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(共51张PPT)
专题三
专题突破6　细胞的增殖
生 物
目标导航·建网络
描述细胞通过不同的方式进行分裂,其中有丝分裂保证了遗传信息在亲代和子代细胞中的一致性
考点1 细胞周期与有丝分裂过程
1.同一个体的不同细胞的细胞周期持续时间大体相同。(　　)
2.细胞分裂间期为细胞分裂期提供物质基础。 (　　)
3.人体成熟的红细胞产生后立即进入下一个细胞周期。(　　)
4.细胞分裂间期发生DNA复制和染色体加倍。(　　)
×
√
×
×
提示 同一个体的不同细胞的细胞周期持续时间存在差异。
提示 人体成熟红细胞不能分裂,不具有细胞周期。
提示 染色体加倍在有丝分裂后期。
基础自检·微知著
5.有丝分裂后期细胞中有两套相同的染色体,并被纺锤丝拉向两极。(　　)
6.有丝分裂前期和末期,细胞中均具有染色单体。(　　)
7.细胞癌变后细胞周期会缩短,且分裂期的时间长于间期。(　　)
8.细胞有丝分裂实现了细胞中所有物质的平均分配,保证了亲子代间遗传性状的稳定性。 (　　)
×
√
×
×
提示 有丝分裂末期,染色单体已经分离,细胞中没有染色单体。
提示 在细胞周期中,分裂间期的时间长于分裂期。
提示 细胞有丝分裂实现了细胞染色体上遗传物质的平均分配,其他物质并未平均分配。
一、细胞周期
1.含义:连续分裂的细胞从一次分裂结束到下一次分裂结束所经历的整个过程。图中从A→B→A(顺时针)为一个细胞周期。
2.组成:每一个细胞周期包括一个分裂期和一个分裂间期。
3.分裂间期
(1)G1期:发生的主要是DNA复制所需蛋白质的合成和核糖体的增生。
(2)S期:主要是DNA复制。
(3)G2期:合成M期所必需的一些蛋白质。
4.特点:分裂间期的时间总是长于分裂期。
知能构建·强技能
二、有丝分裂
1.动、植物(高等植物)细胞的有丝分裂过程
时期 特点 植物细胞 示意图 动物细胞 示意图 染色体变化
分裂 间期 DNA复制和有关蛋白质的合成(动物和低等植物细胞分裂间期有中心体复制)
时期 特点 植物细胞示意图 动物细胞 示意图 染色体
变化
分 裂 期 前 期 ①最明显的变化是细胞核内染色体的出现;②每个染色体由两条并列的姐妹染色单体组成,由一个着丝粒连接在一起;③前期中较晚的时候出现纺锤体,核膜、核仁开始解体
中 期 ①染色体的着丝粒都排列在细胞中央的平面上;②中期的染色体缩短到最小的程度,便于观察和研究
时期 特点 植物细胞示意图 动物细胞 示意图 染色体
变化
分 裂 期 后 期 ①染色体的着丝粒分为两个;②姐妹染色单体分离成两条独立的染色体,染色体的数目增加一倍;③分离的染色体以相同的速率分别被纺锤丝拉向两极
末 期 ①染色体伸展,呈现染色质状态;②核膜重新形成,核仁出现;③细胞核内染色体数目与分裂前相同
2.动、植物细胞有丝分裂的区别
项目 植物细胞 动物细胞
间期 无中心体的复制(高等植物) 一个中心体复制成一对中心体
前期 细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体(高等植物) 两个中心体发出纺锤丝形成纺锤体
末期 细胞中央出现细胞板并形成细胞壁 细胞在两极之间的“赤道面”上向内凹陷,形成环沟
3.有丝分裂的特征和意义
(1)特征:将亲代细胞的染色体经过复制(关键是DNA的复制)后,精确地平均分配到两个子细胞中。
(2)意义:由于染色体上有遗传物质DNA,因而在生物的亲代细胞和子代细胞之间保持了遗传性状的稳定性。
考向1　 细胞周期概念理解
典例1下列关于细胞周期的说法,错误的是(　　)
A.细胞周期的长短与外界条件无关
B.细胞周期的大部分时间处于分裂间期
C.细胞的种类不同,一个细胞周期持续的时间也可能不相同
D.一个细胞周期是指连续分裂的细胞从一次分裂结束到下一次分裂结束所经历的整个过程
解析 细胞周期的长短与外界条件有关,如温度等,A项错误。
A
实战演练·明方向
考向2　 有丝分裂过程中各时期特点及图示分析
典例2(2025浙江丽水期末)在“制作和观察植物细胞有丝分裂临时装片”实验中,观察到某个视野如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A.细胞①处于分裂间期,核内主要进行DNA的复制
B.细胞②处于末期,细胞膜向内凹陷形成环沟
C.细胞③处于中期,染色体整齐地排列在赤道面上
D.细胞④处于后期,同源染色体分离至细胞两极
C
解析 细胞①处于分裂间期,核内主要进行DNA的复制和相关蛋白质的合成,A项错误;图示所示细胞为植物细胞,故处于末期的细胞②,在赤道面位置形成细胞板,细胞板扩展形成新的细胞壁,B项错误;细胞③处于中期,染色体整齐地排列在赤道面上,此时染色体形态数目清晰可见,便于计数和观察,C项正确;细胞④处于后期,姐妹染色单体分开形成染色体,在纺锤丝的牵引下移向细胞的两极,同源染色体分离发生在减数第一次分裂,D项错误。
典例3(2022浙江7月学考)二倍体水稻体细胞含有24条染色体。有丝分裂过程中的某个水稻细胞中央具有细胞板,两侧各有1个细胞核,如下图所示。这个细胞中的染色体数、染色体组数和同源染色体对数分别为(　　)
A.48、2、24
B.48、4、24
C.24、2、12
D.24、4、12
解析 该细胞处于有丝分裂末期,染色体的着丝粒已经分裂,染色体数目加倍,由24条变成48条,同源染色体数目也加倍,细胞中的染色体组数由2个变成4个,同源染色体对数由12对变成24对,B项符合题意。
B
考向3　 动、植物细胞有丝分裂过程比较
典例4(2024浙江高二模拟)高等植物细胞有丝分裂与动物细胞有丝分裂相比,其主要特点为(　　)
A.染色体数目加倍发生在末期
B.纺锤体是由中心体产生的
C.细胞质分裂是通过在赤道面处形成细胞板
D.核仁不消失
C
解析 高等动植物细胞有丝分裂后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,染色体数目加倍,A项错误;动物细胞有丝分裂的前期由中心体向外发出纺锤丝形成纺锤体,高等植物细胞是细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体,B项错误;高等植物细胞有丝分裂过程中,细胞质分裂是通过在赤道面位置形成细胞板把细胞一分为二,而动物细胞是细胞膜中部向内凹陷形成环沟将细胞一分为二,C项正确;高等动植物细胞有丝分裂前期都有核膜和核仁的消失,D项错误。
考点2 有丝分裂过程中物质含量变化
1.细胞中染色体数∶核DNA分子数∶染色单体数=1∶2∶2的时期是有丝分裂前期、中期及后期。(　　)
2.染色体复制完成后核DNA数目是之前的两倍。(　　)
3.核DNA和染色单体的数目在有丝分裂各时期始终保持一致。(　　)
×
√
×
提示 有丝分裂后期细胞中染色体∶核DNA∶染色单体=1∶1∶0。
提示 核DNA和染色单体的数目在有丝分裂前期和中期相同,后期、末期不同。
基础自检·微知著
4.着丝粒分裂将导致一个细胞中染色体和核DNA数目成倍增加。(　　)
5.处于有丝分裂中期和后期的细胞中染色体数目不同。(　　)
6.核DNA的复制和数目加倍都发生在细胞分裂间期。(　　)
7.有丝分裂中染色体数目加倍和核DNA数目加倍不发生在同一时期。 (　　)
8.在有丝分裂后期,染色单体数目随着染色体数目的增加而增加。(　　)
×
√
√
√
×
提示 着丝粒分裂将导致一个细胞中染色体数加倍,核DNA数与上一时期相同,保持不变。
提示 有丝分裂后期染色单体消失。
基于柱形图分析有丝分裂过程中染色体、核DNA含量的变化(以二倍体生物为例)
图示
知能构建·强技能
图示 解读 ①Ⅰ阶段染色体数目等于核DNA数目且均为2n,说明此时DNA未进行复制,或已经完成细胞分裂,故Ⅰ阶段可表示细胞周期中的G1期或有丝分裂结束形成的子细胞核DNA和染色体的相对含量
②Ⅱ阶段染色体数目仍然为2n,核DNA数目加倍,说明此阶段已完成核DNA复制,故该阶段可表示细胞周期中的G2期、前期及中期,Ⅰ→Ⅱ的变化表示DNA复制
③Ⅲ阶段染色体数目等于核DNA数目且均为4n,此阶段产生的原因是着丝粒分裂,染色体数目暂时加倍,因此Ⅲ阶段表示有丝分裂后期,染色体数目为体细胞中的两倍
考向1　 有丝分裂过程中核DNA含量变化
典例1(2024浙江强基联盟期中)氯化两面针碱是从植物两面针中分离到的具有抗肿瘤活性的生物碱。为探究氯化两面针碱对人口腔鳞癌的体外抗癌作用,某研究团队用氯化两面针碱体外处理人口腔鳞癌细胞,48小时后用流式细胞仪检测,结果如下图。下列叙述错误的是(　　)
A.a峰和b峰之间的细胞正在进行DNA复制
B.b峰中的细胞主要处于分裂期,其核DNA含量是a峰的2倍
C.用氯化两面针碱处理后,癌细胞的细胞周期被阻滞在G1/S期
D.氯化两面针碱的抑癌机制可能是促使癌细胞微管蛋白发生异常
C
实战演练·明方向
解析 a峰核DNA含量为46,b峰核DNA含量为92,a峰和b峰之间的细胞核DNA含量在46到92之间,说明正在进行DNA复制,A项正确;b峰中的细胞核DNA含量为92,其核DNA含量是a峰的2倍,完成了DNA复制,因此主要处于分裂期,B项正确;处理前大部分细胞核DNA含量为46,处理后大部分细胞核DNA含量为92,说明DNA正常复制,C项错误;用氯化两面针碱处理后,大部分细胞核DNA含量为92,说明氯化两面针碱的作用是抑制细胞一分为二,所以抑癌机制可能是促使癌细胞微管蛋白发生异常,D项正确。
考向2　 有丝分裂过程中染色体含量变化
典例2在一个细胞周期中,染色体数目倍增、染色单体形成、染色体在细胞核中最早显现、染色体形态和数目最为清晰的时期依次为(　　)
①分裂间期　②分裂前期　③分裂中期　④分裂后期　⑤分裂末期
A.①②③④　　　 B.④①②③
C.②③①④ D.⑤③②④
解析 ④分裂后期着丝粒分裂,染色单体分离,染色体数目倍增;①分裂间期染色体复制,一条染色体含有两条染色单体;染色质在②分裂前期螺旋化成为染色体;③分裂中期染色体的着丝粒排列在细胞中央的平面上,形态和数目最为清晰。
B
考向3　 细胞分裂过程中每条染色体上DNA含量的变化
典例3(2024浙江绍兴高一期末)下图示细胞增殖过程中和分裂结束后每条染色体上DNA分子数变化。下列有关叙述错误的是(　　)
A.①→②过程中,发生了DNA复制
B.②→③过程中,发生了核膜、核仁解体
C.③→④过程中,可能发生了细胞分裂
D.⑤→⑥过程中,可能发生了细胞分化
C
解析 ①→②过程为有丝分裂间期,发生了DNA复制,A项正确;②→③过程包括分裂前期,发生核膜、核仁解体,B项正确;③→④过程是由于着丝粒分裂造成的,C项错误;⑤→⑥过程中细胞的DNA不变,可能发生了细胞分化,形态结构和功能发生改变,D项正确。
考点3 细胞大小与扩散作用关系探究、有丝分裂临时装片的制作与观察
1.盐酸能破坏植物细胞间的果胶。(　　)
2.NaOH进入琼脂块的速率取决于琼脂块的大小。(　　)
3.根尖有丝分裂临时装片制作的步骤是解离→漂洗→染色→制片。(　　)
4.制作和观察根尖细胞有丝分裂临时装片时,常用苏丹Ⅲ染液使染色体着色以利于观察。 (　　)
×
√
√
×
提示 NaOH进入琼脂块的速率是一定的,与琼脂块的大小无关。
提示 制作和观察根尖细胞有丝分裂临时装片时,采用碱性染料龙胆紫进行染色。
基础自检·微知著
5.NaOH扩散的体积占整个琼脂块的体积可表示物质运输效率。(　　)
6.随着细胞体积增大,细胞的相对表面积增大,细胞的物质运输效率降低。 (　　)
7.装片制作过程中需用清水漂洗已解离的根尖便于染色。(　　)
8.模拟细胞大小和扩散作用的关系时,测量出的NaOH的扩散深度代表了其扩散的效率。(　　)
×
√
√
×
提示 随着细胞体积增大,细胞的相对表面积减小,细胞的物质转运效率降低。
提示 模拟细胞大小和扩散作用的关系时,测量出的NaOH 的扩散深度代表了其扩散的速度。
一、模拟探究细胞的大小与扩散作用的关系
知能构建·强技能
二、制作和观察根尖细胞有丝分裂临时装片
1.实验原理
(1)盐酸能破坏细胞间的果胶,使根尖细胞彼此容易被分开。
(2)细胞核内的染色体(质)易被碱性染料(龙胆紫染液)染成深色。
(3)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物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
考向1　 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
典例1为筛选观察有丝分裂的合适材料,某研究小组选用不同植物的根尖,制作并观察根尖细胞的临时装片。下列关于选材依据的叙述,不合理的
是(　　)
A.选用易获取且易大量生根的材料
B.选用染色体数目少易观察的材料
C.选用解离时间短分散性好的材料
D.选用分裂间期细胞占比高的材料
D
实战演练·明方向
解析 观察有丝分裂的合适材料为根尖分生区的细胞,其排列整齐,分裂能力强,实验时应选用容易获取且易大量生根的材料,如洋葱,A项合理;观察有丝分裂每一个时期的特点,主要是观察染色体的行为变化,选用染色体数目少易观察的材料,有利于观察染色体的特点,B项合理;解离时间一般控制在3~5 min,解离时间不宜过长,否则根尖过于酥软,无法取出根尖,选用解离时间短分散性好的材料,更利于实验的进行,C项合理;观察有丝分裂主要是观察分裂期细胞,在细胞周期中,分裂间期比分裂期占比更大,故应该选用分裂期细胞占比高的材料观察有丝分裂,D项不合理。
考向2　 细胞大小与扩散作用关系探究
典例2科学家通过模拟实验探究细胞大小与扩散作用的关系,结果如下图所示。网格部分表示NaOH进入琼脂块的区域,空白部分表示NaOH未进入琼脂块的区域。下列叙述错误的是(　　)
A.浸泡时用勺子翻动琼脂块,若挖破其表面会影响实验结果
B.NaOH在边长1 cm的琼脂块内扩散的速率最大
C.本实验可说明,细胞体积越小,其相对表面积越大,物质运输的效率就越高
D.NaOH扩散进入琼脂块的体积与琼脂块总体积之比可以反映细胞的物质运输效率
B
学 考
大 题 突 破
命题方向预测　细胞周期调控与有丝分裂过程分析
思维点拨细胞周期调控受到相应调控因子控制,细胞周期调控因子是一组调节细胞增殖、分化的正负信号,它们通过相互促进或抑制维持细胞周期正常进程。细胞生长、分化的调节与细胞周期的许多因素密切相关。研究发现,DNA甲基化异常分为甲基化增强和甲基化降低两种类型,可引起与细胞增殖和分化有关基因的表达异常,导致细胞异常增生。
典例 连续分裂的细胞具有细胞周期,为了保证细胞周期正常运行,细胞本身存在一系列监控系统(检验点),如下图所示。当细胞周期检验点出现异常或纺锤体结构发生损伤会造成细胞死亡,这种现象称为有丝分裂危象。请结合以上材料回答下列问题。
(1)有丝分裂是________(填“真核”或“原核”)细胞最常见的分裂方式,有丝分裂的重要意义是_______________________________________________ _________________________。
(2)已知P点主要监测DNA有无损伤,能否启动DNA的复制,推测P点最可能为图中的检验点________;而Q点主要负责监测DNA复制的进度,推测Q点最可能为图中的检验点________。科学家发现白屈菜碱可破坏微管结构,影响________(填结构名称)的形成,从而导致染色体无法正常排列和分离,使检验点________出现异常,造成细胞死亡。
(3)抑制肿瘤细胞增殖和促进其凋亡一直是肿瘤研究领域的热点问题。肿瘤细胞的细胞周期失控,不受正常生长调控系统的控制,具有________的能力;而细胞表面的________减少导致其容易从肿瘤上脱落,能在体内转移。
真核
遗传物质复制,再精确地平均分配到两个子细胞中,保证
了亲子代遗传性状的稳定性
1
2
纺锤体
4
无限增殖
糖蛋白
(4)研究发现胃癌细胞中存在的生存素能使胃癌细胞“逃避”检验点的监测,从而使胃癌细胞对化疗高度耐药。我们可以研制________(填“促进”或“抑制”)生存素功能的药物,________(填“增加”或“减弱”)胃癌细胞对细胞毒性药物的敏感性并诱导胃癌细胞发生有丝分裂危象。
抑制
增加
解析 (1)有丝分裂是真核细胞最常见的分裂方式,细胞有丝分裂的重要意义在于遗传物质复制,再精确地平均分配到两个子细胞,保证了亲子代细胞遗传性状的稳定性。
(2)分裂间期包括G1期、S期和G2期,G1期为DNA复制前的准备期,各种与DNA复制有关的酶在G1期明显增加,已知P点主要监测DNA有无损伤,能否启动DNA的复制,推测P点最可能为图中的检验点1;S期主要完成DNA的复制,而Q点主要负责监测DNA复制的进度,推测Q点最可能为图中的检验点2。纺锤体是由微管构成的,白屈菜碱可破坏微管结构,可能影响纺锤体的形成,从而导致染色体无法正常排列和分离,染色体排列和分离发生在分裂期(M),使检验点4出现异常,造成细胞死亡。
(3)肿瘤细胞的细胞周期失控,具有无限增殖的能力,细胞表面的糖蛋白减少,导致其容易从肿瘤上脱落,能在体内转移。
(4)生存素能使胃癌细胞“逃避”检验点的监测,因此可以研发抑制生存素功能的药物,增加胃癌细胞对细胞毒性药物的敏感性并诱导胃癌细胞发生有丝分裂危象。
变式训练
某植物的体细胞染色体数为6对,其根尖细胞有丝分裂的细胞周期为15 h,其中G1期(DNA合成前期)、S期(DNA合成期)、G2期(DNA合成后期)、M期(分裂期)所占比例如图1。请回答下列问题。
(1)该植物根尖细胞分裂间期的总时长约为________ h 。
(2)请你推测一下:G1期细胞内完成的主要活动是________(多选)。
A.染色质丝螺旋缠绕 B.核糖体增生
C.合成DNA复制所需的蛋白质 D.合成组装纺锤体的蛋白质
13.8
BC
(3)如果细胞内存在DNA解旋的现象,一般情况下此时细胞不可能处于________(多选)。
A.S期 B.G2期
C.分裂期中期 D.分裂期后期
(4)假设将该植物根尖细胞培养在含有3H标记的胸腺嘧啶培养液中,一段时间后,能在根尖细胞中的______________________________ (填结构名称)中检测到放射性。
(5)植物细胞有丝分裂末期在赤道面上会出现一些囊泡,囊泡将彼此融合,囊泡内的物质被用来形成新的细胞壁,囊泡膜将在新的细胞壁两侧形成新的________。
CD
细胞核(染色体)、线粒体
细胞膜
(6)可用于对染色体进行染色的试剂是________(多选)。
A.本尼迪特试剂
B.苏丹Ⅲ
C.龙胆紫
D.醋酸洋红
(7)研究发现在染色体发生这种周期性变化的同时,细胞内会伴随着某些蛋白质的周期性合成和降解,如SPF蛋白在S期过程中含量升高,MPF蛋白在M期过程中含量升高,请推测这些蛋白质很可能与_______________有关。
CD
细胞周期的调控
(8)科学家还利用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸短暂培养某种动物细胞一段时间后再移至普通培养基中培养,不同间隔时间取样,找出正处于分裂期细胞所占比例。结果如图2所示,A:细胞核开始被标记;B:被标记细胞X开始进入分裂期;C:50%分裂期细胞被标记且在增加;D:50%分裂期细胞被标记且在减少;E:标记细胞第二次进入分裂期。该细胞分裂一次平均经历的时间为________h,DNA分子复制所经历的时间为______ h。若某种化学物质能使处于S期的细胞立刻被抑制,而处于其他时期的细胞不受影响,预计在加入这种化学物质约____ h后,细胞都将停留在S期和G1/S交界处。
22
7
15
解析 (1)细胞分裂间期包括G1期、S期、G2期,因此该植物根尖细胞分裂间期的总时长约为15×(5%+52%+35%)=13.8(h)。
(2)G1期又称DNA合成前期,主要是合成DNA复制所需的蛋白质及核糖体的增生,为DNA复制做准备。
(3)若细胞内存在DNA解旋现象可能是DNA正在进行复制,即处于S期,或者是G2期进行转录过程为合成组装纺锤体的蛋白质准备翻译的模板,分裂期中期和分裂期后期不存在DNA解旋过程。
(4)根尖细胞的线粒体、细胞核(染色体)中含有DNA,能够进行DNA的复制,因此若将该植物根尖细胞培养在含有3H标记的胸腺嘧啶培养液中,可在线粒体、细胞核(染色体)中检测到放射性。
(5)植物细胞有丝分裂末期在赤道面上会出现一些囊泡,囊泡将彼此融合,囊泡内的物质被用来形成新的细胞壁,囊泡膜将在新的细胞壁两侧形成新的细胞膜。
(6)对染色体进行染色的试剂有龙胆紫、醋酸洋红,本尼迪特试剂用于鉴别还原糖,苏丹Ⅲ用于对脂肪进行染色。
(7)SPF蛋白在S期过程中含量升高,MPF蛋白在M期过程中含量升高,可推测这些蛋白质很可能与细胞周期的调控有关。
(8)由B(标记细胞开始进入分裂期)到E(标记细胞第二次进入分裂期)表示一个完整的细胞分裂过程,时间为22 h,所以一个细胞周期的时间为22 h,其中DNA分子复制所经历的时间为10.5-3.5=7(h),从细胞核开始被标记到被标记细胞X开始进入分裂期,此时期代表G2期,为3 h,BC间的时间3.5-3=0.5(h)代表分裂期一半的时间,即M期为1 h,则G1期为22-7-3-1=11(h),某种化学物质能使处于S期的细胞立刻被抑制,而处于其他时期的细胞不受影响,预计在加入这种化学物质约3+1+11=15(h)后,即处于G2期早期的细胞,经历G2期、M期、G1期后,停留在S期和G1/S交界处。课时作业6　细胞的增殖
一、选择题
1.有丝分裂过程中,每条染色体的着丝粒在纺锤丝牵引下排列在赤道面上,该时期是 (　　)
A.前期
B.中期
C.后期
D.末期
2.(2025浙江丽水高一期末)在动物细胞有丝分裂过程中,染色体(质)和染色单体的数量比为1∶2的时期不可能是(　　)
A.G2期
B.前期
C.中期
D.后期
3.(2024浙江宁波余姚中学期中)科学家用32P标记的磷酸盐浸泡蚕豆幼苗,追踪放射性的去向以研究蚕豆根尖细胞分裂情况,得到根尖细胞连续分裂的时间(单位:h)数据如下图所示。下列叙述正确的是(　　)
A.DE阶段发生遗传物质的平均分配
B.BC阶段结束时核DNA含量增加一倍
C.CD阶段完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成
D.—个细胞周期可表示为CD+DE
4.(2024浙江杭州部分学校期末)“制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片”实验中,操作与目的都正确的是(　　)
A.用10%的盐酸解离,目的是杀死细胞便于染料进入
B.用50%的乙醇漂洗,目的是洗去盐酸便于染色
C.用酸性染料醋酸洋红染色,目的是便于观察染色体
D.用手指轻压、笔端轻敲盖玻片,目的是使细胞分散开便于显微镜观察
5.下图所示植物细胞有丝分裂中,最便于观察和研究染色体的是(　　)
6.在细胞有丝分裂的M期中,核DNA、染色体和染色单体三者数量比是2∶1∶2的时期是 (　　)
A.前期和中期
B.中期和后期
C.后期和末期
D.前期和末期
7.(2024浙江高一期末)低等植物根尖分生区细胞分裂过程中,发生在同一时期的是 (　　)
A.染色体被纺锤丝拉向两极和环沟形成
B.染色体出现和纺锤体出现
C.染色单体形成和着丝粒分裂
D.中心体复制和染色体数加倍
8.通过“细胞大小与物质运输的关系”实验可以看出,细胞越大,则(　　)
A.物质运输的效率就越低
B.表面积就越小
C.相对表面积就越大
D.细胞核DNA含量就越高
9.某二倍体哺乳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(　　)
A.处于有丝分裂中期
B.正在发生着丝粒分裂
C.将形成配子
D.正在发生DNA复制
10.(2025浙江湖州高一期末)下图表示某动物细胞在有丝分裂的不同时期染色体与核DNA数量之比的变化情况。下列叙述正确的是(　　)
A.DE段着丝粒分裂,EF段代表末期
B.BC段细胞中核DNA数量减半,染色体数目不变
C.CD段中存在着观察染色体形态和数目的最佳时期
D.EF段可观察到由高尔基体囊泡聚集形成的细胞板
11.观察风信子根尖细胞的永久装片时,可在视野中找到图中几种形态的细胞,其细胞内a、b、c(a是染色体数,b是染色单体数,c是核DNA分子数)的数量关系符合直方图所示的是(　　)
A.①② B.①③
C.②③ D.②④
12.被荧光染色的细胞在激光束的照射下,可显示荧光信号。用荧光染料对培养细胞的DNA染色后,形成单排细胞依次通过激光照射区域,根据细胞的荧光强度,来判断细胞周期各时期的细胞数量和DNA含量,下图为实验结果。下列有关分析错误的是 (　　)
A.甲峰对应时期属于分裂间期
B.乙峰对应时期可发生染色体分离
C.基因突变易发生于甲→乙之间
D.着丝粒分裂发生在甲→乙之间
阅读以下材料,回答第13~14题。
染色体的变化是研究细胞分裂过程重要的参考依据。①~⑤为某同学用显微镜观察洋葱根尖分生区细胞有丝分裂临时装片时,拍下的不同时期细胞图。
13.下列关于装片制作和结果观察的叙述,错误的是(　　)
A.使用10%的盐酸解离,可破坏细胞间的果胶
B.解离后需要充分漂洗,避免影响染色的效果
C.一段时间后,④将分裂成两个完全相同的子细胞
D.在显微镜下观察时,发现处于①时期的细胞数目最多
14.下列有关分裂时期的判断,错误的是(　　)
A.②为中期,是观察染色体形态和数目最佳的时期
B.③为前期,最明显的变化是染色质高度螺旋形成染色体
C.④为后期,分离的染色体以相同的速率移向两极
D.⑤为末期,赤道面位置会向内凹陷,形成环沟
二、非选择题
15.(2024浙江杭州富阳月考)如图甲是某生物的细胞有丝分裂示意图。在有丝分裂不同时期,该生物细胞中染色体与核DNA的数目比如图乙。据图回答下列问题。
甲
乙
(1)图甲所示细胞来自　　　　(填“动物”或“植物”),依据是D细胞中形成了　　　　的结构。图甲所示分裂顺序依次是　　　　(用字母和箭头表示)。
(2)图乙中AC段在分子水平上发生的变化是　　　　　　　,DE段变化发生的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　。图甲中　　　　(填字母)细胞处于图乙中的CD段。
(3)若使用洋葱根尖进行有丝分裂的观察实验,应先找到分生区的细胞,该区域细胞形态的特点是　　　　　　　　。根尖中其他类型的细胞是由分生区细胞分化形成的,这些细胞的细胞核中所含遗传物质　　　　(填“相同”或“不同”),细胞分化的结果是　　　　　　　　　　　　。
(4)若将该生物的一个根尖分生区细胞先置于含放射性32P的培养液中分裂一次,再转移到不含32P的培养液中再分裂一次,那么,第二次分裂中期,每个细胞中含32P的染色单体数有　　　　条,第二次分裂末期,共可以形成　　　　个含32P的子细胞。
参考答案
课时作业6　细胞的增殖
一、选择题
1.B　解析 有丝分裂中期的特点是每条染色体的着丝粒在纺锤丝牵引下排列在赤道面上,染色体形态、数目清晰,便于观察,B项符合题意。
2.D　解析 G2期、前期、中期有染色单体存在,到后期时姐妹染色单体分开形成染色体,后期无染色单体存在,A、B、C三项不符合题意,D项符合题意。
3.B　解析 分析题图可知,DE段是细胞有丝分裂间期,没有完成遗传物质的均分,A项错误;分析题图可知,BC段是细胞分裂间期,主要完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,BC阶段结束时核DNA含量增加一倍,B项正确;CD阶段为分裂期,CD阶段之前就完成了DNA复制和有关蛋白质的合成,C项错误;连续分裂的细胞从一次分裂结束到下一次分裂结束所经历的整个过程称为一个细胞周期,包括分裂间期和分裂期,可以用图中(BC+CD)或(DE+EF)表示,D项错误。
4.D　解析 用10%的盐酸进行解离,目的是杀死并使组织细胞分散,A项错误;用清水漂洗,目的是洗去盐酸,防止解离过度,便于染色,B项错误;用碱性染料醋酸洋红染色,目的是便于观察染色体,C项错误;观察前,用手指轻压、笔端轻敲盖玻片,使细胞分散开便于显微镜观察,D项正确。
5.C　解析 有丝分裂中期,染色体螺旋缩短到最小程度,最便于观察和研究,A为分裂前的间期,B为前期,C为中期,D为后期,C项符合题意。
6.A　解析 有丝分裂的分裂期中,前期和中期细胞中DNA、染色体和染色单体三者数量比都是2∶1∶2,A项正确;后期和末期细胞中都不含染色单体,且染色体与核DNA之比为1∶1,B、C、D三项错误。
7.B　解析 染色体被纺锤丝拉向两极发生在后期,环沟的形成发生在末期,A项错误;在有丝分裂的前期出现染色体和纺锤体,B项正确;染色单体形成于分裂间期,着丝粒分裂发生在后期,C项错误;中心体复制发生在分裂间期,染色体数加倍发生在后期,D项错误。
8.A　解析 细胞越大,相对表面积越小,物质运输的效率就越低,A项正确,B、C两项错误;细胞核DNA含量不变,D项错误。
9.C　解析 有丝分裂中期,每条染色体含有2个DNA分子,与题干信息不符,A项错误;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1个DNA分子,说明此时着丝粒已分裂,细胞中不存在染色单体,B项错误;题中“细胞膜开始缢缩”,表明细胞处于细胞分裂后期,可能为有丝分裂后期或后期Ⅱ,细胞将分裂形成的子细胞中只有5条染色体,没有同源染色体,因此只能处于后期Ⅱ,将形成配子,C项正确;DNA的复制发生在细胞分裂前的间期,间期细胞膜不缢缩,D项错误。
10.C　解析 DE段染色体与核DNA数量之比由1/2变为1,说明着丝粒分裂,EF段代表后期和末期,A项错误;BC段为分裂间期,此时DNA复制,核DNA数量加倍,染色体数量不变,B项错误;CD段染色体与核DNA数量之比为1/2,说明含有染色单体,CD段为G2期、前期和中期,中期为观察染色体形态和数目的最佳时期,C项正确;高尔基体囊泡聚集形成的细胞板是高等植物细胞有丝分裂的特点,题图为某动物细胞在有丝分裂不同时期染色体与核DNA数量之比,不会出现细胞板,D项错误。
11.A　解析 直方图显示染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数=1∶2∶2,图①~④中,①②内均含染色单体,符合该比例,③④内不含染色单体,不符合该比例,A项符合题意。
12.D　解析 甲峰对应时期,DNA含量未加倍,且对应细胞数目多,甲峰对应时期(G1期)属于分裂间期,A项正确;乙峰对应时期,DNA含量加倍,且对应细胞数目少,故乙峰对应时期包括G2期和有丝分裂的分裂期,有丝分裂后期会发生着丝粒分裂,染色体加倍,B项正确,D项错误;甲→乙对应S期,此时进行DNA分子的复制,易发生基因突变,C项正确。
13.C　解析 盐酸能够破坏细胞间的果胶,使根尖细胞易于分散,A项正确;为防止解离过度和影响染色的效果,应用清水充分漂洗,B项正确;④为有丝分裂后期,一段时间后,会分裂成两个染色体相同的子细胞,但细胞质中的遗传物质不完全相同,C项错误;在有丝分裂的过程中,由于细胞周期的大部分时间处于分裂间期,所以显微镜观察时,大部分细胞都处于①有丝分裂间期,D项正确。
14.D　解析 ②为有丝分裂中期,此时染色体形态固定、数目清晰,是观察染色体的最佳时期,A项正确;③为有丝分裂前期,此时染色质丝螺旋缠绕,缩短变粗,成为染色体,B项正确;④为有丝分裂后期,每个着丝粒分裂成两个,姐妹染色单体分开,成为两条染色体,由纺锤丝牵引着以相同速率向细胞的两极移动,C项正确;⑤为有丝分裂末期,植物细胞有丝分裂末期在赤道面位置出现细胞板,细胞板逐渐扩展,形成新的细胞壁,D项错误。
二、非选择题
15.解析 (1)分析图甲D细胞,在赤道面的位置形成细胞板,向四周扩展形成细胞壁,为有丝分裂末期,因此图甲所示细胞来自植物。图甲中A是有丝分裂后期,B是有丝分裂前期,C是有丝分裂中期,D是有丝分裂末期,其分裂顺序依次是B→C→A→D。
(2)图乙AC段发生DNA的复制和相关蛋白质的合成,为有丝分裂间期,发生DE段变化的原因是着丝粒分裂,染色体数加倍。图乙中的CD段染色体与DNA数之比为1∶2,为有丝分裂前期、中期,对应图甲中B、C。
(3)分生区的细胞具有呈正方形,排列紧密的特点。根尖中其他类型的细胞是由分生区细胞分化形成的,这些细胞的细胞核中所含遗传物质相同,细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。
(4)分析图甲可知,该生物体细胞中含有4条染色体。染色体是DNA的载体,DNA的复制方式为半保留复制。若将该生物的一个根尖分生区细胞先置于含放射性32P的培养液中分裂一次,此时细胞中的DNA分子都是一条单链带32P标记;转移到不含32P的培养液中再分裂一次,到第二次分裂中期时,此时细胞中有4个DNA分子不带32P标记,有4个DNA分子的一条单链上带32P标记,因此到第二次分裂中期时,每个细胞中含32P的染色单体数有4条,第二次分裂末期,共可以形成2或3或4个含32P的子细胞。
答案 (1)植物　细胞板　B→C→A→D　(2)DNA复制和相关蛋白质合成　着丝粒分裂,姐妹染色单体分离　B、C　(3)呈正方形,排列紧密　相同　产生不同类型的细胞　(4)4　2或3或4

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