专题五　细胞的生命历程
（含减数分裂）
复习课
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专题五　细胞的生命历程（含减数分裂）
1．[2013·浙江卷] 下列关于高等动植物连续分裂细胞的细胞周期的叙述，正确的是(　　)
A．用蛋白质合成抑制剂处理G1期细胞，不影响其进入S期
B．S期细胞的染色体数目已增加一倍
C．G2期细胞的核DNA含量已增加一倍
D．用秋水仙素处理细胞群体，M期细胞的比例会减少
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[答案] C　
[解析] G1期发生的主要是合成DNA时所需蛋白质的合成和核糖体的增生，所以用蛋白质合成抑制剂处理G1期细胞，细胞的蛋白质合成受影响，细胞DNA的合成也受影响，因此细胞不能顺利进入S期，A项错误；S期进行DNA的复制和染色体的合成，DNA复制后，核DNA含量就加倍，C项正确；DNA复制后，形成染色单体，但染色体数目是以着丝粒的数目为标准计数的，着丝粒没有分裂，所以染色体数目也未加倍，B项错误；秋水仙素能抑制纺锤体的形成，使细胞停止分裂，保持M期状态，所以M期细胞的比例会增加，D项错误。
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专题五　细胞的生命历程（含减数分裂）
2．[2013·课标全国卷Ⅰ] 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
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专题五　细胞的生命历程（含减数分裂）
[答案] C　
[解析] 有丝分裂和减数第一次分裂前期的染色体数目相同，均为体细胞染色体数，DNA分子数目也相同，均为体细胞的两倍，但减数第一次分裂前期发生同源染色体配对，而有丝分裂不发生，A项错误；两者中期染色体数目、DNA分子数目均相同，有丝分裂为染色体的着丝粒排列在赤道面上，减数第一次分裂是同源染色体排列在赤道面两侧，B项错误；减数第一次分裂后期同源染色体分离，染色体数目不变，有丝分裂后期是姐妹染色单体分离，染色体数目加倍，但两者的DNA分子数目相同，C项正确；末期，两者的染色体数目不同，DNA分子数目也不同，D项错误。
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3．[2013·天津卷] 哺乳动物卵原细胞经减数分裂形成成熟卵子的过程，只有在促性腺激素和精子的诱导下才能完成。下面为某哺乳动物卵子及早期胚胎的形成过程示意图(N表示染色体组)。
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图3－5－1
据图3－5－1分析，下列叙述错误的是(　　)
A．次级卵母细胞形成的过程需要激素调节
B．细胞Ⅲ只有在精子的作用下才能形成成熟卵子
C．Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ细胞分裂后期染色体数目相同
D．培育转基因动物应选择细胞Ⅳ作为受体细胞
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[答案] C　
[解析] 据图可知，初级卵母细胞形成次级卵母细胞的过程需要促性腺激素的调节，A项正确；细胞Ⅲ为次级卵母细胞，其减数第二次分裂是在输卵管中伴随着受精作用完成的，B项正确；Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ分别为初级卵母细胞、次级卵母细胞和受精卵，它们在细胞分裂后期的染色体组数依次为2N、2N、4N，染色体数目不同，C项错误；动物细胞的受精卵全能性高，因此培育转基因动物常用受精卵作为受体细胞，D项正确。
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本专题内容是高考的热点，在选择题和非选择题中均有出现，往往与生物的遗传和变异结合起来考查，尤其是在写遗传图解时，解决关于亲本产生的配子的种类问题就用到减数分裂的相关知识。复习时要打破章节界限，把握相关知识间的联系，将相关知识点从内涵、外延和功能上有机地串联起来。
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考点一　有丝分裂和减数分裂的比较(物种为二倍体)
1．有丝分裂与减数分裂核DNA和染色体数量变化曲线的比较
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[总结] 细胞核内DNA和染色体的数量变化
解读：
(1)曲线A为核DNA含量的变化曲线，曲线B为染色体含量的变化曲线。
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图3－5－2
(2)0～8表示的是减数分裂，8位点发生受精作用，8～13表示的是有丝分裂。具体的时间段1～2、2～3、3～4、4～5、5～6、6～7、7～8依次为减数第一次分裂的前期、中期、后期、减数第二次分裂的前期、中期、后期和末期；9～10、10～11、11～12、12～13依次为有丝分裂的前期、中期、后期和末期。
(3)成对遗传因子的分离发生在减数第一次分裂后期，即3～4。
(4)四分体形成于减数第一次分裂前期，消失于减数第一次分裂后期，存在区间为1～3。
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(5)着丝粒分裂是瞬间完成的，在两个地方发生：减数第二次分裂后期和有丝分裂后期刚开始时，分别在6、11位点，千万不要填成区间。
[特别提醒] 直方图实质上是坐标曲线图的变形，反映的也是染色体、核DNA或染色单体数量的变化情况。
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2．有丝分裂和减数分裂细胞图像的比较与辨析(以二倍体动物为例)
(1)有丝分裂和减数分裂主要时期图像的比较：
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(2)辨析方法：
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例1 图1表示某动物细胞的细胞周期各阶段的时长及DNA含量的变化，图2表示从细胞周期中的某个时刻取出若干个细胞，测定出的每个细胞的DNA含量。下列分析不正确的是(　　)
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图3－5－3
A．用适宜浓度的秋水仙素处理一段时间后，图2丙组细胞数目将增加
B．该种细胞可能为某动物的神经细胞
C．图2丙组中只有部分细胞的染色体数目是正常体细胞的两倍
D．图2乙组细胞所处的时期相当于图1中细胞周期的S期
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[答案] B　
[解析] 图2甲组细胞处于G1期，乙组细胞处于S期，丙组细胞处于G2期、前期、中期、后期和末期。秋水仙素可抑制前期纺锤体的形成，使细胞不能完成分裂，故丙组细胞数目将增加，A项正确；动物的神经细胞是高度分化的细胞，不再分裂，B项错误；丙组细胞中部分细胞处于后期，染色体数目加倍，C项正确。
[点评] 要把细胞分裂各时期的变化特点结合到坐标曲线图和柱状图中进行分析，把细胞结构图与坐标图一一对应，其他问题就迎刃而解了。
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变式1 某细胞位于卵巢内，其分裂过程不同时期的染色体数、染色单体数和DNA分子数的比例如图3－5－4所示。下列描述错误的是(　　)

A．图甲可表示减数第一次分裂前期
B．图乙可表示减数第二次分裂前期
C．图丙可表示有丝分裂间期的第一阶段
D．图丁可表示有丝分裂后期
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图3－5－4
[答案] D　
[解析] 据染色体数、染色单体数和DNA分子数的比例关系可得：图甲可能发生在减数第一次分裂的前期和中期；图乙可能发生在减数第二次分裂的前期和中期；图丙中无染色单体，且DNA比复制后减半，可能发生在减数第二次分裂后期，可也能发生在有丝分裂间期第一阶段即DNA复制前的阶段；图丁表示减数第二次分裂后期或末期。
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例2 图甲为某哺乳动物体细胞中部分染色体及其上的基因示意图，图乙、丙、丁为该动物体内细胞处于不同分裂时期的染色体示意图。下列叙述正确的是(　　)
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图3－5－5
A．乙细胞和丙细胞分裂时均可以发生基因重组
B．乙细胞中有两个染色体组
C．甲细胞发生了基因突变
D．丁可以形成两个基因组成相同的精细胞
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专题五　细胞的生命历程（含减数分裂）
[答案] C　
[解析] 图乙为有丝分裂后期图，含有四个染色体组，不会发生基因重组，A、B项错误；图甲中有一条染色体上同时含有A和a，A或a的出现不可能是交叉互换而来的，只能是基因突变，C项正确；据图丙可知此动物为雌性，不可能产生精子，D项错误。
[点评] 弄清细胞处于什么分裂时期是解答这类题目的前提，再根据各时期的特点分析相关问题。如图丙，细胞质不均等分裂，可判定为卵细胞形成过程；图乙为有丝分裂后期，染色体数目加倍，含四个染色体组。
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变式2 图甲是某一生物体中不同细胞的分裂示意图，图乙是细胞分裂过程中染色体数目变化的数学模型，请据图判断下列说法不正确的是(　　)
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图3－5－6
A．图甲中b细胞的名称是次级精母细胞或极体
B．等位基因的分离发生于图甲中的d细胞所处的时期
C．人体性腺中的细胞可能会发生图甲中细胞所示的分裂现象
D．若图乙所示数学模型表示减数分裂过程中染色体数目变化，则CD段对应图甲中的a细胞
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[答案] A　
[解析] 解答本题的关键是根据细胞分裂图像判断动物的性别。由于图甲中d细胞是同源染色体分离，且细胞质均等分裂，应为初级精母细胞处于减数第一次分裂后期的细胞分裂图像，因此该生物为雄性动物。a和b细胞无同源染色体，应分别为减数第二次分裂后期和中期图像，细胞名称为次级精母细胞，不可能是极体。c细胞中无同源染色体配对现象，应处于有丝分裂中期。人体睾丸中精原细胞通过有丝分裂增殖，通过减数分裂形成精子。c和d细胞中均只有两个染色体组，所以该生物应属于二倍体。若图乙表示减数分裂过程中染色体数目变化，则CD段应表示减数第二次分裂后期，对应于图甲中的a细胞。
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考点二　细胞分裂、分化、衰老、凋亡和癌变的比较
1．细胞的分裂、分化、衰老、凋亡和癌变之间的联系
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图3－5－7
2．细胞分裂和细胞分化的比较
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[特别提醒] 分化必须建立在分裂的基础上，即分化必然伴随着分裂，但分裂的细胞不一定分化。分化程度越高，分裂能力也就越差。
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3．细胞的癌变、衰老和凋亡的比较
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4. 细胞分裂与遗传变异的联系
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例3 下列有关人体细胞生命历程的叙述，正确的是(　　)
A．若某细胞内酶活性降低，则说明该细胞已衰老
B．癌细胞不能进行正常的分化，机体清除癌细胞与细胞凋亡有关
C．受精卵中的所有基因均被表达，因此受精卵具有全能性
D．不同种细胞的细胞周期持续时间不同，同种细胞的细胞周期相同
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[答案] B　
[解析] 衰老细胞中酶活性降低，但酶活性降低的细胞不一定处于衰老过程中；癌细胞是正常细胞异常分化的结果；受精卵中的基因并非都能表达，细胞在特定时期基因选择性表达；不同种细胞的细胞周期持续时间不同，同种细胞的细胞周期在不同阶段持续时间也不同。
[点评] 解答此类题目，需准确理解细胞分裂、分化、衰老和癌变的特点，利用所学知识分析实际问题。例如：细胞衰老是细胞内多种酶而不是某种酶的活性降低；体内清除癌细胞是细胞凋亡而不是病变或伤害导致的。
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变式3 下列关于细胞生命历程的说法，错误的是(　　)
A．女性月经期子宫内膜脱落是细胞凋亡的结果
B．细胞衰老时细胞呼吸的速率减慢，细胞膜的通透性改变
C．细胞分化受基因控制，且不同细胞中基因是选择性表达的
D．环境污染加剧是当今癌症发病率升高的根本原因
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[答案] D　
[解析] 女性月经期子宫内膜脱落是细胞凋亡的结果；衰老的细胞的呼吸速率减慢，细胞膜通透性变大；细胞分化是基因选择性表达的结果；环境污染加剧是当今癌症发病率升高的主要原因，根本原因是细胞内发生基因突变。
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[教师备用习题]第1题考查利用细胞分裂知识解释生命现象，在此作为补充；第2题考查有关减数分裂等相关知识，在此作为补充；第3题考查的是有丝分裂的实验，在此作为补充。
1．抑素是细胞释放的、能抑制细胞分裂的物质，主要作用于细胞周期的G2期。研究发现，皮肤破损后，抑素释放量减少，细胞分裂加快。伤口愈合后，抑素释放量增加，细胞分裂又受抑制。由此推断(　　)
A．抑素对细胞分裂的抑制作用是可逆的
B．皮肤细胞培养时，加入大量的抑素有利于细胞分裂
C．抑素能抑制皮肤细胞G2期的活动，使其细胞周期缩短
D．抑素抑制DNA复制所需蛋白质的合成，阻断细胞分裂
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[答案] A　
[解析]据题意，抑素含量少，可促进细胞分裂；抑素含量多，作用于细胞周期的G2期，抑制细胞分裂，B项错误；G2期时间延长，细胞周期变长，C项错误；有关DNA复制所需蛋白质的合成发生在G1期，抑素不发挥作用，D项错误。
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2．某生物的基因型是AaBb，下图是其体内一个正在进行减数分裂的细胞示意图。下列说法正确的是(　　)
A．该细胞含有一个染色体组
B．该细胞肯定发生过交叉互换和染色体畸变
C．A与a的分离发生在减数第一次分裂
D．减数第二次分裂出现差错可能产生基因组成为Aabb的细胞
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专题五　细胞的生命历程（含减数分裂）
[答案] D　
[解析]该细胞含有两个染色体组，A项错误；该细胞进行了减数第一次分裂中的同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换，这种变异属于基因重组，B项错误；该细胞A与a的分离发生在减数第一次分裂和减数第二次分裂，C项错误；减数第二次分裂出现差错可能产生基因组成为Aabb的细胞，D项正确。
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3．[2012·江苏卷] 下列关于“观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂”实验的叙述，错误的是(　　)
A．解离和压片都有利于根尖分生区细胞分散
B．先用低倍镜找到分生区细胞，再换用高倍镜观察
C．显微镜下绝大多数细胞中能观察到染色体
D．探究有丝分裂的周期性可为确定实验取材时机提供依据
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专题五　细胞的生命历程（含减数分裂）
[答案] C　
[解析]解离的目的是使组织中的细胞相互分离开来，压片也是为了使细胞分散开来，细胞分散开有利于观察，A项正确；因低倍镜观察范围较大，所以应先在低倍镜下找到分生区。高倍镜放大倍数较大但观察范围较小，应先将需观察的物像移到视野中央再换用高倍镜仔细观察细胞内的染色体分布，B项正确；细胞有丝分裂周期中分裂间期占的比例很大，绝大多数的细胞处于分裂间期，且分裂间期的细胞中没有染色体出现，C项错误；不同植物细胞的分裂周期不同，分裂的活跃时间也不相同，所以在实验取材前先探究了解植物的有丝分裂的周期性是必要的，D项正确。
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专题五　细胞的生命历程（含减数分裂）
易错点　对细胞分化与细胞全能性的相关知识辨析不清
例 许多动物具有再生能力，例如，壁虎被天敌追赶紧迫时，能断尾而逃，一段时间后，又重新长出一条尾巴；海参遇到敌害时，把内脏全部抛出，以转移敌害的注意力，而趁机逃之夭夭，约50天后，可再生出一副新的内脏。下列关于再生的叙述，错误的是(　　)
A．再生是细胞分裂分化的结果
B．再生是基因选择性表达的结果
C．再生是自然选择的结果
D．再生体现了细胞的全能性
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[尝试解答] ________
[易错提示] 解答本题的关键是能抓住细胞分化和细胞全能性的区别。

[答案] D　
[解析] 动物通过再生又形成了新的器官，器官的形成是细胞分裂分化的结果，从遗传的角度讲，细胞分化是基因选择性表达的结果。再生能力的形成是在进化过程中长期自然选择的结果。再生由于只形成了部分器官，没有形成个体，所以不能体现出细胞的全能性，故选D。
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[纠错笔记]细胞分化与细胞全能性的比较
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教师备用习题
[备选理由] 第1题考查有关细胞增殖和遗传变异的相关知识，是本专题的重点内容，在此作为强调和补充；第2题考查有关蜜蜂的染色体及发育变化，由于考点没有涉及而在此作为补充。
1．下面图甲为细胞分裂过程中细胞核内DNA 含量变化的曲线图，图乙表示某二倍体动物的一个细胞分裂示意图。下列叙述正确的是(　　)
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教师备用习题
A．图乙细胞是次级精母细胞，处于曲线图的c～d段时期B．该细胞的每个染色体组中有3条染色体，包含了该生物基因组中的全部DNA序列
C．若染色体②上有基因B，⑤的相同位点上有基因b，说明细胞在b～c段时期内发生了交叉互换
D．假设图中细胞表示某生物体细胞有丝分裂过程中的细胞图像，则该生物是单倍体
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教师备用习题
[答案] D　
[解析]根据曲线图可知a～b段为间期，主要完成DNA分子的复制和蛋白质的合成，b～c段为减数第一次分裂，同源染色体的分离实现染色体数目减半，c～d段为减数第二次分裂。图乙细胞中无同源染色体，处于减数第二次分裂的后期，由于细胞质均等分裂，因此判断该细胞为次级精母细胞或第一极体。因细胞中有中心体，无细胞壁，推知该细胞为动物细胞。动物细胞往往存在性染色体，该细胞已经实现同源染色体的分离，不一定能包含该生物基因组中的全部DNA序列；若染色体②上有基因B，⑤的相同位点上有基因b，则该细胞可能在a～b段发生基因突变，也可能在
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教师备用习题
b～c段发生了交叉互换。如果图乙细胞表示某生物体细胞有丝分裂过程中的细胞图像，因细胞中无同源染色体，那么该生物是由性细胞直接发育而来的，因此该生物属于单倍体。
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教师备用习题
2．蜜蜂中的雄蜂是由蜂王产生的未受精的卵细胞发育而来的，其体细胞中含有16条形态大小各不相同的染色体。雄蜂能够产生参与受精作用的精子，形成的受精卵可发育成蜂王或工蜂，它们的体细胞均含有32条染色体。下列有关叙述正确的是(　　)
A．雄蜂是单倍体，所以高度不育
B．蜜蜂基因组测序染色体数为17条
C．参与受精作用的精子中含有8条染色体
D．蜂王的卵细胞有1个染色体组且有全能性
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教师备用习题
[答案] D　
[解析]雄蜂是由蜂王产生的未受精的卵细胞直接发育而来的，属于单倍体，但雄蜂能够产生参与受精作用的精子，因此是可育的。蜜蜂的雌雄是由单倍体(雄性)和二倍体(雌性)决定的，和性染色体无关，因而不存在真正意义上的性染色体，对蜜蜂基因组测序时不必考虑性染色体。单倍体雄蜂进行的是假减数分裂，即单倍体的原始生殖细胞进行的减数第一次分裂，形成一个只有细胞质的部分和一个含有单倍体染色体组的次级精母细胞，后者再进行正常的减数第二次分裂，形成两个含有单倍体染色体组的精细胞 ，再变形成为精子。雄蜂是由蜂王产生的未受精的卵细胞
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教师备用习题
直接发育而来的，说明蜂王的卵细胞有1个染色体组且有全能性。