课件53张PPT。环沟
第三单元 细胞的生命历程与减数分裂
第1讲细胞的增殖
[知考纲·明考情]
知识内容
必考要求
备考指南
1.细胞周期
2.动、植物细胞的有丝分裂
3.活动:观察细胞的有丝分裂
4.活动:制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片
a
b
b
b
命题特点
均以选择题形式出现。
考情分析
考试内容主要侧重两个方面:动(植)物细胞有丝分裂过程,洋葱根尖临时装片的制作与观察。但在命题时,可能体现知识的综合,如将细胞有丝分裂与DNA复制相关联,对细胞分裂过程中的物质变化进行综合考查。
备考策略
①准确记忆并能分析细胞周期各时期的特征。
②关注教材实验,能准确描述“观察细胞的有丝分裂”“制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片”两个实验的操作要求、过程等,并对实验操作的一些异常原因进行分析。
③针对知识点的综合,需要具备独立思维,如对特定有丝分裂过程的认识及DNA复制过程的认识,然后通过绘图的形式将两个过程进行整合。
1.(2018·浙江6月学考)
某二倍体植物根尖细胞的有丝分裂装片的观察结果如图所示,其中①~④是分裂期的四个不同时期的细胞。下列叙述错误的是( )
A.①处于分裂后期,该时期细胞中含4个染色体组
B.②处于分裂末期,该时期细胞中央会形成细胞板
C.③处于分裂前期,该时期细胞内中心体发出纺锤丝
D.④处于分裂中期,该时期细胞可用于制作染色体组型
解析:选C 由图分析可知,①处于后期,②处于末期,③处于前期,④处于中期。二倍体植株间期进行复制,含有两个染色体组,有丝分裂前期,细胞两极形成纺锤丝;中期,染色体数目和形态最清晰可制作染色体组型;后期,着丝粒分裂,染色单体变为染色体,此时含有4个染色体组;末期,细胞中央形成细胞板。动物和低等植物具有中心体,高等植物没有中心体。
2.(2018·浙江4月学考)下表为实验测得离体培养的胡萝卜根尖细胞的细胞周期各阶段时间。下列叙述正确的是( )
周期
G1
S
G2
M
合计
时间(h)
1.3
2.7
2.9
0.6
7.5
A.G1期的细胞中主要进行有关蛋白质的合成及核糖体的增生
B.用含DNA合成抑制剂的培养液培养1.3 h后,细胞都被阻断在S期
C.G2期的细胞中每个染色体含2条并列的染色单体,导致染色体数目加倍
D.胡萝卜各组织细胞周期时间长短相同,但G1、S、G2和M期的时间长短不同
解析:选A G1期细胞中主要进行有关蛋白质的合成及核糖体的增生,A正确;用含DNA合成抑制剂的培养液培养细胞,并不是所有的细胞在1.3 h后都被阻断在S期,如有的细胞刚进入G2期,在1.3 h后这些细胞仍处在G2期,B错误;G2期的细胞已经完成染色体复制,此时细胞中的每个染色体上含有两个染色单体,但这两条染色单体由一个着丝粒相连,染色体仍为1条,染色体数目不变,C错误;胡萝卜的某些组织细胞无细胞周期,而具有细胞周期的细胞,其细胞周期的时间长短也不一定相同,D错误。
3.(2017·浙江4月学考)下列关于“制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片”活动的叙述,错误的是( )
A.盐酸使植物细胞间的果胶质层松散
B.实验选用的醋酸洋红属于碱性染色剂
C.装片制作的步骤是解离→漂洗→染色→制片
D.显微镜下观察中期细胞可看到完整的染色体组型
解析:选D 观察有丝分裂实验,操作流程为解离→漂洗→染色→制片,其中,盐酸解离使植物细胞壁之间的果胶质变得松散,A、C正确;染色利用碱性染料,如龙胆紫或醋酸洋红,B正确;染色体组型是对染色体精心显微拍照、并按染色体大小、着丝粒位置等排列后构成的影像,不能在显微镜下被直接观察到,D错误。
4.(2017·浙江4月学考)若将处于G1期的胡萝卜愈伤组织细胞置于含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养液中,培养至第二次分裂中期。下列叙述正确的是( )
A.每条染色体中的两条染色单体均含3H
B.每个DNA分子的两条脱氧核苷酸链均含3H
C.每个DNA分子中均只有一条脱氧核苷酸链含3H
D.每条染色单体均只有一个DNA分子的两条脱氧核苷酸链含3H
解析:选A DNA复制需要胸腺嘧啶脱氧核苷酸,因此在含3H标记的培养液中培养,每条染色体的姐妹染色单体均含3H;DNA复制具有半保留复制的特点,第二次分裂中期,每条染色体上有一个DNA分子的一条链不含3H标记,其余DNA分子两条链均含3H标记。
5.(2016·浙江4月学考)下列关于高等动物细胞有丝分裂的叙述,正确的是( )
A.前期核膜解体成磷脂分子和蛋白质分子
B.中期染色体的显微照片可制作染色体组型图
C.后期着丝粒断裂导致染色单体数目加倍
D.末期囊泡聚集成的细胞板形成新的膜
解析:选B 前期核膜解体,形成分散的小泡,A错误;中期染色体形态最清晰,利用该时期的显微照片可制作染色体组型图,B正确;后期着丝粒断裂导致染色体数目加倍,C错误;动物细胞不具有细胞板,D错误。
6.(2016·浙江4月学考)下列关于“制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片”活动的叙述,正确的是( )
A.用稀盐酸解离可使细胞间的果胶质层松散
B.用水漂洗可洗去碱性染料以保持细胞活性
C.常用苏丹Ⅲ染液使染色体着色以利于观察
D.可用高倍镜观察植物细胞连续的分裂过程
解析:选A “制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片”活动分为四步,第一步解离,通过稀盐酸使细胞间的果胶质层松散;第二步漂洗,目的是洗去盐酸,便于碱性染料染色;第三步是染色,目的是通过龙胆紫或醋酸洋红等碱性染料将染色体着色,便于观察;第四步是制片(压片),目的是通过按压等,使细胞分散开,便于观察,A正确,B、C错误;经解离之后细胞已被杀死,无法观察植物细胞连续的分裂过程,D错误。
7.(2015·浙江10月学考)下列关于高等动物的细胞周期的叙述,错误的是( )
A.分裂间期进行DNA复制
B.前期开始出现染色体和纺锤体
C.中期是观察染色体形态的最佳时期
D.末期进行着丝粒的分裂
解析:选D 着丝粒分裂发生于后期,D错误。
一、细胞周期
1.定义
连续分裂的细胞从一次分裂结束到下一次分裂结束所经历的整个过程。
2.组成
每一个细胞周期包括一个分裂间期和一个分裂期。
阶段
具体时期
时期特征或功能
分裂
间期
G1期
(间隙期)
主要是合成DNA所需蛋白质和核糖体的增生
S期
(合成期)
主要是DNA复制
G2期
(间隙期)
主要是有丝分裂所必需的一些蛋白质的合成
分裂期
前期
核膜、核仁解体,纺锤体、染色体出现
中期
染色体缩短到最小程度,着丝粒排列在细胞中央的一个平面上
后期
着丝粒分裂,染色体在纺锤丝的牵引下移向两极
末期
染色体转变为染色质状态,核膜重新形成
3.过程
(1)细胞核的分裂。
(2)细胞质的分裂,称为胞质分裂。
4.常见表示方法
方法名称
图形
说明
扇形图
A→B→C→A为一个细胞周期
线段图
a+b或c+d为一个细胞周期
坐标图
a+b+c+d+e为一个细胞周期
柱形图
A:DNA合成前期(G1期);
B:DNA合成期(S期);
C:DNA合成后期(G2期)及分裂期(M期)
关于细胞周期的三个易误点
(1)并不是所有的细胞分裂都具有周期性。高度分化的体细胞和减数分裂产生的生殖细胞不具有细胞周期。
(2)细胞周期的长短由遗传物质决定,同时受环境因素的影响。
(3)G1期完成DNA复制所需蛋白质的合成和核糖体的增生,但场所不是细胞核,而是细胞质。
二、有丝分裂的过程及意义
1.有丝分裂的过程
时期
植物细胞
示意图
动物细胞
示意图
主要特点
间期
DNA复制和有关蛋白质合成(动物和低等植物细胞间期中心体复制)
前期
①染色质→染色体(排列散乱);
②核膜消失,核仁解体;
③形成纺锤体
中期
①每条染色体的着丝粒两侧均有纺锤丝牵引,着丝粒整齐排列在赤道面上;
②染色体形态固定和数目清晰
后期
着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,一条染色体变成2条染色体,移向细胞两极
末期
①染色体→染色质
②纺锤体消失
③核膜、核仁重新出现
④细胞质分裂
[知识拓展]
有丝分裂中几种结构或物质的变化
变化规律
染色体
形态
行为
复制(间)→散乱排列(前)→着丝粒排列在赤道面上(中)→着丝粒分裂(后)→染色体进入子细胞(末)
纺锤体
形成(前期)→消失(末期)
核仁、
核膜
消失(前期)→重建(末期)
核糖体
增生(G1期)
中心体
复制加倍(间期)→移向两极(前期)→平均分配(末期)
细胞壁
囊泡(聚集)→细胞板(末期)→细胞壁
2.有丝分裂的意义
细胞有丝分裂的重要意义是将亲代细胞的染色体经过复制后,精确地平均分配到两个子细胞中。由于染色体上有遗传物质,因而在生物的亲代细胞和子代细胞之间保证了遗传性状的稳定性。
三、动、植物细胞有丝分裂的异同
项目
植物细胞
动物细胞
不同点
间期
无中心体的复制
一个中心体复制成一对中心体
前期
细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体
两个中心体之间的纺锤丝形成纺锤体
末期
细胞中央出现细胞板并形成细胞壁
细胞在两极之间的“赤道面”上向内凹陷,形成环沟
相同点
①分裂过程及分裂时期相同;
②细胞核内染色体的行为、形态、数目变化规律相同;
③分裂间期都完成了DNA复制(或完成染色体复制);
④染色体平均分配到两个子细胞中
[知识拓展]
与细胞有丝分裂有关的细胞器
细胞器
细胞类型
主要作
用时期
功能
核糖体
动、植物
细胞
间期
G1期:合成DNA复制所需的蛋白质;G2期:合成有丝分裂所需的蛋白质
高尔基体
植物细胞
末期
参与植物细胞板的形成,进而形成植物细胞壁
中心体
动物细胞和某些低等植物细胞
间期、
前期
间期进行复制;前期发出纺锤丝形成纺锤体
线粒体
动、植物
细胞
整个
时期
为细胞分裂过程中的各耗能行为提供能量
四、有关DNA及染色体数量变化的曲线分析(以二倍体生物体细胞为例)
(1)a→b,m→n的变化原因均为DNA复制。
(2)g→h、p→q的变化原因均为着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,形成染色体。
(3)染色单体在细胞周期中起点和终点均为0。
活动——观察细胞的有丝分裂、制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片
1.实验原理
(1)盐酸使植物细胞之间的果胶质层松散,用盐酸处理植物的根尖,可以使根尖细胞彼此容易分开。
(2)细胞核内的染色体(质)易被碱性染料(龙胆紫溶液或醋酸洋红溶液)染成深色。
(3)细胞的分裂是独立进行的,在同一分生组织中可以通过高倍物镜观察细胞内染色体的存在状态,判断处于不同分裂时期的细胞。
2.实验步骤
3.注意事项
(1)取材时,剪取根尖应为2~3 mm,过长会包括伸长区,不进行细胞分裂。
(2)解离时间不宜过长,否则根尖细胞的结构会遭到破坏。
(3)漂洗是为洗去细胞内部的盐酸,因此要保证足够的时间,否则会影响对染色体(质)的染色。
(4)显微镜下观察到的都是死细胞(解离时细胞已被杀死),故不能观察到有丝分裂的动态变化;若视野中找不到某一时期的细胞,可通过移动装片在邻近的区域中寻找。
(5)在显微镜下观察到间期的细胞数目最多,因为间期历时最长。
1.(2018·温州期末)下列关于动、植物细胞有丝分裂方式区别的叙述,正确的是( )
A.染色体复制的时期不同
B.胞质分裂过程不同
C.染色体复制的次数不同
D.子细胞的数目不同
解析:选B 动、植物细胞有丝分裂的间期都进行染色体复制,A错误。细胞质分裂过程不同,动物细胞中部出现细胞内陷,把细胞质隘裂为二,形成两个子细胞;植物细胞赤道面位置出现细胞板,扩展形成新细胞壁,并把细胞分为两个,B正确。动、植物细胞有丝分裂都是染色体复制1次,C错误。动、植物细胞有丝分裂产生子细胞的数目都是2个,D错误。
2.(2018·绍兴3月学考模拟)下列关于细胞周期的叙述,正确的是( )
A.G1期细胞有DNA复制和核糖体增生
B.S期细胞在合成大量DNA聚合酶
C.G2期细胞中已经含有染色单体
D.M期细胞的4个时期有明显的界限
解析:选C DNA复制发生在S期,A错误;DNA聚合酶在G1期合成,B错误;经过S期DNA的复制后,G2期已经存在染色单体,C正确;细胞分裂是一个连续的过程,M期的几个时期之间并没有明显的界限,D错误。
3.(2018·嘉兴3月学考模拟)染色体在细胞周期中的行为变化如图所示。下列叙述错误的是( )
A.a→b过程中发生了胞质分裂
B.b→c过程中有蛋白质通过核孔进入细胞核
C.c→d过程中有核膜逐渐解体成单层膜的小泡
D.e→a过程中纺锤丝的牵引导致着丝粒分裂
解析:选D 分析图示可知,a表示后期,b表示末期或间期的G1期,c表示G2期,d表示前期,e表示中期。a→b过程中发生了胞质分裂,A正确;b→c过程进行DNA复制,所需的DNA聚合酶等蛋白质分子通过核孔进入细胞核发挥作用,B正确;c→d过程中,核膜解体,形成分散的小泡,C正确;着丝粒的分裂与纺锤丝的牵引无关,D错误。
4.(2018·台州3月学考模拟)下列关于利用洋葱制作并观察有丝分裂临时装片实验的叙述,正确的是( )
A.进行龙胆紫染色之前应该用清水漂洗根尖
B.根尖分生区细胞分裂旺盛,可观察到大部分细胞处于分裂期
C.可以观察到核膜解体形成的小泡在末期聚集成细胞板
D.为避免洋葱外表皮细胞中紫色大液泡干扰,可采用内表皮细胞观察有丝分裂
解析:选A 制作临时装片分四步:解离、漂洗、染色和制片,所以在用龙胆紫染色之前应该用清水漂洗根尖,A正确;由于分裂间期所占时间较长,所以观察到大部分细胞处于分裂间期,B错误;由于经过解离过程,细胞已经死亡,无法观察连续的过程,C错误;本实验材料选取洋葱根尖分生区细胞,因为分生区细胞分裂旺盛,不能选择洋葱表皮细胞,D错误。
5.(2018·杭州质检)如图是某同学进行制作并观察洋葱根尖细胞有丝分裂的临时装片活动时截取的4个时期的细胞图像。下列叙述正确的是( )
A.该同学的装片制作过程依次为解离、染色、漂洗和制片
B.依据细胞周期先后将图中4个时期排序,应为③①②④
C.一段时间后,图④的细胞将分裂成两个如图③的细胞
D.分裂间期核内无染色体,所以不会被碱性染料染上颜色
解析:选B ①表示有丝分裂中期,②表示有丝分裂后期,③表示有丝分裂前期,④表示有丝分裂末期;在制作并观察洋葱根尖细胞有丝分裂的临时装片活动中,装片制作过程依次为解离、漂洗、染色和制片,A错误,B正确。由于实验中细胞已经在解离时死亡,所以图④的细胞不会分裂成两个图③的细胞,C错误。分裂间期核内无染色体,但有染色质,所以会被碱性染料染上颜色,D错误。
6.下列关于洋葱根尖细胞有丝分裂的叙述,正确的是( )
A.有丝分裂前期纺锤体出现的时间早于染色体
B.纺锤丝牵引导致着丝粒断裂,使后期染色体数目加倍
C.前期核膜解体产生的囊泡在末期聚集成一个细胞板
D.间期最重要的变化是S期的DNA复制
解析:选D 前期中较晚才出现纺锤体,比染色体出现得晚,A错误;着丝粒的断裂与纺锤丝的牵引无关,B错误;聚集成细胞板的囊泡来自高尔基体囊泡,不是核膜解体产生的,C错误;在分裂间期,细胞内发生着活跃的代谢变化,最重要的变化是发生在S期的DNA复制,D正确。
第2讲细胞的分化、衰老、凋亡和癌变
[知考纲·明考情]
知识内容
必考要求
备考指南
1.细胞分化的概念和意义
2.癌细胞的主要特征
3.引起细胞癌变的因素
4.细胞的全能性
5.细胞衰老的特征
6.细胞凋亡的实例
7.细胞衰老和凋亡与人体健康的关系
b
a
b
b
a
a
a
命题特点
均以选择题形式出现,相对简单。
考情分析
对细胞分化、细胞衰老、细胞凋亡等的考查,需要明晰上述生理过程发生的本质、特征及实例即可。但是对于细胞癌变内容而言,难度会略有提升,需要对癌变发生的机理、特征等有比较准确的认识。
备考策略
①明确概念。对细胞分化、细胞衰老、细胞凋亡等概念,需要从本质上进行认知,内化各种生理反应发生的机理、特征、教材实例及对生命活动的意义。
②针对细胞癌变,能对癌变和细胞正常分化进行比较,能对癌细胞与正常细胞的生理代谢进行比较,体会生物学生命观的核心素养。
1.(2018·浙江4月学考)骨髓中的淋巴干细胞形成B淋巴细胞和T淋巴细胞。该过程称为( )
A.细胞生长 B.细胞病变
C.细胞凋亡 D.细胞分化
解析:选D 细胞生长包括细胞数目和体积的变化,细胞分化是细胞种类的变化,是基因选择性表达的结果。
2.(2018·浙江4月学考)下列关于细胞癌变及癌细胞的叙述,正确的是( )
A.癌细胞的分裂失去控制,但其增殖是有限的
B.癌细胞表面粘连蛋白的增加,使其易扩散转移
C.有些物理射线可诱发基因突变,导致细胞癌变
D.癌变是细胞异常分化的结果,此分化大多可逆
解析:选C 癌细胞可以无限增殖,A错误;癌细胞表面粘连蛋白减少导致其易扩散转移,B错误;各种射线、许多有机或无机化合物、多种病毒可诱发基因突变,导致细胞癌变,C正确;癌变是细胞异常分化的结果,此分化大多是不可逆的,D错误。
3.(2017·浙江4月学考)下列关于人体衰老细胞的叙述,正确的是( )
A.多种酶的活性降低 B.线粒体数量增加
C.细胞呼吸明显加快 D.细胞核体积变小
解析:选A 细胞衰老时,细胞内多种酶的活性降低,线粒体数量减少,细胞呼吸速率变慢,细胞核的体积增大等。
4.(2016·浙江10月学考)在实验条件下,矮牵牛叶片细胞能发育成完整植株。这说明该细胞具有( )
A.普遍性 B.统一性
C.全能性 D.特异性
解析:选C 通过植物组织培养使细胞发育成完整植株,体现了细胞的全能性。
5.(2016·浙江4月学考)蝌科在发育过程中,尾和鳃在一定时期消失。这属于( )
A.细胞凋亡 B.细胞癌变
C.细胞衰老 D.细胞分裂
解析:选A 生物发育过程中,一些器官会退化消失,如蝌蚪发育过程中鳃的消失,人发育过程中神经细胞的数目减少等,都属于细胞凋亡。
6.(2015·浙江10月学考)受精卵经多次分裂产生形态、结构和功能不同的后代细胞,发生这种差异的过程称为( )
A.细胞分化 B.细胞癌变
C.细胞衰老 D.细胞凋亡
解析:选A 细胞的后代在形态、结构和功能上发生差异的过程称为细胞分化。
一、细胞的分化
1.概念
细胞的后代在形态、结构和功能上发生稳定性差异的过程(遗传物质没有改变)。
2.特点
持久性、稳定性、不可逆性、普遍性。
3.实质
基因的选择性表达,产生特异性的mRNA。表达机理如图所示:
维持细胞基本生命活动的基因C都处于开启状态,使不同细胞具有特异性的生理功能的基因如A、B、D、E有选择性的开启或关闭。
4.结果
增加细胞类型,形成各种组织、器官。
二、细胞的全能性
三、细胞的癌变
1.癌细胞
(1)概念:在某些致癌因素的作用下,有的细胞会变得不受控制而无限增殖,这种细胞就是癌细胞。
(2)特点
①有无限增殖的能力。
②细胞表面的粘连蛋白很少或缺失,容易在组织间转移。
2.细胞癌变
细胞的癌变是正常细胞发生突变而成为癌细胞的过程,也可看作是细胞异常分化的结果。
3.引起细胞癌变的因素
(1)物理致癌因素(如各种射线);
(2)化学致癌因素(如烟雾中的物质);
(3)病毒致癌因素。
四、细胞衰老的特征
1.细胞内多种酶的活性降低。
2.细胞呼吸变慢。
3.随细胞年龄增大,线粒体的数量减少,体积增大,细胞核体积不断增大,核膜不断向内折叠等。
五、细胞的凋亡
1.原因
细胞凋亡或称编程性细胞死亡,是由某种基因引发的,是不可避免的。
2.实例
蝌蚪尾和鳃的消失,人神经细胞数量的调整,植物胚胎发育过程中胚柄的退化等。
[知识拓展]
细胞生命历程各过程比较分析
细胞分化
细胞衰老
细胞凋亡
细胞坏死
细胞癌变
实质
基因的选
择性表达
内因、外因
共同作用
的结果
遗传机制
决定的程
序性调控
电、热、冷、
机械等不
利因素引
起的,不受
基因控制
致癌因素
影响下,原
癌基因和
抑癌基因
发生突变
特点
持久性;
不可逆性;
普遍性;
稳定性
酶活性降
低,呼吸减
慢;细胞体
积变小,线
粒体减少;
核增大,核
膜内折,染
色质收缩,
染色加深
细胞膜内
陷,细胞变
圆,与周围
细胞脱离
细胞膜
破裂
恶性增殖
的不死细
胞;性状显
著改变的
变态细胞;
粘着性降
低的扩散
细胞
结果
形成不同
组织器官
细胞正常
死亡
基因决定
的细胞编
程性死亡
伤害周围
细胞,引发
炎症
形成无限
增殖的癌
细胞
遗传
物质
不变
改变
联系
1.以下不是癌细胞特征的是( )
A.无限增殖 B.粘连蛋白减少
C.细胞周期缩短 D.代谢速度减慢
解析:选D 癌细胞具有无限增殖的特点。细胞膜表面的粘连蛋白减少,癌细胞容易扩散和转移。癌细胞的代谢和分裂旺盛,细胞周期缩短。
2.(2018·浙江超级全能生联考)下列关于人体体细胞的分化和凋亡的分析,正确的是( )
A.细胞的正常分化遗传物质不会发生改变
B.神经系统发育过程很少发生神经细胞的凋亡
C.人受精卵形成胚胎过程中不会发生细胞的分化
D.体细胞不能表现全能性是因为受细胞核的限制
解析:选A 正常的细胞分化没有发生遗传物质的改变,只有基因的选择性表达;在脊椎动物神经系统的发育过程中约有50%的神经细胞凋亡;人受精卵形成胚胎的发育过程发生细胞的分化;人体体细胞不能表现全能性主要是受细胞内物质的限制。
3.(2018·安吉模拟)关于细胞的分化、衰老、凋亡与癌变,下列叙述正确的是( )
A.细胞的高度分化改变了细胞的遗传信息
B.细胞的衰老和凋亡是生物体异常的生命活动
C.同一家族个体患相同癌症的概率比较高,因此癌症可遗传
D.良好心态有利于机体发挥正常的调节功能,从而减少癌症的发生
解析:选D 细胞分化的实质是基因的选择性表达,其细胞内遗传物质并没有改变,A错误;细胞的分化、衰老和凋亡都是生物体正常的生命活动,B错误;同一家族个体患相同癌症,可能是相同的饮食习惯和生活习惯引起的,不一定是遗传的,C错误;良好心态有利于神经系统、内分泌系统发挥正常的调节功能,从而减少癌症的发生,D正确。
4.(2018·浙江十校联盟联考)下列有关人体细胞分化、衰老、凋亡和癌变的叙述,正确的是( )
A.细胞分化产生的不同体细胞中的遗传物质相同
B.衰老细胞中的细胞核体积变小
C.凋亡细胞内酶的活性都减弱
D.癌细胞由于表面粘连蛋白减少,导致细胞膜流动性增大
解析:选A 基因的选择性表达导致细胞分化,其产生的不同体细胞中的遗传物质不变,A正确;衰老细胞中的细胞核体积增大,B错误;凋亡细胞内,与凋亡相关的酶的活性增强,C错误;癌细胞由于表面粘连蛋白减少,导致在其体内易扩散转移,D错误。
5.(2018·宁波3月学考模拟)下列关于人体细胞生命历程的叙述,正确的是( )
A.细胞分化,遗传物质没有发生改变,但合成的mRNA种类有变化
B.细胞癌变,组成细胞膜的物质种类发生改变,但蛋白质含量没有变化
C.细胞衰老,代谢速率发生改变,但胞内酶活性没有变化
D.细胞凋亡,细胞形态没有发生改变,但相关基因表达有变化
解析:选A 细胞分化过程中,细胞中的遗传物质不发生改变,但由于基因的选择性表达,产生的mRNA种类存在差异,A正确;细胞癌变,粘连蛋白表达量减少,蛋白质含量发生改变,B错误;细胞衰老,多种酶的活性会降低,C错误;细胞凋亡,细胞形态发生改变,促使细胞凋亡的基因表达会加强,D错误。
第3讲减数分裂与受精作用
[知考纲·明考情]
知识内容
必考要求
备考指南
1.染色体的形态、结构及类型
2.减数分裂及其意义
3.精子和卵细胞的形成过程及其异同
4.动物的受精过程
5.活动:减数分裂模型的制作研究
a
b
b
b
b
命题特点
均以选择题形式出现,题目相对综合,常和生物变异的内容相关联。
考情分析
考试内容主要侧重两个方面:以细胞分裂图的形式呈现减数分裂的某时期,需要学生根据染色体行为特点进行判断;基于柱形图等形式,综合判断细胞减数分裂的时期,并对各时期的特征进行分析比较。
备考策略
①反复识记减数分裂图形,明确MⅠ和MⅡ各时期图形影像特征。
②对减数分裂各时期的DNA、染色体、染色体组等内容进行归类总结,便于快速通过物质的数量关系确定细胞减数分裂的时期,并对该时期细胞特点进行分析。
③减数分裂模型的制作是基于对减数分裂过程的整体认识设计的实验,针对该实验的复习,需要明确染色体、染色单体、着丝粒及纺锤体等绘制或制作特点,最终通过模拟操作,完善自己对减数分裂过程的认知。
1.(2018·浙江6月学考)某高等动物的基因型为AaBb,该动物的一个精原细胞减数分裂某时期的示意图如图,假设分裂过程未发生基因突变。下列叙述与该图不相符的是( )
A.该细胞处于减数第二次分裂后期
B.该细胞中移向每一极的染色体构成一个染色体组
C.该精原细胞产生的精子基因型是ABb、aBb、A、a
D.形成该细胞的过程中发生了基因重组和染色体畸变
解析:选B 该细胞中发生了基因重组和染色体畸变中的染色体数目变异,染色体组指细胞中的非同源染色体,该细胞中移向每一极的染色体含有同源染色体(B、b),所以移向每一极的染色体不能构成一个染色体组。
2.(2018·浙江4月学考)某二倍体高等动物(2n=6)雄性个体的基因型为AaBb,其体内某细胞处于细胞分裂某时期的示意图如图所示。下列叙述正确的是( )
A.形成该细胞过程中发生了基因突变和染色体畸变
B.该细胞含有3个四分体,6条染色体,12个DNA分子
C.该细胞每条染色体的着丝粒都连有两极发出的纺锤丝
D.该细胞分裂形成的配子的基因型可能为aBX、aBXA、AbY、bY
解析:选D 由图可知,A基因所在的染色体片段易位到了X染色体上,没有体现基因突变,A错误;该细胞为减数第一次分裂中期图像,四分体为前期的特征,DNA主要分布在染色体上,细胞质中也含有,DNA分子数大于12,B错误;该细胞为动物细胞,纺锤丝由中心体发出,C错误;据图可知,可形成4种配子,D正确。
3.(2017·浙江11月学考)某二倍体生物(2n=6)的某细胞处于细胞分裂某时期的示意图如图所示,其中①~④表示染色体。据图分析,错误的是( )
A.该细胞可表示次级精母细胞或第二极体
B.该细胞的染色体数目与体细胞的相同
C.①②③含有该生物的一套遗传物质
D.图中基因g可由基因G突变而来
解析:选A 该图着丝粒断开,且没有同源染色体,所以是减Ⅱ后期。减Ⅱ后期均等分裂,故可能为次级精母细胞或第一极体;该细胞中有6条染色体,与体细胞染色体数目相同;①②③组成一个染色体组,包含该生物的一套遗传信息;基因g可能是由基因G突变而来。
4.(2017·浙江4月学考)二倍体动物某个精原细胞形成精细胞过程中,不同时期细胞的核DNA相对含量和染色体数目如图所示。下列叙述错误的是( )
A.乙时期细胞和丙时期细胞均含两个染色体组
B.甲→乙过程中DNA复制前需合成RNA聚合酶
C.乙→丙过程中可发生基因重组和基因突变
D.丙→丁过程中着丝粒分裂、姐妹染色单体分离
解析:选D 据题意可知,图甲表示精原细胞,图乙表示初级精母细胞,图丙表示处于MⅡ后期的次级精母细胞,图丁表示精细胞。因此,甲、乙、丙时期的细胞都具有两个染色体组;甲→乙过程表示由精原细胞形成初级精母细胞,需合成多种蛋白质;乙→丙过程包括减数第一次分裂的完成,可发生基因重组和基因突变;丙时期的细胞着丝粒已经分裂,丙→丁过程进行的是姐妹染色单体分离并分别分配到了两个子细胞。
5.(2016·浙江10月学考)基因型为AaBb的某高等动物细胞,其减数分裂某时期的示意图如图。下列叙述与该图不相符的是( )
A.该细胞处于后期Ⅱ,其子细胞为精细胞或第二极体
B.该细胞含有2个染色体组,可能为次级精母细胞
C.分裂产生该细胞的同时,产生的另一细胞的基因组成为ab
D.该细胞可能由初级卵母细胞经前期Ⅰ的染色体片段交换后产生的
解析:选C 观察示意图可以确定该细胞处于后期Ⅱ,但不能确定是精子形成还是卵子形成过程,若该细胞是次级精母细胞,则其子细胞是精细胞;若该细胞是第一极体,则其子细胞是第二极体。该细胞含2个染色体组。图中分离染色体上出现A和a基因,可能是其母细胞在前期Ⅰ时发生了染色体片段交换后造成的,也可能是基因突变造成的。若是前者,与该细胞同时产生的另一个细胞的基因组成为Aabb,若是后者,与该细胞同时产生的另一个细胞的基因组成为AAbb或aabb。
6.(2016·浙江4月学考)两种高等生物减数分裂不同时期细胞的示意图如图所示,其中3个来自同种生物,则来自另一种生物的是( )
解析:选D 分析图示中染色体的形态,其中A、B、C三图的每一个图中,染色体形态间存在明显差异,根据同源染色体分离,非同源染色体自由组合,可知A、B、C三图可来自一个个体;D图中染色体形态明显不同于其他三图,因此最可能来自另一种生物。
一、染色体的形态和结构
1.染色体和染色质
2.染色体构成的特点及分类
每条染色体上都有一个缢缩的着丝粒部位。着丝粒将一条染色体分为两个臂,即长臂和短臂。每种生物细胞内染色体的形态、大小和着丝粒位置都相对恒定,它们是人们认识染色体的重要标志,如人含有染色体 46条,果蝇 8条。
(1)按着丝粒的位置来区分
图示
解读
中间着丝粒染色体,两臂大致等长
近端着丝粒染色体,一臂长,一臂短
端着丝粒染色体,着丝粒位于一端
(2)按能否配对来区分
项目
同源染色体
非同源染色体
基本区别
减数分裂中能?配对
减数分裂中不能配对
来源
一条来自父方,一条来自母方
可以相同,也可以不同
形态大小
除?X和Y染色体外,一般相同
除?姐妹染色单体分离所得染色体外,一般不同
图例辨析
(3)按与性别的关系来区分
①性染色体:与性别决定有直接关系的染色体,如人类就拥有X和Y两种性染色体。
②常染色体:除性染色体外的其他染色体。
二、减数分裂
1.减数分裂的定义
2.减数分裂的过程(以精细胞为例)
时期
图像
染色体行为变化
减数第一次分裂
间期
主要进行?DNA复制和蛋白质合成
前期Ⅰ
①?同源染色体配对;
②出现四分体;
③可能发生?交叉现象
中期Ⅰ
①同源染色体整齐地排列在细胞中央的赤道面上;
②细胞两极发出的?纺锤丝附着在相对染色体着丝粒上
后期Ⅰ
①?同源染色体分开;
②?非同源染色体自由组合
末期Ⅰ
①形成两个子细胞;
②子细胞内染色体数目只有母细胞中的一半,且无?同源染色体;
③每条染色体含两条?姐妹染色单体
减数第二次分裂
前期Ⅱ
①时间很短;
②每个染色体仍具有2条染色单体
中期Ⅱ
染色体的?着丝粒与纺锤丝相连,整齐排列在细胞中央的赤道面上
后期Ⅱ
①每条染色体的着丝粒一分为二;
②染色单体变为染色体,且在纺锤丝的牵引下移向两极
末期Ⅱ
①染色体平均分配到两极;
②两个子细胞分裂成4个子细胞
3.减数分裂的意义
(1)减数分裂和受精作用可保持生物染色体数目的恒定。
(2)减数分裂为生物的变异提供了重要的物质基础,有利于生物对环境的适应和进化。
[知识拓展]
减数分裂过程中曲线和柱形图对应的各分裂时期模型
模型分析:
①甲为性原细胞;乙为初级性母细胞;丙、丁为次级性母细胞;戊为性细胞。
②染色体数目减半发生在减Ⅰ末期,是由同源染色体分开平均进入两个子细胞造成的,减数第二次分裂时染色体数量变化为n→2n→n,没有减半。
③减Ⅱ后期染色体数、DNA数都与正常体细胞相同,不同的是没有同源染色体。
④染色体/DNA变化规律及原因
1∶11∶21∶1
三、精子与卵细胞形成的主要差异(以哺乳动物为例)
比较项目
精子
卵细胞
部位
动物睾丸
动物卵巢
原始生
殖细胞
精原细胞
卵原细胞
减数第
一次分裂
1个精原细胞→1个初级精母细胞→2个次级精母细胞(等大)
1个卵原细胞→1个初级卵母细胞→1个次级卵母细胞+1个第一极体
减数第
二次分裂
2个次级精母细胞→4个精细胞
①1个次级卵母细胞→1个卵细胞+1个第二极体;
②1个第一极体→2个第二极体
是否变形
变形
不变形
细胞质
分裂情况
两次分裂都均等
只有减数第二次分裂中第一极体分裂均等,其他分裂皆不均等
四、受精作用
活动——减数分裂模型的制作研究
1.实验目的
模拟减数分裂过程,加深对减数分裂的理解。
2.实验步骤
制作染色
单体
用颜色相同的橡皮泥制作染色单体
制作同源
染色体
用颜色不同,大小形态相同的橡皮泥表示
绘制
纺锤体
模拟减数第一次分裂绘制 1个纺锤体,模拟减数第二次分裂绘制 2个纺锤体,第二次绘制的纺锤体要与第一次绘制的纺锤体垂直
减数分裂
产生的细
胞绘制
在每一条染色体的外围画一个圆圈,代表新的细胞,共画 4个圆圈
1.(2018·台州中学统练)如图为某二倍体生物精原细胞分裂过程中细胞内同源染色体对数的变化曲线。基因重组最可能发生在( )
A.ab段 B.cd段
C.fg段 D.hi段
解析:选C 图中af段,细胞内同源染色体对数加倍,细胞的分裂方式为有丝分裂,不发生基因重组现象;fg段,表示减数第一次分裂,此时发生非同源染色体的自由组合,也可能发生同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换(基因重组)。
2.(2018·宁波3月学考模拟)某哺乳动物的基因型是AaBb,如图是其体内一个正在进行减数分裂的细胞示意图。下列叙述错误的是( )
A.该细胞含有4条染色单体、2个染色体组
B.该细胞发生过染色体结构变异,此细胞经分裂后形成4种精子或1种卵细胞
C.等位基因A与a的分离既可以发生在减数第一次分裂,也可以发生在减数第二次分裂
D.若减数第一次分裂发生差错,减数分裂结束后可能产生基因型为AABb的子细胞
解析:选B 该细胞处于减数第一次分裂前期,含有2条染色体,4条染色单体,2个染色体组,A正确;该细胞发生同源染色体非姐妹染色单体之间的交叉互换,属于基因重组而非染色体结构变异,B错误;等位基因A和a的分离可以发生在减数第一次分裂后期,也可以发生在减数第二次分裂后期,C正确;若图示细胞减数第一次分裂时同源染色体没有发生分离,减数分裂结束后可产生基因型为AABb和aaBb的子细胞,D正确。
3.(2018·杭州五校高二期中)下列关于“减数分裂模型的制作研究”活动的叙述,错误的是( )
A.用红色橡皮泥和蓝色橡皮泥制作的两种染色体分别代表来自不同亲本的染色体
B.用2条5 cm长的红色橡皮泥和2条5 cm长的蓝色橡皮泥代表已复制的2对同源染色体
C.两条颜色长短一样的橡皮泥中部用一根铁丝扎起来,铁丝代表着丝粒
D.在纸上画的MⅡ的两个纺锤体都要与MⅠ的纺锤体垂直
解析:选B 不同颜色橡皮泥制作的染色体表示来自不同亲本,A正确;用2条5 cm长的红色橡皮泥和2条5 cm长的蓝色橡皮泥代表已复制的1对同源染色体,B错误;模拟减数分裂模型制作时,用铁丝表示着丝粒,C正确;MⅡ所绘制的两个纺锤体要与MⅠ所绘制的纺锤体垂直,D正确。
4.(2018·嘉兴期末)科研人员在研究果蝇精巢内的细胞分裂时,将部分不同时期的细胞核DNA含量和染色体数目绘制如图。下列叙述正确的是( )
A.甲图所示细胞含有1或2条Y染色体
B.乙图所示细胞含有4个染色体组,8个DNA分子
C.丙图所示细胞可能出现染色体配对和交叉的现象
D.丁图所示细胞与雌配子的随机结合遵循自由组合定律
解析:选C 甲图所示的时期可表示有丝分裂末期结束后,也可以表示减数第二次分裂后期,所以细胞中含有0或1或2条Y染色体,A错误;乙图所示细胞处于有丝分裂后期,含有4个染色体组,16个DNA分子,B错误;丙图所示细胞可能处于减数第一次分裂,因而可能出现染色体配对和交叉的现象,C正确;丁图所示细胞与雌配子能随机结合,但自由组合定律发生在减数第一次分裂后期,D错误。
5.(2018·台州3月学考模拟)如图表示某动物(2n=8)进行细胞分裂的某时期状态图,下列叙述正确的是( )
A.该细胞不可能是第一极体
B.该细胞中不含同源染色体,但含有2个染色体组
C.图中的②和③号染色体可能是X、Y染色体
D.若①号和④号染色体上分别有基因A、a,可能是基因重组的结果
解析:选B 该图表示减数第二次分裂后期,可能是次级精母细胞,也可能是第一极体,A错误;同源染色体在减数第一次分裂时已经分离,所以该细胞不含同源染色体,此时含有2个染色体组,B正确,C错误;①号和④号染色体是非同源染色体,若①号和④号染色体上分别有基因A、a,应该是易位的结果,D错误。
6.(2018·金丽衢十二校联考)如图是显微镜下拍到的二倍体百合(2n=24)某个细胞的减数分裂不同时期的图像。下列有关叙述错误的是( )
A.图中细胞分裂的排序为①→③→②→⑤→④
B.图①细胞内DNA和染色体数目加倍
C.图②③细胞中均可能发生基因重组
D.图②③⑤细胞中均含有两个染色体组
解析:选B 分析图示可知,①表示间期,②表示减数第一次分裂后期,③表示减数第一次分裂前期,④表示减数第二次分裂末期,⑤表示减数第二次分裂后期,因此图中细胞分裂的排序为①→③→②→⑤→④,A正确。图①细胞处于减数第一次分裂间期,此时细胞中主要进行染色体复制,导致DNA数目加倍,但染色体数目保持不变,B错误。基因重组有2种类型,一是自由组合型:减数第一次分裂后期(②),随着非同源染色体自由组合,非同源染色体上的非等位基因也自由组合;另一种是交叉互换型:减数第一次分裂前期(③),基因随着同源染色体的非等位基因的交叉互换而发生重组,C正确。图②③⑤细胞中所含染色体数目均与体细胞相同,因此都含有两个染色体组,D正确。
[阶段达标检测(四)] 有丝分裂和细胞分化
(时间:60分钟 满分:70分)一、选择题(本大题共25小题,每小题2分,共50分)
1.下列关于动物体内正常细胞和癌细胞的叙述,错误的是( )
A.癌细胞是正常细胞异常分化的结果
B.正常细胞不能増殖,癌细胞能无限增殖
C.癌细胞更易在组织间转移
D.正常细胞和癌细胞都能发生突变
解析:选B 癌细胞是正常细胞异常分化的结果,A正确;有些正常细胞也能増殖,但增殖的能力有一定的限度,而癌细胞在适宜条件下能无限增殖,B错误;癌细胞表面粘连蛋白减少,更易在组织间转移,C正确;正常细胞和癌细胞都能发生突变,D正确。
2.(2018·湖州、衢州、丽水质检)多莉羊培育过程中,乳腺细胞核与无核的卵细胞融合,融合的细胞发育成了多莉羊。这主要依赖于细胞的( )
A.分裂和癌变 B.衰老和分化
C.分裂和分化 D.衰老和分裂
解析:选C 融合细胞发育成个体,首先需要细胞分裂增加细胞数目,然后还需要细胞分化完成结构和功能特定化。
3.(2017·宁波模拟)下列生理过程不属于细胞凋亡的是( )
A.胡萝卜根细胞培养成植株
B.植物胚柄的退化
C.单性植物中花器官的退化
D.植物体内通气组织的形成
解析:选A 胡萝卜根细胞培养成植株是植物组织培养的过程,是细胞分裂和分化的结果,不属于细胞凋亡;植物胚柄的退化、单性植物中花器官的退化和植物体内通气组织的形成都是通过细胞凋亡完成的。
4.(2017·杭州期中)洋葱根尖的细胞分裂照片如图所示,下列可能处于相同时期的细胞是( )
A.①细胞和②细胞 B.①细胞和③细胞
C.②细胞和③细胞 D.②细胞和④细胞
解析:选A ①细胞和②细胞中染色体的着丝粒排列在赤道面上,处于有丝分裂中期;③细胞中央出现了细胞板、核膜,处于有丝分裂末期;④细胞着丝粒分裂,染色体平均分开移向两极,处于有丝分裂后期。
5.(2018·浙江江山月考)下列叙述正确的是( )
A.细胞凋亡的根本原因是DNA的降解
B.细胞癌变前后,其mRNA的种类和数量会有一些变化
C.细胞分化的原因是核DNA遗传信息的改变
D.细胞衰老的过程中,线粒体数量减少,体积减小,核体积增大
解析:选B 细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,A错误;细胞癌变的根本原因是基因突变,因此细胞癌变前后,其mRNA的种类和数量会有一些变化,B正确;细胞分化过程中遗传物质不变,C错误;衰老的细胞内线粒体的数量减少,但线粒体的体积增大,D错误。
6.下列关于动物细胞周期和有丝分裂的叙述,正确的是( )
A.同一动物个体不同细胞的细胞周期时间长短相同
B.有丝分裂所需蛋白质的合成发生在G1期和G2期
C.前期一对中心体向两极分开并有纺锤丝相连
D.后期赤道面上出现许多囊泡
解析:选C 同一动物个体不同细胞的细胞周期时间长短可能不同,A错误;有丝分裂所需蛋白质的合成主要发生在G1期和G2期,B错误;动物细胞有丝分裂前期,一对中心体向两极分开,并有纺锤丝相连,C正确;植物细胞有丝分裂后期,赤道面上会出现很多囊泡,D错误。
7.(2018·温州3月学考模拟)下列关于细胞癌变、衰老、凋亡、全能性的叙述,错误的是( )
A.癌细胞可由正常细胞转化而来
B.衰老细胞的线粒体萎缩变小
C.植物胚胎发育过程中胚柄的退化属于细胞凋亡
D.动物已分化细胞全能性的表达受细胞内物质限制
解析:选B 正常细胞经异常分化形成癌细胞,A正确;衰老细胞的线粒体数量减少,体积增大,B错误;植物胚胎发育过程中胚柄的退化属于细胞凋亡,C正确;动物体细胞不表现出全能性是由于受到细胞内物质的限制,D正确。
8.(2018·杭州重点中学期中)下列有关人体细胞生命历程的叙述,错误的是( )
A.癌细胞表面粘连蛋白很少,所以癌细胞容易转移和无限增殖
B.人体通过分化产生了200 多种细胞
C.在细胞衰老过程中细胞核和线粒体体积均增大
D.胚胎期手指之间的细胞通过凋亡逐渐发育为成形的手
解析:选A 癌细胞表面粘连蛋白很少,导致癌细胞容易转移,A错误;人体通过分化产生了200 多种细胞,B正确;在细胞衰老过程中,细胞核和线粒体体积均增大,C正确;胚胎期手指之间的细胞通过凋亡逐渐发育为成形的手,D正确。
9.以马蛔虫受精卵为实验对象,制作并观察有丝分裂的临时装片,下列叙述正确的是( )
A.用10%的盐酸处理马蛔虫受精卵,使细胞相互分离
B.解离和染色后都需漂洗,后者是用50%乙醇洗去多余的染料
C.细胞内染色体能被醋酸洋红等酸性染料染成深色,说明质膜失去选择透性
D.在高倍镜下能观察到细胞核中出现线状或棒状的染色体,这类细胞只占少部分
解析:选D 用10%的盐酸处理能使植物细胞的果胶质层松散,不能使马蛔虫的受精卵解离,A错误;解离后用清水漂洗去酸性物质,便于碱性染料染色,染色后不需要再漂洗,B错误;染色体能被碱性染料染成深色,C错误;染色体的形态是线状或棒状,有该种形态染色体的细胞是分裂期细胞,只占少部分,D正确。
10.(2018·诸暨中学段考)下列关于观察小鼠骨髓细胞有丝分裂的叙述,正确的是( )
A.前期,分开的中心体之间有纺锤丝相连
B.中期,伸展延长的染色质排列在赤道面上
C.后期,可观察到核被膜逐渐解体形成小泡
D.末期,可观察到由许多囊泡聚集形成的细胞板
解析:选A 前期,中心体分向两极,由纺锤丝连接,A正确;中期,染色体的着丝粒排列在赤道面上,B错误;核膜裂解为小泡在前期,C错误;有丝分裂末期,动物细胞膜在赤道面部位向内凹陷,细胞缢裂为两个子细胞,不会形成细胞板,D错误。
11.(2018·嘉兴高二期末)在细胞有丝分裂的间隙期,发生在细胞核中的变化包括( )
A.RNA的合成
B.RNA的合成和蛋白质的合成
C.染色体复制和RNA的合成
D.DNA的复制和蛋白质的合成
解析:选A 细胞核能够进行DNA复制和转录,间隙期细胞核中只能发生转录。
12.(2018·台州高三期末)下列关于制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片实验的叙述,正确的是( )
A.盐酸解离根尖的同时也为龙胆紫染色创造酸性环境
B.制成的装片先用手轻压盖玻片,覆上滤纸,再用笔端轻敲
C.高倍物镜下大多数分生区细胞能观察到染色体
D.观察到后期分离的染色体以相同速率分别被纺锤丝拉向两极
解析:选B 盐酸解离根尖的目的是使细胞的果胶质松散,便于细胞分散开,A错误;制成的装片先用手轻轻按压,使细胞分散开,然后覆上滤纸,再用笔端轻敲,使细胞分散均匀,B正确;大部分细胞处于分裂间期,只有小部分细胞中能看到染色体,C错误;细胞解离过程中已被杀死,不能观察到细胞的动态变化,D错误。
13.(2018·温州3月学考模拟)高等动物细胞有丝分裂过程中某时期的模式图如图所示(图中只画出部分结构)。该时期发生( )
A.核糖体增生 B.中心体复制
C.核膜的解体 D.着丝粒分裂
解析:选C 图中染色体分布比较散乱,表示有丝分裂前期,此时核膜正在解体; 核糖体增生及中心体复制均发生在间期,着丝粒分裂发生在有丝分裂后期。
14.下列细胞产物的合成,均能体现细胞分化的是( )
A.mRNA、tRNA B.DNA、DNA聚合酶
C.血红蛋白、磷脂 D.甲状腺激素、抗体
解析:选D 细胞的后代在形态、结构和功能上发生差异的过程称为细胞分化,即合成特定的细胞物质。没有分化的细胞也可以合成RNA、DNA,A、B错误,任何细胞都有细胞膜,都能合成磷脂分子,C错误;只有甲状腺可以合成甲状腺激素,只有效应B淋巴细胞(浆细胞)能合成、分泌抗体,D正确。
15.(2018·宁波十校期末)下列关于细胞分化、衰老、癌变和凋亡的叙述,错误的是( )
A.高度分化的细胞不能分裂,丧失全能性
B.有些病毒也可能导致正常细胞异常分化为癌细胞
C.衰老细胞内多种酶的活性降低,呼吸等代谢过程变慢
D.细胞凋亡是由基因控制的细胞编程性死亡过程
解析:选A 高度分化的细胞虽然不能分裂,但并没有丧失全能性,A错误;有些病毒能将其基因整合到人的基因组中,从而诱发人的细胞癌变,B正确;衰老细胞内多种酶的活性降低,呼吸等代谢过程变慢,C正确;细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,所以也常常被称为细胞编程性死亡,D正确。
16.(2018·金华十校期末)下列关于蛙的核移植实验的叙述,错误的是( )
A.该实验证明了DNA是动物的遗传物质
B.该实验过程中有细胞的衰老和调亡等现象
C.该实验说明细胞核中有该物种的全套基因
D.该实验说明动物的细胞质抑制了动物细胞全能性的表达
解析:选A 蛙的核移植实验证明了细胞核能够控制生物体发育,A错误;动物发育过程中存在细胞的衰老和凋亡等现象,B正确;核移植的成功证明细胞核具有该生物体全套基因,C正确;动物细胞质具有调控细胞核发育的功能,可以抑制细胞核全能性的表达,D正确。
17.(2018·台州中学统练)下列有关细胞有丝分裂过程的叙述,错误的是( )
A.前期纺锤体形成和核膜解体均晚于染色体的出现
B.中期各染色体的着丝粒排列在平行于纺锤体中轴的平面上
C.后期两套染色体以相同的速率被纺锤丝拉向两极
D.末期染色体到达两极后伸展重新呈染色质状态
解析:选B 有丝分裂前期,纺锤体形成和核膜解体均晚于染色体的出现;中期,各染色体的着丝粒排列在垂直于纺锤体中轴的平面上;后期,两套染色体以相同的速率被纺锤丝拉向两极;末期,染色体到达两极后解螺旋,伸展后重新呈染色质状态。
18.(2018·浙江十校联盟联考)下列关于细胞分裂的叙述,错误的是( )
A.植物细胞分裂进入前期时,最明显的变化是细胞核内染色体的出现
B.植物细胞在分裂中期,各染色体的着丝粒都排列在赤道面上
C.动物细胞在分裂后期,原来的一套染色体变成了完全相同的两套
D.动物细胞在分裂末期,在两个新细胞间会出现许多囊泡
解析:选D 植物有丝分裂前期最明显的变化是细胞内染色体和纺锤体的出现,A正确;有丝分裂中期的特点是各染色体的着丝粒整齐地排列在赤道面上,染色体数目和形态清晰可见,B正确;有丝分裂后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,分离的染色体以相同的速率被拉向两极,原来的一套染色体变成了完全相同的两套,C正确;植物细胞的分裂末期,在两个新细胞间会出现许多囊泡,形成细胞板进而形成细胞壁,动物细胞的分裂末期,细胞膜向内凹陷,经细胞缢裂形成两个子细胞,D错误。
19.(2018·绍兴9月学考诊断)下列关于高等植物细胞有丝分裂的叙述,错误的是( )
A.前期中较晚的时候出现了由纤维素组成的纺锤体
B.中期可以通过数着丝粒的数目来确认染色体的数目
C.后期分离的染色体以相同速率分别被纺锤丝拉向两极
D.末期核膜形成后核内的染色体数目与分裂前相同
解析:选A 高等植物细胞有丝分裂过程中,前期中较晚的时候出现了由蛋白质组成的纺锤体,A错误;中期可以通过数着丝粒的数目来确认染色体的数目,B正确;后期分离的染色体以相同速率分别被纺锤丝拉向两极,C正确;末期核膜形成后核内的染色体数目与分裂前相同,D正确。
20.(2018·台州中学统练)人体某细胞所经历的各个阶段示意图如图所示,图中①~⑦表示不同的细胞,a~c表示细胞所进行的生理过程。据图分析,下列叙述错误的是( )
A.与①相比,②③④的分化能力减弱
B.⑤⑥⑦的mRNA种类有部分相同,tRNA种类相同
C.⑤⑥⑦中的蛋白质种类与①完全不同,与②③④则有部分相同
D.进入c过程的细胞,细胞核体积变大,酶活性降低
解析:选C ②③④是①分裂形成的,随着分裂次数的增多,细胞全能性降低,所以与①相比,②③④的分化能力减弱,A正确。⑤⑥⑦的核基因相同,但由于基因的选择性表达,mRNA种类有部分相同;而tRNA负责运输氨基酸,分化后的不同细胞中要合成不同的蛋白质,一般都是由20种氨基酸组成并由其对应的tRNA来转运,tRNA种类相同,B正确。⑤⑥⑦与①②③④相比,其核基因相同,但由于基因的选择性表达,其蛋白质种类不完全相同,如呼吸酶相同,但其他蛋白质的种类不一定相同,因此⑤⑥⑦中的蛋白质种类与①②③④有部分相同,C错误。c表示细胞衰老,细胞衰老后,细胞核体积变大,酶活性降低,代谢减慢,D正确。
21.很多实验必须先制作装片,然后在显微镜下观察。下列实验步骤错误的是( )
A.脂肪鉴定:切取花生子叶薄片→染色→去浮色→制片→观察
B.有丝分裂观察:解离根尖→染色→漂洗→制片→观察
C.质壁分离观察:撕取紫色洋葱鳞片叶表皮→制片→观察→滴加蔗糖溶液→观察
D.叶绿体形态分布观察:取黑藻小叶→制片→观察
解析:选B 进行有丝分裂临时装片制作时,操作步骤为解离→漂洗→染色→制片→观察。
22.如图为四组植物材料在观察分生组织细胞的有丝分裂实验中的结果,下列说法正确的是( )
A.从细胞周期来看,四组材料中a组作为实验材料最适合
B.四组植物材料可以来自同一植物个体
C.若四组实验材料来自同一植株,则视野中不同细胞的染色体数目相等
D.观察过程中如果利用药物抑制DNA合成,所有细胞将停留在分裂间期
解析:选B 选择观察有丝分裂的实验材料,应该选择分裂期占细胞周期比例最大的生物组织,故从细胞分裂周期来看,四组材料中d组作为实验材料最适合,其分裂期占细胞周期比例为3.1/16×100%≈19.4%,A错误;同一植物不同部位的细胞,细胞周期的持续时间不同,故四组植物材料可以来自同一植物个体,B正确;同一植物同一部位的细胞,细胞周期不是同步进行的,故同一视野中不同细胞可能处于细胞周期的不同阶段,染色体数目可能不相等,C错误;该实验在解离时细胞已经被杀死,已经停留在细胞周期的某个阶段,故观察过程中如果利用药物抑制DNA合成,细胞处于分裂时期的状态不再改变,D错误。
23.如图为动物和植物细胞的有丝分裂图,据图分析正确的是( )
A.甲为分裂间期、乙为分裂末期,⑤聚集成为赤道面
B.①由微管组成,在前期较晚时形成纺锤体作用于②
C.甲细胞中无同源染色体,甲产生的子细胞为生殖细胞
D.③、④均为细胞膜,两种细胞的胞质分裂方式相同
解析:选B 甲为分裂前期,乙为分裂末期,⑤聚集成为细胞板;①为中心体,由微管组成,在前期较晚时形成纺锤体作用于②着丝粒;据图无法确定甲细胞中是否含有同源染色体;③为细胞膜,④为细胞壁,两种细胞的胞质分裂方式不同。
24.(2018·宁波十校期末)将不含放射性的洋葱根尖细胞放在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基上培养完成一个细胞周期,然后在不含放射性标记的培养基中继续完成两个细胞周期。下列叙述正确的是( )
A.第一个细胞周期结束后,每个子细胞中都有一半的染色体被标记
B.第二个细胞周期的分裂中期,每条染色体中仅有一条单体被标记
C.完成两个细胞周期后,每个子细胞中含3H标记的染色体数目相同
D.第三个细胞周期的分裂后期细胞,都有一半染色体被标记
解析:选B DNA分子具有半保留复制的特点,将洋葱根尖细胞放在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基上培养,让其完成一个细胞周期后,每条染色体都被标记,但只有新合成的脱氧核苷酸单链含有标记,A错误;第二个细胞周期的分裂中期,每条染色体中仅有一条单体被标记,另一条不含标记,B正确;第二个细胞周期的分裂后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体形成的两条子染色体(一条有标记,一条无标记)随机分配,导致完成两个细胞周期后,子细胞中含有放射性的染色体数目不同,每个细胞中含有放射性的染色体最少是0,最多是全部都含有放射性,C错误;根据前面分析可知,第三个细胞周期的分裂后期细胞,不可能出现“有一半染色体被标记”的情况,D错误。
25.(2017·浙江学考仿真模拟)在细胞培养液中加入过量胸苷,可抑制DNA复制,再把过量的胸苷洗脱,细胞可以恢复正常分裂。用胸苷双阻断法(如图)可使细胞同步化——细胞均停留在G1/S交界处。某种癌细胞的细胞周期为:G1期11 h; S期7 h;G2期3 h;M期1 h。下列关于该癌细胞同步化的叙述中,正确的是( )
A.t1应大于15 h,第1次洗脱过量胸苷时细胞均处于S/G2交界处
B.t2应大于7 h且小于15 h,第2次加入过量胸苷时细胞都不在S期
C.t2应大于22 h,第2次加入过量胸苷时大部分细胞已处于G1/S交界处
D.t3应小于12 h,第2次洗脱过量胸苷时细胞均处于G1/S交界处
解析:选B G1期为11 h,S期为7 h,G2期为3 h,M期为1 h。若细胞处于S期则被抑制,只有细胞处于G1、G2和M期时不被抑制,等进入S期时被抑制,因此,第1次加入过量胸苷的处理时间应大于15 h,这时细胞一部分处于G1/S期交界处,一部分处于S期,A错误;t2为洗脱胸苷,细胞中DNA进行正常复制,培养时间应大于7 h且小于15 h,让S期细胞全部离开S期,以便于第2次进行过量胸苷处理时,全部停留在S/G2期交界处,B正确,C错误;t3处理应大于15 h,第2次洗脱过量胸苷后所有细胞会停留在G1/S交界处,D错误。
二、非选择题(本大题共3小题,每空1分,特别注明分值的按所标分值赋分,共20分)
26.(7分)图1、图2分别表示某二倍体雌性动物(2n=4)体内细胞正常有丝分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和DNA含量的关系以及细胞分裂图像。请分析并回答下列问题:
(1)图1中a、b、c表示染色单体的是_______________。癌变的组织中,处于1时期的细胞__________(填“多于”或“少于”)2时期的细胞。
(2)图2中甲细胞对应图1中的__________时期(填数字);与甲细胞相比,染色体数目与DNA数目都相同的时期还有_________________________________________。
(3)图2中乙细胞的两个子细胞得到的遗传物质______(填“相等”或“不一定相等”),若其中一个子细胞获得无限增殖能力,则其遗传物质会________(填“改变”或“不改变”),若另一个子细胞不再分裂,则在其衰老过程中线粒体变化情况是________________________________________________________________________。
解析:(1)根据分析,图1中a、b、c表示染色单体的是c。癌变组织中的细胞分裂旺盛;在细胞周期中,分裂间期的G1期时间远远比G2期长,分裂期时间较短。结合分析可知,处于1时期的细胞多于处于2时期的细胞。(2)图2中甲细胞处于有丝分裂中期,染色体数、染色单体数和DNA分子数之比为1∶2∶2,所以对应于图1中的2时期。与甲细胞相比,染色体数目与DNA数目都相同的时期还有G2期和有丝分裂前期。(3)有丝分裂过程中,细胞质随机分配,因此图2中乙细胞的两个子细胞得到的遗传物质不一定相等;若其中一个子细胞获得无限增殖能力,即表明细胞发生癌变,因此其遗传物质改变;若另一个子细胞不再分裂,则在其衰老过程中线粒体数目减少,体积增大。
答案:(1)c 多于 (2)2 G2期和有丝分裂前期
(3)不一定相等 改变 数目减少,体积增大
27.(7分)表中数据为实验测得体外培养的某种细胞的细胞周期各阶段时间(单位:h)。请回答下列有关问题:
周期
G1
S
G2
M
合计
时长(h)
10
7
3.5
1.5
22
(1)在如图所示坐标系中绘出该种细胞一个细胞周期的核DNA含量变化曲线,并注明各期名称(假设体细胞核DNA相对含量为2C)。
(2)若在上述细胞的培养液中加入DNA合成抑制剂,处于_______期的细胞立刻被抑制,再培养_______h,则其余细胞都将被抑制在G1/S期交界处;然后去除抑制剂,更换新鲜培养液,细胞将继续沿细胞周期运行,在所有细胞达到_______期终点前,再加入DNA 合成抑制剂,则全部细胞都将被阻断在G1/S期交界处,实现细胞周期同步。
(3)设去除DNA合成抑制剂到再加入DNA合成抑制剂的时间间隔为T,则T应满足_______才能达到上述目的。(不考虑多个细胞周期重复)
解析:(1)有丝分裂过程中,DNA分子的复制发生在细胞分裂间期的S期,之后一直到分裂末期结束后DNA含量才减半,据此可画出对应的DNA含量变化图(见答案)。(2)DNA的合成发生在S期,当在培养液中加入过量的DNA合成抑制剂时,DNA合成被抑制,即S期的细胞立刻被抑制。若使其余细胞都停留在G1/S期交界处,则刚完成DNA复制的细胞还需要经过G2、M和G1期,共需要3.5+1.5+10=15 h;若要使所有细胞停留在G1/S期交界处,则应在G1期终点之前,加入DNA合成抑制剂。(3)DNA复制在S期,设去除DNA合成抑制剂到再加入DNA合成抑制剂的时间间隔为T,则T应满足7(S期)<T<15(G2期+M期+G1期)。
答案:(1)如图所示(2分) (2)S 15 G1 (3)7<T<15(2分)
28.(6分)(2018·杭州期中)为研究冬虫夏草提取物和鬼臼类木脂素的抗癌机理,科研小组做了大量实验,结果如表。研究发现Bcl-2 蛋白是一种调控细胞凋亡的蛋白。
组别
培养液中物
质的相对量
肝腹水
癌细胞
数目
细胞中Bcl-2
蛋白相对量
胸腺
嘧啶
尿嘧
啶
葡萄
糖
A冬虫夏草
提取物溶液
++
++
++
++
+
+
+
B鬼臼类
木脂素溶液
++
++
+
++
++
+
++
+
+
C生理盐水
+
+
+
+++
++
+++++
注:+的数量越多,表示物质的相对量越大。
请根据表格信息回答下列问题:
(1)该实验的自变量有________________________________________________。
(2)Bcl-2 蛋白是一种________(填“促进”或“抑制”)细胞凋亡的蛋白。
(3)冬虫夏草提取物的作用机理主要是抑制________进入癌细胞,导致癌细胞死亡。
(4)鬼臼类木脂素的作用机理主要是抑制癌细胞对____________的摄取,从而抑制DNA 和RNA 合成。
解析:(1)由题意知,A、B、C三组分别加入冬虫夏草提取物、鬼臼类木脂素和等量的生理盐水,C组与A、B实验组进行对照,因此自变量为冬虫夏草提取物和鬼臼类木脂素。(2)三组实验中,肝腹水癌细胞数目与细胞中Bcl-2蛋白相对量呈正相关,因此Bcl-2蛋白可以抑制细胞凋亡。(3)三组实验中,A组实验培养液中葡萄糖含量最高,说明冬虫夏草提取物通过抑制癌细胞吸收葡萄糖,导致癌细胞能源物质供应不足而死亡。(4)分析表格中信息可知,三组实验中,B组培养液中的胸腺嘧啶和尿嘧啶含量最高,说明鬼臼类木脂素是通过抑制癌细胞吸收胸腺嘧啶和尿嘧啶,影响DNA和RNA的合成进而影响蛋白质的合成而抑制癌细胞增殖。
答案:(1)冬虫夏草提取物和鬼臼类木脂素(2分)
(2)抑制 (3)葡萄糖 (4)胸腺嘧啶、尿嘧啶(2分)
[阶段达标检测(五)] 减数分裂与有丝分裂
(时间:60分钟 满分:70分)
一、选择题(本大题共25小题,每小题2分,共50分)
1.(2017·嵊州高二期末)下列细胞不存在同源染色体的是( )
A.植物叶肉细胞 B.洋葱表皮细胞
C.人初级精母细胞 D.豌豆卵细胞
解析:选D 植物叶肉细胞、洋葱表皮细胞均为体细胞,含有同源染色体;人初级精母细胞中同源染色体还未分离,含有同源染色体;豌豆卵细胞已完成减数分裂,不含同源染色体。
2.同种生物的染色体数目是相对恒定的,这是由下列哪项生理过程决定的( )
A.有丝分裂和减数分裂 B.有丝分裂和受精作用
C.减数分裂和受精作用 D.减数分裂
解析:选C 减数分裂产生的配子内染色体数目是正常体细胞的一半,雌、雄配子随机结合,经过受精作用形成受精卵,染色体数目又恢复到与正常体细胞相同。
3.(2018·嘉兴高二期末)正常情况下,人类次级精母细胞的染色体组成不可能是( )
A.22+X B.22+Y
C.44+XY D.44+XX
解析:选C 次级精母细胞处于减数第二次分裂,若是前期Ⅱ和中期Ⅱ,则染色体构成为22+X或22+Y;若处于后期Ⅱ和末期Ⅱ,着丝粒分裂,染色体短暂加倍,染色体构成为44+XX或44+YY,次级精母细胞不含同源染色体。
4.(2018·金丽衢十二校联考)下列属于细胞减数分裂过程中出现染色体数目异常而导致的遗传病是( )
A.先天愚型 B.原发性高血压
C.猫叫综合征 D.苯丙酮尿症
解析:选A 先天愚型是由于减数分裂过程中染色体分离异常造成的,属于染色体数目变异。
5.如图表示某动物的精原细胞,该细胞在减数分裂过程中发生了交叉互换。则由该细胞形成的精子类型可能是( )
解析:选B 在减数分裂过程中,由于后期Ⅰ时同源染色体分离,次级精母细胞中不存在同源染色体,且两两相同;发生交叉互换后,有两个精子中含有互换的片段,故为4种类型。
6.(2017·温州模拟)雄鼠睾丸中有且只有一条Y染色体的细胞是( )
A.精原细胞 B.初级精母细胞
C.次级精母细胞 D.精细胞
解析:选B 精原细胞若进行有丝分裂,在有丝分裂后期可能含有2条Y染色体;初级精母细胞只含有1条Y染色体;次级精母细胞可能含有1条或2条或0条Y染色体;精细胞可能含有1条或0条Y染色体。
7.(2017·东阳高二期中)初级精母细胞变成次级精母细胞时( )
A.染色体数目减半,DNA分子数目减半
B.染色体数目减半,DNA分子数目加倍
C.染色体数目不变,DNA分子数目加倍
D.染色体数目不变,DNA分子数目减半
解析:选A 初级精母细胞通过减数第一次分裂过程形成次级精母细胞。在后期Ⅰ,同源染色体分离,导致染色体数目减半,DNA分子数目也随之减半。
8.如图是某高等动物减数分裂的示意图(示部分染色体),下列叙述与该图不相符的是( )
A.该细胞处于后期Ⅱ
B.该细胞中有2个染色体组
C.该细胞中一般含有等位基因
D.该细胞分裂结束产生1个生殖细胞
解析:选C 该细胞中不含同源染色体,一般不含等位基因;着丝粒分裂,含有4条染色体,2个染色体组,处于后期MⅡ;该细胞分裂结束产生1个生殖细胞和1个极体。
9.(2018·宁波3月学考模拟)下列关于洋葱根尖分生区细胞有丝分裂的叙述,正确的是( )
A.前期,核膜解体形成的小泡,在末期重新聚集形成细胞板
B.中期,可用于观察细胞是否发生过染色体数目变异
C.后期,在纺锤丝的牵拉下,着丝粒一分为二
D.末期,细胞中央向内凹陷,形成环沟
解析:选B 植物细胞有丝分裂前期,核膜解体,分散的小泡会在末期重新形成核膜,A错误;中期染色体形态最清晰,可以通过观察染色体的形态来确定染色体形态或数目是否异常,B正确;着丝粒的分裂不受纺锤丝的影响,C错误;细胞中央向内凹陷,形成环沟是动物细胞有丝分裂后期和末期的特点,植物细胞在末期形成细胞板,D错误。
10.(2017·绍兴模拟)某二倍体雄性个体减数第一次分裂形成的子细胞如图所示,不考虑染色体畸变。下列叙述正确的是( )
A.图示黑色染色体只含有1个DNA分子
B.图示细胞中的两条染色体一定不是同源染色体
C.出现基因E、e的原因一定是交叉互换的结果
D.该细胞可能是第一极体
解析:选B 由于着丝粒没有分裂,所以图示黑色染色体含有2个DNA分子,A错误;图示细胞是经减数第一次分裂后形成的,所以细胞中的两条染色体一定不是同源染色体,B正确;出现基因E、e的原因可能是交叉互换或基因突变,C错误;二倍体雄性个体进行减数第一次分裂形成次级精母细胞,该细胞不可能是第一极体,D错误。
11.进行有性生殖的高等动物的生殖和发育过程如图所示,图中①②③过程分别表示( )
A.有丝分裂和细胞分化,减数分裂,受精作用
B.有丝分裂和细胞分化,受精作用,减数分裂
C.受精作用,有丝分裂和细胞分化,减数分裂
D.受精作用,减数分裂,有丝分裂和细胞分化
解析:选C 图中①表示配子结合形成合子的过程,即受精作用;②表示受精卵进行有丝分裂和细胞分化形成生物体的过程;③表示生物体减数分裂形成配子的过程。
12.(2018·金华一中段考)下列对减数分裂过程中染色体和DNA分子数目变化的描述,正确的是( )
A.减数第一次分裂的结果是染色体和DNA分子的数目均为性原细胞的一半
B.减数第二次分裂的结果是DNA 分子数为性原细胞的一半,染色体数与性原细胞相同
C.减数第二次分裂的结果是染色体和DNA分子的数目均为性原细胞的一半
D.减数第二次分裂的结果是染色体数为性原细胞的一半,DNA分子数与性原细胞相同
解析:选C 减数第一次分裂的结果是染色体数目为性原细胞的一半,DNA分子数目与性原细胞相同;减数第二次分裂的结果是DNA分子数和染色体数均为性原细胞的一半。
13.(2017·湖州期末)下列关于一对同源染色体的叙述,正确的是( )
A.形态必定相同
B.基因的种类和数量必定相同
C.(A+G)/(T+C)的比值必定相同
D.彼此分离时必定导致等位基因分离
解析:选C 一对同源染色体中染色体的形态、大小不一定相同,所含有的基因种类和数量也不一定相同,如X、Y染色体,A、B错误;在DNA分子中,A=T、G=C,所以一对同源染色体中(A+G)/(T+C)的比值必定相同,C正确;同源染色体彼此分离时不一定导致等位基因分离,也可能是相同基因的分离,D错误。
14.(2018·浙江十校联盟3月联考)如图表示基因型为aaBbCc的某雌性动物细胞分裂示意图,据此可确认该细胞( )
A.是第一极体
B.发生过交叉互换
C.将形成abc和aBC两种类型的雌配子
D.已完成减数第一次分裂
解析:选D 该细胞处于减数第二次分裂前期,可以是第一极体或次级卵母细胞,A错误,D正确;由于姐妹染色单体上的基因不同,且该雌性动物的基因型为aaBbCc,所以判断该细胞发生过基因突变或交叉互换,B错误;该细胞继续分裂可以形成abc和aBC或abC和aBc的配子,C错误。
15.下列关于减数分裂模型的制作研究活动的叙述,错误的是( )
A.用铁丝把颜色和长短相同的两条橡皮泥扎起来代表已复制完成的一条染色体
B.模拟过程中需要画三个纺锤体
C.模拟过程中被拉向纺锤体两极的每条染色体可能含有染色单体
D.模拟含有3对同源染色体的细胞的减数分裂过程需要3种不同颜色的橡皮泥
解析:选D 用铁丝把颜色和长短相同的两条橡皮泥扎起来代表已复制完成的一条染色体,A正确;模拟过程中需要画三个纺锤体,其中减数第一次分裂画一个纺锤体,减数第二次分裂画两个纺锤体,B正确;模拟过程中被拉向纺锤体两极的每条染色体可能含有染色单体,如减数第一次分裂后期,C正确;模拟含有3对同源染色体的细胞的减数分裂过程需要2种不同颜色的橡皮泥,D错误。
16.(2018·杭州重点中学期中)如图为某二倍体动物细胞分裂的示意图。下列叙述正确的是( )
A.该细胞正处于有丝分裂后期
B.该细胞中有2 个四分体、4 条姐妹染色单体
C.该细胞分裂后最终形成4 种类型的子细胞
D.该细胞中的两条非同源染色体之间有交叉现象
解析:选C 图示细胞中,同源染色体分离,处于减数第一次分裂后期,A错误;细胞中有1对同源染色体,4条染色单体,B错误;该细胞中每条染色体含有的两条姐妹染色单体的颜色存在差异,说明在减数第一次分裂的四分体时期,同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换,所以该细胞最终形成4种类型的子细胞,C正确,D错误。
17.(2018·浙江联考)基因型为MmNn的某高等动物细胞,其减数分裂某时期的示意图如图所示。下列叙述正确的是( )
A.该细胞分裂后最终形成4种类型的卵细胞
B.基因n与n、N与n分别在MⅡ、MⅠ后期分离
C.与该细胞同时产生的另一个细胞的基因组成为MmNN
D.该细胞为次级卵母细胞,含2个染色体组和2对同源染色体
解析:选B 根据模式图的染色体形态和胞质不均等分裂可判断,该细胞为减Ⅱ后期的次级卵母细胞。该细胞分裂后只能形成一种类型的卵细胞;根据卵原细胞的基因型MmNn可知,基因n与n是在MⅡ后期分离的,而基因N与n随同源染色体分开是在MⅠ后期,根据MⅡ时的基因M与m出现在姐妹染色单体中,该变异的原因可能来自四分体时期的交叉互换或间期DNA复制时的基因突变,据此判断与该细胞同时产生的第一极体的基因组成可能是MmNN、MMNN或mmNN;该细胞不含同源染色体。
18.某家族中有白化病致病基因(a)和色盲致病基因(Xb),基因型为AaXBXb个体产生的一个异常卵细胞示意图如图,下列叙述正确的是( )
A.该细胞的变异属于基因突变
B.该细胞的产生是由于次级卵母细胞分裂过程中出现异常而致
C.若该卵细胞与一正常精子受精,则后代患21-三体综合征
D.若该卵细胞与一表现型正常男子产生的精子受精,后代患色盲的概率为0
解析:选D 该细胞的变异属于染色体变异,A错误;该细胞产生的原因是初级卵母细胞分裂过程中出现异常(两条X染色体未分离),B错误;若该卵细胞与一正常精子受精,则后代细胞中多出一条性染色体,但21号染色体数目正常,因此后代不会患21-三体综合征,C错误;该卵细胞中含有XB基因,其与一表现型正常男子产生的精子受精,后代患色盲的概率为0,D正确。
19.(2018·宁波十校高三期末)如图是某XY型性别决定生物(2n=4)的细胞分裂示意图,下列有关叙述正确的是( )
A.该细胞处于减数第二次分裂后期
B.若染色体①有基因A,则④肯定有基因A
C.若图中的②表示X染色体,则③表示Y染色体
D.若①和⑤上的基因有所不同,则说明形成此细胞过程中发生了基因突变或同源染色体上的非姐妹染色单体片段交换
解析:选C 由于该生物的体细胞有4条染色体,①与④是同源染色体,②与③是一对性染色体,所以该细胞处于有丝分裂后期,A错误;①与④是一对同源染色体,若染色体①有基因A,则④不一定有基因A,B错误;②与③是一对异型性染色体,若图中的②表示X染色体,则③表示Y染色体,C正确;有丝分裂过程中不会发生同源染色体上的非姐妹染色单体片段交换,D错误。
20.(2018·浙江诸暨期中)如图是某一动物体内2个不同时期的减数分裂示意图,下列说法正确的是( )
A.甲细胞是次级精母细胞
B.乙细胞内正在进行同源染色体配对,有4个四分体
C.乙细胞经过一次分裂后不可能产生甲细胞
D.在乙细胞内有可能会发生基因重组
解析:选D 甲细胞细胞质均等分裂,可能是次级精母细胞或第一极体,A错误;乙细胞内同源染色体已两两配对,形成了2个四分体,B错误;乙细胞经过一次分裂后,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,有可能产生甲细胞,C错误;在乙细胞内,同源染色体的非姐妹染色单体之间有可能发生交叉互换(基因重组),D正确。
21.(2018·杭州第一次高考科目质量检测)某生物的基因型为AABb,图中甲、乙两个细胞来自同一个初级精母细胞,其中甲已经标出了所有相关的基因,乙未标明。图中2号染色体长臂上的一段错接到了4号染色体上。下列叙述正确的是( )
A.该初级精母细胞的分裂过程前后没有发生基因突变
B.产生甲、乙细胞的初级精母细胞含有2个染色体组
C.图中发生的变异是染色体结构变异中的缺失和易位
D.乙分裂产生的精细胞,其基因型分别是Ab和aBb
解析:选B 个体的基因型为AABb,分裂的甲细胞内含A和a,说明a基因是突变产生的,A错误;初级精母细胞的染色体数目与精原细胞的染色体数目相同,都含2个染色体组,B正确;图中发生的变异是染色体结构变异中的易位,C错误;根据个体的基因组成Bb,复制后基因组成加倍,为BBbb,经减数第一次分裂产生的两个次级精母细胞的染色体组成由甲、乙细胞分析:甲细胞中只含1个B,则乙细胞应含有Bbb;乙细胞再经过减数第二次分裂,3号染色体正常,只能含有b基因,4号染色体则含有B和b基因,其分裂产生的两个精细胞的基因型分别为Ab和ABb(因为带A基因的染色体正常,每个精细胞内都含1个A基因),D错误。
22.(2018·鄞州中学模拟)如图是基因型为AaBb的某动物的精原细胞经减数分裂过程产生的一个细胞示意图。据图分析相关叙述正确的是( )
A.图中细胞处于减数第二次分裂,为次级精母细胞,内含8条染色体
B.此精原细胞在四分体时期染色体发生了交叉互换,此变异属于染色体结构变异
C.此精原细胞在减数第一次分裂后期,移向细胞一极的基因可能是A、a、b、b
D.此精原细胞经减数分裂过程形成四个精子,其基因型分别为AB、AB、ab、ab
解析:选C 图中细胞处于减数第二次分裂,为次级精母细胞,着丝粒没有分裂,细胞内含4条染色体,8条染色单体,A错误;四分体时期染色体发生交叉互换,由此引起的变异属于基因重组,B错误;根据细胞中的基因及染色体形态可知,该细胞在减数第一次分裂前期发生过交叉互换,在减数第一次分裂后期,移向细胞一极的基因可能是A、a、b、b,C正确;由于发生了交叉互换,所以该细胞经减数分裂形成的四个精子,基因型分别为AB、aB、Ab、ab,D错误。
23.假设一个含有6条染色体(2n=6),且基因型为AaBBDd的哺乳动物在减数分裂后期Ⅱ时的细胞示意图如图所示。相关叙述正确的是( )
A.该时期细胞中含有3对同源染色体,有2对等位基因
B.该细胞在中期Ⅰ时形成3个四分体,有4个染色体组
C.该细胞最终只能形成一个基因型为abd的配子
D.染色体3与4上对应位置基因的不同可能是由于基因突变或同源染色体上非姐妹染色单体互换片段造成的
解析:选C 该细胞图处于减数分裂后期Ⅱ,细胞中没有同源染色体,有6条染色体,6个DNA分子,A错误;该细胞在前期Ⅰ时形成3个四分体,有2个染色体组,B错误;该细胞中细胞质不均等分裂,说明是次级卵母细胞,只能产生一个卵细胞,基因型为abd,C正确;根据题干信息已知该生物的基因型为AaBBDd,因此图中染色体3与4上对应位置基因的不同只能是基因突变产生的,D错误。
24.某二倍体动物的一个精原细胞在减数分裂过程中只发生一次变异,产生的4个精细胞如图所示,则可推断发生的变异类型为( )
A.基因突变 B.基因重组
C.染色体结构变异 D.染色体数目变异
解析:选A 分析图示产生的4个精细胞,基因数目未发生改变,且乙、丁为同一种精细胞, 甲、丙应为同一种精细胞;未分裂之前,甲、丙精细胞所在染色体基因理论上相同,图示中甲、丙染色体上出现等位基因,可能出现基因突变或基因重组。分析图示,A、a所在同源染色体不存在B、b基因的同源区段,故本题中不可能是基因重组造成的变异,因此产生图中4种类型精细胞的原因为基因突变。
25.(2018·浙江重点中学联考)图甲、乙是某动物体内细胞分裂示意图,下列叙述正确的是( )
A.甲细胞处于有丝分裂后期,乙细胞处于减数第一次分裂后期
B.甲细胞内有8个DNA分子,乙细胞内有2个染色体组
C.甲细胞分裂过程中会发生基因重组,乙细胞会发生基因突变
D.甲细胞内有4对同源染色体,乙细胞内有2对同源染色体
解析:选B 甲、乙是某动物体内细胞分裂示意图,甲细胞处于有丝分裂后期,乙细胞处于减数第二次分裂后期,A错误。甲细胞内含有8条染色体,8个DNA分子,乙细胞具有2个染色体组,B正确。基因重组发生在减数第一次分裂过程中,甲细胞不能发生基因重组,乙细胞质DNA可以发生基因突变,C错误。甲细胞中含有4对同源染色体,乙细胞中不含有同源染色体,D错误。
二、非选择题(本大题共3小题,每空1分,特别注明分值的按所标分值赋分,共20分)
26.(7分)(2018·舟山期中)如图表示某动物进行细胞增殖的示意图,请据图回答下列有关问题:
(1)细胞甲中有________条染色体,________对同源染色体,________个四分体。
(2)细胞甲下一时期所发生的主要变化是:着丝粒分裂,____________________互相分离,__________________数目加倍。
(3)细胞乙的名称是______________,正常情况下(不考虑交叉互换)该细胞完成所有分裂后会形成______种细胞。
解析:(1)细胞甲中有4条染色体,2对同源染色体,因为同源染色体没有联会配对,所以有0个四分体。(2)细胞甲处于有丝分裂的中期,在下一时期是有丝分裂的后期,所发生的主要变化是着丝粒分裂,姐妹染色单体互相分离,染色体数目加倍。(3)细胞乙正在进行同源染色体的分离,处于减数第一次分裂后期,为初级精母细胞,正常情况下,不考虑交叉互换,该细胞完成所有分裂后可产生2种精细胞。
答案:(1)4 2 0 (2)染色单体 染色体 (3)初级精母细胞 2
27.(6分)(2018·宁波期末)研究人员对珍珠贝(2n)有丝分裂和减数分裂细胞中染色体形态、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______________。
(2)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________。
(3)在图2 的5种细胞类型中,有染色单体的细胞类型是__________,可能发生基因重组的细胞类型是________。
(4)着丝粒分裂导致图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________________和________(用图中字母和箭头符号表示)。
解析:(1)图1中细胞含有同源染色体,且着丝粒分裂,处于有丝分裂后期;此时的染色体数目为体细胞的2倍,属于图2中的类型a。(2)若类型b、d、e的细胞属于同一次减数分裂,b细胞染色体数等于体细胞,且每条染色体含有两个DNA,为减数第一次分裂的细胞;d细胞染色体数目为体细胞的一半,每条染色体含有两个DNA,为减数第二次分裂的前期或中期细胞;e细胞染色体数目为体细胞的一半,每条染色体含有1个DNA,为精细胞、卵细胞或极体,b、d、e的细胞在同一次减数分裂中,出现的先后顺序是b、d、e。(3)图2的5种细胞类型中,a处于有丝分裂后期,b处于减数第一次分裂或有丝分裂前期、中期,c可以是体细胞或处于减数第二次分裂后期的细胞,d为减数第二次分裂的前期或中期细胞,e细胞为精细胞、卵细胞或极体。所以,有染色单体的细胞类型是b、d,可能发生基因重组的细胞类型是b。(4)着丝粒分裂发生在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期。着丝粒分裂导致图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b→a、d→c。
答案:(1)有丝分裂后期 (2)b、d、e (3)b、d b (4)b→a d→c
28.(7分)(2018·诸暨中学段考)下面是某雄性动物(2n=4)在生殖和发育过程中的有关图示。图1是减数分裂过程简图,图2、图3是一同学画的不同时期细胞分裂图像和细胞染色体数目的变化曲线,请据图回答下列问题:
(1)图1中的②过程产生的细胞叫____________,图2中的________细胞处在该过程中。图3中从④到⑤的生理过程中__________(填“发生”或“未发生”)基因重组。
(2)图2中乙细胞时期处于图3中________(填编号)阶段,其分裂产生的子细胞为图1中的________(填细胞名称),在发育过程中,该动物细胞中染色体数目最多时有________条。
(3)图2中不属于该动物减数分裂过程的细胞是________。
解析:(1)图1中的②过程表示减数第一次分裂过程,产生的子细胞叫次级精母细胞;图2中丙表示减数第一次分裂后期,处于图2中的②过程;图3中从④到⑤的生理过程为受精作用,未发生基因重组。(2)图2中,乙表示有丝分裂中期,乙细胞时期处于图3中⑤阶段,其分裂产生的子细胞仍为体细胞,相当于图1中的精原细胞;在发育过程中,该动物体内细胞中染色体数目最多时是有丝分裂后期,有8条。(3)由于是雄性动物体内的细胞分裂图,细胞质不可能出现不均等分裂的情况;再结合前面的分析可知,图2中甲、乙细胞都不属于该雄性动物体内的减数分裂过程。
答案:(1)次级精母细胞 丙 未发生 (2)⑤ 精原细胞 8 (3)甲、乙