2018届高考生物一轮复习 第四单元 细胞的生命历程 第11讲 减数分裂和受精作用学案

第11讲细胞的增殖最新考纲1.细胞的生长和增殖的周期性（）。2.细胞的有丝分裂（）。3.细胞的无丝分裂（）。4.实验：（1）观察细胞的有丝分裂。（2）模拟探究细胞表面积与体积的关系。考点一细胞的生长和细胞周期（5年4考）1.细胞不能无限长大的原因2.细胞周期（1）阶段划分（2）分裂间期的物质变化分裂间期又可划分为G1期（DNA合成前期）、S期（DNA合成期）和G2期（DNA合成后期），其主要变化如下：G1期：主要进行RNA和有关蛋白质的合成，为S期的DNA复制做准备。S期：完成DNA复制每条染色体上1个DNA复制为2个DNA，且两个DNA位于两条染色单体上，两条染色单体由一个着丝点连在一起，即：G2期：合成蛋白质主要是用于形成纺锤丝（星射线）。（3）细胞周期的4种常用表示方法1.所有细胞都有细胞周期吗？提示只有连续分裂的细胞才有细胞周期，如植物形成层细胞、根尖分生区细胞、动物皮肤生发层细胞。高度分化的细胞，如神经细胞、表皮细胞等没有细胞周期。发生减数分裂的细胞无细胞周期。2.细胞产生的子细胞都将继续分裂吗？提示细胞分裂产生的子细胞有三种去向。继续分裂，始终处于细胞周期中，保持连续分裂状态，如动物红骨髓细胞、植物形成层细胞、卵裂期细胞、癌细胞、根尖分生区细胞、芽生长点细胞等。暂不分裂，仍具分裂能力，在一定条件下可回到细胞周期中继续分裂，如肝脏细胞、T细胞、B细胞、记忆细胞等。细胞分化，失去分裂能力，分化为其他组织器官细胞，如骨骼肌细胞、洋葱表皮细胞、神经细胞、浆细胞、叶肉细胞、根尖成熟区细胞等。3.根据细胞形态判断，下列细胞中哪一类细胞最可能具有细胞周期？提示图中为精子细胞，为肌肉细胞，为神经细胞，为哺乳动物的成熟红细胞（细胞已无细胞核和各种细胞器），它们均属于高度分化的细胞，已丧失分裂的周期性；但细胞尚未分化，最可能连续分裂保持周期性。细胞不能无限长大的原因1.（2017湖北荆州中学调研）下列关于“细胞大小与物质运输关系”的实验的说法，错误的是（）A.琼脂中的酚酞遇到NaOH呈现紫红色B.琼脂块越小，NaOH扩散的速率就越快C.以琼脂块的大小表示细胞大小D.NaOH扩散体积与总体积比表示细胞物质运输效率解析实验所用的琼脂小块上含有酚酞，NaOH和酚酞相遇，呈紫红色，便于观察，A正确；NaOH在不同大小的琼脂块中扩散的速率相同，B错误；该实验中，用琼脂块的大小表示细胞大小，C正确；NaOH扩散体积与总体积之比可表示细胞物质运输效率，D正确。答案B2.（2017江西南昌期末调研）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.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.原核细胞只能通过无丝分裂增加数目解析细胞体积越小，其相对表面积越大，物质运输效率越高，A错误；细胞核中的DNA不会随着细胞体积的扩大而增加也导致细胞不能无限长大，B正确；人的红细胞为分化细胞不能发生细胞分裂，蛙的红细胞能进行无丝分裂，C错误；无丝分裂是真核生物的细胞分裂方式，D错误。答案B（1）物质扩散体积与总体积之比表示物质运输效率。（2）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”是相同的。（3）NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随琼脂块的增大而减小。（4）实验结论细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞与周围环境之间物质交换的面积相对越小，所以物质运输的效率越低。细胞周期1.（2017全国卷，29）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）。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。（2）秋水仙素通过抑制纺锤丝的形成来使细胞中染色体数目加倍，而纺锤丝的形成于有丝分裂前期，因此不会被阻断在间期。（3）分裂间期细胞的特点是DNA的复制和有关蛋白质的合成、细胞体积略有增大。答案（1）分裂间（2）纺锤体形成不会（3）完成DNA复制和有关蛋白质的合成，为分裂期准备物质2.下面为细胞周期示意图，其中S期内DNA解旋酶和DNA聚合酶的活性较高，处于G0期的细胞属于暂不分裂的细胞。下列相关叙述错误的是（）A.图示细胞的细胞周期为24 hB.S期应为染色体复期及加倍的时期C.记忆B细胞所处时期应为G0期D.M期是染色单体出现和消失的时期解析一个细胞周期的总时长为分裂期用时与间期用时之和；染色体加倍发生在有丝分裂后期，属于M期；记忆B细胞受特定抗原刺激后会迅速增殖和分化，可见记忆B细胞属于暂不分裂的细胞，即处于G0期的细胞；染色单体出现在有丝分裂前期，消失在有丝分裂后期，这两个时期均属于M期。答案B观察细胞分裂过程中染色体形态、数目的变化时，应选择细胞周期短、分裂期相对较长的细胞；由于分裂间期远比分裂期长，视野中处于间期的细胞数目更多。 考点二细胞的增殖（5年7考）1.有丝分裂的过程时期分裂图像特点植物细胞动物细胞间期完成DNA复制和有关蛋白质合成细胞适度生长前期核膜、核仁消失染色质染色体纺锤体形成植物：细胞两极发出纺锤丝动物：中心体发出星射线中期染色体的着丝点排列于赤道板上染色体形态稳定，数目清晰后期着丝点分裂、姐妹染色单体分开子染色体移向两极末期核膜、核仁出现，形成两个细胞核染色体染色质纺锤体消失细胞质分裂植物：细胞板细胞壁动物：细胞膜向内凹陷动植物细胞有丝分裂的主要区别2.有丝分裂过程中相关结构的变化（1）染色体形态和行为的变化：染色体形态变化染色体行为的变化（2）有丝分裂过程中的“加倍”的结构及原因成分或结构时期原因DNA间期DNA复制染色体后期着丝点分裂中心体间期中心体复制细胞核末期新核膜已经形成，细胞质尚未分裂3.“三看法”界定动物和高等植物细胞有丝分裂图像4.无丝分裂DNA含量、染色体数、染色单体数及每条染色体上DNA分子数变化曲线分析：（1）请依次标注图甲丁的纵轴标识内容。（2）上图甲丁中，由于核DNA分子复制而引起变化的区段有哪些？（3）图甲丁中哪些区段变化原因是“着丝点分裂，姐妹染色单体分离形成子染色体”？提示（1）甲丁纵轴标识内容依次为甲：DNA含量；乙：染色体数；丙：染色单体数；丁：每条染色体上DNA分子数。（2）AB、LM、PQ变化的原因都是核DNA分子复制。（3）GH、NO、RS变化的原因都是着丝点分裂、染色单体分离形成子染色体。1.真题重组判断正误（1）若要观察处于细胞分裂中期的染色体可用醋酸洋红液染色（2017全国卷，2C）（）（2）人的正常体细胞的分裂次数是有限的（2016海南卷，4A）（）（3）细胞的有丝分裂对生物性状的遗传有贡献（2016全国卷，1A）（）（4）细胞周期中染色质DNA比染色体DNA更容易复制（2016海南卷，6C）（）（5）细胞中染色体的数目始终等于DNA的数目（2017海南卷，23A）（）以上内容主要源自教材必修1 P112114有丝分裂与无丝分裂知识，全面把握有丝分裂过程及相关物质或结构变化并了解无丝分裂特点和适用范围是解题关键。（注：高考对本考点的考查大多与减数分裂结合）2.（教材必修1 P115拓展题）真核细胞体积普遍较小，但卵细胞体积为何较大？提示卵细胞的卵黄中贮存了大量营养物质，卵裂初期所需的营养物质由卵黄提供，不是靠细胞外物质的输入；细胞的表面积与体积之比限制细胞的物质运输，而卵细胞内部储存了大量的营养物质，可以长得比较大。有丝分裂的过程及特点（2013海南单科，5）关于细胞有丝分裂的叙述，正确的是（）A.赤道板是细胞有丝分裂过程中出现的一种结构B.有丝分裂间期DNA复制的过程需要解旋酶的参与C.有丝分裂中期，发生联会的同源染色体排列在赤道板上D.在细胞周期中，分裂间期的持续时间通常比分裂期的短解析有丝分裂过程中提到的赤道板只是个位置，没有真正的结构存在，A错误；细胞在有丝分裂间期进行的DNA分子复制中的解旋需要酶的参与，B正确；有丝分裂过程中没有同源染色体的联会，C错误；在细胞分裂周期中间期占的比例较大，D错误。答案B（1）分裂全过程均存在同源染色体，但不联会、不分离。（2）姐妹染色单体在间期就已形成，只是呈染色质形态，而染色体形态出现于前期。（3）后期着丝点是自动分裂而与纺锤丝的牵引无关。若用秋水仙素抑制纺锤体的形成，没有纺锤丝的牵引，细胞中染色体的数目仍可加倍。（4）界定赤道板与细胞板：赤道板不是细胞结构，是一假想平面，在光学显微镜下看不到；细胞板是一真实结构，光学显微镜下能看到，出现在植物细胞有丝分裂的末期。（5）与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用细胞器名称细胞类型活动活跃的时期生理作用核糖体动、植物整个细胞周期，但主要是间期有关蛋白质的合成中心体动物、低等植物前期纺锤体的形成高尔基体植物末期细胞壁的形成线粒体动、植物整个细胞周期提供能量【即学即练】（2017陕西八校联考）下列关于豌豆细胞有丝分裂过程中细胞器作用的叙述，错误的是（）A.在间期，核糖体上合成DNA聚合酶B.在前期，两组中心粒之间发出星射线形成纺锤体C.在间期，线粒体为蛋白质的合成提供能量D.在末期，高尔基体与子细胞的细胞壁形成有关解析在有丝分裂间期完成DNA复制和有关蛋白质的合成，合成的蛋白质包括DNA聚合酶，合成蛋白质的场所是核糖体，A正确；中心体只存在于动物细胞和某些低等植物细胞中，而豌豆是高等植物，其细胞中不存在中心体，豌豆细胞中纺锤体是由细胞两极发出的纺锤丝形成的，B错误；在分裂间期合成蛋白质时需要ATP供能，而线粒体是细胞有氧呼吸产生ATP的主要场所，C正确；在分裂末期，植物细胞壁的形成与高尔基体有关，D正确。答案B有丝分裂过程中相关结构数量的变化分析（2017广东省惠州市段考试卷）如图甲是植物细胞有丝分裂过程中不同时期染色体和DNA变化曲线图，图乙是细胞分裂图像，下列相关叙述中正确的是（）A.图乙含有两个染色体组B.图乙所示细胞对应图甲中DE段C.图甲中实线表示染色体的数量变化D.DNA分子和染色体数目的加倍均发生在AB段时期解析图乙所示细胞着丝点分裂，染色体数目加倍，含有四个染色体组，A错误；图乙所示细胞着丝点分裂，染色体数目加倍，处于有丝分裂后期，对应图甲中DE段，B正确；图甲中实线表示DNA的数量变化，虚线表示染色体的数量变化，C错误；DNA分子数目的加倍发生在AB段时期，染色体数目的加倍发生在DE段时期，D错误。答案B根据柱状图判断细胞有丝分裂时期（以二倍体生物为例）一般从两个方面判断细胞所属的分裂时期：考点三实验：观察根尖分生组织细胞的有丝分裂（5年4考）实验原理（1）（2）实验操作步骤1.取材时为什么只能剪23 mm，而不能过长？提示若剪得过长会包括伸长区，伸长区无细胞分裂，增加了寻找观察细胞的难度。2.解离和染色时间要严格控制的原因是什么？提示若解离时间太短，则压片时细胞不易分散开；时间过长，则细胞分离过度、过于酥软，无法取出根尖进行染色和制片。若染色时间太短，则染色体不能完全着色；若染色时间过长，则使细胞核等其他部分充满染色剂，无法分辨染色体。3.实验操作中漂洗和染色的顺序能不能互换？并说明原因。提示不能。漂洗的目的是洗去根尖组织细胞中的盐酸，有利于碱性染料的着色，若二者顺序颠倒，解离液中的盐酸会影响染色的效果。4.为什么不能对细胞有丝分裂过程进行连续观察？如何才能找到细胞分裂各个时期的细胞？提示解离过程中细胞已经死亡，观察到的只是一个固定时期。如果要找到各个分裂时期的细胞，要不断移动装片，在不同的视野中寻找。5.使细胞分散开的操作措施有哪三种？提示解离；镊子尖弄碎根尖；拇指按压载玻片。观察植物细胞的有丝分裂1.（2014全国卷，29）回答下列问题。（1）在观察大蒜根尖细胞有丝分裂的实验中，常用盐酸酒精混合液处理根尖，用龙胆紫溶液染色。实验中，盐酸酒精混合液的作用是；龙胆紫溶液属于性染料，能够使细胞中的着色。（2）用光学显微镜观察细胞，可以看到细胞核。细胞核的功能可概括为：_。解析（1）盐酸酒精混合液是解离液，用于解离过程，解离的作用是使组织中的细胞相互分离开来。龙胆紫溶液用于染色过程，为碱性染料，能使细胞核中的染色体（质）着色。（2）对细胞核功能较为全面的阐述应该是：细胞核是细胞内遗传物质储存、复制和转录的主要场所，是细胞代谢和遗传的控制中心。答案（1）使组织中的细胞相互分离开来碱染色体（2）细胞核是细胞内遗传物质储存、复制和转录的主要场所，是细胞代谢和遗传的控制中心2.（2017河南省鹤壁模拟）如图是紫色洋葱植株示意图，它可以是很多实验的材料，下列实验与图中材料标号组合恰当的是（）实验ABCD检测组织中还原糖绿叶中色素的提取和分离观察DNA、RNA在细胞中的分布观察质壁分离和复原观察有丝分裂解析检测组织中还原糖需要选择富含还原性糖，没有颜色的材料，故应选洋葱鳞片叶肉细胞；绿叶中色素的提取和分离要选择叶绿素含量丰富的材料，故应选洋葱叶细胞；观察DNA、RNA在细胞中的分布应选择没有颜色的细胞，可选洋葱鳞片叶内表皮细胞；观察质壁分离和复原应选择成熟的植物细胞，可选用洋葱鳞片叶外表皮细胞，其有颜色，便于观察；观察有丝分裂应选用分裂旺盛的细胞，故选洋葱根尖细胞。答案C实验成功的关键点（1）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。部位：应选分裂旺盛的部位（如根尖的分生区）。（2）应该严格按照操作步骤进行：取材解离漂洗染色制片。（3）显微镜观察时若视野中找不到处于某一时期的细胞，可通过移动装片从邻近的区域中寻找。易错防范清零易错清零易错点1误认为所有分裂的细胞都有细胞周期点拨只有有丝分裂的细胞“连续分裂时”才具备（无丝分裂、减数分裂不具有细胞周期）细胞周期。能连续分裂的细胞包括动物的受精卵、精（卵）原细胞、皮肤生发层细胞、造血干细胞、癌细胞、杂交瘤细胞等，植物的根尖分生区细胞、芽的顶端分生组织细胞、茎的形成层细胞、受精卵等。易错点2不明确有丝分裂过程中相关结构的变化规律点拨纺锤体形成于前期，消失于末期；核膜、核仁在前期消失，在末期重建；中心体在间期倍增，在前期移向两极，在末期平均分配。易错点3不清楚细胞分裂间期mRNA的变化点拨（1）G1、G2期解读：G1、G2两时期为mRNA形成的高峰期，表明此期为转录高峰期，此时应大量消耗“U”，且RNA聚合酶活性较高，但G1期主要合成DNA复制所需的酶系，G2期主要合成纺锤体微管蛋白等。（2）S期解读：S期为DNA复制期，是细胞周期的最关键期，此时大量消耗“T”S期易发生基因突变，为诱变育种、癌细胞增殖，药物研发关键期。纠错小练1.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同D.成熟的生殖细胞产生后立即进入下一个细胞周期解析只有连续进行有丝分裂的细胞才具有细胞周期，已经分化的细胞无细胞周期，A错误；受抗原刺激后的淋巴细胞分裂增殖，细胞周期变短，B错误；细胞种类不同，细胞周期持续时间不同，C正确；成熟的生殖细胞不再分裂，无细胞周期，D错误。答案C2.（2017蕲春一中5月模拟考试生物试题）如图表示某高等动物细胞分裂各阶段染色体和核DNA数的比例关系（用实线表示）和细胞质中mRNA含量的变化（用虚线表示）。下列有关叙述错误的是（）A.该图表示的细胞分裂方式不一定为有丝分裂B.在b阶段核DNA和染色体的含量均加倍C.核糖体发挥功能的主要时期是c阶段D.d阶段细胞中可能发生基因重组答案B3.（2017云南省大理州理科综合）下列有关二倍体生物细胞增殖的叙述正确的是（）A.染色单体形成于分裂前期，消失于分裂后期B.有丝分裂中期，发生联会的同源染色体排列在赤道板上C.赤道板是细胞在有丝分裂过程中出现的一种结构D.在植物细胞有丝分裂末期高尔基体参与细胞壁的形成解析染色单体形成于分裂间期，A错误；有丝分裂中期有同源染色体，但是同源染色体不发生联会，B错误；赤道板不是真实存在的结构，是一种虚拟的结构，C错误。答案D课堂小结思维导图晨读必背1.细胞体积越小，细胞的表面积与体积之比就越大，越有利于物质交换。2.真核细胞的增殖方式有：无丝分裂、有丝分裂和减数分裂。3.细胞周期包括分裂间期和分裂期，以分裂间期为起点。4.只有连续分裂的细胞才具有细胞周期，进行减数分裂的细胞、高度分化的细胞都不具有细胞周期。5.分裂间期的时间远远长于分裂期。随堂真题&预测1.（2017北京卷，1）洋葱根尖和小鼠骨髓细胞都能用于观察细胞有丝分裂，比较实验操作和结果，叙述正确的是（）A.都需要用盐酸溶液使细胞相互分离B.都需要用低倍镜找到分裂细胞再换高倍镜观察C.在有丝分裂中期都能观察到染色体数目加倍D.在有丝分裂末期都能观察到细胞板解析盐酸只能使植物细胞相互分离开来，动物细胞的相互分离用胰蛋白酶或胶原蛋白酶，A错误；使用高倍显微镜观察细胞分裂图像时，需在低倍镜下找到物像移到视野中央，再用高倍物镜，B正确；在有丝分裂中期着丝点不分裂，染色体数目没有加倍，在有丝分裂后期着丝点分裂，染色体加倍，C错误；植物细胞有丝分裂末期在细胞中央出现细胞板向四周扩展形成新的细胞壁，动物细胞膜从中央向内凹陷，D错误。答案B2.（2016海南卷，6）下列与细胞周期有关的叙述，正确的是（）A.等位基因的分离发生在细胞周期的分裂间期B.在植物细胞的细胞周期中纺锤丝出现在分裂间期C.细胞周期中染色质DNA比染色体DNA更容易复制D.肝细胞的细胞周期中染色体存在的时间比染色质的长解析等位基因分离只发生于减数分裂过程中，而减数分裂无细胞周期，A错误；在植物细胞的细胞周期中纺锤丝出现于分裂前期，B错误；细胞周期大部分时间处于分裂间期，此时染色体呈染色质状态，D错误。答案C3.（2014海南单科，1）下列植物细胞中，适合观察细胞有丝分裂的是（）A.蚕豆叶肉细胞 B.洋葱鳞片叶表皮细胞C.蚕豆根尖分生区细胞 D.洋葱根尖伸长区细胞解析在四个备选项中只有C选项的细胞具有分裂能力，其他细胞都是高度分化的细胞，不能进行细胞分裂。答案C4.（2015全国卷，2）端粒酶由RNA和蛋白质组成，该酶能结合到端粒上，以自身的RNA为模板合成端粒DNA的一条链。下列叙述正确的是（）A.大肠杆菌拟核的DNA中含有端粒B.端粒酶中的蛋白质为RNA聚合酶C.正常人细胞的每条染色体两端都含有端粒DNAD.正常体细胞的端粒DNA随细胞分裂次数增加而变长解析依据端粒学说，端粒酶存在于染色体的两端，大肠杆菌无染色体，A错误，C正确；依据端粒酶以自身RNA为模板合成端粒DNA判定端粒酶应该是逆转录酶而非RNA聚合酶，B错误；正常细胞的端粒DNA序列在每次分裂后会缩短一截，D错误。答案C5.（2015安徽卷，3）下图是某同学在观察洋葱根尖细胞有丝分裂时拍摄的显微照片。下列叙述正确的是（）A.甲细胞中每条染色体的着丝点排列在细胞板上B.乙细胞中染色体被平均分配，移向细胞两极C.甲和乙细胞中的染色体数目相等，DNA含量相同D.统计图中处于分裂期的细胞数可计算细胞周期的长短解析根据图示可知：甲细胞处于有丝分裂中期，乙细胞处于有丝分裂后期。甲细胞的每条染色体的着丝点排列在赤道板而不是细胞板上，A错误；乙细胞中的染色体被平均分配，移向细胞的两极，B正确；乙细胞中的染色体是甲细胞中的2倍，DNA含量相同，C错误；细胞周期包括分裂间期和分裂期，统计图中处于分裂期的细胞数不可计算细胞周期的长短，只可计算分裂期所用时间在细胞周期中的比例，D错误。答案B6.（2019高考预测）在人的体细胞增殖过程中，下列生理活动通常不会发生的是（）A.DNA复制 B.三磷酸腺苷的水解C.纺锤体的形成与消失 D.基因重组解析人的体细胞有丝分裂过程中有DNA复制；细胞增殖需要消耗能量，三磷酸腺苷的水解释放能量；人的体细胞有丝分裂过程中有纺锤体的形成与消失；有丝分裂通常不会发生基因重组。答案D7.（2015福建卷，26）为了研究从植物中提取的可可碱是否可以作为除草剂，某科研小组开展了可可碱对鬼针草根尖细胞有丝分裂和种子萌发影响的实验探究，结果如下表。请回答：根尖细胞有丝分裂种子发芽率/%分裂期细胞占比/%前期和中期后期和末期03.733.040.6981.50.12.902.160.7468.10.52.101.720.3818.61.01.961.720.242.3注：有丝分裂指数分裂期细胞数/观察细胞的总数100%。（1）本实验需要制作根尖细胞有丝分裂装片，制片过程中根尖解离需要用到的试剂是，上图为显微镜下观察到的部分细胞图像，箭号所指的细胞处于分裂期的期。（2）实验结果显示，与对照组相比，当可可碱浓度达到1.0 mmolL1时，在分裂期的细胞中，后期和末期的细胞数目相对。产生这种结果的原因可能是，导致染色体无法移向细胞两极。（3）实验结果表明，随着可可碱浓度的升高，种子发芽率。为探究可可碱影响种子发芽率的可能原因，某同学提出假设：可可碱会降低种子中赤霉素的水平。现欲通过实验检验上述假设，请写出实验设计的基本思路：_。答案（1）盐酸（或盐酸和酒精）中（2）减少可可碱能够抑制纺锤体的形成 （3）降低以不同浓度的可可碱处理鬼针草种子，一段时间后测定各组种子中赤霉素的含量，分析可可碱浓度与赤霉素含量的关系教师独具1.下图是某学生绘制的某高等植物细胞的分裂图像，其中错误的是（）A.a和b B.c和d C.b和d D.e和f解析b、e图都表示有丝分裂末期，植物细胞有丝分裂末期出现细胞板，细胞膜不向内凹陷，b图错误；高等植物细胞没有中心体，d图错误。 答案C2.培养某哺乳动物胚胎干细胞，测量出其细胞周期中各时期长度为：G1期（DNA合成准备期）10 h、S期（DNA复制期）8 h、G2期（纺锤丝形成准备期）4 h、分裂期（M期）2 h。细胞中DNA相对含量和细胞数的关系如图所示。若在培养液中加入DNA聚合酶抑制剂培养30 h，再更换到不含DNA聚合酶抑制剂的培养液中培养4 h。下列有关培养结果的图示中，细胞中的DNA相对量和细胞数的关系最相符的是（）解析由题干信息可知，S期进行DNA的复制，细胞中DNA含量由2n4n，完成S期的细胞中DNA含量为4n，在培养液中加入DNA聚合酶抑制剂培养30 h，可将绝大多数细胞阻断在G1期和S期之间，再更换到不含DNA聚合酶抑制剂的培养液中培养4 h（8 h），可使绝大多数细胞处于S期，C图符合。答案C3.（2017江西上高模拟）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122C.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、后期和中期解析这些细胞没有细胞壁应是动物细胞，A错误；乙中没有染色单体，B错误；甲细胞中中心体已经复制完成了，C错误；图甲中染色体散乱排布，是有丝分裂前期，图乙着丝点分裂染色体数目加倍，是有丝分裂后期，图丙中染色体着丝点排列在一个平面上，是有丝分裂中期，D正确。答案D4.（2017安徽省六安模拟）图示中的甲、乙、丙表示动物细胞有丝分裂中三种物质的数量关系，其中a是染色体，b是染色单体，c是DNA分子，那么图中数量关系正确的是（）A.甲和乙 B.甲和丙 C.乙和丙 D.只有甲解析甲图：染色体数目染色单体数目DNA分子数122，可表示有丝分裂前期和中期；乙图：染色体数目染色单体数目DNA分子数212，有丝分裂过程中不存在这样的数量关系；丙图：不含染色单体，染色体数目DNA分子数目11，可表示有丝分裂末期。答案B（时间：30分钟满分：100分）1.（2017河北衡水四调，9）在探究细胞大小与物质运输关系的实验中，用NaOH溶液浸泡不同边长的含酚酞的琼脂立方块一定时间后，取出立方块切成两半。其剖面如图所示，其中x为NaOH扩散的深度，y为立方块的边长，阴影代表红色。则（）A.该实验的自变量为x，因变量为yB.x的值随y值的增大而增大C.NaOH扩散的体积为（yx）3D.y值越小，扩散体积的比例越大解析该实验的目的为探究细胞大小与物质运输关系，即自变量为y，因变量为NaOH扩散体积占琼脂立方块体积的比例，A错误；x为NaOH扩散的深度，与y（立方块的边长）没有关系，B错误；NaOH扩散的体积应为y3（y2x）3，C错误；y值越小，琼脂立方块的相对表面积越大，扩散体积的比例越大，D正确。答案D2.下列甲图表示在一个细胞周期中不同时期所需时间的示意图，乙图表示不同温度条件下酶活性的变化曲线。关于这两幅图的描述，正确的是（）A.利用一定剂量射线处理a时期可诱发突变B.观察有丝分裂装片时，视野中的大多数细胞都处于b时期C.温度在C点时酶的分子结构被破坏D.酶的最适温度必定为D点时的温度解析基因突变主要发生在分裂间期，因此利用一定剂量射线处理a时期（分裂间期）可诱发突变，A正确；分裂间期占整个细胞周期的比例大，因此观察有丝分裂装片时，视野中的大多数细胞都处于a时期，B错误；C点对应的温度较低，酶的活性受到抑制，但没有破坏酶的空间结构，C错误；CD段曲线还处于上升阶段，D点后酶的活性无法确定，因此不能说明D点时的温度为酶的最适温度，D错误。答案A3.下列是一组动物活细胞有丝分裂图，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acdeb解析本题主要考查对动物细胞有丝分裂各时期图形的识别，a、b、c、d、e分别表示间期、末期、前期、中期、后期，D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图细胞DNA已经复制，但染色体数没有加倍，A错误；动物细胞与高等植物细胞有丝分裂的区别在前期和末期，即c、b时期，基因突变发生在DNA复制时，即a时期，B错误；同源染色体联会发生在减数分裂过程中，C错误。答案D4.（2017河北唐山一中调考，15）如图1和图2表示有丝分裂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.观察染色体形态和数目的最佳时期处于图1的CD段B.图1中DE段的细胞染色体数目加倍，但核DNA含量不变C.图2中a对应图1中的AB段，c对应图1中的EF段D.有丝分裂过程不会出现图2中d所示的情况解析有丝分裂中期，染色体形态稳定、数目清晰，是观察染色体形态和数目的最佳时期，对应于图1的CD段，A正确；图1中DE段形成的原因是着丝点分裂，此时细胞中染色体数目加倍，但核DNA含量不变，B正确；图2中a表示有丝分裂后期、末期，对应图1中的EF段，c表示G1期，对应图1中的AB段，C错误；图2中d表示染色体DNA21，这种情况不存在，D正确。答案C5.（2017湖北宜昌调考，5）用不同浓度的药物X处理洋葱根尖分生区细胞若干天后，分别制片观察统计有丝分裂指数有丝分裂指数（%）分裂期细胞数/观察细胞数100%，结果如图所示，相关叙述正确的是（）A.药物X浓度为0时有丝分裂指数只有10%，是由于大多数细胞没有进入细胞周期B.制作装片过程中使用解离液的主要目的是固定细胞的形态C.高浓度的药物X严重抑制根尖分生区细胞有丝分裂D.细胞分裂间期开始时与分裂结束时相比，物质运输效率相同解析药物X浓度为0时有丝分裂指数只有10%，是由于只有少数细胞处于分裂期，而大多数细胞处于分裂间期，而不是没有进入细胞周期；解离的主要目的是将植物细胞分离开来；图中显示随着药物X浓度的增大，有丝分裂指数逐渐减小，即处于分裂期的细胞数逐渐减少，这说明药物X抑制细胞的有丝分裂；细胞分裂间期开始时细胞的体积略微增大，与分裂结束时相比，细胞的相对表面积较小，物质的运输效率较低。答案C6.下面是某动物细胞有丝分裂模式图，有关叙述不正确的是（）A.上述细胞有丝分裂的顺序是甲丁乙丙B.显微镜下观察到最多的细胞处于甲时期C.开始出现染色体的时期是丁；染色体开始转变成染色质形态的时期是丙D.若某药物可抑制纺锤体形成，则它极可能是作用于图丙解析图中甲为间期，乙为后期，丙为末期，丁为前期，故图中细胞有丝分裂顺序为甲丁乙丙；细胞周期中，间期历时最长，显微镜观察连续分裂的动物组织细胞处于间期的细胞数目最多；细胞有丝分裂中，染色体出现在前期，开始转变为染色质在末期；纺锤体的形成是在前期。 答案D7.如图所示是关于观察洋葱根尖分生区细胞有丝分裂的实验的部分操作，下列评价合理的是（）A.剪取洋葱根尖23 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和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，实验现象明显解析根尖23 mm的区域属于分生区，A错误；在和之间应增加清水漂洗这一环节，而和之间的清水漂洗环节应删除，B错误；分生区的细胞呈正方形，细胞经解离已死亡，C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，D错误。答案C8.（2017黑龙江省大庆市一模）分裂后期促进因子APC的发现是细胞周期研究领域中又一重大进展。已知到分裂中期，位于动粒（纺锤丝附着位点）上的Mad2消失，解除对Cdc20的抑制作用，促使APC活化，参照如图所示的细胞周期，APC起作用是在（）A.1 B.2 C.34 D.41解析根据题意和试题分析可知：分裂后期促进因子APC到分裂中期活化，故APC起作用的时期为分裂期的中期和后期，即图中的M时期41，D正确。答案D9.（2017安徽舒城中学一模，3）科学家用含15N的硝酸盐作为标记物浸泡蚕豆幼苗，并追踪蚕豆根尖细胞的分裂情况，得到蚕豆根尖分生区细胞连续分裂的数据如下，下列据图所作的推测正确的是（）A.在19.321.3 h这个时间段，根尖细胞内可发生基因重组现象B.蚕豆根尖细胞周期中染色体存在的时间比染色质存在的时间长C.在02 h这个时间段，蚕豆根尖细胞的DNA分子结构稳定性最低D.蚕豆根尖细胞分裂的一个细胞周期为19.3 h解析根尖细胞只能进行有丝分裂，有丝分裂过程中细胞内不会发生基因重组，A错误；在细胞分裂过程中，染色质丝螺旋缠绕成染色体，在分裂末期，染色体解螺旋恢复为染色质状，间期也以染色质形态存在，故染色质存在的时间比染色体长，B错误；02 h时间段细胞处于分裂期，此时不会进行DNA复制，DNA分子结构较稳定，C错误；细胞周期是从一次分裂完成时开始到下一次分裂完成时为止，即为21.3219.3（h），D正确。答案D10.（2017福建省福州质检）细胞分裂是生物体一项重要的生命活动，如图表示一个正在分裂的雌性动物细胞，结合图分析，下列叙述不正确的是（）A.图处于图中的BC段B.此细胞产生基因型为AB的卵细胞的概率是0C.图下一个时期的细胞内有4个染色体组D.图中CD形成的原因与细胞膜的流动性有关解析图细胞中每条染色体含有2个DNA分子，对应于图的BC段，A正确；图细胞进行的是有丝分裂，产生的子细胞是体细胞，不能产生卵细胞，B正确；图细胞含有2个染色体组，其下一个时期，着丝点分裂，染色体组数目加倍为4个，C正确；图中CD形成的原因是着丝点分裂，与细胞膜的流动性无关，D错误。答案D11.下图表示某男性体细胞在有丝分裂过程中染色体与核DNA比值的变化情况。下列分析错误的是（）A.BC段，DNA分子进行复制B.CD段，细胞中有23对同源染色体C.DE段发生着丝点的分裂D.EF段，细胞中染色体有23种形态解析EF段男性细胞中有23或46对同源染色体，XY为异形染色体，因此有24种形态。答案D12.（2018广东中山市一检，5）在观察藓类叶片细胞叶绿体形态与分布，观察DNA、RNA在细胞中的分布，观察植物根尖细胞有丝分裂，观察植物细胞的吸水和失水的四个实验中，它们的共同点是（）A.实验全过程都要使实验对象保持生活状态B.都需对材料进行染色C.实验操作过程中都需要用到盐酸D.都需要使用显微镜观察解析观察DNA、RNA在细胞中的分布，观察植物根尖细胞有丝分裂实验中细胞为死细胞，不需保持细胞活性，A错误；观察藓类叶片细胞叶绿体形态与分布、观察植物细胞的吸水和失水实验中不需染色，B错误；观察藓类叶片细胞叶绿体形态与分布、观察植物细胞的吸水和失水实验中不需盐酸，C错误；这四个实验均为要观察细胞结构或细胞内的变化，故都需要使用显微镜观察，D正确。答案D13.如图甲表示细胞有丝分裂过程中一个细胞内某种物质含量的动态变化；图乙表示细胞有丝分裂过程中，不同DNA含量细胞的数目；图丙表示该细胞有丝分裂示意图。分析回答：（1）图甲中可表示一个完整细胞周期的是（填字母）。（2）图乙中DNA含量为24的细胞对应图甲中的时期是（填字母）。（3）图丙对应图甲中的时期是（填字母），其DNA含量对应图乙中的。（4）由图乙可知，分裂间期比分裂期时间长，理由是_。解析（1）图甲中FI为分裂间期，IJ为分裂前期，JK为分裂中期，KL为分裂后期，LM为分裂末期，FM可表示一个完整的细胞周期。（2）DNA含量为24的细胞应为分裂间期中的S期，即AB或HI。（3）图丙为着丝点分裂，染色体数目加倍，应为有丝分裂后期，对应图甲中的DE或KL，其中DNA含量对应图乙中的4。（4）细胞在分裂间期的DNA含量为2或24，图乙中处于此时期的细胞数目较多。答案（1）FM（2）AB或HI（3）DE或KL4（4）间期细胞数目多14.（实验探究）（2017广东省中山市重点中学统测）紫色洋葱的叶分为两种：管状叶伸展于空中，进行光合作用；鳞片叶层层包裹形成鳞茎，富含营养物质。下面以紫色洋葱为材料进行如下实验：（1）若进行叶绿体色素的提取与分离实验，所用的实验材料应为洋葱的。各种色素能在滤纸条上分离的原理是它们_。（2）观察植物细胞的质壁分离和复原所用的具体材料是洋葱的，该实验采用的对照处理称为_。（3）观察有丝分裂时，将洋葱老根去除，水培生根后剪取根尖：将根尖浸在盐酸酒精配成的溶液中35 min，作用是_。清水漂洗后，可用石炭酸品红试剂染色，根据所学知识推测，这是一种性染料。为了获得相应的观察视野，镜检时正确的操作方法是_。为了统计数据更加科学，计数时应采取的方法是_。观察记录时，应统计并据此计算细胞分裂指数。解析（1）紫色洋葱管状叶能进行光合作用，可用作分离叶绿体中色素的实验材料；提取色素的试剂是无水乙醇，由于不同色素在层析液中的溶解度不同，随层析液在滤纸上的扩散速度不同，依据此原理可将色素进行分离。（2）质壁分离和复原实验最常用材料是（紫色）鳞片叶外表皮，原因是外表皮细胞的液泡有颜色（呈紫色），便于观察现象，该实验采用的对照为自身对照。（3）将根尖浸在盐酸酒精配成的解离液中解离35 min，就能使组织中细胞相互分离开来；清水漂洗后，可用石炭酸品红试剂染色，根据所学知识推测，这是一种能使染色体着色的碱性染料；为了获得相应的观察视野，镜检时正确的操作方法是：先在低倍镜下找到处于根尖分生区的细胞（特点是呈正方形，排列紧密），然后缓慢移动装片，发现处于不同分裂期的理想视野后再转动转换器，换上高倍镜；为了统计数据更加科学，计数时应采取的方法是观察多个视野（求平均值）；观察记录时，应统计每个视野中处于分裂期的细胞数和细胞总数，并据此计算细胞分裂指数。答案（1）管状叶在层析液中的溶解度不同（溶解度高的随层析液在滤纸条扩散得快，反之则慢）（2）鳞片叶外表皮自身对照（前后对照）（3）使组织中细胞相互分离开来碱先在低倍镜下观察，缓慢移动装片，发现理想视野后换用高倍镜观察多个视野（求平均值）分裂期细胞数和细胞总数29