细胞的生命历程细胞增殖有丝分裂和减数分裂Word下载.docx

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（2）材料与步骤：

阅读教材，了解实验材料和步骤

（3）实验结果处理：

依据下表信息，进一步完善补充：

（4）实验结论：

（学会语言表达）

琼脂块的表面积与体积之比随着琼脂块的增大而；

NaOH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。

（5）细胞能否无限长大，其原因有什么？

（学会语言表达）

通过模拟实验可以看出，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。

细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大。

限制细胞长大的因素还有哪些呢？

例如，细胞核是细胞的控制中心。

一般来说，细胞核中的DNA是不会随着细胞体积的扩大而增加的。

如果细胞太大，细胞核的“负担”就会过重。

是因为细胞的生长受到细胞核与细胞质以及细胞表面积与体积的比例等因素的制约。

（1）受细胞表面积与体积之比的限制。

细胞要通过它的表面不断地和周围环境或邻近细胞进行物质交换，这样它就必须有足够的表面积，否则它的代谢作用就很难进行。

当细胞的体积由于生长而逐步增大时，细胞表面积和体积的比例就会变得越来越小，导致表面积不够，使细胞内部和外界的物质交换适应不了细胞的需要，这就会引起细胞的分裂，以恢复其原来的表面积与体积的适宜比例。

（2）要维持细胞核与细胞质体积之间的平衡状态。

细胞质中的生理、生化过程都受到细胞核中遗传信息的指引和控制。

因此，当细胞质的体积增长太大时，细胞核对这样大范围的细胞质的调控作用就会相对地减少，以致造成核、质的不平衡，从而引起细胞分裂，以恢复其细胞核与细胞质体积之间的稳定状态，有人曾做过这样的实验：

当人工培养的变形虫快要分裂的时候，把它的细胞质切去一大块，这个变形虫就不再分裂。

等它长大起来又要分裂的时候，又切去一块，它也不再分裂，但如果让其继续生长，体积达到一定大小时，它又会分裂起来。

知识点二、细胞通过分裂进行增殖（阅读第111--112页）

1.细胞增殖的意义及原因分别是什么？

2.细胞增殖的方式有哪几种？

分别举例适用范围？

3.细胞增殖包括哪两个过程？

知识点三、有丝分裂和减数分裂过程

1.细胞周期的概念

（1）表述概念内容并找出关键词：

（2）总结绘出细胞周期的多种示意图：

（3）由课本表6-1可得出什么信息？

细胞类型

分裂间期

分裂期

细胞周期

蚕豆根尖分生区细胞

15.3

2.0

17.3

小鼠十二指肠上皮细胞

13.5

1.8

人的肝细胞

21

1

22

人的宫颈癌细胞

20.5

1.5

间期又分为三期、即DNA合成前期（G1期）、DNA合成期（S期）与DNA合成后期（G2期）。

1.G1期:

从有丝分裂到DNA复制前的一段时期，又称合成前期，此期主要合成RNA和核糖体。

该期特点是物质代谢活跃，迅速合成RNA和蛋白质，细胞体积显著增大。

这一期的主要意义在于为下阶段S期的DNA复制作好物质和能量的准备。

2.S期:

即DNA合成期，在此期，除了合成DNA外，同时还要合成组蛋白。

DNA复制所需要的酶都在这一时期合成。

3.G2期:

为DNA合成后期，是有丝分裂的准备期。

在这一时期，DNA合成终止，大量合成RNA及蛋白质，包括微管蛋白和促成熟因子等。

2.分裂过程

（1）细胞分裂图像文字表述特点及区别方法

①动、植物细胞分裂图像的识别：

【典例讲练】

1.下图是某生物体细胞有丝分裂的不同分裂时期的图像，对图像的描述正确的是（　　）

A．该生物可能是低等植物

B．甲、乙、丙三细胞内染色体、染色单体与DNA分子数比例都为1∶2∶2

C．甲细胞进行中心体复制，发出星射线，形成了纺锤体

D．甲、乙、丙三细胞分别处于有丝分裂的前期、后期和中期

答案　D

解析　图中细胞没有细胞壁、含有中心体，应是动物细胞，A项错误；

图乙中没有染色单体，B项错误；

甲细胞中中心体已经完成了复制，C项错误；

图甲中染色体散乱排布，是有丝分裂前期，图乙中着丝点分裂，染色体数目加倍，是有丝分裂后期，图丙中染色体的着丝点排列在一个平面上，是有丝分裂中期，D项正确。

2.下图为植物细胞有丝分裂各时期图像，下列叙述错误的是（　　）

A．有丝分裂的分裂期，细胞出现的先后顺序是①⑤②③

B．图中M为赤道板、N为核仁、P为星射线

C．有丝分裂过程中，核DNA的复制与染色体复制是同步进行的

D．细胞④内有蛋白质的合成，且合成场所为一种无膜结构的细胞器

答案　B

解析　图中①～⑤分别指代有丝分裂的前期、后期、末期、间期、中期，其中分裂期细胞出现的先后顺序是：

①前期、⑤中期、②后期、③末期，A项正确；

因图中没有中心体，所以纺锤体是由细胞两极发出的纺锤丝形成的，图中M为细胞板、N为核仁，P为纺锤丝，B项错误；

染色体主要由DNA和蛋白质组成，所以核DNA的复制与染色体复制应同步进行，C项正确；

细胞④对应的时期为有丝分裂间期，该时期的最大特点是进行DNA分子的复制以及相关蛋白质的合成，蛋白质的合成场所是核糖体，核糖体没有膜结构，D项正确。

②有丝分裂与减数分裂细胞图像区分：

1.如图为某动物体内有关细胞分裂的一组图像，下列相关叙述错误的是（　　）

A．图②与图③表示的是同一细胞分裂过程中不同时期的图像

B．图①发生在图③所示过程之后

C．图⑤所表示的时期可以是有丝分裂或减数第一次分裂前的间期

D．在动物的睾丸中可能同时出现以上的细胞分裂过程

解析：

选A　根据染色体的数目及行为可判断：

①是有丝分裂后期，②是减数第一次分裂后期，③是有丝分裂中期，④是减数第二次分裂后期，⑤是细胞分裂间期；

图②与图③表示的是不同细胞分裂过程中不同时期的图像；

图①有丝分裂后期发生在图③有丝分裂中期之后；

有丝分裂的间期与减数第一次分裂前的间期都进行DNA复制和有关蛋白质的合成；

动物睾丸中的细胞既可以进行有丝分裂也可以进行减数分裂。

2.如图为某动物精原细胞的分裂示意图，下列叙述正确的是（　　）

A．图①中可能存在等位基因

B．图②中含有8条脱氧核苷酸链

C．图③中有2个四分体

D．图④中一定存在2条Y染色体

选A　图①细胞中存在同源染色体，因此可能存在等位基因；

图②中有4条染色体，8个DNA分子，16条脱氧核苷酸链；

图③细胞处于有丝分裂中期，而四分体只出现在减数分裂过程中；

图示为精原细胞的分裂示意图，图④细胞处于减数第二次分裂后期，细胞名称为次级精母细胞，存在2条Y染色体或2条X染色体。

（2）分裂过程中细胞图像与柱状坐标图和常规曲线图之间关系图

1.如图表示雄果蝇进行某种细胞分裂时，处于四个不同阶段的细胞（Ⅰ﹣Ⅳ）中遗传物质或其载体（①﹣③）的数量．下列表述与图中信息相符的是（　　）

A．Ⅱ所处阶段发生基因自由组合B．Ⅲ代表初级精母细胞

C．②代表染色体D．Ⅰ﹣Ⅳ中的DNA数量比是2：

4：

【分析】本题分析图解为关键，要通过图中相关数量的变化判断细胞分裂类型和①﹣③代表的结构或物质．根据图示分裂结果可以看出，该分裂为减数分裂，因此可以判断①是染色体，②是染色单体，③是DNA．图中Ⅰ可以表示减数第一次分裂前的间期或减数第二次分裂后期，Ⅱ可乙表示减数第一次分裂，Ⅲ可表示减数第二次分裂的前期和中期，Ⅳ表示减数分裂结束产生的生殖细胞．

【解答】解：

A、由图分析可知II所处阶段可以代表减数第一次分裂的前期、中期和后期，而基因的自由组合发生在减数第一分裂后期，A正确；

B、III中染色体数目减半存在染色体单体应是次级精母细胞，B错误；

C、②是染色单体，①是染色体，C错误；

D、Ⅰ﹣Ⅳ中的①染色体数量比为2：

2：

1：

1，②染色单体数量比为0：

0，③DNA数量比是2：

1，D错误．故选：

A．

2.研究人员对珍珠贝（2n）有丝分裂和减数分裂细胞中染色体形态，数目和分布进行了观察分析，图1为其细胞分裂一个时期的示意图（仅示部分染色体）．图2中细胞类型是依据不同时期细胞中染色体数和核DNA分子数的数量关系而划分的．请回答下列问题：

（1）图1中细胞分裂的方式和时期是，它属于图2中类型的细胞．

（2）若某细胞属于类型c，取自精巢，没有同源染色体，那么该细胞的名称是．

（3）若类型b、d、e的细胞属于同一次减数分裂，那么三者出现的先后顺序是．

（4）在图2的5种细胞类型中，一定具有同源染色体的细胞类型有．

（5）着丝点分裂导致图2中一种细胞类型转变为另一种细胞类型，其转变的具体情况有（用图中字母表述）．

【答案】

（1）有丝分裂后期a

（2）次级精母细胞（3）b、d、e

（4）a、b（5）b→ad→c

2.【分析】分析图1：

该细胞含有同源染色体，且着丝点分裂，处于有丝分裂后期．

分析图2：

a是染色体数为体细胞的2倍，处于有丝分裂后期；

b细胞处于减数第一次分裂或者处于有丝分裂前期、中期；

c可以是体细胞也可以是处于减数第二次分裂后期的细胞；

d为减数第二次分裂的前期或中期细胞；

e细胞为精细胞、卵细胞或极体．

（1）图1中细胞含有同源染色体，且着丝点分裂，处于有丝分裂后期；

此时的染色体数为体细胞的2倍，属于图2中的类型a．

（2）若某细胞属于类型c，取自精巢，没有同源染色体，说明是减数第二次分裂后期的细胞，应该为次级精母细胞．

（3）若类型b、d、e的细胞属于同一次减数分裂，b细胞染色体数等于体细胞，且每条染色体含有两个DNA，为减数第一次分裂的细胞，d细胞染色体数目为体细胞的一半，每条染色体含有两个DNA，为减数第二次分裂的前期或中期细胞，e细胞染色体数目为体细胞的一半，每条染色体含有1个DNA，为精细胞、卵细胞或极体，那么b、d、e的细胞在同一次减数分裂中，出现的先后顺序是b、d、e．

（4）图2的5种细胞类型中，a处于有丝分裂后期、b细胞处于减数第一次分裂或者处于有丝分裂前期、中期，c可以是体细胞也可以是处于减数第二次分裂后期的细胞，d为减数第二次分裂的前期或中期细胞，e细胞为精细胞、卵细胞或极体，一定具有同源染色体的细胞类型有a、b．

（5）着丝点分裂发生在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期．着丝点分裂导致图2中一种细胞类型转变为另一种细胞类型，其转变的具体情况有b→a、d→c．

3.如图表示细胞分裂和受精作用过程中核DNA含量和染色体数目的变化．据图分析，下列叙述正确的是（　　）

A．BC段和NO段形成的原因都是DNA的复制

B．图中所示时期发生三次DNA的复制

C．基因的分离发生在GH段，基因的自由组合发生在LM段

D．GH段和OP段含有的染色体数目相同，且都含有同源染色体

E．L点→M点所示过程与细胞膜的流动性有关

F．a阶段为有丝分裂、b阶段为减数分裂、c阶段包含受精作用和有丝分裂

G.着丝点分裂只发生在DE、NO段

H.具有染色单体的时期只有CD、GH、MN段

A、AC段形成的原因是DNA的复制，NO段形成的原因是着丝点分裂，导致染色体数目加倍，A错误；

B、图中所示时期发生三次DNA的复制，即AC段、FG段、MN段，B正确；

C、基因的分离和自由组合都发生在减数第一次分裂后期，即GH段，C错误；

D、图中GH表示减数第一次分裂过程，染色体数目与体细胞相同，而OP段表示有丝分裂后期，染色体数目是体细胞的两倍，D错误．

故选：

B．

（3）分裂过程中细胞图像与其他曲线图之间关系

【典题讲练】

1.如图所示为人体内的细胞在分裂过程中每条染色体上的DNA含量的变化曲线．下列有关叙述中正确的是（　　）

A．该图若为有丝分裂，则ef段的细胞都含有两个染色体组

B．该图若为有丝分裂，则细胞板的出现和纺锤体的消失都在ef段

C．该图若为减数分裂，则cd段的细胞都含有23对同源染色体

D．该图若为减数分裂，则等位基因的分离和自由组合都发生在cd段的某一时期

【答案】D

【分析】分析曲线图：

在细胞中，每条染色体上的DNA含量为1，在细胞分裂的间期，复制后变为2；

当着丝点分裂，姐妹染色单体分开，每条染色体上的DNA含量由2变为1．bc段形成的原因是DNA的复制，de段形成的原因是着丝点分裂．

A、该图若为有丝分裂，则ef期表示后期和末期，其中后期细胞中含有4个染色体组，A错误；

B、人体细胞有丝分裂过程中不会出现细胞板，B错误；

C、该图若为减数分裂，则cd期可表示减数第一次分裂过程或减数第二次分裂前期、中期，其中减数第二次分裂前期和中期的细胞中不存在同源染色体，C错误；

D、该图若为减数分裂，则基因的分离和自由组合都发生在cd段的某一时期，即减数第一次分裂后期，D正确．故选：

D．

2.如图表示雄果蝇体内某细胞分裂过程中，细胞内每条染色体DNA含量变化（甲曲线）和细胞中染色体数目变化（乙曲线），下面说法不正确的是（　　）

A．CD段细胞和FG段细胞中均含有二个染色体组

B．该曲线中EF段的形成是由于同源染色体的分离

C．从曲线的D点开始，单个细胞中可能不含Y染色体

D．导致同一条染色体的两条姐妹染色单体在相同位点出现不同基因的变化可能发生在BD段

【答案】B

A、CD段细胞处于减数第一次分裂的前期、中期和后期，细胞中均含有二个染色体组，FG段细胞处于减数第二次分裂后期，含有二个染色体组，A正确；

B、该曲线中EF段表示减数第二次分裂后期姐妹染色单体的分离，而同源染色体的分离发生在减数第一次分裂后期，B错误；

C、从曲线的D点开始，同源染色体分离，性染色体X与Y也分离，则单个细胞中可能不含Y染色体，C正确；

D、导致同一条染色体的两条姐妹染色单体在相同位点出现不同基因的原因是同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换，对应图中的BD（CD）段，D正确．

3.如图是某基因型为TtRr的动物精巢内细胞进行分裂时细胞内同源染色体对数的变化曲线，相关说法不正确的是（假定不发生基因突变和交叉互换）（　　）

A．处于CD段的细胞核中染色体数加倍

B．同一精原细胞分裂形成的细胞在HI段基因型相同

C．若该动物产生基因组成为Ttr的配子，则分裂异常发生在FG段

D．处于AB段所对应分裂期的细胞中DNA数目是体细胞的2倍

A、CD段表示有丝分裂后期，此时期由于着丝点分裂，使细胞中染色体数目加倍，A正确；

B、在减数第一次分裂后期时由于同源染色体的分离，导致产生的两个次级精母细胞的基因型为TTRR和ttrr或TTrr和ttRR，B错误；

C、若该动物产生基因组成为Ttr的配子，即表示等位基因未分离，因此分裂异常发生在减数第一次分裂后期，C正确；

D、AB段表示有丝分裂间期、前期和中期，前期和中期时细胞中DNA数目是体细胞的2倍，D正确．

4.如图1是某种二倍体动物的细胞分裂示意图（局部），三个细胞均来自于同一个动物个体；

如图2是该动物某种细胞分裂全过程中染色体组数目的变化曲线．下列叙述中错误的是（　　）

A．图1中丙细胞处于减数第二次分裂后期

B．图2中的bc段能对应图1中乙图的变化

C．cd段细胞内的DNA分子数为4m

D．m所代表的数值是“1”或“2”

A、丙图中无同源染色体，着丝点分裂，A正确；

B、bc是由于着丝点分裂，染色体数目加倍引起的．bc段对应乙图的变化，B正确；

C、cd处于有丝分裂后期或减数第二次分裂后期，此时没有染色单体，DNA与染色体数目相同为4m，C正确；

D、m为1时，只能表示减数第二次分裂过程中染色体组的变化，不能表示整个减数分裂，D错误．

图2根据细胞分裂过程中染色体数目变化规律，可推断出：

如果m为1是，该细胞是处于减数第二次分裂的细胞，ab处于减数第二次分裂前期和中期，bc是由于着丝点分裂，染色体数目加倍引起的，cd处于减数第二次分裂后期，de由于细胞分裂一个细胞分裂成两个细胞，ef处于减数第二次分裂末期．此图只能表示减数第二次分裂过程中染色体组的变化．如果m为2时，该细胞为有丝分裂细胞，ab处于有丝分裂间期、前期和中期，bc是由于着丝点分裂，染色体数目加倍引起的，cd处于有丝分裂后期，de由于细胞分裂一个细胞分裂成两个细胞，ef处于有丝分裂末期．

（4）细胞分裂过程中基因的传递分析

①发生基因突变和基因重组时

②发生染色体异常分离时

A:

下图表示减数第一次分裂异常（同源染色体未分离）、减数第二次分裂正常产生配子的情况。

B:

下图表示减数第一次分裂正常、减数第二次分裂异常（姐妹染色单体未分离）产生配子的情况。

C:

以基因型为AaXbY的精原细胞为例：

[典例1]已知果蝇的红眼、白眼是一对相对性状，由X染色体上的一对等位基因（B、b）控制，基因型分别为XBXb与XbY的雌雄果蝇交配生育一只基因型为XBXbY的果蝇，产生该果蝇的原因不可能是（　　）

A．雌果蝇减数第一次分裂异常B．雌果蝇减数第二次分裂正常

C．雄果蝇减数第一次分裂异常D．雄果蝇减数第二次分裂异常

AB、如果是卵细胞异常，异常卵细胞为XBXb，说明等位基因未分离，等位基因分离的时期是减数第一次分裂后期，所以雌果蝇减数第一次分裂后期异常产生的次级卵母细胞为XBBXbb，次级卵母细胞正常分裂（雌果蝇减数第二次分裂正常）产生异常卵细胞为XBXb，AB正确；

CD、如果是精子异常，异常精子的基因型为XbY，说明同源染色体未分离，同源染色体分离的时期是减数第一次分裂后期，所以雄果蝇减数第一次分裂后期异常产生的次级精母细胞为XbbY，次级精母细胞正常分裂（雄果蝇减数第二次分裂正常）产生异常精子为XbY，C正确，D错误．

【典例2】一个基因型为AaXbY的精原细胞，在减数分裂过程中，产生了四个基因型分别为AAaXb、aXb、Y、Y、的精子，由此推知（　　）

A．减数第一次分裂正常，减数第二次分裂正常

B．减数第一次分裂正常，减数第二次分裂异常

C．减数第一次分裂异常，减数第二次分裂正常

D．减数第一次分裂异常，减数第二次分裂异常

根据题意分析可知：

一个基因型为AaXbY的精原细胞，如果在减数分裂过程中没有发生变异，则应产生aXb、aXb、AY、AY两种4个精子；

目前产生的四个精子的基因型分别为AAaXb、aXb、Y、Y，说明在配子中出现了相同基因和等位基因，因此，可以推测：

Aa在同一精子中的原因是减数第一次分裂异常，同源染色体没有发生分离；

AA在同一精子中的原因是减数第二次分裂异常，复制的基因在着丝点分裂后，形成的两条相同染色体移向了细胞的同一极．

故选D．

【典例3】假设用15N标记雄果蝇（2N=8）的一个精原细胞的所有染色体，让其在不含15N的培养基中进行一次减数分裂，产生了一个XXY的异常精子，若只考虑性染色体异常，则下列说法正确的是（　　）

A．产生的四个精子的染色体数目分别为4、4、2、6

B．异常精子的产生都是由于减数第一次分裂时同源染色体未正常分离

C．减数第一次分裂中期，细胞中被标记的染色单体有8条

D．减数第二次分裂中，细胞中被标记的DNA分子最多会有10个

【分析】用15N标记雄果蝇（2N=8）的一个精原细胞的所有染色体，让其在不含15N的培养基中进行一次减数分裂，由于减数分裂只复制一次，故所有DNA分子均被标记；

雄果蝇的性染色体是XY，产生的精子为X或Y．该果蝇产生了一个XXY的异常精子，比正常精子多了2条性染色体，属于染色体数目变异．XXY的异常精子是由于减数第一次分裂和减数第二次分裂均不正常造成的．

A、产生的四个精子的染色体数目分别为3、3、6、4，A错误；

B、异常精子的产生是由于由于减数第一次分裂和减数第二次分裂均不正常造成的，B错误；

C、减数第一次分裂中期，细胞中被标记的染色单体有16条，C错误；

D、减数第二次分裂中，细胞中被标记的DNA分子最多会有10个，即为多了一条染色体的异常精子，D正确．

【典例4】某哺乳动物的基因型为AABbEe，如图是其一个精原细胞在产生精细胞过程中某个环节的示意图，据此可以判断（　　）

A．图示细胞为次级精母细胞，细胞中含一个染色体组

B．该精原细胞产生的精细胞的基因型有ABe、aBe、AbE

C．图示细胞中，a基因来自基因突变或基因重组

D．三对基因的遗传遵循自由组合定律

选B　图示细胞中无同源染色体，且均等分裂，故该细胞是次级精母细胞，细胞中含两个染色体组。

正常情况下，一个精原细胞减数分裂产生的精细胞有两种基因型，图示细胞发生了基因突变，产生的精细胞有三种基因型，分别为ABe、aBe和AbE。

因为亲代细胞中无a基因，故其来自基因突变。

A、a与B、b位于同一对同源染色体上，其遗传不遵循基因的自由组合定律。

（5）同位素标记与细胞分裂过程分析

①如果用3H标记细胞中的DNA分子，然后将细胞放在正常环境中培养，让其进行减数分裂，结果染色体中的DNA标记情况如图所示：

②如果用3H标记细胞中的DNA分子，然后将细胞放在正常环境中培养，连续进行2次有丝分裂：

【典例】1.将某二倍体生物的一个细胞的一对同源染色体用32P标记，放到含31P的环境中培养，若该细胞进行两次有丝分裂或一次减数分裂，下列关于叙述，正确的是（　　）

A．有丝分裂和减数分裂结束后，带标记的DNA分子数相同

B．有丝分裂后，带标记的细胞数是2

C．减数分裂后，带标记的细胞数是2

D．减数第二次分裂过程中细胞中染色体与DNA分子数始终不变

【分析】一个被32P标记的1对同源染色体的细胞，放在31P的培养液中经两次有丝分裂后，DNA分子复制了两次，根据DNA分子半保留复制特点，所形成的4个细胞中，带标记的DNA分子数为4个；

若该细胞是性原细胞，则其进行一次减数分裂过程中，DNA分子也进行半保留复制，带标记的DNA分子数为4个．2次有丝分裂后，带标记的细胞数可能是2或4个；

1次减数分裂过程中，DNA分子也进行半保留复制，所以产生的子细胞100%具有放射性．

A、一个被32P标记的1对同源染色体的细胞，放在31P的培养液中经两次有丝分裂后，DNA分子复制了两次，根据DNA分子半保留复制特点，所形成的4个细胞中，带标记的DNA分子数为4个；

若该细胞是性原细胞，则其进行一次