染色体数目变化以及判断各时期细胞
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新教材高中生物新人教版必修2:第2课时卵细胞的形成过程、减数分裂过程中染色体与核DNA等数目变化规律课标要求1.掌握卵细胞的形成过程。
2.掌握观察蝗虫精母细胞减数分裂装片的相关实验技能。
3.阐明减数分裂产生染色体数目减半的卵细胞。
核心素养1.通过比较精子和卵细胞的形成过程,理解细胞生命活动的动态变化并建立辩证统一的观点。
(生命观念)2.通过观察蝗虫精母细胞减数分裂装片,熟练掌握相关实验技能。
(科学探究)一、卵细胞的形成过程基础知识·双基夯实1.卵细胞的形成(1)哺乳动物卵细胞的形成场所:_卵巢__,其内部有许多发育程度不同的_卵泡__,在卵泡中央的一个细胞将会发育为_卵细胞__。
(2)卵细胞形成的起点:_卵原细胞__。
2.卵细胞的形成过程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__最终都退化消失。
活学巧练1.初级卵母细胞、次级卵母细胞和极体的分裂都是不均等的。
( × )2.一个精原细胞和一个卵原细胞经过减数分裂均形成四个配子。
( × )3.(1)A细胞的名称为初级精母细胞。
( √ )(2)B细胞的名称为初级卵母细胞。
( √ )(3)C细胞的名称为次级卵母细胞。
( √ )(4)D细胞的名称为次级精母细胞。
( × )合作探究分析教材P22图2-5,思考并回答以下问题:1.该过程进行的场所是_雌性动物的卵巢内__。
2.卵细胞形成时,细胞质发生了_2__次不均等分裂,分别是_初级卵母细胞在减数分裂Ⅰ末期__、_次级卵母细胞在减数分裂Ⅱ末期__。
3.细胞质分裂方式与精子的形成过程相同的细胞是_极体__。
4.分析在形成卵细胞时,初级卵母细胞和次级卵母细胞都进行不均等分裂有什么意义?提示:通过不均等分裂,可以使卵细胞保留更多的营养物质。
5.卵细胞形成过程中,为什么细胞质不均等分裂?而精子形成过程中,细胞需要经过变形?提示:细胞质不均等分裂形成的卵细胞较大,保证了受精后能有充足的营养物质,满足早期胚胎发育的需要,而精子变形产生了尾等结构,有利于精子的运动。
有丝分裂和减数分裂有丝分裂(一)过程时期间期前期中期后期末期特点①变化:完成DNA的复制和有关蛋白质的合成②结果:每个染色体都形成两个姐妹染色单体,呈染色质形态①出现染色体,②核膜、核仁消失,③出现纺锤体①所有染色体的着丝点都排列在赤道板上。
①着丝点分裂,姐妹染色单体分开,成为两个子染色体。
并分别向两极移动①染色体变成染色质,②核膜、核仁重现,③纺锤体消失,④在赤道板位置出现细胞板,并扩展成分隔两个子细胞的细胞壁后期:一分为二向两极。
末期:两消两现新壁现。
植物细胞有丝分裂动物细胞有丝分裂相同点分裂过程基本相同,染色体变化规律相同不同点前期由细胞两极发出的_纺锤丝形成纺锤体由两组中心体发出星射线形成纺锤体末期细胞中部形成细胞板→细胞壁,将细胞均分为两个子细胞细胞膜从细胞的中央_凹陷,将细胞缢裂成两部分一、减数分裂(一)相关概念①. 同源染色体:两个形状、大小一般都相同,一个来自父方,一个来自母方,在减数分裂中要配对的染色体。
1和2或3和4 都是一对同源染色体(数目:同源染色体的对数= 体细胞染色体数减半)②.联会:同源染色体两两配对的行为。
如图③.四分体:含有四个姐妹染色单体的配对的一对同源染色体。
1和2或3和4各组成一个四分体(一个四分体中有两个着丝点、两条染色体、四个DNA分子,四条染色单体)(数目:四分体数= 同源染色体对数= 体细胞染色体数减半)④.非姐妹染色单体:不是连在同一个着丝点上的染色单体(二)减数分裂的过程(精子形成过程为例)间期:精原细胞体积增大,染色体复制,初级精母细胞形成减数第一次分裂前期中期后期末期特点同源染色体联会,四分体出现,非姐妹染色单体交叉互换:同源染色体排列在赤道板上同源染色体分离向细胞两极,非同源染色体自由组合形成两个次级精母细胞,染色体数目减半细胞种类初级精母细胞次级精母细胞减数第二次分裂前期中期后期末期特点无同源染色体染色体散乱分布在纺锤体中央染色体的着丝点排列在赤道板上着丝点分裂,染色体一分为二,姐妹染色体向两极移动分裂结果形成四个精子细胞细胞种类次级精母细胞精细胞(三)、精子和卵细胞形成的区别第一次分裂第二次分裂1个极体2个极体滋长(2N)(N)3个极体1个卵原细胞1个初级卵母细胞1个极体(N)(2N)复制(2N)1个次级母细胞(N)1个卵细胞(N)精原复制初级四分体(交叉互换)次级单体分开精变形精细胞精母分离(自由组合)精母细胞子染色体2N 2N N 2N N NDNA 2C 4C 4C 2C 2C C C比较精子卵细胞不同点形成部位动物精巢,植物花药动物卵巢,植物胚囊形成特点均等分裂,有变形期不均等分裂,无变形期三、DNA 和染色体的数目变化曲线图1、减数分裂DNA 和染色体的数目变化曲线图n n母细胞 母细胞 母细胞 母细胞减数分裂过程中DNA 的复制发生在间期,此时DNA 数目加倍但是染色体数目不变。
微专题(四)与有丝分裂过程相关的图像和曲线分析一、细胞周期中核DNA、染色体、染色单体数目变化曲线分析1.曲线模型2.曲线解读例1下图所示为体细胞增殖过程中核DNA数目、染色体数目的变化曲线,下列有关叙述不正确的是()A.图甲和图乙的纵坐标分别为核DNA数目和染色体数目B.图甲中ac段过程和图乙中ac段过程代表细胞有丝分裂的同一时期C.图乙中b点到c点是着丝粒分裂的结果D.图甲中的cd段和图乙中的de段表示的是同一个过程答案 B解析图甲中ac过程表示分裂间期、有丝分裂的前期、中期和后期,图乙中ac过程代表分裂间期、有丝分裂的前期、中期,B错误。
例2如图是某动物体内连续进行有丝分裂的细胞中,核DNA数目与染色体数目的变化曲线。
下列叙述错误的是()A.图示过程中,核DNA分子复制仅发生在bc段B.图中hi段,每条染色体上含有1个DNA分子C.de段形成的原因是末期细胞分裂成为两个子细胞D.gh段形成的原因是着丝粒分裂、姐妹染色单体分开答案 A解析根据题图分析可知,核DNA分子复制可发生在ac段和fg段,A错误。
二、细胞周期中染色体数与核DNA数比值的变化曲线1.曲线模型图中ef(BC)段表示间期DNA分子的复制,染色单体形成,fg(CD)段表示含有姐妹染色单体的时期,即前期和中期,gh(DE)段表示有丝分裂后期着丝粒分裂,染色单体消失。
2.曲线解读(1)当有染色单体(前期、中期)时,染色体数∶染色单体数∶核DNA数=1∶2∶2。
(2)当无染色单体(后期、末期)时,染色体数∶核DNA数=1∶1。
例3细胞分裂是生物体重要的一项生命活动,是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。
假设某高等雄性动物肝脏里的一个细胞分裂如图①,结合图②分析下列叙述不正确的是()A.图①对应在图②中的bc段B.图①细胞中染色体着丝粒排列在赤道板上C.图①时期DNA复制活动旺盛D.图②中c→d形成的原因与着丝粒的分裂有关答案 C解析有丝分裂中期染色体高度螺旋化,不再进行DNA复制,C错误。
细胞分裂识图考点分析1、细胞的生长和增殖的周期性。
Ⅰ2、细胞的有丝分裂。
Ⅱ3、细胞的减数分裂。
Ⅱ【拓展提升】1、基因与染色体的关系。
Ⅱ2、基因的分离规律和自由组合规律。
Ⅱ【与识图相关的知识要点】1、减数分裂与有丝分裂的比较表(课前完成)比较项目减数分裂有丝分裂细胞分裂次数染色体复制次数联会、四分体是否出现有无同源染色体着丝点分裂、染色单体分开的时期子细胞染色体数目子细胞名称和数量2、(同种生物)两种分裂方式中染色体与DNA变化对照表(课前完成)项目有丝分裂减数分裂间期前期中期后期末期性原细胞初级性母细胞次级性母细胞性细胞染色体数目变化2NDNA含量变化2a3、有丝分裂与减数分裂细胞分裂图的鉴别(以二倍体生物细胞为例):(1)几个特殊分裂时期的比较分析①细胞分裂前期:(如图)②细胞分裂中期:(如图)③细胞分裂后期:(如图)③有丝分裂、减数分裂图形辨析(以二倍体为例)4、其他与减数分裂和有丝分裂有关的图形题分析4.1坐标曲线图坐标曲线图一般用于考查细胞分裂过程中染色体及DNA含量关系的判断及分裂时期的判断。
例1、下列图示中,横轴表示细胞周期,纵轴表示一个细胞核中DNA含量或染色体数目的变化,请分析图示,表示有丝分裂DNA含量变化、染色体数目的变化和减数分裂DNA含量变化、染色体数目的变化的依次是()4.2柱形图柱形图常用于考查细胞分裂各时期的染色体、染色单体及DNA等的数量关系特点。
熟悉细胞分裂各时期中染色体、染色单体及DNA的变化特点是解答此类问题的关键。
例2.下图A、B、C、D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4.3扇形图扇形图常用于考查细胞分裂各时期的判断。
例3.下图表示细胞有丝分裂一个细胞周期所用的时间,下列说法正确的是()①甲→乙过程中着丝点会分裂②乙→甲的过程有蛋白质合成③一个细胞周期是指甲→甲的全过程④一个细胞周期是指乙→乙的全过程A、①②③B、①②④C、③D、④4.4细胞分裂模式图和坐标曲线图相结合细胞分裂模式图常用于考查细胞分裂各时期染色体变化的特点,如根据图中细胞的特点判断细胞属于有丝分裂还是减数分裂的哪个时期、判断细胞的雌雄性等。
项目有丝分裂减数分裂第一次分裂第二次分裂不同点母细胞体细胞(受精卵)精(卵)原细胞分裂次数一次二次分裂过程前期染色体散乱分布在细胞中央同源染色体联会,出现,有交叉互换现象染色体散乱,无同源染色体中期染色体的着丝点,有规律地排列在赤道四分体排列在赤道板两侧与有丝分裂相同,但无同源染色体后期着丝点分裂;姐妹染色单体分开;有同源染色体四分体排列在赤道板两侧与有丝分裂相同,但无同源染色体同源染色体行为无同源染色体的联会和四分体,不出现非姐妹染色单体之间的交叉互换及同源染色体的分离有同源染色体的联会和四分体,有出现非姐妹染色单体之间的交叉互换及同源染色体的分离子细胞数目2个雄:4个精子雌:1个(卵细胞)+3个(极体)子细胞类型体细胞成熟生殖细胞(精子或卵细胞)子细胞染色体数与亲代细胞相同比亲代细胞少一半(减半发生在减数第一次分裂)DNA(或染色体)复制时间分裂间期减数第一次分裂前的间期着丝点的分裂时间分裂后期减数第二次分裂后期同源染色体有,但不用联会,也不分开同源染色体有联会行为,且分开分别进入不同配子,配子中只含每对同源染色体中的一条相同点染色体复制一次,出现纺锤体,均有核膜,核仁的消失和重建过程使生物的亲子代细胞之间保持了遗传性状的稳定性;减数分裂和受精作用维持了每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定复制分裂1条染色体0条姐妹染色单体1 个DNA1条染色体2条姐妹染色单体2 个DNA2条染色体0条姐妹染色单体2个DNA减数分裂各时期的染色体、DNA 、同源染色体数量一对同源染色体1个四分体二对同源染色体2个四分体例1:计算下例两图中染色体、DNA 、同源染色体对的数目。
染色体DNA 同源染色体对61263120第二次分裂2N4N间期第一次分裂例3:减数分裂过程中染色体变化曲线第二次分裂2N4N间期第一次分裂DNA 变化曲线第二次分裂2N4N间期第一次分裂染色单体变化曲线1.减数分裂中染色体和DNA 的变化规律(1)减数分裂过程中,细胞核内染色体和DNA 的变化规律: ①减数第一次分裂的间期,染色体进行复制,染色体由,染色体数目不变(2N),DNA 数目由2N →4N 。
微专题三减数分裂中染色体、DNA等数目的变化规律及细胞图像识别一、减数分裂中染色体、DNA等数目的变化规律1.减数分裂过程中染色体数、染色单体数和核DNA含量的变化(假设某生物正常体细胞中染色体数目为2n,核DNA数为2c)。
2.减数分裂过程中染色体数和核DNA含量的变化曲线(1)在间期DNA复制之前(AB段和ab段)和减数第二次分裂后期着丝点分裂之后(FH和fh段),染色体数∶核DNA数=1∶1。
(2)在间期完成DNA复制之后到减数第二次分裂后期着丝点分裂之前(CF和cf段),染色体数∶核DNA数=1∶2。
(3)各关键点变化的原因BC段——DNA复制;DE(de)段——同源染色体分离后平均分配到子细胞中;ff′段——着丝点分裂,姐妹染色单体分开;H(h)点——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、染色单体和核DNA含量的柱形图(以二倍体生物的精子形成过程为例)(1)次级性母细胞在分裂的前期、中期与后期染色体数目不同,但DNA数目相同。
(2)减数第二次分裂后期,细胞中染色体数目和核DNA数目相等,且染色体数目与正常体细胞中染色体数目相等。
(3)染色体数目为2n的生物减数分裂过程中染色体数目最多为2n,而有丝分裂过程中染色体数目最多可为4n。
例1(2018·湖北孝感七校联考)下图是果蝇的一个精原细胞分裂过程中核DNA分子数的变化曲线,下列相关说法不正确的是()A.AE段表示有丝分裂,FL段表示减数分裂B.CD段和GH段染色体数目都相等C.GH段都存在染色单体D.最终形成的精细胞中,染色体数和核DNA分子数都是体细胞的一半答案 B解析分析曲线变化可知,AE段核DNA分子数一次加倍、一次减半,应表示有丝分裂;FL 段核DNA分子数一次加倍,连续两次减半,应表示减数分裂,A正确;CD段包括有丝分裂前、中、后、末期,细胞内染色体数量为8条或16条,GH段为减数第一次分裂,细胞内染色体数目为8条,存在染色单体,B错误、C正确;最终形成的精细胞中,染色体和核DNA 分子数都是体细胞的一半,D正确。
微专题三减数分裂中染色体、DNA等数目的变化规律及细胞图像识别[学习目标] 归纳减数分裂中染色体、染色单体、DNA数目的变化规律 ,学会辨析细胞分裂的图像。
一、减数分裂中染色体、DNA等数目的变化规律例1在某植物根尖每个处于有丝分裂后期的细胞中都有40条染色体。
下表中 ,能正确表示该植物减数第二次分裂中期和后期每个细胞中染色体数目和染色单体数目的是( )工程减数第二次分裂中期减数第二次分裂后期染色体/条染色单体/条染色体/条染色单体/条甲10202010乙1020200丙20402010丁2040400A.甲B.乙C.丙D.丁答案B解析由题干“有丝分裂后期的细胞中都有40条染色体〞可知 ,该植物体细胞的染色体数为20条 ,减数第一次分裂产生的子细胞染色体数目减半 ,即10条染色体 ,减数第二次分裂前期和中期的细胞染色体都是10条 ,此时每条染色体都有两条姐妹染色单体 ,即20条染色单体;而减数第二次分裂后期 ,由于着丝点分裂 ,染色单体分开 ,形成两条子染色体 ,故染色体数目加倍(20条) ,但染色单体消失(0条)。
方法总结1.减数分裂过程中染色体数、染色单体数和核DNA含量的变化(假设某生物正常体细胞中染色体数目为2n ,核DNA数为2c)细胞分裂图像分裂次数分裂时期染色体数核DNA数染色单体数减数第一次分裂间期2n2c→4c0→4n 前期2n4c4n 中期2n4c4n减数第一次分裂后期2n4c4n末期2n→n4c→2c4n→2n减数第二次分裂前期n2c2n 中期n2c2n后期2n2c0末期2n→n2c→c02.减数分裂过程中染色体数和核DNA含量的变化曲线(1)在间期DNA复制之前(AB段和ab段)和减数第二次分裂后期着丝点分裂之后(FH和fh段) ,染色体∶核DNA =1∶1。
(2)在间期完成DNA复制之后到减数第二次分裂后期着丝点分裂之前(CF和cf段) ,染色体∶核DNA=1∶2。
(3)各关键点变化的原因BC段——DNA复制;DE(de)段——同源染色体别离后平均分配到子细胞中;ff′段——着丝点分裂 ,姐妹染色单体分开;H(h)点——姐妹染色单体分开后形成的子染色体平均分配到了两个子细胞。