2020年领军高考生物一轮复习 专题10 细胞的增殖和受精作用（含解析）

专题10 细胞的增殖和受精作用【考纲解读】考点分布考纲要求备考指南1.细胞不能无限分裂的原因2.细胞周期3.细胞有丝分裂的过程4.无丝分裂和具体实例5.观察有丝分裂的实验步骤6.减数分裂工程7.卵细胞和精子的区别8.受精过程9.观察减数分裂实验步骤1.细胞的生长和增殖的周期性（）。2.细胞的有丝分裂（）。3.细胞的无丝分裂（）。4.实验：（1）观察细胞的有丝分裂。（2）模拟探究细胞表面积与体积的关系。5.细胞的减数分裂（）。6.动物配子的形成过程（）。7.动物的受精过程（）。8.实验：观察细胞的减数分裂。理解并掌握有丝分裂和减数分裂的过程理解并能画出有丝分裂和减数分裂DNA和染色体数目的变化。掌握有丝分裂和减数分裂实验的步骤和实验用的材料及试剂。【知识梳理】1细胞不能无限长大细胞不能无限长大的原因受_的制约：细胞体积越大，其相对表面积越_，细胞的物质运输的效率就越_。受_的制约：细胞核中的DNA是有限的，其能够控制的细胞质的范围有限。2细胞增殖（1）概念：细胞以分裂的方式进行增殖，包括_和_整个连续的过程。（2）方式：真核生物：无丝分裂、_分裂和_分裂；原核生物：_分裂。（3）意义：是生物体_的基础。3细胞周期（1）范围：连续进行_分裂的细胞才有细胞周期。（2）概念：_分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到_分裂完成时为止，为一个细胞周期。细胞周期包括分裂间期和分裂期，分裂间期完成_，为分裂期进行物质准备，同时细胞有适度的生长。（3）细胞周期的特点：不同种类的细胞的细胞周期不一定相同，分裂间期与分裂期所占比例也不一定相同。4动植物细胞有丝分裂的主要区别项目纺锤体的形成方式不同（前期）细胞分裂方式不同（末期）植物细胞从细胞的两极发出_形成纺锤体由_形成细胞壁，将细胞分隔成两部分动物细胞由中心体发出_形成纺锤体由_向内凹陷，将细胞缢裂成两部分5.与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用名称生物类型作用时期生理作用核糖体动物、植物主要是间期合成相关_线粒体动物、植物整个细胞周期提供能量高尔基体植物_期与_的形成有关中心体动物、低等植物_期与_的形成有关6.有丝分裂的意义亲代细胞的染色体经过复制后，精确地平均分配到两个子细胞中，保持了细胞的亲子代之间_的稳定性。7观察有丝分裂实验（1）高等植物的_组织细胞有丝分裂较旺盛。（2）细胞核内的染色体（质）易被_性染料（_溶液或_液）染成深色。（3）由于各个细胞的分裂是独立进行的，在同一分生组织中可以通过高倍显微镜观察细胞内_的存在状态，判断处于不同分裂时期的细胞。（4）装片的制作过程：_、_、_、_。（5）观察低倍镜观察：根据根尖特点找到_细胞，特点是细胞呈_，排列_。高倍镜观察：先找_的细胞，再找_、_、_细胞，最后观察分裂间期细胞。（5）绘图：绘制植物细胞有丝分裂中期简图。8减数分裂是进行_生殖的生物，从原始生殖细胞到成熟生殖细胞的过程。减数分裂过程中染色体复制_次，细胞分裂_次。减数分裂的结果是染色体数目变为原来的_。9减数分裂过程（1）哺乳动物精子的形成过程：间期进行_，减前期的特点_，减中期的特点_，减后期的特点_，减末期的特点_，减前期的特点_，减中期的特点_，减后期的特点_，减末期的特点_。（2）精子和卵细胞形成过程的异同点（以哺乳动物为例）比较项目精子的形成卵细胞的形成场所_时间初情期胚胎期开始，初情期完成细胞质分裂均等分裂卵母细胞_分裂；第一极体_分裂是否变形_结果1个精原细胞_个精细胞变形成为_个精子（成熟配子）1个卵原细胞_个较大的卵细胞（成熟配子）和_个较小的极体（退化消失，不能受精）相同点染色体的变化行为相同10.受精作用（1）概念：卵细胞和精子相互识别、融合成为_的过程。（2）实质：精子的_与卵细胞的_相互融合，使彼此的_会合在一起。（3）结果：受精卵中的_数目又恢复到体细胞中的数目。（4）意义减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中_，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。 11观察减数分裂实验（1）实验原理蝗虫的_细胞进行减数分裂形成精细胞，再形成精子。此过程要经过两次连续的细胞分裂。在此过程中，细胞中的染色体_都在不断地发生变化，因而可据此识别减数分裂的各个时期。（2）实验步骤装片制作（与有丝分裂装片制作过程相同）解离_。显微观察低倍镜下观察蝗虫精母细胞减数分裂装片，识别_细胞、_细胞和精细胞。高倍镜观察，先在低倍镜下依次找到减数第一次分裂_期、_期和减数第二次分裂_期、_期的细胞，再在高倍镜下仔细观察染色体的形态、位置、数目。【考点精讲】细胞生长和增殖的周期性1细胞不能无限长大（1）实验探究细胞大小与物质运输的关系。实验原理a用不同大小的琼脂块模拟不同大小的细胞。b用NaOH在琼脂块中扩散的体积与整个琼脂块的体积的比值模拟细胞的物质运输的效率。实验结果和结论a在相同时间内，NaOH在每一琼脂块内扩散的深度基本相同，说明NaOH在每一琼脂块内扩散的速率相同。bNaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随着琼脂块的增大而减小，说明琼脂块的体积越大，物质运输的效率越低。（2）实验分析：细胞模型：大小不同的琼脂块。模拟运输的物质：NaOH。检测方法：NaOH遇酚酞呈紫红色。物质运输效率的表示法：NaOH扩散的体积/整个琼脂块的体积。实验结论：细胞越大，细胞的相对表面积越小，物质运输效率越低；细胞越小，细胞的相对表面积越大，物质运输效率越高。（3）细胞不能无限长大的限制因素：细胞表面积与体积的关系。受相对表面积的制约：细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的物质运输的效率就越低。细胞核中的DNA是有限的，其能够控制的细胞质的范围有限。（注意：模拟细胞大小与物质运输的关系实验中，NaOH在每一琼脂块内扩散的速度相同，但是运输的效率不同。）细胞核的控制范围有限。2细胞增殖的方式及意义（1）概念：细胞以分裂的方式进行增殖，包括物质准备和细胞分裂整个连续的过程。（2）方式：真核生物：无丝分裂、有丝分裂和减数分裂；原核生物：二分裂。（3）意义：是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。3细胞周期（1）对概念的理解：条件：连续分裂的细胞。起点：一次分裂完成时。终点：下一次分裂完成时。特点：不同种类的细胞周期不同（填“相同”或“不同”），分裂间期与分裂期所占比例也不同（填“相同”或“不同”）。（2）组成：分裂间期：时间较长，完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度的生长。分裂期：经历时间较短，包括前期、中期、后期和末期。（3）不同图形所表示的细胞周期方法名称表示方法用字母表示细胞周期扇形图ABCA为一个细胞周期直线图ab或cd为一个细胞周期坐标图abcde为一个细胞周期柱形图A：DNA复制前的间期（G1期） B：DNA复制（S期）C：DNA复制后的间期（G2期）和分裂期典例1.下列有关细胞大小和分裂的叙述正确的是（）A细胞体积越小，表面积也越小，物质运输效率越低B原核细胞只能通过无丝分裂增加数目C人的成熟红细胞可以进行有丝分裂，蛙的红细胞能进行无丝分裂D细胞不能无限长大的原因之一是细胞核中的DNA不会随着细胞体积的扩大而增加【答案】D【解析】细胞体积越小，表面积也越小，但相对表面积越大，物质运输效率越高，A项错误；原核细胞可通过二分裂的方式增加细胞数目，无丝分裂是真核细胞的分裂方式，B项错误；人的成熟红细胞在分化形成过程中失去细胞核，不能再进行分裂，C项错误；细胞核是细胞的控制中心，细胞核中的DNA不会随着细胞体积的扩大而增加，这是细胞不能无限长大的原因之一，D项正确。【易错辨析】1减数分裂和无丝分裂没有细胞周期，高度分化的成熟细胞无细胞周期。2细胞体积不能无限增大，也不是越小越好，还需要一定的空间容纳酶和核糖体等细胞内部结构。3原核生物只能进行二分裂，二分裂不是无丝分裂。典例2.下图为细胞周期示意图，其中S期内解旋酶和DNA聚合酶的活性较高，处于G0期的细胞属于暂不分裂的细胞。下列相关叙述错误的是（）A图示细胞的细胞周期为24 hBS期应为染色体复制及加倍的时期C记忆B细胞所处时期应为G0期DM期是染色单体出现和消失的时期【答案】B【解析】一个细胞周期的时长为间期与分裂期用时之和，A项正确；染色体加倍发生在有丝分裂后期，属于M期，B项错误；记忆B细胞受特定抗原刺激后会迅速增殖和分化，可见记忆B细胞属于暂不分裂的细胞，即处于G0期的细胞，C项正确；染色单体出现在（有丝分裂）前期，消失在（有丝分裂）后期，这两个时期均属于M期，D项正确。【知识拓展】与细胞周期相联系的知识（1）联系基因突变：在细胞分裂间期的S期，DNA复制时容易受到内外因素的干扰而发生差错，即发生基因突变。（2）联系染色体变异：在细胞分裂期的前期，秋水仙素或低温都可抑制纺锤体的形成，引起细胞内染色体数目加倍，继续进行有丝分裂，可出现多倍体植株。（3）联系细胞癌变：用药物作用于癌细胞，在分裂间期，DNA分子不能复制，可抑制癌细胞的无限增殖。（4）联系免疫：在淋巴因子的作用下，被抗原刺激后的B细胞将进入细胞周期迅速分裂，使细胞周期缩短。细胞的有丝分裂和无丝分裂1有丝分裂过程（1）有丝分裂图像辨别：图像与对应的时期。间期 前期 中期 后期末期图中表示高等植物（填“动物”或“高等植物”）细胞，判断的依据是图中细胞有细胞壁，无中心体。（2）有丝分裂各时期的主要特征（以高等植物细胞为例）：细胞周期主要特征间期前期中期染色体的着丝点排列在赤道板上后期着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为两条子染色体，在纺锤丝的牵引下移向两极末期2有丝分裂过程中核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线分析（1）曲线模型（2）曲线解读项目上升段的变化原因下降段的变化原因核DNA间期（S期）DNA复制，DNA数目加倍末期细胞一分为二，DNA数目减半染色体后期着丝点分裂，染色体数目加倍末期细胞一分为二，染色体数目减半染色单体间期（S期）DNA复制，染色单体形成后期着丝点分裂，姐妹染色单体分离，染色单体消失3.有丝分裂中染色体数与核DNA数比值的变化曲线图中ef（BC）段表示S期DNA的复制，染色单体形成，fg（CD）段表示含有姐妹染色单体的时期，即有丝分裂G2期、前期和中期，gh（DE）段表示有丝分裂后期着丝点分裂，染色单体消失。4有丝分裂过程中的相关曲线图与柱形图5.有丝分裂过程中染色体行为变化规律：有染色单体时（染色体复制后的间期、前期、中期），染色体数染色单体数DNA分子数122。无染色单体时（染色体复制前的间期、后期、末期），染色体数DNA分子数11。6有丝分裂过程中相关成分或结构“加倍”的时期和原因成分或结构时期原因DNA间期DNA复制染色体后期着丝点分裂中心体间期中心体复制细胞核末期新核膜已经形成，细胞质尚未分裂7与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用细胞器名称细胞类型作用时期生理作用核糖体动、植物细胞间期（主要）与有关蛋白质的合成有关中心体动物、某些低等植物细胞前期与纺锤体的形成有关高尔基体植物细胞末期与细胞壁的形成有关线粒体动、植物细胞整个细胞周期提供能量8动植物细胞有丝分裂的主要区别细胞分裂后产生的子细胞有三种去向（1）持续分裂：始终处于细胞周期中，如部分造血干细胞、卵裂期细胞、癌细胞、根尖分生区细胞、茎形成层细胞、芽生长点细胞。（2）暂不分裂：暂时脱离细胞周期，但仍具有分裂能力，在一定条件下可回到细胞周期中，如肝脏细胞、T细胞、B细胞、记忆细胞。（3）永不分裂：永远脱离细胞周期，处于分化状态直到死亡，如肌纤维细胞、神经细胞、浆细胞、叶肉细胞、洋葱鳞片叶表皮细胞、根尖成熟区细胞等。9.有丝分裂的意义亲代细胞的染色体经过复制后，精确地平均分配到两个子细胞中，保持了细胞的亲子代之间遗传性状的稳定性。10无丝分裂典例1.（2018四川省广安、眉山、内江、遂宁高三第三次诊断）下列关于高等动物细胞有丝分裂过程的叙述，正确的是（）A间期结束时，染色体数和核DNA分子数都加倍B前期，两组中心粒和姐妹染色单体都发生分离C中期，每条染色体的着丝点都排列在一个平面上D末期，细胞板向内凹陷将细胞缢裂成两个部分【答案】C【解析】有丝分裂间期结束时，核DNA分子数目加倍，而染色体数目不变，A错误；两组中心粒分离发生在有丝分裂前期，而姐妹染色单体分离发生在后期，B错误；有丝分裂中期，每条染色体的着丝点排列在赤道板上，C正确；动物细胞有丝分裂过程中不会出现细胞板，D错误。【技巧总结】间期：生长复制合成蛋；前期：膜仁消失两体现；中期：着丝点排在赤道板；后期：单体分开向两极；末期：两消两现一重建（重建指植物细胞重建细胞壁）。典例2.（2018河南省百校联盟高三3月联考）下面为动物和植物细胞的有丝分裂图，据图分析正确的是（）A甲为分裂间期，乙为分裂末期，聚集成为细胞板B由微管组成，在前期较晚时形成纺锤体作用于C甲细胞中无同源染色体，甲产生的子细胞为生殖细胞D、均为细胞膜，两种细胞的细胞质分裂方式相同【答案】B【解析】甲出现染色体和纺锤体，处于分裂前期，A错误；中心体由微管组成，在前期较晚时形成纺锤体作用于着丝点，B正确；甲细胞中有同源染色体，甲产生的子细胞为体细胞，C错误；为细胞膜，为细胞壁，动、植物细胞的细胞质分裂方式不同，后者产生细胞板，D错误。【归纳总结】“三看法”界定动植物细胞有丝分裂图像观察根尖分生组织细胞的有丝分裂（实验）1实验原理（1）高等植物的分生组织细胞有丝分裂较旺盛。（2）细胞核内的染色体（质）易被碱性染料（龙胆紫溶液）染成深色。（3）由于各个细胞的分裂是独立进行的，在同一分生组织中可以通过高倍显微镜观察细胞内染色体的存在状态，判断处于不同分裂时期的细胞。2实验操作步骤（1）洋葱根尖的培养实验前培养34 d，待根长到约5 cm。（2）装片的制作取材：取根尖23 mm解离漂洗染色制片：用镊子尖将根尖弄碎，盖上盖玻片，复加一块载玻片，用拇指轻压使其呈絮状（3）观察先低倍镜观察：根据根尖特点找到分生区细胞。后高倍镜观察：先找中期，后找前、后、末期细胞。分生区细胞特点：细胞呈正方形，排列紧密。关键点拨1实验操作的注意事项解离时间太短细胞间质未被完全溶解，压片时细胞不易分散过长导致细胞解离过度、根尖过于酥软，影响染色漂洗时间适宜洗去多余的盐酸，防止解离过度而影响染色染色时间太短染色体或染色质不能完全着色过长使其他部分也被染成深色，无法分辨染色体压片力度过轻细胞未分散开过重将组织压烂2.关于实验的4点提醒（1）根尖中只有分生区细胞才可以进行分裂，伸长区和成熟区细胞不能分裂。（2）不能观察一个细胞的连续分裂过程，因为解离时细胞已死亡，可以寻找处于不同时期的细胞，连起来体现出细胞分裂的连续过程。（3）细胞板是一个真实的结构，赤道板不是真实存在的结构，而是人为定义的平面。（4）“解离漂洗染色制片”的步骤顺序不能颠倒、不能缺失，否则不易观察到预期现象。3细胞分裂时期与所观察细胞数目的关系及计算（1）细胞周期中不同时期持续时间长短与处于该时期的细胞数呈正相关。（2）某时期持续时间（t）细胞周期（T）。典例1.（2018泉州质检）在“观察洋葱根尖分生区细胞的有丝分裂”实验中，某同学观察到的一个视野图像如图。已知洋葱根尖分生区细胞一个细胞周期约12 h。下列有关叙述最合理的是（）A装片制作时使用甲基绿吡罗红混合染色剂进行染色B向左上方移动装片可使该视野中M细胞移到视野中央C计算该视野中分裂后期细胞所占的比例，乘以12 h，得出分裂后期的时长D降低显微镜的放大倍数，有助于更精确比较不同分裂时期的时间长短【答案】D【解析】有丝分裂观察实验中，应使用龙胆紫溶液或者醋酸洋红液进行染色；图中M细胞位于右下方，要将M细胞移到视野的中央，应该将装片向右下方移动；该视野中各个时期细胞数量较少，不足以计算各个时期细胞所占的比例和各时期时间的长短；降低显微镜的放大倍数，视野中的细胞数量变多，有助于更精确比较不同分裂时期的时间长短。典例2.如图是紫色洋葱植株示意图，它可以是很多实验的材料，下列实验与图中材料标号组合恰当的是（）实验ABCD检测组织中还原糖绿叶中色素的提取和分离观察DNA、RNA在细胞中的分布观察质壁分离和复原观察有丝分裂【答案】C【解析】检测组织中还原糖需要选择富含还原糖、没有颜色的材料，故应选洋葱鳞片叶肉细胞；绿叶中色素的提取和分离要选择叶绿素含量丰富的材料，故应选洋葱管状叶细胞；观察DNA、RNA在细胞中的分布应选择没有颜色的细胞，可选洋葱鳞片叶内表皮细胞；观察质壁分离和复原应选择成熟的植物细胞，可选用洋葱鳞片叶外表皮细胞，其有颜色，便于观察；观察有丝分裂应选用分裂旺盛的细胞，故选洋葱根尖分生区细胞。【归纳总结】洋葱在生物学实验中的“一材多用”取材部位实验名称取材原因叶鳞片叶植物细胞的质壁分离和复原外表皮细胞含紫色大液泡使用高倍显微镜观察细胞的多样性细胞较大，外表皮细胞有大液泡，内表皮细胞有明显的细胞核观察DNA和RNA在细胞中的分布内表皮细胞近于无色管状叶叶绿体中色素的提取和分离色素含量多根观察根尖分生组织细胞的有丝分裂材料易得，且分生区细胞分裂能力强，染色体数目少，易于观察低温诱导植物染色体数目的变化材料易得，且低温（4 ）下根尖也能分裂生长，诱导染色体变异率较高减数分裂和受精作用1减数分裂过程（1）哺乳动物精子的形成过程2精子和卵细胞形成过程的异同点（哺乳动物）比较项目精子的形成卵细胞的形成不同点场所睾丸卵巢细胞质分裂均等分裂卵母细胞不均等分裂；第一极体均等分裂是否变形变形不变形结果1个精原细胞4个精细胞4个精子1个卵原细胞1个卵细胞和3个极体相同点染色体的行为变化相同3受精作用（1）概念：卵细胞和精子相互识别，融合成为受精卵的过程。（2）实质：精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合，使彼此的染色体汇合在一起。（3）结果：受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，其中一半染色体来自精子（父方），另一半来自卵细胞（母方）。（4）减数分裂和受精作用的意义：对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，以及生物的遗传和变异都是十分重要的。4同源染色体（1）概念（2）同源染色体的三个易错点同源染色体也有大小不同的，如男性体细胞中的X染色体较大，Y染色体较小。着丝点分裂后，染色单体变成的染色体尽管大小、形状相同，但不叫同源染色体，这两条染色体是经复制形成的，不发生变异的情况下是完全相同的。体细胞中也存在同源染色体，只是在有丝分裂过程中不出现联会、分离等现象。5交叉互换（1）概念：减前期，同源染色体的非姐妹染色单体之间互换片段的现象。（2）时期：减数第一次分裂前期。（3）意义：进一步丰富了配子的类型，增强了有性生殖生物的多样性。6受精作用的细胞学基础和遗传物质来源（1）细胞学基础细胞膜的信息交流功能不同物种的精卵不识别，这也是生殖隔离形成的原因。细胞膜的结构特性具有一定的流动性。精卵融合为一个受精卵，首先要发生细胞膜的融合。（2）受精卵中遗传物质的来源细胞核中的遗传物质（核DNA、染色体）：一半来自父方，一半来自母方。细胞质中的遗传物质（DNA）：几乎全部来自母方，这也是母系遗传的基础。受精卵中的总遗传物质（DNA）：来自母方的要多于来自父方的。7减数第一次分裂与减数第二次分裂的比较项目减数第一次分裂减数第二次分裂间期是否复制复制不复制分裂过程中细胞名称精（卵）原细胞初级精（卵）母细胞次级精（卵）母细胞（或极体）次级精（卵）母细胞（或极体）精细胞（卵细胞和极体或极体）着丝点变化不分裂分裂染色体数目变化2NN（减半）N2NNDNA数目变化2N4N2N2NN（减半）染色体主要行为有联会现象；四分体的非姐妹染色单体交叉互换；同源染色体分离，非同源染色体自由组合着丝点分裂，染色单体分开染色单体无（0）有（4N）有（2N）有（2N）无（0）同源染色体有无无8减数分裂过程中的相关曲线图与柱形图（以精子形成为例）（1）甲为精原细胞；乙为初级精母细胞；丙、丁为次级精母细胞；戊为精细胞。（2）染色体数目变化及原因减数第一次分裂末期，同源染色体分开平均进入两个子细胞，染色体数目减半。减数第二次分裂后期，着丝点分裂，染色体数目加倍到体细胞水平。减数第二次分裂末期，细胞一分为二，染色体数目减半。（3）核DNA数目变化及原因减数第一次分裂前的间期，DNA复制，核DNA数目加倍。减数第一次分裂末期，细胞一分为二，核DNA数目减半。减数第二次分裂末期，细胞一分为二，核DNA数目再减半。（4）染色单体数目变化及原因减数第一次分裂前的间期，DNA复制，染色单体形成。减数第一次分裂末期，细胞一分为二，染色单体数目减半。减数第二次分裂后期，着丝点分裂，染色单体消失。9具有n对同源染色体的个体产生配子情况（不考虑基因突变和交叉互换）项目可能产生配子的种类实际能产生配子的种类1个精原细胞2n种2种1个雄性个体2n种2n种1个卵原细胞2n种1种1个雌性个体2n种2n种10.减数分裂过程产生异常配子的原因（以基因型为AaBB的精原细胞为例）典例1.某研究小组从蛙的精巢中提取一些细胞，测定细胞中染色体数目（无突变发生），将这些细胞分为三组，每组的细胞数如图所示。对图示结果分析不正确的是（）A乙组细胞中有一部分可能正在进行DNA的复制B丙组细胞中有一部分可能正在发生非同源染色体上的非等位基因的重新组合C乙组细胞中既有进行有丝分裂的细胞也有进行减数分裂的细胞D用药物阻断DNA复制会减少甲组细胞的生成【答案】B【解析】乙组细胞中染色体数目和体细胞染色体数目一致，可能处于间期，有丝分裂前、中期，减数第一次分裂，减数第二次分裂后期和末期，A正确；丙组细胞中的染色体数目是体细胞的两倍，处于有丝分裂后期，不会发生非同源染色体上非等位基因的重新组合（只能发生在减数第一次分裂后期），B错误；乙组细胞可以代表有丝分裂前期和中期，也可以代表减数第一次分裂，C正确；用药物阻断DNA复制，则细胞停留在间期，不能继续分裂，所以会减少甲组细胞的生成，D正确。典例2.（2018石家庄市一模）下列有关玉米（2n20）减数分裂的叙述中，正确的是（）A四分体时期若发生交叉互换，一定会导致基因重组B减过程中发生染色单体的分离，使染色体数目减半C减数分裂形成的配子中有10种形态、功能不同的染色体D减前的间期由于DNA复制，染色体数目加倍【答案】C【解析】若该生物体是纯合子，则四分体时期发生的交叉互换不会导致基因重组，A错误；减过程中发生同源染色体的分离，使染色体数目减半，B错误；玉米体细胞含有2个染色体组，且每个染色体组含有10条染色体，则其减数分裂形成的配子中有一个染色体组，包括10种形态、功能不同的染色体，C正确；减前的间期由于DNA复制，DNA数目加倍，但染色体数目不变，D错误。【归纳总结】1减数第一次分裂过程中同源染色体先联会，后分离。2减数第二次分裂过程中染色体的着丝点分裂，姐妹染色单体分开。3减数第一次分裂染色体数目减半，减数第二次分裂染色体数目前后不变。4细胞中有几对同源染色体，减数分裂过程中就会形成几个四分体。减数分裂和有丝分裂的比较1有丝分裂和减数分裂的不同点分裂方式比较项目有丝分裂减数分裂分裂的起始细胞体细胞或原始生殖细胞精（卵）原细胞细胞分裂次数一次二次同源染色体的行为存在同源染色体，但不联会，不分离，无交叉互换现象联会形成四分体，同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换；同源染色体分离非同源染色体的行为不出现自由组合自由组合子细胞染色体数目不变减半子细胞的名称和数目2个体细胞4个精子或1个卵细胞和3个极体子细胞间的遗传物质相同不一定相同2有丝分裂和减数分裂的相同点（1）染色体（质）都只复制一次。（2）分裂过程中都出现纺锤体，都有核仁、核膜的消失与重建过程。（3）都有着丝点分裂和姐妹染色单体分开现象。3有丝分裂、减数分裂和受精作用过程中核DNA、染色体数目变化曲线图像4掌握判断“细胞分裂方式”的四个规律（1）曲线中存在斜线的为核DNA变化曲线，不存在斜线的为染色体变化曲线。（2）根据“染色体峰值”判断：染色体数目最大为4N的是有丝分裂；染色体数目最大为2N的是减数分裂。（3）根据“DNA复制和分裂次数”判断：斜线代表DNA复制，竖直下降代表细胞分裂完成。因此斜线出现1次，而竖直下降2次的为减数分裂；斜线出现1次，而竖直下降1次的为有丝分裂。（4）根据“结果”判断：分裂完成后，染色体或核DNA的数目与分裂前相等则为有丝分裂；若减半则为减数分裂。5.考查减数分裂和有丝分裂细胞图的辨别（1）鉴别技巧：一数二看三判断。（2）鉴别过程：一数（染色体数目）二看（有无同源染色体）（3）鉴别示例：三个前期图的判断：A BC判断结果：A为有丝分裂前期，B为减数第一次分裂前期，C为减数第二次分裂前期。三个中期图的判断：A B C判断结果：A为有丝分裂中期，B为减数第二次分裂中期，C为减数第一次分裂中期。三个后期图的判断：A B C判断结果：A为有丝分裂后期，B为减数第二次分裂后期，C为减数第一次分裂后期。典例1.（2018武汉高三4月质量测评）下图甲为某动物（2n8）体内的一个细胞正常分裂时相关物质或结构数量变化曲线的一部分，图乙为该动物的一个细胞分裂图像。据图分析下列有关叙述正确的是（）A若图甲表示有丝分裂染色体数目的变化，图甲中的段所示数值可表示图乙细胞中染色体数目B若图甲表示有丝分裂染色体组数目的变化，图甲中的段所示数值可表示图乙细胞中染色体组数目C若图甲表示减数分裂每条染色体上DNA分子数目的变化，图甲中的段所示数值可表示图乙细胞中每条染色体上DNA分子数目D若图甲表示减数分裂核DNA分子数目的变化，图乙细胞所处分裂时期一定位于图甲中的段【答案】C【解析】图乙细胞不含同源染色体，且每条染色体的着丝点排列在赤道板上，则该细胞处于减数第二次分裂中期，含有4条染色体，1个染色体组，每条染色体上含有2个DNA分子。若图甲表示有丝分裂染色体数目的变化，则图甲中的段表示有丝分裂的后期和末期，所示数值为16，不能表示图乙细胞中染色体数目，A错误；若图甲表示有丝分裂染色体组数目的变化，图甲中的段表示有丝分裂结束形成的子细胞，所示数值为2，不能表示图乙细胞中染色体组数目，B错误；若图甲表示减数分裂每条染色体上DNA分子数目的变化，则图甲中的段所示数值为2，可表示图乙细胞中每条染色体上DNA分子数目，C正确；若图甲表示减数分裂核DNA分子数目的变化，则图甲中的段表示减数第一次分裂或减数第二次分裂，段表示减数第二次分裂或减数分裂结束形成的子细胞，因此图乙细胞所处分裂时期位于图甲中的段或段，D错误。典例2.（2019常德市高三检测）如图是某二倍体高等动物细胞处于分裂不同时期的图像。下列叙述错误的是（）A甲细胞不可能代表胰岛B细胞B乙细胞含有的两条X染色体不属于同源染色体C丙细胞的子细胞为卵细胞、极体或者精细胞D丁细胞不会发生A和a、B和b这两对等位基因的自由组合【答案】C【解析】胰岛B细胞不分裂，因此甲细胞不可能代表胰岛B细胞，A项正确；乙细胞含有两条X染色体，但这两条X染色体是同一条染色体分开后形成的，不属于同源染色体，B项正确；乙图中细胞质不均等分裂，可判断此细胞为雌性动物，丙细胞的子细胞为卵细胞、极体，不会是精细胞，C项错误；丁细胞为有丝分裂，不会发生A和a、B和b这两对等位基因的自由组合，D项正确。【归纳总结】（1）精（卵）原细胞通过有丝分裂进行增殖，通过减数分裂产生精子（卵细胞）。（2）第一极体也是均等分裂，极体不参与受精作用，不是生殖细胞。（3）精细胞不是精子，精细胞变形后成为精子，精子头部只有细胞核，无细胞质，线粒体聚集在尾部的基部，受精时只有头部进入卵细胞，而尾部留在外面。（4）精子与卵细胞发生膜的融合，这体现了细胞膜的结构特性具有一定的流动性。（5）受精卵中的染色体一半来自父方，一半来自母方；受精卵细胞质中的DNA（即遗传物质）几乎全部来自母方。观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片（实验）1实验原理（1）蝗虫的精母细胞进行减数分裂形成精细胞，要经过两次连续的细胞分裂：减数第一次分裂和减数第二次分裂。（2）细胞中的染色体形态、位置和数目都在不断地发生变化，可据此识别减数分裂的各个时期。2实验步骤（1）装片制作（与有丝分裂装片制作过程相同）解离漂洗染色制片。（2）显微观察实验的关键1实验材料选择宜选用雄性个体生殖器官如植物的花药、动物的精巢作为观察减数分裂实验的材料，原因如下：（1）雄性个体产生精子的数量多于雌性个体产生卵细胞的数量。（2）在动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底，有的排卵时排出的仅仅是次级卵母细胞，只有和精子相遇后，在精子的刺激下，才能继续完成减数第二次分裂。2观察过程中需注意的两个问题（1）不只观察到一种分裂方式：动物的精巢、卵巢以及植物的花药中的细胞既进行有丝分裂又进行减数分裂，故观察到的图像应存在有丝分裂、减数分裂两种分裂方式，其染色体数目有三种情況：n、2n、4n（假设亲代为二倍体）。原始的精原细胞（或卵原细胞）的增殖是通过有丝分裂进行的。（2）不能观察到一个细胞减数分裂的全过程：如同观察有丝分裂一样，由于细胞在解离过程中被杀死，无法观察细胞中染色体的动态变化过程欲看到全部过程，需通过移动装片，从不同的视野中寻找。典例1.（2019威海模拟）下列关于观察减数分裂实验的叙述中，错误的是（）A可用蝗虫精母细胞减数分裂固定装片观察减数分裂过程B用桃花的雄蕊比用桃花的雌蕊制成的装片容易观察到减数分裂现象C能观察到减数分裂现象的装片中，可能观察到同源染色体联会现象D用洋葱根尖制成装片，能观察到同源染色体联会现象【答案】D【解析】蝗虫的精母细胞能进行减数分裂，可用来作为观察减数分裂的材料；观察减数分裂时选择植物雄蕊较雌蕊易观察到减数分裂现象；联会现象发生在减数分裂过程中，因此能观察到减数分裂现象的装片中，可能观察到同源染色体联会现象；洋葱根尖细胞进行的是有丝分裂，不能观察到同源染色体联会现象。典例2.（2019北京市房山区期末）某种植物细胞分裂过程中几个特定时期的显微照片如下，其中甲、乙为减数分裂（一个为减数第一次分裂，一个为减数第二次分裂）,丙为有丝分裂。相关叙述错误的是（）甲乙丙A图甲中，细胞的同源染色体之间可发生基因重组B图乙中，细胞的同源染色体分离，染色体数目减半C图丙中箭头所指的染色体行为有利于遗传物质的平均分配D得到上述图像均需要经解离、漂洗、染色和制片等相关步骤【答案】B【解析】根据细胞中的染色体行为变化，甲图处于减数第一次分裂前期；乙图中不含同源染色体，细胞处于减数第二次分裂后期；丙为有丝分裂，箭头指的细胞处于有丝分裂中期。图乙中，细胞不含同源染色体，着丝点分裂，染色体数目暂时加倍，所以染色体数目没有减半，B错误。【真题与模拟速递】1.（2018全国，4）已知药物X对细胞增殖有促进作用，药物D可抑制药物X的作用。某同学将同一瓶小鼠皮肤细胞平均分为甲、乙、丙三组，分别置于培养液中培养，培养过程中进行不同的处理（其中甲组未加药物），每隔一段时间测定各组细胞数，结果如图所示。据图分析，下列相关叙述不合理的是（）A乙组加入了药物X后再进行培养B丙组先加入药物X，培养一段时间后加入药物D，继续培养C乙组先加入药物D，培养一段时间后加入药物X，继续培养D若药物X为蛋白质，则药物D可能改变了药物X的空间结构【答案】C【解析】乙组细胞数增加最快，应该是加入了药物X后进行的培养，A项正确；丙组细胞开始时增殖速度与乙组几乎相同，曲线和乙组基本重合，后期比乙组慢，说明丙组先加入药物X促进细胞增殖，后期加入药物D，抑制了药物X的作用，B项正确；若乙组先加入药物D，后加入药物X，其细胞数变化曲线开始应与甲组基本重合，后期略有增加，C项错误；药物D对药物X有抑制作用，若药物X为蛋白质，其抑制原理可能是药物D改变了药物X的空间结构，导致药物X的活性降低，D项正确。2.（2016海南，6）下列与细胞周期有关的叙述，正确的是（）A等位基因的分离发生在细胞周期的分裂间期B在植物细胞的细胞周期中纺锤丝出现在分裂间期C细胞周期中染色质DNA比染色体DNA更容易复制D肝细胞的细胞周期中染色体存在的时间比染色质的长【答案】C【解析】等位基因的分离一般发生在减数分裂过程中，减数分裂没有细胞周期，A项错误；纺锤丝出现在有丝分裂前期，B项错误；DNA复制需要解螺旋，染色体高度螺旋化造成难以解旋，C项正确；染色体存在于分裂期，分裂期的时间远小于分裂间期，D项错误。3.（2018广西桂林等五市高三联合模拟）下列关于人体细胞有丝分裂的叙述，错误的是（）A通过观察染色体的分布可判断细胞分裂时期B细胞周期的有序进行需原癌基因的严格调控C细胞周期的长短不受温度和细胞器的影响D处于分裂间期的细胞会大量利用碱基T和U【答案】C【解析】有丝分裂过程中，染色体的形态呈周期性变化，因此可以通过观察染色体的分布判断细胞分裂时期，A正确；细胞周期的有序进行需原癌基因的严格调控，B正确；温度影响酶的活性，细胞器如核糖体合成的一些蛋白质是DNA复制所必需的，缺少这些蛋白质，细胞将停留在分裂间期，所以，细胞周期的长短受温度和细胞器的影响，C错误；分裂间期进行DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，因此处于分裂间期的细胞会大量利用碱基T和U，D正确。4.（2018全国卷）关于某二倍体哺乳动物细胞有丝分裂和减数分裂的叙述，错误的是（）A有丝分裂后期与减数第二次分裂后期都发生染色单体分离B有丝分裂中期和减数第一次分裂中期都发生同源染色体联会C一次有丝分裂与一次减数分裂过程中染色体的复制次数相同D有丝分裂中期和减数第二次分裂中期染色体都排列在赤道板上【答案】B【解析】染色单体分离发生在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期，A正确；同源染色体联会发生在减数第一次分裂的前期，B错误；无论是有丝分裂还是减数分裂，染色体仅复制一次，C正确；有丝分裂中期和减数第二次分裂中期染色体的着丝点都整齐排列在赤道板上，D正确。5.（2017全国卷）已知某种细胞有4条染色体，且两对等位基因分别位于两对同源染色体上。某同学用示意图表示这种细胞在正常减数分裂过程中可能产生的细胞。其中表示错误的是（） 【答案】D【解析】考查细胞的减数分裂、基因的分离定律和自由组合定律。由选项所示的细胞类型可知，这种细胞是精原细胞，在不考虑基因突变和交叉互换的情况下进行分析：A、B对：减数第一次分裂后期，同源染色体分离，其上的等位基因随之分离（如等位基因G与g、H与h分离），非等位基因随着非同源染色体的自由组合而自由组合（如非等位基因G与H、g与h组合或G与h、g与H组合），减数第一次分裂产生互补的2个次级精母细胞；C对：减数第二次分裂产生的4个精细胞应该两两相同，每个精细胞中不含同源染色体（不含等位基因）；D错：减数第二次分裂产生的4个精细胞虽然两两相同，但每个精细胞中不应该含有同源染色体，即不应该含有等位基因。6.（2017海南，21）若要表示某动物细胞（2n）减数第一次分裂结束时形成的细胞，下列示意图中正确的是（）【答案】D【解析】减数第一次分裂结束时形成的细胞中无同源染色体，每条染色体含有2条染色单体，D项正确。7.（2018天津和平区高三第一次质量调查）如图为某动物（体细胞染色体为2n）细胞分裂过程中不同时期每个细胞中核DNA、染色体和染色单体的数量关系图。下列有关说法不正确的是（）A乙丙和戊丁所发生的主要变化均为着丝点分裂B丙可以表示减数第二次分裂后期，甲只能代表精子或卵细胞C基因重组可发生在戊时期，基因突变主要发生在丙戊过程中D处于丁和戊时期的细胞一定存在同源染色体【答案】B【解析】乙丙表示减数第二次分裂后期，戊丁表示有丝分裂后期，它们所发生的主要变化均为着丝点分裂，染色单体分开，染色体数目加倍，A正确；丙可以代表体细胞或减数第二次分裂后期、末期的细胞，甲可以代表精子或卵细胞或第二极体，B错误；戊可以表示有丝分裂前、中期或减数第一次分裂过程，基因重组可以发生在戊时期，基因突变主要发生在丙戊过程中，即细胞分裂间期，C正确；丁表示有丝分裂后期，戊可以表示有丝分裂前、中期或减数第一次分裂过程，所以处于丁和戊时期的细胞一定存在同源染色体，D正确。8.（2018安徽六安一中高三第三次模拟）图1为某一果蝇（2n8）体内细胞分裂过程中染色体组数目变化示意图，图2所示为该果蝇体内某一细胞分裂图像中部分染色体的情况。下列叙述不正确的是（）A正常情况下，AB段发生同源染色体联会、分离，BC、FG和LM段染色体组数目减半的原因相同B图2代表的细胞为极体，出现在图1的EF段，产生的子细胞全部异常C观察100个图2所示时期的细胞，发现5个出现了图2所示情况，则异常细胞比例为5%D图1中AB、EF和IJ段细胞含DNA分子数目相同【答案】D【解析】图1中AB段代表减数第一次分裂前的间期、减数第一次分裂前期、中期、后期和末期，该阶段可发生同源染色体的联会和分离，染色体组数目减半的原因一定是细胞一分为二，A项正确；图1是“某一果蝇”体内细胞分裂过程中染色体组数目变化曲线图，只有雌性果蝇体内会同时出现减数分裂和受精作用，所以该果蝇只能代表雌性果蝇。图2所示细胞无同源染色体，加之细胞质均等分裂，所以只能是极体，出现在图1的EF段，产生的子细胞染色体全部异常，B项正确；100个极体正常分裂后会产生200个正常的子细胞，有5个细胞异常分裂后会产生10个异常的子细胞，所以异常细胞的比例为（10200）100%5%，C项正确；AB段细胞中含有16个DNA分子，EF段细胞中含有8个DNA分子，IJ段细胞中含有16个DNA分子，D项错误。9.（2018盐城高三第三次模拟）处在有丝分裂分裂期的细胞染色体高度螺旋化，通常认为不发生转录过程。研究人员用两种活体荧光染料对细胞进行染色，再用荧光显微镜观察不同荧光激发下的细胞，有了新的发现（结果如下图）。注：C列是B列图中黑框内的放大图。（1）DNA与RNA在分子组成上的不同之处是DNA分子中含有_。实验中，用蓝色荧光染料对DNA进行染色后，用带有绿色荧光标记的尿嘧啶核糖核苷酸培养细胞，使新合成的_专一性地带有绿色荧光标记。（2）观察发现，视野中的大多数细胞处于A列，说明A列表示的是处于_（时期）的细胞。RNA分布于细胞中的部位是_。（3）在分析实验结果时，需要将不同荧光激发下拍摄的荧光定位细胞图像做叠加处理（图中蓝、绿色荧光叠加），使图像完全重叠，这样处理的目的是确保两图像是同时期的_细胞的观测结果。（4）上述实验结果表明，分裂期细胞_（填“能”或“不能”）进行转录，判断的依据是_。（5）为验证上述结论，在培养体系中加入RNA聚合酶抑制剂，D列中的相应实验结果未绘出。若上述结论成立，则在D列中看不到染色体的是_。【答案】（1）脱氧核糖和胸腺嘧啶RNA（2）分裂间期细胞核和细胞质（3）同一（4）能C2或B2（或B3、C3）表示的分裂期细胞内观察到绿色荧光，表明细胞中有RNA的合成（5）D2【解析】（1）DNA与RNA的区别在于DNA中含有脱氧核糖和胸腺嘧啶。实验中，用蓝色荧光染料对DNA进行染色后，用带有绿色荧光标记的尿嘧啶核糖核苷酸培养细胞，由于DNA转录时需要核糖核苷酸为原料，而尿嘧啶核糖核苷酸是合成RNA的原料之一，且不能用于合成DNA，因此使新合成的RNA专一性地带有绿色荧光标记。（2）由题图可知，由于A列具有细胞核，所以A列表示的是处于分裂间期的细胞，RNA在细胞核与细胞质中均有分布。（3）在分析实验结果时，需要将不同荧光激发光下拍摄的荧光定位细胞图像做叠加处理（图中蓝、绿色荧光叠加），使图像完全重叠，这样处理的目的是确保两图像是同时期的同一细胞的观测结果，可证实RNA合成是否发生在染色体DNA位置上。（4）由题图可知，B列或C列无细胞核，表示的是分裂期。C2或B2（或B3、C3）表示的分裂期细胞内观察到绿色荧光，表明细胞中有RNA的合成。上述实验结果表明，分裂期细胞能进行转录。（5）由于加入了RNA聚合酶抑制剂，DNA无法转录，因此不会激发出绿色荧光，则D2中看不到染色体。10.（2017全国卷）利用一定方法使细胞群体处于细胞周期的同一阶段，称为细胞周期同步化。以下是能够实现动物细胞周期同步化的三种方法。回答下列问题：（1）DNA合成阻断法：在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的DNA合成可逆抑制剂，处于_期的细胞不受影响而继续细胞周期的运转，最终细胞会停滞在细胞周期的_期，以达到细胞周期同步化的目的。（2）秋水仙素阻断法：在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的秋水仙素，秋水仙素能够抑制_，使细胞周期被阻断，即可实现细胞周期同步化。经秋水仙素处理的细胞_（填“会”或“不会”）被阻断在间期。（3）血清饥饿法：培养液中缺少血清可以使细胞周期停滞在间期，以实现细胞周期同步化。分裂间期的特点是_（答出1点即可）。【答案】（1）分裂间（或答：S）（2）纺锤体形成不会 （3）完成DNA复制和有关蛋白质的合成【解析】（1）DNA合成可逆抑制