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1、高中生物奥林匹克竞赛辅导专题讲座专题六细胞增殖与遗传竞赛要求 本专题涉及的主要考点及要求：一、细胞学说与原核细胞的二分裂二、遗传的细胞学基础三、细胞周期与有丝分裂（细胞周期概念、染色体复制、分裂过程、细胞分裂的影响因素、癌细胞的产生、有丝分裂的功能）四、减数分裂与交换值（减数分裂过程、减数分裂与有丝分裂的区别）五、染色体数目与结构变异（21 三体、减数分裂突发变故影响染色体数、性染色体异常不致死、染色体结构异常引发先天缺陷与癌变）知识梳理 一、细胞学说与原核细胞的二分裂1、细胞学说：施莱登和施旺的细胞学说主要有三个方面内容：（1）细胞是有机体。一切动植物都是由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所
2、构成，动植物的结构有显著的一致性。（2）每个细胞作为一个相对独立的基本单位，既有它们“ 自己的 ” 生命，又与其他细胞协调地集合，构成生命的整体，按共同的规律发育，有共同的生命过程。（3）新的细胞可以由老的细胞产生。2、原核细胞的二分裂原核细胞的分裂包括两个方面: (1)细胞DNA的复制和分配,使分裂后的子细胞能得到亲代细胞的一整套遗传物质; (2)细胞质分裂 ,把细胞基本上分成两等份。 原核细胞的DNA 分子是环状的 ,无游离端。 在一系列酶的催化下,经过解旋和半保留式复制 ,形成了两个一样的环状DNA 分子。复制常是由DNA 附着在质膜上的部位开始。在DNA 分子复制完成之后,便开始了细胞
3、质分裂。当然,在开始分裂之前需要细胞生长。细胞分裂时 ,先由一定部位开始。复制好的两个DNA 分子仍与膜相连； 随着连接处的生长,把 DNA 分子拉开。在细胞中部 ,质膜环绕细胞发生内褶,褶中产生了新的壁物质,形成了隔。隔不断向中央生长延伸,最后形成了将细胞隔下图：大肠杆菌的分裂为两部分的完整的隔。隔纵裂为二,把母细胞分成了大致相等的两个子细胞。例如：细菌。细菌和其它原核生物一样，没有核膜，DNA集中在细胞质中的低电子密度区，称核区或核质体。 细菌一般具有1-4 个核质体， 多的可达20余个。核质体是环状的双链DNA 分子，所含的遗传信息量可编码20003000 种蛋白质，空间构建十分精简，
4、没有内含子。 由于没有核膜， 因此 DNA的复制、 RNA 的转录与蛋白的质合成可同时进行，而不像真核细胞那样这些生化反应在时间和空间上是严格分隔开来的。细菌核区DNA 以外的，可进行自主复制的遗传因子，称为质粒。质粒是裸露的环状双链DNA 分子，所含遗传信息量为2200 个基因，能进行自我复制，有时能整合到核DNA 中去。质粒DNA 在遗传工程研究中很重要，常用作基因重组与基因转移的载体。如图：细菌一二分裂的方式繁殖。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 22
5、 页 - - - - - - - - - 二、遗传的细胞学基础染色体是核内遗传物质的载体，在细胞分裂中呈现规律性的变化。染色体是含有许多基因的自我复制的核酸分子。在细菌中，染色体是一个裸露的双链环状DNA 分子。在真核生物中，染色体是线形双链DNA 分子与蛋白质形成的复合物。生物的核基因组分别蕴藏在多条染色体中。不同物种染色体的数目不同，具有物种专一性的特点。1、染色体的化学组成：DNA 是染色体的主要化学成分,也是遗传信息的载体。染色体还含有大量的蛋白质，少量RNA 。上述三类组成染色体的化学成分中，蛋白质含量约为DNA 的二倍 ,根据组成蛋白质的氨基酸特点分为组蛋白和非组蛋白两类。RNA
6、含量很少 ,还不到 DNA 量的 10%。 组蛋白是指染色体中的碱性蛋白质，其特点是富含二种碱性氨基酸（赖氨酸和精氨酸） ，非组蛋白是指染色体中组蛋白以外的其它蛋白质，它是一大类种类繁杂的各种蛋白质的总称。2、染色体复制（1）染色体的结构：核小体是染色体基本结构单位。染色质中的DNA 双螺旋链 ,等距离缠绕组蛋白八聚体形成众多核心颗粒,各颗粒之间为带有H1 组蛋白的连接区DNA. 这种组成染色质的重复结构单位就是核小体。如下图：（2）染色体复制的核心内容是DNA 分子的复制：DNA 分子的复制发生在细胞的有丝分裂或减数分裂的第一次分裂前的间期。这时候,一个 DNA分子双链之间的氢键断裂,两条链
7、彼此分开 ,各自吸收细胞内的核苷酸,按照碱基配对原则合成一条新链,然后新旧链联系起来,各自形成一个完整的DNA 分子。复制完毕时 ,原来的一个DNA 分子 ,即成为两个DNA 分子。因为新合成的每条DNA 分子都含有一条原来的链和一条新链,所以这种复制方式称为半保留复制。在复制过程中,DNA的两条母链并不是完全解开以后才合成新的子链,而是在DNA 聚合酶的作用下,边解开边合成的,并且这种复制需要RNA 作为引物 ,待 DNA 复制合成后,由核酸酶切掉引物,经 DNA聚合酶的修补和连结酶的“ 焊接 ” 把它们连结成完整的DNA链。 DNA分子能够人工复制是有重大的生物学意义的。但是,DNA分子的
8、人工复制不能脱离细胞内的其他物质和条件,如需要原料 (4 种核苷酸 )、能量 (ATP)、酶的作用等等。3、染色体形态和结构相关的术语（1）染色单体：中期染色体由两条染色单体组成，两者在着丝粒的部位相互结合，每一条染色单体是由一条DNA 双链经过螺旋和折叠而形成的，到后期，着丝粒分裂，两条染色单体分离。（2）染色线：前期或间期核内的染色质细线，代表一条染色单体。（3）染色粒：前期染色体上呈线性排列的念珠状颗粒，是DNA局部收缩形成的，异染色质的染色粒一般较大，而常染色粒的染色粒较小，在染色体上位于着丝粒两边的染色粒一般较大，而向染色体端部的染色体较小，呈梯度排列。名师资料总结 - - -精品资
9、料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 22 页 - - - - - - - - - （4）主缢痕：中期染色体上一个染色较浅而缢缩的部位，主缢痕处有着丝粒，所以亦称着丝粒区， 由于这一区域染色线的螺旋化程序低，DNA 含量少， 所以染色很浅或不着色。（5）次缢痕：除主缢痕外，染色体上第二个呈浅缢缩的部分称次缢痕，次缢痕的位置相对稳定，是鉴定染色体个别性的一个显著特征。（6）核仁组织区：是核糖体RNA 基因所在的区域，其精细结构呈灯刷状。（7）随体：指位于染色体末端的球形染色体节段，通过次缢痕区
10、与染色体主体部分相连。位于染色体末端的随体称为端随体，位于两个次缢痕中间的称中间随体。（8）端粒：是染色体端部的特化部分。其生物学作用在于维持染色体的稳定性。端粒由高度重复的短序列串联而成，在进化上高度保守，不同生物的端粒序列都很相似。三、细胞周期与有丝分裂1、细胞周期的概念：细胞周期指由细胞分裂结束到下一次细胞分裂结束所经历的过程，所需的时间叫细胞周期时间。可分为四个阶段：G1期，指从有丝分裂完成到期DNA 复制之前的间隙时间；S 期，指 DNA 复制的时期，只有在这一时期H3-TDR 才能掺入新合成的 DNA 中； G2期，指 DNA 复制完成到有丝分裂开始之前的一段时间；M 期又称 D
11、期，细胞分裂开始到结束。从增殖的角度来看，可将高等动物的细胞分为三类：连续分裂细胞，在细胞周期中连续运转因而又称为周期细胞，如表皮生发层细胞、部分骨髓细胞。 休眠细胞暂不分裂，但在适当的刺激下可重新进入细胞周期，称G0期细胞，如淋巴细胞、肝、肾细胞等。不分裂细胞，指不可逆地脱离细胞周期，不再分裂的细胞，又称终端细胞，如神经、肌肉、多形核细胞等等。2、分裂过程 :有丝分裂过程是一个连续的过程，为了便于描述人为的划分为六个时期：间期、前期、前中期、中期、后期和末期。其中间期包括G1期、S 期和 G2期，主要进行DNA 复制等准备工作。（一）前期： 前期的主要事件是：染色质凝缩，分裂极确立与纺锤体开
12、始形成，核仁解体， 核膜消失。 前期最显著的特征是染色质通过螺旋化和折叠，变短变粗，形成光学显微镜下可以分辨的染色体，每条染色体包含2 个染色单体。早在S 期两个中心粒已完成复制，在前期移向两极，两对中心粒之间形成纺锤体微管，当核膜解体时，两对中心粒已到达两极，并在两者之间形成纺锤体，植物没有中心粒和星体，其纺锤体叫作无星纺锤体，分裂极的确定机理尚不明确。（二） 前中期： 指由核膜解体到染色体排列到赤道面这一阶段。纺锤体微管向细胞内部侵入，与染色体的着丝点结合。（三）中期： 指从染色体排列到赤道面上，到姊妹染色单体开始分向两极的一段时间，纵向观动物染色体呈辐射状排列。（四）后期： 指姊妹染色单
13、体分开并移向两极的时期，当子染色体到达两极后，标志这一时期结束。 后期可以分为两个方面后期A，指染色体向两极移动的过程。体外实验证明即使在不存在ATP 的情况下，染色体着丝点也有连接到正在去组装的微管上的能力，使染色体发生移动。后期B，指两极间距离拉大的过程。（五）末期： 末期是从子染色体到达两极，至形成两个新细胞为止的时期。末期涉及子核的形成和胞质分裂两个方面。1、子核的形成 .末期子核的形成，大体经历了与前期相反的过程，即染色体解聚缩，核仁出现和核膜重新形成。2、胞质分裂 .虽然核分裂与胞质分裂是相继发生的， 但属于两个分离的过程。动物胞质分裂的一个特点是形成中体。末期纺锤体开始瓦解消失，
14、 但在纺锤体的中部微管数量增加，其中掺杂有高电子密度物质和囊状物，这一结构称为中体。 植物胞质分裂的机制不同于动物，后期或末期两极处微管消失，中间微管保留，并数量增加， 形成桶状的成膜体。来自于高尔基体的囊泡沿微管转运到成膜体中间，融合形成细胞板。 囊泡内的物质沉积为初生壁和中胶层，囊泡膜形成新的质膜，由于两侧质膜来源名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 22 页 - - - - - - - - - 于共同的囊泡， 因而膜间有许多连通的管道，形成胞间连丝。 源源
15、不断运送来的囊泡向细胞板融合，使细胞板扩展，形成完整的细胞壁，将子细胞一分为二。3、细胞分裂的影响因素细胞增殖受到严密的调控机制所监控。细胞周期的有序进行涉及多方面的因素：如必须有生长因子及其受体，细胞接受信号后的传递系统及最终对信号刺激起反应的原癌基因、抑癌基因、增殖相关基因、检验点及其控制系统的共同参与，协调动作， 才能对内外环境因子的影响产生相应的反应，维持其正常运转。真核细胞中细胞周期调控因子种类繁多，相互作用关系复杂。举例：M-期激酶、细胞周期蛋白A、细胞周期蛋白 B、G1细胞周期蛋白等等。外界环境条件对有丝分裂的影响：如各种物理因素（温度、射线、高渗、超声波等），化学药剂和毒气等对
16、细胞有丝分裂的正常进行都有影响。正在进行有丝分裂的材料经过不同方法处理后，细胞的分裂会出现促进或抑制现象。一般情况下，如果处理后出现抑制现象，这个处理去除后，细胞分裂会在短期内出现超常现象，经过一个短时期才恢复正常。温度对有丝分裂的影响，表现在对分裂速率的影响上。各种射线对有丝分裂的影响依射线的剂量、强度以及照射的时间长短而定。化学药剂对有丝分裂的影响，也有各种不同的情况。例如， 白头翁素能将玉米幼苗的有丝分裂阻止在前期；秋水仙素能抑制有丝分裂纺锤体的形成，阻止中期染色体的移动，使有丝分裂不能进入后期。4、癌细胞的产生：现在普遍倾向于认为肿瘤来源于恶性干细胞。（1）肿瘤形成的内因：恶性肿瘤的形
17、成往往涉及多个基因的改变，如原癌基因的激活和抑癌基因的功能丧失。原癌基因的激活方式多种多样，但概括起来无非是基因本身或其调控区发生了变异， 导致基因的过度表达，或产物蛋白活性增强，使细胞过度增殖， 形成肿瘤。（2）肿瘤形成的外因：人类肿瘤约 80是由于与外界致癌物质接触而引起的，根据致癌物的性质可将其分为化学、生物和物理致癌物三大类。（一） 化学致癌物按化学结构可分为： 亚硝胺类多环芳香烃类芳香胺类烷化剂类氨基偶氮类碱基类似物氯乙烯某些金属。 （二）生物性致癌因素生物性致癌因素包括病毒、细菌、霉菌等。1肿瘤病毒： 与人类肿瘤发生关系密切的有四类病毒：逆转录病毒、乙型肝炎病毒、乳头状瘤病毒和 E
18、psteinBars 病毒，后三类都是DNA 病毒。 2霉菌与肿瘤发生：但除黄曲霉毒素外，对其它的研究都较少。黄曲霉菌广泛存在于污染的食品中，尤以霉变的花生、玉米及谷类含量最多。黄曲霉毒素有许多种，是一类杂环化合物，其中黄曲霉毒素B1 是已知最强的化学致癌物之一。（三）物理因素1电离辐射。电离辐射可以引起人体各部位发生肿瘤，辐射可引起染色体、DNA 的突变，或激活潜伏的致癌病毒。2紫外线：紫外线照射可引起细胞 DNA 断裂、交联和染色体畸变，紫外线还可抑制皮肤的免疫功能，使突变细胞容易逃脱机体的免疫监视，这些都有利于皮肤癌和基底细胞癌的发生。5、有丝分裂的功能：细胞增殖是生物繁育的基础。单细胞
19、生物，细胞增殖将直接导致生物个体数量的增加。多细胞生物是由许多单细胞有机结合在一起而形成的生物体。细胞增殖也是多细胞生物繁殖的基础。成体生物需要细胞增殖，以弥补代谢过程中的细胞损失。如人体皮肤细胞、血细胞、肠上皮细胞等等。另外，机体创伤愈合、组织再生、病理组织修复等，都要依赖细胞增殖。四、减数分裂与交换值1、减数分裂过程：一、间期有丝分裂细胞在进入减数分裂之前要经过一个较长的间期，称前减数分裂间期。前减数分裂期也可分为G1期、 S 期和 G2期。和有丝分裂不同的是，DNA 不仅在 S期合成，而且也在前期合成一小部分。二、分裂期（一） 、减数分裂I （ 1）前期 I：减数分裂的特殊过程主要发生在
20、前期I，通常人为划分为5 个时期：细线期合线期粗线期双线期终变期名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 22 页 - - - - - - - - - 1）细线期 : 染色体呈细线状，具有念珠状的染色粒。持续时间最长，占减数分裂周期的 40%。细线期虽然染色体已经复制，但光镜下分辨不出两条染色单体。由于染色体细线交织在一起， 偏向核的一方， 所以又称为凝线期，在有些物种中表现为染色体细线一端在核膜的一侧集中，另一端放射状伸出，形似花束，称为花束期。2）合线期：持续时
21、间较长，占有丝分裂周期的20%。亦称偶线期，是同源染色体配对的时期， 这种配对称为联会。这一时期同源染色体间形成联会复合体。在光镜下可以看到两条结合在一起的染色体，称为二价体。每一对同源染色体都经过复制，含四个染色单体，所以又称为四分体。3)粗线期：持续时间长达数天，此时染色体变短，结合紧密，在光镜下只在局部可以区分同源染色体，这一时期同源染色体的非姊妹染色单体之间发生交换的时期。4）双线期：染色体进一步变短变粗，联会复合体解体，同源染色体分开，交换部位形成交叉，且向两极移动，称为交叉端化。可看到4 条染色单体。5）终变期：染色体螺旋化程度更高，是观察染色体的良好时期。核仁此时开始消失，核被膜
22、解体，但有的植物，如玉米，在终变期核仁仍然很显著。（2）中期I：核仁消失，核膜解体，中期I 的主要特点是染色体排列在赤道面上。每条同源染色体由一侧的纺锤丝牵引。（3）后期I ：在纺锤丝的牵引下，成对的同源染色体分离，移至两极。所以染色体数目减半。但每个子细胞的DNA 含量仍为2C。同源染色体随机分向两极，使母本和父本染色体重所组合，产生基因组的变异。（4）末期I ：染色体到达两极后，解旋为细丝状、核膜重建、核仁形成，同时进行胞质分裂。（5）减数分裂间期：在减数分裂I 和 II 之间的间期很短，不进行DNA 的合成，有些生物没有间期，而由末期I 直接转为前期II。（二）、减数分裂II 可分为前、
23、中、后、末四个四期，与有丝分裂相似。2、减数分裂与有丝分裂的区别项目有丝分裂减数分裂不同点母细胞体细胞性原细胞分裂次数1 次2 次分裂过程前期染色体散乱分布在细胞中央，有同源染色体第一次分裂： 同源染色体联会， 出现四分体，有交叉互换现象第二次分裂：染色体散乱分布，无同源染色体中期染色体的着丝点有规律地排列在细胞中央，有同源染色体第一次分裂：四分体排列在赤道板的两侧第二次分裂：与有丝分裂相同，但无同源染色体后期染色体的着丝点分裂，姐妹染色单体分开，有同源染色体第一次分裂：四分体分开，移向两极第二次分裂：与有丝分裂相同，但无同源染色体同源染色体行为无同源染色体联会、无四分体，不出现同源染色体的分
24、离和四分体内非姐妹染色单体的交叉互换有同源染色体联会、有四分体，出现同源染色体的分离和四分体内非姐妹染色单体的交叉互换名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 22 页 - - - - - - - - - 子细胞数目2 个雄性：精子4 个，雌性：卵细胞1 个+极体 3个子细胞类型体细胞成熟的生殖细胞（精子或卵细胞）子细胞染色体数与亲代细胞相同比亲代细胞减少一半子细胞间遗传物质几乎相同不一定相同3、有丝分裂与减数分裂的图形判别现以二倍体生物（2N）为例，说明有丝分裂与
25、减数分裂的图形判别方法：注意：上面的图形判别方法只适合二倍体生物。4、植物的配子发生（以被子植物为代表）雄性配子的发生称为小孢子发生，雌性配子的发生称为大孢子的发生。雄性孢原细胞（2n） （1 个）雌性孢原细胞（2n） （1 个）有丝分裂有丝分裂小孢子母细胞（2n） （1 个）大孢子母细胞（2n） （1 个） 减，减 减，减小孢子（ n） （ 4 个）大孢子（ n） （1 个）核内有丝分裂2 次核内有丝分裂3 次成熟花粉粒（ 4 个）8 核胚囊（ 1 个）（2 个雄核 +1 个营养核）（1 个卵核 +2 个极核 +3 个反足核）双受精1 个雄核 +1 个卵核胚（ 2n）1 个雄核 +2 个极核
26、胚乳（3n）5、连锁与交换的遗传分析连锁：当两个或两个以上的基因位于同一染色体上时，这些基因称为连锁基因，它们可在常染色体上也可在性染色体上以连锁方式遗传。交换：当位于同一染色体上的两个或两个以上的基因，在减数分裂粗线期由于同源染色体联会，非姐妹染色单体间发生交换，使基因重新组合。由交换产生的减数分裂配子，称为重组类型；未发生交换的配子称为亲本类型。重组频率与交换值。重组型配子占总配子数的百分比为重组率（重组值），重组值也称交换值。 严格意义上说交换值不能等于重组值，因为非等位基因间若发生多重交换，特别是偶数次交换不形成重组型配子，重组值小于交换值。6、遗传作图（图距）名师资料总结 - - -
27、精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 22 页 - - - - - - - - - 染色体是基因的载体，各基因在染色体上呈线性顺序排列。图距是指两个基因在染色体图上距离的数量单位。基因间距离的单位 （图距单位） 用有关两基因间发生交换的概率表示。一个图距单位称为1cM（厘摩），等于 1%交换值。五、染色体畸变（一）染色体结构的变异1、缺失：染色体丢失了某一区段，有如下两种类型顶端缺失：指缺失的区域为某臂的外端。若某一整臂缺失即成为顶端（1）类型着丝点染色体。中间缺失：指缺失的区域为某臂
28、的内段。由于没有断头外露，比较稳定，因而常见的缺失染色体多是中间缺失。（2）遗传效应 ：大片段缺失杂合体时，配子可育率低或致死；假显性：如果缺失一部分包括显性基因与原来不应显现出来的隐性基因的效应表现出来的现象利用缺失和假显性可进行基因定位。（3）引发人类疾病：如猫叫综合症：5 号染色体短臂缺失2、重复：指细胞的染色体组中，存在两段或两段以上相同的染色体片段，即染色体多了自己的某一区段。（ 1）重复的类型：顺接重复：某区段按照自己在染色体上正常直线顺序重复。反接重复：某区段在重复时颠倒了自己在染色体上正常直线顺序（ 2）遗传效应：致死效应比缺失缓和，当重复区段大时，也会影响个体的生活力；重复可
29、产生特定的表型3、倒位：是指染色体某一区段的正常直线顺序颠倒。（ 1）类型臂内倒位 :即一侧倒位，倒位区段在染色体的某一臂的范围内。臂间倒位：即两侧倒位，倒位区段内有着丝粒，即倒位区段涉及染色体的两个臂。（ 2）遗传效应：倒位杂合体，基因顺序改变，交换值变化；倒位杂合体产生半不育配子；倒位杂合体又作为交换抑制因子。由于产生重组配子是重复、或缺失配子， 多数死亡， 降低了重组，类似于重组被抑制；倒位杂合体可作为平衡致死品系，保留两个致死基因。、易位：是指非同源染色体间发生节段转移的现象，即某染色体的一个区段移接在非同源的另一条染色体上。（1）类型：相互易位：两条非同源染色体都折断，而且这两条折断
30、的染色体及其断片交换重接。简单易位：某染色体的一个臂内区段，嵌入非同源染色体的一个臂内（2） 遗传效应：易位杂合体产生半不育配子；重组率减低；改变连锁群；造成染色体融合，导致染色体数目改变（二）染色体数目的变异1染色体组：来自生物一个配子的全部染色体称为一个染色体组。2整倍体： 染色体数目以染色体组的整数倍进行增加或减少，称为整倍体。 整倍体中包括单倍体、二倍体、多倍体，多倍体有同源多倍体和异源多倍体。（1）单倍体：单倍体是指体细胞内具有本物种配子染色体数目的个体。单倍体是配子未经受精而发育起来的个体，所以又称一倍体。单倍体有正常的单倍体和非正常的单倍体。正常的单倍体低等植物中的藻类、工蜂、雄
31、蚁等。非正常的单倍体孤雌、孤雄生殖个体，花粉诱导的植株等。遗传表现：比二倍体和多倍体体态小；由配子产生的个体高度不育，原因是配子中的染色体减数分裂时随机向两极移动，只有到达一极的染色体完全时，配子才是可育的。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 22 页 - - - - - - - - - 用途：有利于研究基因的性状表达；单倍体经染色体可使基因型纯合，缩短育种年限（2）同源多倍体： 增加的染色体组来源于同一物种或在原有染色体组的基础上加倍而成的称为同源多倍体。（
32、3）异源多倍体：增加的染色体组来源于不同种属。如小麦为异源多倍（AABBDD ）2n=6x=42 ，有 A、 B、D 三种不同的染色体组，每个染色体组都有 7 条染色体。3非整倍体：染色体组内的个别染色体数目有所增减，使体细胞内的染色体数目不成基数的整数倍，这种变异类型称为非整倍体。单体：二倍体基础上，某对染色体缺少了一条，使体细胞的染色体数目为2n-1。往往是许多动物的物种，如许多昆虫（蝗虫、蟋蟀）的雌性为XX 型（即 2n） ，雄性为 XO （即 2n1） 。双单体：从两对染色体各中缺少了一条染色体，体细胞的染色体数目为2n-1-1。缺体：某个体缺少了一对染色体，体细胞的染色体数目为2n-
33、2。缺体几乎都是活力较差和育性较低的。三体：增加了一条染色体，体细胞的染色体数目2n+1。双三体：增加两条来自不同来源染色体，体细胞的染色体数目2n+1+1。4人类染色体数目异常的机理在细胞分裂时，如果某一染色体的两条单体在分开后的期不能正常地分开而同时进入某一子细胞，则必然导致该子细胞增多一条染色体而另一子细胞缺少一条染色体，这称为染色体不分离。如不分离发生在减数分裂，所形成的异常配子与正常配子结合后，就会出现合子细胞中某一染色体的三体性或单体性。不分离可以发生在第一次减数分裂，也可以发生在第二次减数分开。 不分离产生的异常配子在受精后导致合子染色体异常，因此由合子分裂得来的全身细胞都具有该
34、种异常。另一情况是， 合子细胞最初是正常的，但在以后的某次有丝分裂时发生不分离，这也能导致染色数目异常。这种异常细胞如能存活和继续分裂，将构成异常的细胞系，并与正常细胞系并存。具有染色体组成不同的两种或两种以上细胞系的个体称为嵌合体。还有一种造成个别染色体数目异常的原因是染色体丢失。这是由于有丝分裂后期染色单体的迟留所致。 导致本应向子细胞移动的某一染色体未能与其它染色体一起移动而进入了细胞，并随后丢失，这就导致某一子细胞及其后代中该染色体减少一条。典型例题 一选择题：1某生物的肝细胞分裂后期有40 条染色体， 则它的精原细胞在减数分裂的联会期，细胞内有染色体和DNA 分子数目依次是A20，4
35、0 B20，20 C40，20 D40，40 解析 ：题目涉及有丝分裂和减数分裂的知识。欲求减数分裂的联会期细胞内染色体数日和 DNA 数目，必须首先知道精原细胞中染色体数，而精原细胞中染色体数与体细胞染色体数相同。已知有丝分裂后期有40 个染色体，则推知体细胞中有染色体数2n=20 条。所以联会期细胞中DNA 分子数为40 个(已在间期完成了复制)，而染色体仍为20 个（与精原细胞相同）。答案：A 2某二倍体动物有K 对染色体，经减数分裂形成遗传信息不同的配子，其种类为A2KB(1/2)KCK2DK+名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - -
36、 - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 22 页 - - - - - - - - - 解析： 在不考虑染色体互换的前提下，根据减数分裂“同源染色体分开，非同源染色体自由组合”的特点，可按如下“分枝法”推理：(设 A 和 A ，B 和 B ， C 和 C为同源染色体 )，可知产生配子为2K种。答案： A 3西瓜的瓜子壳，西瓜的两片仁及大豆的豆荚壳，分别由下列哪项发育而来A珠被、基细胞、子房壁B子房壁、顶细胞、子房壁C珠被、顶细胞、子房壁D子房壁、基细胞、珠被解析：明确被子植物花的结构与果实形成的关系。子房发育成果实，子房壁发育成果皮，胚珠发育成种子，珠被发
37、育成种皮，受精卵发育成胚，受精极核发育成胚乳。受精卵经一次分裂形成的顶细胞球状胚体胚；形成的基细胞胚柄。 掌握西瓜子是西瓜的种子，西瓜子壳是种皮，由珠被发育而来，西瓜两片仁是子叶，由顶细胞发育而来，大豆的豆荚是果实，豆荚壳是果皮，由子房壁发育而来。答案： B 4用四倍体水稻作为母方、二倍体水稻（24 条染色体）作为父方杂交产生的种子中，种皮细胞、胚细胞、胚乳细胞的染色体个数分别是A24、38、46 B48、36、60 C36、48、72 D48、36、48 解析：二倍体水稻有24 条染色体， 作为父方产生的精子中染色体数为12 条，四倍体水稻有 48 条染色体，作为母方产生的卵细胞中有24 条
38、染色体。种皮是由母方的珠被发育成的，珠被是体细胞， 染色体数是48 条，经有丝分裂产生种皮细胞中染色体数仍为48 条。胚是由受精卵发育来的，精子的染色体数为12 条，卵细胞的染色体数为24 条，受精卵的染色体数为 36 条。胚乳是由受精极核发育成，一个精子（12）和两个极核（242=48）三者融为受精极核，其染色体数为60，胚乳细胞中染色体数即为60。答案： B 二、简答题：1下列是有关细胞分裂的问题。图1 表示细胞分裂的不同时期与每条染色体DNA 含量变化的关系；图2 表示处于细胞分裂不同时期的细胞图像。请据图回答：（1）图 1 中 AB 段形成的原因是_，该过程发生于细胞分裂的_期。图 1
39、 中 CD 段形成的原因是_ 。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 22 页 - - - - - - - - - （2）图 2中 _细胞处于图1 中的 BC 段，图 2 中_细胞处于图1 中的 DE 段。（3）就图 2 乙分析可知，该细胞含有_条染色单体，染色体数与DNA 分子数之比为_。该细胞处于 _分裂的 _期，其产生的子细胞名称为 _ 。答案：（1）DNA 复制（或染色体复制）间着丝点分裂（2）乙，丙甲（3）8 1：2 减数第一次后次级卵母细胞和第一次极
40、体2右图为细胞分裂某一时期的示意图。(1)此细胞处于 _分裂时期 ,此时有四分体 _个(2)可以和 1 号染色体组成一个染色体组的是_染色体(3)此细胞全部染色体中有DNA 分子_个。(4)在此细胞分裂后的一个子细胞中,含有同源染色体_对。子细胞染色体的组合为_。答案：（1）减数第一次；2。（2）3 号或 4 号（答 3 号和 4 号不给分，只答3 号或只答4 号不给分）。（3）8。（4）0；1、 3，2、4 或 2、3，1、4（ “或”答成“和”不给分）。3右图为一种二倍体高等生物细胞分裂过程中某时期的示意图。请回答：(1)该细胞所处分裂期为_, 它的名称为 _或_ (2)该生物的体细胞中染
41、色体最多时为_条, 染色单体最多时为_条,DNA 分子最多时为 _个。(3)该生物单倍体细胞中染色体为_条。答案： (1) 减数第二次分裂后期次级精母细胞第 1 极体(2)20 20 20 (3) 5 4下图表示在高等动物的配子生成和融合过程中，细胞核中DNA的相对数量随染色体动态而发生的变化。请据图回答问题：（1）图中 I 过程表示 _期，其中导致DNA 数量发生 AB 变化的原因是_ （2）图中过程表示_期，其中导致DNA 数量发生CD 变化的原因是_ （3）图中过程表示_期，其中导致DNA 数量发生EF 变化的原因是_ （4）图中表示_过程，其中导致DNA 数量发生 GH 变化的原因是_
42、 答案： （ 1）减数分裂间期复制（2）减数分裂第一次分裂同源染色体分离形成子细胞DNA相对数量2 4 A B C D E F H G 配子生成和融合过程中DNA 相对数量变化图解名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 22 页 - - - - - - - - - （3）减数分裂第二次分裂着丝点分裂，染色单体彼此分开形成子细胞（4）受精过程精子核和卵细胞核融合5下图的五个细胞是某一生物个体的不同细胞的分裂示意图。请回答以下问题：（1）A、B、C、D、E 中属于有
43、丝分裂的是_，属于减数分裂的是_。（2）A 细胞有 _条染色体，有 _个 DNA 分子，属于 _ 期。（3）具有同源染色体的细胞有_。（4）染色体与前一时期比，暂时加倍的细胞有_。（5）不具有姐妹染色单体的细胞有_。（6）A 细胞经分裂形成的子细胞是_，染色体有 _条。答案：（1）AC BDE （2）8 8 有丝分裂后期（3）ABCE （4）AD （5）AD （6）体细胞4 6假设下图为某动物精巢内的一个精原细胞在减数分裂过程中染色体数量变化的曲线图。(1 为精原细胞的分裂间期)。(1)请根据图中的内容回答下列问题: 图中 24 时期的细胞名称是_,这细胞有 _条染色体 ,有_对同源染色体。图
44、中8 时期 ,是减数分裂 _期,细胞的名称是 _。图中 4 发展至 5 时期 ,染色体数目发生变化是由于_分离 ,并分别进入到两个子细胞。图中 7 发展至 8 时期 ,染色体数目发生变化是由于_, 并分别进入到两个子细胞,其子细胞 (9)的名称是 _。(2)请在本题图的空白座标上画出该细胞减数分裂过程DNA 分子数目变化曲线图。 （2 分）答案： (1) 初级精母细胞20 10 第二次分裂后次级精母细胞同源染色体每条染色体的着丝点分裂，姐妹染色单体分开形成两条染色体精子细胞名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心
45、整理 - - - - - - - 第 11 页，共 22 页 - - - - - - - - - 7高等生物的生殖发育周期如下图所示，请回答：（1）生物的个体发育是从_开始的。主要进行_分裂。（2）个体发育成熟后通过_ 产生配子，它发生在植物的_中，动物的_中。（3）图中B 过程是 _，青蛙的该过程是在_中进行的，人的该过程在 _中进行。（4）青蛙的 C_过程和 D_过程合称为 _。（5）高等动物胚胎发育的过程是：卵裂_胚 _胚（具有 _个胚层） _。（6）蛙的胚后发育属于_。（7）A、B 两过程的重要意义是_ 。解析：生物的个体发育是从受精卵开始的，从受精卵发育成幼体的过程称为胚的发育，从幼
46、体发育到成体的过程称为胚后发育，在整个发育过程中，有丝分裂、 减数分裂和受精作用对于维持物种前后代细胞中染色体数目的稳定性和连续性，对于生物的遗传和变异都具有重要意义。答案：（1）受精卵有丝（2）A 减数分裂花药、胚珠精巢或卵巢（3）受精作用水输卵管（4）胚的发育胚后发育个体发育（5）囊原肠三幼体（6）变态发育（7）保持生物前后代细胞中染色体数目的恒定，对生物的遗传和变异具有重要意义8玉米孢子体细胞中有10 对染色体， 2n=20，请问写出下列各组织细胞的染色体数目：根尖，子叶，胚，营养核，胚囊，胚乳，反足细胞，卵细胞。解析：此题旨在考查学生对被子植物的配子发生，染色体周史和生活史的掌握。主要
47、是植物个体发育的过程。根尖 20，子叶 20，胚 20，营养核 10，胚囊 80，胚乳 30，反足细胞10，卵细胞10 9将基因型为Aabb 的玉米的花粉给基因型为aaBb 的雌穗受粉。所得到的子粒，其胚乳的基因型有哪几种？解析：考查学生对植物胚乳的形成过程和遗传组成的理解。植物的胚乳是有1 个精核和名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 22 页 - - - - - - - - - 2 个极核受精形成的三倍体。精核极核（ 2 个）AaBB （2n）Aabb（2
48、n）Ab AaaBBb（3n）Aaabbb（3n）ab aaaBBb（3n）aaabbb（3n）10基因型AAaa 的同源四倍体，通过四分体的随机分配只形成二倍体配子。设位点A 离着丝粒很近，所以在该区的互换可忽略不计。（1）确定通过自交产生合子的频率（ 2）与基因型 Aa 的自交二倍体比较，该四倍体自交后代的隐性表现型频率减少到多少？解析：考查同源四倍体的基因分离情况。配子的比例为：AA ：Aa：aa=1：4：1。利用棋盘法：1/6AA 2/3Aa 1/6aa 1/6AA 1/36AAAA 2/18AAAa 1/36AAaa 2/3Aa 2/18AAAa 4/9AAaa 2/18Aaaa 1
49、/6aa 1/36AAaa 2/18Aaaa 1/36aaaa 则后代基因型期望比值为：1/36AAAA （四显性组合） ：8/36AAAa （三显性组合） ：18/36AAaa （二显性组合） ：8/36Aaaa（显性组合） ：1/36aaaa（无显性组合） 。11当进行某杂交实验时，获得下图所示结果：AaBb aaBB Aabb aaBb AaBb aaBB 42% 42% 8% 8% （1）发生交换和没有发生交换的配子类型；（2）在这两个位点之间，四线期交叉的百分率；（3）这两点间的遗传距离是多少？解析；考查对两个基因间连锁交换遗传的理解。（1） 此杂交为测交， 子代中的类型和比例直接反
50、映被测亲本所形成的配子的类型和比例。数值多的为未交换配子，数值少的为交换配子。所以，未交换的配子是Ab、aB；交换的配子是AB、ab。28% （2）A、B 间的重组率： Rf= = 16% = 0 16 2（42%+8%）因为每发生一次交叉，只有一半发生交换，所以四线期时A、B 发生的百分率是：216% = 32% 。（3）A、B 间的基因图距是16cM 。知能训练 一、单项选择题: 1一个成熟的卵细胞内有染色体，这些染色体的来源是A一半为父方，一半为母方B父方、母方的数目是随机的C父方D母方2四倍体西瓜植株与二倍体西瓜杂交，结出的四倍体西瓜中有250 粒种子，形成这 250 粒种子的过程中发