高中生物第二章染色体与遗传第7课时染色体数目和DNA含量的变化减数分裂与有丝分裂的异同同步备课教学案浙科版必修2 17页

真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 1 第7课时 染色体数目和DNA含量的变化减数分裂与有丝分裂的异同 知识内容 考试属性及要求 考情解读 必考 加试 DNA 和染色体的数量变 化规律 b b 1．受精作用；DNA 和染色体的数量 变化规律。 2．阐明减数分裂的意义，认同减 数分裂对生物遗传和变异的重要 性。 3．比较减数分裂与有丝分裂的异 同。 动物的受精过程 b b 减数分裂的意义 b b 减数分裂与有丝分裂 的异同 b 考点一 染色体数目和 DNA 含量的变化(b/b) 1．减数分裂是一种染色体数目减半的分裂，分裂过程中染色体、DNA 的数目变化如下： (假设生物正常细胞中染色体数目为 2n，核 DNA 数为 2c) 细胞分 裂图像 分裂时 期 间期 第一次分裂 第二次分裂 前期Ⅰ 中期Ⅰ 后期Ⅰ 末期Ⅰ 前期Ⅱ 中期Ⅱ 后期Ⅱ 末期Ⅱ 染色体 数 2n 2n 2n 2n 2n→n n n 2n 2n→n DNA 数 2c→4c 4c 4c 4c 4c→2c 2c 2c 2c 2c→c 染色单 体数 0→4n 4n 4n 4n 4n→2n 2n 2n 2n→0 0 2．曲线变化解读 (1)染色体数目的变化 ①染色体第一次减半发生在减数第一次分裂末期，原因是同源染色体分离，分别进入两 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 2 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和体细胞一样，原因是着丝粒分裂，姐 妹染色单体分开，导致细胞内染色体数目暂时加倍。 (2)核 DNA 数目的变化 ①核 DNA 数目的加倍发生在减数第一次分裂前的间期，原因是 DNA 分子的复制。 ②核 DNA 数目减半发生了两次，原因分别是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)染色单体数目的变化(右图) 染色单体形成于减数第一次分裂前的间期，可见于减数第一次分裂前、中、后、末期， 减数第二次分裂前、中期，消失于减数第二次分裂后期。 1．(2017·诸暨选考模拟)细胞分裂不同时期中，染色体及核 DNA 分子的数量关系不可 能是下列各项中的( ) 解析 不含有染色单体时，染色体、DNA 的数量比为 1∶1；含有染色单体时，染色体、 DNA 的数量比为 1∶2。而 A 项中染色体、DNA 的数量比为 2∶1，分裂中不会存在。 答案 A 2．若下图表示减数分裂过程中一条染色体上 DNA 含量的变化情况，则着丝粒分裂发生 于( ) A．A→B 段 B．B→C 段 C．C→D 段 D．D→E 段 解析 图中 C 点 1 条染色体含有 2 个 DNA 分子，说明此时该染色体含有染色单体；而 D 点 1 条染色体含有 1 个 DNA 分子，说明此时该染色体不含有染色单体；所以 C→D 段发生了 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 3 着丝粒分裂。 答案 C 【归纳总结】 减数分裂过程中每条染色体上 DNA 含量的变化曲线 (1)每条染色体中只能含有 1 个或者 2 个 DNA 分子，因此纵坐标只能是 1 或者 2。 (2)BC 段的变化原因是 DNA 复制，染色单体形成；CD 段是存在染色单体的时期(减数第 一次分裂前、中、后、末期和减数第二次分裂前、中期)，每条染色体中含有 2 个 DNA 分子； DE 变化的原因是减数第二次分裂后期着丝粒一分为二，染色单体消失，每条染色体只含有 1 个 DNA 分子。 ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 4 ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 考点二 受精作用和减数分裂的意义(b/b) 1．受精作用的过程(必考 b) 受精作用是精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。使受精卵中染色体的数目 又恢复到体细胞的数目，其中有一半来自精子，另一半来自卵细胞。 2．减数分裂的意义 (1)通过减数分裂和受精作用保持了生物不同世代间染色体数目和遗传性状的相对稳 定。 (2)减数分裂为生物的变异提供了可能。同源染色体分离、非同源染色体自由组合可以 产生各种类型的配子，再考虑到交叉互换则形成的配子类型更多。雌雄配子结合后，便形成 众多类型的生物体。 (3)减数分裂为生物的变异提供了重要的物质基础，有利于生物对环境的适应和进化。 3．真核生物进行有性生殖时，通过减数分裂和受精作用会使后代( ) A．每个个体都更适应环境 B．继承双亲全部的遗传物质 C．从双亲获得的遗传信息完全相同 D．产生不同于双亲的基因组合 解析 有性生殖产生的后代变异类型多，有利于在自然选择中进化，但并不是每个个体 都更适应环境；双亲通过减数分裂产生的配子，并不包含双亲的全部遗传物质；经过受精作 用产生的受精卵含有来自双亲的遗传物质，因此会产生不同于双亲任何一方的基因组合。 答案 D 4．结合下图，回答配子中染色体组合多样的原因： 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 5 (1)同源染色体 a 与 b 分离的同时，非同源染色体 a 与________表现为________。 (2)同源染色体 c 与 d 联会时，非姐妹染色单体①与②常发生________。 答案 (1)c 或 d 自由组合 (2)交叉互换 【归纳总结】 有性生殖生物产生的后代呈现多样性的原因 1．配子中染色体组合具有多样性 (1)MⅠ后期非同源染色体自由组合，导致减数分裂产生的配子中染色体组合具有多样 性。含有 n 对同源染色体的性原细胞非同源染色体组合的可能性有 2n 种。 (2)MⅠ前期四分体中同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换，导致减数分裂产生的 配子种数增多。 2．受精时，卵细胞与精子结合具有随机性 结合方式的种类数是雌配子种类数与雄配子种类数之积。 受精时只有一个精子与卵细胞结合 ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 6 ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 考点三 减数分裂与有丝分裂的异同(加试 b) 1．减数分裂与有丝分裂的比较 比较项目 减数分裂 有丝分裂 范围 进行有性生殖的生物 真核生物 部位 精(卵)巢、花药和胚囊 各种组织器官 分裂次数 2 次 1 次 同源染色 体行为 配对、出现四分体、非姐妹染色单 体交叉互换、同源染色体分离 有同源染色体，但无配对及同源染 色体分离现象 母细胞 性原细胞 体细胞(受精卵) 子细胞染 色体数 是母细胞的一半 与母细胞相同 子细胞数目 4 个 2 个 子细胞类型 生殖细胞(精细胞、卵细胞)、极体 体细胞 细胞周期 无 有 相同点 染色体复制一次，均出现纺锤体，均有核膜、核仁的消失和重建，减数 第二次分裂和有丝分裂相似，均有着丝粒的分裂和姐妹染色单体的分离， 都有染色体的平均分配现象 2．有丝分裂与减数分裂图像的判断 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 7 时期 方式 前期 中期 后期 有丝 分裂 有同源染色体 (染色体必定成 对) 不联会 着丝粒排列 在赤道面上 着丝粒分裂 减数 第一 次分 裂 有同源染色体 (染色体必定成 对) 联会 四分体排列 在赤道面上 同源染色体分 离，非同源染 色体自由组合 减数 第二 次分 裂 无同源染色体 (染色体可以不 成对) 无同源染色体 着丝粒排列 在赤道面上 着丝粒分裂 5．(2017·浙江省压轴卷)某雌性哺乳动物的基因型为 AaBb，右图是其体内一个正在进 行分裂的细胞示意图。下列叙述正确的是( ) A．该细胞为次级卵母细胞 B．该细胞的基因型为 AaBb C．该细胞含有 6 个 DNA 分子 D．该细胞分裂后最多可产生一种基因型的卵细胞 解析 该细胞是处于减数第二次分裂中期的细胞，有 4 条染色体，8 个 DNA 分子，其中 一条染色体发生过交叉互换，这个细胞的基因型是 AaBB，是次级卵母细胞或第一极体，分 裂完成后可产生两种基因型的细胞 AB、aB，但最多能产生一种卵细胞(AB 或 aB)。 答案 D 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 8 6．右图为基因型为 Aa 的某二倍体动物体内一个正在分裂的细胞，①～④为常染色体， 下列叙述正确的是( ) A．该细胞处于后期Ⅱ，其子细胞为精细胞 B．④染色体上可能含有 A 基因 C．①③染色体一条来自父方另一条来自母方 D．分裂产生该细胞的同时，产生的另一细胞的基因组成为 Aa 解析 题图所示的细胞正处于减数第二次分裂的后期，其分裂产生的子细胞可能是精细 胞也可能是第二极体；该动物基因型为 Aa，若在减数第一次分裂中含 A，a 的同源染色体发 生交叉互换，则②④染色体可能一条含 a，另一条含 A；①与③是一对姐妹染色单体分开而 形成的两条新染色体，由同一条染色体复制产生；分裂产生该细胞的同时，产生的另一细胞 中只含有 A 基因。 答案 B ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ “三看法”鉴别分裂图像 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 9 ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 1．减数第二次分裂后期着丝粒分裂会导致细胞内( ) A．DNA 数量加倍 B．染色体数量加倍 C．染色单体数量减半 D．同源染色体分离 解析 MⅡ后期着丝粒分裂，染色单体分开成为染色体，染色体数量加倍。 答案 B 2．维持生物前后代体细胞中染色体数目恒定的过程是( ) A．遗传和变异 B．无丝分裂和有丝分裂 C．减数分裂和有丝分裂 D．减数分裂和受精作用 答案 D 3．(2017·温州九校联考)某动物 MⅠ后期细胞含有 20 条染色体，则其 MⅡ后期细胞含 有染色体和 DNA 数量分别为( ) A．10 、10 B．10 、20 C．20 、20 D．20 、40 解析 由 MⅠ后期细胞含有 20 条染色体推知该动物体细胞含有 20 条染色体、20 个 DNA， MⅡ后期细胞染色体、DNA 数量与体细胞相同。 答案 C 4．(2017·慈溪统考)下图中①～④表示某雌性动物(2N)在减数分裂过程中不同时期的 细胞，图中的 a、b、c 分别表示某时期一个细胞核中三种不同结构或物质的数量。下列说法 错误的是( ) A．b 表示染色体 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 10 B．③时期的细胞为次级卵母细胞 C．非同源染色体自由组合发生在②～③的过程中 D．着丝粒的分裂发生在③～④的过程中 解析 ③时期的细胞为次级卵母细胞或第一极体。 答案 B 5．如图是含有两对同源染色体的雄性动物不同细胞分裂时期的示意图(假设该动物的体 细胞内有 4 条染色体)，请根据图回答问题： (1)A～E 中属于有丝分裂的是________，属于减数分裂的是________。 (2)D 细胞有________条染色体，________条染色单体，________个 DNA 分子，属于 ________分裂________期。 (3)具有同源染色体的细胞有________。 (4)B 细胞经过分裂形成的子细胞是________，染色体有________条。 解析 (1)由题图分析可知，图中 A、E 属于有丝分裂，B、C、D 属于减数分裂。(2)D 细胞有 4 条染色体，8 条染色单体，8 个 DNA 分子，属于减数第一次分裂中期。(3)减数第一 次分裂后期，同源染色体分离，因此减数第二次分裂过程中的细胞不含同源染色体，则具有 同源染色体的细胞有 A、C、D、E。(4)该生物为雄性动物，B 细胞处于减数第二次分裂后期， 称为次级精母细胞，其经过分裂形成的子细胞是精细胞，染色体有 2 条。 答案 (1)A、E B、C、D (2)4 8 8 减数第一次 中 (3)A、C、D、E (4)精细胞 2 (时间：40 分钟) 1．下列人的细胞中，不含有同源染色体的是( ) A．神经细胞 B．初级卵母细胞 C．第一极体 D．卵原细胞 解析 第一极体处于 MⅡ期，不含有同源染色体。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 11 答案 C 2．下列关于受精作用的说法，错误的是( ) A．受精作用与细胞识别有关 B．受精卵中的染色体一半来自父方，一半来自母方 C．受精卵中的 DNA 一半来自父方，一半来自母方 D．同一双亲后代遗传的多样性与受精作用有关 解析 受精卵中的核 DNA 一半来自父方，一半来自母方，但细胞质中的 DNA 几乎全部来 自母方。 答案 C 3．人的体细胞含有 23 对同源染色体，处于 MⅡ后期的次级精母细胞含有的染色体数、 DNA 分子数分别为( ) A．23 23 B．23 46 C．46 46 D．46 92 解析 MⅡ后期，着丝粒分裂，细胞中染色体数、DNA 数与体细胞相同。 答案 C 4．减数分裂形成精细胞的过程中，染色体数目减半发生在( ) A．初级精母细胞形成时 B．次级精母细胞形成时 C．精细胞形成时 D．精子形成时 解析 减数第一次分裂后期，同源染色体分离，导致染色体数目减半，因此染色体数目 减半发生在次级精母细胞形成时，B 正确。 答案 B 5．如图为某二倍体生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。 着丝粒分裂最可能发生在( ) A．CD 段 B．BC 段和 FG 段 C．AB 段和 FG 段 D．BC 段和 HI 段 解析 着丝粒的分裂发生在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期，图中 BC 段表示进入 有丝分裂后期，HI 段表示减数第二次分裂过程，所以 D 正确。 答案 D 6．如图表示细胞减数分裂的不同时期与每条染色体 DNA 含量变化的关系，那么减数第 二次分裂中期位于图中( ) 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 12 A．AB 段 B．BC 段 C．CD 段 D．DE 段 解析 减数第二次分裂中期的细胞中不含同源染色体，每条染色体上含有两条染色单 体，DNA∶染色体＝2∶1。因此，减数第二次分裂中期位于图中 BC 段。 答案 B 7．下列人体细胞中染色体数可能相同，而核 DNA 含量一定不同的是( ) A．初级精母细胞和精细胞 B．精原细胞和次级精母细胞 C．卵原细胞和卵细胞 D．初级卵母细胞和次级卵母细胞 解析 初级卵母细胞中染色体含量为 2N，DNA 含量为 4N；次级卵母细胞的减数第二次 分裂前期、中期染色体数为 N，减数第二次分裂后期染色体数为 2N，DNA 数为 2N，D 正确。 答案 D 8．如图所示为正在进行减数分裂的某动物细胞，下列说法错误的是( ) A．该细胞是次级卵母细胞 B．分裂后只有一个子细胞具生殖功能 C．该细胞正在发生同源染色体分离 D．分裂后两个子细胞核 DNA 相同 解析 该细胞不均等分裂，不含有同源染色体，是次级卵母细胞，子细胞为卵细胞和第 二极体，极体不具生殖功能。 答案 C 9．下列曲线表示减数分裂过程中 DNA 含量变化的是( ) 解析 A 项表示有丝分裂中染色体数量变化，A 错误；B 项表示有丝分裂过程中 DNA 数 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 13 量的变化曲线，B 错误；C 项表示减数分裂过程中的 DNA 含量变化，C 正确；D 项表示减数分 裂过程中的染色体数量变化曲线图，D 错误。 答案 C 10．图甲表示某高等动物细胞分裂过程中某时期的示意图，图乙为分裂过程中染色体数 目变化曲线图。图甲细胞的变化对应于图乙中的时间段是( ) A．8～9 B．7～8 C．4～7 D．4～5 解析 图甲细胞着丝粒分裂，无同源染色体，处于减数第二次分裂后期；对应图乙曲线 中的时间区段为 8～9，即着丝粒分裂，染色体数目加倍。 答案 A 11．下图是某生物的四个精细胞，根据染色体的类型和数目，判断这四个精细胞至少来 自几个精原细胞( ) A．1 个 B．2 个 C．3 个 D．4 个 解析 ①与③可来自同一个精原细胞，②与④可来自另一个精原细胞。 答案 B 12．进行有性生殖的高等动物的生殖和发育如图所示，图中①②和③过程分裂表示 ( ) A．受精作用，有丝分裂和减数分裂 B．有丝分裂，受精作用和减数分裂 C．有丝分裂，减数分裂和受精作用 D．受精作用，减数分裂和有丝分裂 解析 ①表示配子结合形成合子的过程，即受精作用；②表示受精卵进行有丝分裂和细 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 14 胞分化形成生物体的过程；③为生物体减数分裂形成配子的过程。 答案 A 13．如图表示高等生物的生活史示意图，据图回答： (1)过程 A 表示________，它发生在哺乳动物的________中。 (2)过程 B 表示________，其实质是__________________________。 (3)如果该图表示被子植物的生活史，那么个体发育的起点是从________开始的，主要 进行________分裂。 (4)假设成体Ⅰ的染色体数目为 20 条，那么图中Ⅲ和Ⅳ的染色体数目依次为________。 答案 (1)减数分裂 睾丸或卵巢 (2)受精作用 精核与卵核相融合 (3)受精卵 有 丝 (4)10 条、20 条 14．如图表示人体内细胞在分裂过程中某比值 H(H＝ 染色体数 核 DNA 含量 )的变化曲线，F 代表 细胞分裂刚好结束。回答有关问题： (1)该图若为有丝分裂，则 CD 段中，细胞内有同源染色体________对；EF 段中，细胞 内有同源染色体________对。 (2)该图若为减数分裂，在________段既具有含同源染色体的细胞，又具有不含同源染 色体的细胞。 (3)该图若为减数分裂，则同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合都发生在 ________段。 (4)CD 段时，H 的值为________。此时，细胞内染色体数 DNA 含量 的值会比 H 值________(填 “大”“小”或“相等”)。 答案 (1)23 46 (2)CD (3)CD (4)1 2 小 15．如图是一种常见动物细胞在某分裂时期的示意图。 与其有关的正确叙述是( ) 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 15 A．该细胞进行的是有丝分裂 B．该动物受精卵含 3 条染色体 C．该动物受精卵分裂时染色体最多可达 12 条 D．该动物进行的是减数第一次分裂 解析 图中细胞处于减数第二次分裂中期，细胞中有 3 条染色体，因此该动物受精卵含 6 条染色体，在受精卵有丝分裂后期时染色体最多可达 12 条。 答案 C 16．某细胞中染色体数为 2n，在如图所示的图像中，属于该细胞有丝分裂中期和减数 第二次分裂后期的依次是( ) A．①② B．②③ C．④② D．③④ 解析 有丝分裂中期和减数第二次分裂后期，染色体数均为 2n，有丝分裂中期含染色 单体，而减数第二次分裂后期无染色单体。 答案 C 17．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， 错误是( ) A．A→B 可表示 DNA 分子复制 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粒分裂 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 16 D．D→E 可表示减数第二次分裂全过程 解析 减数第二次分裂前期和中期一条染色体仍然含 2 个 DNA 分子，D 错误。 答案 D 18．如图 1 是同一种生物体内，有关细胞分裂的一组图像，图 2 是该生物一个细胞中的 DNA 含量随细胞分裂而变化的曲线图，据图回答： (1)图 1 中含同源染色体的细胞有________________，其中①细胞继续分裂可形成的细 胞是________。 (2)可表示减数分裂某时期的细胞图是____________。 (3)图 2 中不含有染色单体的区间是________。②与图 2 对应的区间是________。 答案 (1)①②③⑤ 体细胞 (2)②④⑤ (3)AB 和 FH CD 19．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 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： (1)图 1 中 CD 段形成的原因是_________________________________________， 发生于____________________________时期。 (2)图 2 中甲细胞处于________期。 (3)图 2 中________细胞处于图 1 中的 BC 段。 (4)图 2 中乙细胞含________条染色体，其产生的细胞名称为________________。 答案 (1)着丝粒分裂 减数第二次分裂后期或有丝分裂后期 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 17 (2)有丝分裂后 (3)乙、丙 (4)4 第一极体和次级卵母细胞