1、高中生物奧林匹克競賽輔導專題講座 專題六 細胞增殖與遺傳 競賽要求本專題涉及的主要考點及要求：一、細胞學說與原核細胞的二分裂 二、遺傳的細胞學基礎 三、細胞周期與有絲分裂（細胞周期概念、染色體復制、分裂過程、細胞分裂的影響因素、癌細胞的產生、有絲分裂的功能） 四、減數分裂與交換值（減數分裂過程、減數分裂與有絲分裂的區別） 五、染色體數目與結構變異（21三體、減數分裂突發變故影響染色體數、性染色體異常不致死、染色體結構異常引發先天缺陷與癌變）知識梳理一、細胞學說與原核細胞的二分裂1、細胞學說：施萊登和施旺的細胞學說主要有三個方面內容：（1）細胞是有機體。一切動植物都是由細胞發育而來，并由細胞和細

2、胞產物所構成，動植物的結構有顯著的一致性。（2）每個細胞作為一個相對獨立的基本單位，既有它們“自己的”生命，又與其他細胞協調地集合，構成生命的整體，按共同的規律發育，有共同的生命過程。（3）新的細胞可以由老的細胞產生。2、原核細胞的二分裂 原核細胞的分裂包括兩個方面: (1)細胞 DNA的復制和分配,使分裂后的子細胞能得到親代細胞的一整套遺傳物質; (2)細胞質分裂,把細胞基本上分成兩等份。 原核細胞的DNA分子是環狀的,無游離端。在一系列酶的催化下,經過解旋和半保留式復制,形成了兩個一樣的環狀DNA分子。復制常是由DNA附著在質膜上的部位開始。在DNA分子復制完成之后,便開始了細胞質分裂。當

3、然,在開始分裂之前需要細胞生長。 細胞分裂時,先由一定部位開始。復制好的兩個DNA分子仍與膜相連；隨著連接處的生長,把DNA分子拉開。在細胞中部,質膜環繞細胞發生內褶,褶中產生了新的壁物質,形成了隔。隔不斷向中央生長延伸,最后形成了將細胞隔 下圖：大腸桿菌的分裂為兩部分的完整的隔。隔縱裂為二,把母細胞分成了大致相等的兩個子細胞。 例如：細菌。細菌和其它原核生物一樣，沒有核膜，DNA集中在細胞質中的低電子密度區，稱核區或核質體。細菌一般具有1-4個核質體，多的可達20余個。核質體是環狀的雙鏈DNA分子，所含的遺傳信息量可編碼20003000種蛋白質，空間構建十分精簡，沒有內含子。由于沒有核膜，因

4、此DNA的復制、RNA的轉錄與蛋白的質合成可同時進行，而不像真核細胞那樣這些生化反應在時間和空間上是嚴格分隔開來的。細菌核區DNA以外的，可進行自主復制的遺傳因子，稱為質粒。質粒是裸露的環狀雙鏈DNA分子，所含遺傳信息量為2200個基因，能進行自我復制，有時能整合到核 DNA中去。質粒DNA在遺傳工程研究中很重要，常用作基因重組與基因轉移的載體。如圖：細菌一二分裂的方式繁殖。 二、遺傳的細胞學基礎染色體是核內遺傳物質的載體，在細胞分裂中呈現規律性的變化。染色體是含有許多基因的自我復制的核酸分子。在細菌中，染色體是一個裸露的雙鏈環狀DNA分子。在真核生物中，染色體是線形雙鏈DNA分子與蛋白質形成

5、的復合物。生物的核基因組分別蘊藏在多條染色體中。不同物種染色體的數目不同，具有物種專一性的特點。1、染色體的化學組成： DNA是染色體的主要化學成分,也是遺傳信息的載體。染色體還含有大量的蛋白質，少量 RNA。上述三類組成染色體的化學成分中，蛋白質含量約為DNA的二倍,根據組成蛋白質的氨基酸特點分為組蛋白和非組蛋白兩類。RNA含量很少,還不到DNA量的10%。組蛋白是指染色體中的堿性蛋白質，其特點是富含二種堿性氨基酸（賴氨酸和精氨酸），非組蛋白是指染色體中組蛋白以外的其它蛋白質，它是一大類種類繁雜的各種蛋白質的總稱。2、染色體復制（1）染色體的結構：核小體是染色體基本結構單位。染色質中的DNA

6、雙螺旋鏈,等距離纏繞組蛋白八聚體形成眾多核心顆粒,各顆粒之間為帶有H1組蛋白的連接區DNA.這種組成染色質的重復結構單位就是核小體。如下圖：（2）染色體復制的核心內容是DNA分子的復制： DNA分子的復制發生在細胞的有絲分裂或減數分裂的第一次分裂前的間期。這時候,一個DNA分子雙鏈之間的氫鍵斷裂,兩條鏈彼此分開,各自吸收細胞內的核苷酸,按照堿基配對原則合成一條新鏈,然后新舊鏈聯系起來,各自形成一個完整的DNA分子。復制完畢時,原來的一個DNA分子,即成為兩個DNA分子。因為新合成的每條DNA分子都含有一條原來的鏈和一條新鏈,所以這種復制方式稱為半保留復制。在復制過程中,DNA的兩條母鏈并不是完

7、全解開以后才合成新的子鏈,而是在DNA聚合酶的作用下,邊解開邊合成的,并且這種復制需要RNA作為引物,待DNA復制合成后,由核酸酶切掉引物,經DNA聚合酶的修補和連結酶的“焊接”把它們連結成完整的DNA鏈。DNA分子能夠人工復制是有重大的生物學意義的。但是,DNA分子的人工復制不能脫離細胞內的其他物質和條件,如需要原料(4種核苷酸)、能量(ATP)、酶的作用等等。3、染色體形態和結構相關的術語 （1）染色單體：中期染色體由兩條染色單體組成，兩者在著絲粒的部位相互結合，每一條染色單體是由一條DNA雙鏈經過螺旋和折疊而形成的，到后期，著絲粒分裂，兩條染色單體分離。（2）染色線：前期或間期核內的染色

8、質細線，代表一條染色單體。（3）染色粒：前期染色體上呈線性排列的念珠狀顆粒，是DNA局部收縮形成的，異染色質的染色粒一般較大，而常染色粒的染色粒較小，在染色體上位于著絲粒兩邊的染色粒一般較大，而向染色體端部的染色體較小，呈梯度排列。（4）主縊痕：中期染色體上一個染色較淺而縊縮的部位，主縊痕處有著絲粒，所以亦稱著絲粒區，由于這一區域染色線的螺旋化程序低，DNA含量少，所以染色很淺或不著色。（5）次縊痕：除主縊痕外，染色體上第二個呈淺縊縮的部分稱次縊痕，次縊痕的位置相對穩定，是鑒定染色體個別性的一個顯著特征。（6）核仁組織區：是核糖體RNA基因所在的區域，其精細結構呈燈刷狀。（7）隨體：指位于染色

9、體末端的球形染色體節段，通過次縊痕區與染色體主體部分相連。位于染色體末端的隨體稱為端隨體，位于兩個次縊痕中間的稱中間隨體。（8）端粒：是染色體端部的特化部分。其生物學作用在于維持染色體的穩定性。端粒由高度重復的短序列串聯而成，在進化上高度保守，不同生物的端粒序列都很相似。 三、細胞周期與有絲分裂1、細胞周期的概念：細胞周期指由細胞分裂結束到下一次細胞分裂結束所經歷的過程，所需的時間叫細胞周期時間。可分為四個階段：G1期，指從有絲分裂完成到期DNA復制之前的間隙時間；S期，指DNA復制的時期，只有在這一時期H3-TDR才能摻入新合成的DNA中；G2期，指DNA復制完成到有絲分裂開始之前的一段時間

10、；M期又稱D期，細胞分裂開始到結束。從增殖的角度來看，可將高等動物的細胞分為三類：連續分裂細胞，在細胞周期中連續運轉因而又稱為周期細胞，如表皮生發層細胞、部分骨髓細胞。休眠細胞暫不分裂，但在適當的刺激下可重新進入細胞周期，稱G0期細胞，如淋巴細胞、肝、腎細胞等。不分裂細胞，指不可逆地脫離細胞周期，不再分裂的細胞，又稱終端細胞，如神經、肌肉、多形核細胞等等。2、分裂過程:有絲分裂過程是一個連續的過程，為了便于描述人為的劃分為六個時期：間期、前期、前中期、中期、后期和末期。其中間期包括G1期、S期和G2期，主要進行DNA復制等準備工作。（一）前期：前期的主要事件是：染色質凝縮，分裂極確立與紡錘體開

11、始形成，核仁解體，核膜消失。前期最顯著的特征是染色質通過螺旋化和折疊，變短變粗，形成光學顯微鏡下可以分辨的染色體，每條染色體包含2個染色單體。早在S期兩個中心粒已完成復制，在前期移向兩極，兩對中心粒之間形成紡錘體微管，當核膜解體時，兩對中心粒已到達兩極，并在兩者之間形成紡錘體，植物沒有中心粒和星體，其紡錘體叫作無星紡錘體，分裂極的確定機理尚不明確。（二）前中期：指由核膜解體到染色體排列到赤道面這一階段。紡錘體微管向細胞內部侵入，與染色體的著絲點結合。（三）中期：指從染色體排列到赤道面上，到姊妹染色單體開始分向兩極的一段時間，縱向觀動物染色體呈輻射狀排列。（四）后期：指姊妹染色單體分開并移向兩極

12、的時期，當子染色體到達兩極后，標志這一時期結束。后期可以分為兩個方面后期A，指染色體向兩極移動的過程。體外實驗證明即使在不存在ATP的情況下，染色體著絲點也有連接到正在去組裝的微管上的能力，使染色體發生移動。后期B，指兩極間距離拉大的過程。（五）末期：末期是從子染色體到達兩極，至形成兩個新細胞為止的時期。末期涉及子核的形成和胞質分裂兩個方面。1、子核的形成.末期子核的形成，大體經歷了與前期相反的過程，即染色體解聚縮，核仁出現和核膜重新形成。2、胞質分裂.雖然核分裂與胞質分裂是相繼發生的，但屬于兩個分離的過程。動物胞質分裂的一個特點是形成中體。末期紡錘體開始瓦解消失，但在紡錘體的中部微管數量增加

13、，其中摻雜有高電子密度物質和囊狀物，這一結構稱為中體。植物胞質分裂的機制不同于動物，后期或末期兩極處微管消失，中間微管保留，并數量增加，形成桶狀的成膜體。來自于高爾基體的囊泡沿微管轉運到成膜體中間，融合形成細胞板。囊泡內的物質沉積為初生壁和中膠層，囊泡膜形成新的質膜，由于兩側質膜來源于共同的囊泡，因而膜間有許多連通的管道，形成胞間連絲。源源不斷運送來的囊泡向細胞板融合，使細胞板擴展，形成完整的細胞壁，將子細胞一分為二。3、細胞分裂的影響因素 細胞增殖受到嚴密的調控機制所監控。細胞周期的有序進行涉及多方面的因素：如必須有生長因子及其受體，細胞接受信號后的傳遞系統及最終對信號刺激起反應的原癌基因、

14、抑癌基因、增殖相關基因、檢驗點及其控制系統的共同參與，協調動作，才能對內外環境因子的影響產生相應的反應，維持其正常運轉。真核細胞中細胞周期調控因子種類繁多，相互作用關系復雜。舉例：M-期激酶、細胞周期蛋白A、細胞周期蛋白B、G1細胞周期蛋白等等。 外界環境條件對有絲分裂的影響：如各種物理因素（溫度、射線、高滲、超聲波等），化學藥劑和毒氣等對細胞有絲分裂的正常進行都有影響。正在進行有絲分裂的材料經過不同方法處理后，細胞的分裂會出現促進或抑制現象。一般情況下，如果處理后出現抑制現象，這個處理去除后，細胞分裂會在短期內出現超常現象，經過一個短時期才恢復正常。溫度對有絲分裂的影響，表現在對分裂速率的影

15、響上。各種射線對有絲分裂的影響依射線的劑量、強度以及照射的時間長短而定。化學藥劑對有絲分裂的影響，也有各種不同的情況。例如，白頭翁素能將玉米幼苗的有絲分裂阻止在前期；秋水仙素能抑制有絲分裂紡錘體的形成，阻止中期染色體的移動，使有絲分裂不能進入后期。 4、癌細胞的產生：現在普遍傾向于認為腫瘤來源于惡性干細胞。（1）腫瘤形成的內因：惡性腫瘤的形成往往涉及多個基因的改變，如原癌基因的激活和抑癌基因的功能喪失。原癌基因的激活方式多種多樣，但概括起來無非是基因本身或其調控區發生了變異，導致基因的過度表達，或產物蛋白活性增強，使細胞過度增殖，形成腫瘤。（2）腫瘤形成的外因：人類腫瘤約80是由于與外界致癌物

16、質接觸而引起的，根據致癌物的性質可將其分為化學、生物和物理致癌物三大類。（一）化學致癌物按化學結構可分為：亞硝胺類多環芳香烴類芳香胺類烷化劑類氨基偶氮類堿基類似物氯乙烯某些金屬。（二）生物性致癌因素生物性致癌因素包括病毒、細菌、霉菌等。 1腫瘤病毒：與人類腫瘤發生關系密切的有四類病毒：逆轉錄病毒、乙型肝炎病毒、乳頭狀瘤病毒和EpsteinBars病毒，后三類都是DNA病毒。2霉菌與腫瘤發生：但除黃曲霉毒素外，對其它的研究都較少。黃曲霉菌廣泛存在于污染的食品中，尤以霉變的花生、玉米及谷類含量最多。黃曲霉毒素有許多種，是一類雜環化合物，其中黃曲霉毒素B1是已知最強的化學致癌物之一。（三）物理因素1

17、電離輻射。電離輻射可以引起人體各部位發生腫瘤，輻射可引起染色體、DNA的突變，或激活潛伏的致癌病毒。2紫外線：紫外線照射可引起細胞DNA斷裂、交聯和染色體畸變，紫外線還可抑制皮膚的免疫功能，使突變細胞容易逃脫機體的免疫監視，這些都有利于皮膚癌和基底細胞癌的發生。5、有絲分裂的功能：細胞增殖是生物繁育的基礎。單細胞生物，細胞增殖將直接導致生物個體數量的增加。多細胞生物是由許多單細胞有機結合在一起而形成的生物體。細胞增殖也是多細胞生物繁殖的基礎。成體生物需要細胞增殖，以彌補代謝過程中的細胞損失。如人體皮膚細胞、血細胞、腸上皮細胞等等。另外，機體創傷愈合、組織再生、病理組織修復等，都要依賴細胞增殖。

18、 四、減數分裂與交換值 1、減數分裂過程：一、間期 有絲分裂細胞在進入減數分裂之前要經過一個較長的間期，稱前減數分裂間期。前減數分裂期也可分為G1期、S期和G2期。和有絲分裂不同的是，DNA不僅在S期合成，而且也在前期合成一小部分。二、分裂期 （一）、減數分裂I（1）前期I：減數分裂的特殊過程主要發生在前期I，通常人為劃分為5個時期：細線期合線期粗線期雙線期終變期1）細線期: 染色體呈細線狀，具有念珠狀的染色粒。持續時間最長，占減數分裂周期的40%。細線期雖然染色體已經復制，但光鏡下分辨不出兩條染色單體。由于染色體細線交織在一起，偏向核的一方，所以又稱為凝線期，在有些物種中表現為染色體細線一端

19、在核膜的一側集中，另一端放射狀伸出，形似花束，稱為花束期。2）合線期：持續時間較長，占有絲分裂周期的20%。亦稱偶線期，是同源染色體配對的時期，這種配對稱為聯會。這一時期同源染色體間形成聯會復合體。在光鏡下可以看到兩條結合在一起的染色體，稱為二價體。每一對同源染色體都經過復制，含四個染色單體，所以又稱為四分體。3)粗線期：持續時間長達數天，此時染色體變短，結合緊密，在光鏡下只在局部可以區分同源染色體，這一時期同源染色體的非姊妹染色單體之間發生交換的時期。4）雙線期：染色體進一步變短變粗，聯會復合體解體，同源染色體分開，交換部位形成交叉，且向兩極移動，稱為交叉端化。可看到4條染色單體。 5）終變

20、期：染色體螺旋化程度更高，是觀察染色體的良好時期。核仁此時開始消失，核被膜解體，但有的植物，如玉米，在終變期核仁仍然很顯著。（2）中期I：核仁消失，核膜解體，中期I的主要特點是染色體排列在赤道面上。每條同源染色體由一側的紡錘絲牽引。（3）后期I：在紡錘絲的牽引下，成對的同源染色體分離，移至兩極。所以染色體數目減半。但每個子細胞的DNA含量仍為2C。同源染色體隨機分向兩極，使母本和父本染色體重所組合，產生基因組的變異。（4）末期I：染色體到達兩極后，解旋為細絲狀、核膜重建、核仁形成，同時進行胞質分裂。（5）減數分裂間期：在減數分裂I和II之間的間期很短，不進行DNA的合成，有些生物沒有間期，而由

21、末期I直接轉為前期II。（二）、減數分裂II可分為前、中、后、末四個四期，與有絲分裂相似。2、減數分裂與有絲分裂的區別項目有絲分裂減數分裂不同點母細胞體細胞性原細胞分裂次數1次2次分裂過程前期染色體散亂分布在細胞中央，有同源染色體第一次分裂：同源染色體聯會，出現四分體，有交叉互換現象第二次分裂：染色體散亂分布，無同源染色體中期染色體的著絲點有規律地排列在細胞中央，有同源染色體第一次分裂：四分體排列在赤道板的兩側第二次分裂：與有絲分裂相同，但無同源染色體后期染色體的著絲點分裂，姐妹染色單體分開，有同源染色體第一次分裂：四分體分開，移向兩極第二次分裂：與有絲分裂相同，但無同源染色體同源染色體行為無

22、同源染色體聯會、無四分體，不出現同源染色體的分離和四分體內非姐妹染色單體的交叉互換有同源染色體聯會、有四分體，出現同源染色體的分離和四分體內非姐妹染色單體的交叉互換子細胞數目2個雄性：精子4個，雌性：卵細胞1個+極體3個子細胞類型體細胞成熟的生殖細胞（精子或卵細胞）子細胞染色體數與親代細胞相同比親代細胞減少一半子細胞間遺傳物質幾乎相同不一定相同3、有絲分裂與減數分裂的圖形判別現以二倍體生物（2N）為例，說明有絲分裂與減數分裂的圖形判別方法：注意：上面的圖形判別方法只適合二倍體生物。4、植物的配子發生（以被子植物為代表）雄性配子的發生稱為小孢子發生，雌性配子的發生稱為大孢子的發生。雄性孢原細胞（

23、2n）（1個） 雌性孢原細胞（2n）（1個）有絲分裂 有絲分裂 小孢子母細胞（2n）（1個） 大孢子母細胞（2n）（1個） 減，減 減，減 小孢子（n）（4個） 大孢子（n）（1個） 核內有絲分裂2次 核內有絲分裂3次 成熟花粉粒（4個） 8核胚囊（1個） （2個雄核+1個營養核） （1個卵核+2個極核+3個反足核） 雙受精 1個雄核+1個卵核胚（2n） 1個雄核+2個極核胚乳（3n）5、連鎖與交換的遺傳分析連鎖：當兩個或兩個以上的基因位于同一染色體上時，這些基因稱為連鎖基因，它們可在常染色體上也可在性染色體上以連鎖方式遺傳。交換：當位于同一染色體上的兩個或兩個以上的基因，在減數分裂粗線期由于

24、同源染色體聯會，非姐妹染色單體間發生交換，使基因重新組合。由交換產生的減數分裂配子，稱為重組類型；未發生交換的配子稱為親本類型。重組頻率與交換值。重組型配子占總配子數的百分比為重組率（重組值），重組值也稱交換值。嚴格意義上說交換值不能等于重組值，因為非等位基因間若發生多重交換，特別是偶數次交換不形成重組型配子，重組值小于交換值。6、遺傳作圖（圖距） 染色體是基因的載體，各基因在染色體上呈線性順序排列。圖距是指兩個基因在染色體圖上距離的數量單位。基因間距離的單位（圖距單位）用有關兩基因間發生交換的概率表示。一個圖距單位稱為1cM（厘摩），等于1%交換值。五、染色體畸變（一）染色體結構的變異1、缺

25、失：染色體丟失了某一區段，有如下兩種類型 頂端缺失：指缺失的區域為某臂的外端。若某一整臂缺失即成為頂端（1）類型 著絲點染色體。 中間缺失：指缺失的區域為某臂的內段。由于沒有斷頭外露，比較穩定，因而常見的缺失染色體多是中間缺失。（2）遺傳效應：大片段缺失雜合體時，配子可育率低或致死 ；假顯性：如果缺失一部分包括顯性基因與原來不應顯現出來的隱性基因的效應表現出來的現象利用缺失和假顯性可進行基因定位。（3）引發人類疾病：如貓叫綜合癥 ：5號染色體短臂缺失2、重復：指細胞的染色體組中，存在兩段或兩段以上相同的染色體片段，即染色體多了自己的某一區段。 （1）重復的類型 ：順接重復：某區段按照自己在染色

26、體上正常直線順序重復。反接重復：某區段在重復時顛倒了自己在染色體上正常直線順序（2）遺傳效應：致死效應比缺失緩和，當重復區段大時，也會影響個體的生活力；重復可產生特定的表型 3、倒位：是指染色體某一區段的正常直線順序顛倒。（1）類型 臂內倒位:即一側倒位，倒位區段在染色體的某一臂的范圍內。臂間倒位：即兩側倒位，倒位區段內有著絲粒，即倒位區段涉及染色體的兩個臂。 （2）遺傳效應：倒位雜合體，基因順序改變，交換值變化；倒位雜合體產生半不育配子；倒位雜合體又作為交換抑制因子。由于產生重組配子是重復、或缺失配子，多數死亡，降低了重組，類似于重組被抑制；倒位雜合體可作為平衡致死品系，保留兩個致死基因。、

27、易位：是指非同源染色體間發生節段轉移的現象，即某染色體的一個區段移接在非同源的另一條染色體上。 （1）類型：相互易位：兩條非同源染色體都折斷，而且這兩條折斷的染色體及其斷片交換重接。 簡單易位： 某染色體的一個臂內區段，嵌入非同源染色體的一個臂內（2） 遺傳效應：易位雜合體產生半不育配子；重組率減低；改變連鎖群；造成染色體融合，導致染色體數目改變（二）染色體數目的變異1染色體組：來自生物一個配子的全部染色體稱為一個染色體組。2整倍體：染色體數目以染色體組的整數倍進行增加或減少，稱為整倍體。整倍體中包括單倍體、二倍體、多倍體，多倍體有同源多倍體和異源多倍體。（1）單倍體：單倍體是指體細胞內具有本

28、物種配子染色體數目的個體。單倍體是配子未經受精而發育起來的個體，所以又稱一倍體。單倍體有正常的單倍體和非正常的單倍體。正常的單倍體低等植物中的藻類、工蜂、雄蟻等。非正常的單倍體孤雌、孤雄生殖個體，花粉誘導的植株等。遺傳表現：比二倍體和多倍體體態小；由配子產生的個體高度不育，原因是配子中的染色體減數分裂時隨機向兩極移動，只有到達一極的染色體完全時，配子才是可育的。用 途：有利于研究基因的性狀表達；單倍體經染色體可使基因型純合，縮短育種年限（2）同源多倍體：增加的染色體組來源于同一物種或在原有染色體組的基礎上加倍而成的稱為同源多倍體。（3）異源多倍體：增加的染色體組來源于不同種屬。如小麥為異源多倍

29、（AABBDD） 2n=6x=42，有A、B、D三種不同的染色體組，每個染色體組都有7條染色體。3非整倍體：染色體組內的個別染色體數目有所增減，使體細胞內的染色體數目不成基數的整數倍，這種變異類型稱為非整倍體。單體：二倍體基礎上，某對染色體缺少了一條，使體細胞的染色體數目為2n-1。往往是許多動物的物種，如許多昆蟲（蝗蟲、蟋蟀）的雌性為XX型（即2n），雄性為XO（即2n1）。雙單體：從兩對染色體各中缺少了一條染色體，體細胞的染色體數目為2n-1-1。缺體：某個體缺少了一對染色體，體細胞的染色體數目為2n-2。缺體幾乎都是活力較差和育性較低的。三體：增加了一條染色體，體細胞的染色體數目2n+1

30、。雙三體：增加兩條來自不同來源染色體，體細胞的染色體數目2n+1+1。4人類染色體數目異常的機理在細胞分裂時，如果某一染色體的兩條單體在分開后的期不能正常地分開而同時進入某一子細胞，則必然導致該子細胞增多一條染色體而另一子細胞缺少一條染色體，這稱為染色體不分離。如不分離發生在減數分裂，所形成的異常配子與正常配子結合后，就會出現合子細胞中某一染色體的三體性或單體性。不分離可以發生在第一次減數分裂，也可以發生在第二次減數分開。不分離產生的異常配子在受精后導致合子染色體異常，因此由合子分裂得來的全身細胞都具有該種異常。另一情況是，合子細胞最初是正常的，但在以后的某次有絲分裂時發生不分離，這也能導致染

31、色數目異常。這種異常細胞如能存活和繼續分裂，將構成異常的細胞系，并與正常細胞系并存。具有染色體組成不同的兩種或兩種以上細胞系的個體稱為嵌合體。還有一種造成個別染色體數目異常的原因是染色體丟失。這是由于有絲分裂后期染色單體的遲留所致。導致本應向子細胞移動的某一染色體未能與其它染色體一起移動而進入了細胞，并隨后丟失，這就導致某一子細胞及其后代中該染色體減少一條。典型例題一選擇題：1某生物的肝細胞分裂后期有40條染色體，則它的精原細胞在減數分裂的聯會期，細胞內有染色體和DNA分子數目依次是 A20，40 B20，20 C40，20 D40，40解析：題目涉及有絲分裂和減數分裂的知識。欲求減數分裂的聯

32、會期細胞內染色體數日和DNA數目，必須首先知道精原細胞中染色體數，而精原細胞中染色體數與體細胞染色體數相同。已知有絲分裂后期有40個染色體，則推知體細胞中有染色體數2n=20條。所以聯會期細胞中DNA分子數為40個(已在間期完成了復制)，而染色體仍為20個（與精原細胞相同）。答案： A2某二倍體動物有K對染色體，經減數分裂形成遺傳信息不同的配子，其種類為 A2K B(1/2)K CK2 DK+解析：在不考慮染色體互換的前提下，根據減數分裂“同源染色體分開，非同源染色體自由組合”的特點，可按如下“分枝法”推理：(設A和A，B和B，C和C為同源染色體)，可知產生配子為2K種。答案：A 3西瓜的瓜子

33、殼，西瓜的兩片仁及大豆的豆莢殼，分別由下列哪項發育而來A珠被、基細胞、子房壁B子房壁、頂細胞、子房壁C珠被、頂細胞、子房壁D子房壁、基細胞、珠被解析：明確被子植物花的結構與果實形成的關系。子房發育成果實，子房壁發育成果皮，胚珠發育成種子，珠被發育成種皮，受精卵發育成胚，受精極核發育成胚乳。受精卵經一次分裂形成的頂細胞球狀胚體胚；形成的基細胞胚柄。掌握西瓜子是西瓜的種子，西瓜子殼是種皮，由珠被發育而來，西瓜兩片仁是子葉，由頂細胞發育而來，大豆的豆莢是果實，豆莢殼是果皮，由子房壁發育而來。答案：B4用四倍體水稻作為母方、二倍體水稻（24條染色體）作為父方雜交產生的種子中，種皮細胞、胚細胞、胚乳細胞

34、的染色體個數分別是A24、38、46B48、36、60C36、48、72D48、36、48解析：二倍體水稻有24條染色體，作為父方產生的精子中染色體數為12條，四倍體水稻有48條染色體，作為母方產生的卵細胞中有24條染色體。種皮是由母方的珠被發育成的，珠被是體細胞，染色體數是48條，經有絲分裂產生種皮細胞中染色體數仍為48條。胚是由受精卵發育來的，精子的染色體數為12條，卵細胞的染色體數為24條，受精卵的染色體數為36條。胚乳是由受精極核發育成，一個精子（12）和兩個極核（242=48）三者融為受精極核，其染色體數為60，胚乳細胞中染色體數即為60。答案：B二、簡答題：1下列是有關細胞分裂的問

35、題。圖1表示細胞分裂的不同時期與每條染色體DNA含量變化的關系；圖2表示處于細胞分裂不同時期的細胞圖像。請據圖回答：（1）圖1中AB段形成的原因是_，該過程發生于細胞分裂的_期。圖1中CD段形成的原因是_。（2）圖2中_細胞處于圖1中的BC段，圖2中_細胞處于圖1中的DE段。（3）就圖2乙分析可知，該細胞含有_條染色單體，染色體數與DNA分子數之比為_。該細胞處于_分裂的_期，其產生的子細胞名稱為_。答案：（1）DNA復制 （或染色體復制） 間 著絲點分裂 （2）乙，丙 甲 （3）8 1：2 減數第一次 后 次級卵母細胞和第 一次極體 2右圖為細胞分裂某一時期的示意圖。 (1)此細胞處于_分裂

36、時期,此時有四分體_個(2)可以和1號染色體組成一個染色體組的是_染色體(3)此細胞全部染色體中有DNA分子_個。 (4)在此細胞分裂后的一個子細胞中,含有同源染色體_對。子細胞染色體的組合為_。答案：（1）減數第一次；2。（2）3號或4號（答3號和4號不給分，只答3號或只答4號不給分）。（3）8。（4）0；1、3，2、4或2、3，1、4（“或”答成“和”不給分）。3右圖為一種二倍體高等生物細胞分裂過程中某時期的示意圖。請回答：(1)該細胞所處分裂期為_,它的名稱為_或_(2)該生物的體細胞中染色體最多時為_條,染色單體最多時為_條,DNA分子最多時為_個。(3)該生物單倍體細胞中染色體為_條

37、。答案：(1) 減數第二次分裂后期 次級精母細胞 第1極體 (2)20 20 20 (3) 54下圖表示在高等動物的配子生成和融合過程中，細胞核中DNA的相對數量隨染色體動態而發生的變化。請據圖回答問題：DNA相對數量24ABCDEFHG 配子生成和融合過程中DNA相對數量變化圖解（1）圖中I過程表示_期，其中導致DNA數量發生AB變化的原因是 _（2）圖中過程表示_期，其中導致DNA數量發生CD變化的原因是 _（3）圖中過程表示_期，其中導致DNA數量發生EF變化的原因是 _（4）圖中表示_過程，其中導致DNA數量發生GH變化的原因是 _答案：（1）減數分裂間期 復制 （2）減數分裂第一次分

38、裂 同源染色體分離形成子細胞（3）減數分裂第二次分裂 著絲點分裂，染色單體彼此分開形成子細胞（4）受精過程 精子核和卵細胞核融合5下圖的五個細胞是某一生物個體的不同細胞的分裂示意圖。請回答以下問題：（1）A、B、C、D、E中屬于有絲分裂的是_，屬于減數分裂的是_。（2）A細胞有_條染色體，有_個DNA分子，屬于_期。（3）具有同源染色體的細胞有_。（4）染色體與前一時期比，暫時加倍的細胞有_。（5）不具有姐妹染色單體的細胞有_。（6）A細胞經分裂形成的子細胞是_，染色體有_條。答案：（1）AC BDE （2）8 8 有絲分裂后期 （3）ABCE （4）AD （5）AD（6）體細胞 46假設下圖

39、為某動物精巢內的一個精原細胞在減數分裂過程中染色體數量變化的曲線圖。(1為精原細胞的分裂間期)。 (1)請根據圖中的內容回答下列問題: 圖中24時期的細胞名稱是_,這細胞有_條染色體,有_對同源染色體。 圖中8時期,是減數分裂_期,細胞的名稱是_。 圖中4發展至5時期,染色體數目發生變化是由于_分離,并分別進入到兩個子細胞。 圖中7發展至8時期,染色體數目發生變化是由于_,并分別進入到兩個子細胞,其子細胞(9)的名稱是_。 (2)請在本題圖的空白座標上畫出該細胞減數分裂過程DNA分子數目變化曲線圖。（2分）答案：(1) 初級精母細胞 20 10 第二次分裂后 次級精母細胞 同源染色體每條染色體

40、的著絲點分裂，姐妹染色單體分開形成兩條染色體 精子細胞7高等生物的生殖發育周期如下圖所示，請回答：（1）生物的個體發育是從_開始的。主要進行_分裂。（2）個體發育成熟后通過 _ 產生配子，它發生在植物的_中，動物的_中。（3）圖中B過程是_，青蛙的該過程是在_中進行的，人的該過程在_中進行。（4）青蛙的C_過程和D_過程合稱為_。（5）高等動物胚胎發育的過程是：卵裂_胚_胚（具有_個胚層）_。（6）蛙的胚后發育屬于_。（7）A、B兩過程的重要意義是_。解析：生物的個體發育是從受精卵開始的，從受精卵發育成幼體的過程稱為胚的發育，從幼體發育到成體的過程稱為胚后發育，在整個發育過程中，有絲分裂、減數

41、分裂和受精作用對于維持物種前后代細胞中染色體數目的穩定性和連續性，對于生物的遺傳和變異都具有重要意義。答案：（1）受精卵 有絲 （2）A 減數分裂 花藥、胚珠 精巢或卵巢 （3）受精作用 水 輸卵管 （4）胚的發育 胚后發育 個體發育 （5）囊 原腸 三 幼體 （6）變態發育 （7）保持生物前后代細胞中染色體數目的恒定，對生物的遺傳和變異具有重要意義8玉米孢子體細胞中有10對染色體，2n=20，請問寫出下列各組織細胞的染色體數目：根尖，子葉，胚，營養核，胚囊，胚乳，反足細胞，卵細胞。解析：此題旨在考查學生對被子植物的配子發生，染色體周史和生活史的掌握。主要是植物個體發育的過程。 根尖20，子葉

42、20，胚20，營養核10，胚囊80，胚乳30，反足細胞10，卵細胞109將基因型為Aabb的玉米的花粉給基因型為aaBb的雌穗受粉。所得到的子粒，其胚乳的基因型有哪幾種？解析：考查學生對植物胚乳的形成過程和遺傳組成的理解。植物的胚乳是有1個精核和2個極核受精形成的三倍體。精核極核（2個）AaBB（2n）Aabb（2n）AbAaaBBb（3n）Aaabbb（3n）abaaaBBb（3n）aaabbb（3n）10基因型AAaa的同源四倍體，通過四分體的隨機分配只形成二倍體配子。設位點A離著絲粒很近，所以在該區的互換可忽略不計。（1）確定通過自交產生合子的頻率 （2）與基因型Aa的自交二倍體比較，該

43、四倍體自交后代的隱性表現型頻率減少到多少？解析：考查同源四倍體的基因分離情況。配子的比例為：AA：Aa：aa=1：4：1。利用棋盤法：1/6AA2/3Aa1/6aa1/6AA1/36AAAA2/18AAAa1/36AAaa2/3Aa2/18AAAa4/9AAaa2/18Aaaa1/6aa1/36AAaa2/18Aaaa1/36aaaa則后代基因型期望比值為：1/36AAAA（四顯性組合）：8/36AAAa（三顯性組合）：18/36AAaa（二顯性組合）：8/36Aaaa（顯性組合）：1/36aaaa（無顯性組合）。11當進行某雜交實驗時，獲得下圖所示結果： AaBb aaBBAabb aaBb

44、 AaBb aaBB 42% 42% 8% 8%（1）發生交換和沒有發生交換的配子類型；（2）在這兩個位點之間，四線期交叉的百分率；（3）這兩點間的遺傳距離是多少？解析；考查對兩個基因間連鎖交換遺傳的理解。（1）此雜交為測交，子代中的類型和比例直接反映被測親本所形成的配子的類型和比例。數值多的為未交換配子，數值少的為交換配子。所以，未交換的配子是Ab、aB；交換的配子是AB、ab。 28%（2）A、B間的重組率：Rf= = 16% = 016 2（42%+8%） 因為每發生一次交叉，只有一半發生交換，所以四線期時A、B發生的百分率是：216% = 32%。（3）A、B間的基因圖距是16cM。知

45、能訓練一、單項選擇題:1一個成熟的卵細胞內有染色體，這些染色體的來源是A一半為父方，一半為母方 B父方、母方的數目是隨機的C父方 D母方2四倍體西瓜植株與二倍體西瓜雜交，結出的四倍體西瓜中有250粒種子，形成這250粒種子的過程中發生受精作用的精子數目是A250個 B500個 C750個 D1000個3下列哪一類群是孢子體發達，配子體不發達，但配子體能獨立生活A被子植物 B裸子植物 C藻類植物 D苔蘚植物4人體內DNA含量與正常體細胞相同，卻不含同源染色體的細胞是A精細胞 B表皮細胞 C初級精母細胞 D次級卵母細胞5設某生物的體細胞中的DNA含量為2n，則它的精原細胞、初級精母細胞、次級精母細

46、胞、精子細胞及精子中的DNA含量應依次為A2n，2n，4n，n，n B4n，2n，n，n，nC2n，4n，2n，n，n Dn，4n，2n，n，2n6下列哪項敘述是同源染色體的特點？A同對兩染色體上必含等位基因 B形態、大小基本相同C有絲分裂后期會分離 D減數第二次分裂中會分離7利用精巢作實驗材料，不能觀察到的是A有絲分裂 B減數分裂 C極體的形成 D分化的細胞8人的體細胞有23對同源染色體，在下列情況中，你預料有多少條染色體？（a）初級精母細胞 （b）次級精母細胞 （c）精原細胞 （d）極體Aa：46，b：23，c：23，d：46 Ba：23，b：46，c：23，d：23Ca：46，b：23，

47、c：46，d：23 Da：23，b：23，c：46，d：239青蛙的一生中，細胞中同源染色體配對后來自父方的染色單體和來自母方的染色單體交叉互換發生在A減數分裂第一次分裂后期的四分體時期B減數分裂第一次分裂前期的四分體時期C減數分裂第二次分裂后期的四分體時期D減數分裂第二次分裂前期的四分體時期10動物卵細胞與精子形成不同之處是A次級卵母細胞進行的是普通有絲分裂 B一個卵原細胞只形成一個初級卵母細胞C減數分裂時，染色體復制的時期 D卵細胞不經過變態階段11卵巢中5個卵原細胞，經過兩次連續的細胞分裂，形成以下哪種結果A20個卵細胞 B10個卵細胞和10個極體C5個卵細胞和5個極體 D5個卵細胞和1

48、5個極體12在正常情況下，人的次級精母細胞與體細胞相比A染色體數減少一半，DNA含量不變B染色體數減少一半，DNA含量也減少一半C染色體數不變，DNA含量也不變D染色體數不變，DNA含量減少一半13某動物的體細胞中基因組成如右圖，此動物的一個精原細胞經減數分裂形成的精子種類和數目分別是A四種和四個 B一種和四個 C兩種和四個 D兩種和兩個14下列含有同源染色體的細胞是A精子細胞 B極核 C初級精母細胞 D次級精母細胞15關于減數分裂的描述，下面哪一項是正確的？A第一次分裂，著絲點不分裂，同源染色體配對B第一次分裂，著絲點分裂，同源染色體不配對C第二次分裂，著絲點分裂，同源染色體配對D第二次分裂

49、，著絲點不分裂，同源染色體不配對16只有在減數分裂中發生，而在有絲分裂中不發生的現象是ADNA的復制B紡錘體的形成C著絲點分裂D同源染色體配對17在顯微鏡下觀察動物組織切片，發現細胞內的染色體數目有的是體細胞的一半，有的是體細胞的2倍，該切片取自 A人的原腸胚 B家兔胚胎 C綿羊肝臟 D牛卵巢18下面是水稻花粉母細胞進行減數分裂的幾個步驟：聯會 同源染色體分離 交叉互換 染色體復制 細胞質分裂，其正確的順序是A B C D19假設雄蜜蜂的精子細胞中有20個染色體，那么它的初級精母細胞中所含的姐妹染色體的數目是A20 B40 C60 D8020高等動物在減數分裂的四分體時期，四分體數目與染色體數目之比為A41 B21 C12 D1421被子植物減數分裂發生在A合子萌發時 B雌雄