第05讲细胞的增殖与受精作用（讲义）

第05讲细胞的增殖与受精作用目录TOC\o"14"\h\u一、考情分析二、知识建构三、考点突破考点01细胞的增殖核心考向提炼重要考向探究题型01有丝分裂题型02减数分裂考点02观察细胞分裂与受精作用核心考向提炼重要考向探究题型01观察细胞分裂题型02受精作用四、长句作答1.（依据类）细胞分裂中各个时期的特点2.（意义类）有丝、减数分裂、受精作用意义3.（原因类）观察细胞分裂中的步骤与选材按住Ctrl键同时点击目录文字即可跳转到对应页考点要求考题统计考情分析细胞增值2023重庆卷（2分）2023辽宁卷（2分）2022福建卷（2分）2023河北卷（2分）2023天津卷（2分）2023北京卷（2分）【命题规律】细胞增殖多以简明的题干信息考查有丝分裂和减数分裂的异同点；也可结合个体的发育以及细胞的其他生命历程，以引入新情景信息，进行相关原理考查。运用模型或装片呈现有丝分裂或减数分裂的图像，考查实验过程原理以及分裂过程的特点。【命题预测】结合生物的遗传和变异实例，考查减数分裂和受精作用的特点和意义。观察细胞分裂与受精作用2023江苏卷（2分）2022河北卷（2分）2022江苏卷（2分）2021湖北卷（2分）考点01细胞的增殖核心考向提炼重要考向探究1.细胞的周期（1）判定：可分裂且连续分裂的细胞，才具有细胞周期，这是前提。细胞周期是指从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，为一个细胞周期。细胞周期越长，分裂期所占比例越大，越适合做观察细胞分裂的材料。（2）应用：研究细胞周期，尤其是发掘细胞周期中的基因或调控物质的驱动，在对癌细胞的增殖的抑制（抑制间期DNA的复制、抑制前期纺锤体的形成）、特定细胞周期的人为干预，固定，具有极大的意义和应用前景。2.有丝分裂与减数分裂过程中相关数学模型的比较（1）细胞分裂相关的曲线图（2）牢记相关物质或结构变化的原因：DNA：看“丝”——染色质，有几条，就有几个DNA。间期复制，逐渐加倍，末期细胞分裂的时候减半。染色体：看“点”——着丝点（粒），有几个，就有几条染色体。着丝粒复制的时候（有丝分裂后期、减数第二次分裂的后期）加倍，末期细胞分裂的时候减半。3.有丝分裂与减数分裂过程中重要图像分辨时期有丝分裂减数分裂Ⅰ减数分裂Ⅱ前期有同源染色体，且散乱分布联会，形成四分体，有同源染色体无同源染色体中期着丝粒排列在赤道板上，有同源染色体四分体排列在赤道板上着丝粒排列在赤道板上，无同源染色体后期着丝粒分裂，有同源染色体同源染色体分离，非同源染色体自由组合，有同源染色体着丝粒分裂，无同源染色体（1）先判定分裂类型：有同源染色体联会行为的，为减数第一次分裂。无同源染色体联会行为的，为有丝分裂或减数第二次分裂，有同源染色体的，是有丝分裂，无同源染色体的是减数第二次分裂。（2）再判断图像时期：染色体散乱分布在细胞中，为前期。细胞中央排整齐的，为中期。染色体分离的，无论是同源染色体还是姐妹染色体分离的，是后期。4.细胞分裂过程中发生的相关变异基因突变：有丝分裂、减数分裂的间期基因重组：减数第一次分裂的前期，同源染色体联会，发生交叉互换，实现了基因重组；减数第一次分裂后期，同源染色体分离，非同源染色体分离，导致非等位基因自由组合，实现了基因重组。染色体变异：减速分裂过程中发生染色体结构和数目变异的概率较普通细胞较高，比如易位、染色体数目增加或减少。1．（2023·辽宁·高考真题）下图为眼虫在适宜条件下增殖的示意图（仅显示部分染色体）。下列叙述正确的是（

）A．②时期，细胞核的变化与高等动物细胞相同B．③时期，染色体的着丝粒排列在赤道板上C．④时期，非同源染色体自由组合D．⑤时期，细胞质的分裂方式与高等植物细胞相同【答案】B【详解】A、②时期已经完成了DNA的复制，相当于高等动物的有丝分裂前期，但图中还能观察到核膜，高等动物有丝分裂前期核仁、核膜消失，A错误；B、由图可知，③时期，染色体的着丝粒排列在赤道板上，相当于高等动物有丝分裂中期，B正确；C、④时期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，分别移向两极，C错误；D、⑤时期，细胞质的分裂方式与高等动物细胞相同，都是直接从细胞中央溢开，D错误。故选B。2．（2023·北京·高考真题）武昌鱼（2n=48）与长江白鱼（2n=48）经人工杂交可得到具有生殖能力的子代。显微观察子代精巢中的细胞，一般不能观察到的是（）A．含有24条染色体的细胞 B．染色体两两配对的细胞C．染色体移到两极的细胞 D．含有48个四分体的细胞【答案】D【详解】A、精原细胞通过减数分裂形成精子，则精子中含有24条染色体，A不符合题意；B、精原细胞在减数第一次分裂前期将发生染色体两两配对，即联会，B不符合题意；C、精原细胞在减数第一次分裂后期同源染色体分开并移向两极，在减数第二次分裂后期姐妹染色单体分开并移到两极，细胞有丝分裂后期也可观察到染色体移向细胞两极，C不符合题意；D、精原细胞在减数第一次分裂前期，能观察到含有24个四分体的细胞，D符合题意。故选D。3．（2023·浙江·高考真题）某基因型为AaXDY的二倍体雄性动物（2n＝8），1个初级精母细胞的染色体发生片段交换，引起1个A和1个a发生互换。该初级精母细胞进行减数分裂过程中，某两个时期的染色体数目与核DNA分子数如图所示。下列叙述正确的是（

）A．甲时期细胞中可能出现同源染色体两两配对的现象B．乙时期细胞中含有1条X染色体和1条Y染色体C．甲、乙两时期细胞中的染色单体数均为8个D．该初级精母细胞完成减数分裂产生的4个精细胞的基因型均不相同【答案】D【详解】A、表示次级精母细胞的前期和中期细胞，则甲时期细胞中不可能出现同源染色体两两配对的现象，A错误；B、若图表示减数分裂Ⅱ后期，则乙时期细胞中含有2条X染色体或2条Y染色体，B错误；C、图乙中染色体数目与核DNA分子数比为1:1，无染色单体数，C错误；D、因为初级精母细胞的染色体发生片段交换，引起1个A和1个a发生互换，产生了AXD、aXD、AY、aY4种基因型的精细胞，D正确。故选D。本本考点多以图形、图表等信息为载体，实验数据等途径展开考查，试题多以选择题主要形式命题，可联系细胞的其他生命历程、生物的遗传变异、遗传规律，甚至是基因工程等，涉及面广，试题情境多与生产生活相联系，对考生的实验探究能力、获取信息、分析问题及解决问题的能力要求很高。题型01有丝分裂1．（2023·雅安一模）下列对细胞分裂相关知识的叙述正确的是（

）A．多细胞生物体都进行有丝分裂，单细胞生物体都进行无丝分裂B．随着细胞体积增加，其相对表面积增大，运输物质效率明显升高C．有丝分裂过程中染色体及纺锤体周期性出现有利于遗传物质的平均分配D．所有生物细胞分裂完成产生的子细胞都有部分失去分裂能力而进行分化【答案】C【详解】A、原核生物（如大肠杆菌）以二分裂进行细胞增殖，多细胞生物不都只进行有丝分裂，也可进行无丝分裂（如蛙的红细胞）和减数分裂，A错误；B、随着细胞体积增加，其相对表面积变小，运输物质效率降低，B错误；C、有丝分裂过程中染色体及纺锤体周期性出现有利于遗传物质的平均分配，C正确；D、细胞分裂后产生的子细胞存在三种可能：失去分裂能力成为高度分化的成熟细胞；暂时失去分裂能力；继续保持分裂能力，D错误。故选C。2.细胞周期同步化是指利用一定方法使细胞群体处于同一细胞周期同一阶段的过程。如图是动物细胞周期同步化的方法之一，G1、S、G2、M期依次分别为10h、7h、3.5h、1.5h。使用DNA合成抑制剂选择性阻断S期，去除抑制剂后S期可继续进行，从而实现细胞周期同步化。下列叙述错误的是()A．阻断Ⅰ所用试剂属于可逆性抑制DNA复制的试剂B．第1次阻断处理至少15小时后，所有细胞都停留在S时期C．阻断Ⅱ的处理与阻断Ⅰ相同，经过处理后，所有细胞实现细胞周期的同步化D．可根据染色体形态和数目来判断所有细胞是否实现细胞周期同步化【答案】D解析阻断Ⅰ需在培养液中添加DNA合成抑制剂选择性阻断S期，去除抑制剂后S期可继续进行，可见，对DNA复制的抑制是可逆的，A正确；阻断Ⅰ需在培养液中添加DNA合成抑制剂，培养时间不短于15小时，即G2＋M＋G1的时间总和，这样可以使所有细胞都处于S期，B正确；经过上图中的三步处理后，所有细胞都应停滞在细胞周期的某一时期处，从而实现细胞周期的同步化，C正确；有丝分裂中期是观察染色体形态数目的最佳时期，而G1/S期处于间期，此时染色体呈染色质的状态，因此不能根据染色体形态和数目来判断所有细胞是否实现细胞周期同步化，D错误。3．（2023·成都一模）下图为二倍体生物进行某种类型细胞分裂时，四个不同时期的细胞中染色体和染色单体的数量柱状图。回答下列问题：(1)根据图中各个时期的特征判断，图中、、分别代表的是，细胞中不含同源染色体的时期是。(2)在图中分裂过程中，乙→丙过程发生的变化是，丙→甲发生的变化是。(3)同一双亲通过有性生殖产生的后代呈现多样性与减数分裂和受精作用均有关，两个生理过程对生物多样性的影响分别是。【答案】(1)染色体、染色单体、DNA甲、丙、丁(2)细胞分裂成两个子细胞着丝点分裂(3)减数分裂形成的配子中染色体组成具有多样性，受精作用时精子和卵细胞结合具有随机性【详解】（1）由于b可为0，说明b是染色单体，乙图中c是a的2倍，说明a是染色体，c是DNA；减数第一次分裂完成后的细胞没有同源染色体，甲为减数第二次分裂后期，乙图为减数第一次分裂，丙图为减数第二次分裂前期和中期，丁图为减数第二次分裂完成，故甲、丙和丁不含有同源染色体。（2）乙是减数第一次分裂，丙是减数第二次分裂前期和中期，发生的变化是完成了减数第一次分裂，即细胞分裂成两个子细胞；丙图为减数第二次分裂前期和中期，甲为减数第二次分裂后期，此时发生了着丝点分裂。（3）由于非同源染色体自由组合以及同源染色体上非姐妹染色单体交叉互换，减数分裂形成的配子中染色体组成具有多样性，且受精作用时精子和卵细胞结合具有随机性，导致受精卵多样性，即两个生理过程对生物多样性都有影响。题型02减数分裂4．将雄果蝇（2n=8）的一个精原细胞（细胞中所有染色体都含32P标记）放在不含32P标记的培养基中培养，其连续分裂两次后产生子细胞。该过程中没有发生其他变异。下列关于分裂过程中细胞的叙述，正确的是（

）A．形成的子细胞中没有姐妹染色单体 B．子细胞中每条染色体都含有32P标记C．次级精母细胞中每条染色体都含有32P标记 D．初级精母细胞中每条染色单体都含有32P标记【答案】C【详解】A、形成的子细胞完成DNA复制后，含有姐妹染色单体，A错误；B、该精原细胞每条DNA双链均含有标记，若进行有丝分裂，经过第一次分裂，每条DNA的一条单链含有标记，一条没有标记，每条染色体都含有标记，经过第二次DNA复制，前期的每条染色体中一条DNA含有标记，另一条没有标记，则着丝粒分裂后，一半的染色体含有标记，另一半没有，因此经过两次分裂，并非子细胞中每条染色体都含有32P标记，B错误；C、出现次级精母细胞，说明两次分裂为减数分裂的第一次和第二次分裂，则只经过一次DNA复制，则染色体上每条DNA的1条链含有标记，另1条没有，则次级精母细胞中每条染色体都含有标记，C正确；D、DNA分子的复制是半保留复制，一个DNA分子在细胞分裂间期复制形成的两个DNA分子都含有一条母链和一条子链，这两条DNA分子存在于由着丝点（粒）连接的两条染色单体上，因此，初级精母细胞中每条染色体中两条单体中都含有32P，D错误。故选C。5.（2023·山东济宁期中）图1表示某动物细胞减数分裂过程中某项指标的数量变化曲线；图2表示对该动物精巢切片显微观察后绘制的两幅细胞分裂示意图，下列分析错误的是（

）A．图1曲线可表示细胞中同源染色体对数的数量变化B．细胞甲为次级精母细胞，处于图1中的BC段（不含B点），可能存在等位基因C．图1曲线中BC段细胞中染色体数量可能与AB段细胞中染色体数量相同D．若细胞乙的DNA两条链都被32P标记，使其在不含放射性的培养液中继续培养至第二次有丝分裂后期，部分染色体可能没有放射性【答案】D【详解】A、图1表示该生物细胞中该物质的含量在减数第一次结束变为0，减数第一次分裂发生同源染色体分离，故可以表示同源染色体对数的数量变化，A正确；B、细胞甲无同源染色体，着丝粒在赤道板上，处于减数第二次分裂中期，故为次级精母细胞，处于图1中的BC段（不含B点），可能存在等位基因（若发生基因突变或互换），B正确；C、图1曲线AB段具有同源染色体，处于减数第一次分裂，染色体数为2N，BC段没有同源染色体，应处于减数第二次分裂，当处于减数第二次分裂后期时，着丝粒分裂染色体数目加倍，此时染色体数也为2N，故图1曲线中BC段细胞中染色体数量可能与AB段细胞中染色体数量相同，C正确；D、细胞丁处于分裂的间期，若细胞丁的DNA都被32P标记，使其在含31P的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养液中培养至第二次有丝分裂中期，每个染色体都有放射性，其中每个染色体上的一个单体含放射性，一个单体不含放射性，D错误。故选D。6．（2023·海南一模）图1中甲、乙、丙是细胞分裂不同时期的示意图（图中染色体不代表具体数目），图2中的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)与图1所示的细胞分裂过程有关的细胞器主要有（至少答出两种）。图1中乙细胞的名称可能为。(2)图2中d的数量关系对应于图1中的，图2中的数量关系由c变化为b的过程中，细胞核内发生的分子水平的变化是。(3)连接姐妹染色单体的着丝粒由部分染色质组成。染色质螺旋缠绕形成染色体时，着丝粒两侧由蛋白质装配形成动粒，动粒负责将着丝粒与纺锤丝连结在一起。动粒最外层的纤维冠与纺锤丝微管连接，支配染色体的运动和分离。试推断着丝粒的组成成分可能有，着丝粒外侧由蛋白质装配形成动粒发生在有丝分裂的期。纤维冠缺失可能会导致有丝分裂过程中。(4)用特定分子与染色体上的某一个基因特异性结合，这个分子又能被带有红色荧光标记的物质识别，从而在染色体上显示出红色荧光点。现对正常分裂细胞的某一基因进行定位，发现一条染色体上有两个红色荧光点（不考虑变异）。这两个红色荧光点表示的基因（填“是”或“不是”）等位基因，该分裂细胞可能处于时期。【答案】(1)中心体、线粒体、核糖体次级精母细胞、次级卵母细胞或（第一）极体(2)乙DNA复制和蛋白质合成(3)DNA和蛋白质前核DNA无法平均分配（或染色体无法正常分离）(4)不是有丝分裂前期和中期、减数分裂I各个时期或减数分裂Ⅱ的前期和中期【分析】分析图1：甲处于有丝分裂中期，乙处于减数分裂Ⅱ中期，丙处于减数分裂I后期，乙细胞可能是次级精母细胞、次级卵母细胞或（第一）极体。分析图2：a中染色体数为体细胞的2倍，处于有丝分裂后期；b中染色体数是核DNA数的一半，且核DNA数是体细胞的2倍，处于有丝分裂前、中期，减数分裂I的前、中、后期；c中染色体数和核DNA数相等，且与体细胞中的核DNA数相等，处于分裂间期DNA未复制时、有丝分裂末期、减数分裂Ⅱ的后期；d中染色体数目减半，核DNA数是染色体数的2倍，处于减数分裂Ⅱ的前、中期；e中染色体数和核DNA数均减半，处于减数分裂Ⅱ的末期。【详解】（1）中心体与细胞分裂中纺锤体的形成有关，线粒体为细胞分裂提供能量，核糖体合成相关的蛋白质；在图1中，甲处于有丝分裂中期，乙处于减数分裂Ⅱ中期，丙处于减数分裂I后期，乙细胞可能是次级精母细胞、次级卵母细胞或（第一）极体。（2）图2中，a中染色体数为体细胞的2倍，处于有丝分裂后期；b中染色体数是核DNA数的一半，且核DNA数是体细胞的2倍，处于有丝分裂前、中期，减数分裂I的前、中、后期；c中染色体数和核DNA数相等，且与体细胞中的核DNA数相等，处于分裂间期DNA未复制时、有丝分裂末期、减数分裂Ⅱ的后期；d中染色体数目减半，核DNA数是染色体数的2倍，处于减数分裂Ⅱ的前、中期；e中染色体数和核DNA数均减半，处于减数分裂Ⅱ的末期，结合（1）的分析，图2中d的数量关系对应于图1中的乙，图2中的数量关系由c变化为b的过程中，细胞核内发生的分子水平的变化是DNA复制和蛋白质合成。（3）着丝粒是由部分染色质组成的，所以着丝粒的主要成分也是DNA和蛋白质；动粒是在染色体螺旋缠绕形成染色体过程中形成的，而染色质转变为染色体是在有丝分裂前期，所以组成动粒的蛋白质在有丝分裂前期进行组装；纤维冠主要是由围绕在动粒外层的促使染色体分离的蛋白组成，与纺锤丝微管连接，支配染色体的运动和分离，若动粒外层的纤维冠缺失，则会使染色体的运动和分离受影响，可能导致核DNA无法平均分配。（4）这两个红色荧光点表示的基因属于复制关系，正常情况下应为相同基因，而不是等位基因。该分裂细胞每条染色体含两条染色单体，说明该细胞可能处于有丝分裂前期和中期、减数分裂I各个时期或减数分裂Ⅱ前期和中期。有丝分裂与减数分裂：有丝分裂与减数分裂：（1）有丝分裂是一个连续的过程，根据染色体的行为，把它分为四个时期：前期、中期、后期、末期。(有丝分裂过程只包括分裂期，不包含间期，减数分裂过程同样也不包含间期)。（2）减数分裂Ⅰ与减数分裂Ⅱ之间通常没有间期，或者间期时间很短，染色体不再复制。（3）比较同一时刻同一种生物不同细胞的染色体特点，来推测一个精母细胞在不同分裂时期的染色体变化情况。这一做法能够成立的逻辑前提是同一生物的细胞，所含遗传物质相同；增殖的过程相同；不同细胞可能处于细胞周期的不同阶段。考点02观察细胞分裂和受精作用核心考向提炼重要考向探究1.观察细胞分裂中，实验材料的选择（1）观察细胞有丝分裂时，材料选择仍然遵循简便易找，容易观察的生物材料，通常选择具有分裂能力的组织细胞，比如植物的分生区，实际观察时，可以多选用几种生物材料，进行对比，一方面可以熟练操作，一方面可以比较不同生物有丝分裂的区别和联系。尽可能选择分裂期占细胞周期中比例大的生物材料，进行固定观察和分析。（2）观察细胞减数分裂时，原则上可以选择能够发生减数分裂的精巢或卵巢，由于卵巢中细胞均已完成一定程度的分裂，所以，观察实验中，通常选择雄性生物的睾丸或精巢，选取细胞进行实验。2.观察细胞分裂实验的步骤流程及目的（1）观察细胞的有丝分裂步骤为解离漂洗染色制片。解离，是用酒精和盐酸的混合液处理植物材料，目的是使细胞分散开来。漂洗，是用清水冲洗掉解离液，以免解离过度，细胞破碎。染色，是用龙胆紫或醋酸洋红染液对染色体染色，方便观察。制片，做成临时装片进行观察。（2）观察细胞的减数分裂（蝗虫，韭菜花粉母细胞观察效果也较好）步骤为，固定取材染色压片烤片观察。用卡诺氏液固定雄性蝗虫，在用乙醇漂洗，获取精巢，水中浸泡，让其精小管分散，在染色压片分散，烤片可以增加染色效果，使染色体颜色加深，利于后面的观察。3.受精作用的过程及意义（1）受精作用是精子和卵子到达一定的成熟阶段后，在雌雄动物的输卵管中结合的过程，特点：受精作用是精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面，不久精子的细胞核就和卵细胞的细胞核融合，使受精卵中染色体的数目又恢复到提细胞的数目，其中有一半来自精子有一半来自卵细胞（2）受精作用的意义：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具有重要的作用。经受精作用受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，其中有一半的染色体来自精子（父方），另一半来自卵细胞（母方）1．（2023·湖北·高考真题）在观察洋葱根尖细胞有丝分裂的实验中，某同学制作的装片效果非常好，他将其中的某个视野放大拍照，发给5位同学观察细胞并计数，结果如下表（单位：个）。关于表中记录结果的分析，下列叙述错误的是（）学生分裂间期分裂期总计前期中期后期末期甲5632622乙5633522丙5632622丁7632523戊7732625A．丙、丁计数的差异是由于有丝分裂是一个连续过程，某些细胞所处时期易混淆B．五位同学记录的中期细胞数一致，原因是中期染色体排列在细胞中央，易区分C．五位同学记录的间期细胞数不多，原因是取用的材料处于旺盛的分裂阶段D．戊统计的细胞数量较多，可能是该同学的细胞计数规则与其他同学不同【答案】C【分析】在高等植物体内，有丝分裂常见于根尖、芽尖等分生区细胞。由于各个细胞的分裂是独立进行的，因此在同一分生组织中可以看到处于不同分裂时期的细胞。通过在高倍显微镜下观察各个时期细胞内染色体的存在状态，就可以判断这些细胞分别处于有丝分裂的哪个时期。染色体容易被碱性染料着色。A丙和丁差别在于分裂间期和末期的数量不同，在区分两个时期是丙和丁同学判断结果不同，分裂时期发生混乱A正确C取用的材料正处于旺盛的分裂阶段时观察结果仍应是绝大多数细胞处于分裂间期，只有少数细胞处于分裂期。五位同学记录的间期细胞数不多，可能原因是该同学是将其中的某个视野放大拍照进行记录的，在该区域处于分裂间期的细胞比例相对较低，故五位同学记录的间期细胞数不多，C错误；【详解】A、丙和丁差别在于分裂间期和末期的数量不同，在区分两个时期时丙和丁同学判断结果不同，分裂时期发生混淆，A正确；B、有丝分裂中期，染色体整齐排列在细胞中央，易区分，故五位同学记录的中期细胞数一致，B正确；C、取用的材料处于旺盛的分裂阶段时，观察结果仍应是绝大多数细胞处于分裂间期，只有少数细胞处于分裂期。五位同学记录的间期细胞数不多，可能原因是该同学是将其中的某个视野放大拍照进行记录的，在该区域处于分裂间期的细胞比例相对较低，故五位同学记录的间期细胞数不多，C错误；D、戊统计的细胞数量较多，可能与该同学的细胞计数规则有关，戊的细胞计数规则可能与其他同学不同，D正确。故选C。2．（2009·江苏·高考真题）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。下列推测合理的是（

）A．若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【答案】B【分析】减数分裂过程：（1）减数第一次分裂间期：染色体的复制；（2）减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂；（3）减数第二次分裂：①前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。【详解】AB、由于染色体经过复制，基因也随之加倍，使每个四分体上的等位基因含有4个，即2个A和2个a或2个B和2个b；若2对等位基因位于一对同源染色体上，则1个四分体中将出现4个黄色和4个绿色荧光点，A错误，B正确；CD、由于染色体经过复制，基因也随之加倍，使每个四分体上的等位基因含有4个，即2个A和2个a或2个B和2个b；若2对等位基因位于2对同源染色体上，则每个四分体中将出现4个黄色或4个绿色荧光点，CD错误。故选B。3．（2022·河北·高考真题）某兴趣小组的实验设计中，存在错误的是（）A．采用样方法调查土壤中蚯蚓、鼠妇的种群数量B．利用醋酸洋红对蝗虫精巢染色，观察减数分裂特征C．利用斐林试剂检测麦芽、雪梨榨汁中的还原糖D．利用健那绿染色观察衰老细胞中的线粒体【答案】B【详解】A、土壤中蚯蚓、鼠妇的活动范围小，活动能力弱，可用样方法调查种群数量，A正确；B、观察减数分裂特征即是观察染色体的行为，醋酸洋红能使染色体着色，故应利用醋酸洋红对蝗虫的精巢中的细胞染色，而非对精巢染色，B错误；C、麦芽中的麦芽糖和雪梨中的果糖都属于还原糖，能与斐林试剂在热水浴条件下产生砖红色沉淀，C正确；D、健那绿可以给线粒体着色后呈蓝绿色，可用健那绿染色观察衰老细胞中的线粒体，D正确。故选B。4．（2021·湖北·高考真题）植物的有性生殖过程中，一个卵细胞与一个精子成功融合后通常不再与其他精子融合。我国科学家最新研究发现，当卵细胞与精子融合后，植物卵细胞特异表达和分泌天冬氨酸蛋白酶ECS1和ECS2。这两种酶能降解一种吸引花粉管的信号分子，避免受精卵再度与精子融合。下列叙述错误的是（

）A．多精入卵会产生更多的种子B．防止多精入卵能保持后代染色体数目稳定C．未受精的情况下，卵细胞不分泌ECS1和ECS2D．ECS1和ECS2通过影响花粉管导致卵细胞和精子不能融合【答案】A【详解】AB、多精入卵会导致子代有来自卵细胞和多个精细胞的染色体，破坏亲子代之间遗传信息的稳定性，因此一个卵细胞与一个精子成功融合后通常不再与其他精子融合。防止多精入卵可以保证子代遗传信息来自一个精子和一个卵细胞，能保持后代染色体数目稳定，A错误，B正确；C、结合题意“当卵细胞与精子融合后，植物卵细胞特异表达和分泌天冬氨酸蛋白酶ECS1和ECS2”可知，未受精的情况下，卵细胞不分泌ECS1和ECS2，C正确；D、据题意可知，ECS1和ECS2能降解一种吸引花粉管的信号分子，避免受精卵再度与精子融合，推测该过程是由于ECS1和ECS2通过影响花粉管导致卵细胞和精子不能融合，D正确。故选A。5．（2009·北京·高考真题）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．增加发生基因自由组合的概率 B．继承双亲全部的遗传性状C．从双亲各获得一半的DNA D．产生不同于双亲的基因组合【答案】D【详解】A、有性生殖时，通过减数分裂发生基因自由组合的概率不会增加，A错误；B、后代只得到双亲的部分遗传物质，因此只继承双亲的部分遗传性状，B错误；C、由于细胞质基因几乎都来自母方，因此后代从母方得到的DNA多于从父方得到的DNA，C错误；D、减数分裂能产生多种配子，随机结合导致组合方式具有多样性，因此通过减数分裂和随机受精使后代产生不同于双亲的基因组合，D正确。故选D。观察细胞分裂的实验，主要通过选择题的形式，对实验的操作步骤和原理就行考查，近些年也比较常规化，而对于受精作用的考查，也一定是嵌入到分裂、遗传、变异中，一个选项或一个小问题的形式，考查受精作用的意义。观察细胞分裂的实验，主要通过选择题的形式，对实验的操作步骤和原理就行考查，近些年也比较常规化，而对于受精作用的考查，也一定是嵌入到分裂、遗传、变异中，一个选项或一个小问题的形式，考查受精作用的意义。题型01观察细胞分裂1．（2023·吉林一模）如图为显微镜下观察到的洋葱根尖细胞有丝分裂部分图像，相关叙述正确的是（

）A．染色步骤可使用甲紫溶液给染色体染色B．观察装片可先找分裂后期，再观察分裂中期C．箭头所指细胞中染色体数与核DNA数之比为1:1D．持续观察箭头所指细胞，可看到着丝粒分裂【答案】A【详解】A、染色体容易被碱性染料染色，如甲紫溶液、醋酸洋红溶液，A正确；B、教材明确说明观察时先找中期，此时染色体的形态稳定、数目清晰，是观察染色体的最佳时期，故应先找到分裂中期的细胞，再观察前期、后期、末期，B错误；C、箭头所指细胞为中期，此时每条染色体上有2个DNA，故染色体与核DNA数之比为1:2，C错误；D、有丝分裂装片制作时，已将细胞杀死，故观察箭头所指细胞，观察不到着丝粒分裂，D错误。故选A。2．黑藻的小叶片很薄可以透光，是一种常用的生物学实验材料，下列有关实验的叙述正确的是（）A．可用于观察叶绿体，临时装片中要始终保持有水状态B．可用于观察线粒体，且不需要使用健那绿染液进行染色C．用显微镜高倍镜观察，可观察到许多核糖体附着在高尔基体上D．可用于观察植物细胞有丝分裂，且可以观察到同源染色体联会现象【答案】A【详解】A、观察叶绿体时，需要保持细胞的活性，所以做观察叶绿体的实验时，临时装片要保持有水状态，A正确；B、需要用健那绿染液进行线粒体染色，但不能用黑藻做实验材料来观察线粒体，因为黑藻叶片含有叶绿体，呈绿色会干扰其他颜色观察，B错误；C、用显微镜高倍镜观察，无法可观察到核糖体，且核糖体不会附着在高尔基体上，C错误；D、联会现象发生在减数第一次分裂前期，可用于观察植物细胞有丝分裂，但不能观察到同源染色体联会现象，D错误。故选A。3．（2023·广东韶关二模）在观察玉米（2n=20）花粉母细胞减数分裂的固定装片中，观察到不同分裂时期的细胞，如图所示。下列叙述正确的是（

）A．细胞①的着丝粒已经分裂 B．细胞②中有10个四分体C．细胞④中含2个染色体组 D．细胞⑤含有10对同源染色体【答案】C【分析】据图可知，细胞①处于减数第一次分裂后期，细胞②③处于减数第二次分裂中期，细胞④⑤处于减数第二次分裂后期。【详解】A、细胞①处于减数第一次分裂后期，此时发生同源染色体分离，着丝粒尚未分裂，A错误；B、细胞②处于减数第二次分裂中期，同源染色体已经完成分离，故细胞②中没有四分体，B错误；CD、图中④⑤细胞处于减数第二次分裂后期，不存在同源染色体，此时染色体移向两极，图中④⑤均含2个染色体组，C正确，D错误。故选C。4．（2023·四川攀枝花一模）某实验小组利用低温处理某种二倍体鱼（2N=24）的即原细胞，以获得染色体数目和体细胞相同的卵细胞，如图表示低温处理鱼的卵原细胞后观察到的卵原细胞分裂过程中产生的某细胞结构示意图（图中仅以细胞中的两对同源染色体为例），下列相关说法中错误的是（

）A．低温可能抑制了减数第一次分裂前期纺锤体的形成B．图中所示细胞名称为次级卵母细胞，含有四个染色体组·C．形成的卵细胞和正常精子结合产生的后代可含36条染色体D．图示细胞内染色体数目与正常体细胞有丝分裂后期染色体数目不同【答案】D【详解】A、据图分析可知，低温导致同源染色体未分离，因此低温可能是抑制了减数第一次分裂过程中纺锤体的形成，A正确；B、该图着丝点（粒）分裂，姐妹染色单体分离，细胞质不均等分裂，应该是属于减数第二次分裂后期图像，是次级卵母细胞，相同形态的染色体有4条，因此含有4个染色体组，B正确；C、形成的卵细胞和正常的精子受精，形成的受精卵中含有3个染色体组，36条染色体，C正确；D、图示细胞内染色体数目与正常体细胞有丝分裂后期染色体数目相同，都是48条，D错误。故选D。题型02受精作用5．蝴蝶是雌雄异体昆虫，雌雄蝶有各自的第二性征。但在自然界中有个别蝴蝶同时具备雌雄两性的特征，称为阴阳蝶，如图为阴阳蝶形成的机理之一。已知有两条或多条Z染色体的蝴蝶是雄性，只有一条Z染色体的是雌性。下列相关分析错误的是（）A．I过程中姐妹染色单体形成后的数目先减半再减为零B．基因重组发生在Ⅱ过程受精作用中，Ⅲ过程进行有丝分裂C．阴阳蝶出现的原因是第一次卵裂时姐妹染色单体未正常分离D．该阴阳蝶产生的配子中可能含一条或两条Z，也可能不含Z染色体【答案】B【分析】1、蝴蝶的性别是由染色体决定的，为ZW型，其中ZZ表示雄性，ZW表示雌性。2、由图可知，Ⅰ为减数分裂，Ⅱ为受精作用，Ⅲ为有丝分裂，雄性一侧Z染色体多一条，雌性一侧Z染色体少一条，故阴阳蝶出现的原因是第一次有丝分裂时姐妹染色单体未正常分离【详解】A、Ⅰ过程中姐妹染色单体形成后，数目在减数分裂Ⅰ完成后先减半，在减数分裂Ⅱ的后期再减为零，A正确；B、由图可知，Ⅰ为减数分裂，Ⅱ为受精作用，Ⅲ为有丝分裂，基因重组发生在Ⅰ过程减数分裂中，B错误；C、阴阳蝶出现的原因是第一次有丝分裂时姐妹染色单体未正常分离，C正确；D、由图可知，雄性一半细胞中有三条Z染色体，产生的配子中有一条或两条Z染色体，雌性一半只有一条Z染色体，产生的配子中有一条或零条Z染色体，故该阴阳蝶产生的配子中可能含一条或两条Z，也可能不含Z染色体，D正确。故选B。6．下列有关细胞结构与功能的叙述，不正确的是（）A．成熟的精子保留线粒体是为了保证受精过程中的能量供给B．植物、动物、细菌、真菌和病毒内，都以ATP作为能量通货C．动植物、细菌、真菌的遗传物质结构相似体现了细胞的统一性D．细胞较大的变形虫利用伸缩泡来收集和排泄代谢废物【答案】B【详解】A、正常精细胞形成精子的过程中，细胞的很多结构退化消失，但保留了大量线粒体，因为线粒体进行有氧呼吸可以提供精子运动所需的能量，A正确；B、植物、动物、细菌和真菌的细胞内都以ATP作为能量“通货”，但病毒是非细胞结构的生物，体内没有ATP，B错误；C、动植物、细菌、真菌的遗传物质都是DNA，这体现了细胞的统一性，C正确；D、变形虫是单细胞生物，通过形成具有膜结构的伸缩泡来增大相对表面积，提高细胞的物质运输效率，变形虫是利用伸缩泡来收集和排泄代谢废物，D正确。故选B。7．（2023·成都一模）多细胞生物体的生长既要靠细胞生长增大细胞的体积，还要靠细胞分裂增加细胞的数量，其中细胞的有丝分裂具有周期性，下列有关细胞的生长及增殖周期性的叙述，正确的是（

）A．细胞核是细胞的控制中心，细胞太大时细胞核的负担就会过重B．随着细胞的生长，细胞的相对表面积和物质运输速率均会变小C．连续分裂的细胞具有周期性，细胞周期的大部分时间处于分裂期D．分裂期时间长的细胞更适合用于观察细胞周期不同阶段的特征【答案】A【分析】1、细胞不能无限长大的原因有很多，细胞的大小影响物质运输的效率，可以作为一种解释，即细胞体积越大，细胞的表面积与体积之比越小，物质运输效率越低。2、连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，为一个细胞周期。一个细胞周期包括两个阶段：分裂间期和分裂期。【详解】A、细胞核是细胞的控制中心，一般来说细胞核中的DNA不会随着细胞体积的扩大而增多，导致细胞核的控制范围有限，细胞太大时细胞核的负担就会过重，A正确；B、随着细胞的生长，细胞的体积变大，细胞的相对表面积（表面积与体积之比）变小，物质运输效率会变小，B错误；C、一个细胞周期包括两个阶段：分裂间期和分裂期；连续分裂的细胞具有周期性，细胞周期的大部分时间处于分裂间期，C错误；D、题干信息：细胞的有丝分裂具有周期性；分裂期在细胞周期中占的比例越大的细胞更适合用于观察细胞周期不同阶段的特征，D错误。故选A。受精卵中遗传物质的来源受精卵中遗传物质的来源：子代从双亲各继承了半数的染色体，双亲对子代遗传物质的贡献是不一样的。受精过程中，通常是精子的头部进入卵细胞，而精子的头部除了细胞核外，只含极少量的细胞质。而其中的线粒体含少量DNA(植物细胞质中的叶绿体也含少量DNA)，对生物的遗传也有影响。1.（依据类）细胞分裂过程中，各个时期的特点（1）分裂间期的特点：