6.1 细胞的增殖(精讲导学案)-【帮课堂】2024-2025学年高一生物同步学与练(2019人教版必修1)
2024-09-06
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精品
内容正文:
第6章 细胞的生命历程
第1节 细胞的增殖
1.说明细胞增殖的方式。
2.阐明细胞周期的概念及包括的阶段。(重点)
3.描述植物细胞有丝分裂过程中各阶段的主要变化并阐明动、植物细胞有丝分裂的区别。(难点)
4.阐明有丝分裂的重要意义。
5.制作植物根尖分生区组织细胞有丝分裂装片。(重点)
6.数学模型描述有丝分裂过程中各物质的含量变化。
· 基础感知
1.细胞不能无限长大的原因:
(1) 限制了细胞的长大。细胞体积越 ,其相对表面积越 ,细胞的物质运输的 。
(2) 关系限制了细胞的长大。一般来说,细胞核中的 DNA 不会随着细胞体积的扩大而增加。
【答案】 表面积与体积的关系 大 小 效率越低 细胞核与细胞质之间的比例
2.细胞 :连续分裂的细胞,从一次分裂 ,到下一次分裂 为止,为一个细胞周期。
分裂 期 有丝分裂。
【答案】 周期 结束 结束 间 不属于
【详解】细胞周期:连续分裂的细胞,从一次分裂结束时开始,到下一次分裂结束为止,为一个细胞周期。分裂间期不属于有丝分裂,有丝分裂包括前期、中期、后期和末期,分裂间期是为分裂期作物质准备的阶段。
3.有丝分裂各时期的主要特点:
(1)间期:完成 和有关 。
(2)前期:核膜逐渐 、核仁逐渐 ;出现 和 ,染色体 分布。
(3)中期: 整齐排列在细胞中央的赤道板上。染色体 、 ,便于观察。
(4)后期: , 分开成为两条子染色体;染色体 到细胞两极。
(5)末期: 和 消失, 和 出现。
注:细胞类型判断:
动物细胞:有 ,无 。
高等植物细胞:有 ,无 。
低等植物细胞:有 和 。
【答案】 DNA 复制 蛋白质的合成 消失 解体 纺锤体 染色体 散乱分布 染色体着丝点 形态稳定 数目清晰 染色体着丝点分裂 姐妹染色单体 随机均匀分配 纺锤体 染色体 核膜 核仁 中心体 细胞壁 细胞壁 中心体 细胞壁 中心体
4.细胞有丝分裂的重要意义,是将 细胞的 经过复制(实质为DNA的复制)之后,精确地 分配到两个子细胞中。由于染色体上有遗传物质 ,因而在细胞的亲代和 之间保持了 的稳定性。可见,细胞的有丝分裂对于生物的 有重要意义。
【答案】 亲代 染色体 平均 DNA 子代 遗传性状 遗传
5.【实验】观察根尖分生组织细胞的有丝分裂:
(1)装片制作流程: → → → 。
①解离:解离液由质量分数 15%的 和体积分数95%的 1:1混合组成。剪取根尖2~3mm,解离3~5min,目的是 。
②漂洗:用清水漂洗约 10min,目的是 。
③染色:用 溶液或 液染色 3~5min,目的是 。
④制片:用镊子将根尖取出放在 上,加一滴 ,并用镊子把根尖弄碎,盖上 ,在 上再加一块 ,用手指轻轻按压。目的是 。
(2)分生区细胞特点:细胞呈 形,排列 。
(3)视野中大多数细胞处于间期,因为 。
(4)视野中不能看到染色体的动态连续变化,因为 。
【答案】 解离 漂洗 染色 制片 HCl 酒精 使组织细胞分离开来 洗去药液,防止解离过度,有利于染色 龙胆紫 醋酸洋红 使染色体着色,便于观察 载玻片 清水 盖玻片 盖玻片 载玻片 使细胞分散开来,有利于观察 正方 紧密 间期用时长 解离过程中细胞被杀死
6.无丝分裂
(1)概念:细胞无丝分裂的过程比较简单,分裂时一般是 先延长, 向内凹陷,缢裂成为两个细胞核;接着,整个细胞从中部缢裂成两部分,形成两个子细胞。
(2)特点:在分裂过程中没有出现 和 的变化,所以叫无丝分裂。
(3)实例: 等。
【答案】 细胞核 核的中部 纺锤丝 染色体 蛙的红细胞的无丝分裂
【详解】无丝分裂:
(1)概念:细胞无丝分裂的过程比较简单,分裂时一般是细胞核先延长,核的中部向内凹陷,缢裂成为两个细胞核;接着,整个细胞从中部缢裂成两部分,形成两个子细胞。
(2)特点:在分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化,所以叫无丝分裂。
(3)实例:蛙的红细胞的无丝分裂等。
· 思考提升
1.赤道板和细胞板的区别是什么?
提示:赤道板是一个假想的结构,类似于地球赤道,是一个位置;而细胞板出现在植物细胞有丝分裂末期,向四周扩展形成新的细胞壁,细胞板是真实存在的结构。
2.遗传信息的转录过程一般不发生在分裂期,原因是什么?
提示:分裂期时染色体高度螺旋化,DNA不容易解旋进行转录。
3.有丝分裂后期着丝粒的分裂是不是纺锤丝牵引的结果?如何验证你的结论?
提示:不是。用秋水仙素处理分裂中的细胞,抑制纺锤体形成,后期染色体的着丝粒仍可以分裂,从而使细胞中染色体数目加倍,这就说明着丝粒分裂不是纺锤丝牵引所致。
4.细胞有丝分裂过程中,哪些时期染色体数量与核DNA含量一定相等?
提示:G1期、分裂后期、末期。
5.请分析在有丝分裂过程中下列细胞结构主要有哪些变化。
(1)染色体;(2)纺锤体;(3)核膜和核仁。
提示:(1)染色体:复制→散乱分布于纺锤体中央→着丝粒排列在赤道板上→着丝粒分裂→移向细胞两极→平均分配到两个子细胞中;(2)纺锤体:形成(前期)→解体消失(末期);(3)核膜和核仁:解体消失(前期)→重建(末期)。
6.如图甲中a、b、c、d 表示某植物根尖的不同区域,图乙是用高倍显微镜观察到的该植物组织切片有丝分裂模式图,图丙表示该组织细胞周期中某物质的数量变化曲线。
(1)观察根尖有丝分裂时应选择图甲b(填字母)区细胞,该区细胞特点是呈正方形,排列紧密。观察细胞质壁分离时可选择d(填字母)区细胞。
(2)请按细胞有丝分裂过程排列图乙中细胞:B→A→D→C。细胞是独立分裂的,但不能选定一个细胞持续观察它的整个分裂过程,原因是制作装片标本时细胞已经死亡。
(3)图丙中f~g段细胞内发生的主要变化是着丝粒分裂,染色体数目加倍,加倍后的染色体在纺锤丝牵引下平均分配移向细胞的两极,在图丙中染色体数与核DNA数之比为1:2的时间段是c~f。
· 预习检测
1.判断关于细胞增殖的叙述
(1)细胞生长过程中,细胞膜表面积/细胞体积的值有所减小( √ )
(2)在“运用模型作解释”实验中物质运输的效率可用物质进入细胞的深度来表示( × )
(3)减数分裂没有细胞周期,高度分化的成熟细胞一般也没有细胞周期( √ )
2.判断关于有丝分裂的叙述
(1)细胞周期中染色质DNA比染色体DNA更容易复制( √ )
(2)使用高倍镜可观察到赤道板和细胞板的时期分别是中期和末期( × )
(3)蛙的红细胞能通过无丝分裂增殖,人的红细胞能通过有丝分裂增殖( × )
(4)有核膜和核仁的时期,细胞内的DNA聚合酶和RNA聚合酶均可能较为活跃( √ )
(5)除中心体之外的细胞器在子细胞中的分配是随机的( √ )
3.判断关于染色体、染色单体、核DNA的数量关系的叙述
(1) S期DNA复制后染色体数目加倍,为M期的进行提供所需物质( × )
(2)在有丝分裂后期核DNA:染色体:染色单体=1:1:1( × )
(3)有丝分裂末期DNA分子数:染色体数=1:1( × )
(4)处于有丝分裂中期和有丝分裂末期的细胞中染色体数目不同( √ )
4.判断关于“观察洋葱根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验的叙述
(1)显微镜观察洋葱根尖分生区组织细胞的一个视野中,往往看不到细胞周期各个时期的图像( √ )
(2)在本实验中,制作装片的过程是染色→漂洗→解离→制片( × )
(3)在取洋葱根尖材料时,切取的洋葱根尖长度是2~3 cm( × )
(4)观察时,需在低倍镜下找出中期的细胞,再换高倍镜找其他时期的细胞( × )
(5)高倍显微镜视野中数量最多的是染色体的着丝粒排列在赤道板上的细胞( × )
(6)显微镜下能观察到染色体的细胞数目很少( √ )
探究一 细胞周期模型解读
1.如图表示细胞连续分裂的过程:
(1)其中表示分裂间期的是哪一段?为什么?
提示:b或d;因为分裂间期所占的时间比例大。
(2)能表示一个完整的细胞周期的是哪一段?
提示:bc段或de段。
2.根据如图所示,细胞有丝分裂的一个细胞周期应如何表示?
提示:乙→甲→乙。
3.下列细胞中有细胞周期的有哪些?
①根尖分生区细胞 ②胚胎干细胞 ③皮肤生发层细胞 ④神经细胞 ⑤茎的形成层细胞
提示:①②③⑤。
★易错提示:不是所有细胞都有细胞周期
(1)只有连续分裂的细胞才有细胞周期,例如受精卵、干细胞、分生区细胞、形成层细胞、生发层细胞、癌细胞(不正常分裂)等。
(2)以下细胞不具有细胞周期
①分化程度高的细胞不再分裂,因此不具有细胞周期,如神经细胞。
②有些细胞分裂结束后不再进行分裂,因此不具有细胞周期,如卵细胞。
如图所示,甲细胞无细胞周期,而乙细胞进行连续的细胞分裂,具有细胞周期。
探究二 探究有丝分裂过程中细胞结构的相关变化
1.请就细胞增殖过程中染色质(染色体)的行为进行正确排序,并说明理由。
提示:A→D→B→C→A。染色质要先进行复制,然后高度螺旋化,缩短变粗,以利于平均分配。
2.根据染色质(体)模型,填写下表图示结构中染色体、核DNA、染色单体的数量关系。
项目
染色体
1
1
1
2
核DNA
1
2
2
2
染色单体
0
2
2
0
3.提出问题,作出假设
(1)复制好的染色体发生什么行为变化才能够精确均分到细胞两极?
提示:染色体均排列在细胞中央的一个平面上,随后姐妹染色单体分开移向细胞的两极。
(2)姐妹染色单体如何分开?
提示:着丝粒分裂。
(3)子染色体如何移动?
提示:细胞中会有牵引染色体的结构出现。
(4)细胞核的其他结构会发生什么变化,以配合染色体运动?(注:细胞核的直径仅为10 μm左右,而染色体的长度有0.5~30 μm。)
提示:细胞核解体,即核膜消失,核仁解体。
4.寻找证据,验证假设
(1)如图展示的是科研人员对分裂期细胞的各部分进行荧光染色后的结果,染色质被染成蓝色,微管蛋白被染成绿色,红色表示细胞质。我们对比这两幅图,细胞有什么变化?
提示:对比这两幅图,染色质缩短变粗,螺旋化变为染色体;核膜消失;绿色的微管蛋白在细胞的一极形成丝状物质,之后这些丝状物质也出现在另外一极。而且,这些微管蛋白还伸向了染色体所在的位置。
(2)据图分析,染色质高度螺旋化成染色体后,它的位置发生了什么变化?
提示:染色体的着丝粒排在赤道板上,姐妹染色单体分开,分别移向细胞的两极。
5.寻根溯源
(1)如图所示为一条染色体,姐妹染色单体由黏连蛋白复合体黏在一起。子染色体如何分开?姐妹染色单体的分开是被纺锤丝拉开的吗?
提示:分离酶把黏连蛋白降解后,黏连蛋白复合体分解,姐妹染色单体得以分开。不是被纺锤丝拉开的。
(2)如图所示这条纺锤丝的一侧在细胞的一极,另一侧连在着丝粒上。请据图分析子染色体如何向细胞的一极移动?
提示:纺锤丝由微管蛋白组成,从图中可以看出,微管蛋白从纺锤丝的两端开始解聚。导致纺锤丝越来越短,染色体距离细胞的一极的距离也越来越近,实现了这条染色体向细胞的一极移动。
(3)a、b、c三幅图展示了纺锤丝和姐妹染色单体的连接方式,哪一种连接方式是正确的,能保证子染色体移向细胞的两极?
提示:图c。
探究三 分析细胞周期中相关结构含量变化
1.观察一个细胞周期中染色体的行为变化,填表归纳染色体数目、核DNA数目、染色单体数目的变化规律。(2n表示正常体细胞内染色体数目和核DNA数目)
项目
间期
前期
中期
后期
末期
染色体数目
2n
2n
2n
4n
4n→2n
核DNA数目
2n→4n
4n
4n
4n
4n→2n
染色单体数目
0→4n
4n
4n
0
0
2.在下面坐标图中画出一个细胞周期中细胞内染色体数、核DNA分子数的变化曲线。
提示:如图所示
3.请思考:在一个连续分裂的细胞内发生的下列变化。
(1)核DNA在分裂间期发生复制,含量加倍。
(2)核DNA含量在分裂末期结束时减半,减半的原因是姐妹染色单体分开后分别进入两个子细胞。
(3)染色体数目在分裂后期加倍,加倍的原因是每个着丝粒分裂成两个,姐妹染色单体分开成为两条染色体。
(4)染色体数目在分裂末期结束时减半,减半的原因是姐妹染色单体分开后分别进入两个子细胞。
4.在下面坐标图中画出一个细胞周期中每条染色体上DNA分子数的变化曲线,并在纵轴上标出正确的取值。
提示:如图所示
探究四 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
1.取材时只能剪根尖2~3 mm,原因是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.解离时间不宜过长或过短,原因是时间过长会使根尖过分酥软且染色体成分被破坏;时间过短使根尖细胞解离不充分,观察时细胞容易重叠。
3.解离完了要进行漂洗,而且一定要彻底,这样处理是防止残留的解离液继续破坏细胞,同时残留的盐酸也会影响染色和腐蚀镜头。
4.装片中细胞相互重叠,会导致观察效果不理想,请思考实验中有哪些操作可以保证细胞相互分散开来?
提示:(1)解离时盐酸可破坏细胞壁的果胶层,使组织细胞相互分离开来;(2)制片时用镊子尖把根尖弄碎;(3)压片可使细胞尽可能呈单层铺展。
5.在实验过程中,为什么不能通过一个细胞连续观察各时期的特点?如何才能找到细胞分裂各个时期的细胞?
提示:(1)解离过程中细胞已经死亡,不再进行细胞分裂,观察到的只能是一个固定时期。(2)如果要找到各个分裂时期的细胞,要不断地移动装片,在不同的视野中寻找。
6.在你的观察结果中,处于哪一时期的细胞最多?为什么?
提示:处于分裂间期的细胞最多。因为细胞周期的大部分时间处于分裂间期。
7.如何比较细胞周期中不同时期的时间长短?
提示:某时期的细胞数占计数细胞总数的比例越大,该时期的时间越长。
· 基础过关练
一、单选题
1.在观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂实验中,常用甲紫溶液对染色体进行染色。下列说法错误的是( )
A.可将甲紫溶解在质量分数为2%的醋酸溶液中
B.解离的目的是使组织中的细胞相互分离开来
C.解离后直接染色,会影响染色体的着色效果
D.染色时,先用甲紫溶液浸泡,再用酒精洗去浮色
【答案】D
【分析】观察细胞有丝分裂实验的步骤:解离(解离液由盐酸和酒精组成,目的是使细胞分散开来)、漂洗(洗去解离液,防止解离过度)、染色(用甲紫、醋酸洋红等碱性染料)、制片(该过程中压片是为了将根尖细胞压成薄层,使之不相互重叠影响观察)和观察(先低倍镜观察,后高倍镜观察)。
【详解】A、染色时,将甲紫溶解在质量分数为2%的醋酸溶液中,配制成甲紫溶液,A正确;
B、解离的目的是使组织中的细胞相互分离开来,方便进行观察,B正确;
C、解离后,要通过漂洗洗去解离液,便于染色体着色,如果直接染色,会导致解离过度,影响染色体的着色效果,C正确;
D、用甲紫溶液染色后不需要用酒精洗去浮色,D错误。
故选D。
2.洋葱细胞核里有16条染色体,其根尖分生区细胞在有丝分裂后期,细胞内染色体数和核DNA数分别是( )
A.0条、16个 B.16条、16个
C.16条、32个 D.32条、32个
【答案】D
【分析】有丝分裂过程中,染色体、染色单体、DNA变化特点 (体细胞染色体为2N):(1)染色体变化:后期着丝粒分裂导致染色体数目加倍(4N),末期细胞质分裂染色体数目恢复到体细胞水平(2N); (2)核DNA变化:间期加倍(2N→4N),末期细胞质分裂还原(2N); (3)染色单体变化:间期出现(0→4N),后期着丝粒分裂导致染色单体消失(4N→0),染色单体存在时数目同核DNA。
【详解】题干信息洋葱细胞核中染色体数目为16条,即体细胞染色体数目为16条,核DNA间期由于DNA复制导致核DNA数目增倍、而染色体数目不变,有丝分裂后期着丝粒分裂导致染色体数目加倍、而核DNA数目不变,故根尖分生区细胞在有丝分裂后期,细胞内染色体数和核DNA数分别是32条,32个,ABC错误,D正确。
故选D。
3.酵母菌属于真核生物。真核细胞的增殖方式主要是( )
A.有丝分裂 B.无丝分裂
C.减数分裂 D.二分裂
【答案】A
【分析】真核细胞的增殖方式包括有丝分裂、无丝分裂和减数分裂,其中体细胞增殖方式为有丝分裂;蛙的红细胞或少部分高度分化的细胞可通过无丝分裂方式进行增殖;成熟生殖细胞的形成需要通过减数分裂方式完成,动物体的体细胞属于真核细胞的主要通过有丝分裂进行增殖,而二分裂原核细胞的增殖方式。
【详解】真核细胞的增殖方式包括有丝分裂、无丝分裂和减数分裂,真核细胞的增殖方式主要是有丝分裂;二分裂为原核生物的分裂方式,A正确,BCD错误。
故选A。
4.在进行有丝分裂的动物细胞的一个细胞周期中,在同一时期发生的变化是( )
A.染色单体出现和纺锤体的形成
B.核膜、核仁的消失和着丝粒排列在赤道板位置上
C.DNA数目加倍和染色体数目加倍
D.中心粒倍增和DNA的复制
【答案】D
【分析】一个细胞周期不同时期的特点:
(1)间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;
(2)前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;
(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;
(4)后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;
(5)末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、染色单体形成于分裂间期,而纺锤体的形成在前期,A错误;
B、核膜和核仁消失于有丝分裂前期,赤道板是一个假想平面,中期着丝粒排列在赤道板上,B错误;
C、DNA数目加倍发生在分裂间期,而染色体数目加倍发生在分裂后期,C错误;
D、DNA的复制和中心粒的复制都发生在分裂间期,D正确。
故选D。
5.下列有关细胞有丝分裂过程的叙述,正确的是( )
A.在动植物细胞有丝分裂的中期都可以观察到赤道板
B.在高等植物细胞有丝分裂的后期会出现细胞板
C.染色体和DNA分子数目的加倍可能发生在细胞分裂的同一时期
D.染色体和DNA分子数目的减半可以发生在细胞分裂的同一时期
【答案】D
【分析】有丝分裂的过程(以高等植物细胞分裂为例)
(1)分裂间期:完成DNA的复制和有关蛋白的合成。
(2)前期:①染色质丝螺旋缠绕,缩短变粗,成为染色体,散乱分布于细胞中央;②细胞两极发出纺锤丝,形成纺锤体;③核仁逐渐解体,核膜逐渐消失。
(3)中期:①纺锤丝牵引染色体运动,使每条染色体的着丝粒排列在赤道板上;②染色体形态稳定,便于观察和计数。
(4)后期:①着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,染色体数目加倍;②子染色体在纺锤丝的牵引下移向细胞两极。
(5)末期:①染色体变成染色质丝,纺锤体逐渐消失;②出现新的核膜和核仁,形成两个新的细胞核;③赤道板位置出现新的细胞板,逐渐扩展形成新的细胞壁。
【详解】A、赤道板是一个假想的平面,在显微镜下看不到,A错误;
B、在高等植物有丝分裂的末期,赤道板位置出现细胞板,逐渐扩展形成新的细胞壁,不是在有丝分裂的后期,B错误;
C、染色体数目加倍发生在有丝分裂的后期,原因是着丝粒分裂,姐妹染色单体分开;DNA数目加倍发生在有丝分裂间期的S期,原因是DNA进行复制,因此染色体和DNA分子数目加倍不是发生在细胞分裂的同一时期,C错误;
D、染色体和DNA数目减半的原因是有丝分裂形成两个子细胞,因此染色体和DNA数目减半可以发生在细胞分裂的同一时期,D正确。
故选D。
6.某同学在学习了“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验后,以大蒜根尖为实验材料制成临时装片,在显微镜下观察发现视野中细胞堆积、染色较浅,分析其中的原因不可能是( )
A.解离环节,解离时间过短或解离液配比不合理
B.漂洗环节,未经过漂洗或漂洗后残留药液过多
C.染色环节,染液浓度过高或染色时间过长
D.制片环节,根尖未弄碎或弄碎后按压不够充分
【答案】C
【分析】观察植物细胞有丝分裂实验:
1、解离:剪取根尖2-3mm(最好每天的10-14点取根,因此时间是洋葱根尖有丝分裂高峰期),立即放入盛有质量分数为15%的氯化氢溶液和体积分数为95%的酒精溶液的混合液(1:1)的玻璃皿中,在室温下解离3-5min。
2、漂洗:待根尖酥软后,用镊子取出,放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10min。
3、染色:把洋葱根尖放进盛有质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的龙胆紫溶液的培养皿中,染色3-5min。
4、制片:取一干净载玻片,在中央滴一滴清水,将染色的根尖用镊子取出,放入载玻片的水滴中,并且用镊子尖把根尖弄碎,盖上盖玻片,在盖玻片再加一载玻片。然后,用拇指轻轻地压载玻片。取下后加上的载玻片,既制成装片。
5、观察:(1)低倍镜观察把制成的洋葱根尖装片先放在低倍镜下观察,要求找到分生区的细胞,特点是:细胞呈正方形,排列紧密,有的细胞正在分裂。(2)高倍镜观察找到分生区的细胞后,把低倍镜移走,直接换上高倍镜,用细准焦螺旋和反光镜把视野调整的既清晰又较亮,直到看清细胞物像为止。
【详解】A、解离时间过短或解离液配比不合理导致细胞没有分散开,所以可能视野中细胞堆积、染色较浅,A不符合题意;
B、未经过漂洗或漂洗后残留药液过多会影响染色,导致染色较浅,B不符合题意;
C、染液浓度过高或染色时间过长会导致染色加深,不会导致染色较浅,C符合题意;
D、根尖未弄碎或弄碎后按压不够充分导致细胞没有完全分散开,造成细胞堆积,D不符合题意。
故选C。
7.正常人体细胞含有46条染色体。下列关于人体细胞增殖过程中有关时期的叙述正确的是( )
A.间期,细胞核内的DNA通过半保留复制,形成92条脱氧核苷酸链
B.前期,每条染色体进行复制,形成了含2条姐妹染色单体的染色体
C.后期,纺锤丝的牵引导致着丝点分裂,染色单体分开移向细胞两极
D.末期,细胞膜向内凹陷缢裂成两个子细胞,这体现了细胞膜的流动性
【答案】D
【分析】(1)有丝分裂前的间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;(2)有丝分裂前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;(3)有丝分裂中期:染色体形态固定、数目清晰;(4)有丝分裂后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;(5)有丝分裂末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、间期,细胞核内的DNA通过半保留复制,形成92个DNA分子,每个DNA分子含有2条脱氧核苷酸链,A错误;
B、间期,每条染色体进行复制,形成了含2条姐妹染色单体的染色体,B错误;
C、后期,着丝粒分裂,染色单体分开移向细胞两极,纺锤丝的牵引使染色体移向细胞两极,C错误;
D、人体细胞是动物细胞,有丝分裂末期,细胞膜向内凹陷缢裂成两个子细胞,这体现了细胞膜的流动性,D正确。
故选D。
8.对洋葱根尖分生区细胞的核DNA含量进行测定,发现核DNA含量有2n、2n~4n及4n三种类型。以下推测错误的是( )
A.核DNA含量为2n的细胞可能处于分裂间期
B.核DNA含量为2n~4n的细胞可能处于分裂期
C.核DNA含量为4n的细胞可能处于分裂中期
D.若抑制DNA复制,则核DNA含量为4n的细胞减少
【答案】B
【分析】有丝分裂DNA变化为:间期包括G1期(2n)、S期 (2n~4n)、G2期(4n),分裂期包括前期(4n),中期(4n),后期(4n)。
【详解】A、DNA含量为2n的细胞处于有丝分裂间期(G1期),A正确;
B、DNA含量为2n~4n的细胞都处于有丝分裂间期,B错误;
C、DNA含量为4n的细胞处于间期(G2期)和分裂期(前期、中期和后期),C正确;
D、若抑制DNA复制,则DNA含量不能加倍,导致DNA含量为4n的细胞占比减少,D正确。
故选B。
9.处于有丝分裂过程中的动物细胞,某一时期细胞内的染色体数(a)、染色单体数(b)、核DNA分子数(c)之间的关系如图所示,此时细胞内可能发生着( )
A.中心体移向两极
B.着丝粒分裂
C.细胞膜从细胞的中部向内凹陷
D.出现了新的核仁和细胞核
【答案】A
【分析】题图分析:图中a表示染色体数目、b表示染色单体数、c是DNA分子数,且染色体数目:染色单体数目:DNA分子数目=1:2:2,说明此细胞可能处于间期、有丝分裂前期或有丝分裂中期。
【详解】A、图中a:b:c=1:2:2,说明已出现染色单体且着丝粒未分裂,可表示分裂间期、有丝分裂的前期和中期,中心体移向两极发生在有丝分裂前期,A正确;
B、着丝粒分裂发生在有丝分裂后期,B错误;
C、细胞膜从细胞的中部向内凹陷发生在有丝分裂末期,C错误;
D、出现新的核膜和核仁,形成新的细胞核,发生在有丝分裂末期,D错误。
故选A。
10.下列有关动、植物细胞有丝分裂的叙述,正确的是( )
A.动、植物细胞都只能通过有丝分裂进行增殖
B.动、植物细胞分裂的过程中都有核膜、核仁的消失
C.植物细胞有丝分裂可能由中心粒周围发出星射线形成纺锤体
D.动物细胞有丝分裂会在中期出现赤道板,但不会在末期出现细胞板
【答案】C
【分析】1、有丝分裂不同时期的特点:(1)间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;(2)前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;(4)后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;(5)末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、动、植物细胞都主要能通过有丝分裂进行增殖,此外也能进行无丝分裂和减数分裂,A错误;
B、动、植物细胞如果进行无丝分裂则不存在核膜、核仁的消失的过程,B错误;
C、低等植物细胞有中心体,所以在有丝分裂过程中可能由中心粒周围发出星射线形成纺锤体,C正确;
D、赤道板不是真实存在的结构,D错误。
故选C。
二、非选择题
11.对动植物细胞核中的DNA含量进行连续测定,得出如图甲所示曲线,图乙为某细胞有丝分裂过程中各时期的图像。请回答下列问题:
(1)图甲中ab段相当于图乙的图 (填字母);这个过程在 上进行蛋白质的合成,原料是 。
(2)DNA复制发生在图甲中的 段;染色体形态数目最清晰的时期是图乙中的图 ,染色体数目加倍是在图乙中的图 (均填字母)。
(3)图甲中c点表示 期,此时细胞中将消失的是 和 。
(4)动物细胞有丝分裂前期纺锤体的形成与 有关,此外,在植物细胞中参与有丝分裂的细胞器还有 、 、 。
【答案】(1) A 核糖体 氨基酸
(2) ab B C
(3) 末 染色体 纺锤体
(4) 中心体 高尔基体 核糖体 线粒体
【分析】图甲分析:ab段核DNA含量由12,表示间期,bc段核DNA数目为2,表示前期、中期、后期。
图乙分析:A具有核膜和核仁,表示间期;B着丝粒整齐地排列在细胞中央的赤道板上,表示中期;C着丝粒一分为二,表示后期;D在赤道板的位置出现细胞板,表示末期;E出现纺锤体和染色体,表示前期。
【详解】(1)图甲中ab段细胞核内DNA的相对含量由12,说明正在发生DNA的复制,属于间期,图乙中,A具有核膜和核仁,表示间期,与ab段对应。这个过程需要在核糖体上,以氨基酸为原料,合成蛋白质。
(2)结合第一小问可知,DNA复制发生在图甲中的ab段;在有丝分裂中期,着丝粒整齐地排列在细胞中央的赤道板上,染色体形态数目最清晰,对应于图乙中B图,染色体数目加倍是由着丝粒的分裂引起,对应于有丝分裂后期,即图C。
(3)图甲中的c点细胞核内DNA的相对含量由21,发生于细胞分裂的末期,此时细胞中染色体变为染色质,纺锤体消失,出现了新的核膜和核仁。
(4)动物细胞有丝分裂的前期,中心体发出星射线形成纺锤体;植物细胞中,与有丝分裂有关的细胞器是高尔基体(与细胞壁的形成有关)、核糖体(合成与细胞分裂相关的蛋白质)、线粒体(提供能量)。
12.图甲表示植物有丝分裂不同时期细胞分裂模式图,图乙表示每条染色体上DNA数量的变化曲线。据图回答:
(1)图甲中的细胞图像按细胞分裂的先后顺序排列应依次为 (用字母表示),若增加 (填时期)则可表示一个完整的细胞周期。在显微镜下观察图甲中的B时期, (填“能”或“不能”)观察到联会现象。
(2)图甲中含有姐妹染色单体的时期有 (用字母表示),对应图乙 段。
(3)图乙中曲线cd段形成的原因是
(4)观察有丝分裂可选择根尖的 细胞作为实验材料,在该实验中,装片的制作流程为解离→ → →制片。
【答案】(1) BCAD 间期 不能
(2) B、C bc
(3)着丝粒(着丝点)分裂
(4) 分生区 漂洗 染色
【分析】分析甲图,A是有丝分裂后期、B是有丝分裂前期、C是有丝分裂中期、D是有丝分裂末期;分析乙图:乙图中 ab 段表示 DNA 的复制, bc 段表示每条染色体上有两条姐妹染色单体, cd 段表示着丝点(着丝粒)分裂、姐妹染色单体分离。
【详解】(1)据图分析,A细胞中着丝粒(着丝点)分裂,染色体均匀地移向两极,处于有丝分裂后期,B细胞中核膜、核仁逐渐解体消失,出现染色体和纺锤体,处于有丝分裂前期,C细胞中染色体的着丝粒(着丝点)整齐的排列在赤道板上,处于有丝分裂中期,D细胞中细胞中央出现细胞板,处于有丝分裂末期,故顺序为BCAD;一个完整的细胞周期除分裂期外,还应包括分裂间期,故若增加间期则可表示一个完整的细胞周期;联会现象是减数分裂过程特有的现象,B时期处于有丝分裂前期,不能观察到联会现象。
(2)图甲中含有姐妹染色单体的时期有B(有丝分裂前期)和C(有丝分裂中期);含有姐妹染色单体的时期每条染色体上有2个核DNA分子,对应图乙的bc段。
(3)图乙中曲线cd段形成的原因是着丝粒(着丝点)分裂,导致每条染色体的DNA数量由2变为1。
(4)由于分生区细胞分裂旺盛,故观察有丝分裂可选择根尖的分生区细胞作为实验材料;装片的制作流程为解离→漂洗→染色→制片。
· 能力提升练
一、单选题
1.洋葱是生物学实验常用的材料之一,根呈细丝状,叶片中空呈圆筒形,叶鞘肥厚呈鳞片状,密集于短缩茎的周围,形成鳞茎,鳞片叶的外表皮液泡中含有水溶性的花青素呈紫色。下列叙述正确的是( )
A.提取洋葱鳞片叶外表皮细胞液泡中的色素,可以使用清水作溶剂
B.用显微镜观察洋葱根尖细胞有丝分裂时,需使细胞保持活性以便观察
C.可以将鳞片叶的外表皮放入0.3g/mL蔗糖溶液中,观察质壁分离和复原现象
D.利用无水乙醇提取洋葱叶片中的色素的原理是色素在层析液中的溶解度不同
【答案】A
【分析】洋葱在高中教材实验中有许多应用:如用紫色洋葱表皮细胞观察质壁分离和复原;用洋葱管状叶为材料提取和分离叶绿体色素实验以及用根尖分生区细胞观察到植物的有丝分裂等。
1、质壁分离的原因分析:
外因:外界溶液浓度>细胞液浓度;
内因:原生质层相当于一层半透膜,细胞壁的伸缩性小于原生质层。
2、提取绿叶中色素时,需要加入无水乙醇(丙酮)、SiO2、CaCO3,其中无水乙醇(丙酮)的作用是提取色素,SiO2的作用是使研磨更充分,CaCO3的作用是防止色素被破坏。
3、观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂制片流程为:解离——漂洗——染色——制片。
【详解】A、洋葱鳞片叶外表皮液泡中的色素是水溶性色素,提取这种色素可以使用清水作溶剂,A正确;
B、用根尖作材料观察细胞的有丝分裂,在制作临时装片时的解离环节会使细胞死亡,因此不能观察到有丝分裂的动态变化过程,B错误;
C、鳞片叶的外表皮细胞不会吸收蔗糖,因此,将鳞片叶的外表皮放入0.3g/mL蔗糖溶液中,无法观察到复原现象,C错误;
D、洋葱叶片中叶绿体的色素会溶解于有机溶剂,可利用无水乙醇提取,D错误。
故选A。
2.下列关于“观察洋葱根尖细胞有丝分裂”实验的叙述,正确的是( )
A.若用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞做实验材料则无需染色
B.漂洗的目的是洗去多余的染料,避免染色过度影响观察
C.低倍镜下找到分生区细胞后换成高倍镜观察,间期细胞最多
D.在视野中可以观察到染色体在纺锤丝的牵引下移向细胞两极
【答案】C
【分析】洋葱根尖装片的制作流程为:解离﹣漂洗﹣染色﹣制片,①解离:剪去洋葱根尖2﹣3mm,立即放入盛入有盐酸和酒精混合液(1:1)的玻璃皿中,在温室下解离,目的是使组织中的细胞相互分离开来;②漂洗:待根尖酥软后,用镊子取出,放入盛入清水的玻璃皿中漂洗,目的是洗去药液,防止解离过度;③染色:把根尖放进盛有质量浓度为0.01g/ml或0.02g/ml的龙胆紫溶液(或醋酸洋红液)的玻璃皿中染色,染料能使染色体着色;④制片:用镊子将这段根尖取出来,放在载玻片上,加一滴清水,并用镊子把根尖弄碎,盖上盖玻片,在盖玻片上再加一片载玻片,然后,用拇指轻轻的按压载玻片,目的是使细胞分散开来,有利于观察。⑤观察:先在低倍镜下观察,再换成高倍镜。
【详解】A、实验应选择分生区细胞进行观察,洋葱外表皮细胞不分裂,不可作为该实验的材料,A错误;
B、漂洗的目的是洗去药液,防止解离过度,以便于染色,B错误;
C、低倍镜下找到分生区细胞后换成高倍镜仔细观察,由于细胞周期中间期时间最长,则视野中观察到的间期细胞最多,C正确;
D、解离过程中细胞已死亡,无法观察到细胞分裂的动态过程,D错误。
故选C。
3.下图是显微镜下观察到的洋葱根尖细胞有丝分裂部分细胞图像,图中数字表示相应细胞所处的时期。下列有关叙述正确的是( )
A.有丝分裂全过程包括⑤→④→②→①→③
B.②和③时期均有的结构是赤道板和细胞板
C.②中核DNA数与染色单体数之比为1:2
D.①时期会实现细胞核内遗传物质的平均分配
【答案】D
【分析】图中①是有丝分裂后期,②是有丝分裂中期,③是有丝分裂末期,④是有丝分裂前期,⑤是间期。
【详解】A、据图可知,①是有丝分裂后期,②是有丝分裂中期,③是有丝分裂末期,④是有丝分裂前期,⑤是间期。有丝分裂过程不包括间期,所以全过程包括④→②→①→③,A错误;
B、②不含细胞板,同时赤道板不是真正存在的结构,B错误;
C、②是有丝分裂中期,每条染色体上有两条姐妹染色单体,所以细胞中核DNA数与染色单体数之比为1:1,C错误;
D、①时期是后期,染色体着丝粒分开,姐妹染色单体分开形成染色体,在纺锤丝的牵引下移向细胞两极,会实现细胞核内遗传物质的平均分配,D正确。
故选D。
4.正常增殖细胞的细胞周期包括分裂间期和分裂期(M),根据DNA合成情况,分裂间期又分为G1期(DNA复制前的准备)、S期(DNA复制)和G2期(DNA复制结束后)。药物L能抑制S期核DNA的合成,从而抑制细胞的增殖,常用于癌症的治疗。下列说法错误的是( )
A.G1期核糖体的活跃程度较高
B.S期DNA复制需要解旋酶和DNA聚合酶的参与
C.G2期细胞中的核DNA数和染色体数加倍
D.使用药物L后,G1期细胞数会增多
【答案】C
【分析】细胞增殖是重要的细胞生命活动,是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。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。
【详解】A、G1期需要为DNA分子的复制做准备,如需要完成解旋酶和DNA聚合酶的合成,解旋酶和DNA聚合酶化学本质都是蛋白质,故核糖体的活跃程度较高,A正确;
B、S期是DNA分子复制期,DNA分子的复制需要解旋酶和DNA聚合酶的参与,B正确;
C、经过S期,核DNA数实现了加倍,有丝分裂后期,随着着丝粒一分为二,染色体数目加倍,C错误;
D、依据题干信息,药物L能抑制S期核DNA的合成,故使用药物L后,处于G2期和分裂期的细胞会继续完成细胞分裂,直至G1期,G1期细胞数会增多,D正确。
故选C。
5.如图为某种高等植物根尖细胞分裂过程中染色质与染色体规律性变化的模式图。下列相关判断正确的是( )
A.①→②过程是有丝分裂间期,细胞核内染色体复制,但数量不变
B.②→③过程中进行中心粒的复制,并发出星射线形成纺锤体
C.④→⑤过程中染色体的着丝粒分裂,核DNA的含量加倍
D.⑥→⑦过程中细胞中部向内凹陷形成细胞板将细胞一分为二
【答案】A
【分析】植物细胞有丝分裂过程:
分裂间期:可见核膜核仁,染色体的复制(DNA复制、蛋白质合成);
前期:染色体出现,散乱排布,纺锤体出现,核膜、核仁消失(两失两现一散乱);
中期:染色体整齐的排在赤道板平面上(形数清晰赤道齐);
后期:着丝粒分裂,染色体数目暂时加倍(点裂数增均两级);
末期:染色体、纺锤体消失,核膜、核仁出现(两现两失新壁建)。
【详解】A、①→②过程是有丝分裂间期,细胞核内染色体复制,每条染色体上有2条姐妹染色单体,所以染色数量不变,A正确;
B、高等植物根尖细胞中无中心粒,B错误;
C、④→⑤过程中染色体的着丝粒分裂,染色体数目加倍,但核DNA分子的含量不变,C错误;
D、⑥→⑦表示有丝分裂末期,此时期细胞中央出现细胞板,细胞板逐渐扩展形成细胞壁,最终细胞一分为二,D错误。
故选A。
6.细胞周期中存在一系列检验点,对其过程是否发生异常加以检测,部分检验点如图所示。只有当相应的过程正常完成,才能进入下一个阶段,下列选项中错误的是( )
A.检验点1可检测是否有生长因子调控可通过
B.检验点2可检测DNA复制是否受到损伤
C.检验点3可检测细胞中合成的物质是否足够多
D.检验点4检验点5的检测范围不包括染色体是否已经正确分离
【答案】D
【分析】分裂间期包括G1期、S期和G2期,细胞进入G1期后,各种与DNA复制有关的酶在G1期明显增加,核糖体等细胞器都增多了,内质网扩大,高尔基体、溶酶体等的数目都增加了,动物细胞的2个中心粒也彼此分离并开始复制;S期主要完成DNA的复制和组蛋白合成;在G2期,中心粒完成复制而形成两对中心粒,微管蛋白以及一些与细胞分裂有关的物质也在此时期大量合成。
【详解】A、检验点1是从G1期到S期,要进行细胞分裂需要某些生长因子的调控,A正确;
B、检验点2是在S期过程中存在的,S期主要完成DNA的复制和组蛋白合成,检验点2可检测DNA复制是否受到损伤,B正确;
C、检验点3在G2期进入M期的过程中,在G2期,中心粒完成复制而形成两对中心粒,微管蛋白以及一些与细胞分裂有关的物质也在此时期大量合成,G2期是为M期做物质准备,C正确;
D、检验点4和5的检测包括纺锤体组装的检验以及染色体是否已经正确分离,D错误;
故选D。
7.图甲中a、b、c、d表示洋葱根尖的不同区域,图乙为洋葱根尖分生区细胞有丝分裂的不同时期的显微照片。下列说法错误的是( )
A.观察根尖细胞的有丝分裂时应选择c区细胞
B.乙图有丝分裂过程的排序应为B→A→D→C
C.此实验装片的制作流程为:解离→漂洗→染色→制片
D.D时期是纺锤丝牵引使着丝粒分裂,姐妹染色单体分开移向细胞两极
【答案】D
【分析】分析甲图:图中a是成熟区,b是伸长区,c是分生区,d是根冠。分析乙图:A是有丝分裂的中期,B是有丝分裂的前期,C是有丝分裂的末期,D是有丝分裂的后期。
【详解】A、c区细胞为分生区细胞,细胞分裂旺盛,可进行有丝分裂,A正确;
B、乙图中,B为前期,A中期,C为末期,D为后期,则有丝分裂过程的排序应为B→A→D→C,B正确;
C、观察细胞有丝分裂实验中,制作装片的的流程为:解离→漂洗→染色→制片,其中染色可用碱性染料进行染色,C正确;
D、着丝粒(着丝点)的分裂与纺锤丝的牵引无关,D错误。
故选D。
8.氯化两面针碱是植物两面针产生的生物碱,具有抗肿瘤的作用。为探究氯化两面针碱对人口腔鳞癌的体外抗癌作用,某研究团队用氯化两面针碱体外处理人口腔鳞癌细胞,并根据细胞中核DNA含量不同对细胞分别计数,处理前与处理48小时后计数结果如图。下列说法正确的是( )
A.处于b峰的细胞均为分裂期细胞
B.b峰细胞染色体均是a峰细胞染色体的2倍
C.氯化两面针碱可能促进癌细胞中心体发出星射线
D.氯化两面针碱处理后癌细胞的细胞周期会发生变化
【答案】D
【分析】细胞周期
(1)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。
(2)细胞周期包括分裂间期和分裂期。
①分裂间期:G1期为RNA和有关蛋白质合成的旺盛时期,为DNA合成做准备;S期进行DNA复制;G2期合成有丝分裂所必需的RNA和蛋白质,为分裂期做准备。
②分裂期:可人为将它分为前、中、后、末四个时期,此时期完成遗传物质的均分。
【详解】A、由题图可知,a峰细胞中的核DNA数为46,此时细胞还未进行DNA复制,处于细胞分裂间期的G1期;b峰细胞中的核DNA数为92,DNA已完成复制,含量加倍,处于细胞分裂间期的G2期和分裂期,A错误;
B、由A项分析可知,b峰细胞处于细胞分裂间期的G2期和分裂期,在分裂间期的G2期和分裂前期、中期时,着丝粒没有分裂,姐妹染色单体没有分开,染色体数目没有加倍,和a峰细胞中染色体数相等;在分裂后期和末期时,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,染色体数目加倍,是a峰细胞中染色体数的2倍,B错误;
C、用氯化两面针碱处理人口腔鳞癌细胞后,核DNA数为46的a峰细胞数目减少,核DNA数为92的b峰细胞增多,说明氯化两面针碱不影响DNA复制,但影响细胞分裂。中心体发出星射线形成纺锤体发生在分裂前期,不影响,C错误;
D、由C项分析可知,氯化两面针碱不影响DNA复制,但影响细胞分裂。因此用氯化两面针碱处理癌细胞后会导致癌细胞的细胞周期发生变化,D正确。
故选D。
9.浙江大学研究组发现,高等动物的体细胞在分裂时存在“分配不均”现象:DNA 无损伤的染色体移向一个子代细胞甲,而DNA损伤的染色体都被“隔离”到另一个子代细胞乙中,并倾向于发生细胞周期阻滞或细胞死亡。根据该发现,下列叙述错误的是( )
A.DNA 损伤可能会导致细胞不能再继续分裂
B.若细胞乙发生死亡,该过程中始终有膜封存,不会引起炎症
C.“分配不均”现象不利于存在端粒酶的肿瘤细胞的增殖
D.“分配不均”现象可以保证亲子代之间遗传物质的稳定性
【答案】C
【分析】细胞周期的概念: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;细胞周期分为两个阶段:分裂间期和分裂期。
【详解】A、分析题意,DNA损伤的染色体都被“隔离”到另一个子代细胞乙中,并倾向于发生细胞周期阻滞或细胞死亡,由此可知,DNA 损伤可能会导致细胞不能再继续分裂,A正确;
B、该现象引起的细胞死亡是由基因控制的编程性死亡,属于细胞凋亡,不会引起炎症,B正确;
C、“分配不均”降低了细胞周期阻滞和细胞死亡的发生,同样有利于肿瘤细胞的增殖,C错误;
D、DNA无损伤的染色体移向一个子代细胞甲,DNA损伤的染色体都被“隔离”到另一个子代细胞乙并倾向于死亡,染色体“分配不均”可以保证亲子代之间遗传物质的稳定性,D正确。
故选C。
10.若利用紫色洋葱的鳞片叶、管状叶、根尖进行以下实验:①绿叶中色素的提取和分离、②探究植物细胞的吸水和失水、③观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂、④检测生物组织中还原糖。下列说法正确的是( )
A.用管状叶进行实验①时,滤纸条上未出现色素带,说明管状叶中不含色素
B.用鳞片叶进行实验②时,发生质壁分离时,水分子通过原生质层是单向的
C.用根尖进行实验③时,显微镜下可观察到纺锤丝牵引染色体向细胞两极移动
D.用鳞片叶进行实验④时,除去鳞片叶外表皮制备组织样液,便于现象观察
【答案】D
【分析】1、观察植物细胞的失水和吸水实验,一般选择成熟的植物细胞,液泡本身有颜色的细胞进行观察。
2、色素提取的原理是:色素溶解于 有机溶剂。分离光合色素的原理是:不同色素在层析液中的溶解度不同,溶解度大的随层析液扩散速度快,反之则慢。
3、观察洋葱根尖有丝分裂实验流程为:解离→漂洗→染色→制片。
【详解】A、用管状叶进行实验①时,滤纸条上未出现色素带,可能是研磨不充分,色素未释放出来,也可能是滤液细线画得过粗,色素扩散后分离不开,A错误;
B、用鳞片叶进行实验②时,细胞发生质壁分离时,水分子通过原生质层是双向的,只是进细胞的水分子少于出细胞的水分子,B错误;
C、用根尖进行实验③时,细胞在染色时已经杀死,不能观察到染色体移动,C错误;
D、用鳞片叶进行实验④时,鳞片叶外表皮细胞含有紫色大液泡,对实验有干扰,制备样液时需去除鳞片叶外表皮,便于观察实验结果,D正确。
故选D。
二、非选择题
11.图甲为某高等动物体细胞有丝分裂部分时期的示意图,图乙表示该动物细胞分裂过程中,不同时期细胞内染色体、染色单体和核DNA含量的关系,图丙表示该动物细胞在不同分裂时期每条染色体上的DNA含量变化。据图回答下列问题。
(1)图甲的细胞Ⅱ中有 条染色体。
(2)图乙中表示核DNA含量的是 (填字母);与2时期相对应的是图甲中的细胞 (填“I”或“Ⅱ”)。与丙图CD段变化相符的是图甲中的细胞 (填“I”或“Ⅱ”)
(3)某同学用自制的装片观察洋葱根尖细胞的有丝分裂时,发现细胞重叠,看不到染色体,原因是 。若在显微镜视野中观察到处于图丙中BC段状态的分裂期细胞,则该细胞处于有丝分裂的 期。
(4)铬是一种对生物有毒害作用的重金属元素。科学家用铬处理洋葱根尖分生区的细胞,观察细胞的分裂指数和微核率来研究水中铬的毒性,实验结果如图所示。(注:细胞分裂指数是指视野内分裂期细胞数占细胞总数的比例。微核是真核生物细胞中的一种异常结构,通常认为是在有丝分裂后期由丧失着丝粒的染色体片段产生的。)由图丁可知,铬离子对细胞分裂能力的影响是 。比较图丁和图戊,分析当铬离子相对浓度达到100时,细胞的微核率反而下降的原因可能是 。
【答案】(1)4
(2) a Ⅱ I
(3) 没有解离(或解离不充分或制片时没有按压载玻片) 前期和中
(4) 铬离子能抑制细胞分裂,浓度越大抑制越强 高浓度的铬离子抑制了细胞的有丝分裂
【分析】1、甲图中细胞Ⅰ着丝粒分裂,处于有丝分裂后期;细胞Ⅱ的着丝粒排列在赤道板上,处于有丝分裂中期。
2、乙图中,Ⅰ中没有染色单体,染色体:核DNA分子=1:1;Ⅱ中染色体数、染色单体数和核DNA分子数之比为1:2:2,所以abc分别表示核DNA、染色体和染色单体。
3、丙图中,AB表示间期,BC表示前期和中期,CD表示后期着丝粒分裂,DE表示后期和末期。
【详解】(1)染色体的数目等于着丝粒数目,从图中看出,甲图的细胞Ⅱ中有染色体4条。
(2)乙图中,Ⅰ中没有染色单体,染色体:核DNA分子=1:1;Ⅱ中染色体数、染色单体数和核DNA分子数之比为1:2:2,所以abc分别表示核DNA、染色体和染色单体。与Ⅱ时期(染色体数、染色单体数和核DNA分子数之比为1:2:2),含有姐妹染色单体,相对应的是甲图中的细胞Ⅱ。丙图CD段变化是着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,与之相符的是图甲中的细胞I。
(3)用自制的装片观察洋葱根尖细胞的有丝分裂时,发现细胞重叠,看不到染色体,原因是没有解离(或解离不充分或制片时没有按压载玻片),细胞没有相互分离开;丙图中BC段状态的细胞,每条染色体含有2个DNA分子,处于有丝分裂前期和中期。
(4)由丁图可知,铬离子对细胞分裂能力的影响是铬离子能抑制细胞分裂,浓度越大抑制越强。比较丁图和戊图,分析当铬离子相对浓度达到100时,细胞的微核率反而下降的原因可能是高浓度的铬离子抑制了细胞的有丝分裂,造成后期细胞数目减少。
12.如图甲表示细胞周期中染色体(质)出现的螺旋化和解螺旋的周期性变化,图乙为细胞周期中细胞内核DNA含量变化的曲线图,图丙为某生物细胞周期各时期图像(未排序)。
(1)请用图乙中的字母表示一个完整的细胞周期 。
(2)将图丙中细胞按分裂的先后顺序进行排序 (用字母用箭头表示),判断图丙细胞是植物细胞的依据是 ,图丙中A时期表示细胞分裂进入 期,此时期细胞分裂的特点是 。
(3)图甲b→c对应图乙的 段,如果此时加入DNA合成酶抑制剂,则此细胞将停留在 期。
(4)图乙de段染色体:DNA:染色单体数目之比为 ,与图丙 对应。
【答案】(1)e→f→g→h→i→j或e→j
(2) C→E→D→A→B→F 细胞中央形成细胞板向外延伸完成细胞分裂 分裂后 着丝粒一分为二,染色单体分开,染色体数目加倍,染色体在纺锤丝的牵引下均分到细胞两极
(3) oa和ef 间期
(4) 1:1:0 B
【详解】(1)细胞周期是指连续进行分裂的细胞从一次分裂完成到下一次分裂结束,根据概念,辨别图乙中一次分裂结束是f到下一次分裂结束为l,所以f→g→h→i→j→k→l或f→l代表一个细胞周期。
(2)根据细胞分裂各时期的特点,细胞C为染色质细丝状,为分裂间期的特点;E时期细胞中染色质螺旋缩短变粗为染色体,形成纺锤体,属于分裂前期的特点;D时期着丝粒整齐排列到赤道板属于分裂中期的特点;A时期细胞着丝粒一分为二,染色单体分开,染色体数目加倍,染色体在纺锤丝的牵引下均分到细胞两极,为分裂后期的特点;B时期细胞中间形成细胞板,属于分裂末期;F时期一个细胞分裂成两个,完成一次细胞分裂,故图丙中细胞按分裂的先后顺序进行排序C→E→D→A→B→F;因为细胞中央形成细胞板向外延伸完成细胞分裂,由此可知图丙细胞是植物细胞;A时期细胞着丝粒一分为二,染色单体分开,染色体数目加倍,染色体在纺锤丝的牵引下均分到细胞两极,为分裂后期的特点。
(3)图甲b→c变化过程为间期,图乙中oa和ef两次斜线上升表示DNA复制两次,完成两次细胞分裂,加入DNA合成抑制剂,细胞不能完成DNA分子复制,将停留在间期。
(4)图乙de段为分裂末期,一个细胞分裂成两个,一条染色体上只含有一个DNA分子,染色单体为0,因此染色体:DNA:染色单体数目之比1:1:0,图丙B为末期。
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第6章 细胞的生命历程
第1节 细胞的增殖
1.说明细胞增殖的方式。
2.阐明细胞周期的概念及包括的阶段。(重点)
3.描述植物细胞有丝分裂过程中各阶段的主要变化并阐明动、植物细胞有丝分裂的区别。(难点)
4.阐明有丝分裂的重要意义。
5.制作植物根尖分生区组织细胞有丝分裂装片。(重点)
6.数学模型描述有丝分裂过程中各物质的含量变化。
· 基础感知
1.细胞不能无限长大的原因:
(1) 限制了细胞的长大。细胞体积越 ,其相对表面积越 ,细胞的物质运输的 。
(2) 关系限制了细胞的长大。一般来说,细胞核中的 DNA 不会随着细胞体积的扩大而增加。
2.细胞 :连续分裂的细胞,从一次分裂 ,到下一次分裂 为止,为一个细胞周期。
分裂 期 有丝分裂。
3.有丝分裂各时期的主要特点:
(1)间期:完成 和有关 。
(2)前期:核膜逐渐 、核仁逐渐 ;出现 和 ,染色体 分布。
(3)中期: 整齐排列在细胞中央的赤道板上。染色体 、 ,便于观察。
(4)后期: , 分开成为两条子染色体;染色体 到细胞两极。
(5)末期: 和 消失, 和 出现。
注:细胞类型判断:
动物细胞:有 ,无 。
高等植物细胞:有 ,无 。
低等植物细胞:有 和 。
4.细胞有丝分裂的重要意义,是将 细胞的 经过复制(实质为DNA的复制)之后,精确地 分配到两个子细胞中。由于染色体上有遗传物质 ,因而在细胞的亲代和 之间保持了 的稳定性。可见,细胞的有丝分裂对于生物的 有重要意义。
5.【实验】观察根尖分生组织细胞的有丝分裂:
(1)装片制作流程: → → → 。
①解离:解离液由质量分数 15%的 和体积分数95%的 1:1混合组成。剪取根尖2~3mm,解离3~5min,目的是 。
②漂洗:用清水漂洗约 10min,目的是 。
③染色:用 溶液或 液染色 3~5min,目的是 。
④制片:用镊子将根尖取出放在 上,加一滴 ,并用镊子把根尖弄碎,盖上 ,在 上再加一块 ,用手指轻轻按压。目的是 。
(2)分生区细胞特点:细胞呈 形,排列 。
(3)视野中大多数细胞处于间期,因为 。
(4)视野中不能看到染色体的动态连续变化,因为 。
6.无丝分裂
(1)概念:细胞无丝分裂的过程比较简单,分裂时一般是 先延长, 向内凹陷,缢裂成为两个细胞核;接着,整个细胞从中部缢裂成两部分,形成两个子细胞。
(2)特点:在分裂过程中没有出现 和 的变化,所以叫无丝分裂。
(3)实例: 等。
· 思考提升
1.赤道板和细胞板的区别是什么?
2.遗传信息的转录过程一般不发生在分裂期,原因是什么?
3.有丝分裂后期着丝粒的分裂是不是纺锤丝牵引的结果?如何验证你的结论?
4.细胞有丝分裂过程中,哪些时期染色体数量与核DNA含量一定相等?
5.请分析在有丝分裂过程中下列细胞结构主要有哪些变化。
(1)染色体;(2)纺锤体;(3)核膜和核仁。
6.如图甲中a、b、c、d 表示某植物根尖的不同区域,图乙是用高倍显微镜观察到的该植物组织切片有丝分裂模式图,图丙表示该组织细胞周期中某物质的数量变化曲线。
(1)观察根尖有丝分裂时应选择图甲b(填字母)区细胞,该区细胞特点是呈正方形,排列紧密。观察细胞质壁分离时可选择d(填字母)区细胞。
(2)请按细胞有丝分裂过程排列图乙中细胞:B→A→D→C。细胞是独立分裂的,但不能选定一个细胞持续观察它的整个分裂过程,原因是制作装片标本时细胞已经死亡。
(3)图丙中f~g段细胞内发生的主要变化是着丝粒分裂,染色体数目加倍,加倍后的染色体在纺锤丝牵引下平均分配移向细胞的两极,在图丙中染色体数与核DNA数之比为1:2的时间段是c~f。
· 预习检测
1.判断关于细胞增殖的叙述
(1)细胞生长过程中,细胞膜表面积/细胞体积的值有所减小( )
(2)在“运用模型作解释”实验中物质运输的效率可用物质进入细胞的深度来表示( )
(3)减数分裂没有细胞周期,高度分化的成熟细胞一般也没有细胞周期( )
2.判断关于有丝分裂的叙述
(1)细胞周期中染色质DNA比染色体DNA更容易复制( )
(2)使用高倍镜可观察到赤道板和细胞板的时期分别是中期和末期( )
(3)蛙的红细胞能通过无丝分裂增殖,人的红细胞能通过有丝分裂增殖( )
(4)有核膜和核仁的时期,细胞内的DNA聚合酶和RNA聚合酶均可能较为活跃( )
(5)除中心体之外的细胞器在子细胞中的分配是随机的( )
3.判断关于染色体、染色单体、核DNA的数量关系的叙述
(1) S期DNA复制后染色体数目加倍,为M期的进行提供所需物质( )
(2)在有丝分裂后期核DNA:染色体:染色单体=1:1:1( )
(3)有丝分裂末期DNA分子数:染色体数=1:1( )
(4)处于有丝分裂中期和有丝分裂末期的细胞中染色体数目不同( )
4.判断关于“观察洋葱根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验的叙述
(1)显微镜观察洋葱根尖分生区组织细胞的一个视野中,往往看不到细胞周期各个时期的图像( )
(2)在本实验中,制作装片的过程是染色→漂洗→解离→制片( )
(3)在取洋葱根尖材料时,切取的洋葱根尖长度是2~3 cm( )
(4)观察时,需在低倍镜下找出中期的细胞,再换高倍镜找其他时期的细胞( )
(5)高倍显微镜视野中数量最多的是染色体的着丝粒排列在赤道板上的细胞( )
(6)显微镜下能观察到染色体的细胞数目很少( )
探究一 细胞周期模型解读
1.如图表示细胞连续分裂的过程:
(1)其中表示分裂间期的是哪一段?为什么?
(2)能表示一个完整的细胞周期的是哪一段?
2.根据如图所示,细胞有丝分裂的一个细胞周期应如何表示?
3.下列细胞中有细胞周期的有哪些?
①根尖分生区细胞 ②胚胎干细胞 ③皮肤生发层细胞 ④神经细胞 ⑤茎的形成层细胞
★易错提示:不是所有细胞都有细胞周期
(1)只有连续分裂的细胞才有细胞周期,例如受精卵、干细胞、分生区细胞、形成层细胞、生发层细胞、癌细胞(不正常分裂)等。
(2)以下细胞不具有细胞周期
①分化程度高的细胞不再分裂,因此不具有细胞周期,如神经细胞。
②有些细胞分裂结束后不再进行分裂,因此不具有细胞周期,如卵细胞。
如图所示,甲细胞无细胞周期,而乙细胞进行连续的细胞分裂,具有细胞周期。
探究二 探究有丝分裂过程中细胞结构的相关变化
1.请就细胞增殖过程中染色质(染色体)的行为进行正确排序,并说明理由。
2.根据染色质(体)模型,填写下表图示结构中染色体、核DNA、染色单体的数量关系。
项目
染色体
1
1
1
2
核DNA
1
2
2
2
染色单体
0
2
2
0
3.提出问题,作出假设
(1)复制好的染色体发生什么行为变化才能够精确均分到细胞两极?
(2)姐妹染色单体如何分开?
(3)子染色体如何移动?
(4)细胞核的其他结构会发生什么变化,以配合染色体运动?(注:细胞核的直径仅为10 μm左右,而染色体的长度有0.5~30 μm。)
4.寻找证据,验证假设
(1)如图展示的是科研人员对分裂期细胞的各部分进行荧光染色后的结果,染色质被染成蓝色,微管蛋白被染成绿色,红色表示细胞质。我们对比这两幅图,细胞有什么变化?
(2)据图分析,染色质高度螺旋化成染色体后,它的位置发生了什么变化?
5.寻根溯源
(1)如图所示为一条染色体,姐妹染色单体由黏连蛋白复合体黏在一起。子染色体如何分开?姐妹染色单体的分开是被纺锤丝拉开的吗?
(2)如图所示这条纺锤丝的一侧在细胞的一极,另一侧连在着丝粒上。请据图分析子染色体如何向细胞的一极移动?
(3)a、b、c三幅图展示了纺锤丝和姐妹染色单体的连接方式,哪一种连接方式是正确的,能保证子染色体移向细胞的两极?
探究三 分析细胞周期中相关结构含量变化
1.观察一个细胞周期中染色体的行为变化,填表归纳染色体数目、核DNA数目、染色单体数目的变化规律。(2n表示正常体细胞内染色体数目和核DNA数目)
项目
间期
前期
中期
后期
末期
染色体数目
2n
2n
2n
4n
4n→2n
核DNA数目
2n→4n
4n
4n
4n
4n→2n
染色单体数目
0→4n
4n
4n
0
0
2.在下面坐标图中画出一个细胞周期中细胞内染色体数、核DNA分子数的变化曲线。
3.请思考:在一个连续分裂的细胞内发生的下列变化。
(1)核DNA在分裂间期发生复制,含量加倍。
(2)核DNA含量在分裂末期结束时减半,减半的原因是姐妹染色单体分开后分别进入两个子细胞。
(3)染色体数目在分裂后期加倍,加倍的原因是每个着丝粒分裂成两个,姐妹染色单体分开成为两条染色体。
(4)染色体数目在分裂末期结束时减半,减半的原因是姐妹染色单体分开后分别进入两个子细胞。
4.在下面坐标图中画出一个细胞周期中每条染色体上DNA分子数的变化曲线,并在纵轴上标出正确的取值。
探究四 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
1.取材时只能剪根尖2~3 mm,原因是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.解离时间不宜过长或过短,原因是时间过长会使根尖过分酥软且染色体成分被破坏;时间过短使根尖细胞解离不充分,观察时细胞容易重叠。
3.解离完了要进行漂洗,而且一定要彻底,这样处理是防止残留的解离液继续破坏细胞,同时残留的盐酸也会影响染色和腐蚀镜头。
4.装片中细胞相互重叠,会导致观察效果不理想,请思考实验中有哪些操作可以保证细胞相互分散开来?
5.在实验过程中,为什么不能通过一个细胞连续观察各时期的特点?如何才能找到细胞分裂各个时期的细胞?
6.在你的观察结果中,处于哪一时期的细胞最多?为什么?
7.如何比较细胞周期中不同时期的时间长短?
· 基础过关练
一、单选题
1.在观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂实验中,常用甲紫溶液对染色体进行染色。下列说法错误的是( )
A.可将甲紫溶解在质量分数为2%的醋酸溶液中
B.解离的目的是使组织中的细胞相互分离开来
C.解离后直接染色,会影响染色体的着色效果
D.染色时,先用甲紫溶液浸泡,再用酒精洗去浮色
2.洋葱细胞核里有16条染色体,其根尖分生区细胞在有丝分裂后期,细胞内染色体数和核DNA数分别是( )
A.0条、16个 B.16条、16个
C.16条、32个 D.32条、32个
3.酵母菌属于真核生物。真核细胞的增殖方式主要是( )
A.有丝分裂 B.无丝分裂
C.减数分裂 D.二分裂
4.在进行有丝分裂的动物细胞的一个细胞周期中,在同一时期发生的变化是( )
A.染色单体出现和纺锤体的形成
B.核膜、核仁的消失和着丝粒排列在赤道板位置上
C.DNA数目加倍和染色体数目加倍
D.中心粒倍增和DNA的复制
5.下列有关细胞有丝分裂过程的叙述,正确的是( )
A.在动植物细胞有丝分裂的中期都可以观察到赤道板
B.在高等植物细胞有丝分裂的后期会出现细胞板
C.染色体和DNA分子数目的加倍可能发生在细胞分裂的同一时期
D.染色体和DNA分子数目的减半可以发生在细胞分裂的同一时期
6.某同学在学习了“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验后,以大蒜根尖为实验材料制成临时装片,在显微镜下观察发现视野中细胞堆积、染色较浅,分析其中的原因不可能是( )
A.解离环节,解离时间过短或解离液配比不合理
B.漂洗环节,未经过漂洗或漂洗后残留药液过多
C.染色环节,染液浓度过高或染色时间过长
D.制片环节,根尖未弄碎或弄碎后按压不够充分
7.正常人体细胞含有46条染色体。下列关于人体细胞增殖过程中有关时期的叙述正确的是( )
A.间期,细胞核内的DNA通过半保留复制,形成92条脱氧核苷酸链
B.前期,每条染色体进行复制,形成了含2条姐妹染色单体的染色体
C.后期,纺锤丝的牵引导致着丝点分裂,染色单体分开移向细胞两极
D.末期,细胞膜向内凹陷缢裂成两个子细胞,这体现了细胞膜的流动性
8.对洋葱根尖分生区细胞的核DNA含量进行测定,发现核DNA含量有2n、2n~4n及4n三种类型。以下推测错误的是( )
A.核DNA含量为2n的细胞可能处于分裂间期
B.核DNA含量为2n~4n的细胞可能处于分裂期
C.核DNA含量为4n的细胞可能处于分裂中期
D.若抑制DNA复制,则核DNA含量为4n的细胞减少
9.处于有丝分裂过程中的动物细胞,某一时期细胞内的染色体数(a)、染色单体数(b)、核DNA分子数(c)之间的关系如图所示,此时细胞内可能发生着( )
A.中心体移向两极
B.着丝粒分裂
C.细胞膜从细胞的中部向内凹陷
D.出现了新的核仁和细胞核
10.下列有关动、植物细胞有丝分裂的叙述,正确的是( )
A.动、植物细胞都只能通过有丝分裂进行增殖
B.动、植物细胞分裂的过程中都有核膜、核仁的消失
C.植物细胞有丝分裂可能由中心粒周围发出星射线形成纺锤体
D.动物细胞有丝分裂会在中期出现赤道板,但不会在末期出现细胞板
二、非选择题
11.对动植物细胞核中的DNA含量进行连续测定,得出如图甲所示曲线,图乙为某细胞有丝分裂过程中各时期的图像。请回答下列问题:
(1)图甲中ab段相当于图乙的图 (填字母);这个过程在 上进行蛋白质的合成,原料是 。
(2)DNA复制发生在图甲中的 段;染色体形态数目最清晰的时期是图乙中的图 ,染色体数目加倍是在图乙中的图 (均填字母)。
(3)图甲中c点表示 期,此时细胞中将消失的是 和 。
(4)动物细胞有丝分裂前期纺锤体的形成与 有关,此外,在植物细胞中参与有丝分裂的细胞器还有 、 、 。
12.图甲表示植物有丝分裂不同时期细胞分裂模式图,图乙表示每条染色体上DNA数量的变化曲线。据图回答:
(1)图甲中的细胞图像按细胞分裂的先后顺序排列应依次为 (用字母表示),若增加 (填时期)则可表示一个完整的细胞周期。在显微镜下观察图甲中的B时期, (填“能”或“不能”)观察到联会现象。
(2)图甲中含有姐妹染色单体的时期有 (用字母表示),对应图乙 段。
(3)图乙中曲线cd段形成的原因是
(4)观察有丝分裂可选择根尖的 细胞作为实验材料,在该实验中,装片的制作流程为解离→ → →制片。
· 能力提升练
一、单选题
1.洋葱是生物学实验常用的材料之一,根呈细丝状,叶片中空呈圆筒形,叶鞘肥厚呈鳞片状,密集于短缩茎的周围,形成鳞茎,鳞片叶的外表皮液泡中含有水溶性的花青素呈紫色。下列叙述正确的是( )
A.提取洋葱鳞片叶外表皮细胞液泡中的色素,可以使用清水作溶剂
B.用显微镜观察洋葱根尖细胞有丝分裂时,需使细胞保持活性以便观察
C.可以将鳞片叶的外表皮放入0.3g/mL蔗糖溶液中,观察质壁分离和复原现象
D.利用无水乙醇提取洋葱叶片中的色素的原理是色素在层析液中的溶解度不同
2.下列关于“观察洋葱根尖细胞有丝分裂”实验的叙述,正确的是( )
A.若用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞做实验材料则无需染色
B.漂洗的目的是洗去多余的染料,避免染色过度影响观察
C.低倍镜下找到分生区细胞后换成高倍镜观察,间期细胞最多
D.在视野中可以观察到染色体在纺锤丝的牵引下移向细胞两极
3.下图是显微镜下观察到的洋葱根尖细胞有丝分裂部分细胞图像,图中数字表示相应细胞所处的时期。下列有关叙述正确的是( )
A.有丝分裂全过程包括⑤→④→②→①→③
B.②和③时期均有的结构是赤道板和细胞板
C.②中核DNA数与染色单体数之比为1:2
D.①时期会实现细胞核内遗传物质的平均分配
4.正常增殖细胞的细胞周期包括分裂间期和分裂期(M),根据DNA合成情况,分裂间期又分为G1期(DNA复制前的准备)、S期(DNA复制)和G2期(DNA复制结束后)。药物L能抑制S期核DNA的合成,从而抑制细胞的增殖,常用于癌症的治疗。下列说法错误的是( )
A.G1期核糖体的活跃程度较高
B.S期DNA复制需要解旋酶和DNA聚合酶的参与
C.G2期细胞中的核DNA数和染色体数加倍
D.使用药物L后,G1期细胞数会增多
5.如图为某种高等植物根尖细胞分裂过程中染色质与染色体规律性变化的模式图。下列相关判断正确的是( )
A.①→②过程是有丝分裂间期,细胞核内染色体复制,但数量不变
B.②→③过程中进行中心粒的复制,并发出星射线形成纺锤体
C.④→⑤过程中染色体的着丝粒分裂,核DNA的含量加倍
D.⑥→⑦过程中细胞中部向内凹陷形成细胞板将细胞一分为二
6.细胞周期中存在一系列检验点,对其过程是否发生异常加以检测,部分检验点如图所示。只有当相应的过程正常完成,才能进入下一个阶段,下列选项中错误的是( )
A.检验点1可检测是否有生长因子调控可通过
B.检验点2可检测DNA复制是否受到损伤
C.检验点3可检测细胞中合成的物质是否足够多
D.检验点4检验点5的检测范围不包括染色体是否已经正确分离
7.图甲中a、b、c、d表示洋葱根尖的不同区域,图乙为洋葱根尖分生区细胞有丝分裂的不同时期的显微照片。下列说法错误的是( )
A.观察根尖细胞的有丝分裂时应选择c区细胞
B.乙图有丝分裂过程的排序应为B→A→D→C
C.此实验装片的制作流程为:解离→漂洗→染色→制片
D.D时期是纺锤丝牵引使着丝粒分裂,姐妹染色单体分开移向细胞两极
8.氯化两面针碱是植物两面针产生的生物碱,具有抗肿瘤的作用。为探究氯化两面针碱对人口腔鳞癌的体外抗癌作用,某研究团队用氯化两面针碱体外处理人口腔鳞癌细胞,并根据细胞中核DNA含量不同对细胞分别计数,处理前与处理48小时后计数结果如图。下列说法正确的是( )
A.处于b峰的细胞均为分裂期细胞
B.b峰细胞染色体均是a峰细胞染色体的2倍
C.氯化两面针碱可能促进癌细胞中心体发出星射线
D.氯化两面针碱处理后癌细胞的细胞周期会发生变化
9.浙江大学研究组发现,高等动物的体细胞在分裂时存在“分配不均”现象:DNA 无损伤的染色体移向一个子代细胞甲,而DNA损伤的染色体都被“隔离”到另一个子代细胞乙中,并倾向于发生细胞周期阻滞或细胞死亡。根据该发现,下列叙述错误的是( )
A.DNA 损伤可能会导致细胞不能再继续分裂
B.若细胞乙发生死亡,该过程中始终有膜封存,不会引起炎症
C.“分配不均”现象不利于存在端粒酶的肿瘤细胞的增殖
D.“分配不均”现象可以保证亲子代之间遗传物质的稳定性
10.若利用紫色洋葱的鳞片叶、管状叶、根尖进行以下实验:①绿叶中色素的提取和分离、②探究植物细胞的吸水和失水、③观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂、④检测生物组织中还原糖。下列说法正确的是( )
A.用管状叶进行实验①时,滤纸条上未出现色素带,说明管状叶中不含色素
B.用鳞片叶进行实验②时,发生质壁分离时,水分子通过原生质层是单向的
C.用根尖进行实验③时,显微镜下可观察到纺锤丝牵引染色体向细胞两极移动
D.用鳞片叶进行实验④时,除去鳞片叶外表皮制备组织样液,便于现象观察
二、非选择题
11.图甲为某高等动物体细胞有丝分裂部分时期的示意图,图乙表示该动物细胞分裂过程中,不同时期细胞内染色体、染色单体和核DNA含量的关系,图丙表示该动物细胞在不同分裂时期每条染色体上的DNA含量变化。据图回答下列问题。
(1)图甲的细胞Ⅱ中有 条染色体。
(2)图乙中表示核DNA含量的是 (填字母);与2时期相对应的是图甲中的细胞 (填“I”或“Ⅱ”)。与丙图CD段变化相符的是图甲中的细胞 (填“I”或“Ⅱ”)
(3)某同学用自制的装片观察洋葱根尖细胞的有丝分裂时,发现细胞重叠,看不到染色体,原因是 。若在显微镜视野中观察到处于图丙中BC段状态的分裂期细胞,则该细胞处于有丝分裂的 期。
(4)铬是一种对生物有毒害作用的重金属元素。科学家用铬处理洋葱根尖分生区的细胞,观察细胞的分裂指数和微核率来研究水中铬的毒性,实验结果如图所示。(注:细胞分裂指数是指视野内分裂期细胞数占细胞总数的比例。微核是真核生物细胞中的一种异常结构,通常认为是在有丝分裂后期由丧失着丝粒的染色体片段产生的。)由图丁可知,铬离子对细胞分裂能力的影响是 。比较图丁和图戊,分析当铬离子相对浓度达到100时,细胞的微核率反而下降的原因可能是 。
12.如图甲表示细胞周期中染色体(质)出现的螺旋化和解螺旋的周期性变化,图乙为细胞周期中细胞内核DNA含量变化的曲线图,图丙为某生物细胞周期各时期图像(未排序)。
(1)请用图乙中的字母表示一个完整的细胞周期 。
(2)将图丙中细胞按分裂的先后顺序进行排序 (用字母用箭头表示),判断图丙细胞是植物细胞的依据是 ,图丙中A时期表示细胞分裂进入 期,此时期细胞分裂的特点是 。
(3)图甲b→c对应图乙的 段,如果此时加入DNA合成酶抑制剂,则此细胞将停留在 期。
(4)图乙de段染色体:DNA:染色单体数目之比为 ,与图丙 对应。
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