2025導(dǎo)與練總復(fù)習(xí)生物學(xué)Ⅰ(高考一輪)(人教)第四單元　細(xì)胞的生命歷程含答案

2025導(dǎo)與練總復(fù)習(xí)生物學(xué)Ⅰ(高考一輪)(人教)第四單元細(xì)胞的生命歷程第13講細(xì)胞的增殖[課標(biāo)要求]1.描述細(xì)胞通過(guò)不同的方式進(jìn)行分裂,其中有絲分裂保證了遺傳信息在親代和子代細(xì)胞中的一致性。2.活動(dòng):制作和觀察根尖細(xì)胞有絲分裂簡(jiǎn)易裝片,或觀察其永久裝片?？键c(diǎn)一細(xì)胞增殖和細(xì)胞周期1.細(xì)胞增殖2.細(xì)胞周期分裂間期與分裂期的聯(lián)系:分裂間期為分裂期進(jìn)行活躍的物質(zhì)準(zhǔn)備,完成DNA分子的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成,同時(shí)細(xì)胞有適度的生長(zhǎng)。(1)只有能連續(xù)分裂的細(xì)胞才具有細(xì)胞周期,進(jìn)行減數(shù)分裂的細(xì)胞沒(méi)有。(2)細(xì)胞周期必須是分裂間期在前,分裂期在后,不能顛倒。(3)一些外界因素,如溫度、pH等會(huì)影響細(xì)胞周期的長(zhǎng)短,因此,同一細(xì)胞的細(xì)胞周期是可變的。3.細(xì)胞不能無(wú)限長(zhǎng)大細(xì)胞的大小影響物質(zhì)運(yùn)輸效率,即細(xì)胞越大,細(xì)胞的表面積與體積的比值越小,物質(zhì)運(yùn)輸?shù)男试降?不利于細(xì)胞與外界進(jìn)行物質(zhì)交換。[正誤辨析]1.同一生物體不同器官的大小主要取決于細(xì)胞數(shù)量的多少。(√)2.任何具有分裂能力的細(xì)胞都具有細(xì)胞周期。(×)提示:連續(xù)分裂的細(xì)胞才有細(xì)胞周期。3.洋蔥的表皮細(xì)胞比分生區(qū)細(xì)胞的增殖周期長(zhǎng)。(×)提示:洋蔥表皮細(xì)胞是高度分化的細(xì)胞,不分裂,沒(méi)有細(xì)胞周期。4.細(xì)胞分裂間期既有基因表達(dá)又有DNA復(fù)制。(√)[教材微點(diǎn)思考]1.(必修1P111正文拓展)觀察細(xì)胞有絲分裂裝片時(shí)不斷移動(dòng)視野,視野中的細(xì)胞絕大多數(shù)是分裂間期的細(xì)胞,這是為什么?提示:細(xì)胞周期的大部分時(shí)間處于分裂間期,占細(xì)胞周期的90%～95%,所以視野中的細(xì)胞絕大多數(shù)是分裂間期的細(xì)胞。2.(必修1P115“思維訓(xùn)練”拓展)細(xì)胞不能太大,也不是越小越好,原因是細(xì)胞如果太大,物質(zhì)運(yùn)輸效率會(huì)降低,所以細(xì)胞不能太大;而細(xì)胞體積的最小限度,是由完成細(xì)胞功能所必需的基本結(jié)構(gòu)(如核糖體)和物質(zhì)(如酶)所需要的空間決定的。1.細(xì)胞周期4種常用表示方法(1)扇形圖。(2)線段圖。(3)曲線圖。(4)條形圖。2.細(xì)胞分裂后產(chǎn)生的子細(xì)胞有3種去向3.常和細(xì)胞周期聯(lián)系的5個(gè)“熱點(diǎn)”細(xì)胞周期的分析和應(yīng)用1.(2023·廣東佛山期末)如圖是按順時(shí)針?lè)较虮硎镜?種植物細(xì)胞的細(xì)胞周期,下列說(shuō)法正確的是(B)A.圖中的b→a→b表示細(xì)胞增殖過(guò)程的一個(gè)細(xì)胞周期B.圖甲的b→a與圖丙的b→a所用的時(shí)間可能一樣長(zhǎng)C.溫度對(duì)植物a→b的生理活動(dòng)沒(méi)有影響D.細(xì)胞中核DNA的復(fù)制發(fā)生在b→a段解析:a→b面積更大,表示分裂間期,b→a表示分裂期,故一個(gè)細(xì)胞周期應(yīng)是a→b→a;由于圖中只表示了分裂間期與分裂期在一個(gè)細(xì)胞周期中所占時(shí)間的比例,并沒(méi)有表示時(shí)間的長(zhǎng)短,所以各圖中b→a(分裂期)所用的時(shí)間可能一樣長(zhǎng);a→b表示分裂間期,主要進(jìn)行DNA復(fù)制和蛋白質(zhì)的合成,而溫度會(huì)影響酶的活性從而影響植物a→b的生理活動(dòng);細(xì)胞中核DNA的復(fù)制發(fā)生在分裂間期,即圖中的a→b段。2.(多選)(2024·湖南邵陽(yáng)月考)細(xì)胞周期控制器是由細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶(CDK)和細(xì)胞周期蛋白(cyclin)兩種蛋白質(zhì)構(gòu)成的復(fù)合物。如圖為多種cyclin在細(xì)胞周期中的表達(dá)情況,Wee1蛋白激酶可抑制cyclinB-CDK復(fù)合物的活性。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(CD)A.cyclinA蛋白可能參與DNA的復(fù)制B.cyclinB可能與啟動(dòng)紡錘體的組裝及紡錘絲與染色體的連接有關(guān)C.若細(xì)胞要順利進(jìn)入M期時(shí),Wee1蛋白激酶的活性會(huì)增強(qiáng)D.若Wee1蛋白激酶活性降低,則細(xì)胞分裂間期的時(shí)間增加解析:S期進(jìn)行DNA分子的復(fù)制,cyclinA蛋白在S期合成和增加,與DNA的復(fù)制同步,推測(cè)cyclinA蛋白可能參與DNA的復(fù)制;cyclinB蛋白在G2期開始合成,在M期前期達(dá)到最多,之后逐漸降低,可能與前期的細(xì)胞分裂活動(dòng)相關(guān),如啟動(dòng)紡錘體的組裝及紡錘絲與染色體的連接等;Wee1蛋白激酶可抑制cyclinB-CDK復(fù)合物的活性,而細(xì)胞進(jìn)入M期,cyclinB有較高表達(dá)水平,說(shuō)明cyclinB-CDK復(fù)合物的合成及活性的保持有利于細(xì)胞進(jìn)入M期,則此時(shí)Wee1蛋白激酶的活性減弱;Wee1蛋白激酶的活性增強(qiáng)會(huì)阻止細(xì)胞從分裂間期進(jìn)入分裂期,它的活性減弱會(huì)讓細(xì)胞提前進(jìn)入分裂期,分裂間期時(shí)間減少?？键c(diǎn)二有絲分裂和無(wú)絲分裂1.有絲分裂——以高等植物細(xì)胞為例提醒有絲分裂不包括分裂間期。2.無(wú)絲分裂提醒原核細(xì)胞以二分裂方式增殖,二分裂不屬于無(wú)絲分裂,也不屬于有絲分裂。無(wú)絲分裂和有絲分裂都是真核細(xì)胞的分裂方式。[正誤辨析]1.在一個(gè)細(xì)胞周期中,DNA的復(fù)制和中心粒的倍增可能發(fā)生在同一時(shí)期。(√)2.有絲分裂中染色體數(shù)目加倍和核DNA數(shù)目加倍發(fā)生在同一時(shí)期。(×)提示:染色體數(shù)目加倍發(fā)生在有絲分裂后期,核DNA數(shù)目加倍發(fā)生在分裂間期。3.赤道板和細(xì)胞板都可以在顯微鏡下觀察到。(×)提示:赤道板不是真實(shí)存在的細(xì)胞結(jié)構(gòu),觀察不到;細(xì)胞板是由高爾基體形成的細(xì)胞結(jié)構(gòu),可以觀察到。4.除中心體之外的細(xì)胞器在子細(xì)胞中的分配是隨機(jī)的。(√)5.有絲分裂將DNA平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中。(×)提示:有絲分裂中親代細(xì)胞的染色體經(jīng)過(guò)復(fù)制之后,精確地平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中。[教材微點(diǎn)思考]1.(必修1P111正文拓展)細(xì)胞分裂間期是蛋白質(zhì)合成的主要時(shí)期,分裂期蛋白質(zhì)合成的很少,原因是什么?提示:分裂期染色體高度螺旋化,DNA難以解旋,無(wú)法正常轉(zhuǎn)錄。2.(必修1P112“圖6-2”拓展)有絲分裂后期著絲粒的分裂是不是紡錘絲牽引的結(jié)果?如何驗(yàn)證你的結(jié)論?提示:不是。用秋水仙素處理分裂中的細(xì)胞,秋水仙素抑制紡錘體的形成,后期染色體中的著絲粒依然可以分裂,從而使細(xì)胞中染色體數(shù)目加倍,這說(shuō)明著絲粒分裂不是紡錘絲牽引的結(jié)果。3.(必修1P114“思考·討論”拓展)如何通過(guò)有絲分裂過(guò)程中結(jié)構(gòu)變化快速區(qū)分植物細(xì)胞和動(dòng)物細(xì)胞?提示:看分裂末期細(xì)胞質(zhì)的分裂方式,如果形成細(xì)胞板,則為植物細(xì)胞,如果是細(xì)胞膜從細(xì)胞的中部向內(nèi)凹陷,則為動(dòng)物細(xì)胞。1.細(xì)胞周期中染色體、染色單體和核DNA的關(guān)系(1)當(dāng)有染色單體(分裂前期、中期)時(shí),染色體∶染色單體∶核DNA=1∶2∶2。(2)無(wú)染色單體(后期、末期)時(shí),染色體∶核DNA=1∶1。2.細(xì)胞周期中核DNA、染色體、染色單體含量變化曲線分析(1)曲線模型。(2)曲線解讀。項(xiàng)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(fù)制,核DNA數(shù)目加倍末期細(xì)胞一分為二,核DNA數(shù)目減半染色體后期著絲粒分裂,染色體數(shù)目加倍末期細(xì)胞一分為二,染色體數(shù)目減半染色單體間期(S期)DNA復(fù)制,染色單體形成后期著絲粒分裂,姐妹染色單體分離,染色單體消失3.根據(jù)條形圖判斷細(xì)胞分裂時(shí)期的規(guī)律(以二倍體生物為例)(1)根據(jù)染色單體變化判斷各時(shí)期。染色(2)根據(jù)比例關(guān)系判斷各時(shí)期。核DNA∶染色體4.有絲分裂中染色體數(shù)與核DNA數(shù)比值的變化曲線圖中E′F′(BC)段表示S期DNA的復(fù)制,染色單體形成,F′G(CD)段表示含有姐妹染色單體的時(shí)期,即分裂間期的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。5.與有絲分裂有關(guān)的細(xì)胞器及其生理作用名稱生物類型作用時(shí)期生理作用核糖體動(dòng)物、植物主要是分裂間期合成相關(guān)蛋白質(zhì)線粒體動(dòng)物、植物整個(gè)細(xì)胞周期提供能量高爾基體植物末期與細(xì)胞壁(板)的形成有關(guān)中心體動(dòng)物、低等植物前期與紡錘體的形成有關(guān)有絲分裂的過(guò)程及特點(diǎn)1.(2024·吉林通化期中)如圖表示某植物細(xì)胞在細(xì)胞周期過(guò)程中染色體的行為變化,下列相關(guān)分析錯(cuò)誤的是(C)A.a→b過(guò)程高爾基體活動(dòng)活躍,有細(xì)胞板的形成B.b→c表示在分裂間期發(fā)生了DNA復(fù)制過(guò)程C.c→d過(guò)程染色質(zhì)和核膜、核仁逐漸解體D.e時(shí)期染色體形態(tài)數(shù)目最清晰解析:據(jù)圖可知,a→b過(guò)程染色體解螺旋變成染色質(zhì),為有絲分裂末期,植物細(xì)胞有絲分裂末期在赤道板的位置上出現(xiàn)細(xì)胞板,它向四周擴(kuò)展形成新的細(xì)胞壁,細(xì)胞板和細(xì)胞壁的形成與高爾基體有關(guān);b→c過(guò)程染色質(zhì)復(fù)制,表示有絲分裂間期發(fā)生了DNA的復(fù)制;c→d過(guò)程表示有絲分裂前期,此時(shí)期核膜、核仁逐漸解體,但染色質(zhì)高度螺旋,縮短變粗,形成染色體;e可表示有絲分裂中期,此時(shí)期染色體形態(tài)數(shù)目最清晰。2.(2024·遼寧沈陽(yáng)期中)如圖為一條染色體的結(jié)構(gòu)示意圖。高等植物細(xì)胞兩極發(fā)出的紡錘絲和動(dòng)物中心體發(fā)出的星射線都屬于微管蛋白,它們形成的紡錘體必須有附著支點(diǎn),即動(dòng)粒,才能實(shí)現(xiàn)對(duì)染色體的牽拉移動(dòng)。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(D)A.細(xì)胞分裂間期,細(xì)胞核內(nèi)會(huì)完成DNA分子的復(fù)制和微管蛋白等的合成B.有絲分裂前期,動(dòng)物細(xì)胞兩極發(fā)出紡錘絲形成紡錘體C.有絲分裂中期,細(xì)胞中央形成一個(gè)赤道板,染色體的著絲粒排列在其中D.有絲分裂后期,染色體著絲粒分裂形成的兩條染色體在紡錘體和動(dòng)粒的共同作用下移向細(xì)胞兩極解析:細(xì)胞分裂間期細(xì)胞核中完成DNA分子復(fù)制,微管蛋白的合成是由核糖體在細(xì)胞質(zhì)中完成的;有絲分裂前期,動(dòng)物細(xì)胞中心體發(fā)出星射線形成紡錘體;有絲分裂中期,染色體的著絲粒排列在赤道板上,但赤道板是假想的平面,并不是真實(shí)存在的結(jié)構(gòu);有絲分裂后期,染色體著絲粒分裂,姐妹染色單體分開并在紡錘體和動(dòng)粒的共同作用下移向細(xì)胞兩極。有絲分裂的圖像或曲線3.(2024·河南鄭州月考)如圖所示為細(xì)胞有絲分裂過(guò)程中核DNA數(shù)目、染色體數(shù)目的變化曲線,下列有關(guān)敘述不正確的是(B)A.圖甲和圖乙的縱坐標(biāo)分別為核DNA數(shù)目和染色體數(shù)目B.圖甲中ac段過(guò)程和圖乙中ac段過(guò)程代表細(xì)胞的同一時(shí)期C.圖乙中b點(diǎn)到c點(diǎn)是著絲粒分裂的結(jié)果D.圖甲中的cd段和圖乙中的de段表示的是同一個(gè)過(guò)程解析:分裂間期DNA復(fù)制導(dǎo)致核內(nèi)DNA含量逐漸加倍,末期核DNA隨染色體平分到兩個(gè)子細(xì)胞中導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)核DNA含量減半,所以圖甲的縱坐標(biāo)為核DNA數(shù)目;由于有絲分裂后期著絲粒分裂導(dǎo)致染色體數(shù)目加倍是在短時(shí)間內(nèi)完成的,末期染色體平分到兩個(gè)子細(xì)胞中導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目減半,所以圖乙的縱坐標(biāo)為染色體數(shù)目;圖甲中ac段可代表分裂間期至分裂期的末期,圖乙中的ac段可代表分裂間期至有絲分裂的后期,故圖甲中ac段和圖乙中ac段不代表相同時(shí)期;圖乙中b→c是染色體數(shù)目加倍的過(guò)程,是著絲粒分裂的結(jié)果;圖甲中的cd和圖乙中的de表示的是末期核DNA隨染色體平分到兩個(gè)子細(xì)胞中,是同一個(gè)過(guò)程。4.(多選)(2023·河北邢臺(tái)月考)下列是一組動(dòng)物活細(xì)胞細(xì)胞周期各時(shí)期示意圖,有關(guān)說(shuō)法正確的是(CD)A.b圖細(xì)胞將出現(xiàn)細(xì)胞板,并縊裂成兩個(gè)子細(xì)胞;c圖細(xì)胞核中染色體數(shù)和DNA數(shù)相等B.該生物與高等植物細(xì)胞有絲分裂的區(qū)別主要在c和e兩個(gè)時(shí)期C.d圖細(xì)胞中染色體∶核DNA數(shù)=1∶2D.上述細(xì)胞在細(xì)胞周期中出現(xiàn)的順序是a→c→d→e→b解析:b圖是動(dòng)物細(xì)胞有絲分裂末期,細(xì)胞膜向內(nèi)凹陷縊裂成兩個(gè)子細(xì)胞,不會(huì)出現(xiàn)植物細(xì)胞才有的細(xì)胞板,c圖中核DNA分子已經(jīng)復(fù)制,但染色體數(shù)沒(méi)有加倍,兩者不相等;動(dòng)物細(xì)胞與高等植物細(xì)胞有絲分裂的區(qū)別主要在前期和末期,即c、b時(shí)期;d細(xì)胞中染色體的著絲粒都排列在赤道板上,處于中期,此時(shí)細(xì)胞中染色體∶核DNA數(shù)=1∶2;a圖細(xì)胞中中心體已復(fù)制,處于間期,c圖核仁消失,中心體向兩極移動(dòng),細(xì)胞處于前期,d圖細(xì)胞中著絲粒排列在赤道板上,處于中期,e圖細(xì)胞中染色體移向兩極,處于后期,b圖處于末期,細(xì)胞分裂順序?yàn)閍→c→d→e→b?？键c(diǎn)三觀察根尖分生區(qū)組織細(xì)胞的有絲分裂1.實(shí)驗(yàn)原理(1)高等植物根尖、芽尖等分生區(qū)細(xì)胞能進(jìn)行有絲分裂。(2)由于各個(gè)細(xì)胞的分裂是獨(dú)立進(jìn)行的,在同一分生組織中可以通過(guò)高倍顯微鏡觀察細(xì)胞內(nèi)染色體的存在狀態(tài),判斷該細(xì)胞處于有絲分裂的哪個(gè)時(shí)期。(3)細(xì)胞核內(nèi)的染色體容易被堿性染料(如甲紫溶液)著色。2.實(shí)驗(yàn)步驟(1)根尖中只有分生區(qū)細(xì)胞才可以進(jìn)行分裂,伸長(zhǎng)區(qū)和成熟區(qū)細(xì)胞不能分裂。(2)不能觀察一個(gè)細(xì)胞的連續(xù)分裂過(guò)程,因?yàn)榻怆x時(shí)細(xì)胞已死亡,可以尋找處于不同時(shí)期的細(xì)胞,連起來(lái)體現(xiàn)出細(xì)胞分裂的連續(xù)過(guò)程。(3)“解離→漂洗→染色→制片”的步驟順序不能顛倒、不能缺失,否則不易觀察到預(yù)期現(xiàn)象。[教材微點(diǎn)思考](必修1P116“探究·實(shí)踐”拓展)觀察用甲紫溶液染色的洋蔥表皮細(xì)胞,看不到染色體的原因是只有處于分裂狀態(tài)的細(xì)胞(如分生區(qū)組織細(xì)胞)才能看到染色體,洋蔥表皮細(xì)胞不再進(jìn)行分裂。1.實(shí)驗(yàn)操作的注意事項(xiàng)2.細(xì)胞分裂時(shí)期與所觀察細(xì)胞數(shù)目的關(guān)系及計(jì)算(1)細(xì)胞周期中不同時(shí)期持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)短與處于該時(shí)期的細(xì)胞數(shù)呈正相關(guān)。(2)某時(shí)期持續(xù)時(shí)間(t)=處于該時(shí)期細(xì)胞數(shù)觀察細(xì)胞總數(shù)×有絲分裂的觀察實(shí)驗(yàn)1.(2023·河南南陽(yáng)期末)某興趣小組進(jìn)行了觀察洋蔥根尖分生區(qū)組織細(xì)胞有絲分裂的實(shí)驗(yàn)。下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的敘述,正確的是(D)A.使用體積分?jǐn)?shù)為50%的酒精能夠使組織中的細(xì)胞相互分離開來(lái)B.實(shí)驗(yàn)中使用的染色劑進(jìn)入細(xì)胞時(shí)需要消耗線粒體產(chǎn)生的ATPC.觀察有絲分裂中期細(xì)胞可清晰看到染色體且隨后染色體的著絲粒分裂D.細(xì)胞內(nèi)染色體的存在狀態(tài)可作為判斷有絲分裂各個(gè)時(shí)期的依據(jù)解析:制作洋蔥根尖細(xì)胞有絲分裂裝片時(shí),使用解離液使細(xì)胞分離,解離液成分是質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸和體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精;用染色劑染色時(shí),細(xì)胞已經(jīng)被殺死,染色劑進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)不需要消耗ATP;觀察中期細(xì)胞可清晰地看到染色體,但是看到的細(xì)胞均是死細(xì)胞,所以看不到著絲粒分裂的動(dòng)態(tài)過(guò)程;有絲分裂不同時(shí)期,細(xì)胞中染色體的形態(tài)存在一定差異,因此細(xì)胞內(nèi)染色體的存在狀態(tài)可作為判斷有絲分裂各時(shí)期的依據(jù)。2.(2022·廣東卷)用洋蔥根尖制作臨時(shí)裝片以觀察細(xì)胞有絲分裂,如圖為光學(xué)顯微鏡下觀察到的視野。下列實(shí)驗(yàn)操作正確的是(C)A.根尖解離后立即用甲紫溶液染色,以防解離過(guò)度B.根尖染色后置于載玻片上搗碎,加上蓋玻片后鏡檢C.找到分生區(qū)細(xì)胞后換高倍鏡并使用細(xì)準(zhǔn)焦螺旋調(diào)焦D.向右下方移動(dòng)裝片可將分裂中期細(xì)胞移至視野中央解析:根尖解離后需要先漂洗,洗去解離液后再進(jìn)行染色;將已經(jīng)染色的根尖置于載玻片上,加一滴清水后,用鑷子尖將根尖弄碎,蓋上蓋玻片,需要用拇指輕輕按壓蓋玻片,使細(xì)胞分散開,再進(jìn)行觀察;在低倍鏡下找到分生區(qū)細(xì)胞(呈正方形,排列緊密)后,再換用高倍鏡進(jìn)行觀察,此時(shí)為使視野清晰,需要用細(xì)準(zhǔn)焦螺旋進(jìn)行調(diào)焦;分裂中期的染色體著絲粒整齊排列在赤道板上,據(jù)圖可知,圖示中期細(xì)胞位于左上方,故需要向左上方移動(dòng)裝片將分裂中期的細(xì)胞移至視野中央。細(xì)胞周期調(diào)控[典例引領(lǐng)](2022·浙江1月選考)某多細(xì)胞動(dòng)物具有多種細(xì)胞周期蛋白(cyclin)和多種細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶(CDK),兩者可組成多種有活性的CDK-cyclin復(fù)合體,細(xì)胞周期各階段間的轉(zhuǎn)換分別受特定的CDK-cyclin復(fù)合體調(diào)控。細(xì)胞周期如圖所示,下列敘述錯(cuò)誤的是(D)A.同一生物個(gè)體中不同類型細(xì)胞的細(xì)胞周期時(shí)間長(zhǎng)短有差異B.細(xì)胞周期各階段的有序轉(zhuǎn)換受不同的CDK-cyclin復(fù)合體調(diào)控C.抑制某種CDK-cyclin復(fù)合體的活性可使細(xì)胞周期停滯在特定階段D.一個(gè)細(xì)胞周期中,調(diào)控不同階段的CDK-cyclin復(fù)合體會(huì)同步發(fā)生周期性變化解析:多種細(xì)胞周期蛋白(cyclin)和多種細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶(CDK),兩者可組成多種有活性的CDK-cyclin復(fù)合體,細(xì)胞周期各階段間的轉(zhuǎn)換分別受特定的CDK-cyclin復(fù)合體調(diào)控,因此一個(gè)細(xì)胞周期中,調(diào)控不同階段的CDK-cyclin復(fù)合體不可能同步發(fā)生周期性變化。[情境鏈接]1.細(xì)胞周期的調(diào)控細(xì)胞周期的調(diào)控關(guān)鍵在分裂間期。有2個(gè)起決定作用的控制點(diǎn),從G1期進(jìn)入S期和從G2期進(jìn)入M期。這2個(gè)轉(zhuǎn)變過(guò)程都是由一種稱為成熟促進(jìn)因子(MPF)的蛋白質(zhì)復(fù)合體所觸發(fā)的。裂殖酵母中組成MPF的是兩種蛋白:cdc2的激酶和細(xì)胞周期蛋白(cyclin)。cyclin有2種:S-cyclin和M-cyclin。其調(diào)控過(guò)程如圖所示。細(xì)胞周期的調(diào)控關(guān)鍵是掌握2個(gè)起決定作用的控制點(diǎn),即在G1期S-cyclin與cdc2結(jié)合調(diào)控DNA復(fù)制,使細(xì)胞進(jìn)入S期;在G2期M-cyclin與cdc2結(jié)合調(diào)控有絲分裂,使細(xì)胞進(jìn)入分裂期。2.動(dòng)物細(xì)胞周期同步化的方法根據(jù)細(xì)胞周期調(diào)控的原理,利用一定方法使細(xì)胞群體處于細(xì)胞周期的同一階段,稱為細(xì)胞周期同步化。以下是能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)物細(xì)胞周期同步化的兩種方法:(1)DNA合成阻斷法:在細(xì)胞處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的培養(yǎng)液中添加適量的DNA合成可逆抑制劑,會(huì)阻斷間期中S期的DNA復(fù)制過(guò)程,使處于間期的S期細(xì)胞停滯;處于S期之外的細(xì)胞不受影響而繼續(xù)細(xì)胞周期的運(yùn)轉(zhuǎn),最終細(xì)胞會(huì)停滯在細(xì)胞周期的G1/S期交界處,從而實(shí)現(xiàn)細(xì)胞周期同步化的目的。假設(shè)一個(gè)細(xì)胞周期時(shí)長(zhǎng)=G1+S+G2+M=10+7+3.5+1.5=22(h)。操作過(guò)程如下:①向細(xì)胞的培養(yǎng)液中加入過(guò)量的DNA合成可逆抑制劑,處于S期的細(xì)胞立刻被抑制。②繼續(xù)培養(yǎng)G2+M+G1=3.5+1.5+10=15(h),則處于G2、M、G1期的細(xì)胞都將被抑制在G1/S期交界處。③除去抑制劑,更換新鮮培養(yǎng)液,細(xì)胞將繼續(xù)沿細(xì)胞周期運(yùn)行,運(yùn)行時(shí)間既要保證處于G1/S期交界處的細(xì)胞經(jīng)過(guò)S期(7h)進(jìn)入G2期,又要保證處于S期的細(xì)胞不能再次進(jìn)入S期(時(shí)間少于G2+M+G1的15h),即運(yùn)行時(shí)間應(yīng)控制在7～15h。④再加入DNA合成可逆抑制劑,則可實(shí)現(xiàn)全部細(xì)胞都被阻斷在G1/S期交界處,實(shí)現(xiàn)細(xì)胞周期同步化。(2)秋水仙素阻斷法:在細(xì)胞處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的培養(yǎng)液中添加適量的秋水仙素,秋水仙素能夠抑制紡錘體形成,使細(xì)胞周期被阻斷,從而實(shí)現(xiàn)細(xì)胞周期同步化。[遷移應(yīng)用]1.(2024·福建廈門月考)CDK蛋白和P27蛋白都參與調(diào)控細(xì)胞周期。P27蛋白可以插入到CDK蛋白中,使CDK蛋白的空間結(jié)構(gòu)改變,導(dǎo)致細(xì)胞周期停滯于DNA復(fù)制之前。下列敘述錯(cuò)誤的是(B)A.P27蛋白插入到CDK蛋白中,分裂間期的細(xì)胞數(shù)量增多B.若促進(jìn)P27蛋白基因的表達(dá),細(xì)胞增殖速率會(huì)迅速加快C.若敲除細(xì)胞中的CDK蛋白基因,有絲分裂過(guò)程可能受阻D.若敲除細(xì)胞中的P27蛋白基因,可能會(huì)引發(fā)細(xì)胞產(chǎn)生癌變解析:P27蛋白與CDK蛋白結(jié)合后,導(dǎo)致細(xì)胞周期停滯于DNA復(fù)制之前,而DNA復(fù)制發(fā)生在分裂間期,故P27蛋白插入到CDK蛋白中,分裂間期的細(xì)胞數(shù)量增多;若促進(jìn)P27蛋白基因的表達(dá),P27蛋白的含量增加,導(dǎo)致更多的CDK蛋白的空間結(jié)構(gòu)改變,停滯于DNA復(fù)制之前的細(xì)胞增加,故細(xì)胞增殖速率會(huì)減慢;CDK蛋白構(gòu)象改變,使細(xì)胞周期停滯于DNA復(fù)制前,推測(cè)CDK蛋白缺失也會(huì)有類似的結(jié)果,因此若敲除細(xì)胞中的CDK蛋白基因,有絲分裂過(guò)程可能受阻;由題意可知,P27蛋白有減緩細(xì)胞分裂的作用,若敲除細(xì)胞中的P27蛋白基因,細(xì)胞分裂加快,可能會(huì)引發(fā)癌變。2.(2024·安徽高考適應(yīng)性考試)某種連續(xù)分裂的動(dòng)物細(xì)胞細(xì)胞周期如圖所示,包括G1期(8h)、S期(8h)、G2期(6h)和M期(2h)?，F(xiàn)有該種細(xì)胞若干,為使所有細(xì)胞處于細(xì)胞周期同一時(shí)期,需按如下步驟操作:①在培養(yǎng)液中添加過(guò)量TdR(一種DNA合成抑制劑),培養(yǎng)細(xì)胞足夠時(shí)間;②去除TdR,培養(yǎng)細(xì)胞10h;③再次添加過(guò)量TdR,培養(yǎng)細(xì)胞足夠時(shí)間。下列敘述錯(cuò)誤的是(A)A.操作①后,原處于S期的細(xì)胞停滯于S/G2交界處B.操作①后,原處于M期的細(xì)胞停滯于G1/S交界處C.操作②后,培養(yǎng)液中沒(méi)有處于S期的細(xì)胞D.操作③后,所有細(xì)胞都停滯于G1/S交界處解析:操作①后,原處于S期的細(xì)胞DNA復(fù)制中斷,會(huì)停滯于S期,不會(huì)繼續(xù)復(fù)制直到停滯于S/G2交界處。基礎(chǔ)鞏固練1.(2023·山東泰安期末)用不同濃度的藥物X處理大蒜根尖分生區(qū)細(xì)胞3d和5d后,分別制片觀察有絲分裂指數(shù)[有絲分裂指數(shù)(%)=分裂期細(xì)胞數(shù)/觀察細(xì)胞數(shù)×100%]如圖所示。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(D)A.藥物X濃度為0時(shí)有絲分裂指數(shù)只有10%,表明多數(shù)細(xì)胞處于分裂間期B.隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng),根尖分生區(qū)細(xì)胞有絲分裂指數(shù)呈下降趨勢(shì)C.高濃度的藥物X明顯降低了根尖分生區(qū)細(xì)胞有絲分裂指數(shù)D.制作裝片過(guò)程中使用解離液的目的是固定細(xì)胞的形態(tài)解析:制作裝片過(guò)程中使用解離液的目的是使得組織細(xì)胞分離開來(lái)。2.(2023·河北滄州一模)下表1列出了人的體細(xì)胞處于細(xì)胞周期某階段的特征,表2統(tǒng)計(jì)了時(shí)期a～d所具有表1所述特征的數(shù)量。a～d分別表示分裂間期的G1期(DNA合成前期)、S期(DNA合成期)、G2期(DNA合成后期)和分裂期,但對(duì)應(yīng)關(guān)系未知。下列敘述錯(cuò)誤的是(D)表1特征1核膜消失或重建特征2具有組成染色體的蛋白質(zhì)特征3紡錘絲附著在著絲粒上特征4細(xì)胞核中正在發(fā)生DNA的復(fù)制表2時(shí)期具有特征的數(shù)量a2b?c3d1A.a時(shí)期具有特征2和特征4B.b時(shí)期具有的特征數(shù)量是1C.c時(shí)期可能發(fā)生染色體數(shù)目加倍D.d時(shí)期細(xì)胞中DNA完成復(fù)制解析:G1期具有特征2,S期具有特征2、4,G2期具有特征2,分裂期具有特征1、2、3,因此時(shí)期a對(duì)應(yīng)S期,時(shí)期c對(duì)應(yīng)分裂期,時(shí)期b和時(shí)期d均可能是G1期或G2期;時(shí)期c對(duì)應(yīng)分裂期,在有絲分裂的后期,由于著絲粒分裂,姐妹染色單體分開,染色體數(shù)目加倍;時(shí)期b和時(shí)期d均可能是G1期或G2期,因此d時(shí)期細(xì)胞中DNA不一定完成復(fù)制。3.(2024·湖南岳陽(yáng)模擬)已知細(xì)胞周期各階段生理過(guò)程在調(diào)控因子的嚴(yán)格調(diào)控下進(jìn)行。研究人員將M期細(xì)胞分別與G1期和G2期細(xì)胞融合,發(fā)現(xiàn)原G1期和G2期細(xì)胞的染色質(zhì)均凝聚成染色體。下列分析正確的是(B)A.若將S期細(xì)胞與G1期細(xì)胞融合,融合細(xì)胞核膜可能迅速啟動(dòng)解體B.G1期細(xì)胞中存在控制合成誘導(dǎo)染色質(zhì)凝聚成染色體調(diào)控因子的基因C.若將G1期細(xì)胞和G2期細(xì)胞融合,原G1期細(xì)胞的DNA可能啟動(dòng)復(fù)制D.誘導(dǎo)染色質(zhì)凝聚成染色體的調(diào)控因子存在于M期細(xì)胞中,且隨M期進(jìn)行含量越來(lái)越高解析:細(xì)胞核膜解體發(fā)生在M期的前期,若將S期細(xì)胞與G1期細(xì)胞融合,融合細(xì)胞核膜不會(huì)啟動(dòng)解體;將M期細(xì)胞分別與G1期和G2期細(xì)胞融合,發(fā)現(xiàn)原G1期和G2期細(xì)胞的染色質(zhì)均凝聚成染色體,說(shuō)明M期細(xì)胞中存在誘導(dǎo)染色質(zhì)凝聚成染色體調(diào)控因子的基因,且該時(shí)期進(jìn)行了相關(guān)調(diào)控因子的合成,因此G1期細(xì)胞中存在控制合成誘導(dǎo)染色質(zhì)凝聚成染色體調(diào)控因子的基因;DNA復(fù)制發(fā)生在S期,啟動(dòng)DNA復(fù)制的相關(guān)調(diào)控因子在該時(shí)期合成,若將G1期細(xì)胞和G2期細(xì)胞融合,原G1期細(xì)胞的DNA不會(huì)啟動(dòng)復(fù)制;染色質(zhì)凝聚成染色體發(fā)生在M期的前期,因此誘導(dǎo)染色質(zhì)凝聚成染色體的調(diào)控因子存在于M期細(xì)胞中,該調(diào)控因子在前期含量最高隨后含量會(huì)減少。4.圖1、圖2分別表示某種生物細(xì)胞有絲分裂過(guò)程中某一時(shí)期的模式圖,圖3表示有絲分裂中一個(gè)細(xì)胞內(nèi)不同時(shí)期核DNA分子數(shù)的變化,圖4表示有絲分裂中一個(gè)細(xì)胞內(nèi)不同時(shí)期染色體和核DNA的數(shù)量關(guān)系。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(B)A.圖1所示細(xì)胞中共有4條染色體,8個(gè)核DNA分子;圖2所示細(xì)胞中共有0條姐妹染色單體B.圖1所示細(xì)胞處于圖3中BC段,完成圖3中CD段變化的細(xì)胞分裂時(shí)期是后期C.有絲分裂過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)如圖4中d所示的情況D.圖4中a可表示有絲分裂后期,b可對(duì)應(yīng)有絲分裂前期或中期解析:圖3中BC段核DNA加倍,可以表示有絲分裂的前期、中期、后期,可對(duì)應(yīng)于圖1和圖2,圖3中CD段變化的原因是一個(gè)親代細(xì)胞分裂成兩個(gè)子細(xì)胞。5.(2024·山東菏澤月考)動(dòng)物細(xì)胞有絲分裂階段,多功能骨架蛋白(CEP192)參與紡錘體的形成,中心體負(fù)責(zé)紡錘體的組裝,并受蛋白激酶(PLK4)的調(diào)控。PLK4失活后,PLK4凝聚體可招募其他成分充當(dāng)中心體作用,使正常細(xì)胞分裂可在無(wú)中心體復(fù)制的條件下進(jìn)行。泛素連接酶(TRIM37)可抑制PLK4凝聚、促進(jìn)CEP192的降解。下列分析錯(cuò)誤的是(A)A.在PLK4的正常調(diào)控下,中心體在每個(gè)細(xì)胞周期的前期復(fù)制一次B.PLK4失活后,非中心體型紡錘體組裝取決于TRIM37的水平C.在PLK4失活的情況下,TRIM37基因過(guò)度表達(dá)可抑制癌細(xì)胞分裂D.在TRIM37基因過(guò)度表達(dá)的細(xì)胞中可能觀察到染色體數(shù)目加倍解析:中心體與紡錘體的形成有關(guān),在PLK4的正常調(diào)控下,中心體在每個(gè)細(xì)胞周期的分裂間期復(fù)制一次;PLK4失活后,PLK4凝聚體可招募其他成分充當(dāng)中心體作用,而泛素連接酶(TRIM37)可抑制PLK4凝聚、促進(jìn)CEP192的降解,故可知非中心體型紡錘體組裝取決于TRIM37的水平;在PLK4失活的情況下,泛素連接酶(TRIM37)可抑制PLK4凝聚、促進(jìn)CEP192的降解,故TRIM37基因過(guò)度表達(dá)可使癌細(xì)胞分裂終止;在TRIM37基因過(guò)度表達(dá)的細(xì)胞中,紡錘體的形成受阻,所以染色體不能平均移向兩極,染色體數(shù)目加倍。6.(2024·湖南長(zhǎng)沙模擬)丙酯草醚是一種除草劑,研究者利用洋蔥根尖為實(shí)驗(yàn)材料,開展了丙酯草醚對(duì)植物細(xì)胞分裂影響的實(shí)驗(yàn)研究。下圖為顯微鏡下觀察到的部分細(xì)胞圖像。下列有關(guān)敘述正確的是(A)A.圖中A箭頭所指細(xì)胞處于有絲分裂的后期,此時(shí)期伴隨著姐妹染色單體的分開B.圖中B箭頭所指細(xì)胞處于有絲分裂的中期,染色體數(shù)與核DNA分子數(shù)之比為1∶1C.在分裂期的細(xì)胞中,若中期細(xì)胞數(shù)比例增加,則丙酯草醚抑制了紡錘絲的形成D.對(duì)根尖分生區(qū)細(xì)胞進(jìn)行解離、漂洗、染色和制片后,再?gòu)纳w玻片一側(cè)滴加丙酯草醚解析:圖中B箭頭所指細(xì)胞處于有絲分裂的中期,此時(shí)細(xì)胞中每條染色體含有2個(gè)DNA分子,即細(xì)胞染色體數(shù)與核DNA分子數(shù)之比為1∶2;在分裂期的細(xì)胞中,若中期細(xì)胞數(shù)比例增加,則可推測(cè)丙酯草醚抑制了著絲粒的分裂;對(duì)根尖分生區(qū)細(xì)胞進(jìn)行解離、漂洗、染色和制片后,再?gòu)纳w玻片一側(cè)滴加丙酯草醚沒(méi)有效果,無(wú)法達(dá)到探究的目的,因?yàn)榇藭r(shí)細(xì)胞已經(jīng)死亡。7.CDK1是推動(dòng)細(xì)胞由分裂間期進(jìn)入分裂期的關(guān)鍵蛋白。在DNA復(fù)制開始后,CDK1發(fā)生磷酸化導(dǎo)致其活性被抑制,當(dāng)細(xì)胞中的DNA復(fù)制完成且物質(zhì)準(zhǔn)備充分后,磷酸化的CDK1發(fā)生去磷酸化而被激活,使細(xì)胞進(jìn)入分裂期。大麥黃矮病毒(BYDV)的M蛋白通過(guò)影響細(xì)胞中CDK1的磷酸化水平而使農(nóng)作物患病。正常細(xì)胞和感染BYDV的細(xì)胞中CDK1的磷酸化水平變化如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(C)A.正常細(xì)胞中DNA復(fù)制未完成時(shí),磷酸化的CDK1的去磷酸化過(guò)程受到抑制B.正常細(xì)胞中磷酸化的CDK1發(fā)生去磷酸化后,染色質(zhì)螺旋化形成染色體C.感染BYDV的細(xì)胞中,M蛋白通過(guò)促進(jìn)CDK1的磷酸化而影響細(xì)胞周期D.M蛋白發(fā)揮作用后,感染BYDV的細(xì)胞被阻滯在分裂間期解析:由題意可知,正常細(xì)胞中DNA復(fù)制未完成時(shí)CDK1處于磷酸化狀態(tài),即去磷酸化過(guò)程受到抑制;正常細(xì)胞中磷酸化的CDK1發(fā)生去磷酸化后,使細(xì)胞進(jìn)入分裂期,染色質(zhì)螺旋化形成染色體;由題圖可知,正常細(xì)胞和感染BYDV的細(xì)胞中CDK1磷酸化水平達(dá)到最高點(diǎn)(二者相同)后均出現(xiàn)下降,但感染BYDV的細(xì)胞中CDK1的磷酸化水平維持在較高水平,正常細(xì)胞中CDK1磷酸化水平降低明顯,說(shuō)明被感染細(xì)胞中磷酸化的CDK1的去磷酸化過(guò)程受到抑制,故M蛋白通過(guò)抑制磷酸化的CDK1的去磷酸化而影響細(xì)胞周期;磷酸化的CDK1發(fā)生去磷酸化而被激活,才能使細(xì)胞進(jìn)入分裂期,故M蛋白發(fā)揮作用后,感染BYDV的細(xì)胞被阻滯在分裂間期。8.(2023·遼寧沈陽(yáng)模擬)科學(xué)家研究了p38抑制劑(p38i)和核糖體翻譯功能的抑制劑茴香霉素(ANS)對(duì)細(xì)胞周期的作用,結(jié)果如圖。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(C)A.ANS能夠使細(xì)胞阻滯在分裂期B.ANS可能影響了細(xì)胞周期有關(guān)酶的合成,從而影響了細(xì)胞周期C.p38i能夠使細(xì)胞阻滯在分裂期D.p38i能夠緩解ANS對(duì)細(xì)胞周期的影響解析:與第一組相比,第三組分裂間期細(xì)胞數(shù)目減少,分裂期細(xì)胞數(shù)目增多,說(shuō)明茴香霉素ANS能夠使細(xì)胞阻滯在分裂期,導(dǎo)致分裂期細(xì)胞數(shù)目增多;茴香霉素(ANS)是核糖體翻譯功能的抑制劑,可能是影響了細(xì)胞周期有關(guān)酶的合成,從而影響了細(xì)胞周期;與第一組相比,第二組分裂間期和分裂期細(xì)胞數(shù)目在施加p38i前后無(wú)明顯變化,說(shuō)明p38i不能使細(xì)胞阻滯在分裂期;與第一組相比,第三組分裂間期細(xì)胞數(shù)目減少,分裂期細(xì)胞數(shù)目增多,與第三組相比,第四組分裂間期細(xì)胞數(shù)目增多,分裂期細(xì)胞數(shù)目減少,說(shuō)明p38i能夠緩解ANS對(duì)細(xì)胞周期的影響。9.(2024·湖南常德模擬)圖1表示細(xì)胞有絲分裂不同時(shí)期染色體數(shù)與核DNA數(shù)比例的變化關(guān)系;圖2、圖3分別表示高等動(dòng)物甲、高等植物乙細(xì)胞有絲分裂的部分圖像。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)細(xì)胞增殖包括物質(zhì)準(zhǔn)備和兩個(gè)連續(xù)的過(guò)程。

(2)EF段形成的原因是。圖2、圖3分別處于圖1中的、段(填字母)。

(3)圖2細(xì)胞的下一時(shí)期,細(xì)胞中染色體數(shù)∶染色單體數(shù)∶核DNA數(shù)等于。與圖2相比,乙植物細(xì)胞處于與圖2相同的時(shí)期時(shí),有絲分裂的主要區(qū)別為。

(4)圖3結(jié)構(gòu)H為,其作用是

。

解析:(1)細(xì)胞增殖包括物質(zhì)準(zhǔn)備和細(xì)胞分裂兩個(gè)連續(xù)的過(guò)程。(2)EF段表示每條染色體上的DNA含量由2變?yōu)?,其形成的原因是著絲粒分裂,姐妹染色單體分離,成為兩條染色體。圖2處于有絲分裂的前期,每條染色體有2個(gè)DNA分子,處于圖1的DE段,圖3中每條染色體含有1個(gè)DNA分子,表示有絲分裂末期,處于圖1中的FG段。(3)圖2細(xì)胞的下一時(shí)期是有絲分裂的中期,細(xì)胞中染色體數(shù)∶核DNA數(shù)∶染色單體數(shù)等于1∶2∶2。高等植物細(xì)胞有絲分裂前期與動(dòng)物細(xì)胞的主要區(qū)別為紡錘體由兩極發(fā)出的紡錘絲形成。(4)圖3結(jié)構(gòu)H為細(xì)胞板;在植物細(xì)胞有絲分裂末期,細(xì)胞板由細(xì)胞的中央向四周擴(kuò)展,將細(xì)胞質(zhì)一分為二,且最終形成新的細(xì)胞壁。答案:(1)細(xì)胞分裂(2)著絲粒分裂DEFG(3)1∶2∶2紡錘體由細(xì)胞兩極發(fā)出的紡錘絲形成(4)細(xì)胞板由細(xì)胞的中央向四周擴(kuò)展,逐漸形成新的細(xì)胞壁綜合提升練10.(多選)(2023·河北滄州三模)有絲分裂的起始階段,分裂極(建立兩極紡錘體)的確立確保了細(xì)胞分裂過(guò)程的對(duì)稱性和雙極性,從而使染色體精確分離。如圖為某動(dòng)物細(xì)胞的有絲分裂示意圖,下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(AC)A.該細(xì)胞處于分裂前期,蛋白質(zhì)和磷脂已經(jīng)裝配成中心體,細(xì)胞正在建立分裂極B.分裂結(jié)束后每個(gè)子細(xì)胞中有2個(gè)中心粒C.在紡錘絲的牽引下圖示兩條染色體將各自移向細(xì)胞的一極,細(xì)胞質(zhì)均等分裂D.高等植物細(xì)胞沒(méi)有中心體,但在細(xì)胞分裂時(shí)也會(huì)通過(guò)其他方式建立分裂極解析:圖示含有兩個(gè)中心體,核仁已經(jīng)消失,為有絲分裂前期,中心體的組成成分為蛋白質(zhì),沒(méi)有磷脂;分裂結(jié)束后每個(gè)子細(xì)胞中含有1個(gè)中心體,即2個(gè)中心粒;有絲分裂后期,紡錘絲牽引著姐妹染色單體分開后形成的子染色體移向細(xì)胞兩極,而圖示兩條染色體為同源染色體,有絲分裂過(guò)程中同源染色體不分離;高等植物細(xì)胞沒(méi)有中心體,但是在細(xì)胞分裂時(shí)會(huì)從兩極發(fā)出紡錘絲,形成紡錘體,建立分裂極。11.(多選)(2024·湖南株洲模擬)下圖為研究人員利用TdR雙阻斷法使人宮頸癌細(xì)胞群同步化的過(guò)程示意圖。下列分析正確的是(ACD)A.據(jù)圖可知第一次高濃度TdR處理的時(shí)間應(yīng)大于或等于(G2+M+G1)的時(shí)間B.正常處理的時(shí)間應(yīng)大于S期的時(shí)間C.正常處理的目的是保證被TdR阻斷在S期的細(xì)胞完全越過(guò)S期D.經(jīng)過(guò)上述三次處理后,所有細(xì)胞都應(yīng)停滯在細(xì)胞周期的G1/S期交界處,從而實(shí)現(xiàn)了細(xì)胞周期的同步化解析:由圖可知TdR能抑制S期DNA合成,結(jié)合宮頸癌細(xì)胞周期各時(shí)期長(zhǎng)短,用TdR對(duì)細(xì)胞進(jìn)行恰當(dāng)時(shí)間的處理,可調(diào)整、阻斷細(xì)胞周期的時(shí)間節(jié)點(diǎn)。如第一次用TdR處理細(xì)胞大于或等于(G2+M+G1)的時(shí)間時(shí),可讓剛加入TdR處理時(shí)S期的細(xì)胞依然停在S期,其他時(shí)期的細(xì)胞停留在G1/S期交界處,然后正常處理大于S期,小于(G2+M+G1)期的時(shí)間,可讓所有細(xì)胞均不在S期,此時(shí)再次用TdR處理,則可讓所有細(xì)胞均被阻斷在G1/S期交界處,從而實(shí)現(xiàn)了細(xì)胞周期的同步化。12.(多選)(2023·山東德州二模)科研人員于1983年發(fā)現(xiàn)了誘導(dǎo)細(xì)胞進(jìn)入分裂期所必需的周期蛋白。周期蛋白必須與CDK激酶結(jié)合才能發(fā)揮其調(diào)控細(xì)胞周期的作用,CDK激酶的活性又受到其氨基酸Thr14、Tyr15、Thr161磷酸化和非磷酸化的影響,過(guò)程如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(AB)A.Thr14、Tyr15、Thr161磷酸化是CDK激酶表現(xiàn)活性所必需的B.CDK激酶與周期蛋白結(jié)合后就可以誘導(dǎo)細(xì)胞由分裂間期進(jìn)入分裂期C.周期蛋白的含量在連續(xù)分裂的細(xì)胞中呈周期性變化D.抑制CDK激酶的磷酸化能延長(zhǎng)細(xì)胞周期的分裂間期解析:Thr14、Tyr15、Thr161磷酸化,然后Thr14、Tyr15去磷酸化是CDK激酶表現(xiàn)活性所必需的;CDK激酶與周期蛋白結(jié)合后需要經(jīng)過(guò)磷酸化和去磷酸化,才能誘導(dǎo)細(xì)胞由分裂間期進(jìn)入分裂期;周期蛋白在發(fā)揮完作用后被降解,所以周期蛋白的含量在連續(xù)分裂的細(xì)胞中呈周期性變化;抑制CDK激酶的磷酸化,則細(xì)胞不能進(jìn)入分裂期,能延長(zhǎng)細(xì)胞周期的分裂間期。13.研究發(fā)現(xiàn),細(xì)胞周期的控制有三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn):從G1期到S期,從G2期到M期,從中期到后期。細(xì)胞中染色體的正確排列、分離與染色單體之間的黏連蛋白有關(guān),細(xì)胞分裂過(guò)程中,蛋白質(zhì)復(fù)合物(APC)、分離酶(SEP)、保全素(SCR)是調(diào)控的關(guān)鍵因素,其中分離酶(SEP)能將黏連蛋白水解,蛋白質(zhì)復(fù)合物(APC)是細(xì)胞周期從中期到后期的調(diào)控因子。分離酶(SEP)的活性需要被嚴(yán)密調(diào)控,保全素(SCR)能與分離酶(SEP)緊密結(jié)合,并充當(dāng)假底物而阻斷其活性。細(xì)胞分裂過(guò)程中三種物質(zhì)的含量變化如下圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)正常情況下,小鼠受精卵以分裂方式增殖,將親代細(xì)胞的染色體,從而保證親子代細(xì)胞間遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定性。該分裂過(guò)程中黏連蛋白被水解的時(shí)期是。

(2)在人類細(xì)胞中,分離酶在分裂間期時(shí)被阻擋在細(xì)胞核外,如果此時(shí)核膜的通透性發(fā)生不恰當(dāng)?shù)馗淖?最終會(huì)導(dǎo)致無(wú)法保證DNA平均分配,其原因是

。

(3)根據(jù)題中信息,推測(cè)蛋白質(zhì)復(fù)合物APC在細(xì)胞周期中的具體作用是

。

(4)細(xì)胞分裂過(guò)程中還伴隨著一系列周期相關(guān)分子信號(hào)的啟動(dòng),研究發(fā)現(xiàn)蛋白Numb參與細(xì)胞周期進(jìn)程的調(diào)控。為了研究Numb蛋白的功能,研究者對(duì)實(shí)驗(yàn)組細(xì)胞(通過(guò)干擾RNA以抑制Numb蛋白的表達(dá))和對(duì)照組細(xì)胞(不作處理)中處于各時(shí)期的細(xì)胞比例進(jìn)行了統(tǒng)計(jì),結(jié)果如下表所示。時(shí)期G1SG2M(分裂期)實(shí)驗(yàn)組34%29%28%9%對(duì)照組34%29%34%3%請(qǐng)據(jù)表分析,Numb蛋白與細(xì)胞分裂進(jìn)入期有關(guān),說(shuō)明理由:

。

解析:(1)正常情況下,小鼠受精卵的分裂方式為有絲分裂;通過(guò)有絲分裂,可將親代細(xì)胞的染色體復(fù)制并均分到子細(xì)胞中,從而保證親子代細(xì)胞間遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定性;據(jù)題干信息“細(xì)胞中染色體的正確排列、分離與染色單體之間的黏連蛋白有關(guān)”,結(jié)合有絲分裂過(guò)程可知,黏連蛋白被水解的時(shí)期是在有絲分裂后期姐妹染色單體分離時(shí)。(2)結(jié)合題干信息“細(xì)胞中染色體的正確排列、分離與染色單體之間的黏連蛋白有關(guān)”及“分離酶(SEP)能將黏連蛋白水解”可知,若核膜的通透性發(fā)生改變,使分離酶進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi),水解黏連蛋白,使得姐妹染色單體提早分離,使得染色體分配混亂,導(dǎo)致DNA無(wú)法平均分配。(3)據(jù)題干信息“蛋白質(zhì)復(fù)合物(APC)是細(xì)胞周期從中期到后期的調(diào)控因子”,可進(jìn)一步推知APC在分裂中期將保全素(SCR)分解,釋放分離酶,分離酶分解染色單體之間的黏連蛋白,為染色單體移向細(xì)胞兩極,完成DNA均分做準(zhǔn)備。(4)由題干信息可知,實(shí)驗(yàn)組干擾RNA抑制了Numb蛋白的表達(dá),不能合成Numb蛋白,對(duì)照組能合成Numb蛋白。與對(duì)照組相比,實(shí)驗(yàn)組G2期的細(xì)胞比例降低,M期的細(xì)胞比例升高,推測(cè)Numb蛋白作用可能是阻止細(xì)胞分裂由G2期進(jìn)入M期。答案:(1)有絲復(fù)制并均分到子細(xì)胞中有絲分裂后期(2)核膜的通透性發(fā)生改變,使分離酶進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi),水解黏連蛋白,使得姐妹染色單體提早分離,使得染色體分配混亂,導(dǎo)致DNA無(wú)法平均分配(3)APC在分裂中期將保全素(SCR)分解,釋放分離酶,分離酶分解染色單體之間的黏連蛋白,為染色單體移向細(xì)胞兩極,完成DNA均分做準(zhǔn)備(4)M因抑制了Numb蛋白的表達(dá),使得實(shí)驗(yàn)組中G2期的細(xì)胞比例明顯低于對(duì)照組,而M期細(xì)胞比例明顯高于對(duì)照組第14講減數(shù)分裂和受精作用[課標(biāo)要求]1.闡明減數(shù)分裂產(chǎn)生染色體數(shù)量減半的精細(xì)胞或卵細(xì)胞。2.說(shuō)明進(jìn)行有性生殖的生物體,其遺傳信息通過(guò)配子傳遞給子代。3.闡明進(jìn)行有性生殖的生物在減數(shù)分裂過(guò)程中,染色體所發(fā)生的自由組合和交叉互換,會(huì)導(dǎo)致控制不同性狀的基因重組,從而使子代出現(xiàn)變異。4.活動(dòng):運(yùn)用模型、裝片或視頻觀察模擬減數(shù)分裂過(guò)程中染色體的變化?？键c(diǎn)一減數(shù)分裂和受精作用1.減數(shù)分裂的概念2.減數(shù)分裂中的基本概念辨析(1)同源染色體。圖中A和B,C和D是同源染色體。(1)同源染色體的形狀、大小未必都相同。(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兩條染色體盡管大小、形狀相同,但不是同源染色體。(3)二倍體生物有絲分裂過(guò)程中始終存在同源染色體,但不聯(lián)會(huì),也不形成四分體。(2)非同源染色體。指形態(tài)、大小不相同,且在減數(shù)分裂過(guò)程中不發(fā)生聯(lián)會(huì)的染色體。如圖中的A和C(或D),B和C(或D)。(3)聯(lián)會(huì)。減數(shù)分裂Ⅰ過(guò)程中(前期),同源染色體兩兩配對(duì)的現(xiàn)象。該時(shí)期DNA已完成復(fù)制,染色單體已形成。(4)四分體。聯(lián)會(huì)后的每對(duì)同源染色體含有四條染色單體,叫作四分體。聯(lián)會(huì)形成四分體是減數(shù)分裂Ⅰ特有的現(xiàn)象,在有絲分裂過(guò)程中不存在。提醒1個(gè)四分體=1對(duì)同源染色體=2條染色體=4條染色單體=4個(gè)DNA分子=8條脫氧核苷酸鏈。(5)互換。四分體中的非姐妹染色單體之間經(jīng)常發(fā)生纏繞,并交換相應(yīng)的片段。其意義是進(jìn)一步豐富了配子的類型,增強(qiáng)了有性生殖生物的多樣性。提醒同源染色體的非姐妹染色單體之間的交換不一定導(dǎo)致基因重組,交換的片段所含基因也可能相同。3.減數(shù)分裂過(guò)程(1)哺乳動(dòng)物精子的形成過(guò)程。(2)精子和卵細(xì)胞形成過(guò)程的異同點(diǎn)(以哺乳動(dòng)物為例)。4.受精作用(1)概念:卵細(xì)胞和精子相互識(shí)別、融合成為受精卵的過(guò)程。(2)實(shí)質(zhì):精子的細(xì)胞核與卵細(xì)胞的細(xì)胞核融合,使彼此的染色體會(huì)合在一起。(3)結(jié)果:受精卵中的染色體數(shù)目又恢復(fù)到體細(xì)胞中的數(shù)目。(4)意義:減數(shù)分裂和受精作用對(duì)于維持每種生物前后代染色體數(shù)目的恒定,對(duì)于生物的遺傳和變異,都是十分重要的。[正誤辨析]1.有絲分裂和減數(shù)分裂都有細(xì)胞周期。(×)提示:進(jìn)行減數(shù)分裂的細(xì)胞不能連續(xù)分裂,沒(méi)有細(xì)胞周期。2.減數(shù)分裂Ⅰ前期的同源染色體中的非姐妹染色單體之間可發(fā)生互換。(√)3.在減數(shù)分裂Ⅰ中,著絲粒分裂導(dǎo)致染色體數(shù)目加倍。(×)提示:在減數(shù)分裂Ⅰ中,同源染色體分離,著絲粒不分裂。4.減數(shù)分裂Ⅱ后期彼此分離的染色體大小、形態(tài)一樣,但不是同源染色體。(√)5.精子和卵細(xì)胞的相互識(shí)別是通過(guò)細(xì)胞的直接接觸完成的。(√)[教材微點(diǎn)思考]1.(必修2P27正文“受精作用”拓展)子代繼承了雙親各半數(shù)的染色體,雙親對(duì)子代的貢獻(xiàn)是一樣的嗎?為什么?卵細(xì)胞產(chǎn)生過(guò)程中,細(xì)胞質(zhì)不均等分裂,其意義是什么?提示:不一樣。母親除了提供一半的核基因之外,還提供了幾乎全部的細(xì)胞質(zhì)基因,如線粒體內(nèi)含有的DNA。保證卵細(xì)胞有較多的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),以滿足早期胚胎發(fā)育過(guò)程中對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的需要。2.(必修2P27“思維訓(xùn)練”拓展)試從配子形成和受精作用兩個(gè)方面,分別對(duì)遺傳的多樣性和穩(wěn)定性的原因進(jìn)行概括。提示:遺傳多樣性的原因有配子形成的過(guò)程中,由于減數(shù)分裂Ⅰ前期,同源染色體的非姐妹染色單體間會(huì)發(fā)生互換及減數(shù)分裂Ⅰ后期非同源染色體的自由組合,都導(dǎo)致配子中染色體組合的多樣性。受精作用中精子和卵細(xì)胞的隨機(jī)結(jié)合,進(jìn)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(wěn)定性的原因有減數(shù)分裂形成的配子中染色體數(shù)目減半,而且每個(gè)配子中的染色體一般是一整套非同源染色體的組合,而受精作用時(shí)精卵結(jié)合使受精卵中的染色體數(shù)目又恢復(fù)到體細(xì)胞中的數(shù)目。生物體的性狀是由染色體上的遺傳物質(zhì)控制的,因此,染色體數(shù)目的恒定維持了生物遺傳的穩(wěn)定性。1.減數(shù)分裂Ⅰ與減數(shù)分裂Ⅱ關(guān)鍵點(diǎn)比較2.根據(jù)細(xì)胞質(zhì)的分裂方式判斷減數(shù)分裂中的細(xì)胞類型若減數(shù)分裂Ⅰ后期細(xì)胞質(zhì)出現(xiàn)均等分裂,則一定為初級(jí)精母細(xì)胞;若減數(shù)分裂Ⅱ后期細(xì)胞質(zhì)出現(xiàn)均等分裂,可能是次級(jí)精母細(xì)胞,也可能是極體。3.減數(shù)分裂過(guò)程中相關(guān)物質(zhì)變化(1)染色體數(shù)目變化及原因。(2)核DNA數(shù)目變化及原因。(3)染色單體數(shù)目變化及原因。4.減數(shù)分裂產(chǎn)生配子的種類情境:蜂王和工蜂由受精卵發(fā)育而成(2n=32),雄蜂由未受精的卵發(fā)育而成。蜂王通過(guò)減數(shù)分裂專職產(chǎn)卵。雄蜂通過(guò)假減數(shù)分裂產(chǎn)生精子,即減數(shù)分裂Ⅰ過(guò)程,1個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞分裂成1個(gè)含有細(xì)胞核的次級(jí)精母細(xì)胞和1個(gè)體積較小不含細(xì)胞核的細(xì)胞(退化凋亡);減數(shù)分裂Ⅱ過(guò)程,1個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞著絲粒分裂產(chǎn)生1個(gè)體積較大的精細(xì)胞(變形成精子)和1個(gè)體積較小的細(xì)胞(退化凋亡)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)對(duì)雄蜂和蜂王來(lái)說(shuō),它們的1個(gè)精原細(xì)胞和1個(gè)卵原細(xì)胞產(chǎn)生的配子種類數(shù)分別為多少種,為什么?提示:1種、1種;因?yàn)樾鄯涞?個(gè)精原細(xì)胞和蜂王的1個(gè)卵原細(xì)胞均只能產(chǎn)生1個(gè)配子。(2)請(qǐng)從染色體行為和細(xì)胞質(zhì)分裂方式分析,雄蜂的初級(jí)精母細(xì)胞和蜂王的初級(jí)卵母細(xì)胞減數(shù)分裂Ⅰ過(guò)程中還有哪些異同點(diǎn)?提示:初級(jí)精母細(xì)胞沒(méi)有同源染色體分離,而初級(jí)卵母細(xì)胞有;細(xì)胞質(zhì)均為不均等分裂。(3)若一只蜂王和一只雄蜂交配產(chǎn)生F1,在F1雌雄個(gè)體交配產(chǎn)生的F2中,雄蜂的基因型共有AB、Ab、aB、ab四種,雌蜂的基因型共有AaBb、Aabb、aaBb、aabb四種,則親本的基因型是什么?提示:蜂王基因型是aabb,雄蜂基因型是AB。(4)一個(gè)蜂王最多可以產(chǎn)生多少種配子?(不考慮基因突變和互換)提示:216。(1)原始生殖細(xì)胞減數(shù)分裂產(chǎn)生配子情況(以AaBb為例,沒(méi)有基因突變和互換)如圖:(2)具有n對(duì)同源染色體的個(gè)體產(chǎn)生配子情況(不考慮基因突變和互換)。項(xiàng)目可能產(chǎn)生配子的種類實(shí)際產(chǎn)生配子的種類1個(gè)精原細(xì)胞2n種2種1個(gè)雄性個(gè)體2n種2n種1個(gè)卵原細(xì)胞2n種1種1個(gè)雌性個(gè)體2n種2n種減數(shù)分裂的過(guò)程1.(2024·河南鄭州期中)如圖表示某動(dòng)物的一個(gè)正在分裂的細(xì)胞,請(qǐng)判斷下列說(shuō)法正確的是(D)A.該細(xì)胞的名稱是次級(jí)精母細(xì)胞B.該細(xì)胞中1與2、3與4是同源染色體C.該細(xì)胞中有兩對(duì)染色單體,1與2,3與4D.若3上有一個(gè)A基因,則4的相同位置可能是A基因或a基因解析:由于細(xì)胞不含同源染色體,著絲粒分裂,且細(xì)胞質(zhì)均等分裂,所以該細(xì)胞可能是次級(jí)精母細(xì)胞或極體;在減數(shù)分裂Ⅰ后期同源染色體分離,該細(xì)胞處于減數(shù)分裂Ⅱ后期,不存在同源染色體,1與2、3與4是復(fù)制后形成的相同染色體;該細(xì)胞中著絲粒已經(jīng)分裂,不含染色單體;若3上有一個(gè)A基因,3與4是復(fù)制后形成的相同染色體,故4的相同位置可能是A基因,但若發(fā)生互換(體細(xì)胞為Aa時(shí))或基因突變,則4的相同位置可能是a基因。2.(2023·陜西榆林一模)下圖所示為某種動(dòng)物個(gè)體的某些細(xì)胞分裂過(guò)程,下列說(shuō)法不正確的是(D)A.甲、丙兩細(xì)胞都發(fā)生了基因重組B.甲、乙、丁都可屬于卵原細(xì)胞分裂過(guò)程C.甲屬于卵原細(xì)胞的減數(shù)分裂ⅠD.乙、丁的染色體數(shù)是體細(xì)胞的2倍解析:甲、丙兩細(xì)胞均處于減數(shù)分裂Ⅰ后期,同源染色體分離,非同源染色體自由組合,都發(fā)生了基因重組;甲處于減數(shù)分裂Ⅰ后期,細(xì)胞質(zhì)進(jìn)行不均等分裂,是初級(jí)卵母細(xì)胞,乙是處于減數(shù)分裂Ⅱ后期的次級(jí)卵母細(xì)胞,丁可以表示極體,因此甲、乙、丁都可屬于卵原細(xì)胞的分裂過(guò)程;乙、丁兩細(xì)胞均處于減數(shù)分裂Ⅱ后期,二者的染色體數(shù)與體細(xì)胞的染色體數(shù)相同。減數(shù)分裂過(guò)程相關(guān)結(jié)構(gòu)和物質(zhì)數(shù)量的變化分析3.(2022·浙江6月選考)某哺乳動(dòng)物卵原細(xì)胞形成卵細(xì)胞的過(guò)程中,某時(shí)期的細(xì)胞如圖所示,其中①～④表示染色體,a～h表示染色單體。下列敘述正確的是(D)A.圖示細(xì)胞為次級(jí)卵母細(xì)胞,所處時(shí)期為前期ⅡB.①與②的分離發(fā)生在后期Ⅰ,③與④的分離發(fā)生在后期ⅡC.該細(xì)胞的染色體數(shù)與核DNA分子數(shù)均為卵細(xì)胞的2倍D.a和e同時(shí)進(jìn)入一個(gè)卵細(xì)胞的概率為1/16解析:圖示細(xì)胞中存在2對(duì)同源染色體,為初級(jí)卵母細(xì)胞,且此時(shí)正在聯(lián)會(huì),所處時(shí)期為前期Ⅰ;①和②、③和④為同源染色體,分離均發(fā)生在后期Ⅰ;圖示細(xì)胞中有4條染色體,8個(gè)核DNA分子,推知卵原細(xì)胞中有4條染色體,4個(gè)核DNA分子,卵細(xì)胞中有2條染色體,2個(gè)核DNA分子,綜上所述該細(xì)胞的染色體數(shù)為卵細(xì)胞的2倍,核DNA分子數(shù)為卵細(xì)胞的4倍;a和e進(jìn)入同一個(gè)卵細(xì)胞的前提是①和③進(jìn)入同一個(gè)次級(jí)卵母細(xì)胞,而①和②(同源染色體)分離、③和④(同源染色體)分離時(shí),①和③進(jìn)入一個(gè)次級(jí)卵母細(xì)胞的概率是1/2×1/2=1/4,隨后a和e從同一次級(jí)卵母細(xì)胞進(jìn)入一個(gè)卵細(xì)胞的概率是1/2×1/2=1/4,則圖示細(xì)胞中的a和e進(jìn)入同一個(gè)卵細(xì)胞的概率是1/4×1/4=1/16。4.(2024·陜西西安月考)以某哺乳動(dòng)物生殖器官中的某細(xì)胞為材料,得到其在減數(shù)分裂過(guò)程中的兩個(gè)圖像,如圖甲、乙所示;圖丙表示該細(xì)胞分裂過(guò)程中染色體上DNA含量的變化。下列有關(guān)分析錯(cuò)誤的是(D)A.若乙細(xì)胞是甲細(xì)胞的子細(xì)胞,則乙細(xì)胞為次級(jí)卵母細(xì)胞B.甲細(xì)胞和乙細(xì)胞對(duì)應(yīng)圖丙中的BC段C.圖丙DE段細(xì)胞中可能含有的X染色體數(shù)為2或1條D.甲細(xì)胞中同源染色體的對(duì)數(shù)是乙細(xì)胞的2倍解析:若乙細(xì)胞是甲細(xì)胞的子細(xì)胞,則根據(jù)染色體變化可知,乙細(xì)胞為次級(jí)卵母細(xì)胞;甲細(xì)胞和乙細(xì)胞都有染色單體,每條染色體上有兩個(gè)DNA分子,對(duì)應(yīng)圖丙中的BC段;由細(xì)胞甲不均等分裂可知,該動(dòng)物為雌性,圖丙DE段沒(méi)有染色單體,處于減數(shù)分裂Ⅱ后期或末期,減數(shù)分裂Ⅱ后期含有兩條X染色體,減數(shù)分裂Ⅱ末期含有一條X染色體;乙細(xì)胞無(wú)同源染色體。減數(shù)分裂過(guò)程中相關(guān)物質(zhì)數(shù)量變化的原因配子的多樣性和受精作用5.(2023·山東濰坊月考)如圖表示某生物的精細(xì)胞,試根據(jù)細(xì)胞內(nèi)染色體的組成,判斷這些精細(xì)胞至少來(lái)自幾個(gè)精原細(xì)胞(不考慮同源染色體的非姐妹染色單體間的互換和基因突變)(D)A.1個(gè) B.2個(gè) C.3個(gè) D.4個(gè)解析:某生物不同精原細(xì)胞的染色體組成相同,來(lái)自一個(gè)精原細(xì)胞的精細(xì)胞染色體組成相同或互補(bǔ),根據(jù)這一點(diǎn)可以判斷①④可來(lái)自一個(gè)精原細(xì)胞,②⑥可來(lái)自一個(gè)精原細(xì)胞,③來(lái)自一個(gè)精原細(xì)胞,⑤來(lái)自一個(gè)精原細(xì)胞,故這些精細(xì)胞至少來(lái)自4個(gè)精原細(xì)胞。6.(2024·福建福州模擬)每一種生物在繁衍過(guò)程中,既保持遺傳的穩(wěn)定性,又表現(xiàn)遺傳的多樣性,下列有關(guān)遺傳多樣性原因的敘述,錯(cuò)誤的是(D)A.同源染色體的非姐妹染色單體間的互換導(dǎo)致配子中染色體組合的多樣性B.卵細(xì)胞和精子的隨機(jī)結(jié)合,進(jìn)一步增加了受精卵中染色體組合的多樣性C.非同源染色體的自由組合導(dǎo)致配子中染色體組合的多樣性D.受精卵的遺傳物質(zhì)一半來(lái)自父方,一半來(lái)自母方,增加了子代遺傳的多樣性解析:發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ四分體時(shí)期同源染色體的非姐妹染色單體之間的互換導(dǎo)致配子中染色體組合的多樣性;配子的多樣性,再加上受精時(shí)精子與卵細(xì)胞隨機(jī)結(jié)合,進(jìn)一步增加了受精卵中染色體組合的多樣性;發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ后期的非同源染色體的自由組合導(dǎo)致配子中染色體組合的多樣性;受精卵的核遺傳物質(zhì)一半來(lái)自父方,一半來(lái)自母方,對(duì)于維持生物前后代體細(xì)胞中染色體數(shù)目恒定具有重要意義,細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)幾乎全部來(lái)自母方?？键c(diǎn)二減數(shù)分裂與有絲分裂的比較1.減數(shù)分裂與有絲分裂的分裂過(guò)程及特點(diǎn)比較2.細(xì)胞分裂圖像辨析(1)三種“前期”比較。(2)三種“中期”比較。(3)三種“后期”比較。[教材微點(diǎn)思考](必修2P28“練習(xí)與應(yīng)用”拓展)若兩個(gè)不同的物種之間雜交可以產(chǎn)生后代,但其后代往往是不育的,試分析原因。提示:自然界中二倍體生物比較常見,兩物種之間雜交時(shí),每個(gè)物種通過(guò)減數(shù)分裂產(chǎn)生正常配子,配子中無(wú)同源染色體,兩種配子結(jié)合形成的合子中也沒(méi)有同源染色體。合子發(fā)育成雜種個(gè)體的過(guò)程中細(xì)胞分裂方式為有絲分裂,分裂過(guò)程中無(wú)同源染色體配對(duì)現(xiàn)象,因而可以正常發(fā)育。雜種個(gè)體的性原細(xì)胞減數(shù)分裂時(shí),由于細(xì)胞中無(wú)同源染色體,無(wú)法正常聯(lián)會(huì),因而不能產(chǎn)生正常配子,所以是不育的。1.細(xì)胞分裂的條形圖辨析有絲分裂:減數(shù)分裂(以雄性動(dòng)物為例):2.有絲分裂、減數(shù)分裂和受精作用過(guò)程中核DNA、染色體數(shù)目變化曲線模型分析3.減數(shù)分裂與有絲分裂相關(guān)數(shù)量的變化(1)減數(shù)分裂與有絲分裂每條染色體中DNA含量的變化。(2)染色單體的變化。①有絲分裂:有絲分裂前的間期,因染色體復(fù)制,染色單體形成;有絲分裂后期,因著絲粒分裂,染色單體變?yōu)?(即04n0)。②減數(shù)分裂。(3)同源染色體“對(duì)數(shù)”及“染色體組數(shù)”的變化(以二倍體生物為例)。①發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ末期,減數(shù)分裂Ⅱ各時(shí)期同源染色體對(duì)數(shù)均為0。②發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ末期。③發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅱ后期。減數(shù)分裂和有絲分裂的比較1.(2024·云南曲靖期中)同一個(gè)體中形成卵原細(xì)胞的有絲分裂與卵原細(xì)胞的減數(shù)分裂的敘述,錯(cuò)誤的是(C)A.有絲分裂和減數(shù)分裂前都要進(jìn)行核DNA和染色體的復(fù)制,復(fù)制后核DNA數(shù)量加倍B.有絲分裂和減數(shù)分裂過(guò)程中都會(huì)出現(xiàn)染色單體C.有絲分裂與減數(shù)分裂過(guò)程中細(xì)胞質(zhì)都是均等分裂D.有絲分裂最終產(chǎn)生的子細(xì)胞基因型與減數(shù)分裂最終產(chǎn)生的子細(xì)胞基因型不同解析:有絲分裂和減數(shù)分裂前都要進(jìn)行核DNA和染色體的復(fù)制,復(fù)制后核DNA數(shù)量加倍;DNA分子復(fù)制后,每條染色體都有2條姐妹染色單體,故有絲分裂和減數(shù)分裂過(guò)程中都會(huì)出現(xiàn)染色單體;卵細(xì)胞形成過(guò)程中,初級(jí)卵母細(xì)胞和次級(jí)卵母細(xì)胞的分裂都是不均等的;有絲分裂最終產(chǎn)生的子細(xì)胞基因型與親代細(xì)胞相同,而減數(shù)分裂最終產(chǎn)生的子細(xì)胞染色體減半,產(chǎn)生的子細(xì)胞基因型發(fā)生改變。2.(2023·山東棗莊期中)下列關(guān)于人體細(xì)胞有絲分裂與減數(shù)分裂的敘述正確的是(A)A.有絲分裂和減數(shù)分裂前的間期細(xì)胞中染色體數(shù)目都不會(huì)因核DNA分子的復(fù)制而加倍B.在減數(shù)分裂的過(guò)程中等位基因的分離一定發(fā)生在減數(shù)分裂ⅠC.有絲分裂后期細(xì)胞中染色體因星射線的牽引導(dǎo)致著絲粒分裂從而使染色體數(shù)目加倍D.減數(shù)分裂Ⅱ過(guò)程中細(xì)胞中染色體數(shù)目與核DNA分子數(shù)目始終不變解析:有絲分裂和減數(shù)分裂前的間期都進(jìn)行核DNA和染色體復(fù)制,復(fù)制完成后,核DNA加倍,每條染色體含兩條染色單體,染色體數(shù)量不變;在減數(shù)分裂Ⅰ前期,若同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生互換,可能會(huì)導(dǎo)致一條染色體上的兩條姐妹染色單體上出現(xiàn)等位基因,這樣的等位基因可在減數(shù)分裂Ⅱ后期隨姐妹染色單體的分離而分離;有絲分裂后期,著絲粒的分裂無(wú)須星射線的牽引,由于著絲粒分裂,姐妹染色單體分離,導(dǎo)致細(xì)胞中染色體數(shù)目加倍;減數(shù)分裂Ⅱ的前期、中期,每條染色體上含有2條染色單體,此時(shí)染色體數(shù)目與核DNA分子數(shù)目之比為1∶2,在減數(shù)分裂Ⅱ的后期,染色體加倍,此時(shí)細(xì)胞中染色體數(shù)目與核DNA分子數(shù)目之比為1∶1。有絲分裂和減數(shù)分裂圖像和曲線模型的比較分析3.(2024·河南濮陽(yáng)月考)圖1表示某二倍體動(dòng)物細(xì)胞分裂過(guò)程中某結(jié)構(gòu)的數(shù)量變化曲線,圖2表示與該分裂有關(guān)的不同分裂時(shí)期的圖像。下列分析不正確的是(D)A.圖1曲線可表示減數(shù)分裂時(shí)同源染色體對(duì)數(shù)的數(shù)量變化B.由圖2可知該二倍體動(dòng)物應(yīng)為雄性個(gè)體C.乙細(xì)胞中①染色體可與②或③染色體發(fā)生自由組合D.圖2中的丙、丁細(xì)胞發(fā)生于圖1中的A～B段解析:圖1曲線中開始數(shù)量為n,然后變?yōu)?,因此可表示減數(shù)分裂時(shí)同源染色體對(duì)數(shù)的數(shù)量變化;由圖2丙細(xì)胞同源染色體分離,可知處于減數(shù)分裂Ⅰ后期,根據(jù)細(xì)胞質(zhì)均等分裂,可知是初級(jí)精母細(xì)胞,因此該二倍體動(dòng)物應(yīng)為雄性個(gè)體;乙細(xì)胞中①和④是一對(duì)同源染色體,②和③是一對(duì)同源染色體,①染色體與②(或③)染色體屬于非同源染色體,可在減數(shù)分裂Ⅰ后期自由組合;圖2中的丙同源染色體分離,處于減數(shù)分裂Ⅰ后期,可對(duì)應(yīng)A～B段,丁是減數(shù)分裂Ⅰ產(chǎn)生的次級(jí)精母細(xì)胞,此時(shí)細(xì)胞中不含同源染色體,對(duì)應(yīng)B～C段。4.(2024·山西運(yùn)城模擬)圖1表示某生物(2n=4)的體細(xì)胞分裂及精子形成相關(guān)過(guò)程中,細(xì)胞內(nèi)某物質(zhì)含量的變化;圖2為分裂過(guò)程中的某幾個(gè)時(shí)期的細(xì)胞模式圖。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(D)A.圖1中①～③段可表示有絲分裂過(guò)程中染色體數(shù)量變化B.圖2中與圖1中②段和⑤段對(duì)應(yīng)的細(xì)胞分別是d、aC.圖1中①→②和④→⑤該物質(zhì)變化的原因相同D.圖2中沒(méi)有同源染色體的細(xì)胞是a和c解析:依據(jù)圖1曲線的變化,可判斷該曲線表示染色體數(shù)目的變化,曲線①～③段染色體數(shù)先加倍,后恢復(fù),表示有絲分裂過(guò)程中染色體數(shù)量變化;圖1中②段和⑤段分別表示有絲分裂后期和減數(shù)分裂Ⅱ后期,分別對(duì)應(yīng)細(xì)胞d(有絲分裂后期)和細(xì)胞a(減數(shù)分裂Ⅱ后期);圖1中①→②和④→⑤該物質(zhì)變化的原因相同,都是著絲粒分裂,染色體數(shù)目加倍;a表示減數(shù)分裂Ⅱ后期,b表示有絲分裂中期,c表示減數(shù)分裂Ⅰ后期,d表示有絲分裂后期,圖2中沒(méi)有同源染色體的細(xì)胞是a?？键c(diǎn)三觀察蝗蟲精母細(xì)胞減數(shù)分裂裝片、建立減數(shù)分裂中染色體變化的模型1.觀察蝗蟲精母細(xì)胞減數(shù)分裂裝片(1)實(shí)驗(yàn)原理。蝗蟲的精母細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂形成精細(xì)胞,再形成精子。此過(guò)程要經(jīng)過(guò)兩次連續(xù)的細(xì)胞分裂。在此過(guò)程中,細(xì)胞中的染色體形態(tài)、位置和數(shù)目都在不斷地發(fā)生變化,因而可據(jù)此識(shí)別減數(shù)分裂的各個(gè)時(shí)期。(2)實(shí)驗(yàn)步驟。(3)實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵。宜選用雄性個(gè)體生殖器官如植物的花藥、動(dòng)物的精巢作為觀察減數(shù)分裂的實(shí)驗(yàn)材料的原因:①雄性個(gè)體產(chǎn)生精子的數(shù)量多于雌性個(gè)體產(chǎn)生卵細(xì)胞的數(shù)量。②在動(dòng)物卵巢內(nèi)的減數(shù)分裂沒(méi)有進(jìn)行徹底,排卵時(shí)排出的僅僅是初級(jí)卵母細(xì)胞或次級(jí)卵母細(xì)胞,在輸卵管中發(fā)育到減數(shù)分裂Ⅱ中期,其只有和精子相遇后,在精子的刺激下,才能繼續(xù)完成減數(shù)分裂Ⅱ。③精巢內(nèi)精原細(xì)胞既可以進(jìn)行有絲分裂,又可以進(jìn)行減數(shù)分裂,因此可以觀察到染色體數(shù)為n、2n、4n的不同細(xì)胞分裂圖像。2.建立減數(shù)分裂中染色體變化的模型項(xiàng)目操作要點(diǎn)模擬減數(shù)分裂中染色體數(shù)目和主要行為的變化①用兩種顏色的橡皮泥制作染色體,每種顏色分別制作兩條大小不同的染色體,每條染色體由兩條染色單體組成;②畫出中心體和紡錘體;③模擬減數(shù)分裂的中期、后期、末期染色體行為的變化,注意要將同一顏色、長(zhǎng)度不同的染色體放在赤道板的一側(cè)模擬減數(shù)分裂中非同源染色體的自由組合至少制作2對(duì)染色體,在赤道板的每一側(cè)放兩條不同顏色的染色體,比較形成的子細(xì)胞與前一次模擬結(jié)果的差異模擬減數(shù)分裂中四分體時(shí)期非姐妹染色單體間的互換假設(shè)在減數(shù)分裂Ⅰ前期發(fā)生了一次同源染色體的非姐妹染色單體之間的互換,用不同顏色的橡皮泥拼接表示非姐妹染色單體間發(fā)生了互換,比較形成的子細(xì)胞與前面模擬結(jié)果的差異減數(shù)分裂的觀察實(shí)驗(yàn)1.(2023·云南玉溪期末)下列關(guān)于觀察減數(shù)分裂實(shí)驗(yàn)的敘述,錯(cuò)誤的是(D)A.可用蝗蟲精母細(xì)胞減數(shù)分裂裝片觀察減數(shù)分裂過(guò)程B.用桃花的雄蕊比用桃花的雌蕊制成的裝片容易觀察到減數(shù)分裂現(xiàn)象C.在能觀察到減數(shù)分裂現(xiàn)象的裝片中,也能觀察到同源染色體聯(lián)會(huì)現(xiàn)象D.用洋蔥根尖制成裝片,能觀察到同源染色體聯(lián)會(huì)現(xiàn)象解析:蝗蟲的精母細(xì)胞能進(jìn)行減數(shù)分裂,可用來(lái)作為觀察減數(shù)分裂的材料;因?yàn)樾叟渥虞^多,故選擇植物雄蕊比選擇植物雌蕊容易觀察到減數(shù)分裂現(xiàn)象;聯(lián)會(huì)現(xiàn)象發(fā)生在減數(shù)分裂過(guò)程中,因此在能觀察到減數(shù)分裂現(xiàn)象的裝片中,可能觀察到同源染色體聯(lián)會(huì)現(xiàn)象;洋蔥根尖細(xì)胞進(jìn)行的是有絲分裂,不能觀察到同源染色體聯(lián)會(huì)現(xiàn)象。2.(2023·廣東肇慶模擬)在觀察玉米(2n=20)花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂的固定裝片中,觀察到不同分裂時(shí)期的細(xì)胞,如圖所示。下列敘述正確的是(C)A.細(xì)胞①的著絲粒已經(jīng)分裂B.細(xì)胞②中有10個(gè)四分體C.細(xì)胞④中含2個(gè)染色體組D.細(xì)胞⑤含有10對(duì)同源染色體解析:細(xì)胞①處于減數(shù)分裂Ⅰ后期,此時(shí)發(fā)生同源染色體分離,著絲粒尚未分裂;細(xì)胞②處于減數(shù)分裂Ⅱ中期,同源染色體已經(jīng)完成分離,故細(xì)胞②中沒(méi)有四分體;圖中細(xì)胞④⑤處于減數(shù)分裂Ⅱ后期,不存在同源染色體,均含2個(gè)染色體組。3.(2022·浙江1月選考)在“減數(shù)分裂模型的制作研究”活動(dòng)中,先制作4個(gè)藍(lán)色(2個(gè)5cm、2個(gè)8cm)和4個(gè)紅色(2個(gè)5cm、2個(gè)8cm)的橡皮泥條,再結(jié)合細(xì)鐵絲等材料模擬減數(shù)分裂過(guò)程。下列敘述錯(cuò)誤的是(C)A.將2個(gè)5cm藍(lán)色橡皮泥條扎在一起,模擬1個(gè)已經(jīng)復(fù)制的染色體B.將4個(gè)8cm橡皮泥條按同顏色扎在一起再并排,模擬1對(duì)同源染色體的配對(duì)C.模擬減數(shù)分裂后期Ⅰ時(shí),細(xì)胞同一極的橡皮泥條顏色要不同D.模擬減數(shù)分裂后期Ⅱ時(shí),細(xì)胞一極的橡皮泥條要與另一極的相同解析:模擬減數(shù)分裂后期Ⅰ時(shí),細(xì)胞中正在進(jìn)行同源染色體的分離,細(xì)胞同一極是非同源染色體,模擬染色體的橡皮泥條顏色可以相同也可以不同。微專題2減數(shù)分裂與可遺傳變異的關(guān)系減數(shù)分裂與基因重組[知識(shí)·方法](1)非同源染色體上的非等位基因:在減數(shù)分裂Ⅰ后期,可因同源染色體分離,非同源染色體自由組合而出現(xiàn)基因重組,如A與B或A與b組合。(2)同源染色體上的非等位基因:在減數(shù)分裂Ⅰ四分體時(shí)期,可因同源染色體的非姐妹染色單體間的互換而導(dǎo)致基因重組,例如原本A與B組合,a與b組合,經(jīng)重組可導(dǎo)致A與b組合,a與B組合。[類題·精練]1.(2023·河北唐山模擬)如圖為初級(jí)精母細(xì)胞減數(shù)分裂時(shí)的一對(duì)同源染色體示意圖,圖中1～8表示基因。不考慮突變與染色體交換的情況下,下列敘述正確的是(B)A.1與2、3互為等位基因,3與7互為非等位基因B.同一個(gè)體的精原細(xì)胞有絲分裂前期也應(yīng)含有基因1～8C.該細(xì)胞減數(shù)分裂將產(chǎn)生4種精細(xì)胞D.1分別與6、7、8組合都能形成重組型的配子解析:1與2是相同基因,1與3、4可能互為等位基因(或相同基因);同一個(gè)體精原細(xì)胞有絲分裂前期與初級(jí)精母細(xì)胞含有的染色體數(shù)目和基因種類、數(shù)目均相同,故均含有基因1～8;不考慮突變與染色體交換的情況下,該細(xì)胞減數(shù)分裂將產(chǎn)生4個(gè)、2種精細(xì)胞;1與5在同一條姐妹染色單體上,5與6是相同的基因,因此1與6的組合不能形成重組配子。2.(2024·安徽高考適應(yīng)性考試)脈孢霉的二倍體合子,會(huì)先進(jìn)行減數(shù)分裂產(chǎn)生四個(gè)單倍體細(xì)胞,緊接著再進(jìn)行一次有絲分裂,產(chǎn)生的8個(gè)孢子在子囊中按分裂的順序依次排列,如圖所示。觀察基因型Aa的脈孢霉子囊中孢子的顏色,基因型A的孢子深色,a的孢子淺色,以下①～④四種不同的結(jié)果中,支持細(xì)胞中同源染色體間A與a交換發(fā)生在DNA復(fù)制之后的是(假設(shè)只發(fā)生一次交換)(D)A.① B.② C.③④ D.②③④解析:若DNA復(fù)制后同源染色體間A與a發(fā)生互換,則每個(gè)次級(jí)性母細(xì)胞的基因型均為Aa,由于著絲粒分裂后子染色體會(huì)隨機(jī)移向兩極,故產(chǎn)生的4個(gè)子細(xì)胞排列順序有AaAa、aAAa、AaaA和aAaA4種情況,每個(gè)子細(xì)胞再進(jìn)行一次有絲分裂產(chǎn)生8個(gè)孢子,因此圖中②③④這3種情況都會(huì)出現(xiàn)。減數(shù)分裂與基因突變[知識(shí)·方法](1)在減數(shù)分裂前的間期,DNA分子復(fù)制過(guò)程中,如復(fù)制出現(xiàn)差錯(cuò),則會(huì)引起基因突變,此時(shí)可導(dǎo)致姐妹染色單體上含有等位基因,這種突變能通過(guò)配子傳遞給下一代,如圖所示:(2)姐妹染色單體(或分開后形成的子染色體)上存在等位基因的原因分析。①若為有絲分裂(如圖1),則為基因突變。②若為減數(shù)分裂(如圖2),則可能是同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生了互換或基因突變,需要再結(jié)合個(gè)體的基因型和基因個(gè)數(shù)進(jìn)行判斷。[類題·精練]3.(多選)(2023·湖南懷化月考)如圖是基因型為AaBb的某哺乳動(dòng)物減數(shù)分裂過(guò)程中形成的一個(gè)細(xì)胞。下列敘述正確的是(BC)A.該細(xì)胞發(fā)生了基因突變或互換,導(dǎo)致了A和a基因重組B.圖示細(xì)胞的分裂過(guò)程中,A和a的分離既發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ,也發(fā)生在減數(shù)分裂ⅡC.若該細(xì)胞發(fā)生的是隱性突變,則該細(xì)胞產(chǎn)生的配子基因型為AB、aB、ab和abD.圖示細(xì)胞分裂結(jié)束后能產(chǎn)生4個(gè)精細(xì)胞或一個(gè)卵細(xì)胞解析:圖示一條染色體的姐妹染色單體分別含有A和a基因,說(shuō)明該細(xì)胞發(fā)生了基因突變或互換,A/a控制的性狀與控制其他性狀的基因之間發(fā)生重組,但A和a屬于等位基因,二者出現(xiàn)在姐妹染色單體上不屬于基因重組;該哺乳動(dòng)物基因型是AaBb,在減數(shù)分裂Ⅰ后期隨同源染色體分開發(fā)生A和a的分離,且圖示細(xì)胞的分裂過(guò)程中,一條染色體的姐妹染色單體分別含有A和a基因,兩者在減數(shù)分裂Ⅱ后期也會(huì)發(fā)生分離;若該細(xì)胞發(fā)生的是隱性突變,即A→a,則該細(xì)胞上半部分基因型是AaBB,未標(biāo)出的基因分別為a、a,下半部分為aabb,則產(chǎn)生的配子基因型為AB、aB、ab和ab;圖示細(xì)胞處于減數(shù)分裂Ⅰ后期,此時(shí)細(xì)胞質(zhì)均等分裂,說(shuō)明是雄性動(dòng)物,則其分裂結(jié)束不可能產(chǎn)生卵細(xì)胞。減數(shù)分裂與染色體變異[知識(shí)·方法](1)如果減數(shù)分裂Ⅰ異常,則所形成的配子全部不正常;如果減數(shù)分裂Ⅰ正常,減數(shù)分裂Ⅱ一個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞分裂異常,則所形成的配子有的正常,有的不正常。如圖所示:(2)推理XXY與XYY異常個(gè)體成因。XYY成因:父方減數(shù)分裂Ⅱ異常,即減數(shù)分裂Ⅱ后期Y染色體著絲粒分裂后兩條Y染色體共同進(jìn)入同一精細(xì)胞。[類題·精練]4.(2023·湖南卷)某X染色體顯性遺傳病由SHOX基因突變所致,某家系中一男性患者與一正常女性婚配后,生育了一個(gè)患該病的男孩。究其原因,不可能的是(B)A.父親的初級(jí)精母細(xì)胞在減數(shù)分裂Ⅰ四分體時(shí)期,X和Y染色體片段交換B.父親的次級(jí)精母細(xì)胞在減數(shù)分裂Ⅱ后期,性染色體未分離C.母親的卵細(xì)胞形成過(guò)程中,SHOX基因發(fā)生了突變D.該男孩在胚胎發(fā)育早期,有絲分裂時(shí)SHOX基因發(fā)生了突變解析:假設(shè)X染色體上的顯性致病基因?yàn)锳,非致病基因?yàn)閍,若父親的初級(jí)精母細(xì)胞在減數(shù)分裂Ⅰ四分體時(shí)期,X染色體上含顯性致病基因的片段和Y染色體片段互換,導(dǎo)致Y染色體上有顯性致病基因,從而生出基因型為XYA的患病男孩;若父親的次級(jí)精母細(xì)胞在減數(shù)分裂Ⅱ后期姐妹染色單體未分離,則形成的含Y染色體的精子中,Y染色體上不可能含有顯性基因,因此不可能生出患該病的男孩;因?yàn)榛蛲蛔兪遣欢ㄏ虻?母親的卵細(xì)胞形成時(shí)SHOX基因可能已經(jīng)突變成顯性致病基因,從而生出基因型為XAY的患病男孩;若SHOX基因突變成顯性致病基因發(fā)生在男孩胚胎發(fā)育早期,也可能導(dǎo)致該男孩出現(xiàn)XAY的基因型。5.(2023·山東濰坊期中)減數(shù)分裂Ⅰ時(shí),若同源染色體異常聯(lián)會(huì),則可不分離進(jìn)入1個(gè)子細(xì)胞,或正常分離進(jìn)入2個(gè)子細(xì)胞,異常聯(lián)會(huì)不影響配子存活及其他染色體行為?，F(xiàn)有基因型為Aa的多個(gè)精原細(xì)胞,在減數(shù)分裂Ⅰ時(shí),僅A、a所在的同源染色體可異常聯(lián)會(huì)且其非姐妹染色單體可能發(fā)生片段交換。下列敘述錯(cuò)誤的是(B)A.若A、a所在的染色體未發(fā)生交換且異常聯(lián)會(huì)的同源染色體進(jìn)入1個(gè)子細(xì)胞,則子細(xì)胞的基因組成為AAaa和不含A、aB.若含A、a的片段發(fā)生交換且異常聯(lián)會(huì)的同源染色體進(jìn)入1個(gè)子細(xì)胞,則子細(xì)胞的基因組成為AAaaC.若含A、a的片段發(fā)生交換且異常聯(lián)會(huì)的同源染色體進(jìn)入2個(gè)子細(xì)胞,則子細(xì)胞的基因組成均為AaD.若含A、a的片段未發(fā)生交換且異常聯(lián)會(huì)的同源染色體進(jìn)入2個(gè)子細(xì)胞,則子細(xì)胞的基因組成為AA和aa解析:若A、a所在的染色體片段未發(fā)生交換,且異常聯(lián)會(huì)的同源染色體進(jìn)入1個(gè)子細(xì)胞,該子細(xì)胞基因組成為AAaa,另一子細(xì)胞不含A、a;若A、a所在的染色體片段發(fā)生交換,則A、a位于同一條染色體的姐妹染色單體上,異常聯(lián)會(huì)的同源染色體進(jìn)入1個(gè)子細(xì)胞,則該子細(xì)胞基因組成為AAaa,另一子細(xì)胞不含A、a;若A、a所在的染色體片段發(fā)生交換,則A、a位于同一條染色體的姐妹染色單體上,若異常聯(lián)會(huì)的同源染色體進(jìn)入2個(gè)子細(xì)胞,則子細(xì)胞基因組成均為Aa;若A、a所在的染色體片段未發(fā)生交換,且異常聯(lián)會(huì)的同源染色體進(jìn)入2個(gè)子細(xì)胞,則子細(xì)胞基因組成為AA和aa?；A(chǔ)鞏固練1.(2023·遼寧鐵嶺期末)精原細(xì)胞在減數(shù)分裂過(guò)程中連續(xù)分裂兩次,最后形成四個(gè)精細(xì)胞。下列不會(huì)出現(xiàn)在減數(shù)分裂Ⅰ過(guò)程中的是(C)A.同源染色體聯(lián)會(huì)和分離B.細(xì)胞質(zhì)均等分裂C.染色體著絲粒分裂D.染色體在紡錘絲牽引下移動(dòng)解析:同源染色體聯(lián)會(huì)發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ前期,同源染色體分離發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ后期;減數(shù)分裂Ⅰ過(guò)程中初級(jí)精母細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)均等分裂;染色體著絲粒分裂發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅱ后期;減數(shù)分裂Ⅰ后期,同源染色體在紡錘絲牽引下分離并移向細(xì)胞兩極。2.下列關(guān)于“觀察蝗蟲精母細(xì)胞減數(shù)分裂裝片”實(shí)驗(yàn)的敘述,錯(cuò)誤的是(D)A.觀察染色體的形態(tài)、位置和數(shù)目需用高倍鏡B.實(shí)驗(yàn)材料若換成玉米的花藥也能觀察到減數(shù)分裂過(guò)程C.能觀察到四分體的細(xì)胞處于減數(shù)分裂Ⅰ時(shí)期D.跟蹤觀察一個(gè)精原細(xì)胞可看到減數(shù)分裂的連續(xù)變化解析:觀察染色體的形態(tài)、位置和數(shù)目需用高倍鏡;玉米的花藥內(nèi)也能進(jìn)行減數(shù)分裂產(chǎn)生生殖細(xì)胞,故也能觀察到減數(shù)分裂過(guò)程;減數(shù)分裂Ⅰ前期出現(xiàn)四分體;裝片經(jīng)過(guò)固定后細(xì)胞已經(jīng)死亡,故觀察一個(gè)精原細(xì)胞不能觀察到減數(shù)分裂的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程。3.(2023·河北邯鄲二模)哺乳動(dòng)物卵母細(xì)胞的不對(duì)稱分裂既存在于細(xì)胞質(zhì)中,也存在于細(xì)胞核中。卵母細(xì)胞在選擇遺傳物質(zhì)的過(guò)程中表現(xiàn)出獨(dú)特的偏好性,重組交換率較高的染色體傾向于留在卵細(xì)胞中,下列選項(xiàng)正確的是(C)A.姐妹染色單體分離是減數(shù)分裂中染色體特有的行為B.每條染色體都有50%的概率被分配到卵細(xì)胞或極體C.精卵結(jié)合會(huì)激活次級(jí)卵母細(xì)胞,以完成第二次不對(duì)稱分裂D.卵細(xì)胞中的染色體和極體中的染色體是完全相同的解析:有絲分裂和減數(shù)分裂過(guò)程中都會(huì)發(fā)生姐妹染色單體的分離;細(xì)胞核的不對(duì)稱分裂會(huì)影響染色體被分配到卵細(xì)胞或極體的概率;精子進(jìn)入卵細(xì)胞后,被激活的次級(jí)卵母細(xì)胞完成減數(shù)分裂Ⅱ,排出極體,故精卵結(jié)合會(huì)激活次級(jí)卵母細(xì)胞,以完成第二次不對(duì)稱分裂;重組交換率較高的染色體傾向