新教材適用2024-2025學(xué)年高中生物第2章基因和染色體的關(guān)系第1節(jié)減數(shù)分裂和受精作用第2課時(shí)卵細(xì)胞的形成過程減數(shù)分裂過程中染色體與核DNA等數(shù)目變化規(guī)律學(xué)案新人教版必修2

第2課時(shí)卵細(xì)胞的形成過程、減數(shù)分裂過程中染色體與核DNA等數(shù)目改變規(guī)律課標(biāo)要求1．駕馭卵細(xì)胞的形成過程。2．駕馭視察蝗蟲精母細(xì)胞減數(shù)分裂裝片的相關(guān)試驗(yàn)技能。3．闡明減數(shù)分裂產(chǎn)生染色體數(shù)目減半的卵細(xì)胞。核心素養(yǎng)1．通過比較精子和卵細(xì)胞的形成過程，理解細(xì)胞生命活動的動態(tài)改變并建立辯證統(tǒng)一的觀點(diǎn)。(生命觀念)2．通過視察蝗蟲精母細(xì)胞減數(shù)分裂裝片，嫻熟駕馭相關(guān)試驗(yàn)技能。(科學(xué)探究)一、卵細(xì)胞的形成過程基礎(chǔ)學(xué)問·雙基夯實(shí)1．卵細(xì)胞的形成(1)哺乳動物卵細(xì)胞的形成場所：_卵巢__，其內(nèi)部有很多發(fā)育程度不同的_卵泡__，在卵泡中心的一個(gè)細(xì)胞將會發(fā)育為_卵細(xì)胞__。(2)卵細(xì)胞形成的起點(diǎn)：_卵原細(xì)胞__。2．卵細(xì)胞的形成過程3．結(jié)果：一個(gè)卵原細(xì)胞經(jīng)過減數(shù)分裂只形成一個(gè)_卵細(xì)胞__，三個(gè)_極體__最終都退化消逝?；顚W(xué)巧練1.初級卵母細(xì)胞、次級卵母細(xì)胞和極體的分裂都是不均等的。(×)2．一個(gè)精原細(xì)胞和一個(gè)卵原細(xì)胞經(jīng)過減數(shù)分裂均形成四個(gè)配子。(×)3.(1)A細(xì)胞的名稱為初級精母細(xì)胞。(√)(2)B細(xì)胞的名稱為初級卵母細(xì)胞。(√)(3)C細(xì)胞的名稱為次級卵母細(xì)胞。(√)(4)D細(xì)胞的名稱為次級精母細(xì)胞。(×)合作探究分析教材P22圖2－5，思索并回答以下問題：1．該過程進(jìn)行的場所是_雌性動物的卵巢內(nèi)__。2．卵細(xì)胞形成時(shí)，細(xì)胞質(zhì)發(fā)生了_2__次不均等分裂，分別是_初級卵母細(xì)胞在減數(shù)分裂Ⅰ末期__、_次級卵母細(xì)胞在減數(shù)分裂Ⅱ末期__。3．細(xì)胞質(zhì)分裂方式與精子的形成過程相同的細(xì)胞是_極體__。4．分析在形成卵細(xì)胞時(shí)，初級卵母細(xì)胞和次級卵母細(xì)胞都進(jìn)行不均等分裂有什么意義？提示：通過不均等分裂，可以使卵細(xì)胞保留更多的養(yǎng)分物質(zhì)。5．卵細(xì)胞形成過程中，為什么細(xì)胞質(zhì)不均等分裂？而精子形成過程中，細(xì)胞須要經(jīng)過變形？提示：細(xì)胞質(zhì)不均等分裂形成的卵細(xì)胞較大，保證了受精后能有足夠的養(yǎng)分物質(zhì)，滿意早期胚胎發(fā)育的須要，而精子變形產(chǎn)生了尾等結(jié)構(gòu)，有利于精子的運(yùn)動。歸納提升精卵形成過程的區(qū)分項(xiàng)目精子形成過程卵細(xì)胞形成過程部位睪丸卵巢原始生殖細(xì)胞精原細(xì)胞卵原細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)的分裂方式均等分裂極體均等分裂，初級卵母細(xì)胞、次級卵母細(xì)胞不均等分裂分裂結(jié)果一個(gè)精原細(xì)胞→四個(gè)精細(xì)胞(生殖細(xì)胞)一個(gè)卵原細(xì)胞→一個(gè)卵細(xì)胞(生殖細(xì)胞)＋三個(gè)極體(退化消逝)是否變形變形不需變形典例1(2024·山東濟(jì)寧一中月考)如圖為高等動物的細(xì)胞分裂示意圖。正確的是(D)A．圖甲肯定為次級精母細(xì)胞B．圖丙中的M、m為一對同源染色體C．圖丙為次級卵母細(xì)胞或極體D．圖乙肯定為初級卵母細(xì)胞解析：甲圖中沒有同源染色體，且著絲粒已經(jīng)分裂，姐妹染色單體分別，表明圖甲細(xì)胞處于減數(shù)分裂Ⅱ后期，由于細(xì)胞質(zhì)均等分裂，因此甲細(xì)胞可能是次級精母細(xì)胞也可能是極體，A錯(cuò)誤；圖丙細(xì)胞中的M、m是由姐妹染色單體分開形成的，不是同源染色體，圖丙細(xì)胞處于減數(shù)分裂Ⅱ后期，且細(xì)胞質(zhì)不均等分裂，所以為次級卵母細(xì)胞，B、C錯(cuò)誤；圖乙細(xì)胞處于減數(shù)分裂Ⅰ后期，且細(xì)胞質(zhì)不均等分裂，肯定為初級卵母細(xì)胞，D正確。變式訓(xùn)練?如圖表示某種生物正在進(jìn)行分裂的細(xì)胞，下列說法正確的是(D)A．該細(xì)胞是次級精母細(xì)胞，處于減數(shù)分裂Ⅱ后期B．該細(xì)胞含有2對同源染色體，8個(gè)核DNA分子，4條染色體C．該細(xì)胞正在進(jìn)行同源染色體的分別，非同源染色體的自由組合D．該細(xì)胞將來形成兩個(gè)子細(xì)胞，其中僅一個(gè)具有生殖實(shí)力解析：圖中所示細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)不均等分裂，著絲粒分裂，姐妹染色單體分開，為次級卵母細(xì)胞，處于減數(shù)分裂Ⅱ后期，A項(xiàng)錯(cuò)誤；細(xì)胞中沒有同源染色體，有4個(gè)核DNA分子，4條染色體，B、C項(xiàng)錯(cuò)誤；該細(xì)胞分裂形成一個(gè)卵細(xì)胞和一個(gè)極體，其中只有卵細(xì)胞具有生殖實(shí)力，D項(xiàng)正確。二、減數(shù)分裂中染色體、核DNA等數(shù)目的改變規(guī)律基礎(chǔ)學(xué)問·雙基夯實(shí)減數(shù)分裂過程中染色體數(shù)、染色單體數(shù)和核DNA含量的改變(假設(shè)某生物正常體細(xì)胞中染色體數(shù)目為2n，核DNA數(shù)為2c)。細(xì)胞分裂圖像相關(guān)時(shí)期染色體數(shù)核DNA數(shù)染色單體數(shù)減數(shù)分裂前的間期_2n__2c→4c0→4n減數(shù)分裂Ⅰ_前期___2n__4c4n_中期___2n__4c4n_后期___2n___4c__4n末期2n→n4c→2c4n→2n減數(shù)分裂Ⅱ前期_n___2c__2n中期_n__2c2n_后期___2n___2c__0末期2n→n2c→c0活學(xué)巧練1.減數(shù)分裂過程中，著絲粒的分裂導(dǎo)致DNA數(shù)目加倍。(×)2．染色體數(shù)目減半是由于減數(shù)分裂Ⅰ同源染色體分別，進(jìn)入兩個(gè)子細(xì)胞導(dǎo)致的。(√)3．某動物體細(xì)胞中有8條染色體，那么減數(shù)分裂Ⅱ的中期有4條染色體和8個(gè)DNA。(√)合作探究依據(jù)精子和卵細(xì)胞的形成過程中染色體、核DNA分子數(shù)目改變規(guī)律，請?jiān)谙铝凶鴺?biāo)系中構(gòu)建相應(yīng)的坐標(biāo)曲線圖。(1)圖中，染色體∶核DNA＝1∶1的時(shí)期是_減數(shù)分裂前的間期DNA復(fù)制__之前和_減數(shù)分裂Ⅱ后期著絲粒分裂__之后。(2)圖中，染色體∶核DNA＝1∶2的時(shí)期是_減數(shù)分裂前的間期DNA復(fù)制__之后到_減數(shù)分裂Ⅱ后期著絲粒分裂__之前。歸納提升1.精子和卵細(xì)胞形成過程中染色體、染色單體和核DNA分子數(shù)目的改變規(guī)律(設(shè)某生物體正常體細(xì)胞染色體數(shù)目為2n，核DNA數(shù)目為2c)間期減數(shù)分裂Ⅰ減數(shù)分裂Ⅱ同源染色體有有無著絲?！环至逊至讶旧w數(shù)目改變2neq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(2n→n))，減半eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(n→2n→n))，不減半染色單體數(shù)目改變eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(0→4n))eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(4n→2n))，減半eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(2n→0))，消逝核DNA數(shù)目改變eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(2c→4c))eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(4c→2c))，減半eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(2c→c))，減半2.減數(shù)分裂過程中染色體、染色單體數(shù)目與核DNA分子數(shù)的改變曲線分析(1)間期DNA(染色體)的復(fù)制，DNA分子數(shù)加倍，形成染色單體，但是染色體數(shù)目不變。(2)減數(shù)分裂Ⅰ結(jié)束時(shí)，同源染色體安排到兩個(gè)子細(xì)胞中，每個(gè)細(xì)胞內(nèi)DNA和染色體、染色單體數(shù)目均減半。(3)減數(shù)分裂Ⅱ后期著絲粒分裂，姐妹染色單體分開，染色體數(shù)目加倍，染色單體消逝，但是DNA分子數(shù)不變。(4)減數(shù)分裂Ⅱ結(jié)束時(shí)，由姐妹染色單體分開后形成兩條子染色體分別安排到兩個(gè)子細(xì)胞中，核DNA和染色體數(shù)目再次減半。3．成熟生殖細(xì)胞的形成過程中每條染色體上DNA數(shù)目改變規(guī)律(1)bc段改變的緣由是DNA復(fù)制，染色單體形成。(2)cd段可包含G2期，減數(shù)分裂Ⅰ前、中、后、末期和減數(shù)分裂Ⅱ前、中期。(3)de段改變的緣由是減數(shù)分裂Ⅱ后期著絲粒一分為二，染色單體消逝，每條染色體上只含有1個(gè)DNA分子。4．請結(jié)合減數(shù)分裂相關(guān)過程中染色體、染色單體和核DNA含量的柱形圖(以精子形成過程為例)，推斷各時(shí)期細(xì)胞名稱。典例2下圖表示一個(gè)細(xì)胞進(jìn)行分裂的過程中，染色體數(shù)目以及染色體上DNA分子數(shù)目的改變狀況(設(shè)一個(gè)正常體細(xì)胞中的染色體數(shù)目為2n)。下列敘述中不正確的是(C)A．實(shí)線和虛線分別表示DNA分子數(shù)和染色體數(shù)的改變B．兩條曲線重疊的各段，每條染色體都含有一個(gè)DNA分子C．在MN段，每個(gè)細(xì)胞內(nèi)含有的核DNA數(shù)目與體細(xì)胞的不同D．在IJ段，可發(fā)生同源染色體的互換，同源染色體的分別和非同源染色體的自由組合解析：AG段表示細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂過程，GQ段表示減數(shù)分裂過程。由于細(xì)胞分裂前的間期DNA復(fù)制加倍，圖中實(shí)線表示細(xì)胞核內(nèi)DNA數(shù)量的改變，虛線表示染色體數(shù)量的改變，A項(xiàng)正確；兩條曲線重疊的各段，染色體數(shù)目與核DNA分子數(shù)相等，即每條染色體都含有一個(gè)DNA分子，B項(xiàng)正確；在MN段，著絲粒分裂，經(jīng)減數(shù)分裂Ⅰ染色體數(shù)目減半后又短暫加倍，此時(shí)每個(gè)細(xì)胞內(nèi)含有的核DNA數(shù)目與體細(xì)胞的相同，C項(xiàng)錯(cuò)誤；IJ段是減數(shù)分裂Ⅰ時(shí)期，在四分體時(shí)期可發(fā)生同源染色體上非姐妹染色單體的互換，在后期會發(fā)生同源染色體的分別和非同源染色體的自由組合，D項(xiàng)正確。變式訓(xùn)練?如圖表示雄果蠅進(jìn)行某種細(xì)胞分裂時(shí)，處于四個(gè)不同階段的細(xì)胞(Ⅰ～Ⅳ)中相關(guān)物質(zhì)(①～③)的數(shù)量。下列表述與圖中信息相符的是(A)A．Ⅱ所處階段可發(fā)生非同源染色體的自由組合B．Ⅲ可代表初級精母細(xì)胞C．②代表染色體D．Ⅰ～Ⅳ中③的數(shù)量比是2∶4∶4∶1解析：Ⅱ可代表初級精母細(xì)胞，所處階段可發(fā)生非同源染色體的自由組合，A正確；Ⅲ可代表次級精母細(xì)胞，B錯(cuò)誤；①代表染色體，②代表染色單體，③代表核DNA分子，C錯(cuò)誤；由圖可知，Ⅰ～Ⅳ中③的數(shù)量比是2∶4∶2∶1，D錯(cuò)誤。三、視察蝗蟲精母細(xì)胞減數(shù)分裂裝片基礎(chǔ)學(xué)問·雙基夯實(shí)1．試驗(yàn)原理：蝗蟲的精母細(xì)胞要經(jīng)過兩次細(xì)胞分裂形成精子。在此過程中，細(xì)胞中的_染色體__形態(tài)、位置和數(shù)目不斷發(fā)生改變，可據(jù)此識別減數(shù)分裂的各時(shí)期。2．試驗(yàn)流程(1)裝片制作：解離→_漂洗__→_染色__→_制片__。(2)顯微視察活學(xué)巧練1.推斷各時(shí)期細(xì)胞的依據(jù)是減數(shù)分裂過程中各個(gè)時(shí)期染色體改變的特點(diǎn)。(√)2．在顯微鏡一個(gè)視野中能看到減數(shù)分裂各個(gè)時(shí)期的圖像。(×)合作探究閱讀教材P24探究·實(shí)踐——視察蝗蟲精母細(xì)胞減數(shù)分裂裝片，回答下列問題：1．試驗(yàn)中為什么選蝗蟲精母細(xì)胞作為視察材料？提示：蝗蟲精母細(xì)胞染色體數(shù)目較少，染色體較大，易于視察。2．視察減數(shù)分裂試驗(yàn)時(shí)不相宜選擇雌性個(gè)體，為什么？提示：因?yàn)榇菩詡€(gè)體產(chǎn)生的雌配子數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于雄性個(gè)體產(chǎn)生的雄配子數(shù)量，而且在動物卵巢內(nèi)的減數(shù)分裂沒有進(jìn)行徹底，排卵時(shí)排出的一般是次級卵母細(xì)胞。3．若用桃花雄蕊視察減數(shù)分裂的過程，能視察到細(xì)胞分裂的連續(xù)過程嗎？能視察到不同時(shí)期的細(xì)胞嗎？提示：不能，在制作減數(shù)分裂裝片的過程中，細(xì)胞已經(jīng)被殺死，被固定在某個(gè)分裂時(shí)期，所以不能視察到連續(xù)的分裂過程。但不同細(xì)胞被固定在不同時(shí)期，因此可視察到各時(shí)期的染色體形態(tài)。歸納提升1.要點(diǎn)提示(1)視察蝗蟲精母細(xì)胞減數(shù)分裂裝片時(shí)，能看到染色體數(shù)目為n、2n、4n等不同的細(xì)胞分裂圖像，這是因?yàn)榛认x精巢中的精原細(xì)胞(染色體數(shù)為2n)既能進(jìn)行有絲分裂，又能進(jìn)行減數(shù)分裂。(2)制作裝片時(shí)，細(xì)胞已經(jīng)死亡，不能視察到減數(shù)分裂的連續(xù)過程。可通過比較同一時(shí)刻不同細(xì)胞的染色體的特點(diǎn)，來推想一個(gè)精母細(xì)胞在不同分裂時(shí)期染色體的連續(xù)改變。2．選用雄性生殖器官的緣由(1)一般來說，雄性個(gè)體產(chǎn)生的雄配子數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于雌性個(gè)體產(chǎn)生的雌配子的數(shù)量。(2)雌性動物排卵排出的細(xì)胞并非成熟的卵細(xì)胞，而是卵母細(xì)胞(初級卵母細(xì)胞或次級卵母細(xì)胞)，它先在輸卵管中發(fā)育到減數(shù)分裂Ⅱ中期，只有在受精的過程中才能接著進(jìn)行減數(shù)分裂Ⅱ，因此在卵巢中看不到完整的減數(shù)分裂過程。典例3下列關(guān)于視察細(xì)胞減數(shù)分裂試驗(yàn)的敘述中，錯(cuò)誤的是(D)A．可用蝗蟲精母細(xì)胞、蠶豆花粉母細(xì)胞的裝片視察細(xì)胞的減數(shù)分裂B．用桃花的雄蕊比用桃花的雌蕊制成的裝片，更簡單視察到減數(shù)分裂現(xiàn)象C．能視察到減數(shù)分裂現(xiàn)象的裝片中，有可能視察到同源染色體的聯(lián)會現(xiàn)象D．用洋蔥根尖制成的裝片，能視察到同源染色體的聯(lián)會現(xiàn)象解析：蝗蟲精母細(xì)胞、蠶豆花粉母細(xì)胞都可以進(jìn)行減數(shù)分裂，均可作為視察減數(shù)分裂的材料，A正確；花藥中花粉數(shù)量遠(yuǎn)多于雌蕊中的卵細(xì)胞數(shù)量，所以雄蕊更易視察到減數(shù)分裂現(xiàn)象，B正確；聯(lián)會發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ的前期，所以能視察減數(shù)分裂現(xiàn)象的裝片，有可能視察到同源染色體的聯(lián)會現(xiàn)象，C正確；洋蔥根尖細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂，不能進(jìn)行減數(shù)分裂，不能視察到同源染色體的聯(lián)會現(xiàn)象，D錯(cuò)誤。變式訓(xùn)練?(2024·江蘇啟東高一質(zhì)檢)芍藥一般為二倍體(2n＝10)，是我國的傳統(tǒng)花卉，科研人員對新品種芍藥花粉母細(xì)胞的減數(shù)分裂進(jìn)行了探討。一個(gè)花粉母細(xì)胞通過減數(shù)分裂可以形成四個(gè)花粉粒細(xì)胞，顯微鏡下視察的結(jié)果如圖，相關(guān)敘述不正確的是(D)①②③④⑤A．圖②表示姐妹染色單體分別B．圖③細(xì)胞中有5個(gè)四分體C．圖⑤細(xì)胞的名稱為初級精母細(xì)胞D．減數(shù)分裂過程的依次為③⑤①②④解析：分析圖示可知，①處于減數(shù)分裂Ⅰ后期，②處于減數(shù)分裂Ⅱ后期，③處于減數(shù)分裂Ⅰ中期，芍藥體細(xì)胞含有5對同源染色體，故圖③細(xì)胞中有5個(gè)四分體，④處于減數(shù)分裂Ⅱ末期，⑤處于減數(shù)分裂Ⅰ前期，為初級精母細(xì)胞，故減數(shù)分裂過程的依次為⑤③①②④，D錯(cuò)誤。有絲分裂與減數(shù)分裂圖像辨析1．三個(gè)前期圖的推斷(1)推斷步驟(2)結(jié)果：A為有絲分裂前期，B為減數(shù)分裂Ⅰ前期，C為減數(shù)分裂Ⅱ前期。2．三個(gè)中期圖的推斷(1)推斷步驟(2)結(jié)果：A為有絲分裂中期，B為減數(shù)分裂Ⅱ中期，C為減數(shù)分裂Ⅰ中期。3．三個(gè)后期圖的推斷(1)推斷步驟(2)結(jié)果：A為有絲分裂后期，B為減數(shù)分裂Ⅱ后期，C為減數(shù)分裂Ⅰ后期。4．結(jié)合細(xì)胞質(zhì)的分裂狀況作出推斷典例4如圖為某哺乳動物某個(gè)器官中的4個(gè)細(xì)胞，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(D)A．此動物為雌性，該器官為卵巢B．②處于有絲分裂后期，有8條染色體C．該動物正常體細(xì)胞的染色體數(shù)目為4條D．④是卵細(xì)胞或極體，因?yàn)椴缓慈旧w解析：③處于減數(shù)分裂Ⅰ后期，由于細(xì)胞質(zhì)不均等分裂，因此為初級卵母細(xì)胞，故此動物為雌性，該器官為卵巢，A正確；②中有同源染色體，著絲粒已分裂，處于有絲分裂后期，有8條染色體，B正確；由以上分析可知，該動物正常體細(xì)胞有4條染色體，C正確；④處于減數(shù)分裂Ⅱ中期，由于該動物為雌性，因此④為次級卵母細(xì)胞或極體，D錯(cuò)誤。1．(2024·海南高二檢測)如圖所示，橫軸表示分裂時(shí)期，縱軸表示一個(gè)細(xì)胞中核DNA含量或染色體數(shù)目改變狀況，據(jù)圖分析，表示有絲分裂中核DNA含量改變、染色體數(shù)目改變和減數(shù)分裂過程中核DNA含量改變、染色體數(shù)目改變的曲線依次是(B)A．④②①③ B．①④②③C．④①②③ D．①②③④解析：在有絲分裂前的間期，核DNA復(fù)制完成后含量加倍，在有絲分裂末期結(jié)束時(shí)，核DNA含量減半，核DNA復(fù)原原來數(shù)目，則①表示有絲分裂過程中核DNA含量改變；在有絲分裂前的間期，染色體發(fā)生復(fù)制，但數(shù)目不變，后期著絲粒分裂導(dǎo)致染色體數(shù)目加倍，末期結(jié)束時(shí)形成兩個(gè)子細(xì)胞，染色體復(fù)原原狀，則④表示有絲分裂過程中染色體數(shù)目改變；減數(shù)分裂前的間期，核DNA復(fù)制后含量加倍，減數(shù)分裂Ⅰ結(jié)束，一個(gè)細(xì)胞分裂成兩個(gè)細(xì)胞，核DNA含量復(fù)原原狀，減數(shù)分裂Ⅱ過程沒有進(jìn)行核DNA的復(fù)制，在減數(shù)分裂Ⅱ末期結(jié)束時(shí)，核DNA減半，則②表示減數(shù)分裂過程中核DNA含量改變；減數(shù)分裂前的間期，染色體復(fù)制，但數(shù)目不變，減數(shù)分裂Ⅰ結(jié)束，染色體數(shù)目減半，減數(shù)分裂Ⅱ后期著絲粒分裂導(dǎo)致染色體數(shù)目加倍，在末期結(jié)束時(shí)形成兩個(gè)子細(xì)胞，染色體數(shù)目減半，則③表示減數(shù)分裂過程中染色體數(shù)目改變。故選B。2．下列關(guān)于精子和卵細(xì)胞形成的敘述，錯(cuò)誤的是(D)A．精原細(xì)胞和卵原細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞數(shù)目相等B．卵細(xì)胞形成過程發(fā)生了2次細(xì)胞質(zhì)不均等分裂C．精細(xì)胞須要經(jīng)過變形形成精子D．卵細(xì)胞含有的四分體數(shù)目是卵原細(xì)胞的一半解析：卵細(xì)胞和卵原細(xì)胞均不含有四分體，D