16-17高中人教生物必修二配套:第2章 第1节 第2课 卵细胞的形成、减数分裂遗传物质的数目变化 Word版含解析

发布于:2021-09-26 05:45:30

第 2 课时 卵细胞的形成过程、减数分裂中遗传物质的数目 变化
[学*导航] 1.结合教材图 2-5,阐明卵细胞的形成过程,并和精子的形成过程进行比较, 加深理解。2.归纳减数分裂中染色体、染色单体、DNA 数目的变化规律。 [重难点击] 1.卵细胞和精子的形成过程的比较。2.减数分裂中染色体、染色单体、DNA 等 数目的变化规律。 【课堂导入】 人类的繁衍,必不可少的就是卵细胞。卵细胞是人体最大的细胞,也是女性独有的细胞,是 产生新生命的母细胞。卵细胞是由我们通常所说的女性性腺——卵巢产生的,卵细胞是如何 形成的呢?
一、卵细胞的形成过程
1.形成场所 卵细胞是在人和其他哺乳动物腹腔内的卵巢中形成的,在其内部有许多发育程度不同的卵 泡,卵细胞就位于卵泡的中央。 2.形成过程
3.结果 一个卵原细胞经过减数分裂只形成一个卵细胞,三个极体都退化消失。
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合作探究

1.卵细胞的形成过程和精子不尽相同,请完成下表进行比较:

项目

精子的形成

卵细胞的形成

产生部位

动物睾丸或精巢

动物卵巢

原始生殖细胞

精原细胞

卵原细胞

是否变形





结果

产生 4 个精子 产生 1 个卵细胞(3 个极体消失)

2.胚胎发育早期分裂活动旺盛,却不从外界摄取营养物质。请据此分析卵母细胞不均等分裂, 最终只产生一个卵细胞的意义是什么? 答案 形成的卵细胞较大,便于储存丰富的营养物质。

1.在下列各图中,一定不属于精子形成过程的是( )

答案 C 解析 四个图中 D 含四分体,所以该细胞处于减数第一次分裂前期;由于 C 中细胞质不均 等地分裂,所以该细胞属于卵细胞的形成过程;处于减数第二次后期的是 B、C。 一题多变 (1)用字母和箭头将本题中属于精子形成过程的图像按照先后顺序排列起来。 答案 D→B→A。 (2)卵细胞形成过程中是否会出现 B 中的细胞?如果会出现则细胞的名称是什么? 答案 会。与 B 图中的细胞符合的细胞名称是第一极体。
卵细胞和精子形成过程中图像的判断方法
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二、减数分裂中染色体、DNA 等数目的变化规律

假设某生物正常细胞中染色体数目为 2n,核 DNA 数为 2c,请结合图形完成下表:
细胞分 裂图像

分裂时期 间期

染色体数 2n

DNA 数 2c→4c

染色单体 数

0→4n

前期 2n 4c
4n

减数第一次分裂

中期 后期 末期

2n

2n 2n→n

4c

4c 4c→2c

前期 n 2c

4n

4n 4n→2n 2n

减数第二次分裂

中期 后期 末期

n

2n 2n→n

2c

2c 2c→c

2n

0

0

合作探究 1.结合染色体的变化,回答: (1)染色体第一次减半发生在什么时期?原因是什么? 答案 减数第一次分裂末期。原因是同源染色体分离,分别进入两个次级性母细胞,导致子 细胞内染色体数目减半。 (2)减数第二次分裂后期,染色体数目暂时加倍到与体细胞一样,原因是什么? 答案 着丝点分裂,姐妹染色单体分开,导致细胞内染色体数目暂时加倍。 2.结合核 DNA 数目的变化,回答: (1)核 DNA 数目的加倍发生在什么时期?原因是什么? 答案 减数第一次分裂前的间期,原因是 DNA 分子的复制。
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(2)核 DNA 数目减半发生了两次,原因分别是什么? 答案 减数第一次分裂末期,同源染色体分开分别进入两个子细胞,导致子细胞核内 DNA 数目减半;减数第二次分裂末期,分开后的姐妹染色单体,成为染色体,分别进入两个子细 胞,导致核内 DNA 数目减半。 3.请在下列坐标系中画出减数分裂中染色体和核 DNA 变化的曲线:
答案
4.如图是减数分裂中每条染色体中 DNA 变化的曲线
(1)bc 段变化的原因是什么? 答案 bc 段变化的原因是 DNA 复制,染色单体形成。 (2)cd 段包含减数分裂的哪些时期? 答案 cd 段是存在染色单体的时期,包含减数第一次分裂前、中、后、末期和减数第二次 分裂前、中期。 (3)de 段变化的原因是什么? 答案 减数第二次分裂后期着丝点一分为二,染色单体消失,每条染色体中只含有 1 个 DNA 分子。
4

2.二倍体生物细胞在有丝分裂和减数分裂过程中 DNA 分子数的变化如下图甲、乙、丙所示。 在甲、乙、丙三图中的①~④中均涉及 DNA 分子数减半,其原因完全相同的是( )
A.①② B.①③ C.②④ D.③④ 答案 C 解析 染色体经过复制后到着丝点分裂前,每条染色体上的 DNA 分子都是两个。着丝点分 裂导致每条染色体上的 DNA 分子由两个变成一个,且染色体的数目加倍。有丝分裂完成后, 形成的子细胞中 DNA 数目保持不变,而减数分裂完成后,形成的子细胞中 DNA 数目减半。 导致细胞核中 DNA 数目减半的原因有二:一是有丝分裂末期和减数第二次分裂末期,染色 体的*均分配并进入两个子细胞核;二是减数第一次分裂末期同源染色体的彼此分离并进入 两个子细胞核。 一题多变 (1)三条曲线表示的含量增加的原因是否相同?如果相同,该原因是什么? 答案 相同。都是 DNA 的复制。 (2)在图中的①②③④中,只表示着丝点分裂的是________。 答案 ①
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1.细胞分裂的方式中,有丝分裂和减数分裂过程中共有的特点是( ) ①DNA 复制 ②纺锤体出现 ③联会 ④着丝点分裂 A.①③ B.②③④ C.①④ D.①②④ 答案 D 解析 联会是减数分裂过程中特有的特点,其余各项都是两种分裂共有的。 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,细胞质中的遗传物质多于正常体细胞细胞质中遗传物质的一半,精子则 几乎不含细胞质,B 项错误;精子与卵细胞形成中除精子需变形外还有细胞质的分配情况不 同、分裂结果不同等,C 项错误;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 项错误。 3.若细胞分裂过程中一条染色体上 DNA 含量的变化情况如图所示。下列有关该图的叙述中, 不正确的是( )
A.a→b 可表示 DNA 复制 B.b→c 可表示有丝分裂前期和中期 C.c→d 可表示染色体的着丝点分裂 D.d→e 可表示减数第二次分裂全过程 答案 D 解析 d→e 表示着丝点分裂后的一条染色体上含有一个 DNA 分子。而减数第二次分裂的前 期和中期,一条染色体上含有两个 DNA 分子,其后期着丝点分裂后一条染色体上才只含有
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一个 DNA 分子。 4.动物的卵细胞与精子形成过程中的不同点是( ) ①次级卵母细胞将进行普通的有丝分裂 ②一个卵原细胞最终只形成一个卵细胞 ③一个卵原细胞经染色体复制后形成一个初级卵母细胞 ④卵细胞不经过变形阶段 A.①③ B.②④ C.②③ D.①④ 答案 B 解析 卵细胞与精子的形成过程基本相同,其区别在于:(1)形成的生殖细胞数目不同:一 个精原细胞经减数分裂和变形形成四个精子,而一个卵原细胞只形成一个卵细胞。(2)细胞 质分裂方式不同:精子形成过程中细胞质均等分裂,而卵细胞形成过程中细胞质不均等分裂 (极体分裂除外)。(3)精细胞必须经过变形成为精子,而卵细胞不经变形阶段。 5.如图是某动物生殖细胞形成过程的简图,请回答下列问题:
(1)这是________细胞的形成过程,是在动物的________中形成的。 (2)图中的②表示____________细胞,图中的⑤表示____________细胞。 (3)图中的①所示的一个细胞能够形成________个⑦所示的细胞。 答案 (1)卵 卵巢 (2)初级卵母 次级卵母 (3)1 解析 从图中细胞质的不均等分裂可以判断这是卵原细胞减数分裂形成卵细胞的过程。在卵 细胞的形成过程中,一个初级卵母细胞②产生一个次级卵母细胞④和一个(第一)极体③,一 个次级卵母细胞⑤形成一个卵细胞⑦和一个小的(第二)极体⑥,(第一)极体③分裂成两个(第 二)极体。
[基础过关] 1.初级卵母细胞和次级卵母细胞在分裂时都出现的现象是( )
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A.同源染色体分离

B.着丝点分裂

C.细胞质不均等分配

D.染色体复制

答案 C

解析 A 项,初级卵母细胞具有同源染色体的联会和分离,但次级卵母细胞没有;B 项,次

级卵母细胞进行减数第二次分裂时有着丝点分裂,姐妹染色单体分开,但初级卵母细胞着丝

点不分裂;C 项,初级卵母细胞减数第一次分裂和次级卵母细胞减数第二次分裂都有细胞质

的不均等分配;D 项,初级卵母细胞和次级卵母细胞在分裂时都不出现染色体复制,而是卵

原细胞进行染色体的复制,形成初级卵母细胞。

2.如图表示某二倍体生物正在进行分裂的细胞,关于此图的说法正确的是( )

A.是次级精母细胞,处于减数第二次分裂后期 B.含同源染色体 2 对、DNA 分子 4 个、染色单体 0 个 C.正在进行同源染色体分离、非同源染色体的自由组合 D.分裂后形成的 2 个细胞,仅 1 个具有生殖功能 答案 D 解析 细胞质不均等分裂且细胞中无同源染色体―→该细胞为次级卵母细胞,处于减数第二 次分裂后期―→特点:着丝点一分为二,结果:分裂为一个卵细胞和一个极体。 3.如图所示为某动物卵原细胞中染色体组成情况,该卵原细胞经减数分裂产生 3 个极体和 1 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 解析 若该极体与卵细胞是同一个次级卵母细胞形成的,则卵细胞的染色体组成也是 1、3, 若该极体是初级卵母细胞分裂形成的第一极体分裂后形成的,则卵细胞的染色体组成是 2、 4。
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4.人体内某一细胞正在进行减数分裂,其内有 44 条常染色体与 2 条 X 染色体,此细胞不可

能是(染色体组成男性为 44 常+XY,女性为 44 常+XX)( )

①初级精母细胞 ②次级精母细胞 ③初级卵母细胞 ④卵细胞

A.①④ B.①③ C.①② D.①②③

答案 A

解析 人的初级精母细胞中所含染色体与其体细胞中相同,即 44+XY;次级精母细胞中为

22+X 或 22+Y,但减数第二次分裂后期为 44+XX 或 44+YY;初级卵母细胞与其体细胞

相同,即 44+XX;而卵细胞中染色体数减半,为 22+X。

5.人的一个精原细胞在减数分裂中可形成 23 个四分体,则在减数第一次分裂中期的细胞中

染色体数、染色单体数和核 DNA 分子数分别是( )

A.46、92、92

B.46、0、46

C.23、46、46

D.92、92、92

答案 A

解析 23 个四分体即 23 对同源染色体,有 46 条染色体,92 条染色单体,92 个 DNA 分子。

6.如图是某种动物细胞分裂不同时期的示意图,其中一定表示卵细胞形成过程的是( )

答案 D 解析 A 为减数第一次分裂前期,B 为减数第一次分裂后期,C 为次级卵母细胞或次级精母 细胞或极体,D 为形成卵细胞的次级卵母细胞的减数第二次分裂后期。 7.处于分裂过程中的某动物细胞,染色体的着丝点排列在赤道板上,且排列在赤道板上的染 色体的形状和大小各不相同,该细胞可能是( ) A.体细胞 B.初级精母细胞或初级卵母细胞 C.卵细胞 D.次级精母细胞或次级卵母细胞或极体 答案 D 解析 这个细胞内的染色体的形状、大小各不相同,说明这个细胞内不含有同源染色体,排 除了 A 项和 B 项。又因这个细胞内的染色体的着丝点排列在赤道板上,得知这个细胞正处 于分裂期的中期,因此不可能是 C。
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8.图中甲、乙、丙、丁分别表示某哺乳动物细胞(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.染色体数、DNA 分子数、染色单体数 C.DNA 分子数、染色单体数、染色体数 D.染色单体数、染色体数、DNA 分子数 答案 A 解析 据图分析,甲、丁中 d 的数量为零,细胞进行减数分裂的过程中只有染色单体的数目 有可能为零,因此,d 为染色单体数,可排除 C、D 选项。图乙、丙中的 b 为 c 的两倍,在 细胞的减数分裂过程中,DNA 分子数有可能为染色体数的两倍,反之不成立,因此 b 应为 DNA 分子数,c 应为染色体数。
[能力提升] 9.如图表示哺乳动物精子的形成过程中一个细胞内核 DNA 分子含量的变化。下列各项中对 本图的解释完全正确的是( )
A.同源染色体的联会发生在 d~e 的初期 B.e 点染色体数目为 n,f 点染色体数目又出现短时间的加倍 C.e 点等位基因分离,f 点染色体的着丝点分裂 D.a~c 是间期,c~f 是分裂期,f~g 是精细胞变形阶段 答案 D 解析 细胞分裂间期,染色体完成复制,进入分裂期后,同源染色体就出现联会现象,应发 生在 c~d 初期。e 点完成减数第一次分裂,同源染色体发生了分离,染色体数目变为 n;f 点完成减数第二次分裂,每个子细胞中染色体数目仍为 n 条。e 点表示同源染色体分离进入
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了两个子细胞中;f 点表示着丝点分裂后形成的两条染色体分别进入到两个子细胞中。a~c 段完成 DNA 的复制,表示间期;c~f 段 DNA 连续两次减半,表示分裂期;f~g 段表示完 成分裂后精细胞变形为精子。 10.如图表示对几种生物体内正在进行分裂的细胞进行观察与统计的结果,有关假设推论正 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板 B.若图乙表示有丝分裂过程中的某阶段,则染色体的着丝点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 c 组细胞中可能出现联会和四分体 答案 C 解析 图甲可表示植物细胞有丝分裂的后期,其下一时期为末期,在细胞中央会出现细胞板, 而赤道板是一个假想的*面,不是结构,故 A 项错;若图乙表示有丝分裂的过程,则表示 有丝分裂的前期、中期,而着丝点分裂发生在后期,故 B 项错;若图乙表示减数分裂的过 程,可表示减数第一次分裂的全过程,同源染色体分离发生在减数第一次分裂过程中,故 C 项正确;图丙中 c 组细胞的染色体数为 4n,则表示有丝分裂后期,而联会和四分体出现在 减数第一次分裂的前期,故 D 项错。 11.如某动物细胞中核 DNA 含量为 2 个单位(m)。如图分别为一个雌性动物生殖细胞减数分 裂核 DNA 含量变化的曲线图和细胞示意图。请据图回答下列问题:
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(1)细胞 A 是________细胞,与之相对应的曲线线段是________(以横轴上的数字段表示)。 (2)细胞 B 有染色体组________个,与之相对应的曲线线段是________。 (3)细胞 C 中有 DNA________个单位,C 细胞最终能形成________个成熟生殖细胞。 (4) 在 曲 线 为 4 时 , DNA 含 量 变 化 是 由 于 ____________ 的 结 果 , 减 数 第 二 次 分 裂 时 ______________分离,分别进入两个子细胞。 答案 (1)次级卵母 4~5 (2)1 5~6 (3)4 1 (4)同源染色体分离 姐妹染色单体 12.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____________,该过程发生于细胞分裂的________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__________分裂的________期,其产生的子细胞名称为________________。 答案 (1)DNA 复制 间 着丝点分裂 (2)乙、丙 甲 (3)8 1∶2 减数第一次 后 次 级卵母细胞和(第一)极体 解析 (1)在细胞分裂过程中,染色体上 DNA 由一个变成两个,原因是 DNA 的复制;由两 个变成一个,原因是着丝点的分裂。(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。着丝点分裂,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。 13.图 1 表示某基因型为 AaBb(位于两对同源染色体上)的动物细胞分裂示意图,图 2 表示细 胞分裂过程中每条染色体上 DNA 的含量变化曲线。请回答:
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(1)图 1 细胞所属的器官是________,理由是___________________________________ ________________________________________________________________________。 (2) 图 1 中 细 胞 ① ~ ③ 按 所 处 时 期 排 列 , 应 该 是 ____________ , 细 胞 ① 的 名 称 是 ________________________。细胞①~③中含 1 个染色体组的是________。 (3)若细胞③正常分裂,产生的子细胞基因组成可能为___________________________。 (4)图 2 中处于 AB 段的细胞内发生的主要变化是________________________,图 1 中的细 胞处于图 2 曲线 BC 段的有______(填标号)。 答案 (1)卵巢 细胞②是不均等分裂 (2)①③② 初级卵母细胞 ③ (3)AB 或 aB 或 Ab 或 ab (4)DNA 分子的复制和有关蛋白质的合成 ①③ 解析 (1)由图 1 中的细胞②为不均等分裂,可判断出为雌性动物的减数分裂,可在卵巢中 发现图 1 中这些细胞。(2)细胞①处于减数第一次分裂的中期,名称为初级卵母细胞,含有 2 个染色体组;细胞②处于减数第二次分裂的后期,名称为次级卵母细胞,含有 2 个染色体组; 细胞③处于减数第二次分裂的前期或中期,名称为次级卵母细胞或极体,含有 1 个染色体组。 (3)该动物的基因型为 AaBb,因为一个卵原细胞只能产生一个卵细胞,所以若细胞③正常分 裂,产生的子细胞可能为两个基因型相同的极体,基因型为 AB 或 aB 或 Ab 或 ab,也可能 为基因型相同的一个极体和一个卵细胞,基因型为 AB 或 aB 或 Ab 或 ab。(4)图 2 为每条染 色体上 DNA 含量的变化曲线,AB 段处于分裂间期,细胞内发生的主要变化是 DNA 分子的 复制和有关蛋白质的合成。图 2 曲线 BC 段在减数分裂过程中包括减数第一次分裂和减数第 二次分裂的前期和中期,故图 1 中①③细胞处于图 2 曲线 BC 段。也可以直接读图,BC 段 的细胞中每条染色体上有两个 DNA 分子,细胞①和细胞③中每条染色体上都有两个 DNA 分子。
[走进高考] 14.(2014·上海卷,22)正常情况下,在人的初级卵母细胞经减数分裂形成卵细胞的过程中, 一个细胞中含有的 X 染色体条数最多为( ) A.1 B.2 C.3 D.4 答案 B 解析 初级卵母细胞含有 2 条 X 染色体,在减数第一次分裂后期分配到次级卵母细胞和第
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一极体中,在次级卵母细胞和第一极体减数第二次分裂前期和中期时各有 1 条 X 染色体, 减数第二次分裂后期时含有 2 条 X 染色体,故在初级卵母细胞减数分裂形成卵细胞的过程 中,一个细胞中含有的 X 染色体数最多为 2 条,B 项正确。 15.(2014·天津卷,1)二倍体生物细胞正在进行着丝点分裂时,下列有关叙述正确的是( ) A.细胞中一定不存在同源染色体 B.着丝点分裂一定导致 DNA 数目加倍 C.染色体 DNA 一定由母链和子链组成 D.细胞中染色体数目一定是其体细胞的 2 倍 答案 C 解析 二倍体生物细胞正在进行着丝点分裂时,说明其正处于有丝分裂后期或减数第二次分 裂后期。A 项,由于在减数第一次分裂过程中,同源染色体分离,所以若此细胞正处于减数 第二次分裂后期,则细胞中无同源染色体。体细胞进行有丝分裂时,后期细胞中有同源染色 体。B 项,着丝点分裂,姐妹染色单体分开,一定会导致染色体数目加倍,但该细胞中的 DNA 数目不变。C 项,DNA 复制是分别以亲代 DNA 的每一条链为模板合成子代 DNA 的 过程,复制特点是半保留复制,即一条链是原来的母链,另一条链是新合成的子链。减数第 一次分裂前的间期和有丝分裂间期,DNA 复制形成子代 DNA,因此处于减数第二次分裂后 期的细胞和有丝分裂后期的细胞中的染色体 DNA 一定由母链和子链组成。D 项,处于有丝 分裂后期的细胞中,染色体数目是体细胞的 2 倍,而处于减数第二次分裂后期的细胞中,染 色体数目与体细胞中染色体数目相同。
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