内容正文:
第2课时 动物细胞的有丝分裂及观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
[学习目标] 1.阐明动、植物细胞有丝分裂的区别,用数学模型描述有丝分裂过程中各物质的含量变化。 2.阐明有丝分裂的重要意义。 3.制作植物根尖分生区组织细胞有丝分裂装片。
知识点一 动物细胞的有丝分裂、无丝分裂
1.动物细胞与高等植物细胞有丝分裂的区别
低等植物细胞有中心体,其有丝分裂中纺锤体的形成与中心体有关。
2.有丝分裂的特征和意义
(1)特征:将亲代细胞的染色体经过复制(关键是DNA的复制)之后,精确地平均分配到两个子细胞中。
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(2)意义:由于染色体上有遗传物质DNA,因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性。
3.无丝分裂
[精通教材]
1.(教材P115“正文小字”)癌细胞能够恶性增殖的原因是____________________________。
提示:细胞中遗传物质发生了变化
2.(教材P115“思维训练”)根据以下实验结果分析
细胞模型的边长/mm
表面积/mm2
体积/mm3
表面积与体积之比
葡萄糖扩散的深度/mm
物质运输效率
(葡萄糖扩散的体积,整个“细胞”体积)
2
24
8
3
0.5
7/8
4
96
64
3/2
0.5
37/64
8
384
512
3/4
0.5
169/512
(1)细胞的表面积和体积的比值与细胞的大小的关系是________________________________
_______________________________________。
提示:细胞越大,该比值(相对表面积)越小
(2)从物质运输的效率看,细胞不能太大的原因是__________________________________
________________________________________________________________________。
提示:细胞越大,与周围环境之间进行物质交换的效率就越低
任务一 比较动植物细胞有丝分裂的异同
1.下图甲~丁为有丝分裂过程中相关时期图像:
(1)图甲与图丙中细胞的分裂过程有什么不同?
提示:纺锤体的来源不同:图甲为高等植物细胞,在有丝分裂前期由细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体;图丙为动物细胞,在有丝分裂前期由中心粒发出星射线形成纺锤体。
(2)图丁中a可聚集形成什么结构?细胞在有丝分裂过程中都会出现该结构吗?为什么?
提示:a可聚集形成细胞板,只有植物细胞会在有丝分裂末期出现细胞板,逐渐扩展形成细胞壁,最后形成两个子细胞。动物细胞在有丝分裂末期不形成细胞板,而是细胞膜从细胞中部向内凹陷,最后把细胞缢裂成两部分。
(3)归纳总结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
生理作用
核糖体
动、植物细胞
有关蛋白质的合成
中心体
动物、某些低等植物细胞
参与纺锤体的形成
高尔基体
植物细胞
参与细胞壁的形成
线粒体
动、植物细胞
提供能量
任务二 有丝分裂过程中相关物质的变化的数学模型分析
2.填表归纳染色体数目、核DNA含量、染色单体数目的变化规律。
时期
染色体形态变化
染色体(2N)数目变化
染色单体数目变化
核DNA(2C)数目变化
间期
2N
0→4N
2C→4C
前期
2N
4N
4C
中期
2N
4N
4C
后期
2N→4N
4N→0
4C
末期
4N→2N
0
4C→2C
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3.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
4.请思考:在一个连续分裂的细胞内发生的下列变化。
项目
变化
发生时期
原因
染色体数
加倍
分裂后期
着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为两条染色体
减半
分裂末期
细胞一分为二,染色体平均分配到两个子细胞
核DNA数
加倍
分裂间期
DNA分子的复制
减半
分裂末期
细胞一分为二,核DNA平均分配到两个子细胞
应用1.下图是某生物体细胞有丝分裂不同时期的图像,下列对其描述正确的是( )
A.甲、乙、丙细胞分别处于有丝分裂的前期、后期和中期
B.甲、乙、丙细胞的染色体数、染色单体数与DNA分子数的比例都为1∶2∶1
C.甲细胞进行中心体复制,发出星射线,形成了纺锤体
D.该生物可能是低等植物细胞
答案:A
解析:该细胞无细胞壁有中心体,可判定为动物细胞。甲细胞处于有丝分裂前期,主要特征是核仁、核膜消失,染色体和纺锤体出现,中心体的复制在间期。乙细胞处于有丝分裂后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分离(染色单体数为0),染色体数目暂时加倍。丙细胞处于有丝分裂中期,染色体数目和形态清晰,着丝粒排列在细胞中央的赤道板上。
应用2.下列是体细胞增殖过程中的一个细胞内核DNA含量和染色体数量变化曲线图,下列关于曲线分析正确的是( )
A.ab段DNA含量上升的原因是染色体数目增加
B.hi段细胞内染色体、染色单体、核DNA数量比为1∶0∶1
C.cd段核DNA含量下降一半的原因是着丝粒分裂
D.de段和fg段一条染色体含2个DNA分子
答案:B
解析:ab段DNA含量上升的原因是由于细胞分裂间期DNA分子的复制,染色体数目并未增加,A错误;hi段处于有丝分裂后期,没有染色单体,细胞内染色体数与核DNA数相同,B正确;cd段核DNA含量下降一半的原因是细胞质分裂,核DNA平均分配到两个子细胞中,C错误;de段一条染色体上只有1个DNA分子,D错误。
知识点二 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
1.实验原理
(1)高等植物根尖、芽尖的分生区细胞能进行有丝分裂。
(2)在高倍显微镜下,根据细胞内染色体的存在状态,就可以判断这些细胞分别处于有丝分裂的哪个时期。
(3)染色体容易被碱性染料(如甲紫溶液,旧称龙胆紫溶液)着色。
2.实验步骤
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[精通教材]
1.解离一般选择上午10时至下午2时的原因是洋葱根尖分生区有较多细胞处于分裂期。
2.洋葱根尖培养到5 cm左右,而实验时却只选取2~3 mm,原因是选取的主要是分生区细胞。
3.使细胞分散开的3个操作措施是__________________________________________
________________________________________________________________________。
提示: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;制片时用镊子尖把根尖弄碎;压片可使细胞尽可能呈单层铺展
任务 观察根尖有丝分裂的实验要点及误差分析
如图表示洋葱根尖分生区组织细胞有丝分裂装片的制作与观察:
(1)视野中处于__________期的细胞数目最多,理由是_____________________________
________________________________________________。
提示:间 细胞周期中间期所占的时间最长
(2)在实验过程中为什么不能选定一个细胞持续观察其各个分裂时期的特点?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,观察到的只能是一个固定时期。如果要找到各个分裂时期的细胞,需要不断地移动装片,在不同的视野中寻找。
(3)完成下表,分析实验操作失误出现的结果
实验操作
可能结果
解离时间
太短
压片时细胞不易分散,重叠在一起影响观察
过长
细胞解离过度、根尖过于软化影响染色
漂洗时间
未进行
解离过度会影响染色,染色体着色较浅
染色时间
太短
染色体或染色质不能完全着色,不好观察
过长
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,重叠在一起影响观察
过重
将组织压烂,观察不到完整细胞
应用1.(2023·河南高一联考期末)用洋葱根尖细胞作为材料可以观察其有丝分裂,下列关于“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验操作的叙述,正确的是( )
A.实验中用盐酸和清水作为解离液,可以使组织细胞分散开来
B.经过解离后的细胞应立即放入含有甲紫溶液的培养皿中染色
C.将根尖细胞制成装片后可在显微镜下观察某个细胞连续的分裂过程
D.若在视野中没有处于分裂期的细胞,可能是因为所选材料不是根尖分生区
答案:D
解析:解离液是质量分数15%的盐酸和体积分数95%的酒精按1∶1等体积混合得到的,A错误;经过解离后的细胞应先用清水漂洗约10 min,然后才放入含有甲紫溶液的培养皿中染色,B错误;解离过程中细胞已经死亡,不能观察某个细胞连续的分裂过程,C错误;根尖的分生区细胞才能进行有丝分裂,若在视野中找不到处于分裂期的细胞,可能是因为所选材料不是根尖分生区,D正确。
应用2.下列有关“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验的叙述,正确的是( )
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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,甲属于分生区细胞,细胞已死亡
D.统计图⑧中处于分裂间期和分裂期的细胞数目可计算细胞周期的时间
答案:C
解析:洋葱根尖2~3 mm的区域属于分生区,该区域细胞有丝分裂旺盛,A错误;该实验步骤中③和④的顺序颠倒了,应先漂洗再染色,B错误;在观察的图像中,甲属于分生区细胞,在解离步骤细胞已死亡,C正确;统计分裂间期和分裂期的细胞数目,只能推算出分裂间期和分裂期所占时间的比例,无法知道细胞周期的长短,D错误。
实验异常现象的原因分析
思维导图
要语必背
1.动物细胞区别于高等植物细胞有丝分裂的主要特征:
(1)间期中心粒倍增。
(2)前期纺锤体由中心粒发出的星射线形成。
(3)末期细胞膜从中部向内凹陷并把细胞缢裂为两部分。
2.细胞有丝分裂将亲代细胞的染色体经过复制之后,精确地平均分配到两个子细胞中。
3.洋葱根尖细胞有丝分裂装片制作的流程:解离→漂洗→染色→制片。
1.下图为动物细胞和高等植物细胞的有丝分裂某时期示意图,据图分析不正确的是( )
A.图甲所示细胞在有丝分裂前期时,一对①分开,其间有星射线相连
B.图乙所示细胞在有丝分裂前期时,无①出现,但会从细胞两极发出纺锤丝
C.图甲所示细胞在有丝分裂末期时,③向内凹陷
D.图乙所示细胞在有丝分裂末期时,⑤聚集形成新的细胞膜
答案:D
解析:图甲所示为动物细胞,在有丝分裂前期时,一对①中心体分开,其间有星射线相连,A正确;图乙所示为高等植物细胞,无①中心体,在有丝分裂前期时,会从细胞两极发出纺锤丝,B正确;图甲所示细胞在有丝分裂末期时,③细胞膜向内凹陷,把细胞缢裂为两部分,C正确;图乙所示细胞在有丝分裂末期时,⑤细胞板扩展成新的细胞壁,D错误。
2.细胞有丝分裂完成后,平均分配到两个子细胞的物质是( )
A.线粒体DNA B.细胞核DNA
C.核糖体RNA D.叶绿体DNA
答案:B
解析:有丝分裂过程中,DNA经过复制后,平均分配到两个子细胞中去,这里DNA指的是细胞核中的DNA,而线粒体DNA和叶绿体DNA属于细胞质遗传,是随机分配的,并不是平均分配,核糖体RNA也位于细胞质中,也不是平均分配。
3.(2022·辽宁高一期末)下图是人的体细胞进行增殖过程中细胞核DNA含量变化图解,下列关于该图解的叙述正确的是( )
A.在CD段核DNA分子数为92个
B.在CD段进行中心体的复制
C.DE段核DNA含量减半的原因是着丝粒分裂
D.BC段进行核DNA复制,导致染色体数加倍
答案:A
解析:人体细胞核含有46个DNA分子,在CD段已完成了核DNA的复制,核DNA分子数为92个,A正确;在细胞分裂间期即AC段进行中心体的复制,B错误;DE段核DNA含量减半的原因是细胞缢裂为两个子细胞,C错误;BC段进行核DNA复制,复制出的两条姐妹染色单体连在同一着丝粒上,染色体数不变,D错误。
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4.(2023·河南郑州高一检测)用洋葱根尖制作临时装片以观察细胞有丝分裂,下列有关叙述错误的是( )
A.在低倍镜下找到分生区细胞后,换高倍镜并使用细准焦螺旋调焦
B.有丝分裂后期着丝粒在纺锤丝的牵引下一分为二,染色体数目加倍
C.细胞周期中,不同时期的时间长短与处于相应时期的细胞数目呈正相关
D.制作装片时,解离后需要先用清水漂洗,洗去解离液后再进行染色
答案:B
解析:在低倍镜下找到分生区细胞(呈正方形,排列紧密)后,再换用高倍镜进行观察,此时为使视野清晰,需要用细准焦螺旋进行调焦,A正确;着丝粒一分为二与纺锤体无关,着丝粒分裂后,纺锤体将分离的染色体拉向细胞两极,B错误;统计不同时期的细胞数量可用于比较细胞周期中不同时期的时间长短,即某时期在细胞周期中的时间越长,则其细胞数目越多,反之越少,C正确;制作装片时,解离后需要先用清水漂洗,洗去解离液后再进行染色,D正确。
5.在“观察植物细胞有丝分裂”实验中,三位实验人员制作洋葱根尖装片的操作步骤(“+”表示操作,“-”表示未操作)如下表所示。则甲、乙、丙观察到的实验现象分别是( )
实验人员
操作
取材
解离
漂洗
染色
压片
甲
根尖1~3 mm处
-
+
+
+
乙
根尖1~3 mm处
+
-
+
+
丙
根尖5~7 mm处
+
+
+
+
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:根据表格分析可知,由于甲没有进行解离,所以细胞没有分离开来而重叠在一起;由于乙没有进行漂洗,解离液会与染色剂发生反应,导致染色效果不好,所以染色体着色很浅不清楚;由于丙取材是在根尖5~7 mm处,此处已不是分生区,细胞不进行有丝分裂,所以染色质不会变成染色体,但操作过程正确,所以细胞着色清楚但看不到染色体。
课时测评23 动物细胞的有丝分裂及观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
(时间:40分钟 满分:60分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
(1-13题每小题3分,共39分)
知识点一 动物细胞的有丝分裂
1.动植物细胞有丝分裂现象的不同之处是( )
A.染色体的复制和分配
B.纺锤体的形成方式和细胞质分裂方式
C.染色体的螺旋化和复制
D.染色体的解螺旋化和染色体的分开
答案:B
解析:动植物细胞有丝分裂过程中,前期纺锤体的形成方式不同,动物细胞中纺锤体是由中心粒发出的星射线形成的,植物细胞中纺锤体是由细胞两极发出纺锤丝形成的;末期细胞质的分裂方式不同,动物细胞中部向内凹陷,细胞缢裂成两部分,形成两个子细胞,植物赤道板处出现细胞板,扩散形成新的细胞壁,并把细胞分为两个。
2.下列叙述能表明动物细胞一定正在进行有丝分裂的是( )
A.核糖体合成活动加强
B.高尔基体数目明显增多
C.线粒体产生大量ATP
D.中心粒周围发射出星射线
答案:D
解析:核糖体是合成蛋白质的场所,蛋白质合成旺盛不一定是正在进行有丝分裂,A错误;动物细胞有丝分裂过程中高尔基体的数目不会明显增多,B错误;很多生命活动都需要线粒体产生ATP供能,C错误;中心粒与细胞有丝分裂有关,中心粒周围发射出星射线,表明动物细胞正处于有丝分裂前期,D正确。
3.下图是某动物细胞有丝分裂模式图,有关叙述错误的是( )
A.上述细胞有丝分裂的顺序是甲、丁、乙、丙
B.图乙含有8条染色单体,图丁染色体上有8个DNA分子
C.开始出现染色体的时期是丁,染色体逐渐变成染色质丝形态的时期是丙
D.若用某药物抑制DNA的复制,则它极可能停留在图甲
答案:B
解析:图乙着丝粒分裂,此时细胞不含染色单体,B错误。
4.如图表示某生物细胞有丝分裂过程中细胞核内DNA含量变化的曲线。下列有关叙述正确的是( )
A.OA段表示分裂间期,染色体复制,核DNA含量加倍
B.动物细胞中,只有在BD段含有两组中心粒
C.CD段细胞核中染色体数∶染色单体数∶DNA数为1∶2∶2
D.细菌与BC段细胞相比,主要区别是没有核膜和核仁
答案:A
解析:动物细胞中,在间期完成中心粒复制后直到细胞分裂完成时前都含有两组中心粒,B错误;CD段为细胞分裂的后期,此时着丝粒已经分裂,此时期没有染色单体,C错误;细菌是原核生物,没有以核膜为界限的细胞核,BC段细胞处于分裂中期,细胞中也没有核膜和核仁,D错误。
5.(2023·江苏徐州高一统考期末)在动物细胞有丝分裂过程中,某一分裂时期细胞内的染色体数(a)、染色单体数(b)及核DNA分子数(c)如图所示,此时细胞内可能发生的变化是( )
A.DNA正在进行自我复制
B.染色体向细胞两极移动
C.染色体的着丝粒排列在赤道板上
D.细胞中央细胞膜向内凹陷
答案:C
解析:DNA正在进行自我复制的时期对应于间期,此时细胞中每条染色体上DNA数目由1→2个,每条染色体上染色单体数目由0→2个,A不符合题意;染色体向细胞两极移动的过程发生在分裂后期,此时细胞中染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数=1∶0∶1,与图示不符,B不符合题意;染色体的着丝粒排列在赤道板部位时细胞处于分裂中期,此时细胞中染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数=1∶2∶2,C符合题意;细胞中央细胞膜向内凹陷处于分裂末期,此时细胞中染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数=1∶0∶1,与图示不符,D不符合题意。
知识点二 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
6.下列材料中,适合观察植物细胞有丝分裂的是( )
A.豌豆叶肉细胞 B.小麦叶表皮细胞
C.蚕豆根尖分生区细胞 D.洋葱根尖成熟区细胞
答案:C
解析:豌豆叶肉细胞、小麦叶表皮细胞和洋葱根尖成熟区细胞不能进行细胞分裂,蚕豆根尖分生区细胞为正方形,细胞分裂旺盛。
7.下列关于观察植物细胞有丝分裂实验的叙述,正确的是( )
A.只有从新生的根尖上取材,才能观察到有丝分裂
B.解离时间要尽量长,以确保根尖组织细胞充分分离
C.滴加清水、弄碎根尖以及压片都有利于细胞的分散
D.临时装片镜检时,视野中最多的是处于分裂中期的细胞
答案:C
解析:高等植物的根尖、芽尖等分生区的细胞均可进行有丝分裂,A错误。解离的目的是用药液使组织中的细胞相互分离开来;解离时间过长,细胞会被破坏,将会影响实验结果,B错误。制片是用镊子将之前处理的根尖取出来,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,然后,用拇指轻轻地按压盖玻片,可以使细胞分散开来,有利于观察,因此,滴加清水、弄碎根尖以及压片都有利于细胞的分散,C正确。临时装片镜检时,视野中最多的是处于分裂间期的细胞,D错误。
8.(2023·江西赣州期末)某同学做根尖有丝分裂实验,在显微镜中观察到的图像如图所示。造成这种情况的原因可能是( )
①取材位置不合适 ②取材时间不合适 ③制片时压片力量不合适 ④解离时间不合适 ⑤视野选择不合适
A.②③ B.②⑤
C.①②⑤ D.①③④
答案:C
解析:根尖分生区细胞呈正方形,而图示有些细胞呈长方形,可能是取材位置不合适,①正确;图中细胞多处于未分裂状态,可能是取材时间不合适,②正确;图示细胞均已分散开,说明制片时压片力量合适,③错误;解离的目的是使细胞分散开,而图示细胞已经分散开,说明解离时间合适,④错误;图示细胞有些细胞呈长方形,可能是伸长区细胞,可能是视野选择不合适,⑤正确。综上所述,C正确,A、B、D错误。
9.如图为动物细胞有丝分裂过程中星射线对染色体附着的连续过程示意图,据图分析错误的是( )
A.中心体倍增发生在有丝分裂前的间期
B.图1发生在前期,中心体发出星射线
C.图2发生在后期,染色体在星射线牵引下移动
D.图1~3过程保证了姐妹染色单体分开后移向两极
答案:C
解析:有丝分裂间期主要发生DNA分子复制和有关蛋白质合成,此时期也会发生中心体复制而倍增,A正确;图1中染色体复制,中心体发出星射线形成纺锤体,发生在有丝分裂前期,B正确;据图可知,图2中每条染色体上有2条姐妹染色单体,而有丝分裂后期着丝粒分裂,细胞中不存在姐妹染色单体,C错误;图1~3过程中,在中心体和星射线的作用下,保证了姐妹染色单体分开后移向两极,实现了染色体的平均分配,D正确。
10.如图为某动物细胞(2n=6)有丝分裂过程示意图。下列叙述错误的是( )
A.图甲细胞正在发生染色质高度螺旋化成为染色体过程
B.图乙和图丙细胞的染色体数相等,染色体DNA也相等
C.图丁细胞内就有了两套形态和数目相同的染色体
D.图戊细胞的细胞膜从细胞中部向内凹陷,将细胞缢裂成两部分
答案:A
解析:图甲细胞处于分裂间期,而染色质高度螺旋化成为染色体过程发生在前期,A错误;图乙细胞处于前期,图丙细胞处于中期,这两个时期细胞中的染色体数相等,染色体DNA也相等,B正确;图丁细胞中着丝粒分裂,此时细胞内就有了两套形态和数目相同的染色体,C正确;图戊细胞处于末期,此时细胞的细胞膜从细胞中部向内凹陷,将细胞缢裂成两部分,D正确。
11.如图甲表示某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、染色单体数和核DNA分子数的统计,(图乙、丙、丁中的a、b、c表示的含义相同)下列有关叙述正确的是( )
A.该动物的体细胞中都含有4条染色体
B.图丁所示细胞正处于有丝分裂的后期
C.图甲时,细胞中活动强烈的细胞器只有中心体
D.图丙可以表示图甲所示时期的染色体、染色单体和核DNA的数量关系
答案:D
解析:由图甲可知,该细胞着丝粒分裂,处于有丝分裂后期,染色体数目加倍,该细胞含有8条染色体,但并非所有体细胞中都含有4条染色体,A错误;图丁中染色体数和DNA数相等,是图丙的一半,所以图丁是有丝分裂末期,B错误;有丝分裂过程中,细胞中活动强烈的细胞器有中心体、线粒体等细胞器,C错误;图丙中没有染色单体,且染色体数是体细胞数量的两倍所以图丙为有丝分裂后期,图甲为有丝分裂后期,D正确。
12.某二倍体植物的根尖纵切片经碱性染料染色,用普通光学显微镜观察到的分生区图像如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.细胞甲中染色体形态固定、数目清晰、核仁明显,便于观察
B.细胞乙中主要完成DNA的复制,结果为染色体数目加倍
C.移动装片,在合适的视野下可以观察到细胞进行有丝分裂
D.按照细胞分裂进程,先后能观察到的顺序应为:乙→甲→丙→丁
答案:D
解析:细胞甲处于有丝分裂中期,染色体形态固定、数目清晰、便于观察,此时细胞无核仁,A错误;细胞乙处于有丝分裂间期,主要完成DNA的复制和有关蛋白质的合成,结果导致DNA数目加倍,但是染色体数目不变,B错误;移动装片,在合适的视野下不能观察到细胞进行有丝分裂,因为此时细胞已经死亡,只是可能看到处于各个时期的有丝分裂的细胞,C错误;按照细胞分裂过程中的染色体行为变化可知,图示细胞出现的先后顺序应为:乙间期→甲有丝分裂中期→丙有丝分裂后期→丁有丝分裂末期,D正确。
13.(2023·山东滨州期末)有丝分裂过程中,M蛋白可以控制细胞周期的进程,其提供一个“等待”信号延缓后期的开始,当所有染色体着丝粒排列在赤道板上且纺锤丝与染色体正确结合后,M蛋白消失,启动后期进行。药物A处理可导致M蛋白提前消失,药物B处理可导致M蛋白延迟消失。下列说法错误的是( )
A.M蛋白是保证细胞正常分裂的重要物质
B.药物A可能导致子细胞染色体数目异常
C.药物B可能导致细胞周期变短
D.中心粒的活动可能会对M蛋白产生影响
答案:C
解析:分析题意可知,M蛋白可以控制细胞周期的进程,故M蛋白是保证细胞正常分裂的重要物质,A正确;M蛋白提供一个“等待”信号延缓后期的起始,直到所有染色体着丝粒正确排列在赤道板上,该蛋白会消失,药物A处理可导致M蛋白提前消失,则染色体分离不同步,可能导致细胞发生非整倍体变异,B正确;药物B处理可导致M蛋白延迟消失,则会导致细胞周期变长,C错误;中心粒可参与构成中心体,中心体与着丝粒的行为有关,故中心粒的活动可能会对M蛋白产生影响,D正确。
14.(10分)下图甲中a~d表示某植物根尖的不同区域,乙是用高倍显微镜观察到的该植物根尖细胞有丝分裂的部分细胞图像。请分析并回答下列问题。
(1)观察细胞有丝分裂时应选择________(填字母)区细胞,实验中常用盐酸、酒精的混合液处理根尖,目的是________________。图乙箭头所指的细胞处于分裂期的________期。
(2)某同学通过多次实验汇总得到各时期的细胞数目,记录如下。
时期
分裂间期
前期
中期
后期
末期
总数
M
A
B
C
D
数值最大的是________(填字母),理由________________________________________
________________________________________________________________________。
若已知该细胞的一个细胞周期大约为720 min,则分裂间期所需要的时间为______________________(用字母和数字表示)min。
(3)某同学绘制了有丝分裂三个时期的模式图,请你在下面的方框中画出所缺时期的模式图。
答案:(1)b 使组织中的细胞相互分离开来 中 (2)M 分裂间期持续时间长于分裂期 720 M/(M+A+B+C+D)
(3)
15.(11分)(2023·安徽合肥高一期末)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的有丝分裂影响的实验研究,结果如下表。请回答:
可可碱浓度
/(mmol·L-1)
根尖细胞有丝分裂
有丝分裂指数/%
分裂期细胞占比/%
前期和中期
后期和末期
0
3.73
3.04
0.69
0.1
2.90
2.16
0.74
0.5
2.10
1.72
0.38
1.0
1.96
1.72
0.24
注:有丝分裂指数=分裂期细胞数/观察细胞的总数×100%。
(1)本实验需要剪取根尖________(填长度)制作有丝分裂装片,制作临时装片的一般步骤为________________________。
(2)能在同一分生组织中看到处于不同分裂时期细胞的原因是_______________________
________________________________________________________________________。
(3)图为显微镜下观察到的部分细胞图像,判断细胞处于有丝分裂各时期的依据是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________,
箭头所指的细胞处于分裂期的________期。
(4)实验结果显示,与对照组相比,当可可碱浓度到达1.0 mmol·L-1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。
答案:(1)2~3 mm 解离→漂洗→染色→制片 (2)不同细胞的分裂是独立进行的,且细胞周期不同步 (3)细胞内染色体的存在状态 中 (4)减少 可可碱抑制纺锤体的形成
解析:(1)本实验需要剪取根尖分生区,即2~3 mm,制作有丝分裂装片,制作临时装片的一般步骤为解离→漂洗→染色→制片。
(2)由于不同细胞的分裂是独立进行的,且细胞周期不同步,所以能在同一分生组织中看到处于不同分裂时期细胞。
(3)可通过细胞中染色体的行为(存在状态)作为判断细胞所处时期的依据,图中箭头所指细胞着丝粒整齐排列在赤道板上,处于有丝分裂中期。
(4)由表中数据可知,对照组(可可碱浓度为0 mmol·L-1)和可可碱浓度为1.0 mmol·L-1的实验组,其分裂期细胞中处于后期和末期的细胞所占比例分别为0.69%和0.24%,即可可碱浓度达到1.0 mmol·L-1时,在分裂期的细胞中,后期和末期的细胞数目相对减少。产生这种结果的原因最可能是可可碱抑制纺锤体的形成,导致染色体无法移向细胞两极。
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