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1、專題三細胞的生命歷程,第5講細胞的增殖和受精作用,命題點一,命題點二,整合提升,題型突破,題組訓練,命題點一有絲分裂和減數(shù)分裂 1.細胞的增殖方式及其關系 注有絲分裂、無絲分裂、二分裂及病毒增殖過程中均能發(fā)生基因突變,命題點一,命題點二,整合提升,題型突破,題組訓練,2.減數(shù)分裂與有絲分裂圖像的辨析 (1)分裂方式的判定,常采取“兩看”分辨法(以二倍體為例)。 為便于理解記憶,歸納如下:,命題點一,命題點二,整合提升,題型突破,題組訓練,(2)分裂各時期圖像的判定,則根據(jù)上述“兩看”再加“姐妹染色單體的有無”及“染色體在細胞中的排列方式”等進行確定。下面以含4條染色體的二倍體生物為例,進行

2、分析。,命題點一,命題點二,整合提升,題型突破,題組訓練,分裂時期的判定,先看染色體的分布與行為。前期圖像:染色體散亂分布,或有四分體、聯(lián)會現(xiàn)象(圖13);中期圖像:染色體著絲點或同源染色體排列在赤道板上(圖46);后期圖像:同源染色體或姐妹染色單體分離(圖711)。 (3)辨認分裂圖像的關鍵是識別同源染色體。一般情況下,同源染色體是形狀、大小相同的一對染色體,相當于數(shù)學中的兩個“全等形”,其中一條來自父方、一條來自母方(常用不同顏色表示,如圖C、D所示)。A組兩條染色體大小不同;B組兩條染色體的形狀(著絲點位置)不同,因此A、B兩組中的染色體都不是同源染色體。,命題點一,命題點二,整合提升,

3、題型突破,題組訓練,3.染色體、DNA數(shù)量變化曲線分析 (1)有絲分裂過程中細胞內(nèi)染色體數(shù)目變化曲線圖分析 有絲分裂細胞周期中染色體數(shù)目變化,命題點一,命題點二,整合提升,題型突破,題組訓練,(2)有絲分裂過程中細胞核內(nèi)DNA含量變化曲線圖分析 有絲分裂細胞周期中DNA含量變化 DNA復制發(fā)生在間期,著絲點分裂發(fā)生在后期。 此DNA數(shù)目加倍以及姐妹染色單體的形成都在間期發(fā)生。 染色體數(shù)目加倍的原因是染色體著絲點分裂,因此發(fā)生在后期。 細胞一分為二時,核內(nèi)染色體和DNA平均分配,故染色體和DNA數(shù)目均減半,且與體細胞中的數(shù)目相等。,命題點一,命題點二,整合提升,題型突破,題組訓練,(3)DN

4、A含量變式曲線分析 上圖所示曲線既適用于減數(shù)分裂,也適用于有絲分裂,相關分析如下:,命題點一,命題點二,整合提升,題型突破,題組訓練,命題點一,命題點二,整合提升,題型突破,題組訓練,(4)減數(shù)分裂直方圖分析方法(以精子的形成過程為例),命題點一,命題點二,整合提升,題型突破,題組訓練,思維拓展 細胞分裂過程中DNA(染色體)數(shù)目變化曲線變式分析,命題點一,命題點二,整合提升,題型突破,題組訓練,(1)圖1是有絲分裂和減數(shù)分裂過程中細胞核中DNA含量變化曲線。 (2)圖2和圖3是圖1的變式,其中BC段表示DNA復制,CD段表示含有姐妹染色單體的階段(有絲分裂前、中期,減和減的前、中期),DE

5、段表示姐妹染色單體分開。,命題點一,命題點二,整合提升,題型突破,題組訓練,結(jié)合分裂過程分析有關細胞分裂的坐標曲線圖 圖1是某高等生物在生殖發(fā)育過程中細胞內(nèi)染色體數(shù)目的變化曲線,圖2表示細胞內(nèi)核DNA與染色體數(shù)目比值的變化關系。請分析回答下列問題。,圖1圖2,命題點一,命題點二,整合提升,題型突破,題組訓練,(1)圖1中到染色體數(shù)目加倍的原因是,同源染色體分離發(fā)生在(填數(shù)字標號)階段。 (2)圖2中AB段對應時期的細胞中,很活躍的細胞器有、。 (3)圖2若表示減數(shù)分裂,則BC段對應的時期是;若表示有絲分裂,則CD段對應的時期是。 (4)圖2中DE段表示的含義是。,答案 (1)受精作用(2)核糖

6、體線粒體 (3)減數(shù)第一次分裂前的間期前期和中期(4)著絲點分裂,命題點一,命題點二,整合提升,題型突破,題組訓練,解析 (1)同源染色體分離發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期。(2)由圖2可知AB段表示G1期,此時主要進行蛋白質(zhì)和RNA的合成,很活躍的細胞器有核糖體、線粒體。(3)圖2若表示減數(shù)分裂,BC段表示DNA復制,則對應的時期是減數(shù)第一次分裂前的間期。若表示有絲分裂,CD段對應的時期每條染色體上含2個DNA分子,則此時是有絲分裂前期和中期。(4)圖2中DE段表示由每條染色體含2個DNA分子變成每條染色體含1個DNA分子,則此時對應的變化為著絲點分裂。,命題點一,命題點二,整合提升,題型突破,題

7、組訓練,解題模板 依據(jù)坐標曲線判斷細胞分裂方式的方法 以二倍體生物細胞中染色體數(shù)(2N)為例 (1)變化曲線,命題點一,命題點二,整合提升,題型突破,題組訓練,命題點一,命題點二,整合提升,題型突破,題組訓練,1.(2018全國理綜)關于某二倍體哺乳動物細胞有絲分裂和減數(shù)分裂的敘述,錯誤的是() A.有絲分裂后期與減數(shù)第二次分裂后期都發(fā)生染色單體分離 B.有絲分裂中期和減數(shù)第一次分裂中期都發(fā)生同源染色體聯(lián)會 C.一次有絲分裂與一次減數(shù)分裂過程中染色體的復制次數(shù)相同 D.有絲分裂中期和減數(shù)第二次分裂中期染色體都排列在赤道板上,答案,解析,命題點一,命題點二,整合提升,題型突破,題組訓練,2.(2

8、017全國理綜)已知某種細胞有4條染色體,且兩對等位基因分別位于兩對同源染色體上。某同學用示意圖表示這種細胞在正常減數(shù)分裂過程中可能產(chǎn)生的細胞。其中表示錯誤的是(),答案,解析,命題點一,命題點二,整合提升,題型突破,題組訓練,3. 研究人員對珍珠貝(2n)有絲分裂和減數(shù)分裂過程中細胞中染色體形態(tài)、數(shù)目和分布進行了觀察分析,圖1為其細胞分裂一個時期的示意圖(僅示部分染色體),圖2中細胞類型是依據(jù)不同時期細胞中染色體數(shù)和核DNA分子數(shù)的數(shù)量關系而劃分的。請回答下列問題。,命題點一,命題點二,整合提升,題型突破,題組訓練,(1)圖1中細胞分裂的方式和時期是,它屬于圖2中類型的細胞。 (2)若某細胞

9、屬于類型c,取自精巢,沒有同源染色體,那么該細胞的名稱是。 (3)若類型b、d、e的細胞屬于同一次減數(shù)分裂,那么三者出現(xiàn)的先后順序是。 (4)在圖2 的5種細胞類型中,一定具有同源染色體的細胞類型有。 (5)著絲點分裂導致圖2中一種細胞類型轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N細胞類型,其轉(zhuǎn)變的具體情況有(用圖中字母表述)。,命題點一,命題點二,整合提升,題型突破,題組訓練,(6)珍珠貝卵母細胞分裂一般停留在減數(shù)第一次分裂中期,待精子入卵后完成后續(xù)過程。細胞松弛素B能阻滯細胞分裂而導致染色體數(shù)加倍,可用于誘導三倍體?，F(xiàn)有3組實驗:用細胞松弛素B分別阻滯卵母細胞的減數(shù)第一次分裂、減數(shù)第二次分裂和受精卵的第一次卵裂。請預測

10、三倍體出現(xiàn)率最低的是,理由是。,命題點一,命題點二,整合提升,題型突破,題組訓練,答案: (1)有絲分裂后期a(2)次級精母細胞(3)b、d、e(4)a、b(5)ba;dc(6)阻滯第一次卵裂受精卵含二個染色體組,染色體數(shù)加倍后形成的個體是四倍體而不是三倍體 解析: (1)圖1中移向細胞每一極的染色體中存在同源染色體,據(jù)此可判斷該細胞處于有絲分裂后期,由圖2可推知類型a的細胞處于有絲分裂后期。 (2)若某細胞屬于類型c,取自精巢,沒有同源染色體,說明經(jīng)過了減數(shù)第一次分裂,應為次級精母細胞。 (3)若類型b、d、e的細胞屬于同一次減數(shù)分裂,則由圖2可知,b處于減數(shù)第一次分裂,d處于減數(shù)第二次分裂

11、,e為減數(shù)分裂產(chǎn)生的子細胞,故三者出現(xiàn)的先后順序為b、d、e。,命題點一,命題點二,整合提升,題型突破,題組訓練,(4)在圖2的5種細胞類型中,a處于有絲分裂后期;b處于有絲分裂前期或中期,或減數(shù)第一次分裂;c處于G1期或減數(shù)第二次分裂后期;d處于減數(shù)第二次分裂前期或中期,e為減數(shù)分裂產(chǎn)生的子細胞,故a、b類型的細胞一定含有同源染色體。 (5)有絲分裂后期和減數(shù)第二次分裂后期均發(fā)生著絲點分裂,對應圖2中的b轉(zhuǎn)變?yōu)閍,d轉(zhuǎn)變?yōu)閏。 (6)受精卵的卵裂方式為有絲分裂,阻滯受精卵的卵裂,染色體數(shù)加倍后形成的是四倍體而不是三倍體,故三倍體出現(xiàn)率最低。,命題點一,命題點二,整合提升,題型突破,題組訓練,

12、命題點二細胞分裂與遺傳變異的關系 1.細胞分裂與遺傳規(guī)律 (1)基因分離發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的后期,同源染色體分離導致其上的等位基因發(fā)生分離。 (2)基因自由組合發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的后期,在同源染色體分離的同時,非同源染色體發(fā)生自由組合,導致其上的非等位基因自由組合。 (3)有絲分裂或無絲分裂過程中不發(fā)生基因分離和基因自由組合。,命題點一,命題點二,整合提升,題型突破,題組訓練,2.細胞分裂與可遺傳變異 (1)基因突變:任何方式的細胞分裂和病毒的增殖過程中,都有遺傳物質(zhì)的復制,生物體內(nèi)或體外各種因素的干擾都可導致DNA復制過程發(fā)生差錯,從而發(fā)生基因突變。 基因突變主要發(fā)生在細胞分裂的間期。(

13、細胞分裂的各個時期都可以發(fā)生基因突變,并不是只有間期能夠發(fā)生基因突變,只是在間期最容易發(fā)生基因突變) (2)基因重組:發(fā)生于減 四分體時期和減 后期,即同源染色體非姐妹染色單體之間的交叉互換和基因的自由組合。 (3)染色體變異 多倍體:有絲分裂或減數(shù)分裂過程中,染色體加倍,但沒有移向細胞兩極,形成染色體數(shù)目加倍的細胞或染色體數(shù)目未減半的配子。 (4)原核細胞的變異:原核生物的變異類型只有基因突變。原核細胞中不存在染色體,自然也沒有基因重組和染色體變異。,命題點一,命題點二,整合提升,題型突破,題組訓練,3.減數(shù)分裂形成配子的種類分析 解答此類問題需要看清楚是一個個體還是一個細胞,以及是哪種性母

14、細胞產(chǎn)生的配子類型。 (1)1個含n對同源染色體的精原細胞經(jīng)減數(shù)分裂會產(chǎn)生2種配子。(因為4個精子,兩兩相同,所以只能是 2種) (2)1個含n對同源染色體的卵原細胞經(jīng)減數(shù)分裂會產(chǎn)生1種配子。(只能形成1個卵細胞,所以只能是1種) (3)1個含n對同源染色體的雄性動物經(jīng)減數(shù)分裂理論上能產(chǎn)生2n種配子。 (4)1個含n對同源染色體的雌性動物經(jīng)減數(shù)分裂理論上能產(chǎn)生2n種配子。 注意:如果考慮交叉互換,則1個含n對同源染色體的精原細胞經(jīng)減數(shù)分裂會產(chǎn)生4種配子。,命題點一,命題點二,整合提升,題型突破,題組訓練,命題點一,命題點二,整合提升,題型突破,題組訓練,5.細胞分裂過程中形成異常細胞的原因分析

15、 (1)紡錘體形成受阻:低溫誘導或用秋水仙素處理,使有絲分裂過程中紡錘體的形成受阻,導致體細胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍,形成多倍體細胞。 (2)同源染色體不分離:在減數(shù)第一次分裂后期,同源染色體不分離導致產(chǎn)生的次級精(卵)母細胞異常,進而使產(chǎn)生的配子全部異常。 (3)姐妹染色單體不分離:在減數(shù)第二次分裂后期,姐妹染色單體不分離,導致產(chǎn)生的配子異常。,命題點一,命題點二,整合提升,題型突破,題組訓練,思維拓展 異常精子、卵細胞產(chǎn)生的原因 在正常減數(shù)分裂過程中將產(chǎn)生含X或Y染色體的精子,以及含有X染色體的卵細胞。但偶爾也會出現(xiàn)異常精子和異常卵細胞,各種情況及其出現(xiàn)的原因大致如下。,命題點一,命題點二,整

16、合提升,題型突破,題組訓練,細胞分裂過程中染色體標記情況分析 (1)首先確定細胞分裂方式,是有絲分裂還是減數(shù)分裂,有絲分裂常以一條染色體為研究對象,減數(shù)分裂一般選取一對同源染色體為研究對象。 (2)其次確定標記過程中DNA復制次數(shù)和在未標記培養(yǎng)液中細胞分裂次數(shù)(時期)。,命題點一,命題點二,整合提升,題型突破,題組訓練,(3)最后圖示細胞分裂過程,如下圖所示。 標記DNA分子,在不含放射性的培養(yǎng)液中培養(yǎng)一個細胞周期:,轉(zhuǎn)至不含放射性的培養(yǎng)液中再培養(yǎng)一個細胞周期:,命題點一,命題點二,整合提升,題型突破,題組訓練,理解相關概念,解答有關減數(shù)分裂與遺傳變異的綜合題 低溫誘導可使二倍體草魚卵原細胞在

17、減數(shù)第一次分裂時不形成紡錘體,從而產(chǎn)生染色體數(shù)目加倍的卵細胞,此卵細胞與精子結(jié)合發(fā)育成三倍體草魚胚胎。上述過程中產(chǎn)生下列四種細胞,下圖所示四種細胞的染色體行為(以二倍體草魚體細胞含兩對同源染色體為例)可出現(xiàn)的是(),答案,解析,命題點一,命題點二,整合提升,題型突破,題組訓練,1.某高等生物基因型為AaBb,經(jīng)減數(shù)分裂能產(chǎn)生四種數(shù)量相等的配子。右圖為其體內(nèi)的某個細胞,則() A.該狀態(tài)下的細胞發(fā)生了基因重組 B.與位點上的基因分離體現(xiàn)了分離定律 C.圖中基因位點上可能分別是A、b、B、b D.該狀態(tài)下的細胞含有4個染色體組,其中和所在的染色體組成一個染色體組,答案,解析,命題點一,命題點二,

18、整合提升,題型突破,題組訓練,2.BrdU因能替代T與A配對而滲入新合成的DNA鏈中。當用姬姆薩染料染色時,不含BrdU的鏈為深藍色,含BrdU的鏈為淺藍色?，F(xiàn)將植物根尖分生組織放在含有BrdU的培養(yǎng)液中進行培養(yǎng),圖ac依次表示加入BrdU后連續(xù)3次細胞分裂中期,染色體上各染色單體的顯色情況(陰影表示深藍色,非陰影表示淺藍色)。下列說法正確的是() A.1個DNA復制3次所產(chǎn)生的DNA分別位于2條染色體上 B.圖b每條染色體均有1個DNA的2條脫氧核苷酸鏈都含BrdU C.圖c中有2條染色單體的所有脫氧核苷酸鏈都不含BrdU D.若再進行分裂,第4次分裂中期則只有1條染色體出現(xiàn)深藍色,答案,解

19、析,命題點一,命題點二,整合提升,題型突破,題組訓練,3.下圖表示雄果蠅體內(nèi)某細胞分裂過程中,細胞內(nèi)每條染色體DNA含量變化(甲曲線)及與之對應的細胞中染色體數(shù)目變化(乙曲線)。下列說法錯誤的是() A.CD與FG對應的時間段,細胞中均含有兩個染色體組 B.D點所對應時刻之后,單個細胞中可能不含Y染色體 C.EF所對應的時間段,DNA含量的變化是由于同源染色體的分離 D.BD對應的時間段,可發(fā)生姐妹染色單體相同位點上的基因變化,答案,解析,失分誤區(qū)1,失分誤區(qū)2,失分誤區(qū)3,對細胞周期解讀不到位 防范策略 (1)細胞周期的判定 只有連續(xù)分裂的細胞才有細胞周期,如植物形成層細胞、根尖分生區(qū)細胞

20、、動物皮膚生發(fā)層細胞。 高度分化的細胞,如神經(jīng)細胞、表皮細胞等沒有細胞周期。 發(fā)生減數(shù)分裂的細胞無細胞周期。,失分誤區(qū)1,失分誤區(qū)2,失分誤區(qū)3,(2)細胞分裂產(chǎn)生的子細胞有三種去向 繼續(xù)分裂:始終處于細胞周期中,保持連續(xù)分裂狀態(tài),如動物紅骨髓細胞、植物形成層細胞。 暫不分裂:仍具分裂能力,在一定條件下可回到細胞周期中繼續(xù)分裂,如肝臟細胞。 細胞分化:失去分裂能力,分化為其他組織器官細胞,如骨骼肌細胞、洋蔥表皮細胞。,失分誤區(qū)1,失分誤區(qū)2,失分誤區(qū)3,防范演練1 下列關于細胞周期的說法,錯誤的是() A.具有特定形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能的成熟細胞沒有細胞周期 B.細胞周期是一個與代謝有關的過程,溫度

21、越高所需的時間越長 C.細胞的種類不同,細胞周期的時間長短也不相同 D.一個新細胞分裂成兩個新細胞所需時間為一個細胞周期,答案,解析,失分誤區(qū)1,失分誤區(qū)2,失分誤區(qū)3,對有絲分裂過程中物質(zhì)和結(jié)構(gòu)的變化理解不到位 防范策略 (1)在有絲分裂過程中,各個時期始終都有同源染色體存在,但不發(fā)生同源染色體配對,也不發(fā)生同源染色體分離。 (2)染色單體并非在分裂全過程都存在,它形成于間期,出現(xiàn)于有絲分裂前期、中期和減數(shù)第一次分裂全過程及減數(shù)第二次分裂前期、中期,消失于有絲分裂后期和減數(shù)第二次分裂后期。 (3)有絲分裂后期著絲點分裂不是紡錘絲牽引的結(jié)果。用秋水仙素抑制紡錘體形成,無紡錘絲牽引的著絲點照樣分

22、裂,使細胞中染色體數(shù)目加倍,這就說明著絲點分裂不是紡錘絲牽引所致。 (4)赤道板不是細胞結(jié)構(gòu),是一假想的平面,在光學顯微鏡下看不到;細胞板是一真實結(jié)構(gòu),光學顯微鏡下能看到,出現(xiàn)在植物細胞有絲分裂的末期。,失分誤區(qū)1,失分誤區(qū)2,失分誤區(qū)3,防范演練2 小鼠體細胞培養(yǎng)過程中,根據(jù)每個細胞中核DNA分子的數(shù)量,可將小鼠體細胞分為3種類型:甲類核DNA分子數(shù)量為4a,乙類核DNA分子數(shù)量為2a,丙類核DNA分子數(shù)量為2a4a。下列推測錯誤的是() A.甲類細胞和乙類細胞中都含有同源染色體 B.用藥物抑制細胞的DNA復制,乙類細胞比例將增加 C.乙類細胞中可能存在DNA解開雙螺旋的現(xiàn)象 D.秋水仙素作

23、用于丙類細胞,能使其染色體數(shù)目加倍,答案,解析,失分誤區(qū)1,失分誤區(qū)2,失分誤區(qū)3,對減數(shù)分裂的過程理解不透徹 防范策略 (1)同源染色體的大小并非都相同:同源染色體形態(tài)、大小一般都相同,但也有大小不相同的,如男性體細胞中X染色體和Y染色體是同源染色體,但X染色體較大,Y染色體較小。 (2)并非所有細胞分裂都存在四分體:同源染色體聯(lián)會形成四分體是減數(shù)第一次分裂特有的現(xiàn)象,有絲分裂過程中同源染色體不進行聯(lián)會,不存在四分體。 (3)基因的分離與自由組合發(fā)生的時間沒有先后:減數(shù)分裂過程中同源染色體分離,其上的等位基因也分離,與此同時,非同源染色體自由組合,其上的非等位基因也自由組合。,失分誤區(qū)1,失分誤區(qū)2,失分誤區(qū)3,防范演練3 下頁左上圖為某高等生物細胞不同分裂時期的模式圖,、表示染色體片段。下列敘述錯誤的是() A.圖甲細胞處在減數(shù)第二次分裂中期,此時不進行核DNA的復制 B.由圖可以看出分裂過程中四分體中的非姐妹染色單體發(fā)生了交換 C.圖甲所示細胞若繼續(xù)分裂可能會發(fā)生等位基因的分離 D.若兩圖來源于同一個精原細胞,則圖乙是由圖甲細胞分裂形成的,答案,解析,