PAGE16-2024屆高考生物一輪復習第4單元細胞的生命歷程第1講細胞的增殖學案新人教版必修1202306052117第1講細胞的增殖考情研讀·備考定位考點展示核心素養(yǎng)1．簡述細胞的生長和周期性。2．簡述細胞的有絲分裂過程。3．制作和觀察根尖細胞有絲分裂簡易裝片。1．生命觀念——通過討論細胞周期的概念和有絲分裂的基本過程，形成生命的有序運動觀。2．科學思維——通過構建有絲分裂過程中物質或結構的變化規(guī)律的模型，培養(yǎng)利用邏輯思維分析問題的能力。3．科學探究——通過制作和觀察根尖細胞有絲分裂簡易裝片的實驗，掌握實驗的原理和操作技能?？键c一細胞的生長和細胞周期自主回顧·素養(yǎng)儲備基礎梳理1．生物體生長的原因一是細胞的生長，二是__細胞分裂__。2．細胞不能無限長大(1)模擬實驗細胞大小與物質運輸效率之間的關系：①細胞模型：不同大小的瓊脂塊。②運輸效率表示法：eq\f(NaOH在瓊脂塊中擴散的體積,瓊脂塊的體積)③檢測方法：酚酞遇NaOH變紅色。(2)細胞不能無限長大的原因①細胞體積越大，其相對表面積越小，物質運輸?shù)男蔩_越低__。②受__核質比__的制約︰細胞核中的DNA是有限的，其能夠控制的細胞質的范圍有限。3．細胞分裂方式及判斷(1)概念圖(2)解讀eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(圖中①②③依次為__無絲分裂__、__有絲分裂__、,__減數(shù)分裂__,圖①～③中無染色體出現(xiàn)的是__①__,蛙紅細胞分裂方式為__①__,真核細胞的分裂方式為__①②③__,③的特點是同源染色體會發(fā)生__聯(lián)會和分離__，,其最終子細胞染色體數(shù)目__減半__))4．圖示細胞周期思維辨析易錯整合，判斷正誤。(1)同一生物的不同組織細胞都具有細胞周期(×)(2)任何具有分裂能力的細胞都具有細胞周期(×)(3)洋蔥的表皮細胞比分生區(qū)細胞的增殖周期長(×)(4)多細胞生物體的生長依賴于細胞的生長和細胞的增殖(√)延伸探究1．所有細胞都有細胞周期嗎？[提示]①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、動物皮膚生發(fā)層細胞。②高度分化的細胞，如神經(jīng)細胞、表皮細胞等沒有細胞周期。③發(fā)生減數(shù)分裂的細胞無細胞周期。2．熱圖導析：下表是幾種細胞的細胞周期的持續(xù)時間(t/h)，據(jù)表分析：細胞類型分裂間期分裂期細胞周期蠶豆根尖分生區(qū)細胞15.32.017.3小鼠十二指腸上皮細胞13.51.815.3人的肝細胞21122人的宮頸癌細胞20.51.522(1)不同生物細胞的細胞周期持續(xù)時間相同嗎？同種生物的不同細胞的細胞周期持續(xù)時間相同嗎？(2)顯微鏡下觀察某植物組織的有絲分裂時，大部分細胞處于分裂間期，為什么？(3)若要觀察細胞的有絲分裂，你會選擇哪種細胞？說明理由。[提示](1)都不一定相同。(2)細胞周期中，分裂間期所占的時間長，分裂期所占的時間短，因此觀察細胞所處時期時，大部分細胞都處于分裂間期。(3)選擇十二指腸細胞，原因是其細胞周期中分裂期所占時間相對較長。剖析難點·考點突破重難精講細胞周期的表示方式方法名稱表示方法說明扇形圖間期在前，分裂期在后，順序不能顛倒A→B→C→A表示一個細胞周期C→A→B→C不能表示一個細胞周期線段圖a＋b或c＋d為一個細胞周期坐標圖a＋b＋c＋d＋e為一個細胞周期柱形圖B組DNA含量的變化說明處于DNA的復制時期；C組DNA已經(jīng)加倍說明處于分裂期；分裂間期時間長，A組細胞數(shù)目最多，處于分裂間期■(1)具有細胞周期的條件①只有連續(xù)分裂的細胞才有細胞周期，有些細胞分裂結束后不再進行分裂，它們就沒有周期性。②生物體中有細胞周期的細胞有：受精卵、干細胞、分生區(qū)細胞、形成層細胞、生發(fā)層細胞、癌細胞(不正常分裂)等。③減數(shù)分裂形成的細胞和已分化的細胞沒有周期性。(2)分裂間期的物質變化分裂間期又可劃分為G1期(DNA合成前期)、S期(DNA合成期)和G2期(DNA合成后期)，其主要變化如下：①G1期eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(合成蛋白質,合成RNA))②S期：完成DNA復制——每條染色體上1個DNA復制為2個DNA，且兩個DNA位于兩條染色單體上，兩條染色單體由一個著絲點連在一起。③G2期：合成蛋白質——主要是用于形成紡錘絲(星射線)。精準命題〔典例剖析〕例1(2020·上海浦東模擬)下圖表示細胞周期，下列相關敘述正確的是(D)A．a→a為一個細胞周期B．a→b過程中易于發(fā)生基因突變C．b→c過程中有中心體復制D．c→d過程中有轉錄、翻譯[解析]細胞周期包括分裂間期(G1→S→G2)和分裂期(M)，是從細胞一次分裂完成時開始，到下一次分裂完成時結束，即c→c為一個細胞周期，A錯誤；a→b過程為分裂間期的G2期，而基因突變發(fā)生在S期，即題圖中的d→a過程，B錯誤；b→c過程表示分裂期，而中心體復制發(fā)生在分裂間期，C錯誤；c→d過程表示分裂間期的G1期，主要進行相關蛋白質和某些RNA的合成，存在轉錄和翻譯，D正確。┃┃歸納總結?與細胞周期相聯(lián)系的知識(1)聯(lián)系基因突變：在細胞分裂間期的S期，DNA復制時容易受到內外因素的干擾而發(fā)生差錯，即發(fā)生基因突變。(2)聯(lián)系染色體變異：在細胞分裂期的前期，秋水仙素或低溫都可抑制紡錘體的形成，出現(xiàn)多倍體細胞。(3)聯(lián)系細胞癌變：用藥物作用于癌細胞，在分裂間期，DNA分子不能復制，可抑制癌細胞的無限增殖。(4)聯(lián)系免疫：在淋巴因子的作用下，被抗原刺激后的B細胞將迅速增殖分化，細胞周期縮短。〔對應訓練〕1．(2017·全國卷Ⅲ，29)利用一定方法使細胞群體處于細胞周期的同一階段，稱為細胞周期同步化。以下是能夠實現(xiàn)動物細胞周期同步化的三種方法。回答下列問題：(1)DNA合成阻斷法：在細胞處于對數(shù)生長期的培養(yǎng)液中添加適量的DNA合成可逆抑制劑，處于__分裂__期的細胞不受影響而繼續(xù)細胞周期的運轉，最終細胞會停滯在細胞周期的__間(或S)__期，以達到細胞周期同步化的目的。(2)秋水仙素阻斷法：在細胞處于對數(shù)生長期的培養(yǎng)液中添加適量的秋水仙素，秋水仙素能夠抑制__紡錘體形成__，使細胞周期被阻斷，即可實現(xiàn)細胞周期同步化。經(jīng)秋水仙素處理的細胞__不會__(填“會”或“不會”)被阻斷在間期。(3)血清饑餓法：培養(yǎng)液中缺少血清可以使細胞周期停滯在間期，以實現(xiàn)細胞周期同步化。分裂間期的特點是__完成DNA復制和有關蛋白質的合成，為分裂期準備物質__(答出1點即可)。[解析](1)DNA復制發(fā)生在細胞分裂間期，添加適量的DNA合成抑制劑后，DNA合成被阻斷，使細胞停滯于間期(S期)，而處于分裂期的細胞暫時不受影響。(2)秋水仙素通過抑制紡錘體的形成，導致染色體不能移向細胞兩極，從而阻斷細胞周期，而紡錘體形成于分裂前期，因此經(jīng)秋水仙素處理的細胞不會被阻斷在間期。(3)分裂間期的特點是完成DNA分子的復制和有關蛋白質的合成，為分裂期進行活躍的物質準備，同時細胞有適度的生長。2．(2020·天津高考模擬)某生物細胞周期中的三個階段(用①、②、③表示)示意圖如下，每個階段內繪有相應的流式細胞儀分析圖譜，據(jù)圖分析判斷下列錯誤的是(C)A．DNA復制發(fā)生在①階段B．用顯微鏡對染色體計數(shù)最好在②階段的細胞中進行選擇C．著絲點分裂發(fā)生在③階段D．③階段的細胞可能是剛剛完成分裂的細胞[解析]①細胞中DNA數(shù)目處于2N～4N之間，故DNA復制發(fā)生在①階段，A正確；用顯微鏡對染色體計數(shù)應該選擇中期的細胞，②階段的細胞包含中期，B正確；著絲點分裂發(fā)生在后期，在②階段，C錯誤；③階段的細胞包括末期和G1期，故可能是剛剛完成分裂的細胞，D正確。故選C?？键c二細胞的有絲分裂和無絲分裂自主回顧·素養(yǎng)儲備基礎梳理1．有絲分裂過程時期分裂圖像特點植物細胞動物細胞間期①完成__DNA復制__和__有關蛋白質__合成②細胞適度__生長__前期①__核膜、核仁__消失②染色質→__染色體__③紡錘體形成植物：__細胞兩極__發(fā)出紡錘絲動物：__中心體__發(fā)出星射線中期①染色體的__著絲點__排列于赤道板上②染色體形態(tài)__穩(wěn)定__，數(shù)目清晰后期①__著絲點__分裂，__姐妹染色單體__分開②子染色體__移向兩極__末期①__核膜、核仁__出現(xiàn)，形成兩個核②染色體→__染色質__③__紡錘體__消失④細胞質分裂植物：__細胞板__→細胞壁動物：__細胞膜__凹陷2．動物細胞與高等植物細胞有絲分裂的主要區(qū)別3．細胞有絲分裂的意義將親代細胞的染色體經(jīng)過復制之后，精確地平均__分配到兩個子細胞中去__。由于染色體上有遺傳物質DNA，因而在細胞的親代和子代之間保持了__遺傳性狀__的穩(wěn)定性。思維辨析易錯整合，判斷正誤。(1)間期細胞核的主要變化是DNA的復制和有關蛋白質的合成(×)(2)前期隨著染色質逐漸螺旋化形成了染色單體(×)(3)有絲分裂后期，著絲點分裂導致DNA的數(shù)目是染色單體數(shù)目的兩倍(×)(4)在一個細胞周期中，DNA的復制和中心粒的倍增可能發(fā)生在同一時期(√)(5)有絲分裂后期和末期，核DNA分子數(shù)與染色體數(shù)相同(√)(6)無絲分裂發(fā)生在原核細胞中，且無DNA復制(×)延伸探究1．著絲點的分裂是由于紡錘絲牽拉的結果嗎？[提示]不是，是自行分裂的結果。2．赤道板和細胞板都是真實存在的嗎？[提示]赤道板是一種假想平面，不是細胞結構，在光學顯微鏡下看不到；細胞板是一種真實結構，在光學顯微鏡下能看到，出現(xiàn)在植物細胞有絲分裂的末期。剖析難點·考點突破重難精講1．理清染色體、染色單體和核DNA的關系2．細胞核DNA、染色體、染色單體、每條染色體上DNA含量變化曲線(1)a→b、l→m、p→q變化原因都是DNA分子復制。(2)g→h、n→o、r→s變化原因都是著絲點分裂，姐妹染色單體分開，形成子染色體。(3)c→d、r→s的變化很相似，但時期不同。(4)染色單體數(shù)在細胞周期中的起點為0，終點也為0。3．與細胞有絲分裂有關的細胞器及相應的生理作用(見下表)細胞器名稱細胞類型時期生理作用核糖體動物、植物整個時期，但是主要是間期各種蛋白質(組成染色體的蛋白質和細胞內的蛋白質)的合成中心體動物、低等植物前期紡錘體的形成高爾基體植物末期細胞壁的形成線粒體動物、植物整個時期提供能量精準命題突破點有絲分裂各時期的特點〔典例剖析〕例2(2021·山東淄博淄川高中月考)下列關于高等植物細胞有絲分裂的敘述，正確的是(B)A．前期時完成DNA分子的復制和有關蛋白質的合成B．中期時每條染色體的著絲點排列在細胞中央的一個平面上C．后期時配對的同源染色體彼此分離，分別向細胞的兩極移動D．末期時細胞膜通過從細胞的中部向內凹陷進行細胞質分裂[解析]間期時完成DNA分子的復制和有關蛋白質的合成，A錯誤；在減數(shù)第一次分裂后期，配對的同源染色體彼此分離，分別向細胞的兩極移動，C錯誤；動物細胞有絲分裂末期，細胞膜通過從細胞的中部向內凹陷進行細胞質分裂，植物細胞通過形成新的細胞壁完成細胞質分裂，D錯誤。┃┃規(guī)律方法?“三看法”界定動物和高等植物細胞有絲分裂圖像〔對應訓練〕3．(2020·武漢高三聯(lián)考)下圖為動物和植物細胞的有絲分裂示意圖。據(jù)圖分析，下列敘述正確的是(C)A．圖甲表示動物細胞分裂前期，圖乙表示植物細胞分裂后期B．⑤聚集成為赤道板，需要高爾基體參與C．甲細胞在細胞分裂間期進行①的復制D．甲細胞在分裂前期由①發(fā)出星射線，乙細胞在分裂前期也會發(fā)生這一過程[解析]根據(jù)細胞壁的有無和星射線可以判斷甲細胞為動物細胞，乙細胞為植物細胞。根據(jù)甲細胞中有清晰的染色體，且中心體向兩極移動，發(fā)出星射線，判斷甲細胞處于分裂前期，根據(jù)乙細胞中細胞板的形成判斷其處于分裂末期，A錯誤；⑤聚集成為細胞板，而非赤道板，B錯誤；中心體的復制發(fā)生在分裂間期，C正確；植物細胞的紡錘體是由細胞兩極發(fā)出的紡錘絲形成的，D錯誤。突破點有絲分裂過程中染色體、核DNA數(shù)量的變化〔典例剖析〕例3(2020·濟寧高三模擬)下圖甲表示某二倍體動物細胞有絲分裂圖像，圖乙、丙、丁分別是對該動物細胞有絲分裂不同時期染色體數(shù)、染色單體數(shù)和核DNA分子數(shù)的統(tǒng)計(圖乙、丙、丁中的a、b、c表示的含義相同)。下列有關敘述正確的是(C)A．該動物各個體細胞中都含有4條染色體B．圖乙中的a、b、c分別表示染色體、核DNA分子和染色單體C．圖丙可以最恰當?shù)乇硎緢D甲所示時期的染色體、核DNA分子和染色單體的數(shù)量關系D．圖丁所示細胞正處于有絲分裂后期[解析]據(jù)題可知，題圖甲表示某二倍體動物細胞的有絲分裂圖像，從圖甲可以看出該細胞處于有絲分裂后期，細胞中有8條染色體，據(jù)此可以推出該動物體細胞中一般含有4條染色體，但不能說明該動物各個體細胞中含有的染色體數(shù)都是4條，如圖甲細胞就有8條染色體。根據(jù)有絲分裂不同時期染色體、染色單體和核DNA分子的數(shù)目關系以及染色單體數(shù)可出現(xiàn)“0”，可以判斷題圖乙中的a、b、c分別表示染色體、染色單體和核DNA分子。題圖丙中染色單體數(shù)為0，但染色體數(shù)加倍后與核DNA分子數(shù)相同，據(jù)此可判斷圖丙表示的是處于有絲分裂后期或末期的細胞，故圖丙可以最恰當?shù)乇硎緢D甲所示時期的染色體、核DNA分子和染色單體的數(shù)量關系。題圖丁所示細胞中沒有染色單體；染色體與核DNA分子數(shù)目相等且沒有加倍，可以判斷該細胞處于有絲分裂末期結束或分裂間期中DNA復制之前的時期。┃┃技巧點撥?根據(jù)柱形圖來判斷細胞分裂時期的方法常見柱形圖如下：一般從兩個方面判斷細胞所屬的分裂時期(1)根據(jù)染色單體變化判斷各時期：染色單體eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(有→前期、中期甲圖,無→后期乙圖、末期丙圖))(2)根據(jù)比例關系判斷各時期：eq\a\vs4\al(DNA︰染色體︰,染色單體＝)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(4N︰2N︰4N→前期、中期甲圖,4N︰4N︰0→后期乙圖,2N︰2N︰0→末期丙圖))剖析難點·考點突破〔對應訓練〕4．如圖1和圖2表示有絲分裂不同時期染色體和核DNA的數(shù)量關系。下列有關敘述錯誤的是(C)A．觀察染色體形態(tài)和數(shù)目的最佳時期處于圖1的CD段B．圖1中DE段的細胞染色體數(shù)目加倍，但核DNA含量不變C．圖2中a對應圖1中的AB段，c對應圖1中的EF段D．有絲分裂過程不會出現(xiàn)圖2中d所示的情況[解析]圖1中的CD段包括有絲分裂G2期、前期和中期，中期是觀察染色體形態(tài)和數(shù)目的最佳時期；圖1中DE段形成的原因是著絲點分裂，此時細胞中染色體數(shù)目加倍，但核DNA含量不變；圖2中a表示有絲分裂后期、末期，對應圖1中的EF段，c時期染色體與核DNA的量比a時期減少一半，對應圖1中的AB段；圖2中d表示染色體︰DNA＝2︰1，有絲分裂過程中不存在這種情況。5．(2020·河北衡水金卷)如圖表示洋蔥根尖分生組織內的細胞進行有絲分裂時，每個細胞核中DNA含量的變化。下列分析錯誤的是(D)A．在細胞周期中，分裂間期消耗的能量往往多于分裂期B．當細胞核體積增大到最大體積的一半時，DNA的含量開始急劇增加C．DNA含量的相對穩(wěn)定是限制細胞不能無限長大的因素之一D．分裂末期DNA含量恢復的原因是著絲點發(fā)生了分裂[解析]在分裂間期，需要完成DNA復制和有關蛋白質的合成，消耗的能量往往多于分裂期；據(jù)圖可知，當細胞核體積增大到最大體積的一半時，DNA的含量開始急劇增加；DNA含量的相對穩(wěn)定、細胞體積與表面積的關系是限制細胞不能無限長大的兩個因素；分裂末期DNA含量恢復的原因是染色體平均分配到兩個子細胞中?？键c三觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂自主回顧·素養(yǎng)儲備基礎梳理1．實驗原理2．方法步驟思維辨析易錯整合，判斷正誤。(1)制作細胞的有絲分裂裝片時，洋蔥根尖解離后直接用龍膽紫溶液染色(×)(2)解離和壓片都有利于根尖分生區(qū)細胞分散(√)(3)在“觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂”實驗中，持續(xù)觀察，視野中處于中期的細胞將分裂成兩個子細胞(×)(4)顯微鏡下絕大多數(shù)細胞中能觀察到染色體(×)(5)要觀察植物細胞的細胞板結構，應選取處于有絲分裂后期的細胞(×)延伸探究1．解離洋蔥根尖時，時間過長或過短對實驗的影響有哪些？[提示]解離時間過短，細胞不易分離開；解離時間過長，根尖細胞會遭到破壞，無法進行染色和制片。2．實驗操作中漂洗和染色的順序能不能互換？并說明原因。[提示]不能。漂洗的目的是洗去根尖組織細胞中的鹽酸，有利于堿性染料的著色，若二者順序顛倒，解離液中的鹽酸會影響染色的效果。3．在制片時兩次用到載玻片，作用分別是什么？[提示]一次是放置根尖；另一次是在蓋玻片上加一片載玻片，用拇指輕壓，目的是使細胞均勻分散，防止蓋玻片移動，同時避免壓碎蓋玻片。重難精講1．實驗成功的關鍵及注意事項實驗材料的選擇類型選取分裂期占細胞周期比例相對較大的材料部位選取分裂旺盛的部位(如根尖、莖尖的分生區(qū))時間必須在分裂旺盛的時間操作注意事項解離時間太短細胞間質未被完全溶解，壓片時細胞不易分散過長導致細胞解離過度、根尖酥軟，影響染色漂洗時間適宜洗去多余的鹽酸，防止解離過度而影響染色染色時間太短染色體或染色質不能完全著色過長使其他部分也被染成深色，無法分辨染色體壓片時間過輕細胞未分散開過重將組織壓爛顯微鏡觀察細胞狀態(tài)顯微鏡觀察的都是死細胞，不能看到動態(tài)變化細胞數(shù)目間期的細胞數(shù)目最多，原因是間期歷時最長2．高中生物實驗中洋蔥的“一材多用”(1)葉片——綠葉中色素的提取和分離實驗。(2)鱗片葉外表皮——觀察植物細胞的質壁分離和復原實驗。(3)鱗片葉內表皮——觀察DNA和RNA在細胞中的分布實驗。(4)根尖——觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂和低溫誘導植物染色體數(shù)目的變化實驗。精準命題〔典例剖析〕例4(2019·北京卷，1)玉米根尖縱切片經(jīng)堿性染料染色，用普通光學顯微鏡觀察到的分生區(qū)圖像如下。對此圖像的觀察與分析，錯誤的是(B)A．先用低倍鏡再換高倍鏡觀察符合操作規(guī)范B．可觀察到箭頭所指細胞的細胞核和細胞壁C．在圖像中可觀察到處于分裂期前期的細胞D．細胞不同結構成分與該染料結合能力不同[解析]用普通光學顯微鏡觀察細胞的有絲分裂時，先用低倍鏡觀察，再用高倍鏡觀察，A項正確。箭頭所指細胞處于有絲分裂后期，原有細胞核已解體，沒有形成新的細胞核，B項錯誤。處于有絲分裂前期的細胞，染色體散亂地分布在紡錘體的中央，圖中有染色體散亂地分布在紡錘體的中央的細胞，C項正確。細胞不同結構成分與該堿性染料的結合能力不同，染色體與堿性染料結合能力強，故被染成深色，D項正確?！矊柧殹?．(2019·海南卷，22)若要觀察植物細胞有絲分裂中期的染色體。適宜的材料和染液組合是(A)A．大蒜根尖細胞，龍膽紫溶液B．玉米根尖細胞，臺盼藍染液C．菠菜葉肉細胞，碘液D．番茄果肉細胞，吡羅紅染色劑[解析]大蒜根尖細胞可以進行有絲分裂，龍膽紫溶液可以把染色體染成深色，A正確；玉米根尖細胞可以進行有絲分裂，但臺盼藍染液不能對染色體進行染色，B錯誤；菠菜葉肉細胞不能進行有絲分裂，碘液也不能對染色體進行染色，C錯誤；番茄果肉細胞不能進行有絲分裂，吡羅紅染色劑不能對染色體進行染色，D錯誤。故選A。7．如圖是某同學實驗時拍攝的洋蔥根尖分生區(qū)細胞分裂圖，①～⑤表示不同分裂時期的細胞。下列敘述的是(B)A．細胞周期中各時期的順序是⑤→④→②→①→③B．①中染色體數(shù)量和②中的相同C．⑤主要的變化是DNA復制和有關蛋白質的合成D．細胞質分裂可在③所處的時期開始進行[解析]根據(jù)題圖分析可知，細胞周期中各時期的順序是⑤→④→②→①→③；②為有絲分裂中期，①為有絲分裂后期，著絲點分裂導致染色體數(shù)目暫時加倍，所以①中染色體數(shù)量是②中染色體數(shù)的2倍；⑤是有絲分裂間期，主要完成DNA的復制和有關蛋白質的合成；細胞質分裂在③(末期)開始進行。課末總結知識導圖·思維縷析學科素養(yǎng)·核心釋疑甲圖表示處于某分裂時期的細胞圖像，乙圖表示該細胞在有絲分裂不同時期每條染色體上DNA含量變化的關系圖。請據(jù)圖回答下列問題：1．甲圖所示細胞發(fā)生的主要變化是：每個著絲點分裂成兩個，姐妹染色單體分開，成為兩條子染色體并移向細胞兩極。2．乙圖中AB段形成的原因是：分裂間期DNA分子復制；CD段形成的原因是：分裂后期染色體的著絲點分裂，染色單體分離。3．甲圖所示細胞分裂的前一階段，細胞中染色體排列的特點是：染色體的著絲點排列在細胞中央的赤道板上。4．分裂期蛋白質合成的很少，原因是：分裂期染色體中的DNA高度螺旋化，難以解旋，無法正常轉錄。探究高考·明確考向1．(2020·天津卷，4)某同學居家學習期間，準備洋蔥根尖有絲分裂實驗材料。在下列方法中(每天換一次水)，根尖生長狀況最好的是(C)[解析]洋蔥底部沒有水分，不能正常生長，A錯誤；整個洋蔥全部放入水中，可能導致根尖缺氧無法正常生長，B、D錯誤；洋蔥底部接觸水，提供水的同時保證了空氣的供應，且石子能固定洋蔥為根生長提供空間，C正確。故選C。2．(2020·浙江，8)高等動物胚胎干細胞分裂過程中，發(fā)生在同一時期的是(B)A．核糖體的增生和環(huán)溝的形成B．染色體的出現(xiàn)和紡錘體的出現(xiàn)C．染色單體的形成和著絲粒的分裂D．中心體的復制和染色體組數(shù)的加倍[解析]核糖體的增生發(fā)生在分裂間期的G1期，環(huán)溝的形成發(fā)生在有絲分裂末期，A錯誤；染色體和紡錘體的出現(xiàn)均發(fā)生在有絲分裂前期，B正確；染色單體的形成在分裂間期，著絲粒的分裂在有絲分裂后期，C錯誤；中心體的復制在分裂間期的G2期，染色體組的加倍發(fā)生在有絲分裂后期著絲粒分裂后，D錯誤。故選B。3．(2018·全國卷Ⅰ，4)已知藥物X對細胞增殖有促進作用，藥物D可抑制藥物X的作用。某同學將同一瓶小鼠皮膚細胞平均分為甲、乙、丙三組，分別置于培養(yǎng)液中培養(yǎng)，培養(yǎng)過程中進行不同的處理(其中甲組未加藥物)，每隔一段時間測定各組細胞數(shù)，結果如圖所示。據(jù)圖分析，下列相關敘述不合理的是(C)A．乙組加入了藥物X后再進行培養(yǎng)B．丙組先加入藥物X，培養(yǎng)一段時間后加入藥物D，繼續(xù)培養(yǎng)C．乙組先加入藥物D，培養(yǎng)一段時間后加入藥物X，繼續(xù)培養(yǎng)D．若藥物X為蛋白質，則藥物D可能改變了藥物X的空間結構[解析]A對：乙組細胞數(shù)增加最快，應該是加入了藥物X后進行的培養(yǎng)。B對：丙組細胞開始時增殖速度與乙組幾乎相同，曲線和乙組基本重合，后期比乙組慢，說明丙組先加入藥物X促進細胞增殖，后期加入藥物D，抑制了藥物X的作用。C錯：若乙組先加入藥物D，后加入藥物X，其細胞數(shù)變化曲線開始應與甲組基本重合，后期略有增加。D對：藥物D對藥物X有抑制作用，若藥物X為蛋白質，其抑制原理可能是藥物D改變了藥物X的空間結構，導致藥物X的活性降低。第2講減數(shù)分裂和受精作用一、選擇題(每小題給出的四個選項中只有一個符合題目要求)1．(2020·瓊海高考模擬)下列有關百合(2n＝24)的花粉母細胞減數(shù)第一次分裂的敘述，正確的是(B)A．染色體未復制就均分到子細胞中B．同源染色體分離，染色體數(shù)目減半C．著絲點未分裂，姐妹染色單體互換D．兩個子細胞中各含有6對染色體[解析]減數(shù)第一次分裂前的間期，染色體復制，減數(shù)第一次分裂末期，染色體均分到兩個子細胞中，A錯誤；減數(shù)第一次分裂后期，由于同源染色體分離，導致染色體數(shù)目減半，B正確；減數(shù)第一次分裂的前期，著絲點未分裂，同源染色體的非姐妹染色單體之間可能發(fā)生交叉互換，C錯誤；由于同源染色體的分離，導致減數(shù)第一次分裂形成的兩個子細胞染色體數(shù)目減半，且無同源染色體，因此形成的兩個子細胞中各含有12條染色體，D錯誤。2．(2020·博雅聞道四月大聯(lián)考)某有性生殖的真核生物為二倍體，下列有關其分裂期細胞的敘述正確的是(C)A．有絲分裂后期每一極的染色體大小形態(tài)各不相同B．處于聯(lián)會狀態(tài)的兩條染色體大小形態(tài)一定相同C．減數(shù)第二次分裂中期的染色體大小形態(tài)各不相同D．減數(shù)第二次分裂后期移向兩極的染色體大小形態(tài)不相同[解析]有絲分裂后期每一極均含有同源染色體，除雄性動物的性染色體外，每極的染色體大小形態(tài)是兩兩相同的；在性染色體為異型(XY型雄性、ZW型雌性)的個體中，處于聯(lián)會狀態(tài)的兩條性染色體的大小形態(tài)是不同的；經(jīng)減數(shù)第一次分裂后，同源染色體已經(jīng)分離，減數(shù)第二次分裂中期染色體大小形態(tài)是各不相同的；減數(shù)第二次分裂后期的染色體是由中期細胞染色體著絲點分裂形成，因此，移向兩極的由著絲點分裂形成的兩條染色體的大小形態(tài)是相同的。3．(2021·山東青島調研)如圖為某動物睪丸中不同細胞的分裂圖像，下列說法錯誤的是(C)A．進行減數(shù)分裂的細胞為②和④B．①②③細胞均含有同源染色體C．③細胞的子細胞稱為初級精母細胞D．④中可能發(fā)生等位基因的分離[解析]圖中①③分別為處于有絲分裂后期和中期的細胞，②④分別為處于減Ⅰ中期和減Ⅱ后期的細胞，A正確；圖中①②③細胞均含有同源染色體，④細胞沒有同源染色體，B正確；有絲分裂產生的子細胞是體細胞，C錯誤；若發(fā)生過基因突變或交叉互換，則④減Ⅱ后期細胞分離的兩條染色體上可能存在等位基因，D正確。4．(2021·山東省泰安市高三上學期期末)下列對有關二倍體生物的細胞分裂圖示的敘述中，正確的是(B)A．雄性激素能促進圖2和圖3中細胞的形成B．圖2細胞是基因自由組合定律產生的細胞學基礎C．圖3細胞中有2對同源染色體，不含四分體D．圖3產生的子細胞的名稱為卵細胞[解析]根據(jù)試題分析，圖3為次級卵母細胞，圖2為初級精母細胞，雄性激素能促進圖2不能促進圖3中細胞的形成，A錯誤；圖2細胞為同源染色體分離，為減數(shù)第一次分裂后期，同源染色體彼此分離的同時，非同源染色體自由組合，是孟德爾定律自由組合定律產生的細胞學基礎，B正確；圖3細胞為減數(shù)第二次分裂后期，沒有同源染色體，C錯誤；根據(jù)分析可知圖3為次級卵母細胞，因此圖3產生的子細胞的名稱為卵細胞和極體，D錯誤。故選B。5．(2021·貴州省銅仁第一中學高三月考)如圖甲、乙均為二倍體生物的細胞分裂模式圖，圖丙為每條染色體的DNA含量在細胞分裂各時期的變化，圖丁為細胞分裂各時期染色體與DNA分子的相對含量。下列敘述不正確的是(C)A．甲、乙兩圖所示細胞都有2個染色體組B．甲、乙兩圖所示細胞所處的時期分別對應圖丙的BC段和DE段C．圖丁中a時期可對應圖丙的DE段，圖丁中b時期的細胞可以對應圖乙所示的細胞D．有絲分裂和減數(shù)分裂過程中細胞內每條染色體的DNA含量變化均可用圖丙表示[解析]甲細胞處于有絲分裂中期，乙細胞處于減數(shù)第二次分裂后期，都含有2個染色體組，A正確；圖丙中BC段的每條染色體含有2個DNA分子，與圖甲對應，DE段每條染色體上含有1個DNA分子，與圖乙對應，B正確；圖丁中a時期DNA和染色體數(shù)目相同，相對含量都為4，對應有絲分裂的后期、末期，圖丙的DE段表示著絲點分裂后期，每條染色體上含有1個DNA分子，可對應圖丁中a時期；圖丁中b時期DNA數(shù)目是染色體數(shù)目的2倍，說明一條染色體上含2條染色單體，可對應圖甲細胞，C錯誤；圖丙縱坐標表示每條染色體上的DNA含量，曲線既可表示有絲分裂過程中細胞內每條染色體上的DNA含量變化，也可表示減數(shù)分裂過程中細胞內每條染色體上的DNA含量變化，D正確。故選C。6．(2021·四川成都石室中學高三入學考)某雄性二倍體動物的一個細胞經(jīng)過兩次連續(xù)分裂，將第一次分裂產生的兩個細胞記為子一代，把第二次分裂產生的四個細胞記為子二代。下列對這兩次連續(xù)分裂的敘述，正確的是(C)A．若子一代細胞與子二代細胞的染色體數(shù)目相同，一定為有絲分裂B．若子一代細胞與子二代細胞的染色體數(shù)目相同，一定為減數(shù)分裂C．若子一代細胞與子二代細胞的核DNA數(shù)目相同，一定為有絲分裂D．若子一代細胞與子二代細胞的核DNA數(shù)目相同，一定為減數(shù)分裂[解析]若子一代細胞與子二代細胞的染色體數(shù)目與親代細胞相同，則一定為有絲分裂，若為親代細胞的一半，則一定為減數(shù)分裂，A、B錯誤；若子一代細胞與子二代細胞的核DNA數(shù)目相同，說明都與親代細胞相同，則一定為有絲分裂，C正確、D錯誤。7．(2020·山東省濰坊市高三二模)將果蠅一個普通的精原細胞放在含3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)液中，讓其進行減數(shù)分裂并產生四個精子。取一個精子與正常的無放射性的卵細胞結合形成受精卵，轉入無放射性的發(fā)育培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)。分析此過程，以下說法錯誤的是(D)A．減數(shù)第一次分裂前期形成的四分體中都含有四個被3H標記的DNA分子B．這四個精子都含3H，每個精子中被標記的染色體數(shù)為四條C．受精卵第一次有絲分裂后期含3H標記的染色體數(shù)為四條D．受精卵第一次有絲分裂產生的子細胞含3H標記的染色體數(shù)都為四條[解析]四分體是一對同源染色體配對形成的結構，減數(shù)第一次分裂前期形成的四分體中都含有四個被3H標記的DNA分子，A正確；果蠅體細胞含8條染色體，精子中的染色體數(shù)目減半，這四個精子都含3H，每個精子中被標記的染色體數(shù)為四條，B正確；受精卵含8條染色體，4條被標記，4條未標記，轉入無放射性的發(fā)育培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)，染色體復制后有4條染色單體被標記、4條染色單體未標記，第一次有絲分裂后期染色體數(shù)目加倍，含3H標記的染色體數(shù)為4條，C正確；有絲分裂后期染色單體分開，分別移向兩極，受精卵第一次有絲分裂產生的子細胞含3H標記的染色體數(shù)為0－4條，D錯誤。故選D。8．(2020·山東德州期中)下列有關減數(shù)分裂和受精作用的敘述，正確的是(C)A．減數(shù)分裂過程中聯(lián)會后染色體復制，形成四分體B．精細胞和卵細胞形成的過程中染色體的行為變化不同C．精子和卵細胞各提供了受精卵細胞核中一半的遺傳物質D．受精作用實現(xiàn)了基因的自由組合，使后代具有多樣性[解析]減數(shù)分裂過程中染色體復制在聯(lián)會之前；精細胞和卵細胞形成的過程中染色體的行為變化相同；受精卵細胞核中的遺傳物質一半來自精子，一半來自卵細胞；受精作用過程中雌雄配子的隨機結合，不是基因重組，基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過程中。9．(2021·山東省泰安市高三上學期期末)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)A．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B．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C．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D．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[解析]減數(shù)第一次分裂前期發(fā)生同源染色體聯(lián)會，有絲分裂過程中無同源染色體的聯(lián)會，A錯誤；有絲分裂后期與減數(shù)第二次分裂后期都發(fā)生著絲點分裂姐妹染色單體分離，B正確；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，C正確；一次有絲分裂染色體在間期復制一次，一次減數(shù)分裂只在減一前的間期復制，所以復制次數(shù)相同，D正確。故選A。10．(2021·山東省泰安市高三上學期期末)下列關于觀察減數(shù)分裂實驗的敘述中，錯誤的是(B)A．可用蝗蟲精母細胞、蠶豆花粉母細胞的固定裝片觀察減數(shù)分裂B．用洋蔥根尖制成裝片，能觀察同源染色體聯(lián)會現(xiàn)象C．能觀察到減數(shù)分裂現(xiàn)象的裝片中，可能觀察到同源染色體聯(lián)會現(xiàn)象D．用桃花的雄蕊比用桃花的雌蕊制成的裝片中，容易觀察到減數(shù)分裂現(xiàn)象[解析]蝗蟲精母細胞正在進行減數(shù)分裂，所以可用蝗蟲精母細胞的固定裝片觀察減數(shù)分裂，A正確；洋蔥根尖只進行有絲分裂，不會出現(xiàn)減數(shù)分裂特有的同源染色體聯(lián)會現(xiàn)象，B錯誤；同源染色體聯(lián)會發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前期，所以能觀察到減數(shù)分裂現(xiàn)象的裝片中，可觀察到同源染色體聯(lián)會現(xiàn)象，C正確；由于花藥中精母細胞數(shù)量遠多于雌蕊中的卵母細胞，所以用雄蕊觀察減數(shù)分裂更好，D正確。故選B。11．(2021·陜西西安中學高三期中)下列關于細胞分裂有關的說法不正確的是(B)A．與有絲分裂相比，減數(shù)分裂過程中染色體最顯著的變化之一是同源染色體聯(lián)會B．某動物在精子形成過程中，若姐妹染色單體未分離，則可形成染色體組成為XXY的后代C．二倍體動物在細胞分裂后期含有10條染色體，則該細胞很可能處于減數(shù)第二次分裂的后期D．某二倍體動物正常分裂的細胞若含有兩條Y染色體，則該細胞一定不可能是初級精母細胞[解析]與有絲分裂相比，減數(shù)分裂過程中染色體最顯著的變化之一是發(fā)生同源染色體聯(lián)會和分離，A正確；某動物在精子形成過程中，若姐妹染色單體未分離，則可能形成染色體組成為XX或YY的精子，因此可形成染色體組成為XYY或XXX的后代，B錯誤；二倍體動物在細胞有絲分裂后期所含染色體數(shù)目應該是4的整倍數(shù)，若二倍體動物在細胞分裂后期含有10條染色體，則該細胞很可能處于減數(shù)第一次分裂后期或減數(shù)第二次分裂的后期，C正確；初級精母細胞只含有一條Y染色體，若某二倍體正常分裂中的細胞若含有兩條Y染色體，則該細胞一定不可能是初級精母細胞，D正確；故選B。12．(2020·浙江高考模擬)假設圖所示為某動物(2n＝4)體內一個分裂細胞的局部示意圖，其中另一極的結構未繪出。已知該動物的基因型為GgXEY，下列敘述正確的是(A)A．圖示細胞為初級精母細胞，應進行均等分裂B．圖示完整細胞內應有6條染色單體C．圖示細胞經(jīng)過分裂能得到2種或4種配子D．圖示未繪出的一極一定存在G、g兩種基因[解析]圖示細胞處于減數(shù)第一次分裂后期，且該生物為雄性個體，則該細胞為初級精母細胞，應進行均等分裂，A正確；圖示完整細胞內應有4條染色體，8條染色單體，B錯誤；圖示細胞經(jīng)過分裂能得到3種配子(發(fā)生的是基因突變)或4種配子(發(fā)生的是交叉互換)，C錯誤；若發(fā)生的是基因突變，圖示未繪出的一極只存在G、g兩種基因中的一種，D錯誤。故選A。13．(2020·山東日照期中)下列有關哺乳動物細胞有絲分裂和減數(shù)分裂的敘述，正確的是(B)A．都有細胞周期但細胞周期的長短不同B．有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期都有RNA聚合酶的合成C．有絲分裂和減數(shù)分裂過程中細胞的染色體數(shù)目都不相同D．有絲分裂和減數(shù)分裂過程中都能發(fā)生基因突變和基因重組[解析]連續(xù)分裂的細胞才有細胞周期，減數(shù)分裂產生的子細胞不再繼續(xù)分裂，因此減數(shù)分裂的細胞沒有細胞周期；有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期是細胞分裂的準備時期，都要合成蛋白質，都有RNA聚合酶的合成；有絲分裂的前期和中期細胞與減數(shù)第一次分裂過程的細胞及減數(shù)第二次分裂后期細胞染色體數(shù)目相同；減數(shù)分裂過程中能發(fā)生基因突變和基因重組，有絲分裂過程中只能發(fā)生基因突變，不能發(fā)生基因重組。二、非選擇題14．(2021·皖南八校聯(lián)考)某生物實驗小組對基因型為EeXFXf的某動物的切片進行顯微鏡觀察，然后繪制了甲、乙、丙三幅細胞分裂示意圖(僅示部分染色體)，圖丁表示該動物在生殖發(fā)育過程中細胞內染色體數(shù)目的變化曲線。回答下列問題：(1)若圖甲、乙、丙是一個細胞連續(xù)分裂過程的三個時期示意圖，那么這三個時期發(fā)生的先后順序是丙→乙→甲。簡述有絲分裂和減數(shù)第一次分裂細胞中染色體的共同點有細胞中都有同源染色體、染色體的數(shù)目相等、都含有兩個染色體組等(寫出兩點即可)。(2)圖甲細胞的名稱是次級卵母細胞或極體，圖丙中繪制了12條染色單體。圖乙細胞分裂產生的卵細胞基因型是EXF或eXF或EXf或eXf。(3)圖丁中b階段染色體數(shù)目變化的原因是受精作用，同源染色體分離發(fā)生在①(填數(shù)字標號)階段。a過程與c過程的子細胞核DNA數(shù)不同的根本原因是a過程核DNA復制一次分裂兩次，c過程核DNA復制一次分裂一次。[解析](1)甲為減Ⅱ中期細胞，乙為減Ⅰ前期細胞，丙為有絲分裂中期細胞，三個細胞發(fā)生的順序為丙→乙→甲。有絲分裂和減數(shù)第一次分裂細胞中都有同源染色體，染色體的數(shù)目相等，都含有兩個染色體組。(2)該動物基因型為EeXFXf，為雌性個體，甲為減Ⅱ中期細胞，故其為次級卵母細胞或極體，丙圖中每條染色體上都有染色單體，共有12條。圖乙細胞分裂產生的卵細胞的基因型有EXF、eXF、EXf、eXf四種可能。(3)圖丁中涉及減數(shù)分裂、受精作用和有絲分裂過程中染色體數(shù)目變化，a階段是減數(shù)分裂過程，b階段發(fā)生了受精作用，c階段是有絲分裂過程。同源染色體分離發(fā)生在減數(shù)第一次分裂，即在①階段。減數(shù)分裂過程中核DNA只復制一次而連續(xù)分裂了兩次，故減數(shù)分裂產生的子細胞核DNA數(shù)目是體細胞的一半。有絲分裂過程中，核DNA復制一次分裂一次，產生的子細胞核DNA數(shù)目與正常體細胞的相等。15．某研究性學習小組對羊產生配子時的細胞減數(shù)分裂過程進行了研究，并繪制了相關圖示。請回答下列問題：注：圖中只顯示一對同源染色體(1)圖1過程表明，通過減數(shù)分裂，染色體數(shù)目會減半。減數(shù)第一次分裂后期染色體的行為特點是同源染色體分離，非同源染色體自由組合。(2)圖2顯示的是一對同源染色體(常染色體)的不正常分裂情況，產生異常配子①③的原因可能是減數(shù)第一次分裂后期同源染色體沒有分離，而是移向了細胞的同一極。(3)如果圖3表示精原細胞，該精原細胞經(jīng)圖4形成了一個基因型為AB的精細胞，則其形成的其他精細胞的基因型是Ab、ab、aB。[解析](1)圖1表示正常的減數(shù)分裂。通過減數(shù)分裂，染色體數(shù)目會減半，減數(shù)第一次分裂后期同源染色體分離，非同源染色體自由組合。(2)圖2顯示的是一對同源染色體(常染色體)的不正常分離情況，表示異常的減數(shù)分裂?？赡苁菧p數(shù)第一次分裂后期同源染色體沒有分離，而是移向了細胞的同一極。(3)如果圖3表示精原細胞，該精原細胞經(jīng)圖4形成了一個基因型為AB的精細胞，說明發(fā)生了同源染色體上的非姐妹染色單體間的交叉互換，則其形成的其他精細胞的基因型是Ab、ab、aB。第2講減數(shù)分裂和受精作用考情研讀·備考定位考點展示核心素養(yǎng)1．闡述細胞的減數(shù)分裂過程。2．舉例說明配子的形成過程。3．舉例說明受精過程。4．運用模型或視頻觀察模擬減數(shù)分裂中染色體的變化。1．生命觀念——通過觀察減數(shù)分裂的過程及比較精卵細胞形成過程，形成細胞生命活動的動態(tài)觀。2．科學思維——通過構建配子形成的模型，培養(yǎng)利用邏輯思維分析問題的能力。3．科學探究——通過觀察細胞的減數(shù)分裂，掌握實驗的操作技能?？键c一減數(shù)分裂過程和受精作用自主回顧·素養(yǎng)儲備基礎梳理1．減數(shù)分裂的概念2．動物精子的形成過程3．精子和卵細胞形成過程的比較項目精子形成過程卵細胞形成過程不同點部位動物睪丸或精巢動物卵巢原始生殖細胞__精原細胞__卵原細胞細胞質的分配情況兩次分裂都__均等__只有減數(shù)第二次分裂中第一極體的分裂__均等__，初級、次級卵母細胞的分裂皆不均等分裂結果1個精原細胞形成4個精子，在無交叉互換時形成__2__種精子，有交叉互換時形成__4__種精子1個卵原細胞形成__4__個子細胞，其中__1__個是卵細胞，__3__個是極體是否變形4個精細胞變形后形成4個精子不需變形相同點(1)染色體的行為和數(shù)目變化規(guī)律相同，表現(xiàn)在：①染色體都在減數(shù)第一次分裂前的間期復制②減數(shù)第一次分裂時期染色體聯(lián)會(可發(fā)生交叉互換)、均分，非同源染色體自由組合③減數(shù)第二次分裂都是著絲點分裂，姐妹染色單體分開(2)產生的子細胞數(shù)目都是4個，且子細胞中染色體數(shù)目減半4．受精作用的概念思維辨析易錯整合，判斷正誤。(1)非同源染色體之間發(fā)生自由組合，會導致基因重組(√)(2)姐妹染色單體分離分別進入兩個子細胞只發(fā)生在減數(shù)分裂過程中(×)(3)減數(shù)第一次分裂中，著絲點分裂導致染色體數(shù)目減半(×)(4)同源染色體配對通常發(fā)生在有絲分裂前期(×)(5)人體的一個精原細胞產生兩個相同精子的概率最大為1/223(×)(6)卵細胞形成過程中，細胞質都是均等分裂的(×)(7)1個卵原細胞只能產生1個卵細胞，而1個精原細胞能形成4個精細胞(√)(8)減數(shù)分裂形成配子過程中實現(xiàn)了基因重組，造成有性生殖后代的多樣性(√)(9)受精卵中的遺傳物質一半來自父方，一半來自母方(×)延伸探究1．同源染色體聯(lián)會的生物學意義是什么？[提示]①同源染色體聯(lián)會是同源染色體分離的基礎；②聯(lián)會時可導致交叉互換及非同源染色體隨機排列在赤道板兩側，實現(xiàn)了非同源染色體的自由組合，從而增加了配子的多樣性。2．卵細胞產生過程中，細胞質不均等分裂，其意義是什么？[提示]保證卵細胞有較多的營養(yǎng)物質，以滿足早期胚胎發(fā)育過程中物質的需要。3．基因的分離定律、基因的自由組合定律和基因重組所指的基因分別指的是哪些染色體上的基因？分別發(fā)生在什么過程中？[提示]基因的分離定律、基因的自由組合定律所指基因分別是同源染色體上的等位基因和非同源染色體上的非等位基因；基因重組所指基因是非同源染色體上的非等位基因和同源染色體上的非等位基因。三者均發(fā)生在減數(shù)分裂的第一次分裂過程中。剖析難點·考點突破重難精講1．聯(lián)會和四分體(1)聯(lián)會：是指減數(shù)第一次分裂過程中(前期)同源染色體兩兩配對的現(xiàn)象。該時期已完成復制，染色單體已形成，即一對同源染色體含4條染色單體。(2)四分體：聯(lián)會后的每對同源染色體含有四條染色單體，叫做四分體。四分體的個數(shù)等于減數(shù)分裂中配對的同源染色體對數(shù)。2．交叉互換(1)圖示：(2)時期：減數(shù)第一次分裂前期(四分體時期)。(3)范圍：同源染色體中非姐妹染色單體之間交換片段。(4)交換對象：等位基因(B－b)交換。(5)結果及意義：導致基因重組，產生多種配子，若不交換只產生AB、ab兩種配子，若交換則可產生AB、ab(染色單體未交換)和Ab、aB(交換的結果)四種配子，產生可遺傳變異?！?1)同源染色體也有大小不同的，如男性體細胞中的X染色體和Y染色體，X染色體較大，Y染色體較小。(2)大小相同的染色體不一定是同源染色體，如著絲點斷裂后形成的兩條染色體，因不是一條來自父方，一條來自母方，所以不叫同源染色體；但只要聯(lián)會的兩條染色體不管大小、形狀是否相同，都叫同源染色體；同源染色體既可以是復制之前不含染色單體也可以是復制之后含染色單體。3．減數(shù)分裂產生配子的種類分析正常情況下產生配子種類時應特別注意是“一個個體”還是“一個性原細胞”。(1)若是一個個體，則可產生2n種配子，n代表同源染色體的對數(shù)或等位基因的對數(shù)。(2)原始生殖細胞減數(shù)分裂產生配子情況分析(以AaBb為例)。(3)若是一個性原細胞，則一個卵原細胞僅產生1個卵細胞，而一個精原細胞可產生4個(2種)精細胞。例如AaBb基因型的個體產生配子情況如下(獨立遺傳，無交叉互換)。項目可能產生配子的種類實際能產生配子的種類一個精原細胞4種2種(AB、ab或Ab、aB)一個雄性個體4種4種(AB、ab、Ab、aB)一個卵原細胞4種1種(AB或ab或Ab或aB)一個雌性個體4種4種(AB、ab、Ab、aB)精準命題突破點減數(shù)分裂過程及相關圖像〔典例剖析〕例1(2017·全國卷Ⅱ，1)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)分裂過程中可能產生的細胞。其中表示錯誤的是(D)[解析]圖A、B所示細胞中沒有同源染色體，每個染色體上有染色單體，可表示次級精母細胞或次級卵母細胞或第一極體，兩個圖示的差異反映出減數(shù)第一次分裂后期同源染色體分開的同時非同源染色體的自由組合，A、B正確，不符合題意；圖C、D所示細胞中沒有染色單體，此時細胞中應該沒有同源染色體和等位基因，C正確，不符合題意，D錯誤，符合題意。┃┃歸納總結?減數(shù)第一次分裂與減數(shù)第二次分裂關鍵點比較〔對應訓練〕1.(2020·吉林百校聯(lián)考)如圖為高等動物的細胞分裂示意圖。下列敘述正確的是(B)A．圖甲一定為次級精母細胞B．圖乙一定為初級卵母細胞C．圖丙為次級卵母細胞或極體D．圖丙中的M、m為一對同源染色體[解析]據(jù)題圖分析，圖甲是減數(shù)第二次分裂后期，其細胞質是均等分裂的，可能為次級精母細胞或第一極體，A錯誤；圖丙為減數(shù)第二次分裂后期，其細胞質是不均等分裂的，應是次級卵母細胞，不可能為極體，C錯誤；圖丙中的M、m不是同源染色體，應是姐妹染色單體分開后形成的兩條子染色體，D錯誤。2．(2020·廣西玉林市調研)下圖表示某種動物不同個體的某些細胞分裂過程，相關說法不正確的是(D)A．甲、丙兩細胞都發(fā)生了基因重組B．圖中的細胞均處于細胞分裂后期C．可屬于卵原細胞分裂過程的是甲、乙、丁D．乙、丁的染色體數(shù)都是體細胞的一半[解析]甲、丙兩細胞均處于減數(shù)第一次分裂的后期，非同源染色體上的非等位基因可隨著非同源染色體的自由組合而自由組合，A正確；甲、乙兩細胞的細胞質均為不均等分裂，屬于卵原細胞分裂過程，丁細胞雖為均等分裂，可能是第一極體的分裂，C正確；乙、丁兩圖均為減數(shù)第二次分裂后期的細胞圖，其染色體數(shù)同體細胞一樣，D錯誤。突破點受精作用〔典例剖析〕例2(2021·安徽六校聯(lián)考)有關減數(shù)分裂和受精作用的敘述，正確的是(A)A．在減數(shù)第一次分裂后期過程中，并非所有非等位基因發(fā)生自由組合B．受精過程中，精子和卵細胞的隨機結合，會導致基因重組發(fā)生C．減數(shù)分裂結束后，產生的配子染色體數(shù)目減少，對生物的遺傳不利D．雌果蠅體細胞中有4對染色體，經(jīng)減數(shù)分裂得到的卵細胞有2對染色體[解析]在減數(shù)第一次分裂后期過程中，并非所有非等位基因發(fā)生自由組合，如在一對同源染色體上的多對等位基因是連鎖的，不能自由組合；受精過程中，精子和卵細胞的隨機結合，不會導致基因重組發(fā)生，基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂第一次的前期和后期；減數(shù)分裂使配子中染色體數(shù)目減半，受精作用使合子中染色體數(shù)目恢復，所以減數(shù)分裂和受精作用能維持每種生物前后代體細胞中染色體數(shù)目的恒定性，故減數(shù)分裂結束后，產生的配子染色體數(shù)目減少，對生物的遺傳有利；雌果蠅體細胞中有4對染色體，經(jīng)減數(shù)分裂得到的卵細胞有4條非同源染色體。┃┃歸納總結?受精作用的兩個“基礎”和一個“誤區(qū)”(1)細胞膜具有信息交流功能：不同物種的精卵不識別，因為細胞膜信息交流不能發(fā)生的緣故，也是生殖隔離形成的原因。(2)細胞膜具有流動性：精卵融合形成一個受精卵，首先發(fā)生的是細胞膜的融合。(3)誤認為受精卵中的遺傳物質一半來自父方，一半來自母方。因為受精卵細胞質中的DNA幾乎全部來自母方，這是母系遺傳的細胞基礎。〔對應訓練〕3．(2021·天津耀華中學高三月考)在減數(shù)分裂和受精作用中，下列表述錯誤的是(C)A．觀察減數(shù)分裂各時期的特點應選擇蠶豆的雄蕊和蝗蟲的精巢B．受精作用的過程體現(xiàn)了細胞膜的流動性和進行細胞間的信息交流功能C．受精卵的遺傳物質一半來自父方D．減數(shù)分裂和受精作用對于維持生物前后代染色體數(shù)目的恒定具有重要意義[解析]精原細胞數(shù)量多，且精子形成過程是連續(xù)的，因此，觀察減數(shù)分裂各時期的特點應選擇蠶豆的雄蕊和蝗蟲的精巢，A正確；受精作用的精卵識別的過程，體現(xiàn)了細胞膜的流動性和進行細胞間的信息交流功能，B正確；受精卵的染色體一半來自父方，一半來自母方，受精卵的遺傳物質主要來自母方，因為細胞質中的遺傳物質幾乎全部來源于母方，C錯誤；減數(shù)分裂使染色體數(shù)目減半，受精作用又可以使染色體數(shù)目恢復到正常，D正確；故選C。突破點配子類型及其來源〔典例剖析〕例3下圖甲表示某動物精原細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，結果形成了①～④所示的四個精細胞，這四個精細胞中，來自同一個次級精母細胞的是(C)A．①與② B．①與③C．②與③ D．②與④[解析]同源染色體交叉互換是指一對同源染色體在四分體時期非姐妹染色單體之間互換一部分片段，即一條染色體上有一條姐妹染色單體發(fā)生互換，另一條沒有發(fā)生互換。因此，在減數(shù)第二次分裂時，移向兩極的染色體中的一條發(fā)生了互換，另一條沒有發(fā)生互換，則由形成的四個精細胞可知，②和③來自同一個次級精母細胞，①和④來自另一個次級精母細胞。┃┃方法技巧?巧判配子的來源eq\x(\a\al(兩精細胞染色,體完全相同))eq\o(→,\s\up7(來源于))eq\x(\a\al(同一次級,精母細胞))eq\o(→,\s\up7(簡記為))eq\x(同為同一次)eq\x(\a\al(兩精細胞,染色體“互補”))eq\o(→,\s\up7(來源于))eq\x(\a\al(同一初級精母細,胞分裂產生的兩,個次級精母細胞))eq\o(→,\s\up7(簡記為))eq\x(\a\al(補為,同一初))eq\x(\a\al(兩精細胞染色體有,的相同，有的互補))eq\o(→,\s\up7(來源于))eq\x(\a\al(同一個體,的不同精,原細胞))eq\o(→,\s\up7(簡記為))eq\x(\a\al(同、補,同一體))〔對應訓練〕4．某種生物三對等位基因分布在三對同源染色體上，如圖表示該生物某個體的精細胞，試根據(jù)細胞內基因的類型，判斷這些精細胞至少來自幾個精原細胞(不考慮交叉互換)(C)A．2個 B．3個C．4個 D．5個[解析]根據(jù)給出的精子類型，可判斷該個體的基因型為AaBbDd，則來自同一個精原細胞的精細胞基因組成相同或互補，根據(jù)這一點可以判斷①④可來自同一個精原細胞，②⑥可來自同一個精原細胞，③來自一個精原細胞，⑤來自一個精原細胞，這些精細胞至少來自4個精原細胞，C正確。5．某生物的基因組成如圖所示，則它產生配子的種類及它的一個精原細胞產生精子的種類分別是(B)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]由圖知，該生物基因組成為AaBbDD，含有兩對等位基因，且兩對等位基因位于兩對同源染色體上，遵循基因的自由組合定律。則該生物能產生的配子種類為22＝4種(ABD、AbD、aBD、abD)。但它的一個精原細胞產生的精子種類只能是2種，是因為在減數(shù)第一次分裂時同源染色體分離，等位基因隨之分開，形成兩種次級精母細胞，而每個次級精母細胞減數(shù)分裂生成兩個相同的精細胞?？键c二減數(shù)分裂過程中數(shù)量變化及觀察細胞的減數(shù)分裂自主回顧·素養(yǎng)儲備基礎梳理1．減數(shù)分裂中染色體、核DNA數(shù)量變化曲線(1)甲為性原細胞；乙為__初級性母細胞__；丙、丁為__次級性母細胞__；戊為__性細胞__。(2)曲線①表示減數(shù)分裂過程中__核DNA__數(shù)量變化，曲線②表示__染色單體__數(shù)量變化，曲線③表示__染色體__數(shù)量變化。(3)染色體數(shù)目減半發(fā)生在__MI末期__，是由同源染色體分開平均進入兩個子細胞造成的，減數(shù)第二次分裂時染色體數(shù)變化為__N→2N→N__，沒有減半。(4)MⅡ后期染色體數(shù)、DNA數(shù)都與正常體細胞相同，不同的是沒有__同源染色體__。(5)染色體與核DNA數(shù)的比值變化規(guī)律及原因：1︰1eq\f(染色體復制,間期)__1︰2__eq\o(→,\s\up7(著絲點分裂),\s\do5(MⅡ后期))__1︰1__2．觀察細胞的減數(shù)分裂(1)實驗原理減數(shù)分裂過程中，細胞中的染色體形態(tài)、位置和數(shù)目都在不斷地發(fā)生變化，因而可據(jù)此識別__減數(shù)分裂__的各個時期。(2)實驗流程①裝片制作(同有絲分裂裝片制作過程)解離→__漂洗__→__染色__→制片。②顯微觀察(以蝗蟲精母細胞為例)(3)實驗關鍵①宜選用雄性個體生殖器官如植物的花藥、動物的精巢作為觀察減數(shù)分裂的實驗材料。a.雄性個體產生精子的數(shù)量多于雌性個體產生卵細胞的數(shù)量。b.在動物卵巢內的減數(shù)分裂沒有進行徹底，排卵時排出的僅僅是次級卵母細胞，其只有和精子相遇后，在精子的刺激下，才能繼續(xù)完成減數(shù)第二次分裂。②精巢內精原細胞既可進行有絲分裂，又可進行減數(shù)分裂，因此可以觀察到染色體數(shù)為N、2N、4N的不同細胞分裂圖像。剖析難點·考點突破重難精講染色體、核DNA數(shù)量變化曲線(1)染色體數(shù)量變化曲線分析：AB段表示減數(shù)第一次分裂末期，同源染色體分離，分別進入兩個次級性母細胞，導致子細胞內染色體數(shù)目減半。CD段表示減數(shù)第二次分裂后期，著絲點分裂導致細胞內染色體數(shù)目暫時加倍。(2)核DNA數(shù)量變化曲線EF段表示減數(shù)第一次分裂前的間期，染色體復制導致細胞核內DNA數(shù)目暫時加倍。GH段表示減數(shù)第一次分裂末期，同源染色體分開分別進入兩個子細胞，導致子細胞核內DNA數(shù)目減半。IJ段表示減數(shù)第二次分裂末期，分開后的姐妹染色單體成為染色體，分別進入兩個子細胞，導致精細胞(或卵細胞)核內DNA減半。(3)每條染色體DNA含量或染色體︰核DNA值曲線圖相關解讀A→B(A′→B′)B→C(B′→C′)C→D(C′→D′)D→E(D′→E′)特點及其變化減數(shù)分裂對應時期減數(shù)第一次分裂前的間期減數(shù)第一次分裂全過程和減數(shù)第二次分裂的前期、中期減數(shù)第二次分裂的后期減數(shù)第二次分裂的末期有絲分裂對應時期間期前期和中期后期末期精準命題突破點減數(shù)分裂過程中的數(shù)量變化〔典例剖析〕例4(2020·浙江選考)二倍體動物某個精原細胞形成精細胞過程中，依次形成四個不同時期的細胞，其染色體組數(shù)和同源染色體對數(shù)如圖所示。下列敘述正確的是(A)A．甲形成乙過程中，DNA復制前需合成rRNA和蛋白質B．乙形成丙過程中，同源染色體分離，著絲粒不分裂C．丙細胞中，性染色體只有一條X染色體或Y染色體D．丙形成丁過程中，同源染色體分離導致染色體組數(shù)減半[解析]DNA復制前需要合成rRNA參與氨基酸的運輸，需要合成一些蛋白質，如DNA復制需要的酶等，A正確；丙為減數(shù)第二次分裂后期的細胞，乙形成丙過程中，同源染色體消失則必然伴隨著絲粒的分裂，B錯誤；丙圖表示減數(shù)第二次分裂后期著絲粒斷裂后，染色體組數(shù)暫時加倍的細胞，則性染色體應該是兩條X染色體或兩條Y染色體，C項錯誤；丙形成丁的過程中，為減數(shù)第二次分裂，已經(jīng)不存在同源染色體，是由于細胞分裂成兩個而導致的染色體組數(shù)減半，D項錯誤。┃┃技巧點撥?歸納引發(fā)相關物質數(shù)量變化的四大原因eq\x(原因一)eq\o(→,\s\up7(DNA),\s\do5(分子復制))eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①核DNA加倍,②染色單體形成,③染色體與DNA數(shù)目之比由1︰1→1︰2))↓eq\x(原因二)eq\o(→,\s\up7(著絲點),\s\do5(分裂))eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①染色單體消失變?yōu)榱?②染色體數(shù)目加倍,③染色體與DNA數(shù)目之比由1︰2→1︰1))↓eq\x(原因三)eq\o(→,\s\up7(同源染色體分離),\s\do5(分別進入2個子細胞))同源染色體消失(對數(shù)變?yōu)榱?↓eq\x(原因四)eq\o(→,\s\up7(細胞),\s\do5(一分為二))eq\a\vs4\al(染色體或DNA分別進入2個子細胞，,數(shù)量減半)〔對應訓練〕6．(2021·鄭州模擬)某男子既是色盲又有毛耳(毛耳基因位于Y染色體上)，則這個男子的次級精母細胞中，色盲基因及毛耳基因的存在情況是(D)A．在每個次級精母細胞中都含有一個色盲基因和一個毛耳基因B．在每個次級精母細胞中只含有一個色盲基因或一個毛耳基因C．在每個次級精母細胞中都含有兩個色盲基因和兩個毛耳基因D．有1/2的次級精母細胞含有兩個色盲基因，有1/2的次級精母細胞含有兩個毛耳基因[解析]在減數(shù)第一次分裂前的間期染色體復制，有兩個色盲基因，也有兩個毛耳基因。減數(shù)第一次分裂時同源染色體分離，即X和Y染色體分離后分別進入兩個次級精母細胞中，所以形成的兩個次級精母細胞，一個次級精母細胞有兩個色盲基因，另一個次級精母細胞有兩個毛耳基因，即有1/2的次級精母細胞含有兩個色盲基因，有1/2的次級精母細胞含有兩個毛耳基因。7．(2020·河北衡水中學二調)下圖為精原細胞增殖以及形成精子過程的示意圖，圖中標明了部分染色體與染色體上的基因。設①和③細胞都處于染色體的著絲點向兩極移動的時期。下列關于圖解敘述正確的是(C)A．①中有同源染色體，染色體數(shù)目為2n，核DNA數(shù)目為4aB．②有姐妹染色單體，①和③也可能有姐妹染色單體C．②中有同源染色體，染色體數(shù)目為2n，核DNA數(shù)目為4aD．③中無同源染色體，染色體數(shù)目為n，核DNA數(shù)目為2a[解析]①為有絲分裂后期，細胞中含有同源染色體，由于著絲點分裂，姐妹染色單體分離，所以細胞中染色體數(shù)目為4n，核DNA數(shù)目為4a；②處在減數(shù)第一次分裂過程中，有姐妹染色單體，由于①③細胞處于染色體著絲點向兩極移動的時期，所以①③發(fā)生了姐妹染色單體分離，故①和③不含姐妹染色單體；②處在減數(shù)第一次分裂過程中，含有同源染色體，由于經(jīng)過了間期DNA的復制，核DNA比體細胞加倍，但染色體條數(shù)不變，故②中的染色體數(shù)目為2n，核DNA數(shù)目為4a；③是次級精母細胞，在減數(shù)第一次分裂過程中，同源染色體已分離，所以細胞中無同源染色體，由于著絲點分裂，故染色體數(shù)目為2n，核DNA數(shù)目為2a。突破點觀察細胞的減數(shù)分裂〔典例剖析〕例5(2020·河北石家莊二中月考)某同學利用高等動物生殖腺內細胞觀察其細胞分裂，下列有關說法正確的是(C)A．若細胞分裂末期的細胞質為均等分裂，則該動物一定為雄性B．顯微鏡下所觀察到的細胞均為同一種分裂方式C．顯微鏡下觀察之前需用堿性染料對細胞進行染色D．觀察到的細胞中均含有兩個染色體組且均含同源染色體[解析]雌雄個體細胞有絲分裂末期細胞質是均等分裂的，另外，第一極體分裂產生第二極體時，細胞質也是均等分裂的，A錯誤；高等動物生殖腺內細胞有的進行有絲分裂，有的進行減數(shù)分裂，B錯誤；顯微鏡下觀察細胞分裂之前需用龍膽紫溶液或醋酸洋紅液等堿性染料對細胞進行染色，C正確；處于有絲分裂后期的細胞含有4個染色體組，處于減數(shù)第二次分裂時期的細胞不含同源染色體，D錯誤?！矊柧殹?．(2021·湖南長沙一中月考)對果蠅精巢切片進行顯微觀察，根據(jù)細胞中染色體的數(shù)目將細胞分為甲、乙、丙三組，如下圖所示。下列敘述正確的是(A)A．丙組細胞的出現(xiàn)與減數(shù)分裂有關B．甲組細胞會發(fā)生交叉互換現(xiàn)象C．乙組細胞只會進行減數(shù)第一次分裂或有絲分裂D．三組細胞的性染色體組成均為一條X染色體和一條Y染色體[解析]果蠅體細胞中含有8條染色體，甲組細胞中染色體數(shù)目為16，處于有絲分裂后期或末期，丙組細胞中染色體數(shù)目為4，故其表示減Ⅱ前期、中期或產生的精細胞，A正確；交叉互換發(fā)生在減Ⅰ前期，不發(fā)生在有絲分裂后期或末期，B錯誤；乙組細胞染色體數(shù)目為8，可表示有絲分裂間期、前期、中期，減數(shù)第一次分裂時期和減Ⅱ后期、末期，C錯誤；有絲分裂后期的細胞中含有兩條X染色體和兩條Y染色體，減Ⅱ后期的細胞中含有兩條X染色體或兩條Y染色體，D錯誤?？键c三減數(shù)分裂和有絲分裂剖析難點·考點突破重難精講1．辨析減數(shù)分裂與有絲分裂細胞分裂圖像(1)三個前期圖的判斷判斷步驟：eq\a\vs4\al(是否,出現(xiàn),四分體)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(有→減數(shù)第一次分裂前期,無→\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al(細胞中是否具,有同源染色體)\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(有→有絲分裂前期,無→減數(shù)第二次分裂前期))))))結論：A為有絲分裂前期，B為減數(shù)第一次分裂前期，C為減數(shù)第二次