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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,核心考點整合,考點整合一: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)第一次分裂時配對的兩條染色體(聯(lián)會的兩條染色體)稱為同源染色體?此概念包含了三個意義,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,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)和性染色體(一對)?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)分裂過程中也會發(fā)生聯(lián)會?,②四分體是由同源染色體復(fù)制后聯(lián)會形成的,每一個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——動物細(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體 C.甲?乙?丙三個細(xì)胞均含有四條染色體 D.甲?乙?丙三個細(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)胞可能來自同一個體,故B錯誤?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錯誤? [答案] A,[知識總結(jié)] 細(xì)胞分裂時期的判斷 (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)會現(xiàn)象,則為減數(shù)第一次分裂的前期); (2)染色體的著絲點排列在赤道板上→中期(若成對并行排列,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→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錯誤;乙細(xì)胞具有兩個染色體組,而丙細(xì)胞只有一個染色體組,故C錯誤? [答案] D,考點整合二: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)胞有絲分裂某個時期的細(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DNA分子?2個染色體組,[解析] 甲圖為細(xì)胞分裂的不同時期每條染色體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段因為著絲點分裂導(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DNA分子?4個染色體組? [答案] A,[知識總結(jié)] DNA復(fù)制導(dǎo)致DNA數(shù)加倍,染色體數(shù)不變;著絲點分裂導(dǎo)致染色體數(shù)?染色體組數(shù)?同源染色體對數(shù)加倍,但DNA數(shù)沒有變化?,【互動探究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)胞都含兩個染色體組,[解析] 在cd段,每條染色體上含有兩個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DNA分子;bc段是染色體復(fù)制,de段是染色體的著絲點分裂,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染色體組? [答案] B,考點整合三:減數(shù)分裂與有性生殖細(xì)胞的形成 1.動物精子和卵細(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? 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?,(3)與三大變異的關(guān)系 ①基因突變:發(fā)生在DNA復(fù)制時期,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,非同源染色體自由組合?這兩種情況下會出現(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是某生物的一個初級精母細(xì)胞,圖2是該生物的五個精細(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次級精母細(xì)胞的是( ),A.①② B.②④ C.③④ D.①④ [解析] 次級精母細(xì)胞形成精細(xì)胞的方式為特殊的有絲分裂過程,一個次級精母細(xì)胞分裂形成的兩個精細(xì)胞染色體組成是一樣的,所以最可能來自同一個次級精母細(xì)胞的是②④? [答案] B,【互動探究3】 (2011·揭陽模擬)下圖表示某動物精原細(xì)胞中的一對同源染色體?在減數(shù)分裂過程中,該對同源染色體發(fā)生了交叉互換,結(jié)果形成了①~④所示的四個精細(xì)胞: 這四個精細(xì)胞中,來自同一個次級精母細(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,來自同一個次級精母細(xì)胞的是①與④?②與③? [答案] C,高考鏈接 1.(2010·安徽卷,2)雄蛙的一個體細(xì)胞經(jīng)有絲分裂形成兩個子細(xì)胞(C1?C2),一個初級精母細(xì)胞經(jīng)減數(shù)第一次分裂形成兩個次級精母細(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:本題考查的知識點是有絲分裂和減數(shù)分裂的過程,能力點是知識的理解能力?在有絲分裂過程中,染色體經(jīng)復(fù)制后平均分配到兩個子細(xì)胞中,故其產(chǎn)生的兩個子細(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 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,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,能正確表示一個細(xì)胞周期內(nèi)分裂過程的順序是( ) ①兩個相同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,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)胞周期各階段的時長及DNA含量?請回答下列問題:,(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)甲動物腸上皮細(xì)胞后，處于S期的細(xì)胞都會被標(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。預(yù)計最快約________h后會檢測到被標(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，所經(jīng)歷的時間為________期的時間，處于該期的一個細(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，而處于其他時期的細(xì)胞不受影響。預(yù)計加入過量胸苷約________h后，細(xì)胞都將停留在S期。 (4)乙動物腸上皮細(xì)胞的細(xì)胞周期時長為24 h，M期時長為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植物細(xì)胞有絲分裂的不同，意在考查考生對所學(xué)知識的理解與遷移應(yīng)用能力。(1)圖示為有絲分裂的一個細(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，表示標(biāo)記的細(xì)胞全部進(jìn)入了M期，故其中經(jīng)歷的時間為M期的時間。在整個M期(分裂期)，一個細(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)胞周期中所占時間比例相對較大的細(xì)胞，故選用甲動物腸上皮細(xì)胞更為合適。 (5)在有絲分裂的末期，動物細(xì)胞的細(xì)胞膜從中部向內(nèi)凹陷，縊裂為兩個細(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。,