适用于老高考旧教材广西专版2023届高考生物二轮总复习第二部分专题3细胞的生命历程第5讲细胞的增殖和受精作用课件

第5讲细胞的增殖和受精作用专题三内容索引0102命题直击•题型突破失分误区•轻松防范命题直击•题型突破命题点一有丝分裂和减数分裂整合提升1.细胞周期中需关注的几个知识点2.减数分裂与有丝分裂图像的辨析(1)分裂方式的判定,常采取“两看”分辨法(以二倍体为例)。为便于理解记忆,归纳如下:(2)分裂各时期图像的判定,则根据上述“两看”再加“姐妹染色单体的有无”及“染色体在细胞中的排列方式”等进行确定。下面以含4条染色体的二倍体生物为例,进行分析。分裂时期的判定,先看染色体的分布与行为。①前期图像:染色体散乱分布,或有四分体、联会现象(图1~3);②中期图像:染色体的着丝点或同源染色体排列在赤道板上(图4~6);③后期图像:同源染色体或姐妹染色单体分离(图7~11)。(3)辨认分裂图像的关键是识别同源染色体。一般情况下,同源染色体是形状、大小相同的一对染色体,相当于数学中的两个“全等形”,其中一条来自父方、一条来自母方(常用不同颜色表示,如图C、D所示)。图A中两条染色体大小不同;图B中两条染色体的形状(着丝点位置)不同,因此图A、B中的染色体都不是同源染色体。3.染色体、DNA数量变化曲线分析(1)有丝分裂过程中细胞内染色体数目变化曲线图分析有丝分裂细胞周期中染色体数目变化

(2)有丝分裂过程中DNA含量变化曲线图分析有丝分裂细胞周期中DNA含量变化

①DNA复制发生在间期,着丝点分裂发生在后期。②DNA数目加倍和姐妹染色单体形成的原因是DNA复制,因此DNA数目加倍以及姐妹染色单体的形成都在间期发生。③染色体数目加倍的原因是染色体的着丝点分裂,因此发生在后期。④细胞一分为二时,核内染色体和DNA平均分配,故染色体和DNA数目均减半,且与体细胞中的数目相等。(3)每条染色体中DNA含量变化曲线分析

上图所示曲线既适用于减数分裂,也适用于有丝分裂,相关分析如下:项目A→BB→CC→DD

→E特点及其变化

有丝分裂对应时期间期前期和中期后期末期减数分裂对应时期减数第一次分裂前的间期减数第一次分裂全过程和减数第二次分裂的前期、中期减数第二次分裂的后期减数第二次分裂的末期(4)减数分裂直方图分析方法(以精子的形成过程为例)题型突破题型

1结合图示综合考查细胞分裂过程下图是染色体数目为2N的二倍体动物细胞分裂的有关图像。请回答下列问题。甲乙(1)图甲中的A~L表示核DNA含量的变化,L~T表示

过程中

数目的变化;基因的分离与自由组合发生在

段;表示着丝点分裂的时期是

段。

(2)图乙中d细胞对应图甲中的

段;d的子细胞名称是

。(3)图乙中c细胞对应图甲中的

段;c细胞下一个时期的特征是

。

答案:(1)受精作用和有丝分裂染色体GH

CD、IJ、PQ(2)IJ精细胞或(第二)极体(3)CD和NP着丝点分裂,姐妹染色单体分开,染色体平均分配移向两极解析:(1)题图甲中LT表示受精作用和有丝分裂过程中染色体数目变化;基因的分离与自由组合发生在减数第一次分裂后期,对应图甲的GH段,表示着丝点分裂的时期是CD(有丝分裂过程)、IJ(减数第二次分裂过程)、PQ(有丝分裂过程)段。(2)题图乙中d细胞处于减数第二次分裂后期,对应图甲中的IJ段,细胞质均等分裂,为次级精母细胞或(第一)极体,其子细胞名称是精细胞或(第二)极体。(3)c细胞处于有丝分裂中期,对应图甲中的CD和NP段,c细胞下一个时期为有丝分裂后期,细胞特征是着丝点分裂,姐妹染色单体分开,染色体平均分配移向两极。解题模板依据坐标曲线判断细胞分裂方式的方法[以二倍体生物细胞(染色体数目为2n)为例](1)变化曲线(2)判断方法①判断曲线种类②判断细胞分裂方式

题组训练1.(2021全国乙理综)果蝇体细胞含有8条染色体。下列关于果蝇体细胞有丝分裂的叙述,错误的是(

)A.在间期,DNA进行半保留复制,形成16个DNA分子B.在前期,每条染色体由2条染色单体组成,含2个DNA分子C.在中期,8条染色体的着丝点排列在赤道板上,易于观察染色体D.在后期,成对的同源染色体分开,细胞中有16条染色体D解析:在有丝分裂间期,DNA进行半保留复制,数目由8个变为16个,A项正确。在有丝分裂前期,染色质高度螺旋化形成染色体。此时染色体已经完成复制,每条染色体包括2条姐妹染色单体,含2个DNA分子,B项正确。在有丝分裂中期,染色体已经完成复制,但数量不变,仍为8条。此时着丝点排列在赤道板上,染色体的形态比较稳定,数目比较清晰,是观察染色体的最佳时期,C项正确。在有丝分裂后期,着丝点分裂,姐妹染色单体分开,染色体数目由8条变为16条。同源染色体一般在减数第一次分裂后期分开,有丝分裂不涉及同源染色体的变化,D项错误。2.(2022广西柳州检测)下图是细胞分裂过程中的一个示意图,甲、乙为连续两次分裂的过程。下列相关叙述正确的是(

)A.甲、乙过程中均发生了核DNA的半保留复制B.甲过程中肯定发生染色体数目加倍的变化C.B、C细胞中染色体数目和D、F细胞中的不同D.甲、乙过程中细胞质不一定是均等分配的D解析:若题图表示连续两次有丝分裂,则甲、乙两过程均发生了核DNA的半保留复制;若题图表示减数第一次分裂和减数第二次分裂,则乙过程中未发生核DNA的半保留复制,A项错误。只有题图表示连续两次有丝分裂时,甲过程中才会发生染色体数目加倍的变化,B项错误。若题图表示连续两次有丝分裂,B、C细胞中染色体数目和D、F细胞中的相同,均与体细胞中染色体数目相同;若题图表示减数第一次分裂和减数第二次分裂,B、C细胞中染色体数目和D、F细胞中的相同,均为体细胞中染色体数目的一半,C项错误。若题图表示减数分裂形成卵细胞的过程,则甲过程中细胞质不均等分配,D项正确。3.研究人员对珍珠贝(2n)有丝分裂和减数分裂过程中细胞中染色体形态、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)。

(6)珍珠贝卵母细胞分裂一般停留在减数第一次分裂中期,待精子入卵后完成后续过程。细胞松弛素B能阻滞细胞分裂而导致染色体数加倍,可用于诱导三倍体。现有3组实验:用细胞松弛素B分别阻滞卵母细胞的减数第一次分裂、减数第二次分裂和受精卵的第一次卵裂。请预测三倍体出现率最低的是

,理由是

。

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→a,d→c(6)阻滞受精卵的第一次卵裂受精卵含两个染色体组,染色体数加倍后形成的个体是四倍体而不是三倍体解析:(1)图1中移向细胞每一极的染色体中存在同源染色体,据此可判断该细胞处于有丝分裂后期,由图2可推知类型a的细胞处于有丝分裂后期。(2)若某细胞属于类型c,取自精巢,没有同源染色体,说明经过了减数第一次分裂,应为次级精母细胞。(3)若类型b、d、e的细胞属于同一次减数分裂,则由图2可知,b处于减数第一次分裂,d处于减数第二次分裂,e为减数分裂产生的子细胞,故三者出现的先后顺序为b、d、e。(4)在图2的5种细胞类型中,a处于有丝分裂后期;b处于有丝分裂前期或中期或减数第一次分裂;c处于G1期或减数第二次分裂后期;d处于减数第二次分裂前期或中期,e为减数分裂产生的子细胞,故a、b类型的细胞一定含有同源染色体。(5)有丝分裂后期和减数第二次分裂后期均发生着丝点分裂,对应图2中的b转变为a,d转变为c。(6)受精卵的卵裂方式为有丝分裂,阻滞受精卵的卵裂,染色体数加倍后形成的是四倍体而不是三倍体,故三倍体出现率最低。命题点二细胞分裂与遗传变异的关系整合提升1.细胞分裂与可遗传变异2.减数分裂形成配子的种类分析解答此类问题需要看清楚是一个个体还是一个细胞,以及是哪种性母细胞产生的配子类型。(1)1个含n对同源染色体的精原细胞经减数分裂会产生2种配子。(因为4个精子,两两相同,所以只能是2种)(2)1个含n对同源染色体的卵原细胞经减数分裂会产生1种配子。(只能形成1个卵细胞,所以只能是1种)(3)1个体细胞中含n对同源染色体的雄性动物,经减数分裂理论上能产生2n种配子。(4)1个体细胞中含n对同源染色体的雌性动物,经减数分裂理论上能产生2n种配子。注意:如果考虑交叉互换,则1个含n对同源染色体的精原细胞经减数分裂会产生4种配子。3.姐妹染色单体上出现等位基因的原因分析

(3)无任何提示,则上述两种情况都有可能。

思维拓展异常精子、卵细胞产生的原因在正常减数分裂过程中将产生含X或Y染色体的精子,以及含有X染色体的卵细胞。但偶尔也会出现异常精子和异常卵细胞,各种情况及其出现的原因大致如下。细胞分裂过程中染色体标记情况分析(1)首先确定细胞分裂方式是有丝分裂还是减数分裂,有丝分裂常以一条染色体为研究对象,减数分裂一般选取一对同源染色体为研究对象。(2)其次确定标记过程中DNA复制次数和在未标记培养液中细胞分裂次数(时期)。(3)最后图示细胞分裂过程,如下图所示。①标记DNA分子,在不含放射性的培养液中培养一个细胞周期:②转至不含放射性的培养液中再培养一个细胞周期:题型突破题型

2理解相关概念,解答有关减数分裂与遗传变异的综合题图甲表示基因型为AaBB的高等动物细胞不同分裂时期的图像,图乙表示该动物细胞分裂过程中同源染色体对数的变化曲线。

甲

乙

下列有关叙述错误的是(

)A.图甲中只有细胞③没有同源染色体和姐妹染色单体B.图甲中细胞③是(第一)极体,处于图乙的HI段,基因b来自交叉互换C.图甲中细胞②的名称是初级卵母细胞,细胞中发生基因重组D.图乙中BC段变化的原因是染色体着丝点分裂,DE段可出现染色体数目变异B解析:题图甲中细胞③处于减数第二次分裂的后期,无同源染色体和姐妹染色单体,A项正确。分析题图甲中细胞②可知,该动物为雌性,又因为细胞③均等分裂,所以细胞③是(第一)极体,处于图乙的HI段,基因b来自基因突变,B项错误。

题图甲中细胞②处于减数第一次分裂时期,为不均等分裂,因此该细胞的名称是初级卵母细胞,细胞中发生基因重组,C项正确。题图乙中BC段变化的原因是染色体着丝点分裂,DE段是有丝分裂的染色体移向两极,此时可出现染色体数目变异,D项正确。题组训练1.(2022广西钦州期末)某雌性动物的基因型为AAbbKK,下图是该动物的某个细胞的基因和染色体示意图。下列说法错误的是(

)A.姐妹染色单体①和②对应位点上的基因一般都是相同的B.该细胞可能是次级卵母细胞或第一极体C.若含基因K的染色体片段连接到②上,则发生了染色体变异D.若①上有基因Ab,②上有基因ab,则发生了同源染色体的交叉互换D解析:姐妹染色单体①和②是经过复制形成的,因此对应位点上的基因一般都是相同的,A项正确。该雌性动物细胞中没有同源染色体,且着丝点没有分裂,可能是次级卵母细胞或极体,B项正确。若含基因K的染色体片段连接到②上,说明非同源染色体之间发生了易位,属于染色体结构的变异,C项正确。若①上有基因Ab,②上有基因ab,因为该生物的基因型为AAbbKK,说明发生了基因突变,而不是同源染色体之间的交叉互换,D项错误。2.(2022全国乙理综)有丝分裂和减数分裂是哺乳动物细胞分裂的两种形式。某动物的基因型是Aa,若该动物的某细胞在四分体时期一条染色单体上的A和另一条染色单体上的a发生了交叉互换,则通常情况下姐妹染色单体分离导致等位基因A和a进入不同细胞的时期是(

)A.有丝分裂的后期 B.有丝分裂的末期C.减数第一次分裂

D.减数第二次分裂D解析:减数分裂过程中同源染色体联会形成四分体,有丝分裂过程中不发生同源染色体联会,A、B两项不符合题意。在减数第一次分裂后期,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,着丝点不分裂,姐妹染色单体不分离,

C项不符合题意。

在减数第二次分裂后期,着丝点分裂,姐妹染色单体分离,交叉互换后姐妹染色单体上的等位基因随之移向细胞两极,导致A和a进入不同的细胞,D项符合题意。失分误区•轻松防范失分误区1对细胞周期解读不到位防范策略(1)细胞周期的判定①只有连续分裂的细胞才有细胞周期,如植物形成层细胞、根尖分生区细胞、动物皮肤生发层细胞。②高度分化的细胞,如神经细胞、表皮细胞等没有细胞周期。③发生减数分裂的细胞无细胞周期。(2)细胞分裂产生的子细胞有三种去向①继续分裂:始终处于细胞周期中,保持连续分裂状态,如动物的红骨髓细胞、植物的形成层细胞。②暂不分裂:仍具有分裂能力,在一定条件下可回到细胞周期中继续分裂,如肝脏细胞。③细胞分化:失去分裂能力,分化为其他组织或器官细胞,如骨骼肌细胞、洋葱表皮细胞。防范演练1细胞周期的分裂间期分为G1期(大量蛋白质合成)、S期(DNA复制)和G2期(少量蛋白质合成),M为分裂期。右上图是某细胞周期各时期的时间分布示意图。若在培养液中加入DNA合成抑制剂,下列说法正确的是(

)A.S期参与的酶主要有解旋酶、RNA聚合酶、DNA聚合酶B.要观察有丝分裂M期各时期染色体的变化,选择材料时只考虑M期的长短C.G2期细胞至少需要11.5h后才能到达G1期和S期的交界处D.所有细胞被抑制在G1期和S期的交界处都需要22hC解析:S期是DNA复制时期,该时期参与的酶有DNA聚合酶、解旋酶,RNA聚合酶参与转录过程,主要在G1期发挥作用,A项错误。观察有丝分裂各时期染色体的形态,应选择M期占细胞周期比例较大的细胞,不只是考虑M期的长短,B项错误。进行细胞分裂的各个细胞并不是同步进行的,因此G2期细胞至少需要10+1.5=11.5

h

后才能到达G1期和S期的交界处,C项正确。根据以上分析可知,不同时期的细胞被抑制在G1期和S期的交界处所需时间不同,最长需要22

h,D项错误。失分误区2对有丝分裂过程中物质和结构的变化理解不到位防范策略(1)在有丝分裂过程中,各个时期始终都有同源染色体存在,但不发生同源染色体配对,也不发生同源染色体分离。(2)染色单体并非在分裂全过程都存在,它形成于间期,出现于有丝分裂前期、中期和减数第一次分裂全过程及减数第二次分裂前期、中期,消失于有丝分裂后期和减数第二次分裂后期。(3)有丝分裂后期着丝点分裂不是纺锤丝牵引的结果。用秋水仙素抑制纺锤体形成,无纺锤丝牵引的着丝点照样分裂,使细胞中染色体数目加倍,这就说明着丝点分裂不是纺锤丝牵引所致。(4)赤道板不是细胞结构,是一假想的平面,在光学显微镜下看不到;细胞板是一真实结构,在光学显微镜下能看到,出现在植物细胞有丝分裂的末期。防范演练2有丝分裂中期,若出现单附着染色体(染色体的着丝点只与一侧的纺锤丝相连,如下图所示),细胞将延缓后期的起始,直至该染色体与另一极的纺锤丝相连,并正确排列在赤道板上。此过程受位于前期和错误排列的中期染色体上的MAD2蛋白的监控,正确排列的中期染色体上没有MAD2蛋白。用玻璃微针钩住单附着染色体,模拟施加来自对极的正常拉力时,细胞会进入分裂后期。下列说法错误的是(

)A.细胞能否进入分裂后期