第4章 第20课时 有丝分裂过程中相关变化及观察实验(教用Word)-【金榜题名】2026年高考生物一轮总复习

第20课时　有丝分裂过程中相关变化及观察实验 高考目标定位 1.描述细胞通过不同的方式进行分裂，其中有丝分裂保证了遗传信息在亲代和子代细胞中的一致性。2.活动：制作和观察根尖细胞有丝分裂简易装片，或观察其永久装片。 考点一　有丝分裂过程中相关变化分析 1．染色体、染色单体、核DNA的数量关系 (1)染色体数＝着丝粒数，即根据着丝粒数计算染色体数。 (2)当染色单体存在时，染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数＝1∶2∶2。 (3)当无染色单体存在时，染色体数∶核DNA分子数＝1∶1。 2．细胞内核DNA、染色体、染色单体的数目变化(以二倍体生物为例) 　　时期 项目　　 分裂间期 有丝分裂 前期 中期 后期 末期 核DNA 2n→4n 4n 4n 4n 4n→2n 染色体 2n 2n 2n 4n 4n→2n 染色单体 0→4n 4n 4n 0 0 3.核DNA含量、染色体数、染色单体数、每条染色体上DNA含量变化曲线 (1)a→b、l→m、p→q变化原因都是DNA分子复制。 (2)g→h、n→o、r→s变化原因都是着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，染色体数目加倍。 (3)c→d、r→s的变化很相似，但原因不同，c→d的变化原因是一个亲代细胞分裂成两个子代细胞。 4．根据柱状图判断细胞分裂时期的规律(以二倍体生物为例) (1)根据染色单体变化判断各时期 染色单体 (2)根据比例关系判断各时期 ＝ 判断正误 　(1)分裂间期S期DNA复制后染色体数目加倍，有利于染色体的平均分配(　×　) 提示　DNA复制使得DNA数目加倍，染色体数目不变，造成染色体数目加倍的原因是着丝粒分裂。 (2)在有丝分裂后期核DNA分子数∶染色体数∶染色单体数＝1∶1∶1(　×　) 提示　有丝分裂后期由于着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为两条染色体，即染色单体数为0。 (3)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(　√　) 考向一　有丝分裂过程中相关变化 【例1】　用3H标记某高等动物(2N＝4)精原细胞的全部DNA双链，将该细胞转至不含3H的培养液中培养一段时间，形成的其中1个细胞如图所示。下列有关叙述正确的是(　　 ) A.图中细胞处于减数分裂Ⅱ过程中，每条染色单体都被3H标记 B.若该细胞中一半染色单体被3H标记，则该细胞可能处于第二次有丝分裂过程中 C.若该细胞处于第一次分裂过程中，则细胞中被标记的染色体数为2 D.若该细胞处于第二次分裂过程中，则细胞中被标记的核DNA数为8 【答案】　B 【解析】　A、图示细胞中含有同源染色体，且染色体的着丝粒整齐地排列在赤道板上，说明该细胞处于有丝分裂中期，A错误； B、在第一次有丝分裂过程中，DNA复制完成后，每条染色体的两条染色单体都被3H标记，第一次有丝分裂结束产生的子细胞中所有的染色体都被3H标记；在第二次有丝分裂过程中，DNA复制完成后，每条染色体的两条染色单体都是一条被3H标记，一条不被3H标记，即此时细胞中一半染色单体被3H标记。因此若该细胞中一半染色单体被3H标记，则该细胞可能处于第二次有丝分裂过程中，B正确； C、若该细胞处于第一次分裂过程中，则细胞中所有染色体都被3H标记，已知该动物正常体细胞中的染色体数为4，故图示细胞中被标记的染色体数为4，C错误； D、若该细胞处于第二次分裂过程中，则细胞中每条染色体上的两个DNA均是一个DNA被3H标记，一个DNA不被3H标记，该细胞中的染色体数为4，则此时细胞中被标记的核DNA数为4，D错误。 故选B。 【例2】　(2025·合肥三模)图1表示细胞有丝分裂不同时期染色体数/核DNA数的变化，AD表示分裂间期；图2、图3分别表示高等动物甲、高等植物乙有丝分裂某时期的图像。下列相关叙述正确的是(　　 ) A.图1中BC段和EF段形成的原因分别是染色体数加倍和核DNA数加倍 B.图2细胞的下一时期，细胞中染色体数∶染色单体数∶核DNA数＝2∶1∶1 C.图3中结构H为细胞板，与结构H形成密切相关的细胞器是高尔基体 D.动物甲与植物乙有丝分裂过程存在显著差异的是图2和3所示时期 【答案】　C 【解析】　A、图1中BC段为分裂间期的S期，DNA加倍形成的主要原因是DNA的复制，EF段形成的原因是着丝粒分裂，A错误； B、图2中有纺锤体和染色体，着丝粒排列在赤道板上，处于有丝分裂中期，图2细胞的下一时期为有丝分裂后期，此时没有姐妹染色单体，B错误； C、结构H为细胞板，该细胞处于有丝分裂末期，结构H最终形成子细胞的细胞壁，与其形成密切相关的细胞器是高尔基体，C正确； D、高等动物甲、高等植物乙有丝分裂过程存在的显著差异是：①有丝分裂前期：动物细胞的纺锤体由中心体发出的星射线形成，而植物细胞的纺锤体由细胞两极发出的纺锤丝形成：②图3为有丝分裂末期，在植物细胞有丝分裂末期，细胞板由细胞的中央向四周扩展，将细胞一分为二，最终形成新的细胞壁，动物细胞有丝分裂末期细胞膜向内凹陷，将细胞一分为二，D错误。 故选C。 考点二　观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 1．实验原理 2．实验步骤 判断正误 　(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“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验中，制作装片的过程是染色→漂洗→解离→制片(　×　) 提示　制作装片的过程是解离→漂洗→染色→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(　×　) 提示　在取洋葱根尖材料时，切取的洋葱根尖长度是2～3 mm。 (4)统计视野中处于各个时期的细胞数，可比较各个时期的相对长短(　√　) (5)高倍镜下的分生区细胞中都可以清晰看到染色体(　×　) 提示　处于分裂间期的细胞中是染色质丝的状态，在分裂中期能观察到比较清晰的染色体。 (6)在显微镜下持续观察一个根尖分生区细胞，能看到一个完整的分裂过程(　×　) 提示　持续观察一个根尖分生区细胞，不能看到一个完整的分裂过程，因为解离时细胞已经死亡，可以寻找处于不同时期的细胞，连起来体现出细胞分裂的连续过程。 考向二　观察细胞的有丝分裂 【例3】　(2024·浙江高考)观察洋葱根尖细胞有丝分裂装片时，某同学在显微镜下找到①～④不同时期的细胞，如图。关于这些细胞所处时期及主要特征的叙述，正确的是(　　 ) A.细胞①处于间期，细胞核内主要进行 DNA 复制和蛋白质合成 B.细胞②处于中期，染色体数∶染色单体数∶ 核DNA分子数＝1∶2∶2 C.细胞③处于后期，同源染色体分离并向细胞两极移动 D.细胞④处于末期，细胞膜向内凹陷将细胞一分为二 【答案】　B 【解析】　A、①是间期，细胞主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成，并且细胞有适度的生长，但蛋白质的合成不在细胞核，而在核糖体，A错误； B、②是中期，染色体已在间期复制完成，因此染色体数目没有改变，但一条染色体上有两条染色单体，一条染色体上有两个核DNA，染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数＝1∶2∶2，B正确； C、③是后期，有丝分裂不会出现同源染色体分离的情况，C错误； D、④是末期，题干中指出植物细胞，植物细胞末期的特点之一是在细胞板的位置逐渐扩展形成新的细胞壁，动物细胞膜末期是细胞膜向内凹陷将细胞一分为二，D错误。故选B。 【例4】　(2023·湖北高考)在观察洋葱根尖细胞有丝分裂的实验中，某同学制作的装片效果非常好，他将其中的某个视野放大拍照，发给5位同学观察细胞并计数，结果如下表(单位：个)。关于表中记录结果的分析，下列叙述错误的是(　　 ) 学生 分裂间期 分裂期 前期 中期 后期 末期 总计 甲 5 6 3 2 6 22 乙 5 6 3 3 5 22 丙 5 6 3 2 6 22 丁 7 6 3 2 5 23 戊 7 7 3 2 6 25 A.丙、丁计数的差异是由于有丝分裂是一个连续过程，某些细胞所处时期易混淆 B.五位同学记录的中期细胞数一致，原因是中期染色体排列在细胞中央，易区分 C.五位同学记录的间期细胞数不多，原因是取用的材料处于旺盛的分裂阶段 D.戊统计的细胞数量较多，可能是该同学的细胞计数规则与其他同学不同 【答案】　C 【解析】　A、丙和丁差别在于分裂间期和末期的数量不同，在区分两个时期时丙和丁同学判断结果不同，分裂时期发生混淆，A正确； B、有丝分裂中期，染色体整齐排列在细胞中央，易区分，故五位同学记录的中期细胞数一致，B正确； C、取用的材料处于旺盛的分裂阶段时，观察结果仍应是绝大多数细胞处于分裂间期，只有少数细胞处于分裂期。五位同学记录的间期细胞数不多，可能原因是该同学是将其中的某个视野放大拍照进行记录的，在该区域处于分裂间期的细胞比例相对较低，故五位同学记录的间期细胞数不多，C错误； D、戊统计的细胞数量较多，可能与该同学的细胞计数规则有关，戊的细胞计数规则可能与其他同学不同，D正确。 故选C。 1．(必修1 P116)根尖分生区细胞的特点是细胞呈正方形，排列紧密。若要观察植物根尖分生区细胞的有丝分裂，制作流程为解离、漂洗、染色、制片。 2．(必修1 P116)解离的目的是使组织中的细胞相互分离开来；漂洗的目的是洗去多余的药液，防止解离过度，以免影响染色。染色后用镊子把根尖弄碎，用拇指按压盖玻片的目的是使细胞分散开来，有利于观察。 3．请画出有丝分裂过程中染色体、核DNA、染色单体含量变化曲线(以二倍体生物为例)。 【答案】　如图所示 4．请填写有丝分裂时期。 学科网（北京）股份有限公司 $$