第一讲细胞分裂和受精作用

专题三细胞的生命历程第一讲细胞分裂和受精作用一、细胞增殖周期1.细胞特点：只有才有细胞周期，高度分化的细胞（如神经细胞）不具有细胞周期，进行减数分裂的细胞也没有细胞周期。2.细胞周期：从开始到为止，为一个完整的细胞周期。连续分裂的细胞下一次分裂完成时一次分裂完成时主干知识回扣3.细胞周期的表示方法方法名称表示方法说明扇形图A→B→C→A为一个细胞周期直线图a+b或c+d为一个细胞周期坐标图a+b+c+d+e为一个细胞周期柱形图依据此图可以判断复制前、复制时和复制后所占时长的比例二、细胞的无丝分裂分裂过程中无和的出现，分裂速度快，周期短，但DNA仍复制。三、细胞的有丝分裂1.分裂过程是的，不同分裂时期是人为划分的。2.有丝分裂过程中的染色体行为变化染色体纺锤体连续3.动植物细胞有丝分裂的不同主要表现在有丝分裂前期的形成方式以及两个子细胞的形成方式。四、细胞的减数分裂1.减数第一次分裂（1）染色体行为变化：进行联会形成，其中非姐妹染色单体间发生，排列在赤道板两侧，以及分离，自由组合。（2）结果：子细胞中和数目减半。2.减数第二次分裂（1）染色体行为变化：分裂、分开，并分别进入到两个子细胞中去。（2）结果：子细胞中的数目不变，但减半。纺锤体末期同源染色体四分体交叉互换同源染色体同源的染色体非同源染色体染色体DNA着丝点姐妹染色单体染色体DNA含量五、精子（卵细胞）的形成过程六、受精作用实质精子的细胞核与卵细胞的相融合，使彼此的染色体汇合在一起。七、细胞表面积与体积的关系探究细胞表面积与体积的关系实验中，细胞体积，其相对表面积，物质运输效率。细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大。八、观察细胞的有丝分裂有丝分裂观察实验中装片制作流程为：解离→→→制片，染色体最清晰的为中期细胞，处于分裂间期的细胞最多说明分裂间期经历的时间最长。细胞核越大越小越低漂洗染色九、观察细胞的减数分裂观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片时，注意不同时期细胞识别的关键点和各时期染色体的行为特点。考点一细胞分裂有关要点辨析1.同源染色体、非同源染色体、联会、四分体之间的关系（1）在减数分裂过程中，联会的两条染色体一定是同源染色体，它们与其他染色体的关系为非同源染色体。（2）细胞中有多少对同源染色体，在减数分裂时就能够形成多少个四分体，即同源染色体的对数等于四分体的个数。2.染色体形态变化中的数目问题染色体形态变化染色体形态染色质染色体染色质染色体数目1111211每条染色体中的DNA数1222111每条染色体中的单体数0222000所处分裂时期有丝分裂间期、减Ⅰ分裂的间期有丝分裂前期、减Ⅱ前期、减Ⅰ全过程有丝分裂中期、减Ⅱ中期有丝分裂后期、减Ⅱ后期有丝分裂末期、减Ⅱ末期有丝分裂间期、减Ⅰ分裂的间期染色体与其所含DNA之比1:11:21:13.有丝分裂、减数分裂及受精过程中染色体、DNA数量变化规律曲线（09·广东卷）右图为蝗虫精母细胞减数分裂某一时期的显微照片，该时期（多选）()A.是减数分裂第一次分裂的前期B.是减数分裂第一次分裂的中期C.非姐妹染色单体发生了互换D.结束后，同源染色体发生联会解析由图示知，染色体两两成对，同源染色体发生联会，且散乱分布在细胞内，故该时期为减数第一次分裂前期，此时期可发生非姐妹染色单体的交叉互换，此时期结束后，同源染色体排布在赤道板两侧，进入减数第一次分裂中期。AC（09·江苏卷）对性腺组织细胞进行荧光标记，等位基因A、a都被标记为黄色，等位基因B、b都被标记为绿色，在荧光显微镜下观察处于四分体时期的细胞。下列有关推测合理的是（）A.若这2对基因在1对同源染色体上，则有1个四分体中出现2个黄色、2个绿色荧光点B.若这2对基因在1对同源染色体上，则有1个四分体中出现4个黄色、4个绿色荧光点C.若这2对基因在2对同源染色体上，则有1个四分体中出现2个黄色、2个绿色荧光点D.若这2对基因在2对同源染色体上，则有1个四分体中出现4个黄色、4个绿色荧光点解析四分体是减数第一次分裂前期同源染色体联会的结果。题干中的2对等位基因若在1对同源染色体上，则1个四分体中会出现4个黄色和4个绿色荧光点；若这2对基因在2对同源染色体上，则四分体中只有A、a或者只有B、b，且不能同时存在。答案B考点二有丝分裂和减数分裂图像的鉴别1.有丝分裂与减数分裂常考图像比较（二倍体生物）有丝分裂减数分裂第一次分裂第二次分裂前期中期后期辨别方法：2.精子和卵细胞形成过程中常考图像鉴别（二倍体生物）判断方法：3.单倍体、多倍体细胞分裂图像（08·广东卷）如图为某植物生殖细胞形成过程中某些时期的示意图，正确的描述是()A.①纺锤丝牵引着姐妹染色单体分开B.②纺锤丝牵引着同源染色体向细胞两极移动C.③同源染色体排列在赤道板上D.④减数第一次分裂染色体排列在赤道板上解析①图为减数第一次分裂后期，为同源染色体分离；②图为两个处于减数分裂第二次分裂的细胞，为姐妹染色单体分开成为染色体后移向两极；③图为同源染色体两两配对，整齐地排列在赤道板上；④图为同源染色体分离后移向两极，为减数第一次分裂末期。答案C下列是有关细胞分裂的问题。图1表示细胞分裂的不同时期与每条染色体DNA含量变化的关系；图2表示处于细胞分裂不同时期的细胞图像。请据图回答：（1）图1中AB段形成的原因是，该过程发生于细胞分裂间期的期。图1中CD段形成的原因是。（2）图2中细胞处于图1中的BC段，图2中细胞处于图1中的DE段。（3）就图2中乙分析可知，该细胞含有条染色单体，染色体数与DNA分子数之比为。该细胞处于分裂的期，其产生的子细胞名称。解析从图1的纵坐标的含义可以知道，曲线变化是每条染色体的DNA含量变化，不是细胞中总的DNA含量变化。在细胞分裂间期的S期，完成DNA复制，一直到着丝点分裂之前，每条染色体都包含2个DNA分子，此段时间内染色体∶DNA=1∶2；在着丝点分裂后，染色体∶DNA=1∶1。就甲、乙、丙三图分析，乙和丙每条染色体包含2个DNA分子，属于图1中BC段；甲图着丝点断裂，每条染色体包含1个DNA分子，属图1中DE段。乙图因同源染色体分开，可判定为减数第一次分裂后期，不均等分裂可确定为初级卵母细胞，其产生的子细胞为次级卵母细胞和第一极体。答案（1）DNA复制（或染色体复制）S着丝点分裂（2）乙、丙甲（3）81∶2减数第一次后次级卵母细胞和第一极体考点三精（卵）原细胞产生精子和卵细胞的种类1个精原细胞（含n对同源染色体）①可能产生精子的种类：2n种②实际产生精子的种类：2种（同一个次级精母细胞，若在第一次分裂时没有交叉互换，则产生的两个精子是相同的；若在第一次分裂时发生了交叉互换，则产生的两个精子是不同的）1个卵原细胞（含n对同源染色体）动物（含n对同源染色体）产生精子或卵细胞的种类：2n种。一种精原细胞经减数分裂可形成4个精子，在没有发生交叉互换时，其类型为两种，图示如下：①可能产生卵细胞的种类：2n种②实际产生卵细胞的种类：1种在上述过程中，非同源染色体进行组合的时候只能是①、②中的任意一种，因此可形成两种类型的4个精子。一个精原细胞在减数分裂时，若发生了交叉互换，则可产生4种类型的4个精子，其图示如下：根据上面分析，我们可总结减数分裂有关的数量问题：（1）含n对同源染色体的生物能产生配子的种类①一个生物体：2n种。②一个精原细胞：2种。③一个卵原细胞：1种。（2）一个初级卵母细胞核中的DNA为4ɑ，则该动物产生的卵细胞中含有的DNA确切讲应该大于ɑ,因为细胞质中也含有DNA分子。下列字母代表精子的染色体，A和a、B和b分别位于两对同源染色体上，则下列四个精子来自同一个初级精母细胞的是（）A.Ab、Ab、ab、abB.aB、Ab、AB、ABC.Ab、aB、Ab、aBD.AB、Ab、ab、aB解析在减数第一次分裂过程中，同源染色体分离的同时，非同源染色体移向两极并自由组合。对于含有Aa、Bb两对同源染色体的初级精母细胞来说，有两种分离情况：①若一组是A与B组合，另一组则是a与b组合，经第二次分裂后分别形成2个AB和2个ab的精子；②若一组是A与b组合，另一组则是a与B组合，经第二次分裂后会形成2个Ab和2个aB的精子。但对于一个细胞来说只能有其中的一种分离情况，因此只能产生两种类型的精子。答案C下列有关某生物体各细胞分裂示意图的叙述，正确的是()A.图①处于减数第一次分裂的中期，细胞内有2对姐妹染色单体B.图②处于减数第二次分裂的后期，细胞内有2对姐妹染色单体C.图③处于减数第二次分裂的中期，该生物体细胞中染色体数目恒定为8条D.四幅图可排序为①③②④，出现在该生物体精子（或极体）的形成过程中解析图①表示减数第一次分裂中期，其内含2对同源染色体；图②表示减数第二次分裂后期，其内无姐妹染色单体；图③表示减数第二次分裂中期，该生物体内染色体数为4条；此分裂过程可能是精子的形成过程，也可能是极体的形成过程。答案D例1下图1是某生物体中不同细胞的分裂示意图，图2是细胞分裂过程中染色体数目变化的数学模型，请据图判断下列说法不正确的是（）A.图1中B细胞的名称是次级精母细胞或极体B.等位基因的分离发生于图1中的D细胞所处的时期C.人体性腺中的细胞可能会发生图1中细胞所示的分裂现象D.图2所示数字模型中，cd段对应图1中A细胞，此时的n所代表的数值是1解析由于图1中D细胞是同源染色体分离，必然导致等位基因分离，且细胞质均等分裂，所以应是雄性动物或人体男性初级精母细胞分裂图像。A和B细胞无同源染色体，应分别为减数第二次分裂后期和中期图像，细胞名称为次级精母细胞，它们不可能是极体。C细胞中无同源染色体配对过程，应处于有丝分裂中期。人体睾丸中精原细胞通过有丝分裂进行增殖，通过减数分裂形成精子。C和D细胞中只有两个染色体组，该生物应属二倍体。图2中cd段对应图1中的A细胞，n值应为1。答案A得分策略识别减数分裂、有丝分裂的关键是看是否具有同源染色体及同源染色体的行为变化。判断方法如下：看染色体数目减Ⅰ奇数：减数第二次分裂偶数：看有无同源染色体无：减数第二次分裂有：看有无联会、四分体、同源染色体分离有：减数第一次分裂无：有丝分裂有四分体或联会→减Ⅰ前期四分体位于赤道板上→减Ⅰ中期四分体分离→减Ⅰ后期例2以下是有关细胞分裂的两组实验，请根据实验及其结果回答下列问题：实验Ⅰ.为确定青虾细胞中的染色体数目，科研人员挑选若干组数量相等、体重相当、活动力强、性成熟的青虾，分别向腹肌注射0.1mL质量分数不等的秋水仙素，对照组注射等量的生理盐水；24h后分别制成装片，观察、记录和统计，以下是该实验的部分结果：秋水仙素质量分数（×10-3）0123456有丝分裂中期的细胞的比例（%）1.01.21.53.111.211.512.3染色体形态正常正常正常正常正常不正常不正常结果一：不同质量分数的秋水仙素处理后，处于有丝分裂中期的细胞的比例和染色体形态结果二：观察127个初级卵母细胞，出现不同四分体数目的细胞个数统计一个细胞的四分体数4849505152535455初级卵母细胞个数11171021032请根据以上结果回答下列问题：（1）注射秋水仙素的最佳质量分数是，判断依据是。（2）从统计学的角度分析结果二，可以判断青虾体细胞的染色体数为，判断的根据是。（3）制备青虾染色体标本过程中，还需要使用其他的实验材料，请在下列提供的部分材料中进行选择，并说明其用途。材料：A.盐酸、酒精B.纤维素酶C.胰蛋白酶D.二苯胺试剂E.苏丹Ⅲ染液F.双缩脲试剂G.醋酸洋红液①选择，用途是；②选择，用途是。实验Ⅱ.为了探究细胞分裂素（促进有丝分裂的物质）对细胞分裂的促进作用，将小鼠的肝细胞悬液分成等细胞数的甲、乙两组：在甲组的培养液中加入具有放射性3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷（3HTdR）；在乙组中加入等剂量的3HTdR，并加入细胞分裂素溶液。培养一段时间后，分别测定甲、乙两组细胞的总放射强度。据此回答下列问题：（1）3HTdR的组成物质是，3HTdR参与合成的生物大分子是（填中文名称），该种分子存