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必修 分子与细胞 第六章 细胞的生命历程,第一讲 细胞的增殖,课前自主学习,课堂互动探究,1细胞类型与细胞周期 (1)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。 (2)高度分化的细胞，如神经细胞、表皮细胞等没有细胞周期。 (3)发生减数分裂的细胞无细胞周期。,细胞周期的理解,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影响细胞周期的因素 (1)内部因素：不同种类的细胞，细胞周期持续的时间不同，间期和分裂期所占的比例也不同。 (2)外界因素：温度、pH、射线、生理和病理状况等通过影响酶的活性影响细胞周期。,4细胞周期的不同表示方法,1(2013安徽高考)下列关于高等动植物连续分裂细胞的细胞周期的叙述，正确的是( ) A用蛋白质合成抑制剂处理G1期细胞，不影响其进入S期 BS期细胞的染色体数目已增加一倍 CG2期细胞的核DNA含量已增加一倍 D用秋水仙素处理细胞群体，M期细胞的比例会减少,解析：蛋白质合成抑制剂处理G1期细胞，使蛋白质无法合成，从而影响了染色体的复制，使细胞无法进入S期；S期DNA复制加倍，染色体复制出现姐妹染色单体，但数目不加倍；秋水仙素抑制纺锤体的形成，使染色体加倍，M期细胞比例增大。 答案：C,2细胞周期包括分裂间期(分为G1期、S期和G2期)和分裂期(M期)。下图标注了甲动物(体细胞染色体数为12)肠上皮细胞的细胞周期各阶段的时长及DNA含量。请回答下列问题：,(1)若用含放射性同位素的胸苷(DNA复制的原料之一)短期培养甲动物肠上皮细胞后，处于S期的细胞都会被标记。洗脱含放射性同位素的胸苷，换用无放射性的新鲜培养液培养，定期检测。预计最快约_h后会检测到被标记的M期细胞。 (2)从被标记的M期细胞开始出现到其所占M期细胞总数的比例达到最大值时，所经历的时间为_期的时间，处于该期的一个细胞中染色体数目的变化情况是_。,(3)若向甲动物肠上皮细胞培养液中加入过量胸苷，处于S期的细胞立刻被抑制，而处于其他时期的细胞不受影响。预计加入过量胸苷约_h后，细胞都将停留在S期。 (4)乙动物肠上皮细胞的细胞周期时长为24 h，M期时长为1.9 h。若要在显微镜下观察细胞有丝分裂过程中染色体形态的变化，选用_(填“甲”或“乙”)动物肠上皮细胞更合适。 (5)在光学显微镜下观察，同处于分裂末期的动物肠上皮细胞与洋葱根尖细胞，形态上最主要的区别是_。,解析：(1)细胞分裂周期中S期与M期之间间隔G2期，因而最快检测到被标记的M期细胞的时间即为G2期的时间(2.2小时)。(2)从被标记的M期细胞开始出现至其所占M期细胞总数的比例达到最大值(细胞分裂完成，细胞数量最多)，即完成了一个分裂期，经历的时间为1.8小时，M期(分裂期)经历了前期、中期、后期和末期，一个细胞中染色体数目的变化是122412。,(3)加入过量胸苷后，处于S期的细胞立刻被抑制，其他时期的细胞不受影响，则对于一个连续分裂的细胞，细胞都将停留在S期，所需的时间是G2期、M期、G1期三个时期的总和，即2.21.83.47.4小时。(5)植物细胞与动物细胞在有丝分裂末期的区别主要是植物细胞在赤道板附近形成细胞板，最终形成新的细胞壁；动物细胞是细胞膜向内凹陷，缢裂成两个子细胞。 答案：(1)2.2 (2)M 122412 (3)7.4 (4)甲 (5)动物肠上皮细胞膜凹陷，细胞缢裂；洋葱根尖细胞形成细胞板,1染色体、染色单体、DNA三者之间的关系,有丝分裂过程,(1)当有染色单体存在时，染色体染色单体DNA122。 (2)当无染色单体存在时，染色体DNA11。,2染色体形态、数目及DNA数目变化规律,3.与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用,4.相关细胞结构的变化规律,5.(高等)动、植物细胞有丝分裂的区别,3.关于右图的叙述不正确的是( ) A因为该细胞无细胞壁有中心体，所以可以判定该细胞为动物细胞,B是一条染色体，包含两条染色单体和，它们通过着丝点相连 C细胞中含有两对同源染色体，其中和为一对同源染色体 D在有丝分裂后期时，移向同一极的染色体均为非同源染色体,解析：此图中无细胞壁有中心体，为动物细胞图像，图中有两对同源染色体，且染色体的着丝点排列在赤道板上，为有丝分裂中期的图像；为一条染色体，是两条染色单体；形态大小基本相同，为一对同源染色体；在有丝分裂后期，移向同一极的染色体既有同源染色体，也有非同源染色体。 答案：D,4如图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表示有丝分裂过程中不同时期每条染色体上DNA分子数目的变化，图4表示有丝分裂中不同时期染色体和核DNA数量的关系。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所示细胞中无姐妹染色单体 B处于图3中BC段的是图1所示细胞，完成图3中CD段变化的细胞的分裂时期是后期 C有丝分裂过程中不会出现图4中d所示的情况 D图4中a可对应图3中的BC段，图4中c可对应图3中的AB段,解析：图1中1条染色体中包含2条姐妹染色单体；图2中染色单体分离后就不再称为染色单体，只能称为染色体，故A正确。图3中纵坐标的含义是“每条染色体上DNA分子数”，BC段的1条染色体上有2个DNA分子，对应图1，CD段的变化表示染色体上DNA分子由2个变成1个，表示后期着丝点分裂的过程，故B正确；,图4中d表示细胞中核DNA含量为2N，染色体数目为4N，不可能出现这种情况，故C正确；图4中a可对应有丝分裂后期，图4中b可对应有丝分裂前、中期，图4中c可对应有丝分裂末期，故D错误。 答案：D,实验技能提升,观察细胞的有丝分裂 1实验原理 (1)植物的分生组织细胞有丝分裂较为旺盛。 (2)有丝分裂各个时期细胞内染色体行为变化不同，根据各个时期内染色体的变化情况，识别该细胞处于有丝分裂的哪个时期。 (3)细胞核内的染色体(质)易被碱性染料染色。,2实验流程 (1)洋葱根尖的培养：实验前34 d，将洋葱放在装满水的广口瓶上，底部接触水，把装置放在温暖的地方，经常换水，以防烂根，待根长到5 cm时，取生长健壮的根尖制成临时装片观察。,(2)装片的制作：,(3)观察：使用低倍镜找到根尖分生区的细胞，然后换成高倍镜，观察分生区的各个细胞，并找到有丝分裂各个时期的细胞。 (4)绘图：给出植物细胞有丝分裂中期简图。,3实验注意事项 (1)取材时，剪取根尖应为23 mm，过长会包括伸长区，无细胞分裂； (2)解离时间不宜过长，否则根尖细胞的结构会遭到破坏； (3)漂洗是为洗去细胞内部的盐酸，因此要保证足够的时间，否则会影响对染色体(质)的染色；,(4)压片时要掌握好力度，过轻，细胞分散不开；过重，会压坏玻片。 (5)对细胞有丝分裂的过程观察不可能看到连续的分裂过程，因为在解离过程中细胞已经死亡，观察到的只是一个固定的时期，要不断地移动装片，在不同的视野中找到各个时期的分裂图像，所以在制作装片时要让细胞分散成一层细胞，这样才能找到各个分裂时期的细胞。,5(2012山东高考)某小组进行观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂的实验，下列关于该实验的叙述正确的是( ) A盐酸和酒精混合液主要起固定作用 B碱性染料吡罗红(派洛宁)可用于染色体染色 C观察到分裂末期细胞内细胞板向四周扩展形成新的细胞壁 D细胞内染色体的存在状态可作为判断有丝分裂各时期的依据,解析：盐酸和酒精混合液主要起解离作用；吡罗红可用于RNA染色，染色体的染色应用碱性染料龙胆紫或醋酸洋红；此实验中，细胞已失去活性，无法观察到分裂末期细胞内细胞板向四周扩展形成新的细胞壁的动态过程；通过在高倍显微镜下观察各个时期细胞内染色体的存在状态，可以判断这些细胞分别处于细胞分裂的哪个时期。 答案：D,6取洋葱根尖临时装片，欲在显微镜下观察到细胞有丝分裂的前、中、后、末几个时期，下列叙述正确的是( ) A应选一个处于间期的细胞，持续观察它从间期到末期的全过程 B如果在低倍镜下看不到细胞，可改用高倍镜继续寻找 C如果视野过暗，可转动细准焦螺旋增加视野的亮度 D如果在一个视野中不能看全各个时期，可移动装片从周围细胞中寻找,解析：在显微镜下观察细胞有丝分裂时，看到的是处于不同分裂时期的死细胞，所以选一个处于间期的细胞，并不能观察到细胞进行持续分裂的全过程；低倍镜下看到的视野范围大，所以要先在低倍镜下找到目标；通过调节光圈或反光镜来调节视野亮度。 答案：D,7洋葱(2n16)为二倍体植物。为比较不同处理方法对洋葱根尖细胞分裂指数(即视野内分裂期细胞数占细胞总数的百分比)的影响，某研究性学习小组进行了相关实验，实验步骤如下： 将洋葱的老根去除，经水培生根后取出。 将洋葱分组同时转入质量分数为0.01%、0.1%秋水仙素溶液中，分别培养24 h、36 h、48 h；秋水仙素处理停止后再转入清水中分别培养0 h、12 h、24 h、36 h。,剪取根尖，用Carnoy固定液(用3份无水乙醇、1份冰乙酸混匀)固定8 h，然后将根尖浸泡在1 mol/L盐酸溶液中58 min。 将根尖取出，放入盛有清水的培养皿中漂洗。 用石炭酸品红试剂染色。 制片、镜检；计数、拍照。,实验结果：不同方法处理后的细胞分裂指数(%)如下表。,请分析上述实验，回答有关问题： (1)步骤中，“将根尖浸泡在1 mol/L盐酸溶液中”的作用是_。 (2)步骤为了获得相应的观察视野，镜检时正确的操作方法是_。 (3)根据所学的知识推测，石炭酸品红试剂是一种_性染料。 (4)为了统计数据更加科学，计数时应采取的方法是_。,(5)根据上表结果可以得出如下初步结论： 质量分数为_秋水仙素溶液诱导后的细胞分裂指数较高； 本实验的各种处理中，提高细胞分裂指数的最佳方法是_。,解析：(1)步骤中盐酸的作用是使组织中细胞相互分离开来。(2)步骤中镜检的正确操作方法是先在低倍镜下观察，缓慢移动装片，当发现较为理想的视野后，停止移动装片，换上高倍镜再进行观察。(3)步骤中使用石炭酸品红试剂作为染色体的染色剂，故该试剂为碱性染料。(4)为了统计更科学，可在每组装片观察多个视野进行计数，取平均值。(5)根据表中实验数据，使用质量分数为0.01%的秋水仙素溶液处理细胞，细胞分裂指数较高。本实验的各种处理中，提高细胞分裂指数的最佳方法是用0.01%的秋水仙素溶液诱导24 h，再在清水中培养36 h。,答案：(1)使组织中细胞相互分离开来 (2)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 (3)碱 (4)每组装片观察多个视野进行计数，并取平均值 (5)0.01% 0.01%秋水仙素溶液诱导24 h，再在清水中培养36 h,1(2013合肥检测)与高等植物细胞有丝分裂相比，下列叙述中不是动物细胞有丝分裂显著特点的是( ) A染色体经过复制后精确均分到两个子细胞中 B中心体周围发射出星射线 C在细胞分裂末期，细胞缢裂成两部分 D在细胞分裂前期，两组中心粒分别移向细胞两极,解析：高等植物细胞中没有中心体，动物细胞中有中心体，在动物细胞有丝分裂前期，两组中心粒分别移向细胞两极，并发射出星射线形成纺锤体；末期缢裂形成两个子细胞；不论是动物细胞的有丝分裂还是植物细胞的有丝分裂，都会将复制后的染色体精确均分到两个子细胞中。 答案：A,2图甲中，ab表示一个细胞周期，cd表示另一个细胞周期；按箭头方向图乙表示细胞周期。据图分析，不正确的是( ),A处于图甲、图乙的细胞不会出现同源染色体分离 B处于图甲a时期和图乙BA时期的细胞可进行DNA复制 C处于图甲、图乙各时期的细胞一定有同源染色体的存在 D处于图甲b时期的细胞，若着丝点分裂，染色体数目一定加倍,解析：图甲中a和c、图乙中BA时期都为细胞有丝分裂的间期，图甲中b和d、图乙中AB时期都为细胞有丝分裂的分裂期；在细胞的有丝分裂过程中，间期完成DNA复制和有关蛋白质的合成，后期着丝点分裂，染色体数目加倍；若某单倍体生物的体细胞进行有丝分裂，细胞中不一定有同源染色体存在。 答案：C,3.(2013厦门模拟)右图是蛙的红细胞无丝分裂过程，和有丝分裂相比，下列叙述正确的是( ),A没有DNA和染色体的复制 B分裂过程中没有出现纺锤体和染色体的变化 C分裂过程中细胞核缢裂成两个细胞核，因此子细胞中染色体减少一半 D无丝分裂只发生在原核生物的细胞分裂中，有丝分裂只发生在真核生物的细胞分裂中,解析：由无丝分裂产生的子细胞遗传特性与亲代细胞一样，所以在分裂开始时也有DNA和染色质的复制，只是分裂过程中没有染色体和纺锤体的出现。 答案：B,4(2013启东模拟)细胞周期的运转是十分有序的，是基因有序表达的结果。基因的有序表达，使进行有丝分裂的细胞按G1SG2M时期的顺序周而复始地进行。下图为细胞周期中的某种生理变化的发生与其对应时期的关系，其中表示正确的是( ),解析：细胞体积的增大发生在细胞分裂的间期、DNA的复制发生在细胞分裂间期的S期。染色体着丝点分裂和染色单体的分离发生在分裂期。一个细胞周期应从上一次分裂完成开始，到下一次分裂结束为止。 答案：B,5在一个细胞周期中，最可能发生在同一时期的是( ) A着丝点的分裂和细胞质的分裂 B染色体数加倍和染色单体形成 C细胞板的出现和纺锤体的出现 D染色体复制和中心粒复制,解析：着丝点的分裂发生在细胞分裂后期，细胞质的分裂发生在细胞分裂末期；染色体数加倍发生在细胞分裂后期，染色单体形成发生在细胞分裂间期DNA复制时；细胞板的出现发生在细胞分裂末期，纺锤体的出现发生在细胞分裂前期；染色体复制和中心粒复制发生在细胞分裂间期。 答案：D,6下图是同一细胞不同分裂时期的图像，据图分析，下列判断正确的是 ( ) 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该细胞图中有中心体、线粒体和高尔基体参与活动 D该细胞图中有同源染色体的配对，图过程发生了基因重组,解析：图示仅为植物细胞分裂时期，不包括分裂间期，不能代表一个完整的细胞周期，故A错误；为分裂前期、为分裂末期、为分裂后期、为分裂中期，则细胞分裂的先后顺序为，故B正确；该细胞图中无中心体参与活动，故C错误；有丝分裂过程中，无同源染色体配对，无基因重组，故D错误。 答案：B,7(2013郑州模拟)下列关于动物细胞有丝分裂过程的叙述，错误的是( ) A分裂间期，完成了DNA分子的复制，细胞有适度的生长 B分裂前期，染色质螺旋化形成染色体，此时，每条染色体上有两条姐妹染色单体 C分裂后期，着丝点分裂，但细胞内的DNA数目不变 D分裂末期，在赤道板的位置出现细胞板，细胞板逐渐形成新的细胞壁,解析：动物细胞分裂间期，完成DNA分子的复制，细胞有适度的生长；分裂前期，染色质螺旋化形成染色体，此时，每条染色体上有两条姐妹染色单体；分裂后期，着丝点分裂，但细胞内的DNA数目不变；分裂末期，细胞膜中央向内凹陷形成两个子细胞，而植物细胞则在赤道板的位置出现细胞板，细胞板逐渐形成新的细胞壁。 答案：D,8(2013江西六校联考)下图1表示美国J.Craig Venter研究所创造“人造生命”的过程，图2是山羊细胞(假设2N4)的部分生命过程，请据图回答问题。,(1)山羊细胞与山羊支原体细胞在结构上的根本区别是 _。 用甲基绿吡罗红对山羊细胞进行染色，呈现红色的部位是_。,(2)图中子代细胞的遗传物质的基本组成单位是_。 (3)“人造生命”细胞具有的细胞器是_。 (4)图2中C细胞所处的细胞分裂时期为_，含有_个染色体组，B细胞的子细胞是_ _。 (5)F、G细胞在形态和细胞内_的种类和数量上出现了稳定性差异，其根本原因是_ _。,解析：(1)山羊细胞是真核细胞，山羊支原体细胞是原核细胞，真核细胞有核膜包被的细胞核，原核细胞没有。用甲基绿吡罗红对山羊细胞进行染色，呈现红色的部位是含有RNA的部位，即细胞质。 (2)图1中子代细胞的遗传物质是DNA，基本组成单位是脱氧核糖核苷酸。 (3)人造细胞用的是原核细胞，只是注入了DNA，其细胞器只有核糖体。,(4)图2中C细胞所处的细胞分裂时期为有丝分裂的后期，含有4个染色体组。B细胞不均等分裂，且含有染色单体，是初级卵母细胞，子细胞是第一极体和次级卵母细胞。 (5)F、G细胞在形态和细胞内蛋白质的种类和数量上(不能答结构，结构不存在种类和数量)出现了稳定性差异，其根本原因是基因的选择性表达。,答案：(1)山羊细胞具有核膜包被的细胞核，而山羊支原体不具有 细胞质 (2)脱氧核糖核苷酸 (3)核糖体 (4)有丝分裂的后期 四 第一极体和次级卵母细胞 (5)蛋白质 基因的选择性表达,9如图甲表示某生物细胞有丝分裂的模式图，图乙表示有丝分裂过程中不同时期每条染色体上DNA含量的变化，图丙表示有丝分裂过程中某一时期染色体、染色单体和DNA的关系，据图回答：,(1)图甲中有_对同源染色体，_个染色体组，所处时期位于图乙的_段中，图中m所在位置哪种细胞器较多？_。 (2)细胞分裂过程中需要利用大量的胸腺嘧啶脱氧核苷酸来完成_，此时细胞处于图乙中_段，若用秋水仙素作用于图乙中_段的某一时期，可使染色体数目加倍。,(3)图丙对应图乙中_段的某一时期，处于此分裂时期动植物细胞的区别主要是_形成的方式不同。 (4)若图甲中移向细胞一极的染色体上分别有A、B、a和b四个基因，则图甲细胞的基因型可表示为_，分裂后子细胞基因型为AaBb的概率为_(不考虑基因突变)。,解析： (1)图甲属于有丝分裂后期图，位于图乙的EF段中，由于着丝点的分裂，同源染色体对数和染色体组数均加倍，图中有4对同源染色体，4个染色体组。由于细胞分裂需要消耗能量，所以甲中m处线粒体较多。(2)胸腺嘧啶脱氧核苷酸是DNA的基本组成单位之一，细胞分裂过程中需要利用大量的胸腺嘧啶脱氧核苷酸来完成DNA的复制，此时细胞处于有丝分裂间期，对应图乙中BC段。秋水仙素能抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍，其作用的时期是有丝分裂前期，对应图乙中CD段。,(3)图丙中染色体、染色单体和DNA数量之比为122，处于细胞有丝分裂前期或中期，对应图乙中的CD段。此时期植物细胞和动物细胞的主要区别是纺锤体形成的方式不同，植物细胞由细胞的两极发出纺锤丝形成纺锤体，动物细胞由中心体发出星射线形成纺锤体。(4)图甲中移向细胞一极的染色体上分别有A、B、a和b四个基因，移向另一极的染色体上也有A、B、a和b四个基因，因而图甲细胞的基因型可表示为AAaaBBbb。如不考虑基因突变，分裂后子细胞与亲代细胞基因型相同，因而子细胞基因型为AaBb的概率为100%。,答案： (1)4 4 EF 线粒体 (2) DNA的复制 BC CD (3)CD 纺锤体 (4)AAaaBBbb 100%,
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