學(xué)案5細(xì)胞的增殖和受精作用(教師用)

1、行動是成功的階梯，行動越多，登得越高。專題三細(xì)胞的生命歷程學(xué)案5細(xì)胞增殖和受精作用基礎(chǔ)知識一、細(xì)胞增殖1. 生物體生長的原因：從細(xì)胞的角度看：細(xì)胞生長增大細(xì)胞的體積，細(xì)胞分裂增加細(xì)胞的數(shù)目；從代謝的角度看：同化作用大于異化作用2. 細(xì)胞不能無限長大的原因：細(xì)胞表面積與體積的關(guān)系限制了細(xì)胞的長大。細(xì)胞體積越大，其相對表面積越小，細(xì)胞的物質(zhì)運輸?shù)男示驮降?。?xì)胞的控制能力有限。3. 細(xì)胞增殖方式：有絲分裂主要方式，產(chǎn)生體細(xì)胞 減數(shù)分裂特殊的有絲分裂，產(chǎn)生有性生殖細(xì)胞 減數(shù)分裂如蛙的紅細(xì)胞4. 有絲分裂過程間期：完成DNA復(fù)制和蛋白質(zhì)合成，每條染色體包括兩條染色單體，染色體中染色質(zhì)的形態(tài)。同時細(xì)胞適

2、度生長。 前期：形成紡錘體，染色質(zhì)變成染色體，核膜、核仁消失。 中期：著絲點排列在赤道板上，染色體形態(tài)固定、數(shù)目清晰，便于觀察 后期：著絲點分裂，染色單體成為染色體，染色體數(shù)目加倍。姐妹染色體在紡錘絲牽引下移向細(xì)胞兩極。 末期：染色體變成染色質(zhì)，紡錘體消失；出現(xiàn)新的核膜和核仁；一個細(xì)胞分裂為兩個。動、植物細(xì)胞有絲分裂的區(qū)別紡錘體的來源不同：高等植物細(xì)胞兩極發(fā)出紡錘絲形成紡錘體 低等植物和動物細(xì)胞兩極中心粒發(fā)出星射線形成紡錘體細(xì)胞質(zhì)的分裂方式不同：植物：赤道板位置出現(xiàn)細(xì)胞板，細(xì)胞板形成新細(xì)胞壁 動物：細(xì)胞膜從細(xì)胞中部凹陷，細(xì)胞縊裂成兩部分有絲分裂過程染色體、DNA數(shù)目變化曲線DNA加倍：間期，因

3、DNA復(fù)制染色體加倍：后期，因著絲點分裂兩者恢復(fù)：末期，形成兩細(xì)胞核或細(xì)胞分裂為兩個有絲分裂意義：染色體先復(fù)制再平均分配。由于染色體的有遺傳物質(zhì)DNA，因而在細(xì)胞的親代和子代間保持了遺傳性狀的穩(wěn)定性名稱及來源 細(xì)胞增殖意義：生長、發(fā)育、繁殖和遺傳的基礎(chǔ)5. 減數(shù)分裂及配子的形成過程過程同源染色體：形狀大小一般相同，一條來自父方，一條來自母方，能聯(lián)會 注意一：一般相同，不是一定相同。性染色體X、Y也是一對同源染色體 注意二：姐妹染色體雖然形態(tài)大小相同，但不是同源染色體四分體階段往往出現(xiàn)交叉互換現(xiàn)象，導(dǎo)致基因重組減數(shù)第一次分裂的后期同源染色體分離，導(dǎo)致等位基因分離；非同源染色體自由組合導(dǎo)致基因重組

4、減數(shù)分裂過程的主要特征減數(shù)第一次分裂：前期同源染色體聯(lián)會形成四分體，中期同源染色體排列在赤道板上，后期同源染色體分離導(dǎo)致細(xì)胞中染色體數(shù)目減半減數(shù)第二次分裂：中期著絲點排列在赤道板上，后期著絲點分裂，姐妹染色體移向細(xì)胞兩極減數(shù)分裂中DNA、染色體數(shù)目變化曲線BC：DNA復(fù)制DH、HI：減數(shù)第一次分裂細(xì)胞一分二JK：減數(shù)第二次分裂后期著絲點分裂EF：減數(shù)第二次分裂細(xì)胞一分二基因突變：BC段基因重組：CD段（四分體階段和減一后期）6. 受精作用卵細(xì)胞和精子相互識別、融合為受精卵的過程。過程：準(zhǔn)備階段精子獲能，卵子的準(zhǔn)備受精階段：精子穿越放射冠和透明帶，進入卵黃膜，原核形成和配子結(jié)合防止多精入卵透明帶

5、反應(yīng)，卵黃膜封閉作用受精卵中染色體來源：一半來自父方，一半來自母方 受精卵中DNA來源：核DNA一半來自父方，一半來自母方；質(zhì)DNA來自卵細(xì)胞意義：減數(shù)分裂和受精作用對于維持生物前后代體細(xì)胞中染色體數(shù)目的恒定，對于生物的遺傳和變異，都十分重要。7. 觀察細(xì)胞的有絲分裂洋蔥根尖培養(yǎng)：5cm，取23mm（上午10時至下午2時取，此時分生區(qū)處于分裂期較多）裝片的制作：解離：鹽酸和酒精（1：1）解離35min（標(biāo)準(zhǔn)：根尖酥軟）使細(xì)胞相互分離漂洗：清水漂洗10min洗去藥液，防止解離過度，為染色做準(zhǔn)備染色：龍膽紫或醋酸洋紅染色35min使染色體著色，以便于觀察制片：根尖放在載玻片上，加一滴清水，鑷子弄碎

6、，蓋上蓋玻片，加蓋載玻片，壓片使細(xì)胞分散開來，以利于觀察觀察低倍鏡下找到分生區(qū)，再換成高倍鏡觀察。重點中期細(xì)胞中染色體的形態(tài)分布特點分生區(qū)細(xì)胞特點：細(xì)胞呈正方形，排列緊密二、知識整合1. 細(xì)胞周期連續(xù)分裂的細(xì)胞才有細(xì)胞周期，卵細(xì)胞、精細(xì)胞等不具有細(xì)胞周期有性生殖的生物性腺中，通過有絲分裂形成原始生殖細(xì)胞，通過減數(shù)分裂形成有精細(xì)胞、卵細(xì)胞成熟的體細(xì)胞沒有細(xì)胞周期，如口腔上皮細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞、肌肉細(xì)胞等；造血干細(xì)胞、愈傷組織細(xì)胞、根尖及芽的分生區(qū)細(xì)胞等具有細(xì)胞周期；有些細(xì)胞暫時不分裂，受到某些因素刺激后進行細(xì)胞分裂，如T細(xì)胞、B細(xì)胞、記憶細(xì)胞等細(xì)胞周期的表示方法：2. 細(xì)胞分裂中的影響因素溫度：降溫

7、，細(xì)胞周期延長。低溫還可導(dǎo)致染色體變異，人工誘導(dǎo)多倍體方法之一秋水仙素：抑制紡錘體形成，可用于人工誘導(dǎo)多倍體誘變因子：細(xì)胞周期間期DNA復(fù)制時誘導(dǎo)基因突變?？捎糜谌斯ふT導(dǎo)基因突變，如利用化學(xué)或物理方法對愈傷組織進行誘變獲得突變體。激素：植物組織培養(yǎng)中，多種激素尤其是生長素和細(xì)胞分裂素的比例不同會影響離體組織的脫分化或再分化分化誘導(dǎo)因子：胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)中，添加抑制因子，能使細(xì)胞分裂而不分化；添加分化誘導(dǎo)因子，能使細(xì)胞向不同方向分化受精與否：次級卵母細(xì)胞發(fā)育到M中期，精子入卵誘導(dǎo)其完成減數(shù)第二次分裂3. 細(xì)胞有絲分裂，DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄發(fā)生于間期，分裂期一般不進行轉(zhuǎn)錄，因轉(zhuǎn)錄時DNA需進行解旋，而分

8、裂期染色體高度螺旋化。研究間期DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄可用放射性元素標(biāo)記的胸腺嘧啶或尿嘧啶4. 與細(xì)胞有絲分裂有關(guān)的細(xì)胞器：核糖體、線粒體、中心體、高爾基體5. 細(xì)胞分裂與變異類型的關(guān)系（可遺傳變異包括：基因突變、基因重組、染色體變異）基因突變基因重組染色體變異無絲分裂有絲分裂減數(shù)分裂原核細(xì)胞無染色體，可產(chǎn)生基因突變，無染色體變異，也無教材上的基因重組基因重組，自然發(fā)生的包括減數(shù)分裂四分體階段的同源染色體非姐妹染色體的交叉互換，以及非同源染色體上非等位基因的自由組合?，F(xiàn)代生物技術(shù)中的轉(zhuǎn)基因技術(shù)也屬于基因重組。6. 圖像判斷（有無同源染色體，什么排列在赤道板上，什么染色體分離）細(xì)胞名稱分裂時期DNA數(shù)染

9、色體數(shù)染色單體數(shù)同源染色體對數(shù)染色體組數(shù)體細(xì)胞染色體數(shù)7. 受精時，精卵識別與細(xì)胞膜表面的糖蛋白有關(guān)（細(xì)胞間的信息交流），融合過程體現(xiàn)了細(xì)胞膜的流動性8. 細(xì)胞分裂、受精作用等過程中的曲線變化相關(guān)過程中核DNA、染色體數(shù)目變化有絲分裂和減數(shù)分裂中每條染色體上DNA數(shù)量的變化曲線 9. 減數(shù)分裂中染色體行為及數(shù)目與配子類型的關(guān)系不發(fā)生交叉互換精子或卵細(xì)胞種類=2n （n為同源染色體對數(shù)）一個精原細(xì)胞產(chǎn)生兩種精子，一個卵原細(xì)胞只產(chǎn)生一種卵細(xì)胞發(fā)生交叉互換一個精原細(xì)胞產(chǎn)生四種精子，一個卵原細(xì)胞產(chǎn)生一種卵細(xì)胞10. 精子的形成過程是一個連續(xù)的過程；卵細(xì)胞的形成時，胎兒期儲備卵泡，初情期后開始進行減數(shù)分

10、裂，減數(shù)第一次分裂發(fā)生在排卵前后，減數(shù)第二次分裂發(fā)生在精子入卵后。鞏固訓(xùn)練1. 蠶豆根尖細(xì)胞在含3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸培養(yǎng)基中完成一個細(xì)胞周期，然后在不含放射性標(biāo)記的培養(yǎng)基中繼續(xù)分裂至中期，其染色體的放射性標(biāo)記分布情況是A每條染色體的兩條單體都被標(biāo)記B每條染色體中都只有一條單體被標(biāo)記C只有半數(shù)的染色體中一條單體被標(biāo)記D每條染色體的兩條單體都不被標(biāo)記2. 下列選項中，兩類細(xì)胞的染色體數(shù)目均可呈周期性變化的是A蛙的紅細(xì)胞與淋巴細(xì)胞B小鼠骨髓瘤細(xì)胞與雜交瘤細(xì)胞C人的胚胎干細(xì)胞與成熟紅細(xì)胞D牛的精細(xì)胞與精原細(xì)胞3. (多選)人類精子發(fā)生過程中，下列說法正確的是A細(xì)胞中染色單體數(shù)最多可達(dá)92條B姐

11、妹染色單體攜帶的遺傳信息可能是不同的C染色單體的交叉互換發(fā)生在同源染色體分離之前D一個精原細(xì)胞產(chǎn)生兩個相同精子的概率最大為12234. 如圖為處于不同分裂時期的某生物的細(xì)胞示意圖，下列敘述正確的是A甲、乙、丙中都有同源染色體B卵巢中不可能同時出現(xiàn)這三種細(xì)胞C能夠出現(xiàn)基因重組的是乙D丙的子細(xì)胞是精細(xì)胞5. 細(xì)胞的有絲分裂和減數(shù)分裂都可能產(chǎn)生可遺傳的變異，其中僅發(fā)生在減數(shù)分裂過程的變異是A染色體不分離或不能移向兩極，導(dǎo)致染色體數(shù)目變異 B非同源染色體自由組合，導(dǎo)致基因重組 C染色體復(fù)制時受誘變因素影響，導(dǎo)致基因突變 D非同源染色體某片段移接，導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異6. (多選)下列關(guān)于細(xì)胞分裂與生物遺

12、傳關(guān)系的敘述，正確的是A原核細(xì)胞不進行減數(shù)分裂，它的遺傳不遵循孟德爾遺傳定律B細(xì)胞分裂過程中，質(zhì)基因與核基因都平均分配C用秋水仙素處理大腸桿菌，可使其染色體加倍D基因分離定律、自由組合定律，可以在配子形成過程中同時發(fā)生7. 關(guān)于豌豆細(xì)胞有絲分裂過程中相關(guān)細(xì)胞器作用的敘述，正確的是A在間期，核糖體上能合成DNA聚合酶B在前期，由中心粒發(fā)出星狀射線形成紡錘體C在中期，線粒體為DNA的復(fù)制提供能量D在末期，高爾基體與赤道板的形成有關(guān)8. 某二倍體動物的某細(xì)胞內(nèi)含有10條染色體、10個DNA分子，且細(xì)胞膜開始凹陷，則該細(xì)胞可能A處于有絲分裂中期 B正在發(fā)生基因自由組合C將形成配子 D正在發(fā)生DNA復(fù)制

13、9. 在細(xì)胞的減數(shù)分裂過程中，不可能出現(xiàn)的是A同源染色體的聯(lián)會B非同源染色體的自由組合C全部等位基因的分離D全部非等位基因的自由組合10. 現(xiàn)有某動物減數(shù)分裂過程中所產(chǎn)生的一個極體，染色體數(shù)為M，核DNA分子數(shù)為N，又已知MN，則該動物的一個初級卵母細(xì)胞中的染色體數(shù)和一個卵原細(xì)胞細(xì)胞核中的DNA分子數(shù)分別是AM和N B2M和NC2M和4N D4M和2N11. （多選）某生物基因型為AaBb，經(jīng)減數(shù)分裂能產(chǎn)生四種數(shù)量相等的配子。如圖為其體內(nèi)的某個細(xì)胞，則A圖中基因位點1、2、3、4可能分別是A、b、B、bB高爾基體、線粒體、核糖體等細(xì)胞器與該細(xì)胞分裂過程有密切關(guān)系C該狀態(tài)下的細(xì)胞發(fā)生了基因重組D

14、該細(xì)胞中帶有2與4的為同源染色體，其上的基因遵循分離定律12. 右圖顯示一個細(xì)胞一次分裂的細(xì)胞周期。假如以具放射性的核苷酸供應(yīng)這個細(xì)胞，這些核苷酸進入染色體的位點是AWBXCY DZ13. 右圖是從一種二倍體生物體內(nèi)獲得的某個細(xì)胞示意圖，下列描述正確的是A在顯微鏡下可觀察到染色體、紡錘體及赤道板B圖示細(xì)胞的分裂過程中不可能出現(xiàn)基因重組C細(xì)胞中有2個四分體、8個DNA分子D這種生物體內(nèi)含有的多糖是糖原，二糖是蔗糖14. 對右圖所示細(xì)胞分裂的有關(guān)敘述正確的是A細(xì)胞中有兩對同源染色體，兩個四分體B是由一個著絲點相連的兩條染色體C其后期移向同一極的染色體均為非同源染色體D細(xì)胞有中心體，無細(xì)胞壁，可以斷

15、定該細(xì)胞為動物細(xì)胞15. 下圖是某學(xué)生繪出的某高等植物的細(xì)胞分裂圖像。其中錯誤的是Aa和bBc和dCb和d De和f16. 下圖所示為人工培養(yǎng)的肝細(xì)胞中 DNA 含量隨時間的變化曲線，據(jù)圖判斷正確的是A細(xì)胞周期時長為14小時B染色體數(shù)量倍增發(fā)生在段C段可以看到圓柱狀或桿狀的染色體D基因突變最可能發(fā)生于段17. 右圖是某實驗小組觀察1000個處于分裂期的洋蔥根尖細(xì)胞有絲分裂而做出的統(tǒng)計圖。據(jù)圖對洋蔥根尖細(xì)胞有絲分裂可做出的正確判斷是A洋蔥根尖細(xì)胞大多數(shù)處在細(xì)胞周期的分裂期B洋蔥根尖細(xì)胞有絲分裂各時期相對持續(xù)時間的長短是：前期>末期>中期>后期C圖中細(xì)胞數(shù)目最多的時期可以觀察到染

16、色體的聯(lián)會現(xiàn)象D細(xì)胞有絲分裂過程中染色單體數(shù)量和DNA含量最多的時期是后期18. 下列與細(xì)胞分裂相關(guān)知識的敘述，正確的是A真核細(xì)胞分裂方式有三種，有絲分裂是主要方式B細(xì)菌、藍(lán)藻等原核生物，其細(xì)胞也能進行有無絲分裂C經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子中，只含有一個染色體組D生物前后代染色體數(shù)目的恒定都是通過有絲分裂實現(xiàn)的19. 依據(jù)生理特點，鑒別一個正在進行有絲分裂的細(xì)胞是植物細(xì)胞還是動物細(xì)胞，最可靠的方法是檢查它的ADNA復(fù)制的方式B是否出現(xiàn)星射線C細(xì)胞質(zhì)分成兩部分的方式D自身的蛋白質(zhì)合成的方式20. 下圖表示某種哺乳動物細(xì)胞分別在正常培養(yǎng)和藥物處理培養(yǎng)時，所測得的細(xì)胞中DNA含量與細(xì)胞數(shù)的變化。推測該藥物

17、的作用是A通過抑制DNA的復(fù)制，抑制細(xì)胞分裂B通過促進DNA的復(fù)制，促進細(xì)胞分裂C通過抑制紡錘體的形成，抑制細(xì)胞分裂D通過促進著絲點分裂，促進細(xì)胞分裂21. PCNA是一類只存在于增殖細(xì)胞中的階段性表達(dá)的蛋白質(zhì)，其濃度在細(xì)胞周期中呈周期性變化(如圖)，檢測其在細(xì)胞中的表達(dá)，可作為評價細(xì)胞增殖狀態(tài)的一個指標(biāo)。下列推斷錯誤的是APCNA經(jīng)核糖體合成，可能主要在細(xì)胞核內(nèi)發(fā)揮作用B曲線表明PCNA可能輔助DNA的復(fù)制CPCNA可能與染色體平均分配到細(xì)胞兩極有關(guān)D肺癌病人體內(nèi)的RCNA含量可能較正常人高22. 如圖A是某基因組成為AaBbdd的雌性高等動物細(xì)胞分裂過程中某時期的染色體和基因示意圖(O表示

18、著絲點，1表示的染色體是X染色體)，B是該生物配子形成過程中細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)量變化曲線圖。請據(jù)圖回答： 圖A細(xì)胞名稱為，該細(xì)胞中含同源染色體對。寫出該生物可以產(chǎn)生的配子的基因型。圖B中6、8對應(yīng)點染色體變化的原因分別是圖中A細(xì)胞的變化以及基因B與基因b的分離分別發(fā)生在圖B中的時段。A78，04 B4734C89，45 D45，89答案：第一極體 0 XABd XAbd XaBd Xabd 同源染色體分離 著絲點分裂 C23. 下圖曲線表示某生物(2n=4)的體細(xì)胞分裂過程及精子形成過程中每個細(xì)胞中某物質(zhì)數(shù)量的變化。a、b、c、d、e分別表示分裂過程中的某幾個時期的細(xì)胞中染色體圖。請據(jù)圖回答：曲線中段可表示細(xì)胞進行分裂的數(shù)量變化。圖ae中與曲線位置相對應(yīng)的細(xì)胞分別是、。細(xì)胞a、b、c、d、e具有同源染色體的是，曲線中的細(xì)胞內(nèi)沒有同源染色體的時期是。與體細(xì)胞相比，ae細(xì)胞中，核內(nèi)DNA含量加倍的是。就染色體行為來說，b、e時期的共同特點是。答案：有絲 染色體 e b ade ade 著絲點分裂，姐妹染色單體成為姐妹染色體，在紡錘絲的索引下移向細(xì)胞兩極24. 如圖