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

第2課時卵細胞的形成過程、減數(shù)分裂過程中染色體與核DNA等數(shù)目改變規(guī)律課標要求1．駕馭卵細胞的形成過程。2．駕馭視察蝗蟲精母細胞減數(shù)分裂裝片的相關試驗技能。3．闡明減數(shù)分裂產(chǎn)生染色體數(shù)目減半的卵細胞。核心素養(yǎng)1．通過比較精子和卵細胞的形成過程，理解細胞生命活動的動態(tài)改變并建立辯證統(tǒng)一的觀點。(生命觀念)2．通過視察蝗蟲精母細胞減數(shù)分裂裝片，嫻熟駕馭相關試驗技能。(科學探究)一、卵細胞的形成過程基礎學問·雙基夯實1．卵細胞的形成(1)哺乳動物卵細胞的形成場所：_卵巢__，其內(nèi)部有很多發(fā)育程度不同的_卵泡__，在卵泡中心的一個細胞將會發(fā)育為_卵細胞__。(2)卵細胞形成的起點：_卵原細胞__。2．卵細胞的形成過程3．結果：一個卵原細胞經(jīng)過減數(shù)分裂只形成一個_卵細胞__，三個_極體__最終都退化消逝?；顚W巧練1.初級卵母細胞、次級卵母細胞和極體的分裂都是不均等的。(×)2．一個精原細胞和一個卵原細胞經(jīng)過減數(shù)分裂均形成四個配子。(×)3.(1)A細胞的名稱為初級精母細胞。(√)(2)B細胞的名稱為初級卵母細胞。(√)(3)C細胞的名稱為次級卵母細胞。(√)(4)D細胞的名稱為次級精母細胞。(×)合作探究分析教材P22圖2－5，思索并回答以下問題：1．該過程進行的場所是_雌性動物的卵巢內(nèi)__。2．卵細胞形成時，細胞質發(fā)生了_2__次不均等分裂，分別是_初級卵母細胞在減數(shù)分裂Ⅰ末期__、_次級卵母細胞在減數(shù)分裂Ⅱ末期__。3．細胞質分裂方式與精子的形成過程相同的細胞是_極體__。4．分析在形成卵細胞時，初級卵母細胞和次級卵母細胞都進行不均等分裂有什么意義？提示：通過不均等分裂，可以使卵細胞保留更多的養(yǎng)分物質。5．卵細胞形成過程中，為什么細胞質不均等分裂？而精子形成過程中，細胞須要經(jīng)過變形？提示：細胞質不均等分裂形成的卵細胞較大，保證了受精后能有足夠的養(yǎng)分物質，滿意早期胚胎發(fā)育的須要，而精子變形產(chǎn)生了尾等結構，有利于精子的運動。歸納提升精卵形成過程的區(qū)分項目精子形成過程卵細胞形成過程部位睪丸卵巢原始生殖細胞精原細胞卵原細胞細胞質的分裂方式均等分裂極體均等分裂，初級卵母細胞、次級卵母細胞不均等分裂分裂結果一個精原細胞→四個精細胞(生殖細胞)一個卵原細胞→一個卵細胞(生殖細胞)＋三個極體(退化消逝)是否變形變形不需變形典例1(2024·山東濟寧一中月考)如圖為高等動物的細胞分裂示意圖。正確的是(D)A．圖甲肯定為次級精母細胞B．圖丙中的M、m為一對同源染色體C．圖丙為次級卵母細胞或極體D．圖乙肯定為初級卵母細胞解析：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，表明圖甲細胞處于減數(shù)分裂Ⅱ后期，由于細胞質均等分裂，因此甲細胞可能是次級精母細胞也可能是極體，A錯誤；圖丙細胞中的M、m是由姐妹染色單體分開形成的，不是同源染色體，圖丙細胞處于減數(shù)分裂Ⅱ后期，且細胞質不均等分裂，所以為次級卵母細胞，B、C錯誤；圖乙細胞處于減數(shù)分裂Ⅰ后期，且細胞質不均等分裂，肯定為初級卵母細胞，D正確。變式訓練?如圖表示某種生物正在進行分裂的細胞，下列說法正確的是(D)A．該細胞是次級精母細胞，處于減數(shù)分裂Ⅱ后期B．該細胞含有2對同源染色體，8個核DNA分子，4條染色體C．該細胞正在進行同源染色體的分別，非同源染色體的自由組合D．該細胞將來形成兩個子細胞，其中僅一個具有生殖實力解析：圖中所示細胞細胞質不均等分裂，著絲粒分裂，姐妹染色單體分開，為次級卵母細胞，處于減數(shù)分裂Ⅱ后期，A項錯誤；細胞中沒有同源染色體，有4個核DNA分子，4條染色體，B、C項錯誤；該細胞分裂形成一個卵細胞和一個極體，其中只有卵細胞具有生殖實力，D項正確。二、減數(shù)分裂中染色體、核DNA等數(shù)目的改變規(guī)律基礎學問·雙基夯實減數(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(假設某生物正常體細胞中染色體數(shù)目為2n，核DNA數(shù)為2c)。細胞分裂圖像相關時期染色體數(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活學巧練1.減數(shù)分裂過程中，著絲粒的分裂導致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，進入兩個子細胞導致的。(√)3．某動物體細胞中有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DNA。(√)合作探究依據(jù)精子和卵細胞的形成過程中染色體、核DNA分子數(shù)目改變規(guī)律，請在下列坐標系中構建相應的坐標曲線圖。(1)圖中，染色體∶核DNA＝1∶1的時期是_減數(shù)分裂前的間期DNA復制__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的時期是_減數(shù)分裂前的間期DNA復制__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(設某生物體正常體細胞染色體數(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粒—不分裂分裂染色體數(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結束時，同源染色體安排到兩個子細胞中，每個細胞內(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結束時，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子細胞中，核DNA和染色體數(shù)目再次減半。3．成熟生殖細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DNA分子。4．請結合減數(shù)分裂相關過程中染色體、染色單體和核DNA含量的柱形圖(以精子形成過程為例)，推斷各時期細胞名稱。典例2下圖表示一個細胞進行分裂的過程中，染色體數(shù)目以及染色體上DNA分子數(shù)目的改變狀況(設一個正常體細胞中的染色體數(shù)目為2n)。下列敘述中不正確的是(C)A．實線和虛線分別表示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DNA分子C．在MN段，每個細胞內(nèi)含有的核DNA數(shù)目與體細胞的不同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段表示細胞進行有絲分裂過程，GQ段表示減數(shù)分裂過程。由于細胞分裂前的間期DNA復制加倍，圖中實線表示細胞核內(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DNA分子，B項正確；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，此時每個細胞內(nèi)含有的核DNA數(shù)目與體細胞的相同，C項錯誤；IJ段是減數(shù)分裂Ⅰ時期，在四分體時期可發(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項正確。變式訓練?如圖表示雄果蠅進行某種細胞分裂時，處于四個不同階段的細胞(Ⅰ～Ⅳ)中相關物質(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可代表次級精母細胞，B錯誤；①代表染色體，②代表染色單體，③代表核DNA分子，C錯誤；由圖可知，Ⅰ～Ⅳ中③的數(shù)量比是2∶4∶2∶1，D錯誤。三、視察蝗蟲精母細胞減數(shù)分裂裝片基礎學問·雙基夯實1．試驗原理：蝗蟲的精母細胞要經(jīng)過兩次細胞分裂形成精子。在此過程中，細胞中的_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)分裂的各時期。2．試驗流程(1)裝片制作：解離→_漂洗__→_染色__→_制片__。(2)顯微視察活學巧練1.推斷各時期細胞的依據(jù)是減數(shù)分裂過程中各個時期染色體改變的特點。(√)2．在顯微鏡一個視野中能看到減數(shù)分裂各個時期的圖像。(×)合作探究閱讀教材P24探究·實踐——視察蝗蟲精母細胞減數(shù)分裂裝片，回答下列問題：1．試驗中為什么選蝗蟲精母細胞作為視察材料？提示：蝗蟲精母細胞染色體數(shù)目較少，染色體較大，易于視察。2．視察減數(shù)分裂試驗時不相宜選擇雌性個體，為什么？提示：因為雌性個體產(chǎn)生的雌配子數(shù)量遠遠少于雄性個體產(chǎn)生的雄配子數(shù)量，而且在動物卵巢內(nèi)的減數(shù)分裂沒有進行徹底，排卵時排出的一般是次級卵母細胞。3．若用桃花雄蕊視察減數(shù)分裂的過程，能視察到細胞分裂的連續(xù)過程嗎？能視察到不同時期的細胞嗎？提示：不能，在制作減數(shù)分裂裝片的過程中，細胞已經(jīng)被殺死，被固定在某個分裂時期，所以不能視察到連續(xù)的分裂過程。但不同細胞被固定在不同時期，因此可視察到各時期的染色體形態(tài)。歸納提升1.要點提示(1)視察蝗蟲精母細胞減數(shù)分裂裝片時，能看到染色體數(shù)目為n、2n、4n等不同的細胞分裂圖像，這是因為蝗蟲精巢中的精原細胞(染色體數(shù)為2n)既能進行有絲分裂，又能進行減數(shù)分裂。(2)制作裝片時，細胞已經(jīng)死亡，不能視察到減數(shù)分裂的連續(xù)過程?？赏ㄟ^比較同一時刻不同細胞的染色體的特點，來推想一個精母細胞在不同分裂時期染色體的連續(xù)改變。2．選用雄性生殖器官的緣由(1)一般來說，雄性個體產(chǎn)生的雄配子數(shù)量遠遠多于雌性個體產(chǎn)生的雌配子的數(shù)量。(2)雌性動物排卵排出的細胞并非成熟的卵細胞，而是卵母細胞(初級卵母細胞或次級卵母細胞)，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下列關于視察細胞減數(shù)分裂試驗的敘述中，錯誤的是(D)A．可用蝗蟲精母細胞、蠶豆花粉母細胞的裝片視察細胞的減數(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：蝗蟲精母細胞、蠶豆花粉母細胞都可以進行減數(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)量遠多于雌蕊中的卵細胞數(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；洋蔥根尖細胞進行有絲分裂，不能進行減數(shù)分裂，不能視察到同源染色體的聯(lián)會現(xiàn)象，D錯誤。變式訓練?(2024·江蘇啟東高一質檢)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胞的減數(shù)分裂進行了探討。一個花粉母細胞通過減數(shù)分裂可以形成四個花粉粒細胞，顯微鏡下視察的結果如圖，相關敘述不正確的是(D)①②③④⑤A．圖②表示姐妹染色單體分別B．圖③細胞中有5個四分體C．圖⑤細胞的名稱為初級精母細胞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，芍藥體細胞含有5對同源染色體，故圖③細胞中有5個四分體，④處于減數(shù)分裂Ⅱ末期，⑤處于減數(shù)分裂Ⅰ前期，為初級精母細胞，故減數(shù)分裂過程的依次為⑤③①②④，D錯誤。有絲分裂與減數(shù)分裂圖像辨析1．三個前期圖的推斷(1)推斷步驟(2)結果：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。2．三個中期圖的推斷(1)推斷步驟(2)結果：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。3．三個后期圖的推斷(1)推斷步驟(2)結果：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．結合細胞質的分裂狀況作出推斷典例4如圖為某哺乳動物某個器官中的4個細胞，下列有關敘述錯誤的是(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．該動物正常體細胞的染色體數(shù)目為4條D．④是卵細胞或極體，因為不含同源染色體解析：③處于減數(shù)分裂Ⅰ后期，由于細胞質不均等分裂，因此為初級卵母細胞，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為次級卵母細胞或極體，D錯誤。1．(2024·海南高二檢測)如圖所示，橫軸表示分裂時期，縱軸表示一個細胞中核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復制完成后含量加倍，在有絲分裂末期結束時，核DNA含量減半，核DNA復原原來數(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)生復制，但數(shù)目不變，后期著絲粒分裂導致染色體數(shù)目加倍，末期結束時形成兩個子細胞，染色體復原原狀，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復制后含量加倍，減數(shù)分裂Ⅰ結束，一個細胞分裂成兩個細胞，核DNA含量復原原狀，減數(shù)分裂Ⅱ過程沒有進行核DNA的復制，在減數(shù)分裂Ⅱ末期結束時，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，染色體復制，但數(shù)目不變，減數(shù)分裂Ⅰ結束，染色體數(shù)目減半，減數(shù)分裂Ⅱ后期著絲粒分裂導致染色體數(shù)目加倍，在末期結束時形成兩個子細胞，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．下列關于精子和卵細胞形成的敘述，錯誤的是(D)A．精原細胞和卵原細胞經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生的子細胞數(shù)目相等B．卵細胞形成過程發(fā)生了2次細胞質不均等分裂C．精細胞須要經(jīng)過變形形成精子D．卵細胞含有的四分體數(shù)目是卵原細胞的一半解析：卵細胞和卵原細胞均不含有四分體，D