第一章 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-【优化探究】2025-2026学年新教材高中生物学必修2同步导学案配套PPT课件（苏教版）

遗传的细胞基础 第一章 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 一、减数分裂中染色体、核DNA等数量的变化规律 1．减数分裂过程中染色体数、核DNA数和染色单体数的变化(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(以精细胞形成过程为例) 过程 时期 染色体数 核DNA数 染色单体数   减数分裂前 间期 2n 2c→4c 0→4n 细胞分裂图像(以精细胞形成过程为例) 过程 时期 染色体数 核DNA数 染色单体数   减数 第一 次分 裂 前期Ⅰ 2n 4c 4n   中期Ⅰ 2n 4c 4n 细胞分裂图像(以精细胞形成过程为例) 过程 时期 染色体数 核DNA数 染色单体数     减数第一次分裂 后期Ⅰ 2n 4c 4n   末期Ⅰ 2n→n 4c→2c 4n→2n 细胞分裂图像(以精细胞形成过程为例) 过程 时期 染色体数 核DNA数 染色单体数   减数第二次分裂 前期Ⅱ n 2c 2n   中期Ⅱ n 2c 2n   后期Ⅱ n→2n 2c 0   末期Ⅱ 2n→n 2c→c 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)次级精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。 4．每条染色体上的DNA含量的曲线分析 图像   区段 A→B B→C C→D→E 减数分裂相关时期 减数分裂前间期的S期 减数分裂前间期的G2期、减数第一次分裂各时期、减数第二次分裂的前期和中期 减数第二次分裂的后期、末期 有丝分裂相关时期 有丝分裂前的间期的S期 分裂间期的G2期、分裂期的前期和中期 分裂期的后期、末期 [例1]　 如图表示雄果蝇体内某细胞分裂过程中，细胞内每条染色体上DNA含量变化(甲曲线)及与之对应的细胞中染色体数目变化(乙曲线)。下列说法不正确的是(　　)   A．该图代表减数分裂过程的曲线图 B．DE阶段，细胞中含有同源染色体和染色单体 C．EF段变化的原因是着丝粒分裂，姐妹染色单体分开 D．BC段变化的原因是间期进行的DNA复制 B [解析]　乙曲线表示细胞中染色体数目最终减半，说明该图代表减数分裂过程的曲线图，A正确；DE阶段代表减数分裂前期Ⅱ和中期Ⅱ，此时细胞中不含有同源染色体但有染色单体，B错误；EF段所对应的时间段为减数分裂后期Ⅱ，此时发生了着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，导致一条染色体上只有一个DNA，C正确；经过BC段之后一条染色体上的DNA从1个变成了2个，因此BC段变化的原因是间期进行的DNA复制，D正确。 [例2]　如图分别表示对几种生物体(体细胞染色体数为2n)内正在进行分裂的细胞进行观察的结果，下列有关假设和推论正确的是(　　) A．若图甲表示有丝分裂过程中的 某阶段，则下一时期细胞中央将出 现赤道面 B．若图乙表示有丝分裂过程中的 某阶段，则着丝粒分裂可发生在这一阶段 C.若图乙表示减数分裂过程中的某阶段，则同源染色体的分离可发生在这一阶段 D．若图丙表示雄果蝇精巢内的几种细胞，则f组细胞中可能出现四分体 C [解析]　赤道面不是真实存在的细胞结构，不会出现在细胞分裂过程中，A错误；题图乙中有染色单体，若表示有丝分裂过程中的某阶段，则不可能发生着丝粒分裂，B错误；若题图乙表示减数分裂过程某阶段，则为减数分裂前间期(染色体复制完成后)和减数第一次分裂过程，同源染色体的分离发生在减数第一次分裂后期，C正确；若题图丙表示果蝇精巢内的几种细胞，f组细胞可能处于有丝分裂后期或末期，不可能出现四分体，D错误。 二、细胞分裂图像的识别 1．有丝分裂与减数分裂主要时期细胞图像比较(假设体细胞中有2对同源染色体) 项目 有丝分裂 减数第一次分裂 减数第二次分裂 前 期   染色体散乱分布、有同源染色体   同源染色体联会，出现四分体   染色体散乱分布，无同源染色体 ①与②的主要区别在于同源染色体的排列方式不同，①与③、②与③的主要区别在于有无同源染色体 项目 有丝分裂 减数第一次分裂 减数第二次分裂 中 期   着丝粒排列在赤道面上，有同源染色体   成对同源染色体排列在赤道面上   染色体着丝粒排列在赤道面上，无同源染色体 ①与②的主要区别在于同源染色体的行为特点不同，①与③、②与③的主要区别在于有无同源染色体 项目 有丝分裂 减数第一次分裂 减数第二次分裂 后 期   着丝粒分裂，有同源染色体   同源染色体分离   着丝粒分裂，无同源染色体 ①与②比较：①中姐妹染色单体分离，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．有丝分裂、减数分裂的图像识别方法(体细胞中染色体数为2n) [例3]　如图是部分同学在“建立减数分裂中染色体变化的模型”实验中制作的细胞分裂的模型，其中错误的是 (　　) C [解析]　减数分裂后期Ⅰ，同源染色体分离，A正确；减数分裂中期Ⅰ，同源染色体成对地排列在赤道面的位置上，B正确、C错误；减数分裂后期Ⅱ，细胞中不含同源染色体，且着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，成为两条染色体并在纺锤丝的牵引下移向细胞两极，D正确。 [例4]　(多选)如图为某动物体内细胞分裂的一组图像，则下列有关叙述正确的是 (　　) CD A．上述①②③细胞中染色体与核DNA数量比为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细胞所示时期的前一个时期，细胞中染色体与核DNA分子数目比为1∶2 [解析]　图中①细胞含有同源染色体，且着丝粒分裂，处于有丝分裂后期；②细胞含有同源染色体，且同源染色体正在分离，处于减数第一次分裂后期；③细胞含有同源染色体，染色体的着丝粒均位于赤道面上，处于有丝分裂中期；④细胞不含同源染色体，且着丝粒分裂，应处于减数第二次分裂后期；⑤细胞处于间期。①细胞中着丝粒已经分裂，染色体与核DNA数量比为1∶1，A错误；细胞②处于减数第一次分裂后期，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；图中表示有丝分裂的细胞及分裂的顺序是⑤→③→①，C正确；④细胞处于减数第二次分裂后期，前一个时期为减数第二次分裂的中期，细胞中染色体与核DNA分子数目比为1∶2，D正确。 1．如图为某动物细胞的分裂过程中相关物质的变化图，图1、图2、图3、图4均包含一种分裂方式的完整过程，下列叙述正确的是(　　) 对点突破 C A．图1可表示核DNA数目随时间的变化，de段不存在同源染色体 B．图1和图4中ab段细胞所处时期相同，该时期核DNA会发生复制 C．图2和图3可分别表示减数分裂相关过程中核DNA数目、染色体数目的变化过程 D．图3和图4中bc段相关物质的变化都与着丝粒分裂有关 解析：图1曲线可表示分裂间期和有丝分裂过程核DNA数目变化，de段存在同源染色体，A错误；图1中ab段代表分裂间期的G1和S期，图4曲线图可表示分裂间期和有丝分裂过程中染色体数目变化，其中ab段表示分裂间期和有丝分裂前、中期，因此，图1和图4 ab段所处时期不完全相同，B错误；图2曲线图可表示减数分裂前间期和减数分裂过程核DNA数目变化，图3曲线图可表示减数分裂前间期和减数分裂过程染色体数目变化，C正确；图3中bc段表示减数第一次分裂末期分裂成子细胞，减数第一次分裂过程中着丝粒不分裂，相关物质的变化与细胞分裂有关，图4中bc段表示有丝分裂后期着丝粒分裂导致染色体数目加倍，相关物质的变化与着丝粒分裂有关，D错误。 2．图1表示雄性细胞分裂的不同时期染色体数与核DNA数比例的变化关系；图2表示某动物处于细胞分裂不同时期的图像。下列叙述错误的是(　　) A．若该细胞是人体正常体细胞(46条染色体)，则在CD段的核DNA数为92个 B．图2中丙、丁细胞处于图1中的CD段 C．图2中丁细胞为次级精母细胞，如果丁细胞中的M基因位于X染色体上，则N基因位于常染色体上 D．EF段中细胞内染色体数与正常体细胞中染色体数始终相等 答案：D 解析：由图可知，BC段进行DNA复制，由于CD段已经完成了DNA复制且着丝粒还未分开，故若该细胞是人体正常体细胞(46条染色体)，则在CD段的核DNA数为92个，A正确；图2中丙、丁细胞中每条染色体含有2个DNA，即染色体与核DNA数目比为1/2，因此图2中丙、丁细胞处于图1中的CD段，B正确；图2为雄性动物精子的形成过程图，图2中丁表示减数分裂前期Ⅱ，故名称为次级精母细胞，因为同源染色体在减数分裂后期Ⅰ已分离，若M基因在X染色体上，则N基因位于常染色体上，C正确；EF段可表示有丝分裂后期、末期或减数分裂后期Ⅱ、末期Ⅱ，其中有丝分裂后期细胞中染色体数目是体细胞的2倍，减数分裂末期Ⅱ(结束)细胞内染色体数是正常体细胞中染色体数的一半，D错误。 3．(多选)如图为三个处于分裂期细胞的示意图，下列叙述不正确的是 (　 　)   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．乙、丙细胞内都有8条染色单体 D．甲、乙、丙三个细胞均含有同源染色体 BCD 解析：甲处于减数第二次分裂后期，丙处于减数第一次分裂后期，再结合染色体颜色可知，甲可能是丙的子细胞，A正确；乙细胞和丙细胞所代表的生物的染色体数目相同，都是4条，因此乙、丙细胞可能来自同一个体，B错误；丙细胞有8条染色单体，但乙细胞着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，C错误；甲细胞不含同源染色体，D错误。 4．图1为某雄性动物细胞(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。下列说法错误的是(　　) C 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 解析：图1中甲、丁细胞染色体数量不同，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．(多选)图1表示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6个 B．图2细胞对应时期为图1的AB段 C．FG段可发生非姐妹染色单体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 AB 解析：图2细胞无同源染色体，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，处于减数第二次分裂后期，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段表示的是有丝分裂，CD段是有丝分裂后期，染色体数加倍，此时核DNA数＝染色体数＝12，A、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间的交换和同源染色体的分离，C正确；DE段和GH段的变化都是细胞一分为二的结果，D正确。 6．下列图甲中的曲线表示某生物细胞分裂过程中每个细胞内某物质数量的变化；a、b、c、d、e表示分裂过程中不同时期细胞内的染色体示意图。图乙表示细胞分裂过程中每条染色体上DNA含量的变化。据图回答下列相关问题。 (1)图甲曲线中①～③段可表示细胞进行________分裂过程中________数量变化。 (2)图甲a～e中与曲线②⑤位置相对应的细胞分别是________。 (3)细胞a、b、c、d、e中，具有同源染色体的是________。 (4)d细胞中有________个四分体。 (5)图乙中，ab段和cd段形成的原因分别是________________________ 和_____________________________________。 有丝　 染色体 e、b a、d、e 0 DNA分子复制(或染色体复制) 着丝粒分裂(或姐妹染色单体分离) 解析：(1)图甲中①～③段可表示有丝分裂过程中染色体数量变化，分裂后的子细胞内染色体数与体细胞相同。 (2)图甲中②表示有丝分裂后期、末期，此时发生了着丝粒分裂，可对应于甲图中的e细胞；图甲中的⑤表示减数分裂后期Ⅱ、末期Ⅱ，此时细胞中无同源染色体，发生着丝粒分裂，对应于图甲中的b细胞。 (3)有丝分裂和减数第一次分裂含有同源染色体， 根据分析可知，图甲细胞a ～ e具有同源染色体的是a、d、e。 (4)d细胞处于有丝分裂中期，同源染色体没有联会，没有四分体，因此四分体数为0。 (5)图乙中ab段形成的原因是DNA分子的复制，因为DNA复制不同步，所以变化曲线为斜线；cd段形成的原因是着丝粒分裂，染色单体分开成为子染色体，每条染色体上只有一个DNA。 → → → $$