1、专题三 细胞的生命历程及减数分裂一、细胞的生长和增殖的周期一、细胞的生长和增殖的周期1生物体的生长有两点原因：一是细胞的生长；二是细胞的分裂。实际上不同动植物的器官大小主要取决于细胞数量的多少。2细胞周期：连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂结束时为止，为一个细胞周期。注意只有连续分裂的细胞才有细胞周期。成熟的生殖细胞是经减数分裂产生的，产生后不再进行细胞分裂。3细胞增殖是生物的重要生命特征，细胞以分裂方式增殖。通过分裂，单细胞生物能产生后代，多细胞生物则可以由一个受精卵经过分裂和分化，最终发育为一个多细胞个体。在增殖过程中可以将复制的遗传物质分配到两个子细胞中去，可见，细胞增殖
2、是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。4细胞为什么不能无限地长大而要进行分裂(1)受细胞表面积与体积之比的限制：细胞体积越大，比值就越小，物质运输速度越慢，新陈代谢就越慢。(2)受细胞的细胞核与细胞质体积之比的限制：细胞体积越大，细 胞 质 体 积 越大，但细胞核体积基本不变，因此核质之比减小，细胞核对细胞质代谢的控制能力减弱 二、细胞的有丝分裂二、细胞的有丝分裂1植物细胞有丝分裂的各时期及主要特征时期主要特征间期先转录形成大量的RNA和合成大量的蛋白质，为DNA复制作准备；接着DNA复制，一个DNA分子复制出的两个DNA分子通过着丝点连在一起，与蛋白质结合形成2个姐妹染色单体；并为进入分裂期
3、作准备 分裂期前期染色质转变成染色体；核膜解体，核仁消失；形成纺锤体中期着丝点排列在赤道板中央；染色体数目最清晰，形态最固定后期着丝点分裂，染色单体分离，在纺锤丝牵引下移向细胞两极末期染色体转变成染色质；核膜重建，核仁出现；纺锤体解体；赤道板位置出现细胞板，进而形成细胞壁2.有丝分裂中的几种变化规律染色体形态变化规律 染色质（间期、末期）染色体（前期、中期、后期）高度螺旋化变短、变粗 解螺旋成为细丝状染色体行为变化规律复制散乱分布于纺锤体中央着丝点排列在赤道板上着丝点分裂移向两极。染色体数量变化规律2n4n2nDNA含量变化规律2n4n2n。纺锤体的变化规律 形成(前期)解体消失(末期)。核仁
4、、核膜的变化规律 解体消失(前期)重建(末期)3动、植物细胞有丝分裂的差异及原因植物细胞动物细胞前期从细胞两极发出许多纺锤丝形成纺锤体两个中心体向两极移动，发出星射线，形成纺锤体末期赤道板处出现细胞板。逐渐形成细胞壁，一个细胞分裂成两个细胞细胞中部出现细胞膜内陷，把细胞质缢裂为二，形成两个子细胞4.有丝分裂意义：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去，因而在亲子代之间保持了遗传性状的稳定性。1减数分裂概念(1)范围：进行有性生殖的生物。(2)时期：在从原始的生殖细胞发展到成熟的生殖细胞的过程中。(3)特点：染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次；有同源染色体联会现象。(4)
5、结果：细胞中的染色体数目比亲代细胞减少一半。三、减数分裂三、减数分裂2精子形成过程3卵细胞形成过程四、减数分裂与有丝分裂的过程比较四、减数分裂与有丝分裂的过程比较 减数分裂有丝分裂不同点分裂的细胞原始生殖细胞体细胞或原始生殖细胞细胞分裂次数两次一次同源染色体的行为联会形成四分体，非姐妹染色单体交叉互换同源染色体分离存在同源染色体，但不联会，不分离，无交叉互换现象非同源染色体的行为自由组合不出现自由组合减数分裂有丝分裂不同点子细胞染色体数目减半不变子细胞的名称和数目4个精子或1个卵细胞和3个极体2个体细胞子细胞间的遗传物质不一定相同相同(核遗传物质)续表 减数分裂有丝分裂意义减数分裂和受精作用维
6、持了每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定 使生物的亲代细胞和子代细胞之间保持了遗传性状的稳定性相同点染色体都只复制一次分裂过程中都出现纺锤体，都有核仁、核膜的消失与重现过程都有着丝点分裂和姐妹染色单体分开现象联系原始生殖细胞进行减数分裂前的自身增殖方式为有丝分裂续表【例1】下图ad表示连续分裂细胞的两个细胞周期。下列叙述不正确的是()Aa和b为一个细胞周期Bc段结束DNA含量增加一倍C遗传物质平分一般发生在d段Db和c为一个细胞周期【解析】细胞周期是从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，故一个细胞周期应是：间期分裂期。根据图中线段长度和箭头符号可得，图中a、c是分裂间期，b、d是分裂
7、期。故一个细胞周期应是ab或cd。分裂间期主要完成DNA的复制和有关蛋白质的合成，间期结束后DNA的含量增加一倍，遗传物质的平分发生在分裂期。答案：D【变式训练1】下列关于细胞周期的叙述，正确的是()A成熟的生殖细胞产生后立即进入下一个细胞周期B机体内所有的体细胞都处于细胞周期中C细胞周期由前期、中期、后期、末期组成D细胞种类不同，细胞周期持续时间不同【解析】成熟的生殖细胞是高度分化的细胞，不再具有分裂能力；机体内只有少数细胞具有分裂能力，处于细胞周期中；细胞周期由分裂间期和分裂期组成。D【例2】下列关于细胞分裂的叙述，正确的是()A有丝分裂中期和后期，染色单体数与DNA分子数相同B有丝分裂过
8、程中不应出现同源染色体的彼此分离C精子形成过程中若染色单体没有分离，可能出现XXY的后代D减数分裂过程中不存在一个细胞同时含有两条Y染色体的阶段【解析】有丝分裂后期细胞中染色体着丝点一分为二，染色体数加倍，不含染色单体；有丝分裂过程中同源染色体未分开，各时期细胞内都含有同源染色体；精子形成过程中染色单体没有分离，会导致细胞内含有XX或YY，精子中不会含XY；在减数第一次分裂后期同源染色体分离时XY已经分开，在减数第二次分裂后期，次级精母细胞内染色体着丝点分开，细胞内含两条X或两条Y。答案：B【变式训练2】a和b是属于同一类型的两个细胞，通过对其DNA分子含量的测定发现，a细胞中的DNA含量是b
9、细胞的两倍，最可能的解释是()Aa细胞处于有丝分裂前期，b细胞可能刚好完成有丝分裂Ba细胞是正常的体细胞，b细胞处于减数第一次分裂结束时Ca细胞处于分裂的前期，b细胞处于分裂的后期Da细胞处于分裂的后期，b细胞处于分裂的前期【解析】细胞中DNA含量加倍，说明细胞进行了DNA的复制，可能是有丝分裂前、中、后期或减数第一次分裂前、中、后期。A【例3】下图表示某高等动物精巢内形成精子的过程中，每个细胞核中DNA分子数量的变化，下列各项中对本图的解释正确的是()Ae时刻DNA减半、染色体减半Bef过程DNA减半、染色体减半Cbe过程DNA复制，染色体数目加倍Def过程的主要变化是同源染色体分离【解析】
10、分析题图：bc过程是减间期，该时期DNA复制；ce过程是减分裂期；e时刻由于同源染色体的分离，造成DNA减半、染色体减半。ef过程是减分裂期，该过程DNA减半，染色体数目不变。答案：A【变式训练3】(2011江苏卷)下图为基因型AABb的某动物进行细胞分裂的示意图。相关判断错误的是()A此细胞为次级精母细胞或次级卵母细胞B此细胞中基因a是由基因A经突变产生C此细胞可能形成两种精子或一种卵细胞D此动物体细胞内最多含有四个染色体组【解析】根据题干中该动物的基因型，可知图示细胞处于减数第二次分裂过程中着丝点分裂之前的某一时期，该细胞可能是次级精母细胞或为次级卵母细胞或第一极体。1细胞周期概念的理解易
11、错点(1)对于细胞周期的概念理解：连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，为一个细胞周期，如下图。方法一：一个细胞周期BB；间期BA；分裂期AB。方法二：ab或cd是一个细胞周期，bc不是一个细胞周期；间期为a和c；分裂期为b和d。(2)只有连续分裂的细胞才有细胞周期，只分裂一次便不再分裂的细胞没有细胞周期。(3)进行减数分裂的细胞不具有细胞周期。(4)细胞的种类不同，完成细胞周期的时间也不同。2如何区别同源染色体、非同源染色体、四分体、姐妹染色单体与非姐妹染色单体 判断同源染色体的依据：来源：一条来自父方，一条来自母方；形态大小：一般相同；行为：在减数分裂时联会配对，形
12、成四分体。最重要的依据是。如图中的1和2、3和4。非同源染色体：形态大小不同，且在减数第一次分裂过程中不联会的染色体，如图中的1和3等。姐妹染色单体：由一条染色体复制形成的两条染色单体，由一个共同的着丝点连结在一起，如图中的a与a等。非姐妹染色单体：指一对同源染色体中，一条染色体上的姐妹染色单体与另一条染色体上的姐妹染色单体之间的关系，如图中的a与b等。3有丝分裂和减数分裂图像的鉴别(以二倍体生物为例)有丝分裂减数第一次分裂减数第二次分裂前期与的主要区别在于同源染色体的行为不同、与的主要区别在于有无同源染色体 有丝分裂减数第一次分裂减数第二次分裂中期与的主要区别在于同源染色体的行为不同、与的主
13、要区别在于有无同源染色体 后期与比较：中染色单体分离，中同源染色体分 与比较：中有同源染色体，中无同源染色体与、比较：中有染色单体，中无染色单体 4.生殖细胞成熟过程中的几种数量关系易错点(1)1精原细胞1初级精母细胞2次级精母细胞4精细胞4精子。1卵原细胞1初级卵母细胞1次级卵母细胞1极体1卵细胞3极体。(2)1个精原细胞产生的配子种类2种。(不考虑交叉互换，下同)1个次级精母细胞产生的配子种类1种。1种精原细胞(或个体)产生的配子种类2n种(n为同源染色体的对数)。1个卵原细胞产生的配子种类1种。1个次级卵母细胞产生的配子种类1种。1种卵原细胞(或个体)产生的配子种类2n种(n为同源染色体的对数)。
