【生物】2019届一轮复习人教版细胞的增殖学案

【生物】2019届一轮复习人教版细胞的增殖学案

第4章　细胞的生命历程 第14讲　细胞的增殖 考纲要求 考情分析 命题趋势 ‎1.细胞的生长和增殖的周期性(Ⅱ)‎ ‎2．细胞的无丝分裂(Ⅰ)‎ ‎3．细胞的有丝分裂(Ⅱ)‎ ‎4．实验：‎ ‎(1)观察细胞的有丝分裂 ‎(2)模拟探究细胞表面积与体积的关系 ‎2017，北京卷，1T ‎2016，海南卷，6T ‎2015，北京卷，3T ‎2015，浙江卷，2T 有丝分裂过程中各时期的特征判断与分析是学习的难点，高考中常会结合动植物细胞有丝分裂的过程、不同时期的特征以文字或细胞示意图的形式进行考查 分值：2～12分 ‎ 考点一　细胞的生长和增殖的周期性 ‎1．实验：细胞大小与物质运输的关系 ‎(1)原理：酚酞遇__NaOH__呈紫红色。‎ ‎(2)用__琼脂块__大小模拟细胞大小。‎ ‎(3)物质扩散体积与总体积之比表示__物质运输效率__。‎ ‎①步骤：切取琼脂小块→放入烧杯→加__NaOH__翻动浸泡 10 min→戴上手套取出→测量__琼脂块上NaOH扩散的深度__→计算。‎ ‎②结论：琼脂块的表面积与体积之比随琼脂块的增大而__减小__，NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随琼脂块的增大而__减小__。‎ ‎2．细胞不能无限长大的原因 ‎(1)__细胞表面积与体积__的关系限制了细胞的长大。‎ ‎(2)__细胞核__的控制范围是有限的。‎ ‎3．细胞增殖的周期性 ‎(1)细胞周期 ‎①条件：__连续分裂__的细胞。‎ ‎②组成：细胞周期＝__分裂间期__＋分裂期。‎ ‎(2)细胞增殖(真核细胞)的概述 ‎①方式：无丝分裂、__有丝分裂__和减数分裂。‎ ‎②过程：包括__物质准备__和细胞分裂整个连续的过程。‎ ‎③意义：是生物体__生长、发育、繁殖、遗传__的基础。‎ ‎4．细胞周期的表示方法 ‎[注]在柱状图中，B组细胞中DNA含量在‎2C～‎4C，说明此时细胞正处于DNA复制时期；C组细胞中DNA已经加倍，说明细胞处于分裂期。‎ ‎1．判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。‎ ‎(1)组成生物体的细胞越小越好。(　×　)‎ ‎(2)洋葱的表皮细胞比分生区细胞的增殖周期长。(　×　)‎ ‎(3)进行减数分裂的细胞不具有细胞周期。(　√　)‎ ‎(4)人体所有细胞的细胞周期持续时间相同。(　×　)‎ ‎(5)在细胞周期中，分裂间期的持续时间通常比分裂期的短。(　×　)‎ ‎(6)统计每一时期细胞数占计数细胞总数的比例，能比较细胞周期各时期的时间长短。(　√　)‎ ‎2．如图所示，图甲中a＋b表示一个细胞周期，c＋d表示另一个细胞周期。图乙中，按箭头方向，表示细胞周期。从图中所示结果分析其细胞周期，不正确的是(　C　)‎ A．图甲中的a、图乙中的B→A，细胞正在进行DNA复制 B．图甲中的b、图乙中的A→B，会出现染色体数目加倍的时期 C．图乙中细胞周期是从A到B再到A D．图乙中细胞周期是从B到A再到B ‎3．下列有关细胞相对表面积、细胞与外界物质交换效率和细胞新陈代谢强度之间关系的叙述，正确的是(　A　)‎ A．细胞的相对表面积越大，物质交换效率越高，细胞新陈代谢越旺盛 B．细胞的相对表面积越大，物质交换效率越低，细胞新陈代谢越缓慢 C．细胞的相对表面积越小，物质交换效率越高，细胞新陈代谢越缓慢 D．细胞的相对表面积越小，物质交换效率越低，细胞新陈代谢越旺盛 解析　细胞的表面积与体积的比值(即相对表面积)越大，其物质交换效率越高，细胞新陈代谢越旺盛。‎ 走出细胞周期的有关误区 ‎(1)误认为所有细胞都有细胞周期。‎ ‎①只有连续分裂的细胞才有细胞周期，如植物形成层细胞、根尖分生区细胞、动物皮肤生发层细胞。‎ ‎②高度分化的细胞，如神经细胞、表皮细胞等没有细胞周期。‎ ‎③发生减数分裂的细胞无细胞周期。‎ ‎(2)误认为细胞分裂产生的子细胞都将继续分裂。细胞分裂产生的子细胞有三种去向：‎ ‎①继续分裂，始终处于细胞周期中，保持连续分裂状态，如动物红骨髓细胞、植物形成层细胞等。‎ ‎②暂不分裂，仍具分裂能力，在一定条件下可回到细胞周期中继续分裂，如肝脏细胞等。‎ ‎③细胞分化，失去分裂能力，分化为其他组织器官细胞，如骨骼肌细胞、洋葱表皮细胞等。‎ ‎ 一　细胞周期的概念及表示方法 ‎1．细胞周期以分裂间期为起点，而不是以分裂期为起点。‎ ‎2．分裂间期的时间远远长于分裂期。‎ ‎3．DNA含量加倍的时间在细胞分裂间期，染色体数目加倍的时间在分裂期。‎ ‎[例1] 如图为细胞周期示意图，其中S期内DNA解旋酶和DNA聚合酶的活性较高，处于G0期的细胞属于暂不分裂的细胞。下列相关叙述错误的是(　B　)‎ A．图示细胞的细胞周期为24 h B．S期应为染色体复制及加倍的时期 C．记忆B细胞所处时期应为G0期 D．M期是染色单体出现和消失的时期 解析　S期是DNA复制及加倍的时期，染色体加倍的时期是有丝分裂后期。‎ ‎ 二　以同位素标记分析的形式考查细胞周期 ‎1．分裂间期的物质变化 分裂间期又可划分为G1期(DNA合成前期)、S期(DNA合成期)和G2期(DNA合成后期)，其主要变化如下：‎ ‎(1)G1期：合成RNA和有关蛋白质，为S期DNA的复制做准备。‎ ‎(2)S期：完成DNA复制——每条染色体上1个DNA复制为2个 DNA，且两个DNA位于两条染色单体上，两条染色单体通过一个着丝点连在一起，即：‎ ‎(3)G2期：合成RNA和有关蛋白质——主要是用于形成纺锤丝或星射线(是一种微管蛋白)。‎ ‎2．影响细胞周期的因素 ‎(1)内部因素：不同种类的细胞，细胞周期持续的时间不同。分裂间期与分裂期所占比例也不同。‎ ‎(2)外部因素：主要有温度、pH、射线等，这些因素通过影响酶的活性影响细胞周期。因为DNA复制、有关蛋白质合成、能量供给等生理过程都需要酶的参与。‎ ‎[例2] 科学家在研究蚕豆根尖分生区细胞的有丝分裂周期时，分别用放射性同位素15N标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸(15NTdR)，用32P标记尿嘧啶核糖核苷酸(32PUdR)，把两种核苷酸被细胞利用的速率绘成曲线如下图所示。已知蚕豆有丝分裂周期为20 h。下列对结果的分析不正确的是(　B　)‎ A．b点时，细胞正在大量合成RNA B．d点时，细胞中DNA含量达到最大值 C．c～e阶段，细胞最容易发生基因突变 D．蚕豆有丝分裂周期中分裂期时间不超过6 h 解析　d点时利用15NTdR的速率最大，但d～e阶段，15NTdR仍然被利用，说明该阶段仍合成DNA，e点时细胞中DNA含量最高。‎ ‎[例1] 下图表示细胞的有丝分裂，箭头方向表示细胞分裂方向。据图分析下列问题：‎ ‎(1)图1中m1、m2、m3、m4代表细胞分裂某时期所经历的时间，则__________表示一个完整的细胞周期。‎ ‎(2)图2中__________表示一个完整的细胞周期，阴影部分表示__________。‎ ‎(3)图1中__________(填字母)可进行着丝点的分裂，此时期__________(填“一定”或“不一定”)含染色单体。‎ ‎(4)图2中__________时期的细胞可进行DNA复制，加入抑制剂可阻止细胞的分裂。‎ ‎[答题送检]来自阅卷名师报告 错误 致错原因 扣分 ‎(1)‎ 考生审题不清，未注意箭头示意的细胞周期方向 ‎－1‎ ‎(2)‎ 考生未理解M→M不等于N→N，虽然时间长短一致，但意义不同 ‎－1‎ ‎(3)‎ 分裂期的前期和中期才有染色单体 ‎－1‎ ‎(4)‎ 图2中的阴影部分表示分裂间期，此时期可进行DNA复制，考生不知如何表达 ‎－1‎ ‎[解析] 图1中的m1、m3表示间期，m2、m4表示分裂期，整条线段的方向向左。图2中M表示间期结束时，N表示分裂期结束时。(1)图1中表示完整细胞周期应从右向左先有间期后有分裂期，故答案为m3＋m2。(2)图2中N→M→N表示完整的细胞周期，阴影部分表示分裂间期。(3)着丝点分裂发生在分裂期的后期，故答m2、m4。分裂期前半段含染色单体，后半段不含染色单体。(4)图2中N→M时期可进行DNA复制。‎ ‎[规范答题] (每空1分)(1)m3＋m2‎ ‎(2)N→M→N　分裂间期 ‎(3)m2、m4　不一定 ‎(4)N→M ‎1．下列据图描述细胞周期的相关说法，正确的是(　C　)‎ A．诱导细胞的基因突变可使用物理或化学方法，作用于图甲的S期或图丙的a→b段 B．一个完整的细胞周期是指图乙的a＋b段或b＋c段 C．秋水仙素可作用于图丙细胞的a→b段 D．细胞中含有染色单体的时间段是图甲中M或图乙中b、d或图丙中a→b段 解析　诱导细胞的基因突变可使用物理或化学方法，作用于图甲的S期或图丙的b→a段；一个完整的细胞周期是指图乙的a＋b段或c＋d段；秋水仙素能抑制细胞分裂前期纺锤体的形成，即图丙中a→b段；图甲中M或图乙中b、d或图丙中a→b段均表示分裂期，分裂期中，只有前期和中期存在染色单体。‎ 与细胞周期相联系的4个重要知识点 基因突变 在细胞分裂间期，DNA复制时容易受到内外因素的干扰而发生差错，即发生基因突变 染色体变异 在细胞分裂前期，秋水仙素或低温都可抑制纺锤体的形成，出现多倍体细胞 细胞癌变 药物可作用于癌细胞的分裂间期，使DNA分子不能复制，从而抑制癌细胞的无限增殖 DNA复制与细胞分裂 DNA复制为半保留复制，若1个DNA分子的两条链都被标记，则分裂一次产生的子细胞都含标记；若多次分裂产生的细胞中，只有2个细胞含标记 ‎ 考点二　细胞的有丝分裂与无丝分裂 ‎1．有丝分裂过程(以高等植物细胞为例)‎ 时期　　　　图像　　　　主要特点 ‎　 ‎　 ‎　 ‎　 ‎　 ‎2．动植物细胞有丝分裂的主要区别 纺锤体的形成不同(前期)‎ 细胞分裂方式不同(末期)‎ 植物细胞 两极__发出的纺锤丝__形成纺锤体 形成__细胞壁__‎ 动物细胞 ‎__中心体发出星射线__形成纺锤体 ‎__细胞膜向内凹陷__使细胞缢裂为两个子细胞 ‎3.无丝分裂 答案 细胞核　染色体　纺锤丝　蛙红细胞 ‎1．判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。‎ ‎(1)有丝分裂间期不存在染色体，所以不存在染色单体。(　×　)‎ ‎(2)着丝点分裂一定导致DNA数目加倍。(　×　)‎ ‎(3)有丝分裂中期，发生联会的同源染色体排列在赤道板上。(　×　)‎ ‎(4)在蛙受精卵发育成原肠胚过程中，在细胞内不能发生姐妹染色单体的分开。(　×　)‎ ‎(5)在植物细胞有丝分裂末期高尔基体参与细胞壁的形成。(　√　)‎ ‎(6)在一个细胞周期中，DNA的复制和中心粒的倍增可能发生在同一时期。(　√　)‎ ‎(7)有丝分裂后期和末期，核DNA分子数与染色体数相同。(　√　)‎ ‎(8)动物细胞有丝分裂过程中，细胞板形成于末期。(　×　)‎ ‎(9)动植物细胞有丝分裂过程中染色体的形态、数目变化不同。(　×　)‎ ‎(10)无丝分裂发生在原核细胞中，且无DNA复制。(　×　)‎ ‎2．如图为细胞分裂过程中部分结构的变化示意图，此过程(　C　)‎ A．发生在细胞分裂期的末期，核膜再度合成 B．发生在细胞周期的分裂间期，染色质复制 C．发生在细胞分裂期的前期，核膜逐渐解体 D．发生在细胞分裂期的中期，染色体螺旋变粗 解析　题图中的染色体含有染色单体，核膜已发生解体，说明该过程为有丝分裂前期。‎ ‎3．(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。研究者用某抗癌药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(　C　)‎ 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　由图可知，b峰中细胞的DNA相对含量为80，而a峰中细胞的DNA相对含量为40，A项正确；在a峰与b峰之间细胞内的DNA含量在逐渐加倍，所以正进行着DNA分子的复制，B项正确；处于分裂期的细胞大部分位于b峰，C项错误；通过实验组和对照组中b峰细胞的数量可以看出，实验组中进行DNA复制的癌细胞数量明显减少，则说明该药物对癌细胞DNA复制有抑制作用，D项正确。‎ 动植物细胞有丝分裂图像的识别方法 ‎(1)细胞分裂的过程中出现中心体的不一定是动物细胞，低等植物细胞有丝分裂的分裂期中纺锤体的形成也与中心体有关。‎ ‎(2)细胞边界画成方形或图像中有细胞板结构，无中心粒结构，一般可判断为高等植物细胞。‎ ‎(3)细胞边界画成圆形或有中心粒，无细胞板结构，通过缢裂方式平分细胞，一般可判断为动物细胞。‎ ‎ 一　有丝分裂的过程及特征分析 ‎(1)染色体形态变化 ‎(2)纺锤体的变化 形成(前期)→解体消失(末期)‎ ‎(3)核仁、核膜的变化 解体消失(前期)→重建(末期)‎ ‎(4)中心体变化规律(动物细胞、低等植物细胞)‎ 复制―→分开移向两极―→平均进入两个子细胞 ‎(间期)　　　(前期)　　　　　　(末期)‎ ‎1个→2个　 2个　　 　　　　1个 ‎(5)染色体行为变化规律 ‎[例1] 如图甲表示某生物细胞有丝分裂的模式图，图乙表示有丝分裂过程中不同时期每条染色体上DNA含量的变化，图丙表示有丝分裂过程中某一时期染色体、染色单体和DNA的关系，据图回答：‎ ‎ ‎ ‎(1)图甲中有__4__对同源染色体，__4__个染色体组，所处时期位于图乙的__EF__段中，图中m所在位置哪种细胞器较多？__线粒体__。‎ ‎(2)细胞分裂过程中需要利用大量的胸腺嘧啶脱氧核苷酸来完成__DNA的复制__，此时细胞处于图乙中__BC__段，若用秋水仙素作用于图乙中__CD__段的某一时期，可使染色体数目加倍。‎ ‎(3)图丙对应图乙中__CD__段的某一时期，处于此分裂时期动植物细胞的区别主要是__纺锤体__形成的方式不同。‎ ‎(4)若图甲中移向细胞一极的染色体上分别有A、B、a和b四个基因，则图甲细胞的基因型可表示为__AAaaBBbb__，分裂后子细胞基因型为AaBb的概率为__100%__(不考虑基因突变)。‎ 解析　(1)图甲细胞处于有丝分裂后期，含有4对同源染色体，4个染色体组，对应于图乙的EF段；m所在的位置细胞正在分裂，需要消耗大量的能量，因此此处线粒体较多。(2)胸腺嘧啶脱氧核苷酸是合成DNA的原料，在细胞分裂过程中需要利用大量的胸腺嘧啶脱氧核苷酸来完成DNA的复制；DNA的复制发生在分裂间期，对应于图乙的BC段；秋水仙素能抑制纺锤体的形成，而纺锤体形成于有丝分裂前期，对应于图乙中的CD段。(3)丙中染色体∶染色单体∶DNA＝1∶2∶2，表示有丝分裂前期和中期，对应于图乙的CD段；动物和高等植物细胞有丝分裂前期纺锤体的形成方式不同，动物细胞的纺锤体是由中心体发出星射线形成的，而植物细胞的纺锤体是由细胞两极发出纺锤丝形成的。(4)图甲细胞处于有丝分裂后期，基因型可表示为AAaaBBbb，形成的子细胞的基因型与亲代细胞的基因型相同，均为AaBb。‎ ‎ 二　有丝分裂过程中染色体、DNA的数量变化 模型 变化原因 规律分析 a→b：间期DNA复制 c→d：末期DNA随染色体平均分配到两个子细胞中 ‎①间期DNA分子复制使DNA含量加倍，但染色体没加倍，而是每条染色体上含有2条姐妹染色单体 ‎②染色体加倍发生在后期着丝点分裂时 ‎③DNA和染色体数目减半的原因相同 g→h：后期着丝点分裂 i→j：末期染色体平均分配到两个子细胞中 ‎[例2] 如图1和图2表示有丝分裂不同时期染色体和核DNA的数量关系，下列有关叙述不正确的是(　C　)‎ A．观察染色体形态和数目的最佳时期处于图1的CD段 B．图1中DE段的细胞染色体数目加倍，但核DNA含量不变 C．图2中a对应图1中的AB段，c对应图1中的EF段 D．有丝分裂过程不会出现图2中d所示的情况 解析　图1中的CD段包括有丝分裂G2期、前期和中期，中期是观察染色体形态和数目的最佳时期，A项正确；图1中DE段形成的原因是着丝点分裂，此时细胞中染色体数目加倍，但核DNA含量不变，B项正确；图2中a表示有丝分裂后期、末期，对应图1中的EF段，c时期染色体与核DNA的量比a时期减少一半，对应图1中的AB段，C项错误；图2中d表示染色体∶DNA＝2∶1，有丝分裂过程中这种情况不存在，D项正确。‎ 有关有丝分裂的5点提醒 ‎(1)有丝分裂过程中染色单体不是全过程都有，但只要有染色单体，其数目就与DNA的数目相同。染色单体形成于间期，出现在前期，消失于后期。‎ ‎(2)后期着丝点的断裂不是纺锤丝牵引所致，而是自行断裂。‎ ‎(3)复制需要比较长的时间，所以间期DNA和染色单体的数量增长呈斜线形态。高中生物学默认一进入后期各条染色体的着丝点同时断裂，所以一进入后期染色体数目呈现骤然变化的竖线形态。‎ ‎(4)观察染色体最好的时期是中期。‎ ‎(5)有丝分裂全过程各个时期始终有同源染色体存在，但不配对也不分开。‎ ‎[例1] 图1、图2分别表示某种生物细胞有丝分裂过程中某一时期的模式图，图3表示有丝分裂中不同时期每条染色体上DNA分子数变化，图4表示有丝分裂中不同时期染色体和DNA的数量关系。请回答：‎ ‎(1)图1所示细胞中共有4条染色体，__________个DNA分子；图2所示细胞中共有__________条姐妹染色单体。‎ ‎(2)处于图3中__________段的是图1所示细胞；完成图3中__________段变化的细胞分裂时期是后期。‎ ‎(3)有丝分裂过程中不会出现图4中__________所示的情况，图4 中__________表示细胞分裂时期对应图2。‎ ‎(4)图3和图4发生基因突变的时期分别是__________，此时不发生基因重组。‎ ‎[答题送检]来自阅卷名师报告 错误 致错原因 扣分 ‎(1)‎ 考生未理解染色单体随着丝点分裂而不再存在，故图2所示细胞含0条而不是8条单体 ‎－1‎ ‎(2)‎ 考生未注意纵坐标的意义或不理解纵坐标意义 ‎－2‎ ‎(3)‎ 考生平时未注意总结染色体∶DNA只可能是1∶1 或1∶2，不会出现2∶1‎ ‎－1‎ ‎(4‎ 基因突变一般在DNA分子结构不稳定时易发生，即DNA ‎－‎ ‎)‎ 复制过程 ‎2‎ ‎[解析] (1)图1是有丝分裂中期，4条染色体，8个DNA分子；图2是有丝分裂后期，着丝点已分裂，0条姐妹染色单体。(2)图3中BC段每条染色体含2个DNA分子，故可表示图1；CD段表示1条染色体含2个DNA变为1条染色体只含1个DNA，为后期。(3)图4中d时期染色体∶DNA＝2∶1不正确；图2为后期，8条染色体，8个DNA，可对应图4的a时期。(4)图3中AB段表示DNA复制，图4中b时期包含间期DNA复制完成，DNA复制时不稳定，容易发生基因突变。‎ ‎[规范答题] (除注明外，每空1分)(1)8　0‎ ‎(2)BC　CD ‎(3)d　a ‎(4)AB段、b时期(2分)‎ ‎1．如图1为视野中某植物细胞有丝分裂不同时期的图像，图2为该植物细胞有丝分裂不同时期染色体与核DNA数目比曲线，请据图回答下列问题：‎ ‎(1)图1中一定不含染色单体的细胞有__C、E__(填字母)，E细胞中有__12__个核DNA分子。‎ ‎(2)图1中A～E细胞分裂时期的先后顺序是__D→A→B→C→E__(用字母和“→”表示)，A细胞中染色质变为染色体的重要意义是__便于遗传物质的平均分配__。‎ ‎(3)与动物细胞相比，图1中E时期细胞的显著不同点是__在赤道板位置出现细胞板，向四周扩展形成细胞壁__。‎ ‎(4)图2中发生bc段变化的原因是__DNA复制__，发生de段变化的原因是__着丝点分裂__。‎ ‎(5)图1中与图2的ef段对应的细胞有__C、E__(填字母)。‎ 解析　(1)图1中C细胞处于后期着丝点分裂；E细胞处于末期形成子细胞，它含有12个核DNA分子。(2)D细胞处于间期，A细胞处于前期，B细胞处于中期，C细胞处于后期，E细胞处于末期，所以图1中A～E细胞分裂时期的先后顺序是D→A→B→C→E。细胞分裂前期时染色质变为染色体的重要意义是便于遗传物质的平均分配。(3)与动物细胞相比，图1中E细胞的显著不同点是在赤道板位置出现细胞板，向四周扩展形成细胞壁。(4)图2中发生bc段的增长原因是进行了DNA的复制，de段表示末期，变化的原因是着丝点分裂，姐妹染色单体分开。(5)图2的ef段表示细胞分裂后期或末期，图1中对应的细胞有C、E ‎，此时一条染色体含有一个DNA分子。‎ ‎ 考点三　观察植物分生组织细胞的有丝分裂 ‎1．实验步骤 答案 ‎5 cm　2～3 mm　15%盐酸＋95%酒精(1∶1)　相互分离开　‎0.01 g/mL　载玻片　载玻片　使细胞分散开来，有利于观察　分生区　分裂不同时期 ‎2．实验原理 ‎(1)高等植物的分生组织细胞__有丝分裂__较旺盛。‎ ‎(2)细胞核内的染色体(质)易被__碱性染料__(龙胆紫溶液)染成深色。‎ ‎(3)由于各个细胞的分裂是__独立__进行的，在同一分生组织中可以通过__高倍显微镜__观察细胞内__染色体__的存在状态，判断处于__不同分裂时期__的细胞。‎ ‎1．判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。‎ ‎(1)剪取大蒜根尖分生区，经染色在光镜下可见有丝分裂各时期。(　×　)‎ ‎(2)制作细胞的有丝分裂装片时，洋葱根尖解离后直接用龙胆紫溶液染色。(　×　)‎ ‎(3)盐酸解离根尖的同时也为龙胆紫溶液染色创造了酸性环境。(　×　)‎ ‎(4)解离和压片都有利于根尖分生区细胞分散。(　√　)‎ ‎2．下列关于观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂实验的叙述，正确的是(　A　)‎ ‎①解离的目的是使组织细胞彼此分离开来 ‎②制片之前要通过漂洗洗去染料，便于显微镜下观察 ‎③压片是为了将根尖细胞分散开，使之不相互重叠影响观察 ‎④视野中处于分裂期的细胞数最多 A．①③ B．②③‎ C．①②③ D．①③④‎ 解析　制片的过程为解离、漂洗、染色和制片，所以漂洗的目的是洗去解离液，便于染色体着色，②错误；一个细胞周期中，分裂间期占的时间最长，故视野中处于分裂间期的细胞数最多，④错误。‎ ‎3．如图为某学生进行某实验的基本操作步骤，下列相关表述错误的是(　C　)‎ A．该实验的目的是观察细胞的有丝分裂 B．该同学的操作步骤中错误的是解离后先染色再漂洗 C．f步骤在临时装片上再加一块载玻片的目的是防止盖玻片滑动 D．换成高倍显微镜观察时首先应找出分裂中期的细胞 解析　题图为观察洋葱根尖分生组织细胞的有丝分裂实验操作图，其中解离后需要漂洗，不能解离后直接染色，否则会影响染色效果；f步骤在临时装片上再加一块载玻片的目的是用拇指按压使细胞分散时，避免压破盖玻片。‎ ‎ 一　植物细胞有丝分裂实验的原理与操作 ‎1．实验原理 ‎(1)选材：高等植物的分生组织有丝分裂较旺盛。‎ ‎(2)染色：细胞核内的染色体易被碱性染料染成深色。‎ ‎(3)时期确定：在同一分生组织中可以通过高倍显微镜观察细胞内染色体的存在状态，判断处于不同分裂时期的细胞。‎ ‎2．实验步骤 ‎(1)洋葱根尖的培养：实验前3～4 d，待根长约‎5 cm。‎ ‎(2)装片的制作 取材：取根尖2～3 mm ‎　↓‎ 解离 ‎ ↓　‎ 漂洗 ‎ ↓‎ 染色 ‎ ↓‎ 制片： ‎(3)观察：低倍镜观察→高倍镜观察 ‎(4)绘图：绘制植物细胞有丝分裂中期简图 ‎[例1] (2014·海南卷)下列植物细胞中，适合观察细胞有丝分裂的是(　C　)‎ A．蚕豆叶肉细胞 B．洋葱鳞片叶表皮细胞 C．蚕豆根尖分生区细胞 D．洋葱根尖伸长区细胞 解析　四个选项中只有C项的细胞具有分裂能力，其他细胞都不能进行有丝分裂。‎ 高中生物实验中洋葱的“一材多用”‎ ‎(1)叶片——绿叶中色素的提取和分离实验。‎ ‎(2)鳞片叶外表皮——观察植物细胞的质壁分离和复原实验。‎ ‎(3)鳞片叶内表皮——观察DNA和RNA在细胞中的分布实验。‎ ‎(4)根尖——观察根尖分生组织细胞的有丝分裂和低温诱导植物染色体数目的变化实验。‎ ‎ 二　实验的注意事项 操作注意事项 解离时间 太短 细胞间质未被完全溶解，压片时细胞不易分散 过长 导致细胞解离过度、根尖酥软，影响染色 漂洗时间 适宜 洗去多余的盐酸，防止解离过度而影响染色 染色时间 太短 染色体或染色质不能完全着色 过长 使其他部分也被染成深色，无法分辨染色体 压片时间 过轻 细胞未分散开 将组织压烂 过重 显微镜观察 细胞状态 显微镜观察的都是死细胞，不能看到动态变化 细胞数目 间期的细胞数目最多，原因是间期历时最长 ‎[例2]在“观察植物细胞有丝分裂”实验中，三位实验人员制作洋葱根尖装片的操作步骤(“＋”表示操作，“－”表示未操作)如下表所示，则甲、乙、丙观察到的实验现象分别是(　C　)‎ 实验人员 操作 取材 解离 漂洗 染色 压片 甲 根尖1～3 mm处 ‎－‎ ‎＋‎ ‎＋‎ ‎＋‎ 乙 根尖1～3 mm处 ‎＋‎ ‎－‎ ‎＋‎ ‎＋‎ 丙 根尖5～7 mm处 ‎＋‎ ‎＋‎ ‎＋‎ ‎＋‎ A.细胞重叠、染色体着色很浅不清楚、细胞分散染色体清楚 B．细胞分散但看不到染色体、染色体着色清楚、细胞分散染色体清楚 C．细胞重叠、染色体着色很浅不清楚、细胞着色清楚但看不到染色体 D．染色体着色很浅不清楚、细胞分散染色体清楚、细胞分散染色体清楚 解析　解离的目的是使细胞分散开，甲未解离，细胞相互重叠；漂洗的目的是洗去解离液，便于染色，乙未漂洗，影响染色效果，染色体着色很浅不清楚；根尖5～7 mm处为伸长区，伸长区细胞已失去分裂能力，染色体呈染色质状态，观察不到染色体。‎ ‎[例1] 某同学在用光学显微镜“观察洋葱根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中，可观察到的现象是(　　)‎ A．绝大多数细胞中能观察到染色体 B．不同细胞的染色体数目可能不相等 C．某一细胞由后期逐渐过渡到末期，形成细胞板 D．在部分细胞中能清晰地看到中心体和染色体 ‎[答题送检]来自阅卷名师报告 错误 致错原因 扣分 A ‎－‎ 染色体在分裂期出现，而大多数细胞处于间期 ‎2‎ C 未理解解离的作用，解离已杀死细胞 ‎－2‎ D 考生忽略了高等植物细胞无中心体 ‎－2‎ ‎[解析] 根尖分生组织中大多数细胞处于分裂间期，不出现染色体，A项错误；不同细胞内染色体数目可能不相等，B项正确；观察洋葱根尖分生组织细胞的有丝分裂实验中细胞已被杀死，不能看到细胞由后期逐渐过渡到末期，C项错误；洋葱根尖细胞中不含中心体，D项错误。‎ ‎[规范答题] B(2分)‎ ‎1．下列关于观察洋葱根尖细胞有丝分裂实验的叙述中，错误的是(　D　)‎ A．该实验通过观察细胞分裂过程中染色体的数量、分布等特点判断细胞所处分裂时期 B．无法看到一个细胞完整的细胞分裂过程，因为细胞在解离过程中死亡 C．如果该细胞的高尔基体不能发挥作用，则可以看到有多个细胞核 D．染色后盖上盖玻片后要用拇指按压，目的是使染色更充分 解析　用拇指按压盖玻片的目的是为了让细胞分散开，有利于观察。‎ ‎1．(2017·北京卷)洋葱根尖和小鼠骨髓细胞都能用于观察细胞有丝分裂，比较实验操作和结果，叙述正确的是(　B　)‎ A．都需要用盐酸溶液使细胞相互分离 B．都需要用低倍镜找到分裂细胞再换高倍镜观察 C．在有丝分裂中期都能观察到染色体数目加倍 D．在有丝分裂末期都能观察到细胞板 解析　盐酸只能使植物细胞相互分离开来，A项错误；有丝分裂中期着丝点没有断裂，染色体没有加倍，C项错误；细胞板只在植物细胞有丝分裂末期出现，D项错误。‎ ‎2．(2016·海南卷)下列与细胞周期有关的叙述，正确的是(　C　)‎ A．等位基因的分离发生在细胞周期的分裂间期 B．在植物细胞的细胞周期中纺锤丝出现在分裂间期 C．细胞周期中染色质DNA比染色体DNA更容易复制 D．肝细胞的细胞周期中染色体存在的时间比染色质的长 解析　等位基因的分离发生在减数分裂过程中，减数分裂没有细胞周期；纺锤丝出现在有丝分裂前期；DNA复制需要解螺旋，染色体高度螺旋化，难以解旋；染色体存在于分裂期，分裂期的时间远小于分裂间期。‎ ‎3．(2015·浙江卷)下列有关细胞周期和细胞分裂的叙述，正确的是(　C　)‎ A．不同生物的细胞大小和数目不同，但细胞周期长短相同 B．同一生物各种组织的细胞周期长短相同，但G1、S、G2和M期长短不同 C．若在G2期加入DNA合成抑制剂，则有丝分裂前期每个染色体仍含有2条染色单体，子细胞染色体数目与母细胞的相同 D．减数分裂前期Ⅰ同源染色体配对，每条染色体含有4条染色单体，子细胞染色体数目为母细胞的一半 解析　不同生物的细胞大小和数目不同，细胞周期长短也不同，A项错误；同一生物各组织的细胞周期长短不同，G1、S、G2和M期长短也不同，B项错误；DNA的复制发生在S期，在G2期加入DNA合成抑制剂对细胞分裂无影响，C项正确；减数分裂前期Ⅰ同源染色体配对，每条染色体上有2条染色单体，D项错误。‎ ‎4．(2015·福建卷)为了研究从植物中提取的可可碱是否可以作为除草剂，某科研小组开展了可可碱对鬼针草根尖细胞有丝分裂和种子萌发影响的实验探究，结果如下表。请回答：‎ 可可碱浓度 ‎(mmol·L－1)‎ 根尖细胞有丝分裂 种子发芽率 有丝分裂指数(T)‎ 分裂期细胞占比(%)‎ 前期和中期 后期和末期 ‎0‎ ‎3.73‎ ‎3.04‎ ‎0.69‎ ‎81.5‎ ‎0.1‎ ‎2.90‎ ‎2.16‎ ‎0.74‎ ‎68.1‎ ‎0.5‎ ‎2.10‎ ‎1.72‎ ‎0.38‎ ‎18.6‎ ‎1.0‎ ‎1.96‎ ‎1.72‎ ‎0.24‎ ‎2.3‎ ‎(注：有丝分裂指数＝分裂期细胞数/观察细胞的总数×100%)‎ ‎(1)本实验需要制作根尖细胞有丝分裂装片，制片过程中根尖解离需要用到的试剂是__盐酸(或盐酸和酒精)__。下图为显微镜下观察到的部分细胞图像，箭号所指的细胞处于分裂期的__中__期。‎ ‎(2)实验结果显示，与对照组相比，当可可碱浓度达到1.0 mmol·L－1时，在分裂期的细胞中，后期和末期的细胞数目相对__减少__。产生这种结果的原因可能是__可可碱能够抑制纺锤体的形成__，导致染色体无法移向细胞两极。‎ ‎(3)实验结果表明，随着可可碱浓度的升高，种子发芽率__降低__。为探究可可碱影响种子发芽率的可能原因，某同学提出假设：可可碱会降低种子中赤霉素的水平。现欲通过实验检验上述假设，请写出实验设计的基本思路：__‎ 以不同浓度的可可碱处理鬼针草种子，一段时间后测定各组种子中赤霉素的含量，分析可可碱浓度与赤霉素含量的关系__。‎ 解析　(1)根尖的解离需要使用盐酸或盐酸和酒精的混合液。图示细胞中，每条染色体的着丝点排列在细胞中央的赤道板上，处于分裂期的中期。(2)由实验结果可知，当可可碱浓度达到1.0 mmol·L－1时，后期和末期的细胞数目相对减少，可能的原因是可可碱能够抑制纺锤体的形成，导致染色体无法移向细胞两极。(3)由实验结果可知，随着可可碱浓度升高，种子发芽率降低。在“可可碱会降低种子中赤霉素的水平”的假设中，自变量为不同浓度的可可碱溶液，因变量为赤霉素的含量，因此实验设计的基本思路是：以不同浓度的可可碱处理该种子，一段时间后测定各组种子中赤霉素的含量，最后分析可可碱与赤霉素含量的关系。‎ 课时达标　第14讲 ‎1．以下有关细胞大小和分裂的叙述，正确的是(　D　)‎ A．细胞体积越小，表面积也越小，物质运输效率越低 B．原核细胞只能通过无丝分裂增加数目 C．人的成熟红细胞可以进行有丝分裂，蛙的红细胞能进行无丝分裂 D．细胞不能无限长大的原因之一是细胞核中的DNA不会随着细胞体积的扩大而增加 ‎2．下列有关细胞周期的说法，正确的是(　C　)‎ A．诱导细胞的基因突变可使用物理或化学方法，作用于甲的S期或丙的A→B段 B．一个完整的细胞周期是指乙的a＋b段或b＋c段 C．用秋水仙素作用于丙细胞可使细胞分裂停留在A→B段 D．细胞中含有染色单体的时间段是M或b、d或A→B段 解析　诱导细胞的基因突变可使用物理或化学方法，作用于甲的S期或丙的B→A段；一个完整的细胞周期是指乙的a＋b段或c＋d段；秋水仙素能抑制纺锤体的形成，使细胞分裂不能顺利进行，可使细胞分裂停留在A→B段；图中M或b、d或A→B段均表示分裂期，分裂期中，只有前期和中期存在染色单体。‎ ‎3．在一个细胞周期中，以下变化可能发生于同一时期的是(　D　)‎ A．DNA分子的复制和染色体数目加倍 B．染色单体形成和细胞板的出现 C．着丝点的分裂和同源染色体的分离 D．核膜的消失和纺锤体的形成 解析　DNA的复制发生在细胞分裂间期，染色体数目加倍发生在分裂后期，A 项错误；染色单体形成在间期，细胞板出现在末期，B项错误；着丝点分裂在后期，同源染色体分离在减Ⅰ后期，有丝分裂中不发生同源染色体的分离，C项错误；核膜消失和纺锤体的形成都在前期，D项正确。‎ ‎4．(2018·内蒙古赤峰二中高二)下列属于高等动、植物细胞有丝分裂共同特征的是(　C　)‎ A．细胞膜内陷缢裂细胞质 B．中心体周围发射出星射线 C．染色体经复制均分到两个子细胞中 D．细胞板形成新的细胞壁 ‎5．如图表示某动物体细胞(含4条染色体)有丝分裂的细胞周期，以下叙述正确的是(　A　)‎ A．细胞f的变化方向有两种可能，一种如图，另一种将分化形成各种组织 B．细胞中含有4条染色体的时期是a、b、d C．细胞周期的长短主要受温度影响 D．从b到d是一个完整的细胞周期 解析　分析题图可知，图示表示某动物体细胞(含4条染色体)有丝分裂的细胞周期，其中a为分裂间期，b为分裂前期，c为分裂中期，d为分裂后期，e为分裂末期，f为子细胞。有丝分裂产生的子细胞变化方向有两种可能，一种如图(继续分裂)，另一种将分化形成各种组织，A项正确；d为有丝分裂后期，此时细胞中染色体数目是体细胞的2倍，即8条，B项错误；细胞周期的长短主要受基因控制，C项错误；细胞周期是指连续分裂的细胞从一次分裂结束时，到下一次分裂完成时为止所经历的全过程，因此从细胞f到细胞f为一个完整的细胞周期，D项错误。‎ ‎6．如图表示细胞分裂过程中染色体的形态变化，相关分析正确的是(　C　)‎ A．甲→乙的过程中，染色质变成了染色体，使细胞内染色体数目加倍 B．在植物细胞分裂丁→戊的过程中，高尔基体活动会加强 C．丙→戊的过程中可发生同源染色体的分离 D．戊阶段细胞中染色体着丝点分裂是纺锤丝牵引的结果 解析　甲→乙是细胞分裂间期，DNA复制，形成染色单体，染色体数目不变，A项错误；丁→戊着丝点分裂，发生在有丝分裂后期或减Ⅱ后期，高尔基体活动加强发生在末期，B 项错误；丙→戊可能是减Ⅰ前期→减Ⅱ后期，C项正确；着丝点分裂不是纺锤丝牵引的结果，是自行分裂，D项错误。‎ ‎7．下列有关细胞有丝分裂的叙述中，正确的是(　D　)‎ ‎①在动物细胞有丝分裂间期能观察到由星射线形成的纺锤体 ‎②在植物细胞有丝分裂末期形成了赤道板 ‎③在动物细胞有丝分裂中期，两个中心粒复制形成两组中心粒 ‎④在动物细胞有丝分裂末期，细胞膜内陷形成两个子细胞 ‎⑤如果细胞中染色体数和核DNA分子数之比是1∶2，它一定不是高度分化的细胞 A．③⑥ B．②④‎ C．①⑤ D．④⑤‎ 解析　纺锤体在前期出现，植物细胞分裂末期出现的是细胞板，中心体复制发生在间期，①②③错误；动物细胞在有丝分裂末期，细胞膜内陷形成两个子细胞，④正确；高度分化的细胞不具有分裂能力，染色体数与核DNA分子数相等，⑤正确。‎ ‎8．小鼠体细胞培养过程中，发现细胞分为3种类型：甲类细胞核DNA量是乙类细胞的两倍，丙类细胞核DNA量介于甲乙两类细胞之间。以下推测正确的是(　D　)‎ A．甲类细胞均处于分裂期，在三类细胞中所占比例最大 B．乙类细胞无分裂能力，属于高度分化的细胞 C．丙类细胞已经进入生长的衰老期，将停止细胞分裂 D．用药物抑制细胞的DNA复制，乙类细胞比例将增加 解析　甲类细胞核DNA量是乙类细胞的两倍，可以推测甲类细胞核DNA已完成复制，处于分裂期或G2期，在三类细胞中所占比例不大；乙类细胞可能是不再分裂的高度分化细胞，也可能是暂时不分裂的或处于G1期的细胞；丙类细胞核DNA量介于甲乙两类细胞之间，说明DNA正在复制，即处于S期；用药物抑制细胞的DNA复制，则细胞不能进行DNA复制，乙类细胞比例将增加。‎ ‎9．下列关于观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂实验的叙述，正确的是(　A　)‎ ‎①解离的目的是使组织细胞彼此分离开来 ‎②制片之前要通过漂洗洗去染料，便于显微镜下观察 ‎③压片是为了将根尖细胞分散开，使之不相互重叠影响观察 ‎④视野中处于分裂期的细胞数最多 A．①③ B．②③ ‎ C．①②③ D．①③④‎ 解析　观察根尖分生组织细胞有丝分裂的实验步骤为解离→漂洗→染色→‎ 制片。解离的目的是使组织细胞分散开；漂洗的目的是为了洗去解离液，防止解离过度；压片的目的是使细胞分散开，便于观察；一个细胞周期中，分裂间期占的时间最长，故视野中处于分裂间期的细胞数最多。‎ ‎10．(2018·河北鸡泽第一中学月考)根尖是观察有丝分裂的理想材料，下列表述正确的是(　D　)‎ A．只有根尖分生区细胞能够被龙胆紫染成紫色 B．根不断长长是分生区细胞分裂的结果 C．用纤维素酶、果胶酶处理根尖，可以离散细胞，便于观察 D．根尖分生区细胞比根毛区细胞分化程度低，更容易实现其全能性 解析　染色体和染色质容易被碱性染料染成深色，所有根尖细胞都有染色质，都能被龙胆紫染成紫色，只有根尖分生区细胞能够观察到染色体，A项错误；根不断长长是因为分生区细胞不断分裂，伸长区细胞不断伸长的结果，B项错误；用纤维素酶、果胶酶处理根尖会破坏根尖细胞的细胞壁，离散细胞应解离和压片，C项错误。‎ ‎11．(2018·福建三明第一中学高三)下列关于动物细胞有丝分裂的叙述，正确的是(　B　)‎ A．可通过线粒体是否产生大量ATP来判断该细胞是否在分裂 B．分裂前期和分裂后期细胞中染色体数目不同 C．分裂中期的细胞中共有两个中心粒，位于细胞两极 D．分裂过程中始终看不到核仁和核膜的时期是中期、后期和末期 解析　细胞分裂需要消耗ATP，但消耗ATP不一定进行细胞分裂，A项错误；分裂后期细胞由于着丝点分裂染色体加倍，染色体数是分裂前期的两倍，B项正确；分裂中期的细胞含有两个中心体，四个中心粒，位于细胞两极，C项错误；分裂过程中始终看不到核仁和核膜的时期是中期、后期，而核仁和核膜在末期重现，D项错误。‎ ‎12．下图1、图2分别表示某种生物细胞有丝分裂过程中某一时期的模式图，图3表示有丝分裂中不同时期核DNA分子数的变化，图4表示有丝分裂中不同时期染色体和核DNA的数量关系。有关叙述不正确的是(　B　)‎ A．图1所示细胞中共有4条染色体，8个DNA分子；图2所示细胞中共有0条姐妹染色单体 B．处于图3中BC段的是图1所示细胞，完成图3中CD 段变化的细胞分裂时期是后期 C．有丝分裂过程中不会出现如图4中d所示的情况 D．图4中a可表示有丝分裂后期，b可对应有丝分裂前期或中期 解析　图3中的BC段表示有丝分裂前期、中期、后期和部分末期，因此包含图1和图2，完成图3中CD段变化的细胞分裂时期是末期。‎ ‎13．HIV(艾滋病病毒)感染T细胞可使参与细胞周期调控的蛋白质CDK1失活，并使cyclin B积聚。CDK1是细胞由DNA复制后进入分裂期的主要酶，cyclin B的降解则是进入分裂期的必要条件，因而HIV的感染造成T细胞核DNA变化停滞于图示哪一阶段(　C　)‎ A．Ⅰ阶段 B．Ⅱ阶段 C．Ⅲ阶段 D．Ⅳ阶段 解析　根据图解可推知，图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别为细胞分裂间期的G1期、S期和G2期，Ⅳ包括分裂期的前期、中期和后期。由于HIV的感染，造成T淋巴细胞的蛋白质CDK1失活，并使cyclin B积聚，致使T淋巴细胞DNA复制后无法进入分裂期，因此T淋巴细胞的核DNA处于图示的Ⅲ阶段。‎ ‎14．在真核生物的细胞周期中，核膜有规律地解体和重建。观察核膜被3H标记的变形虫的一个细胞周期，发现分裂期形成许多带放射性的单层小囊泡，分裂完成后，原有的放射性标记全部平均分配到两个子细胞的核膜中。下列相关分析正确的是(　C　)‎ A．核膜在间期裂解为许多小膜泡 B．子细胞的核膜完全来自旧的核膜碎片 C．在核膜重建过程中，某些部位会发生内外膜的融合 D．分裂过程中放射性的小囊泡随机分配到细胞两极 解析　核膜是在有丝分裂前期解体的；细胞分裂完成后，子细胞核与母细胞核大小相近，故子细胞的核膜不只来自旧的核膜碎片，应含有新的成分；在由单层小囊泡相互融合以重建核膜的过程中，必然进行着核孔的构建，核孔部位的内外膜是相互融合的；由题意可知，要达到原有核膜的“平均分配”，必然会由某种特定的、严格的机制进行调控，而不是随机地分配到细胞两极。‎ ‎15．PCNA是一类只存在于增殖细胞的阶段性表达的蛋白质，其浓度在细胞周期中呈周期性变化(如图所示)，检测其在细胞中的表达可作为评价细胞增殖状态的一个指标。下列推断错误的是(　B　)‎ A．PCNA主要在细胞核内发挥作用 B．PCNA可能影响染色体的平均分配 C．PCNA可能与DNA分子的复制有关 D．癌细胞中PCNA含量可能较正常细胞中高 解析　染色体的平均分配发生在有丝分裂后期，而PCNA主要在间期发挥作用，所以PCNA不会影响染色体的平均分配。‎ ‎16．(2018·湖南长沙第一中学高三月考)某二倍体动物的某细胞内含有10条染色体、10个DNA分子，且细胞膜开始缢缩，则该细胞(　B　)‎ A．处于有丝分裂中期 B．将形成配子 C．正在发生非等位基因自由组合 D．正在发生DNA复制 解析　根据题意分析可知，由于是二倍体动物，说明该生物的体细胞染色体数为2n，含有同源染色体；题中“细胞内含有10条染色体、10个DNA分子”，表明一条染色体上只有一个DNA分子，说明此时着丝点已分裂，细胞中不存在染色单体；题中“细胞膜开始缢缩”，表明细胞处于有丝分裂后期或减数第二次分裂后期。细胞分裂结束后，子细胞中只有5条染色体，没有同源染色体，因此只能是减数第二次分裂后期细胞，所以该细胞将形成配子。非等位基因的自由组合发生在减数第一次分裂后期，DNA复制发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期。‎