專題突破知識縱橫一、與染色體相關(guān)的概念辨析1.染色體與染色質(zhì)(1)相同點(diǎn):都位于細(xì)胞核中,易被堿性染料(醋酸洋紅、龍膽紫等)染成深色,都由DNA和蛋白質(zhì)組成。(2)不同點(diǎn):染色質(zhì)處于細(xì)胞分裂間期,呈細(xì)絲狀;染色體處于細(xì)胞分裂期,呈桿狀或棒狀。(3)關(guān)系:它們是細(xì)胞中同一種物質(zhì)在不同時(shí)期的兩種形態(tài)。(4)有絲分裂中染色體的行為變化規(guī)律可用下圖表示:復(fù)制散亂分布在紡錘體中央著絲點(diǎn)排列在赤道板的位置上著絲點(diǎn)分裂移向兩極2.染色體與染色單體染色單體是由染色體經(jīng)過復(fù)制形成的,復(fù)制后每一條染色體含有兩條染色單體。連接在同一個(gè)著絲點(diǎn)上的兩條染色單體稱為姐妹染色單體,連接在不同著絲點(diǎn)上的兩條染色單體稱為非姐妹染色單體,如下圖中a和a、b和b為姐妹染色單體,a和b、a和b、a和b、a和b為非姐妹染色單體。有絲分裂過程中,含有染色單體的時(shí)期為前期和中期,不含染色單體的時(shí)期是后期和末期;減數(shù)分裂過程中,由減數(shù)分裂開始到減數(shù)第二次分裂的中期都含有染色單體。當(dāng)染色體中不存在染色單體時(shí):染色體數(shù)=DNA分子數(shù)。當(dāng)染色體中存在染色單體時(shí):染色單體數(shù)=DNA分子數(shù)=染色體數(shù)2。3.同源染色體和非同源染色體(1)一條來自父方,一條來自母方,形狀、大小、結(jié)構(gòu)一般都相同,在減數(shù)第一次分裂時(shí)配對的兩條染色體(即聯(lián)會的兩條染色體)稱為同源染色體。此概念包含了三個(gè)意義,即形狀、大小、結(jié)構(gòu)一般相同,分別來自父母雙方,而且能聯(lián)會,否則就不是同源染色體。(2)形狀、大小、結(jié)構(gòu)不同的染色體一般稱為非同源染色體(但性染色體X和Y、Z和W等是特殊的同源染色體)。(3)動物的精(卵)原細(xì)胞和體細(xì)胞都是由受精卵經(jīng)過有絲分裂形成的。因此,它們都有同源染色體。一般情況下,二倍體或多倍體植物的體細(xì)胞中都有同源染色體。4.常染色體和性染色體細(xì)胞中的染色體根據(jù)其功能的不同可分為兩類:常染色體(多對)和性染色體(一對)。前者與性別決定無關(guān),后者與性別決定有關(guān)。在生物界中性染色體普遍有兩種:XY型和ZW型。5.染色體組(1)二倍體生物的生殖細(xì)胞中由形狀、大小各不相同的染色體組成的一組染色體就叫做一個(gè)染色體組。(2)染色體組內(nèi)染色體的特點(diǎn):都是非同源染色體。(3)染色體組的數(shù)目主要是由細(xì)胞中同源染色體的個(gè)數(shù)來決定的。如右圖,這個(gè)細(xì)胞中共有四個(gè)染色體組,每個(gè)染色體組內(nèi)包含三條非同源染色體。(4)不同生物體的細(xì)胞核中染色體組的數(shù)目及每一個(gè)染色體組含有的染色體數(shù)目可以不同。6.四分體聯(lián)會后的每對同源染色體含有四條染色單體,叫做四分體。如右圖中A和B所代表的結(jié)構(gòu),就分別是一個(gè)四分體。由此可見,四分體的個(gè)數(shù)與聯(lián)會時(shí)同源染色體的對數(shù)是一致的。例1右圖為某種哺乳動物的一個(gè)極體的染色體組成示意圖,下列分析不正確的是()A.該細(xì)胞中的染色體可以看成一個(gè)染色體組B.該種動物的體細(xì)胞中含有4對同源染色體C.該動物的一個(gè)體細(xì)胞在有絲分裂中期含有32個(gè)核DNA分子D.該動物的一個(gè)原始生殖細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí),能形成4個(gè)四分體【解析】本題以細(xì)胞的染色體組成圖為中心,考查染色體組、同源染色體以及四分體等概念。圖中的4條染色體形態(tài)、大小各不相同,為一個(gè)染色體組;由圖中(第二)極體的染色體的數(shù)目4條可推測,該動物體細(xì)胞的染色體數(shù)為8條,則體細(xì)胞中含4對同源染色體,在有絲分裂中期的8條染色體中應(yīng)含有16個(gè)核DNA分子。卵原細(xì)胞減數(shù)分裂產(chǎn)生卵細(xì)胞的過程中,減數(shù)第一次分裂的前期同源染色體兩兩配對即聯(lián)會形成四分體,4對同源染色體配對后可形成4個(gè)四分體。【答案】C例2右圖表示人體內(nèi)的細(xì)胞在分裂過程中每條染色體DNA含量變化的曲線。下列有關(guān)敘述正確的是()A.右圖若為有絲分裂,則ef時(shí)期的細(xì)胞都含有兩個(gè)染色體組B.右圖若為有絲分裂,則細(xì)胞板的形成應(yīng)在ef時(shí)期C.右圖若為減數(shù)分裂,則cd時(shí)期的細(xì)胞都有23對同源染色體D.右圖若為減數(shù)分裂,則基因的分離與自由組合發(fā)生于cd段的某一時(shí)期【解析】本題借助細(xì)胞分裂過程中染色體和DNA含量變化曲線來考查染色體組、細(xì)胞板、同源染色體等相關(guān)概念,屬于理解層次。圖示若為有絲分裂,則ef時(shí)期為后期和末期,后期中有四個(gè)染色體組,末期形成的每個(gè)細(xì)胞中有兩個(gè)染色體組,A錯;在人體中,細(xì)胞有絲分裂的末期不會出現(xiàn)細(xì)胞板,B錯;右圖若為減數(shù)分裂,則cd時(shí)期代表減數(shù)第一次分裂及減數(shù)第二次分裂的前、中期,在減數(shù)第一次分裂過程中含23對同源染色體,但在減數(shù)第二次分裂過程中無同源染色體,C錯;基因的分離與自由組合發(fā)生于減數(shù)第一次分裂,而cd時(shí)期中包含減數(shù)第一次分裂,D正確?！敬鸢浮緿二、有絲分裂和減數(shù)分裂的區(qū)別1.圖像的鑒別鑒別某一細(xì)胞圖像屬于哪種細(xì)胞分裂,是本專題中經(jīng)常考查的內(nèi)容。這里以二倍體生物為例說明“三看鑒別法”:一看細(xì)胞中染色體數(shù)目。若為奇數(shù),則一定是減數(shù)第二次分裂,且細(xì)胞中一定無同源染色體存在;若為偶數(shù),則繼續(xù)往下鑒別。二看細(xì)胞中有無同源染色體。若無同源染色體,則一定是減數(shù)第二次分裂;若有同源染色體存在,則進(jìn)行第三次鑒別。三看細(xì)胞中同源染色體的行為。若出現(xiàn)聯(lián)會、四分體、同源染色體的著絲點(diǎn)位于赤道板兩側(cè)、同源染色體分離等現(xiàn)象,則一定是減數(shù)第一次分裂;若同源染色體無上述特殊行為,則為有絲分裂(如下表)。2.兩種分裂及受精過程中染色體、DNA數(shù)量變化規(guī)律曲線的區(qū)別及聯(lián)系與細(xì)胞分裂有關(guān)的細(xì)胞器及作用線粒體:為細(xì)胞分裂提供能量。核糖體:合成DNA復(fù)制所需要的酶以及染色體中的蛋白質(zhì)。中心體:在某些低等植物和動物細(xì)胞中,分裂的前期由兩組中心粒的周圍發(fā)出的星射線形成紡錘體,以牽引染色體移動。高爾基體:參與纖維素和果膠的合成。細(xì)胞壁的形成必須有高爾基體參與。3.動植物細(xì)胞有絲分裂的區(qū)別圖像畫成方形或圖像中有細(xì)胞板結(jié)構(gòu),無中心粒結(jié)構(gòu),一般可判斷為植物細(xì)胞。圖像畫成圓形或者有中心粒結(jié)構(gòu),無細(xì)胞板結(jié)構(gòu),通過縊裂方式平分細(xì)胞,一般可判斷為動物細(xì)胞。動物細(xì)胞有絲分裂與植物細(xì)胞有絲分裂的比較:不同前期細(xì)胞兩極產(chǎn)生紡錘絲,形成紡錘體(低等植物細(xì)胞由中心粒周圍發(fā)出星射線)由中心粒周圍發(fā)出星射線形成紡錘體末期細(xì)胞中部形成細(xì)胞板,擴(kuò)展形成細(xì)胞壁,形成兩個(gè)子細(xì)胞細(xì)胞膜從中部內(nèi)陷,細(xì)胞質(zhì)縊裂成兩部分,一個(gè)細(xì)胞分裂成兩個(gè)子細(xì)胞植物細(xì)胞有絲分裂 動物細(xì)胞有絲分裂相同分裂過程基本相同;染色體變化規(guī)律相同;分裂間期染色體復(fù)制;分裂期實(shí)現(xiàn)染色體平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中去例3下圖是某高等生物體內(nèi)細(xì)胞分裂的一組圖像,相關(guān)描述錯誤的是()A.a、b、c、e細(xì)胞中均含有同源染色體B.基因重組發(fā)生在a、b、c、e細(xì)胞中C.b、c、e細(xì)胞中每條染色體含2個(gè)DNA分子D.b、c、d、e細(xì)胞中均含有2個(gè)染色體組【解析】本題考查細(xì)胞有絲分裂和減數(shù)分裂過程的重要變化及圖像的識別。圖中a、b、c、d、e分別表示有絲分裂后期、減數(shù)第一次分裂后期、有絲分裂中期、減數(shù)第二次分裂后期和減數(shù)第一次分裂前期?；蛑亟M發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期b中(非同源染色體上的非等位基因自由組合)和減數(shù)第一次分裂前期e細(xì)胞中(同源染色體的非姐妹染色單體間交叉互換引起的基因重組)。【答案】B程中,核DNA含量和染色體數(shù)目的變化,據(jù)圖分析正確的是()A.具有染色單體的時(shí)期只有CD、GH、MN段例4下圖示細(xì)胞分裂和受精作用過B.著絲點(diǎn)分裂只發(fā)生在DE、NO段C.GH段和OP段,細(xì)胞中含有的染色體數(shù)是相等的D.MN段相對于AB段發(fā)生了核DNA含量的加倍【解析】本題綜合考查細(xì)胞有絲分裂、減數(shù)分裂和受精作用的過程。解答本題的關(guān)鍵是掌握圖示中的a、b分別表示有絲分裂和減數(shù)分裂的核DNA含量變化,c表示有絲分裂染色體數(shù)目的變化。具有染色單體的時(shí)期,除了有CD、GH和MN段以外,還有IJ段;著絲點(diǎn)分裂除了發(fā)生在CD、NO段以外,還發(fā)生在IJ段,即減數(shù)第二次分裂過程中;GH段和OP段的染色體分析時(shí)不能直接看圖,因?yàn)镚H段所在曲線為DNA含量。在GH段染色體數(shù)沒有變化,為2N,而OP段著絲點(diǎn)已分裂,染色體數(shù)應(yīng)是GH段的2倍,為4N;MQ是一個(gè)完整的有絲分裂過程,MN段包含分裂間期,故發(fā)生了DNA的復(fù)制,復(fù)制后DNA數(shù)是AB段的2倍。【答案】D。1.對一個(gè)性原細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂的情況分析(1)如果在四分體時(shí)期染色體不發(fā)生交換,對一個(gè)精原細(xì)胞而言,通過減數(shù)分裂產(chǎn)生的是4個(gè)兩兩相同的精細(xì)胞;而就一個(gè)卵原細(xì)胞來說,通過減數(shù)分裂產(chǎn)生的是1個(gè)卵細(xì)胞和3個(gè)極體。三、配子的種類設(shè)每個(gè)細(xì)胞中有n對同源染色體,n對等位基因(2)如果染色體在四分體時(shí)期發(fā)生了交叉互換(只考慮一對同源染色體發(fā)生交換的情況),對一個(gè)精原細(xì)胞而言,可產(chǎn)生四種類型的配子;而對一個(gè)卵原細(xì)胞而言,仍只產(chǎn)生一種類型配子。2.對生物個(gè)體性腺中的全部性原細(xì)胞減數(shù)分裂情況的分析在不考慮交叉互換的前提下,個(gè)體內(nèi)精原細(xì)胞經(jīng)過減數(shù)分裂產(chǎn)生2n種精子,個(gè)體內(nèi)卵原細(xì)胞經(jīng)過減數(shù)分裂產(chǎn)生2n種卵細(xì)胞。例5在減數(shù)分裂中每對同源染色體配對形成四分體,四分體中的非姐妹染色單體之間經(jīng)常發(fā)生交換。實(shí)驗(yàn)表明,交換也可以發(fā)生在某些生物體的有絲分裂中,這種現(xiàn)象稱為有絲分裂交換。下圖是某高等動物一個(gè)表皮細(xì)胞發(fā)生有絲分裂交換的示意圖,其中D和d,E和e,F和f表示某對同源染色體上的三對等位基因。交換過程示意圖(左:交換前的染色體;右:交換后的染色體)(1)人體性原細(xì)胞在減數(shù)第一次分裂時(shí)期能形成多少個(gè)四分體?由多少條脫氧核苷酸鏈組成?(2)如果不考慮該生物在產(chǎn)生配子時(shí)發(fā)生的交換,那么該生物產(chǎn)生的配子有幾種基因型?并寫出基因型。(3)如果圖示該生物的精原細(xì)胞在產(chǎn)生精細(xì)胞時(shí)發(fā)生減數(shù)分裂交換后的結(jié)果,請問由它產(chǎn)生的配子類型有幾種?并寫出基因型。(4)如果圖示該生物的一個(gè)卵原細(xì)胞在產(chǎn)生卵細(xì)胞時(shí)發(fā)生減數(shù)分裂交換后的結(jié)果,請問由它產(chǎn)生的配子類型有幾種?并寫出基因型。(5)請問該細(xì)胞在發(fā)生有絲分裂交換后,產(chǎn)生幾種基因型的子代表皮細(xì)胞?并分別寫出基因型。(6)如果細(xì)胞在減數(shù)分裂和有絲分裂中都發(fā)生交換,你認(rèn)為哪一種分裂方式對于遺傳多樣性的貢獻(xiàn)更大?為什么?【答案】(1)23個(gè),184條。(2)2種,DEF和def。(不考慮字母順序)(3)4種,DEF、DEf、deF、def(不考慮字母順序)。(4)1種,DEF或DEf或deF或def。(5)2種或1種(有2種可能,一種可能出現(xiàn)2種基因型,一種可能出現(xiàn)1種基因型)。DdEeFF和DdEeff或DdEeFf(不考慮字母順序)。若答案為:有2種可能,每種可能出現(xiàn)2種基因型,基因型寫為DEF/deF和DEf/def或DEF/def和DEf/deF才給分(提供這種答案是考慮到考生可能運(yùn)用了基因在染色體上的位置效應(yīng)知識回答該問題)。(6)減數(shù)分裂的貢獻(xiàn)更大,因?yàn)闇p數(shù)分裂所產(chǎn)生的重組配子能遺傳到下一代,而有絲分裂產(chǎn)生的細(xì)胞只是對個(gè)體的局部有影響。四、細(xì)胞分裂、分化、衰老、癌變和凋亡的區(qū)別與聯(lián)系1.區(qū)別名稱項(xiàng)目細(xì)胞分裂(有絲分裂)細(xì)胞分化細(xì)胞癌變細(xì)胞衰老細(xì)胞凋亡表現(xiàn)細(xì)胞數(shù)目:少多細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生穩(wěn)定性差異的變化過程細(xì)胞癌細(xì)胞(惡性增殖)細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上發(fā)生變化由基因所決定的細(xì)胞自動結(jié)束生命的過程特點(diǎn) 具有周期性 是質(zhì)變,具有:1.持久性2.穩(wěn)定性無限增殖、形態(tài)結(jié)構(gòu)改變、易分散和轉(zhuǎn)移1.水分減少,細(xì)胞萎縮,體積變小,代謝速度減慢2.有些酶的活性降低3.色素積累4.呼吸速率減慢,細(xì)胞核體積增大,染色質(zhì)固縮,染色加深5.細(xì)胞膜透性改變,使物質(zhì)運(yùn)輸能降低涉及一系列基因的激活、表達(dá)及調(diào)控作用,是個(gè)井然有序的過程原因受細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)以及細(xì)胞表面積與體積比的制約不同細(xì)胞中基因的選擇性表達(dá),產(chǎn)生特定功能的細(xì)胞環(huán)境中的致癌因子會損傷細(xì)胞中的DNA分子,使原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變,導(dǎo)致正常細(xì)胞的生長和分裂失控多種內(nèi)因(體細(xì)胞突變、DNA損傷等)和外因共同作用受嚴(yán)格的由遺傳機(jī)制決定的程序性調(diào)控名稱項(xiàng)目細(xì)胞分裂(有絲分裂)細(xì)胞分化細(xì)胞癌變細(xì)胞衰老細(xì)胞凋亡(續(xù)表)意義或結(jié)果是生物體生長、發(fā)育、繁殖和遺傳的基礎(chǔ)形成各種不同的細(xì)胞和組織,使生物體正常地生長發(fā)育引起動物或植物產(chǎn)生腫瘤,導(dǎo)致癌癥是一種正常的生命現(xiàn)象對于多細(xì)胞生物體完成正常發(fā)育、維持內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定以及抵御外界各種因素的干擾起著關(guān)鍵作用2.聯(lián)系化,無接觸抑制現(xiàn)象。由于細(xì)胞膜上糖蛋白等物質(zhì)減少,細(xì)胞間的黏著性顯著降低,導(dǎo)致癌細(xì)胞容易在體內(nèi)分散和轉(zhuǎn)移,進(jìn)行分裂、繁殖,形成腫塊。正常細(xì)胞相互接觸后,就會停止增殖,即有接癌細(xì)胞的表面發(fā)生了變觸抑制現(xiàn)象;而癌細(xì)胞無接觸抑制現(xiàn)象,在培養(yǎng)條件下可生長成多層。例6IAPs是細(xì)胞內(nèi)一種控制細(xì)胞凋亡的物質(zhì),其作用原理是與細(xì)胞凋亡酶結(jié)合從而達(dá)到抑制細(xì)胞凋亡的目的。IAPs的核心結(jié)構(gòu)是RING區(qū)域,如果去掉該區(qū)域,則能有效地促進(jìn)更多的細(xì)胞凋亡。下列相關(guān)說法錯誤的是()A.細(xì)胞凋亡是由基因決定的細(xì)胞程序性死亡B.去掉癌細(xì)胞中IAPs的RING區(qū)域,可有效促進(jìn)癌細(xì)胞凋亡C.IAPs的合成可以不受基因的控制D.衰老細(xì)胞和被病原體感染的細(xì)胞的清除,也是通過細(xì)胞凋亡完成的【解析】IAPs是由細(xì)胞合成的,其合成受細(xì)胞內(nèi)基因的控制。【答案】C例7下列關(guān)于人體癌細(xì)胞的敘述,不正確的是()A.癌變主要是因?yàn)槿梭w細(xì)胞的原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變B.癌細(xì)胞比所有正常細(xì)胞分裂周期長、生長快C.有些病毒能將其基因整合到人的基因組中,從而誘發(fā)人的細(xì)胞癌變D.癌細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)和表面的物質(zhì)都發(fā)生明顯的變化【解析】適宜條件下癌細(xì)胞能連續(xù)分裂、無限增殖,比一般的正常細(xì)胞分裂周期要短。【答案】B右圖為人體細(xì)胞的分裂、分化、衰老和凋亡過程的示意圖,圖中為各個(gè)時(shí)期的細(xì)胞,據(jù)圖分析,下列敘述正確的是()A.可能為成熟的紅細(xì)胞B.與蛋白質(zhì)的種類不同是因?yàn)樗鼈兊倪z傳信息不同C.的分化程度比高例8D.細(xì)胞的衰老、凋亡與基因有關(guān)【解析】分析圖形可知,應(yīng)為干細(xì)胞,經(jīng)過細(xì)胞分裂產(chǎn)生子細(xì)胞,再經(jīng)過細(xì)胞分化形成高度分化的細(xì)胞,然后細(xì)胞衰老、凋亡。故A、C錯誤,D正確;由于都來源于,所以它們的遺傳信息是相同的,由于細(xì)胞的分化,基因進(jìn)行選擇性表達(dá),合成了不同的蛋白質(zhì)。【答案】D五、生物體細(xì)胞的全能性、細(xì)胞分化原理1.細(xì)胞具有全能性的原因(1)體細(xì)胞都是受精卵有絲分裂的后代細(xì)胞,有絲分裂前后代細(xì)胞中染色體數(shù)目、核DNA分子含量不變,其遺傳特性與受精卵相同。(2)花藥離體培養(yǎng)時(shí)所用的花粉是減數(shù)分裂形成的,雖然其遺傳物質(zhì)的含量只有正常體細(xì)胞的一半,但攜帶著控制該種植物生長發(fā)育、遺傳和變異的全套信息。2.應(yīng)用細(xì)胞的全能性是植物組織培養(yǎng)、動物克隆的理論依據(jù)。3.細(xì)胞全能性的大小受精卵配子體細(xì)胞;分化程度低的細(xì)胞分化程度高的細(xì)胞。4.細(xì)胞分化的原理同一生物體不同細(xì)胞內(nèi)含有相同的遺傳信息。但是生物體的不同部位表現(xiàn)不同性狀,同一部位不同時(shí)期也表現(xiàn)不同性狀。因此,理解個(gè)體發(fā)育過程中的基因表達(dá)時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn):(1)不同細(xì)胞中遺傳信息執(zhí)行情況不同(選擇性表達(dá))細(xì)胞內(nèi)的基因并非全部表達(dá),不同部位的細(xì)胞表達(dá)不同的基因,如高莖豌豆體細(xì)胞中都含有高莖基因,但根部細(xì)胞中的高莖基因不表達(dá)。(2)有順序表達(dá)某一部位組織細(xì)胞內(nèi)能表達(dá)的基因并非同時(shí)表達(dá),而是在個(gè)體發(fā)育的不同時(shí)期,不同基因有順序地表達(dá)。受精卵成體例9(2011山東理綜)下列發(fā)生了細(xì)胞分化且能體現(xiàn)體細(xì)胞全能性的生物學(xué)過程是()A.玉米種子萌發(fā)長成新植株B.小鼠骨髓造血干細(xì)胞形成各種血細(xì)胞C.小麥花粉經(jīng)離體培養(yǎng)發(fā)育成單倍體植株D.胡蘿卜根韌皮部細(xì)胞經(jīng)組織培養(yǎng)發(fā)育成新植株【解析】體細(xì)胞全能性是指體細(xì)胞經(jīng)過細(xì)胞增殖、分化后形成完整個(gè)體的潛能,屬于無性生殖。玉米種子經(jīng)生殖細(xì)胞的結(jié)合,由受精卵發(fā)育而來,屬于有性生殖,不能體現(xiàn)體細(xì)胞的全能性。造血干細(xì)胞形成各種血細(xì)胞,是細(xì)胞增殖、分化的結(jié)果,由于沒有發(fā)育成個(gè)體,沒有體現(xiàn)全能性。小麥花粉屬于生殖細(xì)胞,因此花粉培育成單倍體植株只體現(xiàn)了生殖細(xì)胞的全能性。【答案】D六、雄蜂精子的產(chǎn)生蜂群由蜂王、雄蜂和工蜂組成,其中蜂王和工蜂是由受精卵發(fā)育而來的,雄蜂是由未受精的卵細(xì)胞發(fā)育而來的。蜂王和工蜂是二倍體(2n=32),雄蜂是單倍體(n=16),單倍體雄蜂是怎樣產(chǎn)生精子的呢?雄蜂在產(chǎn)生精子的過程中,其精原細(xì)胞進(jìn)行的是一種特殊形式的減數(shù)分裂。在減數(shù)第一次分裂過程中,染色體數(shù)目并沒有變化,只是細(xì)胞質(zhì)分成大小不等的兩部分,大的那部分含有完整的細(xì)胞核,小的那部分只是一團(tuán)細(xì)胞質(zhì)(一段時(shí)間后將退化消失);減數(shù)第二次分裂則相當(dāng)于一次普通的有絲分裂,在含有細(xì)胞核的那團(tuán)細(xì)胞質(zhì)中,成對的染色單體相互分開,而細(xì)胞質(zhì)則進(jìn)行不均等的分裂,含細(xì)胞質(zhì)多的那部分(內(nèi)含16條染色體)進(jìn)一步發(fā)育成精子,含細(xì)胞質(zhì)少的那部分(也含16條染色體)則逐步退化。雄蜂的一個(gè)精原細(xì)胞通過這種減數(shù)分裂只產(chǎn)生一個(gè)精子,精原細(xì)胞和精子都是單倍體細(xì)胞,這種特殊的減數(shù)分裂稱為“假減數(shù)分裂”。例10一雌蜂和一雄蜂交配產(chǎn)生F1,在F1代雌雄個(gè)體交配產(chǎn)生的F2代中,雄蜂基因型共有AB、Ab、aB、ab四種,雌蜂的基因型共有AaBb、Aabb、aaBb、aabb四種;則雌蜂和雄蜂的基因型分別是()A.aabbABB.AaBbabC.AabbaBD.AABBab【解析】F2代中雄蜂的基因型有AB、Ab、aB、ab四種,得出F1中雌蜂為AaBb;F2中雌蜂共有AaBb、Aabb、aaBb、aabb四種,推出F1中雄蜂為ab;由F1中雄蜂ab推出親本中雌蜂為aabb,又因F1雌蜂為AaBb,從中去掉卵細(xì)胞基因組成“ab”剩余的“AB”為精子的組成,因此親本雄蜂為AB?！敬鸢浮緼七、與細(xì)胞分裂有關(guān)的計(jì)算題1.與細(xì)胞分裂計(jì)算知識點(diǎn)有關(guān)的類型(1)細(xì)胞周期的計(jì)算。(2)細(xì)胞數(shù)目的變化。(3)細(xì)胞分裂各期的染色體、DNA、同源染色體、四分體等數(shù)量的計(jì)算。2.方法與技巧分裂類型時(shí)期染色體數(shù)染色單體數(shù)核DNA分子數(shù)形成細(xì)胞數(shù)及種類有絲分裂間2n04n2n4n形成兩個(gè)相同的細(xì)胞前、中2n4n4n后4n04n末2n(子細(xì)胞)02n(子細(xì)胞)減數(shù)第一次分裂間2n04n2n4n精原細(xì)胞形成兩個(gè)染色體(基因)不相同的細(xì)胞;卵原細(xì)胞形成一個(gè)次級卵母細(xì)胞,一個(gè)極體,其染色體不相同前、中、后2n4n4n子細(xì)胞n2n2n減數(shù)第二次分裂間、前、中n2n2n每個(gè)次級精母細(xì)胞形成兩個(gè)相同的精細(xì)胞;每個(gè)次級卵母細(xì)胞形成一個(gè)卵細(xì)胞和一個(gè)極體,每個(gè)第一極體形成兩個(gè)第二極體后2n02n子細(xì)胞n0n計(jì)算細(xì)胞周期一定要明確細(xì)胞周期的概念,即從一次分裂完成時(shí)開始,到下一次分裂完成時(shí)為止。聯(lián)會時(shí)期的一對同源染色體含四條染色單體,四個(gè)DNA分子。例11(2011江蘇高考)洋蔥(2n=16)為二倍體植物。為比較不同處理方法對洋蔥根尖細(xì)胞分裂指數(shù)(即視野內(nèi)分裂期細(xì)胞數(shù)占細(xì)胞總數(shù)的百分比)的影響,某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)步驟如下:將洋蔥的老根去除,經(jīng)水培生根后取出。將洋蔥分組同時(shí)轉(zhuǎn)入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01%、0.1%秋水仙素溶液中,分別培養(yǎng)24h、36h、48h;秋水仙素處理停止后再轉(zhuǎn)入清水中分別培養(yǎng)0h、12h、24h、36h。剪取根尖,用Carnoy固定液(用3份無水乙醇、1份冰乙酸混勻)固定8h,然后將根尖浸泡在1molL-1鹽酸溶液中58min。將根尖取出,放入盛有清水的培養(yǎng)皿中漂洗。用石炭酸品紅試劑染色。制片、鏡檢;計(jì)數(shù)、拍照。實(shí)驗(yàn)結(jié)果:不同方法處理后的細(xì)胞分裂指數(shù)(%)如下表。秋水仙素溶液處理清水培養(yǎng)時(shí)間(h)質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%)時(shí)間(h)01224360.012410.7113.6814.1914.46369.9411.9913.5913.62487.9810.0612.2211.970.1247.749.0911.0710.86366.127.879.989.81485.976.687.988.56請分析上述實(shí)驗(yàn),回答有關(guān)問題:(1)步驟中“將根尖浸泡在1molL-1鹽酸溶液中”的作用是。(2)步驟為了獲得相應(yīng)的觀察視野,鏡檢時(shí)正確的操作方法是。(3)根據(jù)所學(xué)的知識推測,石炭酸-品紅試劑是一種性染料。(4)為了統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)更加科學(xué),計(jì)數(shù)時(shí)應(yīng)采取的方法是。(5)根據(jù)上表結(jié)果可以得出如下初步結(jié)論:質(zhì)量分?jǐn)?shù)為秋水仙素溶液誘導(dǎo)后的細(xì)胞分裂指數(shù)較高。本實(shí)驗(yàn)的各種處理中,提高細(xì)胞分裂指數(shù)的最佳方法是?！窘馕觥?1)鹽酸能解離細(xì)胞,使根尖組織中細(xì)胞分散開。(2)使用顯微鏡觀察細(xì)胞分裂過程,要先使用低倍鏡觀察,找到觀察目標(biāo)后,移動裝片使觀察目標(biāo)處于視野中央,然后轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換器使高倍鏡對準(zhǔn)通光孔。(3)石炭酸-品紅試劑類似于龍膽紫、醋酸洋紅,屬于堿性染料,可對細(xì)胞中染色體進(jìn)行染色。(4)一個(gè)裝片的一個(gè)視野看到的細(xì)胞各時(shí)期圖比較片面,可在多個(gè)視野中觀察各個(gè)時(shí)期的細(xì)胞并計(jì)數(shù),這樣可減小誤差。(5)0.01%的秋水仙素處理根尖比0.1%的秋水仙素處理根尖時(shí)的細(xì)胞分裂指數(shù)較高。根據(jù)表格信息判斷,0.01%誘導(dǎo)根尖24小時(shí),再用清水培養(yǎng)36小時(shí),此時(shí)細(xì)胞分裂指數(shù)最高為14.46?！敬鸢浮?1)使組織中細(xì)胞相互分離開來(2)先在低倍鏡下觀察,緩慢移動裝片,發(fā)現(xiàn)理想視野后換用高倍鏡(3)堿(4)每組裝片觀察多個(gè)視野(5)0.01%0.01%秋水仙素溶液誘導(dǎo)24h,再在清水中培養(yǎng)36h