高考一轮课程生物 全国通用版 细胞的增殖教案 18页

‎2019年高考一轮复习 细胞的增殖 教材版本 全国通用 课时说明（建议）‎ ‎2课时 知识点 关有时分裂、无丝分裂、观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 复习目标 知道细胞周期及表示方法 有丝分裂的过程和特征分析 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 复习重点 有丝分裂各个时期的特征 根尖分生组织细胞的有丝分裂实验及试剂作用 复习难点 有丝分裂的过程和特征分析 一、自我诊断 知己知彼 ‎ ‎1.测定下列哪一项，可简便而且准确判断贮存的小麦种子的细胞呼吸方式(　　)‎ A．有无酒精生成 B．有无水生成 C．有无有机物消耗 D．O2消耗量与CO2生成量的比值 ‎2. 近几年，几起严重的醉驾事故引起了社会的广泛关注。交警为检测司机是否存在酒后驾驶的违章行为，检测司机呼出的气体的试剂是(　　)‎ A．溴麝香草酚蓝水溶液 B．斐林试剂 C．重铬酸钾的浓硫酸溶液 D．澄清的石灰水 ‎3.比较动物的有氧呼吸和无氧呼吸，下列叙述最恰当的是(　　)‎ A．糖类是有氧呼吸的主要能源物质，但不是无氧呼吸的主要能源物质 B．有氧呼吸和无氧呼吸过程中都能产生还原性氢 C．有氧呼吸逐步释放能量，无氧呼吸瞬间释放能量 D．有氧呼吸和无氧呼吸的终产物中都有水 ‎4. 近几年，几起严重的醉驾事故引起了社会的广泛关注。交警为检测司机是否存在酒后驾驶的违章行为，检测司机呼出的气体的试剂是(　　)‎ A．溴麝香草酚蓝水溶液 B．斐林试剂 C．重铬酸钾的浓硫酸溶液 D．澄清的石灰水 ‎5.甲、乙、丙三图都表示细胞呼吸强度与氧气浓度的关系(呼吸底物为葡萄糖)。据图分析回答下列问题：‎ ‎(1)图甲所示细胞的呼吸方式最可能是____________，如果呼吸强度不能用CO2的释放量表示，原因是________________________。‎ ‎(2)图乙中B点的CO2量来自________________，当O2浓度达到M点以后，CO2‎ 释放量不再继续增加的内因是__________________。‎ ‎(3)图丙中YZ∶ZX＝4∶1，则有氧呼吸消耗的葡萄糖占总消耗量的________________，图中无氧呼吸强度降为0时其对应的氧气浓度为________________。‎ ‎(4)丙图中细胞呼吸对有机物中能量的利用率最低的点对应的氧气浓度是__________。‎ ‎【答案】1. D 2. C 3. B 4.C 5. (1)无氧呼吸　该生物无氧呼吸不产生CO2‎ ‎(2)无氧呼吸　呼吸酶的数量有限　(3)　I　(4)0‎ 二、温故知新 夯实基础 考点一　细胞的生长和细胞周期 ‎1．细胞不能无限长大 ‎(1)实验——细胞大小与物质运输的关系 ‎①实验原理 a．用不同大小的琼脂块模拟不同大小的细胞。‎ b．用NaOH在琼脂块中扩散的体积与整个琼脂块的体积的比值模拟细胞的物质运输的效率。‎ ‎②实验结果和结论 a．在相同时间内，NaOH在每一琼脂块内扩散的深度基本相同，说明NaOH在每一琼脂块内扩散的速率相同。‎ b．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。‎ ‎(2)细胞不能无限长大的原因 ‎①受相对表面积的制约：细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的物质运输的效率就越低。‎ ‎②受核质比的制约：细胞核中的DNA是有限的，其能够控制的细胞质的范围有限。‎ ‎2．细胞增殖 ‎(1) 概念：细胞以分裂的方式进行增殖，包括物质准备和细胞分裂整个连续的过程。‎ ‎(2)方式 真核生物：无丝分裂、有丝分裂和减数分裂。‎ 原核生物：二分裂。‎ ‎(3)意义：是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。‎ ‎3．细胞周期 ‎(1)范围：连续进行有丝分裂的细胞才有细胞周期。‎ ‎(2)概念：连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，为一个细胞周期。细胞周期包括分裂间期和分裂期，分裂间期完成DNA 分子的复制和有关蛋白质的合成，为分裂期进行物质准备，同时细胞有适度的生长。‎ ‎(3)细胞周期的表示方法 方法名称 表示方法 用字母表示细胞周期 扇形图 A→B→C→A为一个细胞周期 直线图 a＋b或c＋d为一个细胞周期 坐标图 a＋b＋c＋d＋e为一个细胞周期 柱形图 B组细胞处于分裂间期，正在进行DNA复制，C组细胞多数处于分裂期，A组细胞为细胞分裂末期和未进行DNA复制的细胞 ‎(4)细胞周期的特点：不同种类的细胞，其细胞周期不一定相同，分裂间期与分裂期所占比例也不一定相同。‎ 知识拓展　(1)间期又分为G1期、S期、G2期 G1期：又称DNA合成前期，主要进行RNA和有关蛋白质的合成，为S期DNA的复制做准备。‎ S期：又称DNA合成期，主要进行DNA的复制。‎ G2期：又称DNA合成后期，主要进行RNA和蛋白质的合成，特别是微管蛋白的合成，为分裂期做准备。‎ ‎(2)细胞分裂后产生的子细胞有三种去向 ‎①持续分裂：始终处于细胞周期中，如部分造血干细胞、卵裂期细胞、癌细胞、根尖分生区细胞、茎形成层细胞、芽生长点细胞。‎ ‎②暂不分裂：暂时脱离细胞周期，但仍具有分裂能力，在一定条件下可回到细胞周期中，如肝脏细胞、T细胞、B细胞、记忆细胞。‎ ‎③永不分裂：永远脱离细胞周期，处于分化状态直到死亡，如肌纤维细胞、神经细胞、浆细胞，叶肉细胞、洋葱鳞片叶表皮细胞、根尖成熟区细胞。‎ 考点二　细胞的有丝分裂 ‎1．有丝分裂过程——以高等植物细胞为例(连线)‎ 巧记　间期：生长复制合成蛋；前期：膜仁消失两体现；中期：着丝点排在赤道板；后期：单体分开向两极；末期：两消两现一重建(重建指植物细胞重建细胞壁)。‎ ‎2．动植物细胞有丝分裂的主要区别 项目 纺锤体的形成方式不同(前期)‎ 细胞分裂方式不同(末期)‎ 植物细胞 从细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体 由细胞板形成细胞壁，将细胞分隔成两部分 动物细胞 由中心体发出星射线形成纺锤体 由细胞膜向内凹陷，将细胞缢裂成两部分 ‎3.与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用 名称 生物类型 作用时期 生理作用 核糖体 动物、植物 主要是间期 合成相关蛋白质 线粒体 动物、植物 整个细胞周期 提供能量 高尔基体 植物 末期 与细胞壁(板)的形成有关 中心体 动物、低等植物 前期 与纺锤体的形成有关 ‎4.有丝分裂中细胞结构或物质的周期性变化 ‎(1)染色体行为变化 ‎①当有染色单体(间期的G2期、前期、中期)时，染色体∶染色单体∶DNA＝1∶2∶2。‎ ‎②当无染色单体(间期的G1期、后期、末期)时，染色体∶DNA＝1∶1。‎ ‎(2)核DNA、染色体、染色单体的数目变化(以二倍体生物为例)‎ ‎　　时期 项目　　‎ 分裂间期 分裂期 前期 中期 后期 末期 核DNA ‎2n→4n ‎4n ‎4n ‎4n ‎4n→2n 染色体 ‎2n ‎2n ‎2n ‎4n ‎4n→2n 染色单体 ‎0→4n ‎4n ‎4n ‎0‎ ‎0‎ ‎5.有丝分裂的意义 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，保持了细胞的亲子代之间遗传性状的稳定性。‎ 重点知识剖析 ‎1．有丝分裂过程中核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线分析 ‎(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，DNA数目加倍 末期细胞一分为二，DNA数目减半 染色体 后期着丝点分裂，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 后期着丝点分裂，姐妹染色单体分离，染色单体消失 ‎2.有丝分裂中染色体数与核DNA数比值的变化曲线 图中ef(BC)段表示S期DNA的复制，染色单体形成，fg(CD)段表示含有姐妹染色单体的时期，即有丝分裂G2期、前期和中期，gh(DE)段表示有丝分裂后期着丝点分裂，染色单体消失。‎ ‎3．根据柱状图判断细胞分裂时期的规律(以二倍体生物为例)‎ ‎(1)根据染色单体变化判断各时期 染色单体 考点三　观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 ‎1．实验原理 ‎(1)高等植物的分生组织细胞有丝分裂较旺盛。‎ ‎(2)细胞核内的染色体(质)易被碱性染料(龙胆紫溶液或醋酸洋红液)染成深色。‎ ‎(3)由于各个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显微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 ‎(1)洋葱根尖的培养：实验前3～4 d，将洋葱放在瓶内装满清水的广口瓶上，底部接触清水，置于温暖处常换水，待根长至约5 cm。‎ ‎(2)装片的制作 取材：剪取根尖约2～3 mm 解离 漂洗 染色 制片 ‎(3)观察 低倍镜观察：根据根尖特点找到分生区细胞，特点是细胞呈正方形，排列紧密。‎ 高倍镜观察：先找分裂中期的细胞，再找前期、后期、末期细胞，最后观察分裂间期细胞。‎ ‎(4)绘图：绘制植物细胞有丝分裂中期简图。‎ 归纳总结 实验材料的选择 类型 选取分裂期占细胞周期比例相对较大的材料 部分 选取分裂旺盛的部位(如根尖、茎尖的分生区)‎ 时间 必须在分裂旺盛的时间 操作注意事项 解离 时间 太短 细胞间质未被完全溶解，压片时细胞不易分散 过长 导致细胞解离过度、根尖过于酥软，影响染色 漂洗 时间 适宜 洗去多余的盐酸，防止解离过度而影响染色 染色 时间 太短 染色体或染色质不能完全着色 过长 使其他部分也被染成深色，无法分辨染色体 压片 力度 过轻 细胞未分散开 过重 将组织压烂 显微镜观察 细胞状态 显微镜观察的都是死细胞，不能看到动态变化 细胞数目 间期的细胞数目最多，原因是间期历时最长 ‎(2)根据比例关系判断各时期 DNA∶染色体∶染色单体＝ 矫正易错　强记长句 ‎1．模拟细胞大小与物质运输的关系实验中，NaOH在每一琼脂块内扩散的速度相同，但是运输的效率不同。‎ ‎2．细胞体积不能无限增大，也不是越小越好，还需要一定的空间容纳酶和核糖体等细胞内部结构。‎ ‎3．原核生物只能进行二分裂，二分裂不是无丝分裂。‎ ‎4．减数分裂和无丝分裂没有细胞周期，高度分化的成熟细胞无细胞周期。‎ ‎5．无丝分裂中不出现纺锤体和染色体，但是仍有遗传物质的复制和分配。‎ ‎6．蛙的红细胞能进行无丝分裂，哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核，不能分裂。‎ ‎7．低等植物细胞含有中心体，前期由中心体形成纺锤体，末期形成细胞板将细胞一分为二。‎ ‎8．染色体的数目始终和着丝点的数目相等；间期DNA复制时，着丝点数目不变，染色体数目不加倍。‎ ‎9．纺锤丝的成分是蛋白质，其长度缩短是酶促反应的过程，需要消耗能量。‎ ‎10．着丝点分裂不是纺锤丝牵引导致的，而是在相关酶的作用下自主分裂的结果。‎ ‎11．赤道板不是细胞结构，观察不到；细胞板是由高尔基体形成的细胞结构，可以观察到。‎ 三、典例剖析 思维拓展 考点一 细胞的生长和细胞周期 例1以下有关细胞大小和分裂的叙述正确的是(　　)‎ A．细胞体积越小，表面积也越小，物质运输效率越低 B．原核细胞只能通过无丝分裂增加数目 C．人的成熟红细胞可以进行有丝分裂，蛙的红细胞能进行无丝分裂 D．细胞不能无限长大的原因之一是细胞核中的DNA不会随着细胞体积的扩大而增加 ‎【答案】D ‎【解析】细胞体积越小，表面积也越小，但相对表面积越大，物质运输效率越高，A项错误；原核细胞可通过二分裂的方式增加细胞数目，无丝分裂是真核细胞的分裂方式，B项错误；人的成熟红细胞在分化形成过程中失去细胞核，不能再进行分裂，C项错误；细胞核是细胞的控制中心，细胞核中的DNA不会随着细胞体积的扩大而增加，这是细胞不能无限长大的原因之一，D项正确。‎ ‎【易错点】物质进出细胞的速率、有丝分裂与无丝分裂 ‎【方法点拨】物质进出细胞的速率与细胞的表面积与体积之比有关，体积增大，比值越小，运输速率降低；有丝分裂与无丝分裂特征比较。‎ 例2某哺乳动物体细胞在培养中能够分裂，在培养过程中将适量的3HTdR(3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷)和某促进细胞分裂的药物加入培养液中，培养一段时间，可观察和测量到(　　)‎ A．G1期变短，该期有大量3HTdR进入细胞核 B．S期变长，该期有DNA复制和核糖体的增生 C．G2期变短，该期细胞核中有组蛋白 D．M期相对较短，该期细胞的核膜始终完整 ‎【答案】C ‎【解析】促进细胞分裂的药物可以明显缩短细胞分裂的细胞周期。G1期主要是合成DNA所需要的蛋白质和核糖体的增生，S期主要发生的是DNA的复制，G2期主要发生的是RNA的合成和有丝分裂所必需的一些蛋白质的合成。因此，将某促进细胞分裂的药物加入到培养液中会使G1期变短，S期和G2期也变短；3HTdR参与DNA的复制，应该在S期大量进入细胞核；M期相对较短，该期细胞的核膜周期性地消失和重现。组蛋白是构成染色体的蛋白质，在G2期之前已经合成。综合上述分析，C正确，A、B、D错误。‎ ‎【易错点】有丝分裂间期作用 ‎【方法点拨】有丝分裂间期为DNA和有关蛋白质的合成。‎ 考点二　细胞的有丝分裂 例1下图是某生物体细胞有丝分裂的不同分裂时期的图像，对图像的描述正确的是(　　)‎ A．该生物可能是低等植物 B．甲、乙、丙三细胞内染色体、染色单体与DNA分子数比例都为1∶2∶2‎ C．甲细胞进行中心体复制，发出星射线，形成了纺锤体 D．甲、乙、丙三细胞分别处于有丝分裂的前期、后期和中期 ‎【答案】D ‎【解析】图中细胞没有细胞壁、含有中心体，应是动物细胞，A项错误；图乙中没有染色单体，B项错误；甲细胞中中心体已经完成了复制，C项错误；图甲中染色体散乱排布，是有丝分裂前期，图乙中着丝点分裂，染色体数目加倍，是有丝分裂后期，图丙中染色体的着丝点排列在一个平面上，是有丝分裂中期，D项正确。‎ ‎【易错点】染色体与姐妹染色单体；动物细胞与植物细胞纺锤体的形成。‎ ‎【方法点拨】染色体复制后出现姐妹染色单体，后期着丝点分裂姐妹染色单体消失；植物细胞的纺锤体是由两极发出纺锤丝形成的，动物细胞的纺锤体是由中心体发出的星射线形成的。‎ 例2如图为与有丝分裂相关的坐标曲线。下列相关说法不正确的是(　　)‎ A．若纵坐标表示一条染色体中DNA的含量，则c→d过程细胞中DNA含量不变 B．若纵坐标表示一个细胞中DNA的含量，则e点时一条染色体中DNA的含量与a点相同 C．若纵坐标表示一条染色体中DNA的含量，则a→c过程染色体数目不变 D．若纵坐标表示一个细胞中DNA的含量，则a→c过程染色体数目不变 ‎【答案】D ‎【解析】若纵坐标表示一条染色体中DNA的含量，则ab表示DNA复制，cd表示着丝点分裂，染色体数目加倍，但细胞中DNA含量不变；若纵坐标表示一个细胞中DNA的含量，则ab表示DNA复制，cd表示细胞分裂成两个子细胞的过程，着丝点分裂发生在bc段，因此D项中a→c过程中包含有丝分裂后期染色体数目加倍的时期。‎ ‎【易错点】bc段染色体及DNA数目的变化 ‎【方法点拨】图像分析，为DNA变化曲线图，接近bc段末端时着丝点分裂，染色体数目加倍。‎ 考点三　观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 例1下图是关于观察洋葱有丝分裂实验的部分操作，下列评价合理的是(　　)‎ A．剪取洋葱根尖2～3 mm，因为该区域属于根毛区，细胞有丝分裂旺盛 B．该实验步骤中唯一错误的是在②和③之间缺少用清水漂洗这一环节 C．在观察的图像中，b属于分生区的细胞，细胞已死亡 D．若用图中b区域的细胞观察质壁分离和复原，实验现象明显 ‎【答案】C ‎【解析】根尖2～3 mm的区域属于分生区，A项错误；在②和③之间应增加清水漂洗这一环节，而在③和⑤之间的清水漂洗环节应删除，B项错误；分生区的细胞呈正方形，细胞经解离已死亡，C项正确；b区域的细胞属于分生区细胞，其液泡较小，渗透作用不明显，用于观察质壁分离与复原，现象不明显，D项错误。‎ ‎【易错点】观察时有一个细胞观察整个细胞周期，制片过程顺序记错。‎ ‎【方法点拨】由于在解离过程时细胞已经死亡，不能通过观察一个细胞来观察整个细胞周期，需要通过找不同的的视野来观察细胞周期各个时期的特征；同时制片流程为解离、漂洗、染色、制片，漂洗是为了洗净解离液，使DNA易被碱性染色液染色。‎ 例2蛔虫是观察细胞有丝分裂的适宜材料，受精后的蛔虫其子宫中游离着许多处于有丝分裂不同时期的受精卵。某同学进行“观察蛔虫受精卵有丝分裂”的实验，下列相关叙述错误的是(　　)‎ A．与观察根尖细胞有丝分裂相比，不需要用龙胆紫等进行染色 B．与观察根尖细胞有丝分裂相比，不需要解离、漂洗实验操作 C．与观察根尖细胞有丝分裂不同，实验过程中可能用到生理盐水 D．与观察根尖细胞有丝分裂相比，观察过程仍需要先使用低倍镜 ‎【答案】A ‎【解析】观察有丝分裂需要用龙胆紫或醋酸洋红液对染色体进行染色，A项错误；由题干信息可知，蛔虫子宫中处于有丝分裂不同时期的受精卵处于游离状态，因此不需要解离和漂洗，B项正确；观察动物细胞有丝分裂，滴加生理盐水可以维持细胞的正常形态，C项正确；用显微镜观察现象需先用低倍镜找到细胞再用高倍镜仔细观察，D项正确。‎ ‎【易错点】制片过程顺序记错。‎ ‎【方法点拨】制片流程为解离、漂洗、染色、制片，漂洗是为了洗净解离液，使DNA易被碱性染色液染色。‎ 四、举一反三 成果巩固 ‎ 考点一 细胞的生长和细胞周期 ‎1. 将一块3 cm×3 cm×6 cm的含酚酞的琼脂块切成三块边长分别为1 cm、2 cm、3 cm的正方体。将3块琼脂块放在装有NaOH溶液的烧杯内，淹没浸泡10分钟。下列说法正确的是(　　)‎ A．随琼脂块增大，NaOH扩散速率增大 ‎ B．随琼脂块增大，琼脂块的表面积与体积之比增大 C．随琼脂块增大，琼脂块中变红的体积增大 D．随琼脂块增大，琼脂块中变红的体积所占的比例增大 ‎【答案】C ‎【解析】在“细胞大小与物质运输的关系”模拟实验中，用含酚酞的不同琼脂块模拟大小不同的细胞，用变红的琼脂块体积与琼脂块的总体积比模拟物质运输的速率，但各琼脂块中NaOH扩散速率相同，A项错误；随琼脂块增大，琼脂块的表面积与体积之比减小，B项错误；随琼脂块的增大，琼脂块中变红的体积增大，C项正确；随琼脂块增大，琼脂块中变红的体积所占的比例减小，D项错误。‎ ‎2.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(　　)‎ 细胞类型 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．分裂期占细胞周期时间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 ‎【答案】C ‎【解析】从表中信息比较，A、B两项都不正确，D从信息中无法得出不同种类细胞的分裂是同步的，C项正确。‎ ‎3. 如图A表示在一个细胞周期(G1、S、G2组成了分裂间期，M为分裂期)中细胞核DNA含量的变化曲线；图B表示一个细胞周期中各个时期细胞数目的变化(用特殊的方法在一个培养基中测得的)。请据图回答下列问题：‎ ‎(1)图B中DNA含量为2c～4c之间的细胞正处于____________阶段。‎ ‎(2)用DNA合成抑制剂处理，图B中DNA含量为____________的细胞数目会增加。用秋水仙素处理，图B中DNA含量为____________的细胞数目会增加。‎ ‎(3)细胞周期中，完成各时期所需时间的计算公式是t＝T×(T为一个细胞周期所需的时间，N为取样的总细胞数，n为各期的细胞数)，根据图示与公式，S期的细胞数目是______个。‎ ‎【答案】(1)DNA复制　(2)2c　4c　(3)2 000‎ ‎【解析】(1)在一个细胞周期中，随着DNA复制，DNA含量逐渐增加；DNA复制之后，它们的DNA含量是G1期的2倍。(2)图B中横坐标是DNA含量，DNA含量在2c～4c之间，说明DNA正在进行复制，对应图A中的S期，2c对应图A中的G1期，4c对应图A中的G2期和M期。(3)从图A可以看出细胞周期为10 h，S期为2h，G1期为6 h，共6 000个细胞，所以取样总细胞数为：N＝T×＝10×＝10 000个。所以S期的细胞数目为：n＝t×＝2×＝2 000个。‎ 考点二　细胞的有丝分裂 ‎1. 下图为植物细胞有丝分裂各时期图像，下列叙述错误的是(　　)‎ A．有丝分裂的分裂期，细胞出现的先后顺序是①⑤②③‎ B．图中M为赤道板、N为核仁、P为星射线 C．有丝分裂过程中，核DNA的复制与染色体复制是同步进行的 D．细胞④内有蛋白质的合成，且合成场所为一种无膜结构的细胞器 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 图中①～⑤分别指代有丝分裂的前期、后期、末期、间期、中期，其中分裂期细胞出现的先后顺序是：①前期、⑤中期、②后期、③末期，A项正确；因图中没有中心体，所以纺锤体是由细胞两极发出的纺锤丝形成的，图中M为细胞板、N为核仁，P为纺锤丝，B项错误；染色体主要由DNA和蛋白质组成，所以核DNA的复制与染色体复制应同步进行，C项正确；细胞④对应的时期为有丝分裂间期，该时期的最大特点是进行DNA分子的复制以及相关蛋白质的合成，蛋白质的合成场所是核糖体，核糖体没有膜结构，D项正确。‎ ‎2. 图1、图2分别表示某种生物细胞有丝分裂过程中某一时期的模式图，图3表示有丝分裂中不同时期核DNA分子数的变化，图4表示有丝分裂中不同时期染色体和核DNA的数量关系。下列有关叙述不正确的是(　　)‎ A．图1所示细胞中共有4条染色体，8个DNA分子；图2所示细胞中共有0条姐妹染色单体 B．处于图3中bc段的是图1所示细胞，完成图3中cd段变化的细胞分裂时期是后期 C．有丝分裂过程中不会出现如图4中d所示的情况 D．图4中a可表示有丝分裂后期，b可对应有丝分裂前期或中期 ‎【答案】B ‎【解析】图3中的bc段可表示有丝分裂G2期、前期、中期、后期和部分末期，因此包含图1和图2；完成图3中cd段变化的细胞分裂时期是末期。‎ ‎3. 图甲表示某二倍体动物细胞有丝分裂图像，图乙、丙、丁分别是对该动物细胞有丝分裂不同时期染色体数、染色单体数和DNA分子数的统计(图乙、丙、丁中的a、b、c表示的含义相同)。下列有关叙述中正确的是(　　)‎ A．该动物的体细胞中都含有4条染色体 B．图乙中的a、b、c分别表示染色体、DNA和染色单体 C．图丙可以最恰当地表示图甲所示时期的染色体、DNA和染色单体的关系 D．图丁所示细胞正处于有丝分裂后期 ‎【答案】C ‎【解析】根据题意可知，图甲表示某二倍体动物细胞的有丝分裂图像，从图甲可以看出该细胞处于有丝分裂后期，细胞中有8条染色体，据此可以推断该动物体细胞中一般含有4条染色体，但不能说明该动物的体细胞中都含有4条染色体，如图甲细胞就有8条染色体，A项错误；根据有丝分裂不同时期染色体、染色单体和DNA分子的数量关系以及染色单体数可出现“0”，可以判断图乙中的a、b、c分别表示染色体、染色单体和DNA，B项错误；图丙中染色单体数为0，但染色体数与DNA分子数都加倍，据此可判断图丙表示的是处于有丝分裂后期的细胞，故图丙可以最恰当地表示图甲所示时期的染色体、DNA和染色单体的关系，C项正确；图丁所示细胞中没有染色单体，染色体数目与DNA数目相等，可以判断该细胞处于有丝分裂末期，D项错误。‎ 考点三　观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 ‎1.在“观察植物细胞的有丝分裂”实验中，三位实验人员制作洋葱根尖装片的操作步骤如下表所示(“＋”表示操作，“－”表示未操作)：‎ 实验人员 操作 取材 解离 漂洗 染色 制片 甲 根尖1～3 mm处 ‎－‎ ‎＋‎ ‎＋‎ ‎＋‎ 乙 根尖1～3 mm处 ‎＋‎ ‎－‎ ‎＋‎ ‎＋‎ 丙 根尖5～7 mm处 ‎＋‎ ‎＋‎ ‎＋‎ ‎＋‎ 则甲、乙、丙观察到的实验现象分别是(　　)‎ A．细胞重叠、染色体着色很浅不清楚、细胞分散染色体清楚 B．细胞分散但看不到染色体、染色体着色清楚、细胞分散染色体清楚 C．细胞重叠、染色体着色很浅不清楚、细胞着色清楚但看不到染色体 D．染色体着色很浅不清楚、细胞分散染色体清楚、细胞分散染色体清楚 ‎【答案】C ‎【解析】解离的目的是使细胞分散开，甲未解离，细胞相互重叠；漂洗的目的是洗去解离液，便于染色，乙未漂洗，影响染色效果，染色体着色很浅不清楚；根尖5～7 mm处为伸长区，伸长区细胞已失去分裂能力，染色体呈染色质状态，故观察不到染色体。‎ ‎2.下图为洋葱根尖结构示意图。下列相关叙述不正确的是(　　)‎ A．在观察植物细胞有丝分裂的实验中，需用盐酸和酒精处理使细胞分散开 B．观察细胞质壁分离现象的最佳区域是①‎ C．经低温处理后，③处可出现染色体数目改变的细胞 D．增加根尖细胞数目的主要区域是②‎ ‎【答案】D ‎【解析】在观察植物细胞有丝分裂的实验中，需用质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精混合液(1∶1)在室温下解离使组织细胞相互分离开；图中①②③④分别是根毛区、伸长区、分生区、根冠，分生区进行细胞分裂，故增加细胞数目的主要区域是③，低温处理分生区的细胞，会抑制细胞中纺锤体的形成，导致细胞中染色体数目加倍。‎ ‎3.下面是动物细胞有丝分裂不同时期染色体(a)数目、核DNA分子(b)数目的柱形统计图。下列对该图的分析正确的是(　　)‎ A．①时期染色体还未复制，核DNA已完成了复制 B．③时期核膜、核仁重建，细胞中部出现细胞板 C．①→②表示着丝点分裂，染色体数目加倍，但核DNA分子数目不变 D．②→③表示同源染色体相互分离，染色体和核DNA分子数目也随之减半 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 图①可表示有丝分裂前期和中期，图②可表示有丝分裂后期，图③可表示有丝分裂末期。有丝分裂的前期和中期，DNA已复制，染色体也完成了复制，但染色体数目不变。动物细胞分裂过程中不形成细胞板。有丝分裂过程中不会发生同源染色体分离现象。①→②表示由中期到后期，着丝点分裂，染色体数目加倍，但核DNA分子数目不变。‎ 五、分层训练 能力进阶 ‎ ‎【基础达标】 ‎ ‎1.下列有关细胞不能无限长大的原因中，不正确的是(　　)‎ A．与细胞表面积和体积的比例有关 B．细胞核的大小是有一定限度的 C．细胞体积过大不利于细胞内的物质交流 D．细胞的体积与细胞核无关 ‎【答案】D ‎【解析】细胞体积的大小受以下两方面因素的制约：一是细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞与外界的物质交换效率就越低，而且会影响到细胞内部的物质交流；二是细胞核是细胞的控制中心，细胞核中的DNA一般不会随着细胞体积的扩大而增加，即细胞核控制的范围是有限的。‎ ‎2．实验室培养甲、乙、丙、丁四种不同类型细胞，测得分裂间期占细胞周期的比例如图所示，下列有关说法正确的是(　　)‎ A．四种细胞中丙分裂间期持续的时间最长 B．加入DNA复制抑制剂，停留在分裂间期细胞数量最少的是丁 C．不同温度下培养以上四种细胞，细胞周期持续的时间都会发生变化 D．正常情况下四种细胞在分裂间期可发生染色体数目变化 ‎【答案】C ‎【解析】四种细胞的细胞周期不一定相同，丙分裂间期占细胞周期的比例虽然最大，但间期持续时间不一定最长，A项错误；DNA复制抑制剂作用于间期，加入DNA复制抑制剂后，丁类细胞停留在间期的细胞比例最低，但数量不一定最少，B项错误；有丝分裂中染色体数目加倍发生在后期，D项错误。‎ ‎3．下列关于细胞周期的叙述，正确的是(　　)‎ A．机体内所有的体细胞都处于细胞周期中 ‎ B．受抗原刺激后的淋巴细胞细胞周期变长 C．细胞种类不同，细胞周期持续时间不一定相同 D．成熟的生殖细胞产生后立即进入下一个细胞周期 ‎【答案】C ‎【解析】只有连续进行有丝分裂的细胞才具有细胞周期；受抗原刺激后的淋巴细胞分裂增殖，细胞周期变短；细胞种类不同，细胞周期持续时间不同；成熟的生殖细胞不再分裂，无细胞周期。‎ ‎4．下面是一组动物活细胞有丝分裂图，下列有关说法正确的是(　　)‎ A．b图细胞将出现细胞板，并缢裂成两个子细胞；c图细胞核中染色体数和DNA数相等 B．该生物与高等植物有丝分裂的区别主要在c和e两个时期，秋水仙素使基因突变作用在e时期 C．d图细胞中同源染色体联会，形成四分体 D．上述细胞在细胞周期中出现的顺序是a→c→d→e→b ‎【答案】D ‎【解析】a、b、c、d、e各表示间期、末期、前期、中期、后期，故上述细胞在细胞周期中出现的顺序是a→c→d→e→b，D项正确；细胞板是植物细胞有丝分裂末期出现的，动物细胞有丝分裂末期是细胞膜向内凹陷缢裂成两个子细胞，而且c图中DNA已经复制，但染色体数没有加倍，A项错误；动物细胞与植物细胞有丝分裂的区别在前期和末期，即c、b，基因突变主要发生在DNA复制时，即a时期，B项错误；同源染色体联会发生在减数分裂过程中，有丝分裂中无联会现象，C项错误。‎ ‎5. 下图为某高等植物细胞有丝分裂中细胞质的分裂过程模式图，请回答：‎ ‎(1)在纺锤丝的牵引下，[1]_____________抵达细胞两极，逐渐解螺旋；[2]____________重建，形成两个新的细胞核。‎ ‎(2)来自____________的囊泡向细胞中央集中，在赤道板上彼此融合，囊泡中的多糖物质用来制造新的细胞壁，囊泡的膜则在其两侧形成新的[3]____________。两个子细胞之间留有细胞质相通的管道，就是[4]，用以实现高等植物细胞之间的相互连接并进行____________。‎ ‎(3)与上图不同，动物细胞在有丝分裂末期细胞质的分裂方式是________________。‎ ‎(4)画出该植物细胞(体细胞2N)有丝分裂过程中“染色体数目与核DNA数目比值”变化曲线图(要求：注明变量值及其变化关键时期)。‎ ‎【答案】(1)染色体　核膜 ‎(2)高尔基体　细胞膜　信息交流(传递信息)‎ ‎(3)细胞膜从细胞的中部向内凹陷，把细胞缢裂为两部分 ‎(4)‎ ‎【解析】‎ ‎(1)染色体移向细胞两极逐渐解螺旋变为染色质；末期核膜核仁重建形成新的细胞核。(2)高尔基体与细胞壁的形成有关；两个子细胞之间留有细胞质相通的管道用以实现高等植物细胞之间的相互连接并进行信息交流。(3)动物细胞在有丝分裂末期细胞质的分裂方式是细胞膜从细胞的中部向内凹陷，把细胞缢裂为两部分。(4)间期染色体复制使DNA与染色体的比变为2∶1，后期着丝点分裂，姐妹染色单体分开，DNA与染色体的比变为1∶1。‎ ‎【能力提升】 ‎ ‎1．科学家在研究蚕豆根尖分生区细胞的有丝分裂周期时，分别用放射性同位素15N标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸(15NTdR)、32P标记尿嘧啶核糖核苷酸(32PUdR)，把两种核苷酸被细胞利用的速率绘成如图1所示的曲线。已知蚕豆根尖细胞有丝分裂周期为20 h。培养20 h后，根据细胞中的DNA相对含量不同，将细胞分为三组，每组的细胞数如图2所示。下列对结果的分析，不正确的是(　　)‎ A．图1中处于ac段的细胞属于图2中的甲组细胞，此时RNA聚合酶活性高 B．图2中乙组细胞处于图1中ce段，此阶段细胞最容易发生基因突变 C．图2丙组细胞中只有部分细胞的细胞膜从中部向内凹陷 D．蚕豆根尖细胞有丝分裂周期中，分裂期时间不超过6 h ‎【答案】C ‎【解析】图1中ac段细胞利用32P－UdR的速率较快，说明细胞正在进行RNA的合成，细胞中RNA聚合酶活性高，此时细胞处于G1期，细胞中DNA含量为2c，属于图2中的甲组细胞，A项正确；图1中ce段细胞利用15NTdR的速率较快，说明细胞正在进行DNA复制，此阶段细胞最容易发生基因突变，此时细胞处于S期，细胞中DNA含量为2c～4c，属于图2中的乙组细胞，B项正确；由于蚕豆根尖细胞是植物细胞，故不存在细胞膜从中部向内凹陷的现象，C项错误；由图1可知，分裂间期时间大于14 h，而整个细胞周期为20 h，所以分裂期时间不超过6 h，D项正确。‎ ‎2．图甲表示某高等植物细胞有丝分裂的相关图像，图乙表示细胞内染色体与核DNA数目比的变化关系，下列相关叙述正确的是(　　)‎ A．图甲中的①中心体的活动很活跃，图乙ab段核糖体的活动很活跃 B．图甲中的②处于图乙中的ef段，属于分裂后期 C．图甲中的①处于图乙中的cd段，细胞中染色体数∶DNA数∶染色单体数＝1∶2∶2‎ D．着丝点分裂发生在de段，是图甲中的②所示时期 ‎【答案】C ‎【解析】图甲中的①是前期，②是末期。高等植物细胞没有中心体，ab段可表示分裂间期中蛋白质的合成时期，该时期核糖体活动活跃，A项错误；ef段包含后期和末期，B项错误；cd段为DNA复制后，着丝点未分开前，包含G2期、前期、中期，所以染色体数∶DNA数∶染色单体数＝1∶2∶2，C项正确；de段染色体与核DNA数目比由0.5变为1，是因为发生了着丝点分裂，是后期的开始，D项错误。‎ ‎3.如图为动物细胞分裂中某时期示意图，下列相关叙述正确的是(　　)‎ A．甲在分裂前期倍增并移向细胞两极 B．乙和丙在组成成分上差异很大 C．该时期细胞中染色体数是体细胞染色体数的两倍 D．该时期通过核孔进入细胞核的物质减少 ‎【答案】B ‎【解析】A项，图示为动物细胞分裂的中期，甲为中心体，在分裂间期倍增，在分裂前期移向细胞两极。B项，乙为染色体，主要由DNA和蛋白质组成；丙为纺锤丝，主要由蛋白质组成，可见两者在组成成分上差异很大。C项，该时期为分裂中期，可能为有丝分裂中期，也可能为减数第二次分裂中期，如果为有丝分裂中期，细胞中染色体数与体细胞染色体数相同；如果为减数第二次分裂中期，细胞中染色体数是体细胞染色体数的一半。D项，该时期核膜已经解体，无细胞核，故不存在物质通过核孔进入细胞核的情况。‎ ‎4．为了寻找更为理想的“观察植物细胞有丝分裂”的实验材料以及探究不同材料适宜的取材时间，科研人员进行了如下实验：‎ 步骤1　剔除大蒜蒜瓣和红葱的老根，置于装有适量清水的烧杯中，在20～25 ℃下培养，每2 d更换一次清水。‎ 步骤2　待大蒜和红葱的须根长出后，每24 h测量一次须根长度，记录并处理数据，结果如图1。‎ 步骤3　若干天后，从8：00～16：00，每2 h取生长健壮的须根根尖制成临时装片。观察时随机选取30个视野，统计各视野中分裂期细胞数以及细胞总数，并计算细胞分裂指数(细胞分裂指数＝分裂期细胞数/细胞总数)，结果如图2。‎ 分析回答：‎ ‎(1)绘制图1所依据的数据，应该是同一时间测得的须根长度的 。‎ ‎(2)步骤3中，制作根尖临时装片的过程是取材→解离→ 。‎ ‎(3)植物细胞壁的胞间层由果胶组成，使相邻细胞粘连。洋葱细胞的胞间层比大蒜、红葱厚，若以洋葱为材料进行本实验，解离时要 或 等，否则观察时会发现 。‎ ‎(4)根据本实验结果，最适宜的材料及最佳取材时间是 。 ‎ ‎【答案】(1)平均值　(2)漂洗→染色→制片　(3)适当延长解离时间　适当提高盐酸浓度(若环境温度低可以适当水浴加热等)　细胞相互重叠　(4)红葱、上午10：00左右取材 ‎【解析】(1)实验中要对所得数据计算平均值，以排除偶然因素的影响，确保实验结果的可靠性。‎ ‎(2)观察根尖有丝分裂装片的制作步骤是取材→解离→漂洗→染色→制片。‎ ‎(3)细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，植物细胞之间的胞间层的主要成分是果胶，解离的目的就是用盐酸使果胶水解。如果胞间层厚，则可适当提高盐酸的浓度或延长解离的时间，若是低温条件的话也可适当提高温度，否则观察时会出现细胞相互重叠现象。‎ ‎(4)根据本实验结果，最适宜的材料是红葱，最佳取材时间是上午10：00左右。‎ ‎5．利用一定方法使细胞群体处于细胞周期的同一阶段，称为细胞周期同步化。以下是能够实现动物细胞周期同步化的三种方法。回答下列问题：‎ ‎(1)DNA合成阻断法：在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的DNA合成可逆抑制剂，处于 期的细胞不受影响而继续细胞周期的运转，最终细胞会停滞在细胞周期的 期，以达到细胞周期同步化的目的。‎ ‎(2)秋水仙素阻断法：在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的秋水仙素，秋水仙素能够抑制 ，使细胞周期被阻断，即可实现细胞周期同步化。经秋水仙素处理的细胞 (填“会”或“不会”)被阻断在间期。‎ ‎(3)血清饥饿法：培养液中缺少血清可以使细胞周期停滞在间期，以实现细胞周期同步化。分裂间期的特点是 (答出1点即可)。‎ ‎【答案】(1)分裂　分裂间　(2)纺锤体形成　不会 (3)完成DNA的复制和有关蛋白质的合成 ‎【解析】(1)DNA复制发生在细胞分裂间期；DNA合成被阻断后，分裂期不受影响，分裂间期受影响，最终细胞会停滞在细胞周期的分裂间期。‎ ‎(2)秋水仙素通过抑制纺锤体的形成来使细胞中染色体数目加倍，而纺锤体形成于有丝分裂前期，因此经秋水仙素处理的细胞不会被阻断在间期。‎ ‎(3)分裂间期细胞的特点是完成DNA的复制和有关蛋白质的合成，细胞体积略有增大