高一下生物-遗传因子+基因染色体

【解析】有丝分裂观察实验中，应使用龙胆紫溶液或者醋酸洋红液进行染色；图中M 细胞位于右下方，要将 M 细胞移到视野中央，应该将装片向右下方移动；该视野中各个时期细胞数量较少，不足以计算各个时期细胞所占的比例和各时期时间的长短；降低显微镜的放大倍数，视野中的细胞数量变多，有助于更精确比较不同分裂时期的时间长短。

洋葱在生物学实验中的“一材多用”
取材部位实验名称取材原因
叶
鳞片叶
植物细胞的质壁分离和复原外表皮细胞含紫色大液泡
用显微镜观察多种多样的细胞
细胞较大，外表皮细胞有大液泡，
内表皮细胞有明显的细胞核
管状叶叶绿体中色素的提取和分离色素含量多
根观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
材料易得，且分生区细胞分裂能力
强，染色体数目少，易于观察
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1.细胞的减数分裂(Ⅱ)
2.动物配子的形成过程(Ⅱ)
3.动物的受精过程(Ⅱ)
4.实验：观察细胞的减数分裂
细胞结构与减数分裂的关系
细胞分裂图像辨析及染色体、DNA 数量变化，培养逻辑思维分析问题能力
观察细胞的减数分裂
1．减数分裂的相关概念
(1)减数分裂
(2)同源染色体
(3)联会和四分体
①联会概念：减数第一次分裂前期同源染色体两两配对的现象。

该时期 DNA 已完成复制，染色单体已形成。

②四分体概念：联会后的每对同源染色体含有四条染色单体叫做四分体。

1 个四分体＝1 对同源染色体＝2 条染色体＝4 条染色单体，含 4 个 DNA 分子(有 8 条脱氧核苷酸链)。

(4)交叉互换
①概念：减数第一次分裂前期，同源染色体的非姐妹染色单体之间互换片段的现象。

②意义：进一步丰富了配子的类型，增强了有性生殖生物的多样性。

2．减数分裂过程
(1)哺乳动物精子的形成过程
(2)精子和卵细胞形成过程的异同点(以哺乳动物为例)
3．受精作用
(1)概念：卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。

如下图所示：
(2)实质：精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合，使彼此的染色体会合在一起。

(3)结果：受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目。

4．意义
减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。

(1)减数第一次分裂与减数第二次分裂之间通常没有间期，或者间期时间很短，染色体不再
正文第 5 段)
复制，但进行中心体的加倍和有关蛋白质的合成。

(P
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(2)一个卵原细胞不均等分裂最终只形成一个卵细胞的原因：使卵细胞的体积尽可能的大，储存足够的营养物质，保证受精后受精卵早期发育的物质和能量供应。

(P
侧栏)
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想像空间)
(3)受精卵中遗传物质的来源(P
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①细胞核中的遗传物质(核 DNA、染色体)：一半来自父方，一半来自母方。

②细胞质中的遗传物质(DNA)：几乎全部来自母方，这也是细胞质遗传(母系遗传)的基础。

③受精卵中的总遗传物质(DNA)：来自母方的要多于来自父方的。

(4)关于同源染色体的 5 点提醒
①同源染色体的形态、大小一般都相同，但也有大小不同的，如男性体细胞中的 X 染色体和Y 染色体是同源染色体，X 染色体较大，Y 染色体较小。

②形状、大小相同的两条染色体不一定是同源染色体，如着丝点分裂后，姐妹染色单体形成的染色体尽管大小、形状相同，但不是同源染色体。

③有丝分裂中同源染色体不联会，也就不形成四分体。

④同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换不一定导致基因重组，交换的片段所含基因也可能相同。

⑤同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换和非同源染色体的自由组合都可能导致基因重组。

(5)关于减数分裂和受精作用的 4 点说明
①精(卵)原细胞通过有丝分裂进行增殖，通过减数分裂产生精子(卵细胞)。

②第一极体也是均等分裂，极体不参与受精作用，不是生殖细胞。

③精细胞不是精子，精细胞变形后成为精子，精子头部含有细胞核，几乎无细胞质，线粒体聚集在尾的基部形成线粒体鞘，受精时只有头部进入卵细胞，而尾部留在外面。

④精子与卵细胞发生膜的融合，这体现了细胞膜的结构特性——具有一定的流动性。

(江苏省高考生物试卷·22) 有研究者采用荧光染色法制片，在显微镜下观察拟
南芥 (2n=10) 花药减数分裂细胞中染色体形态、位置和数目，以下为镜检时拍摄的 4 幅图片。

下列叙述正确的是 ( )
A．图甲、丙中细胞处于减数第一次分裂时期
B．图甲细胞中同源染色体已彼此分离
C．图乙细胞中 5 个四分体排列在赤道板附近
D．图中细胞按照减数分裂时期排列的先后顺序为甲→ 乙→丙→丁
【答案】CD
【解析】
A、由分析可知，图丙处于减数第二次分裂时期，A 错误；
B、图甲细胞中染色体正在联会，B 错误；
C、图乙细胞中 5 个四分体排列在赤道板附近，C 正确；
D、由分析可知，图中细胞的分裂顺序为甲→ 乙→丙→丁，D 正确。

故选 CD。

某同学在观察果蝇细胞中的染色体组成时，发现一个正在分裂的细胞中，共有 8 条染色体，呈现 4 种不同的形态。

下列说法错误的是( )
A．若该细胞正处于分裂前期，则可能正在发生基因重组
B．若该细胞正处于分裂后期，其子细胞的大小可能不同
C．若该细胞此时存在染色单体，则该果蝇有可能是雄性
D．若该细胞此时没有染色单体，则该细胞可能取自卵巢
【答案】 C
【解析】果蝇正常体细胞的染色体数目为 2n＝8，雄性有 5 种形态，雌性有 4 种形态，果蝇一个正在分裂的细胞中，共有 8 条染色体，呈现 4 种不同形态，若是雄性个体，则应处于减数第二次分裂的后期，若为雌性个体，则可能处于有丝分裂的间期、前期、中期和减数第一次分裂前的间期、前期、中期、后期、末期和减数第二次分裂的后期、末期。

若该细胞正处于分裂前期，则可能是雌性个体的减数第一次分裂，此时可能会发生基因重组，A 正确；若该细胞正处于分裂后期，且是雌性个体，则在减数分裂中产生的子细胞的大小可能不同，B 正确；若该细胞此时存在染色单体，说明此时不可能处于减数第二次分裂，可能处于有丝分裂或减数第一次分裂，由于细胞中染色体只有 4 种形态，而雄果蝇的染色体有 5 种形态，
因此该果蝇不可能是雄果蝇，C 错误；若该细胞此时没有染色单体，说明该细胞处于减数第二次分裂后期或末期，则该细胞可能来自卵巢或精巢，D 正确。

1.减数分裂与有丝分裂的过程及特点比较
2.“二结合法”图析细胞分裂的方式及特点
(1)结合分裂图像比较分裂方式及特点( Ⅰ 、Ⅱ 、Ⅲ依次代表有丝分裂、减Ⅰ 、减Ⅱ)
①三种“前期”比较
②三种“中期”比较
③三种“后期”比较
(2)结合染色体的奇、偶数识别细胞分裂方式
有丝分裂和减数分裂过程中 DNA、染色体等 6 项指标变化规律辨析(二倍体为例)
(1)染色体、核 DNA 变化
①模型：
②判断：
“三看法”区分细胞分裂方式
(2)利用柱形图分析减数分裂(以精子的形成过程为例)
(3)每条染色体中DNA 含量或染色体与核 DNA 比值变化
(4)染色单体的变化
①有丝分裂：分裂间期，因染色体复制，染色单体形成；分裂后期，因着丝点分裂，染色单
体变为 0(即 0 ――→4n ――→0)。

②减数分裂
减 Ⅰ前的间期：因染色体复制，染色单体形成 0→4n
减Ⅱ后期：因着丝点分裂，染色单体消失 2n →0
(5)同源染色体“对数”及“染色体组数”的变化(以二倍体生物为例)
减 Ⅰ末期：因同源染色体分离，分别进入两个子细胞，染色单体减半4n →2n
间期 后期
下图为某个哺乳动物体内细胞分裂不同时期的图像，下列有关叙述正确的是(多
选) ( )
A．细胞①中有 2 个四分体
B．细胞④是次级精母细胞
C．属于减数分裂的细胞有 4 个
D．若用某种药物抑制纺锤体形成，则细胞⑤着丝点不会分裂
【答案】 BC
【解析】细胞①表示有丝分裂中期，不能联会形成四分体，A 项错误；由细胞⑥细胞质均等分裂可判断该动物为雄性，故细胞④是次级精母细胞，B 项正确；图中②③④⑥共 4 个细胞属于减数分裂，C 项正确；抑制纺锤体形成，使细胞不能正常分裂，但不影响着丝点的分裂，D 项错误。

(安徽合肥高三调研)某生物体细胞中染色体数为 2n，图中属于有丝分裂中期和
减数第二次分裂后期的依次是( )
A．①② B．②③ C．④② D．④③
【答案】 C
【解析】有丝分裂中期，每条染色体含有两条染色单体，染色体数∶染色单体数∶核 DNA 数＝2n∶4n∶4n，即图④；减数第一次分裂后期同源染色体分离，导致染色体数目减半，但减数第二次分裂后期，由于着丝点分裂，染色单体消失，染色体数目短暂加倍，此时染色体数∶染色单体数∶核 DNA 数＝2n∶0 ∶2n，即图② ，C 正确。

下图表示细胞分裂和受精作用过程中核 DNA 含量和染色体数目的变化，据图分
析可得出( )
①a 阶段为有丝分裂、b 阶段为减数分裂②L→M 所示过程与细胞膜的流动性有关③GH 段和OP 段，细胞中含有的染色体数是相等的④MN 段发生了核 DNA 含量的加倍
A．①②④ B．①②③ C．①③ D．②④
【答案】 A
【解析】图中a 阶段是有丝分裂过程，b 阶段是减数分裂过程，①正确；L→M 是受精作用过程，在受精过程中，精子与卵细胞的结合与细胞膜的流动性有关，②正确；c 阶段是有丝分裂过程，MN 段是有丝分裂的间期、前期、中期，核 DNA 含量加倍，④正确；OP 段是有丝分裂的后期，由于着丝点分裂，染色体数目加倍，是 GH 段染色体数目的 2 倍，③错误。

1．实验原理
蝗虫的精母细胞进行减数分裂形成精细胞，再形成精子。

此过程要经过两次连续的细胞分裂。

在此过程中，细胞中的染色体形态、位置和数目都在不断地发生变化，因而可据此识别减数分裂的各个时期。

2．实验步骤
↓
↓
1．实验材料选择
宜选用雄性个体生殖器官如植物的花药、动物的精巢作为观察减数分裂实验的材料，原因 如下：
(1)雄性个体产生精子的数量多于雌性个体产生卵细胞的数量。

(2)在动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底，有的排卵时排出的仅仅是次级卵母细胞，只有 和精子相遇后，在精子的刺激下，才能继续完成减数第二次分裂。

2．观察过程中需注意的两个问题
(1)不只观察到一种分裂方式：动物的精巢、卵巢以及植物的花药中的细胞既进行有丝分裂 又进行减数分裂，故观察到的图像应存在有丝分裂、减数分裂两种分裂方式，其染色体数目 有三种情況：n 、2n 、4n (假设亲代为二倍体)。

原始的精原细胞(或卵原细胞)的增殖是通过 有丝分裂进行的。

(2)不能观察到一个细胞减数分裂的全过程：如同观察有丝分裂一样， 由于细胞在解离过程 中被杀死，无法观察细胞中染色体的动态变化过程——欲看到全部过程，需通过移动装片， 从不同的视野中寻找。

(江西金太阳全国大联考)为了观察减数分裂各时期特点，实验材料选择恰当的是
―→―→―→
( )
①蚕豆的雄蕊②桃花的雌蕊③蝗虫的精巢④小鼠的卵巢⑤成熟花粉粒
A.①②
B.③④
C.①③
D.②④
【答案】 C
【解析】观察细胞减数分裂的选材标准是易获得且能够观察到全部的分裂时期。

高等植物的卵细胞形成过程比较复杂，且不易获取；哺乳动物(小鼠)的卵细胞形成过程比较特殊，减数第一次分裂是在雌性动物排卵前后完成的，其结果产生一个次级卵母细胞和第一极体，进入输卵管，准备与精子受精。

减数第二次分裂是在精子和卵子结合的过程中完成的，次级卵母细胞经分裂产生一个成熟的卵子和第二极体；成熟花粉粒已经完成减数分裂，观察不到减数分裂的过程。

小鼠是常被用于研究人类遗传病的模式动物。

请根据观察小鼠细胞减数分裂的实
验步骤，回答下列问题：
供选材料及试剂：小鼠的肾脏、睾丸、肝脏、苏丹Ⅲ染液、醋酸洋红液、健那绿染液，解离固定液。

(1)取材：用________________作实验材料。

(2)制作：①取少量组织低渗处理后，放在____________中，一定时间后轻轻漂洗。

②将漂洗后的组织放在载玻片上，滴加适量__________。

③一定时间后加盖玻片，________。

(3)观察：用显微镜观察时，发现几种不同特征的分裂中期细胞。

若它们正常分裂，产生的子细胞是____________________________________________________________________。

【答案】 (1)(小鼠)睾丸(2)①解离固定液②醋酸洋红液③压片(只要有压片的操作均可) (3)次级精母细胞、精细胞、精原细胞
【解析】观察减数分裂应选取生殖器官，故应选取(小鼠)睾丸。

制片过程为“解离→漂洗
→染色→制片”。

精原细胞通过有丝分裂实现自我增殖，通过减数分裂形成成熟生殖细胞，故中期细胞可能是有丝分裂中期、减Ⅰ 中期、减Ⅱ中期的细胞。

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1.细胞的分化(Ⅱ)
2.细胞的全能性(Ⅱ)
3.细胞的衰老和凋亡以及与人体健康的关系(Ⅱ)
4.癌细胞的主要特征及防治(Ⅱ)
比较细胞的分化、衰老、凋亡和癌变，建立细胞是一个统一整体的生物学观点
分析细胞衰老、凋亡和癌变的特点，关注人体健康和科技发展。