高考生物二轮复习 专题三 细胞的生命历程2

.,1.内容：（1）细胞的生长和增殖的周期性（2）细胞的无丝分裂（3）细胞的有丝分裂（4）细胞的减数分裂（5）动物配子的形成过程（6）动物的受精过程2.学考分析：（1）以减数分裂和有丝分裂的图像识别为命题角度实际考察细胞减数分裂和有丝分裂异同的题目一直受到历年高考青睐，选择题、简答题都有可能出现，难度较大，较难得分。（2）细胞分裂过程中得染色体、DNA、染色单体的数量变化是高中生物的一大难点，考生要重视。（3）结合染色体异常的变异类型考查分裂的选择题近来开始出现，但难度不大，较易得分。,第一讲细胞增殖与受精作用,专题三细胞的生命历程,一、考点解读,.,有丝,减数,染色体,联会,分离,受精,受精卵,二、知识结构,.,1细胞周期（1）具有细胞周期的前提条件：连续分裂的细胞具有分裂能力的细胞注意：早期胚胎细胞具有较强的分裂能力，细胞分裂能力与细胞分化程度成反比，成熟的细胞一般不分裂，不具分裂能力。减数分裂不具有细胞周期。（2）细胞周期的两个阶段及表示方法两个阶段分裂间期是细胞周期的开始，经历的时间长，占细胞周期的90%95%。（因此光镜下间期细胞多）主要变化：DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。分裂期占细胞周期的5%10%，经历的时间短。是一个连续的过程，人为的分为：前期、中期、后期和末期。a.常规表示方法（扇形图、直线图、曲线图）,三、核心考点,.,b.柱形图表示方法,B组DNA含量在2C4C之间，说明细胞正处于复制DNA时期；C组细胞中的DNA已经加倍说明细胞处于分裂期。,（3）为了便于观察细胞的有丝分裂过程中各个时期的特征：一般选用细胞周期时间相对短些，且分裂间期/分裂期的比值较小的一组实验材料。,.,注意：卵裂期细胞总体积略有减小或基本不变，每个细胞的体积是减小的。此时，细胞中的有机物的总量减少，但种类增多。研究间期的DNA分子的复制和蛋白质合成的的时期所用的方法可以用同位素示踪法染色体、染色单体、DNA的数量有一定的相关性当有染色单体存在时，染色体：染色单体：DNA=1：2：2当无染色单体时，染色体：DNA=1：1从以上数目的相关性，可以说明染色体是DNA的载体。对某二倍体生物，体细胞有丝分裂各个时期都有同源染色体存在，只不过未发生联会、四分体、分离等现象。若某生物体细胞基因型为AaBb（两对同源染色体），则在有丝分裂后期发生的是复制后形成的姐妹染色单体分开而形成的子染色体的分离，（在不考虑基因突变的情况下）发生的是A与A、a与a、B与B、b与b相同基因的分离，所以形成的子细胞的遗传物质没有改变。假设某二倍体生物的基因型为AaBb（两对同源染色体）试出有丝分裂各时期的基因型的变化处于不断分裂状态的细胞，易受到培养条件和外界压力的影响而发生突变，如：植物组织培养过程中突变体的出现以及人们在愈伤组织时期对其用射线处理，均会获得较好的效果。动物细胞培养利用的原理就是细胞增殖，其主要增殖方式为有丝分裂（有的是无丝分裂）。分为两大过程：原代培养和传代培养。,二、有丝分裂,.,中心粒,细胞两极,细胞膜凹陷,细胞板,1动植物细胞有丝分裂的区别,.,2.与细胞有丝分裂直接有关的细胞器：等。3观察细胞的有丝分裂操作流程,核糖体、中心体、高尔基体、线粒体,.,三、减数分裂与受精作用1减数分裂的主要特点(1)特有染色体行为：同源染色体联会，形成，同源染色体分离，自由组合。(2)基因重组的表现类型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。减数第一次分裂四分体时期，同源染色体上的非姐妹染色单体之间可能发生。(3)遗传物质减半发生时期染色体数目减半发生在。与体细胞相比DNA数目减半发生在。,四分体,非同源染色体,自由组合,交叉互换,减数第一次分裂,减数第二次分裂,.,2精子(卵细胞)的形成与受精作用,.,四、细胞表面积与体积的关系1细胞体积越大，其相对表面积，细胞的物质运输效率就。2细胞不能无限长大的原因(1)的关系限制了细胞长大。(2)细胞核占细胞的比重限制了细胞长大。,越小,越低,细胞表面积与体积,.,核心要点突破,一、减数分裂与有丝分裂的比较1染色体、DNA数量变化曲线及判断(1)有丝分裂、减数分裂与受精过程中两曲线变化,.,(2)DNA、染色体数量变化曲线判断,.,2有丝分裂、减数分裂图像的比较与辨析(以2n4为例)(1)图像比较(以雄性动物为例),.,(2)辨析方法,名师点睛若是细胞分裂的后期，判断染色体数为奇、偶数时应根据每一极内染色体数。,.,3减数分裂中根据细胞质分裂情况判断细胞名称,.,要点突破1细胞分裂与变异类型的关系(1)无丝分裂过程中没有染色体的变化，但进行DNA复制，因此只可能发生基因突变。(2)有丝分裂过程中进行DNA复制和染色体变化，但无同源染色体分离和非同源染色体的自由组合，因此可能发生基因突变和染色体变异，但不发生基因重组。(3)减数分裂过程中可发生交叉互换及非同源染色体自由组合等现象，因此可发生基因突变、基因重组和染色体变异三种变异方式,二、细胞分裂与变异、遗传规律的关系,核心整合,.,2减数分裂与遗传规律的关系,.,热点考向探究,细胞分裂过程分析,(山东高考)分裂期细胞的细胞质中含有一种促进染色质凝集为染色体的物质。将某种动物的分裂期细胞与G1期(DNA复制前期)细胞融合后，可能出现的情况是()A来自G1期细胞的染色质开始复制B融合细胞DNA含量是G1期细胞的2倍C来自G1期细胞的染色质开始凝集D融合后两细胞仍按各自的细胞周期运转【解析】通过分析我们发现，解答本题关键是正确理解题意，并从题干中获得新信息，即分裂期细胞的细胞质中含有一种促进染色质凝集为染色体的物质，再逐项分析解答。分裂期细胞含有促进染色质凝集的物质，当其与G1期细胞融合后，融合细胞的细胞质也就存在着上述物质，G1期细胞的染色质不再复制，而表现为开始凝集，所以A错误，C正确；由于分裂期细胞与正常细胞相比，DNA加倍，所以融合细胞DNA含量是G1期细胞的3倍，所以B错误；融合后两细胞已成为一个细胞，不再按各自的细胞周期运转，所以D错误。【答案】C,三、高考真题,.,(2010年高考安徽理综)雄蛙的一个体细胞经有丝分裂形成两个子细胞(C1、C2)，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(S1、S2)。比较C1与C2、S1与S2细胞核中DNA数目及其贮存的遗传信息，正确的是()ADNA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CDNA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】有丝分裂的重要特征是亲代细胞的染色体经过复制后，平均分配到两个子细胞中去，此时能够保持前后代细胞中染色体数目的恒定。由于染色体上有遗传物质DNA，所以C1、C2细胞核中的DNA数目及贮存的遗传信息相同。减数第一次分裂的主要特征是同源染色体联会后再分离，平均分配到两个次级精(卵)母细胞中去。此时同源染色体分离，非同源染色体自由组合，所以S1、S2细胞核中的DNA数目虽然相同，但是遗传信息因非同源染色体的自由组合而不同。【答案】B,有丝分裂与减数分裂的比较,.,(2010年高考江苏卷)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：,动植物细胞有丝分裂与细胞周期,.,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_。(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24h，M期时长为1.9h。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。(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_。,.,【解析】从曲线图中读出：处于S期末的细胞最快要经过G2期所需的时间，即2.2h后能够进入M期；被标记且刚刚进入M期的细胞历经M期完成分裂时，所有未被标记的细胞全部退出M期，此时被标记的细胞比例达到最大值；M期包括前中后末四个时期，染色体数目变化是122412；加入过量的胸苷后，只有S期的细胞受到抑制，其他时期的变化不受影响，要使所有细胞都停留在S期，需要所有的细胞全部到达S期，经历时间应该是细胞历经G2、M、G1三时期所需要的总时间，即7.4h；观察细胞有丝分裂过程中染色体的形态变化实验中，选择分裂期时间相对较长(分裂期/细胞周期)的实验材料可在视野中观察到处于分裂期的细胞数量相对较多；在有丝分裂末期，动物细胞膜向内凹陷，将细胞质缢裂成两部分，而植物细胞有丝分裂末期，赤道板附近形成细胞板，将细胞质分开。【答案】(1)2.2(2)M122412(3)7.4(4)甲(5)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,.,高考真题体验,1(2010年高考江苏卷改编)人类精子发生过程中，下列说法不正确的是()A细胞中染色单体数最多可达92条B姐妹染色单体携带的遗传信息可能是不同的C染色单体的交叉互换发生在同源染色体分离之前D一个精原细胞产生两个相同精子的概率最大为1/223解析：在减数第一次分裂的前、中期，细胞中染色单体数即为92条，A项正确；在发生基因突变的情况下，染色单体携带的遗传信息可能不同，B项正确；染色单体的交叉互换发生在减数第一次分裂过程中的四分体时期，C项正确；每一个精原细胞的减数分裂都会产生四个精子，在不发生交叉互换和染色体变异等异常情况下两两相同，因此D项错误。答案：D,.,2(2009年高考江苏卷)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：考查减数分裂的有关知识。在四分体时期，若这2对基因在1对同源染色体上，则在1个四分体中既有等位基因A、a，也有等位基因B、b，这两对等位基因都经过了复制，进行了标记，故可出现4个黄色、4个绿色荧光点，A项错误，B项正确；若这2对基因在2对同源染色体上，则在其中任意1个四分体中有等位基因A、a(或有等位基因B、b)，这对等位基因经过了复制，进行了标记，出现4个黄色(或4个绿色)荧光点，C项错误，D项错误。答案：B,.,3(2009年高考上海卷)与无性生殖相比，有性生殖的优越性表现在通过有性生殖()A可增加遗传物质重组的机会B可保持亲、子代遗传性状的一致C产生的子代都是二倍体D可在短时间内迅速增加子代数量解析：考查生物的生殖。有性生殖与无性生殖相比，后代由于继承了双亲的遗传物质，增加了遗传物质重组的机会，使得有性生殖的后代生活能力和变异性更强。答案：A,.,4(2009年高考北京理综)真核生物进行有性生殖时，通过减数分裂和随机受精使后代()A增加发生基因突变的概率B继承双亲全部的遗传性状C从双亲各获得一半的DNAD产生不同于双亲的基因组合解析：本题以有性生殖为背景，考查减数分裂和受精作用的意义。物理因素(各种射线、激光等)、化学因素(硫酸二乙酯等)可以增加基因突变的频率，减数分裂和受精作用不能增加发生基因突变的概率，故A项错误；通过减数分裂形成的配子只含有亲本的一半核基因，受精作用形成受精卵后，只能继承双亲的一部分遗传性状，故B项错误；受精卵的细胞核中的DNA一半来自父本，一半来自母本，而细胞质中的DNA几乎全部来自于母本，故C项错误；在减数第一次分裂联会时期，同源染色体上的非姐妹染色单体之间可能发生交叉互换，另外，在减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合，受精时雌雄配子的随机组合，都会导致基因重组，从而在受精作用后形成新的基因型的受精卵，故D项正确。答案：D,.,5(2009年高考山东卷)小鼠常被用做研究人类遗传病的模式动物。请填充观察小鼠细胞减数分裂的实验步骤。供选材料及试剂：小鼠的肾脏、睾丸、肝脏，苏丹染液、醋酸洋红液、詹纳斯绿B(健那绿)染液，解离固定液。(1)取材：用_作实验材料。(2)制片取少量组织低渗处理后，放在_(溶液)中，一定时间后轻轻漂洗。将漂洗后的组织放在载玻片上，滴加适量_。一定时间后加盖玻片，_。(3)观察用显微镜观察时，发现几种不同特征的分裂中期细胞。若它们正常分裂，产生的子细胞是_。如图是观察到的同源染色体(A1和A2)的配对情况。若A1正常，A2发生的改变可能是_。,.,解析：观察细胞分裂的操作程序为：解离漂洗染色制片。睾丸内的精原细胞既可发生有丝分裂，也可发生减数分裂。中期细胞有可能是有丝分裂中期，也有可能是减数第一次分裂的中期或减数第二次分裂的中期。由同源染色体配对图可知，A1正常，则A2应为缺失了相应的片段。答案：(1)(小鼠)睾丸(2)解离固定液醋酸洋红液压片(只要有压片的操作即可)(3)次级