（江苏专用）2020版新高考生物 第四单元 细胞的生命历程 第10讲 细胞的增殖学案

第10讲细胞的增殖考纲考情知考向核心素养提考能最新考纲1.细胞的生长和增殖的周期性(A)2.细胞的有丝分裂(B)3.细胞的无丝分裂(A)4.实验：观察细胞的有丝分裂(b)生命观念理解细胞周期概念和有丝分裂过程、形成结构与功能的观念科学思维比较有丝分裂过程中物质或结构的变化规律，培养逻辑思维能力近三年江苏考情2017年T16(2分)、T30(2分)；2016年T3(2分)、T19(2分)、T31(2分)；2015年T2(2分)科学探究观察根尖细胞的有丝分裂，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1.细胞不能无限长大的原因2.细胞周期(1)阶段划分(2)细胞周期的4种常用表示方法1.(人教版必修1 P112表61拓展)据下表分析，若用下面三种细胞观察细胞的有丝分裂，你会选择哪种细胞？说明理由。细胞分裂间期分裂期细胞周期十二指肠细胞13.51.815.3肿瘤细胞18.00.518.5成纤维细胞19.30.720.0提示选择十二指肠细胞，原因是细胞周期中分裂期时间相对较长。2.(人教版必修1 P112“知识链接”拓展)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。结合细胞不能无限长大的原因，考查科学探究能力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.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；人的成熟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。围绕细胞周期，考查科学思维能力2.下列据图描述细胞周期的相关说法正确的是()A.甲图中的S期位于丙图中的ab段B.一个完整的细胞周期是指乙的ab段或bc段C.用秋水仙素作用于丙细胞可使细胞分裂停留在ab段D.细胞中含有染色单体的时间段是M或b、d或ab段解析甲图中的S期属于间期，而丙图中的ab段是分裂期；一个完整的细胞周期是指乙的ab段或cd段；秋水仙素能抑制纺锤体的形成，使细胞分裂停留在ab段；图中M或b、d或ab段均表示分裂期，分裂期的后期和末期无染色单体，间期的G2期已形成染色单体。答案C3.(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完成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，为分裂期准备物质考点二细胞的有丝分裂和无丝分裂、细胞的增殖1.有丝分裂(1)有丝分裂的过程(以植物细胞为例)考助学巧记细胞有丝分裂各时期特点“三看法”界定动物和高等植物细胞有丝分裂图像(2)有丝分裂过程中染色体、核DNA和染色单体的数量变化模型变化原因规律分析ab：间期DNA复制cd：末期DNA随染色体平均分配到两个子细胞中间期DNA分子复制使DNA含量加倍，但染色体没加倍，而是每条染色体上含有2条姐妹染色单体；染色体加倍发生在后期着丝点分裂时；DNA和染色体数目减半的原因相同gh：后期着丝点分裂ij：末期染色体平均分配到两个子细胞中(3)有丝分裂中核DNA含量变化的两种曲线变式2.无丝分裂1.真题重组判断正误(1)真核细胞染色体和染色质中都存在DNA蛋白质复合物(2018全国卷，2A)()(2)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)()(3)细胞中染色体的数目始终等于DNA的数目(2017海南卷，23A)()(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)()提示(1)(2)(3)不一定，如DNA复制后的染色体。(4)2.深挖教材(人教版必修1 P115拓展题(1)改编)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。围绕有丝分裂的过程及特点考查归纳概括能力1.下图是同一细胞不同分裂时期的图像，据图分析可作出的判断是()A.图表示一个完整的细胞周期B.若按分裂的先后顺序排列，应为C.该种生物的叶肉细胞中共含有6个DNA分子D.图过程发生了基因重组解析根据图中染色体的形态特征可以判断出：表示有丝分裂的前期，表示有丝分裂的末期，表示有丝分裂的后期，表示有丝分裂的中期。这四个时期构成了有丝分裂的分裂期，其分裂顺序为；一个完整的细胞周期包括分裂间期和分裂期；有丝分裂过程中不发生基因重组；叶绿体和线粒体中含有DNA，故叶肉细胞中的DNA分子数大于6。答案B2.(2018南通泰州一模)下列关于高等植物细胞有丝分裂过程的叙述，正确的是()A.赤道板先于细胞板形成B.染色体数先于DNA分子数加倍C.细胞核先于细胞质分裂D.中心体先于姐妹染色单体分离解析赤道板不是真实存在的结构；染色体数加倍发生在后期，DNA分子数加倍发生在间期；高等植物细胞没有中心体。答案C(1)关注有丝分裂过程中的“加倍”(2)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结合有丝分裂过程中相关结构数量的变化分析，考查科学思维能力3.如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。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。图丙中染色单体数为0，但染色体数与DNA分子数都加倍，据此可判断图丙可表示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。图丁所示细胞中没有染色单体，染色体与DNA数目相等，可以判断该细胞处于有丝分裂间期的G1期。答案C4.图甲、乙为某生物的体细胞有丝分裂染色体行为变化示意图，曲线为DNA含量变化图。下列叙述中，错误的是()A.甲图对应曲线中的CD段，对应曲线的FG段B.乙图为细胞分裂后期图，这一时期两曲线有不同的变化C.甲图所示变化在光学显微镜下难以观察到D.观察组织细胞有丝分裂时，可用同一细胞来观察甲、乙两种时期解析甲图表示染色体的复制，DNA含量加倍，对应曲线的CD段，对应曲线的FG段，A正确；有丝分裂后期每条染色体上DNA含量减少一半，但一个细胞中核DNA含量没有减少，B正确；有丝分裂过程中，染色体复制发生在间期，在光学显微镜下很难观察到，C正确；在显微镜下不能观察到细胞有丝分裂的动态变化，因为材料经解离后，细胞已经死亡，D错误。答案D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：(1)根据染色单体变化判断有丝分裂各时期：染色单体(2)根据比例关系判断有丝分裂各时期：DNA染色体染色单体结合新情景，考查科学探究能力5.(2018全国卷，4)已知药物X对细胞增殖有促进作用，药物D可抑制药物X的作用。某同学将同一瓶小鼠皮肤细胞平均分为甲、乙、丙三组，分别置于培养液中培养，培养过程中进行不同的处理(其中甲组未加药物)，每隔一段时间测定各组细胞数，结果如图所示。据图分析，下列相关叙述不合理的是()A.乙组加入了药物X后再进行培养B.丙组先加入药物X，培养一段时间后加入药物D，继续培养C.乙组先加入药物D，培养一段时间后加入药物X，继续培养D.若药物X为蛋白质，则药物D可能改变了药物X的空间结构慧眼识图获取信息解析甲组为空白对照组，与甲组曲线相比，乙组细胞数目增加较快，说明乙组中加入了促进细胞增殖的药物X，A正确；丙组细胞数目增加较甲组快，说明加入了促进细胞增殖的药物X，培养一段时间后丙组细胞数目增加又较乙组慢，说明丙组又加入了抑制药物X作用的药物D，B正确；如果乙组先加入药物D，因培养液中无药物X，培养一段时间后，乙组前期细胞数目不应高于甲组，C错误；药物D可抑制药物X的作用，若药物X为蛋白质，则药物D的作用机理很可能是改变了药物X的空间结构，D正确。答案C6.流式细胞仪可根据细胞中DNA含量的不同，对细胞分别计数。研究者用某抗癌药物处理体外培养的癌细胞，一段时间后用流式细胞仪检测，结果如下图所示。(1)与体外培养的正常细胞相比，体外培养的癌细胞的最显著特点是能够_。(2)图中ac两峰之间的b段细胞正在进行的与细胞分裂有关的主要活动是_。(3)细胞周期包括分裂间期和分裂期(M期)。分裂间期又包括一个DNA复制期(S期)和复制期前后的两个间隙期(G1期和G2期)。图中结果说明该药物可以将癌细胞阻滞于细胞周期中的_期。如果用秋水仙素处理癌细胞，与对照组相比，其a峰和c峰的细胞数目将分别_、_。解析(1)与体外培养的正常细胞相比，体外培养的癌细胞的最显著特点是能够无限增殖。(2)图中a峰到c峰DNA含量加倍，表明b段细胞正在进行DNA的复制。(3)根据细胞周期分析，a峰表示G1期，b表示S期，c峰表示G2、M期。实验组加入抗癌药物，与对照组相比，处于a峰的细胞数下降，而处于c峰的细胞数上升，说明该药物可以将癌细胞阻滞于细胞周期中的G2、M期。秋水仙素会抑制前期纺锤体的形成，从而使a峰(G1期)细胞数减少，c峰(G2、M期)细胞数增加。答案(1)无限增殖(2)DNA复制(3)G2、M减少增加考点三实验：观察根尖分生组织细胞的有丝分裂实验原理(1)(2)实验操作步骤1.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。2.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。3.在制片时两次用到载玻片，作用分别是什么？提示一次是放置根尖；另一次是在盖玻片上加一片载玻片，然后用拇指轻轻按压，目的是使细胞均匀分散，避免压碎盖玻片。结合观察植物细胞的有丝分裂，考查科学探究能力1.(江苏卷，15)下列关于“观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂”的叙述，错误的是()A.解离和压片都有利于根尖分生区细胞分散B.先用低倍镜找到分生区细胞，再换用高倍镜观察C.显微镜下绝大多数细胞中能观察到染色体D.探究有丝分裂日周期性可为实验取材时机提供依据解析解离的目的是便于组织细胞相互分离，它是通过压片操作使细胞分散的前提；观察装片时应先用低倍镜找到分生区细胞，再换用高倍镜观察；只有分裂期细胞中才出现染色体，但因分裂期时间较短，处于此期的细胞数较少；探究有丝分裂的日周期性，可以选择在细胞分裂较旺盛期取材，保证较好的实验效果。答案C2.(2018苏北四市一模)下图是与洋葱有关实验的部分步骤。请据图回答下列问题：(1)步骤中，选用紫色洋葱鳞片叶外表皮作该实验材料的优点是_，植物细胞原生质层的选择透过性取决于_(填结构名称)。 (2)步骤的正确操作方法是_。 (3)步骤的目的是_；在该步骤之前，需要用解离液对根尖进行解离，解离液的成分是_。为高倍镜下观察洋葱根尖细胞时的一个视野，若要在视野中央观察细胞中染色体的形态和数目，应将装片向_方移动。 (4) 步骤中，同学甲看到同学乙剪取洋葱的一条幼根根尖所做的实验效果很好，于是同学甲也从该条幼根上剪取一段进行实验，经规范操作后始终没有能观察到处于分裂期的细胞，其原因是_。 解析(1)紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的中央液泡呈紫色，便于观察。植物细胞原生质层包括细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质，其选择透过性取决于细胞膜和液泡膜。(2)步骤的正确操作方法是从盖玻片的一侧滴加蔗糖溶液，在另一侧用吸水纸吸引，重复多次，使细胞浸润在蔗糖溶液中。(3)步骤是在盖玻片上加盖一片载玻片进行压片，目的是使细胞分散开来；解离液的成分是质量分数为10%的盐酸和体积分数为95%的酒精的混合液(11)。分裂中期，细胞中染色体的形态稳定，数目清晰，便于观察。中处于有丝分裂中期的细胞在视野的右上方。若要移到视野中央，应将装片向右上方移动。(4)该幼根上的根尖已被同学乙剪去了，同学甲再从该根上剪取的一段没有分生区，不能观察到处于分裂期的细胞。答案(1)其细胞的中央大液泡呈紫色，便于观察细胞膜和液泡膜(2)从盖玻片的一侧滴加蔗糖溶液，在另一侧用吸水纸吸引，重复多次(3)使细胞分散开来盐酸和酒精右上(4)该幼根的根尖已被乙同学剪去澄清易错易混强化科学思维易错易混易错点1并非所有分裂的细胞都有细胞周期点拨只有连续进行有丝分裂的细胞才具有细胞周期，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弄清细胞分裂间期的物质变化点拨G1期：主要合成RNA和蛋白质，DNA数为2n，此时为mRNA形成高峰期，大量消耗“U”。S期：完成DNA复制，DNA数为2n4n，此时大量消耗“T”，且易发生基因突变。G2期：主要合成蛋白质，DNA数为4n，此时为mRNA形成高峰，大量消耗“U”。易错点3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。 深度纠错1.(2018徐州市上学期期中卷)下图为显微镜下观察到的洋葱根尖细胞有丝分裂部分图像，下列叙述正确的是()A.甲细胞中染色体发生了交叉互换B.乙细胞中发生了同源染色体分离C.持续观察，甲细胞会进入乙细胞所处的分裂时期D.甲和乙细胞中的染色体数目不相等，DNA含量相同解析交叉互换发生在减数第一次分裂前期，而洋葱根尖细胞只能进行有丝分裂；同源染色体的分离发生在减数第一次分裂后期，而洋葱根尖细胞只能进行有丝分裂；细胞经过解离步骤后已经死亡，因此不能观察到甲细胞会进入乙细胞所处的分裂时期；甲处于有丝分裂中期，乙处于有丝分裂后期，两者DNA含量相同，但染色体数目不相同，乙细胞中的染色体数目是甲细胞的2倍。答案D2.(2018扬州一模)右图是关于细胞周期的示意图，下列说法错误的是()A.细胞周期的有序运行是通过基因严格的调控来实现的B. S期的DNA复制和染色体加倍为M期进行物质准备C.相同抗原再次入侵时将会使处于G0期的记忆细胞激活D.细胞周期的长短与细胞所处的外界环境密切相关解析原癌基因负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的过程，因此细胞周期的有序运行需基因的严格调控；S期进行DNA复制，为M期进行物质准备，但此时染色体不加倍；记忆细胞对抗原保持一定的记忆能力，当同种抗原再次入侵时，会迅速增殖、分化；细胞周期的长短与细胞所处的外界环境密切相关，如温度，在一定范围内，温度升高，细胞分裂速度加快，温度低则减慢。答案B随堂真题&预测1.(2017江苏卷，16)假如右图是某生物体(2n4)正常的细胞分裂示意图，下列有关叙述错误的是()A.该细胞处于减数第二次分裂后期B.若染色体有基因A，则有基因A或aC.若图中的表示X染色体，则表示Y染色体D.该细胞产生的子细胞中有2 对同源染色体解析如题图所示：该细胞中移向同一极的染色体含有同源染色体，应处于有丝分裂后期，A错误；与着丝点分裂前为同源染色体，故若染色体有基因A，则有基因A或a，B正确；由于是形态、大小不同的一对同源染色体，故若表示X染色体，则表示Y染色体，C正确；该细胞中有4对同源染色体，产生的子细胞中有2 对同源染色体，D正确。答案A2.(2013江苏卷，3)下列关于动物细胞有丝分裂的叙述正确的是()A.分裂间期有DNA和中心体的复制B.分裂间期DNA含量和染色体组数都加倍C.纺锤体形成于分裂前期，消失于分裂后期D.染色单体形成于分裂前期，消失于分裂后期解析动物细胞中存在与细胞有丝分裂相关的中心体，分裂间期发生了DNA和中心体的复制，A正确；分裂间期DNA含量因其复制而加倍，但染色体数目的加倍(着丝点的分裂)发生在分裂后期，B错误；纺锤体在分裂前期形成，在分裂末期消失，C错误；染色单体在分裂间期形成，在分裂后期因着丝点的分裂而成为独立的染色体，D错误。答案A3.(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B4.(2014江苏卷，12)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解析题图为动物细胞有丝分裂的中期。甲为中心体，在分裂间期倍增，前期移向细胞两极；乙为染色体，主要组成成分为DNA和蛋白质，丙为星射线，组成成分主要是蛋白质，可见两者在组成成分上的差异很大；题图细胞中染色体数与体细胞染色体数相同；该时期核膜解体、核仁消失，无细胞核，故不存在物质通过核孔进入细胞核的情况。答案B5.(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C6.(2020高考预测)抗癌药物B通过影响细胞分裂周期来增加癌细胞的凋亡率，为探究药物B的作用机制是抑制DNA的复制还是抑制纺锤体的形成，科学家以肝癌细胞为实验材料，实验组用药物B处理体外培养的肝癌细胞，对照组不做处理，培养一个细胞周期后，分别测定处于分裂间期、分裂期的细胞数目。下列说法正确的是()A.对照组细胞周期比正常体细胞周期长B.用高倍显微镜可观测到实验组大多数肝癌细胞中具有纺锤体C.若实验组处于间期的细胞数目比对照组多，处于分裂期的细胞数目比对照组少，说明药物B抑制DNA的复制D.药物B抑制肝癌细胞的分裂，导致癌细胞分裂周期增长，减少危害解析对照组细胞是未经处理的肝癌细胞，能无限增殖，细胞周期比正常体细胞周期短，A错误；一个细胞周期中，间期持续时间较长，故大多数细胞中不具有纺锤体，B错误；若药物B的作用机制是抑制DNA的复制，则细胞将停留在分裂间期，即实验组处于间期的细胞数目比对照组多，处于分裂期的细胞数目比对照组少，C正确；若药物B的作用机制是抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而使细胞中染色体数目加倍，但细胞周期并没有增长，D错误。答案C课后分层训练 (时间：35分钟)1.(2018扬州期中卷)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.子代细胞产生后立即进入下一个细胞周期C.细胞核分裂的完成标志着一个细胞周期的结束D.在间期，核糖体上合成DNA聚合酶和RNA聚合酶解析只有连续增殖的细胞才具有细胞周期，高度分化的细胞不能进行分裂，没有细胞周期；减数分裂形成的生殖细胞不具有细胞周期；细胞质分裂后形成两个子细胞标志着一个细胞周期的结束；在间期，核糖体上合成DNA聚合酶和RNA聚合酶，为了DNA复制和转录进行准备。答案D2.如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.图甲中的处于图乙中的EF段，属于分裂后期C.图甲中的处于图乙中的CD段，细胞中染色体DNA染色单体122D.着丝点分裂发生在DE段，是图甲中的所示时期解析图甲中的是前期，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；EF段包含后期和末期；CD段为DNA复制后，但着丝点还未分开，包含G2期、前期、中期，所以染色体DNA染色单体122；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。答案C3.如图是二倍体生物体内细胞分裂不同时期染色体数、核DNA数的柱形统计图。下列有关叙述错误的是()A.空白柱形图为染色体数，阴影柱形图为核DNA数B.只能表示有丝分裂而不能表示减数分裂的是图C.三图所示时期的细胞中都存在同源染色体D.图所示时期的细胞中不存在姐妹染色单体解析根据染色体和核DNA之间的数量关系来分析题图，可判断空白柱形图为染色体数，阴影柱形图为核DNA数，A正确；由于图中染色体数为2N、核DNA数为4N，所以可以表示有丝分裂前期、中期，也可表示减数第一次分裂；图中染色体数、核DNA数均为4N，只能表示二倍体生物处于有丝分裂后期和末期的细胞；图中染色体数为2N、核DNA数为2N，所以可以表示有丝分裂间期的G1期，也可表示减数第二次分裂后期、末期，B正确；三图所示时期的细胞中，只有时期的细胞中存在同源染色体，时期的细胞中不一定存在同源染色体，C错误；图所示时期的细胞中着丝点都已分裂，不存在姐妹染色单体，D正确。答案C4.如图为显微镜下观察到的洋葱根尖细胞有丝分裂部分细胞图像，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.等待一段时间，甲细胞进入乙细胞所处的分裂时期解析甲细胞中每条染色体的着丝点排列在赤道板上，A错误；乙细胞中染色体被平均分配，移向细胞两极，B正确；乙细胞中着丝点分裂，染色体数目加倍，故乙细胞中的染色体数目是甲细胞的2倍，C错误；细胞经过解离步骤后已经死亡，因此不能观察到甲细胞进入乙细胞所处的分裂时期，D错误。答案B5.用光学显微镜观察有丝分裂过程，如果仅从细胞分裂周期来看，图中植物作为实验材料最适合的是()解析细胞周期中分裂间期持续的时间长，分裂期持续的时间短，因此显微镜下处于分裂期的细胞数量少，为了能在视野中找到各个时期的细胞，应尽量选择细胞周期短、分裂期占的比例大的材料。A植物细胞周期最长，分裂期持续时间占的比例是：5.838100%15.2%；B植物细胞周期较短，分裂期持续时间占的比例是：423100%17.4%；C植物细胞周期持续的时间较长，分裂期持续时间占的比例是：3.532100%10.9%；D植物细胞周期持续的时间最短，分裂期持续时间占的比例是3.116100%19.4%，所以D植物作为观察植物细胞有丝分裂的材料最合适。答案D6.(2018南京盐城二模)细胞周期按时间顺序可分为四个时期：G1、S、G2和M期，如下图所示，各时期所发生的主要生理变化及部分调控因子如下表所示。请回答下列问题：甲时期主要生理变化部分调控因子G1为遗传物质DNA的合成作准备CDK4 CDK2(G1/S转换)SDNA合成CDK2G2主要完成蛋白质的合成，为进入分裂期作准备CDK1(G2/M转换)M核膜消失，染色体等发生变化CDK1G0静息状态，细胞不生长，也不分化(1)DNA聚合酶作用于细胞周期的_(填字母)期，纺锤体形成于_(填字母)期，调控因子_的表达量增多促进细胞周期从G1期向S期过渡。 (2)G1期如果缺少某些必需的营养成分(如必需氨基酸)，细胞会终止其G1期的进程，进入_(填字母)期，一旦补充了所缺少的成分后，细胞将回到G1期，这种调节的意义是可以避免_。 (3)若图中的为一个细胞周期中的部分检查点，在DNA发生损伤时有阻滞细胞周期的作用。当DNA损伤出现在_(填字母)期时，CDK1形成的复合物滞留在细胞质中，不能进入细胞核内发挥作用，阻止细胞进入下一时期，可以推测检查点最可能是图甲中的_(填序号)。 (4)胸苷(TdR)双阻断法可使细胞周期同步化，若G1、S、G2、M期依次为10 h、7 h、3 h、1 h，经第一次阻断，S期细胞立刻被抑制，其余细胞最终停留在G1/S交界处；洗去TdR可恢复正常的细胞周期，若要使所有细胞均停留在G1/S交界处，第二次阻断应该在第一次洗去TdR之后_h到_h进行。 解析(1)由表中可知，细胞周期的S期主要进行DNA合成，需要DNA聚合酶，M期核膜消失，染色体等发生变化，是分裂期，分裂前期开始形成纺锤体，调控因子CDK2的表达量增多可以促进细胞周期从G1期向S期过渡。(2)G0期处于静息状态，细胞不生长，也不分化，所以G1期如果缺少某些必需的营养成分，细胞会终止G1期的进程，进入G0期，一旦补充了所缺少的成分后，细胞再回到G1期，避免物质和能量的浪费。(3) 调控因子CDK1的表达量增多可以促进细胞周期从G2期向M期过渡，G2期主要完成蛋白质的合成，为进入分裂期作准备，当DNA损伤出现在G2期时，CDK1形成的复合物滞留在细胞质中，不能进入细胞核内发挥作用，所以检查点最可能是图甲中的。(4)经第一次阻断，S期细胞立刻被抑制，其余细胞最终停留在G1/S交界处，在第一次洗去TdR之后最少经过S期7 h，最多经过G2、M、G1期共14 h进行第二次阻断，使所有细胞均停留在G1/S交界处。答案(1)SMCDK2(2)G0物质和能量的浪费(3) G2(4)7147.右图为显微镜下观察家鸽肝细胞制作的临时装片结果，下列说法正确的是()A.细胞甲中染色体组数目最多，便于观察染色体形态B.DNA复制并导致染色体数目加倍发生在细胞乙C.交叉互换会导致细胞丁移向两极的基因组成不同D.细胞丙和戊中细胞核结构及染色体形态变化相反解析图中甲细胞染色体数目清晰，为有丝分裂的中期，便于观察染色体形态，染色体组数最多为有丝分裂后期，A错误；DNA复制所导致的染色体数目加倍发生在有丝分裂后期，即细胞丁，B错误；交叉互换发生在减数分裂过程中，家鸽肝细胞进行的是有丝分裂，C错误；细胞丙为有丝分裂前期，此时染色质高度螺旋化成为染色体，核膜、核仁逐渐消失，戊为有丝分裂末期，核膜、核仁重现，染色体逐渐变为染色质，D正确。答案D8.如图是植物细胞有丝分裂过程中不同时期染色体和DNA变化曲线图及细胞分裂图像，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B9.(2018南京盐城一模)(多选)下列有关实验操作流程的叙述，不合理的是()A.观察植物细胞的质壁分离与复原：制作临时装片滴蔗糖溶液观察滴清水观察B.观察植物根尖细胞的有丝分裂：取材解离染色漂洗制片观察C.蛋白质的鉴定：取2 mL豆浆滴加1 mL NaOH溶液振荡滴加1 mL CuSO4溶液振荡观察D.绿叶中色素的提取和分离实验：制备色素滤液制备滤纸条画滤液细线滤纸条插入层析液观察解析观察植物细胞的质壁分离与复原：制作临时装片观察滴蔗糖溶液观察滴清水观察；观察植物根尖细胞的有丝分裂：取材解离漂洗染色制片观察；蛋白质的鉴定：取2 mL豆浆滴加1 mL NaOH溶液振荡滴加34滴CuSO4溶液振荡观察。答案ABC10.(2018苏锡常镇三模)某研究小组选择了四种生长状况一致的甘蔗，测定其茎尖在不同时期的细胞分裂指数(处于有丝分裂中期的细胞数与被观察的细胞总数之比)，具体数值如下图，请分析回答：(1)在7月11日10点左右进行“甘蔗茎尖有丝分裂的观察”实验，最好选择_品种的甘蔗作为研究对象，理由是_。装片制作过程中，漂洗的目的是_。统计细胞分裂指数时，选择细胞分裂中期进行统计的理由是_。 (2)早熟品种通常具有“前期生长慢，后期生长快”的特性，据此可判断，_品种的甘蔗最可能是早熟品种。甘蔗CP80因产糖量高、抗黑穗病得到种植者的喜爱，但其耐旱性弱，而桂糖11号(2n106)耐旱性较强，现欲利用这两个品种杂交，培育出“产糖量高、抗黑穗病、耐干旱”的甘蔗品种，从遗传学角度分析所利用的原理是_。 (3) 甘蔗榨汁后还有大量的蔗渣(主要成分为木质素、纤维素和半纤维素)可作为生产酒精的原料，但酵母菌无法直接利用。请提出解决该问题的两种方法：_。 解析(1)由图可以看出，7月11日粤糖86/368的细胞分裂指数最高，观察到有丝分裂中期的概率最高，所以最好选择粤糖86/368进行“甘蔗茎尖有丝分裂的观察”实验。制作装片的顺序是解离漂洗染色制片，漂洗是为了洗去解离液，防止解离过度，便于染色。细胞分裂中期的染色体形态固定，数目清晰，可以用来统计细胞分裂指数。(2)由图中可以看出，农林8号前期6月生长慢，后期7月生长快，最可能是早熟品种。甘蔗CP80与桂糖11号进行杂交育种，使优良性状集中到同一个体上，杂交育种所利用的原理是基因重组。(3)酵母菌无法直接利用蔗渣，是由于酵母菌缺少分解蔗渣的相应酶系，可以在酵母菌中转入分解酶系相关基因，也可以利用物理和化学方法、酶或其他微生物分解蔗渣，或者将酵母菌与其他能分解蔗渣的微生物混合发酵。答案(1)粤糖86/368细胞分裂指数最高(或观察到有丝分裂中期的概率最高)洗去解离液，防止解离过度此时的染色体形态固定，数目清晰(2)农林8号基因重组(3)在酵母菌中转入分解酶系相关基因；利用酶或其他微生物分解蔗渣；利用物理和化学方法分解蔗渣；将酵母菌与其他能分解蔗渣的微生物混合发酵(任选两种即可)11.(2018南京三模)图1是某动物细胞的亚显微结构示意图。该细胞在有丝分裂时，母细胞中的姐妹染色单体均须附着于纺锤丝上，这称为双定向作用。一种称为纺锤体装配检查点(SAC)的监控机制能监视纺锤丝附着过程，一旦发现如图2所示的异常现象，便暂停姐妹染色单体的分离和有丝分裂的继续进行，直到双定向作用完成才能继续进行分裂。请回答：(1)图1中结构等参与构成_。 (2)能为图2中染色体移动提供能量的是图1中的_(填图中编号)。 (3)根尖成熟区细胞_(选填“会”或“不会”)出现图2所示的染色体，原因是_。 (4)由题意可判断MCC对APC的作用是_(选填“促进”或“抑制”)。 (5)在荧光显微镜下观察被标记的该动物的精原细胞，等位基因A、a分别被标记为红、黄色，等位基因B、b分别被标记为蓝、绿色。图3中、都处于染色体向两极移动的时期。图3若不考虑基因突变和交叉互换，则时期的细胞中向每一极移动的都有红、黄、蓝、绿色荧光点各_个；时期的细胞中向每一极移动的荧光点颜色有_；产生图中精细胞的原因是_分裂过程异常。 解析(1)图1中结构是细胞膜，是内质网，是高尔基体，是线粒体，是中心体，是细胞质基质，是细胞核。细胞膜、细胞器膜和细胞核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统，中心体无膜结构。(2)细胞有氧呼吸的场所是细胞质基质、线粒体，有氧呼吸三个阶段都可以产生ATP。(3)图2中染色体形态清晰，处于有丝分裂过程中，而根尖成熟区细胞为高度分化的细胞，不能分裂，所以根尖成熟区细胞不会出现图2所示的染色体。(4)图2是一种异常情况，此时3M2B附着在染色体的着丝点上，激活MCC，姐妹染色单体不能分离，细胞分裂停止。由图2可知，APC可以促进细胞分裂的完成，所以MCC对APC起抑制作用。 (5)图3中时期是有丝分裂后期，所以细胞中向每一极移动的都有红、黄、蓝、绿色荧光点各1个。根据产生的精细胞中基因为A、B、b，存在等位基因，没有相同基因，是减数第一次分裂过程中B、b未分离导致的，减数第二次分裂正常。时期是减数第二次分裂后期，此时期着丝点分裂，所以细胞中向同一极移动的荧光点颜色有红、蓝、绿。答案(1)生物膜系统(2)(3)不会根尖成熟区细胞为高度分化细胞(4)抑制(5)1红、蓝、绿减数第一次12.下表数据为科研人员实验测得体外培养的某种动物细胞的细胞周期(分裂间期包括G1期、S期和G2期，M期为分裂期)各阶段时间(单位：小时)，请回答下列问题：周期G1SG2M合计时长/h1073.51.522(1)若在上述细胞的培养液中加入过量的DNA合成抑制剂，处于_期的细胞立刻被抑制，再培养_小时，其余细胞都将被抑制在G1期与S期的交界处。(2)S期的启动需要某种蛋白质分子作为启动信号，该蛋白质在S期之前合成并存在于S期全过程中。若将S期和G1期细胞融合，则G1期细胞核进入S期的时间将_(填“提前”“不变”或“延迟”)。(3)若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到培养液中，培养一段时间，可观察和测量到G2期_(填“变长”或“变短”)。(4)处于M期细胞中的纺锤体是由细胞两极的_发出。在M期，消失后又重新出现的细胞结构是_。若要在光学显微镜下观察M期的各时期特征，需用龙胆紫溶液使细胞中的_着色。(5)下表为科研人员全部20次实验的数据汇总表。(注：每次计数50个细胞，实验条件与观察计数方法相同)时期项目间期分裂期前期中期后期和末期第1次计数细胞个数46211第2次计数细胞个数45302计数细胞总数932341420根据上表数据可估算出该种细胞一个周期中前期的时长为_。解析(1)S期进行DNA复制，若在上述细胞的培养液中加入过量的DNA合成抑制剂，处于S期的细胞立刻被抑制，根据表中数据可知，再培养3.51.51015小时，其余细胞都将被抑制在G1期与S期的交界处。(2)根据题意“启动信号蛋白质在S期之前合成并存在于S期全过程中”，因此若将S期和G1期细胞融合，则G1期细胞核进入S期的时间将提前。(3)若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到培养液中，培养一段时间，可观察和测量到G2期变短。(4)M期的前期，由细胞两极的中心体发出星射线形成纺锤体。在M期，消失后又重新出现的细胞结构是核膜、核仁。若要在光学显微镜下观察M期的各时期特征，需用龙胆紫溶液使细胞中的染色体着色。(5)某期细胞数/总细胞数某期时长/细胞周期时长。答案(1)S15(2)提前(3)变短(4)中心体核膜、核仁染色体(5)0.75 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