2017屆高考生物大一輪復(fù)習(xí) 第四章 細(xì)胞的生命歷程學(xué)案
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1、 第四章 細(xì)胞的生命歷程 第1講 細(xì)胞的增殖 [最新考綱] 1.細(xì)胞的生長和增殖的周期性(Ⅰ) 2.細(xì)胞的無絲分裂(Ⅰ) 3.細(xì)胞的有絲分裂(Ⅱ) 4.實(shí)驗(yàn):(1)觀察細(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)胞的生長和增殖的周期性 1.模擬探究細(xì)胞表面積和體積的關(guān)系 (1)實(shí)驗(yàn)原理 ①含酚酞的瓊脂塊,酚酞變?yōu)樽霞t色。 ②NaOH在每一塊瓊脂塊中擴(kuò)散的速率相同。 ③在相同時間內(nèi),NaOH擴(kuò)散的體積與瓊脂塊的總體積的比值可以反映NaOH擴(kuò)散的效率,由此模擬細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸效率之間的關(guān)系。 (2)模擬實(shí)驗(yàn)中的模擬對象 實(shí)驗(yàn)?zāi)P? 模擬對象 不同
2、大小的瓊脂塊 不同大小的細(xì)胞 NaOH擴(kuò)散進(jìn)入瓊脂塊 細(xì)胞物質(zhì)的運(yùn)輸 NaOH擴(kuò)散體積/整個瓊脂塊體積 細(xì)胞物質(zhì)運(yùn)輸?shù)男? 2.細(xì)胞不能無限長大 (1)細(xì)胞體積越大,其相對表面積越小,細(xì)胞的物質(zhì)運(yùn)輸?shù)男示驮降?,因而限制了?xì)胞的長大。 (2)細(xì)胞核是細(xì)胞的控制中心,它不會隨細(xì)胞體積的擴(kuò)大而增加。 3.細(xì)胞增殖的周期性 (1)細(xì)胞周期 ①條件:連續(xù)分裂的細(xì)胞。 ②組成:細(xì)胞周期=分裂間期+分裂期。 (2)細(xì)胞增殖(真核細(xì)胞)的概述 ①方式:無絲分裂、有絲分裂和減數(shù)分裂。 ②過程:包括物質(zhì)準(zhǔn)備和細(xì)胞分裂整個連續(xù)的過程。 ③意義:是生物體生長、發(fā)育、繁殖、遺傳的基礎(chǔ)。
3、 [深度思考] (1)組成生物體的細(xì)胞是不是越小越好? 提示:并不是說細(xì)胞越小越好,細(xì)胞體積的最小限度是由完成細(xì)胞功能所必需的基本結(jié)構(gòu)和物質(zhì)所需空間決定的。 (2)所有的細(xì)胞都有細(xì)胞周期嗎?舉例說明。 提示:①只有連續(xù)分裂的細(xì)胞才有細(xì)胞周期,如植物形成層細(xì)胞、根尖分生區(qū)細(xì)胞、動物皮膚生發(fā)層細(xì)胞。②高度分化的細(xì)胞沒有細(xì)胞周期,如神經(jīng)細(xì)胞、表皮細(xì)胞等。 (3)根據(jù)細(xì)胞周期不同的表示方法確定細(xì)胞周期。 提示: 方法名稱 表示方法 用字母表示細(xì)胞周期 扇形圖 A→B→C→A為一個細(xì)胞周期 直線圖 a+b或c+d為一個細(xì)胞周期 坐標(biāo)圖 a+b+c+d+e為一個
4、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)胞處于分裂期 題組一 考點(diǎn)診斷 (1)在細(xì)胞周期中,分裂間期的持續(xù)時間通常比分裂期的短。(2013·高考海南卷)( ) (2)無絲分裂過程中核膜不消失。(2009·高考廣東卷)( ) (3)動物細(xì)胞僅以有絲分裂方式進(jìn)行增殖。(2009·高考廣東卷)( ) (4)赤道板是細(xì)胞有絲分裂過程中出現(xiàn)的一種結(jié)構(gòu)。(2013·高考海南卷)( ) (5)有絲分裂間期DNA復(fù)制的過程需要解旋酶的參與。(2013·高考海南卷)( ) (6)有絲分裂中期,發(fā)生聯(lián)會的同源染色體排列在赤道板上。(2013·高考海南卷
5、)( ) 答案:(1)(×) (2)(√) (3)(×) (4)(×) (5)(√) (6)(×) 題組二 細(xì)胞周期的判斷 1.(2016·黃山模擬)下列據(jù)圖描述細(xì)胞周期的相關(guān)說法正確的是( ) A.誘導(dǎo)細(xì)胞的基因突變可使用物理或化學(xué)方法,作用于甲的S期或丙的a→b段 B.一個完整的細(xì)胞周期是指乙的a+b段或b+c段 C.用秋水仙素作用于丙細(xì)胞可使細(xì)胞分裂停留在a→b段 D.細(xì)胞中含有染色單體的時間段是M或b、d或a→b段 解析:選C。誘導(dǎo)細(xì)胞的基因突變可使用物理或化學(xué)方法,作用于甲的S期或丙的b→a段;一個完整的細(xì)胞周期是指乙的a+b段或c+d段;秋水仙素能抑制紡
6、錘體的形成,使細(xì)胞分裂停留在后期;圖中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單體。 2.(2015·高考北京卷)流式細(xì)胞儀可根據(jù)細(xì)胞中DNA含量的不同對細(xì)胞分別計數(shù)。研究者用某抗癌藥物處理體外培養(yǎng)的癌細(xì)胞,24小時后用流式細(xì)胞儀檢測,結(jié)果如圖。對檢測結(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)胞均被計數(shù)在a峰中 D.此抗癌藥物抑制了癌細(xì)胞DNA的復(fù)制 解析:選C。從圖中可以看出,a峰中細(xì)胞DNA相對含量是40,b峰中細(xì)胞DNA相對含量是80,即b峰中細(xì)胞的DNA含
7、量是a峰中的2倍,聯(lián)想細(xì)胞分裂中的DNA復(fù)制,可推知a峰與b峰之間的細(xì)胞正處于細(xì)胞分裂間期DNA復(fù)制的過程中,b峰中細(xì)胞處于細(xì)胞分裂的分裂期。實(shí)驗(yàn)組b峰中細(xì)胞數(shù)目明顯減少的原因是某抗癌藥物有效抑制了癌細(xì)胞在細(xì)胞分裂間期的DNA復(fù)制,使得進(jìn)入分裂期的細(xì)胞明顯減少。 判斷細(xì)胞周期的方法 判斷一個完整的細(xì)胞周期的方法 ①細(xì)胞周期以分裂間期為起點(diǎn),而不能以分裂期為起點(diǎn)。 ②分裂間期的時間遠(yuǎn)遠(yuǎn)長于分裂期。 題組三 利用同位素標(biāo)記法或DNA合成抑制劑研究 細(xì)胞周期 3.(2014·高考浙江卷)某哺乳動物體細(xì)胞在培養(yǎng)中能夠分裂,在培養(yǎng)過程中將適量的3H-TdR(3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷)
8、和某促進(jìn)細(xì)胞分裂的藥物加入到培養(yǎng)液中,培養(yǎng)一段時間,可觀察和測量到( ) A.G1期變短,該期有大量3H-TdR進(jìn)入細(xì)胞核 B.S期變長,該期有DNA復(fù)制和核糖體的增生 C.G2期變短,該期細(xì)胞核中有組蛋白 D.M期相對較短,該期細(xì)胞的核膜始終完整 解析:選C。促進(jìn)細(xì)胞分裂的藥物可以明顯縮短細(xì)胞分裂的細(xì)胞周期。G1期主要是合成DNA所需要的蛋白質(zhì)和核糖體的增生,S期主要發(fā)生的是DNA的復(fù)制,G2期主要發(fā)生的是RNA的合成和有絲分裂所必需的一些蛋白質(zhì)的合成。因此,將某促進(jìn)細(xì)胞分裂的藥物加入到培養(yǎng)液中會使G1期變短,S期和G2期也變短;3H-TdR參與DNA的復(fù)制,應(yīng)該在S期大量進(jìn)入細(xì)
9、胞核;M期相對較短,該期細(xì)胞的核膜周期性地消失和重現(xiàn)。組蛋白是構(gòu)成染色體的蛋白質(zhì),在G2期之前已經(jīng)合成。綜合上述分析,C項(xiàng)正確,A、B、D項(xiàng)敘述錯誤。 4.回答下列有關(guān)細(xì)胞的問題。 下表數(shù)據(jù)為實(shí)驗(yàn)測得體外培養(yǎng)的某種細(xì)胞的細(xì)胞周期各階段時間(單位:小時) (1)在圖中繪出該種細(xì)胞的細(xì)胞周期曲線圖并注明各期名稱(假設(shè)體細(xì)胞DNA相對含量為2C)。 (2)若在上述細(xì)胞的培養(yǎng)液中加入過量的DNA合成抑制劑,處于____________期的細(xì)胞立刻被抑制,再培養(yǎng)____________小時,則其余細(xì)胞都將被抑制在G1/S期交界處;去除抑制劑,更換新鮮培養(yǎng)液,細(xì)胞將繼續(xù)沿細(xì)胞周期運(yùn)行,在所
10、有細(xì)胞達(dá)到____________期終點(diǎn)前,再加入DNA合成抑制劑,則全部細(xì)胞都被阻斷在G1/S期交界處,實(shí)現(xiàn)細(xì)胞周期同步化。 (3)S期的啟動需要一種蛋白質(zhì)分子作為啟動信號,這種蛋白質(zhì)在S期之前合成并存在于S期全過程中。若將S期和G1期細(xì)胞融合,則G1期細(xì)胞核進(jìn)入S期的時間將____________。 (4)在電鏡下觀察處于M期的細(xì)胞,可見紡錘體由細(xì)胞兩極的____________發(fā)出。在M期中消失又出現(xiàn)的細(xì)胞結(jié)構(gòu)是____________。 解析:在細(xì)胞周期中,G1期主要進(jìn)行RNA和蛋白質(zhì)的合成,為S期的DNA合成做準(zhǔn)備;S期主要進(jìn)行DNA合成;G2期DNA合成結(jié)束,為細(xì)胞分裂做準(zhǔn)備
11、。因此,在細(xì)胞培養(yǎng)液中,若加入過量的DNA合成抑制劑,則處于S期的細(xì)胞因DNA合成受阻而處于抑制狀態(tài);去除抑制劑后,細(xì)胞分裂則正常進(jìn)行;若將S期與G1期細(xì)胞融合,由于S期細(xì)胞中含有啟動蛋白(啟動信號),則G1期細(xì)胞核進(jìn)入S期的時間將提前;在電鏡下觀察處于分裂期(M期)的細(xì)胞,前期可見由中心體發(fā)出的紡錘絲,此時核膜、核仁消失,末期核膜、核仁重新出現(xiàn)。 答案:(1) (2)S 15 G1 (3)提前 (4)中心體 核仁(或核膜、或細(xì)胞核) 考點(diǎn)二 有絲分裂和無絲分裂 1.有絲分裂各時期特征及分裂圖像 2.動物和高等植物細(xì)胞有絲分裂的區(qū)別 中心體倍增 (間期) 紡錘體
12、形成方式(前期) 細(xì)胞分開方式 (末期) 高等植物細(xì)胞 無 兩極紡錘絲紡錘體 細(xì)胞板→細(xì)胞壁→分割細(xì)胞質(zhì) 動物細(xì)胞 有 中心粒星射線紡錘體 細(xì)胞膜→中央凹陷→縊裂細(xì)胞 3.細(xì)胞的無絲分裂 (1)過程: ①細(xì)胞核先延長,中部向內(nèi)凹陷,縊裂成兩個細(xì)胞核。 ②整個細(xì)胞從中部縊裂成兩部分,形成兩個子細(xì)胞。 (2)特點(diǎn):分裂過程中不出現(xiàn)紡錘體和染色體的變化。 (3)實(shí)例:蛙的紅細(xì)胞。 [深度思考] (1)探究染色體行為的變化。 提示: (2)探究相關(guān)結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律。 提示: 細(xì)胞結(jié)構(gòu) 變化規(guī)律 紡錘體 形成(前期)―→消失(末期) 核膜、核仁
13、消失(前期)―→重建(末期) 中心體 倍增―→移向兩極―→平均分配 (間期) (前期) (末期) (3)探究核DNA、染色體、染色單體數(shù)目變化(以二倍體生物為例)。 提示: 時期 項(xiàng)目 分裂間期 分裂期 前期 中期 后期 末期 著絲點(diǎn) 2n 2n 2n 4n 2n 染色體 2n 2n 2n 4n 2n 染色單體 0→4n 4n 4n 0 0 核DNA分子 2n→4n 4n 4n 4n 2n (4)探究與有絲分裂有關(guān)的細(xì)胞器及其生理作用。 提示: 細(xì)胞器名稱 細(xì)胞類型 時期 生理作用 核糖體 動、植
14、物 間期(主要) 有關(guān)蛋白質(zhì)的合成 中心體 動物、低等植物 前期 紡錘體的形成 高爾基體 植物 末期 細(xì)胞壁的形成 線粒體 動、植物 整個細(xì)胞周期 提供能量 題組一 考點(diǎn)診斷 (1)動物細(xì)胞分裂間期有DNA和中心體的復(fù)制。(2013·高考江蘇卷)( ) (2)紡錘體形成于分裂前期,消失于分裂后期。(2013·高考江蘇卷)( ) (3)染色單體形成于分裂前期,消失于分裂后期。(2013·高考江蘇卷)( ) (4)蛙受精卵發(fā)育過程中不能發(fā)生DNA的半保留復(fù)制。(2012·高考四川卷)( ) (5)動物細(xì)胞有絲分裂過程中細(xì)胞板在末期形成。(2010
15、·高考海南卷)( ) (6)動物細(xì)胞有絲分裂末期,細(xì)胞膜內(nèi)陷形成兩個子細(xì)胞。(2010·高考海南卷)( ) 答案:(1)(√) (2)(×) (3)(×) (4)(×) (5)(×) (6)(√) 題組二 有絲分裂的特點(diǎn)判斷 1.關(guān)于細(xì)胞有絲分裂的敘述,正確的是( ) A.赤道板是細(xì)胞有絲分裂過程中出現(xiàn)的一種結(jié)構(gòu) B.有絲分裂間期DNA復(fù)制的過程需要解旋酶的參與 C.有絲分裂中期,發(fā)生聯(lián)會的同源染色體排列在赤道板上 D.在細(xì)胞周期中,分裂間期的持續(xù)時間通常比分裂期的短 解析:選B。赤道板不是細(xì)胞中的一種結(jié)構(gòu),而是一個假想的平面,A項(xiàng)錯誤;DNA復(fù)制過程中需要解旋酶、DN
16、A聚合酶的參與,B項(xiàng)正確;同源染色體的聯(lián)會發(fā)生在減Ⅰ前期,減Ⅰ中期已聯(lián)會的同源染色體排列在赤道板上,C項(xiàng)錯誤;在細(xì)胞周期中,分裂間期持續(xù)的時間通常比分裂期的長,D項(xiàng)錯誤。 2.下列關(guān)于動物細(xì)胞有絲分裂的敘述正確的是( ) A.分裂間期有DNA和中心體的復(fù)制 B.分裂間期DNA含量和染色體組數(shù)都加倍 C.紡錘體形成于分裂前期,消失于分裂后期 D.染色單體形成于分裂前期,消失于分裂后期 解析:選A。正確理解動物細(xì)胞有絲分裂間期、前期和后期的變化特點(diǎn)是解題的關(guān)鍵。動物細(xì)胞中存在與細(xì)胞有絲分裂相關(guān)的中心體,在它的分裂間期發(fā)生了DNA和中心體的復(fù)制,A項(xiàng)正確;分裂間期DNA含量因其復(fù)制而加
17、倍,但染色體組數(shù)目的加倍(著絲點(diǎn)的分裂)發(fā)生在分裂后期,B項(xiàng)錯誤;紡錘體在分裂前期形成,在分裂末期消失,C項(xiàng)錯誤;染色單體在分裂間期形成,在分裂后期因著絲點(diǎn)的分裂而成為獨(dú)立的染色體,D項(xiàng)錯誤。 走出有絲分裂的三個誤區(qū) 1.在有絲分裂過程中,各個時期始終都有同源染色體存在,但它們既不配對,也不分開。 2.有絲分裂后期著絲點(diǎn)分裂不是紡錘絲牽引的結(jié)果 用秋水仙素處理抑制紡錘體形成,無紡錘絲牽引著絲點(diǎn),復(fù)制后的染色體的著絲點(diǎn)照樣分裂,使細(xì)胞中染色體數(shù)目加倍,這就說明著絲點(diǎn)分裂不是紡錘絲牽引所致。 3.赤道板與細(xì)胞板的區(qū)別 赤道板不是細(xì)胞結(jié)構(gòu),是一假想的平面,在光學(xué)顯微鏡下看不到;細(xì)胞板
18、是一真實(shí)結(jié)構(gòu),光學(xué)顯微鏡下能看到,出現(xiàn)在植物細(xì)胞有絲分裂的末期。 題組三 有絲分裂各時期圖像的識別 3.(2014·高考江蘇卷)如圖為動物細(xì)胞分裂中某時期示意圖,下列相關(guān)敘述正確的是( ) A.甲在分裂前期倍增并移向細(xì)胞兩極 B.乙和丙在組成成分上差異很大 C.該時期細(xì)胞中染色體數(shù)是體細(xì)胞染色體數(shù)的兩倍 D.該時期通過核孔進(jìn)入細(xì)胞核的物質(zhì)減少 解析:選B。甲(中心體)的倍增發(fā)生在間期,A錯誤;乙(染色體,主要由DNA和蛋白質(zhì)組成)與丙(星射線,由蛋白質(zhì)組成)在組成成分上差異很大,B正確;該細(xì)胞處于有絲分裂中期,其染色體數(shù)與體細(xì)胞染色體數(shù)相同,C錯誤;該細(xì)胞所處時期沒有核膜和
19、核孔,D錯誤。 4.如圖為同一植物細(xì)胞處在有絲分裂兩個不同時期的模式圖,下列表述錯誤的是( ) A.a(chǎn)結(jié)構(gòu)主要由纖維素和果膠組成 B.b表示細(xì)胞膜,c表示細(xì)胞核 C.d結(jié)構(gòu)的形成需要高爾基體的參與 D.e的蛋白質(zhì)成分是在G2期合成的 解析:選B。由圖可知,a為植物細(xì)胞的最外層結(jié)構(gòu),是由纖維素和果膠組成的細(xì)胞壁;細(xì)胞膜與細(xì)胞壁在生活狀態(tài)下是緊貼在一起的,故b表示核膜,c表示核仁;細(xì)胞板逐漸形成細(xì)胞壁,此過程與高爾基體密切相關(guān);組成e(紡錘絲)的微管蛋白是在有絲分裂間期的G2期合成的。 5.(2016·黑龍江哈三中一模)下圖是某動物細(xì)胞有絲分裂模式圖,有關(guān)敘述不正確的是( )
20、 A.上述細(xì)胞有絲分裂的順序是甲丁乙丙 B.顯微鏡下觀察到最多的細(xì)胞處于甲時期 C.開始出現(xiàn)染色體的時期是??;染色體開始轉(zhuǎn)變成染色質(zhì)形態(tài)的時期是丙 D.若某藥物可抑制紡錘體形成,則它極可能是作用于丙圖 解析:選D。圖中甲為間期,乙為后期,丙為末期,丁為前期,故圖中細(xì)胞有絲分裂順序?yàn)榧锥∫冶珹正確;細(xì)胞周期中,間期歷時最長,顯微鏡觀察連續(xù)分裂的動物組織細(xì)胞處于間期的細(xì)胞數(shù)目最多,B正確;細(xì)胞有絲分裂中,染色體出現(xiàn)在前期,消失轉(zhuǎn)變?yōu)槿旧|(zhì)在末期,C正確;紡錘體的形成是在前期,D錯誤。 1.動、植物細(xì)胞分裂圖像的識別 (2)圖像呈圓形,外面無細(xì)胞壁,或有中心粒結(jié)構(gòu),無細(xì)胞
21、板結(jié)構(gòu),通過縊裂方式產(chǎn)生子細(xì)胞,一般可判斷為動物細(xì)胞。 2.根據(jù)染色體變化識別細(xì)胞分裂時期 (1)染色質(zhì)變?yōu)槿旧w,染色體散亂分布→前期,如圖1。 (2)著絲點(diǎn)排列在赤道板上→中期,如圖2。 (3)著絲點(diǎn)分裂,染色體數(shù)目增加一倍→后期,如圖3。 (4)染色體變成染色質(zhì)→末期,如圖4。 題組四 有絲分裂過程的曲線分析 6.如圖為某真核細(xì)胞分裂過程中細(xì)胞核DNA變化圖解,下列敘述正確的是( ) A.在AB段有DNA分子的復(fù)制和蛋白質(zhì)的合成 B.在CD段該細(xì)胞中染色體數(shù)不變 C.若該細(xì)胞是植物細(xì)胞,則在CD段該細(xì)胞赤道板處已形成細(xì)胞板 D.若該細(xì)胞是植物細(xì)胞,則在DE
22、段該細(xì)胞中有高爾基體起作用 解析:選D。DNA分子的復(fù)制和蛋白質(zhì)的合成發(fā)生在間期(AC段),A錯誤;在分裂期的后期,細(xì)胞中染色體數(shù)目加倍(處于CD段中),B錯誤;在植物細(xì)胞有絲分裂的過程中,細(xì)胞板的形成發(fā)生在末期(處于DE段),C錯誤;在DE段,即在植物細(xì)胞有絲分裂末期,有高爾基體起作用,D正確。 7.下圖甲為細(xì)胞周期中每條染色體上DNA含量變化圖,圖乙為某二倍體生物細(xì)胞分裂的模式圖,下列選項(xiàng)不正確的是( ) A.在de段細(xì)胞中染色體的數(shù)目減半 B.圖乙有8個DNA分子、8條染色體 C.圖乙細(xì)胞在圖甲的對應(yīng)位置是ef段 D.圖乙細(xì)胞可能在圖甲細(xì)胞的bc段發(fā)生了突變 解析:選
23、A。曲線圖的縱坐標(biāo)表示每條染色體中DNA含量的變化,曲線既可代表有絲分裂也可代表減數(shù)分裂。ac段代表有絲分裂間期或減數(shù)第一次分裂間期。cd段表示每條染色體含有2個DNA分子,可表示有絲分裂的前期、中期,減數(shù)第一次分裂各時期及減數(shù)第二次分裂的前期、中期。de段表示姐妹染色單體分離,可表示有絲分裂后期或減數(shù)第二次分裂后期,染色體數(shù)目加倍,此時細(xì)胞中含有8條染色體,8個DNA分子。圖乙表示有絲分裂的后期,染色體數(shù)目加倍。ef段表示每條染色體上含有1個DNA分子,與圖乙對應(yīng);基因突變主要發(fā)生在間期DNA復(fù)制時,即bc段。 8.(2016·長春模擬)下圖表示某動物細(xì)胞分裂的不同時期,細(xì)胞內(nèi)染色體與核D
24、NA數(shù)目比的變化關(guān)系,下列相關(guān)敘述錯誤的是( ) A.a(chǎn)b段細(xì)胞中核糖體的活動很活躍 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)斷裂發(fā)生在de段 解析:選B。ab段可表示分裂間期中蛋白質(zhì)的合成時期,該時期核糖體活動活躍;bc段表示DNA復(fù)制時期,不能發(fā)生基因重組;cd段可表示處于減Ⅱ前、中期的細(xì)胞,該時期細(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)斷裂。 模型法分析有絲分裂中相關(guān)結(jié)構(gòu)或物質(zhì)的變化 模型 變化原因 規(guī)律分析 a→b:間期DNA復(fù)制c→d:
25、末期DNA隨染色體平均分配到兩個子細(xì)胞中 ①間期DNA分子復(fù)制使DNA含量加倍,但染色體沒加倍,而是每條染色體上含有2條姐妹染色單體;②染色體加倍發(fā)生在后期著絲點(diǎn)分裂時;③DNA和染色體數(shù)目減半的原因相同 g→h:后期著絲點(diǎn)分裂i→j:末期染色體平均分配到兩個子細(xì)胞中 題組五 有絲分裂過程的柱狀圖分析 9.如圖是某動物細(xì)胞有絲分裂不同時期染色體(a)數(shù)目、核DNA分子(b)數(shù)目的柱形統(tǒng)計圖,下列敘述正確的是( ) A.①時期染色體還未復(fù)制,核DNA已完成了復(fù)制 B.③時期核膜、核仁重建,細(xì)胞中部出現(xiàn)細(xì)胞板 C.①→②表示著絲點(diǎn)分裂,染色體數(shù)目加倍,但核DNA
26、分子數(shù)目不變 D.②時期染色體數(shù)目和DNA數(shù)目相等,說明細(xì)胞分裂已經(jīng)完成 解析:選C。前期和中期,DNA已復(fù)制,染色體也完成了復(fù)制,但由于著絲點(diǎn)未分裂,染色體數(shù)目并不加倍。動物細(xì)胞分裂過程中不形成細(xì)胞板。①→②表示由中期到后期,著絲點(diǎn)分裂,染色體數(shù)目加倍,但核DNA分子數(shù)目不變。 10.(2016·南京模擬)下圖表示某種哺乳動物細(xì)胞分別在正常培養(yǎng)和藥物處理培養(yǎng)時,所測得的細(xì)胞中DNA含量與細(xì)胞數(shù)的變化。推測該藥物的作用可能是( ) A.通過抑制DNA的復(fù)制抑制細(xì)胞分裂 B.通過促進(jìn)DNA的復(fù)制促進(jìn)細(xì)胞分裂 C.通過抑制紡錘體的形成抑制細(xì)胞分裂 D.通過促進(jìn)著絲點(diǎn)分裂促進(jìn)
27、細(xì)胞分裂 解析:選C。由柱狀圖可知,正常培養(yǎng)時DNA含量為2n的細(xì)胞數(shù)多,經(jīng)藥物處理后,DNA含量為4n的細(xì)胞數(shù)多,即DNA完成了復(fù)制,但細(xì)胞數(shù)沒有增加,即細(xì)胞不分裂,推測該藥物可能通過抑制紡錘體的形成來抑制細(xì)胞正常分裂。 根據(jù)柱狀圖判斷細(xì)胞分裂時期 1.根據(jù)染色單體變化判斷各時期 染色單體 2.根據(jù)比例關(guān)系判斷各時期 = 考點(diǎn)三 (實(shí)驗(yàn)) 觀察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂 一、實(shí)驗(yàn)原理 (1)高等植物的分生組織細(xì)胞有絲分裂較為旺盛。 (2)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高倍顯微鏡觀察細(xì)胞內(nèi)染色體的存在狀態(tài),判斷處于不同分裂時期的細(xì)胞。 (3)
28、細(xì)胞核內(nèi)的染色體容易被堿性染料(如龍膽紫溶液)染成深色。 二、實(shí)驗(yàn)步驟 過程 操作 步驟說明 根尖培養(yǎng) 實(shí)驗(yàn)前3~4 d,將洋蔥放在瓶內(nèi)裝滿清水的廣口瓶上,底部接觸清水,置于溫暖處,常換水,待根長約5 cm時取用 裝 片 制 作 取材 剪取根尖2~3 mm(注意取材時間) 解離 ①解離液:質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸和體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精按1∶1體積比混合②時間:3~5 min③目的:使組織中的細(xì)胞相互分離開來 漂洗 ①漂洗液:清水②時間:約10 min③目的:洗去解離液,防止解離過度 染色 ①染色液:0.01_g/mL的龍膽紫溶液或0.02
29、 g/mL的醋酸洋紅溶液②時間:3~5 min③目的:使染色體(或染色質(zhì))著色 制片 用鑷子將處理過的根尖放在載玻片上,加一滴清水,并用鑷子尖把根尖弄碎,蓋上蓋玻片,在蓋玻片上再加一片載玻片,然后用拇指輕輕地按壓載玻片 觀察 先低倍鏡:找分生區(qū)細(xì)胞(正方形、排列緊密) ↓ 后高倍鏡:找出各時期細(xì)胞,觀察記錄 繪圖 中期細(xì)胞繪圖要點(diǎn):植物細(xì)胞形態(tài)近正方形、著絲點(diǎn)排列在赤道板上;有染色單體、紡錘體;無核膜、核仁和中心體 三、實(shí)驗(yàn)歸納 1.實(shí)驗(yàn)材料的選擇 (1)類型:選取分裂期占細(xì)胞周期比例相對較大的材料。 (2)部位:應(yīng)選分裂旺盛的部位(如根尖的分生區(qū))。
30、 (3)時間:必須在分裂旺盛的時間。 2.實(shí)驗(yàn)應(yīng)注意的問題 (1)解離時間要嚴(yán)格控制,解離時間不能太短,否則細(xì)胞間果膠未溶解,壓片時細(xì)胞不易分散,達(dá)不到效果;時間過長則細(xì)胞分離過度、過于酥軟,無法取出根尖進(jìn)行染色和制片。 (2)控制染色時間,染色時間不能太短,否則染色體或染色質(zhì)不能完全著色;時間過長則使細(xì)胞核等其他部分充滿染色劑無法分辨染色體。 (3)對細(xì)胞有絲分裂的過程觀察不可能看到連續(xù)的分裂過程,因?yàn)樵诮怆x過程中細(xì)胞已經(jīng)死亡,觀察到的只是一個固定的時期,要不斷地移動裝片,在不同的視野中找到各個時期的分裂圖像,所以在制作裝片時要讓細(xì)胞分散成一層細(xì)胞,這樣才能找到各個分裂時期的細(xì)胞。
31、 四、實(shí)驗(yàn)題組 1.(2014·高考海南卷)下列植物細(xì)胞中,適合觀察細(xì)胞有絲分裂的是( ) A.蠶豆葉肉細(xì)胞 B.洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞 C.蠶豆根尖分生區(qū)細(xì)胞 D.洋蔥根尖伸長區(qū)細(xì)胞 解析:選C。在四個備選項(xiàng)中只有C選項(xiàng)的細(xì)胞具有分裂能力,其他細(xì)胞都不能進(jìn)行細(xì)胞分裂。 2.下列關(guān)于“觀察洋蔥根尖分生組織細(xì)胞有絲分裂”的敘述,錯誤的是( ) A.解離和壓片都有利于根尖分生區(qū)細(xì)胞分散 B.先用低倍鏡找到分生區(qū)細(xì)胞,再換用高倍鏡觀察 C.顯微鏡下絕大多數(shù)細(xì)胞中能觀察到染色體 D.探究有絲分裂日周期性可為實(shí)驗(yàn)取材時機(jī)提供依據(jù) 解析:選C。解離的目的是便于組織細(xì)胞相互分離,它
32、是通過壓片操作使細(xì)胞分散的前提;觀察裝片時應(yīng)先用低倍鏡找到分生區(qū)細(xì)胞,再換用高倍鏡觀察;只有分裂期細(xì)胞中才出現(xiàn)染色體形態(tài),但因分裂期時間較短,處于此期的細(xì)胞數(shù)較少;探究有絲分裂的日周期性,可以選擇在細(xì)胞分裂較旺盛期取材,保證較好的實(shí)驗(yàn)效果。 3.(2016·江西瑞金一中月考)在“觀察植物細(xì)胞有絲分裂”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(“+”表示操作,“—”表示未操作)如下表所示: 實(shí)驗(yàn) 人員 操作 取材 解離 漂洗 染色 壓片 甲 根尖1~3 mm處 - + + + 乙 根尖1~3 mm處 + - + + 丙 根尖5~7 mm處 +
33、 + + + 則甲、乙、丙觀察到的實(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 解析:選C。解離的目的是使細(xì)胞分散開,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處為伸長區(qū),伸長區(qū)細(xì)胞已失去分裂能力,染色體呈染色質(zhì)狀態(tài),觀察不到染色體。 4.已知洋蔥根尖細(xì)胞有絲分裂中一個
34、細(xì)胞周期大約需要12 h,某學(xué)生研究該細(xì)胞周期,獲得以下4組數(shù)據(jù):①分裂期最多的一個視野中共有30個細(xì)胞,其中分裂前期細(xì)胞5個,中期2個,后期2個,末期1個,其余為間期。②分裂期最少的一個視野中共有35個細(xì)胞,其中分裂中期細(xì)胞1個,其余為間期。③共觀察了10個視野,平均每個視野中有32個細(xì)胞。④統(tǒng)計觀察結(jié)果:分裂前期細(xì)胞15個,中期12個,后期10個,末期8個。對這4組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,正確的是( ) A.用第①組數(shù)據(jù)直接計算分裂期各期持續(xù)的時間是最準(zhǔn)確的 B.用第②組數(shù)據(jù)直接計算分裂間期持續(xù)的時間產(chǎn)生的誤差最大 C.①、②組數(shù)據(jù)沒有意義,不能用于細(xì)胞周期各期所需時間的分析 D.根據(jù)第③
35、、④組數(shù)據(jù)分析可知,間期持續(xù)的時間大約是10.3 h 解析:選D。根據(jù)第③④組數(shù)據(jù)分析可知:10個視野中的細(xì)胞數(shù)目總共320個,其中分裂期細(xì)胞有45個,間期細(xì)胞有275個,間期持續(xù)的時間=275/320×12≈10.3(h)。①和②組由于統(tǒng)計樣本太少,計算結(jié)果不準(zhǔn)確,但是可以作為一個樣本,并不是沒有意義。直接利用第①組數(shù)據(jù)計算分裂間期持續(xù)的時間為8 h,直接利用第②組數(shù)據(jù)計算分裂間期持續(xù)的時間約為11.7 h,故用第①組數(shù)據(jù)計算分裂間期產(chǎn)生的誤差更大。 走出有絲分裂觀察實(shí)驗(yàn)的三個誤區(qū) 1.不清楚“解離”的作用原理,誤認(rèn)為可以觀察細(xì)胞有絲分裂的動態(tài)變化過程。 2.不清楚細(xì)胞具有的相應(yīng)
36、結(jié)構(gòu),誤認(rèn)為赤道板也能觀察到。 3.對取材原理不清楚,誤認(rèn)為根尖任何部位的細(xì)胞都可作為觀察對象,實(shí)際只有分生區(qū)細(xì)胞才可以作為觀察對象。 1.(2012·高考上海卷)由細(xì)胞形態(tài)判斷,下列細(xì)胞中最可能連續(xù)分裂的是( ) 解析:選B。A為精子,C為肌細(xì)胞,D為神經(jīng)細(xì)胞,均為高度分化的細(xì)胞,不具備分裂能力。 2.(2014·高考上海卷)在真核細(xì)胞中,細(xì)胞分裂周期蛋白6(Cdc6)是啟動細(xì)胞DNA復(fù)制的必需蛋白,其主要功能是促進(jìn)“復(fù)制前復(fù)合體”形成,進(jìn)而啟動DNA復(fù)制。參照如圖所示的細(xì)胞周期(注:G1期是DNA合成前期,S期是DNA合成期,G2期是DNA合成后期,M期是分裂期),“復(fù)制
37、前復(fù)合體”組裝完成的時間點(diǎn)是( ) A.1 B.2 C.3 D.4 解析:選A。圖中G1期為DNA復(fù)制前期,S期為DNA復(fù)制期,而細(xì)胞分裂周期蛋白6(Cdc6)是啟動細(xì)胞DNA復(fù)制的必需蛋白,其主要功能是促進(jìn)“復(fù)制前復(fù)合體”形成,進(jìn)而啟動DNA復(fù)制。根據(jù)題意可知其在G1期與S期之間發(fā)揮作用。 3.(2015·高考全國Ⅱ卷)端粒酶由RNA和蛋白質(zhì)組成,該酶能結(jié)合到端粒上,以自身的RNA為模板合成端粒DNA的一條鏈。下列敘述正確的是( ) A.大腸桿菌擬核的DNA中含有端粒 B.端粒酶中的蛋白質(zhì)為RNA聚合酶 C.正常人細(xì)胞的每條染色體兩端都含有端粒DNA D.正常體細(xì)
38、胞的端粒DNA隨細(xì)胞分裂次數(shù)增加而變長 解析:選C。A項(xiàng),端粒是染色體末端的DNA重復(fù)序列,大腸桿菌等原核生物擬核的DNA不能與蛋白質(zhì)結(jié)合形成染色體,因此大腸桿菌擬核的DNA中沒有端粒。B項(xiàng),端粒酶能結(jié)合到端粒上,以自身的RNA為模板合成端粒DNA的一條鏈??芍肆C钢械牡鞍踪|(zhì)為逆轉(zhuǎn)錄酶,不是RNA聚合酶。RNA聚合酶是在轉(zhuǎn)錄過程中發(fā)揮作用。C項(xiàng),正常人細(xì)胞的每條染色體的兩端都含有端粒DNA。D項(xiàng),在正常人體細(xì)胞中,端粒DNA可隨著細(xì)胞分裂次數(shù)的增加而逐漸縮短。 4.(2015·高考安徽卷)右圖是某同學(xué)在觀察洋蔥根尖細(xì)胞有絲分裂時拍攝的顯微照片,下列敘述正確的是( ) A.甲細(xì)胞
39、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)計圖中處于分裂期的細(xì)胞數(shù)可計算細(xì)胞周期長短 解析:選B。甲細(xì)胞中染色體形態(tài)穩(wěn)定、數(shù)目清晰,正處于有絲分裂的中期,著絲點(diǎn)應(yīng)排列在赤道板上,而細(xì)胞板是高等植物細(xì)胞分裂末期,在隔膜形成體的中央生成的薄膜結(jié)構(gòu),是真實(shí)存在的,A項(xiàng)錯誤。乙細(xì)胞處于有絲分裂后期,著絲點(diǎn)分裂,姐妹染色單體分開,染色體被平均分配,移向兩極,B項(xiàng)正確。有絲分裂后期,著絲點(diǎn)分裂,染色體數(shù)目加倍,故甲細(xì)胞中染色體數(shù)目是乙細(xì)胞的一半,核DNA含量相同,C項(xiàng)錯誤。一個細(xì)胞周期包括分裂間期和分裂期
40、,只統(tǒng)計處于分裂期的細(xì)胞數(shù)目是無法計算出細(xì)胞周期的,D項(xiàng)錯誤。 5.(2015·高考福建卷)為了研究從植物中提取的可可堿是否可以作為除草劑,某科研小組開展了可可堿對鬼針草根尖細(xì)胞有絲分裂和種子萌發(fā)影響的實(shí)驗(yàn)探究,結(jié)果如下表。請回答: 可可堿濃度 (mmol·L-1) 根尖細(xì)胞有絲分裂 種子發(fā) 芽率(%) 有絲分裂指數(shù)(%) 分裂期細(xì)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
41、.24 2.3 注:有絲分裂指數(shù)=分裂期細(xì)胞數(shù)/觀察細(xì)胞的總數(shù)×100%。 (1)本實(shí)驗(yàn)需要制作根尖細(xì)胞有絲分裂裝片,制片過程中根尖解離需要用到的試劑是__________。右圖為顯微鏡下觀察到的部分細(xì)胞圖像,箭號所指的細(xì)胞處于分裂期的__________期。 (2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,與對照組相比,當(dāng)可可堿濃度到達(dá)1.0 mmol·L-1時,在分裂期的細(xì)胞中,后期和末期的細(xì)胞數(shù)目相對__________。產(chǎn)生這種結(jié)果的原因可能是__________,導(dǎo)致染色體無法移向細(xì)胞兩極。 (3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,隨著可可堿濃度的升高,種子發(fā)芽率__________。為探究可可堿影響種子發(fā)芽
42、率的可能原因,某同學(xué)提出假設(shè):可可堿會降低種子中赤霉素的水平?,F(xiàn)欲通過實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)上述假設(shè),請寫出實(shí)驗(yàn)設(shè)計的基本思路:____________________。 解析:(1)在制作植物根尖細(xì)胞有絲分裂裝片的過程中,解離液是體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸的混合液(1∶1)。圖中箭號所指細(xì)胞的染色體都集中在赤道板上,可知該細(xì)胞處于有絲分裂中期。(2)由表格中數(shù)據(jù)可知,與對照組相比,可可堿濃度為1.0 mmol·L-1時,在分裂期的細(xì)胞中,后期和末期的細(xì)胞所占百分比小,原因可能是可可堿抑制了紡錘體的形成,從而導(dǎo)致染色體無法移向細(xì)胞兩極。 (3)由表格中數(shù)據(jù)可知,隨著可可堿濃度的升高,
43、種子發(fā)芽率逐漸降低。赤霉素可解除種子的休眠,與種子的發(fā)芽有關(guān)。要探究可可堿是否降低了種子中赤霉素的含量,從而影響了發(fā)芽率,可用等量的鬼針草種子設(shè)置不同實(shí)驗(yàn)組,這些實(shí)驗(yàn)組分別用不同濃度的可可堿(自變量)溶液處理,一段時間后測定各組種子中赤霉素的含量,從而分析可可堿濃度與赤霉素含量的關(guān)系。為了使實(shí)驗(yàn)更嚴(yán)謹(jǐn),還應(yīng)設(shè)置空白對照組。 答案:(1)鹽酸(或鹽酸和酒精) 中 (2)減少 可可堿能夠抑制紡錘體的形成 (3)降低 以不同濃度的可可堿處理鬼針草種子,一段時間后測定各組種子中赤霉素的含量,分析可可堿濃度與赤霉素含量的關(guān)系 課時規(guī)范訓(xùn)練 1.如圖表示細(xì)胞周期,下列敘述不正確的是( ) A
44、.按箭頭所示方向由a→a或由b→b表示一個細(xì)胞周期 B.染色體的平均分配發(fā)生于a→b段 C.細(xì)胞中DNA含量的加倍發(fā)生在b→a段 D.將癌細(xì)胞的細(xì)胞周期阻斷在b→a段可以用于治療癌癥 解析:選A。b→a、a→b分別表示分裂間期和分裂期,細(xì)胞周期應(yīng)表示為b→b。 2.(2016·濟(jì)南模擬)科學(xué)家用含15N的硝酸鹽作為標(biāo)記物浸泡蠶豆幼苗,追蹤蠶豆根尖細(xì)胞的分裂情況,得到蠶豆根尖分生區(qū)細(xì)胞連續(xù)分裂的數(shù)據(jù)如圖,則下列敘述正確的是( ) A.高爾基體、線粒體、葉綠體在蠶豆根尖細(xì)胞分裂過程中活動旺盛 B.蠶豆根尖細(xì)胞的DNA分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性最低的時期有0~2 h、19.3~21.3 h、
45、38.6~40.6 h C.一個細(xì)胞周期可以用0~19.3 h、19.3~38.6 h來表示 D.蠶豆根尖細(xì)胞分裂的一個細(xì)胞周期為19.3 h 解析:選D。連續(xù)分裂的細(xì)胞,從上一次細(xì)胞分裂完成時開始,到下一次細(xì)胞分裂完成時為止為一個細(xì)胞周期,包括分裂間期和分裂期,間期經(jīng)歷時間長,分裂期經(jīng)歷時間短。從圖中可以看出,2~21.3 h、21.3~40.6 h各為一個細(xì)胞周期,一個細(xì)胞周期需要的時間是19.3 h,故C項(xiàng)錯誤,D項(xiàng)正確;在細(xì)胞分裂過程中,間期要進(jìn)行DNA分子的復(fù)制,此時DNA分子雙鏈解旋,穩(wěn)定性最低,即2~19.3 h、21.3~38.6 h時,DNA分子的穩(wěn)定性最低,B項(xiàng)錯誤;
46、蠶豆根尖細(xì)胞中無葉綠體,在細(xì)胞分裂過程中,高爾基體與新細(xì)胞壁的形成有關(guān),線粒體為分裂過程提供能量,所以高爾基體和線粒體在根尖細(xì)胞分裂過程中活動旺盛,A項(xiàng)錯誤。 3.(2016·北京東城適應(yīng)訓(xùn)練)如圖表示細(xì)胞分裂過程中染色體的形態(tài)變化,由圖分析可知( ) A.甲→乙的過程中細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍 B.觀察染色體形態(tài)和數(shù)目通常在丙時期 C.丙→戊的過程中可發(fā)生同源染色體的分離 D.戊階段細(xì)胞中染色體數(shù)是DNA分子數(shù)的兩倍 解析:選C。甲到乙染色體經(jīng)過了復(fù)制,但染色體數(shù)目沒有加倍,A錯誤;觀察染色體形態(tài)和數(shù)目通常在丁時期,因?yàn)榇藭r染色體形態(tài)最清晰,B錯誤;如果表示減數(shù)分裂丙到戊過程中
47、發(fā)生同源染色體的分離,C正確;戊階段細(xì)胞中染色體不含染色單體,染色體數(shù)和DNA數(shù)是相同的,D錯誤。 4.下圖是某細(xì)胞進(jìn)行增殖時可觀察到的幾個時期,用L~P表示,下面敘述正確的是( ) ①L期有8條染色體 ②P期緊接在L期之后 ③P期與M期細(xì)胞內(nèi)核DNA數(shù)相等?、躊期有8條染色單體 A.①③ B.①② C.①④ D.②③ 解析:選D。本題考查細(xì)胞有絲分裂的知識。染色體數(shù)與著絲點(diǎn)數(shù)一致,L期有4條染色體;P期著絲點(diǎn)分裂,不存在染色單體。 5.在細(xì)胞增殖過程中,染色體和DNA都有復(fù)制和加倍的過程,下列相關(guān)敘述不正確的是( ) A.染色體復(fù)制后其數(shù)量是之前的二倍 B.細(xì)胞
48、中b、d過程發(fā)生在細(xì)胞分裂間期 C.細(xì)胞中a過程發(fā)生在細(xì)胞分裂間期,c過程發(fā)生在細(xì)胞分裂后期 D.染色體復(fù)制的實(shí)質(zhì)是DNA數(shù)量的加倍 解析:選A。染色體復(fù)制前含一個DNA分子,復(fù)制后含兩個DNA分子,著絲點(diǎn)數(shù)目并不增加,復(fù)制前后都是一條染色體,因此,通過復(fù)制染色體的數(shù)量并不增加,而DNA分子的數(shù)量加倍。DNA的復(fù)制與加倍是同一過程,發(fā)生在細(xì)胞分裂間期。染色體復(fù)制發(fā)生在間期,后期著絲點(diǎn)一分為二,染色體數(shù)目加倍。 6.在細(xì)胞有絲分裂過程中,細(xì)胞核內(nèi)以下各組之間的數(shù)量關(guān)系一定不相等的是( ) A.染色體數(shù)目與著絲點(diǎn)數(shù)目 B.染色體數(shù)目與染色單體數(shù)目 C.DNA分子數(shù)目與染色單體數(shù)目
49、 D.染色體數(shù)目與DNA分子數(shù)目 解析:選B。在細(xì)胞有絲分裂過程中,一個著絲點(diǎn)對應(yīng)一條染色體;染色體數(shù)目與染色單體數(shù)目,在著絲點(diǎn)分裂前為1∶2的關(guān)系,在著絲點(diǎn)分裂后為1∶0的關(guān)系,兩者的數(shù)量關(guān)系一定不相等;DNA分子數(shù)目和染色單體數(shù)目可能相等;染色體數(shù)目與DNA分子數(shù)目,在DNA復(fù)制后、著絲點(diǎn)分裂前為1∶2的關(guān)系,在著絲點(diǎn)分裂后為1∶1的關(guān)系。 7.(2016·黃山質(zhì)檢)下列有關(guān)高等植物細(xì)胞有絲分裂中細(xì)胞器的作用的敘述,不正確的是( ) A.在間期,核糖體上合成DNA聚合酶和RNA聚合酶 B.在間期,線粒體為蛋白質(zhì)的合成和DNA復(fù)制提供能量 C.在前期,兩組中心粒之間的星射線形成紡
50、錘體 D.在末期,高爾基體與細(xì)胞壁的形成有關(guān) 解析:選C。高等植物細(xì)胞內(nèi)不含中心體,植物細(xì)胞有絲分裂前期形成的紡錘體是由細(xì)胞兩極發(fā)射出的紡錘絲形成的;動物細(xì)胞有絲分裂前期兩組中心粒之間的星射線形成紡錘體。 8.HIV(艾滋病病毒)感染T細(xì)胞可使參與細(xì)胞周期調(diào)控的蛋白質(zhì)CDK1失活,并使cyclinB積聚。CDK1是細(xì)胞由DNA復(fù)制后進(jìn)入分裂期的主要酶,cyclinB的降解則是進(jìn)入分裂期的必要條件,因而HIV的感染造成T淋巴細(xì)胞核DNA處于題圖所示的( ) A.Ⅰ階段 B.Ⅱ階段 C.Ⅲ階段 D.Ⅳ階段 解析:選C。HIV使CDK1失活,并使cyclinB積聚,從而使DNA復(fù)制
51、后不能進(jìn)入分裂期,即HIV的感染使T細(xì)胞核DNA處于Ⅲ階段。 9.洋蔥根尖細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂時,圖中哪條曲線能正確表示細(xì)胞中的染色體著絲點(diǎn)與另一極之間的距離( ) A.A B.B C.C D.D 解析:選A。著絲點(diǎn)在中期時排列在赤道板上,與每一極距離為a,當(dāng)著絲點(diǎn)分開后,會移向細(xì)胞的一極,則與另一極的距離最終變?yōu)?a。 10.有一位同學(xué)做根尖有絲分裂實(shí)驗(yàn),在顯微鏡中觀察到的圖像如圖所示。造成這種情況的原因可能是( ) ①取材位置不合適 ②取材時間不合適 ③制片時壓片力量不合適 ④解離時間不合適 ⑤視野選擇不合適 A.②③ B.②⑤ C.①②⑤ D.①③④ 解
52、析:選C。此實(shí)驗(yàn)需找到呈正方形、排列緊密的分生區(qū)細(xì)胞。分析圖像,可以看出大部分細(xì)胞是長方形的,可能取材位置不合適。也可能是視野選擇不合適。絕大部分細(xì)胞處于間期,說明可能取材時間不合適。 11.(2016·黑龍江哈三中一模)下面圖1和圖2分別表示某一生物體內(nèi)細(xì)胞有絲分裂圖像與圖解,其中字母表示時間點(diǎn),O →F時間段表示一個完整的細(xì)胞周期。請據(jù)圖回答問題。 (1)圖1所示的細(xì)胞變化發(fā)生在圖2中的____________時期。(填字母) (2)O →B時段為細(xì)胞有絲分裂的____________期,此時細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的活動主要是____________和____________,其中后者的發(fā)生
53、與核糖體有直接關(guān)系。 (3)高中觀察植物細(xì)胞有絲分裂實(shí)驗(yàn)中,需要用到的堿性染料是____________,持續(xù)觀察圖1所示的細(xì)胞,____________(能、不能)觀察到下一個時期。 (4)圖中B→C時段細(xì)胞核DNA、染色體與染色單體數(shù)目比例為____________,這種比例將持續(xù)到圖2的____________點(diǎn)才開始變化。 (5)觀察染色體的形態(tài)、數(shù)目的最佳時期位于圖2中的具體時段是____________。 解析:圖1表示有絲分裂后期,與圖2中的D→E段對應(yīng);O →B時段為細(xì)胞有絲分裂的間期,此時細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的主要變化是DNA的復(fù)制和蛋白質(zhì)的合成;觀察植物細(xì)胞有絲分裂實(shí)驗(yàn)中,需
54、要用到的堿性染料是醋酸洋紅或龍膽紫溶液;持續(xù)觀察圖1所示的細(xì)胞,不能觀察到下一個時期,因在解離階段細(xì)胞已死亡;圖中B→C段表示分裂前期,此時細(xì)胞核DNA、染色體與染色單體數(shù)目比例為2∶1∶2,中期這個比例與前期相同,后期由于著絲點(diǎn)的分裂,染色單體為0,此比例發(fā)生改變,圖2中D→E為后期;觀察染色體的形態(tài)、數(shù)目的最佳時期是中期,位于圖2中C→D段。 答案:(1)D→E (2)間 DNA復(fù)制 相關(guān)蛋白質(zhì)合成 (3)醋酸洋紅或龍膽紫溶液 不能 (4)2∶1∶2 D (5)C→D 12.(2016·廣東江門一模)下圖為某高等植物細(xì)胞有絲分裂中細(xì)胞質(zhì)的分裂過程模式圖,請回答: (1)在
55、紡錘絲的牽引下,[1]____________抵達(dá)細(xì)胞兩極,逐漸解螺旋;[2]____________重建,形成兩個新的細(xì)胞核。 (2)來自____________的小泡向細(xì)胞中央集中,在赤道面上彼此融合,小泡中的多糖物質(zhì)用來制造新的細(xì)胞壁,小泡的膜則在其兩側(cè)形成新的[3]____________。兩個子細(xì)胞之間留有細(xì)胞質(zhì)相通的管道,就是[4]____________,用以實(shí)現(xiàn)高等植物細(xì)胞之間的相互連接。 (3)與上圖不同,動物細(xì)胞在有絲分裂末期細(xì)胞質(zhì)的分裂方式是_______________________________________________。 (4)若將該種植物的親代細(xì)胞
56、(2N=16)的DNA雙鏈用3H標(biāo)記后,再轉(zhuǎn)移到不含放射性培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng)至圖甲所示時期,則細(xì)胞中含放射性的核DNA共____________個。畫出該種植物細(xì)胞有絲分裂過程中同源染色體的對數(shù)變化坐標(biāo)圖。 解析:(1)分析圖示可知,[1]為染色體,[2]為核膜。(2)圖中的小泡參與細(xì)胞壁的形成,而高爾基體與植物細(xì)胞壁的形成有關(guān),因此圖中的小泡來自高爾基體。丙圖中的[3]與細(xì)胞膜相連,因此小泡的膜在細(xì)胞壁兩側(cè)形成新的[3]細(xì)胞膜。高等植物細(xì)胞之間通過胞間連絲相連,所以兩個子細(xì)胞之間留有的細(xì)胞質(zhì)相通的管道,就是[4]胞間連絲。(3)動物細(xì)胞在有絲分裂末期,細(xì)胞膜從細(xì)胞的中部向內(nèi)凹陷,將細(xì)胞縊
57、裂為兩部分。(4)已知該種植物的親代細(xì)胞中含有的染色體條數(shù)及核DNA分子個數(shù)均為2N=16,而且每個核DNA分子的雙鏈都用3H標(biāo)記,轉(zhuǎn)移到不含放射性培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng)至圖甲所示的時期,每個核DNA分子都經(jīng)過一次復(fù)制,因此細(xì)胞中共含有32個核DNA分子。依據(jù)DNA分子的半保留復(fù)制方式,此時每個核DNA分子均有1條鏈含3H標(biāo)記,1條鏈不含3H標(biāo)記,即細(xì)胞中含放射性的核DNA共有32個。依題意可知,親代細(xì)胞中含有16條染色體,8對同源染色體,在有絲分裂后期,著絲點(diǎn)分裂,細(xì)胞中染色體數(shù)加倍,即含有32條染色體,16對同源染色體。 答案:(1)染色體 核膜 (2)高爾基體 細(xì)胞膜 胞間連絲 (3)細(xì)胞
58、膜從細(xì)胞的中部向內(nèi)凹陷,把細(xì)胞縊裂為兩部分(只要出現(xiàn)“縊裂”即可) (4)32 (縱坐標(biāo)用具體數(shù)字或2N、4N都可以;曲線上升應(yīng)在后期開始時,曲線下降在末期結(jié)束,橫坐標(biāo)標(biāo)注不作要求) 13.如圖甲中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察到的該植物組織切片有絲分裂的模式圖。請回答下列問題。 (1)觀察根尖有絲分裂時應(yīng)選擇 ________區(qū)細(xì)胞,請按細(xì)胞有絲分裂過程排列圖乙中細(xì)胞A、B、C、D:________,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,但不能選定一個細(xì)胞持續(xù)觀察它的整個分裂過程,原因是___
59、_____________________________。 (3)某同學(xué)在顯微鏡下觀察到了A圖像,發(fā)現(xiàn)了赤道板,請你評價他的觀察結(jié)果: _______________________________________________ _______________________________________________。 (4)觀察細(xì)胞質(zhì)壁分離時可選擇________區(qū)細(xì)胞,③和④過程中細(xì)胞核遺傳物質(zhì)________(填“會”或“不”)發(fā)生改變。 (5)若下圖E、F、G、H表示該個體有性生殖過程中不同時期的細(xì)胞,a、b、c、d表示某四種結(jié)構(gòu)或物質(zhì)在不同時期的數(shù)量變化。
60、根據(jù)a、b、c、d在不同時期的數(shù)量變化規(guī)律,判斷a、b、c分別是指什么結(jié)構(gòu)或物質(zhì):a________;b________;c________。 解析:(1)觀察根尖有絲分裂應(yīng)選擇分生區(qū)細(xì)胞,這些細(xì)胞呈正方形。根據(jù)細(xì)胞中染色體的形態(tài)及位置特點(diǎn),圖 乙中細(xì)胞A、B、C、D分別代表中期、前期、末期和后期。(2)制作細(xì)胞有絲分裂裝片過程中,使用解離液處理根尖時,細(xì)胞已被殺死,故不能選定一個細(xì)胞持續(xù)觀察它的分裂過程。(3)赤道板僅表示細(xì)胞中的一個位置,故顯微鏡下看不到赤道板。(4)成熟的植物細(xì)胞在外界溶液濃度高時才能發(fā)生質(zhì)壁分離。③——細(xì)胞生長和④——細(xì)胞分化過程細(xì)胞核遺傳物質(zhì)不發(fā)生變化,但在④過程
61、中遺傳物質(zhì)會選擇性表達(dá)。(5)a在E和H時期的比值為1∶4,故a應(yīng)表示細(xì)胞數(shù),d僅在部分時期出現(xiàn),故d應(yīng)為染色單體,b與c的比值有1∶1和2∶1兩種,說明b、c分別表示DNA和染色體。 答案:(1)b B→A→D→C 線粒體 (2)制作裝片標(biāo)本時細(xì)胞已經(jīng)死亡 (3)赤道板只是一個位置,不是真實(shí)結(jié)構(gòu),因此赤道板是看不到的 (4)d 不 (5)細(xì)胞數(shù) DNA分子 染色體 第2講 減數(shù)分裂和受精作用(Ⅰ) [最新考綱] 1.細(xì)胞的減數(shù)分裂(Ⅱ) 2.動物配子的形成過程(Ⅱ) 3.動物的受精過程(Ⅱ) 4.實(shí)驗(yàn):觀察細(xì)胞的減數(shù)分裂 考點(diǎn)一 減數(shù)分裂與受精作用 1.減數(shù)分裂的概念
62、2.動物細(xì)胞減數(shù)分裂過程中各時期的主要特點(diǎn) 3.精子和卵細(xì)胞形成過程的差異 比較 精子形成過程 卵細(xì)胞形成過程 細(xì)胞質(zhì)分裂方式 均等分裂 不均等分裂 是否變形 變形 不變形 結(jié)果 一個精原細(xì)胞 ↓ 4個精子 一個卵原細(xì)胞 ↓ 1個卵細(xì)胞、3個極體 4.受精作用 (1)概念:卵細(xì)胞和精子相互識別、融合成為受精卵的過程。 (2)實(shí)質(zhì):精子的細(xì)胞核與卵細(xì)胞的細(xì)胞核相互融合,使彼此的染色體會合在一起。 (3)結(jié)果:受精卵中的染色體數(shù)目又恢復(fù)到體細(xì)胞中的數(shù)目,其中一半染色體來自精子(父方),另一半來自卵細(xì)胞(母方)。 [深度思考] (1)據(jù)下圖判斷同
63、源染色體。 ①上圖中的同源染色體有哪些?判斷依據(jù)是什么? 提示:圖中的1和2、3和4。 判斷根據(jù): ②上圖中的非同源染色體有哪些?判斷依據(jù)是什么? 提示:圖中的1和3、2和4、1和4、2和3。 判斷根據(jù):①來源:可以都來自父方或母方,也可以由來自父方和來自母方的染色體組成。 ②形狀和大?。阂话悴幌嗤?。 (2)減數(shù)第一次分裂與減數(shù)第二次分裂的比較。 提示: 名稱 項(xiàng)目 減數(shù)第一次分裂 減數(shù)第二次分裂 著絲點(diǎn) 不分裂 分裂 染色體 2n→n,減半 n→2n→n,不減半 DNA數(shù)目 4n→2n,減半 2n→n,減半 染色體主要行為 同源染色體聯(lián)會、
64、分離 染色單體分離 同源染色體 有 無 (3)減數(shù)分裂中據(jù)細(xì)胞質(zhì)分裂情況判斷細(xì)胞名稱。 提示: 題組一 考點(diǎn)診斷 (1)蛙受精卵發(fā)育成原腸胚過程中不能發(fā)生同源染色體分離。(2012·高考四川卷)( ) (2)果蠅的精細(xì)胞中一定存在Y染色體。(2008·高考上海卷)( ) (3)非同源染色體之間發(fā)生自由組合,導(dǎo)致基因重組。(2011·高考江蘇卷)( ) (4)姐妹染色單體分離分別進(jìn)入兩個子細(xì)胞只發(fā)生在減數(shù)分裂過程中。(2008·高考廣東卷)( ) (5)觀察2n=6的某生物減數(shù)第二次分裂后期細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)移向每一極的染色體有4條,其合理解釋是減數(shù)第一次分裂
65、中有一對染色體沒有相互分離。(2012·高考江蘇卷)( ) (6)人體的一個精原細(xì)胞產(chǎn)生兩個相同精子的概率最大為1/223。(2010·高考江蘇卷)( ) 答案:(1)(√) (2)(×) (3)(√) (4)(×) (5)(√) (6)(×) 題組二 減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂的比較 1.下列有關(guān)減數(shù)分裂的說法不正確的是( ) A.染色體數(shù)目減半發(fā)生在減數(shù)第一次分裂 B.細(xì)胞的減數(shù)分裂過程是先有人預(yù)測而后通過顯微鏡觀察證實(shí) C.次級精母細(xì)胞和精細(xì)胞中不一定都含有Y染色體 D.處于減數(shù)第一次分裂后期的初級精母細(xì)胞染色體數(shù)目正好和核DNA分子數(shù)目相同 解析:選D。減數(shù)
66、第一次分裂因同源染色體分離,產(chǎn)生的子細(xì)胞中染色體數(shù)目減半,A正確;細(xì)胞的減數(shù)分裂過程是先有人預(yù)測而后通過顯微鏡觀察染色體變化規(guī)律進(jìn)行證實(shí),B正確;由于X、Y同源染色體在減數(shù)第一次分裂后分離,所以次級精母細(xì)胞和精細(xì)胞中不一定都含有Y染色體,也可能含有X染色體,C正確;處于減數(shù)第一次分裂后期的初級精母細(xì)胞染色體中著絲點(diǎn)沒有分裂,其數(shù)目仍是核DNA分子數(shù)目的一半,D錯誤。 2.在某植物根尖每個處于有絲分裂后期的細(xì)胞中都有40條染色體。下表中,能正確表示該植物減數(shù)第二次分裂中期和后期每個細(xì)胞中染色體數(shù)目和染色單體數(shù)目的是( ) 減數(shù)第二次分裂中期 減數(shù)第二次分裂后期 染色體/條 染色單體/條 染色體/條 染色單體/條 甲 10 20 20 10 乙 10 20 20 0 丙 20 40 20 10 丁 20 40 40 0 A.甲 B.乙 C.丙 D.丁 解析:選B。理解有絲分裂和減數(shù)分裂過程中染色體和染色單體的數(shù)目變化,是解題的關(guān)鍵。該植物根尖處于有絲分裂后期的細(xì)胞中的染色體數(shù)是40,說明該植物體細(xì)胞中的染色體為20條
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