資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
人教(2019)生物高考知識點梳理&對點訓練
4.1 細胞增殖（含減數分裂）
知識點(一)　細胞增殖和細胞周期
1．細胞增殖
(1)概念：細胞通過細胞分裂增加細胞數量的過程；包括物質準備和細胞分裂兩個相連續的過程。
(2)方式：真核細胞：無絲分裂、有絲分裂和減數分裂；原核細胞：二分裂。
(3)意義：是重要的細胞生命活動，是生物體生長、發育、繁殖、遺傳的基礎。
2.細胞周期
條件：連續分裂的細胞
起點：一次分裂完成時
終點：下一次分裂完成時
特點：不同種類的細胞，細胞周期不同，分裂間期與分裂期所占比例 也不同
3．細胞周期4種常用表示方法
【連接教材資料】1．(必修1 P111表61拓展分析)根據不同細胞的細胞周期的持續時間，回答下列問題：
(1)不同生物細胞的細胞周期持續時間相同嗎？同種生物的不同細胞的細胞周期持續時間相同嗎？
提示：都不一定相同。
(2)顯微鏡下觀察某植物組織的有絲分裂時，大部分細胞處于分裂間期，為什么？
提示：原因是細胞周期中，分裂間期所占的時間長，分裂期所占的時間短。
2．(必修1 P115“思維訓練”拓展)將一塊3 cm×3 cm×6 cm的含酚酞的瓊脂塊切成三塊邊長分別為1 cm、2 cm、3 cm的正方體。將3塊瓊脂塊放在裝有NaOH溶液的燒杯內，淹沒浸泡10 min。據此思考下列問題：
(1)大多數細胞和微生物邊長不到0.01 cm。擴散作用與細胞大小之間的關系是什么？
提示：細胞體積越大，其表面積與體積之比就越小，單位體積內分配到的表面積越小，擴散作用的效率越低。
(2)分析細胞大小的微小變化會對細胞活動產生很大影響的原因。
提示：細胞大小的微小變化就會引起表面積與體積之比發生改變，對細胞營養物質和代謝廢物的擴散產生很大影響，甚至直接影響細胞生命活動的正常進行。
【知識點考法訓練】
1．(2022·濰坊模擬)細胞周期包括分裂間期(分為G1期、S期和G2期)和分裂期(M期)。如圖標注了某動物(2n＝12)甲種細胞細胞周期各階段的時長及DNA含量，若向該種細胞的培養液中加入過量胸苷，處于S期的細胞立刻被抑制，處于其他時期的細胞不受影響。下列敘述錯誤的是(　　)
A．處于M期的染色體數目變化是12→24→12
B．加入過量胸苷約7.4 h后，甲種細胞都將停留在S期
C．G1期發生的變化主要是DNA的復制和有關蛋白質的合成
D．若乙種細胞的細胞周期為24 h，M期為1.9 h，選擇甲種細胞觀察有絲分裂染色體變化更合適
解析：選C　M期的前期和中期染色體數目為12，后期染色體數目加倍為24，而分裂結束又恢復為12條，A正確；加入過量的胸苷后，S期的細胞被抑制，而G2期細胞經過2.2＋1.8＋3.4＝7.4 (h)進入S期，分裂過程被抑制，甲種細胞都將停留在S期，B正確；據圖可知，DNA的復制發生在S期，C錯誤；觀察有絲分裂染色體變化應該選擇分裂期所占比例較大的細胞，甲細胞分裂期所占比例為1.8/(3.4＋7.9＋2.2＋1.8)＝1.8/15.3，乙細胞分裂期所占比例為1.9/24，所以選擇甲種細胞觀察有絲分裂染色體變化更合適，D正確。
2．細胞周期在調控因子的嚴格調控下沿著G1期(DNA合成前期)、S期(DNA合成期)、G2期(DNA合成后期)和M期(細胞分裂期)四個階段有條不紊地運行。為了探究細胞周期運行的調控機制，研究人員取不同時期的細胞進行了融合實驗，獲得如下結果。下列推論錯誤的是(　　)
細胞融合的組合方式 融合細胞中的現象
M期細胞和G1期細胞 原G1期細胞中染色質出現凝縮
M期細胞和G2期細胞 原G2期細胞中染色質出現凝縮
S期細胞和G1期細胞 原G1期細胞核中DNA進行復制
S期細胞和G2期細胞 原G2期細胞核中DNA沒有啟動復制
A.M期細胞中存在能誘導染色質凝縮成染色體的調控因子
B．S期細胞中存在能誘導染色質DNA復制的調控因子
C．將M期細胞和S期細胞融合，原M期細胞染色體DNA不會復制
D．將M期細胞和S期細胞融合，原S期細胞中染色質不會凝縮
解析：選D　 M期和G1期細胞融合后，原G1期細胞中染色質出現凝縮，說明M期細胞中存在能誘導染色質凝縮成染色體的調控因子，A正確；S期和G1期細胞融合后，原G1期細胞核中DNA進行復制，說明S期細胞中存在能誘導染色質DNA復制的調控因子，B正確；將M期細胞和S期細胞融合，由于M期細胞中染色體已經高度螺旋，所以原M期細胞中染色體DNA不會復制，C正確；將M期細胞和S期細胞融合，由于M期細胞中存在能誘導染色質凝縮成染色體的調控因子，所以原S期細胞中染色質會發生凝縮，D錯誤。
[歸納拓展]　常與細胞周期聯系的“熱點”
知識點(二)　細胞的有絲分裂與無絲分裂
1．有絲分裂(以高等植物細胞為例)
2．動物細胞和植物細胞有絲分裂的主要區別
3．與細胞周期有關的細胞器及其生理作用
細胞器名稱 生物類型 作用時期 生理作用
核糖體 動物、植物 主要是分裂間期 合成相關蛋白質
線粒體 動物、植物 整個細胞周期 提供能量
高爾基體 植物 末期 與細胞壁(板)的形成有關
中心體 動物、低等植物 前期 與紡錘體的形成有關
4．細胞有絲分裂的意義
將親代細胞的染色體經過復制之后，精確地平均分配到兩個子細胞中。由于染色體上有遺傳物質DNA，因而在細胞的親代和子代之間保持了遺傳的穩定性。
5．細胞的無絲分裂
【連接教材資料】1．(必修1 P112圖62及文字信息思考)赤道板和細胞板是一回事嗎？請說明原因。
提示：赤道板≠細胞板。①赤道板是一種假想平面，不是細胞結構，在光學顯微鏡下看不到。②細胞板是一種真實結構，在光學顯微鏡下能看到，出現在植物細胞有絲分裂的末期。
2．(必修1 P112圖62拓展)回答下列與有絲分裂相關的問題：
(1)在有絲分裂過程中，染色體、紡錘體的出現和消失分別在什么時期？核膜、核仁的解體和重建分別在什么時期？
提示：染色體、紡錘體在前期出現，在末期消失；核膜、核仁在前期解體，在末期重建。
(2)染色單體形成于何時，消失于何時？什么時期存在染色單體？
提示：染色單體形成于間期(染色體復制)，消失于后期(著絲粒分裂)。G2期、前期、中期存在染色單體。
[知識梳理]
有絲分裂的過程和圖像分析
1．有絲分裂過程中染色體形態和行為的變化模型的構建
(1)染色體形態變化。
(2)染色體行為的變化。
2．歸納細胞有絲分裂中相關結構的變化規律
細胞結構 變化規律
紡錘體 形成(前期)→消失(末期)
核膜、核仁 消失(前期)→重建(末期)
中心體 倍增(間期)→移向兩極(前期)→平均分配(末期)
[典例]　(2022·襄陽聯考)下面為動物和植物細胞的有絲分裂圖，據圖分析相關敘述正確的是(　　)
A．甲為分裂間期，乙為分裂末期，⑤聚集成為細胞板
B．①由微管組成，在前期較晚時形成紡錘體作用于②
C．甲細胞中無同源染色體，甲產生的子細胞為生殖細胞
D．③④均為細胞膜，兩種細胞的細胞質分裂方式相同
[解析]　甲出現染色體和紡錘體，處于分裂前期，A錯誤；①中心體由微管組成，在前期較晚時形成紡錘體作用于②著絲粒，B正確；甲細胞中有同源染色體，甲產生的子細胞為體細胞，C錯誤；③為細胞膜，④為細胞壁，動、植物細胞的細胞質分裂方式不同，后者通過產生細胞板，使細胞分裂成2個子細胞，D錯誤。
[答案]　B
“三看法”界定動植物細胞有絲分裂的圖像
　　
[對點練習]
1．如圖為高等植物細胞(2n)處于有絲分裂不同時期的模式圖，圖中1代表囊泡，2代表細胞壁，3代表紡錘絲。下列分析正確的是(　　)
A．圖甲細胞中的著絲粒分裂導致DNA數目加倍
B．圖乙細胞中的結構2是通過結構1與赤道板融合而形成的
C．若加入DNA合成抑制劑，將會阻止圖丙細胞的繼續分裂
D．若用秋水仙素抑制結構3的形成，則圖甲細胞中的著絲粒不能正常分裂
解析：選C　DNA數目加倍的原因是DNA復制，著絲粒分裂導致染色體數目加倍，A錯誤；赤道板不是真實存在的結構，B錯誤；若加入DNA合成抑制劑，將使細胞停留在間期，則圖丙細胞不能繼續分裂，C正確；著絲粒分裂與紡錘絲的形成無關，D錯誤。
2．(2022·魯南九校聯考)如圖是某動物細胞有絲分裂模式圖，下列敘述錯誤的是(　　)
A．上述細胞有絲分裂的順序是圖1→圖4→圖2→圖3
B．在圖2時期，細胞中的核DNA數目不變，但染色體數目加倍
C．若某藥物可抑制紡錘體形成，則它極可能作用于圖2細胞所屬時期
D．開始出現染色體的時期是圖4，染色體開始轉變成染色質形態的時期是圖3
解析：選C　分析題圖可知，圖1細胞處于分裂間期；圖2細胞著絲粒分裂，應處于有絲分裂后期；圖3細胞的細胞膜從細胞的中部向內凹陷，應處于有絲分裂末期；圖4細胞中出現染色體，且染色體分布散亂，應處于有絲分裂前期。故上述細胞有絲分裂的順序是圖1→圖4→圖2→圖3，A正確。圖2細胞處于有絲分裂后期，此時細胞中的核DNA數目不變，但著絲粒分裂使染色體數目加倍，B正確。若某藥物可抑制紡錘體的形成，則它極可能作用于有絲分裂前期，即圖4細胞所屬時期，C錯誤。染色體出現于分裂前期，即圖4細胞所屬時期，染色體解螺旋形成染色質絲的時期是末期，即圖3細胞所屬時期，D正確。
[知識梳理]
有絲分裂中的曲線和柱狀圖分析
1．細胞周期中的相關曲線
(1)染色體、染色單體、核DNA的數目變化曲線。
項目 上升段的變化原因 下降段的變化原因
核DNA 間期(S期)DNA復制，DNA數目加倍 末期結束，細胞一分為二，DNA數目減半
染色體 后期著絲粒分裂，染色體數目加倍 末期結束，細胞一分為二，染色體數目減半
染色單體 間期(S期)DNA復制，染色單體形成 后期著絲粒分裂，姐妹染色單體分開，染色單體消失
　　(2)染色體數與核DNA數關系曲線。
解讀 圖中ef(BC)段表示S期DNA的復制，染色單體形成，fg(CD)段表示含有姐妹染色單體的時期，即G2期、有絲分裂前期和中期，gh(DE)段表示有絲分裂后期著絲粒分裂，染色單體消失。
2．根據柱狀圖判斷細胞分裂時期(以二倍體生物為例)
(1)根據染色單體變化判斷各時期。
染色單體
(2)根據比例關系判斷各時期。
核DNA∶染色體∶染色單體＝
[對點練習]
3．(2022·長沙模擬)如圖為某二倍體植物有絲分裂過程中有關數量變化情況，據圖分析，下列敘述正確的是(　　)
A．DE時間段染色單體數是AB時間段的兩倍
B．AB、BC、CD三個時間段都有水生成，水的產生場所完全相同
C．FG段染色體組數是該生物正常染色體組數的兩倍
D．若用秋水仙素處理該植物，會抑制分裂后期著絲粒的分裂
解析：選C　DE時間段每條染色體上有兩條姐妹染色單體，AB時間段核DNA還沒有復制不存在姐妹染色單體，A錯誤；AB、BC、CD三個時間段都有水生成，AB段合成蛋白質時水是由核糖體產生的，細胞的增殖過程需線粒體供能，同時會生成水，B錯誤；FG段屬于有絲分裂后期，著絲粒分裂，染色體數目加倍，染色體組數是正常體細胞的兩倍，C正確；秋水仙素抑制前期紡錘體的生成，但不影響后期著絲粒的分裂，可導致染色體數目加倍，D錯誤。
4．圖甲、圖乙分別表示某種生物細胞有絲分裂過程中某一時期的模式圖，圖丙表示有絲分裂中不同時期每條染色體上DNA分子數的變化，圖丁表示有絲分裂中不同時期的細胞中染色體和核DNA的數量關系。下列有關敘述錯誤的是(　　)
A．圖甲所示細胞中共有4條染色體，8個DNA分子，圖乙所示細胞中共有0條姐妹染色單體
B．圖甲所示細胞處于圖丙中BC段，完成圖丙中CD段變化的細胞分裂時期是后期
C．有絲分裂過程中不會出現如圖丁中d所示的情況
D．圖丁中a可對應圖丙中的BC段，圖丁中c可對應圖丙中的AB段
解析：選D　圖丁中a可對應有絲分裂后期，c可對應有絲分裂末期，均應處于圖丙中的DE段，D錯誤。
知識點(三)　觀察根尖分生區組織細胞的有絲分裂(實驗探究)
1．實驗原理
(1)高等植物根尖、芽尖等分生區細胞能進行有絲分裂。
(2)在高倍顯微鏡下，可根據細胞內染色體的存在狀態判斷該細胞處于有絲分裂的哪個時期。
(3)細胞核內的染色體容易被堿性染料(如甲紫溶液)著色。
2．實驗步驟
3．實驗成功的關鍵及注意事項
實驗材料的選擇 類型 選取分裂期占細胞周期比例相對較大的材料
部位 選取分裂旺盛的部位(如根尖、芽尖的分生區)
時間 必須在分裂旺盛的時間
操作注意事項 解離時間 太短 細胞間質未被完全溶解，壓片時細胞不易分散
過長 導致細胞解離過度、根尖酥軟，影響染色
漂洗時間 適宜 洗去多余的解離液，防止解離過度而影響染色
操作注意事項 染色時間 太短 染色體或染色質不能完全著色
過長 使其他部分也被染成深色，無法分辨染色體
壓片 過輕 細胞未分散開
過重 將組織壓爛
顯微鏡觀察 細胞狀態 顯微鏡觀察的都是死細胞，不能看到動態變化
細胞數目 間期的細胞數目最多，原因是間期歷時最長
[考法全訓]
1．如圖所示是關于觀察洋蔥有絲分裂實驗的部分操作，下列敘述正確的是(　　)
A．剪取洋蔥根尖2～3 mm，因為該區域屬于根毛區，細胞有絲分裂旺盛
B．該實驗步驟中唯一錯誤的是在②和③之間缺少用清水漂洗這一環節
C．在觀察的圖像中，b屬于分生區的細胞，細胞已死亡
D．若用圖中b區域的細胞觀察質壁分離和復原，實驗現象明顯
解析：選C　根尖2～3 mm的區域屬于分生區，A錯誤；在②和③之間應增加清水漂洗這一環節，而③和⑤之間的清水漂洗環節應刪除，B錯誤；分生區的細胞呈正方形，細胞經解離已死亡，C正確；b區域的細胞屬于分生區細胞，其液泡較小，滲透作用不明顯，D錯誤。
2．(2022·徐州一模)某實驗小組以同一品種蠶豆(2n＝12)幼嫩的花蕾和浸泡種子后長出的幼根為材料，開展相關實驗，主要步驟和結果如下：
實驗Ⅰ：取幼嫩的花蕾→卡諾氏液固定→70%乙醇中保存→花藥剝離→甲紫溶液染色→壓片→鏡檢(圖①～⑥是光學顯微鏡下觀察到的減數分裂部分時期實拍圖)
實驗Ⅱ：幼根長至1.0～1.5 cm→冰箱內4 ℃培養36 h→剪取5 mm左右根尖→卡諾氏液固定→70%乙醇中保存→解離→漂洗→染色→壓片→鏡檢(圖⑦是光學顯微鏡下觀察到的某一視野部分實拍圖)
回答下列問題：
(1)實驗Ⅰ和Ⅱ中，選取的新鮮材料均先置于卡諾氏液(按3份無水乙醇、1份冰醋酸的比例配制)中進行固定處理，目的___________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)實驗Ⅰ觀察到的實拍圖，按減數分裂的時期先后順序進行排序應為⑥→________________________________________________________________________，
判斷細胞所處的分裂時期主要依據是染色體____________________________________________________________________________________的變化。
(3)圖②中有______個DNA分子。等位基因的分離和非同源染色體上非等位基因的自由組合發生在圖________對應的時期。
(4)開展蠶豆染色體核型分析時，將剪取的幼根置于2 mmol/L的8 羥基喹啉溶液中處理，以提高根尖細胞中______(填圖⑦的字母)時期細胞的比例，便于染色體觀察、計數，c時期染色體數與核DNA數的比例為________。
(5)在實驗 Ⅱ 中，小組成員進一步優化實驗操作，用纖維素酶和果膠酶混合液處理根尖，再用低濃度的KCl處理一段時間，使細胞適度膨脹，以利于__________更好地分散。若光學顯微鏡下觀察到某一視野中部分中期細胞染色體數目加倍，則最可能的原因是
________________________________________________________________________。
解析：(1)實驗Ⅰ和 Ⅱ中，選取的新鮮材料均先置于卡諾氏液中進行固定處理，目的是新鮮材料死亡，使細胞停留在原來的分裂時期，排除季節和取材時間等干擾，提高實驗成功率。(2)實驗Ⅰ觀察到的實拍圖，按減數分裂的時期先后順序進行排序應為⑥(減數分裂前的間期)→②(減數分裂Ⅰ中期)→⑤(減數分裂Ⅰ后期)→①(減數分裂Ⅱ前期)→③(減數分裂Ⅱ中期)→④(減數分裂Ⅱ末期)；可根據染色體的形態、數目、分布情況，判斷細胞所處的分裂時期。(3)圖②中有24個DNA分子。等位基因的分離和非同源染色體上非等位基因的自由組合發生在圖⑤對應的時期。(4)開展蠶豆染色體核型分析時，將剪取的幼根置于2 mmol/L的8 羥基喹啉溶液中處理，以提高根尖細胞中a時期(有絲裂中期)細胞的比例，便于染色體觀察、計數；c表示有絲分裂后期，此時染色體數與核DNA數的比例為1∶1。(5)實驗Ⅱ操作目的是使染色體更好地分散。若光學顯微鏡下觀察到某一視野中部分中期細胞染色體數目加倍，則最可能的原因是低溫抑制了紡錘體的形成，導致染色體數目加倍。
答案：(1)新鮮材料死亡，使細胞停留在原來的分裂時期，排除季節和取材時間等干擾，提高實驗成功率
(2)②→⑤→①→③→④　 形態、數目、分布(位置)
(3)24　 ⑤　 (4)a　1∶1　(5)染色體　低溫抑制紡錘體的形成，染色體數目加倍
由特殊到一般——實驗通法歸納
歸納鹽酸和酒精的“同材異用”
1．不同濃度酒精的用途
酒精濃度 用途
體積分數為50% 在脂肪檢測中用于洗去浮色
體積分數為70% 在土壤小動物類群豐富度調查實驗中用于殺死并保存小動物；無菌操作時的消毒
體積分數為95% 與質量分數為15%的鹽酸混合用于有絲分裂實驗中的解離
低溫誘導染色體加倍實驗中用于沖洗卡諾氏液
無水乙醇 用于光合色素的提取
2.鹽酸在不同實驗中的應用
實驗名稱 鹽酸的作用
影響酶活性的條件 物質的量濃度為0.01 mol/L的鹽酸，設置酸性條件
觀察根尖細胞有絲分裂，低溫誘導植物染色體數目的變化 質量分數為15%的鹽酸和體積分數為95%的酒精按1∶1混合成解離液，使組織中的細胞相互分離
模擬生物體維持pH的穩定 物質的量濃度為0.1 mol/L的鹽酸，設置酸性條件
知識點(四)　減數分裂和受精作用
1．減數分裂的過程(以精子的形成過程為例)
2．精子和卵細胞形成過程的異同點(以哺乳動物為例)
比較項目 精子的形成 卵細胞的形成
場所 睪丸(曲細精管) 卵巢
時間 初情期 胎兒時期(性別分化以后)和初情期以后
細胞質分裂 均等分裂 卵母細胞不均等分裂；極體均等分裂
是否變形 變形 不變形
結果 1個精原細胞→4個精細胞→變形成為4個精子(成熟配子) 1個卵原細胞→1個較大的卵細胞(成熟配子)和3個較小的極體(退化消失，不能受精)
相同點 染色體的變化行為相同
3．減數分裂的概念
范圍 進行有性生殖的生物
時期 原始生殖細胞產生成熟生殖細胞的過程中
特點 在減數分裂前，染色體只復制一次，而細胞在減數分裂過程中連續分裂兩次
結果 成熟的生殖細胞中染色體數目比原始生殖細胞的減少一半
4.觀察細胞的減數分裂及受精作用
(1)觀察細胞減數分裂的實驗步驟。
(2)配子中染色體組合多樣性的原因。
①減數分裂Ⅰ后期非同源染色體的自由組合。
②減數分裂Ⅰ前期同源染色體的非姐妹染色單體間的互換。
(3)受精作用。
①概念：卵細胞和精子相互識別、融合成為受精卵的過程。如圖所示：
②實質：精子的細胞核與卵細胞的細胞核融合，使彼此的染色體會合在一起。
③結果：受精卵中的染色體數目又恢復到體細胞中的數目。
【連接教材資料】1．(必修2 P23“練習與應用”變式)據圖回答下列問題。
(1)圖1中1和2、3和4各是一對同源染色體，1和3、1和4、2和3、2和4是非同源染色體。
(2)圖1中共含有__2__個四分體，1個四分體中含有__4__個DNA分子、__8__條脫氧核苷酸鏈。
(3)圖2表現互換現象，從時間上看，該過程發生于減數分裂Ⅰ前期，從范圍上看，發生在同源染色體的非姐妹染色單體之間。
(4)由圖2可知，等位基因可位于同源染色體和姐妹染色單體上。
2．(必修2 P27“思維訓練”)試從配子形成和受精作用兩方面，分別對遺傳的多樣性和穩定性的原因進行概括。
提示：遺傳多樣性的原因：配子形成的過程中，由于減數分裂Ⅰ前期，同源染色體的非姐妹染色單體間會發生互換及減數分裂Ⅰ后期非同源染色體的自由組合，都導致配子中染色體組合的多樣性。受精作用中精子和卵細胞的隨機結合，進一步增加了受精卵中染色體組合的多樣性，因而增加了遺傳的多樣性。遺傳穩定性的原因：減數分裂形成的配子中染色體數目減半，且每個配子中的染色體是一整套非同源染色體的組合，而受精作用時精卵結合使受精卵中的染色體數目又恢復到體細胞中的數目。生物體的性狀是由染色體上的遺傳物質控制的，因此，染色體數目的恒定維持了生物遺傳的穩定性。
[知識梳理]
減數分裂的相關概念辨析和理解
關于同源染色體的5點提醒
(1)同源染色體的形態、大小一般都相同，但也有大小不同的，如男性體細胞中的X染色體和Y染色體是同源染色體，X染色體較大，Y染色體較小。
(2)形狀、大小相同的兩條染色體不一定是同源染色體，如著絲粒分裂后，姐妹染色單體形成的染色體盡管大小、形狀相同，但不是同源染色體。
(3)有絲分裂中同源染色體不聯會，也就不形成四分體。
(4)同源染色體的非姐妹染色單體之間的互換不一定導致基因重組，交換的片段所含基因也可能相同。
(5)同源染色體的非姐妹染色單體之間的互換和非同源染色體的自由組合都可能導致基因重組。
[對點練習]
1．下列關于同源染色體和四分體的敘述，錯誤的是(　　)
A．同源染色體是一條染色體經復制后形成的兩條染色體
B．聯會出現在減數分裂Ⅰ的前期
C．同源染色體是在減數分裂過程中能配對的兩條染色體
D．每個四分體包含一對同源染色體的4條染色單體
解析：選A　 一條染色體復制后形成的是兩條姐妹染色單體，兩條姐妹染色單體的著絲粒一分為二后，形成的是相同的染色體，并非同源染色體，A錯誤。
2．下圖一為某動物細胞及其兩對同源染色體的示意圖，圖二為該動物體內一細胞發生分裂的部分過程示意圖。若在細胞分裂過程中沒有發生變異，則下列相關敘述正確的是(　　)
A．若圖一所示細胞進行分裂，則其分裂方式一定為有絲分裂
B．若圖二所示分裂過程形成了四種子細胞，則該動物肯定為雄性
C．圖二所示分裂過程最終只形成一種基因型為AbEf的生殖細胞
D．該動物產生配子種類的多少與圖二的乙細胞中染色體間的變化有關
解析：選D　若圖一所示細胞進行分裂，則其既可進行有絲分裂，也可進行減數分裂，A錯誤。圖二中同源染色體配對形成四分體，且發生了互換，則為減數分裂 Ⅰ 前期。該動物無論是雄性還是雌性，經減數分裂都會產生四種基因型的子細胞，B錯誤。圖二所示的分裂過程，若發生在雄性動物體內，則會產生四種生殖細胞；若發生在雌性動物體內，則會產生一種生殖細胞，C錯誤。該動物產生配子種類的多少與圖二的乙細胞中染色體的互換有關，D正確。
[知識梳理]
減數分裂過程和圖像辨析
1．減數分裂Ⅰ與減數分裂Ⅱ的區別
項目 減數分裂Ⅰ 減數分裂Ⅱ
著絲粒 不分裂 分裂
染色體 2n→n，減半 n→2n→n，不減半
DNA數目 4n→2n，減半 2n→n，減半
染色體主要行為 同源染色體聯會、分離 姐妹染色單體分開
同源染色體 有 無
2.判斷減數分裂中的細胞類型
3．根據配子中染色體的形態判斷配子的來源
[對點練習]
3.(2022·青島期末)右圖為某高等動物(基因型為AaBb)細胞減數分裂不同時期的模式圖，①和②是相互交換的染色體片段。下列敘述錯誤的是(　　)
A．圖甲所示細胞繼續分裂過程中可能發生等位基因分離
B．兩圖所示細胞，可能來自同一個精原細胞
C．圖甲細胞的基因組成可能為AABbb
D．在產生乙細胞的整個過程中，中心體要進行2次復制
解析：選C　甲處于減數分裂 Ⅱ 中期，圖中細胞在形成的過程中，發生了互換，姐妹染色單體上可能含有等位基因，故甲繼續分裂可能發生等位基因的分離，A正確；根據甲、乙兩圖中染色體的形態(互為同源染色體)可知，甲、乙來自同一個初級精母細胞形成的不同的次級精母細胞，故二者可能來自同一個精原細胞，B正確；甲細胞中B(b)的總數不可能為3個，C錯誤；乙細胞處于減數分裂 Ⅱ 末期，每次分裂前均會發生中心體的復制，故在產生乙細胞的整個過程中，中心體會進行2次復制，D正確。
4．下圖表示某種動物不同個體的某些細胞分裂過程，下列相關說法錯誤的是(　　)
A．甲、丙兩細胞都發生了基因重組
B．圖中的細胞均處于細胞分裂后期
C．可屬于卵原細胞分裂過程的是甲、乙、丁
D．乙、丁的染色體數都是體細胞的一半
解析：選D　 甲、丙兩細胞均處于減數分裂 Ⅰ 后期，非同源染色體上的非等位基因隨著非同源染色體的自由組合而重組，A正確；乙、丁兩細胞均處于減數分裂Ⅱ后期，則圖中細胞均處于細胞分裂后期，B正確；甲、乙兩細胞的細胞質不均等分裂，屬于卵原細胞的分裂過程，丁細胞雖為均等分裂，也可能是極體的分裂，C正確；乙、丁兩細胞的染色體數同體細胞一樣，D錯誤。
[知識梳理]
減數分裂中染色體、核DNA數量變化曲線模型分析
(1)甲為性原細胞；乙為初級性母細胞；丙、丁為次級性母細胞；戊為性細胞。
(2)染色體數目減半發生在減數分裂Ⅰ末期，是由同源染色體分開平均進入兩個子細胞造成的，減數分裂Ⅱ時染色體數變化為n→2n→n，沒有減半。
(3)減數分裂Ⅱ后期染色體數、核DNA數都與正常體細胞相同，不同的是沒有同源染色體。
(4)染色體/DNA的值變化規律及原因：
1∶11∶21∶1。
[典例]　(2022·?？谝荒?下圖表示哺乳動物(體細胞染色體數為2n)精子的形成過程中一個細胞內核DNA分子含量的變化。下列各項中對圖示的解釋正確的是(　　)
A．同源染色體的聯會發生在d～e的初期
B．e點染色體數目為n，f點染色體數目又出現短時間的加倍
C．e點同源染色體分離，f點染色體的著絲粒分裂
D．a～c是間期，c～f是分裂期，f～g是精細胞變形階段
[解析]　據題圖可知，ce為減數分裂Ⅰ時期，同源染色體的聯會發生在c～d的初期，即減數分裂Ⅰ前期，A錯誤；e點時為次級精母細胞，染色體數目為n，f點為減數分裂 Ⅱ 完成，染色體數目暫時加倍發生在f點之前，即減數分裂 Ⅱ 后期，B錯誤；e點為減數分裂 Ⅰ 結束，同源染色體分離發生在e點之前，即減數分裂 Ⅰ 后期，f點為減數分裂 Ⅱ 結束，著絲粒分裂發生在f點之前，即減數分裂 Ⅱ 后期，C錯誤；由題意可知，a～c為減數分裂前的間期，c～f為減數分裂期，f～g為精細胞變形階段，D正確。
[答案]　D
引發相關物質數量變化的四大原因
　　
[對點練習]
5．研究人員發現一只表現為少精癥的突變小鼠，他們用儀器分別檢測正常小鼠和突變小鼠曲細精管中各種細胞的數量，結果如圖所示(精原細胞的核DNA相對含量為2C)。下列敘述正確的是(　　)
A．核DNA相對含量為C的細胞可能是精細胞或極體
B．核DNA相對含量為2C的細胞中含有1條X染色體
C．核DNA相對含量為4C的細胞中可以發生基因重組
D．據圖判斷，突變小鼠可能被阻滯在初級精母細胞
解析：選C　圖示為曲細精管中各種細胞的數量，故該動物為雄性，核DNA相對含量為C的細胞可能是精細胞或精子，A錯誤；核DNA相對含量為2C的細胞為精原細胞、次級精母細胞，其細胞內可能含有1條、0條或2條X染色體，B錯誤；曲細精管中核DNA為4C的細胞有的處于減數分裂Ⅰ、有的處于有絲分裂，處于減數分裂Ⅰ的細胞可能發生基因重組，C正確；與正常小鼠相比，突變小鼠曲細精管中核DNA相對含量為4C的細胞數目基本不變，核DNA相對含量為2C的細胞增多，說明突變小鼠的精子產生過程被阻滯在減數分裂Ⅱ時期，即精子形成過程可能被阻滯在次級精母細胞時期，D錯誤。
6．二倍體動物某精原細胞形成精細胞的過程中，先后出現了甲、乙、丙、丁四種細胞，細胞中的核DNA和染色體相對含量如圖所示。下列說法錯誤的是(　　)
A．乙細胞為初級精母細胞，丁細胞為精細胞
B．甲→乙過程發生了DNA復制，但沒有發生著絲粒分裂
C．乙細胞中可能會出現同源染色體的非姐妹染色單體之間的互換
D．丙→丁過程中著絲粒分裂，姐妹染色單體分離
解析：選D　分析題圖可知，乙細胞處于減數分裂Ⅰ，為初級精母細胞，丁細胞為精細胞，A正確；甲→乙過程為減數分裂前的間期到減數分裂Ⅰ后期，發生了DNA復制，但沒有發生著絲粒分裂，B正確；乙細胞為初級精母細胞，可能會出現同源染色體的非姐妹染色單體之間的互換，C正確；丙細胞中著絲粒已分裂，姐妹染色單體已分離，丙→丁是減數分裂Ⅱ后期到產生精細胞的過程，不再發生著絲粒分裂和姐妹染色單體分離，D錯誤。
[課時驗收評價]
1．細胞有絲分裂的分裂間期可分為G1、S、G2期，其中S期進行DNA復制，G1和G2期主要進行RNA和蛋白質合成，利用體外培養的某種動物細胞進行藥物試驗。下列敘述正確的是(　　)
A．用DNA合成可逆抑制劑處理細胞，不影響細胞分裂進程
B．用蛋白質合成抑制劑處理后，不影響S期DNA復制過程
C．用抑制紡錘體形成的藥物處理后，不影響染色單體的分開
D．用促進細胞縊裂的藥物處理后，細胞分裂的分裂期時間變長
解析：選C　用DNA合成可逆抑制劑處理細胞，處于S期的細胞將停止分裂，影響細胞分裂進程，A錯誤；G1期會形成S期需要的相關酶類，所以用蛋白質合成抑制劑處理后，會影響S期DNA復制過程，B錯誤；染色單體的分離是著絲粒自動分裂的結果，所以用抑制紡錘體形成的藥物處理后，不影響染色單體的分開，C正確；用促進細胞縊裂的藥物處理后，細胞分裂的分裂期時間會變短，D錯誤。
2．下列關于無絲分裂的敘述，正確的是(　　)
A．無絲分裂過程中由于細胞從中部縊裂導致細胞核分裂成兩個
B．進行無絲分裂的細胞，其細胞周期中核膜、核仁會周期性地消失與重現
C．原核生物因為沒有染色體不能進行有絲分裂，只能進行無絲分裂
D．無絲分裂過程中沒有紡錘絲和染色體的變化
解析：選D　無絲分裂過程中細胞核先延長并從中部向內凹陷，縊裂成兩個細胞核，之后細胞質從中部縊裂，形成兩個子細胞，A錯誤；進行無絲分裂的細胞不具有細胞周期，其分裂過程中無核膜、核仁周期性地消失與重現，B錯誤；無絲分裂是真核細胞的分裂方式之一，原核細胞只能通過二分裂方式增殖，C錯誤；無絲分裂與有絲分裂過程相比，最大的區別是沒有紡錘絲和染色體的變化，D正確。
3．如圖為某動物細胞的有絲分裂過程圖。下列相關敘述正確的是(　　)
A．圖中從時期①到⑧可表示一個完整的細胞周期
B．圖中時期②染色質已變成形態穩定的染色體
C．圖中時期③同源染色體兩兩配對并形成四分體
D．圖中時期⑥到⑦在赤道板的位置不會出現細胞板
解析：選D　題圖中從時期⑧到⑧可表示一個完整的細胞周期，A錯誤；有絲分裂中期的染色體形態比較穩定，時期②為前期，此時期染色質正在轉變為染色體，B錯誤；同源染色體聯會形成四分體發生于減數分裂 Ⅰ 前期，有絲分裂過程中不發生聯會現象，C錯誤；動物細胞有絲分裂過程中不出現細胞板，D正確。
4．(2022·三亞高三聯考)下圖為某動物生殖器官中的兩個細胞的分裂圖。下列有關敘述正確的是(　　)
A．甲細胞的下一個時期所對應的細胞中含有2對同源染色體
B．乙細胞中含有4個四分體，其分裂過程中可能會發生互換
C．與乙細胞相比，乙細胞的子細胞中染色體數目不變，DNA數目減半
D．該動物的生殖器官中可進行有絲分裂和減數分裂
解析：選D　甲細胞的下一個時期為有絲分裂后期，著絲粒分裂，染色體數目暫時加倍，其所對應的細胞中含有4對同源染色體，A錯誤；乙細胞中含有2個四分體，其分裂過程中可能會發生互換，B錯誤；與乙細胞相比，乙細胞的子細胞中染色體數目和DNA數目都減半，C錯誤；該動物的生殖器官(精巢或卵巢)中可進行有絲分裂和減數分裂，D正確。
5．染色體的形態、行為和數量等特征，以及細胞形態變化是區分細胞分裂圖像的重要依據。某動物器官內的部分細胞分裂圖像如下，下列相關分析正確的是(　　)
A．甲細胞內有2對同源染色體，處于減數分裂Ⅰ中期
B．乙細胞含有同源染色體，處于有絲分裂后期
C．丙細胞中染色體的互換區段同一位置上的基因一定相同
D．丁細胞處于減數分裂Ⅰ后期
解析：選B　甲細胞中有一對同源染色體排列在赤道板的兩側，且已經發生了同源染色體非姐妹染色單體間的互換，處于減數分裂Ⅰ中期，A錯誤；乙細胞處于有絲分裂后期，兩極各含有一對大小、形態均相似的同源染色體，B正確；丙細胞中染色體是一對同源染色體，互換區段同一位置上的基因也可能是等位基因，C錯誤；丁細胞無同源染色體且不含染色單體，應處于減數分裂Ⅱ后期，D錯誤。
6．(2022·連云港月考)圖中編號a～f的圖像是顯微鏡下觀察到的某植物減數分裂不同時期的細胞圖像，下列有關說法錯誤的是(　　)
A．選材時一般選擇植物的花藥(雄蕊)結構來觀察
B．制作臨時裝片的流程是解離、漂洗、染色、制片
C．基因重組發生在圖中a、b、e細胞所在的時期
D．減數分裂過程中染色體復制一次，中心體復制兩次
解析：選C　a表示減數分裂 Ⅰ 前期，b表示減數分裂 Ⅱ 后期，c表示減數分裂 Ⅰ 中期，d表示減數分裂 Ⅱ 中期，e表示減數分裂 Ⅰ 后期，f表示減數分裂 Ⅱ 末期。由于雄配子較多，故常選植物的雄蕊來觀察減數分裂，A正確；制作裝片需經解離、漂洗、染色、制片等流程，B正確；基因重組發生在減數分裂 Ⅰ 的前期和減數分裂 Ⅰ 的后期，即a、e細胞所在的時期，C錯誤；減數分裂中只在第一次分裂前的間期進行染色體的復制，中心體在減數分裂 Ⅰ 和減數分裂 Ⅱ 前均進行復制，D正確。
7．圖1是某動物細胞分裂中部分染色體行為示意圖，三個細胞均來自同一個體；圖2是該動物某細胞分裂過程染色體數目變化的數學模型(部分時期)。據圖分析，下列敘述正確的是(　　)
A．圖2處于CD后段的細胞在細胞中央會出現細胞板
B．圖2 CD段對應的細胞中一定有同源染色體
C．圖2可表示乙或丙細胞在細胞分裂過程中染色體數目的變化規律
D．依據每條染色體都含有染色單體可判斷甲細胞是初級卵母細胞
解析：選C　圖2 CD段表示動物細胞分裂后期或末期，動物細胞分裂過程中不會出現細胞板，A錯誤；圖2 CD段染色體數目加倍的原因是著絲粒分裂，可能是有絲分裂后期，也可能是減數分裂 Ⅱ 后期，減數分裂 Ⅱ 后期無同源染色體，B錯誤；圖2可表示有絲分裂(乙細胞)或減數分裂 Ⅱ (丙細胞)過程中染色體數目變化規律，C正確；甲細胞處于減數分裂 Ⅰ 后期，且細胞質均等分裂，可以判斷甲細胞是初級精母細胞，D錯誤。
8．細胞周期是靠細胞內部一系列精確調控實現的。在此過程中各種周期蛋白(Cyclin)與不同的蛋白激酶(Cdk)結合形成復合物，促進細胞進入下一個階段。如Cdk2 CyclinE負責檢查G1到S期，檢查通過則細胞周期繼續進行，不通過則細胞進入G0期(不生長、不增殖)。不同時期細胞各種蛋白復合體的含量變化如圖，據圖分析下列敘述錯誤的是(　　)
A．可設計藥物通過抑制CyclinE基因的表達來治療癌癥
B．Cdk2 CyclinA復合物可能與細胞內DNA和中心體的復制有關
C．若將G2期細胞與M期細胞融合，G2期細胞進入M期的時間會延后
D．原癌基因表達的蛋白質的功能與Cdk Cyclin復合物的功能類似
解析：選C　 可設計藥物通過抑制CyclinE基因的表達進而抑制DNA的復制，從而抑制癌細胞增殖，A正確；Cdk2 CyclinA復合物在S期含量達到高峰，因此其可能與細胞內DNA和中心體的復制有關，B正確；由于G2期細胞含Cdk1，周期蛋白CyclinB與蛋白激酶Cdk1結合形成復合物后，促進細胞由G2期進入M期，所以G2期和M期細胞融合，則可促使G2期細胞進入M期，使其進入M期的時間提前，C錯誤；原癌基因表達的蛋白質的功能與Cdk Cyclin復合物的功能類似，均可使細胞增殖，D正確。
9．(2022·武漢模擬)隨體是位于染色體末端的染色體片段，人體細胞中的13、14、15、21和22號染色體為有隨體染色體，其余為無隨體染色體。不考慮任何變異，下列關于人類精子形成過程中的隨體變化的說法，錯誤的是(　　)
A．精原細胞中的隨體在其減數分裂間期隨染色體復制而復制
B．隨體在減數分裂 Ⅰ 結束時平均分配到兩個子細胞中
C．次級精母細胞中的隨體數量在染色體著絲粒分裂時加倍
D．通過減數分裂形成的每個精子中含有5條有隨體染色體
解析：選C　隨體是位于染色體末端的染色體片段，屬于染色體的一部分，在精原細胞進行減數分裂時，隨體在間期會隨染色體復制而復制，A正確。在不考慮任何變異的情況下，減數分裂Ⅰ后期同源染色體分離，隨體平均分配到兩個子細胞中，通過減數分裂Ⅰ形成的兩個次級精母細胞中均有隨體10條；在減數分裂Ⅱ后期，雖然次級精母細胞中染色體的著絲粒分裂，有隨體染色體的兩條姐妹染色單體(各含一個隨體)分開形成兩條有隨體染色體，但其隨體數量沒有發生改變；再經減數分裂Ⅱ形成的每個精細胞中含有5條有隨體染色體，B、D正確，C錯誤。
10．研究人員用小鼠進行實驗，發現卵母細胞減數分裂時，同源染色體著絲粒大小有所不同，著絲粒較大的染色體更易與酪氨酸化(Tyr)紡錘絲分離，并與去酪氨酸化(dTyr)的紡錘絲結合，從而有更多的機會進入卵細胞(如圖所示)。下列說法錯誤的是(　　)
A．圖示過程發生在減數分裂Ⅰ后期，同源染色體進行分離
B．圖中細胞分裂后有dTyr紡錘絲微管的一端將形成次級卵母細胞
C．圖中同源染色體分別向細胞的兩極移動需要紡錘絲的牽引
D．與卵細胞同時形成的極體中著絲粒小的染色體較多
解析：選D　同源染色體著絲粒大小有所不同，圖示過程同源染色體進行分離，發生在減數分裂Ⅰ后期，A正確；根據題意可知，著絲粒較大的染色體有更多的機會進入卵細胞，所以圖中細胞分裂后有dTyr紡錘絲微管的一端將形成次級卵母細胞，B正確；圖中同源染色體分別向細胞的兩極移動需要紡錘絲的牽引，C正確；次級卵母細胞著絲粒分裂，染色單體分開形成子染色體分別進入卵細胞和極體，所以與卵細胞同時形成的極體中著絲粒大的染色體較多，D錯誤。
11．圖甲為某植物根尖細胞處于有絲分裂某一階段的模式圖，圖乙是不同濃度氯化鎘對該植物根尖細胞有絲分裂指數(處于分裂期的細胞占細胞總數的百分比)的影響。下列分析不正確的是(　　)
A．該植物根尖處于分裂間期的細胞核內合成的生物大分子有DNA和蛋白質
B．圖甲所示細胞中出現核膜、核仁和細胞板，判斷處于有絲分裂的末期
C．對照組有絲分裂指數不高，說明一個細胞周期中大部分細胞處于分裂間期
D．圖乙顯示，氯化鎘可能對該植物根尖細胞有絲分裂的抑制程度隨濃度升高而增大
解析：選A　蛋白質在細胞質中的核糖體上合成，A錯誤；圖甲細胞中出現核膜、核仁，細胞中央出現細胞板，將擴展形成新的細胞壁，將細胞質分隔開，可判斷其處于有絲分裂的末期，B正確；細胞周期中分裂期持續時間較短，所以氯化鎘濃度為0時，分裂指數也較低，C正確；據題圖乙可知，有絲分裂指數隨氯化鎘濃度升高而降低，說明氯化鎘對該植物根尖細胞有絲分裂的抑制程度隨濃度升高而增大，D正確。
12．圖1為某高等動物的一組細胞分裂圖像，A、a、B、b、C、c分別表示染色體；圖2表示該動物某種細胞分裂過程中染色體組數變化情況。下列有關敘述正確的是(　　)
A．a和B染色體上的基因可能會發生互換
B．若圖1中的乙細胞對應圖2中的d時期，則m所代表的數值是1
C．甲、乙、丙三個細胞中均含有2個染色體組，但只有丙中不含同源染色體
D．丙細胞產生子細胞的過程中會發生等位基因的分離和非等位基因的自由組合
解析：選C　a和B染色體為非同源染色體，而互換發生在同源染色體的非姐妹染色單體之間，A錯誤；圖1中的乙細胞含有2個染色體組，若其對應圖2中的d時期，則m所代表的數值是2，B錯誤；甲、乙、丙三個細胞中均含有2個染色體組，但只有丙中不含同源染色體，C正確；丙細胞處于減數分裂Ⅱ后期，其產生子細胞的過程中不會發生等位基因的分離和非等位基因的自由組合，D錯誤。
13．圖1為某種高等動物不同時期的細胞分裂圖像；圖2為該種動物不同時期的細胞內染色體數與核DNA含量變化關系曲線圖。據圖回答下列問題：
(1)圖1中細胞甲的名稱是________________，該細胞中染色體的互換區段內同一位點上的基因__________________(填“相同”“不相同”或“不一定相同”)。
(2)圖1中的細胞乙所處的時期是____________，該細胞中含有________個染色體組。
(3)圖2中bc段對應的M值應為__________，ab段可能是DNA分子的結構最不穩定的時期，其原因主要是____________________________。
(4)圖1中細胞甲和細胞丙在分裂產生配子的過程中會存在差異，請從結構與功能相適應的角度分析兩者的差異及這種差異的意義是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)圖1中的細胞甲處于減數分裂Ⅰ后期，名稱是初級精母細胞；同源染色體上有相同基因或等位基因，所以該細胞中染色體的互換區段內同一位點上的基因不一定相同。(2)圖1中的細胞乙處于有絲分裂后期，該細胞中含有4個染色體組。(3)一條染色體上可以有一個或兩個DNA，bc段對應的M值是1/2，N值是1；曲線ab段可能是DNA分子的結構最不穩定的時期，其原因主要是DNA分子復制時需要解旋成單鏈。(4)細胞甲在減數分裂過程中細胞質均等分裂，并能經過復雜的變形形成精子，精子尾長，能夠擺動，有利于與卵細胞結合；細胞丙在減數分裂過程中，細胞質不均等分裂，產生的卵細胞體積較大，為受精卵提供充足的營養物質。
答案：(1)初級精母細胞　不一定相同　(2)有絲分裂后期　4　(3)1/2　DNA分子復制時需要解旋成單鏈　(4)細胞甲在減數分裂過程中細胞質均等分裂，并能經過復雜的變形形成精子，精子尾長，能夠擺動，有利于與卵細胞結合；細胞丙在減數分裂過程中，細胞質不均等分裂，產生的卵細胞體積較大，為受精卵提供充足的營養物質

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