整理《课堂新坐标》高考生物大一轮复习配套讲义必修1+第四单元+细胞的生命历程教材梳理+核心突破+技Word下载.docx
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末期——
2.动植物细胞有丝分裂的比较
植物细胞有丝分裂
动物细胞有丝分裂
相同点
①分裂过程基本相同
②染色体的行为、形态、数目的变化规律相同
③分裂间期都完成了染色体的复制
④分裂期实现染色体平均分配到两个子细胞中
不
同
点
前期
纺锤体的形成方式不同
细胞两极发出纺锤丝
中心粒的周围发出星射线形成纺锤体
末期
细胞分裂方式不同
细胞板由细胞的中央向四周扩展形成细胞壁
细胞膜从细胞的中部向内凹陷使细胞缢裂
3.意义
将亲代细胞的染色体经过复制后精确地平均分配到两个子细胞中,保持了细胞的亲子代间遗传性状的稳定性。
(1)在动物细胞有丝分裂间期能观察到纺锤体和中心体。
【提示】 在动物细胞有丝分裂前、中和后期能观察到纺锤体,在每个时期都能观察到中心体。
(2)细胞周期中,间期时间较短,分裂期时间较长。
【提示】 细胞周期中,间期大约占周期的90%~95%,分裂期大约占周期的5%~10%。
(3)在细胞有丝分裂间期,发生DNA复制。
(√)
(4)在一个细胞周期中,DNA的复制和中心粒的倍增可能发生在同一时期。
(5)在有丝分裂过程中,DNA和染色体加倍都发生在同一时期。
【提示】 DNA加倍发生在间期,染色体加倍发生在后期。
细胞的无丝分裂
1.特点:
分裂过程中不出现纺锤丝和染色体的变化。
2.过程
(1)细胞核先延长,核的中部向内凹进,缢裂成两个。
(2)整个细胞从中部缢裂成两部分,形成两个子细胞。
3.实例:
蛙的红细胞的无丝分裂。
(对应学生用书第73页)
细胞周期及表示方法
1.细胞周期
(1)只有连续分裂的细胞才有细胞周期,有些细胞分裂结束后不再进行分裂,它们就没有周期性。
如下图甲细胞就无细胞周期,而乙细胞进行连续的细胞分裂,具有细胞周期。
(2)生物体有细胞周期的细胞有:
受精卵、干细胞、分生区细胞、形成层细胞、生发层细胞、癌细胞(不正常分裂)。
(3)分裂后产生的子细胞有三种去路:
继续分裂、暂不分裂和细胞分化。
有关细胞周期的4个易错点
(1)已经分化的细胞没有细胞周期。
(2)进行减数分裂的细胞不具有细胞周期。
(3)不同种类的细胞,细胞周期持续的时间不同,分裂间期和分裂期所占的比例也不同。
(4)温度、pH、射线、生理和病理状况等通过影响酶的活性影响细胞周期。
2.细胞周期的不同表示方法
方法名称
表示方法
说明
扇形图
A→B→C→A为一个细胞周期
直线图
a+b或c+d为一个细胞周期
坐标图
a+b+c+d+e为一个细胞周期
直方图
依据此图可以判断复制前、复制
时和复制后所
占时长的比例
由细胞周期可联系的知识
(1)联系基因突变:
在细胞分裂间期,DNA复制时容易受到内外因素的干扰而发生差错,即发生基因突变。
(2)联系染色体变异:
在细胞分裂前期,秋水仙素或低温都可抑制纺锤体的形成,出现多倍体细胞。
(3)联系细胞癌变:
用药物作用于癌细胞,在分裂间期,DNA分子不能复制,可抑制癌细胞的无限增殖。
(2014·
山东省实验中学模拟)下图是某高等植物细胞有丝分裂周期图。
据图分析下列说法不正确的是( )
A.DNA数目加倍发生在A中的2时期
B.细胞周期中,染色体数目加倍发生在G时期
C.在H时期用秋水仙素处理,会出现C过程
D.在2时期用射线处理可诱发基因突变
【思路分析】
【解析】 图中A表示分裂间期,B表示分裂期,E、F、G、H分别表示分裂期的前期、中期、后期和末期,2为DNA分子复制的时期。
间期DNA分子复制之后,DNA分子数目加倍;
后期染色体的着丝点分裂后,细胞中的染色体数目加倍;
纺锤体形成在前期(E时期),H时期纺锤体已经形成,因此在E时期用秋水仙素处理,会出现C过程,使染色体数目加倍。
【答案】 C
考向 以坐标图表示的细胞周期进行考查
1.(2014·
增城调研)下图所示为人工培养的肝细胞中DNA含量随时间的变化曲线,据图判断正确的是( )
A.细胞周期时长为14h
B.染色体数量倍增发生在Ⅰ段
C.Ⅱ段可以看到圆柱状或杆状的染色体
D.基因突变最可能发生于Ⅲ段
【解析】 从肝细胞中DNA含量随时间的变化曲线可以看出细胞周期时长为20h。
Ⅰ段表示分裂间期DNA分子复制,DNA分子数加倍,染色体数不变。
Ⅱ段表示有丝分裂的前期、中期和后期,细胞内可看到圆柱状或杆状的染色体。
Ⅲ段表示DNA复制前的间期,基因突变最可能发生于DNA复制的Ⅰ段。
有丝分裂过程的有关变化
1.细胞分裂过程中细胞结构的变化
(1)纺锤体的变化:
形成(前期)―→解体(末期)
(2)核膜、核仁的变化:
解体(前期)―→重建(末期)
(3)中心体变化规律(动物细胞、低等植物细胞)
复制―→分开移向两极―→平均进入子细胞
(间期) (前期) (末期)
1~2个 2个 1个
(4)
(5)染色体行为变化规律
2.DNA、染色体、染色单体、同源染色体对数、染色体组数的变化(以二倍体生物的一个细胞为例)
间期
中期
后期
DNA数(2C)
2C→4C
4C
4C→2C
染色体数(2N)
2N
4N
4N→2N
染色单体数
0→4N
同源染色体对数
N
2N→N
染色体组数
2
4
4→2
3.细胞核DNA、染色体、染色单体、每条染色体上DNA含量变化曲线
(1)a→b、l→m、p→q变化原因都是DNA分子复制。
(2)g→h、n→o、r→s变化原因都是着丝点分裂,姐妹染色单体分开,形成子染色体。
(3)c→d,r→s的变化很相似,但时期不同。
(4)染色单体数在细胞周期中的起点为0,终点也为0。
有关有丝分裂过程的4个易错点
(1)染色单体并非全过程都存在,它形成于间期,出现于前期,消失于后期。
(2)在有丝分裂过程中,各个时期始终都有同源染色体存在,但它们既不配对,也不分开。
(3)有丝分裂后期着丝点分裂不是纺锤丝牵引的结果
用秋水仙素处理抑制纺锤体形成,无纺锤丝牵引着丝点,复制后的染色体的着丝点照样分裂,使细胞中染色体数目加倍,这就说明着丝点分裂不是纺锤丝牵引所致。
(4)赤道板与细胞板的区别
赤道板不是细胞结构,是一假想的平面,在光学显微镜下看不到;
细胞板是一真实结构,光学显微镜下能看到,出现在植物细胞有丝分裂的末期。
(2013·
江苏高考)下列关于动物细胞有丝分裂的叙述正确的是( )
A.分裂间期有DNA和中心体的复制
B.分裂间期DNA含量和染色体组数都加倍
C.纺锤体形成于分裂前期,消失于分裂后期
D.染色单体形成于分裂前期,消失于分裂后期
【解析】 解答本题时要抓住有丝分裂各个时期的变化特点进行分析。
动物细胞中心体的倍增发生在分裂间期,同时分裂间期还进行DNA的复制和有关蛋白质的合成,A项正确;
分裂间期DNA含量加倍,但染色体组数目不变,B项错误;
纺锤体应是在分裂末期消失,C项错误;
姐妹染色单体形成于分裂间期,D项错误。
【答案】 A
有丝分裂过程中的“加倍”
成分或结构
时期
原因
DNA
DNA复制
染色体
着丝点分裂
中心体
中心体复制
细胞核
新核膜已经形成,细胞质尚未分裂
考向1 从染色体变化的角度进行考查
2.下图为某种植物根尖细胞分裂过程中染色质与染色体规律性变化的模式图。
下列相关分析正确的是( )
A.①→②过程发生在有丝分裂间期,此时细胞内核膜解体、核仁消失
B.低温处理导致④→⑤过程中染色单体不分开使染色体数目加倍
C.⑤→⑥过程处于有丝分裂后期,细胞中的染色体组数增加一倍
D.⑥→⑦过程中DNA解旋酶可使染色体解旋变为细丝状的染色质
【解析】 本题考查细胞的有丝分裂过程,考查获取信息的能力和理解能力。
①→②过程是表示染色体的复制,发生在有丝分裂间期,细胞内核膜解体、核仁消失发生在细胞分裂前期。
低温处理抑制纺锤体的形成,不是抑制着丝点的分裂。
⑤→⑥过程中染色体的着丝点已分裂,染色单体变成染色体,处于有丝分裂后期,有丝分裂后期细胞中的染色体组数增加一倍。
DNA解旋酶催化的是DNA双螺旋的解旋,不是催化的染色体解旋变为细丝状的染色质。
考向2 以坐标图的形式考查
3.(2013·
石景山区期末)下图为某真核细胞分裂过程中细胞核DNA变化图解,下列叙述正确的是( )
A.在AB段有DNA分子复制和蛋白质的合成
B.在CD段该细胞中染色体数不变
C.若该细胞是植物细胞,则在CD段该细胞赤道板处已形成细胞板
D.若该细胞是植物细胞,则在DE段该细胞中有高尔基体起作用
【解析】 题图中AC段表示有丝分裂间期,CD段表示有丝分裂的前期、中期和后期,DE段表示有丝分裂末期。
若该细胞是植物细胞,则在DE段该细胞中有高尔基体起作用;
后期着丝点分开后染色体数目加倍;
细胞板是末期形成的。
【答案】 D
高考必备实验⑨
观察细胞的有丝分裂
1.实验原理
(1)植物的分生组织细胞有丝分裂较为旺盛。
(2)有丝分裂各个时期细胞内染色体行为变化不同,根据各个时期内染色体的变化情况,识别该细胞处于有丝分裂的哪个时期。
(3)细胞核内的染色体(质)易被碱性染料着色。
2.实验操作步骤及分析
过程
操作
步骤说明
根尖培养
实验前3~4d,将洋葱放在瓶内装满清水的广口瓶上,底部接触清水,置于温暖处,常换水,待根长约5cm时取用
装片制作
取材
剪取根尖2~3mm(注意取材时间)
解离
解离液:
质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精按1∶1体积比混合
时间:
3~5min
目的:
使组织中的细胞相互分离开来
漂洗
漂洗液:
清水
约10min
洗去解离液,防止解离过度
染色
染色液:
0.01g/mL的龙胆紫溶液或0.02g/mL的醋酸洋
3~5min目的:
使染色体(或染色质)着色红溶液
制片
用镊子将处理过的根尖放在载玻片上,加一滴清水,并用镊子尖把根尖弄碎,盖上盖玻片,在盖玻片上再加一片载玻片,然后用拇指轻轻地按压载玻片
观察
先低倍镜观察:
找到分生区细胞(正方形、排列紧密)后高倍镜观察:
找出各时期细胞,观察特点并记录各时期的细胞数目
绘图
中期细胞绘图要点:
植物细胞形态近正方形、着丝点排列在赤道板上;
有染色单体、纺锤体;
无核膜、核仁和中心体
观察细胞有丝分裂实验的5个易错点
(1)解离时间要严格控制,解离时间不能太短,否则细胞间果胶未溶解,压片时细胞不易分散;
时间过长则细胞分离过度、过于酥软,无法取出根尖进行染色和制片。
(2)漂洗是为洗去细胞内部的盐酸,因此要保证足够的时间,否则会影响对染色体(质)的染色。
(3)控制染色时间,染色时间不能太短,否则染色体或染色质不能完全着色;
时间过长则使细胞核等其他部分充满染色剂无法分辨染色体。
(4)对细胞有丝分裂的过程观察不可能看到连续的分裂过程,因为在解离过程中细胞已经死亡,我们观察到的只是一个固定的时期,要不断地移动装片,在不同的视野中找到各个时期的分裂图像,所以在制作装片时要让细胞分散成一层,这样才能找到各个分裂时期的细胞。
(5)在显微镜下观察到间期的细胞数目最多,因为间期历时最长。
【即时巩固】
在“观察植物细胞的有丝分裂”实验中,以下操作和结论正确的是( )
A.剪取5cm根尖,用15%盐酸和甲基绿分别解离和染色
B.持续观察细胞①,能看到分裂成两个子细胞
C.细胞①中DNA数是细胞②中的二倍
D.观察装片时,③时期的细胞数目最多
【解析】 在观察植物细胞的有丝分裂的实验中,解离根尖用的是质量分数为15%盐酸和体积分数为95%酒精的混合液(1∶1)。
染色应用龙胆紫溶液或醋酸洋红溶液。
观察植物细胞的有丝分裂的实验中看到的细胞是死细胞,细胞不分裂。
细胞①为有丝分裂后期,细胞②为有丝分裂中期,两时期的DNA数目是相同的。
③时期为有丝分裂间期,在细胞周期中,分裂间期持续时间最长,因此在显微镜下观察时,间期的细胞数目最多。
(对应学生用书第77页)
一、细胞分裂图的识别和判断方法
1.有丝分裂过程中动植物细胞的识别
(1)细胞为圆形;
有中心体;
细胞缢裂―→动物细胞
(2)细胞为方形;
有细胞板
2.根据染色体形态、数目和行为来判断细胞分裂的时期
(1)染色质变为染色体,染色体散乱分布→前期。
(2)着丝点排列在赤道板上→中期。
(3)着丝点分裂,染色体数目增加一倍→后期。
(4)染色体变成染色质→末期。
3.根据柱形图判断细胞分裂的时期
柱形图是表示细胞有丝分裂过程中数量关系的常用图形,典型柱形图如下所示:
甲 乙 丙
一般从两个方面判断细胞所属的分裂时期。
(1)根据染色单体变化判断各时期:
染色单体
(2)根据比例关系判断各时期:
DNA∶染色体∶染色单体=
下图是同一细胞不同分裂时期的图像,据图分析,下列判断正确的是( )
A.图①②③④表示一个完整的细胞周期
B.若按分裂的先后顺序排列,应为①→④→③→②
C.该细胞图②中有中心体、线粒体和高尔基体参与活动
D.该细胞图①中有同源染色体的配对,图③过程发生了基因重组
【解析】 图示仅为植物细胞有丝分裂时期,不包括分裂间期,不能代表一个完整的细胞周期;
由图可知,①为分裂前期、②为分裂末期,③为分裂后期,④为分裂中期,则细胞分裂的先后顺序为①→④→③→②;
该细胞图②中无中心体参与活动;
有丝分裂过程中,无同源染色体配对,无基因重组。
【答案】 B
1.下列是一组动物细胞有丝分裂图,下列说法正确的是( )
a b c d e
A.b图细胞将出现细胞板,并缢裂成两个子细胞
B.c图细胞核中染色体数和DNA数相等
C.d图细胞中同源染色体联会,形成四分体
D.上述细胞在细胞周期中出现的顺序是
a→c→d→e→b
【解析】 该组图中a为间期,b为末期,c为前期,d为中期,e为后期。
细胞板在植物细胞分裂过程中才出现。
c图为前期,每条染色体上有两个DNA分子。
同源染色体联会,形成四分体发生在减数分裂过程中。
2.(2013·
浙江宁波一模)某生物体细胞中染色体数为2N,下图中属于有丝分裂中期和减数第二次分裂后期的是
( )
A.
(1)、
(2) B.
(2)、(3)
C.(4)、
(2) D.(3)、(4)
【解析】 体细胞中染色体数目为2N,有丝分裂中期染色体数目为2N,染色单体数为4N,DNA分子数目为4N,符合图(4);
减数分裂过程中,经过减数第一次分裂,染色体数目减少为N,在减数第二次分裂后期,着丝点分裂,染色体数目加倍为2N,此时染色单体数目为0,DNA分子数目为2N,符合图
(2)。
二、显微观察类实验总结归类
1.显微观察类实验的分类、装片制作与材料状态
2.临时装片的制作技术
方法
实验材料特点
实验名称
压片法
比较疏松的材料,如根尖、花药等,实验中要压碎,以使细胞分散,便于观察
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
装片法
微小生物(如草履虫、衣藻)或大型生物的部分细胞(如人口腔上皮细胞、叶表皮细胞),直接观察
①观察DNA和RNA在细胞中的分布②用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体③观察植物细胞的吸水和失水
切片法
相对较大、较硬的材料,如花生
生物组织中脂肪的检测
涂片法
液体材料
观察人血细胞涂片
(2011·
山东高考)只有在保持细胞活性的条件下,才能显示细胞中某物质或结构的实验是( )
A.苏丹Ⅲ染色观察花生种子子叶细胞中的脂肪
B.龙胆紫染色观察洋葱根尖分生区细胞的有丝分裂
C.健那绿染色观察动物细胞中的线粒体
D.甲基绿、吡罗红染色观察动物细胞中DNA和RNA
【解析】 本题主要考查课本实验的过程相关知识,综合性较强。
苏丹Ⅲ染色观察花生种子子叶细胞中的脂肪,龙胆紫染色观察洋葱根尖分生区细胞的有丝分裂,甲基绿、吡罗红染色观察动物细胞,细胞都已经被杀死;
而健那绿是一种活体染色剂,能在保持细胞活性的情况下给线粒体染色。
3.(2014·
山东省实验中学模拟)高中生物很多实验需要用到普通光学显微镜,下列现象用高倍显微镜能观察到的是
A.人口腔上皮细胞中的线粒体被甲基绿染成绿色
B.小麦种子细胞中的脂肪被苏丹Ⅳ染成糯黄色
C.紫色洋葱表皮细胞的液泡在质壁分离过程中颜色越来越深
D.洋葱根尖分生区细胞的染色体在有丝分裂后期缓慢移向细胞两极
【解析】 人口腔上皮细胞中的线粒体被甲基绿染成蓝绿色,细胞质接近无色。
小麦种子细胞中的脂肪被苏丹Ⅳ染成红色。
观察细胞有丝分裂实验中的细胞是死细胞,故无D现象。
第2讲 减数分裂和受精作用
1.细胞的减数分裂(Ⅱ)
2.动物配子的形成过程(Ⅱ)(高频)
3.动物的受精过程(Ⅱ)
4.观察细胞的减数分裂(实验)
(对应学生用书第79页)
减数分裂概念的理解
范围
进行有性生殖的生物
从原始生殖细胞→成熟的生殖细胞
特点
染色体只复制一次,而细胞分裂两次
结果
生殖细胞中的染色体数目减半
场所
有性生殖器官
减数分裂过程中染色体的行为(以动物
细胞为例)
1.减数第一次分裂过程
(1)图像:
时期:
前期(四分体时期)
判断理由:
同源染色体相互配对形成四分体
(2)图像:
成对的同源染色体排列在细胞中央的赤道板上
(3)图像:
成对的同源染色体分离,分别移向细胞两极
2.减数第二次分裂
(1)中期和后期的细胞分裂图:
(2)写出上述两个时期染色体的行为变化:
①中期:
染色体排列在赤道板上
②后期:
着丝点一分为、二,染色单体变成染色体,染色体数目加倍
(1)减数第一次分裂,同源染色体的分离导致染色体数目减半。
(2)玉米体细胞中有10对染色体,经过减数分裂后,卵细胞中染色体数目为5对。
【提示】 卵细胞内有10条染色体,不成对。
(3)减数第二次分裂后期大小、形态相同的两条染色体可以被称为同源染色体。
【提示】 减数第二次分裂后期大小、形态相同的两条染色体是一条染色体的两条姐妹染色单体分开后形成的,不是一个来自父方,一个来自母方,不属于同源染色体。
(4)洋葱根尖细胞内有12对同源染色体,其分裂时可形成12个四分体。
【提示】 洋葱根尖细胞只进行有丝分裂,细胞内不可能存在四分体。
(5)基因型为Aa的小鼠产生异常配子AA的原因是染色体可能在减数第一次分裂时未分离。
【提示】 A与A应是位于姐妹染色单体上的相同基因,未分开的原因一定是由于减数第二次分裂后期未分离造成的。
精子与卵细胞的产生
―→
1.写出下列细胞可能的名称
A:
初级精母细胞;
B:
次级精母细胞;
C:
精细胞。
2.写出①②过程中染色体的主要变化
①联会、四分体交叉互换、同源染色体分离。
②着丝点分裂、染色单体分开。
3.若图解换成卵原细胞,则A细胞表示初级卵母细胞,B细胞表示次级卵母细胞和极体,C细胞表示卵细胞和极体。
4.精子和卵细胞形成过程的差异
精子形成过程
卵细胞形成过程
细胞质分裂方式
均等分裂
不均等分裂
是否变形
变形
不变形
一个精原细胞
↓
4个精子
一个卵原细胞
1个卵细胞、3个极体
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。
2.实质:
精子的细胞核与卵细胞的细胞核相互融合,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,其中一半染色体来自精子(父方),另一半来自卵细胞(母方)。
(1)卵细胞形成过程中,细胞质都是均等分裂。
【提示】 次级卵母细胞和卵细胞产生过程中细胞质是不均等分裂。
(2)人体的一个精原细胞产生两个相同精子的概率最大为1/223。
【提示】 在不发生交叉互换的情况下,一个次级精母细胞产生的两个精子是相同的。
(3)受精卵中的遗传物质一半来自精子,一半来自卵细胞。
【提示】 细胞核中的遗传物质一半来自父方,一半来自母方,细胞质中的遗传物质几乎全部来自母方。
(对应学生用书第80页)
精子和卵细胞的形成
1.减数第一次分裂与减数第二次分裂的比较
项目
减数第一次分裂
减数第二次分裂
间期是否复制
复制
不复制
分裂过程中细胞名称
性原细胞→初级性母细胞→次级性母细胞(或极体)
次级性母细胞(或极体)→精细胞或卵细胞和极体
着丝点变化
不分裂
分裂
染色体数目变化
2N→N(减半)
N→2N→N
DNA数目变化
2N→4N→2N
染色体主要行为
有联会现象:
四分体的非姐妹染色单体交叉互换;
同源染色体分离,非同源染色体自由组合
着丝点分裂,染色单