1、本课时主要借助细胞分裂图像、细胞分裂过程中 DNA 或染色体等物质数量变化的曲线图、柱状图、表格等对相关知识进行考查，复习时要注意以下三点：(1)通过归纳比较，识记细胞周期及其表示方法。(2)理解细胞分裂过程，学会细胞分裂图像的判断和染色体、DNA 数量变化曲线的分析方法。(3)关注减数分裂过程中染色体行为和数目的变化与遗传、变异的关系。第 4 讲细胞系统的发展变化细胞的生命历程第 1 课时 细胞分裂考点一细胞生长与增殖的周期性明考向不走弯路细胞周期的概念、特点及影响因素是高考考查的主要内容。通过加入影响细胞分裂的药物影响细胞周期，进而考查细胞周期各时期的特点是常考的一种题型，如课前诊断卷 T
2、3。除此之外，利用模式图考查细胞周期的表示方式也是常考的命题形式，如课前诊断卷 T2、T4。联知识简洁串记1明辨细胞不能无限长大的两个原因(填图)2读懂细胞周期的四种表示图示(填表)名称图示说明扇形图_为一个细胞周期坐标图_为一个细胞周期柱状图A：DNA 合成前期(G1 期)B：_(S 期)C：DNA 合成后期(G2 期)及分裂期(M 期)直线图_为一个细胞周期ABCAabcdeDNA 合成期ab 或 cd判断下列叙述的正误(1)细胞分裂间期，随着细胞长大，物质运输效率逐渐提高()(2)减数分裂是一种特殊方式的有丝分裂()(3)有丝分裂、无丝分裂和减数分裂中都会发生 DNA 复制()(4)所有
3、细胞都具有细胞周期()(5)进行减数分裂的细胞无细胞周期()(6)细胞分裂产生的子细胞都将继续分裂()防易错无障通关考点二细胞的有丝分裂与减数分裂明考向不走弯路细胞有丝分裂与减数分裂的过程、染色体及 DNA 数量变化、细胞分裂图像的辨析是高考命题的重点。结合曲线分析染色体、DNA 数量变化是难点，也是易失分点，如课前诊断卷 T8、T9。联知识简洁串记1妙用“三结合”法图析细胞分裂的方式及特点(填空)(1)结合不同分裂时期特点判断细胞分裂方式及时期：(2)结合染色体的奇、偶数识别细胞分裂方式：(3)结合细胞质的分裂情况作出判断：2细胞分裂中相关物质或结构变化规律及成因分析析考法命题扫描利用曲线、
4、图像、柱状图考查细胞分裂过程 典例 1 课前诊断卷第8题下面的图甲、乙、丙是一些二倍体生物的细胞中染色体组成和分裂的相关图示。有关分析正确的是()A图甲中，正处于有丝分裂过程中的细胞是，只含有 1 个染色体组的细胞是B图丙中(一)(二)，完成图乙中 CD 段的变化C图甲中存在等位基因 B、b，出现这一结果的原因只能是基因突变D图甲中的可以对应图乙中的 BC 段和图丙中(二)思路点拨 解答此类问题的关键是准确掌握细胞分裂方式的特点及细胞分裂过程中各种量的变化，再结合图示逐项分析：答案 D根据配子类型判断配子的来源典例 2 某种生物三对等位基因分布在三对同源染色体上，下图表示该生物的精细胞，试根据
5、细胞内基因的类型，判断这些精细胞至少来自几个精原细胞(不考虑交叉互换)()A2 个 B3 个C4 个D5 个思路点拨 解答本题的关键是根据配子中染色体的组成，结合减数分裂过程判断配子的来源：答案 C备考锦囊巧借染色体组成判断配子的来源即时练举一反三1右图表示某 XY 型性别决定类型的哺乳动物中一个正在进行分裂的细胞中的部分染色体的行为，下列叙述正确的是()A该细胞存在于动物的卵巢中B该细胞可能发生了交叉互换C该生物的细胞中最多含有 8 条染色体D图示细胞分裂完毕后产生两种类型的配子解析：图中右侧上下分离的同源染色体的形态大小不同，推测为性染色体 X 和 Y，则该动物为雄性动物。根据题干信息，图
6、中含有的染色体为该生物的部分染色体，因此该生物细胞中的染色体条数大于 4，在有丝分裂后期细胞中染色体条数最多，大于 8。该细胞分裂结束能产生四种类型的配子。答案：B 2如图所示为洋葱根尖分生区细胞有丝分裂过程中，每条染色体上染色单体的数量变化，下列叙述正确的是()AAB 段对应的时期有 DNA 复制，无蛋白质合成B用含 3H 标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养液在 O 时期对细胞进行培养，则 E 时期染色体均被标记C用低温和秋水仙素处理该细胞，都会抑制纺锤体形成，使细胞停留在 BC 段对应的时期D观察根尖分生区细胞有丝分裂实验中，观察过程中用药物抑制 DNA 合成，所有细胞停留在 A 时期解析：图中
7、 AB 段对应的时期有 DNA 的复制，但也会有 mRNA指导的蛋白质合成；培养细胞时如果用含 3H 标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸为原料，则合成的 DNA 分子均含有放射性，所以 E 时期生成的子细胞中所有染色体都被标记；BC 段对应的时期为有丝分裂前期和中期，低温和秋水仙素均可抑制纺锤体形成，进而实现染色体的加倍，但细胞不会停留在前期或中期；观察根尖分生区细胞有丝分裂实验中，解离后细胞已经死亡。答案：B 3如图是某生物的精细胞，可能来自同一个初级精母细胞的是()ABCD解析：根据减数分裂各时期的特点来确定细胞分裂图像的时期，是解答此类试题的正确方法之一。精细胞如果来自同一个次级精母细胞，则两个细
8、胞中染色体是相同的(可能发生交叉互换)，由图判断最可能来自同一个次级精母细胞。两精细胞染色体互补，可来自同一初级精母细胞形成的两个次级精母细胞。答案：A 考点三细胞分裂与生物的变异明考向不走弯路细胞分裂中会发生基因突变、基因重组和染色体变异，依托细胞分裂考查生物变异的知识是高考命题的重点。异常配子的来源和产生过程类问题是易失分点，如课前诊断卷 T11、T12。深思维纵引横连1根据配子类型判断变异原因(假设亲代为 AaXBY)(1)若配子中出现同源染色体(如 A、a 或 X、Y)在一起时，则一定是减分裂异常。(2)若配子中出现分开后的姐妹染色单体(如 AA/aa 或XX/YY)在一起，则一定是减
9、分裂异常。(3)若出现 AAa 或 Aaa 或 XXY 或 XYY 的配子时，则一定是减和减分裂均异常。(4)若配子中无 A 和 a 或无 XB 和 Y 时，则可能是减或减分裂异常。2细胞分裂图中变异类型的判断(1)先看亲子代基因型：如果亲代基因型为 BB 或 bb，则引起姐妹染色单体上 B 与 b 不同的原因是基因突变。如果亲代基因型为 Bb，则引起姐妹染色单体上 B 与b 不同的原因是基因突变或交叉互换。(2)再看细胞分裂图：如果是有丝分裂后期图像，两条子染色体上的两基因不同，则为基因突变的结果，如图甲。如果是减数第二次分裂后期图像，两条子染色体(同白或同黑)上的两基因不同，则为基因突变的
10、结果，如图乙。如果是减数第二次分裂后期图像，两条子染色体(颜色不一致)上的两基因不同，则为交叉互换(基因重组)的结果，如图丙。会迁移题组练通题组一 据异常配子基因组成判断变异来源1(2016合肥模拟)基因型为 AaXbY 的果蝇在产生精子的过程中，某一初级精母细胞产生了一个基因型为 AaXb 的精子，则相关描述正确的是()A该精母细胞产生的精子一半正常，一半异常BXb 与 Xb、Y 与 Y 的分离发生在减数第一次分裂后期C该果蝇产生的基因型为 AaXb 的精子与卵细胞结合的概率是 1/2D该果蝇的一个精原细胞可能产生 AXb、aXb、AY、aY四种精子解析：结合体细胞和配子的基因型可知，如果是
11、该精母细胞减数第一次分裂后期两条同源染色体未发生分离，则该精母细胞产生的精子全部异常；Xb 与 Xb、Y 与 Y 的分离发生在减数第二次分裂后期，即着丝点分裂导致姐妹染色单体分离；该果蝇产生的各种基因型的精子占精子总数的比例无法确定，因此无法判断基因型为 AaXb的精子与卵细胞结合的概率；若在四分体时期，A、a 所在的非姐妹染色单体发生交叉互换，则一个精原细胞可以产生 AXb、aXb、AY、aY 四种精子。答案：D 2图示为某哺乳动物减数分裂过程简图，其中AG 表示相关细胞，表示过程。若图中精原细胞的基因型是 AaXbY，且在减数分裂过程中仅发生过一次异常(无基因突变)。下列说法错误的是()A
12、过程发生 DNA 的复制B若产生的某配子基因组成为 aaXb，则减数第一次分裂异常C若产生的 G 细胞基因组成为 aaXb，则 E、F 细胞的基因组成依次为 AY、XbD减数分裂某时期的一个细胞中可能存在两个 Y 染色体解析：过程表示从精原细胞到初级精母细胞的过程，在此过程中发生 DNA 的复制。若产生 aaXb 的配子，由于已知减数分裂过程中只发生过一次异常，则配子中 aa 存在的原因是次级精母细胞中的姐妹染色单体分开后进入同一极，即减数第二次分裂异常。若 G 细胞基因组成为 aaXb，则由减数第一次分裂正常而减数第二次分裂时两个含 a 的染色体移向同一极进入同一个细胞中所致，因此与该细胞对
13、应于同一次级精母细胞分裂的另一细胞 F 的基因组成为 Xb。另一个次级精母细胞的基因组成为 AAYY，产生的两个细胞基因组成都是 AY。含有 Y 染色体的次级精母细胞在减数第二次分裂后期可以含有两个 Y 染色体。答案：B 题组二 据细胞分裂图像判断变异来源3右图是基因型为 aaBb 的某动物细胞分裂的示意图。由原始性母细胞形成该细胞的过程中，下列现象没有发生的是()A基因突变B姐妹染色单体分开C同源染色体中非姐妹染色单体间的交叉互换D同源染色体分离，非同源染色体自由组合解析：该动物的基因型为 aaBb，由图可知，左边染色体上的两条姐妹染色单体上的基因为 A 和 a，正常情况下两条姐妹染色单体上
14、的基因都为 a，所以 A 的出现是基因突变的结果。图中染色体的两条姐妹染色单体仍在一个着丝点上，没有分开。基因 B 和 b 位于姐妹染色单体上，这是同源染色体上非姐妹染色单体发生交叉互换造成的。图为次级性母细胞，在减数第一次分裂后期，发生同源染色体分离、非同源染色体自由组合。答案：B 4观察到的某生物(2n6)减数第二次分裂后期细胞如右图所示。下列解释合理的是()A减数第一次分裂中有一对同源染色体没有相互分离B减数第二次分裂中有一对染色单体没有相互分离C减数第一次分裂前有一条染色体多复制一次D减数第二次分裂前有一条染色体多复制一次解析：根据题干中某生物 2n6 可知，在减后期两极均应有 3 条
15、染色体，图像显示两极均为 4 条染色体，说明减后期有一对同源染色体没有相互分离，减后期姐妹染色单体分离。答案：A 一、练全国卷高考真题知考查重点1(2013全国卷)关于同一个体中细胞有丝分裂和减数第一次分裂的叙述，正确的是()A两者前期染色体数目相同，染色体行为和 DNA 分子数目不同B两者中期染色体数目不同，染色体行为和 DNA 分子数目相同C两者后期染色体数目和染色体行为不同，DNA 分子数目相同D两者末期染色体数目和染色体行为相同，DNA 分子数目不同解析：有丝分裂和减数第一次分裂前、中期，两者染色体数、DNA 分子数相同；有丝分裂后期姐妹染色单体分离，染色体数目加倍，DNA 分子数目不
16、变，减数第一次分裂后期同源染色体分离，染色单体并没有分开，染色体数目不变，DNA 分子数目也不变，因此，两者后期染色体数目和染色体行为不同，但 DNA 分子数目相同；正常情况下有丝分裂末期染色体数目是减数第一次分裂末期的 2 倍。答案：C 2(2014全国卷)回答下列问题：(1)在观察大蒜根尖细胞有丝分裂的实验中，常用盐酸酒精混合液处理根尖，用龙胆紫溶液染色。实验中，盐酸酒精混合液的作用是_；龙胆紫溶液属于_性染料，能够使细胞中的_着色。(2)用光学显微镜观察细胞，可以看到细胞核。细胞核的功能可概括为：_。解析：(1)在观察植物细胞有丝分裂实验中，染色体能够被碱性染料龙胆紫溶液染成深色，从而便
17、于在光学显微镜下进行观察。实验中盐酸和酒精混合液的作用是将组织中的细胞相互分离。(2)细胞核内含有遗传物质 DNA，细胞核是细胞内遗传物质储存、复制和转录的主要场所，是细胞代谢和遗传的控制中心。答案：(1)使组织中的细胞相互分离 碱 染色体(2)细胞核是细胞内遗传物质储存、复制和转录的主要场所，是细胞代谢和遗传的控制中心二、练各地市调研试题知命题热点1豌豆花粉被涂抹到雌蕊柱头上时，会长出花粉管，最终进入胚珠内。这一过程中 1 个花粉粒通过细胞分裂会形成 2 个精子，且染色体数目未发生变化。这一过程中一定会出现的现象是()ADNA 复制一次，细胞分裂一次B性染色体复制后平均分配到两个子细胞中C同
18、源染色体联会和分离D中心体发出星射线形成纺锤体解析：所有的细胞分裂过程都会有 DNA 复制，题中说明产生的 2 个精子中的染色体数目与亲本花粉粒中的相同，所以确定细胞分裂方式是有丝分裂，即 DNA 复制一次，细胞分裂一次；豌豆是雌雄同株植物，无性染色体；因为进行的是有丝分裂，且精子中无同源染色体；高等植物没有中心体。答案：A 2某二倍体生物(染色体数为 2N)染色体上的 DNA 用 3H 充分标记，再置于不含 3H的培养基中培养。其有丝分裂过程中细胞局部结构变化过程如右图所示。下列有关叙述错误的是()A图甲中 DNA 解旋酶可从进入，与直接相连的具膜细胞器是内质网B图乙所处时期核 DNA 数染
19、色单体数同源染色体对数441C图丙表示细胞处于有丝分裂末期，其判断依据是核膜正在重新构建D若经 3H 充分标记的细胞经过两次连续的有丝分裂，则子细胞中含 3H 的染色体数目为 N/2解析：DNA 复制需要的解旋酶和 DNA 聚合酶是由细胞质中的核糖体合成的，并通过核孔运入细胞核参与 DNA 的复制，内质网内连核膜、外连细胞膜；图乙中核膜逐渐解体，出现染色体，应该为有丝分裂前期，因此细胞中 DNA 数染色单体数染色体数同源染色体对数4421；图丙中核膜小泡逐渐融合变成核膜，且染色体逐渐解旋变细为染色质，故该图表示有丝分裂末期；有丝分裂后期，着丝点分裂，姐妹染色单体成为子染色体后，子染色体的分离具
20、有随机性，因此，含 3H 的染色体数进入同一个子细胞的数量为 02N。答案：D 3假设一个精原细胞(含 4 条染色体，基因组成为 AaBb)进行有丝分裂时，有一条染色体的着丝点分裂后产生的两条染色体移向同一极，分裂完成时产生了 A1 和 A2 两个细胞。另一精原细胞进行减数第一次分裂时(不考虑交叉互换)，有一对同源染色体未分离，形成的次级精母细胞为 B1 和 B2，B1 完成正常的减数第二次分裂并产生 C1 和 C2 两个细胞，B2 也完成正常的减数第二次分裂，产生 D1 和 D2 两个细胞。下列叙述正确的是()AA1、A2、B1、B2 四个细胞染色体组成均不正常，但其中A1 和 A2、B1
21、和 B2 细胞中 DNA 数和染色体数相同BA1 和 A2、C1 和 C2、D1 和 D2 这三组细胞两两遗传信息相同C若 A1 基因组成为 AaB，则 A2 基因组成为 AaBbb，且两对基因位于非同源染色体上D若 C1 基因组成为 AB，则两对基因位于非同源染色体上解析：有丝分裂过程染色体分离异常会使产生的子细胞异常，减数分裂过程减数第一次分裂异常，则产生的所有细胞均异常，如果只是减数第二次分裂异常，则只有 50%的细胞异常。因为精原细胞中有 4 条染色体，所以进行题中所述异常有丝分裂产生的子细胞(A1 和 A2)中染色体数和 DNA 数相同，即一个细胞中的染色体数和 DNA 数都为 3，
22、另一个细胞中的染色体数和 DNA 数都为 5；减数第一次分裂产生的次级精母细胞(B1 和 B2)中染色体数分别为 1 和 3，DNA 数分别为 2 和 6。这两种分裂最终产生的细胞中 A1 和 A2 遗传信息不同。精原细胞染色体复制后，基因组成为 AAaaBBbb，有丝分裂产生的子细胞中如果出现 AaB 的基因组成，说明含有 bb 的染色体移向同一极，所以产生的另一个子细胞基因组成为 AaBbb，基因位于两对同源染色体上。如果减数分裂完成后，生成的一个子细胞中只含有 AB基因，说明等位基因分离了，如果基因位于两对同源染色体上，则减数分裂是正常的，与题干信息不符，所以 A 与 B是在同一条染色体
23、上的。答案：C 4图 1 为某一果蝇(2n8)体内细胞分裂过程中染色体组数目变化示意图，图 2 所示为该果蝇体内某一细胞分裂图像中部分染色体的情况。下列叙述错误的是()A正常情况下，AB 段发生同源染色体联会、分离，BC、FG和 LM 段染色体组数目减半的原因相同B图 2 代表的细胞为极体，出现在图 1 的 EF 段，产生的子细胞全部异常C观察 100 个图 2 细胞所示时期的细胞，发现 5 个出现了图2 所示情况，则异常细胞比例为 5%D图 1 中 AB、EF 和 IJ 段细胞含 DNA 分子数目相同解析：图 1 是“某一果蝇”体内细胞分裂过程中染色体组数目变化曲线图，只有雌性果蝇体内会同时
24、出现减数分裂和受精作用，所以该果蝇只能代表雌性果蝇，图 2 所示细胞无同源染色体，加之细胞均等分裂，所以只能是极体，产生的子细胞染色体全部异常。图 1 中 AB 段代表减数第一次分裂间期、前期、中期和后期，该阶段可发生同源染色体的联会和分离，染色体组数目减半的原因一定是细胞一分为二。100 个极体正常分裂后会产生 200 个正常的子细胞，有 5 个细胞异常分裂后会产生 10个异常的子细胞，所以异常细胞的比例为(10/200)100%5%。AB 段细胞中含有 16 个 DNA 分子，EF 段细胞中含有 8个 DNA 分子，IJ 段细胞中含有 16 个 DNA 分子。答案：D 5研究发现，细胞中染
25、色体的正确排列与分离依赖于染色单体之间的粘连。动物细胞内存在有一种 SGO 蛋白，对细胞分裂有调控作用，其主要集中在染色体的着丝点位置，在染色体的其他位置也有分布，如图所示。请回答下列问题：(1)图 1 所示的变化过程中，染色体的行为变化主要是_，图 1 所示的过程发生在细胞有丝分裂的_期。(2)在细胞分裂过程中，细胞会产生水解酶将粘连蛋白分解，而染色体上的其他蛋白质不受影响，这体现了酶的_。科学家发现，这种酶在有丝分裂中期已经开始大量起作用，而各着丝点却要到后期才几乎同时断裂。据图推测，SGO 蛋白在细胞分裂中的作用主要是_，如果阻断正在分裂的动物体细胞内 SGO 蛋白的合成，细胞最可能出现
26、的可遗传变异类型是_。(3)与 图 1 相 比，图 2 中 粘 连 蛋 白 还 具 有_的功能。基因型为 AaBbCc 的卵原细胞，其基因在染色体上的位置如图，正常情况下，产生卵细胞的基因型最多有_种，如果在_时期之前破坏_，则产生配子的基因型种类会减少。解析：(1)分析图 1 可知，染色体的行为变化主要是着丝点断裂，姐妹染色单体分离，可以发生在有丝分裂后期。(2)在细胞分裂过程中，细胞会产生水解酶将粘连蛋白分解，而染色体上的其他蛋白质不受影响，这体现了酶作用的专一性。根据水解酶出现、着丝点分裂的时期存在时间差，可推测 SGO 蛋白在细胞分裂中的作用主要是保护粘连蛋白不被水解酶破坏。如果阻断正
27、在分裂的动物体细胞内 SGO 蛋白的合成，则粘连蛋白被破坏，则染色体数目会加倍，产生染色体数目的变异。(3)与图 1 相比，图 2中粘连蛋白还具有连接同源染色体内的非姐妹染色单体(或促进交叉互换)的作用。由于 A 和 b 在一条染色体上，a 和 B 在一条染色体上，故基因型为 AaBbCc 的卵原细胞，正常情况下，产生卵细胞的基因型最多有 4 种。如果在联会时期之前破坏粘连蛋白，则细胞不能正常分裂，产生配子的基因型种类会减少。答案：(1)着丝点断裂，姐妹染色单体分离 分裂(分裂期后)(2)专一性 保护粘连蛋白不被水解酶破坏 染色体(数目)变异(3)连接同源染色体内的非姐妹染色单体(或促进交叉互换)4 联会 粘连蛋白