数目的变化，A项错误；a时期表示减数分裂前的间期，主要完成DNA的复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度的生长，B项正确；b时期是减数分裂Ⅰ过程，减数分裂Ⅰ前、中、后期的染色体数目和姐妹染色单体的数目分别为2n和4n，C项正确；c时期表示的是次级卵母细胞或极体，无同源染色体，D项正确。 【例2】 如图所示，果蝇(2n＝8)精原细胞进行减数分裂时，处于四个不同阶段的细胞中染色体、染色单体和核DNA分子的数量变化。下列有关叙述正确的是(　　) A．②表示染色体 B．Ⅲ对应的细胞是次级精母细胞或第一极体 C．Ⅱ对应的细胞是初级精母细胞 D．Ⅰ、Ⅳ对应的细胞中都存在同源染色体 答案　C 解析　由题图可知，②的数目可以为0，则②表示染色单体，①表示染色体，③表示核DNA分子。Ⅰ对应的细胞中无染色单体，即染色体数∶核DNA分子数＝1∶1，且染色体数与体细胞的相等，故Ⅰ对应的细胞为处于减数分裂Ⅱ后期或末期的次级精母细胞，细胞中不含同源染色体。Ⅱ对应的细胞中染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数＝1∶2∶2，且染色体数与体细胞的相等，故该细胞处于减数分裂Ⅰ，结合题干中“精原细胞进行减数分裂”，故为初级精母细胞。Ⅲ对应的细胞中染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数＝1∶2∶2，且染色体数是体细胞的一半，故该细胞处于减数分裂Ⅱ前期或中期，结合题干中“精原细胞进行减数分裂”，故为次级精母细胞。Ⅳ对应的细胞中无染色单体，染色体数∶核DNA分子数＝1∶1，且染色体数是体细胞的一半，应为减数分裂形成的配子，不含同源染色体。 探究点2　细胞分裂各时期图像的识别 1．根据细胞图像判断细胞分裂方式及所处时期 时期 有丝分裂 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ 前期 ①与②的主要区别在于②中存在同源染色体的联会现象； ①与③、②与③的主要区别在于有无同源染色体 中期 ①与②的主要区别在于②中同源染色体的着丝粒排列在赤道板两侧； ①与③、②与③的主要区别在于有无同源染色体 后期 ①与②比较：①中染色单体分离，②中同源染色体分离； ①与③比较：①中有同源染色体，③中无同源染色体； ②与①③比较：②中有染色单体，①③中无染色单体 2.根据染色体的形态判断细胞分裂方式(以二倍体生物为例) (1) (2) (3) 【例3】 甲、乙、丙分别表示某个生物体内的三个正在分裂的细胞，请据图回答下列问题： (1)图甲表示________细胞，处于__________期，有____条染色单体，分裂后产生的子细胞名称是_________________________________________________。 (2)图乙表示__________期细胞，有______对同源染色体，产生的子细胞内有______条染色体。 (3)图丙表示____________期细胞，细胞名称是__________，能否由图甲细胞分裂而来？________(填“能”或“不能”)。 解析　(1)观察甲、乙、丙三图可知，图甲中细胞质不均等分配，且同源染色体分离，可以确定细胞处于减数分裂Ⅰ后期，细胞名称是初级卵母细胞，其产生的子细胞中体积小的为(第一)极体，体积大的为次级卵母细胞。(2)图乙中着丝粒分裂，且细胞的两极均有成对的同源染色体，可确定是体细胞有丝分裂后期图像。(3)图丙中染色体的着丝粒分裂，细胞质均等分配，又由图甲可知该动物为雌性个体，所以图丙为减数分裂Ⅰ形成的第一极体在减数分裂Ⅱ后期的图像。再根据染色体的形态，可推出产生图丙细胞的初级卵母细胞在减数分裂Ⅰ后期时的分裂图像，如图，并非图甲所示细胞。 答案　(1)初级卵母　减数分裂Ⅰ后　8　(第一)极体和次级卵母细胞　(2)有丝分裂后　4　4　(3)减数分裂Ⅱ后　(第一)极体　不能 【例4】 如图为某二倍体生物的细胞分裂示意图，下列叙述正确的是(　　) A．图甲为初级卵母细胞，含8条染色单体 B．图乙处在有丝分裂后期，含4个染色体组 C．图丙表示同源染色体分离，非同源染色体自由组合 D．图丙处在减数分裂Ⅱ后期，有两对同源染色体 答案　B 解析　图甲细胞处于减数分裂Ⅰ后期，由于细胞质均等分配，所以图甲细胞是初级精母细胞，细胞中含有4条染色体，8条染色单体，A项错误；乙细胞处在有丝分裂后期，含有4个染色体组，B项正确；丙细胞处于减数分裂Ⅱ后期，而同源染色体分离、非同源染色体自由组合发生在减数分裂Ⅰ后期，C项错误；丙细胞处在减数分裂Ⅱ后期，无同源染色体，D项错误。 1．某生物的精原细胞含有42条染色体，在减数分裂Ⅰ形成四分体时，细胞内含有的染色单体、染色体和核DNA分子数依次是(　　) A．42、84、84 B．84、42、84 C．84、42、42 D．42、42、84 答案　B 解析　该生物精原细胞含有42条染色体，在减数分裂Ⅰ前期形成四分体时，由于此时经过了DNA的复制，所以细胞内每条染色体上含有两条染色单体，染色单体数等于核DNA分子数，则此时细胞内含有的染色单体数为84，复制后染色体数并未随着核DNA分子数的增加而增加，则染色体数依然为42，即在减数分裂Ⅰ形成四分体时，细胞内含有的染色单体、染色体和核DNA分子数依次是84、42、84，B项符合题意。 2．下列关于DNA分子和染色体数目的描述，正确的是(　　) A．有丝分裂前的间期细胞中染色体数目因DNA复制而加倍 B．有丝分裂后期细胞中DNA分子数因着丝粒分裂而加倍 C．减数分裂Ⅰ后，细胞中染色体数目因同源染色体分离并分别进入两个子细胞中而减半 D．减数分裂Ⅱ过程中细胞中染色体与DNA分子的数目始终不变 答案　C 解析　染色体数目与着丝粒数目一致，DNA复制后，姐妹染色单体连接在同一个着丝粒上，染色体数目并未改变，A项错误；DNA分子数不因着丝粒分裂而改变，B项错误；减数分裂Ⅰ后，因同源染色体彼此分离，进入不同的细胞，使子细胞中染色体数目减半，C项正确；减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂，染色体数目加倍，D项错误。 3．如图中①②③④分别表示某种哺乳动物细胞(2n)进行减数分裂的不同时期，其中a表示细胞数目。请判断b、c、d依次代表(　　) A．DNA分子数、染色体数、染色单体数 B．DNA分子数、染色单体数、染色体数 C．染色体数、DNA分子数、染色单体数 D．染色单体数、染色体数、DNA分子数 答案　A 解析　由题图可知，d由①时期不存在到②时期后增加到4，再减半直至最后④时期消失，可判断d代表染色单体数；b由①时期到②时期加倍，经③④两时期连续减半，由此推断b代表DNA分子数；比较c与b、d的数量变化关系可知，c代表染色体数。 4．如图表示某雄性动物细胞减数分裂过程某一时期的模式图，此时同源染色体彼此分离，分别移向细胞两极。由图可判断该细胞是(　　) A．次级卵母细胞 B．初级精母细胞 C．精细胞 D．卵原细胞 答案　B 解析　根据题图分析可知，该细胞为减数分裂Ⅰ后期图像，又由于细胞质均等分配，因此是初级精母细胞。 5．某动物正常体细胞中核DNA含量为2个单位(m)。下图中甲、乙、丙分别为该雌性动物生殖细胞示意图，丁为减数分裂过程中核DNA含量变化的曲线图。请回答： (1)细胞甲是________________________，与之相对应的曲线段是________(以横轴上数字段表示，下同)。 (2)细胞乙的名称是__________________，与之相对应的曲线段是________。 (3)细胞丙的名称是____________，与之相对应的曲线段是________。细胞丙最终能形成________个成熟的生殖细胞。 (4)曲线段2～3时期核DNA含量变化是____________的结果，减数分裂Ⅰ后核DNA含量变化是__________________________________的结果，减数分裂Ⅱ后核DNA含量变化是由于___________________________________________。 解析　(1)细胞甲无同源染色体，但有姐妹染色单体，是次级卵母细胞或第一极体，与之对应的曲线段是4～5。(2)细胞乙中没有同源染色体和姐妹染色单体，是卵细胞或第二极体，与之对应的曲线段是5～7。(3)细胞丙处于减数分裂Ⅰ时期，是初级卵母细胞，与之对应的曲线段是3～4。一个初级卵母细胞最终形成1个卵细胞。(4)曲线段2～3表示DNA复制，核DNA含量加倍；减数分裂Ⅰ过程中同源染色体分离并进入两个子细胞，核DNA含量减半；减数分裂Ⅱ过程中姐妹染色单体分开形成染色体，平均分配到两个子细胞，核DNA含量减半。 答案　(1)次级卵母细胞或(第一)极体　4～5　(2)卵细胞或(第二)极体　5～7　(3)初级卵母细胞　3～4　1　(4)DNA 复制　同源染色体分离并分别进入两个子细胞　着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，随着细胞分裂进入两个子细胞 学科网（北京）股份有限公司 $$