专题64 观察细胞的减数分裂

专题64 观察细胞的减数分裂

【基础回顾】

考点一、实验原理

蝗虫的精母细胞进行减数分裂形成精细胞，再形成精子。此过程要经过两次连续的细胞分裂。在此过程中，细胞中的染色体形态、位置和数目都在不断地发生变化，因而可据此识别减数分裂的各个时期。

考点二、实验流程

(1)装片制作(同有丝分裂装片制作过程)

解离→漂洗→染色→制片。

(2)显微观察

【技能方法】

1、在实验材料的选取中宜选用雄性个体生殖器官的原因

(1)雄性个体产生精子数量多于雌性个体产生卵细胞数量。

(2)在动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底，排卵时排出的仅仅是次级卵母细胞(大部分动物)，只有和精子相遇后，在精子的刺激下，才继续完成减Ⅱ分裂。

2、精巢内精原细胞存在的细胞分裂方式

精巢内精原细胞既进行有丝分裂，又进行减数分裂，因此可以观察到染色体数为N、2N、4N等不同的细胞分裂图像。

3、临时装片制作应特别注意的几个关键环节

①为了更加清晰地观察染色体形态，在解离前，一般要对动物组织进行低渗处理，

其目的是凭借反渗透作用使细胞膨胀，染色体铺展，同时可使粘附于染色体的核仁物质散开，以便能在一个平面上观察所有染色体形态。

②低渗处理后再进行解离固定，将细胞杀死并去除细胞之间的粘连物，使细胞彼此分开，经压片，细胞会彼此分散开，解离后进行漂洗，去除解离液对染色效果的影响，染色体容易被醋酸洋红(染)液或龙胆紫溶液染色，染色完成后进行制片并压片。

4、确定中期细胞的类型：睾丸内初级精母细胞进行减数分裂产生精子，精原细胞进行有丝分裂增加细胞数目。因此处于细胞分裂中期的细胞应该包括：减数第一次分裂中期、减数第二次分裂中期、有丝分裂中期，产生的子细胞分别是次级精母细胞、精细胞、精原细胞。

【基础达标】

1．为了观察减数分裂各时期特点，实验材料选择恰当的是()

①蚕豆的雄蕊

②桃花的雌蕊

③蝗虫的精巢

④小鼠的卵巢

A．①②B．③④C．①③D．②④

【答案】C

【解析】

要想观察减数分裂的全过程，必须要求观察材料能够连续地完成减数分裂的过程且进行减数分裂的细胞数量多。蚕豆的雄蕊和蝗虫的精巢中的细胞能够完整地进行减数分裂且数量多；而桃花的雌蕊中和动物的卵巢中进行减数分裂的细胞数量很少，并且减数分裂过程不完整，不易观察到。

2．观察到的某生物(2n=6)减数第二次分裂后期细胞如图所示。下列解释合理的是()

A.减数第一次分裂中有一对染色体没有相互分离

B.减数第二次分裂中有一对染色单体没有相互分离

C.减数第一次分裂前有一条染色体多复制一次

D.减数第二次分裂前有一条染色体多复制一次

【答案】A

【解析】

该生物是含有6条染色体的二倍体,正常减数第二次分裂后期的细胞中应含有6条染色体。分析图示知,着丝点分裂后分到两极的染色体各有4条,即该细胞分到两极的染色体数比正常时多一条,其原因可能是在减数第一次分裂时,一对同源染色体没有分开。

3．下面关于实验材料的选择最合理的是()

A.以叶肉细胞为材料观察线粒体和叶绿体

B.以蝗虫卵巢为材料观察减数分裂图像

C.以H2O2为材料探究温度对酶活性的影响

D.以萌发的小麦种子为材料探究呼吸作用方式

【答案】D

【解析】

叶肉细胞中有绿色的叶绿体,会干扰染色后线粒体的观察;观察减数分裂的最佳材料是雄性生殖器官,而不是雌性生殖器官;H2O2在高温下就可以分解,不适宜作此实验的底物;小麦种子在萌发过程中即能进行有氧呼吸,又能进行无氧呼吸,可作为探究呼吸作用方式的材料。

4．显微镜下观察到人的一个细胞中染色体已分成两组,每组23条。那么,可以肯定每组染色体中()

A.有23个DNA分子

B.有46条染色单体

C.没有非同源染色体

D.没有同源染色体

【答案】D

【解析】

人的细胞中染色体已分成两组,则该细胞可能处于减数第一次分裂后期或减数第二次分裂后期。若该细胞处于减数第一次分裂后期,则每组染色体含有一个染色体组,23条染色体,46条染色单体,46个DNA分子,无同源染色体。若该细胞处于减数第二次分裂后期,则每组染色体含有一个染色体组,23条染色体,23个DNA分子,无染色单体,没有同源染色体,有非同源染色体。由于该细胞中每组含有23条染色体,该细胞处于减数第一次分裂后期或减数第二次分裂后期,对比可知D项符合题意。

5．下列有关实验方法的描述，错误的是()

A.探究减数分裂中染色体变化的实验用到模型建构的方法

B.科学家探究细胞膜结构特点的实验用到同位素标记法

C.科学家在研究细胞核的功能时用到了核移植的方法

D.摩尔根用假说演绎法论证了基因位于染色体上

【答案】B

【解析】

观察减数分裂过程中染色体的变化时，使用模型构建；在研究细胞膜的结构特点时，用荧光标记细胞膜上的蛋白质分子，观察融合状况，不是同位素标记法；在研究细胞核的功能时使用到了细胞核移植，即将一种伞藻的细胞核移到另一种伞藻去核的细胞质中；摩尔根运用假说演绎法证明基因位于染色体上。

【能力提升】

1．下列关于观察细胞减数分裂实验的叙述中，错误的是(双选)()

A．可用蝗虫卵母细胞的固定装片观察减数分裂

B．用桃花的雌蕊制成的装片比用桃花的雄蕊制成的装片容易观察到减数分裂现象C．能观察到减数分裂现象的装片中，可能观察到同源染色体联会现象

D．用洋葱根尖制成装片，能观察同源染色体联会现象

【答案】BD

【解析】蝗虫的卵母细胞进行减数分裂；桃花的雄蕊中减数分裂产生精子的数目要大于雌蕊中减数分裂产生卵细胞的数目，因此观察减数分裂选择雄蕊易观察；联会现象发生在减数分裂过程中，因此实验中可能观察到；洋葱根尖细胞进行有丝分裂，不能观察到同源染色体联会现象。

2．对性腺组织细胞进行荧光标记，等位基因A、a都被标记为黄色，等位基因B、b都被标记为绿色，在荧光显微镜下观察处于四分体时期的细胞。下列有关推测合理的是()

A．若这2对基因在1对同源染色体上，则有1个四分体中出现2个黄色、2个绿色荧光点

B．若这2对基因在1对同源染色体上，则有1个四分体中出现4个黄色、4个绿色荧光点

C．若这2对基因在2对同源染色体上，则有1个四分体中出现2个黄色、2个绿色荧光点

D．若这2对基因在2对同源染色体上，则有1个四分体中出现4个黄色、4个绿色荧光点

【答案】B

【解析】

在减数第一次分裂时，同源染色体联会形成四分体。等位基因位于同源染色体上，若这2对基因在1对同源染色体上，由于经过了间期DNA的复制，则1个四分体中有2个A、2个a、2个B、2个b，即1个四分体中出现4个黄色、4个绿色荧光点。若在2对同源染色体上，则四分体中只有A、a或者只有B、b，不能同时存在。

3．如图是某动物组织切片显微图像，下列叙述正确的是()

A.该组织切片取自某一雄性动物的精巢

B.细胞①处于前期Ⅰ，不一定会发生互换现象

C.细胞分裂先后经过①→②→③过程

D.细胞①中有2对同源染色体，4条染色体，8条染色单体

【答案】D

【解析】

根据②细胞质的不均等分裂可知，该细胞取自雌性动物；细胞①处于减数第一次分裂中期，不会发生互换现象，互换是指同源染色体的非姐妹染色单体发生交叉互换，发生在减数第一次分裂前期；从图中所示细胞可知细胞①处于减数第一次