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專題四 細(xì)胞增殖與生物的生殖發(fā)育 小專題一 細(xì)胞的增殖,核心考點(diǎn)整合,考點(diǎn)整合一:有絲分裂與減數(shù)分裂過程比較 1.同源染色體和非同源染色體 (1)一條來自父方,一條來自母方,形狀?大小?結(jié)構(gòu)一般都相同,在減數(shù)第一次分裂時(shí)配對(duì)的兩條染色體(聯(lián)會(huì)的兩條染色體)稱為同源染色體?此概念包含了三個(gè)意義,即形狀?大小?結(jié)構(gòu)一般相同,要來自父母雙方,而且能聯(lián)會(huì),否則就不是同源染色體?,(2)形狀?大小?結(jié)構(gòu)不同的染色體一般稱為非同源染色體(但性染色體X和Y?Z和W等是特殊的同源染色體)? (3)動(dòng)物的精(卵)原細(xì)胞和體細(xì)胞都是由受精卵經(jīng)過有絲分裂形成的?因此,它們都有同源染色體和非同源染色體?二倍體或多倍體植物的體細(xì)胞中也有同源染色體和非同源染色體?,2.常染色體和性染色體 在雌雄異體生物細(xì)胞中的染色體根據(jù)其功能的不同可分為兩類:常染色體(多對(duì))和性染色體(一對(duì))?前者與性別決定無關(guān),后者與性別決定有關(guān)? 特別提示:①性染色體形狀?大小不相同,但也是同源染色體,在減數(shù)分裂過程中也會(huì)發(fā)生聯(lián)會(huì)?,②四分體是由同源染色體復(fù)制后聯(lián)會(huì)形成的,每一個(gè)四分體含有兩條染色體,4條染色單體,而不是4條姐妹染色單體?,3.細(xì)胞周期的表示方法,特別提示:細(xì)胞周期是連續(xù)分裂的細(xì)胞才具有的?具有細(xì)胞周期的有:發(fā)育的受精卵?形成層?分生區(qū)?生發(fā)層?動(dòng)物干細(xì)胞?特別注意分化的細(xì)胞?精子?卵細(xì)胞沒有細(xì)胞周期?,4.有絲分裂與減數(shù)分裂圖像特征比較,5.細(xì)胞分裂圖像的識(shí)別 (1)有絲分裂?減數(shù)第一次分裂?減數(shù)第二次分裂的辨別(以二倍體為例),(2)動(dòng)物細(xì)胞?植物細(xì)胞分裂的辨別 看細(xì)胞質(zhì)形成方式:細(xì)胞板隔裂——植物細(xì)胞分裂;縊裂——?jiǎng)游锛?xì)胞分裂? 看細(xì)胞的外形特征:矩形有壁為植物細(xì)胞;圓形無壁一般為動(dòng)物細(xì)胞? (3)雄性?雌性減數(shù)分裂的辨別 看細(xì)胞質(zhì)分裂是否均等:均等分裂——雄性減數(shù)分裂及雌性極體的減數(shù)第二次分裂;不均等分裂——雌性減數(shù)分裂?,【典例1】 (2011·韶關(guān)模擬)下圖為三個(gè)處于分裂期細(xì)胞的示意圖,下列敘述中正確的是( ) A.乙可能是處于有絲分裂后期的細(xì)胞 B.乙?丙兩細(xì)胞不可能來自同一個(gè)體 C.甲?乙?丙三個(gè)細(xì)胞均含有四條染色體 D.甲?乙?丙三個(gè)細(xì)胞均含有同源染色體,[解析] 根據(jù)圖示可知,甲細(xì)胞中無同源染色體,其處于減數(shù)第二次分裂的后期;乙細(xì)胞中有同源染色體,其處于有絲分裂的后期;丙細(xì)胞中有同源染色體,且一條染色體上含兩條染色單體,其處于減數(shù)第一次分裂的后期,故A正確,D錯(cuò)誤?精巢和卵巢中的細(xì)胞既可以進(jìn)行減數(shù)分裂也可以進(jìn)行有絲分裂,因此乙?丙兩細(xì)胞可能來自同一個(gè)體,故B錯(cuò)誤?甲?丙兩細(xì)胞中含有4條染色體,乙細(xì)胞中含有8條染色體,故C錯(cuò)誤? [答案] A,[知識(shí)總結(jié)] 細(xì)胞分裂時(shí)期的判斷 (1)染色體散亂分布于細(xì)胞的中央→前期(若有四分體和聯(lián)會(huì)現(xiàn)象,則為減數(shù)第一次分裂的前期); (2)染色體的著絲點(diǎn)排列在赤道板上→中期(若成對(duì)并行排列,則為減數(shù)第一次分裂的中期,若單行排布,則為有絲分裂的中期或減數(shù)第二次分裂的中期);,(3)染色體向細(xì)胞的兩極移動(dòng)→后期(若移向每一極的染色體中含有染色單體,則為減數(shù)第一次分裂的后期;若不含染色單體,有同源染色體,則為有絲分裂的后期;若不含染色單體,也不含同源染色體,則為減數(shù)第二次分裂的后期)?,【互動(dòng)探究1】 (2010·蘇?錫?常?鎮(zhèn)聯(lián)合調(diào)研)下列為卵巢中的一些細(xì)胞圖像,關(guān)于它們的說法正確的是( ) A.細(xì)胞甲所處時(shí)期能夠發(fā)生基因突變 B.細(xì)胞丙處于減數(shù)第一次分裂中期 C.乙?丙兩細(xì)胞各含兩個(gè)染色體組 D.甲?丁兩細(xì)胞均不含染色單體,[解析] 根據(jù)圖示可知,甲細(xì)胞處于有絲分裂后期,而基因突變主要發(fā)生在有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂的間期,故A錯(cuò)誤;丙細(xì)胞無同源染色體,處于減數(shù)第二次分裂中期, 故B錯(cuò)誤;乙細(xì)胞具有兩個(gè)染色體組,而丙細(xì)胞只有一個(gè)染色體組,故C錯(cuò)誤? [答案] D,考點(diǎn)整合二:細(xì)胞分裂過程中染色體?DNA?染色單體的含量變化 減數(shù)分裂和有絲分裂過程中染色體?DNA?染色單體含量變化的規(guī)律的比較(體細(xì)胞染色體數(shù)目為2N),【典例2】 (2011·鄭州質(zhì)檢)如圖甲表示細(xì)胞分裂的不同時(shí)期與每條染色體DNA含量變化的關(guān)系,圖乙表示處于細(xì)胞有絲分裂某個(gè)時(shí)期的細(xì)胞圖像?下列說法中正確的是( ),A.圖甲中AB段形成的原因是DNA分子復(fù)制 B.圖甲中DE段可表示有絲分裂后期或減數(shù)第一次分裂后期 C.圖乙中細(xì)胞處于圖甲中BC段 D.圖乙中細(xì)胞含8條染色體?8個(gè)DNA分子?2個(gè)染色體組,[解析] 甲圖為細(xì)胞分裂的不同時(shí)期每條染色體DNA含量的變化,從圖中可以看出,AB段每條染色體的DNA含量加倍,是由DNA復(fù)制造成的;CD段因?yàn)橹z點(diǎn)分裂導(dǎo)致每條染色體上的DNA減半,因此BC段代表有絲分裂的前期?中期和減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂的前期?中期;乙圖所示細(xì)胞處于有絲分裂后期,有8條染色體?8個(gè)DNA分子?4個(gè)染色體組? [答案] A,[知識(shí)總結(jié)] DNA復(fù)制導(dǎo)致DNA數(shù)加倍,染色體數(shù)不變;著絲點(diǎn)分裂導(dǎo)致染色體數(shù)?染色體組數(shù)?同源染色體對(duì)數(shù)加倍,但DNA數(shù)沒有變化?,【互動(dòng)探究2】 (2010·廣東理科綜合)下圖所示是人體內(nèi)的細(xì)胞在分裂過程中每條染色體的DNA含量變化曲線?下列有關(guān)敘述中正確的是( ),A.該圖若為減數(shù)分裂,則處于cd期的細(xì)胞都含有23對(duì)同源染色體 B.該圖若為減數(shù)分裂,則基因的分離和自由組合都發(fā)生在cd段某一時(shí)期 C.該圖若為有絲分裂,則細(xì)胞板和紡錘體都出現(xiàn)在bc期 D.該圖若為有絲分裂,則ef期的細(xì)胞都含兩個(gè)染色體組,[解析] 在cd段,每條染色體上含有兩個(gè)DNA分子,含有兩條染色單體;在ab段和ef段,每條染色體上只有一個(gè)DNA分子;bc段是染色體復(fù)制,de段是染色體的著絲點(diǎn)分裂,染色體變成子染色體的過程?在人體的細(xì)胞分裂過程中,不會(huì)看到細(xì)胞板?若該圖為減數(shù)分裂,則cd段可表示減數(shù)第一次分裂的前期到減數(shù)第二次分裂中期這一時(shí)間段,在減數(shù)第二次分裂過程中沒有同源染色體,基因的分離和自由組合可以發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期,故A錯(cuò)誤,B正確?若該圖為有絲分裂,ef段可表示后期或末期,其中在后期含有四個(gè)染色體組? [答案] B,考點(diǎn)整合三:減數(shù)分裂與有性生殖細(xì)胞的形成 1.動(dòng)物精子和卵細(xì)胞的形成過程比較,2.細(xì)胞分裂與遺傳變異的聯(lián)系 (1)DNA的復(fù)制:發(fā)生在有絲分裂的間期,減數(shù)第一次分裂前的間期? (2)與兩大遺傳定律的關(guān)系 基因的分離定律發(fā)生于減數(shù)第一次分裂后期,即同源染色體分離的同時(shí)? 基因的自由組合定律發(fā)生于減數(shù)第一次分裂后期,即同源染色體分離,非同源染色體自由組合的同時(shí)?,(3)與三大變異的關(guān)系 ①基因突變:發(fā)生在DNA復(fù)制時(shí)期,即細(xì)胞分裂的間期? ②基因重組:減數(shù)第一次分裂四分體時(shí)期,同源染色體的非姐妹染色單體間可能發(fā)生交叉互換;減數(shù)第一次分裂后期,同源染色體分開的同時(shí),非同源染色體自由組合?這兩種情況下會(huì)出現(xiàn)基因重組?,③染色體變異:發(fā)生于有絲分裂,染色體復(fù)制完成,紡錘體形成受阻,細(xì)胞中染色體數(shù)目加倍;或減數(shù)分裂過程中,如果紡錘體的形成受阻,會(huì)出現(xiàn)染色體數(shù)目加倍的生殖細(xì)胞,生殖細(xì)胞結(jié)合后形成多倍體?也可能個(gè)別同源染色體未分離或姐妹染色單體未分離造成分裂后的細(xì)胞中個(gè)別染色體的數(shù)目發(fā)生增減?,【典例3】 (2010·黃岡質(zhì)檢)圖1是某生物的一個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞,圖2是該生物的五個(gè)精細(xì)胞?根據(jù)圖中的染色體類型和數(shù)目,判斷最可能來自同一個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞的是( ),A.①② B.②④ C.③④ D.①④ [解析] 次級(jí)精母細(xì)胞形成精細(xì)胞的方式為特殊的有絲分裂過程,一個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞分裂形成的兩個(gè)精細(xì)胞染色體組成是一樣的,所以最可能來自同一個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞的是②④? [答案] B,【互動(dòng)探究3】 (2011·揭陽模擬)下圖表示某動(dòng)物精原細(xì)胞中的一對(duì)同源染色體?在減數(shù)分裂過程中,該對(duì)同源染色體發(fā)生了交叉互換,結(jié)果形成了①~④所示的四個(gè)精細(xì)胞: 這四個(gè)精細(xì)胞中,來自同一個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞的是( ),A.①與② B.①與③ C.②與③ D.②與④ [解析] 交叉互換發(fā)生在四分體時(shí)期同源染色體的非姐妹染色單體之間,據(jù)圖分析,來自同一個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞的是①與④?②與③? [答案] C,高考鏈接 1.(2010·安徽卷,2)雄蛙的一個(gè)體細(xì)胞經(jīng)有絲分裂形成兩個(gè)子細(xì)胞(C1?C2),一個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞經(jīng)減數(shù)第一次分裂形成兩個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞(S1?S2),比較C1與C2?S1與S2細(xì)胞核中DNA數(shù)目及其貯存的遺傳信息,正確的是( ),A.DNA數(shù)目C1與C2相同,S1與S2不同 B.遺傳信息C1與C2相同,S1與S2不同 C.DNA數(shù)目C1與C2不同,S1與S2相同 D.遺傳信息C1與C2不同,S1與S2相同,解析:本題考查的知識(shí)點(diǎn)是有絲分裂和減數(shù)分裂的過程,能力點(diǎn)是知識(shí)的理解能力?在有絲分裂過程中,染色體經(jīng)復(fù)制后平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中,故其產(chǎn)生的兩個(gè)子細(xì)胞C1和C2的細(xì)胞核中DNA數(shù)目和遺傳信息均相同;在減數(shù)第一次分裂過程中,同源染色體彼此分離,非同源染色體自由組合,故其產(chǎn)生的兩個(gè)子細(xì)胞S1和S2的細(xì)胞核中DNA數(shù)目相同,但遺傳信息存在差異? 答案:B,2.(2010·廣東卷,3)骨髓移植是治療白血病常用的有效療法之一,最主要的原因是移植骨髓中的造血干細(xì)胞可在患者體內(nèi)( ) A.正常生長(zhǎng) B.增殖并分化成多種細(xì)胞 C.分泌抗體 D.殺死各種病原菌,解析:本題借助骨髓移植考查細(xì)胞生命歷程的知識(shí),意在考查考生的信息提取能力與分析能力?移植骨髓中的造血干細(xì)胞具有分裂和分化的能力,能分化為血液中的紅細(xì)胞?白細(xì)胞和血小板等正常細(xì)胞,血液中產(chǎn)生了正常的白細(xì)胞,可以達(dá)到治療白血病的目的? 答案:B,3.(2010·上海卷,19)下列是關(guān)于細(xì)胞分裂過程中細(xì)胞內(nèi)變化的敘述,能正確表示一個(gè)細(xì)胞周期內(nèi)分裂過程的順序是( ) ①兩個(gè)相同DNA分子完全分開 ②出現(xiàn)放射狀排列的細(xì)絲 ③中心體發(fā)生倍增 ④著絲粒排列在一個(gè)平面上 A.②→③→①→④ B.②→④→③→① C.③→②→④→① D.②→③→④→①,解析:本題考查細(xì)胞有絲分裂過程各期的特點(diǎn),意在考查考生的判斷分析能力?進(jìn)行有絲分裂的細(xì)胞具有細(xì)胞周期,①過程發(fā)生在有絲分裂的后期,②過程發(fā)生在有絲分裂的前期,③過程發(fā)生在分裂間期,④過程發(fā)生在有絲分裂的中期?故一個(gè)細(xì)胞周期分裂過程的順序是③→②→④→①? 答案:C,4.(2010·江蘇卷,28)細(xì)胞周期包括分裂間期(分為G1期?S期和G2期)和分裂期(M期)?下圖標(biāo)注了甲動(dòng)物(體細(xì)胞染色體數(shù)為12)腸上皮細(xì)胞的細(xì)胞周期各階段的時(shí)長(zhǎng)及DNA含量?請(qǐng)回答下列問題:,(1)若用含放射性同位素的胸苷(DNA復(fù)制的原料之一)短期培養(yǎng)甲動(dòng)物腸上皮細(xì)胞后，處于S期的細(xì)胞都會(huì)被標(biāo)記。洗脫含放射性同位素的胸苷，換用無放射性的新鮮培養(yǎng)液培養(yǎng)，定期檢測(cè)。預(yù)計(jì)最快約________h后會(huì)檢測(cè)到被標(biāo)記的M期細(xì)胞。 (2)從被標(biāo)記的M期細(xì)胞開始出現(xiàn)到其所占M期細(xì)胞總數(shù)的比例達(dá)到最大值時(shí)，所經(jīng)歷的時(shí)間為________期的時(shí)間，處于該期的一個(gè)細(xì)胞中染色體數(shù)目的變化情況是__________________。,2.2,M,12→24→12,(3)若向甲動(dòng)物腸上皮細(xì)胞培養(yǎng)液中加入過量胸苷，處于S期的細(xì)胞立刻被抑制，而處于其他時(shí)期的細(xì)胞不受影響。預(yù)計(jì)加入過量胸苷約________h后，細(xì)胞都將停留在S期。 (4)乙動(dòng)物腸上皮細(xì)胞的細(xì)胞周期時(shí)長(zhǎng)為24 h，M期時(shí)長(zhǎng)為1.9 h。若要在顯微鏡下觀察細(xì)胞有絲分裂過程中染色體形態(tài)的變化，選用________(填“甲”或“乙”)動(dòng)物腸上皮細(xì)胞更合適。,7.4,甲,(5)在光學(xué)顯微鏡下觀察，同處于分裂末期的動(dòng)物腸上皮細(xì)胞與洋蔥根尖細(xì)胞，形態(tài)上最主要的區(qū)別是________________________________________________________________________。,動(dòng)物腸上皮細(xì)胞膜凹陷，細(xì)胞縊裂；洋蔥根尖細(xì)胞形成 細(xì)胞板,解析：本題考查有絲分裂的過程以及動(dòng)植物細(xì)胞有絲分裂的不同，意在考查考生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解與遷移應(yīng)用能力。(1)圖示為有絲分裂的一個(gè)細(xì)胞周期，由圖中可知，S期結(jié)束后還需經(jīng)2.2 h進(jìn)入M期。(2)被標(biāo)記的M期細(xì)胞開始出現(xiàn)，表示開始進(jìn)入M期(分裂期)；被標(biāo)記的M期細(xì)胞占M期細(xì)胞總數(shù)的比例達(dá)到最大值時(shí)，表示標(biāo)記的細(xì)胞全部進(jìn)入了M期，故其中經(jīng)歷的時(shí)間為M期的時(shí)間。在整個(gè)M期(分裂期)，一個(gè)細(xì)胞中染色體數(shù)目的變化為12→24(后期)→12。(3)要使原來處于G2、M、G1期的細(xì)胞都停留在S期，所需的時(shí)間為2.2＋1.8＋3.4＝7.4(h)。,(4)欲觀察有絲分裂中染色體的形態(tài)變化，最好選用細(xì)胞周期較短、M期在細(xì)胞周期中所占時(shí)間比例相對(duì)較大的細(xì)胞，故選用甲動(dòng)物腸上皮細(xì)胞更為合適。 (5)在有絲分裂的末期，動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞膜從中部向內(nèi)凹陷，縊裂為兩個(gè)細(xì)胞；而高等植物細(xì)胞有絲分裂末期在細(xì)胞中部出現(xiàn)細(xì)胞板，向四周擴(kuò)展形成新的細(xì)胞壁。,