高考生物二輪復(fù)習(xí) 第1部分 專題講練突破 專題3 細(xì)胞的生命歷程 第5講 細(xì)胞的增殖和受精作用

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專題三 細(xì)胞的生命歷程 第5講　細(xì)胞的增殖和受精作用 [考綱熱度]1.細(xì)胞的生長和增殖的周期性Ⅰ(5年6考)　　　　　2.細(xì)胞的無絲分裂Ⅰ(5年2考) 3．細(xì)胞的有絲分裂Ⅱ(5年12考) 4.細(xì)胞的減數(shù)分裂Ⅱ(5年6考) 5．動(dòng)物配子的形成過程Ⅱ(5年3考) 6.動(dòng)物的受精過程Ⅱ(5年3考) [診斷知識盲點(diǎn)] 1．細(xì)胞體積越小，細(xì)胞的表面積與體積之比就越大，細(xì)胞與周圍環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換的效率就越高。() 2．細(xì)胞核中的DNA數(shù)量限制了細(xì)胞長大。(√) 3．瓊脂塊的體積越大，NaOH在瓊脂塊中的擴(kuò)散速率越小。() 4．任何具有分裂能力的細(xì)胞都具有細(xì)胞周期。() 5．不同生物的細(xì)胞大小和數(shù)目不同，但細(xì)胞周期長短相同。() 6．二倍體生物細(xì)胞正在進(jìn)行著絲點(diǎn)分裂時(shí)，著絲點(diǎn)分裂一定導(dǎo)致DNA數(shù)目加倍。() 7．染色單體形成于分裂前期，消失于分裂后期。() 8．赤道板是細(xì)胞有絲分裂過程中出現(xiàn)的一種結(jié)構(gòu)。() 9．動(dòng)物細(xì)胞在分裂中期，兩個(gè)中心粒復(fù)制形成兩組中心粒。() 10．動(dòng)物細(xì)胞有絲分裂過程中細(xì)胞板在末期形成。() 11．無絲分裂過程中核膜不消失。(√) 12．在細(xì)胞周期中，分裂間期的持續(xù)時(shí)間通常比分裂期的短。() 13．觀察到分裂末期細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞板向四周擴(kuò)展形成新的細(xì)胞壁。() 14．減數(shù)第一次分裂前期同源染色體配對，每個(gè)染色體含有4條染色單體，子細(xì)胞染色體數(shù)目為母細(xì)胞的一半。() 15．二倍體生物細(xì)胞正在進(jìn)行著絲點(diǎn)分裂時(shí)，細(xì)胞中染色體數(shù)目一定是其體細(xì)胞的2倍。() 16．二倍體生物細(xì)胞正在進(jìn)行著絲點(diǎn)分裂時(shí)，細(xì)胞中一定不存在同源染色體。() 17．姐妹染色單體分離分別進(jìn)入兩個(gè)子細(xì)胞只發(fā)生在減數(shù)分裂過程中。() 18．非同源染色體之間發(fā)生自由組合，導(dǎo)致基因重組。(√) 　> > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > 考點(diǎn)一　細(xì)胞周期與有絲分裂 [高考領(lǐng)航] 1．(2014高考浙江卷)某哺乳動(dòng)物體細(xì)胞在培養(yǎng)中能夠分裂，在培養(yǎng)過程中將適量的3HTdR(3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷)和某促進(jìn)細(xì)胞分裂的藥物加入到培養(yǎng)液中，培養(yǎng)一段時(shí)間，可觀察和測量到(　　) A．G1期變短，該期有大量3HTdR進(jìn)入細(xì)胞核 B．S期變長，該期有DNA復(fù)制和核糖體的增生 C．G2期變短，該期細(xì)胞核中有組蛋白 D．M期相對較短，該期細(xì)胞的核膜始終完整 解析：選C。促進(jìn)細(xì)胞分裂的藥物可以明顯縮短細(xì)胞分裂的細(xì)胞周期。G1期主要是合成DNA所需要的蛋白質(zhì)和核糖體的增生，S期主要發(fā)生的是DNA的復(fù)制，G2期主要發(fā)生的是RNA的合成和有絲分裂所必需的一些蛋白質(zhì)的合成。因此，將某促進(jìn)細(xì)胞分裂的藥物加入到培養(yǎng)液中會使G1期變短，S期和G2期也變短；3HTdR參與DNA的復(fù)制，應(yīng)該在S期大量進(jìn)入細(xì)胞核；M期相對較短，該期細(xì)胞的核膜周期性地消失和重現(xiàn)。組蛋白是構(gòu)成染色體的蛋白質(zhì)，在G2期之前已經(jīng)合成。綜合上述分析，C項(xiàng)正確，A、B、D項(xiàng)敘述錯(cuò)誤。 2．(2015高考北京卷)流式細(xì)胞儀可根據(jù)細(xì)胞中DNA含量的不同對細(xì)胞分別計(jì)數(shù)。研究者用某抗癌藥物處理體外培養(yǎng)的癌細(xì)胞，24小時(shí)后用流式細(xì)胞儀檢測，結(jié)果如圖。對檢測結(jié)果的分析不正確的是(　　) A．b峰中細(xì)胞的DNA含量是a峰中的2倍 B．a(chǎn)峰和b峰之間的細(xì)胞正進(jìn)行DNA復(fù)制 C．處于分裂期的細(xì)胞均被計(jì)數(shù)在a峰中 D．此抗癌藥物抑制了癌細(xì)胞DNA的復(fù)制 解析：選C。從圖中可以看出，a峰中細(xì)胞DNA相對含量是40，b峰中細(xì)胞DNA相對含量是80，即b峰中細(xì)胞的DNA含量是a峰中的2倍，聯(lián)想細(xì)胞分裂中的DNA復(fù)制，可推知a峰與b峰之間的細(xì)胞正處于細(xì)胞分裂間期DNA復(fù)制的過程中，b峰中細(xì)胞處于細(xì)胞分裂的分裂期。實(shí)驗(yàn)組b峰中細(xì)胞數(shù)目明顯減少的原因是某抗癌藥物有效抑制了癌細(xì)胞在細(xì)胞分裂間期的DNA復(fù)制，使得進(jìn)入分裂期的細(xì)胞明顯減少。 [核心探究] 1．理清細(xì)胞周期的范圍和表示方法 (1)范圍：連續(xù)分裂的細(xì)胞具有細(xì)胞周期。 (2)圖示中一個(gè)完整的細(xì)胞周期可表示為： ①甲：A→B→C→A。 ②乙：a＋b或c＋d。 ③丙：a＋b＋c＋d＋e。 2．明確有絲分裂中幾種結(jié)構(gòu)或物質(zhì)的變化規(guī)律 項(xiàng)目 變化規(guī)律 染色體 形態(tài) 染色體 行為 復(fù)制→→→→ (間)　(前)　　(中)　　　(后)　　　(末)　 紡錘體 形成(前期)→消失(末期) 核仁、核膜 消失(前期)→重建(末期) 中心體行為 復(fù)制加倍(間期)→移向兩極(前期) →平均分配(末期) 3.繪出DNA、染色體、染色單體及每條染色體上DNA含量變化曲線 答案： 有關(guān)有絲分裂過程的五大失分點(diǎn) 1．染色單體并非全過程都存在，它形成于間期，出現(xiàn)于前期，消失于后期。 2．在有絲分裂過程中，各個(gè)時(shí)期始終都有同源染色體存在，但它們既不配對，也不分開。 3．有絲分裂后期著絲點(diǎn)分裂不是紡錘絲牽引的結(jié)果，用秋水仙素處理抑制紡錘體形成，無紡錘絲牽引著絲點(diǎn)，復(fù)制后的染色體的著絲點(diǎn)照樣分裂，使細(xì)胞中染色體數(shù)目加倍，這就說明著絲點(diǎn)分裂不是紡錘絲牽引所致。 4．赤道板與細(xì)胞板的區(qū)別：赤道板不是細(xì)胞結(jié)構(gòu)，是一假想的平面，在光學(xué)顯微鏡下看不到；細(xì)胞板是一真實(shí)結(jié)構(gòu)，光學(xué)顯微鏡下能看到。 5．動(dòng)植物細(xì)胞有絲分裂的區(qū)別 區(qū)分動(dòng)、植物細(xì)胞有絲分裂最可靠的方法——子細(xì)胞形成方式、細(xì)胞板結(jié)構(gòu)，紡錘絲、星射線、中心體都不可靠。 [題點(diǎn)突破] 題點(diǎn)一　細(xì)胞周期的理解 1．某科學(xué)家用放射性同位素標(biāo)記的胸腺嘧啶和尿嘧啶分別培養(yǎng)蠶豆，觀測其根尖分生區(qū)細(xì)胞的有絲分裂。根據(jù)這兩種堿基被利用的情況繪制曲線如圖甲所示；圖乙表示一個(gè)細(xì)胞周期(按順時(shí)針方向)。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．T和U被大量利用的時(shí)期，細(xì)胞處于圖乙中的A時(shí)期 B．人工誘變育種的各種因素主要作用于圖乙中的A時(shí)期 C．觀察染色體形態(tài)和數(shù)目的最佳時(shí)期位于圖乙中的A時(shí)期 D．用秋水仙素來人工誘導(dǎo)多倍體主要作用于圖乙中的B時(shí)期 解析：選C。圖乙中A時(shí)期表示分裂間期，B時(shí)期表示分裂期。T和U被大量利用的時(shí)期，細(xì)胞處于分裂間期，進(jìn)行DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成，即圖乙中的A時(shí)期，故A正確；人工誘變育種誘導(dǎo)基因突變，主要發(fā)生在細(xì)胞分裂的間期，故B正確；觀察染色體形態(tài)和數(shù)目的最佳時(shí)期位于有絲分裂中期，即圖乙中的B時(shí)期內(nèi)，故C錯(cuò)誤；秋水仙素抑制紡錘體的形成，而紡錘體的形成是在分裂前期，故D正確。 2．下圖甲為細(xì)胞周期的模式圖，圖乙為細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．一個(gè)完整的細(xì)胞周期可以用圖甲的S→X→1→2→3→4→Y來表示 B．圖乙中，結(jié)構(gòu)9在圖甲的1時(shí)期加倍且移向細(xì)胞兩極 C．圖乙中，結(jié)構(gòu)10在圖甲的4時(shí)期時(shí)與細(xì)胞壁的形成有關(guān) D．圖乙中，結(jié)構(gòu)6中在圖甲的1時(shí)期出現(xiàn)染色體，有利于核遺傳物質(zhì)的平均分配 解析：選D。細(xì)胞周期是從上一次分裂完成時(shí)開始到下一次分裂完成時(shí)為止，因此一個(gè)完整的細(xì)胞周期可以用圖甲的Y→S→X→1→2→3→4來表示；圖乙中，結(jié)構(gòu)9(中心體)在圖甲的1時(shí)期(即前期)移向細(xì)胞兩極，中心體加倍發(fā)生在細(xì)胞分裂間期；圖乙中，結(jié)構(gòu)10為高爾基體，在植物細(xì)胞中與細(xì)胞壁的形成有關(guān)，在動(dòng)物細(xì)胞中與分泌蛋白的合成分泌有關(guān)；圖乙中，結(jié)構(gòu)6(細(xì)胞核)中在圖甲的1時(shí)期(前期)出現(xiàn)染色體，有利于核遺傳物質(zhì)的平均分配。 細(xì)胞周期的辨析 1．認(rèn)識誤區(qū)：只要細(xì)胞分裂就有細(xì)胞周期。 2．正確認(rèn)識：只有連續(xù)分裂的細(xì)胞才有細(xì)胞周期，高度分化的細(xì)胞、進(jìn)行減數(shù)分裂的精原細(xì)胞和卵原細(xì)胞都沒有細(xì)胞周期。 3．特別提醒。 (1)處于間期的細(xì)胞，核糖體和線粒體代謝旺盛。 (2)細(xì)胞周期必須是分裂間期在前，分裂期在后，不能顛倒，且分裂間期遠(yuǎn)長于分裂期。 題點(diǎn)二　利用多種形式理解有絲分裂的過程 1．如圖是某生物體細(xì)胞有絲分裂的不同分裂時(shí)期的圖像，對圖像的描述正確的是(　　) A．該生物可能是低等植物 B．甲、乙、丙三細(xì)胞內(nèi)染色體、染色單體與DNA分子數(shù)比例都為1∶2∶2 C．甲細(xì)胞進(jìn)行中心體復(fù)制，發(fā)出星射線，形成了紡錘體 D．甲、乙、丙三細(xì)胞分別處于有絲分裂的前期、后期和中期 解析：選D。該生物細(xì)胞無細(xì)胞壁，A錯(cuò)誤；乙細(xì)胞中染色體、染色單體與DNA分子數(shù)比例為1∶0∶1，B錯(cuò)誤；中心體在間期復(fù)制，甲圖細(xì)胞處于前期，C錯(cuò)誤。 2．如圖中，圖1、圖2分別表示某種生物細(xì)胞有絲分裂過程中某一時(shí)期的模式圖，圖3表示有絲分裂過程中不同時(shí)期每條染色體上DNA分子數(shù)目的變化，圖4表示有絲分裂中不同時(shí)期染色體和核DNA數(shù)量的關(guān)系。下列有關(guān)敘述不正確的是(　　) A．中心體和線粒體參與圖1所示細(xì)胞的形成；圖2所示細(xì)胞中共有4個(gè)染色體組 B．圖1所示細(xì)胞處于圖3中BC段；完成圖3中CD段變化的細(xì)胞分裂時(shí)期是后期 C．有絲分裂過程中不會出現(xiàn)如圖4中d所示的情況 D．圖4中a可對應(yīng)圖3中的BC段；圖4中c可對應(yīng)圖3中的AB段 解析：選D。圖1各染色體的著絲點(diǎn)排列在赤道板上，為細(xì)胞有絲分裂的中期圖，該細(xì)胞中的中心體發(fā)出星射線，形成紡錘體，有絲分裂過程需要線粒體提供能量。圖2為有絲分裂的后期圖，圖中有4個(gè)染色體組。圖3中BC段的染色體處于復(fù)制后狀態(tài)，與有絲分裂的前、中期對應(yīng)，CD段每條染色體上的DNA數(shù)減半，是由有絲分裂的后期著絲點(diǎn)分裂造成的。圖4中a為有絲分裂后期的染色體和核DNA數(shù)目變化特點(diǎn)，可對應(yīng)圖3中的CD段；圖4中c表示染色體處于非復(fù)制狀態(tài)。 3．如圖是某細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂的簡圖，據(jù)圖回答：(“[　]”內(nèi)填序號，“____”上按要求填數(shù)字、文字或字母) (1)該圖是________細(xì)胞有絲分裂簡圖，其分裂順序依次是________(用字母表示)。 (2)該圖作為一個(gè)細(xì)胞周期還缺少處于________期的細(xì)胞簡圖。 (3)B時(shí)期細(xì)胞內(nèi)含________條染色體和________個(gè)DNA分子。染色體數(shù)目加倍發(fā)生在[　]________期。 解析：(1)該圖中A、B、C、D依次表示有絲分裂的后期、前期、中期和末期，圖中細(xì)胞有細(xì)胞壁，無中心體，則該細(xì)胞是高等植物細(xì)胞的有絲分裂圖。(2)該圖示包括前、中、后、末四個(gè)時(shí)期，作為一個(gè)細(xì)胞周期，還缺少一個(gè)間期簡圖。(3)B時(shí)期細(xì)胞內(nèi)含4條染色體，8個(gè)DNA分子，染色體數(shù)目加倍發(fā)生在后期。 答案：(1)高等植物　BCAD (2)間　(3)4　8　[A]后 1．動(dòng)、植物細(xì)胞的識別 (1)圖像畫成方形或圖像中有細(xì)胞板結(jié)構(gòu)，無中心粒結(jié)構(gòu)，一般可判斷為高等植物細(xì)胞。 (2)圖像畫成圓形或有中心粒結(jié)構(gòu)，無細(xì)胞板結(jié)構(gòu)，通過縊裂方式平分細(xì)胞，一般可判斷為動(dòng)物細(xì)胞。 2．識別細(xì)胞不同分裂時(shí)期的方法 (1)根據(jù)染色體變化識別細(xì)胞分裂時(shí)期 ①染色質(zhì)變?yōu)槿旧w，染色體散亂分布→前期，如圖1。 ②著絲點(diǎn)排列在赤道板上→中期，如圖2。 ③著絲點(diǎn)分裂，染色體數(shù)目增加一倍→后期，如圖3。 ④染色體變成染色質(zhì)→末期，如圖4。 (2)根據(jù)柱狀圖判斷細(xì)胞分裂時(shí)期(以二倍體生物為例) ①根據(jù)染色單體變化判斷各時(shí)期 染色單體 ②根據(jù)比例關(guān)系判斷各時(shí)期： DNA∶染色體∶染色單體＝ 考點(diǎn)二　有絲分裂與減數(shù)分裂的比較 [高考領(lǐng)航] 1．(2015高考天津卷)低溫誘導(dǎo)可使二倍體草魚卵原細(xì)胞在減數(shù)第一次分裂時(shí)不形成紡錘體，從而產(chǎn)生染色體數(shù)目加倍的卵細(xì)胞，此卵細(xì)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(xì)胞，下圖所示四種細(xì)胞的染色體行為(以二倍體草魚體細(xì)胞含兩對同源染色體為例)可出現(xiàn)的是(　　) 解析：選B。A項(xiàng)，該初級卵母細(xì)胞形成了紡錘體，與題意不符。B項(xiàng)，由圖可以看出是減數(shù)第二次分裂后期，移向同一極的仍有同源染色體，與題意相符。C項(xiàng)，低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍后形成的卵細(xì)胞應(yīng)含有兩個(gè)染色體組，即4條染色體，而不是3條。D項(xiàng)，三倍體胚胎的體細(xì)胞中應(yīng)含有3個(gè)染色體組，而圖中只有兩個(gè)。 2．(2013高考新課標(biāo)全國卷Ⅰ)關(guān)于同一個(gè)體中細(xì)胞有絲分裂和減數(shù)第一次分裂的敘述，正確的是(　　) A．兩者前期染色體數(shù)目相同，染色體行為和DNA分子數(shù)目不同 B．兩者中期染色體數(shù)目不同，染色體行為和DNA分子數(shù)目相同 C．兩者后期染色體數(shù)目和染色體行為不同，DNA分子數(shù)目相同 D．兩者末期染色體數(shù)目和染色體行為相同，DNA分子數(shù)目不同 解析：選C。有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期都進(jìn)行了DNA的復(fù)制，但染色體數(shù)目都沒有加倍，兩者前期染色體數(shù)目、DNA分子數(shù)目相同。有絲分裂前期染色體散亂排列，減數(shù)第一次分裂前期同源染色體聯(lián)會、非姐妹染色單體可能發(fā)生交叉互換，兩者染色體行為不同，A項(xiàng)錯(cuò)誤。兩者中期染色體數(shù)目、DNA分子數(shù)目相同，有絲分裂中期染色體的著絲點(diǎn)排列在赤道板上，減數(shù)第一次分裂中期四分體排列在赤道板上，兩者染色體行為不同，B項(xiàng)錯(cuò)誤。有絲分裂后期著絲點(diǎn)一分為二，染色體數(shù)目加倍，而減數(shù)第一次分裂后期只是同源染色體分開移向兩極，染色體數(shù)目沒有發(fā)生變化，C項(xiàng)正確。有絲分裂末期，由同一條染色體分開形成的兩條子染色體分別進(jìn)入不同的子細(xì)胞，分裂結(jié)果是形成的兩個(gè)子細(xì)胞中的染色體和DNA分子數(shù)目不變，而減數(shù)第一次分裂的末期，同源染色體分開進(jìn)入不同的子細(xì)胞，形成的兩個(gè)次級性母細(xì)胞中的染色體數(shù)目，DNA分子數(shù)目都減半，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 3．(2016高考江蘇卷)研究人員對珍珠貝(2n)有絲分裂和減數(shù)分裂細(xì)胞中染色體形態(tài)、數(shù)目和分布進(jìn)行了觀察分析，圖1為其細(xì)胞分裂一個(gè)時(shí)期的示意圖(僅示部分染色體)，圖2中細(xì)胞類型是依據(jù)不同時(shí)期細(xì)胞中染色體數(shù)和核DNA分子數(shù)的數(shù)量關(guān)系而劃分的。請回答下列問題： (1)圖1中細(xì)胞分裂的方式和時(shí)期是____________，它屬于圖2中類型________的細(xì)胞。 (2)若某細(xì)胞屬于類型c，取自精巢，沒有同源染色體，那么該細(xì)胞的名稱是________。 (3)若類型b、d、e的細(xì)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(xì)胞類型中，一定具有同源染色體的細(xì)胞類型有________。 (5)著絲點(diǎn)分裂導(dǎo)致圖2中一種細(xì)胞類型轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N細(xì)胞類型，其轉(zhuǎn)變的具體情況有________(用圖中字母表述)。 (6)珍珠貝卵母細(xì)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(xì)胞松弛素B能阻滯細(xì)胞分裂而導(dǎo)致染色體數(shù)加倍，可用于誘導(dǎo)三倍體?，F(xiàn)有3組實(shí)驗(yàn)：用細(xì)胞松弛素B分別阻滯卵母細(xì)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(yù)測三倍體出現(xiàn)率最低的是________，理由是__________________________。 解析：(1)圖1細(xì)胞中含有同源染色體，且染色單體分開后形成的子染色體移向細(xì)胞兩極，據(jù)此可判斷該細(xì)胞處于有絲分裂后期，其染色體數(shù)和核DNA分子數(shù)均為4n，屬于圖2中類型a的細(xì)胞。(2)若取自精巢的某細(xì)胞中染色體數(shù)與核DNA數(shù)均為2n，且沒有同源染色體，那么該細(xì)胞應(yīng)處于減數(shù)第二次分裂后期，為次級精母細(xì)胞。(3)若為減數(shù)分裂過程中的細(xì)胞，類型b、d、e的細(xì)胞所處時(shí)期分別為減數(shù)第一次分裂時(shí)期、減數(shù)第二次分裂前期和中期、減數(shù)分裂完成形成的子細(xì)胞，故三者出現(xiàn)的先后順序是b、d、e。(4)在圖2的5種細(xì)胞類型中，類型a只能表示有絲分裂后期，類型b可表示有絲分裂G2期、前期、中期和減數(shù)第一次分裂時(shí)期，這兩類細(xì)胞中一定具有同源染色體；類型c、d、e可以分別表示有絲分裂的G1期、減數(shù)第二次分裂后期及末期，減數(shù)第二次分裂的前期、中期，減數(shù)分裂形成的子細(xì)胞，類型c中可能不含有同源染色體，類型d、e中一定不含同源染色體。(5)圖2中類型a和類型c是著絲點(diǎn)分裂后形成的細(xì)胞類型，據(jù)此可判斷著絲點(diǎn)分裂導(dǎo)致細(xì)胞類型轉(zhuǎn)換的情況有兩種：類型b轉(zhuǎn)換為類型a，類型d轉(zhuǎn)換為類型c。(6)根據(jù)題意知，若阻斷減數(shù)第一次分裂或減數(shù)第二次分裂均可產(chǎn)生染色體數(shù)目加倍的卵細(xì)胞，染色體數(shù)目為2n的卵細(xì)胞與染色體數(shù)目為n的精子結(jié)合形成的受精卵可發(fā)育成三倍體(3n)；若阻斷受精卵(2n)的第一次卵裂，由于受精卵不能完成分裂，所以形成的細(xì)胞染色體數(shù)目應(yīng)為4n，難以發(fā)育成三倍體。 答案：(1)有絲分裂后期　a (2)次級精母細(xì)胞 (3)b、d、e (4)a、b (5)b→a；d→c (6)阻滯第一次卵裂　受精卵含二個(gè)染色體組，染色體數(shù)加倍后形成的個(gè)體是四倍體而不是三倍體 [核心探究] 1．判斷下面二倍體生物細(xì)胞分裂方式： (1)前期： (2)中期： (3)后期： 2．依據(jù)細(xì)胞質(zhì)分配方式的判斷(針對減數(shù)分裂)細(xì)胞名稱 3．減數(shù)分裂和有絲分裂過程中的染色體與核DNA數(shù)量變化模型比較與判斷 (1)模型： (2)判斷： 有關(guān)減數(shù)分裂過程的四大失分點(diǎn) 1．同源染色體的大小并非全相同：同源染色體形態(tài)，大小一般相同，但也有大小不相同的，如男性體細(xì)胞中X染色體和Y染色體是同源染色體，X染色體較大，Y染色體較小。 2．并非所有細(xì)胞分裂都存在四分體：聯(lián)會形成四分體是減數(shù)第一次分裂特有的現(xiàn)象，有絲分裂過程中不進(jìn)行聯(lián)會，不存在四分體。 3．基因的分離定律與自由組合定律發(fā)生的時(shí)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(shí)，非同源染色體自由組合，其上的非等位基因也自由組合。 4．受精卵中遺傳物質(zhì)的來源：①核內(nèi)DNA一半來自父方，一半來自母方。②細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)幾乎都來自母方。 [題點(diǎn)突破] 題點(diǎn)一　細(xì)胞分裂圖的識別 1．蜜蜂蜂王是由受精卵發(fā)育而來的雌蜂(2n＝32)，雄蜂是由未受精的卵細(xì)胞發(fā)育而來的單倍體，如圖為蜜蜂體內(nèi)的某一細(xì)胞示意圖(n＝16，只畫出部分染色體，英文字母表示基因)。下列推測符合事實(shí)的是 (　　) A．該細(xì)胞是蜂王或雄蜂體內(nèi)的生殖細(xì)胞 B．該細(xì)胞若繼續(xù)分裂只有一個(gè)時(shí)期含有32個(gè)DNA分子 C．該細(xì)胞發(fā)生了基因突變，若繼續(xù)分裂則A、a將分離 D．該細(xì)胞中有4個(gè)中心粒，32條姐妹染色單體 解析：選D。該細(xì)胞含有姐妹染色單體，不可能是生殖細(xì)胞，A項(xiàng)錯(cuò)誤；該細(xì)胞若繼續(xù)分裂直到分裂結(jié)束前始終有32個(gè)DNA分子，B項(xiàng)錯(cuò)誤；該細(xì)胞可能是蜂王產(chǎn)生的次級卵母細(xì)胞或極體，或雄蜂的體細(xì)胞，因此一條染色體上同時(shí)出現(xiàn)A基因和a基因可能是基因突變的結(jié)果，也有可能是雌蜂減數(shù)分裂過程中交叉互換的結(jié)果，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由于中心粒在間期復(fù)制，該細(xì)胞中有4個(gè)中心粒，32條姐妹染色單體，D項(xiàng)正確。 2．甲圖為某哺乳動(dòng)物體細(xì)胞中部分染色體及其上的基因示意圖，乙、丙、丁圖為該動(dòng)物處于不同分裂時(shí)期的染色體示意圖。下列敘述正確的是(　　) A．判斷該動(dòng)物是否為純合子應(yīng)選用另一雌性動(dòng)物與其測交 B．乙細(xì)胞和丙細(xì)胞分裂時(shí)均可以發(fā)生基因重組 C．甲細(xì)胞產(chǎn)生的基因突變可通過卵細(xì)胞傳遞給子代 D．丁產(chǎn)生的子細(xì)胞中的基因組成是aB和aB 解析：選C。由圖可知，乙為有絲分裂后期細(xì)胞，不會發(fā)生基因重組。丙為初級卵母細(xì)胞減數(shù)第一次分裂后期，可發(fā)生基因重組，由于細(xì)胞質(zhì)不均等分配，可判斷該動(dòng)物為雌性。丁為次級卵母細(xì)胞或第一極體，基因組成為AaBB，產(chǎn)生的子細(xì)胞的基因組成是AB和aB。 “三看法”識別細(xì)胞分裂方式 題點(diǎn)二　細(xì)胞分裂坐標(biāo)曲線圖的分析 1．下圖表示二倍體生物細(xì)胞分裂和受精作用過程中，核DNA含量和染色體數(shù)目的變化，據(jù)圖分析不正確的是(　　) A．M點(diǎn)細(xì)胞中的DNA數(shù)正好是L點(diǎn)細(xì)胞中的2倍 B．二倍體生物細(xì)胞中OP段含4個(gè)染色體組 C．L→M點(diǎn)所示過程與細(xì)胞膜的流動(dòng)性有關(guān) D．圖中BC段、FG段可能會發(fā)生基因突變 解析：選A。細(xì)胞中的DNA包含了核DNA和細(xì)胞質(zhì)DNA，分裂間期核DNA加倍，但細(xì)胞質(zhì)DNA并未加倍，A錯(cuò)誤；OP段為有絲分裂后期，染色體加倍，應(yīng)含4個(gè)染色體組，B正確；L→M表示受精作用，精卵的融合與細(xì)胞膜的流動(dòng)性有關(guān)，C正確；基因突變發(fā)生在DNA復(fù)制時(shí)(BC段、FG段)，D正確。 2．如圖所示為人體內(nèi)的細(xì)胞在分裂過程中每條染色體上的DNA含量的變化曲線。下列有關(guān)敘述中正確的是(　　) A．該圖若為減數(shù)分裂，則cd段的細(xì)胞都含有23對同源染色體 B．該圖若為減數(shù)分裂，則等位基因的分離和自由組合都發(fā)生在cd段的某一時(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段 D．該圖若為有絲分裂，則ef段的細(xì)胞都含有兩個(gè)染色體組 解析：選B。cd段表示每條染色體含2條染色單體和2個(gè)DNA分子，減數(shù)分裂可表示為減數(shù)第一次分裂整個(gè)時(shí)期和減數(shù)第二次分裂的前期、中期，有絲分裂可表示為間期、前期、中期。減數(shù)第二次分裂中無同源染色體，故A錯(cuò)。等位基因的分離和自由組合都發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期，故B正確。該圖若為有絲分裂，bc段表示分裂間期中的DNA復(fù)制期，細(xì)胞板出現(xiàn)在末期，為ef段，紡錘體出現(xiàn)在前期，為cd段，故C錯(cuò)。該圖若為有絲分裂，ef段包括后期和末期，后期和末期結(jié)束前細(xì)胞有4個(gè)染色體組，故D錯(cuò)。 3．如圖表示有絲分裂和減數(shù)分裂不同時(shí)期的染色體與核DNA數(shù)目比的變化關(guān)系。有關(guān)分析不正確的是(　　) A．AB段中有關(guān)蛋白質(zhì)的合成量明顯增加 B．BC段中DNA穩(wěn)定性較差，易出現(xiàn)堿基對增添、缺失或改變 C．CD段中可發(fā)生同源染色體的分離過程 D．EF段中細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)與正常體細(xì)胞中染色體數(shù)始終相等 解析：選D。染色體與核DNA數(shù)目比在細(xì)胞分裂不同時(shí)期有兩種情況：一種情況是復(fù)制之前及著絲點(diǎn)分裂之后，染色體和DNA是1∶1的關(guān)系，另一種情況是復(fù)制之后染色體以姐妹染色單體形式存在，染色體和DNA是1∶2的關(guān)系。根據(jù)圖解可知，AB段表示DNA復(fù)制之前，該時(shí)間段進(jìn)行RNA的合成和相關(guān)蛋白質(zhì)的合成，A項(xiàng)正確；BC段表示正在進(jìn)行DNA的復(fù)制，該時(shí)期由于DNA的雙鏈解開，其穩(wěn)定性最差，易發(fā)生基因突變，B項(xiàng)正確；CD段表示復(fù)制之后染色體以姐妹染色單體形式存在，包括有絲分裂前、中期和減數(shù)第一次分裂全過程及減數(shù)第二次分裂的前、中期，同源染色體分離發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期，C項(xiàng)正確；該圖如果表示有絲分裂，則EF段表示有絲分裂后期和末期，細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)與正常體細(xì)胞中染色體數(shù)相比加倍或相等，但如果表示減數(shù)分裂，則該段表示減Ⅱ后期和末期，細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)與正常體細(xì)胞相比相等或減半，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 4.如圖為二倍體雄性田鼠(2n＝54)體內(nèi)某細(xì)胞正常分裂時(shí)相關(guān)物質(zhì)或結(jié)構(gòu)數(shù)量變化曲線的一部分，下列分析不正確的是(　　) A．若該圖表示有絲分裂染色體組數(shù)目的變化，則a＝2，且數(shù)量為2a時(shí)屬有絲分裂后期 B．若該圖表示有絲分裂染色體數(shù)目的變化，則a＝54，且數(shù)量為2a時(shí)著絲點(diǎn)數(shù)目是108 C．若該圖表示減數(shù)分裂每條染色體上DNA分子數(shù)目的變化，則a＝1，數(shù)量為a時(shí)是次級精母細(xì)胞 D．若該圖表示減數(shù)分裂核DNA分子數(shù)目的變化，則數(shù)量為a時(shí)細(xì)胞內(nèi)沒有同源染色體 解析：選C。有絲分裂過程中，染色體組在有絲分裂后期加倍，末期又恢復(fù)正常，田鼠為二倍體，所以圖中a＝2且數(shù)量為2a時(shí)屬有絲分裂后期；有絲分裂后期染色體數(shù)目加倍，數(shù)目為108，子細(xì)胞內(nèi)染色體恢復(fù)正常，數(shù)目為54；若該圖表示減數(shù)分裂每條染色體上DNA分子數(shù)目的變化，則a＝1，數(shù)量為a時(shí)不一定是次級精母細(xì)胞，也可能是精細(xì)胞。 細(xì)胞分裂與遺傳變異的關(guān)系綜合應(yīng)用 [方法解讀] 1．姐妹染色單體上出現(xiàn)等位基因的原因剖析 變異類型 原因剖析 基因突變 ②生殖細(xì)胞中發(fā)生[例：初級精(卵)母細(xì)胞]； ③作用時(shí)期在間期； ④已知親代基因型是純合的 交叉互換 ①一條染色體的兩條姐妹染色單體中有一條出現(xiàn)兩種顏色(例：絕大多數(shù)白色，只在端點(diǎn)帶一小段黑色)； ②作用時(shí)期在減Ⅰ前期 兩種可能 無前面任何提示，可兩種情況同時(shí)考慮 2.剖析細(xì)胞分裂過程中異常細(xì)胞產(chǎn)生的三大原因 (1)紡錘體形成受阻：低溫誘導(dǎo)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(dǎo)致體細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍，形成多倍體細(xì)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(dǎo)致產(chǎn)生的次級精(卵)母細(xì)胞異常，進(jìn)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(dǎo)致由本次級性母細(xì)胞產(chǎn)生的配子異常(另一次級性母細(xì)胞產(chǎn)生的配子可能正常)。 3．XXY與XYY異常個(gè)體產(chǎn)生原因歸納 (1) (2)XYY成因：父方減Ⅱ異常，即減Ⅱ后期Y染色體著絲點(diǎn)分裂后兩條Y染色體共同進(jìn)入同一精細(xì)胞。 [奪分題組] 1.如圖為某動(dòng)物細(xì)胞分裂示意圖，由圖可以判斷出(　　) A．該細(xì)胞一定處于減數(shù)第二次分裂的后期 B．分裂后形成的子細(xì)胞不可能為體細(xì)胞 C．該動(dòng)物一定為雄性 D．該細(xì)胞不可能發(fā)生基因重組 解析：選D。該細(xì)胞如果屬于單倍體動(dòng)物細(xì)胞，則該細(xì)胞可表示有絲分裂后期，隨后形成的子細(xì)胞為體細(xì)胞，可知A、B項(xiàng)錯(cuò)誤；該細(xì)胞也可能是雌性動(dòng)物第一極體減數(shù)第二次分裂后期圖像，C項(xiàng)錯(cuò)誤；該細(xì)胞著絲點(diǎn)分裂所形成的兩條染色體中，存在B與b基因的差異，是由基因突變或姐妹染色單體間的交叉互換造成的，但此細(xì)胞只能表示有絲分裂后期或減數(shù)第二次分裂的后期，故不可能發(fā)生基因重組，D正確。 2．如圖表示某二倍體高等動(dòng)物的一個(gè)精原細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂后形成精細(xì)胞。有關(guān)該精細(xì)胞的形成的最合理的解釋是(　　) A．減數(shù)第一次分裂時(shí)非姐妹染色單體之間發(fā)生交叉互換 B．減數(shù)分裂時(shí)染色單體上的基因A突變?yōu)閍 C．減數(shù)第一次分裂過程中同源染色體沒有相互分離 D．減數(shù)第二次分裂時(shí)姐妹染色單體沒有分離 解析：選C。由圖可知，精細(xì)胞中的染色體數(shù)目與精原細(xì)胞中的相同，且精細(xì)胞中含有同源染色體，該種異常的原因可能是減數(shù)第一次分裂時(shí)，同源染色體沒有分開。 3.某植株的一條染色體發(fā)生缺失突變，獲得該缺失染色體的花粉不育，缺失染色體上具有紅色顯性基因B，正常染色體上具有白色隱性基因b(見圖)。若以該植株為父本，測交后代中部分表現(xiàn)為紅色性狀。下列解釋最合理的是(　　) A．減數(shù)分裂時(shí)染色單體1或2上的基因b突變?yōu)锽 B．減數(shù)第二次分裂時(shí)姐妹染色單體3與4自由分離 C．減數(shù)第二次分裂時(shí)非姐妹染色單體之間自由組合 D．減數(shù)第一次分裂時(shí)非姐妹染色單體之間交叉互換 解析：選D。由于“缺失染色體的花粉不育”，若以該植株為父本，測交后代理論上應(yīng)該全部表現(xiàn)為白色。若出現(xiàn)部分紅色性狀，可能是圖示染色單體1或2上的基因b突變?yōu)锽，但這種可能性很小，故A項(xiàng)不是最合理的；減數(shù)第二次分裂時(shí)，即使姐妹染色單體3與4分離，由于其缺失突變，產(chǎn)生的花粉也不育，因而B項(xiàng)不合理；減數(shù)第二次分裂時(shí)姐妹染色單體分開成為染色體，分別移向細(xì)胞兩極，不發(fā)生自由組合，因而C項(xiàng)也不合理；最可能的原因是減數(shù)第一次分裂的四分體時(shí)期，由于四分體中的非姐妹染色單體之間發(fā)生了交叉互換，基因B轉(zhuǎn)移到染色單體1或2上，D項(xiàng)最合理。 4.觀察到的某生物(2n＝6)減數(shù)第二次分裂后期細(xì)胞如圖所示。下列解釋合理的是(　　) A．減數(shù)第一次分裂中有一對染色體沒有相互分離 B．減數(shù)第二次分裂中有一對染色單體沒有相互分離 C．減數(shù)第一次分裂前有一條染色體多復(fù)制一次 D．減數(shù)第二次分裂前有一條染色體多復(fù)制一次 解析：選A。分析圖示，細(xì)胞中姐妹染色單體分離，且移向細(xì)胞兩極的染色體各有4條，結(jié)合題干該生物是體細(xì)胞含有6條染色體的二倍體，可判斷該細(xì)胞移向兩極的染色體比正常分裂時(shí)多一條，原因是在減數(shù)第一次分裂時(shí)，一對同源染色體沒有分開，得到的兩個(gè)次級性母細(xì)胞或第一極體中一個(gè)含有4條染色體，另一個(gè)含有2條染色體。其中含有4條染色體的次級性母細(xì)胞或第一極體的減數(shù)第二次分裂后期圖像如題圖所示。 5．一個(gè)基因型為AaXbY的雄果蠅經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生了甲、乙兩個(gè)異常精細(xì)胞，精細(xì)胞甲的基因和性染色體組成為aYY，精細(xì)胞乙的基因和性染色體組成為AXbY。下列敘述不正確的是(　　) A．精細(xì)胞甲和精細(xì)胞乙不可能來自同一個(gè)初級精母細(xì)胞 B．與精細(xì)胞乙同時(shí)形成的另外三個(gè)精細(xì)胞都是異常精細(xì)胞 C．精細(xì)胞甲形成的原因是染色體在減數(shù)第二次分裂前多復(fù)制一次 D．精細(xì)胞乙形成的原因是X和Y染色體在減數(shù)第一次分裂過程中未分離 解析：選C。精細(xì)胞甲形成的原因是染色體在減數(shù)第二次分裂時(shí)姐妹染色單體沒有分開。 6．下列關(guān)于配子基因型異常發(fā)生時(shí)期的判斷，正確的是(　　) 選項(xiàng) 個(gè)體基因型 配子基因型 異常發(fā)生時(shí)期 A DD D、d 減數(shù)第一次分裂 B AaBb AaB、AaB、b、b 減數(shù)第二次分裂 C XaY XaY、XaY 減數(shù)第一次分裂 D AaXBXb AAXBXb、XBXb、a、a 減數(shù)第二次分裂 解析：選C。A項(xiàng)中配子基因型異常發(fā)生時(shí)期主要在間期DNA復(fù)制過程中；B項(xiàng)中配子基因型發(fā)生異常時(shí)期在減數(shù)第一次分裂時(shí)期；D項(xiàng)中配子基因型發(fā)生異常是在減數(shù)第一次分裂及減數(shù)第二次分裂時(shí)期。 限時(shí)規(guī)范訓(xùn)練 (建議用時(shí)：40分鐘) 1.如圖表示某動(dòng)物體細(xì)胞(含4條染色體)有絲分裂的細(xì)胞周期，以下敘述正確的是(　　) A．細(xì)胞c最適于觀察染色體的形態(tài)和數(shù)目 B．細(xì)胞中含有4條染色體的時(shí)期是a、b、d C．細(xì)胞周期的長短主要決定于環(huán)境溫度 D．從b到b是一個(gè)完整的細(xì)胞周期 解析：選A。分析題圖可判斷，a～e分別為有絲分裂間期、前期、中期、后期、末期，f表示有絲分裂完成形成的子細(xì)胞，觀察染色體的形態(tài)和數(shù)目的最佳時(shí)期是中期，此時(shí)期染色體形態(tài)穩(wěn)定、數(shù)目清晰；由于著絲點(diǎn)分裂，后期細(xì)胞中有8條染色體；細(xì)胞周期的時(shí)間長短主要受遺傳物質(zhì)控制；細(xì)胞周期從一次分裂完成時(shí)開始，到下一次分裂完成時(shí)為止，即f→f表示一個(gè)細(xì)胞周期。 2.如圖表示某XY型性別決定類型的哺乳動(dòng)物中一個(gè)正在進(jìn)行分裂的細(xì)胞中的部分染色體的行為，下列敘述正確的是(　　) A．該細(xì)胞存在于動(dòng)物的卵巢中 B．該細(xì)胞可能發(fā)生了交叉互換 C．該生物的細(xì)胞中最多含有8條染色體 D．圖示細(xì)胞分裂完畢后產(chǎn)生兩種類型的配子 解析：選B。圖中右側(cè)上下分離的同源染色體的形態(tài)大小不同，推測為性染色體X和Y，則該動(dòng)物為雄性動(dòng)物。根據(jù)題干信息，圖中含有的染色體為該生物的部分染色體，因此該生物細(xì)胞中的染色體條數(shù)大于4，在有絲分裂后期細(xì)胞中染色體條數(shù)最多，大于8。該細(xì)胞分裂結(jié)束能產(chǎn)生四種類型的配子。 3．雌兔的某細(xì)胞正在進(jìn)行著絲點(diǎn)分裂，下列有關(guān)敘述不正確的是(　　) A．該細(xì)胞中至少有兩條X染色體 B．該細(xì)胞可能是初級卵母細(xì)胞 C．該細(xì)胞內(nèi)可能含有同源染色體 D．該細(xì)胞的子細(xì)胞可能是卵細(xì)胞 解析：選B。根據(jù)“雌兔的某細(xì)胞正在進(jìn)行著絲點(diǎn)分裂”，可以判斷該細(xì)胞處于有絲分裂后期或減數(shù)第二次分裂后期。如果該細(xì)胞處于有絲分裂后期，則有4條X染色體；如果該細(xì)胞處于減數(shù)第二次分裂后期，則有2條X染色體，故A項(xiàng)正確。初級卵母細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的是同源染色體分離，不發(fā)生著絲點(diǎn)分裂，故B項(xiàng)錯(cuò)誤。如果該細(xì)胞處于有絲分裂后期，則含有同源染色體，故C項(xiàng)正確。如果該細(xì)胞處于減數(shù)第二次分裂后期，則該細(xì)胞是次級卵母細(xì)胞或極體，其子細(xì)胞可能是卵細(xì)胞，故D項(xiàng)正確。 4．兩學(xué)生在總結(jié)細(xì)胞分裂時(shí)分別畫出了如下甲、乙兩幅圖，對這兩幅圖理解正確的是(　　) A．圖甲細(xì)胞處于減數(shù)第二次分裂中期 B．圖乙生物在正常情況下，X染色體上的基因可以為B、b C．圖甲中2號和4號是性染色體 D．圖甲生物基因型可能是AaXbXb 解析：選C。根據(jù)圖甲染色體上的基因可知，1和3染色體上含有等位基因，故1和3是一對同源染色體，因此，2和4也應(yīng)該為一對同源染色體，再根據(jù)2和4染色體的大小、形狀不同可推測二者可能為性染色體，因此圖甲處于有絲分裂中期，A錯(cuò)誤、C正確；圖甲細(xì)胞的基因型可能是AaXbY，D錯(cuò)誤；圖乙生物在正常情況下，姐妹染色單體上的基因應(yīng)相同，故X染色體上的基因不可以為B、b，B錯(cuò)誤。 5.某生物的基因組成如圖所示，則它產(chǎn)生配子的種類及它的一個(gè)精原細(xì)胞產(chǎn)生精子的種類分別是(　　) A．2種和2種　　　　 B．4種和2種 C．2種和4種 D．8種和4種 解析：選B。由圖知，該生物基因組成為AaBbDD，三對基因位于三對同源染色體上，遵循基因的自由組合定律。三對基因中有兩對是雜合的，所以它能產(chǎn)生的配子種類為22＝4種(ABD、AbD、aBD、abD)。但它的一個(gè)精原細(xì)胞產(chǎn)生的精子種類只能是2種，這是因?yàn)樵跍p數(shù)第一次分裂時(shí)同源染色體分離，等位基因隨之分開，只能有兩種情況：A—B(或b)—D、a—b(或B)—D。即A與a分離、B與b分離后，若A與B分配在一起，則a只能與b分配在一起；若A與b分配在一起，則a只能與B分配在一起。 6．如圖表示雄果蠅進(jìn)行某種細(xì)胞分裂時(shí)，處于四個(gè)不同階段的細(xì)胞(Ⅰ～Ⅳ)中遺傳物質(zhì)或其載體(①～③)的數(shù)量。下列表述與圖中信息相符的是(　　) A．Ⅱ所處階段發(fā)生基因自由組合 B．Ⅲ代表初級精母細(xì)胞 C．②代表染色體 D．Ⅰ～Ⅳ中③的數(shù)量比是2∶4∶4∶1 解析：選A。只有染色單體數(shù)目可以為0，所以②是染色單體，染色體∶核DNA數(shù)＝1∶1或1∶2，所以①是染色體，③是核DNA，減Ⅰ前、中、后時(shí)期DNA已經(jīng)復(fù)制，但染色體數(shù)未加倍，所以Ⅱ是減Ⅰ前、中、后時(shí)期，基因自由組合發(fā)生于減Ⅰ后期，A項(xiàng)正確；減Ⅱ前、中期染色體數(shù)量減半，核DNA數(shù)與體細(xì)胞相等，含有姐妹染色單體，減Ⅱ后期著絲點(diǎn)分裂，染色體數(shù)和核DNA數(shù)均與體細(xì)胞相等，所以Ⅰ是減Ⅱ后期，Ⅲ是減Ⅱ前期和中期，是次級精母細(xì)胞，Ⅳ是精細(xì)胞，則Ⅰ～Ⅳ中③(核DNA)的數(shù)量之比是2∶4∶2∶1，所以B、C、D項(xiàng)錯(cuò)誤。 7．下面為某高等生物細(xì)胞不同分裂時(shí)期的模式圖，Ⅰ、Ⅱ表示染色體片段。下列敘述不正確的是(　　) A．圖甲細(xì)胞處于減數(shù)第二次分裂中期，此時(shí)不進(jìn)行核DNA的復(fù)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(xì)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(gè)精原細(xì)胞，則圖乙是圖甲細(xì)胞分裂形成的 解析：選D。圖甲細(xì)胞中無同源染色體，著絲點(diǎn)排列在赤道板上，處于減數(shù)第二次分裂中期，此時(shí)不進(jìn)行核DNA的復(fù)制；題圖細(xì)胞中Ⅰ、Ⅱ染色體發(fā)生了同源染色體非姐妹染色單體之間的交叉互換；圖甲所示細(xì)胞若繼續(xù)分裂，著絲點(diǎn)分開，Ⅰ所在的染色體可能發(fā)生等位基因的分離；圖甲和圖乙細(xì)胞的染色體組成不同，圖乙不可能是圖甲的細(xì)胞分裂形成的。 8．如圖中甲是某生物的一個(gè)精細(xì)胞，根據(jù)染色體的類型和數(shù)目，判斷圖乙中與其來自同一個(gè)精原細(xì)胞的有(　　) A．①② B．①④ C．①③ D．②④ 解析：選C。減數(shù)第一次分裂的特點(diǎn)：同源染色體分離；減數(shù)第二次分裂的特點(diǎn)：次級精母細(xì)胞內(nèi)由同一著絲點(diǎn)相連的兩條姐妹染色單體分開成為兩條子染色體并分別進(jìn)入兩個(gè)精細(xì)胞中；所以由同一個(gè)精原細(xì)胞最終分裂形成的精細(xì)胞中，染色體組成基本相同或恰好“互補(bǔ)”。根據(jù)圖乙中各細(xì)胞內(nèi)染色體組成特點(diǎn)分析，①與圖甲的染色體組成互補(bǔ)，③與圖甲的染色體組成基本相同，由此可判斷出①③與圖甲精細(xì)胞可能來自同一個(gè)精原細(xì)胞。 9．如圖表示某二倍體生物體內(nèi)進(jìn)行的三個(gè)連續(xù)生理過程中某細(xì)胞內(nèi)染色體組數(shù)的變化，有關(guān)分析錯(cuò)誤的是(　　) A．圖中Ⅰ過程產(chǎn)生的細(xì)胞若能發(fā)育成個(gè)體，則該個(gè)體屬于單倍體 B．圖中Ⅱ過程可體現(xiàn)細(xì)胞膜具有信息交流的功能 C．圖中bc、ef段細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)與DNA分子數(shù)之比為1∶1 D．圖中b、d、e點(diǎn)時(shí)染色體組數(shù)加倍的原因相同 解析：選D。題圖中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次表示減數(shù)分裂、受精作用和有絲分裂，Ⅰ過程產(chǎn)生的細(xì)胞為生殖細(xì)胞，由其發(fā)育來的個(gè)體為單倍體；在受精作用過程中精卵細(xì)胞的識別體現(xiàn)細(xì)胞膜具有信息交流的功能；bc、ef段分別是減數(shù)第二次分裂后期和有絲分裂后期，此時(shí)細(xì)胞內(nèi)無染色單體，故染色體數(shù)與DNA分子數(shù)之比為1∶1；b、e點(diǎn)時(shí)染色體組數(shù)加倍的原因是著絲點(diǎn)分裂，而d點(diǎn)時(shí)染色體組數(shù)加倍的原因是受精作用。 10.如圖表示細(xì)胞分裂的過程，n代表一個(gè)染色體組的染色體數(shù)。下列有關(guān)該細(xì)胞分裂的敘述不正確的是(　　) A．不屬于人的體細(xì)胞的有絲分裂 B．可發(fā)生在卵細(xì)胞的形成過程中 C．可發(fā)生在次級精母細(xì)胞的形成過程中 D．在細(xì)胞分裂中出現(xiàn)著絲點(diǎn)分裂 解析：選C。由圖可知，該分裂方式為有絲分裂或減數(shù)第二次分裂，且親子代細(xì)胞只有一個(gè)染色體組(n)，而人的體細(xì)胞中有2個(gè)染色體組，A項(xiàng)正確；減數(shù)第二次分裂過程中，出現(xiàn)了著絲點(diǎn)分裂，B、D兩項(xiàng)正確；次級精母細(xì)胞的形成發(fā)生在減數(shù)第一次分裂，C項(xiàng)錯(cuò)誤。 11.右圖是某動(dòng)物(2n＝8)分裂后期細(xì)胞圖像，以下分析正確的是(　　) A．該細(xì)胞一定是第一極體 B．圖示結(jié)果是染色體結(jié)構(gòu)變異造成的 C．該細(xì)胞內(nèi)有2對同源染色體 D．該動(dòng)物的生殖細(xì)胞內(nèi)有5條染色體 解析：選C。圖示細(xì)胞為減數(shù)第二次分裂后期細(xì)胞，屬于次級精母細(xì)胞或第一極體；因2n＝8，所以是減數(shù)第一次分裂后期一對同源染色體(圖中右邊一對)移向了同一極，屬于染色體數(shù)目變異；圖中右邊4條染色體為2對同源染色體(上方兩條為一對，下方兩條為一對)；該動(dòng)物若正常分裂，產(chǎn)生的生殖細(xì)胞有4條染色體，若如圖所示情況，產(chǎn)生的生殖細(xì)胞有3條和5條染色體。 12．某男子表現(xiàn)型正常，但其一條14號和一條21號染色體相互連接形成一條異常染色體，如圖甲。減數(shù)分裂時(shí)異常染色體的聯(lián)會如圖乙，配對的三條染色體中，任意配對的兩條染色體分離時(shí)，另一條染色體隨機(jī)移向細(xì)胞任一極。下列敘述正確的是(　　) A．圖甲所示的變異屬于基因重組 B．觀察異常染色體應(yīng)選擇處于分裂間期的細(xì)胞 C．如不考慮其他染色體，理論上該男子產(chǎn)生的精子類型有8種 D．該男子與正常女子婚配能生育染色體組成正常的后代 解析：選D。 圖甲所示的變異屬于染色體變異，A項(xiàng)錯(cuò)誤；觀察異常染色體應(yīng)選擇處于分裂中期的細(xì)胞，因?yàn)榇藭r(shí)染色體的形態(tài)固定、數(shù)目清晰，B項(xiàng)錯(cuò)誤；若不考慮其他染色體，根據(jù)“配對的三條染色體中，任意配對的兩條染色體分離時(shí)，另一條染色體隨機(jī)移向細(xì)胞任一極”可知，理論上該男子產(chǎn)生的精子類型有“只含有14號染色體”、“只含有21號染色體”、“含有14號染色體和21號染色體”、“含有異常染色體和14號染色體”、“含有異常染色體和2l號染色體”、“只含有異常染色體”，共計(jì)6種，C項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)異常染色體與14號染色體分離時(shí)，21號染色體有可能與14號染色體一起移向一極，含有14號染色體和21號染色體的精子與正常卵子結(jié)合，可以發(fā)育為染色體組成正常的后代，D項(xiàng)正確。 13．如圖甲表示小鼠上皮細(xì)胞一個(gè)細(xì)胞周期的4個(gè)階段(G1期主要合成RNA和蛋白質(zhì)；S期是DNA合成期；G2期DNA合成終止，合成RNA及蛋白質(zhì)；M期是細(xì)胞分裂期)。圖乙表示流式細(xì)胞儀測定細(xì)胞群體中處于不同時(shí)期的細(xì)胞數(shù)量和DNA含量。請據(jù)圖回答下列問題： (1)用圖甲中所示字母與箭頭表示一個(gè)完整的細(xì)胞周期______________________。 (2)在電子顯微鏡下觀察處于M期的細(xì)胞，可見由細(xì)胞兩極的________發(fā)出星射線。在M期，染色單體的消失發(fā)生在________期，染色體數(shù)與核DNA數(shù)之比為1∶2在________期。 (3)圖乙中細(xì)胞數(shù)量呈現(xiàn)兩個(gè)峰值，左側(cè)峰值表示圖甲中的________期細(xì)胞，右側(cè)峰值表示圖甲中的________期細(xì)胞。兩峰值之間表示圖甲中的________期。 (4)若向小鼠上皮細(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，而處于其他期的細(xì)胞不受影響。現(xiàn)測得小鼠腸上皮細(xì)胞周期各階段時(shí)間如下表所示： 分裂時(shí)期 分裂間期 分裂期 合計(jì) G1 S G2 M 時(shí)長(h) 3.4 7.9 2.2 1.8 15.3 預(yù)計(jì)加入過量胸苷約________h后，細(xì)胞都將停留在S期。 解析：(1)連續(xù)分裂的細(xì)胞從一次分裂完成時(shí)開始到下一次分裂完成時(shí)為止為一個(gè)細(xì)胞周期。(2)動(dòng)物細(xì)胞由兩極中心體發(fā)出的星射線形成紡錘體，染色單體在間期形成、在前期出現(xiàn)、在后期消失。(3)正確理解題干圖橫坐標(biāo)與縱坐標(biāo)的含義是解題的關(guān)鍵，從圖中可以看出，第一個(gè)峰值是DNA含量為2C的細(xì)胞數(shù)量，第二個(gè)峰值是DNA含量為4C的細(xì)胞數(shù)量。(4)預(yù)計(jì)加入過量胸苷約G2＋M＋G1＝7.4(h)后，細(xì)胞都將停留在S期。 答案：(1)G1→S→G2→M　(2)中心體　后　前、中(缺一不可)　(3)G1　G2和M(缺一不可)　S　(4)7.4 14．如圖1表示某動(dòng)物生殖細(xì)胞的形成過程，①～⑧表示細(xì)胞。請回答下列問題： (1)①→②過程中細(xì)胞核內(nèi)DNA發(fā)生的主要變化是：____________；②→④過程中染色體的主要行為變化是______________________________。 (2)圖中細(xì)胞④的名稱是____________，該細(xì)胞中DNA、染色體和染色單體的數(shù)量之比是________。 (3)正常情況下圖中細(xì)胞⑧的基因型為________。 (4)若圖1中細(xì)胞分裂得到的生殖細(xì)胞如圖2所示，則產(chǎn)生異常配子的原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)結(jié)合題圖可知，①→②過程中細(xì)胞核內(nèi)DNA發(fā)生的主要變化是完成DNA的復(fù)制過程，②→④表示減數(shù)第一次分裂過程，此過程中同源染色體分離，進(jìn)入兩個(gè)子細(xì)胞。(2)分析圖1知，③和④分別為極體和次級卵母細(xì)胞。細(xì)胞④中染色體具有染色單體，所以DNA、染色體和染色單體的數(shù)量之比是2∶1∶2。(3)細(xì)胞⑧是卵細(xì)胞，是由細(xì)胞④(基因型為AAbb)分裂形成的，所以正常情況下細(xì)胞⑧的基因型為Ab。(4)若圖2所示為分裂得到的生殖細(xì)胞即卵細(xì)胞(細(xì)胞⑧)，可以看出其中兩條染色單體沒有分開，所以應(yīng)該是減數(shù)第二次分裂后期其中一對姐妹染色單體分開后，移向細(xì)胞一極造成的。 答案：(1)DNA的復(fù)制　同源染色體分離，進(jìn)入兩個(gè)子細(xì)胞　(2)次級卵母細(xì)胞　2∶1∶2　(3)Ab　(4)減數(shù)第二次分裂后期其中一對姐妹染色單體分開后移向細(xì)胞一極 15．下列圖甲、乙、丙分別是一些二倍體生物細(xì)胞的染色體組成和分裂過程中物質(zhì)或結(jié)構(gòu)變化的相關(guān)模式圖。請分析回答下列問題。 (1)圖甲的①～⑥中，細(xì)胞結(jié)構(gòu)顯著不同于其他細(xì)胞的是________；處于有絲分裂中期的細(xì)胞是_____________；含有一個(gè)染色體組的細(xì)胞是_________________；③分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞名稱是________。 (2)若圖丙中①～②完成了圖乙中AB段的變化，則圖丙a、b、c中表示染色體的是________，圖甲中④產(chǎn)生的子細(xì)胞內(nèi)，a、b、c的數(shù)量分別為____________。 (3)圖甲⑤中存在的等位基因是________，造成這一結(jié)果的可能原因有________。圖甲⑥代表的個(gè)體中最多(不考慮交叉互換)能產(chǎn)生________種染色體組合不同的配子。 解析：本題考查有絲分裂與減數(shù)分裂的圖像及其物質(zhì)或結(jié)構(gòu)數(shù)量變化，抓住圖像特點(diǎn)、理解曲線含義和找出曲線關(guān)鍵點(diǎn)是正確解題的前提。(1)由圖可知，圖甲①～⑥中，②是植物細(xì)胞，其他都是動(dòng)物細(xì)胞；圖甲中為二倍體生物細(xì)胞分裂圖像，①④著絲點(diǎn)排列在赤道板上，為細(xì)胞分裂中期，①有同源染色體，屬于有絲分裂中期，④沒有同源染色體，是減數(shù)第二次分裂中期；③處于減數(shù)第一次分裂后期，細(xì)胞質(zhì)均等分開，為初級精母細(xì)胞，其子細(xì)胞為次級精母細(xì)胞。(2)由圖乙可知：AB段處于細(xì)胞分裂間期，細(xì)胞分裂間期的特點(diǎn)是細(xì)胞內(nèi)DNA含量加倍、染色體數(shù)不變，每條染色體含兩條姐妹染色單體，據(jù)此可確定圖丙中a為染色體、b為染色單體、c為DNA；圖甲④為減數(shù)第二次分裂中期，其子細(xì)胞內(nèi)a、b、c的數(shù)量分別為2、0、2。(3)圖甲中⑤處于減數(shù)第二次分裂后期，正常情況下，兩條姐妹染色單體形成的兩條子染色體上的基因相同，等位基因B、b出現(xiàn)的原因可能是基因突變或四分體時(shí)期同源染色體的非姐妹染色單體發(fā)生了交叉互換；⑥為雄果蠅體細(xì)胞，有4對同源染色體，減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子最多有24＝16種染色體組合。 答案：(1)②?、佟、堋〈渭壘讣?xì)胞　(2)a　2、0、2 (3)B、b　基因突變或在四分體時(shí)期同源染色體的非姐妹染色單體發(fā)生交叉互換　16 第6講　細(xì)胞的分化、衰老、凋亡和癌變 [考綱熱度]1.細(xì)胞的分化Ⅱ(5年18考)　　　　　　　　　　　　　 2.細(xì)胞的全能性Ⅱ(5年6考) 3．細(xì)胞的衰老和凋亡與人體健康的關(guān)系Ⅱ(5年8考) 4.癌細(xì)胞的主要特征及防治Ⅱ(5年15考) [診斷知識盲點(diǎn)] 1．在蛙胚的發(fā)育過程中，通過細(xì)胞分裂不斷增加細(xì)胞數(shù)量，并在一定時(shí)期發(fā)生細(xì)胞分化。(√) 2．同一個(gè)體莖尖分生組織細(xì)胞的分化能力比葉肉細(xì)胞的強(qiáng)。(√) 3．細(xì)胞分化過程中遺傳信息的表達(dá)情況不同。(√) 4．自體骨髓干細(xì)胞植入胰腺組織后可分化為胰島樣細(xì)胞，以替代損傷的胰島B細(xì)胞，達(dá)到治療糖尿病的目的是由于胰腺組織微環(huán)境使骨髓干細(xì)胞基因丟失，分化成為胰島樣細(xì)胞。() 5．細(xì)胞的分化程度越高，全能性越強(qiáng)。() 6．玉米種子萌發(fā)長成新植株過程，發(fā)生了細(xì)胞分化且能體現(xiàn)體細(xì)胞全能性。() 7．?dāng)辔脖诨㈤L出新尾巴過程中發(fā)生了細(xì)胞分化。(√) 8．小麥花粉經(jīng)離體培養(yǎng)發(fā)育成單倍體植株過程，發(fā)生了細(xì)胞分化且能體現(xiàn)體細(xì)胞全能性。() 9．正常細(xì)胞的衰老凋亡必將使個(gè)體衰老死亡。() 10．在蛙胚胎發(fā)育過程中，細(xì)胞不斷分裂，但不發(fā)生凋亡。() 11．細(xì)胞分裂使細(xì)胞趨向?qū)ｉT化，提高了機(jī)體生理功能的效率。() 12．細(xì)胞衰老表現(xiàn)為酶活性降低，細(xì)胞核體積減小。() 13．細(xì)胞分裂素延遲植物衰老與基因的作用無關(guān)。() 14．癌細(xì)胞具有細(xì)胞增殖失控的特點(diǎn)。(√) 15．病毒癌基因可整合到宿主基因組誘發(fā)癌變。(√) 16．原癌基因只存在于癌細(xì)胞中。() 　> > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > > 考點(diǎn)一　細(xì)胞的分化與全能性 [高考領(lǐng)航] 1．(2016高考全國甲卷)在細(xì)胞的生命歷程中，會出現(xiàn)分裂、分化等現(xiàn)象。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．細(xì)胞的有絲分裂對生物性狀的遺傳有貢獻(xiàn) B．哺乳動(dòng)物的造血干細(xì)胞是未經(jīng)分化的細(xì)胞 C．細(xì)胞分化是細(xì)胞內(nèi)基因選擇性表達(dá)的結(jié)果 D．通過組織培養(yǎng)可將植物葉肉細(xì)胞培育成新的植株 解析：選B。細(xì)胞有絲分裂的重要意義是將親代細(xì)胞的染色體經(jīng)過復(fù)制(實(shí)質(zhì)為DNA的復(fù)制)之后，精確地平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中。由于細(xì)胞核中的DNA位于染色體上，DNA是生物的主要遺傳物質(zhì)，因而有絲分裂使細(xì)胞的親代和子代之間保持了遺傳性狀的穩(wěn)定性。可見細(xì)胞的有絲分裂對生物性狀的遺傳有很大貢獻(xiàn)，A項(xiàng)正確。哺乳動(dòng)物的受精卵是未經(jīng)分化的細(xì)胞，而哺乳動(dòng)物的造血干細(xì)胞是由受精卵分化形成的，屬于已分化的細(xì)胞，只是分化程度不高，仍保留分裂和分化能力，B項(xiàng)錯(cuò)誤。細(xì)胞分化的根本原因是在個(gè)體發(fā)育的過程中，同一生物的不同細(xì)胞中遺傳信息的執(zhí)行情況不同，即基因的選擇性表達(dá)，C項(xiàng)正確。高度分化的植物細(xì)胞仍具有全能性，故通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)可將離體的植物葉肉細(xì)胞培育成新的植株，D項(xiàng)正確。 2．(2014高考新課標(biāo)全國卷Ⅱ)同一動(dòng)物個(gè)體的神經(jīng)細(xì)胞與肌細(xì)胞在功能上是不同的，造成這種差異的主要原因是(　　) A．二者所處的細(xì)胞周期不同 B．二者合成的特定蛋白不同 C．二者所含有的基因組不同 D．二者核DNA的復(fù)制方式不同 解析：選B。A項(xiàng)，神經(jīng)細(xì)胞與肌細(xì)胞都是高度分化的細(xì)胞，不再進(jìn)行分裂，不存在細(xì)胞周期。B項(xiàng)，同一動(dòng)物個(gè)體的神經(jīng)細(xì)胞與肌細(xì)胞在功能上不同，源于基因的選擇性表達(dá)，即在不同的時(shí)間和空間條件下合成了不同的蛋白質(zhì)