2020版高考生物新導(dǎo)學(xué)大一輪復(fù)習(xí)第四單元細(xì)胞的生命歷程第11講細(xì)胞的增殖講義含解析北師大版.docx

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第11講　細(xì)胞的增殖 [考綱要求]　1.細(xì)胞的生長和增殖的周期性(Ⅱ)。2.細(xì)胞的有絲分裂(Ⅱ)。3.細(xì)胞的無絲分裂(Ⅰ)。4.實驗：(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。 考點一　細(xì)胞的生長和細(xì)胞增殖的周期性 1．細(xì)胞不能無限長大 (1)細(xì)胞體積越小，相對表面積(表面積與體積的比)就越大；細(xì)胞體積越大，相對表面積就越小，細(xì)胞的物質(zhì)運輸?shù)男示驮降汀＜?xì)胞表面積與體積的關(guān)系限制了細(xì)胞的長大。 (2)細(xì)胞中的調(diào)控中心是細(xì)胞核，如果細(xì)胞體積很大，細(xì)胞核就難以實現(xiàn)對細(xì)胞的有效控制。 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)胞分裂整個連續(xù)的過程。 (2)方式 真核生物：無絲分裂、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、發(fā)育、繁殖和遺傳的基礎(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，從一次分裂完成時開始，到下一次分裂完成時為止，為一個細(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)行活躍的物質(zhì)準(zhǔn)備，同時細(xì)胞有適度的生長。 (3)細(xì)胞周期的表示方法 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：不同種類的細(xì)胞，其細(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。 知識拓展　(1)間期又分為G1期、S期、G2期 G1期：又稱DNA合成前期，主要進(jìn)行RNA和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成，為S期DNA的復(fù)制做準(zhǔn)備。 S期：又稱DNA合成期，主要進(jìn)行DNA的復(fù)制。 G2期：又稱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、芽生長點細(xì)胞。 ②暫不分裂：暫時脫離細(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。 (1)細(xì)胞越小，相對表面積也越小，這有利于提高物質(zhì)交換效率(　　) (2)同一生物的不同組織細(xì)胞都具有細(xì)胞周期(　　) (3)任何具有分裂能力的細(xì)胞都具有細(xì)胞周期(　　) (4)洋蔥的表皮細(xì)胞比分生區(qū)細(xì)胞的增殖周期長(　　) (5)多細(xì)胞生物體的生長依賴于細(xì)胞的生長和細(xì)胞的增殖(　√　) 下表是幾種細(xì)胞細(xì)胞周期的持續(xù)時間(t/h)，據(jù)表分析： 細(xì)胞類型 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？ 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)時間相同嗎？同種生物的不同細(xì)胞的細(xì)胞周期持續(xù)時間相同嗎？ 提示　都不一定相同。 (3)顯微鏡下觀察某植物組織的有絲分裂時，大部分細(xì)胞處于分裂間期，為什么？ 提示　細(xì)胞周期中，間期所占的時間長，分裂期所占的時間短，因此觀察細(xì)胞所處時期時，大部分都處于間期。 命題點一　細(xì)胞不能無限長大的原因分析 1．將一塊3cm3cm6cm的含酚酞的瓊脂塊切成三塊邊長分別為1cm、2cm、3cm的正方體。將3塊瓊脂塊放在裝有NaOH溶液的燒杯內(nèi)，淹沒浸泡10分鐘。下列說法正確的是(　　) A．隨瓊脂塊增大，NaOH擴(kuò)散速率增大 B．隨瓊脂塊增大，瓊脂塊的表面積與體積之比增大 C．隨瓊脂塊增大，瓊脂塊中變紅的體積增大 D．隨瓊脂塊增大，瓊脂塊中變紅的體積所占的比例增大 答案　C 解析　在“細(xì)胞大小與物質(zhì)運輸?shù)年P(guān)系”模擬實驗中，用含酚酞的不同瓊脂塊模擬大小不同的細(xì)胞，用變紅的瓊脂塊體積與瓊脂塊的總體積比模擬物質(zhì)運輸?shù)乃俾剩鳝傊瑝K中NaOH擴(kuò)散速率相同，A項錯誤；隨瓊脂塊增大，瓊脂塊的表面積與體積之比減小，B項錯誤；隨瓊脂塊的增大，瓊脂塊中變紅的體積增大，C項正確；隨瓊脂塊增大，瓊脂塊中變紅的體積所占的比例減小，D項錯誤。 2．以下有關(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)運輸效率越低 B．原核細(xì)胞只能通過無絲分裂增加數(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)行無絲分裂 D．細(xì)胞不能無限長大的原因之一是細(xì)胞核中的DNA不會隨著細(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，但相對表面積越大，物質(zhì)運輸效率越高，A項錯誤；原核細(xì)胞可通過二分裂的方式增加細(xì)胞數(shù)目，無絲分裂是真核細(xì)胞的分裂方式，B項錯誤；人的成熟紅細(xì)胞在分化形成過程中失去細(xì)胞核，不能再進(jìn)行分裂，C項錯誤；細(xì)胞核是細(xì)胞的控制中心，細(xì)胞核中的DNA不會隨著細(xì)胞體積的擴(kuò)大而增加，這是細(xì)胞不能無限長大的原因之一，D項正確。 命題點二　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)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期的細(xì)胞進(jìn)行融合，實驗結(jié)果如下圖所示。其中灰色的部分是細(xì)胞核，黑點代表中心體。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個中心體，S期和G2期的細(xì)胞含有兩個中心體，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，由此推測引發(fā)中心體復(fù)制的物質(zhì)可持續(xù)存在到G2期，A項正確；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)制可能同時進(jìn)行，B項正確；根據(jù)B項推測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項正確；S期細(xì)胞含有2個中心體，即中心體在S期即復(fù)制完畢，D項錯誤。 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)敘述錯誤的是(　　) A．圖示細(xì)胞的細(xì)胞周期為24h B．S期應(yīng)為染色體復(fù)制及加倍的時期 C．記憶B細(xì)胞所處時期應(yīng)為G0期 D．M期是染色單體出現(xiàn)和消失的時期 答案　B 解析　一個細(xì)胞周期的總時長為分裂期用時與間期用時之和，A項正確；染色體加倍發(fā)生在有絲分裂后期，屬于M期，B項錯誤；記憶B細(xì)胞受特定抗原刺激后會迅速增殖和分化，可見記憶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，這兩個時期均屬于M期，D項正確。 與細(xì)胞周期相聯(lián)系的知識 (1)聯(lián)系基因突變：在細(xì)胞分裂間期的S期，DNA復(fù)制時容易受到內(nèi)外因素的干擾而發(fā)生差錯，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，出現(xiàn)多倍體細(xì)胞。 (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。 考點二　細(xì)胞的有絲分裂和無絲分裂 1．有絲分裂過程——以高等植物細(xì)胞為例(連線) 巧記　間期：生長復(fù)制合成蛋；前期：膜仁消失兩體現(xiàn)；中期：著絲粒排在赤道板；后期：單體分開向兩極；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．動植物細(xì)胞有絲分裂的主要區(qū)別 項目 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)胞兩極發(fā)出紡錘絲形成紡錘體 由細(xì)胞板形成細(xì)胞壁和細(xì)胞膜，將細(xì)胞分隔成兩部分 動物細(xì)胞 由中心體發(fā)出星射線形成紡錘體 由細(xì)胞膜向內(nèi)凹陷形成環(huán)溝，將細(xì)胞斷裂成兩部分 3.與有絲分裂有關(guān)的細(xì)胞器及其生理作用 名稱 生物類型 作用時期 生理作用 核糖體 動物、植物 主要是間期 合成相關(guān)蛋白質(zhì) 線粒體 動物、植物 整個細(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，染色體∶染色單體∶DNA＝1∶2∶2。 ②當(dāng)無染色單體(間期的G1期、后期、末期)時，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) 時期 項目　　 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)過復(fù)制后，精確地平均分配到兩個子細(xì)胞中，保持了細(xì)胞的親子代之間遺傳性狀的穩(wěn)定性。 6．無絲分裂 特別提醒　(1)無絲分裂是真核生物快速形成體細(xì)胞的方式，但不精確。 (2)分裂過程核被膜不解體，無紡錘絲的形成，但有遺傳物質(zhì)的復(fù)制。 (3)原核細(xì)胞的分裂也沒有紡錘絲的形成，但不能叫無絲分裂，而是二分裂。 (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)動植物細(xì)胞有絲分裂的中期都會出現(xiàn)赤道板(　　) (4)有絲分裂后期，著絲粒分裂導(dǎo)致DNA的數(shù)目是染色單體數(shù)目的兩倍(　　) (5)動、植物細(xì)胞有絲分裂的不同體現(xiàn)在前期和后期(　　) (6)大腸桿菌和人的紅細(xì)胞均不能進(jìn)行無絲分裂(　√　) 分析有絲分裂過程中相關(guān)曲線和圖像 (1)PQ形成的原因是DNA的復(fù)制，RS形成的原因是著絲粒分裂。 (2)乙圖是植物細(xì)胞有絲分裂前期，丙圖是動物細(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．有絲分裂過程中核DNA、染色體、染色單體含量變化曲線分析 (1)曲線模型 (2)曲線解讀 項目 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 后期著絲粒分裂，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 后期著絲粒分裂，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 圖中ef(BC)段表示S期DNA的復(fù)制，染色單體形成，fg(CD)段表示含有染色單體的時期，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粒分裂，染色單體消失。 3．有絲分裂過程中的相關(guān)曲線圖與柱形圖 命題點一　有絲分裂相關(guān)圖像的分析 1．(2017江西上高二中第三次月考)下圖是某生物體細(xì)胞有絲分裂的不同分裂時期的圖像，對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，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)胞沒有細(xì)胞壁、含有中心體，應(yīng)是動物細(xì)胞，A項錯誤；圖乙中沒有染色單體，B項錯誤；甲細(xì)胞中中心體已經(jīng)完成了復(fù)制，C項錯誤；圖甲中染色體散亂排布，是有絲分裂前期，圖乙中著絲粒分裂，染色體數(shù)目加倍，是有絲分裂后期，圖丙中染色體的著絲粒排列在一個平面上，是有絲分裂中期，D項正確。 2．下圖為植物細(xì)胞有絲分裂各時期圖像，下列敘述錯誤的是(　　) A．有絲分裂的分裂期，細(xì)胞出現(xiàn)的先后順序是①⑤②③ B．圖中M為赤道板、N為核仁、P為星射線 C．有絲分裂過程中，核DNA的復(fù)制與染色體復(fù)制是同步進(jìn)行的 D．細(xì)胞④內(nèi)有蛋白質(zhì)的合成，且合成場所為一種無膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器 答案　B 解析　圖中①～⑤分別為有絲分裂的前期、后期、末期、間期、中期，其中分裂期細(xì)胞出現(xiàn)的先后順序是：①前期、⑤中期、②后期、③末期，A項正確；因圖中沒有中心體，所以紡錘體是由細(xì)胞兩極發(fā)出的紡錘絲形成的，圖中M為細(xì)胞板、N為核仁，P為紡錘絲，B項錯誤；染色體主要由DNA和蛋白質(zhì)組成，所以核DNA的復(fù)制與染色體復(fù)制應(yīng)同步進(jìn)行，C項正確；細(xì)胞④對應(yīng)的時期為有絲分裂間期，該時期的最大特點是進(jìn)行DNA分子的復(fù)制以及相關(guān)蛋白質(zhì)的合成，蛋白質(zhì)的合成場所是核糖體，核糖體沒有膜結(jié)構(gòu)，D項正確。 “三看法”界定動植物細(xì)胞有絲分裂圖像 命題點二　有絲分裂相關(guān)曲線圖分析 3.如圖為與有絲分裂相關(guān)的坐標(biāo)曲線。下列相關(guān)說法不正確的是(　　) A．若縱坐標(biāo)表示一條染色體中DNA的含量，則c→d過程細(xì)胞中DNA含量不變 B．若縱坐標(biāo)表示一個細(xì)胞中DNA的含量，則e點時一條染色體中DNA的含量與a點相同 C．若縱坐標(biāo)表示一條染色體中DNA的含量，則a→c過程染色體數(shù)目不變 D．若縱坐標(biāo)表示一個細(xì)胞中DNA的含量，則a→c過程染色體數(shù)目不變 答案　D 解析　若縱坐標(biāo)表示一條染色體中DNA的含量，則ab表示DNA復(fù)制，cd表示著絲粒分裂，染色體數(shù)目加倍，但細(xì)胞中DNA含量不變；若縱坐標(biāo)表示一個細(xì)胞中DNA的含量，則ab表示DNA復(fù)制，cd表示細(xì)胞分裂成兩個子細(xì)胞的過程，著絲粒分裂發(fā)生在bc段，因此D項中a→c過程中包含有絲分裂后期染色體數(shù)目加倍的時期。 4．圖1、圖2分別表示某種生物細(xì)胞有絲分裂過程中某一時期的模式圖，圖3表示有絲分裂中不同時期核DNA分子數(shù)的變化，圖4表示有絲分裂中不同時期染色體和核DNA的數(shù)量關(guān)系。下列有關(guān)敘述不正確的是(　　) A．圖1所示細(xì)胞中共有4條染色體，8個DNA分子；圖2所示細(xì)胞中共有0條姐妹染色單體 B．處于圖3中bc段的是圖1所示細(xì)胞，完成圖3中cd段變化的細(xì)胞分裂時期是后期 C．有絲分裂過程中不會出現(xiàn)如圖4中d所示的情況 D．圖4中a可表示有絲分裂后期，b可對應(yīng)有絲分裂前期或中期 答案　B 解析　圖3中的bc段可表示有絲分裂G2期、前期、中期、后期和部分末期，因此包含圖1和圖2；完成圖3中cd段變化的細(xì)胞分裂時期是末期。 命題點三　有絲分裂有關(guān)柱形圖分析 5.處于有絲分裂過程中的某動物細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)(a)、染色單體數(shù)(b)、DNA分子數(shù)(c)可用如圖所示的關(guān)系表示，此時細(xì)胞內(nèi)可能發(fā)生著(　　) A．紡錘體形成 B．著絲粒分裂 C．細(xì)胞板形成 D．出現(xiàn)新的核被膜 答案　A 解析　紡錘體形成于有絲分裂前期，此時染色體數(shù)(a)∶染色單體數(shù)(b)∶核DNA分子數(shù)(c)＝1∶2∶2，A項正確；著絲粒分裂處于有絲分裂后期，每條染色體上含有1個DNA分子，沒有染色單體，B項錯誤；細(xì)胞板出現(xiàn)在植物細(xì)胞有絲分裂中，題中為動物細(xì)胞，C項錯誤；新的核被膜出現(xiàn)于有絲分裂末期，此時每條染色體上含有1個DNA分子，沒有染色單體，D項錯誤。 6．圖甲表示某二倍體動物細(xì)胞有絲分裂圖像，圖乙、丙、丁分別是對該動物細(xì)胞有絲分裂不同時期染色體數(shù)、染色單體數(shù)和DNA分子數(shù)的統(tǒng)計(圖乙、丙、丁中的a、b、c表示的含義相同)。下列有關(guān)敘述中正確的是(　　) A．該動物的體細(xì)胞中都含有4條染色體 B．圖乙中的a、b、c分別表示染色體、DNA和染色單體 C．圖丙可以最恰當(dāng)?shù)乇硎緢D甲所示時期的染色體、DNA和染色單體的關(guān)系 D．圖丁所示細(xì)胞正處于有絲分裂后期 答案　C 解析　根據(jù)題意可知，圖甲表示某二倍體動物細(xì)胞的有絲分裂圖像，從圖甲可以看出該細(xì)胞處于有絲分裂后期，細(xì)胞中有8條染色體，據(jù)此可以推斷該動物體細(xì)胞中一般含有4條染色體，但不能說明該動物的體細(xì)胞中都含有4條染色體，如圖甲細(xì)胞就有8條染色體，A項錯誤；根據(jù)有絲分裂不同時期染色體、染色單體和DNA分子的數(shù)量關(guān)系以及染色單體數(shù)可出現(xiàn)“0”，可以判斷圖乙中的a、b、c分別表示染色體、染色單體和DNA，B項錯誤；圖丙中染色單體數(shù)為0，但染色體數(shù)與DNA分子數(shù)都加倍，據(jù)此可判斷圖丙表示的是處于有絲分裂后期的細(xì)胞，故圖丙可以最恰當(dāng)?shù)乇硎緢D甲所示時期的染色體、DNA和染色單體的關(guān)系，C項正確；圖丁所示細(xì)胞中沒有染色單體，染色體數(shù)目與DNA數(shù)目相等，可以判斷該細(xì)胞處于有絲分裂末期，D項錯誤。 考點三　觀察植物細(xì)胞的有絲分裂 1．實驗原理 (1)在植物體的根尖、莖尖等部位的分生組織細(xì)胞有絲分裂旺盛。 (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溶液)染成深色。 (3)由于各個細(xì)胞的分裂是獨立進(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。 2．實驗步驟 實驗成功的關(guān)鍵及注意事項 實驗材料的選擇 類型 選取分裂期占細(xì)胞周期比例相對較大的材料 部分 選取分裂旺盛的部位(如根尖、莖尖的分生區(qū)) 時間 必須在分裂旺盛的時間 操作注意事項 解離時間 太短 細(xì)胞間質(zhì)未被完全溶解，壓片時細(xì)胞不易分散 過長 導(dǎo)致細(xì)胞解離過度、根尖過于酥軟，影響染色 漂洗時間 適宜 洗去多余的鹽酸，防止解離過度而影響染色 染色時間 太短 染色體或染色質(zhì)不能完全著色 過長 使其他部分也被染成深色，無法分辨染色體 壓片力度 過輕 細(xì)胞未分散開 過重 將組織壓爛 顯微鏡觀察 細(xì)胞狀態(tài) 顯微鏡觀察的都是死細(xì)胞，不能看到動態(tài)變化 細(xì)胞數(shù)目 間期的細(xì)胞數(shù)目最多，原因是間期歷時最長 問題探究 (1)取材時為什么只能剪取根尖2～3mm，而不能過長？ 提示　若剪得過長會包括伸長區(qū)，伸長區(qū)無細(xì)胞分裂，增加了尋找分裂細(xì)胞的難度。 (2)解離和染色時間要嚴(yán)格控制的原因是什么？ 提示?、偃艚怆x時間太短，則壓片時細(xì)胞不易分散開；時間過長，則會導(dǎo)致細(xì)胞解離過度、過于酥軟，無法取出根尖進(jìn)行染色和制片。②若染色時間太短，則染色體或染色質(zhì)不能完全著色；若染色時間過長，則使細(xì)胞核等其他部位充滿染色劑，無法分辨染色體。 (3)壓片時的操作要領(lǐng)是什么？ 提示　在蓋玻片上再加一片載玻片，然后用拇指輕輕按壓，目的是使細(xì)胞均勻分散開，避免壓碎蓋玻片和產(chǎn)生滑動，使根尖形態(tài)勻稱。壓片結(jié)束后要把上面的載玻片去掉再觀察。 (4)為什么不能對細(xì)胞有絲分裂過程進(jìn)行連續(xù)觀察？如何才能找到細(xì)胞分裂各個時期的細(xì)胞？ 提示　①解離過程中細(xì)胞已經(jīng)死亡，觀察到的只是一個固定時期。②如果要找到各個分裂時期的細(xì)胞，要不斷地移動裝片，在不同的視野中尋找。 命題點一　實驗基礎(chǔ) 1．下圖是關(guān)于觀察洋蔥有絲分裂實驗的部分操作，下列評價合理的是(　　) A．剪取洋蔥根尖2～3mm，因為該區(qū)域?qū)儆诟珔^(qū)，細(xì)胞有絲分裂旺盛 B．該實驗步驟中唯一錯誤的是在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)胞觀察質(zhì)壁分離和復(fù)原，實驗現(xiàn)象明顯 答案　C 解析　根尖2～3mm的區(qū)域?qū)儆诜稚鷧^(qū)，A項錯誤；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項錯誤；分生區(qū)的細(xì)胞呈正方形，細(xì)胞經(jīng)解離已死亡，C項正確；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，用于觀察質(zhì)壁分離與復(fù)原，現(xiàn)象不明顯，D項錯誤。 2．在“觀察植物細(xì)胞的有絲分裂”實驗中，三位實驗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)： 實驗人員 操作 取材 解離 漂洗 染色 制片 甲 根尖1～3mm處 － ＋ ＋ ＋ 乙 根尖1～3mm處 ＋ － ＋ ＋ 丙 根尖5～7mm處 ＋ ＋ ＋ ＋ 則甲、乙、丙觀察到的實驗現(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5～7mm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)，故觀察不到染色體。 “觀察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂”實驗的4點提醒 (1)根尖中只有分生區(qū)細(xì)胞才可以進(jìn)行分裂，伸長區(qū)和成熟區(qū)細(xì)胞不能分裂。 (2)不能觀察一個細(xì)胞的連續(xù)分裂過程，因為解離時細(xì)胞已死亡，可以尋找處于不同時期的細(xì)胞，連起來體現(xiàn)出細(xì)胞分裂的連續(xù)過程。 (3)細(xì)胞板是一個真實的結(jié)構(gòu)，而赤道板是人為定義的面，看不到此“結(jié)構(gòu)”。 (4)“解離→漂洗→染色→制片”的步驟順序不能顛倒、不能缺失，否則不易觀察到預(yù)期現(xiàn)象。 命題點二　實驗拓展 3．如圖是紫色洋蔥植株示意圖，它可以是很多實驗的材料，下列實驗與圖中材料標(biāo)號組合恰當(dāng)?shù)氖?　　) 實驗 A B C D 檢測組織中還原糖 ① ③ ④ ② 綠葉中色素的提取和分離 ③ ② ⑤ ④ 觀察DNA、RNA在細(xì)胞中的分布 ④ ① ② ③ 觀察質(zhì)壁分離和復(fù)原 ② ② ③ ① 觀察有絲分裂 ① ③ ① ⑤ 答案　C 解析　檢測組織中還原糖需要選擇富含還原糖、沒有顏色的材料，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；觀察DNA、RNA在細(xì)胞中的分布應(yīng)選擇沒有顏色的細(xì)胞，可選②洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮細(xì)胞；觀察質(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，便于觀察；觀察有絲分裂應(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。 4．蛔蟲是觀察細(xì)胞有絲分裂的適宜材料，受精后的蛔蟲其子宮中游離著許多處于有絲分裂不同時期的受精卵。某同學(xué)進(jìn)行“觀察蛔蟲受精卵有絲分裂”的實驗，下列相關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．與觀察根尖細(xì)胞有絲分裂相比，不需要用龍膽紫溶液等進(jìn)行染色 B．與觀察根尖細(xì)胞有絲分裂相比，不需要解離、漂洗實驗操作 C．與觀察根尖細(xì)胞有絲分裂不同，實驗過程中可能用到生理鹽水 D．與觀察根尖細(xì)胞有絲分裂相比，觀察過程仍需要先使用低倍鏡 答案　A 解析　觀察有絲分裂需要用龍膽紫溶液或醋酸洋紅溶液對染色體進(jìn)行染色，A項錯誤；由題干信息可知，蛔蟲子宮中處于有絲分裂不同時期的受精卵處于游離狀態(tài)，因此不需要解離和漂洗，B項正確；觀察動物細(xì)胞有絲分裂，滴加生理鹽水可以維持細(xì)胞的正常形態(tài)，C項正確；用顯微鏡觀察現(xiàn)象需先用低倍鏡找到細(xì)胞再用高倍鏡仔細(xì)觀察，D項正確。 矯正易錯　強記長句 1．模擬細(xì)胞大小與物質(zhì)運輸?shù)年P(guān)系實驗中，NaOH在每一瓊脂塊內(nèi)擴(kuò)散的速度相同，但是運輸?shù)男什煌? 2．細(xì)胞體積不能無限增大，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，二分裂不是無絲分裂。 4．減數(shù)分裂和無絲分裂沒有細(xì)胞周期，高度分化的成熟細(xì)胞無細(xì)胞周期。 5．無絲分裂中不出現(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)行無絲分裂，哺乳動物成熟的紅細(xì)胞沒有細(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)目始終和著絲粒的數(shù)目相等；間期DNA復(fù)制時，著絲粒數(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)，其長度縮短是酶促反應(yīng)的過程，需要消耗能量。 10．著絲粒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)，可以觀察到。 甲圖表示處于某分裂時期的細(xì)胞圖像，乙圖表示該細(xì)胞在有絲分裂不同時期每條染色體上DNA含量變化的關(guān)系圖。請據(jù)圖回答下列問題： 1．甲圖所示細(xì)胞發(fā)生的主要變化是：每個著絲粒分裂成兩個，姐妹染色單體分開，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粒分裂，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是：染色體的著絲粒排列在細(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，無法正常轉(zhuǎn)錄。 重溫高考　演練模擬 1.(2018全國Ⅰ，4)已知藥物X對細(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)過程中進(jìn)行不同的處理(其中甲組未加藥物)，每隔一段時間測定各組細(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項正確；丙組細(xì)胞開始時增殖速度與乙組幾乎相同，曲線和乙組基本重合，后期比乙組慢，說明丙組先加入藥物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)變化曲線開始應(yīng)與甲組基本重合，后期略有增加，C項錯誤；藥物D對藥物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間比染色質(zhì)的長 答案　C 解析　等位基因的分離一般發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，減數(shù)分裂沒有細(xì)胞周期，A項錯誤；紡錘絲出現(xiàn)在有絲分裂前期，B項錯誤；DNA復(fù)制需要解螺旋，染色體高度螺旋化造成難以解旋，C項正確；染色體存在于分裂期，分裂期的時間遠(yuǎn)小于分裂間期，D項錯誤。 3.(2015安徽，3)如圖是某同學(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)胞中每條染色體的著絲粒排列在細(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 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粒排列在赤道板上而不是細(xì)胞板上，A項錯誤；乙細(xì)胞中的染色體被平均分配，移向細(xì)胞兩極，B項正確；乙細(xì)胞中的染色體是甲細(xì)胞中的2倍，DNA含量相同，C項錯誤；細(xì)胞周期包括分裂間期和分裂期，統(tǒng)計圖中處于分裂期的細(xì)胞數(shù)只可計算分裂期所用時間在細(xì)胞周期中的比例，不可計算細(xì)胞周期的長短，D項錯誤。 4．(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 答案　C 解析　由圖可知，在b峰中細(xì)胞的DNA相對含量為80，而在a峰中細(xì)胞的DNA相對含量為40，A項正確；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項正確；處于分裂期的細(xì)胞大部分位于b峰中，C項錯誤；通過實驗組和對照組中b峰細(xì)胞的數(shù)量可以看出，實驗組中進(jìn)行DNA復(fù)制的癌細(xì)胞數(shù)量明顯減少，說明該藥物對癌細(xì)胞DNA復(fù)制有抑制作用，D項正確。 5.下圖為動物細(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 答案　B 解析　圖示為動物細(xì)胞分裂的中期示意圖，甲為中心體，在分裂間期倍增，在分裂前期移向細(xì)胞兩極，A項錯誤；乙為染色體，主要由DNA和蛋白質(zhì)組成，丙為紡錘絲，主要由蛋白質(zhì)組成，可見兩者在組成成分上差異很大，B項正確；該時期為分裂中期，可能為有絲分裂中期，也可能為減數(shù)第二次分裂中期，如果為有絲分裂中期，細(xì)胞中染色體數(shù)與體細(xì)胞染色體數(shù)相同；如果為減數(shù)第二次分裂中期，細(xì)胞中染色體數(shù)是體細(xì)胞染色體數(shù)的一半，C項錯誤；該時期核被膜已經(jīng)解體，核仁消失，無細(xì)胞核，故不存在物質(zhì)通過核孔進(jìn)入細(xì)胞核的情況，D項錯誤。 1．(2018青島高三統(tǒng)一質(zhì)量檢測)研究表明，細(xì)胞周期依賴性蛋白激酶(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。下列說法錯誤的是(　　) A．溫度的變化會影響一個細(xì)胞周期持續(xù)時間的長短 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)胞周期會縮短 答案　D 解析　溫度會影響酶的活性，進(jìn)而影響一個細(xì)胞周期持續(xù)時間的長短，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)胞可能會一直處于分裂間期，不能進(jìn)入分裂期，D錯誤。 2．實驗室培養(yǎng)甲、乙、丙、丁四種不同類型細(xì)胞，測得分裂間期占細(xì)胞周期的比例如圖所示，下列有關(guān)說法正確的是(　　) A．四種細(xì)胞中丙分裂間期持續(xù)的時間最長 B．加入DNA復(fù)制抑制劑，停留在分裂間期細(xì)胞數(shù)量最少的是丁 C．不同溫度下培養(yǎng)以上四種細(xì)胞，細(xì)胞周期持續(xù)的時間都會發(fā)生變化 D．正常情況下四種細(xì)胞在分裂間期可發(fā)生染色體數(shù)目變化 答案　C 解析　四種細(xì)胞的細(xì)胞周期不一定相同，丙分裂間期占細(xì)胞周期的比例雖然最大，但間期持續(xù)時間不一定最長，A項錯誤；DNA復(fù)制抑制劑作用于間期，加入DNA復(fù)制抑制劑后，丁類細(xì)胞停留在間期的細(xì)胞比例最低，但數(shù)量不一定最少，B項錯誤；有絲分裂中染色體數(shù)目加倍發(fā)生在后期，D項錯誤。 3．下面是一組動物活細(xì)胞有絲分裂圖，下列有關(guān)說法正確的是(　　) A．b圖細(xì)胞將出現(xiàn)細(xì)胞板，并縊裂成兩個子細(xì)胞；c圖細(xì)胞核中染色體數(shù)和DNA數(shù)相等 B．該生物與高等植物有絲分裂的區(qū)別主要在c和e兩個時期，秋水仙素使基因突變作用在e時期 C．d圖細(xì)胞中同源染色體聯(lián)會，形成四分體 D．上述細(xì)胞在細(xì)胞周期中出現(xiàn)的順序是a→c→d→e→b 答案　D 解析　a、b、c、d、e各表示間期、末期、前期、中期、后期，故上述細(xì)胞在細(xì)胞周期中出現(xiàn)的順序是a→c→d→e→b，D項正確；細(xì)胞板是植物細(xì)胞有絲分裂末期出現(xiàn)的，動物細(xì)胞有絲分裂末期是細(xì)胞膜向內(nèi)凹陷形成環(huán)溝，斷裂成兩個子細(xì)胞，而且c圖中DNA已經(jīng)復(fù)制，但染色體數(shù)沒有加倍，A項錯誤；動物細(xì)胞與植物細(xì)胞有絲分裂的區(qū)別在前期和末期，即c、b，基因突變主要發(fā)生在DNA復(fù)制時，即a時期，B項錯誤；同源染色體聯(lián)會發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，有絲分裂中無聯(lián)會現(xiàn)象，C項錯誤。 4．下列關(guān)于細(xì)胞增殖的敘述，正確的是(　　) A．分裂間期染色體復(fù)制，其數(shù)目加倍 B．細(xì)胞分裂間期開始時與結(jié)束時相比，物質(zhì)運輸效率相同 C．細(xì)胞周期中染色質(zhì)與染色體形態(tài)的轉(zhuǎn)化有利于精準(zhǔn)地均分核DNA D．分生區(qū)處于分裂期的細(xì)胞數(shù)目較少，是由于大多數(shù)細(xì)胞沒有進(jìn)入細(xì)胞周期 答案　C 解析　分裂間期DNA復(fù)制，DNA數(shù)目加倍，每條染色體上有2條染色單體，2條染色單體由同一個著絲粒連接，染色體數(shù)目不變，A項錯誤；細(xì)胞分裂間期開始時與結(jié)束時相比，物質(zhì)運輸效率不同，B項錯誤；分生區(qū)處于分裂期的細(xì)胞數(shù)目較少，是因為細(xì)胞周期中處于間期的細(xì)胞多，其間期占細(xì)胞周期的90%～95%，D項錯誤。 5．如圖是動物細(xì)胞有絲分裂不同時期染色體數(shù)目(a)、核DNA分子數(shù)目(b)的柱形圖，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時期核被膜、核仁重建，細(xì)胞中部出現(xiàn)細(xì)胞板 C．①→②表示著絲粒分裂，染色體數(shù)目加倍，但核DNA分子數(shù)目不變 D．②→③表示同源染色體相互分離，染色體和核DNA分子數(shù)目也隨之減半 答案　C 解析　圖①可表示有絲分裂G2期、前期和中期，圖②可表示有絲分裂后期，圖③可表示有絲分裂末期。有絲分裂的前期和中期，DNA已復(fù)制，染色體也完成了復(fù)制，但染色體數(shù)目不變；動物細(xì)胞分裂過程中不形成細(xì)胞板；有絲分裂過程中不會發(fā)生同源染色體分離現(xiàn)象；①→②表示由中期到后期，著絲粒分裂，染色體數(shù)目加倍，但核DNA分子數(shù)目不變。 6．PCNA是一類只存在于增殖細(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，通過核孔進(jìn)入細(xì)胞核發(fā)揮作用 D．檢測PCNA的濃度變化，可以推測細(xì)胞周期的時間 答案　B 解析　PCNA濃度在DNA復(fù)制時期(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項正確；每個細(xì)胞都含有PCNA的基因，只有增殖細(xì)胞中PCNA基因才進(jìn)行表達(dá)，B項錯誤；PCNA是蛋白質(zhì)，屬于大分子物質(zhì)，PCNA經(jīng)核糖體合成，通過核孔進(jìn)入細(xì)胞核發(fā)揮作用，C項正確；PCNA只有在S期含量最高，所以檢測PCNA的含量變化，可以推測細(xì)胞周期的時間，D項正確。 7．(2019南昌高三第一次調(diào)研)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，“—”表示停留時期。由表不能得出的結(jié)論是(　　) 時期 處理方法　　　　 間期 前期 中期 后期 末期 加入過量的胸苷 — 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糖核苷的簡稱，在細(xì)胞內(nèi)可代謝生成胸腺嘧啶脫氧核糖核苷酸，胸腺嘧啶脫氧核糖核苷酸是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)胞分裂的各個時期，原因是低溫抑制細(xì)胞分裂中有關(guān)酶的活性；加入過量的胸苷抑制了DNA合成，使細(xì)胞停留在間期。 8．下列關(guān)于“觀察植物細(xì)胞的有絲分裂”實驗的敘述正確的是(　　) A．本實驗可用蘇丹紅代替龍膽紫溶液為染色體染色 B．觀察到分裂中期的細(xì)胞核內(nèi)染色體整齊地排列在赤道板上 C．該實驗的操作過程為取材→解離→漂洗→染色→制片→觀察 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　觀察植物細(xì)胞的有絲分裂實驗中使用的染液為醋酸洋紅溶液或龍膽紫溶液，A項錯誤；分裂中期，核被膜、核仁已經(jīng)消失，視野中觀察不到細(xì)胞核，B項錯誤；體積分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸和95%的酒精混合液(1∶1)主要起解離作用，D項錯誤。 9．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。請據(jù)圖回答下列問題： (1)觀察根尖有絲分裂時應(yīng)選擇圖甲中的________(填字母)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_________。 (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________(填字母)區(qū)細(xì)胞。③和④過程中細(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　線粒體　(2)制作裝片時細(xì)胞經(jīng)解離已死亡　(3)赤道板只是一個位置，不是真實結(jié)構(gòu)，因此赤道板是看不到的　(4)d　不發(fā)生 解析　(1)圖甲中a區(qū)是根冠區(qū)，b區(qū)是分生區(qū)，c區(qū)是伸長區(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。圖乙中A是中期，B是前期，C是末期，D是后期。根尖無葉綠體，所以能產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器只有線粒體。(2)觀察有絲分裂裝片時細(xì)胞經(jīng)解離已死亡。(3)赤道板只是一個位置，不是真實結(jié)構(gòu)。(4)可以用于觀察細(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)胞分化的過程中細(xì)胞核遺傳物質(zhì)不發(fā)生改變。 10．科學(xué)家在研究蠶豆根尖分生區(qū)細(xì)胞的有絲分裂周期時，分別用放射性同位素15N標(biāo)記胸腺嘧啶脫氧核苷酸(15NTdR)、32P標(biāo)記尿嘧啶核糖核苷酸(32PUdR)，把兩種核苷酸被細(xì)胞利用的速率繪成如圖1所示的曲線。已知蠶豆根尖細(xì)胞有絲分裂周期為20h。培養(yǎng)20h后，根據(jù)細(xì)胞中的DNA相對含量不同，將細(xì)胞分為三組，每組的細(xì)胞數(shù)如圖2所示。下列對結(jié)果的分析，不正確的是(　　) A．圖1中處于ac段的細(xì)胞屬于圖2中的甲組細(xì)胞，此時RNA聚合酶活性高 B．圖2中乙組細(xì)胞處于圖1中ce段，此階段細(xì)胞最容易發(fā)生基因突變 C．圖2丙組細(xì)胞中只有部分細(xì)胞的細(xì)胞膜從中部向內(nèi)凹陷 D．蠶豆根尖細(xì)胞有絲分裂周期中，分裂期時間不超過6h 答案　C 解析　圖1中ac段細(xì)胞利用32P－UdR的速率較快，說明細(xì)胞正在進(jìn)行RNA的合成，細(xì)胞中RNA聚合酶活性高，此時細(xì)胞處于G1期，細(xì)胞中DNA含量為2c，屬于圖2中的甲組細(xì)胞，A項正確；圖1中ce段細(xì)胞利用15NTdR的速率較快，說明細(xì)胞正在進(jìn)行DNA復(fù)制，此階段細(xì)胞最容易發(fā)生基因突變，此時細(xì)胞處于S期，細(xì)胞中DNA含量為2c～4c，屬于圖2中的乙組細(xì)胞，B項正確；由于蠶豆根尖細(xì)胞是植物細(xì)胞，故不存在細(xì)胞膜從中部向內(nèi)凹陷的現(xiàn)象，C項錯誤；由圖1可知，分裂間期時間大于14h，而整個細(xì)胞周期為20h，所以分裂期時間不超過6h，D項正確。 11．圖甲表示某高等植物細(xì)胞有絲分裂的相關(guān)圖像，圖乙表示細(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)敘述正確的是(　　) A．圖甲中的①中心體的活動很活躍，圖乙ab段核糖體的活動很活躍 B．圖甲中的②處于圖乙中的ef段，屬于分裂后期 C．圖甲中的①處于圖乙中的cd段，細(xì)胞中染色體數(shù)∶DNA數(shù)∶染色單體數(shù)＝1∶2∶2 D．著絲粒分裂發(fā)生在de段，是圖甲中的②所示時期 答案　C 解析　圖甲中的①是前期，②是末期。高等植物細(xì)胞沒有中心體，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，A項錯誤；ef段包含后期和末期，B項錯誤；cd段為DNA復(fù)制后，著絲粒未分開前，包含G2期、前期、中期，所以染色體數(shù)∶DNA數(shù)∶染色單體數(shù)＝1∶2∶2，C項正確；de段染色體與核DNA數(shù)目比由0.5變?yōu)?，是因為發(fā)生了著絲粒分裂，是后期的開始，圖甲中的②屬于末期，D項錯誤。 12．為了尋找更為理想的“觀察植物細(xì)胞有絲分裂”的實驗材料以及探究不同材料適宜的取材時間，科研人員進(jìn)行了如下實驗： 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2d更換一次清水。 步驟2　待大蒜和紅蔥的須根長出后，每24h測量一次須根長度，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2h取生長健壯的須根根尖制成臨時裝片。觀察時隨機選取30個視野，統(tǒng)計各視野中分裂期細(xì)胞數(shù)以及細(xì)胞總數(shù)，并計算細(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))，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)該是同一時間測得的須根長度的__________。 (2)步驟3中，制作根尖臨時裝片的過程是取材→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)行本實驗，解離時要___________________或________________等，否則觀察時會發(fā)現(xiàn)______________。 (4)根據(jù)本實驗結(jié)果，最適宜的材料及最佳取材時間是_________________________________。 答案　(1)平均值　(2)漂洗→染色→制片　(3)適當(dāng)延長解離時間　適當(dāng)提高鹽酸濃度(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)實驗中要對所得數(shù)據(jù)計算平均值，以排除偶然因素的影響，確保實驗結(jié)果的可靠性。 (2)觀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解離的時間，若是低溫條件的話也可適當(dāng)提高溫度，否則觀察時會出現(xiàn)細(xì)胞相互重疊現(xiàn)象。 (4)根據(jù)本實驗結(jié)果，最適宜的材料是紅蔥，最佳取材時間是上午10：00左右。 13．(2017全國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，稱為細(xì)胞周期同步化。以下是能夠?qū)崿F(xiàn)動物細(xì)胞周期同步化的三種方法。回答下列問題： (1)DNA合成阻斷法：在細(xì)胞處于對數(shù)生長期的培養(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)胞周期的運轉(zhuǎn)，最終細(xì)胞會停滯在細(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)胞處于對數(shù)生長期的培養(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，即可實現(xiàn)細(xì)胞周期同步化。經(jīng)秋水仙素處理的細(xì)胞________(填“會”或“不會”)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，以實現(xiàn)細(xì)胞周期同步化。分裂間期的特點是__________________________________________________(答出1點即可)。 答案　(1)分裂　分裂間　(2)紡錘體形成　不會 (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)胞會停滯在細(xì)胞周期的分裂間期。 (2)秋水仙素通過抑制紡錘體的形成來使細(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)胞不會被阻斷在間期。 (3)分裂間期細(xì)胞的特點是完成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。