第一部分專題突破

專題三細(xì)胞的增殖和受精作用

第1講細(xì)胞的增殖和受精作用

【思維導(dǎo)圖】

廣?細(xì)胞周期

?過(guò)程及各時(shí)期的主要特征

?“

?核DNA.染色體的變化（DNA間期加倍.染色體后期加倍）

?動(dòng)植物細(xì)胞有絲分裂比較（紡伸體的形成和一個(gè)細(xì)胞形成兩個(gè)摑胞的方式不同）

細(xì)?意義:染色體復(fù)制后平均分配到兩個(gè)細(xì)胞,保證了遺傳穩(wěn)定性

胞

、?觀察有絲分裂的實(shí)驗(yàn)（解離T漂洗?染色T制片）

增

殖

無(wú)絲?沒(méi)有染色體和紡碎體的出現(xiàn),實(shí)例：蛙的紅細(xì)胞

分裂

「?概念：對(duì)象、特點(diǎn)（染色體復(fù)制1次、細(xì)胞分裂2次）和結(jié)果

r?相關(guān)概念（同源染色體、聯(lián)會(huì)、四分體和交叉互換）

?過(guò)程I?精子的形成過(guò)程卡舞才

∣w?∣<aB-Λ*≡低二位分■5

M，；

I減數(shù)分裂V[K9L

I?卵細(xì)咆的形成過(guò)程

?核DNA.染色體的數(shù)目變化

~?受精作用及意義

【考點(diǎn)梳理】

考點(diǎn)1有絲分裂和無(wú)絲分裂

(1)細(xì)胞的增殖方式和細(xì)胞周期

H?真核細(xì)胞的主要分裂方式:有絲分裂、無(wú)絲分裂和減數(shù)分

H

■?細(xì)胞周期:連續(xù)分裂的細(xì)胞,從一次分裂完成時(shí)開(kāi)始,到下一

次分裂完成時(shí)為止,為一個(gè)細(xì)胞周期。

?注意:只有連續(xù)分裂的細(xì)胞才有細(xì)胞周期。

⑵有絲分裂

①高等植物有絲分裂各個(gè)時(shí)期的特點(diǎn)］

'(GI期

分裂間期(90%?95%),S期

—

G2

期

細(xì)胞周期《前

期

中

期

Wg(5%^10%)后

期

末

間期前期中期后期末期

jS>

A.A[■？

圖ΛI(xiàn)4、i

像I??∕

二）

1二平]J

著絲點(diǎn)一分

染色體的著染色體、紡

為二,姐妹

完成DNA的核膜、核仁絲點(diǎn)整齊排錘體消失，

染色單體分

特復(fù)制,有關(guān)逐漸消失，列在赤道板核膜、核仁

開(kāi)形成兩條

點(diǎn)蛋白質(zhì)的合出現(xiàn)染色體、上,形態(tài)穩(wěn)重現(xiàn),一個(gè)

染色體,染

成紡錘體定、數(shù)目清細(xì)胞分裂成

色體數(shù)目加

晰2個(gè)子細(xì)胞

>_________

?

膜仁消失形定數(shù)清點(diǎn)裂數(shù)加兩消兩現(xiàn)

訣現(xiàn)兩體赤道齊均兩極出新壁

②有絲分裂的意義是:染色體經(jīng)過(guò)復(fù)制（實(shí)質(zhì)為DNA復(fù)制）以后,

精確地平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞,能保持前后代染色體數(shù)目的恒定性。

③有絲分裂細(xì)胞核中染色體、染色單體、DNA的變化

___________________分裂時(shí)期___________________

項(xiàng)目_______________分裂期_______________

分裂間期

前期中期后期末期

染色體的

行為VHH

染色體數(shù)目2n2n2n2n→4n4n→2n

染色單體數(shù)目0→4n4n4n4n→00

DNA數(shù)目一2n→4n4n4n4n4n→2n

?染色體數(shù)：DNA數(shù)=1：1或1：2o

I?染色單體形成時(shí)期是分裂間期。能觀察到的時(shí)期是前期和

中期。消失的時(shí)期是后期。

I?染色體數(shù)和DNA數(shù)變化的關(guān)鍵點(diǎn)：

“染色體數(shù)

477-

2n■------

-------------1------1------1------1-------1-----?Rd-?fl

°間期前期中期后期末期J

A染色體數(shù)目加倍的時(shí)期是后期,加倍的原因:著絲點(diǎn)分裂。

IA末期結(jié)束時(shí),染色體數(shù)目減少原因:染色體平均分到2個(gè)子細(xì)

胞中。

ADNA數(shù)目加倍的時(shí)期是分裂間期.加倍的原因是DNA復(fù)制o

A末期結(jié)束時(shí),DNA數(shù)目減少原因:DNA平均分到2個(gè)子細(xì)胞中。

?細(xì)胞核中的DNA和每條染色體上的DNA數(shù)；

每條染色體上DNA數(shù)

八

9.bc

1ade

0時(shí)期

甲

?每條染色體上的DNA數(shù)是1或2。

I?ab段處于包期,每條染色體上DNA數(shù)由1變?yōu)?的原因是］

DNA復(fù)制,復(fù)制后每條染色體含2個(gè)DNA分子。

I?cd段處于后期,每條染色體上DNA數(shù)由2降為1的原因是著

絲點(diǎn)分裂,每條染色體含1個(gè)DNA分子。

細(xì)胞核中的DNA數(shù)

b，c，

a'd'e'

°時(shí)期

乙

IAab段處于間期,DNA數(shù)加倍的原因DNA復(fù)制。

IACd段處于全期,DNA數(shù)恢復(fù)和原來(lái)一樣的原因是末期

DNA平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中。

I④觀察植物細(xì)胞的有絲分裂

?材料:洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞。

?步驟:

過(guò)程方法/試劑______115______

解離鹽酸和酒精混合液使細(xì)胞分離開(kāi)來(lái)一

漂洗_________清水_________洗去藥液,防止解離過(guò)度

染色龍膽紫/醋酸洋紅溶液________使染色體染色________

在玻片上加一片玻片，

制片使細(xì)胞分散開(kāi)來(lái),有利于觀察

用拇指輕輕按壓

⑶無(wú)絲分裂

①特點(diǎn):整個(gè)分裂過(guò)程中沒(méi)有出現(xiàn)紡錘體和染色體的變化,但

是DNA也要復(fù)制并平均分配。

②實(shí)例:蛙的紅細(xì)胞。

考點(diǎn)2減數(shù)分裂和受精作用

1.減數(shù)分裂

⑴概念：

I進(jìn)行有性生殖的生物,在產(chǎn)生成熟生殖細(xì)胞時(shí)進(jìn)行的染色體

數(shù)目減半的細(xì)胞分裂。

I?對(duì)象:有性生殖生物。

I?時(shí)間:產(chǎn)生成熟生殖細(xì)胞時(shí)。

I?過(guò)程:染色體區(qū)復(fù)制二次,而細(xì)胞連續(xù)a≡畫(huà)欠。

?結(jié)果:成熟生殖細(xì)胞中的染色體數(shù)目減半。

⑵精子的形成過(guò)程

①哺乳動(dòng)物精子的形成場(chǎng)所:睪丸的曲細(xì)精管。

②過(guò)程:

精

次

級(jí)

物

級(jí)

原

精

母

精

母

細(xì)精

細(xì)

胞

細(xì)

胞

胞子

A減數(shù)第一次分裂前的間期:染色體復(fù)制（DNA加倍,染色體

不變）

IA減數(shù)第一次分裂

I?前期:同源染色體兩兩配對(duì)一聯(lián)會(huì):出現(xiàn)四分體:四分體中

非姐妹染色單體發(fā)生交叉互換。

I?中期:同源染色體的著絲點(diǎn)排列在赤道板兩側(cè)。

I?后期:著絲點(diǎn)不分裂,同源染色體分離,非同源染色體自由組合。

I?末期:分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞中染色體數(shù)目減半。

IA減數(shù)第二次分裂:無(wú)間期或間期很短;和有絲分裂基本相同。

后期染色體的著絲點(diǎn)分裂。

(3)卵細(xì)胞的形成過(guò)程

①哺乳動(dòng)物卵細(xì)胞的形成場(chǎng)所:卵巢。

②過(guò)程:

減∏?極體I]

卵極體

級(jí)

初極體退化

原-HI1

染色體復(fù)制母

細(xì)

W細(xì)-

胞

次

級(jí)

胞

卵

母?∏r*E3J

細(xì)

胞-

ALAl卵細(xì)胞I

A精子和卵細(xì)胞形成的區(qū)別：

I?1個(gè)精原細(xì)胞產(chǎn)生生個(gè)精子」個(gè)卵原細(xì)胞產(chǎn)生上個(gè)卵細(xì)胞,

自然界雌雄配子數(shù)目不相等,但種類相同。

I?精子形成過(guò)程細(xì)胞質(zhì)均等分裂,初級(jí)卵母細(xì)胞和次級(jí)卵母

細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)不均等分裂。

(4)相關(guān)概念

I?同源染色體:能配對(duì)的兩條染色體,形狀和大小一般相同,一

條來(lái)自父方,一條來(lái)自母方。

I①形狀大小一般相同,源于同-物種。

②X和Y雖然形狀大小不同,但可以聯(lián)會(huì),故也是同源染色體。

?四分體:在減數(shù)第一次分裂前期,聯(lián)會(huì)后的每對(duì)同源染色體

含有的4條染色單體。

aa'bb'aarbb,

12

交叉互換

1個(gè)四分體二L對(duì)同源染色體

=2條染色體

=上條染色單體

=4個(gè)DNA分子

?四分體中的非姐妹染色單體發(fā)?；Q。

(5)減數(shù)分裂過(guò)程中染色體、核DNA數(shù)目的變化

初級(jí)精母細(xì)胞

精原細(xì)胞

染色體數(shù)：444

DNA數(shù)：488

精子

染色體數(shù):222

4

DNA數(shù)：744

?染色體變化的關(guān)鍵點(diǎn)：

①減半原因:末期平均分到兩個(gè)細(xì)胞。］

②加倍原因:著絲點(diǎn)分裂,染色體數(shù)加倍。

4

÷

M

/

≡2

球Λ

八lI---------------1----------------1----1—?時(shí)期

精（卵）初級(jí)精（卵）次級(jí)精（卵）精子（卵）

原細(xì)胞母細(xì)胞母細(xì)胞細(xì)胞

?DNA變化的關(guān)鍵點(diǎn)：

①減半原因:末期平均分到兩個(gè)細(xì)胞。I

②加倍原因:間期DNA復(fù)制,DNA數(shù)加倍o

<

、*

舔

V

N

a

貨

?減數(shù)分裂最終的染色體數(shù)和核DNA數(shù)都只有原來(lái)的一半

(6)減數(shù)分裂和有絲分裂圖像的鑒別

I?先判斷時(shí)期:如染色體無(wú)規(guī)律分布為前期,染色體排列在中

央為中期,染色體移向兩極為后期。

I?無(wú)同源染色體為減∏;有同源染色體且聯(lián)會(huì)為減I;有同源

染色體但不聯(lián)會(huì)為有絲;無(wú)著絲點(diǎn)分裂為減I后期。

2.受精作用

I(1)概念:精子與卵細(xì)胞相互識(shí)別、融合成為受精卵的過(guò)程。

■(2)過(guò)程:精子的頭部進(jìn)入卵細(xì)胞,尾部留外。

I?精卵融合體現(xiàn)了細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)——流動(dòng)性:體現(xiàn)了細(xì)

胞膜進(jìn)行細(xì)胞間信息交流的功能。

■⑶結(jié)果:受精卵中的染色體數(shù)目恢復(fù)和體細(xì)胞一樣。

?受精卵中的染色體一半來(lái)自精子,一半來(lái)自卵細(xì)胞,但細(xì)胞

質(zhì)中的遺傳物質(zhì)幾乎全部來(lái)自卵細(xì)胞。

I(4)減數(shù)分裂和受精作用的意義

保證前后代染色體數(shù)目的穩(wěn)定性;增加生物的多樣性。

典例示范一

I若要觀察植物細(xì)胞有絲分裂中期的染色體。適宜的材料和染

液組合是

A.大蒜根尖細(xì)胞,甲紫溶液

B.玉米根尖細(xì)胞,臺(tái)盼藍(lán)染液

■C.菠菜葉肉細(xì)胞碘液

D.番茄果肉細(xì)胞,口比羅紅染色劑

【答案】A

■【重點(diǎn)歸納】(1)有絲分裂過(guò)程:①間期,進(jìn)行DNA的復(fù)制和

有關(guān)蛋白質(zhì)的合成;②前期,核膜、核仁逐漸解體消失,出現(xiàn)紡錘

體和染色體;③中期,染色體形態(tài)固定、數(shù)目清晰,著絲點(diǎn)排列在

赤道板上;④后期,著絲點(diǎn)分裂,姐妹染色單體分開(kāi)成為染色體,并

均勻地移向兩極;⑤末期,核膜、核仁重建、紡錘體和染色體消失。

I(2)染色體、染色單體、DNA變化特點(diǎn)(體細(xì)胞染色體為20:

色體數(shù)目變化后期加倍(4〃),平時(shí)不變(2〃);②核DNA含量變

化,間期加倍(2〃-4喻末期還原(2〃);③染色單體數(shù)目變化,間期出

現(xiàn)(0—40,前期出現(xiàn)(40,后期消失(4〃-0),存在時(shí)數(shù)目同DNA。

【詳解】大蒜根尖細(xì)胞可以進(jìn)行有絲分裂,甲紫溶液可以

把染色體染成深色,A正確;玉米根尖細(xì)胞可以進(jìn)行有絲分裂,但臺(tái)

盼藍(lán)染液不能對(duì)染色體進(jìn)行染色,B錯(cuò)誤;菠菜葉肉細(xì)胞不能進(jìn)行

有絲分裂,碘液也不能對(duì)染色體進(jìn)行染色,C錯(cuò)誤;番茄果肉細(xì)胞不

能進(jìn)行有絲分裂,口比羅紅染色劑不能對(duì)染色體進(jìn)行染色,D錯(cuò)誤。

變式訓(xùn)練一

關(guān)于某二倍體哺乳動(dòng)物細(xì)胞有絲分裂和減數(shù)分裂的敘述,錯(cuò)

誤的是（）

A.有絲分裂后期與減數(shù)第二次分裂后期都發(fā)生染色單體

分離

B.有絲分裂中期和減數(shù)第一次分裂中期都發(fā)生同源染色

體聯(lián)會(huì)

c.-次有絲分裂與-次減數(shù)分裂過(guò)程中染色體的復(fù)制次

數(shù)相同

D,有絲分裂中期和減數(shù)第二次分裂中期染色體都排列在

赤道板上

【答案】B

【詳解】有絲分裂后期與減數(shù)第二次分裂后期都發(fā)生著絲

點(diǎn)分裂,姐妹染色單體分離,移向兩極,A正確;有絲分裂不發(fā)生同

源染色體聯(lián)會(huì),減數(shù)第一次分裂前期發(fā)生同源染色體聯(lián)會(huì),B錯(cuò)誤;

有絲分裂與減數(shù)分裂染色體都只復(fù)制一次,C正確;有絲分裂和減

數(shù)第二次分裂的染色體行為類似,前期散亂分布,中期染色體排列

在赤道板上,后期姐妹染色單體分離,D正確。

典例示范二

I（2020.海南卷）某哺乳動(dòng)物的體細(xì)胞染色體數(shù)為2〃。下列有關(guān)

該動(dòng)物精原細(xì)胞的敘述,正確的是（）

■A.既能進(jìn)行有絲分裂,又能進(jìn)行減數(shù)分裂

■B.分裂過(guò)程中的染色體數(shù)目不會(huì)為〃

■C.在有絲分裂后期會(huì)發(fā)生基因重組

D.經(jīng)過(guò)染色體復(fù)制產(chǎn)生的初級(jí)精母細(xì)胞中沒(méi)有同源染色體

【答案】A

【重點(diǎn)歸納】減數(shù)分裂過(guò)程：

(1)減數(shù)第一次分裂間期:染色體的復(fù)制。

(2)減數(shù)第一次分裂：

①前期:聯(lián)會(huì)洞源染色體上的非姐妹染色單體交叉互換。②

中期:同源染色體成對(duì)的排列在赤道板上。③后期:同源染色體分

離,非同源染色體自由組合。④末期:細(xì)胞質(zhì)分裂。

(3)減數(shù)第二次分裂過(guò)程：

①前期:核膜、核仁逐漸解體消失,出現(xiàn)紡錘體和染色體。②

中期:染色體形態(tài)固定、數(shù)目清晰。③后期:著絲點(diǎn)分裂,姐妹染

色單體分開(kāi)成為染色體,并均勻地移向兩極。④末期:核膜、核仁

重建、紡錘體和染色體消失。

【詳解】動(dòng)物的精原細(xì)胞能通過(guò)有絲分裂增加精原細(xì)胞數(shù)

量,也能通過(guò)減數(shù)分裂產(chǎn)生精細(xì)胞進(jìn)行生殖,A正確;精原細(xì)胞若進(jìn)

行減數(shù)分裂,在減數(shù)第二次分裂前期、中期和末期,以及產(chǎn)生的子

細(xì)胞中染色體數(shù)目均為〃,B錯(cuò)誤;在有絲分裂后期不會(huì)發(fā)生基因重

組,基因重組發(fā)生在減數(shù)第一次分裂過(guò)程,C錯(cuò)誤;經(jīng)過(guò)染色體復(fù)制

產(chǎn)生的初級(jí)精母細(xì)胞中含有同源染色體,減數(shù)第一次分裂后期同

源染色體分離,產(chǎn)生的次級(jí)精母細(xì)胞中不含同源染色體,D錯(cuò)誤。

變式訓(xùn)練二

1.以下為某植物生殖細(xì)胞形成過(guò)程中某些時(shí)期的示意圖,正確

的描述是（）

①②③④

A.①紡錘絲牽引著姐妹染色單體分開(kāi)

B.②紡錘絲牽引著同源染色體向細(xì)胞兩極移動(dòng)

C.③同源染色體排列在赤道板上

D.④減數(shù)第一次分裂染色體排列在赤道板上

【答案】C

【詳解】圖①表示減數(shù)第一次分裂的后期,紡錘絲牽引著

同源染色體分開(kāi),A錯(cuò)誤;圖②表示紡錘絲牽引著姐妹染色單體分

裂后形成的染色體向細(xì)胞兩極移動(dòng),B錯(cuò)誤;圖③表示同源染色體

排列在赤道板兩側(cè),C正確;圖④表示減數(shù)第二次分裂中期著絲點(diǎn)

排列在赤道板上,D錯(cuò)誤。

2.下列關(guān)于細(xì)胞增殖的敘述,正確的是（）

IA.動(dòng)物細(xì)胞在分裂間期進(jìn)行染色體和中心體復(fù)制,復(fù)制后

二者的數(shù)都加倍

IB.減數(shù)分裂時(shí)染色體復(fù)制一次、細(xì)胞分裂兩次,對(duì)維持生

■物前后代染色體數(shù)目恒定起重要作用

IC.正常男性體內(nèi)細(xì)胞增殖過(guò)程中,一個(gè)細(xì)胞內(nèi)不會(huì)同時(shí)存

■在兩條Y染色體和兩條X染色體

ID.同一個(gè)生物體在不同時(shí)刻產(chǎn)生的精子或卵細(xì)胞染色體

組成和數(shù)目都不同

【答案】B

【詳解】動(dòng)物細(xì)胞在分裂間期進(jìn)行染色體復(fù)制,DNA含量

加倍,但染色體數(shù)目不變,A錯(cuò)誤;減數(shù)分裂過(guò)程中,染色體復(fù)制一

次而細(xì)胞分裂兩次,導(dǎo)致分裂結(jié)束后細(xì)胞中染色體數(shù)目減半,減數(shù)

分裂和受精作用對(duì)于維持生物前后代染色體數(shù)目恒定起重要作

用,B正確;正常男性體內(nèi)細(xì)胞增殖過(guò)程中,有絲分裂后期,細(xì)胞內(nèi)會(huì)

同時(shí)存在兩條Y染色體和兩條X染色體,C錯(cuò)誤;同一個(gè)生物體在不

同時(shí)刻產(chǎn)生的精子或卵細(xì)胞,染色體數(shù)一般是相同的,染色體組成

一般是不同的（非同源染色體自由組合）,D錯(cuò)誤。

3.取大蒜根尖和小麥未成熟的花藥,在光學(xué)顯微鏡下觀察植物

細(xì)胞的有絲分裂和減數(shù)分裂,均可看到的是

■A.分裂前期染色體復(fù)制后形成的四分體

B.同源染色體的染色單體間發(fā)生交叉現(xiàn)象

C.分裂中期染色體排列在細(xì)胞的中央

D.分裂后期同源染色體分到細(xì)胞的兩極

【答案】C

【詳解】分裂間期染色體復(fù)制,只有減數(shù)第一次分裂前期

才會(huì)形成四分體,A錯(cuò)誤;只有減數(shù)第一次分裂前期同源染色體的

非姐妹染色單體間才發(fā)生交叉現(xiàn)象,B錯(cuò)誤;有絲分裂和減數(shù)第二

次分裂中期,染色體排列在細(xì)胞的中央,C正確;只有減數(shù)第一次分

裂后期同源染色體分到細(xì)胞的兩極,D錯(cuò)誤。

真題回顧

1.（2021.廣東卷）人類（2"=46）14號(hào)與21號(hào)染色體二者的長(zhǎng)臂在

著絲點(diǎn)處融合形成14/21平衡易位染色體,該染色體攜帶者具有正

常的表現(xiàn)型,但在產(chǎn)生生殖細(xì)胞的過(guò)程中,其細(xì)胞中形成復(fù)雜的聯(lián)

會(huì)復(fù)合物（如圖）,在進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí),若該聯(lián)會(huì)復(fù)合物的染色體遵

循正常的染色體行為規(guī)律（不考慮交叉互換）,下列關(guān)于平衡易位

染色體攜帶者的敘述,錯(cuò)誤的是（）

14/21平衡易C偏川縣

14號(hào)染色體

平衡易位攜帶者的聯(lián)會(huì)復(fù)合物

A.觀察平衡易位染色體也可選擇有絲分裂中期細(xì)胞

IB.男性攜帶者的初級(jí)精母細(xì)胞含有45條染色體

C.女性攜帶者的卵子最多含24種形態(tài)不同的染色體

D.女性攜帶者的卵子可能有6種類型（只考圖中的3種染色體）

【答案】C

■【解析】14/21平衡易位染色體,是通過(guò)染色體易位形成,屬

于染色體變異,可通過(guò)顯微鏡觀察染色體形態(tài)觀察14/21平衡易位

染色體,而有絲分裂中期染色體形態(tài)固定,故觀察平衡易位染色體

也可選擇有絲分裂中期細(xì)胞,A正確;題干信息可知,14/21平衡易

位染色體,由14號(hào)和21號(hào)兩條染色體融合成一條染色體,故男性攜

帶者的初級(jí)精母細(xì)胞含有45條染色體,B正確油于發(fā)生14/21平衡

易位染色體,該女性卵母細(xì)胞中含有45條染色體,經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂該

女性攜帶者的卵子最多含23種形態(tài)不同的染色體,C錯(cuò)誤;女性攜