细胞的增殖分裂和受精作用
细胞生物学研究内容
细胞生物学研究内容一、细胞的结构1. 细胞膜•细胞膜是细胞的边界，它具有多种重要功能。
例如，它能够控制物质的进出，像一个精密的“守门员”。
一些小分子物质，如水和氧气，可以自由扩散通过细胞膜；而对于一些离子和大分子物质，则需要借助载体蛋白或者通道蛋白来进行跨膜运输。
例如，人体细胞吸收葡萄糖就需要葡萄糖转运蛋白的协助。
•细胞膜的主要成分是磷脂双分子层，磷脂分子具有亲水的头部和疏水的尾部，这种特殊的结构使得细胞膜具有一定的流动性。
这一特性在细胞的许多生理过程中都发挥着关键作用，如细胞的变形运动、细胞融合等。
2. 细胞质•细胞质包含细胞质基质和细胞器。
细胞质基质是一种胶状物质，其中进行着许多化学反应，如糖酵解等代谢过程。
•细胞器种类繁多，各自承担着不同的功能。
线粒体被称为“细胞的动力车间”，因为它是细胞进行有氧呼吸的主要场所，能够将有机物中的化学能转化为细胞能够利用的能量（ATP）。
例如，肌肉细胞中含有大量的线粒体，以满足肌肉收缩对能量的需求。
内质网分为粗面内质网和滑面内质网，粗面内质网与蛋白质的合成和加工有关，滑面内质网则参与脂质的合成等。
高尔基体主要对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装。
3. 细胞核•细胞核是细胞的控制中心，它包含遗传物质DNA。
DNA携带着细胞的遗传信息，通过转录形成RNA，再由RNA指导蛋白质的合成，从而控制细胞的生长、发育、繁殖等各种生命活动。
例如，在细胞分裂时，细胞核中的DNA会进行复制，然后平均分配到两个子细胞中，确保子细胞继承母细胞的遗传信息。
细胞核还具有核膜，核膜将细胞核与细胞质分隔开，上面有核孔，核孔可以控制大分子物质如RNA和蛋白质的进出。
二、细胞的功能1. 物质代谢•细胞通过多种代谢途径来获取和利用能量。
除了前面提到的线粒体中的有氧呼吸，还有细胞的无氧呼吸。
例如，酵母菌在无氧条件下可以进行酒精发酵，将葡萄糖分解为酒精和二氧化碳，同时释放少量能量。
植物细胞还可以进行光合作用，利用光能将二氧化碳和水转化为有机物并释放氧气。
生物二轮复习 细胞增殖与受精作用课件
②进入前期前，细胞内染色体数为12条。在M期的前期、中期
染色体，后期数目数目不变加倍，应为24条，末期细胞内染色 体数目又变为12条。
(3)没有被抑制的细胞经G2期、M期、G1期后，再次经过S期时， 才被抑制。故预计加入过量胸苷约(2.2 + 1.8 + 3.4)h=7.4 h
后，细胞才都将停留在S期。
(4)乙动物肠上皮细胞的细胞周期时长为24 h，M期时长为 1.9 h。若要在显微镜下观察细胞有丝分裂过程中染色体形态 的变化，选用_______(选填“甲”或“乙”)动物肠上皮细胞
更合适。
(5)在光学显微镜下观察，同处于分裂末期的动物肠上皮细胞 与洋葱根尖细胞，形态上最主要的区别是_____________。 【信息提取】(1)中要求计算检测到被标记的M期细胞的“最快” 时间； (2)中注意是一个细胞中染色体数目的“变化”情况，而非 “染色体数”； (5)中强调的是“形态”上最主要的区别。
射性同位素的胸苷，换用无放射性的新鲜培养液培养，定期检
测。预计_____ h后会检测到被标记的M期细胞。 (2)从被标记的M期细胞开始出现到其所占M期细胞总数的比例
达到最大值时，所经历的时间为______期的时间，处于该期的
一个细胞中染色体数目的变化情况是____________。 (3)若向甲动物肠上皮细胞培养液中加入过量胸苷，处于S期的 细胞立刻被抑制，而处于其他时期的细胞不受影响。预计加入 过量胸苷约_______ h后，细胞都将停留在S期。
【信息提取】(1)题干中强调“观察根尖分生组织细胞的有丝 分裂”实验； (2)A项中， 是“解离染色”的混合液，而非“解离”的混合 液； (3)C项中，强调“持续”观察。
【解题思路】选B。A项，在“观察根尖分生组织细胞的有丝分
高中生物必修二知识点填空(含答案)
高一生物下学期期末复习知识点填空必修一第六章细胞的增殖、分化、衰老和凋亡一、细胞不能无限长大1. 细胞体积与表面积的关系限制了细胞的长大。
细胞的体积越大，其相对表面积越小，细胞的的效率越低。
2. 细胞核的控制能力制约细胞的长大。
二、细胞的增殖1．细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。
2．细胞以分裂的方式进行增殖，真核细胞的分裂方式有三种：有丝分裂、无丝分裂、减数分裂。
其中有丝分裂是真核生物进行细胞分裂的主要方式。
三、动、植物细胞的有丝分裂1．细胞周期：是指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。
一个细胞周期包括两个阶段：分裂间期和分裂期。
体细胞进行有丝分裂具有细胞周期，而减数分裂、无丝分裂不能周而复始地进行，所以不具有细胞周期。
注：①连续分裂的细胞才具有细胞周期；②分裂间期在前，分裂期在后；③分裂间期长，分裂期短；④不同生物或同一生物不同种类的细胞，细胞周期长短不同。
2.动、植物细胞的有丝分裂过程（1）分裂间期：主要完成DNA复制和有关蛋白质的合成结果：DNA分子加倍；染色体数不变（一条染色体含有2 条染色单体）（2）分裂期前期：①出现染色体和纺锤体②核仁解体、核膜逐渐消失；中期：每条染色体的着丝点都排列在赤道板上；（观察染色体的最佳时期）后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开，成为两条染色体，并分别向细胞两极移动。
末期：①纺锤体、染色体消失②核膜、核仁重现③细胞质分裂3、动、植物细胞有丝分裂的比较：4、有丝分裂过程中染色体和DNA数目的变化：5、有丝分裂的意义在有丝分裂过程中，染色体复制1 次，细胞分裂1 次，分裂结果是染色体平均分配到两个子细胞中去。
子细胞具有和亲代细胞相同形态相同大小的染色体。
这保证了亲代与子代细胞间的遗传性状的稳定性。
四、无丝分裂1、特点：在分裂过程中，没有染色体和纺锤体等结构的出现（有DNA的复制）2、举例：蛙的红细胞等。
五、观察根尖分生组织细胞的有丝分裂1.有关试剂及作用：（1）解离液：质量分数15%和体积分数95%按1：1混合而成的，作用是将细胞分散开来。
步步高2015高考生物二轮课件：专题3.1细胞增殖和受精作用
解析
着丝点分裂，染色单体分离后就没有染色单体
了，此时细胞具有8条染色体，A错误； 甲、乙、丙细胞均具有同源染色体，乙、丙细胞中有 两个染色体组，甲有四个染色体组，B错误； XY是同源染色体，同源染色体分离发生在减Ⅰ后期， 所以次级精母细胞不会同时存在XY，C错误； 自由组合定律的适用条件为真核生物有性生殖过程中 的核基因遗传，D正确。 答案 D
思维建模
三步骤快速解答题干图形题
步骤1：明确考查原理
根据题干图形所示，本题考查对有丝分裂的过程、图像及
DNA和染色体变化曲线的理解。
步骤2：分析图像及曲线，建立联系
分析图像所处的时期，找到该图像的细胞在DNA、染色体
变化曲线所处的位置。
步骤3：结合分裂过程、DNA和染色体变化规律做出判断。
命题视角
重点提炼 命题视角
题组一 从DNA复制与细胞分裂中染色体标 记情况进行考查 变 异 的 联 系 考 点 二 细 胞 分 裂与 遗 传
题组二 以具体情境考查减数分裂中染色体的
异常行为 题组三 从配子形成进行考查 题组四 从解释染色体异常信息图进行命题
重点提炼
1.减数分裂与遗传规律
考点三 观察有丝分裂和减数分裂的实验
重点提炼
命题视角
题组一 对有丝分裂单独考查
题组二 以细胞分裂图像为载体进行考查
考 点 一 细 胞 的 增 殖
题组三 以坐标曲线图为载体进行考查
重点提炼
1. 细 胞 增 殖 方 式 及 相 互 关 系
2.有丝分裂、减数分裂图像的比较和辨析
3.DNA含量、染色体数目变化的曲线判断
专题三
细胞的生命历程
第 细 胞 1 增 讲 殖 和 受 精 作 用
3-1细胞增殖与受精作用
专题三
细胞的生命历程
一、关于细胞周期的表示方法
方法名 称 表示方法 说明
《 走 向 高 考 》 二 轮 专 题 复 习 · 生 物 新 课 标 版
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
专题三
细胞的生命历程
方法名 称
表示方法
说明
坐标图
a＋b＋c＋d＋e为一 个细胞周期
《 走 向 高 考 》 二 轮 专 题 复 习 · 生 物 新 课 标 版
DNA含量为4N，有丝分裂前期的细胞DNA含量为4N，减
数第一次分裂后期的DNA含量为4N，有丝分裂中心体相互 分离时DNA含量为4N，次级性母包中染色体移向两极时 DNA含量为2N。
( )
专题三
细胞的生命历程
[例3]
(2011·江苏生物，11)右图为基因型AABb的某 )
[解析]
本题考查动物细胞分裂的过程和特点。分析
题图细胞，无同源染色体，每条染色体由两条姐妹染色组 成，此细胞可能是突变后的次级精母细胞或次级卵母细胞，
同源染色体的为细胞⑥，据以上分析可知，A、B、D都不
对，只有C是正确的。 [答案] C
)
专题三
细胞的生命历程
a和b是同一动物体内的两个细胞，通过对其核内DNA 分子含量的测定，发现a细胞中DNA含量是b细胞的两倍， 最可能的解释是( )
A．a是正常体细胞，b是处于减数第一次分裂结束时
《 走 向 高 考 》 二 轮 专 题 复 习 · 生 物 新 课 标 版
专题三
细胞的生命历程
《 走 向 高 考 》 二 轮 专 题 复 习 · ( ) 生 物 新 课 标 版
高中生物易混淆知识点总结
高中生物易混淆知识点一受精作用属于基因重组基因自由组合定律是指在生物体通过减数分裂产生配子时，随着非同源染色体的自由组合，其上的非等位基因也自由组合。
受精作用是指不同基因型的配子结合成受精卵的过程，此过程不存在基因重组。
虽然受精卵的基因型不同，但是它是由不同基因型配子所决定的。
假如没有减数分裂过程中的非同源染色体的自由组合和四分体的交叉互换，就不会产生不同基因型的精子和卵子细胞，也就不会形成不同基因型的受精卵。
生物的基因型就不会有更丰富的变化。
所以，不同雌雄配子结合形成的受精卵的过程不属于基因重组。
高中生物易混淆知识点二基因突变发生在DNA复制时期我们知道，基因突变具有低频率性。
其原因之一是DNA的结构具有稳定性，而DNA 具有稳定性的原因之一是DNA具有规则的双螺旋结构。
当DNA解旋时，双螺旋结构被打破，其稳定性受到影响，容易发生突变。
DNA复制过程中需要解旋容易发生突变，转录时也需要解旋，同样也容易发生突变。
新课程教材中这样描述道：“基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期。
”教参中明确指出：基因突变可以发生在个体发育的任何阶段以及体细胞或生殖细胞周期的任何时期。
由于自然界中诱变剂的作用或DNA复制转录修复时，偶然出现碱基配对错误所产生的突变称为自发突变。
由此可见：基因突变发生在个体发育的任何时期。
高中生物易混淆知识点三染色体交叉互换属于染色体变异染色体结构变异中有一种类型叫易位，指染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上。
而四分体的交叉互换是指在减数分裂的四分体时期，由于同源染色体的非姐妹染色单体之间常常发生局部交换，导致这些染色单体上的基因重新组合。
因此，四分体的交叉互换应属于基因重组，而不属于染色体变异。
高中生物易混淆知识点四精细胞变形为精子的过程属于减数分裂过程一个初级精细胞通过减数第一次分裂和减数第二次分裂形成四个精细胞。
也就是说，减数分裂结束时形成的是精细胞而不是精子。
因此，精细胞变形成为精子的过程不属于减数分裂过程。
细胞增殖减数分裂和受精作用思维导图
细胞增殖减数分裂
雌雄分裂异同点
每条染色体上DNA的数量变化
减数分裂过程中的变异
基因重组
染色体数目变异
减1异常
减2异常
XXY形成原因
精子、卵子减数分裂过程
分裂间期：DNA的复制和有关蛋白质的合成（染色体：2N，DNA：2N-4N；染
色单体：0-4N）
减1 中期：同源染色体排列在赤道板上（同上）
减1 后期：同源染色体分开，非同源染色体自由组合（同上）
减1 末期：染色体减半（染色体：2N-N；DNA：4N-2N；染色单体：4N-2N）
减1前期：联会形成四分体（染色体：2N；DNA：4N；染色单体：4N）
减2前期：与有丝相同，无同源染色体（染色体：N；DNA：2N；染色单体：
2N）
减2中期：与有丝相同，无同源染色体（染色体：N；DNA：2N；染色单体：
2N）
减2后期：与有丝相同，无同源染色体，染色体暂时加倍（染色体：N-2N；
DNA：2N；染色单体：0）
减2末期：平均分配，形成精细胞或者卵细胞
有丝与减数的区别
交叉互换
自由组合
作者：@n v640518|来自：知犀思维导图。
高中生物第2章《基因和染色体的关系》知识点清单
高中生物第2章《基因和染色体的关系》知识点清单第1节减数分裂和受精作用说明：1．有丝分裂、无丝分裂和减数分裂是真核生物的细胞增殖方式，原核生物通过二分裂的方式增殖。
2．组成高等多细胞生物的细胞一般有两种类型，即体细胞和生殖细胞。
真核生物体细胞增殖方式是有丝分裂（最普遍）和无丝分裂，有性生殖细胞的产生靠减数分裂。
一、预言：1．科学家：与孟德尔同时代的德国动物学家魏斯曼。
2．理论预测：在精子和卵细胞成熟的过程中，必然有一个特殊的过程使染色体数目减少一半；受精时，精子和卵细胞融合，染色体数目得以恢复正常。
3．证实：其他科学家通过显微镜观察证实了魏斯曼预言的过程—一种特殊方式的有丝分裂：减数分裂。
二、场所：有性生殖器官，以哺乳动物为例：雄性在睾丸，雌性在卵巢。
三、过程：（一）精原细胞的增殖：通过有丝分裂进行增殖，每个精原细胞中的染色体数目与体细胞相同。
（二）精子的形成：（二）卵子的形成－与精子形成的区别：（三）观察－【探究·实践】观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片：色体复制一次，细胞分裂两次●结果：成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减半五、结果－产生配子：（一）配子的特点－染色体组合具多样性1．【探究·实践】建立减数分裂中染色体变化的模型一对同源染色体间的非姐妹染色单体可能发生交叉互换（发生在减数第一次分裂前时期）。
（二）配子的结合－受精作用：1．定义：卵细胞与精子相互识别、融合成为受精卵的过程。
2．过程：精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面。
与此同时，卵细胞的细胞膜会发生复杂的生理反应，以阻止其他精子进入。
精子的头部进入卵细胞后不久，精子的细胞核就与卵细胞的细胞核融合，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，保证了物种染色体数目的稳定，其中有一半的染色体来自精子（父方），另一半来自卵细胞（母方）。
4．意义：减数分裂和受精作用对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。
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5.有丝分裂的重要意义：将亲代细胞的染色体经
后，
赤。道板
着丝点
两极
、
。
散到乱两个子细胞中，着从丝而点保证了遗传性状的
核糖体
高尔基体
中心体
复制
平均分配
稳定性
6.观察细胞分裂的操作流程为：解离→
→
漂→洗制片。 染色
7.细胞的减数分裂
(1)减数分裂的特点：细胞经过
目为
。
次连续的分裂，但染色体只复制 次，因此生殖细胞中的染色体数
3.(2014·江苏卷)某研究者用非洲爪蟾性腺为材料进行了下列实验。请回答下列问题： (1)对非洲爪蟾的精巢切片进行显微观察，绘制了以下示意图。
上图中甲、乙、丙、丁细胞含有同源染色体的有；称为初级精母细胞的有。丁细胞中染色体的 互换区段内同一位点上的基因(填“相同”、“不相同”或“不一定相同”)。 (2)如对卵巢切片进行显微观察，无法看到和乙细胞同时期的细胞，其原因是 。 (3)该研究者进行了一系列“诱导早期卵母细胞成熟的物质”实验，结果如下：
由实验一可得出推论：
含有可诱导卵母细胞成熟的物质。
由实验二可得出推论：这种诱导早期卵母细胞成熟的“促成熟因子”的化学成分是
的作用是
。
；孕酮在实验二中
【答案】(1)甲、丙、丁
甲、丁 不一定相同 (2)卵母细胞在卵巢中不能分裂到该时期 (3)成
熟卵细胞的细胞质 蛋白质 诱导早期卵母细胞合成“促成熟因子”
【解题指导】对考生来说首先要做的是联系教材基础知识看懂题中实验组和对照组曲线所代表的 生物学意义，这是解题的关键。
2.(2015·天津卷)低温诱导可使二倍体草鱼卵原细胞在减数第一次分裂时不形成纺锤体 ，从而产生染色体数目加倍的卵细胞，此卵细胞与精子结合发育成三倍体草鱼胚胎 。上述过程中产生下列四种细胞，下图所示四种细胞的染色体行为（以二倍体草鱼 体细胞含两对同源染色体为例）可出现的是( )
【答案】C
【解析】本题考查细胞周期中DNA的复制、细胞分裂间期和分裂期的特点等基础知识，意在考查考生利 用所学知识分析解决实际问题的能力及获取信息的能力。难度较大。读图知，图中实验组的处理是用某 抗癌药物处理体外培养的癌细胞，比较两图可知：a峰对应细胞内DNA相对含量为40，b峰对应细胞内 DNA相对含量为80，A正确。癌细胞中DNA相对含量的增加是细胞分裂间期DNA分子复制的结果，复制 完成时，DNA分子的相对含量是复制前的2倍，则DNA含量在a、b峰之间的细胞正进行DNA分子的复制 ，B正确。处于分裂期的细胞已完成DNA的复制，所以应被计数在b峰中，C错误。实验组与对照组相比 ，b峰对应的细胞数量明显减少，由此可见该药物抑制了DNA的复制，D正确。
两
一
(2)减数第一次分裂的最主要特征是
体细胞的一，半减数第二次分裂的最主要特征是
。
8.动物的受精过程：在受精卵内
恢复到原来
的染色体着数丝目点。分裂
同源染色体分开
和
发生融合，因此，受精卵的染色体数目又
精子细胞核
卵细胞核
体细胞
1.(2015·北京卷)流式细胞仪可根据细胞中DNA含量的不同对细胞分别计数，研究者用某抗癌物处 理体外培养的癌细胞。24小时后用流式细胞仪检测，结果如图。对检测结果的分析不正确的是( ) A. b峰中细胞的DNA含量是a峰中的2倍 B. a峰和b峰之间的细胞正进行DNA复制 C.处于分裂期的细胞均被计数在a峰中 D.此抗癌药物抑制了癌细胞DNA的复制
【解析】(1)据图分析可知，甲图为减Ⅰ中期的初级精母细胞，乙图为减Ⅱ后期的次级精母细胞， 丙图为有丝分裂后期的精原细胞，丁图为减Ⅰ后期的初级精母细胞，因此含有同源染色体的有甲 、丙和丁；称为初级精母细胞的是甲和丁；丁细胞的同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换 区段内同一位点的基因可以相同也可以不同。(2)乙图细胞所处时期为减Ⅱ后期，卵母细胞在卵巢 中不能分裂到该时期。(3)由实验一对比分析可知，成熟卵细胞的细胞质中含有诱导卵母细胞成熟 的物质；在实验二，加入蛋白质合成抑制剂导致早期卵母细胞不能发育为成熟卵细胞，说明此“ 促成熟因子”的化学成分是蛋白质，加入孕酮可促进早期卵母细胞发育为成熟卵细胞，说明孕酮 可诱导早期卵母细胞合成“促成熟因子”。
2.影响因素 细胞的种类不同，细胞周期经历的时间不同；同一种细胞，外界条件不同，
【答案】B
【解析】本题考查减数分裂、有丝分裂和染色体变异等相关知识，意在考查考生的识图能力、理解能力和 信息转换能力。A项，根据题干信息可知，卵原细胞在减数第一次分裂时不形成纺锤体，因此同源染色体 不能移向两极；B项，由于减数第一次分裂时不形成纺锤体，所以形成的次级卵母细胞中的染色体数目与体 细胞相同，即次级卵母细胞在减数第二次分裂后期时含有8条染色体；C项，减数第二次分裂形成的卵细胞 中染色体数目为4条；D项，染色体数目加倍的卵细胞与精子结合发育成三倍体草鱼胚胎，因此胚胎细胞有 丝分裂中期应含有6条染色体，三个染色体组。 【误区警示】不能将题干信息与细胞分裂方式有机结合导致错解。如忽视题干中“低温诱导可使二倍体草鱼 卵原细胞在减数第一次分裂时不形成纺锤体”导致错选A。没有形成纺锤体，同源染色体不能移向两极，因 此减数第一次分裂形成的次级卵母细胞中含有同源染色体，形成的卵细胞中的染色体数目与体细胞相同， 都是4条染色体。
本讲主要是对细胞增殖和受精作用的考查，借助坐标曲线及各分裂时期的图像综合考查有丝分 裂、减数分裂和受精作用与基因变化之间的关系，主要涉及概念和过程的理解。
1.常用表示方法
(1)细胞周期中，分裂间期经历时间要大于分裂期，因此扇形图中，C→A→B→C不是一个细胞周期；直 线图中，b→c也不是一个细胞周期。 (2)只有连续分裂的细胞才有细胞周期；高度分化的细胞不再分裂，无细胞周期，如神经细胞。另外，减数 分裂的细胞也无细胞周期。
1.只有 连续分裂的细胞才有细胞周期，
的细胞高和度进分行化减数分裂的细胞没有细胞周期。
2.动物和高等植物细胞有丝分裂的主要区别在于前期
的形成方式和末期
分裂的方式不同。
3.有丝分裂过程中染色体的行为变化为：
→
分布→
纺锤体 排列在
细胞质上→
分裂→移向
。
4.与有丝分裂有关的四种细胞器为
、线粒体、 复制