学案5细胞的增殖和受精作用(学生用)

1、行动是成功的阶梯，行动越多，登得越高。专题三细胞的生命历程学案5细胞增殖和受精作用基础知识一、细胞增殖1. 生物体生长的原因：从细胞的角度看：细胞生长增大细胞的体积，细胞分裂增加细胞的数目；从代谢的角度看：同化作用大于异化作用2. 细胞不能无限长大的原因：细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大。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。细胞的控制能力有限。3. 细胞增殖方式：有丝分裂主要方式，产生体细胞 减数分裂特殊的有丝分裂，产生有性生殖细胞 减数分裂如蛙的红细胞4. 有丝分裂过程间期：完成DNA复制和蛋白质合成，每条染色体包括两条染色单体，染色体中染色质的形态。同时细胞适

2、度生长。 前期：形成纺锤体，染色质变成染色体，核膜、核仁消失。 中期：着丝点排列在赤道板上，染色体形态固定、数目清晰，便于观察 后期：着丝点分裂，染色单体成为染色体，染色体数目加倍。姐妹染色体在纺锤丝牵引下移向细胞两极。 末期：染色体变成染色质，纺锤体消失；出现新的核膜和核仁；一个细胞分裂为两个。动、植物细胞有丝分裂的区别纺锤体的来源不同：高等植物细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体 低等植物和动物细胞两极中心粒发出星射线形成纺锤体细胞质的分裂方式不同：植物：赤道板位置出现细胞板，细胞板形成新细胞壁 动物：细胞膜从细胞中部凹陷，细胞缢裂成两部分有丝分裂过程染色体、DNA数目变化曲线DNA加倍：间期，因

3、DNA复制染色体加倍：后期，因着丝点分裂两者恢复：末期，形成两细胞核或细胞分裂为两个有丝分裂意义：染色体先复制再平均分配。由于染色体的有遗传物质DNA，因而在细胞的亲代和子代间保持了遗传性状的稳定性名称及来源 细胞增殖意义：生长、发育、繁殖和遗传的基础5. 减数分裂及配子的形成过程过程同源染色体：形状大小一般相同，一条来自父方，一条来自母方，能联会 注意一：一般相同，不是一定相同。性染色体X、Y也是一对同源染色体 注意二：姐妹染色体虽然形态大小相同，但不是同源染色体四分体阶段往往出现交叉互换现象，导致基因重组减数第一次分裂的后期同源染色体分离，导致等位基因分离；非同源染色体自由组合导致基因重组

4、减数分裂过程的主要特征减数第一次分裂：前期同源染色体联会形成四分体，中期同源染色体排列在赤道板上，后期同源染色体分离导致细胞中染色体数目减半减数第二次分裂：中期着丝点排列在赤道板上，后期着丝点分裂，姐妹染色体移向细胞两极减数分裂中DNA、染色体数目变化曲线BC：DNA复制DH、HI：减数第一次分裂细胞一分二JK：减数第二次分裂后期着丝点分裂EF：减数第二次分裂细胞一分二基因突变：BC段基因重组：CD段（四分体阶段和减一后期）6. 受精作用卵细胞和精子相互识别、融合为受精卵的过程。过程：准备阶段精子获能，卵子的准备受精阶段：精子穿越放射冠和透明带，进入卵黄膜，原核形成和配子结合防止多精入卵透明带

5、反应，卵黄膜封闭作用受精卵中染色体来源：一半来自父方，一半来自母方 受精卵中DNA来源：核DNA一半来自父方，一半来自母方；质DNA来自卵细胞意义：减数分裂和受精作用对于维持生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异，都十分重要。7. 观察细胞的有丝分裂洋葱根尖培养：5cm，取23mm（上午10时至下午2时取，此时分生区处于分裂期较多）装片的制作：解离：盐酸和酒精（1：1）解离35min（标准：根尖酥软）使细胞相互分离漂洗：清水漂洗10min洗去药液，防止解离过度，为染色做准备染色：龙胆紫或醋酸洋红染色35min使染色体着色，以便于观察制片：根尖放在载玻片上，加一滴清水，镊子弄碎

6、，盖上盖玻片，加盖载玻片，压片使细胞分散开来，以利于观察观察低倍镜下找到分生区，再换成高倍镜观察。重点中期细胞中染色体的形态分布特点分生区细胞特点：细胞呈正方形，排列紧密二、知识整合1. 细胞周期连续分裂的细胞才有细胞周期，卵细胞、精细胞等不具有细胞周期有性生殖的生物性腺中，通过有丝分裂形成原始生殖细胞，通过减数分裂形成有精细胞、卵细胞成熟的体细胞没有细胞周期，如口腔上皮细胞、神经细胞、肌肉细胞等；造血干细胞、愈伤组织细胞、根尖及芽的分生区细胞等具有细胞周期；有些细胞暂时不分裂，受到某些因素刺激后进行细胞分裂，如T细胞、B细胞、记忆细胞等细胞周期的表示方法：2. 细胞分裂中的影响因素温度：降温

7、，细胞周期延长。低温还可导致染色体变异，人工诱导多倍体方法之一秋水仙素：抑制纺锤体形成，可用于人工诱导多倍体诱变因子：细胞周期间期DNA复制时诱导基因突变。可用于人工诱导基因突变，如利用化学或物理方法对愈伤组织进行诱变获得突变体。激素：植物组织培养中，多种激素尤其是生长素和细胞分裂素的比例不同会影响离体组织的脱分化或再分化分化诱导因子：胚胎干细胞培养中，添加抑制因子，能使细胞分裂而不分化；添加分化诱导因子，能使细胞向不同方向分化受精与否：次级卵母细胞发育到M中期，精子入卵诱导其完成减数第二次分裂3. 细胞有丝分裂，DNA复制和转录发生于间期，分裂期一般不进行转录，因转录时DNA需进行解旋，而分

8、裂期染色体高度螺旋化。研究间期DNA复制和转录可用放射性元素标记的胸腺嘧啶或尿嘧啶4. 与细胞有丝分裂有关的细胞器：核糖体、线粒体、中心体、高尔基体5. 细胞分裂与变异类型的关系（可遗传变异包括：基因突变、基因重组、染色体变异）基因突变基因重组染色体变异无丝分裂有丝分裂减数分裂原核细胞无染色体，可产生基因突变，无染色体变异，也无教材上的基因重组基因重组，自然发生的包括减数分裂四分体阶段的同源染色体非姐妹染色体的交叉互换，以及非同源染色体上非等位基因的自由组合。现代生物技术中的转基因技术也属于基因重组。6. 图像判断（有无同源染色体，什么排列在赤道板上，什么染色体分离）细胞名称分裂时期DNA数染

9、色体数染色单体数同源染色体对数染色体组数体细胞染色体数7. 受精时，精卵识别与细胞膜表面的糖蛋白有关（细胞间的信息交流），融合过程体现了细胞膜的流动性8. 细胞分裂、受精作用等过程中的曲线变化相关过程中核DNA、染色体数目变化有丝分裂和减数分裂中每条染色体上DNA数量的变化曲线 9. 减数分裂中染色体行为及数目与配子类型的关系不发生交叉互换精子或卵细胞种类=2n （n为同源染色体对数）一个精原细胞产生两种精子，一个卵原细胞只产生一种卵细胞发生交叉互换一个精原细胞产生四种精子，一个卵原细胞产生一种卵细胞10. 精子的形成过程是一个连续的过程；卵细胞的形成时，胎儿期储备卵泡，初情期后开始进行减数分

10、裂，减数第一次分裂发生在排卵前后，减数第二次分裂发生在精子入卵后。巩固训练1. 蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期，其染色体的放射性标记分布情况是A每条染色体的两条单体都被标记B每条染色体中都只有一条单体被标记C只有半数的染色体中一条单体被标记D每条染色体的两条单体都不被标记2. 下列选项中，两类细胞的染色体数目均可呈周期性变化的是A蛙的红细胞与淋巴细胞B小鼠骨髓瘤细胞与杂交瘤细胞C人的胚胎干细胞与成熟红细胞D牛的精细胞与精原细胞3. (多选)人类精子发生过程中，下列说法正确的是A细胞中染色单体数最多可达92条B姐

11、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12234. 如图为处于不同分裂时期的某生物的细胞示意图，下列叙述正确的是A甲、乙、丙中都有同源染色体B卵巢中不可能同时出现这三种细胞C能够出现基因重组的是乙D丙的子细胞是精细胞5. 细胞的有丝分裂和减数分裂都可能产生可遗传的变异，其中仅发生在减数分裂过程的变异是A染色体不分离或不能移向两极，导致染色体数目变异 B非同源染色体自由组合，导致基因重组 C染色体复制时受诱变因素影响，导致基因突变 D非同源染色体某片段移接，导致染色体结构变异6. (多选)下列关于细胞分裂与生物遗

12、传关系的叙述，正确的是A原核细胞不进行减数分裂，它的遗传不遵循孟德尔遗传定律B细胞分裂过程中，质基因与核基因都平均分配C用秋水仙素处理大肠杆菌，可使其染色体加倍D基因分离定律、自由组合定律，可以在配子形成过程中同时发生7. 关于豌豆细胞有丝分裂过程中相关细胞器作用的叙述，正确的是A在间期，核糖体上能合成DNA聚合酶B在前期，由中心粒发出星状射线形成纺锤体C在中期，线粒体为DNA的复制提供能量D在末期，高尔基体与赤道板的形成有关8. 某二倍体动物的某细胞内含有10条染色体、10个DNA分子，且细胞膜开始凹陷，则该细胞可能A处于有丝分裂中期 B正在发生基因自由组合C将形成配子 D正在发生DNA复制

13、9. 在细胞的减数分裂过程中，不可能出现的是A同源染色体的联会B非同源染色体的自由组合C全部等位基因的分离D全部非等位基因的自由组合10. 现有某动物减数分裂过程中所产生的一个极体，染色体数为M，核DNA分子数为N，又已知MN，则该动物的一个初级卵母细胞中的染色体数和一个卵原细胞细胞核中的DNA分子数分别是AM和N B2M和NC2M和4N D4M和2N11. （多选）某生物基因型为AaBb，经减数分裂能产生四种数量相等的配子。如图为其体内的某个细胞，则A图中基因位点1、2、3、4可能分别是A、b、B、bB高尔基体、线粒体、核糖体等细胞器与该细胞分裂过程有密切关系C该状态下的细胞发生了基因重组D

14、该细胞中带有2与4的为同源染色体，其上的基因遵循分离定律12. 右图显示一个细胞一次分裂的细胞周期。假如以具放射性的核苷酸供应这个细胞，这些核苷酸进入染色体的位点是AWBXCY DZ13. 右图是从一种二倍体生物体内获得的某个细胞示意图，下列描述正确的是A在显微镜下可观察到染色体、纺锤体及赤道板B图示细胞的分裂过程中不可能出现基因重组C细胞中有2个四分体、8个DNA分子D这种生物体内含有的多糖是糖原，二糖是蔗糖14. 对右图所示细胞分裂的有关叙述正确的是A细胞中有两对同源染色体，两个四分体B是由一个着丝点相连的两条染色体C其后期移向同一极的染色体均为非同源染色体D细胞有中心体，无细胞壁，可以断

15、定该细胞为动物细胞15. 下图是某学生绘出的某高等植物的细胞分裂图像。其中错误的是Aa和bBc和dCb和d De和f16. 下图所示为人工培养的肝细胞中 DNA 含量随时间的变化曲线，据图判断正确的是A细胞周期时长为14小时B染色体数量倍增发生在段C段可以看到圆柱状或杆状的染色体D基因突变最可能发生于段17. 右图是某实验小组观察1000个处于分裂期的洋葱根尖细胞有丝分裂而做出的统计图。据图对洋葱根尖细胞有丝分裂可做出的正确判断是A洋葱根尖细胞大多数处在细胞周期的分裂期B洋葱根尖细胞有丝分裂各时期相对持续时间的长短是：前期>末期>中期>后期C图中细胞数目最多的时期可以观察到染

16、色体的联会现象D细胞有丝分裂过程中染色单体数量和DNA含量最多的时期是后期18. 下列与细胞分裂相关知识的叙述，正确的是A真核细胞分裂方式有三种，有丝分裂是主要方式B细菌、蓝藻等原核生物，其细胞也能进行有无丝分裂C经减数分裂产生的配子中，只含有一个染色体组D生物前后代染色体数目的恒定都是通过有丝分裂实现的19. 依据生理特点，鉴别一个正在进行有丝分裂的细胞是植物细胞还是动物细胞，最可靠的方法是检查它的ADNA复制的方式B是否出现星射线C细胞质分成两部分的方式D自身的蛋白质合成的方式20. 下图表示某种哺乳动物细胞分别在正常培养和药物处理培养时，所测得的细胞中DNA含量与细胞数的变化。推测该药物

17、的作用是A通过抑制DNA的复制，抑制细胞分裂B通过促进DNA的复制，促进细胞分裂C通过抑制纺锤体的形成，抑制细胞分裂D通过促进着丝点分裂，促进细胞分裂21. PCNA是一类只存在于增殖细胞中的阶段性表达的蛋白质，其浓度在细胞周期中呈周期性变化(如图)，检测其在细胞中的表达，可作为评价细胞增殖状态的一个指标。下列推断错误的是APCNA经核糖体合成，可能主要在细胞核内发挥作用B曲线表明PCNA可能辅助DNA的复制CPCNA可能与染色体平均分配到细胞两极有关D肺癌病人体内的RCNA含量可能较正常人高22. 如图A是某基因组成为AaBbdd的雌性高等动物细胞分裂过程中某时期的染色体和基因示意图(O表示

18、着丝点，1表示的染色体是X染色体)，B是该生物配子形成过程中细胞内染色体数量变化曲线图。请据图回答： 图A细胞名称为，该细胞中含同源染色体对。写出该生物可以产生的配子的基因型。图B中6、8对应点染色体变化的原因分别是图中A细胞的变化以及基因B与基因b的分离分别发生在图B中的时段。A78，04 B4734C89，45 D45，8923. 下图曲线表示某生物(2n=4)的体细胞分裂过程及精子形成过程中每个细胞中某物质数量的变化。a、b、c、d、e分别表示分裂过程中的某几个时期的细胞中染色体图。请据图回答：曲线中段可表示细胞进行分裂的数量变化。图ae中与曲线位置相对应的细胞分别是、。细胞a、b、c、d、e具有同源染色体的是，曲线中的细胞内没有同源染色体的时期是。与体细胞相比，ae细胞中，核内DNA含量加倍的是。就染色体行为来说，b、e时期的共同特点是。24. 如图为某生物细胞分裂模式图，据图回答图甲中含有同源染色体的区段是。图乙为细胞分裂期图像。该时期的主要特征是。若2号染色体的遗传信息来自父方，那么与其遗传信息完全相同的染色体为号，其遗传信息完全相同的原因是。图乙对应于图甲中的段，图丙对应于图甲中的段。请在图甲中画出细胞中染色体数目的变化曲线。25. 下图甲是细胞分裂各阶段的细胞核DNA和细胞质中mRNA