2003年名师课堂辅导讲座—高中部分 细胞的增殖 分化、癌变和衰老 （二） 张萍 高级教师

（一）减数分裂的概念 1、发生的范围：进行有性生殖的生物 2、发生的时期：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：细胞连续分裂二次，而染色体在整个分裂过程中只复制一次 4、结果：新产生的生殖细胞中的染色体数目，比原始的生殖细胞减少了一半

（二）减数分裂的过程 1、精子形成过程 减数第一次分裂 联会 精原细胞 初级精母细胞

减数第二次分裂 次级精母细胞 精细胞 精子

初级精母细胞 次级精母细胞 染色体复制 体积略微增大 联会、四分体 同源染色体分离 着丝点分裂 染色单体分开成为染色体 精原细胞 精子细胞 生有 变形 精巢 精子 染色体数 2N 2N N N N DNA数 2a 4a 2a a a 减I 减I前间期 减II 减数分裂

减I与减II的区别 减数I 减数II 着丝点 不分裂 分裂 染色体 2n→n，减半 n→2n→n，不减半 DNA 4n→2n，减半 项目 名称 减数I 减数II 着丝点 不分裂 分裂 染色体 2n→n，减半 n→2n→n，不减半 DNA 4n→2n，减半 染色体主要行为 同源染色体分开 染色单体分开

2、精子与卵细胞形成过程的异同 比较项目 不同点 相同点 精子的形成 卵细胞的形成 减数第一次分裂 一个初级精母细胞产生2个大小相同的次级精母细胞。 一个初级卵母细胞产生一个次级卵母细胞和一个极体。 都有染色体复制；都有联会、四分体、非姐妹染色单体的交叉互换，同源染色体分离现象，子细胞的染色体数目减半

减数第二次分裂 两个次级精母细胞形成4个同样大小的精子细胞。 一个次级卵母细胞形成一个大的卵细胞和一个小的极体，原来的极体分裂成两个极体 着丝点分开，姐妹染色单体分开变成两条染色体，子细胞的染色体数目不变 变形否 变 不 分裂 结果 产生4个有功能的精子 产生一个有功能的卵细胞三个小的极体，最后退化消失 子细胞的染色体数目比原始生殖细胞的染色体数目减少一半

非同源染色体：大小、形状不相同，减数分裂中不联会的染色体叫非同源染色体（图中1和3、1和4、2和3、2和4） 3、有关名词 （1）同源染色体 形态看：大小形态一般都相同 来源看：一个来自父方，一个来自母方 行为看：减I时能联会 非同源染色体：大小、形状不相同，减数分裂中不联会的染色体叫非同源染色体（图中1和3、1和4、2和3、2和4） 1 2 3 4

（3）四分体：联会后的每对同源染色体都含有四条姐妹染色单体叫四分体 （2）联会：同源染色体两两配对叫联会 （3）四分体：联会后的每对同源染色体都含有四条姐妹染色单体叫四分体 联会与四分体的关系 联会 四分体

四分体与同源染色体的数量关系 （图中有两个四分体，两对同源染色体） 同源染色体的对数二四分体的个数

（4）交叉互换：减I时一个四分体中的非姐妹染色单体之间常常发生交叉，并且相互交换一部分染色体。 发生的时期： 四分体时期 交换的部分：一对同源染色体的非姐妹染色单体之间

（5）染色体数量变化：2n→n→2n→n DNA数量变化： 2n→4n→2n→n 染色体数 2n n DNA 平均含量 4n 2n 间 前I 中I 后I 末I 前II 中II后II末II DNA 平均含量 4n 2n 间 减I 减II

（6）怎样从图形上判断有丝分裂与减数分裂 减I：四分体 有同源染色体 有丝分裂：着丝点特点 是否有同源染色体 无同源染色体：减II，着丝点的特点

有同源染色体 有丝分裂，体细胞或精（卵）原细胞 无同源染色体，不含染色单体 减II，精子细胞或卵细胞第二极体

有同源染色体，且两两配对一联会 减I，初级精（卵）母细胞 无同源染色体，减II某时期的次级精（卵）母细胞，第一极体

有同源染色体，表现出着丝点的特点，有丝分裂，体细胞 有同源染色体，两个四分体，减I，初级精（卵）细胞

有同源染色体，表现出着丝点特点，有丝分裂，正在分裂的体细胞 有同源染色体，四分体平分为二，减I，某个时期的初级精（卵）母细胞

无同源染色体，减II，某个时期的初级精母细胞

（7）配子类型的计算 一个精原细胞经减数分裂，只形成二种4个精子细胞 一个卵原细胞经减数分裂，只形成一种一个卵细胞 许多精原细胞，经减数分裂，可形成2n种许多精子细胞 许多卵原细胞，经减数分裂，可形成2n种许多卵细胞。

例1、一个基因型为AaBBCcDd的精原细胞，经减数分裂可形成几种类型的精子细胞？ 答案：二种 答案：23=8种

（8）有丝分裂与减数分裂的比较 项目 名称 有丝分裂 减数分裂 区 别 范围 全部真核生物 进行有性生殖的生物 部位 各组织器官均进行 项目 名称 有丝分裂 减数分裂 区 别 范围 全部真核生物 进行有性生殖的生物 部位 各组织器官均进行 精（卵）巢、花药、胚囊内进行 时期 从受精卵就开始 性成熟才开始 染色体复制次数 一次 细胞分裂次数 两次

区 别 染色体数 子细胞染色体不变 子细胞染色体减半 染色体主要行为 同源染色体无联会、四分体、分离等行为 同源染色体有联会、四分体、分离等行为 子细胞性质 体细胞 有性生殖细胞 子细胞数 1母细胞→2子细胞 1精原细胞→4个精子 1卵原细胞→1卵子+3极体 联系 减数分裂是特殊方式的有丝分裂

概念：精子与卵细胞融合成为受精卵的过程，叫受精作用。 （9）受精作用 概念：精子与卵细胞融合成为受精卵的过程，叫受精作用。 减数分裂 雌体 卵细胞 受精作用 生物体 受精卵 减数分裂 精子 雄体 有丝分裂

意义：对于进行有性生殖的生物来说，减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定。对生物的遗传和变异，都是十分重要的。

[典型例题分析] 例1、图为某哺乳动物的一个细胞示意图，它属于下列何种细胞？（ ） A.肝细胞 B.初级卵母细胞 C.第一极体 D.卵细胞 C

解析：该题考查了减数分裂及卵细胞形成过程。从图可见，该细胞中有5条染色体，每条染色体上有两条染色单体，且5条染色体间不存在大小形态相同的同源染色体，每条染色体上有两条染色单体应为减数分裂第二次分裂期细胞，肝细胞和初级卵母细胞都有同源染色体，卵细胞虽然没有同源染色体，但它是成熟生殖细胞，细胞内每条染色体上不可能有两条染色单体，因此，符合该细胞特点的只有第一极体。

例2、一个基因形AaBb的初级精母细胞（位于两对同源染色体上）经减数分裂产生的精子类型为（ ） A.AB，ab或ab、aB B.Ab、Ab或ab、aB C.AB、aB或ab、Ab D.AB、ab或Ab、aB D

解析：该题考查了减数分裂及精子形成过程。减数分裂是生物遗传规律的基础，同源染色体上的基因与染色体移动规律是一致的。A与a是一对等位基因存在于一对同源染色体上，B与b是另一对等位基因存在于另一对同源染色体上，进行减数第一次分裂时，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，结果形成的两个次级精母细胞有两种情况：一种可能是形成AB和ab，另一种可能是形成Ab和aB，再进行第二次分裂时，形成的精子类型第一种为AB和ab；第二种为Ab和aB。因此可知：一个初级精母细胞实际形成两种类型的精子，即AB、ab或Ab、aB；第二种为Ab和aB。因此可知：一个初级精母细胞实际形成两种类型的精子，即AB、ab或Ab、aB。如果问该初级精母细胞可能形成几种精子，则应答四种：AB、Ab、aB、ab。

例3、图中甲、乙、丙3个图分别表示某种生物（假定只含两对染色体）的3个正在进行分裂的细胞，据图回答： (1)甲图表示 时期。 (2)乙图表示 时期。 (3)丙图表示 时期。 (4)乙图细胞分裂产生 的子细胞是 细胞。 (5)丙图细胞分裂产生

解析：该题主要考查细胞有丝分裂和减数分裂的基本过程、染色体行为活动以及分裂结果等方面的区别。解答本题，首先可根据细胞膜中部凹陷，对等的染色体移向两极，可判断甲、乙、丙3个细胞都是处于分裂后期的动物细胞。然后根据细胞同一极有无同源染色体确定是有丝分裂，还是减数分裂。乙图同一极有2对同源染色体，是有丝分裂；甲、丙两图同一极都无同源染色体是减数分裂。其次根据两极有无染色单体确定是减I期还是减II期，甲图中每一条染色体有2个染色单体，属于减数第一次分裂后期，丙图中无姐妹染色单体为减数第二次分裂后期。

有丝分裂的结果是形成体细胞，减数分裂产生的子细胞是性细胞，又从甲图观察得出此细胞为均等分裂，可见，该细胞形成的是精细胞，不是卵子。 答案：（1）减数第一次分裂后期 （2）有丝分裂后期 （3）减数第二次分裂后期 （4）体细胞 （5）精细胞

三、细胞的分化、癌变和衰老 （一）细胞的分化 1、概念：在个体发育中，相同细胞的后代在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。 2、特点：（1）细胞分化是一种持久的变化，它发生在生物体的整个生命进程中；（2）细胞分化是稳定的，不可逆转的。

3、细胞的全能性：指已经分化的细胞，仍然具有发育的潜能。 4、细胞分化的结果：经过细胞分化，在多细胞生物体内就会形成各种不同的细胞和组织。

（二）细胞的癌变 1、癌细胞：细胞由于受到致癌因子的作用，不能正常地完成细胞分化，而形成了不受机体控制的，连续进行分裂的恶性增殖细胞，这种细胞就是癌细胞。

2、癌细胞的特征： （1）能够无限增殖。 （2）癌细胞的形态结构发生了变化。 （3）癌细胞的表面也发生了变化。癌细胞容易在有机体内分散、转移的原因是细胞膜上糖蛋白减少，使得细胞之间的粘着性减小。

3、致癌因子的种类有三类：物理致癌因子、化学致癌因子、病毒致癌因子。 4、细胞癌变的原因：致癌因子→使细胞的原癌基因从抑制状态变为激活状态→正常细胞转化为癌细胞。根据癌变原因分析：要用药物彻底治疗癌症，药物的作用在于使癌基因由激活状态变为抑制状态。

（三）细胞的衰老 1、细胞衰老的过程：是细胞的生理和生化发生复杂变化的过程，最终反应在细胞的形态结构和功能上发生了变化。

2、衰老细胞的主要特征： （1）在衰老的细胞内水分减少。 （2）衰老的细胞内有丝酶的活性降低。 （3）细胞内的色素会随着细胞的衰老而逐渐积累。 （4）衰老的细胞内呼吸速度减慢，细胞核体积增大，染色质固缩，染色加深。 （5）细胞膜通透性功能改变，使物质运输功能降低。

[疑难点拨] 为什么细胞分化是发育的主要过程？ 一个受精卵为什么会发育成一个生物体？受精卵首先经过细胞分裂使得细胞数目增多，再经细胞分化发育成不同的组织。为什么这些细胞会形成不同的组织呢？

因为虽然每个生物的所有体细胞都含有同样的全套基因，但是各个基因的活性有差别。受精卵细胞开始分化时，不同细胞的不同基因会在不同时间内被激活，活化一段时间后，一批基因的活动可能停止而另一批基因的活动还在继续，从而产生了特定的蛋白质，进而产生了不同的组织。因此，虽然所有的细胞都具有同样的遗传信息，但由于不同的基因被活化，才有不同的发育。当然哪些基因表达且何时表达，取决于环境因素和不同的调节因子。所以说细胞分化是发育的主要过程。

[考点例析] 例1、生物组织的形成过程依赖于（ ） A.细胞的衰老 B.细胞的分化 C.细胞的癌变 D.细胞的生长 B 解析：组织是指结构相似，功能相近的细胞群。它们是经细胞分裂和分化形成的。

例2、花药离体培养是指把分裂旺盛的花药细胞用人工的方法培育成单倍体植株。这一成果利用了细胞的（ ） A.应激性 B.全能性 C.变异性 D.适应性 B 解析：花药离体培养是组织培养的新技术，对研究生物的遗传起重要作用，与植物的其他细胞一样，花药细胞也具有全能性。

例3、检测某一植物组织细胞，发现分解有机物缓慢，酶的催化效率极低。则该细胞正在（ ） A.分化 B.分裂 C.衰老 D.癌变 C 解析：分化和分裂的细胞各项生命活动旺盛，癌变的细胞无限制的分裂，只有处于衰老的细胞才表现出代谢缓慢，酶活性降低现象。癌变是干扰项，植物细胞也会发生癌变。

例4、下列关于细胞分化的说法错误的是（ ） A.细胞分化与生物发育密切相关 B.细胞分化是生物界的一种普遍存在的生命现象 C.细胞分化仅发生在胚胎时期 D.细胞分化是在细胞形态、结构和功能上发生稳定性差异的过程 C

解析：发育是生物的基本特征之一，细胞分化是发育的主要过程，因而A、B选项正确。D选项是细胞分化的概念，C选项中细胞分化是一种持久性的变化，它不仅发生在胚胎时期，也发生在生物体的其他生命过程中，只不过胚胎时期的分化达到最大限度。

例5、下列哪种细胞的全能性最容易表达出来？（ ） A.青蛙的上皮细胞 B.胡萝卜的韧皮部细胞 C.大白鼠的肝脏细胞 D.人皮肤生发层细胞 B 解析：只有植物细胞才具有全能性，高度特化的动物细胞的全能性受到限制，只有细胞核具有全能性。

[练习题] 1、在减数分裂过程中，染色体数目减半发生在（ ） A.减数第一次分裂 B.减数第二次分裂 C.减数分裂间期 D.减数分裂末期 A

2、在减数分裂过程中，染色体数目与体细胞相同，但不含同源染色体的时期是（ ） A.减数第一次分裂后期 B.减数第二次分裂后期 C.减数第一次分裂前的间期 D.减数第二次分裂前期 B

3、正常进行分裂的细胞，同源染色体、染色单体、染色体、DNA分子之比为0:0:1:1，则该细胞所处的时期是（ ） B.减数第一次分裂末期 C.有丝分裂后期 D.减数第二次分裂后期 D

4、某一生物体的体细胞中含有6条染色体，3对同源染色体，那么下列细胞中，任何时期都不可能含6条染色体的是（ ） A.精原细胞 B.初级精母细胞 C.次级精母细胞 D.精子细胞 D

5、某生物有3对等位基因AaBbCc分别位于3对同源染色体上，在卵巢内，若有4万个初级卵母细胞，经减数分裂后能形成abc的卵细胞个数约有（ ） C. 5000个 D. 2500个 C

6、基因型为Bb的动物，在其精子形成过程中，基因B与B、b与b和B与b的分开，分别发生在（ ） ①精原细胞形成初级精母细胞 ②初级精母细胞形成次级精母细胞 ③次级精母细胞形成精细胞 ④精细胞变形成为精子 A.①②③B.③③②C.②②②D.②③④ B

7、某生物的体细胞含有42条染色体，在减数第一次分裂前期，细胞内含有的染色单体，染色体和DNA分子数依次是（ ） A. 42、84、84 B. 84、42、84 C. 84、42、42 D. 42、42、84 B

8、某体细胞中染色体数为24，该细胞进行有丝分裂时，某DNA分子发生了基因突变，则此细胞进入细胞分裂的中期DNA分子数为（ ） A. 24 B. 47 C. 48 D. 49 C

9、维持生物前后代体细胞中染色体数目恒定的重要过程是（ ） A.遗传和变异 B.无丝分裂和有丝分裂 C.减数分裂和有丝分裂 D.减数分裂和受精作用 D

10、下列关于四分体的错误叙述是( ) A. 一个四分体含四个染色单体 B. 出现在减数第一次分裂前期 C. 非姐妹染色体单体间可交叉互换 D. 复制后的同源染色体都能形成四分体 D

谢谢