内容正文:
微专题四 与有丝分裂过程相关的图像和曲线分析
一、判断有丝分裂相关图像的方法
1.动植物细胞分裂图像的识别
(1)图像画成方形或图像中有细胞板结构而无中心体结构。一般为高等植物细胞图;图像画成圆形或图像中有中心体结构而无细胞板结构,通过缢裂方式平分细胞,一般为动物细胞图。
(2)图像中既出现中心体,又出现细胞板结构,一般是某些低等植物细胞图。
2.有丝分裂各时期的判断
(1)根据染色体(质)的形态判断
项目
间期
前期
中期
后期
末期
识图
特征
以染色质丝的形式存在于细胞核中
染色体散乱地分布在纺锤体的中央
染色体的着丝粒排列在赤道板上
着丝粒分裂,姐妹染色单体分开
染色体逐渐变为染色质丝
(2)根据柱状图判断
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
核DNA分子数∶染色体数∶染色单体数=
【例1】 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、核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
答案:C
二、有丝分裂中染色体数与核DNA数比值的变化曲线
1.曲线模型
图中ef(BC)段表示间期DNA的复制,染色单体形成,fg(CD)段表示含有姐妹染色单体的时期,即前期和中期,gh(DE)段表示有丝分裂后期着丝粒分裂,染色单体消失。
2.曲线解读
(1)当有染色单体(前期、中期)时,染色体数∶染色单体数∶核DNA数=1∶2∶2。
(2)当无染色单体(后期、末期)时,染色体∶核DNA数=1∶1。
【例2】 如图为与有丝分裂相关的坐标曲线。下列相关说法不正确的是( )
A.若纵坐标表示一条染色体中DNA的含量,则c→d段细胞中DNA含量不变
B.若纵坐标表示一个细胞中核DNA的含量,则e点时一条染色体中DNA的含量与a点相同
C.若纵坐标表示一条染色体中DNA的含量,则a→c段染色体数目不变
D.若纵坐标表示一个细胞中核DNA的含量,则a→c段染色体数目不变
答案:D
三、有丝分裂过程中核DNA、染色体、染色单体数目变化曲线分析
1.曲线模型
2.曲线解读
项目
上升段的变化原因
下降段的变化原因
核DNA
间期DNA复制,DNA数目加倍
末期细胞一分为二,DNA数目减半
染色体
后期着丝粒分裂,染色体数目加倍
末期细胞一分为二,染色体数目减半
染色单体
间期DNA复制,染色单体形成
后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,染色单体消失
【例3】 图甲表示某高等植物细胞周期中的相关图像,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①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②处于图乙中的ef段,属于分裂后期
C.图甲中的①处于图乙中的cd段,细胞中染色体数∶核DNA数∶染色单体数=1∶2∶2
D.着丝粒分裂发生在de段,是图甲中的②所示时期
C 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,该时期核糖体的活动很活跃,A错误;图甲中的②出现细胞板,属于分裂末期,B错误;cd段为DNA复制后,着丝粒未分开前,包含DNA分子复制后的分裂间期、分裂前期、分裂中期,所以染色体数∶核DNA数∶染色单体数=1∶2∶2,C正确;de段染色体与核DNA数目比由0.5变为1,是因为发生了着丝粒的分裂,是分裂后期的开始,D错误。
1.下图是对观察洋葱根尖细胞有丝分裂时染色体数(a)、染色单体数(b)和核DNA分子数(c)的统计图。下列相关叙述不正确的是( )
A.分裂间期用②表示最恰当
B.染色质螺旋化变成染色体发生在①
C.①可以表示细胞分裂的前期和中期
D.③可表示分裂完成的细胞
A 间期过程中进行染色体复制,染色体数目不变,DNA含量加倍,②中染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数=4∶0∶4,说明着丝粒分裂,染色体数目加倍,染色单体消失,表示有丝分裂的后期,A错误;有丝分裂过程中染色质螺旋化变成染色体发生在前期,前期细胞内染色体∶染色单体∶DNA=1∶2∶2,处于①时期,B正确;①图中染色体∶染色单体∶DNA=1∶2∶2,可表示有丝分裂的前、中两个时期,C正确;③中染色体∶染色单体∶DNA=1∶0∶1,可代表有丝分裂的末期,可表示细胞分裂完成,D正确。
2.图1表示细胞分裂的不同时期与每条染色体上DNA含量变化的关系,图2表示处于细胞有丝分裂某个时期的细胞图像。下列叙述错误的是( )
A.图1中AB段形成的原因是DNA分子的复制
B.图1中DE段可表示有丝分裂后期和末期
C.图2中细胞处于图1中的DE段
D.图2中细胞含8条染色体、8个核DNA分子、8条染色单体
答案:D
3.图1表示细胞有丝分裂过程中每条染色体上的DNA含量变化曲线(部分)。图2表示细胞分裂过程中染色体的系列变化过程(黏连蛋白与细胞中染色体的正确排列、分离有关,分裂中期开始在水解酶的作用下水解;SGO蛋白可以保护黏连蛋白不被水解)。下列分析不合理的是( )
A.图1中,BC段的发生导致细胞中核DNA含量减半
B.图1中,观察染色体形态和数目的最佳时期处于AB段
C.着丝粒分裂前SGO蛋白逐渐失去对黏连蛋白的保护作用
D.抑制SGO蛋白的合成,可能导致细胞中染色体数量异常
A 图1中,BC段的发生导致每条染色体上的DNA含量减半,但细胞中核DNA含量不变,A错误;图1中,AB段可表示有丝分裂的前期,中期,观察染色体形态和数目的最佳时期是中期,B正确;根据题意,SGO蛋白可以保护粘连蛋白不被水解,阻止着丝粒分裂,据此推测着丝粒分裂前SGO蛋白逐渐失去对粘连蛋白的保护作用,C正确;SGO蛋白在维胞分裂中的作用主要是保护粘连蛋白不被水解酶破坏,如果阻断正在分裂的动物体结胞内SGO蛋白的合成,有可能导致染色体数目发生改变,D正确。
4.关于下图的叙述中,不正确的是( )
A.该细胞为动物细胞
B.④是一条染色体,包含2条染色单体,2条染色单体由一个着丝粒②相连
C.细胞中有8条染色单体
D.在后期时,移向同一极的染色体形态、大小相同
D 题图所示进行的是有丝分裂,因为细胞中有中心体⑨,无细胞壁,所以可以断定该细胞为动物细胞;④是一条染色体,包含2条染色单体①③,2条染色单体由一个着丝粒②相连;该细胞共有4条染色体,8条染色单体;在后期时,移向同一极的染色体形态、大小有的相同,有的不同。
5.图1表示某二倍体生物的细胞有丝分裂图像,图2是该生物细胞有丝分裂不同时期的染色体与核DNA比值的变化图。下列有关叙述正确的是( )
A.图1细胞中含有8条染色单体,处于有丝分裂后期,对应图2中的ef段
B.该生物体细胞中含有4条染色体,图1细胞在赤道板位置会出现细胞板
C.图2中的bc段的细胞发生了着丝粒分裂
D.图2中cd段的细胞中染色体数目与体细胞中的染色体数目相同
D 图1细胞中着丝粒已经分裂,没有染色单体存在,处于有丝分裂的后期,对应图2中的ef段,A错误;该细胞中含有8条染色体,其产生的子细胞中含有4条染色体,因此,该生物体细胞中含有4条染色体,图1细胞在赤道板位置不会出现细胞板,因为图1细胞是动物细胞,B错误;图2中的bc段的细胞发生了DNA复制过程,C错误;图2中cd段的细胞中每条染色体含有两个染色单体,此时细胞中的染色体数目与体细胞中的染色体数目相同,D正确。
6.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
A 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。
7.有丝分裂不同时期中,染色体及核DNA分子的数量关系不可能是下列各项中的( )
A 有丝分裂不同时期中,染色体与核DNA数量之比要么为1∶1,如B、D图,要么为1∶2,如C图,不可能出现A图所示的2∶1,故选A。
8.在细胞有丝分裂过程中,细胞核内各组成成分之间的数量关系一定不相等的是( )
A.染色体数目与着丝粒数目
B.染色体数目与染色单体数目
C.DNA分子数目与染色单体数目
D.染色体数目与DNA分子数目
B 染色体数目等于着丝粒数目,有染色单体存在时染色体数目与染色单体数目比为1∶2,一定不相等,DNA分子数目与染色单体数目比为1∶1;在不存在染色单体时,染色体数目与DNA分子数目相等。
9.如图表示某一生物体内的细胞分裂有关图解。甲图表示处于有丝分裂某时期的细胞图像,乙图表示该细胞在细胞周期不同时期每条染色体中DNA含量的变化,丙图表示细胞分裂过程中可能的染色体数和核DNA分子数。请据图回答下列问题:
(1)甲图所示细胞发生的主要变化是__________________________________________,甲图所示细胞中每条染色体的DNA数量关系对应于乙图的________段,对应于丙图的________。
(2)乙图中AB段发生的最重要变化是______________________________________,此时细胞有____________,该时期是细胞增殖的________准备期。
(3)一般情况下,观察染色体形态和数目的最佳时期是____________,此时期细胞中染色体排列的特点是____________________________________________________。
(4)细胞的有丝分裂对于生物遗传的意义是____________________________________。
答案:(1)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,分别向细胞两极移动 DE A (2)DNA分子的复制和有关蛋白质的合成 适度的生长 物质 (3)有丝分裂中期 染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上 (4)在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性
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