资源简介

(共41张PPT)
第四章细胞的生命历程
第一节
细胞通过分裂增殖
课程标准
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。
素养定位
1.运用结构与功能观，归纳总结植物细胞和动物细胞有丝分裂的不同点和
相同点。
2.采用归纳与概括的方法概述有丝分裂各个时期的特点。
3.运用建模分析的方法，探究细胞不能无限长大的原因。
4.了解细胞癌变的原因和特点，宣传健康的生活方式，预防癌症发生。
课时1
细胞周期及有丝分裂过程中染
色体的行为变化
读教材·相信我能行
一、模拟探究细胞的大小与扩散作用的关系
1.实验目的
通过建构______模型，推断细胞大小与__________的关系，领悟细胞不能
无限长大的原因。
2.方法步骤
（1）制备边长分别为、、 的________琼脂块（含酚酞）。
（2）将琼脂块分别放入烧杯内，加入 的___________将琼脂块淹没。
用塑料勺不停地翻动琼脂块 。
（3）取出琼脂块，放在垫着吸水纸的培养皿中将溶液吸干，将琼脂块切
成两半。观察______，记录观察结果，测量每一块琼脂块上 扩散的
______。
物理
物质扩散
立方体
溶液
切面
深度
3.结果讨论
（1）在相同时间内， 在每一块琼脂块内扩散的______基本相同，
说明 在每一块琼脂块内扩散的______相同。
（2） 扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随着琼脂块的增大而
______，说明琼脂块的体积越大,物质运输的效率______。
深度
速率
减小
越低
思维点拨
（1）根据在琼脂块中的扩散距离相同可知, 在琼脂块中的扩散
速率是相等的。( )
√
（2）随着细胞体积的增大，细胞的物质运输速率随之减小。( )
×
提示：随着细胞体积的增大，细胞的相对表面积减小，细胞的物质运输效
率降低。
二、细胞的分裂经历细胞周期
1.细胞周期的含义
细胞周期是指__________的细胞从______________到下一次分裂结束所经
历的整个过程。
2.细胞周期的组成
细胞周期包括________（简称 期）和__________。
连续分裂
一次分裂结束
分裂期
分裂间期
3.分裂间期
（1） 期:主要是__________________________,以及________的增生。
（2） 期:主要是__________。
（3）期:合成 期所必需的一些________。
4.特点
不同细胞的细胞周期时长______，但是分裂间期的时间总是______分裂期。
合成复制所需的蛋白质
核糖体
复制
蛋白质
不同
长于
思维点拨
（1）同一生物各种组织的细胞周期长短相同,但、、和 期长短不
同。( )
×
提示：同一生物不同细胞的细胞周期长短不同。
（2）连续分裂的细胞，从一次细胞分裂开始到下一次细胞分裂开始，所
经过的时间称一个细胞周期。( )
×
提示：一个细胞周期是从一次细胞分裂结束到下一次细胞分裂结束。
三、染色体在有丝分裂过程中呈现规律性变化及有丝分裂的意义
1.植物细胞有丝分裂的过程及主要特点
时期 植物细胞示意图 主要特点
前期 __________________________________ ①染色质 ________（排列散乱）;
②核膜、核仁解体;
③形成________
染色体
纺锤体
时期 植物细胞示意图 主要特点
中期 ______________________________ ①每条染色体的________两侧均有纺锤丝牵
引,着丝粒整齐排列在________上;
②染色体的形态固定、数目清晰
后期 ___________________________ ________分裂,姐妹染色单体分开,一条染色体
变成两条染色体,移向细胞两极
着丝粒
赤道面
着丝粒
续表
时期 植物细胞示意图 主要特点
末期 __________________________________ ①染色体 ________;
②核膜重新形成，核仁出现;
③______分裂，形成________，进而发展成新
的________。
染色质
胞质
细胞板
细胞壁
续表
2.动植物细胞有丝分裂的区别
项目 高等植物细胞 动物细胞
间期 无________的复制 一个中心体复制成一对中心体
前期 细胞______发出纺锤丝形 成纺锤体 由________发出纺锤丝形成纺锤体
末期 细胞中央出现________,并 发展成为新的细胞壁 细胞在两极之间的“赤道面”上向内凹
陷,形成______,______渐渐加深,最后
缢裂为两个子细胞
中心体
两极
中心体
细胞板
环沟
环沟
3.有丝分裂的意义
将亲代细胞的________经过复制后,精确地________________________。
由于染色体上有遗传物质,染色体的复制实质上是 的复制,因而在
生物的亲代细胞和子代细胞之间保证了__________________。
染色体
平均分配到两个子细胞中
遗传性状的稳定性
思维点拨
（1）间期染色体复制后,其数目加倍。( )
×
提示：计数染色体以着丝粒数为标准,间期染色体复制后,着丝粒数量不变。
（2）动物细胞和植物细胞的有丝分裂前期形成纺锤体的方式不完全相同。
( )
√
（3）动物细胞和植物细胞中的中心体在间期复制,前期移向两极并发出纺
锤丝形成纺锤体,末期平均分到子细胞。( )
×
提示：中心体（动物细胞、低等植物细胞）间期复制,前期移向两极并发
出纺锤丝形成纺锤体,末期平均分到子细胞。
（4）中期染色体全部整齐地排列在细胞板上。( )
×
提示：中期染色体的着丝粒整齐地排列在赤道面上。
（5）细胞有丝分裂的不同时期之间存在明显界限。( )
×
提示：有丝分裂的过程是连续的,不存在明显界线,不同时期是人为划分的。
攻难点·让我更出色
一、模拟探究细胞的大小与扩散作用的关系
［典例1］ 在“模拟探究细胞的大小与扩散作用的关系”活动中，将含酚酞
的琼脂块切成三块边长分别为、、 的立方体，把3块琼脂块
放在装有 溶液的烧杯内，淹没浸泡并用塑料勺不停地翻动琼
脂块 。下列叙述正确的是( )
C
A.随边长增大，琼脂块的表面积与体积之比增大
B.随边长增大， 在琼脂块内扩散的速率增大
C.随边长增大，琼脂块中变红的体积增大
D.若时间允许，琼脂块浸泡时间越长越好
解析：随琼脂块边长增大，琼脂块的表面积与体积之比减小,A错误；不同
大小的琼脂块内 扩散的深度相同，即扩散速率相同，B错误；不同
大小的琼脂块上 扩散的深度相同，因此随琼脂块边长的增大，琼脂
块中变红的体积增大，C正确；探究细胞大小与物质运输的关系时，琼脂
块在 溶液中的浸泡时间必须相同且适宜，如果浸泡时间过长，会导
致 扩散体积与琼脂块体积之比均为1，D错误。
二、细胞的分裂经历细胞周期
［典例2-1］ 图A表示细胞进行有丝分裂的一个细胞周期；图B表示连续
分裂的细胞相邻的两个细胞周期；图C是根据每个细胞中核 相对含量
不同，将某种连续分裂的动物细胞分为、、 三组统计后的数据。下列
叙述正确的是( )
A
B
C
A.图A中的甲 乙阶段、图C的 组细胞
中染色体数目可能加倍
B.图B中段和段对应图A中的甲 乙阶段
C.图C的组细胞中染色体数∶核数可能
为
D.将细胞周期阻断在复制前会导致 组
的细胞数目增多
C
解析：图A中甲 乙表示分裂期，该时期包括后期发生染色体数目加倍，
图C中表示期，该时期不会发生染色体数目加倍，A错误；图B中、
表示分裂间期，图A中甲 乙表示分裂期，B错误；图C的表示 期、前
期、中期和后期，在期、前期、中期时染色体数∶核数为 ，在
后期，染色体数∶核数为，C正确；表示期， 分子复制发
生在此后的期，故将细胞周期阻断在复制前会导致 组的细胞数目
增多，D错误。
［典例2-2］ 科学家追踪蚕豆根尖分生区细胞连续分裂，得到的数据如下
图。据此判断，蚕豆根尖分生区细胞周期的时间为( )
B
A. B. C. D.
解析：细胞周期包括分裂间期和分裂期，间期较长，分裂期较短，其中第
第、第第表示一个细胞周期，时长为 ,
B符合题意。
拓展提升
1.构建细胞周期4种常用表示方法的概念模型
2.只有连续分裂的细胞才有细胞周期
（1）生物体内有细胞周期的细胞有受精卵、干细胞、分生区细胞、形成
层细胞、癌细胞（不正常分裂）等。
（2）精细胞和卵细胞、已高度分化的细胞（如红细胞、神经细胞等）没
有细胞周期。
三、染色体在有丝分裂过程中呈现规律性变化
［典例3-1］ 高等动物细胞有丝分裂过程中，发生在同一时期的是( )
B
A.核糖体的增生和环沟的形成 B.染色体的出现和纺锤体的出现
C.染色单体的形成和着丝粒的分裂 D.中心体的复制和染色体数目加倍
解析：核糖体的增生发生在间期，环沟的形成发生在末期，A不符合题意；
染色体的出现和纺锤体的出现都在前期，B符合题意；染色单体的形成发
生在间期，着丝粒的分裂发生在后期，C不符合题意；中心体的复制发生
在间期，染色体数目加倍发生在后期，D不符合题意。
［典例3-2］ 如图为一个正在进行有丝分裂的细胞
图像。下列叙述正确的是( )
D
A.该细胞正处于分裂间期
B.该细胞取自洋葱根尖分生区
C.该细胞正在进行着丝粒的分裂
D.该时期最明显的变化是出现染色体
解析：由图可知，该细胞中核膜开始解体，且两组中心体分离，形成纺锤
体，故该细胞处于前期,A错误；该细胞没有细胞壁，且有中心体，可推测
该细胞为动物细胞，不可能取自洋葱根尖分生区，B错误；着丝粒分裂发
生在后期，C错误；该细胞此时处于有丝分裂前期，明显的变化是染色质
高度螺旋化形成染色体，D正确。
拓展提升
1.有丝分裂过程中几种结构或物质的变化规律
项目 变化规律
复制含量加倍（期） 恢复为正常状态
（末期细胞分裂）
染色体 形态变化 ___________________________________________________________________
项目 变化规律
染色体 行为变化
纺锤体 形成（前期） 消失（末期）
核仁、核膜 消失（前期） 重建（末期）
核糖体 增生（ 期）
中心体 复制加倍（间期） 移向两极（前期） 平均分
配（末期）
细胞壁 囊泡（聚集） 细胞板（末期） 细胞壁
续表
2.染色体、染色单体、核分子三者之间的数量关系
项目 __________________________________________________ __________________________________________ _________________________________________________
染色体 1 1 1
核 1 2 2
染色单体 0 2 2
（1）染色单体是染色体经过复制后仍连接在同一个着丝粒上的两条姐妹染
色单体；当着丝粒分裂后，两条姐妹染色单体分离成为两条独立的染色体。
（2）染色体数目是根据着丝粒数目来计算的，有几个着丝粒就有几条染
色体。
（3）无染色单体时，染色体数∶核分子数 ；有染色单体时，染
色体数∶染色单体数∶核分子数 。
四、有丝分裂过程中物质含量的变化的坐标图分析
［典例4-1］ 下图是某高等动物（体细胞中染色体数目为 ）细胞周期
不同时期的染色体数目、核 分子数目的柱形统计图。下列叙述错误的
是( )
①
②
③
A.表示染色体数目，表示核 分子数目
B.②时期看不到核膜与核仁
C. 过程染色体数目和染色单体数目均加倍
D.过程中发生 复制
C
解析：①中，说明表示染色体数目，表示核 分子数目，A
正确；②时期为有丝分裂后期，此时期看不到核膜与核仁，B正确；
表示着丝粒分裂，染色体数目加倍，染色单体消失，C错误；③可
表示有丝分裂末期，过程中发生复制，使核 含量加倍，D
正确。
［典例4-2］ 图甲表示处于有丝分裂时期的细胞图像，图乙表示在细胞有丝
分裂不同时期每条染色体上的 含量变化的关系。请据图回答下列问题：
甲
乙
（1）图甲所示细胞中有染色体___条，姐妹染色单体___条，核 分子
___个。染色体与核 之间的数量关系对应于图乙的____段。
8
0
8
解析：图甲所示的细胞处于有丝分裂后期，着丝粒分裂，染色体数目加倍，
姐妹染色单体消失。此时染色体∶核 ，且数量都为8，对应图
乙的 段。
（2）图乙中段形成的原因是____________， 段形成的原因是
________________________________。
的复制
着丝粒分裂，姐妹染色单体分开
解析：图乙中段每条染色体上的含量由1变为2，形成原因是
的复制，段每条染色体上的 含量由2变为1，形成原因是有丝分裂
后期着丝粒分裂，姐妹染色单体分开。
拓展提升
1.细胞周期中核、染色体、染色单体的含量变化曲线分析
①曲线模型。
②曲线解读。
项目 上升段的变化原因 下降段的变化原因
核 间期（期）， 复制，核 数目加倍 末期，细胞一分为二，核
数目减半
染色体 后期，着丝粒分裂，染色体数 目加倍 末期，细胞一分为二，染色体
数目减半
染色单体 间期（期）， 复制，染 色单体形成 后期，着丝粒分裂，染色单体
分离，染色单体消失
2.细胞分裂过程中物质含量的变化柱形图
核染色体∶染色单体第一节　细胞通过分裂增殖
课时1　细胞周期及有丝分裂过程中染色体的行为变化
素养测练
对点达标练
知识点1　模拟探究细胞的大小与扩散作用的关系
1.细胞与外界进行物质交换的效率主要取决于细胞的( )
A.大小 B.细胞膜面积
C.细胞周期 D.表面积与体积之比
2.某兴趣小组同学开展了“模拟探究细胞的大小与扩散作用的关系”的实验,每个琼脂块中NaOH扩散的深度如图中阴影所示(琼脂块中数据表示未被扩散部分的长度)。下列相关叙述错误的是( )
A.NaOH在不同边长的琼脂块内扩散的速率相同
B.细胞相对表面积越大,细胞的物质运输速率越高
C.扩散有NaOH的琼脂块体积与琼脂块总体积之比可以反映细胞的物质运输效率
D.细胞体积不能无限增大,也不能无限缩小
3.(绍兴高一期末)用边长分别为3 cm、2 cm、1 cm的琼脂块模拟细胞,观察相同时间内NaOH在琼脂块上扩散的深度,以探究细胞的大小和扩散作用的关系。下列关于该活动的叙述,错误的是( )
A.该活动通过构建物理模型来推断细胞的大小与物质扩散的关系
B.该活动的因变量是琼脂块的表面积和体积的比值
C.琼脂块变红的速度越快,说明NaOH的扩散速率就越快
D.琼脂块体积越大,表面积和体积的比值以及物质扩散的效率均越低
知识点2　细胞的分裂经历细胞周期
4.下列细胞不具有细胞周期的是( )
A.受精卵 B.癌细胞
C.根毛细胞 D.形成层细胞
5.如图是某高等植物的细胞周期图。下列叙述正确的是( )
A.一个细胞周期是指甲→甲的全过程
B.乙→甲的过程中会发生染色体数目的加倍
C.甲→乙的过程会发生核膜的解体与重建
D.在甲时期,细胞中有一对中心体
6.下表所列为不同细胞的细胞周期持续时间(h)。据表分析,可以得出的结论是( )
细胞 分裂间期 分裂期 细胞周期
十二指肠细胞 13.5 1.8 15.3
肿瘤细胞 18.0 0.5 18.5
成纤维细胞 19.3 0.7 20.0
A.分裂期和细胞周期均最短的是肿瘤细胞
B.分裂期占细胞周期比例最小的是十二指肠细胞
C.不同种类细胞的细胞周期持续时间不同
D.不同种类细胞的分裂都是同步进行的
知识点3　染色体在有丝分裂过程中呈现规律性变化
7.(宁波慈溪高一期末)下图是植物细胞的有丝分裂示意图。下列说法错误的是( )
①
②
③
④
A.图①所示时期,染色质逐渐变成染色体
B.图②所示细胞中含有12条染色单体
C.图③所示时期,核DNA含量暂时加倍
D.图④细胞中,细胞板的形成与高尔基体有关
8.月季茎的形成层细胞不断进行有丝分裂使茎加粗。下列叙述正确的是( )
A.分裂间期,染色体复制后数目加倍
B.前期,中心体参与形成纺锤体
C.中期,着丝粒排列在细胞板上
D.后期,染色体以相同的速率移向两极
9.马蛔虫体细胞中有4条染色体,如图为其有丝分裂中期的示意图。下列叙述正确的是( )
A.含有2个中心粒
B.含有8个DNA
C.着丝粒排列在赤道面上
D.在显微镜下可以看到核仁和核膜
B错误;图示细胞中着丝粒都排列在赤道面上,C正确;图示细胞处于有丝分裂中期,核膜和核仁在前期已经消失,因此该时期在显微镜下观察不到核膜和核仁,D错误。
10.(台州高一期末)人红骨髓中存在的造血干细胞,既能转化为淋巴干细胞和髓样干细胞,又能通过有丝分裂保持数量稳定。若某造血干细胞中染色体、姐妹染色单体、核DNA的数量比为1∶2∶2,则该细胞可能正在发生( )
A.核DNA的复制
B.环沟的形成与加深
C.一对中心体分开并移向细胞两极
D.分离的染色体以相同的速率被纺锤丝拉向两极
11.洋葱根尖分生区细胞进行有丝分裂时,某一时期细胞内的染色体、染色单体、核DNA分子三者的数量比是1∶2∶2,此时细胞内可能发生着( )
A.核糖体的增生
B.着丝粒一分为二
C.核膜解体
D.囊泡聚集形成细胞板
综合提升练
12.(宁波高一期中)某细胞有丝分裂过程中三个时间段的染色体、核DNA、染色单体的数目如下图。下列说法正确的是( )
A.图A表示该时间段细胞内有2N个DNA分子
B.图B可能表示该细胞正处于分裂前期
C.图C一定表示有丝分裂中期
D.若图B、C表示两个连续的时间段,那么导致变化的原因可能是着丝粒的分裂
13.如图表示人体细胞有丝分裂过程中,细胞内物质变化曲线图形的一部分。下列有关叙述正确的是( )
A.若该图表示细胞核内的DNA数量变化,则BC段中染色体数∶染色单体数=1∶1
B.若该图表示细胞内的染色体数量变化,则D时刻后细胞中有姐妹染色单体
C.若该图表示染色单体数量变化,则CD时刻细胞核完成重建
D.若该图表示细胞内的中心粒数量变化,则CD时刻已完成着丝粒分裂
14.用带放射性标记的胸苷培养细胞,处于S期的细胞都会被标记,再将细胞换到无放射性的培养液中培养并定期检测,得到如图所示结果。若加入过量胸苷,S期的细胞立刻被抑制,而其他时期的细胞不受影响。下列相关叙述错误的是( )
A.预计最快约2.2 h后会检测到被标记的M期细胞
B.M期出现被标记的细胞开始计时到其占M期比例最大时,用时约7.9 h
C.M期被标记的细胞比例达到最大时开始计时,6.1 h后其比例开始下降
D.若加入过量胸苷,则大约在7.4 h后细胞都停留在S期
C正确;加入过量胸苷后,只有处于S期的细胞被抑制,刚结束S期的细胞,经过G2、M、G1期后再次到达S期后受到抑制,经历时间为2.2+1.8+3.4=7.4 h,其他各时期细胞达到S期的时间均短于该时间,故加入过量胸苷,7.4 h后细胞都停留在S期,D正确。
15.土壤中的重金属污染会影响植物的生长,例如镉(Cd)影响植物细胞分裂、幼苗生长等。细胞的分裂经历细胞周期,包括分裂间期和分裂期(简称M期)。分裂间期包括遗传物质的合成期(简称S期)以及前后的G1期和G2期。科学家探究了Cd对大豆细胞周期从G1期进入S期(以G1/S表示)和从G2期进入M期(以G2/M表示)的影响。实验时用不同浓度的Cd处理甲、乙两品种大豆种子,待萌发一段时间后取根尖,分离获得甲、乙两品种大豆的细胞核,并分别检测核内遗传物质的含量(大豆成熟的体细胞中核内遗传物质的含量为2C),结果如图所示。
回答下列问题:
(1)图中核遗传物质含量为2C的细胞处于　　　　期,含量为4C的细胞处于　　　　期。
(2)实验中选择以大豆根尖细胞为检测对象的原因是　　　　　　　　　　。
(3)若将分离得到的细胞核经染色后进行显微镜观察,观察不到染色体,因为　　　　　。
(4)由实验结果可知,Cd影响甲品种大豆细胞周期的G1/S期,理由是随着Cd浓度增大,甲品种处于G1期的细胞比例增加。影响乙品种大豆细胞周期的G2/M期,理由是　 。 第四章　　细胞的生命历程
第一节　细胞通过分裂增殖
　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。
　1.运用结构与功能观,归纳总结植物细胞和动物细胞有丝分裂的不同点和相同点。
　2.采用归纳与概括的方法概述有丝分裂各个时期的特点。
　3.运用建模分析的方法,探究细胞不能无限长大的原因。
　4.了解细胞癌变的原因和特点,宣传健康的生活方式,预防癌症发生。
课时1　细胞周期及有丝分裂过程中染色体的行为变化
一、模拟探究细胞的大小与扩散作用的关系
1.实验目的
通过建构物理模型,推断细胞大小与物质扩散的关系,领悟细胞不能无限长大的原因。
2.方法步骤
(1)制备边长分别为3 cm、2 cm、1 cm的立方体琼脂块(含酚酞)。
(2)将琼脂块分别放入烧杯内,加入0.1%的NaOH溶液将琼脂块淹没。用塑料勺不停地翻动琼脂块3 min。
(3)取出琼脂块,放在垫着吸水纸的培养皿中将溶液吸干,将琼脂块切成两半。观察切面,记录观察结果,测量每一块琼脂块上NaOH扩散的深度。
3.结果讨论
(1)在相同时间内,NaOH在每一块琼脂块内扩散的深度基本相同,说明NaOH在每一块琼脂块内扩散的速率相同。
(2)NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随着琼脂块的增大而减小,说明琼脂块的体积越大,物质运输的效率越低。
(1)根据NaOH在琼脂块中的扩散距离相同可知,NaOH在琼脂块中的扩散速率是相等的。(　√　)
(2)随着细胞体积的增大,细胞的物质运输速率随之减小。(　×　)
提示:随着细胞体积的增大,细胞的相对表面积减小,细胞的物质运输效率降低。
二、细胞的分裂经历细胞周期
1.细胞周期的含义
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。
2.细胞周期的组成
细胞周期包括分裂期(简称M期)和分裂间期。
3.分裂间期
(1)G1期:主要是合成DNA复制所需的蛋白质,以及核糖体的增生。
(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
不同细胞的细胞周期时长不同,但是分裂间期的时间总是长于分裂期。
(1)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。(　×　)
提示:同一生物不同细胞的细胞周期长短不同。
(2)连续分裂的细胞,从一次细胞分裂开始到下一次细胞分裂开始,所经过的时间称一个细胞周期。(　×　)
提示:一个细胞周期是从一次细胞分裂结束到下一次细胞分裂结束。
三、染色体在有丝分裂过程中呈现规律性变化及有丝分裂的意义
1.植物细胞有丝分裂的过程及主要特点
时期 植物细胞示意图 主要特点
前 期 ①染色质→染色体(排列散乱); ②核膜、核仁解体; ③形成纺锤体
中 期 ①每条染色体的着丝粒两侧均有纺锤丝牵引,着丝粒整齐排列在赤道面上; ②染色体的形态固定、数目清晰
后 期 着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,一条染色体变成两条染色体,移向细胞两极
末 期 ①染色体→染色质; ②核膜重新形成,核仁出现; ③胞质分裂,形成细胞板,进而发展成新的细胞壁。
2.动植物细胞有丝分裂的区别
项目 高等植物细胞 动物细胞
间期 无中心体的复制 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 由中心体发出纺锤丝形成纺锤体
末期 细胞中央出现细胞板,并发展成为新的细胞壁 细胞在两极之间的“赤道面”上向内凹陷,形成环沟,环沟渐渐加深,最后缢裂为两个子细胞
3.有丝分裂的意义
将亲代细胞的染色体经过复制后,精确地平均分配到两个子细胞中。由于染色体上有遗传物质DNA,染色体的复制实质上是DNA的复制,因而在生物的亲代细胞和子代细胞之间保证了遗传性状的稳定性。
(1)间期染色体复制后,其数目加倍。(　×　)
提示:计数染色体以着丝粒数为标准,间期染色体复制后,着丝粒数量不变。
(2)动物细胞和植物细胞的有丝分裂前期形成纺锤体的方式不完全相同。(　√　)
(3)动物细胞和植物细胞中的中心体在间期复制,前期移向两极并发出纺锤丝形成纺锤体,末期平均分到子细胞。(　×　)
提示:中心体(动物细胞、低等植物细胞)间期复制,前期移向两极并发出纺锤丝形成纺锤体,末期平均分到子细胞。
(4)中期染色体全部整齐地排列在细胞板上。(　×　)
提示:中期染色体的着丝粒整齐地排列在赤道面上。
(5)细胞有丝分裂的不同时期之间存在明显界限。(　×　)
提示:有丝分裂的过程是连续的,不存在明显界线,不同时期是人为划分的。
一、模拟探究细胞的大小与扩散作用的关系
[典例1] 在“模拟探究细胞的大小与扩散作用的关系”活动中,将含酚酞的琼脂块切成三块边长分别为1 cm、2 cm、3 cm的立方体,把3块琼脂块放在装有0.1% NaOH溶液的烧杯内,淹没浸泡并用塑料勺不停地翻动琼脂块3 min。下列叙述正确的是(　C　)
A.随边长增大,琼脂块的表面积与体积之比增大
B.随边长增大,NaOH在琼脂块内扩散的速率增大
C.随边长增大,琼脂块中变红的体积增大
D.若时间允许,琼脂块浸泡时间越长越好
解析:随琼脂块边长增大,琼脂块的表面积与体积之比减小,A错误;不同大小的琼脂块内NaOH扩散的深度相同,即扩散速率相同,B错误;不同大小的琼脂块上NaOH扩散的深度相同,因此随琼脂块边长的增大,琼脂块中变红的体积增大,C正确;探究细胞大小与物质运输的关系时,琼脂块在NaOH溶液中的浸泡时间必须相同且适宜,如果浸泡时间过长,会导致NaOH扩散体积与琼脂块体积之比均为1,D错误。
二、细胞的分裂经历细胞周期
[典例2-1]图A表示细胞进行有丝分裂的一个细胞周期;图B表示连续分裂的细胞相邻的两个细胞周期;图C是根据每个细胞中核DNA相对含量不同,将某种连续分裂的动物细胞分为e、f、g三组统计后的数据。下列叙述正确的是(　C　)
A
B
C
A.图A中的甲→乙阶段、图C的e组细胞中染色体数目可能加倍
B.图B中a段和c段对应图A中的甲→乙阶段
C.图C的g组细胞中染色体数∶核DNA数可能为1∶2
D.将细胞周期阻断在DNA复制前会导致g组的细胞数目增多
解析:图A中甲→乙表示分裂期,该时期包括后期发生染色体数目加倍,图C中e表示G1期,该时期不会发生染色体数目加倍,A错误;图B中a、c表示分裂间期,图A中甲→乙表示分裂期,B错误;图C的g表示G2期、前期、中期和后期,在G2期、前期、中期时染色体数∶核DNA数为1∶2,在后期,染色体数∶核DNA数为1∶1,C正确;e表示G1期,DNA分子复制发生在此后的S期,故将细胞周期阻断在DNA复制前会导致e组的细胞数目增多,D错误。
[典例2-2] 科学家追踪蚕豆根尖分生区细胞连续分裂,得到的数据如下图。据此判断,蚕豆根尖分生区细胞周期的时间为(　B　)
A.2 h B.19.3 h
C.21.3 h D.38.6 h
解析:细胞周期包括分裂间期和分裂期,间期较长,分裂期较短,其中第2 h～第21.3 h、
第21.3 h～第40.6 h表示一个细胞周期,时长为19.3 h,B符合题意。
1.构建细胞周期4种常用表示方法的概念模型
2.只有连续分裂的细胞才有细胞周期
(1)生物体内有细胞周期的细胞有受精卵、干细胞、分生区细胞、形成层细胞、癌细胞(不正常分裂)等。
(2)精细胞和卵细胞、已高度分化的细胞(如红细胞、神经细胞等)没有细胞周期。
三、染色体在有丝分裂过程中呈现规律性变化
[典例3-1] 高等动物细胞有丝分裂过程中,发生在同一时期的是(　B　)
A.核糖体的增生和环沟的形成
B.染色体的出现和纺锤体的出现
C.染色单体的形成和着丝粒的分裂
D.中心体的复制和染色体数目加倍
解析:核糖体的增生发生在间期,环沟的形成发生在末期,A不符合题意;染色体的出现和纺锤体的出现都在前期,B符合题意;染色单体的形成发生在间期,着丝粒的分裂发生在后期,C不符合题意;中心体的复制发生在间期,染色体数目加倍发生在后期,D不符合题意。
[典例3-2] 如图为一个正在进行有丝分裂的细胞图像。下列叙述正确的是(　D　)
A.该细胞正处于分裂间期
B.该细胞取自洋葱根尖分生区
C.该细胞正在进行着丝粒的分裂
D.该时期最明显的变化是出现染色体
解析:由图可知,该细胞中核膜开始解体,且两组中心体分离,形成纺锤体,故该细胞处于前期,A错误;该细胞没有细胞壁,且有中心体,可推测该细胞为动物细胞,不可能取自洋葱根尖分生区,B错误;着丝粒分裂发生在后期,C错误;该细胞此时处于有丝分裂前期,明显的变化是染色质高度螺旋化形成染色体,D正确。
1.有丝分裂过程中几种结构或物质的变化规律
项目 变化规律
DNA DNA复制含量加倍(S期)→恢复为正常状态(末期细胞分裂)
染 色 体 形态 变化
行为 变化 →→ →→
纺锤体 形成(前期)→消失(末期)
核仁、 核膜 消失(前期)→重建(末期)
核糖体 增生(G1期)
中心体 复制加倍(间期)→移向两极(前期)→平均分配(末期)
细胞壁 囊泡(聚集)→细胞板(末期)→细胞壁
2.染色体、染色单体、核DNA分子三者之间的数量关系
项目
染色体 1 1 1
核DNA 1 2 2
染色单体 0 2 2
(1)染色单体是染色体经过复制后仍连接在同一个着丝粒上的两条姐妹染色单体;当着丝粒分裂后,两条姐妹染色单体分离成为两条独立的染色体。
(2)染色体数目是根据着丝粒数目来计算的,有几个着丝粒就有几条染色体。
(3)无染色单体时,染色体数∶核DNA分子数=1∶1;有染色单体时,染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数=1∶2∶2。
四、有丝分裂过程中物质含量的变化的坐标图分析
[典例4-1] 下图是某高等动物(体细胞中染色体数目为2N)细胞周期不同时期的染色体数目、核DNA分子数目的柱形统计图。下列叙述错误的是(　C　)
①
②
③
A.a表示染色体数目,b表示核DNA分子数目
B.②时期看不到核膜与核仁
C.①→②过程染色体数目和染色单体数目均加倍
D.③→①过程中发生DNA复制
解析:①中a∶b=1∶2,说明a表示染色体数目,b表示核DNA分子数目,A正确;②时期为有丝分裂后期,此时期看不到核膜与核仁,B正确;①→②表示着丝粒分裂,染色体数目加倍,染色单体消失,C错误;③可表示有丝分裂末期,③→①过程中发生DNA复制,使核DNA含量加倍,D正确。
[典例4-2] 图甲表示处于有丝分裂时期的细胞图像,图乙表示在细胞有丝分裂不同时期每条染色体上的DNA含量变化的关系。请据图回答下列问题:
甲
乙
(1)图甲所示细胞中有染色体　　　条,姐妹染色单体　　　条,核DNA分子　　　　个。染色体与核DNA之间的数量关系对应于图乙的　　段。
(2)图乙中AB段形成的原因是
　,
CD段形成的原因是
　。
解析:(1)图甲所示的细胞处于有丝分裂后期,着丝粒分裂,染色体数目加倍,姐妹染色单体消失。此时染色体∶核DNA=1∶1,且数量都为8,对应图乙的DE段。(2)图乙中AB段每条染色体上的DNA含量由1变为2,形成原因是DNA的复制,CD段每条染色体上的DNA含量由2变为1,形成原因是有丝分裂后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分开。
答案:(1)8　0　8　DE
(2)DNA的复制　着丝粒分裂,姐妹染色单体分开
1.细胞周期中核DNA、染色体、染色单体的含量变化曲线分析
①曲线模型。
②曲线解读。
项目 上升段的变化原因 下降段的变化原因
核DNA 间期(S期),DNA复制,核DNA数目加倍 末期,细胞一分为二,核DNA数目减半
染色体 后期,着丝粒分裂,染色体数目加倍 末期,细胞一分为二,染色体数目减半
染色 单体 间期(S期),DNA复制,染色单体形成 后期,着丝粒分裂,染色单体分离,染色单体消失
2.细胞分裂过程中物质含量的变化柱形图
核DNA∶染色体∶染色单体=第四章　　细胞的生命历程
第一节　细胞通过分裂增殖
　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。
　1.运用结构与功能观,归纳总结植物细胞和动物细胞有丝分裂的不同点和相同点。
　2.采用归纳与概括的方法概述有丝分裂各个时期的特点。
　3.运用建模分析的方法,探究细胞不能无限长大的原因。
　4.了解细胞癌变的原因和特点,宣传健康的生活方式,预防癌症发生。
课时1　细胞周期及有丝分裂过程中染色体的行为变化
一、模拟探究细胞的大小与扩散作用的关系
1.实验目的
通过建构 模型,推断细胞大小与 的关系,领悟细胞不能无限长大的原因。
2.方法步骤
(1)制备边长分别为3 cm、2 cm、1 cm的 琼脂块(含酚酞)。
(2)将琼脂块分别放入烧杯内,加入0.1%的 将琼脂块淹没。用塑料勺不停地翻动琼脂块3 min。
(3)取出琼脂块,放在垫着吸水纸的培养皿中将溶液吸干,将琼脂块切成两半。观察 ,记录观察结果,测量每一块琼脂块上NaOH扩散的 。
3.结果讨论
(1)在相同时间内,NaOH在每一块琼脂块内扩散的 基本相同,说明NaOH在每一块琼脂块内扩散的 相同。
(2)NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随着琼脂块的增大而 ,说明琼脂块的体积越大,物质运输的效率 。
(1)根据NaOH在琼脂块中的扩散距离相同可知,NaOH在琼脂块中的扩散速率是相等的。(　√　)
(2)随着细胞体积的增大,细胞的物质运输速率随之减小。(　×　)
二、细胞的分裂经历细胞周期
1.细胞周期的含义
细胞周期是指 的细胞从 到下一次分裂结束所经历的整个过程。
2.细胞周期的组成
细胞周期包括 (简称M期)和 。
3.分裂间期
(1)G1期:主要是 ,以及 的增生。
(2)S期:主要是 。
(3)G2期:合成M期所必需的一些 。
4.特点
不同细胞的细胞周期时长 ,但是分裂间期的时间总是 分裂期。
(1)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。(　×　)
(2)连续分裂的细胞,从一次细胞分裂开始到下一次细胞分裂开始,所经过的时间称一个细胞周期。(　×　)
三、染色体在有丝分裂过程中呈现规律性变化及有丝分裂的意义
1.植物细胞有丝分裂的过程及主要特点
时期 植物细胞示意图 主要特点
前 期 ①染色质→ (排列散乱); ②核膜、核仁解体; ③形成
中 期 ①每条染色体的 两侧均有纺锤丝牵引,着丝粒整齐排列在 上; ②染色体的形态固定、数目清晰
后 期 分裂,姐妹染色单体分开,一条染色体变成两条染色体,移向细胞两极
末 期 ①染色体→ ; ②核膜重新形成,核仁出现; ③ 分裂,形成 ,进而发展成新的 。
2.动植物细胞有丝分裂的区别
项目 高等植物细胞 动物细胞
间期 无 的复制 一个中心体复制成一对中心体
前期 细胞 发出纺锤丝形成纺锤体 由 发出纺锤丝形成纺锤体
末期 细胞中央出现 ,并发展成为新的细胞壁 细胞在两极之间的“赤道面”上向内凹陷,形成 , 渐渐加深,最后缢裂为两个子细胞
3.有丝分裂的意义
将亲代细胞的 经过复制后,精确地 。由于染色体上有遗传物质DNA,染色体的复制实质上是DNA的复制,因而在生物的亲代细胞和子代细胞之间保证了 。
(1)间期染色体复制后,其数目加倍。(　×　)
(2)动物细胞和植物细胞的有丝分裂前期形成纺锤体的方式不完全相同。(　√　)
(3)动物细胞和植物细胞中的中心体在间期复制,前期移向两极并发出纺锤丝形成纺锤体,末期平均分到子细胞。(　×　)
(4)中期染色体全部整齐地排列在细胞板上。(　×　)
(5)细胞有丝分裂的不同时期之间存在明显界限。(　×　)
一、模拟探究细胞的大小与扩散作用的关系
[典例1] 在“模拟探究细胞的大小与扩散作用的关系”活动中,将含酚酞的琼脂块切成三块边长分别为1 cm、2 cm、3 cm的立方体,把3块琼脂块放在装有0.1% NaOH溶液的烧杯内,淹没浸泡并用塑料勺不停地翻动琼脂块3 min。下列叙述正确的是(　C　)
A.随边长增大,琼脂块的表面积与体积之比增大
B.随边长增大,NaOH在琼脂块内扩散的速率增大
C.随边长增大,琼脂块中变红的体积增大
D.若时间允许,琼脂块浸泡时间越长越好
二、细胞的分裂经历细胞周期
[典例2-1]图A表示细胞进行有丝分裂的一个细胞周期;图B表示连续分裂的细胞相邻的两个细胞周期;图C是根据每个细胞中核DNA相对含量不同,将某种连续分裂的动物细胞分为e、f、g三组统计后的数据。下列叙述正确的是(　C　)
A
B
C
A.图A中的甲→乙阶段、图C的e组细胞中染色体数目可能加倍
B.图B中a段和c段对应图A中的甲→乙阶段
C.图C的g组细胞中染色体数∶核DNA数可能为1∶2
D.将细胞周期阻断在DNA复制前会导致g组的细胞数目增多
[典例2-2] 科学家追踪蚕豆根尖分生区细胞连续分裂,得到的数据如下图。据此判断,蚕豆根尖分生区细胞周期的时间为(　B　)
A.2 h B.19.3 h
C.21.3 h D.38.6 h
第21.3 h～第40.6 h表示一个细胞周期,时长为19.3 h,B符合题意。
1.构建细胞周期4种常用表示方法的概念模型
2.只有连续分裂的细胞才有细胞周期
(1)生物体内有细胞周期的细胞有受精卵、干细胞、分生区细胞、形成层细胞、癌细胞(不正常分裂)等。
(2)精细胞和卵细胞、已高度分化的细胞(如红细胞、神经细胞等)没有细胞周期。
三、染色体在有丝分裂过程中呈现规律性变化
[典例3-1] 高等动物细胞有丝分裂过程中,发生在同一时期的是(　B　)
A.核糖体的增生和环沟的形成
B.染色体的出现和纺锤体的出现
C.染色单体的形成和着丝粒的分裂
D.中心体的复制和染色体数目加倍
[典例3-2] 如图为一个正在进行有丝分裂的细胞图像。下列叙述正确的是(　D　)
A.该细胞正处于分裂间期
B.该细胞取自洋葱根尖分生区
C.该细胞正在进行着丝粒的分裂
D.该时期最明显的变化是出现染色体
1.有丝分裂过程中几种结构或物质的变化规律
项目 变化规律
DNA DNA复制含量加倍(S期)→恢复为正常状态(末期细胞分裂)
染 色 体 形态 变化
行为 变化 →→ →→
纺锤体 形成(前期)→消失(末期)
核仁、 核膜 消失(前期)→重建(末期)
核糖体 增生(G1期)
中心体 复制加倍(间期)→移向两极(前期)→平均分配(末期)
细胞壁 囊泡(聚集)→细胞板(末期)→细胞壁
2.染色体、染色单体、核DNA分子三者之间的数量关系
项目
染色体 1 1 1
核DNA 1 2 2
染色单体 0 2 2
(1)染色单体是染色体经过复制后仍连接在同一个着丝粒上的两条姐妹染色单体;当着丝粒分裂后,两条姐妹染色单体分离成为两条独立的染色体。
(2)染色体数目是根据着丝粒数目来计算的,有几个着丝粒就有几条染色体。
(3)无染色单体时,染色体数∶核DNA分子数=1∶1;有染色单体时,染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数=1∶2∶2。
四、有丝分裂过程中物质含量的变化的坐标图分析
[典例4-1] 下图是某高等动物(体细胞中染色体数目为2N)细胞周期不同时期的染色体数目、核DNA分子数目的柱形统计图。下列叙述错误的是(　C　)
①
②
③
A.a表示染色体数目,b表示核DNA分子数目
B.②时期看不到核膜与核仁
C.①→②过程染色体数目和染色单体数目均加倍
D.③→①过程中发生DNA复制
[典例4-2] 图甲表示处于有丝分裂时期的细胞图像,图乙表示在细胞有丝分裂不同时期每条染色体上的DNA含量变化的关系。请据图回答下列问题:
甲
乙
(1)图甲所示细胞中有染色体 条,姐妹染色单体 条,核DNA分子 个。染色体与核DNA之间的数量关系对应于图乙的 段。
(2)图乙中AB段形成的原因是
,
CD段形成的原因是
。
(2)DNA的复制　着丝粒分裂,姐妹染色单体分开
1.细胞周期中核DNA、染色体、染色单体的含量变化曲线分析
①曲线模型。
②曲线解读。
项目 上升段的变化原因 下降段的变化原因
核DNA 间期(S期),DNA复制,核DNA数目加倍 末期,细胞一分为二,核DNA数目减半
染色体 后期,着丝粒分裂,染色体数目加倍 末期,细胞一分为二,染色体数目减半
染色 单体 间期(S期),DNA复制,染色单体形成 后期,着丝粒分裂,染色单体分离,染色单体消失
2.细胞分裂过程中物质含量的变化柱形图
核DNA∶染色体∶染色单体=第一节　细胞通过分裂增殖
课时1　细胞周期及有丝分裂过程中染色体的行为变化
素养测练
对点达标练
知识点1　模拟探究细胞的大小与扩散作用的关系
1.细胞与外界进行物质交换的效率主要取决于细胞的(　D　)
A.大小 B.细胞膜面积
C.细胞周期 D.表面积与体积之比
解析:细胞体积越小,其相对表面积越大,越有利于物质的转运和交换,因此细胞与外界进行物质交换的效率主要取决于细胞相对表面积的大小,即细胞的表面积与体积之比,D符合题意。
2.某兴趣小组同学开展了“模拟探究细胞的大小与扩散作用的关系”的实验,每个琼脂块中NaOH扩散的深度如图中阴影所示(琼脂块中数据表示未被扩散部分的长度)。下列相关叙述错误的是(　B　)
A.NaOH在不同边长的琼脂块内扩散的速率相同
B.细胞相对表面积越大,细胞的物质运输速率越高
C.扩散有NaOH的琼脂块体积与琼脂块总体积之比可以反映细胞的物质运输效率
D.细胞体积不能无限增大,也不能无限缩小
解析:相同时间内,实验中测量到不同大小的琼脂块上NaOH扩散的深度相同,不同边长的琼脂块内NaOH扩散的速率相同,A正确;细胞体积越小,其相对表面积越大,物质运输的效率就越高,但物质运输的速率不变,B错误;本实验通过NaOH扩散进琼脂块的体积与琼脂块总体积之比来反映细胞的物质运输效率,进而说明细胞不能无限长大的原因,C、D正确。
3.(绍兴高一期末)用边长分别为3 cm、2 cm、1 cm的琼脂块模拟细胞,观察相同时间内NaOH在琼脂块上扩散的深度,以探究细胞的大小和扩散作用的关系。下列关于该活动的叙述,错误的是(　B　)
A.该活动通过构建物理模型来推断细胞的大小与物质扩散的关系
B.该活动的因变量是琼脂块的表面积和体积的比值
C.琼脂块变红的速度越快,说明NaOH的扩散速率就越快
D.琼脂块体积越大,表面积和体积的比值以及物质扩散的效率均越低
解析:本实验用琼脂块模拟细胞来探究细胞的大小和扩散作用的关系,构建了物理模型,A正确;该活动的自变量是琼脂块的表面积和体积的比值,B错误;琼脂块变红速度的快慢可反映NaOH扩散速率的快慢,C正确;琼脂块体积越大,表面积和体积的比值越小,物质扩散的效率越低,D正确。
知识点2　细胞的分裂经历细胞周期
4.下列细胞不具有细胞周期的是(　C　)
A.受精卵 B.癌细胞
C.根毛细胞 D.形成层细胞
解析:连续分裂的细胞才具有细胞周期,根毛细胞是高度分化的细胞,不能再分裂,因此不具有细胞周期,C符合题意。
5.如图是某高等植物的细胞周期图。下列叙述正确的是(　C　)
A.一个细胞周期是指甲→甲的全过程
B.乙→甲的过程中会发生染色体数目的加倍
C.甲→乙的过程会发生核膜的解体与重建
D.在甲时期,细胞中有一对中心体
解析:一个细胞周期是指乙→乙的全过程,A错误;乙→甲的过程中会进行DNA的复制,发生核DNA数目加倍、核糖体增生和蛋白质的合成,但染色体数目不加倍,B错误;甲→乙的过程为分裂期,会发生核膜的解体与重建,C正确;高等植物细胞中没有中心体,D错误。
6.下表所列为不同细胞的细胞周期持续时间(h)。据表分析,可以得出的结论是(　C　)
细胞 分裂间期 分裂期 细胞周期
十二指肠细胞 13.5 1.8 15.3
肿瘤细胞 18.0 0.5 18.5
成纤维细胞 19.3 0.7 20.0
A.分裂期和细胞周期均最短的是肿瘤细胞
B.分裂期占细胞周期比例最小的是十二指肠细胞
C.不同种类细胞的细胞周期持续时间不同
D.不同种类细胞的分裂都是同步进行的
解析:细胞周期包括分裂间期和分裂期。由表中信息可以得出:不同种类细胞的细胞周期持续时间不同,C符合题意。
知识点3　染色体在有丝分裂过程中呈现规律性变化
7.(宁波慈溪高一期末)下图是植物细胞的有丝分裂示意图。下列说法错误的是(　C　)
①
②
③
④
A.图①所示时期,染色质逐渐变成染色体
B.图②所示细胞中含有12条染色单体
C.图③所示时期,核DNA含量暂时加倍
D.图④细胞中,细胞板的形成与高尔基体有关
解析:①为有丝分裂前期,染色质会高度螺旋化变为染色体,A正确;②为有丝分裂中期,细胞中含有6条染色体,12条染色单体,B正确;③为有丝分裂后期,会发生着丝粒的分裂,染色体数目加倍,核DNA数目不变,C错误;图④细胞板的形成与高尔基体有关,D正确。
8.月季茎的形成层细胞不断进行有丝分裂使茎加粗。下列叙述正确的是(　D　)
A.分裂间期,染色体复制后数目加倍
B.前期,中心体参与形成纺锤体
C.中期,着丝粒排列在细胞板上
D.后期,染色体以相同的速率移向两极
解析:分裂间期,DNA复制后每条染色体上含有两个核DNA,染色体数不加倍,A错误;月季为高等植物,细胞内没有中心体,B错误;细胞板出现在末期,中期时所有染色体的着丝粒排列在赤道面上,C错误;后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,在纺锤丝的牵引下以相同的速率移向两极,D正确。
9.马蛔虫体细胞中有4条染色体,如图为其有丝分裂中期的示意图。下列叙述正确的是(　C　)
A.含有2个中心粒
B.含有8个DNA
C.着丝粒排列在赤道面上
D.在显微镜下可以看到核仁和核膜
解析:图示细胞含有2个中心体,4个中心粒,A错误;图示细胞含有4条染色体,8个核DNA,
B错误;图示细胞中着丝粒都排列在赤道面上,C正确;图示细胞处于有丝分裂中期,核膜和核仁在前期已经消失,因此该时期在显微镜下观察不到核膜和核仁,D错误。
10.(台州高一期末)人红骨髓中存在的造血干细胞,既能转化为淋巴干细胞和髓样干细胞,又能通过有丝分裂保持数量稳定。若某造血干细胞中染色体、姐妹染色单体、核DNA的数量比为1∶2∶2,则该细胞可能正在发生(　C　)
A.核DNA的复制
B.环沟的形成与加深
C.一对中心体分开并移向细胞两极
D.分离的染色体以相同的速率被纺锤丝拉向两极
解析:由题意可知,若某造血干细胞中染色体、姐妹染色单体、核DNA的数量比为1∶2∶2,说明染色体完成复制,但着丝粒未分裂,可处于有丝分裂G2期、前期、中期。环沟的形成与加深,分离的染色体以相同的速率被纺锤丝拉向两极,发生在分裂后期;一对中心体分开并移向细胞两极,发生在前期;核DNA的复制发生在S期。综上所述,C符合题意。
11.洋葱根尖分生区细胞进行有丝分裂时,某一时期细胞内的染色体、染色单体、核DNA分子三者的数量比是1∶2∶2,此时细胞内可能发生着(　C　)
A.核糖体的增生
B.着丝粒一分为二
C.核膜解体
D.囊泡聚集形成细胞板
解析:染色体数、染色单体数、核DNA分子数三者的比例为 1∶2∶2时,细胞中每条染色体含有两条染色单体,处于有丝分裂的G2期、前期、中期。核糖体增生发生在间期的G1期,着丝粒一分为二发生在后期,核膜解体发生在有丝分裂前期,囊泡聚集形成细胞板发生在有丝分裂末期,C符合题意。
综合提升练
12.(宁波高一期中)某细胞有丝分裂过程中三个时间段的染色体、核DNA、染色单体的数目如下图。下列说法正确的是(　D　)
A.图A表示该时间段细胞内有2N个DNA分子
B.图B可能表示该细胞正处于分裂前期
C.图C一定表示有丝分裂中期
D.若图B、C表示两个连续的时间段,那么导致变化的原因可能是着丝粒的分裂
解析:图A表示该时间段细胞内有2N个核DNA分子,A错误;图B细胞内无染色单体,核DNA分子和染色体数目都是4N,则该细胞处于细胞有丝分裂后期,B错误;图C细胞的核DNA分子和染色单体的数目都是4N,染色体数目是2N,则该细胞处于细胞有丝分裂G2期、前期或中期,C错误;若图B、C表示两个连续的时间段,则图B为细胞有丝分裂后期,图C为细胞有丝分裂中期,染色单体的消失和染色体的加倍是着丝粒的分裂导致的,D正确。
13.如图表示人体细胞有丝分裂过程中,细胞内物质变化曲线图形的一部分。下列有关叙述正确的是(　D　)
A.若该图表示细胞核内的DNA数量变化,则BC段中染色体数∶染色单体数=1∶1
B.若该图表示细胞内的染色体数量变化,则D时刻后细胞中有姐妹染色单体
C.若该图表示染色单体数量变化,则CD时刻细胞核完成重建
D.若该图表示细胞内的中心粒数量变化,则CD时刻已完成着丝粒分裂
解析:若题图表示细胞核内的DNA数量变化,则BC段包括后期,而后期染色单体数为0,A错误;若题图表示细胞内的染色体数量变化,则BC段包括后期,D时刻为末期,细胞中不存在姐妹染色单体,B错误;若题图表示染色单体数量变化,则CD段表示后期着丝粒分裂,而细胞核重建发生在末期,C错误;若题图表示细胞内中心粒数量变化,则CD时刻表示进入末期,此时已经完成了着丝粒的分裂,D正确。
14.用带放射性标记的胸苷培养细胞,处于S期的细胞都会被标记,再将细胞换到无放射性的培养液中培养并定期检测,得到如图所示结果。若加入过量胸苷,S期的细胞立刻被抑制,而其他时期的细胞不受影响。下列相关叙述错误的是(　B　)
A.预计最快约2.2 h后会检测到被标记的M期细胞
B.M期出现被标记的细胞开始计时到其占M期比例最大时,用时约7.9 h
C.M期被标记的细胞比例达到最大时开始计时,6.1 h后其比例开始下降
D.若加入过量胸苷,则大约在7.4 h后细胞都停留在S期
解析:加入放射性的胸苷后,处于S期的细胞被标记,S期的细胞经G2期变化后变为M期的细胞,故最短经历的时间为G2期的时间,即2.2 h,A正确;M期出现被标记的细胞开始计时到其占M期比例最大时,经历的时间为分裂期(M期)的时间,为1.8 h,B错误;当最早进入M期的S期细胞刚结束M期时,M期被标记的细胞比例达到最大,此时开始计时,当最晚进入M期的S期细胞进入M期时,M期被标记的细胞比例开始下降,经历的时间为7.9-1.8=6.1 h,
C正确;加入过量胸苷后,只有处于S期的细胞被抑制,刚结束S期的细胞,经过G2、M、G1期后再次到达S期后受到抑制,经历时间为2.2+1.8+3.4=7.4 h,其他各时期细胞达到S期的时间均短于该时间,故加入过量胸苷,7.4 h后细胞都停留在S期,D正确。
15.土壤中的重金属污染会影响植物的生长,例如镉(Cd)影响植物细胞分裂、幼苗生长等。细胞的分裂经历细胞周期,包括分裂间期和分裂期(简称M期)。分裂间期包括遗传物质的合成期(简称S期)以及前后的G1期和G2期。科学家探究了Cd对大豆细胞周期从G1期进入S期(以G1/S表示)和从G2期进入M期(以G2/M表示)的影响。实验时用不同浓度的Cd处理甲、乙两品种大豆种子,待萌发一段时间后取根尖,分离获得甲、乙两品种大豆的细胞核,并分别检测核内遗传物质的含量(大豆成熟的体细胞中核内遗传物质的含量为2C),结果如图所示。
回答下列问题:
(1)图中核遗传物质含量为2C的细胞处于　　　　期,含量为4C的细胞处于　　　　期。
(2)实验中选择以大豆根尖细胞为检测对象的原因是　　　　　　　　　　。
(3)若将分离得到的细胞核经染色后进行显微镜观察,观察不到染色体,因为　　　　　。
(4)由实验结果可知,Cd影响甲品种大豆细胞周期的G1/S期,理由是随着Cd浓度增大,甲品种处于G1期的细胞比例增加。影响乙品种大豆细胞周期的G2/M期,理由是　 。
解析:(1)核遗传物质含量为2C的细胞,说明核遗传物质没有复制,处于G1期;由实验目的可知,核遗传物质含量为4C的细胞,遗传物质已经完成复制,应处于G2期。(2)本实验需要观察分裂的细胞,根尖分生区细胞分裂旺盛可作为检测对象。(3)染色体和染色质是同种物质在不同时期呈现的两种不同的形态,若将分离得到的细胞核经染色后进行显微镜观察,观察不到染色体,可能是因为染色体仍处于松散的染色质状态。(4)通过Cd对甲品种大豆细胞周期的影响可推测对乙品种大豆影响的理由是随着Cd浓度增大,乙品种处于G2期的细胞比例增加。
答案:(1)G1　G2　(2)根尖细胞分裂旺盛　(3)染色体仍处于松散的染色质状态
(4)随着Cd浓度增大,乙品种处于G2期的细胞比例增加

展开更多......

收起↑