(人教通用)2020版高考生物大一輪復(fù)習(xí) 第四單元 細(xì)胞的生命歷程 第11講 細(xì)胞的增殖講義.docx
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第11講 細(xì)胞的增殖 [考綱要求] 1.細(xì)胞的生長(zhǎng)和增殖的周期性(Ⅱ)。2.細(xì)胞的有絲分裂(Ⅱ)。3.細(xì)胞的無(wú)絲分裂(Ⅰ)。4.實(shí)驗(yàn):(1)觀(guān)察細(xì)胞的有絲分裂。(2)模擬探究細(xì)胞表面積與體積的關(guān)系。 考點(diǎn)一 細(xì)胞的生長(zhǎng)和細(xì)胞周期 1.細(xì)胞不能無(wú)限長(zhǎng)大 (1)實(shí)驗(yàn)——細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸?shù)年P(guān)系 ①實(shí)驗(yàn)原理 a.用不同大小的瓊脂塊模擬不同大小的細(xì)胞。 b.用NaOH在瓊脂塊中擴(kuò)散的體積與整個(gè)瓊脂塊的體積的比值模擬細(xì)胞的物質(zhì)運(yùn)輸?shù)男省? ②實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論 a.在相同時(shí)間內(nèi),NaOH在每一瓊脂塊內(nèi)擴(kuò)散的深度基本相同,說(shuō)明NaOH在每一瓊脂塊內(nèi)擴(kuò)散的速率相同。 b.NaOH擴(kuò)散的體積與整個(gè)瓊脂塊的體積之比隨著瓊脂塊的增大而減小,說(shuō)明瓊脂塊的體積越大,物質(zhì)運(yùn)輸?shù)男试降汀? (2)細(xì)胞不能無(wú)限長(zhǎng)大的原因 ①受相對(duì)表面積的制約:細(xì)胞體積越大,其相對(duì)表面積越小,細(xì)胞的物質(zhì)運(yùn)輸?shù)男示驮降汀? ②受核質(zhì)比的制約:細(xì)胞核中的DNA是有限的,其能夠控制的細(xì)胞質(zhì)的范圍有限。 2.細(xì)胞增殖 (1)概念:細(xì)胞以分裂的方式進(jìn)行增殖,包括物質(zhì)準(zhǔn)備和細(xì)胞分裂整個(gè)連續(xù)的過(guò)程。 (2)方式:真核生物:無(wú)絲分裂、有絲分裂和減數(shù)分裂;原核生物:二分裂。 (3)意義:是生物體生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖、遺傳的基礎(chǔ)。 3.細(xì)胞周期 (1)范圍:連續(xù)進(jìn)行有絲分裂的細(xì)胞才有細(xì)胞周期。 (2)概念:連續(xù)分裂的細(xì)胞,從一次分裂完成時(shí)開(kāi)始,到下一次分裂完成時(shí)為止,為一個(gè)細(xì)胞周期。細(xì)胞周期包括分裂間期和分裂期,分裂間期完成DNA分子的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成,為分裂期進(jìn)行物質(zhì)準(zhǔn)備,同時(shí)細(xì)胞有適度的生長(zhǎng)。 (3)細(xì)胞周期的表示方法 方法名稱(chēng) 表示方法 用字母表示細(xì)胞周期 扇形圖 A→B→C→A為一個(gè)細(xì)胞周期 直線(xiàn)圖 a+b或c+d為一個(gè)細(xì)胞周期 坐標(biāo)圖 a+b+c+d+e為一個(gè)細(xì)胞周期 柱形圖 B組細(xì)胞處于分裂間期,正在進(jìn)行DNA復(fù)制,C組細(xì)胞多數(shù)處于分裂期,A組細(xì)胞為細(xì)胞分裂末期和未進(jìn)行DNA復(fù)制的細(xì)胞 (4)細(xì)胞周期的特點(diǎn):不同種類(lèi)的細(xì)胞的細(xì)胞周期不一定相同,分裂間期與分裂期所占比例也不一定相同。 (1)細(xì)胞越小,相對(duì)表面積也越小,這樣有利于提高物質(zhì)交換效率( ) (2)瓊脂塊越小,NaOH擴(kuò)散到瓊脂塊的速度越快( ) (3)同一生物的不同組織細(xì)胞都具有細(xì)胞周期( ) (4)任何具有分裂能力的細(xì)胞都具有細(xì)胞周期( ) (5)洋蔥的表皮細(xì)胞比分生區(qū)細(xì)胞的增殖周期長(zhǎng)( ) (6)多細(xì)胞生物體的生長(zhǎng)依賴(lài)于細(xì)胞的生長(zhǎng)和細(xì)胞的增殖( √ ) 下表是幾種細(xì)胞的細(xì)胞周期的持續(xù)時(shí)間(t/h),據(jù)表分析: 細(xì)胞類(lèi)型 分裂間期 分裂期 細(xì)胞周期 蠶豆根尖分生區(qū)細(xì)胞 15.3 2.0 17.3 小鼠十二指腸上皮細(xì)胞 13.5 1.8 15.3 人的肝細(xì)胞 21 1 22 人的宮頸癌細(xì)胞 20.5 1.5 22 (1)這些細(xì)胞有什么共同特點(diǎn)? 提示 都是能進(jìn)行連續(xù)分裂的細(xì)胞。 (2)不同生物細(xì)胞的細(xì)胞周期持續(xù)時(shí)間相同嗎?同種生物的不同細(xì)胞的細(xì)胞周期持續(xù)時(shí)間相同嗎? 提示 都不一定相同。 (3)顯微鏡下觀(guān)察某植物組織的有絲分裂時(shí),大部分細(xì)胞處于分裂間期,為什么? 提示 細(xì)胞周期中,間期所占的時(shí)間長(zhǎng),分裂期所占的時(shí)間短,因此觀(guān)察細(xì)胞所處時(shí)期時(shí),大部分細(xì)胞都處于間期。 1.分裂間期各時(shí)期的特征 G1期:又稱(chēng)DNA合成前期,主要進(jìn)行RNA和有關(guān)蛋白質(zhì)(如DNA聚合酶等)的合成,為S期DNA的復(fù)制做準(zhǔn)備。 S期:又稱(chēng)DNA合成期,主要進(jìn)行DNA的復(fù)制。 G2期:又稱(chēng)DNA合成后期,主要進(jìn)行RNA和蛋白質(zhì)的合成,特別是微管蛋白的合成,為分裂期做準(zhǔn)備。 2.細(xì)胞分裂后產(chǎn)生的子細(xì)胞有三種去向 (1)持續(xù)分裂:始終處于細(xì)胞周期中,如部分造血干細(xì)胞、卵裂期細(xì)胞、癌細(xì)胞、根尖分生區(qū)細(xì)胞、莖形成層細(xì)胞、芽生長(zhǎng)點(diǎn)細(xì)胞。 (2)暫不分裂:暫時(shí)脫離細(xì)胞周期,但仍具有分裂能力,在一定條件下可回到細(xì)胞周期中,如肝臟細(xì)胞、T細(xì)胞、B細(xì)胞、記憶細(xì)胞。 (3)永不分裂:永遠(yuǎn)脫離細(xì)胞周期,處于分化狀態(tài)直到死亡,如肌纖維細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞、漿細(xì)胞、葉肉細(xì)胞、洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞、根尖成熟區(qū)細(xì)胞等。 3.無(wú)絲分裂 無(wú)絲分裂是真核細(xì)胞的增殖方式,分裂過(guò)程中不出現(xiàn)紡錘絲和染色體,但是也有DNA的復(fù)制和分配。 命題點(diǎn)一 細(xì)胞不能無(wú)限長(zhǎng)大的原因分析 1.在探究細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,用NaOH溶液浸泡不同邊長(zhǎng)的含酚酞的瓊脂立方塊,一定時(shí)間后取出立方塊切成兩半。其剖面如圖所示,其中x為NaOH擴(kuò)散的深度,y為立方塊的邊長(zhǎng),陰影代表紅色。則( ) A.該實(shí)驗(yàn)的自變量為x,因變量為y B.x的值隨y值的增大而增大 C.NaOH擴(kuò)散的體積為(y-x)3 D.y值越小,擴(kuò)散體積的比例越大 答案 D 解析 該實(shí)驗(yàn)的目的為探究細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸關(guān)系,即自變量為y,因變量為NaOH擴(kuò)散體積占瓊脂立方塊體積的比例,A錯(cuò)誤;x為NaOH擴(kuò)散的深度,與y(立方塊的邊長(zhǎng))沒(méi)有關(guān)系,B錯(cuò)誤;NaOH擴(kuò)散的體積應(yīng)為y3-(y-2x)3,C錯(cuò)誤;y值越小,瓊脂立方塊的相對(duì)表面積越大,擴(kuò)散體積的比例越大,D正確。 2.下列有關(guān)細(xì)胞大小和分裂的敘述正確的是( ) A.細(xì)胞體積越小,表面積也越小,物質(zhì)運(yùn)輸效率越低 B.原核細(xì)胞只能通過(guò)無(wú)絲分裂增加數(shù)目 C.人的成熟紅細(xì)胞可以進(jìn)行有絲分裂,蛙的紅細(xì)胞能進(jìn)行無(wú)絲分裂 D.細(xì)胞不能無(wú)限長(zhǎng)大的原因之一是細(xì)胞核中的DNA不會(huì)隨著細(xì)胞體積的擴(kuò)大而增加 答案 D 解析 細(xì)胞體積越小,表面積也越小,但相對(duì)表面積越大,物質(zhì)運(yùn)輸效率越高,A項(xiàng)錯(cuò)誤;原核細(xì)胞可通過(guò)二分裂的方式增加細(xì)胞數(shù)目,無(wú)絲分裂是真核細(xì)胞的分裂方式,B項(xiàng)錯(cuò)誤;人的成熟紅細(xì)胞在分化形成過(guò)程中失去細(xì)胞核,不能再進(jìn)行分裂,C項(xiàng)錯(cuò)誤;細(xì)胞核是細(xì)胞的控制中心,細(xì)胞核中的DNA不會(huì)隨著細(xì)胞體積的擴(kuò)大而增加,這是細(xì)胞不能無(wú)限長(zhǎng)大的原因之一,D項(xiàng)正確。 命題點(diǎn)二 細(xì)胞周期的判斷與分析 3.(2018陜西省高三教學(xué)質(zhì)量檢測(cè))細(xì)胞分裂間期依次劃分為G1期、S期和G2期,研究者將處于不同時(shí)期的細(xì)胞進(jìn)行融合,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示。其中灰色的部分是細(xì)胞核,黑點(diǎn)代表中心體。下列推斷不合理的是( ) A.引發(fā)中心體復(fù)制的物質(zhì)持續(xù)存在到G2期 B.中心體和DNA復(fù)制可能同時(shí)進(jìn)行 C.S期細(xì)胞中存在使G1期細(xì)胞核進(jìn)入S期的物質(zhì) D.中心體的復(fù)制始于G1期,在G2期復(fù)制完畢 答案 D 解析 據(jù)圖可知,G1期的細(xì)胞含有1個(gè)中心體,S期和G2期的細(xì)胞含有兩個(gè)中心體,G1期的細(xì)胞和G2期的細(xì)胞融合,G1期的細(xì)胞可以完成中心體的復(fù)制,由此推測(cè)引發(fā)中心體復(fù)制的物質(zhì)可持續(xù)存在到G2期,A項(xiàng)正確;G1期和S期的細(xì)胞融合,G1期細(xì)胞進(jìn)入S期,完成中心體的復(fù)制,中心體和DNA復(fù)制可能同時(shí)進(jìn)行,B項(xiàng)正確;根據(jù)B項(xiàng)推測(cè)S期細(xì)胞中存在使G1期細(xì)胞核進(jìn)入S期的物質(zhì),C項(xiàng)正確;S期細(xì)胞含有2個(gè)中心體,即中心體在S期即復(fù)制完畢,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 4.下圖為細(xì)胞周期示意圖,其中S期內(nèi)解旋酶和DNA聚合酶的活性較高,處于G0期的細(xì)胞屬于暫不分裂的細(xì)胞。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( ) A.圖示細(xì)胞的細(xì)胞周期為24 h B.S期應(yīng)為染色體復(fù)制及加倍的時(shí)期 C.記憶B細(xì)胞所處時(shí)期應(yīng)為G0期 D.M期是染色單體出現(xiàn)和消失的時(shí)期 答案 B 解析 一個(gè)細(xì)胞周期的時(shí)長(zhǎng)為間期與分裂期用時(shí)之和,A項(xiàng)正確;染色體加倍發(fā)生在有絲分裂后期,屬于M期,B項(xiàng)錯(cuò)誤;記憶B細(xì)胞受特定抗原刺激后會(huì)迅速增殖和分化,可見(jiàn)記憶B細(xì)胞屬于暫不分裂的細(xì)胞,即處于G0期的細(xì)胞,C項(xiàng)正確;染色單體出現(xiàn)在(有絲分裂)前期,消失在(有絲分裂)后期,這兩個(gè)時(shí)期均屬于M期,D項(xiàng)正確。 生命觀(guān)念 與細(xì)胞周期相聯(lián)系的知識(shí) (1)聯(lián)系基因突變:在細(xì)胞分裂間期的S期,DNA復(fù)制時(shí)容易受到內(nèi)外因素的干擾而發(fā)生差錯(cuò),即發(fā)生基因突變。 (2)聯(lián)系染色體變異:在細(xì)胞分裂期的前期,秋水仙素或低溫都可抑制紡錘體的形成,引起細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍,繼續(xù)進(jìn)行有絲分裂,可出現(xiàn)多倍體植株。 (3)聯(lián)系細(xì)胞癌變:用藥物作用于癌細(xì)胞,在分裂間期,DNA分子不能復(fù)制,可抑制癌細(xì)胞的無(wú)限增殖。 (4)聯(lián)系免疫:在淋巴因子的作用下,被抗原刺激后的B細(xì)胞將進(jìn)入細(xì)胞周期迅速分裂,使細(xì)胞周期縮短。 考點(diǎn)二 細(xì)胞的有絲分裂 1.有絲分裂過(guò)程——以高等植物細(xì)胞為例(連線(xiàn)) 巧記 間期:生長(zhǎng)復(fù)制合成蛋;前期:膜仁消失兩體現(xiàn);中期:著絲點(diǎn)排在赤道板;后期:?jiǎn)误w分開(kāi)向兩極;末期:兩消兩現(xiàn)一重建(重建指植物細(xì)胞重建細(xì)胞壁)。 2.動(dòng)植物細(xì)胞有絲分裂的主要區(qū)別 項(xiàng)目 紡錘體的形成方式不同(前期) 細(xì)胞分裂方式不同(末期) 植物細(xì)胞 從細(xì)胞的兩極發(fā)出紡錘絲形成紡錘體 由細(xì)胞板形成細(xì)胞壁,將細(xì)胞分隔成兩 部分 動(dòng)物細(xì)胞 由中心體發(fā)出星射線(xiàn)形成紡錘體 由細(xì)胞膜向內(nèi)凹陷,將細(xì)胞縊裂成兩部分 3.與有絲分裂有關(guān)的細(xì)胞器及其生理作用 名稱(chēng) 生物類(lèi)型 作用時(shí)期 生理作用 核糖體 動(dòng)物、植物 主要是間期 合成相關(guān)蛋白質(zhì) 線(xiàn)粒體 動(dòng)物、植物 整個(gè)細(xì)胞周期 提供能量 高爾基體 植物 末期 與細(xì)胞壁(板)的形成有關(guān) 中心體 動(dòng)物、低等植物 前期 與紡錘體的形成有關(guān) 4.有絲分裂中細(xì)胞結(jié)構(gòu)或物質(zhì)的周期性變化 (1)染色體行為變化 ①當(dāng)有染色單體(間期的G2期、前期、中期)時(shí),染色體∶染色單體∶DNA=1∶2∶2。 ②當(dāng)無(wú)染色單體(間期的G1期、后期、末期)時(shí),染色體∶DNA=1∶1。 (2)核DNA、染色體、染色單體的數(shù)目變化(以二倍體生物為例) 時(shí)期 項(xiàng)目 分裂間期 分裂期 前期 中期 后期 末期 核DNA 2n→4n 4n 4n 4n 4n→2n 染色體 2n 2n 2n 4n 4n→2n 染色單體 0→4n 4n 4n 0 0 5.有絲分裂的意義 親代細(xì)胞的染色體經(jīng)過(guò)復(fù)制后,精確地平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中,保持了細(xì)胞的親子代之間遺傳性狀的穩(wěn)定性。 (1)間期細(xì)胞核的主要變化是DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成( ) (2)前期隨著染色質(zhì)逐漸螺旋化形成了染色單體( ) (3)有絲分裂后期,著絲點(diǎn)分裂導(dǎo)致DNA的數(shù)目是染色單體數(shù)目的兩倍( ) (4)在一個(gè)細(xì)胞周期中,DNA的復(fù)制和中心粒的倍增可能發(fā)生在同一時(shí)期( √ ) (5)有絲分裂后期和末期,核DNA分子數(shù)與染色體數(shù)相同( √ ) (6)無(wú)絲分裂發(fā)生在原核細(xì)胞中,且無(wú)DNA復(fù)制( ) (7)人的正常體細(xì)胞的分裂次數(shù)是有限的( √ ) (8)細(xì)胞周期中染色質(zhì)DNA比染色體DNA更容易復(fù)制( √ ) (9)細(xì)胞中染色體的數(shù)目始終等于DNA的數(shù)目( ) 分析有絲分裂過(guò)程中相關(guān)曲線(xiàn)和圖像 (1)PQ形成的原因是DNA的復(fù)制,RS形成的原因是著絲點(diǎn)分裂。 (2)乙圖是植物細(xì)胞有絲分裂前期,丙圖是動(dòng)物細(xì)胞有絲分裂后期。 (3)乙圖位于甲圖中的QR段,丙圖位于甲圖中的ST段。 1.有絲分裂過(guò)程中核DNA、染色體、染色單體含量變化曲線(xiàn)分析 (1)曲線(xiàn)模型 (2)曲線(xiàn)解讀 項(xiàng)目 上升段的變化原因 下降段的變化原因 核DNA 間期(S期)DNA復(fù)制,DNA數(shù)目加倍 末期細(xì)胞一分為二,DNA數(shù)目減半 染色體 后期著絲點(diǎn)分裂,染色體數(shù)目加倍 末期細(xì)胞一分為二,染色體數(shù)目減半 染色單體 間期(S期)DNA復(fù)制,染色單體形成 后期著絲點(diǎn)分裂,姐妹染色單體分離,染色單體消失 2.有絲分裂中染色體數(shù)與核DNA數(shù)比值的變化曲線(xiàn) 圖中ef(BC)段表示S期DNA的復(fù)制,染色單體形成,fg(CD)段表示含有姐妹染色單體的時(shí)期,即有絲分裂G2期、前期和中期,gh(DE)段表示有絲分裂后期著絲點(diǎn)分裂,染色單體消失。 3.有絲分裂過(guò)程中的相關(guān)曲線(xiàn)圖與柱形圖 命題點(diǎn)一 有絲分裂的過(guò)程和特征分析 1.下列關(guān)于高等植物細(xì)胞有絲分裂的敘述,正確的是( ) A.前期出現(xiàn)了纖維素組成的紡錘體 B.中期染色體上的有關(guān)基因表達(dá)合成后期所需的蛋白質(zhì) C.后期紡錘絲牽拉著絲點(diǎn)使之?dāng)嗔? D.末期形成細(xì)胞板的過(guò)程涉及囊泡膜的融合 答案 D 解析 紡錘體的主要成分是蛋白質(zhì),A錯(cuò)誤;中期染色體處于高度螺旋化狀態(tài),此時(shí)核基因不能表達(dá),分裂期所需蛋白質(zhì)在間期合成,B錯(cuò)誤;分裂期染色體的運(yùn)動(dòng)是紡錘絲牽拉的結(jié)果,但著絲點(diǎn)的分裂,是相關(guān)酶作用的結(jié)果,C錯(cuò)誤;高等植物細(xì)胞有絲分裂末期形成細(xì)胞板涉及來(lái)自高爾基體的囊泡膜的融合,D正確。 2.(2018四川省廣安、眉山、內(nèi)江、遂寧高三第三次診斷)下列關(guān)于高等動(dòng)物細(xì)胞有絲分裂過(guò)程的敘述,正確的是( ) A.間期結(jié)束時(shí),染色體數(shù)和核DNA分子數(shù)都加倍 B.前期,兩組中心粒和姐妹染色單體都發(fā)生分離 C.中期,每條染色體的著絲點(diǎn)都排列在一個(gè)平面上 D.末期,細(xì)胞板向內(nèi)凹陷將細(xì)胞縊裂成兩個(gè)部分 答案 C 解析 有絲分裂間期結(jié)束時(shí),核DNA分子數(shù)目加倍,而染色體數(shù)目不變,A錯(cuò)誤;兩組中心粒分離發(fā)生在有絲分裂前期,而姐妹染色單體分離發(fā)生在后期,B錯(cuò)誤;有絲分裂中期,每條染色體的著絲點(diǎn)排列在赤道板上,C正確;動(dòng)物細(xì)胞有絲分裂過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)細(xì)胞板,D錯(cuò)誤。 命題點(diǎn)二 有絲分裂圖像的分析 3.下圖是某生物體細(xì)胞有絲分裂的不同分裂時(shí)期的圖像,對(duì)圖像的描述正確的是( ) A.該生物可能是低等植物 B.甲、乙、丙三細(xì)胞內(nèi)染色體、染色單體與DNA分子數(shù)比例都為1∶2∶2 C.甲細(xì)胞進(jìn)行中心體復(fù)制,發(fā)出星射線(xiàn),形成了紡錘體 D.甲、乙、丙三細(xì)胞分別處于有絲分裂的前期、后期和中期 答案 D 解析 圖中細(xì)胞沒(méi)有細(xì)胞壁、含有中心體,應(yīng)是動(dòng)物細(xì)胞,A項(xiàng)錯(cuò)誤;圖乙中沒(méi)有染色單體,B項(xiàng)錯(cuò)誤;甲細(xì)胞中中心體已經(jīng)完成了復(fù)制,C項(xiàng)錯(cuò)誤;圖甲中染色體散亂排布,是有絲分裂前期,圖乙中著絲點(diǎn)分裂,染色體數(shù)目加倍,是有絲分裂后期,圖丙中染色體的著絲點(diǎn)排列在一個(gè)平面上,是有絲分裂中期,D項(xiàng)正確。 4.(2018河南省百校聯(lián)盟高三3月聯(lián)考)下面為動(dòng)物和植物細(xì)胞的有絲分裂圖,據(jù)圖分析正確的是( ) A.甲為分裂間期,乙為分裂末期,⑤聚集成為細(xì)胞板 B.①由微管組成,在前期較晚時(shí)形成紡錘體作用于② C.甲細(xì)胞中無(wú)同源染色體,甲產(chǎn)生的子細(xì)胞為生殖細(xì)胞 D.③、④均為細(xì)胞膜,兩種細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)分裂方式相同 答案 B 解析 甲出現(xiàn)染色體和紡錘體,處于分裂前期,A錯(cuò)誤;①中心體由微管組成,在前期較晚時(shí)形成紡錘體作用于②著絲點(diǎn),B正確;甲細(xì)胞中有同源染色體,甲產(chǎn)生的子細(xì)胞為體細(xì)胞,C錯(cuò)誤;③為細(xì)胞膜,④為細(xì)胞壁,動(dòng)、植物細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)分裂方式不同,后者產(chǎn)生細(xì)胞板,D錯(cuò)誤。 科學(xué)思維 “三看法”界定動(dòng)植物細(xì)胞有絲分裂圖像 命題點(diǎn)三 有絲分裂相關(guān)曲線(xiàn)和柱狀圖分析 5.如圖1和圖2表示有絲分裂不同時(shí)期染色體和核DNA的數(shù)量關(guān)系,下列有關(guān)敘述不正確的是( ) A.觀(guān)察染色體形態(tài)和數(shù)目的最佳時(shí)期處于圖1的C→D段 B.圖1中D→E段的細(xì)胞染色體數(shù)目加倍,但核DNA含量不變 C.圖2中a對(duì)應(yīng)圖1中的A→B段,c對(duì)應(yīng)圖1中的E→F段 D.有絲分裂過(guò)程不會(huì)出現(xiàn)圖2中d所示的情況 答案 C 解析 有絲分裂中期,染色體形態(tài)穩(wěn)定、數(shù)目清晰,是觀(guān)察染色體形態(tài)和數(shù)目的最佳時(shí)期,對(duì)應(yīng)于圖1的C→D段,A正確;圖1中D→E段形成的原因是著絲點(diǎn)分裂,此時(shí)細(xì)胞中染色體數(shù)目加倍,但核DNA含量不變,B正確;圖2中a表示有絲分裂后期、末期,對(duì)應(yīng)圖1中的E→F段,c表示G1期,對(duì)應(yīng)圖1中的A→B段,C錯(cuò)誤;圖2中d表示染色體DNA=21,這種情況不存在,D正確。 6.圖甲表示某動(dòng)物體內(nèi)細(xì)胞分裂圖,圖乙表示每條染色體上DNA含量的變化,圖丙表示不同分裂時(shí)期細(xì)胞核中染色體數(shù)目、染色單體數(shù)目與染色體DNA數(shù)目關(guān)系變化。下列敘述中正確的是( ) A.圖甲所示細(xì)胞對(duì)應(yīng)于圖乙中的DE段、圖丙中的② B.圖甲所示細(xì)胞分裂時(shí)期核糖體、中心體代謝活躍 C.圖丙中與圖乙中BC段對(duì)應(yīng)的只有② D.圖丙中引起②→③變化的原因是同源染色體的分離 答案 C 解析 圖甲所示細(xì)胞處于有絲分裂后期,圖乙中AB段表示間期中的S期,BC段表示間期中的G2期和分裂期的前、中期,DE段為后、末期。圖甲中無(wú)染色單體,染色體數(shù)目∶染色體DNA數(shù)目=1∶1。所以圖甲所示細(xì)胞對(duì)應(yīng)于圖乙中的DE段、圖丙中的①,A項(xiàng)錯(cuò)誤;核糖體和中心體在分裂間期因?yàn)槿旧w和中心體的復(fù)制而代謝活躍,B項(xiàng)錯(cuò)誤;圖丙中引起②→③變化的原因是著絲點(diǎn)分裂,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 考點(diǎn)三 觀(guān)察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂 1.實(shí)驗(yàn)原理 (1)高等植物的分生組織細(xì)胞有絲分裂較旺盛。 (2)細(xì)胞核內(nèi)的染色體(質(zhì))易被堿性染料(龍膽紫溶液或醋酸洋紅液)染成深色。 (3)由于各個(gè)細(xì)胞的分裂是獨(dú)立進(jìn)行的,在同一分生組織中可以通過(guò)高倍顯微鏡觀(guān)察細(xì)胞內(nèi)染色體的存在狀態(tài),判斷處于不同分裂時(shí)期的細(xì)胞。 2.實(shí)驗(yàn)步驟 (1)洋蔥根尖的培養(yǎng):實(shí)驗(yàn)前3~4 d,將洋蔥放在瓶?jī)?nèi)裝滿(mǎn)清水的廣口瓶上,底部接觸清水,置于溫暖處常換水,待根長(zhǎng)至約5 cm。 (2)裝片的制作 取材:剪取根尖2~3_mm ↓ 解離 ↓ 漂洗 ↓ 染色 ↓ 制片 (3)觀(guān)察 低倍鏡觀(guān)察:根據(jù)根尖特點(diǎn)找到分生區(qū)細(xì)胞,特點(diǎn)是細(xì)胞呈正方形,排列緊密 ↓ 高倍鏡觀(guān)察:先找分裂中期的細(xì)胞,再找前期、后期、末期細(xì)胞,最后觀(guān)察分裂間期細(xì)胞 (4)繪圖:繪制植物細(xì)胞有絲分裂中期簡(jiǎn)圖。 1.實(shí)驗(yàn)操作的注意事項(xiàng) 解離時(shí)間 太短 細(xì)胞間質(zhì)未被完全溶解,壓片時(shí)細(xì)胞不易分散 過(guò)長(zhǎng) 導(dǎo)致細(xì)胞解離過(guò)度、根尖過(guò)于酥軟,影響染色 漂洗時(shí)間 適宜 洗去多余的鹽酸,防止解離過(guò)度而影響染色 染色時(shí)間 太短 染色體或染色質(zhì)不能完全著色 過(guò)長(zhǎng) 使其他部分也被染成深色,無(wú)法分辨染色體 壓片力度 過(guò)輕 細(xì)胞未分散開(kāi) 過(guò)重 將組織壓爛 2.關(guān)于實(shí)驗(yàn)的4點(diǎn)提醒 (1)根尖中只有分生區(qū)細(xì)胞才可以進(jìn)行分裂,伸長(zhǎng)區(qū)和成熟區(qū)細(xì)胞不能分裂。 (2)不能觀(guān)察一個(gè)細(xì)胞的連續(xù)分裂過(guò)程,因?yàn)榻怆x時(shí)細(xì)胞已死亡,可以尋找處于不同時(shí)期的細(xì)胞,連起來(lái)體現(xiàn)出細(xì)胞分裂的連續(xù)過(guò)程。 (3)細(xì)胞板是一個(gè)真實(shí)的結(jié)構(gòu),赤道板不是真實(shí)存在的結(jié)構(gòu),而是人為定義的平面。 (4)“解離→漂洗→染色→制片”的步驟順序不能顛倒、不能缺失,否則不易觀(guān)察到預(yù)期現(xiàn)象。 3.細(xì)胞分裂時(shí)期與所觀(guān)察細(xì)胞數(shù)目的關(guān)系及計(jì)算 (1)細(xì)胞周期中不同時(shí)期持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)短與處于該時(shí)期的細(xì)胞數(shù)呈正相關(guān)。 (2)某時(shí)期持續(xù)時(shí)間(t)=細(xì)胞周期(T)。 命題點(diǎn)一 實(shí)驗(yàn)的基本原理和過(guò)程分析 1.如圖是關(guān)于觀(guān)察洋蔥有絲分裂實(shí)驗(yàn)的部分操作,下列評(píng)價(jià)合理的是( ) A.剪取洋蔥根尖2~3 mm,因?yàn)樵搮^(qū)域?qū)儆诟珔^(qū),細(xì)胞有絲分裂旺盛 B.該實(shí)驗(yàn)步驟中唯一錯(cuò)誤的是在②和③之間缺少用清水漂洗這一環(huán)節(jié) C.在觀(guān)察的圖像中,b屬于分生區(qū)的細(xì)胞,細(xì)胞已死亡 D.若用圖中b區(qū)域的細(xì)胞觀(guān)察質(zhì)壁分離和復(fù)原,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯 答案 C 解析 洋蔥根尖2~3 mm的區(qū)域?qū)儆诜稚鷧^(qū),A項(xiàng)錯(cuò)誤;在②和③之間應(yīng)增加清水漂洗這一環(huán)節(jié),而在③和⑤之間的清水漂洗環(huán)節(jié)應(yīng)刪除,B項(xiàng)錯(cuò)誤;分生區(qū)的細(xì)胞呈正方形,排列緊密,細(xì)胞經(jīng)解離已死亡,C項(xiàng)正確;b區(qū)域的細(xì)胞屬于分生區(qū)細(xì)胞,其液泡較小,滲透作用不明顯,用于觀(guān)察質(zhì)壁分離與復(fù)原,現(xiàn)象不明顯,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 2.在“觀(guān)察植物細(xì)胞的有絲分裂”實(shí)驗(yàn)中,三位實(shí)驗(yàn)人員制作洋蔥根尖裝片的操作步驟如下表所示(“+”表示操作,“-”表示未操作)。 實(shí)驗(yàn)人員 操作 取材 解離 漂洗 染色 制片 甲 根尖1~3 mm處 - + + + 乙 根尖1~3 mm處 + - + + 丙 根尖5~7 mm處 + + + + 則甲、乙、丙觀(guān)察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分別是( ) A.細(xì)胞重疊、染色體著色很淺不清楚、細(xì)胞分散染色體清楚 B.細(xì)胞分散但看不到染色體、染色體著色清楚、細(xì)胞分散染色體清楚 C.細(xì)胞重疊、染色體著色很淺不清楚、細(xì)胞著色清楚但看不到染色體 D.染色體著色很淺不清楚、細(xì)胞分散染色體清楚、細(xì)胞分散染色體清楚 答案 C 解析 解離的目的是使組織中的細(xì)胞相互分離開(kāi)來(lái),甲未解離,細(xì)胞相互重疊;漂洗的目的是洗去解離液,便于染色,乙未漂洗,影響染色效果,染色體著色很淺不清楚;根尖5~7 mm處為伸長(zhǎng)區(qū),伸長(zhǎng)區(qū)細(xì)胞已失去分裂能力,染色體呈染色質(zhì)狀態(tài),故觀(guān)察不到染色體。 命題點(diǎn)二 實(shí)驗(yàn)的拓展和應(yīng)用 3.(2018泉州質(zhì)檢)在“觀(guān)察洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞的有絲分裂”實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)觀(guān)察到的一個(gè)視野圖像如圖。已知洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞一個(gè)細(xì)胞周期約12 h。下列有關(guān)敘述最合理的是( ) A.裝片制作時(shí)使用甲基綠吡羅紅混合染色劑進(jìn)行染色 B.向左上方移動(dòng)裝片可使該視野中M細(xì)胞移到視野中央 C.計(jì)算該視野中分裂后期細(xì)胞所占的比例,乘以12 h,得出分裂后期的時(shí)長(zhǎng) D.降低顯微鏡的放大倍數(shù),有助于更精確比較不同分裂時(shí)期的時(shí)間長(zhǎng)短 答案 D 解析 有絲分裂觀(guān)察實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)使用龍膽紫溶液或者醋酸洋紅液進(jìn)行染色;圖中M細(xì)胞位于右下方,要將M細(xì)胞移到視野的中央,應(yīng)該將裝片向右下方移動(dòng);該視野中各個(gè)時(shí)期細(xì)胞數(shù)量較少,不足以計(jì)算各個(gè)時(shí)期細(xì)胞所占的比例和各時(shí)期時(shí)間的長(zhǎng)短;降低顯微鏡的放大倍數(shù),視野中的細(xì)胞數(shù)量變多,有助于更精確比較不同分裂時(shí)期的時(shí)間長(zhǎng)短。 4.如圖是紫色洋蔥植株示意圖,它可以是很多實(shí)驗(yàn)的材料,下列實(shí)驗(yàn)與圖中材料標(biāo)號(hào)組合恰當(dāng)?shù)氖? ) 實(shí)驗(yàn) A B C D 檢測(cè)組織中還原糖 ① ③ ④ ② 綠葉中色素的提取和分離 ③ ② ⑤ ④ 觀(guān)察DNA、RNA在細(xì)胞中的分布 ④ ① ② ③ 觀(guān)察質(zhì)壁分離和復(fù)原 ② ② ③ ① 觀(guān)察有絲分裂 ① ③ ① ⑤ 答案 C 解析 檢測(cè)組織中還原糖需要選擇富含還原糖、沒(méi)有顏色的材料,故應(yīng)選④洋蔥鱗片葉肉細(xì)胞;綠葉中色素的提取和分離要選擇葉綠素含量豐富的材料,故應(yīng)選⑤洋蔥管狀葉細(xì)胞;觀(guān)察DNA、RNA在細(xì)胞中的分布應(yīng)選擇沒(méi)有顏色的細(xì)胞,可選②洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮細(xì)胞;觀(guān)察質(zhì)壁分離和復(fù)原應(yīng)選擇成熟的植物細(xì)胞,可選用③洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞,其有顏色,便于觀(guān)察;觀(guān)察有絲分裂應(yīng)選用分裂旺盛的細(xì)胞,故選①洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞。 科學(xué)探究 洋蔥在生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中的“一材多用” 取材部位 實(shí)驗(yàn)名稱(chēng) 取材原因 葉 鱗片葉 植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原 外表皮細(xì)胞含紫色大液泡 使用高倍顯微鏡觀(guān)察細(xì)胞的多樣性 細(xì)胞較大,外表皮細(xì)胞有大液泡,內(nèi)表皮細(xì)胞有明顯的細(xì)胞核 觀(guān)察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布 內(nèi)表皮細(xì)胞近于無(wú)色 管狀葉 葉綠體中色素的提取和分離 色素含量多 根 觀(guān)察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂 材料易得,且分生區(qū)細(xì)胞分裂能力強(qiáng),染色體數(shù)目少,易于觀(guān)察 低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化 材料易得,且低溫(4 ℃)下根尖也能分裂生長(zhǎng),誘導(dǎo)染色體變異率較高 矯正易錯(cuò) 強(qiáng)記長(zhǎng)句 1.模擬細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸?shù)年P(guān)系實(shí)驗(yàn)中,NaOH在每一瓊脂塊內(nèi)擴(kuò)散的速度相同,但是運(yùn)輸?shù)男什煌? 2.細(xì)胞體積不能無(wú)限增大,也不是越小越好,還需要一定的空間容納酶和核糖體等細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)。 3.原核生物只能進(jìn)行二分裂,二分裂不是無(wú)絲分裂。 4.減數(shù)分裂和無(wú)絲分裂沒(méi)有細(xì)胞周期,高度分化的成熟細(xì)胞無(wú)細(xì)胞周期。 5.無(wú)絲分裂中不出現(xiàn)紡錘體和染色體,但是仍有遺傳物質(zhì)的復(fù)制和分配。 6.蛙的紅細(xì)胞能進(jìn)行無(wú)絲分裂,哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞沒(méi)有細(xì)胞核,不能分裂。 7.低等植物細(xì)胞含有中心體,前期由中心體形成紡錘體,末期形成細(xì)胞板將細(xì)胞一分為二。 8.染色體的數(shù)目始終和著絲點(diǎn)的數(shù)目相等;間期DNA復(fù)制時(shí),著絲點(diǎn)數(shù)目不變,染色體數(shù)目不加倍。 9.紡錘絲的成分是蛋白質(zhì),其長(zhǎng)度縮短是酶促反應(yīng)的過(guò)程,需要消耗能量。 10.著絲點(diǎn)分裂不是紡錘絲牽引導(dǎo)致的,而是在相關(guān)酶的作用下自主分裂的結(jié)果。 11.赤道板不是細(xì)胞結(jié)構(gòu),觀(guān)察不到;細(xì)胞板是由高爾基體形成的細(xì)胞結(jié)構(gòu),可以觀(guān)察到。 甲圖表示處于某分裂時(shí)期的細(xì)胞圖像,乙圖表示該細(xì)胞在有絲分裂不同時(shí)期每條染色體上DNA含量變化的關(guān)系圖。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題: 1.甲圖所示細(xì)胞發(fā)生的主要變化是每個(gè)著絲點(diǎn)分裂成兩個(gè),姐妹染色單體分開(kāi),成為兩條子染色體并移向細(xì)胞兩極。 2.乙圖中AB段形成的原因是分裂間期DNA分子復(fù)制;CD段形成的原因是分裂后期染色體的著絲點(diǎn)分裂,染色單體分離。 3.甲圖所示細(xì)胞分裂的前一階段,細(xì)胞中染色體排列的特點(diǎn)是染色體的著絲點(diǎn)排列在細(xì)胞中央的赤道板上。 4.分裂期蛋白質(zhì)合成的很少,原因是分裂期染色體中的DNA高度螺旋化,難以解旋,無(wú)法正常轉(zhuǎn)錄。 重溫高考 演練模擬 1.(2018全國(guó)Ⅰ,4)已知藥物X對(duì)細(xì)胞增殖有促進(jìn)作用,藥物D可抑制藥物X的作用。某同學(xué)將同一瓶小鼠皮膚細(xì)胞平均分為甲、乙、丙三組,分別置于培養(yǎng)液中培養(yǎng),培養(yǎng)過(guò)程中進(jìn)行不同的處理(其中甲組未加藥物),每隔一段時(shí)間測(cè)定各組細(xì)胞數(shù),結(jié)果如圖所示。據(jù)圖分析,下列相關(guān)敘述不合理的是( ) A.乙組加入了藥物X后再進(jìn)行培養(yǎng) B.丙組先加入藥物X,培養(yǎng)一段時(shí)間后加入藥物D,繼續(xù)培養(yǎng) C.乙組先加入藥物D,培養(yǎng)一段時(shí)間后加入藥物X,繼續(xù)培養(yǎng) D.若藥物X為蛋白質(zhì),則藥物D可能改變了藥物X的空間結(jié)構(gòu) 答案 C 解析 乙組細(xì)胞數(shù)增加最快,應(yīng)該是加入了藥物X后進(jìn)行的培養(yǎng),A項(xiàng)正確;丙組細(xì)胞開(kāi)始時(shí)增殖速度與乙組幾乎相同,曲線(xiàn)和乙組基本重合,后期比乙組慢,說(shuō)明丙組先加入藥物X促進(jìn)細(xì)胞增殖,后期加入藥物D,抑制了藥物X的作用,B項(xiàng)正確;若乙組先加入藥物D,后加入藥物X,其細(xì)胞數(shù)變化曲線(xiàn)開(kāi)始應(yīng)與甲組基本重合,后期略有增加,C項(xiàng)錯(cuò)誤;藥物D對(duì)藥物X有抑制作用,若藥物X為蛋白質(zhì),其抑制原理可能是藥物D改變了藥物X的空間結(jié)構(gòu),導(dǎo)致藥物X的活性降低,D項(xiàng)正確。 2.(2016海南,6)下列與細(xì)胞周期有關(guān)的敘述,正確的是( ) A.等位基因的分離發(fā)生在細(xì)胞周期的分裂間期 B.在植物細(xì)胞的細(xì)胞周期中紡錘絲出現(xiàn)在分裂間期 C.細(xì)胞周期中染色質(zhì)DNA比染色體DNA更容易復(fù)制 D.肝細(xì)胞的細(xì)胞周期中染色體存在的時(shí)間比染色質(zhì)的長(zhǎng) 答案 C 解析 等位基因的分離一般發(fā)生在減數(shù)分裂過(guò)程中,減數(shù)分裂沒(méi)有細(xì)胞周期,A項(xiàng)錯(cuò)誤;紡錘絲出現(xiàn)在有絲分裂前期,B項(xiàng)錯(cuò)誤;DNA復(fù)制需要解螺旋,染色體高度螺旋化造成難以解旋,C項(xiàng)正確;染色體存在于分裂期,分裂期的時(shí)間遠(yuǎn)小于分裂間期,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 3.(2015北京,3)流式細(xì)胞儀可根據(jù)細(xì)胞中DNA含量的不同對(duì)細(xì)胞分別計(jì)數(shù)。研究者用某抗癌藥物處理體外培養(yǎng)的癌細(xì)胞,24小時(shí)后用流式細(xì)胞儀檢測(cè),結(jié)果如圖。對(duì)檢測(cè)結(jié)果的分析不正確的是( ) A.b峰中細(xì)胞的DNA含量是a峰中的2倍 B.a(chǎn)峰和b峰之間的細(xì)胞正進(jìn)行DNA復(fù)制 C.處于分裂期的細(xì)胞均被計(jì)數(shù)在a峰中 D.此抗癌藥物抑制了癌細(xì)胞DNA的復(fù)制 答案 C 解析 由圖可知,在b峰中細(xì)胞的DNA相對(duì)含量為80,而a峰中細(xì)胞的DNA相對(duì)含量為40,A項(xiàng)正確;在a峰與b峰之間細(xì)胞內(nèi)的DNA含量在逐漸增加,所以正在進(jìn)行DNA分子的復(fù)制,B項(xiàng)正確;處于分裂期的細(xì)胞大部分位于b峰中,C項(xiàng)錯(cuò)誤;通過(guò)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組中b峰細(xì)胞的數(shù)量可以看出,實(shí)驗(yàn)組中進(jìn)行DNA復(fù)制的癌細(xì)胞數(shù)量明顯減少,說(shuō)明該藥物對(duì)癌細(xì)胞DNA復(fù)制有抑制作用,D項(xiàng)正確。 4.(2015安徽,3)如圖是某同學(xué)在觀(guān)察洋蔥根尖細(xì)胞有絲分裂時(shí)拍攝的顯微照片。下列敘述正確的是( ) A.甲細(xì)胞中每條染色體的著絲點(diǎn)排列在細(xì)胞板上 B.乙細(xì)胞中染色體被平均分配,移向細(xì)胞兩極 C.甲和乙細(xì)胞中的染色體數(shù)目相等,DNA含量相同 D.統(tǒng)計(jì)圖中處于分裂期的細(xì)胞數(shù)可計(jì)算細(xì)胞周期長(zhǎng)短 答案 B 解析 根據(jù)圖示可知,甲細(xì)胞處于有絲分裂中期,乙細(xì)胞處于有絲分裂后期。甲細(xì)胞的每條染色體的著絲點(diǎn)排列在赤道板上而不是細(xì)胞板上,A項(xiàng)錯(cuò)誤;乙細(xì)胞中的染色體被平均分配,移向細(xì)胞兩極,B項(xiàng)正確;乙細(xì)胞中的染色體數(shù)目是甲細(xì)胞中的2倍,DNA含量相同,C項(xiàng)錯(cuò)誤;細(xì)胞周期包括分裂間期和分裂期,統(tǒng)計(jì)圖中處于分裂期的細(xì)胞數(shù)目只可計(jì)算分裂期所用時(shí)間在細(xì)胞周期中所占的比例,不可計(jì)算細(xì)胞周期的長(zhǎng)短,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 5.(2017全國(guó)Ⅲ,29)利用一定方法使細(xì)胞群體處于細(xì)胞周期的同一階段,稱(chēng)為細(xì)胞周期同步化。以下是能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)物細(xì)胞周期同步化的三種方法。回答下列問(wèn)題: (1)DNA合成阻斷法:在細(xì)胞處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的培養(yǎng)液中添加適量的DNA合成可逆抑制劑,處于________期的細(xì)胞不受影響而繼續(xù)細(xì)胞周期的運(yùn)轉(zhuǎn),最終細(xì)胞會(huì)停滯在細(xì)胞周期的____________期,以達(dá)到細(xì)胞周期同步化的目的。 (2)秋水仙素阻斷法:在細(xì)胞處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的培養(yǎng)液中添加適量的秋水仙素,秋水仙素能夠抑制________________,使細(xì)胞周期被阻斷,即可實(shí)現(xiàn)細(xì)胞周期同步化。經(jīng)秋水仙素處理的細(xì)胞________(填“會(huì)”或“不會(huì)”)被阻斷在間期。 (3)血清饑餓法:培養(yǎng)液中缺少血清可以使細(xì)胞周期停滯在間期,以實(shí)現(xiàn)細(xì)胞周期同步化。分裂間期的特點(diǎn)是_________________________________________________________________ _________________________________________________________________(答出1點(diǎn)即可)。 答案 (1)分裂 分裂間 (2)紡錘體形成 不會(huì) (3)完成DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成 解析 (1)DNA復(fù)制發(fā)生在細(xì)胞分裂間期;DNA合成被阻斷后,分裂期不受影響,分裂間期受影響,最終細(xì)胞會(huì)停滯在細(xì)胞周期的分裂間期。 (2)秋水仙素通過(guò)抑制紡錘體的形成來(lái)使細(xì)胞中染色體數(shù)目加倍,而紡錘體形成于有絲分裂前期,因此經(jīng)秋水仙素處理的細(xì)胞不會(huì)被阻斷在間期。 (3)分裂間期細(xì)胞的特點(diǎn)是完成DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成,細(xì)胞體積略有增大。 一、選擇題 1.(2018青島高三統(tǒng)一質(zhì)量檢測(cè))研究表明,細(xì)胞周期依賴(lài)性蛋白激酶(CDK)是細(xì)胞周期調(diào)控的核心物質(zhì),各種CDK在細(xì)胞周期內(nèi)特定的時(shí)間被激活,驅(qū)使細(xì)胞完成細(xì)胞周期。其中CDK1(CDK的一種)在分裂間期活性高,分裂期活性迅速下降,以順利完成分裂。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ) A.溫度的變化會(huì)影響一個(gè)細(xì)胞周期持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短 B.CDK1可能與細(xì)胞分裂間期相關(guān)蛋白質(zhì)的合成有關(guān) C.CDK1抑制劑可干擾細(xì)胞周期,控制癌細(xì)胞的增殖 D.CDK1持續(xù)保持較高活性的細(xì)胞,細(xì)胞周期會(huì)縮短 答案 D 解析 溫度會(huì)影響酶的活性,進(jìn)而影響一個(gè)細(xì)胞周期持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短,A正確;CDK1(CDK的一種)在分裂間期活性高,分裂期活性迅速下降,可能與細(xì)胞分裂間期相關(guān)蛋白質(zhì)的合成有關(guān),B正確;CDK1抑制劑可干擾細(xì)胞周期,控制癌細(xì)胞的增殖,C正確;CDK1持續(xù)保持較高活性的細(xì)胞可能會(huì)一直處于分裂間期,不能進(jìn)入分裂期,D錯(cuò)誤。 2.細(xì)胞周期可分為間期和分裂期(M期),間期又分為G1期、S期和G2期。下表為體外培養(yǎng)的某種細(xì)胞的細(xì)胞周期各階段時(shí)間(單位:小時(shí)),若在細(xì)胞的培養(yǎng)液中加入過(guò)量的DNA合成抑制劑,則( ) 細(xì)胞周期 G1 S G2 M 合計(jì) 時(shí)長(zhǎng)(h) 10 7 3.5 1.5 22 A.M期細(xì)胞至少需要11.5小時(shí)后才能到達(dá)G1期和S期的交界處 B.G2期細(xì)胞至少需要11.5小時(shí)后才能到達(dá)G1期和S期的交界處 C.所有細(xì)胞被抑制在G1期和S期的交界處都需15小時(shí)后 D.所有細(xì)胞被抑制在G1期和S期的交界處都需22小時(shí)后 答案 B 解析 由表中信息可知,M期細(xì)胞至少需要10小時(shí)后才能到達(dá)G1期和S期的交界處,A項(xiàng)錯(cuò)誤;G2期細(xì)胞到達(dá)G1期和S期的交界處至少需要的時(shí)間為1.5+10=11.5(小時(shí)),B項(xiàng)正確;若使所有的細(xì)胞都停留在G1、S期交界處,則剛完成DNA復(fù)制的細(xì)胞需要經(jīng)過(guò)G2、M和G1期,共需要15小時(shí),但并不是所有細(xì)胞都需要15小時(shí),故C、D項(xiàng)錯(cuò)誤。 3.(2018廣西桂林等五市高三聯(lián)合模擬)下列關(guān)于人體細(xì)胞有絲分裂的敘述,錯(cuò)誤的是( ) A.通過(guò)觀(guān)察染色體的分布可判斷細(xì)胞分裂時(shí)期 B.細(xì)胞周期的有序進(jìn)行需原癌基因的嚴(yán)格調(diào)控 C.細(xì)胞周期的長(zhǎng)短不受溫度和細(xì)胞器的影響 D.處于分裂間期的細(xì)胞會(huì)大量利用堿基T和U 答案 C 解析 有絲分裂過(guò)程中,染色體的形態(tài)呈周期性變化,因此可以通過(guò)觀(guān)察染色體的分布判斷細(xì)胞分裂時(shí)期,A正確;細(xì)胞周期的有序進(jìn)行需原癌基因的嚴(yán)格調(diào)控,B正確;溫度影響酶的活性,細(xì)胞器如核糖體合成的一些蛋白質(zhì)是DNA復(fù)制所必需的,缺少這些蛋白質(zhì),細(xì)胞將停留在分裂間期,所以,細(xì)胞周期的長(zhǎng)短受溫度和細(xì)胞器的影響,C錯(cuò)誤;分裂間期進(jìn)行DNA分子的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成,因此處于分裂間期的細(xì)胞會(huì)大量利用堿基T和U,D正確。 4.PCNA是一類(lèi)只存在于增殖細(xì)胞中的蛋白質(zhì),其濃度變化如圖所示。下列推斷錯(cuò)誤的是( ) A.抑制PCNA的合成,細(xì)胞不能分裂 B.只有增殖細(xì)胞中含有PCNA的基因 C.PCNA經(jīng)核糖體合成,通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞核發(fā)揮作用 D.檢測(cè)PCNA的濃度變化,可以推測(cè)細(xì)胞周期的時(shí)間 答案 B 解析 PCNA濃度在DNA復(fù)制時(shí)期(S期)達(dá)到最高峰,隨著DNA復(fù)制完成,PCNA濃度快速下降,說(shuō)明PCNA與DNA的復(fù)制有關(guān),可能輔助DNA復(fù)制,所以抑制PCNA的合成,細(xì)胞不能分裂,A項(xiàng)正確;每個(gè)細(xì)胞都含有PCNA的基因,只有增殖細(xì)胞中的PCNA基因才進(jìn)行表達(dá),B項(xiàng)錯(cuò)誤;PCNA是蛋白質(zhì),屬于大分子物質(zhì),PCNA經(jīng)核糖體合成,通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞核發(fā)揮作用,C項(xiàng)正確;PCNA只有在S期含量最高,所以檢測(cè)PCNA的含量變化,可以推測(cè)細(xì)胞周期的時(shí)間,D項(xiàng)正確。 5.下列關(guān)于洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞有絲分裂的敘述,正確的是( ) A.前期,核膜解體形成的小泡在末期重新聚集形成細(xì)胞板 B.中期,可用于觀(guān)察細(xì)胞是否發(fā)生過(guò)染色體數(shù)目變異 C.后期,在紡錘絲的牽拉下,著絲點(diǎn)一分為二 D.末期,細(xì)胞中央向內(nèi)凹陷,形成環(huán)溝 答案 B 解析 前期,核膜解體形成的小泡在末期重新聚集形成核膜,A錯(cuò)誤;中期,染色體的形態(tài)比較穩(wěn)定,數(shù)目比較清晰,是觀(guān)察染色體的最佳時(shí)期,可用于觀(guān)察細(xì)胞是否發(fā)生過(guò)染色體數(shù)目變異,B正確;后期,著絲點(diǎn)在相關(guān)酶的作用下一分為二,在紡錘絲的牽拉下分別移向細(xì)胞兩極,C錯(cuò)誤;末期,在赤道板的位置出現(xiàn)細(xì)胞板,細(xì)胞板由細(xì)胞中央向四周擴(kuò)展,逐漸形成新的細(xì)胞壁,D錯(cuò)誤。 6.如圖表示某動(dòng)物細(xì)胞分裂的不同時(shí)期,細(xì)胞內(nèi)染色體與核DNA數(shù)目比的變化關(guān)系,下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( ) A.a(chǎn)b段細(xì)胞中核糖體的活動(dòng)很活躍 B.bc段的細(xì)胞可發(fā)生基因突變、基因重組和染色體變異 C.處于cd段的細(xì)胞可以不存在同源染色體 D.著絲點(diǎn)分裂發(fā)生在de段 答案 B 解析 ab段可表示分裂間期中蛋白質(zhì)的合成時(shí)期,該時(shí)期核糖體活動(dòng)很活躍;bc段表示DNA復(fù)制時(shí)期,不能發(fā)生基因重組;cd段可表示處于減數(shù)第二次分裂前、中期的細(xì)胞,該時(shí)期細(xì)胞中不存在同源染色體;de段染色體與核DNA數(shù)目比由0.5變?yōu)?,是因?yàn)榘l(fā)生了著絲點(diǎn)分裂。 7.下列關(guān)于“觀(guān)察植物細(xì)胞的有絲分裂”實(shí)驗(yàn)的敘述正確的是( ) A.本實(shí)驗(yàn)可用蘇丹紅代替龍膽紫溶液為染色體染色 B.觀(guān)察到分裂中期的細(xì)胞核內(nèi)染色體整齊地排列在赤道板上 C.該實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程為取材→解離→漂洗→染色→制片→觀(guān)察 D.質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸和體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精混合液主要起固定作用 答案 C 解析 觀(guān)察植物細(xì)胞的有絲分裂實(shí)驗(yàn)中使用的染液為醋酸洋紅液或龍膽紫溶液,A項(xiàng)錯(cuò)誤;分裂中期,核膜、核仁已經(jīng)消失,視野中觀(guān)察不到細(xì)胞核,B項(xiàng)錯(cuò)誤;質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸和體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精混合液主要起解離作用,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 8.(2019南昌高三第一次模擬)使用特定的方法可以抑制蠶豆根尖細(xì)胞的分裂,使細(xì)胞停留在分裂的某一階段,如下表所示,“—”表示停留時(shí)期。由表不能得出的結(jié)論是( ) 時(shí)期 處理方法 間期 前期 中期 后期 末期 加入過(guò)量的胸苷 — 秋水仙素 — 低溫(2~4 ℃) — — — — — A.胸苷不能直接作為DNA復(fù)制的原料 B.秋水仙素可能通過(guò)抑制紡錘體的形成使細(xì)胞停留在中期 C.低溫主要抑制細(xì)胞分裂中有關(guān)酶的活性 D.加入過(guò)量的胸苷使細(xì)胞停留在間期可能的原因是抑制了RNA合成 答案 D 解析 胸苷是胸腺嘧啶脫氧核苷的簡(jiǎn)稱(chēng),在細(xì)胞內(nèi)可代謝生成胸腺嘧啶脫氧核苷酸,胸腺嘧啶脫氧核苷酸是DNA復(fù)制的原料;秋水仙素的作用是抑制紡錘體的形成,從而使細(xì)胞停留在中期;低溫處理可使細(xì)胞停留在細(xì)胞分裂的各個(gè)時(shí)期,原因是低溫抑制細(xì)胞分裂中有關(guān)酶的活性;加入過(guò)量的胸苷抑制了DNA合成,使細(xì)胞停留在間期。 9.(2018云南師范大學(xué)附屬中學(xué)月考)用不同濃度的藥物X處理大蒜根尖分生區(qū)細(xì)胞3 d、5 d后,分別制片觀(guān)察有絲分裂指數(shù)[有絲分裂指數(shù)(%)=分裂期細(xì)胞數(shù)/觀(guān)察細(xì)胞數(shù)100%]如下圖。相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( ) A.藥物X濃度為0時(shí)有絲分裂指數(shù)只有10% ,表明多數(shù)細(xì)胞處于分裂間期 B.制作裝片過(guò)程中使用解離液的目的是固定細(xì)胞的形態(tài) C.高濃度的藥物X嚴(yán)重抑制了根尖分生區(qū)細(xì)胞有絲分裂 D.隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng),根尖細(xì)胞有絲分裂指數(shù)呈下降趨勢(shì) 答案 B 解析 解離液的作用是使細(xì)胞相互分離開(kāi)來(lái),B項(xiàng)錯(cuò)誤。 10.如圖表示植物細(xì)胞新細(xì)胞壁的形成過(guò)程,據(jù)圖分析下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( ) A.該細(xì)胞處于有絲分裂的末期,圖中D表示內(nèi)質(zhì)網(wǎng) B.圖中C是高爾基體,圖中E的主要成分是加工后的多肽鏈 C.該細(xì)胞的核基因在有絲分裂后期不能轉(zhuǎn)錄,但是在該時(shí)期能夠進(jìn)行翻譯 D.該過(guò)程體現(xiàn)了生物膜的結(jié)構(gòu)特性 答案 B 解析 植物細(xì)胞壁形成于有絲分裂末期;圖中C是高爾基體,圖中E的主要成分是纖維素;有絲分裂后期,DNA在高度螺旋化的染色體上,不易解旋進(jìn)行轉(zhuǎn)錄,但細(xì)胞質(zhì)中仍存在原來(lái)合成的mRNA,能夠進(jìn)行翻譯;該過(guò)程體現(xiàn)了生物膜的結(jié)構(gòu)特性,即具有一定的流動(dòng)性。 二、非選擇題 11.下圖甲中a、b、c、d表示某植物根尖的不同區(qū)域,圖乙是用高倍顯微鏡觀(guān)察到的該植物組織切片有絲分裂的模式圖。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題: (1)觀(guān)察根尖有絲分裂時(shí)應(yīng)選擇圖甲中的____________(填字母)區(qū)細(xì)胞,請(qǐng)按細(xì)胞有絲分裂過(guò)程排列圖乙中細(xì)胞A、B、C、D的準(zhǔn)確順序:________________________________________。 該區(qū)域的細(xì)胞中能產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器有____________。 (2)細(xì)胞是獨(dú)立分裂的,但不能選定一個(gè)細(xì)胞持續(xù)觀(guān)察它的整個(gè)分裂過(guò)程,原因是_______________________________________________________________________________。 (3)某同學(xué)在顯微鏡下觀(guān)察到了A圖像,發(fā)現(xiàn)了赤道板,請(qǐng)你評(píng)價(jià)他的觀(guān)察結(jié)果:______________________________________________________________________________。 (4)觀(guān)察細(xì)胞質(zhì)壁分離時(shí)可選擇________(填字母)區(qū)細(xì)胞。③和④過(guò)程中細(xì)胞核遺傳物質(zhì)________(填“發(fā)生”或“不發(fā)生”)改變。 答案 (1)b B→A→D→C 線(xiàn)粒體 (2)制作裝片時(shí)細(xì)胞經(jīng)解離已經(jīng)死亡 (3)赤道板只是一個(gè)位置,不是真實(shí)結(jié)構(gòu),因此赤道板是看不到的 (4)d 不發(fā)生 解析 (1)a區(qū)是根冠區(qū),b區(qū)是分生區(qū),c區(qū)是伸長(zhǎng)區(qū),d區(qū)是成熟區(qū),分生區(qū)的細(xì)胞具有旺盛的分裂能力。A是中期,B是前期,C是末期,D是后期。根尖無(wú)葉綠體,所以能產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器只有線(xiàn)粒體。(2)觀(guān)察有絲分裂裝片時(shí)細(xì)胞經(jīng)解離已經(jīng)死亡。(3)赤道板只是一個(gè)虛擬結(jié)構(gòu),不是真實(shí)結(jié)構(gòu)。(4)可以用于觀(guān)察細(xì)胞質(zhì)壁分離的細(xì)胞應(yīng)是成熟區(qū)細(xì)胞。③和④細(xì)胞分化的過(guò)程中細(xì)胞核遺傳物質(zhì)不發(fā)生改變。 12.為了尋找更為理想的“觀(guān)察植物細(xì)胞有絲分裂”的實(shí)驗(yàn)材料以及探究不同材料適宜的取材時(shí)間,科研人員進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn): 步驟1 剔除大蒜蒜瓣和紅蔥的老根,置于裝有適量清水的燒杯中,在20~25 ℃下培養(yǎng),每2 d更換一次清水。 步驟2 待大蒜和紅蔥的須根長(zhǎng)出后,每24 h測(cè)量一次須根長(zhǎng)度,記錄并處理數(shù)據(jù),結(jié)果如圖1。 步驟3 若干天后,從8:00~16:00,每2 h取生長(zhǎng)健壯的須根根尖制成臨時(shí)裝片。觀(guān)察時(shí)隨機(jī)選取30個(gè)視野,統(tǒng)計(jì)各視野中分裂期細(xì)胞數(shù)以及細(xì)胞總數(shù),并計(jì)算細(xì)胞分裂指數(shù)[細(xì)胞分裂指數(shù)%=分裂期細(xì)胞數(shù)/細(xì)胞總數(shù)100%],結(jié)果如圖2。 分析回答: (1)繪制圖1所依據(jù)的數(shù)據(jù),應(yīng)該是同一時(shí)間測(cè)得的須根長(zhǎng)度的__________。 (2)步驟3中,制作根尖臨時(shí)裝片的過(guò)程是取材→解離→____________________________。 (3)植物細(xì)胞壁的胞間層由果膠組成,使相鄰細(xì)胞粘連。洋蔥細(xì)胞的胞間層比大蒜、紅蔥厚,若以洋蔥為材料進(jìn)行本實(shí)驗(yàn),解離時(shí)要____________________或________________等,否則觀(guān)察時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)______________。 (4)根據(jù)本實(shí)驗(yàn)結(jié)果,最適宜的材料及最佳取材時(shí)間是________________________________。 答案 (1)平均值 (2)漂洗→染色→制片 (3)適當(dāng)延長(zhǎng)解離時(shí)間 適當(dāng)提高鹽酸濃度(或若環(huán)境溫度低,可以適當(dāng)水浴加熱等) 細(xì)胞相互重疊 (4)紅蔥、上午10:00左右取材 解析 (1)實(shí)驗(yàn)中要對(duì)所得數(shù)據(jù)計(jì)算平均值,以排除偶然因素的影響,確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性。 (2)觀(guān)察根尖有絲分裂裝片的制作步驟是取材→解離→漂洗→染色→制片。 (3)細(xì)胞壁的主要成分是纖維素和果膠,植物細(xì)胞之間的胞間層的主要成分是果膠,解離的目的就是用鹽酸使果膠水解。如果胞間層厚,則可適當(dāng)提高鹽酸的濃度或延長(zhǎng)解離的時(shí)間,若是低溫條件,也可適當(dāng)提高溫度,否則觀(guān)察時(shí)會(huì)出現(xiàn)細(xì)胞相互重疊現(xiàn)象。 (4)根據(jù)本實(shí)驗(yàn)結(jié)果,最適宜的材料是紅蔥,最佳取材時(shí)間是上午10:00左右。 13.(2018鹽城高三第三次模擬)處在有絲分裂分裂期的細(xì)胞染色體高度螺旋化,通常認(rèn)為不發(fā)生轉(zhuǎn)錄過(guò)程。研究人員用兩種活體熒光染料對(duì)細(xì)胞進(jìn)行染色,再用熒光顯微鏡觀(guān)察不同熒光激發(fā)下的細(xì)胞,有了新的發(fā)現(xiàn)(結(jié)果如下圖)。 注:C列是B列圖中黑框內(nèi)的放大圖。 (1)DNA與RNA在分子組成上的不同之處是DNA分子中含有________________________。實(shí)驗(yàn)中,用藍(lán)色熒光染料對(duì)DNA進(jìn)行染色后,用帶有綠色熒光標(biāo)記的尿嘧啶核糖核苷酸培養(yǎng)細(xì)胞,使新合成的________專(zhuān)一性地帶有綠色熒光標(biāo)記。 (2)觀(guān)察發(fā)現(xiàn),視野中的大多數(shù)細(xì)胞處于A(yíng)列,說(shuō)明A列表示的是處于________(時(shí)期)的細(xì)胞。RNA分布于細(xì)胞中的部位是____________________。 (3)在分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí),需要將不同熒光激發(fā)下拍攝的熒光定位細(xì)胞圖像做疊加處理(圖中藍(lán)、綠色熒光疊加),使圖像完全重疊,這樣處理的目的是確保兩圖像是同時(shí)期的________細(xì)胞的觀(guān)測(cè)結(jié)果。 (4)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,分裂期細(xì)胞________(填“能”或“不能”)進(jìn)行轉(zhuǎn)錄,判斷的依據(jù)是________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________。 (5)為驗(yàn)證上述結(jié)論,在培養(yǎng)體系中加入RNA聚合酶抑制劑,D列中的相應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果未繪出。若上述結(jié)論成立,則在D列中看不到染色體的是________。 答案 (1)脫氧核糖和胸腺嘧啶 RNA (2)分裂間期 細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì) (3)同一 (4)能 C-2或B-2(或B-3、C-3)表示的分裂期細(xì)胞內(nèi)觀(guān)察到綠色熒光,表明細(xì)胞中有RNA的合成 (5)D-2 解析 (1)DNA與RNA的區(qū)別在于DNA中含有脫氧核糖和胸腺嘧啶。實(shí)驗(yàn)中,用藍(lán)色熒光染料對(duì)DNA進(jìn)行染色后,用帶有綠色熒光標(biāo)記的尿嘧啶核糖核苷酸培養(yǎng)細(xì)胞,由于DNA轉(zhuǎn)錄時(shí)需要核糖核苷酸為原料,而尿嘧啶核糖核苷酸是合成RNA的原料之一,且不能用于合成DNA,因此使新合成的RNA專(zhuān)一性地帶有綠色熒光標(biāo)記。(2)由題圖可知,由于A(yíng)列具有細(xì)胞核,所以A列表示的是處于分裂間期的細(xì)胞,RNA在細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)中均有分布。 (3)在分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí),需要將不同熒光激發(fā)光下拍攝的熒光定位細(xì)胞圖像做疊加處理(圖中藍(lán)、綠色熒光疊加),使圖像完全重疊,這樣處理的目的是確保兩圖像是同時(shí)期的同一細(xì)胞的觀(guān)測(cè)結(jié)果,可證實(shí)RNA合成是否發(fā)生在染色體DNA位置上。(4)由題圖可知,B列或C列無(wú)細(xì)胞核,表示的是分裂期。C-2或B-2(或B-3、C-3)表示的分裂期細(xì)胞內(nèi)觀(guān)察到綠色熒光,表明細(xì)胞中有RNA的合成。上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,分裂期細(xì)胞能進(jìn)行轉(zhuǎn)錄。(5)由于加入了RNA聚合酶抑制劑,DNA無(wú)法轉(zhuǎn)錄,因此不會(huì)激發(fā)出綠色熒光,則D-2中看不到染色體。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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