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专题四 细胞增殖与生物的生殖发育 小专题一 细胞的增殖,核心考点整合,考点整合一:有丝分裂与减数分裂过程比较 1.同源染色体和非同源染色体 (1)一条来自父方,一条来自母方,形状大小结构一般都相同,在减数第一次分裂时配对的两条染色体(联会的两条染色体)称为同源染色体此概念包含了三个意义,即形状大小结构一般相同,要来自父母双方,而且能联会,否则就不是同源染色体,(2)形状大小结构不同的染色体一般称为非同源染色体(但性染色体X和YZ和W等是特殊的同源染色体) (3)动物的精(卵)原细胞和体细胞都是由受精卵经过有丝分裂形成的因此,它们都有同源染色体和非同源染色体二倍体或多倍体植物的体细胞中也有同源染色体和非同源染色体,2.常染色体和性染色体 在雌雄异体生物细胞中的染色体根据其功能的不同可分为两类:常染色体(多对)和性染色体(一对)前者与性别决定无关,后者与性别决定有关 特别提示:性染色体形状大小不相同,但也是同源染色体,在减数分裂过程中也会发生联会,四分体是由同源染色体复制后联会形成的,每一个四分体含有两条染色体,4条染色单体,而不是4条姐妹染色单体,3.细胞周期的表示方法,特别提示:细胞周期是连续分裂的细胞才具有的具有细胞周期的有:发育的受精卵形成层分生区生发层动物干细胞特别注意分化的细胞精子卵细胞没有细胞周期,4.有丝分裂与减数分裂图像特征比较,5.细胞分裂图像的识别 (1)有丝分裂减数第一次分裂减数第二次分裂的辨别(以二倍体为例),(2)动物细胞植物细胞分裂的辨别 看细胞质形成方式:细胞板隔裂植物细胞分裂;缢裂动物细胞分裂 看细胞的外形特征:矩形有壁为植物细胞;圆形无壁一般为动物细胞 (3)雄性雌性减数分裂的辨别 看细胞质分裂是否均等:均等分裂雄性减数分裂及雌性极体的减数第二次分裂;不均等分裂雌性减数分裂,【典例1】 (2011韶关模拟)下图为三个处于分裂期细胞的示意图,下列叙述中正确的是( ) A.乙可能是处于有丝分裂后期的细胞 B.乙丙两细胞不可能来自同一个体 C.甲乙丙三个细胞均含有四条染色体 D.甲乙丙三个细胞均含有同源染色体,解析 根据图示可知,甲细胞中无同源染色体,其处于减数第二次分裂的后期;乙细胞中有同源染色体,其处于有丝分裂的后期;丙细胞中有同源染色体,且一条染色体上含两条染色单体,其处于减数第一次分裂的后期,故A正确,D错误精巢和卵巢中的细胞既可以进行减数分裂也可以进行有丝分裂,因此乙丙两细胞可能来自同一个体,故B错误甲丙两细胞中含有4条染色体,乙细胞中含有8条染色体,故C错误 答案 A,知识总结 细胞分裂时期的判断 (1)染色体散乱分布于细胞的中央前期(若有四分体和联会现象,则为减数第一次分裂的前期); (2)染色体的着丝点排列在赤道板上中期(若成对并行排列,则为减数第一次分裂的中期,若单行排布,则为有丝分裂的中期或减数第二次分裂的中期);,(3)染色体向细胞的两极移动后期(若移向每一极的染色体中含有染色单体,则为减数第一次分裂的后期;若不含染色单体,有同源染色体,则为有丝分裂的后期;若不含染色单体,也不含同源染色体,则为减数第二次分裂的后期),【互动探究1】 (2010苏锡常镇联合调研)下列为卵巢中的一些细胞图像,关于它们的说法正确的是( ) A.细胞甲所处时期能够发生基因突变 B.细胞丙处于减数第一次分裂中期 C.乙丙两细胞各含两个染色体组 D.甲丁两细胞均不含染色单体,解析 根据图示可知,甲细胞处于有丝分裂后期,而基因突变主要发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂的间期,故A错误;丙细胞无同源染色体,处于减数第二次分裂中期, 故B错误;乙细胞具有两个染色体组,而丙细胞只有一个染色体组,故C错误 答案 D,考点整合二:细胞分裂过程中染色体DNA染色单体的含量变化 减数分裂和有丝分裂过程中染色体DNA染色单体含量变化的规律的比较(体细胞染色体数目为2N),【典例2】 (2011郑州质检)如图甲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,图乙表示处于细胞有丝分裂某个时期的细胞图像下列说法中正确的是( ),A.图甲中AB段形成的原因是DNA分子复制 B.图甲中DE段可表示有丝分裂后期或减数第一次分裂后期 C.图乙中细胞处于图甲中BC段 D.图乙中细胞含8条染色体8个DNA分子2个染色体组,解析 甲图为细胞分裂的不同时期每条染色体DNA含量的变化,从图中可以看出,AB段每条染色体的DNA含量加倍,是由DNA复制造成的;CD段因为着丝点分裂导致每条染色体上的DNA减半,因此BC段代表有丝分裂的前期中期和减数第一次分裂和减数第二次分裂的前期中期;乙图所示细胞处于有丝分裂后期,有8条染色体8个DNA分子4个染色体组 答案 A,知识总结 DNA复制导致DNA数加倍,染色体数不变;着丝点分裂导致染色体数染色体组数同源染色体对数加倍,但DNA数没有变化,【互动探究2】 (2010广东理科综合)下图所示是人体内的细胞在分裂过程中每条染色体的DNA含量变化曲线下列有关叙述中正确的是( ),A.该图若为减数分裂,则处于cd期的细胞都含有23对同源染色体 B.该图若为减数分裂,则基因的分离和自由组合都发生在cd段某一时期 C.该图若为有丝分裂,则细胞板和纺锤体都出现在bc期 D.该图若为有丝分裂,则ef期的细胞都含两个染色体组,解析 在cd段,每条染色体上含有两个DNA分子,含有两条染色单体;在ab段和ef段,每条染色体上只有一个DNA分子;bc段是染色体复制,de段是染色体的着丝点分裂,染色体变成子染色体的过程在人体的细胞分裂过程中,不会看到细胞板若该图为减数分裂,则cd段可表示减数第一次分裂的前期到减数第二次分裂中期这一时间段,在减数第二次分裂过程中没有同源染色体,基因的分离和自由组合可以发生在减数第一次分裂后期,故A错误,B正确若该图为有丝分裂,ef段可表示后期或末期,其中在后期含有四个染色体组 答案 B,考点整合三:减数分裂与有性生殖细胞的形成 1.动物精子和卵细胞的形成过程比较,2.细胞分裂与遗传变异的联系 (1)DNA的复制:发生在有丝分裂的间期,减数第一次分裂前的间期 (2)与两大遗传定律的关系 基因的分离定律发生于减数第一次分裂后期,即同源染色体分离的同时 基因的自由组合定律发生于减数第一次分裂后期,即同源染色体分离,非同源染色体自由组合的同时,(3)与三大变异的关系 基因突变:发生在DNA复制时期,即细胞分裂的间期 基因重组:减数第一次分裂四分体时期,同源染色体的非姐妹染色单体间可能发生交叉互换;减数第一次分裂后期,同源染色体分开的同时,非同源染色体自由组合这两种情况下会出现基因重组,染色体变异:发生于有丝分裂,染色体复制完成,纺锤体形成受阻,细胞中染色体数目加倍;或减数分裂过程中,如果纺锤体的形成受阻,会出现染色体数目加倍的生殖细胞,生殖细胞结合后形成多倍体也可能个别同源染色体未分离或姐妹染色单体未分离造成分裂后的细胞中个别染色体的数目发生增减,【典例3】 (2010黄冈质检)图1是某生物的一个初级精母细胞,图2是该生物的五个精细胞根据图中的染色体类型和数目,判断最可能来自同一个次级精母细胞的是( ),A. B. C. D. 解析 次级精母细胞形成精细胞的方式为特殊的有丝分裂过程,一个次级精母细胞分裂形成的两个精细胞染色体组成是一样的,所以最可能来自同一个次级精母细胞的是 答案 B,【互动探究3】 (2011揭阳模拟)下图表示某动物精原细胞中的一对同源染色体在减数分裂过程中,该对同源染色体发生了交叉互换,结果形成了所示的四个精细胞: 这四个精细胞中,来自同一个次级精母细胞的是( ),A.与 B.与 C.与 D.与 解析 交叉互换发生在四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间,据图分析,来自同一个次级精母细胞的是与与 答案 C,高考链接 1.(2010安徽卷,2)雄蛙的一个体细胞经有丝分裂形成两个子细胞(C1C2),一个初级精母细胞经减数第一次分裂形成两个次级精母细胞(S1S2),比较C1与C2S1与S2细胞核中DNA数目及其贮存的遗传信息,正确的是( ),A.DNA数目C1与C2相同,S1与S2不同 B.遗传信息C1与C2相同,S1与S2不同 C.DNA数目C1与C2不同,S1与S2相同 D.遗传信息C1与C2不同,S1与S2相同,解析:本题考查的知识点是有丝分裂和减数分裂的过程,能力点是知识的理解能力在有丝分裂过程中,染色体经复制后平均分配到两个子细胞中,故其产生的两个子细胞C1和C2的细胞核中DNA数目和遗传信息均相同;在减数第一次分裂过程中,同源染色体彼此分离,非同源染色体自由组合,故其产生的两个子细胞S1和S2的细胞核中DNA数目相同,但遗传信息存在差异 答案:B,2.(2010广东卷,3)骨髓移植是治疗白血病常用的有效疗法之一,最主要的原因是移植骨髓中的造血干细胞可在患者体内( ) A.正常生长 B.增殖并分化成多种细胞 C.分泌抗体 D.杀死各种病原菌,解析:本题借助骨髓移植考查细胞生命历程的知识,意在考查考生的信息提取能力与分析能力移植骨髓中的造血干细胞具有分裂和分化的能力,能分化为血液中的红细胞白细胞和血小板等正常细胞,血液中产生了正常的白细胞,可以达到治疗白血病的目的 答案:B,3.(2010上海卷,19)下列是关于细胞分裂过程中细胞内变化的叙述,能正确表示一个细胞周期内分裂过程的顺序是( ) 两个相同DNA分子完全分开 出现放射状排列的细丝 中心体发生倍增 着丝粒排列在一个平面上 A. B. C. D.,解析:本题考查细胞有丝分裂过程各期的特点,意在考查考生的判断分析能力进行有丝分裂的细胞具有细胞周期,过程发生在有丝分裂的后期,过程发生在有丝分裂的前期,过程发生在分裂间期,过程发生在有丝分裂的中期故一个细胞周期分裂过程的顺序是 答案:C,4.(2010江苏卷,28)细胞周期包括分裂间期(分为G1期S期和G2期)和分裂期(M期)下图标注了甲动物(体细胞染色体数为12)肠上皮细胞的细胞周期各阶段的时长及DNA含量请回答下列问题:,(1)若用含放射性同位素的胸苷(DNA复制的原料之一)短期培养甲动物肠上皮细胞后，处于S期的细胞都会被标记。洗脱含放射性同位素的胸苷，换用无放射性的新鲜培养液培养，定期检测。预计最快约_h后会检测到被标记的M期细胞。 (2)从被标记的M期细胞开始出现到其所占M期细胞总数的比例达到最大值时，所经历的时间为_期的时间，处于该期的一个细胞中染色体数目的变化情况是_。,2.2,M,122412,(3)若向甲动物肠上皮细胞培养液中加入过量胸苷，处于S期的细胞立刻被抑制，而处于其他时期的细胞不受影响。预计加入过量胸苷约_h后，细胞都将停留在S期。 (4)乙动物肠上皮细胞的细胞周期时长为24 h，M期时长为1.9 h。若要在显微镜下观察细胞有丝分裂过程中染色体形态的变化，选用_(填“甲”或“乙”)动物肠上皮细胞更合适。,7.4,甲,(5)在光学显微镜下观察，同处于分裂末期的动物肠上皮细胞与洋葱根尖细胞，形态上最主要的区别是_。,动物肠上皮细胞膜凹陷，细胞缢裂；洋葱根尖细胞形成 细胞板,解析：本题考查有丝分裂的过程以及动植物细胞有丝分裂的不同，意在考查考生对所学知识的理解与迁移应用能力。(1)图示为有丝分裂的一个细胞周期，由图中可知，S期结束后还需经2.2 h进入M期。(2)被标记的M期细胞开始出现，表示开始进入M期(分裂期)；被标记的M期细胞占M期细胞总数的比例达到最大值时，表示标记的细胞全部进入了M期，故其中经历的时间为M期的时间。在整个M期(分裂期)，一个细胞中染色体数目的变化为1224(后期)12。(3)要使原来处于G2、M、G1期的细胞都停留在S期，所需的时间为2.21.83.47.4(h)。,(4)欲观察有丝分裂中染色体的形态变化，最好选用细胞周期较短、M期在细胞周期中所占时间比例相对较大的细胞，故选用甲动物肠上皮细胞更为合适。 (5)在有丝分裂的末期，动物细胞的细胞膜从中部向内凹陷，缢裂为两个细胞；而高等植物细胞有丝分裂末期在细胞中部出现细胞板，向四周扩展形成新的细胞壁。,
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