【高中生物】易学通.重难点一本过高三生物基础实验(人教版(下))：实验3 观察细胞的减数分裂含解析

——分析细胞分裂的各个时期、选材用雄性个体的生殖器官;、
精巢中细胞分裂方式;;
前情提要：
关键词：选材、细胞分裂方式、细胞类型判断
难度系数：★★★
重要程度：★★★
基础回顾：
考点一览：
考点一、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。

考点二、实验流程
（1）装片制作（同有丝分裂装片制作过程）
解离→漂洗→染色→制片。

（2）显微观察
技能方法：
1．在实验材料的选取中宜选用雄性个体生殖器官的原因
（1）雄性个体产生精子数量多于雌性个体产生卵细胞数量。

（2）在动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底，排卵时排出的仅仅是次级卵母细胞（大部分动物），只有和精子相遇后，在精子的刺激下，才继续完成减Ⅱ分裂。

2．精巢内精原细胞存在的细胞分裂方式
精巢内精原细胞既进行有丝分裂，又进行减数分裂，因此可以观察到染色体数为N、2N、4N等不同的细胞分裂图像。

3．临时装片制作应特别注意的几个关键环节
①为了更加清晰地观察染色体形态，在解离前，一般要对动物组织进行低渗处理，其目的是凭借反渗透作用使细胞膨胀，染色体铺展，同时可使粘附于染色体的核仁物质散开，以便能在一个平面上观察所有染色体形态。

②低渗处理后再进行解离固定，将细胞杀死并去除细胞之间的粘连物，使细胞彼此分开，经压片，细胞会彼此分散开，解离后进行漂洗，去除解离液对染色效果的影响，染色体容易被醋酸洋红（染）液或龙胆紫溶液染色，染色完成后进行制片并压片。

4．确定中期细胞的类型：睾丸内初级精母细胞进行减数分裂产生精子，精原细胞进行有丝分裂增加细胞数目。

因此处于细胞分裂中期的细胞应该包括：减数第一次分裂中期、减数第二次分裂中期、有丝分裂中期，产生的子细胞分别是次级精母细胞、精细胞、精原细胞。

【技巧归纳】观察减数分裂实验的关键提醒
（1）临时装片制作时应特别注意的几个关键环节
①为了更加清晰地观察染色体形态，在解离前，一般要对动物组织进行低渗处理，其目的是凭借渗透作用使细胞膨胀，染色体铺展，同时可使黏附于染色体的核仁物质散开，以便能在一个平面上观察所有染色体形态。

②低渗处理后再进行解离固定，将细胞杀死并去除细胞之间的黏连物，使细胞彼此分开，经压片，细胞会彼此分散开，解离后进行漂洗，去除解离液对染色效果的影响，染色体容易被醋酸洋红（染）液或龙胆紫溶液染色，染色完成后进行制片并压片。

（2）确定中期细胞的类型：睾丸内初级精母细胞进行减数分裂产生精子，精原细胞进行有丝分裂增加细胞数目。

因此处于分裂中期的细胞应该包括：减数第一次分裂中期、减数第二次分裂中期、有丝分裂中期，产生的子细胞分别是次级精母细胞、精细胞、精原细胞。

【课堂巩固】
1．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
A．①②B．③④C．①③D．②④
【答案】C
2．观察到的某生物（2n=6）减数第二次分裂后期细胞如图所示。

下列解释合理的是（）
A．减数第一次分裂中有一对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
【答案】A
【解析】该生物是含有6条染色体的二倍体，正常减数第二次分裂后期的细胞中应含有6条染色体。

分析图示知，着丝点分裂后分到两极的染色体各有4条，即该细胞分到两极的染色体数比正常时多一条，其原因可能是在减数第一次分裂时，一对同源染色体没有分开。

3．下面关于实验材料的选择最合理的是（）
A．以叶肉细胞为材料观察线粒体和叶绿体
B．以蝗虫卵巢为材料观察减数分裂图像
C．以H2O2为材料探究温度对酶活性的影响
D．以萌发的小麦种子为材料探究呼吸作用方式
【答案】D
【解析】叶肉细胞中有绿色的叶绿体，会干扰染色后线粒体的观察；观察减数分裂的最佳材料是雄性生殖器官，而不是雌性生殖器官；H2O2在高温下就可以分解，不适宜作此实验的底物；小麦种子在萌发过程中即能进行有氧呼吸，又能进行无氧呼吸，可作为探究呼吸作用方式的材料。

4．显微镜下观察到人的一个细胞中染色体已分成两组，每组23条。

那么，可以肯定每组染色体中（）
A．有23个DNA分子B．有46条染色单体C．没有非同源染色体D．没有同源染色体
【答案】D
5．下列有关实验方法的描述，错误的是（）
A．探究减数分裂中染色体变化的实验用到模型建构的方法
B．科学家探究细胞膜结构特点的实验用到同位素标记法
C．科学家在研究细胞核的功能时用到了核移植的方法
D．摩尔根用假说演绎法论证了基因位于染色体上
【答案】B
【解析】观察减数分裂过程中染色体的变化时，使用模型构建；在研究细胞膜的结构特点时，用荧光标记细胞膜上的蛋白质分子，观察融合状况，不是同位素标记法；在研究细胞核的功能时使用到了细胞核移植，即将一种伞藻的细胞核移到另一种伞藻去核的细胞质中；摩尔根运用假说演绎法证明基因位于染色体上。

6．下列关于观察细胞减数分裂实验的叙述中，错误的是（双选）（）
A．可用蝗虫卵母细胞的固定装片观察减数分裂
B．用桃花的雌蕊制成的装片比用桃花的雄蕊制成的装片容易观察到减数分裂现象
C．能观察到减数分裂现象的装片中，可能观察到同源染色体联会现象
D．用洋葱根尖制成装片，能观察同源染色体联会现象
【答案】BD
【解析】蝗虫的卵母细胞进行减数分裂；桃花的雄蕊中减数分裂产生精子的数目要大于雌蕊中减数分裂产生卵细胞的数目，因此观察减数分裂选择雄蕊易观察；联会现象发生在减数分裂过程中，因此实验中可能观察到；洋葱根尖细胞进行有丝分裂，不能观察到同源染色体联会现象。

【课后提升】
1．对性腺组织细胞进行荧光标记，等位基因A、a都被标记为黄色，等位基因B、b都被标记为绿色，在荧光显微镜下观察处于四分体时期的细胞。

下列有关推测合理的是（）
A．若这2对基因在1对同源染色体上，则有1个四分体中出现2个黄色、2个绿色荧光点
B．若这2对基因在1对同源染色体上，则有1个四分体中出现4个黄色、4个绿色荧光点
C．若这2对基因在2对同源染色体上，则有1个四分体中出现2个黄色、2个绿色荧光点
D．若这2对基因在2对同源染色体上，则有1个四分体中出现4个黄色、4个绿色荧光点
2．如图是某动物组织切片显微图像，下列叙述正确的是（）
A．该组织切片取自某一雄性动物的精巢
B．细胞①处于前期Ⅰ，不一定会发生互换现象
C．细胞分裂先后经过①→②→③过程
D．细胞①中有2对同源染色体，4条染色体，8条染色单体
3．下图为蝗虫精母细胞减数分裂某一时期的显微照片，该时期（双选）（）
A．是减数第一次分裂的前期B．是减数第一次分裂的中期
C．非姐妹染色单体发生了互换D．结束后，同源染色体发生联会
4．一个班级分组进行减数分裂实验，下列操作及表述正确的是（）
A．换用高倍镜时，从侧面观察，防止物镜与装片碰擦
B．因观察材料较少，性母细胞较小，显微镜视野应适当调亮
C．为观察染色体不同层面的精细结构，用粗准焦螺旋调节焦距
D．一个视野中，用10×物镜看到8个细胞，用40×物镜则可看到32个细胞
5．如图为某生物一个细胞的分裂图像，着丝点均在染色体端部，图中1、2、3、4各表示一条染色体，下列表述不正确的是（）
A．如图细胞中有6个四分体
B．染色体3与4可能发生交叉互换
C．染色体1与2在后续的分裂过程中会相互分离
D．染色体1与3必定会出现在同一子细胞中
6．如图①~⑤是二倍体生物的一个细胞分裂不同时期的图像。

相关叙述不正确的是（）
A．该组图像表示细胞的减数分裂过程
B．细胞分裂过程的正确排序为图①→③→②→⑤→④
C．图②③细胞所处时期均可能发生基因重组
D．图②③⑤细胞中均含有同源染色体
7．某研究者用非洲爪蟾性腺为材料进行了下列实验。

请回答下列问题：
（1）对非洲爪蟾的精巢切片进行显微观察，绘制了以下示意图。

图中甲、乙、丙、丁细胞含有同源染色体的有；称为初级精母细胞的有。

丁细胞中染色体的互换区段内同一位点上的基因（填“相同”、“不相同”或“不一定相同”）。

（2）如对卵巢切片进行显微观察，无法看到和乙细胞同时期的细胞，其原因是。

（3）该研究者进行了一系列“诱导早期卵母细胞成熟的物质”实验。

结果如下:
由实验一可得出推论:含有可以诱导卵母细胞成熟的物质。

由实验二可得出推论:这种诱导早期卵母细胞成熟的“促成熟因子”的化学成分是；孕酮在实验二中的作用是。