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2016届高三生物一轮复习 第四单元 细胞的生命历程学案 新人教版必修1
【创新方案】 2016 届高三生物一轮复习 第四单元 细胞的生命历 程学案 新人教版必修 1[考纲考频] 1.细胞的生长和增殖的周期性(Ⅰ)(3 年 3 考) 2.细胞的有丝分裂(Ⅱ)(3 年 9 考) 3．细胞的无丝分裂(Ⅰ)(3 年 0 考) 4．实验：(1)模拟探究细胞表面积与体积的关系(3 年 1 考) (2)观察细胞的有丝分裂(3 年 7 考)题型一 基础判断类 1．(2013?浙江高考)下列关于高等动植物连续分裂细胞的细胞周期的叙述，正确的是 (注：G1 期是 DNA 合成前期，S 期是 DNA 合成期，G2 期是 DNA 合成后期，M 期是分裂期)( ) A．用蛋白质合成抑制剂处理 G1 期细胞，不影响其进入 S 期 B．S 期细胞的染色体数目已增加一倍 C．G2 期细胞的核 DNA 含量已增加一倍 D．用秋水仙素处理细胞群体，M 期细胞的比例会减少 解析：选 C 有丝分裂间期包括 G1 期、S 期和 G2 期。G1 期主要合成 DNA 复制所需的蛋白 质，若 G1 期蛋白质合成受阻，细胞将不能进入 S 期，A 错误；S 期主要发生 DNA 复制，核 DNA 分子数目加倍，但染色体数目不加倍，B 错误；用秋水仙素处理细胞群体，抑制了分裂前期 细胞内纺锤体的形成，导致 M 期细胞的比例有所增加，D 错误。 2．下列细胞具有在适当的刺激下可重新进入细胞周期特点的是( ) A．神经细胞 B．肝细胞 C．肌肉细胞 D．红骨髓细胞 解析：选 B 休眠细胞暂不分裂，但在适当的刺激下可重新进入细胞周期，称 G0 期细胞， 如淋巴细胞、肝细胞、休眠的种子胚细胞等。神经、肌肉细胞属于高度分化的体细胞，无细 胞周期，红骨髓细胞具有持续分裂能力，始终处于细胞周期中。 (1)细胞分裂产生子细胞的三种去向 ①继续分裂：始终处于细胞周期中，保持连续分裂状态，如动物红骨髓细胞、植物形成 层细胞。 ②暂不分裂：仍具分裂能力，在一定条件下可回到细胞周期中继续分裂称 G0 期细胞，如 肝脏细胞、黄骨髓造血细胞、休眠种子的胚细胞等。 ③细胞分化：失去分裂能力，分化为其他组织器官细胞，如骨骼肌细胞、洋葱表皮细胞。 (2)细胞周期中可能发生的“3”变 ①基因突变：在细胞分裂间期，DNA 复制时容易受到内外因素的干扰而发生差错，即发 生基因突变。 ②染色体变异：在细胞分裂前期，秋水仙素或低温都可抑制纺锤体的形成，出现多倍体 细胞。 ③细胞癌变：用药物作用于癌细胞，在分裂间期，DNA 分子不能复制，可抑制癌细胞的 无限增殖。 (3)细胞周期的三个提醒 ①只有持续分裂的细胞才具有周期性，高度分化的体细胞(如神经、肌肉细胞)和减数分 裂产生的生殖细胞不具有细胞周期。1②细胞周期的长短由遗传物质决定，同时受环境因素影响。 ③在观察有丝分裂时，应选择分裂期相对较长的材料，有利于观察到处于不同分裂时期 的图像。 题型二 扇形图类 3. 如图表示细胞周期，下列叙述不正确的是( )A．按箭头所示方向由 a→a 或由 b→b 表示一个细胞周期 B．染色体的平均分配发生于 a→b 段 C．细胞中 DNA 含量的加倍是在 b→a 段 D．将癌细胞的细胞周期阻断在 b→a 段可以治疗癌症 解析：选 A b→a、a→b 分别表示分裂间期和分裂期，细胞周期应是由 b→b。 4．(2014?上海高考) 在真核细胞中，细胞分裂周期蛋白 6(Cdc6)是启动细胞 DNA 复制 的必需蛋白，其主要功能是促进“复制前复合体”形成，进而启动 DNA 复制。参照如图所示 的细胞周期(注：G1 期是 DNA 合成前期，S 期是 DNA 合成期，G2 期是 DNA 合成后期，M 期是分 裂期)，“复制前复合体”组装完成的时间点是( )A．1 B．2 C．3 D．4 解析： 选 A 图中 G1 期为 DNA 复制前期， S 期为 DNA 复制期， 而细胞分裂周期蛋白 6(Cdc6) 是启动细胞 DNA 复制的必需蛋白，其主要功能是促进“复制前复合体”形成，进而启动 DNA 复制。根据题意可知其在 G1 期与 S 期之间发挥作用。 扇形图表示细胞周期的判断 (1)细胞周期是连续分裂细胞从一次分裂完成时开始到下一次分裂完成时为止。(2)图中箭头方向是判断各时期的关键， 依据细胞周期概念和图中箭头方向可判断： 图中 A→A 表示一个细胞周期，A→B 表示分裂间期，B→A 表示分裂期。 题型三 直线图类 15 5．(2015?济南模拟)科学家用含 N 的硝酸盐作为标记物浸泡蚕豆幼苗，追踪蚕豆根尖 细胞的分裂情况， 得到蚕豆根尖分生区细胞连续分裂的数据如图， 则下列叙述正确的是( )A．高尔基体、线粒体、叶绿体在蚕豆根尖细胞分裂过程中活动旺盛 B．蚕豆根尖细胞的 DNA 分子结构稳定性最低的时期有 0～2 h、19.3～21.3 h、38.6～ 40.6 h C．一个细胞周期可以用 0～19.3 h、19.3～38.6 h 来表示 D．蚕豆根尖细胞分裂的一个细胞周期为 19.3 h 解析：选 D 连续分裂的细胞，从上一次细胞分裂完成时开始，到下一次细胞分裂完成 时为止为一个细胞周期，包括分裂间期和分裂期，间期经历时间长，分裂期经历时间短。从2图中可以看出，2～21.3 h、21.3～40.6 h 各为一个细胞周期，一个细胞周期需要的时间是 19.3 h，故 C 项错误，D 项正确；在细胞分裂过程中，间期要进行 DNA 分子的复制，此时 DNA 分子双链解旋，稳定性最低，即 2～19.3 h、21.3～38.6 h 时，DNA 分子的稳定性最低，B 项错误；蚕豆根尖细胞中无叶绿体，在细胞分裂过程中，高尔基体与新细胞壁的形成有关， 线粒体为分裂过程提供能量，所以高尔基体和线粒体在根尖细胞分裂过程中活动旺盛，A 项 错误。 直线图表示细胞周期的判断 (1)一个完整的细胞周期包括分裂间期和分裂期。 分裂间期经历时间长， 分裂期经历时间 短。 (2)在整个细胞周期中间期在前，分裂期在后。 (3)图中 ab、cd 两段表示分裂期，bc、de 段表示分裂间期，表示一个细胞周期的是 bc ＋cd。 题型四 坐标曲线、直方图类 6． (2015?南京模拟)HIV(艾滋病病毒)感染 T 细胞可使参与细胞周期调控的蛋白质 CDK1 失活，并使 cyclinB 积聚。CDK1 是细胞由 DNA 复制后进入分裂期的主要酶，cyclinB 的降解 则是进入分裂期的必要条件，因而 HIV 的感染造成 T 细胞核 DNA 处于题图所示的( )A．Ⅰ阶段 B．Ⅱ阶段 C．Ⅲ阶段 D．Ⅳ阶段 解析：选 C 由图可知，Ⅰ表示 G1 期，Ⅱ表示 S 期，Ⅲ表示 G2 期，Ⅳ表示分裂期。HIV 使 CDK1 失活，并使 cyclinB 积聚，从而使 DNA 复制后不能进入分裂期，即 HIV 的感染使 T 细胞核 DNA 处于Ⅲ阶段。 7． (2015?徐州质检)如图表示某种哺乳动物细胞分别在正常培养和药物处理培养时， 所 测得的细胞中 DNA 含量与细胞数的关系。据此推测该药物的作用是( )A．通过抑制 DNA 的复制，抑制细胞分裂 B．通过促进 DNA 的复制，促进细胞分裂 C．通过抑制纺锤体的形成，抑制细胞分裂 D．通过促进着丝点断裂，促进细胞分裂 解析：选 C 由图可知，正常培养时 DNA 含量为 2n 的细胞数多，即多处于分裂间期；药 物处理后，DNA 含量为 4n 的细胞数较多，即 DNA 完成了复制而细胞不分裂，故该药物类似于 秋水仙素，通过抑制纺锤体的形成，抑制细胞分裂。 坐标曲线图、直方图表示的细胞周期判断 (1)图示模型3(2)图示分析 ①两图判断依据是 DNA 变化，DNA 倍增发生在分裂间期，倍增后的减半发生在分裂期的 末期。 ②曲线图中 a、b、c、d、e 分别表示分裂间期、前期、中期、后期、末期。直方图中 A、 B、C 分别表示 DNA 复制前期(G1 期)、DNA 复制期(S 期)、DNA 复制后期(G2 期)。1．有丝分裂过程 (1)分裂时期①写出各图像所处的时期 a．间期，b.中期，c.后期，d.末期，e.前期。 ②按照细胞周期排序(填字母)a→e→b→c→d。 ③图示表示植物(选填“动物”或“植物”)细胞。 (2)主要特征[连线][巧记] 细胞有丝分裂各时期特点 间期――复制合成非等闲；前期――膜仁消失两体显；中期――形定数清赤道板；后期 ――点裂数增两极移；末期――三现两消分裂完。 2．动植物细胞有丝分裂的主要区别 纺锤体形成不同 细胞分裂方式不同 植物 细胞两极发出纺锤丝 赤道板位置出现细胞板形成细胞壁 细胞 动物 中心体发出星射线 细胞膜向内凹陷使细胞缢裂 细胞 3.无丝分裂 (1)过程： 细胞核延长→核中部向内凹陷， 缢裂成两个细胞核→整个细胞中央凹陷→缢裂 成两个子细胞。 (2)特点：没有纺锤丝和染色体的变化。 (3)实例：蛙的红细胞。1．染色体形态和行为的变化 (1)染色体形态变化(2)染色体行为的变化42．相关结构的变化规律 细胞结构变化规律 形成D →消失 纺锤体 (前期) (末期) 消失D →重建 核膜、核仁 (前期) (末期) 倍增D →移向两极D →平均分配 中心体 (间期) (前期) (末期) 3.核 DNA、染色体及染色单体数目变化规律(以二倍体为例) (1)数量变化 间期 前期 中期 后期 末期 染色体 2N 2N 2N 4N 4N→2N 染色单体 0→4N 4N 4N 0 0 核 DNA 2N→4N 4N 4N 4N 4N→2N (2)曲线变化模型(3)染色体、染色单体及 DNA 三者之间的数量关系 ①当有染色单体存在时，染色体∶染色单体∶DNA＝1∶2∶2。 ②当无染色单体存在时，染色体∶DNA＝1∶1。 (4)数目变化时期及原因分析 ①DNA 数目加倍――间期――DNA 复制 ②染色体数目加倍――后期――着丝点分裂 ③染色单体形成――间期――染色体复制 染色单体出现――前、中期――染色体高度螺旋化 染色单体消失――后期――着丝点分裂 4．与细胞有丝分裂有关的细胞器 (1)有丝分裂过程中细胞器的作用时期及生理作用 细胞器 细胞类型 作用时期 生理作用 核糖体 动物、植物 整个时期 各种蛋白质的合成 中心体 动物、低等植物 前期 纺锤体的形成 高尔基体 植物 末期 细胞壁的形成 线粒体 动物、植物 整个时期 提供能量 (2)有丝分裂过程中相关细胞器的分配 ①中心体经复制后，均等分配到两个子细胞中。 ②线粒体、叶绿体等细胞器随机、不均等分配到两个子细胞中。(1)赤道板是一种假想平面，不是细胞结构，在光学显微镜下看不到。 (2)细胞板是一种真实结构，在光学显微镜下能看到，出现在植物细胞有丝分裂的末期。角度一 以基础判断或图示分析的形式，考查有丝分裂各期特点及染色体、DNA 数目变5化 1．(2013?江苏高考)下列关于动物细胞有丝分裂的叙述正确的是 ( ) A．分裂间期有 DNA 和中心体的复制 B．分裂间期 DNA 含量和染色体组数都加倍 C．纺锤体形成于分裂前期，消失于分裂后期 D．染色单体形成于分裂前期，消失于分裂后期 解析：选 A 动物细胞中心体的倍增在分裂间期，且分裂间期进行 DNA 的复制和有关蛋 白质的合成，A 项正确；分裂间期 DNA 含量加倍，但染色体组数不变，B 项错误；纺锤体是在 分裂末期消失的，C 项错误；染色单体形成于分裂间期，D 项错误。 (1)有丝分裂过程中始终存在同源染色体。 DNA数目加倍 ? ?染色单体形成 (2)DNA 复制→? 染色体结构改变?含有染色单体? ? ?染色体∶DNA由1∶1→1∶2? ?染色体组数目加倍 (3)染色体着丝点分裂?同源染色体数目加倍 染色单体消失 ? ?染色体∶DNA由1∶2→1∶1染色体数目加倍 2． 如图为某种植物根尖细胞分裂过程中染色质与染色体规律性变化的模式图， 下列相关 判断正确的是( )A．①→②过程是有丝分裂间期，此时细胞内核膜解体、核仁消失 B．低温处理导致④→⑤过程中染色单体不分开使染色体数目加倍 C．⑤→⑥过程处于有丝分裂后期，细胞中的染色体组数增加一倍 D．⑥→⑦过程中 DNA 解旋酶可使染色体解旋变为细丝状的染色质 解析：选 C ①→②表示染色体的复制过程，属于有丝分裂间期，而不是核膜解体、核 仁消失的前期；④→⑤过程中染色体单体已分开成为染色体，低温抑制纺锤体形成，染色体 可以复制，但着丝点分离后不能被拉向两极，全部保留在同一细胞内，导致染色体数目加倍； ⑥→⑦过程中染色体解旋变为细丝状的染色质，不是 DNA 解旋酶的作用，DNA 解旋酶作用于 DNA 分子的双螺旋结构。 有丝分裂中 DNA 含量的两种曲线解读(1)图 1 表示有丝分裂过程中核 DNA 含量的变化曲线，图中 ab 段表示间期，bd 段表示分 裂期的前、中、后、末四个时期，ab 段变化的原因是 DNA 复制，cd 段变化的原因是着丝点分 裂，姐妹染色单体分开，细胞分裂为两个子细胞。 (2)图 2 表示有丝分裂过程中每条染色体上 DNA 含量的变化曲线，图中 ef 段表示间期， fg 段表示含有姐妹染色单体的时期， 即有丝分裂的前期和中期， hi 段表示有丝分裂的后期和 末期。6(3)图 2 还可表示减数分裂过程中每条染色体上 DNA 含量的变化曲线，其中 fg 段表示减 数第一次分裂和减数第二次分裂的前期和中期。 3. (2015?湖北名校联考 ) 如图为与有丝分裂相关的坐标曲线，相关说法不正确的是 ( )A．若纵坐标表示一条染色体中 DNA 的含量，则 c→d 过程细胞中 DNA 含量不变 B． 若纵坐标表示一个细胞中 DNA 的含量， 则 e 点时一条染色体中 DNA 的含量与 a 点相同 C．若纵坐标表示一条染色体中 DNA 的含量，则 a→c 过程染色体数目不变 D．若纵坐标表示一个细胞中 DNA 的含量，则 a→c 过程染色体数目不变 解析：选 D 若纵坐标表示一条染色体中 DNA 的含量，则 a→b 过程表示 DNA 复制，c→d 过程表示着丝点分裂，染色体数目加倍，但细胞中 DNA 含量不变；若纵坐标表示一个细胞中 DNA 的含量，则 a→b 过程表示 DNA 复制，c→d 过程表示细胞缢裂成两个子细胞的过程，着丝 点分裂发生在 b→c 段，因此 D 项中 a→c 过程含有丝分裂后期染色体数目加倍的时期。 4． (2015?徐州模拟)如图表示有丝分裂中不同时期染色体和 DNA 的数量关系。 有关叙述 不正确的是( )A．处于图 2 中 B→C 段的包含图 1 所示细胞，图 1 细胞中有 8 条染色单体 B．完成图 2 中 C→D 段变化的细胞分裂时期是后期 C．有丝分裂过程中不会出现图 3 中 d 所示的情况 D．图 3 中 a 可对应图 2 中的 B→C 段；图 3 中 c 对应图 2 中的 A→B 段 解析：选 D 图 1 为有丝分裂中期，图 2 中 B→C 段可表示有丝分裂的前期和中期，A 正 确；图 2 中 C→D 段表示后期着丝点分裂，B 正确；细胞分裂过程中不会出现染色体数是 DNA 数 2 倍的情况，C 正确；图 3 中 a 表示后期和末期，对应图 2 中的 D→E 段，图 3 中 c 应表示 DNA 复制前(A→B 段前)，D 错误。 角度二 以细胞分裂图示分析的形式，考查有丝分裂过程中各时期的特点及判断 5. (2014?江苏高考 ) 如图为动物细胞分裂中某时期示意图，下列相关叙述正确的是 ( )A．甲在分裂前期倍增并移向细胞两极 B．乙和丙在组成成分上差异很大 C．该时期细胞中染色体数是体细胞染色体数的两倍 D．该时期通过核孔进入细胞核的物质减少 解析：选 B 题图为动物细胞有丝分裂的中期。甲为中心体，在分裂间期倍增，前期移 向细胞两极；乙为染色体，组成成分为 DNA 和蛋白质，丙为纺锤丝，组成成分主要是蛋白质， 可见两者在组成成分上的差异很大；题图细胞中染色体数与体细胞染色体数相同；该时期核 膜解体、核仁消失，无细胞核，故不存在物质通过核孔进入细胞核的情况。 6．甲、乙、丙三个图是不同生物细胞的有丝分裂图，据图回答下列问题：7(1) 甲 图 表 示 的 是 动 物 细 胞 还 是 植 物 细 胞 ？ ________ ， 理 由 是 ： a.________ ， b.__________ 。 该 细 胞 所 处 的 分 裂 时 期 是 __________________ ， 判 断 依 据 是 ________________________________。该细胞中染色体有________条，DNA 分子有________ 个。该细胞有丝分裂的结果是形成________个子细胞，每个子细胞中染色体有________条。 (2)乙图细胞处于__________期，判断依据是_________________________________。 (3) 丙 图 表 示 的 是 __________ 细 胞 的 有 丝 分 裂 ， 判 断 依 据 是 _______________________________。该细胞处于有丝分裂________期。 解析：(1)甲图所示细胞中有细胞壁，无中心体，因此可以确定甲图表示的是高等植物细 胞；细胞中出现了纺锤体，染色体散乱地分布在纺锤体的中央，故可判断为有丝分裂前期。 (2)乙图所示细胞中姐妹染色单体分开成为两条子染色体， 染色体向两极移动， 故为有丝分裂 后期。(3)丙图所示细胞无细胞壁，有中心体，且细胞膜从中部向内凹陷，故可判断为动物细 胞的有丝分裂后期。 答案：(1)植物细胞 有细胞壁 无中心体 有丝分裂前期 核仁、核膜消失，染色体散 乱地分布在纺锤体的中央 6 12 2 6 (2)有丝分裂后 着丝点一分为二，姐妹染色单体 分开成为两条子染色体 (3)动物 无细胞壁，由中心体发出星射线形成纺锤体 后 细胞分裂图像的判断 (1)动、植物细胞分裂图像识别 ①图像画成方形或图像中有细胞板结构，无中心粒结构，一般可判断为高等植物细胞。 ②图像画成方形或图像中有细胞板结构，有中心粒结构，一般为低等植物细胞。 ③图像画成圆形或有中心粒结构，无细胞板结构，通过缢裂方式平分细胞，一般可判断 为动物细胞。 (2)二倍体生物细胞有丝分裂各时期判断 ①染色体散乱排列，无联会现象，有同源染色体→有丝分裂前期。 ②着丝点排列在赤道板上，有同源染色体→有丝分裂中期。 ③染色体移向两极，每一极都有同源染色体→有丝分裂后期。1．实验原理 (1)高等植物根尖、芽尖等分生区细胞有丝分裂较旺盛。 (2)细胞核内的染色体(质)易被碱性染料(如龙胆紫溶液)染成深色。 (3)细胞的分裂是独立进行的， 在同一分生组织中可以通过高倍显微镜观察细胞内染色体 的存在状态，判断处于不同分裂时期的细胞。 2．实验步骤3．实验注意事项 (1)选材时，需选分裂期在细胞周期中所占比例大的植物，剪取根尖时不宜过长，保证选8取的是根尖细胞。 (2)解离根尖时， 严格控制时间， 若时间过短， 细胞在压片时， 不易分裂开； 若时间过长， 导致解离过度，无法取出根尖进行染色制片。 (3)漂洗、染色顺序不能颠倒，否则解离液中的盐酸会干扰染色效果。 (4)在显微镜下不能观察到有丝分裂的动态变化， 因为对根尖进行解离时， 细胞已被杀死。 (5)不同分裂时期所占时间长短等于各时期细胞的百分数乘以细胞周期。角度一 以基础判断或实验分析的形式，考查实验材料的选择及实验试剂的作用 1．(2014?海南高考)下列植物细胞中，适合观察细胞有丝分裂的是( ) A．蚕豆叶肉细胞 B．洋葱鳞片叶表皮细胞 C．蚕豆根尖分生区细胞 D．洋葱根尖伸长区细胞 解析：选 C 在四个选项中只有 C 项的细胞具有分裂能力，其他细胞都不能进行细胞分 裂。 2． (2012?山东高考)某小组进行观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂的实验， 下列关于 该实验的叙述正确的是( ) A．盐酸和酒精混合液主要起固定作用 B．碱性染料吡罗红可用于染色体染色 C．观察到分裂末期细胞内细胞板向四周扩展形成新的细胞壁 D．细胞内染色体的存在状态可作为判断有丝分裂各时期的依据 解析：选 D 观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂的实验中，盐酸和酒精混合液的主要 作用是解离；吡罗红可使 RNA 呈现红色；该实验观察到的细胞是死细胞，无法观察到细胞板 扩展形成细胞壁的过程；细胞内染色体的形态和特征是判断有丝分裂各时期的依据。 3．(2013?山东高考)生物实验中常用盐酸处理实验材料。下列说法正确的是( ) A．盐酸解离根尖的同时也为龙胆紫染色创造酸性环境 B．盐酸处理染色质能促进 DNA 与吡罗红结合 C．盐酸浓度过高会破坏过氧化氢酶的空间结构导致其失活 D．盐酸处理细胞有利于健那绿(詹纳斯绿 B)对线粒体染色 解析：选 C 在观察根尖分生组织细胞的有丝分裂实验中，盐酸的作用是使组织中的细 胞相互分离，在用碱性染料染色前要用清水漂洗，以免影响染色效果，A 错误；观察 DNA 和 RNA 在细胞中的分布实验中，盐酸的作用是水解实验材料，使染色质中的 DNA 与蛋白质分开， 便于 DNA 与甲基绿结合呈绿色，而吡罗红与 RNA 结合呈红色，B 错误；酶的作用条件温和， 过酸会导致酶的空间结构受到破坏而导致酶失活，C 正确；健那绿对线粒体的染色是活体染 色，盐酸会杀死细胞，在本实验中不能使用，D 错误。 4．(2014?全国卷Ⅰ节选)回答下列问题： 在观察大蒜根尖细胞有丝分裂的实验中，常用盐酸酒精混合液处理根尖，用龙胆紫溶液 染色。实验中，盐酸酒精混合液的作用是 __________________________ ；龙胆紫溶液属于 ________性染料，能够使细胞中的________着色。 解析： 在观察植物细胞有丝分裂的实验中， 染色体能够被碱性染料龙胆紫溶液染成深色， 从而便于在光学显微镜下进行观察。实验中盐酸和酒精混合液的作用是将组织中的细胞相互 分离。 答案：使组织中的细胞相互分离 碱 染色体 角度二 以基础判断或图像分析的形式，考查“观察细胞的有丝分裂”的实验过程 5． (2012?江苏高考)下列关于“观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂”的叙述， 错误的 是( ) A．解离和压片都有利于根尖分生区细胞分散 B．先用低倍镜找到分生区细胞，再换用高倍镜观察 C．显微镜下绝大多数细胞中能观察到染色体 D．探究有丝分裂日周期性可为实验取材时机提供依据 解析：选 C 有丝分裂实验中，解离和压片等都有利于根尖分生区细胞分散开来，A 项正 确；观察时应先用低倍镜找到分生区细胞，再换用高倍镜进行观察，B 项正确；由于细胞周9期中分裂间期占了大部分时间，所以在显微镜下绝大多数细胞处于分裂间期，不能观察到染 色体，C 项错误；一天中不同时间点处于分裂期的细胞数目不同，故探究有丝分裂日周期性 可为实验取材时机提供依据，D 项正确。 6． (2010?天津高考)在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中， 以下操作和结论 正确的是( )A．剪取 5 cm 根尖，用酒精和吡罗红混合液解离染色 B．该图是高倍显微镜下调节细准焦螺旋看到的视野 C．持续观察，视野中的 K 细胞将分裂成两个子细胞 D．视野中，N 细胞的染色体数目是 M 细胞的一半 解析：选 B 在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中，应剪取根尖 2～3 mm，然 后用盐酸和酒精混合液解离，漂洗后再用龙胆紫溶液或醋酸洋红液染色；从图中可清晰观察 到染色体的形态特点，故为在高倍显微镜下调节细准焦螺旋看到的视野；因解离时解离液中 的盐酸已经将细胞杀死，细胞不能再分裂，故持续观察 K 细胞，其形态不再变化；M 细胞的 染色体排列在赤道板上，为中期细胞，N 细胞刚分裂成两个子细胞，为末期细胞，N 细胞的染 色体数目是 M 细胞的 2 倍。[知识体系构建]填充：①无限生长 ②无丝分裂 ③减数分裂 ④间期 ⑤前期 ⑥后期 ⑦末期 [关键语句必背] 1．一个必清：细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础，是最重要的细胞生命 活动之一。 2．两个时期： (1)分裂间期： 主要进行 DNA 的复制和有关蛋白质的合成， 为分裂期进行物质和能量的准 备。 (2)分裂期(包括前、中、后、末四个阶段)： ①前期――核膜、核仁消失，染色体、纺锤体出现。 ②中期――染色体规则的排列在赤道板上。 ③后期――着丝点分裂，染色体移向两极。 ④末期――染色体、纺锤体消失，核膜、核仁重新形成。 3．三种分裂：有丝分裂、减数分裂、无丝分裂都是真核细胞的分裂方式，原核细胞进行 的是二分裂。10题组一 细胞周期 1 ．(2014?浙江高考 ) 某哺乳动物体细胞在培养中能够分裂，在培养过程中将适量的 3 3 H?TdR( H 标记的胸腺嘧啶脱氧核苷)和某促进细胞分裂的药物加入到培养液中，培养一段时 间，可观察和测量到(注：G1 期是 DNA 合成前期，S 期是 DNA 合成期，G2 期是 DNA 合成后期， M 期是分裂期；组蛋白是指真核生物的细胞核中与 DNA 结合的碱性蛋白质的总称)( )A．G1 期变短，该期有大量 H?TdR 进入细胞核 B．S 期变长，该期有 DNA 复制和核糖体的增生 C．G2 期变短，该期细胞核中有组蛋白 D．M 期相对较短，该期细胞的核膜始终完整 解析：选 C 将促进细胞分裂的药物加入培养液，会使 G1 期变短，G2 期和 S 期也变短。 3 H?TdR 是合成 DNA 的原料，大量进入细胞核的时间应该是分裂间期中的 S 期；核糖体的增生 发生在 G1 期；G2 期 DNA 已经复制完成并与组蛋白结合形成染色体；M 期相对较短，该期细胞 的核膜周期性消失和重现。 2．(2012?上海高考)下列数据为实验测得体外培养的某种细胞的细胞周期各阶段时间 (单位：h)，据此回答下列问题：(注：G1 期是 DNA 合成前期，S 期是 DNA 合成期，G2 期是 DNA 合成后期，M 期是分裂期) 周期 G1 S G2 M 合计 时长(h) 10 7 3.5 1.5 22 (1)在图中绘出该种细胞的细胞周期曲线图并注明各期名称(假设体细胞 DNA 相对含量为 2C)。3(2)若在上述细胞的培养液中加入过量的 DNA 合成抑制剂， 处于________期的细胞立刻被 抑制，再培养________h，则其余细胞都将被抑制在 G1/S 期交界处；去除抑制剂，更换新鲜 培养液，细胞将继续沿细胞周期运行，在所有细胞达到________期终点前，再加入 DNA 合成 抑制剂，则全部细胞都被阻断在 G1/S 期交界处，实现细胞周期同步化。 (3)S 期的启动需要一种蛋白质分子作为启动信号， 这种蛋白质在 S 期之前合成并存在于 S 期全过程中。若将 S 期和 G1 期细胞融合，则 G1 期细胞核进入 S 期的时间将________。 (4)在电镜下观察处于 M 期的细胞，可见纺锤体由细胞两极的____________发出。在 M 期中消失又出现的细胞结构是______________________。 解析：在细胞周期中，G1 期主要进行 RNA 和蛋白质的合成，为 S 期的 DNA 合成做准备；S 期主要进行 DNA 合成；G2 期 DNA 合成结束，为细胞分裂做准备。因此，在细胞培养液中，若 加入过量的 DNA 合成抑制剂，则处于 S 期的细胞因 DNA 合成受阻而处于抑制状态；消除抑制 剂后，细胞分裂则正常进行；若将 S 期与 G1 期细胞融合，由于 S 期细胞中含有启动蛋白(启 动信号)，则 G1 期细胞核进入 S 期的时间将提前；在电镜下观察处于分裂期(M 期)的细胞，前 期可见由中心体发出的纺锤丝，此时核膜、核仁消失，末期核膜、核仁重新出现。 答案：(1)11(2)S 15 G1 (3)提前 (4)中心体 核仁(或核膜、或细胞核) 3．(2010?江苏高考)细胞周期包括分裂间期(分为 G1 期、S 期和 G2 期)和分裂期(M 期)。 如图标注了甲动物(体细胞染色体数为 12)肠上皮细胞的细胞周期各阶段的时长及 DNA 含量。 请回答下列问题：(1)若用含放射性同位素的胸苷(DNA 复制的原料之一)短期培养甲动物肠上皮细胞后， 处 于 S 期的细胞都会被标记。洗脱含放射性同位素的胸苷，换用无放射性的新鲜培养液培养， 定期检测。预计最快约________h 后会检测到被标记的 M 期细胞。 (2)从被标记的 M 期细胞开始出现到其所占 M 期细胞总数的比例达到最大值时， 所经历的 时间为________期的时间，处于该期的一个细胞中染色体数目的变化情况是________。 (3)若向甲动物肠上皮细胞培养液中加入过量胸苷， 处于 S 期的细胞立刻被抑制， 而处于 其他时期的细胞不受影响。预计加入过量胸苷约________h 后，细胞都将停留在 S 期。 (4)乙动物肠上皮细胞的细胞周期时长为 24 h，M 期时长为 1.9 h。若要在显微镜下观察 细胞有丝分裂过程中染色体形态的变化，选用________(选填“甲”或“乙”)动物肠上皮细 胞更合适。 (5)在光学显微镜下观察， 同处于分裂末期的动物肠上皮细胞与洋葱根尖细胞， 形态上最 主要的区别是_______________________________________________________。 解析：(1)图示为有丝分裂的一个细胞周期，由图中可知，S 期结束后还需经 2.2 h 进入 M 期。(2)被标记的 M 期细胞开始出现，表示开始进入 M 期(分裂期)；被标记的 M 期细胞占 M 期细胞总数的比例达最大值时，表示标记的细胞全部进入了 M 期，故其中经历的时间为 M 期 的时间。在整个 M 期(分裂期)，一个细胞中染色体数目的变化为 12→24→12。(3)要使原来 处于 G2、M、G1 期的细胞都停留在 S 期，所需的时间为 2.2＋1.8＋3.4＝7.4 (h)。(4)欲观察 有丝分裂中染色体的形态变化，最好选用细胞周期较短、M 期在细胞周期中所占时间比例相 对较大的细胞，故选用甲动物肠上皮细胞更合适。(5)在有丝分裂的末期，动物细胞的细胞膜 从中部向内凹陷，缢裂为两个细胞；而高等植物细胞有丝分裂末期在细胞中部出现细胞板， 向四周扩展形成新的细胞壁。 答案：(1)2.2 (2)M 12→24→12 (3)7.4 (4)甲 (5)动物肠上皮细胞膜凹陷，细胞 缢裂；洋葱根尖细胞形成细胞板，向四周扩展形成新的细胞壁 题组二 有丝分裂 4．(2013?海南高考)关于细胞有丝分裂的叙述，正确的是( ) A．赤道板是细胞有丝分裂过程中出现的一种结构 B．有丝分裂间期 DNA 复制的过程需要解旋酶参与 C．有丝分裂中期，发生联会的同源染色体排列在赤道板上 D．在细胞周期中，分裂间期的持续时间通常比分裂期的短 解析：选 B 赤道板不是细胞结构，是一个定义的假想平面。有丝分裂间期 DNA 复制时 首先进行解旋，氢键断裂，需要解旋酶。同源染色体联会发生在减数分裂过程中，有丝分裂 中期是染色体的着丝点排列在赤道板上。在细胞周期中间期占 90%～95%，分裂间期长，分裂 期短。 5．(2010?海南高考)有关动物细胞有丝分裂的叙述，正确的是( ) A．细胞板在细胞有丝分裂末期形成 B．同源染色体配对通常发生在分裂前期12C．在分裂末期，细胞膜内陷形成两个子细胞 D．在分裂中期，两个中心粒复制形成两组中心粒 解析：选 C 动物细胞无细胞壁，在有丝分裂末期不形成细胞板，而是通过细胞内陷形 成两个子细胞。 同源染色体配对发生在减数分裂过程中； 中心粒的复制发生在有丝分裂间期。(限时：45 分钟) 一、选择题 1．真核细胞的分裂方式有三种：有丝分裂、减数分裂和无丝分裂，这三种分裂方式的共 性是( ) A．先分裂后复制 B．先复制后分裂 C．所得子细胞与母细胞的遗传组成完全相同 D．分裂过程均有染色体的出现与变化 解析：选 B 题中所说的复制，指的是遗传物质的复制，遗传物质先复制再分配到两个 子细胞中去，A 错误、B 正确。一般情况下，有丝分裂和无丝分裂所得子细胞与母细胞的遗传 组成相同，减数分裂只获得母细胞核遗传物质的一半，C 错误。无丝分裂过程没有染色体的 出现与变化，D 错误。 2．(2015?江西联考)下列有关细胞有丝分裂的叙述中，正确的是( ) ①在动物细胞有丝分裂间期能观察到由星射线形成的纺锤体 ②在植物细胞有丝分裂末期形成了赤道板 ③在动物细胞有丝分裂中期，两个中心粒复制形成两组中心粒 ④在动物细胞有丝分裂末期，细胞膜内陷形成两个子细胞 ⑤如果细胞中染色体数和核 DNA 分子数之比是 1∶2，它一定不是高度分化的细胞 A．③⑤ B．②④ C．①⑤ D．④⑤ 解析：选 D 纺锤体在前期出现，植物细胞分裂末期出现的是细胞板，中心粒复制发生 在间期，所以①②③都错误。高度分化的细胞不具有分裂能力，染色体数与 DNA 分子数相等。 3． (2015?山西四校联考)在一个细胞周期中， 以下变化可能发生于同一时期的是( ) A．DNA 分子的复制和染色体数目加倍 B．染色单体形成和细胞板的出现 C．着丝点的分裂和同源染色体的分离 D．核膜的消失和纺锤体的形成 解析： 选 D DNA 的复制发生在细胞分裂间期， 染色体数目加倍发生在分裂后期， A 错误。 染色单体形成在间期，细胞板出现在末期，B 错误。着丝点分裂在后期，同源染色体分离在 减Ⅰ后期，有丝分裂中不发生同源染色体的分离，C 错误。核膜消失和纺锤体形成都在前期， D 正确。 4．(2015?湖南十三校联考)下列关于细胞增殖的叙述，正确的是( ) A．分裂间期染色体复制，其数目加倍 B．细胞分裂间期开始时与结束时相比物质运输效率相同 C．细胞周期中染色质与染色体形态的转化有利于精准地均分核 DNA D．分生区处于分裂期的细胞数目较少，是由于大多数细胞没有进入细胞周期 解析：选 C 分裂间期 DNA 复制，DNA 数目加倍，每条染色体上有 2 条染色单体，2 条染 色单体由同一个着丝点连接，A 错误；细胞分裂间期开始时与结束时相比物质运输效率不同， B 错误；所观察的分生区处于分裂期的细胞数目较少，是因为分裂期相对于间期所用时间较 短，D 错误。 5．(2015?青岛模拟)小鼠体细胞培养过程中，发现细胞分为 3 种类型：甲类细胞核 DNA 量为 4a，乙类细胞核 DNA 量为 2a，丙类细胞核 DNA 量为 2a～4a。下列推测错误的是( ) A．甲类细胞和乙类细胞中都含有同源染色体 B．用药物抑制细胞的 DNA 复制，乙类细胞比例将增加 C．乙类细胞中可能存在 DNA 解开双螺旋的现象13D．秋水仙素作用于丙类细胞，能使其染色体数目加倍 解析：选 D 小鼠体细胞培养过程中进行的是有丝分裂，甲类细胞核 DNA 量为 4a，乙类 细胞核 DNA 量为 2a，它们都有同源染色体，A 正确；用药物抑制细胞的 DNA 复制，乙类细胞 比例将增加，B 正确；乙类细胞核 DNA 量为 2a，其可能存在 DNA 解开双螺旋的现象，准备 DNA 的复制，C 正确。 6．(2015?温州八校联考)如图是细胞有丝分裂过程中每条染色体上的 DNA 含量变化图 解，下列叙述正确的是( )A．在 AB 段主要进行蛋白质的合成，细胞生长速度快 B．出现 CD 段变化的原因是细胞质分裂 C．该细胞中，在 BC 段始终有染色单体存在 D．若该细胞是植物细胞，则 CD 段高尔基体和内质网活动非常活跃 解析：选 C AB 段主要进行 DNA 的复制和有关蛋白质的合成，A 项错误；出现 CD 段的原 因是着丝点分裂，姐妹染色单体成为子染色体，每条染色体上只含有 1 个 DNA 分子，B 项错 误；BC 段每条染色体上始终有 2 个 DNA 分子，说明每条染色体始终有 2 条姐妹染色单体，C 项正确；若该细胞是植物细胞，CD 段为有丝分裂后期，而不是末期，末期时高尔基体和内质 网活动才开始活跃，D 项错误。 32 7．(2015?郑州检测)用 P 标记玉米体细胞所有染色体上 DNA 分子的两条链，再将这些 32 细胞转入不含 P 的培养基中进行组织培养。这些细胞在第一次细胞分裂的前、中、后期， 32 32 一个细胞中被 P 标记的染色体条数和染色体上被 P 标记的 DNA 分子数分别是( )解析：选 A 根据 DNA 半保留复制的特点判断，用 P 标记玉米体细胞所有染色体上 DNA 32 分子的两条链，再放在不含 P 的培养基中进行组织培养，则第一次有丝分裂前、中、后期 32 32 DNA 数目加倍，且每个 DNA 分子的两条链中一条链含 P，一条链不含 P，故第一次有丝分裂 32 32 前、中、后期含 P 的 DNA 数目相等，有丝分裂后期染色体数目加倍，故后期含 P 的染色体 是前、中期的两倍。 8 ．(2015?西工大附中模拟 ) 如图是一组动物活细胞有丝分裂图，有关说法正确的是 ( )32A．b 图细胞将出现细胞板，并缢裂成两个子细胞；c 图细胞核中染色体数和 DNA 数相等 B． 该生物与高等植物有丝分裂的区别主要在 c 和 e 两个时期， 秋水仙素使基因突变作用 在 e 时期14C．d 图细胞中同源染色体联会，形成四分体 D．上述细胞在细胞周期中出现的顺序是 a→c→d→e→b 解析：选 D 图中 a、b、c、d、e 分别表示间期、末期、前期、中期、后期，D 项正确； 细胞板是植物细胞有丝分裂末期出现的，动物细胞有丝分裂末期是细胞膜向内凹陷缢裂成两 个子细胞，而且 c 图中 DNA 已经复制，但染色体数没有加倍，A 项错误；B 项中动物细胞与植 物细胞有丝分裂的区别在前期和末期，即 c、b，基因突变发生在 DNA 复制时，即 a 时期，B 项错误；同源染色体联会发生在减数分裂过程中，C 项错误。 9． (2015?瑞金联考)在“观察植物细胞有丝分裂”实验中， 三位实验人员制作洋葱根尖 装片的操作步骤(“＋”表示操作，“－”表示未操作)如表所示： 操作 实验 人员 取材 解离 漂洗 染色 压片 甲 根尖 1～3 mm 处 － ＋ ＋ ＋ 乙 根尖 1～3 mm 处 ＋ － ＋ ＋ 丙 根尖 5～7 mm 处 ＋ ＋ ＋ ＋ 则甲、乙、丙观察到的实验现象分别是( ) A．细胞重叠、染色体着色很浅不清楚、细胞分散染色体清楚 B．细胞分散但看不到染色体、染色体着色清楚、细胞分散染色体清楚 C．细胞重叠、染色体着色很浅不清楚、细胞着色清楚但看不到染色体 D．染色体着色很浅不清楚、细胞分解染色体清楚、细胞分裂染色体清楚 解析：选 C 解离的目的是使细胞分散开，甲未解离，细胞相互重叠；漂洗的目的是洗 去解离液，便于染色，乙未漂洗，影响染色效果，染色体着色很浅不清楚；根尖 5～7 mm 处 为伸长区，伸长区已失去分裂能力，染色体呈染色质状态，故观察不到染色体。 10．(2015?东城区联考)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，不正确的是( )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点分裂 D．d→e 可表示减数第二次分裂全过程 解析：选 D DNA 复制后，一条染色体上含有 2 个 DNA 分子，A 正确；b→c，一条染色体 上含有 2 个 DNA 分子，即存在姐妹染色单体，所以可表示有丝分裂前期和中期，B 正确；c→d 是由于着丝点分裂，每条染色体上的 2 个 DNA 分子分开，C 正确；d→e 是指着丝点分裂后一 条染色体上含有 1 个 DNA 分子，可表示减数第二次分裂的后期和末期，D 错误。 二、非选择题 11．图甲表示小鼠上皮细胞一个细胞周期的 4 个阶段(G1 期主要合成 RNA 和蛋白质；S 期 是 DNA 合成期；G2 期 DNA 合成终止，合成 RNA 及蛋白质；M 期是细胞分裂期)。图乙表示流式 细胞仪测定细胞群体中处于不同时期的细胞数量和 DNA 含量。请据图回答下列问题：(1)用图甲中所示字母与箭头表示一个完整的细胞周期____________。 (2)在电子显微镜下观察处于 M 期的细胞，可见由细胞两极的____________发出星射线。 在 M 期，染色单体的消失发生在________期，染色体数与核 DNA 数之比为 1∶2 在________15期。 (3)图乙中细胞数量呈现两个峰值， 左侧峰值表示图甲中的________期细胞， 右侧峰值表 示图甲中的________期细胞， 两个峰值之间(不含峰值)的细胞对应图甲中的________期细胞。 解析： (1)连续分裂的细胞从一次分裂完成时开始到下一次分裂完成时为止为一个细胞周 期。(2)动物细胞由两极中心体发出的星射线形成纺锤体，染色单体在间期形成、前期出现、 后期消失。(3)正确理解图乙中横坐标与纵坐标的含义是解题的关键，从图中可以看出，第一 个峰值是 DNA 含量为 2C 的细胞数量，第二个峰值是 DNA 含量为 4C 的细胞数量。 答案：(1)G1→S→G2→M (2)中心体 后 前、中 (3)G1 G2 和 M S 12．(2015?洛阳联考)图 A 为某生物体细胞有丝分裂示意图，图 B 表示在一个细胞周期 (G1、S、G2 组成分裂间期，M 为分裂期)中的细胞核内 DNA 含量的变化曲线；图 C 表示处于一 个细胞周期中各个时期细胞数目的变化(用特殊的方法在一个培养基中测得的)。 请据图作答：(1) 图 A 表示 的是 ________( 选填 “动 物” 或 “高 等 植物 ”)细 胞进 行有丝 分 裂的 ________期。此期细胞中有________条染色单体，此细胞在分裂末期不出现细胞板，理由是 _________________________________________________。 (2)若图 A 表示胚胎干细胞，正处于培养液中，则在正常的情况下，与其吸收无机盐离子 有关的细胞器主要有____________________。(写出两种) (3)图 C 中的 DNA 含量由 2C 到 4C 的细胞，处在图 B 的________期(填写图中符号)。 (4)培养过程中若用 DNA 合成抑制剂处理，图 C 中 DNA 含量为________(C)的细胞数量会 增加。 (5)用胰蛋白酶处理染色体后，剩余的细丝状结构是____________。 解析：(1)图 A 为动物细胞有丝分裂中期，有 4 条染色体、8 条染色单体。(2)胚胎干细 胞吸收无机盐的方式是主动运输，与线粒体(供能)和核糖体(合成载体蛋白)有关。(3)S 期正 在进行 DNA 分子的复制，核 DNA 含量由 2C 到 4C。(4)抑制 DNA 复制，则会使细胞停留在 G1 期，图 C 中核 DNA 含量为 2C 的细胞增多。(5)染色体主要由 DNA 和蛋白质组成。 答案： (1)动物 中 8 该细胞是一个动物细胞， 没有细胞壁 (2)线粒体、 核糖体 (3)S (4)2 (5)DNA 13．(2015?湖南长郡中学联考)如图甲中 a、b、c、d 表示某植物根尖的不同区域，图乙 是用高倍显微镜观察到的该植物组织切片有丝分裂的模式图。请回答下列问题：(1)观察根尖有丝分裂时应选择________区细胞， 请按细胞有丝分裂过程排列图乙中细胞 A、B、C、D：__________，该区域的细胞中能产生 ATP 的细胞器有____________。 (2) 细胞是独立分裂的，但不能选定一个细胞持续观察它的整个分裂过程，原因是 ________________________________________________________________________。 (3) 某同学在显微镜下观察到了 A 图像，发现了赤道板，请你评价他的观察结果： ________________________________________________________________________。 (4) 观 察 细 胞 质 壁 分 离 时 可 选 择 ________ 区 细 胞 ， ③ 和 ④ 过 程 中 细 胞 核 遗 传 物 质16________(选填“会”或“不会”)发生改变。 (5)若图 E、F、G、H 表示该个体有性生殖过程中不同时期的细胞，a、b、c、d 表示某四 种结构或物质在不同时期的数量变化。根据 a、b、c、d 在不同时期的数量变化规律，判断 a、b、c 分别是指什么结构或物质： a.________；b._________；c.________。 解析：(1)观察根尖有丝分裂应选择分生区细胞，这些细胞呈正方形。根据细胞中染色体 的形态及位置特点，图乙中细胞 A、B、C、D 分别代表中期、前期、末期和后期。(2)制作细 胞有丝分裂装片过程中，使用解离液处理根尖时，细胞已被杀死，故不能选定一个细胞持续 观察它的分裂过程。(3)赤道板仅表示细胞中的一个位置，故显微镜下看不到赤道板。(4)成 熟的植物细胞在外界溶液浓度高时才能发生质壁分离。③(细胞生长)和④(细胞分化)过程中 细胞核遗传物质不发生变化，但在④过程中遗传物质会选择性表达。(5)a 在 E 和 H 时期的数 量比值为 1∶4，故 a 应表示细胞，d 仅在部分时期出现，故 d 应为染色单体，b 与 c 的数量 比值有 1∶1 和 2∶1 两种，说明 b、c 分别表示 DNA 分子和染色体。 答案：(1)b B→A→D→C 线粒体 (2)制作装片标本时细胞已经死亡 (3)赤道板只是 一个位置，不是真实结构，因此赤道板是看不到的 (4)d 不会 (5)细胞 DNA 分子 染色 体[考纲考频] 1.细胞的减数分裂(Ⅱ)(3 年 9 考) 2.动物配子的形成过程(Ⅱ)(3 年 2 考) 3．动物的受精过程(Ⅱ)(3 年 1 考) 4.实验：观察细胞的减数分裂(3 年 2 考)2．过程 (1)精子的形成17(2)卵细胞的形成(3)精子和卵细胞形成过程中的差异比较 精子的形成 卵细胞的形成 细胞质分 两次细胞质都是 初级卵母细胞和次级卵母细胞分裂时 裂方式 均等分裂 不均等分裂，极体分裂时均等分裂 1 个精原细胞 1 个卵原细胞 生殖细 ↓ ↓ 胞数目 4 个精细胞 1 个卵细胞、3 个极体 是否变形 经过变形 不经过变形 [巧记] 细胞分裂方式的判断 有丝同源不配对，减Ⅱ无源难成对， 联会形成四分体，同源分离是减Ⅰ。 3．受精作用(2)结果： 受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目， 其中有一半染色体来自精子 (父方)，另一半来自卵细胞(母)。1．减数分裂过程中核 DNA 分子、染色体和染色单体的数目变化 (1)曲线模型(以二倍体生物为例)18(2)数目变化分析 ①核 DNA 分子 数量变化 发生时期 原因 2n→4n 间期 DNA 复制 4n→2n 减Ⅰ末期 同源染色体分离，均分到两个子细胞中 2n→n 减Ⅱ末期 着丝点分裂，染色单体分开，均分到两个子细胞中 ②染色体 数目变化 2nD D D D D D D →nD D D D D D D D D →2nD D D D D D D D D D →n 发生时期 减Ⅰ末期 减Ⅱ后期 减Ⅱ末期 同源染色体分离， 均分进 着丝点分裂， 姐妹染色单 染色体均分进入两个细 原因 入两个细胞中 体分开成为两条染色体 胞中 2.一条染色体上 DNA 含量的变化 (1)曲线模型(2)曲线模型分析 曲线 项目 染色体形 态结构 DNA 与染色 体比值变化 染色单体A→BB→CC→DD→E1∶1→2∶1 0→22∶12∶1→1∶11∶12 2→0 0 减Ⅰ、减Ⅱ前、 减Ⅱ后期，有丝 减Ⅱ末期，有丝 细胞分裂时期 间期 中期，有丝分裂 分裂后期 分裂末期 前、中期 3.减数分裂过程中相关物质或结构数量变化柱状图(以二倍体生物精子形成为例)(1)核 DNA 复制加倍后连续两次减半。 (2)染色单体由无→与核 DNA 相等→减半→无。 (3)染色体减半→暂时恢复→再减半。19角度一 以基础判断的形式，考查不同细胞分裂方式的特点及相关概念辨析 1．(2014?天津高考)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 解析：选 C 二倍体生物细胞正在进行着丝点分裂，说明该细胞正处于有丝分裂后期或 减数第二次分裂后期。若该细胞处于减数第二次分裂后期，则细胞中无同源染色体，若该细 胞处于有丝分裂后期，则细胞中有同源染色体，A 错误；着丝点分裂，姐妹染色单体分开导 致染色体数目加倍，但 DNA 数目不变，B 错误；DNA 复制的特点是半保留复制，以亲代 DNA 的两条链为模板合成子代 DNA，在减数分裂和有丝分裂过程中 DNA 只复制一次，处于有丝分 裂后期和减数第二次分裂后期的染色体 DNA 一定由母链和子链组成，C 正确；若该细胞处于 有丝分裂后期，则该细胞中染色体数目是其体细胞的 2 倍，若该细胞处于减数第二次分裂后 期，则该细胞中染色体数目与其体细胞相同，D 错误。 2．[双选]仅在减数分裂过程中出现，而有丝分裂过程中不出现的选项是( ) A．分裂间期 DNA 复制与相关蛋白质合成 B．姐妹染色单体分离分别进入两个子细胞 C．联会后非姐妹染色单体发生部分 DNA 交换 D．同源染色体分开分别进入两个子细胞 解析：选 CD 联会和同源染色体分开是减数分裂过程中特有的。 3．下列关于同源染色体的叙述，正确的是( ) A．减数分裂中相互配对的染色体 B．在人的肌细胞中没有 X 和 Y 这对同源染色体 C．在人的精原细胞中没有同源染色体 D．一条来自父方，一条来自母方的染色体 解析：选 A 必须同时具备以下三个条件才能确定是同源染色体：第一是来源方面，必 须是一条来自父方，一条来自母方；第二是形态大小方面，除性染色体外，形态大小一定相 同；第三是功能方面，相同位置上携带的是相同基因或等位基因。对于多数生物的体细胞来 说一定含有同源染色体， 精原细胞属于特殊的体细胞； 联会的两条染色体一定是同源染色体。 减数分裂过程中相关概念辨析 (1)同源染色体和非同源染色体①同源染色体：指减数分裂中配对的两条染色体，形态、大小一般都相同，一条来自父 方，一条来自母方。如图中的 1 和 2 为一对同源染色体，3 和 4 是另一对同源染色体。 ②非同源染色体：指形态、大小各不相同，且在减数分裂过程中不配对的染色体。如图 中的 1 和 3、1 和 4、2 和 3、2 和 4 分别是非同源染色体。 (2)姐妹染色单体和非姐妹染色单体 ①姐妹染色单体：同一着丝点连着的两条染色单体。如图中的 a 和 a′、b 和 b′、c 和 c′、d 和 d′。 ②非姐妹染色单体：不同着丝点连接着的两条染色单体。如图中的 a 和 b(b′)、a′和 b(b′)等。 (3)联会和四分体 ①联会：指减数第一次分裂过程中(前期)同源染色体两两配对的现象。该时期已完成复 制，染色单体已形成，但螺旋程度低，观察不到。20②四分体：联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫做四分体。图中含有两个四 分体，即四分体的个数等于减数分裂中配对的同源染色体对数。 相关结构的数量关系：1 个四分体＝1 对同源染色体＝2 条染色体＝4 条染色单体＝4 个 DNA 分子＝8 条脱氧核苷酸链。 (4)交叉互换 ①图示②时期：减 I 前期四分体时期。 ③范围：同源染色体中非姐妹染色单体之间交换片段。 ④交换对象：等位基因 B―b 交换。 ⑤结果及意义：导致基因重组，产生多种配子，若不交换只产生 AB、ab 两种配子，若交 换则可产生 AB、ab（为交换的染色单体）和 Ab、aB（交换的结果） ，产生可遗传变异。 角度二 以案例分析或模型分析的形式，考查减数分裂中染色体和 DNA 的数目、行为变 化 4．(2014?上海高考)正常情况下，在人的初级卵母细胞经减数分裂形成卵的过程中，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 解析：选 B 正常情况下，人的卵原细胞有两条 X 染色体，初级卵母细胞是指减数第一 次分裂的过程，此时姐妹染色单体并没有分离，所以一个细胞中含有的 X 染色体条数最多为 2 条。 5．(2015?无锡模拟)如图是与细胞分裂相关的坐标图(不考虑质 DNA)，下列说法正确的 是( )A．甲图中 CD 段一定发生在有丝分裂后期 B．甲图中 AB 段若发生在高等哺乳动物的精巢中，细胞肯定进行减数分裂 C．乙图中 AB 段细胞中的染色体、染色单体、DNA 的比例为 1∶2∶2 D．乙图中 CD 段细胞中的染色体数目一定为正常体细胞的一半 解析：选 C 甲图曲线既可表示减数分裂，也可表示有丝分裂，因此 CD 段可发生在有丝 分裂后期，也可发生在减数第二次分裂后期；甲图 AB 段是由于 DNA 复制形成的，可发生在有 丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期； 乙图中 AB 段可表示减数第一次分裂的前期、 中期、 后期， 此时每条染色体中都含有两条姐妹染色单体和两个 DNA 分子； 乙图中 CD 段表示减数第 二次分裂的前期、中期、后期，染色体数目在减数第二次分裂后期与体细胞相等。 6．(2011?上海高考)如图表示雄果蝇进行某种细胞分裂时，处于四个不同阶段的细胞 (Ⅰ～Ⅳ)中遗传物质或其载体(①～③)的数量。下列表述与图中信息相符的是( )A．Ⅱ所处阶段发生基因自由组合 B．Ⅲ代表初级精母细胞 C．②代表染色体 D．Ⅰ～Ⅳ中③的数量比是 2∶4∶4∶121解析：选 A 分析图示可知：Ⅰ为精原细胞，Ⅱ为初级精母细胞，在减Ⅰ前期、后期可 发生基因自由组合。Ⅲ为次级精母细胞，Ⅳ为精细胞，①表示染色体，②表示染色单体，③ 表示 DNA。Ⅰ～Ⅳ中，③DNA 的数量比是 2∶4∶2∶1。 7．(2015?蚌埠模拟)下列示意图分别表示某动物(2n＝4)体内细胞正常分裂过程中不同 时期细胞内染色体、染色单体和 DNA 含量的关系及细胞分裂图像，请分析回答：图1图2 (1)图 1 中 a、b、c 柱表示染色单体的是________，图 1 中各时期对应的细胞中存在同源 染色体的是________。 (2)图 1 中Ⅱ的数量关系对应于图 2 中________，由Ⅱ变为Ⅲ，相当于图 2 中________ 过程。 (3)图 2 乙细胞产生的子细胞名称为____________________________________。 (4)请绘出该细胞在减数分裂过程中每条染色体 DNA 分子含量变化曲线。 解析：(1)根据图 1 中 a、b、c 柱的数量变化可知，b 柱从 0→8→4→0，由此表明 b 表示 染色单体， 由图 1 中各时期三种物质变化规律判断， Ⅰ表示精(卵)原细胞， Ⅱ表示初级精(卵) 母细胞，Ⅲ表示次级精(卵)母细胞或第一极体，Ⅳ表示精(卵)细胞或极体，存在同源染色体 的是Ⅰ、Ⅱ。(2)图 1 中Ⅱ的数量关系是染色体∶染色单体∶DNA＝4∶8∶8，对应于图 2 中乙 细胞，由Ⅱ变为Ⅲ表示减数第一次分裂过程，相当于图 2 中乙变为丙的过程。(3)图 2 中乙细 胞中同源染色体分离，且细胞质不均等分裂，该细胞是初级卵母细胞，分裂产生的子细胞是 次级卵母细胞和极体。 (4)减数分裂过程中一条染色体中 DNA 经间期 DNA 复制而加倍， 经着丝 点分裂而恢复，曲线图见答案。 答案：(1)b Ⅰ、Ⅱ (2)乙 乙→丙 (3)次级卵母细胞、极体 (4)如图角度三 以案例分析或图示分析的形式，考查配子类型判断 8． (2015?郑州预测)如图是某生物的精细胞， 据图判断可能来自同一个次级精母细胞的 是( )A．①② B．③⑤ C．②④ D．①④ 解析：选 C 来自同一个次级精母细胞的精细胞，其染色体的形态除交叉互换的部分外 都是相同的，由图示判断②④来自同一个次级精母细胞。 9．(2015?长春调研)某种生物的基因型为 AaBB，这两对基因独立遗传。若它的一个精 原细胞经减数分裂后产生的四个精子中，有一个精子的基因型为 aB，那么另外三个分别是22() A．Ab、aB、ab B．aB、Ab、Ab C．ab、AB、AB D．AB、AB、aB 解析：选 D 两对基因独立遗传，符合自由组合定律，减数分裂时，等位基因 A、a 分离， 分别与 B 结合，而一个精原细胞一次减数分裂产生两种、四个精子，由同一个次级精母细胞 形成的两个精子基因组成相同，并与另一个次级精母细胞形成的两个精子基因互补配对，一 个精子的基因型为 aB，则另外三个精子的基因型为 aB、AB、AB。 (1)配子形成过程中的几种数量关系 ①1 个精原细胞→1 个初级精母细胞→2 个次级精母细胞→4 个精细胞→4 个精子。 a．2 个次级精母细胞中的染色体(或基因)互补配对。 b．由同一个次级精母细胞形成的 2 个精子中染色体(或基因)组成相同。 c．由不同的次级精母细胞形成的精子中染色体(或基因)组成互补配对。 ②1 个卵原细胞→1 个初级卵母细胞→1 个次级卵母细胞＋1 个极体→1 个卵细胞＋3 个极 体。 卵细胞中的染色体(或基因)与由次级卵母细胞形成的极体相同，与另两个极体的染色体 (或基因)互补配对。 (2)一个具有 n 对同源染色体的精原细胞(或个体)产生配子情况(不考虑交叉互换情况) 可能产生配子的种类 实际能产生配子的种类 n 1 个精原细胞 2种 2种 1 个次级精母细胞 1种 1种 n n 1 个雄性个体 2种 2种 n 1 个卵原细胞 2种 1种 1 个次级卵母细胞 1种 1种 n n 1 个雌性个体 2种 2种 (3)基因型 YyRr 的个体(或精原细胞)产生配子情况 可能产生配子的种类 实际能产生配子的种类 一个精原细胞 4种 2 种(YR、yr 或 Yr、yR) 一个雄性个体 4种 4 种(YR、yr、Yr、yR) 一个卵原细胞 4种 1 种(YR 或 yr 或 Yr 或 yR) 一个雌性个体 4种 4 种(YR、yr、Yr、yR) (4)变异条件下产生配子的种类题型一 分裂图像辨析类 1．(2015?潍坊质检)假定某动物细胞染色体数目 2N＝4，据图分析正确的是()23A．⑤内有 4 个四分体，②内有 2 个四分体 B．②③④⑤均含同源染色体 C．②③④分别为减数第一次分裂前、中、后期 D．⑥是次级精母细胞或第一极体 解析：选 B ②是减数第一次分裂前期，③是有丝分裂中期，④是减数第一次分裂后期， 细胞质均等分裂，所以④是初级精母细胞；⑤是有丝分裂后期，⑥是减数第二次分裂后期， 只能是次级精母细胞。 ③～⑥都不含四分体。 有丝分裂和减数第一次分裂都含有同源染色体。 2．(2013?江苏高考)如图为某生物一个细胞的分裂图像，着丝点均在染色体端部，图中 1、2、3、4 各表示一条染色体。下列表述正确的是( )A．图中细胞处于减数第二次分裂前期 B．图中细胞的染色体数是体细胞的 2 倍 C．染色体 1 与 2 在后续的分裂过程中会相互分离 D．染色体 1 与 3 必定会出现在同一子细胞中 解析： 选 C 图中含有同源染色体， 故该细胞不可能处于减数第二次分裂过程， A 项错误； 图中的染色体在发生联会现象，处于减数第一次分裂的前期，故染色体数目不可能是体细胞 的 2 倍，B 项错误；染色体 1 和 2 为同源染色体，在减数第一次分裂的后期将会分离，C 项正 确；染色体 1 和 3 为非同源染色体，染色体 1 和 4 也是非同源染色体，由于减数分裂中非同 源染色体自由组合，故染色体 1 和 3 不一定出现在同一子细胞中，D 项错误。 3．下面为卵巢中一些细胞的分裂图像，关于它们的说法不正确的是( )A．甲细胞进行的是有丝分裂，乙、丙进行的是减数分裂 B．细胞中染色体数和细胞核中的 DNA 分子数的比例，甲和丁相等，乙和丙相等 C．甲和乙中的染色体组的数目相等，丙和丁中的染色体组的数目相等 D．能够发生基因重组的细胞是乙细胞 解析：选 C 甲、乙、丙分别表示处于有丝分裂后期、减数第一次分裂后期、减数第二 次分裂中期的细胞，丁表示减数第二次分裂结束产生的细胞；甲和丁细胞中染色体数和细胞 核中的 DNA 分子数的比例为 1∶1， 乙和丙细胞中染色体数和细胞核中的 DNA 分子数的比例为 1∶2；甲、乙、丙、丁细胞中的染色体组的数目分别为四个、两个、一个和一个；在减数第 一次分裂后期可以发生基因重组。24细胞分裂方式的判断 (1)前期图的判断①“两看法”：一看有无同源染色体，二看有无四分体。 ②判断流程：?无：减数第二次分裂前期，图C ?无四分体→有丝分裂前期，图A ? ? 染色体 有? ?有四分体→减数第一次分裂前期，图B ? ?同源 (2)中期图的判断①“两看法”：一看着丝点排列位置，二看有无同源染色体。 ②判断流程：?不在赤道板上：减数第一次分裂中期，图C 有同源染色体→有丝分裂中期，图A ? 排列在 ? 点位置 ? ?赤道板上?无同源染色体→减数第二次分裂中期，图B着丝 (3)后期图的判断①观察移向一极的染色体，利用“两看法”，一看有无染色单体，二看有无同源染色体。 ②判断流程：?有：减数第一次分裂后期，图C ? ?有同源染色体→有丝分裂后期，图A 单体 无? ? ?无同源染色体→减数第二次分裂后期，图B染色 (4)“三看法”识别细胞分裂方式(5)细胞名称判断(以二倍体生物为例)①“两看法”：一看细胞质是否均等分裂，二看有无同源染色体。 ②判断流程：25?不均等 无同源染色体→次级卵母细胞，图B 细胞质分配? 有同源染色体→初级精母细胞，图C 均等 ? 无同源染色体→次级精母细胞或第一极体，图D?有同源染色体→初级卵母细胞，图A ? ? ? ? ? ? ? ? ?题型二 染色体、核 DNA 数量变化曲线比较类 4． (2015?绍兴模拟)如图 1 为某二倍体动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，图 2 表示该动物的一个细胞分裂示意图。下列叙述错误的是( )A．CD 段含有 4 个染色体组，12 个 DNA 分子 B．FG 段可发生基因重组 C．若染色体②上有基因 B，⑤的相同位点上有基因 b，则其原因是在 AB 段发生了基因突 变 D．图 2 中细胞是次级精母细胞，处于曲线图的 HI 段 解析：选 C 图 1 表示二倍体动物精原细胞分裂过程中细胞内同源染色体对数的变化， CD 段表示有丝分裂后期，此时着丝点分裂，姐妹染色单体分开，染色体数量加倍，染色体组 有 4 个，由图 2 可以看出，此动物体细胞含有 6 条染色体，每条染色体上都有 1 个 DNA 分子， 染色体数加倍，DNA 分子数也加倍，为 12 个；FG 段表示减数第一次分裂，此过程中可以发生 基因重组；若染色体②上有基因 B，⑤的相同位点上有基因 b，则其原因可能是发生了基因突 变，也可能是由于染色体片段的交叉互换造成的；图 2 表示减数第二次分裂，此时的细胞是 次级精母细胞。 5．如图表示细胞分裂和受精作用过程中，核 DNA 含量和染色体数目的变化，据图分析正 确的是( )A．具有染色单体的时期只有 CD、GH、MN 段 B．着丝点分裂只发生在 DE、NO 段 C．GH 段和 OP 段，细胞中含有的染色体数目是相等的 D．MN 段相对于 AB 段发生了核 DNA 含量的加倍 解析：选 D 图示中 a 段为有丝分裂，b 段为减数分裂，c 段中的 LM 为受精作用，MQ 为 有丝分裂， 故具有染色单体的时期除 CD、 GH、 MN 段外还有 IJ 段(减Ⅱ前、 中期)， 且该阶段(减 Ⅱ后期)还发生着丝点分裂；GH 段染色体数目为体细胞染色体数目，而 OP 段着丝点已分裂， 应是 GH 段的 2 倍；MQ 是一个完整的有丝分裂过程，MN 段发生了 DNA 复制，复制后 DNA 数是 AB 段的 2 倍。 数量变化曲线模型26题型三 细胞分裂与遗传、变异的关系类 6． (2014?安徽高考)某种植物细胞减数分裂过程中几个特定时期的显微照片如下。 下列 叙述正确的是( )A．图甲中，细胞的同源染色体之间发生了基因重组 B．图乙中，移向细胞两极的染色体组成相同 C．图丙中，染色体的复制正在进行，着丝点尚未分裂 D．图丁中，细胞的同源染色体分离，染色体数目减半 解析：选 A 图甲为减数第一次分裂前期，同源染色体的非姐妹染色单体之间能够发生 交叉互换，实现了基因重组，A 项正确；图乙为减数第一次分裂后期，同源染色体分离，如 果该植物细胞中两条性染色体组成不同，则移向细胞两极的染色体组成就会有差异，B 项错 误；图丙为减数第二次分裂前期，不发生染色体复制，C 项错误；图丁为减数第二次分裂后 期，着丝点分裂，姐妹染色单体分开，成为两条子染色体，分别移向细胞两极，此时染色体 数目加倍，D 项错误。 7． (2015?长春模拟)如图表示某动物细胞分裂的不同时期， 细胞内染色体与核 DNA 数目 比的变化关系，下列相关叙述错误的是( )A．ab 段细胞中核糖体的活动很活跃 B．bc 段的细胞可发生基因突变、基因重组和染色体变异 C．处于 cd 段的细胞可以不存在同源染色体 D．着丝点断裂发生在 de 段 解析：选 B ab 段可表示分裂间期中蛋白质的合成时期，该时期核糖体活动活跃；bc 段 表示 DNA 复制时期，不能发生基因重组；cd 段可表示处于减Ⅱ前、中期的细胞，该时期细胞 中不存在同源染色体； de 段染色体与核 DNA 数目比由 0.5 变为 1， 是因为发生了着丝点断裂。 8．(2015?蚌埠模拟)如图为某高等生物细胞不同分裂时期的模式图，Ⅰ、Ⅱ表示染色体 片段。下列叙述不正确的是( )A．图甲细胞处在减数第二次分裂中期，此时不进行核 DNA 的复制 B．由图可以看出分裂过程中四分体中的非姐妹染色单体发生了交换 C．图甲所示细胞若继续分裂可能会发生等位基因的分离 D．若两图来源于同一个精原细胞，则图乙是图甲细胞分裂形成的 解析：选 D 图甲细胞无同源染色体，存在姐妹染色单体，且着丝点排列在赤道板上， 为减数第二次分裂中期，不再进行核 DNA 的复制，A 正确；由图甲中Ⅰ片段和图乙中Ⅱ片段27颜色可知，分裂过程中四分体中的非姐妹染色单体发生了交叉互换，B 正确；发生交叉互换 后，减数第二次分裂后期可能会发生等位基因分离，C 正确；由染色体的颜色可知，图乙细 胞不是由图甲细胞分裂形成的，D 错误。 9．(2011?江苏高考)如图是基因型为 AABb 的某动物进行细胞分裂的示意图。下列相关 判断错误的是( )A．此细胞为次级精母细胞或次级卵母细胞 B．此细胞中基因 a 是由基因 A 经突变产生的 C．此细胞可能形成两种精子或一种卵细胞 D．此动物体细胞内最多含有四个染色体组 解析：选 A 此细胞中无同源染色体，应处于减数第二次分裂时期，故可能为次级精母 细胞或次级卵母细胞，也可能是极体；因亲代基因型为 AABb，故细胞中的 a 基因只能是基因 突变产生的；此细胞若为次级精母细胞，则形成的两个精子是两种类型；若为次级卵母细胞， 则形成一个极体和一个卵细胞，一个卵细胞只能是一种类型；该动物体细胞中含两个染色体 组，在有丝分裂的后期染色体数目加倍，则可含有四个染色体组。 (1)减数分裂与遗传规律(2)细胞分裂与可遗传变异 分裂方式 二分裂、无丝分裂、 有丝分裂、减数分裂 减数分裂变异发生过程或时期 DNA 复制变异类型 基因突变减Ⅰ后期：非同源染色体自由组合 基因重组 减Ⅰ前期：同源染色体非姐妹染色单体交叉互换 有丝分裂、减数分裂 分裂期：染色体移向两极 染色体变异 注：①原核生物的变异类型只有基因突变。②姐妹染色单体上同一位置的基因不同的原 因有两个：一是 DNA 复制时发生了基因突变；二是减Ⅰ前期，同源染色体非姐妹染色单体发 生了交叉互换。 题型四 细胞异常分裂原因分析类 B 10． (2011?山东高考)基因型为 AaX Y 的小鼠仅因为减数分裂过程中染色体未正常分离， 而产生一个不含性染色体的 AA 型配子。等位基因 A、a 位于 2 号染色体。下列关于染色体未 分离时期的分析，正确的是( ) ①2 号染色体一定在减数第二次分裂时未分离 ②2 号染色体可能在减数第一次分裂时未分离 ③性染色体可能在减数第二次分裂时未分离 ④性染色体一定在减数第一次分裂时未分离 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 解析：选 A 依据题干信息“产生一个不含性染色体的 AA 型配子”可知“A 与 A”没有 分离，而 A 与 A 的分离发生在减数第二次分裂后期，故①正确；“不含性染色体”有两种可 能： 一是同源染色体分离不正常， 二是减数第二次分裂后期姐妹染色单体分离后移向同一极， 故③正确。2811．(2015?盐城高三检测)下列关于配子基因型异常发生时期的判断，正确的是( ) 选项 个体基因型 配子基因型 异常发生时期 A DD D、d 减数第一次分裂 B AaBb AaB、AaB、b、b 减数第二次分裂 a a a C XY X Y、X Y 减数第一次分裂 B b B b B b D AaX X AAX X 、X X 、a、a 减数第二次分裂 解析：选 C A 项中配子基因型异常发生在间期 DNA 复制过程中；B 项中配子基因型异 常发生在减数第一次分裂时期；D 项中配子基因型异常发生在减数第一次分裂及减数第二次 分裂时期。 12. (2012?江苏高考)观察到的某生物(2n＝6)减数第二次分裂后期细胞如图所示。 下列 解释合理的是( )A．减数第一次分裂中有一对染色体没有相互分离 B．减数第二次分裂中有一对染色单体没有相互分离 C．减数第一次分裂前有一条染色体多复制一次 D．减数第二次分裂前有一条染色体多复制一次 解析：选 A 该生物是含有 6 条染色体的二倍体，正常减数第二次分裂后期的细胞中应 含有 6 条染色体。分析图示知，着丝点分裂后分到两极的染色体各有 4 条，即该细胞分到两 极的染色体数比正常时多一条，其原因可能是在减数第一次分裂时，一对同源染色体没有分 开。 (1)减数分裂过程中染色体行为异常分析 减数分裂发生异常，则会产生染色体数目不正常的配子，导致子代体细胞内染色体数目 的改变。 减数第一次分裂中一对同源染色体 减数第二次分裂中一对姐妹染色单 未分离 体未分离 形成的两个次级精母细胞均不正常 一个次级精母细胞形成的两个精子 雄性生 (与正常分裂比较， 一个多了 1 条染 中，一个多了 1 条染色体，一个少 殖细胞 色体，另一个则少了 1 条染色体)， 了 1 条染色体，另一个次级精母细 最终将形成 4 个异常的精子 胞形成的两个精子正常 形成的次级卵母细胞和第一极体均 若为次级卵母细胞，则形成的 1 个 雌性生 不正常，经过减数第二次分裂将形 卵细胞和 1 个极体均不正常；若为 殖细胞 成 1 个异常的卵细胞和 3 个异常的 第一极体，则其分裂形成的 2 个极 极体 体异常 (2)分析下列子细胞基因异常的原因 ①体细胞是 AABB 纯合类型发生异常 a．若形成的子细胞是 AAAABB，则形成原因是有丝分裂过程中姐妹染色单体未分开。 b．若形成的子细胞是 AAB 类型，则形成原因是减数分裂过程中同源染色体未分离(减Ⅰ 后期)或姐妹染色单体未分开(减Ⅱ后期)。 ②体细胞是 AaBb 杂合类型发生异常 a．若形成的子细胞是 AAaaBb，则形成原因是有丝分裂过程中姐妹染色单体未分开。 b． 若形成的子细胞是 AaB 或 Aab 或 ABb 或 aBb 类型， 则形成原因是减数分裂过程中同源 染色体未分离(减Ⅰ后期)。 c． 若形成的子细胞是 AAB 或 AAb 或 ABB 或 aBB 或 aaB 或 aab 或 Abb 或 abb 类型， 则形成29原因是减数分裂过程中姐妹染色单体未分开。 B ③亲代为 AaX Y 产生配子时发生异常 a．若配子中出现 Aa 或 XY 在一起，则减Ⅰ分裂异常。 b．若配子中 A―a 分开，X―Y 分开，出现两个 AA/aa 或两个 XX/YY 则是减Ⅱ分裂异常。 c．若配子中无性染色体或无 A 也无 a，则既可能减Ⅰ也可能减Ⅱ分裂异常。1．实验原理 (1)蝗虫的精母细胞进行减数分裂形成精细胞， 再形成精子。 此过程要经过两次连续的细 胞分裂：减数第一次分裂和减数第二次分裂。 (2)在减数分裂过程中，细胞中的染色体形态、位置和数目都在不断地发生变化，因而可 据此识别减数分裂的各个时期。 2．实验步骤 装片制作 →解离→漂洗→染色→压片 ↓ 低倍镜观察 →识别初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞 ↓ 高倍镜观察 →仔细观察减数第一次分裂中期、后期和减数第二次分裂中期、后期细胞 中染色体的形态、位置和数目 ↓ 绘图(1)观察细胞的减数分裂实验中选取的材料是能进行减数分裂的， 如植物的花药， 动物的 精巢、卵巢等。 (2)宜选用雄性个体生殖器官作实验材料的原因 ①雄性个体产生精子的数量多于雌性个体产生卵细胞的数量。 ②在动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底，排卵时排出的仅仅是次级卵母细胞，只有和 精子相遇后，在精子的刺激下，才能继续完成减数第二次分裂。角度 以基础判断或实验分析的形式，考查实验的选材、原理及步骤 1．为了观察减数分裂各时期的特点，实验材料选择恰当的是( ) ①蚕豆的雄蕊 ②桃花的雌蕊 ③蝗虫的精巢 ④小鼠的卵巢 A．①② B．③④ C．①③ D．②④ 解析：选 C 蚕豆的雄蕊是其雄性生殖器官，能通过减数分裂产生精子，且数量多，适 合作观察减数分裂的实验材料，故①正确；桃花的雌蕊是其雌性生殖器官，该器官内也存在 减数分裂过程，但与雄性生殖器官相比，产生的生殖细胞数量少，不利于在显微镜下观察， 不适合该实验，故②错误；蝗虫的精巢是其雄性生殖器官，该器官进行旺盛的减数分裂过程， 且产生雄配子数量大，适合作该实验的材料，故③正确；小鼠的卵巢是雌性生殖器官，动物 卵巢内的减数分裂没有进行彻底，排卵时排出的仅仅是次级卵母细胞，只有和精子相遇后， 在精子的刺激下，才能继续完成减数第二次分裂，故④错误。 2． 小鼠常被用作研究人类遗传病的模式动物。 请填充观察小鼠细胞减数分裂的实验步骤： (1)供选材料及试剂：小鼠的肾脏、睾丸、肝脏，苏丹Ⅲ染液、醋酸洋红液、詹纳斯绿 B(健那绿)染液，解离固定液。30(2)取材：用________作实验材料。 (3)制片：①取少量组织低渗处理后，放在________溶液中，一定时间后轻轻漂洗。 ②将漂洗后的组织放在载玻片上，滴加适量________。 ③一定时间后加盖玻片，________。 (4)观察：①用显微镜观察时，发现几种不同特征的分裂中期细胞。若它们正常分裂，产 生的子细胞是_________________________________________。 ②如图是观察到的同源染色体(A1 和 A2)的配对情况。若 A1 正常，A2 发生的改变可能是 ________。解析：此题要求熟知教材中关于有丝分裂实验的系列步骤，取材→解离→漂洗→染色→ 制片→观察。然后将知识迁移到观察小鼠细胞减数分裂的实验中。A1 和 A2 是配对的同源染色 体，由于 A1 正常，A2 比 A1 少一段染色体，因此是发生缺失所致。 答案：(2)(小鼠)睾丸 (3)①解离固定液 ②醋酸洋红液 ③压片 (4)①次级精母细 胞，精细胞，精原细胞 ②缺失[知识体系构建]填充：①初级精母细胞 ②减数第一次分裂 ③次级精母细胞 ④精子 ⑤初级卵母细 胞 ⑥次级卵母细胞 ⑦减数第二次分裂 ⑧卵细胞 ⑨受精卵 ⑩有丝分裂 [关键语句必背] 1．一个关键：减数第一次分裂过程中，同源染色体的分离导致染色体数目减半。 2．两类行为： (1)减数第一次分裂过程中染色体的主要行为： 同源染色体联会形成四分体， 同源染色体 分离。 (2)减数第二次分裂过程中染色体的主要行为：着丝点分裂，染色体数目暂时加倍。 3．三个必清： (1)减数第二次分裂与有丝分裂相似，不同的是减数第二次分裂中不存在同源染色体。 (2)精子形成过程中，细胞质都是均等分裂的，卵细胞形成过程中，初级(次级)卵母细胞 的细胞质不均等分裂，极体的细胞质均等分裂。 (3)受精作用可以激活卵细胞，受精卵核内的遗传物质一半来自父方，一半来自母方，其 细胞质中的遗传物质几乎全部来自卵细胞。(1． (2013?全国卷Ⅰ)关于同一个体中细胞有丝分裂和减数第一次分裂的叙述， 正确的是 ) A．两者前期染色体数目相同，染色体行为和 DNA 分子数目不同 B．两者中期染色体数目不同，染色体行为和 DNA 分子数目相同31C．两者后期染色体数目和染色体行为不同，DNA 分子数目相同 D．两者末期染色体数目和染色体行为相同，DNA 分子数目不同 解析：选 C 有丝分裂和减数第一次分裂的前、中期，两者染色体数目、DNA 分子数目相 同，A、B 错误；有丝分裂后期姐妹染色单体分离，染色体数目加倍，DNA 分子数目不变，减 数第一次分裂后期同源染色体分离，染色单体并没有分开，染色体数目不变，DNA 分子数目 也不变，因此，两者后期染色体数目和染色体行为不同，但 DNA 分子数目相同，C 正确；正 常情况下有丝分裂末期染色体数目是减数第一次分裂末期的 2 倍，D 错误。 2．(2012?海南高考)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( ) 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 10 20 20 10 乙 10 20 20 0 丙 20 40 20 10 丁 20 40 40 0 A.甲 B．乙 C．丙 D．丁 解析：选 B 在有丝分裂后期由于着丝点分裂，染色单体分开成为子染色体，使染色体 数目加倍，可知生物体的体细胞内染色体数目为 20 条。减数第一次分裂结束，染色体减半， 在减数第二次分裂后期之前，染色单体不分开，这时染色体数目为 10 条，染色单体数目为 20 条，减数第二次分裂后期，染色单体分开成为子染色体，染色体数目为 20 条，无染色单 体。 3．(2010?安徽高考)雄蛙的一个体细胞经有丝分裂形成两个子细胞(C1、C2)，一个初级 精母细胞经减数第一次分裂形成两个次级精母细胞(S1、S2)，比较 C1 与 C2、S1 与 S2 细胞核中 DNA 数目及其贮存的遗传信息，正确的是( ) A．DNA 数目 C1 与 C2 相同，S1 与 S2 不同 B．遗传信息 C1 与 C2 相同，S1 与 S2 不同 C．DNA 数目 C1 与 C2 不同，S1 与 S2 相同 D．遗传信息 C1 与 C2 不同，S1 与 S2 相同 解析：选 B 在有丝分裂过程中，染色体经复制后平均分配到两个子细胞中，故其产生 的两个子细胞 C1 和 C2 的细胞核中 DNA 数目和遗传信息均相同；在减数第一次分裂过程中，同 源染色体彼此分离，非同源染色体自由组合，故其产生的两个子细胞 S1 和 S2 的细胞核中 DNA 数目相同，但遗传信息存在差异。 4．(2014?江苏高考)某研究者用非洲爪蟾性腺为材料进行了下列实验。 请回答下列问 题： (1)对非洲爪蟾的精巢切片进行显微观察，绘制了以下示意图。图中甲、 乙、 丙、 丁细胞含有同源染色体的有________； 称为初级精母细胞的有________。 丁细胞中染色体的互换区段内同一位点上的基因____________(选填“相同”、 “不相同”或 “不一定相同”)。 (2) 如 对 卵 巢 切 片 进 行 显 微 观 察 ， 无 法 看 到 和 乙 细 胞 同 时 期 的 细 胞 ， 其 原 因 是 ________________________________________________________________________。 (3)该研究者进行了一系列“诱导早期卵母细胞成熟的物质”实验，结果如下： 注射早期卵母细胞少量细胞质 ? ?早期卵母细胞 D D → 早期卵母细胞 实验一? 注射成熟卵细胞少量细胞质 ? D D → 成熟卵细胞 ?早期卵母细胞32孕酮 ? D →成熟卵细胞 ?早期卵母细胞D 实验二? 孕酮＋蛋白质合成抑制剂 ? D D → 早期卵母细胞 ?早期卵母细胞 由实验一可得出推论：______________含有可以诱导卵母细胞成熟的物质。 由实验二可得出推论：这种诱导早期卵母细胞成熟的“促成熟因子”的化学成分是 ________；孕酮在实验二中的作用是________________________。 解析：(1)根据同源染色体的特征及行为特点可判断甲、丙、丁含有同源染色体。初级精 母细胞中含有同源染色体，但着丝点不分裂，丙处于有丝分裂后期。同源染色体的非姐妹染 色单体上同一位点的基因可能是相同的， 也可能是不同的。 (2)卵原细胞的减数分裂是不连续 的过程， 受精后才能继续完成减数第二次分裂。 (3)通过注射不同的物质， 比较结果可以发现， 成熟卵细胞的细胞质中含有能够使早期卵母细胞成熟的物质，而蛋白质合成抑制剂能抑制蛋 白质合成，即使有孕酮，也不能使早期卵母细胞成熟。故推测“促成熟因子”是蛋白质，孕 酮能诱导早期卵母细胞产生“促成熟因子”。 答案：(1)甲、丙、丁 甲、丁 不一定相同 (2)卵母细胞在卵巢中不能分裂到该时期 (3)成熟卵细胞的细胞质 蛋白质 诱导早期卵母细胞合成“促成熟因子”(限时：45 分钟) 一、选择题 1．(2015?哈师大附中检测)有关减数分裂和受精作用的描述，正确的是( ) A．受精卵中的遗传物质一半来自于卵细胞，一半来自于精子 B．减数分裂过程中，着丝点分裂伴随着非同源染色体的自由组合 C．减数分裂过程中，着丝点分裂伴随着等位基因的分离 D．染色体的自由组合不是配子多样性的唯一原因 解析：选 D 受精卵中的核遗传物质一半来自于卵细胞，一半来自于精子，A 错误；减数 第一次分裂过程中发生非同源染色体的自由组合， 着丝点分裂发生在减数第二次分裂过程中， B 错误；不发生交叉互换的情况下，着丝点的分裂伴随着相同基因的分离，而同源染色体的 分离才伴随着等位基因的分离，C 错误；除了染色体的自由组合，还有同源染色体的非姐妹 染色单体的交叉互换可以使得配子具有多样性，D 正确。 2．(2015?邯郸模拟)某二倍体动物的某细胞内含有 10 条染色体、10 个 DNA 分子，且细 胞膜开始缢缩，则该细胞( ) A．处于有丝分裂后期 B．正在发生基因自由组合 C．将形成配子 D．正在发生 DNA 复制 解析：选 C 二倍体动物的细胞内有 10 条染色体和 10 个 DNA 分子，且细胞膜开始缢缩。 没有染色单体即着丝点已经分裂，该细胞应处于减数第二次分裂的末期，即将形成配子， C 正确。 3．(2015?淮安检测)如图为某动物精原细胞(染色体数目为 2n，核 DNA 数目为 2a)分裂 的示意图， 图中标明了部分染色体上的基因， ①③细胞处于染色体着丝点向两极移动的时期。 下列叙述正确的是( )A．①中有同源染色体，染色体数目为 2n，核 DNA 数目为 4a B．③中无同源染色体，染色体数目为 2n，核 DNA 数目为 2a C．正常情况下，基因 A 与 a、B 与 b 分离发生在细胞①和②中33D．与图中精细胞同时产生的另外 3 个精细胞的基因型是 aB、ab、AB 解析：选 B ①是有丝分裂的后期，有同源染色体，染色体数目为 4n，核 DNA 数目为 4a， A 项错误。③是减数第二次分裂的后期，无同源染色体，染色体数目为 2n，核 DNA 数目为 2a， B 项正确。正常情况下基因 A 与 a、B 与 b 分离发生在减数第一次分裂的后期(细胞②)中，C 项错误。与图中精细胞同时产生的另外 3 个精细胞的基因型应该是 aB、aB、Ab，D 项错误。 4．(2015?贵州六校联考)如图是某二倍体动物的细胞分裂示意图(字母代表染色体上带 有的基因)，据图判断正确的是( )A．由图乙所示细胞可判断，此生物为雄性个体 B．图甲所示细胞与正常的体细胞相比，染色体数和染色体组数目均加倍 C．图乙所示细胞不含同源染色体，有 1 个染色体组 D．在形成甲细胞的过程中，可能发生了基因突变或基因重组 解析：选 B 图甲中含有同源染色体，且着丝点分裂，因此为有丝分裂后期，图乙中无 同源染色体且着丝点分裂，因此为减数第二次分裂后期。图乙细胞均等分裂，可为次级精母 细胞，也可为极体，故不能判断该生物的性别；有丝分裂后期的细胞中，染色体数目及染色 体组数目与正常体细胞相比均加倍；图乙所示细胞有 2 个染色体组；甲细胞进行的是有丝分 裂，因此甲细胞中着丝点分裂后形成的两条子染色体上的基因不同是基因突变的结果。 5． (2015?南京检测)如图是某二倍体动物的几个细胞分裂示意图， 据图所作的判断正确 的是( )①以上各细胞可能取自同一器官，在发生时间上存在乙→甲→丙的顺序 ②甲、乙、丙三个细胞中都含有同源染色体 ③乙细胞中含有 4 个染色体组 ④丙细胞是次级精母细胞或极体，正常情况下其分裂产生的子细胞基因型相同 A．②④ B．②③ C．①③ D．①② 解析：选 C 甲为减数第一次分裂后期，乙为有丝分裂后期，丙为减数第二次分裂后期， 甲、乙、丙均可发生在生殖器官，先后顺序为乙→甲→丙；甲、乙含有同源染色体对数为 2、 4，丙不含同源染色体；乙细胞含有 4 个染色体组；据甲图可知，此动物为雄性，甲为初级精 母细胞，丙为次级精母细胞。 6． (2015?洛阳质检)某生物的基因组成如图所示， 则它产生配子的种类及它的一个精原 细胞产生精子的种类分别是( )A．2 种和 2 种 B．4 种和 2 种 C．2 种和 4 种 D．8 种和 4 种 解析：选 B 由图知，该生物基因组成为 AaBbDD，三对基因位于三对同源染色体上，遵 2 循基因的自由组合定律。三对基因中有两对是杂合的，所以它能产生的配子种类为 2 ＝4 种 (ABD、AbD、aBD、abD)。但它的一个精原细胞产生的精子种类只能是 2 种，这是因为在减数 第一次分裂时同源染色体分离， 等位基因随之分开， 只能有两种情况： A―B(或 b)―D、 a―b(或34B)―D。即 A 与 a 分离、B 与 b 分离后，若 A 与 B 分配在一起，则 a 只能与 b 分配在一起；若 A 与 b 分配在一起，则 a 只能与 B 分配在一起。 7．(2015?焦作模拟)豚鼠的黑色对白色为显性，假使在一个繁殖期内，杂合的雄鼠的精 巢中，成熟的全部初级精母细胞中共有 20 个黑色基因，那么经减数分裂后，能形成几个含有 白色基因的精子( ) A．10 B．20 C．30 D．40 解析：选 B 初级精母细胞中的基因已经在减数第一次分裂的间期进行了复制，20 个黑 色基因就代表有 10 个杂合类型的初级精母细胞， 经减数分裂黑色基因和白色基因分离， 最后 形成 40 个精子，其中 20 个含黑色基因，20 个含白色基因。 8．(2015?郑州质检)一个基因型为 AaBb(两对基因独立遗传)的初级精母细胞，在减数 分裂过程中发生基因突变，其中一条染色单体上的 A 突变为 a，该细胞以后的减数分裂正常 进行，则其可产生多少种配子( ) A．1 种 B．2 种 C．3 种 D．4 种 解析： 选 C 正常情况下， 一个基因型为 AaBb 的初级精母细胞经减数分裂能产生 AB、 AB、 ab、ab 或 Ab、Ab、aB、aB 4 个配子，其中两两相同，若其中一条染色单体上的 A 突变成 a， 则有 3 种配子，故 C 项正确。 9． (2015?石家庄质检)如图表示二倍体生物细胞分裂过程中染色体与核 DNA 数目的比值 变化曲线。下列说法正确的是( )A．bc 段可能出现基因重组 B．ab 段染色体数目加倍 C．a 之前的细胞没有 mRNA 的合成 D．d 之后的细胞只有 2 个染色体组 解析：选 A 题图表示染色体与 DNA 数目的比值变化，a～b 表示 DNA 复制，DNA 复制后 数目加倍，染色体数目不变；a 之前是 DNA 复制前的准备阶段，主要完成有关蛋白质的合成， 有 mRNA 的合成；b～c 表示 1 条染色体含有两条姐妹染色单体的时期，基因重组可发生于减 数第一次分裂过程中， 染色体与 DNA 数目的比值可用 b～c 表示； 图示可代表有丝分裂或减数 分裂，d 之后的细胞可以是体细胞或生殖细胞，细胞中有 1 个或 2 个染色体组。 10．(2015?豫南九校联考)如图是某同学绘制的动物体细胞分裂模式图，其中有两幅是 错误的。请将其余正确的图片按细胞周期顺序排列，其中排在第 1 位与第 3 位的图片分别是 ( )A．①② B．①⑥ C．③② D．④⑤ 解析：选 A 图①为有丝分裂间期，图②为有丝分裂后期，图③为有丝分裂前期，图④ 错误，动物细胞有丝分裂后期不形成细胞板，图⑤为减数第一次分裂图像，不能发生在体细 胞分裂的过程中，图⑥为有丝分裂末期形成两个子细胞。 11．(2015?江南十校联考)如图为二倍体雄性田鼠(2n＝54)体内某细胞正常分裂时相关 物质或结构数量变化曲线的一部分，下列分析不正确的是( )35A．若该图表示有丝分裂染色体组数目的变化，则 a＝2，且数量为 2a 时属有丝分裂后期 B．若该图表示有丝分裂染色体数目的变化，则 a＝54，且数量为 2a 时着丝点数目是 108 C．若该图表示减数分裂每条染色体上 DNA 分子数目的变化，则 a＝1，数量为 a 时是次 级精母细胞 D．若该图表示减数分裂核 DNA 分子数目的变化，则数量为 a 时细胞内没有同源染色体 解析：选 C 有丝分裂过程中，染色体组在有丝分裂后期加倍，末期又恢复正常，田鼠 为二倍体，所以图中 a＝2 且数量为 2a 时属有丝分裂后期，A 正确；有丝分裂后期染色体数 目加倍，数目为 108，}