内容正文:
细胞的生命历程
第四单元
第1课时 细胞的增殖
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.实验:观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂。
学习要求
演练感悟
考点三
考点三
考点二
真题
课时
巩固提高
考点一
内容索引
NEIRONGSUOYIN
细胞增殖和细胞周期
有丝分裂和无丝分裂
观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
细胞增殖和细胞周期
考点一
归纳 必备知识
1.细胞增殖
细胞分裂
遗传
物质准备
细胞分裂
周期
无丝分裂
归纳 必备知识
教材拾遗
(必修1 P115“思维训练”)①细胞越大,细胞的表面积与体积的比值越小。
②从物质运输的效率看,细胞不能太大,原因是细胞越大,表面积与体积的比值越小,物质运输的效率就越低。
③细胞体积是不是越小越好?并说明原因。
不是。因为细胞中众多的必需物质和细胞器,都需要一定的容纳空间。
2.细胞周期(以进行有丝分裂的细胞为例)
连续分裂
下一次分裂完成时
有关蛋白质
DNA分子
归纳 必备知识
1.单细胞生物通过细胞增殖而繁衍。( )
2.只有连续分裂的细胞才有细胞周期。 ( )
3.在细胞周期中,分裂间期的持续时间通常比分裂期持续的时间短。 ( ) 4.人体所有细胞的细胞周期持续时间相同。 ( )
5.洋葱的表皮细胞比分生区细胞的增殖周期长。 ( )
√
√
×
×
×
错漏诊断
深研 核心问题
细胞周期可以分为分裂间期和分裂期(M期),根据DNA合成情况,分裂间期又分为G1期、S期和G2期。为了保证细胞周期的正常运转,细胞自身存在着一系列监控系统(检验点),对细胞周期的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,细胞周期才能进入下一个阶段运行。为研究某一时期细胞的代谢、增殖或凋亡,常采取一些方法使细胞群体处于细胞周期的同一时期,这就是细胞同步化技术。
(1)与G1期细胞相比,G2期细胞中染色体及核DNA数量的变化是_______
________________________。
数目不变,核DNA数目加倍
染色体
深研 核心问题
细胞周期可以分为分裂间期和分裂期(M期),根据DNA合成情况,分裂间期又分为G1期、S期和G2期。为了保证细胞周期的正常运转,细胞自身存在着一系列监控系统(检验点),对细胞周期的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,细胞周期才能进入下一个阶段运行。为研究某一时期细胞的代谢、增殖或凋亡,常采取一些方法使细胞群体处于细胞周期的同一时期,这就是细胞同步化技术。
(2)以下是能够实现动物细胞周期同步化的三种方法。
①在细胞快速增殖的培养液中添加适量的DNA合成抑制剂,主要激活检验点____,处于_____________期的细胞不受影响而继续细胞周期的运转,最终细胞会停滞在细胞周期的____期,以达到细胞周期同步化的目的。
2
G2、M、G1
S
深研 核心问题
细胞周期可以分为分裂间期和分裂期(M期),根据DNA合成情况,分裂间期又分为G1期、S期和G2期。为了保证细胞周期的正常运转,细胞自身存在着一系列监控系统(检验点),对细胞周期的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,细胞周期才能进入下一个阶段运行。为研究某一时期细胞的代谢、增殖或凋亡,常采取一些方法使细胞群体处于细胞周期的同一时期,这就是细胞同步化技术。
②在细胞快速增殖期的培养液中添加适量的_________,抑制纺锤体形成,主要激活检验点___,使细胞停滞于中期,即可实现细胞周期同步化。经处理的细胞染色体数目_____,该物质起作用的时期是细胞分裂的___期。
③培养液中缺少血清可以使细胞周期停滞在_________(填“分裂间期”或“分裂期”),以实现细胞周期同步化。
秋水仙素
4
加倍
前
分裂间期
命题 考向突破
1.(2022·浙江1月卷)某多细胞动物具有多种细胞周期
蛋白(cyclin)和多种细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK),
两者可组成多种有活性的CDK⁃cyclin复合体,细胞周
期各阶段间的转换分别受特定的CDK⁃cyclin复合体
调控。细胞周期如图所示,下列叙述错误的是( )
A.同一生物个体中不同类型细胞的细胞周期时间长短有差异
B.细胞周期各阶段的有序转换受不同的CDK⁃cyclin复合体调控
C.抑制某种CDK⁃cyclin复合体的活性可以使细胞周期停滞在特定阶段
D.一个细胞周期中,调控不同阶段的CDK⁃cyclin复合体会同步发生周期性变化
D
解析:同一生物个体中不同类型细胞的细胞周期的持续时间一般不同,A正确;根据题意“细胞周期各阶段间的转换分别受特定的CDK⁃cyclin复合体调控”,可知细胞周期各阶段的有序转换受不同的CDK⁃cyclin复合体调控,
B正确;由于细胞周期各阶段间的转换分别受特定的CDK⁃cyclin复合体调控,因此抑制某种CDK⁃cyclin复合体的活性可使对应阶段的转换受抑制,从而使细胞周期停滞在特定阶段,C正确;由于一个细胞周期中,不同阶段的变化不是同步的,因此调控不同阶段的CDK⁃cyclin复合体不会同步发生周期性变化,D错误。
2.(2024·湖北卷)芽殖酵母通过出芽形成芽体进行无性繁殖(图1),出芽与核DNA复制同时开始。一个母体细胞出芽达到最大次数后就会衰老、死亡。科学家探究了不同因素对芽殖酵母最大分裂次数的影响,实验结果如图2所示。下列叙述错误的是 ( )
A.芽殖酵母进入细胞分裂期时开始出芽
B.基因和环境都可影响芽殖酵母的寿命
C.成熟芽体的染色体数目与母体细胞的相同
D.该实验结果为延长细胞生命周期的研究提供新思路
答案:A
解析:细胞周期包括分裂间期和分裂期,分裂间期主要进行DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,由题干“出芽与核DNA复制同时开始”可知,芽殖酵母在细胞分裂间期开始出芽,A错误;由图2可知,基因甲和基因乙可提高芽殖酵母的最大分裂次数,溶液丙可降低芽殖酵母的最大分裂次数,而一个母体细胞出芽达到最大次数后就会衰老、死亡,因此基因和环境都可影响芽殖酵母的寿命,B正确;芽殖酵母通过出芽形成芽体进行无性繁殖,无性繁殖不会改变染色体的数目,C正确;一个母体细胞出芽达到最大次数后就会衰老、死亡,基因甲和基因乙可提高芽殖酵母的最大分裂次数,因此,该实验结果为延长细胞生命周期的研究提供新思路,D正确。
有丝分裂和无丝分裂
考点二
归纳 必备知识
1.细胞有丝分裂各时期的特点(以高等植物细胞为例)
图示 时期 主要变化
前期 ①染色质丝螺旋缠绕,缩短变粗,成为_______。每条染色体包括两条并列的_____________,这两条染色单体由一个共同的着丝粒连接着;
②_____逐渐解体, _____逐渐消失;
③从细胞的两极发出纺锤丝,形成一个梭形的________
______ 纺锤丝牵引着染色体运动,使每条染色体的着丝粒排列在赤道板上
染色体
姐妹染色单体
核仁
核膜
纺锤体
中期
图示 时期 主要变化
后期 ①每个着丝粒分裂成两个,______________分开,成为两条染色体,染色体数目_____;
②染色体在纺锤丝的牵引下分别移向细胞两极
末期 ①每条染色体变成_________,纺锤丝逐渐消失;
②新的___________出现,形成两个新的细胞核;
③赤道板位置出现______,逐渐扩展为新的______
姐妹染色单体
加倍
染色质丝
核膜和核仁
细胞板
细胞壁
归纳 必备知识
2.动植物细胞有丝分裂的主要区别
中心粒
细胞板
缢裂
归纳 必备知识
归纳 必备知识
教材拾遗
(必修1 P114“思考·讨论”)鉴定一个正在进行有丝分裂的细胞是植物细胞还是动物细胞,最佳的方法是什么?
看分裂末期细胞质的分裂方式,如果形成细胞板则为植物细胞,如果是细胞膜从细胞的中部向内凹陷,则为动物细胞。
3.有丝分裂的意义
染色体
DNA
平均
遗传
归纳 必备知识
4.正常细胞与癌细胞的分裂
正常细胞是在机体的精确调控之下进行分裂的,在人的一生中,体细胞一般能够分裂_______次。但是,有的细胞受到致癌因子的作用,细胞中__________发生变化,就变成了不受机体控制的、 __________分裂的恶性增殖细胞,这种细胞就是癌细胞。
50~60
遗传物质
连续进行
归纳 必备知识
5.无丝分裂
细胞核
纺锤丝
染色体
归纳 必备知识
1.有丝分裂包含分裂间期和分裂期。( )
2.观察有丝分裂的各个时期,中期时细胞中染色体的形态最为清晰。 ( )
3.动物细胞分裂间期有DNA的复制和中心体的倍增。 ( )
4.有丝分裂后期和末期,核DNA分子数与染色体数相同。 ( )
5.细菌、蓝细菌的细胞分裂是无丝分裂。 ( )
×
√
√
√
×
错漏诊断
深研 核心问题
1.真核细胞有丝分裂过程中核膜解体和重构过程如图所示,思考并回答下列问题。
(1)Ⅰ时期属于有丝分裂的什么时期?判断的依据是什么?
提示:
(2)Ⅰ→Ⅱ过程中,核膜发生了怎样的变化?
提示:
(3)怎样表示一个完整的细胞周期?在此细胞周期中染色体发生的突出变化是什么?
提示:
前期。前期会发生核膜解体,图中的Ⅰ时期,核膜解体形成了小泡。
核膜围绕染色体重新组装。
Ⅲ→Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ。首先染色体进行复制,然后平均分配到两个子细胞中去。
深研 核心问题
2.如图为两幅不同生物细胞有丝分裂模式图,回答下列问题。
(1)图A表示_____________ (填“高等动物细胞”或“高等植物细胞”),判断的理由是_________________
________________________________。
(2)图B表示_____ (填“植物”或“动物”)细胞有丝分裂的______期,此时期细胞内发生的主要变化是___________________________________________
______________________________。
高等植物细胞
具有细胞壁;无中心体,从两极发出纺锤丝形成纺锤体
动物
后
着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,成为两条染色体,
在纺锤丝的牵引下移向细胞两极
1.辨析有丝分裂细胞的细胞周期中染色体形态和行为的变化
(1)染色体形态变化
归纳提升
(2)染色体行为的变化
(3)有关有丝分裂的细胞周期中的“加倍”
2.模型法分析有丝分裂过程中的物质变化
(1)核DNA、染色体、染色单体的数目变化(以二倍体生物为例)
①表格法
时期 核DNA 染色体 染色单体
分裂间期 2n→4n 2n 0→4n
分
裂
期 前期 4n 2n 4n
中期 4n 2n 4n
后期 4n 2n→4n 4n→0
末期 4n→2n 4n→2n 0
②曲线法
图甲:分裂间期(DNA复制后)、前期、中期;
图乙:后期、末期;
图丙:分裂间期(DNA复制前)或有丝分裂末期结束时。
③柱状图法
(2)有丝分裂中每条染色体上DNA含量、染色体与核DNA数目比的变化曲线
①图中bc(BC)段变化的原因是分裂间期DNA的复制,染色单体形成。
②cd(CD)段表示含有染色单体的时期。
③de(DE)段变化的原因是有丝分裂后期着丝粒分裂。
命题 考向突破
考向1 有丝分裂的过程和特点
1.(2024·江西卷)某植物中,T基因的突变会导致细胞有丝分裂后期纺锤体伸长的时间和长度都明显减少,从而影响细胞的增殖。下列推测错误的是( )
A.T基因突变的细胞在分裂期可形成一个梭形纺锤体
B.T基因突变导致染色体着丝粒无法在赤道板上排列
C.T基因突变的细胞在分裂后期染色体数能正常加倍
D.T基因突变影响纺锤丝牵引染色体向细胞两极移动
B
解析:纺锤体的形成是在前期,T基因的突变影响的是有丝分裂后期纺锤体伸长的时间和长度,因此T基因突变的细胞在分裂期可形成一个梭形纺锤体,A正确;染色体着丝粒排列在赤道板上是中期的特点,T基因的突变影响的是有丝分裂后期纺锤体伸长的时间和长度,因此T基因突变染色体着丝粒可以在赤道板上排列,B错误;着丝粒是自动分裂的,不需要依靠纺锤丝的牵拉,因此T基因突变的细胞在分裂后期染色体数能正常加倍,C正确;
T基因的突变会导致细胞有丝分裂后期纺锤体伸长的时间和长度都明显减少,进而影响纺锤丝牵引染色体向细胞两极移动,D正确。
2.(2025·江苏苏州模拟)染色体的移动依赖于微管的组装和解聚,紫杉醇可与微管结合,使微管稳定不解聚,从而阻止染色体移动。下列有关紫杉醇作用的叙述,正确的是( )
A.促进染色质高度螺旋化
B.不影响染色体分布
C.抑制染色质复制
D.抑制细胞分裂
D
解析:染色质复制发生于分裂间期,染色质高度螺旋化发生在有丝分裂前期,染色体解聚为染色质发生在有丝分裂末期,三者均与纺锤丝无关,A、C错误;紫杉醇可与微管结合,使微管稳定不解聚,阻止染色体移动,影响染色体分布,进而影响细胞的分裂,B错误,D正确。
考向2 有丝分裂的曲线分析
3.(2025·辽宁大连模拟)如图是细胞中某两种物质的含量在分裂过程中的变化情况。下列叙述不正确的是 ( )
A.图中的虚线所代表的物质有两种不同的表现形式
B.图中的b~c段会发生着丝粒分裂
C.叶肉细胞中会出现如图所示变化,而细菌细胞中不会出现
D.a~b段细胞中有蛋白质和RNA的合成
C
解析:叶肉细胞是高度分化的植物细胞,不能进行有丝分裂,C错误。
4.(多选)图1和图2表示细胞分裂不同时期染色体和核DNA的数量关系,下列有关叙述错误的是( )
A.图1中BC段的细胞核DNA含量加倍,但染色体数目不变
B.图2中a对应图1中的AB段,c对应图1中的EF段
C.观察染色体形态和数目的最佳时期处于图1的CD段
D.有丝分裂过程可能会出现图2中d所示的情况
BD
解析:图1中BC段表示每条染色体上DNA含量由1个变为2个,原因是分裂间期DNA的复制,故细胞染色体数目不变,但核DNA含量加倍,A正确;图2中a表示有丝分裂后期、末期,对应图1中的EF段,c表示G1期或有丝分裂末期结束时,对应图1中的AB段或EF段,B错误;有丝分裂中期,染色体形态稳定、数目清晰,是观察染色体形态和数目的最佳时期,对应于图1的CD段,C正确;图2中,
d表示染色体∶核DNA=2∶1,有丝分裂过程不会出现图2中d所示的情况,D错误。
观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
考点三
归纳 必备知识
1.实验原理
碱性
2.方法步骤
使组织中的细胞相互分离开来
洗去药液,防止解离过度
0.01 g/mL或0.02 g/mL
使细胞分散开来,有利于观察
归纳 必备知识
3.实验异常现象的原因分析
归纳 必备知识
命题 考向突破
1.(2024·浙江1月卷)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
B
解析:细胞①处于分裂间期,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,但蛋白质是在核糖体中合成的,A错误;细胞②
处于中期,染色体已在分裂间期复制完成,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分子,即染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数=1∶2∶2,B正确;细胞③处于后期,有丝分裂不会出现同源染色体分离的情况,C错误;细胞④处于末期,洋葱根尖细胞是植物细胞,植物细胞末期的特点之一是细胞板逐渐扩展形成新的细胞壁,动物细胞末期是细胞膜向内凹陷将细胞一分为二,D错误。
2.(2023·湖北卷)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 总计
前期 中期 后期 末期
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:由于有丝分裂是一个连续过程,人为划分的时期并不十分精确,故某些细胞所处时期易混淆,A正确;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;取用的材料处于旺盛的分裂阶段时,观察结果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,原因是将其中的某个视野放大拍照进行计数,可能在该区域处于分裂间期的细胞比例相对较低,
C错误;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,戊同学的细胞计数规则可能与其他同学不同,D正确。
真题 演练感悟
2
3
1
4
1.(2023·重庆卷)药物甲常用于肿瘤治疗,但对正常细胞有一定的毒副作用。某小组利用试剂K(可将细胞阻滞在细胞周期某时期)研究了药物甲的毒性与细胞周期的关系,实验流程和结果如图所示。下列推测正确的是( )
注:G1期:DNA合成前期;S期:DNA合成期;G2期:分裂准备期;M期:分裂期
2
3
1
4
A.试剂K可以将细胞阻滞在G1期
B.试剂K对细胞周期的阻滞作用不可逆
C.药物甲主要作用于G2+M期,Ⅱ组的凋亡率应最低
D.在机体内,药物甲对浆细胞的毒性强于造血干细胞
答案:C
2
3
1
4
解析:与Ⅰ组相比,Ⅱ组添加了试剂K,由表格数据
可知,Ⅱ组的细胞主要停滞在S期,A错误;对比Ⅱ
组和Ⅲ组可知,试剂K对细胞周期的阻滞作用可
逆,B错误;Ⅲ组处于G2+M期细胞的占比最高,
经药物甲处理后Ⅲ组的细胞凋亡率最高,说明
药物甲主要作用于G2+M期,Ⅱ组处于G2+M期
细胞数最少,所以Ⅱ组的凋亡率应最低,C正确;浆细胞为高度分化的细胞,不再进行细胞分裂,所以药物甲对造血干细胞的毒性强于浆细胞,D错误。
2
3
1
4
2.(2023·辽宁卷)如图为眼虫在适宜条件下增殖的示意图(仅显示部分染色体)。下列叙述正确的是( )
A.②时期,细胞核的变化与高等动物细胞相同
B.③时期,染色体的着丝粒排列在赤道板上
C.④时期,非同源染色体自由组合
D.⑤时期,细胞质的分裂方式与高等植物细胞相同
B
2
3
1
4
解析:②时期已经完成了DNA的复制,相当于高等动物的有丝分裂前期,高等动物有丝分裂前期核仁、核膜消失,但题图中还能观察到核膜,A错误;由题图可知,③时期染色体的着丝粒排列在赤道板上,相当于高等动物有丝分裂中期,B正确;④时期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,分别移向两极,没有发生非同源染色体的自由组合,C错误;⑤时期,细胞质的分裂方式与高等动物细胞相同,都是直接从细胞中央缢裂,D错误。
2
3
1
4
3.(2022·湖南卷)洋葱根尖细胞染色体数为8对,细胞周期约12小时。观察洋葱根尖细胞有丝分裂,拍摄照片如图所示。下列分析正确的是 ( )
A.a为分裂后期细胞,同源染色体发生分离
B.b为分裂中期细胞,含染色体16条,核DNA分子32个
C.根据图中中期细胞数的比例,可计算出洋葱根尖细胞分裂中期时长
D.根尖培养过程中用DNA合成抑制剂处理,分裂间期细胞所占比例降低
B
2
3
1
4
解析:题图为洋葱根尖细胞的有丝分裂图,有丝分裂过程
中无同源染色体的分离现象,A错误;b细胞着丝粒整齐排
列在赤道板上,细胞处于有丝分裂中期,且洋葱根尖细胞
染色体数为8对(16条),有丝分裂中期染色体数目与体细
胞相同,但核DNA分子数目在分裂间期已加倍,故b细胞含染色体16条,核DNA分子32个,B正确;各时期细胞数目所占比例与其在细胞周期中所占时间呈正相关,故已知细胞周期时间,根据各时期细胞数目所占比例可计算各时期的时间,但应统计多个视野中的比例,图中只有一个视野,C错误;分裂间期的S期进行DNA分子复制,若根尖培养过程中用DNA合成抑制剂处理,细胞停滞在分裂间期,故分裂间期细胞所占比例升高,D错误。
2
3
1
4
4.(2023·湖北卷)快速分裂的癌细胞内会积累较高浓度的乳酸。研究发现,乳酸与锌离子结合可以抑制蛋白甲的活性,甲活性下降导致蛋白乙的SUMO化修饰加强,进而加快有丝分裂后期的进程。下列叙述正确的是
( )
A.乳酸可以促进DNA的复制
B.较高浓度乳酸可以抑制细胞的有丝分裂
C.癌细胞通过无氧呼吸在线粒体中产生大量乳酸
D.敲除蛋白甲基因可升高细胞内蛋白乙的SUMO化水平
D
2
3
1
4
解析:根据题干信息可知,乳酸与锌离子结合可以抑制蛋白甲的活性,甲活性下降导致蛋白乙的SUMO化修饰加强,进而加快有丝分裂后期的进程,乳酸能加快有丝分裂后期的进程,而DNA复制发生在分裂间期,A错误;快速分裂的癌细胞内会积累较高浓度的乳酸,乳酸可加快有丝分裂后期的进程,故较高浓度乳酸可促进有丝分裂,B错误;无氧呼吸发生在细胞质基质,不发生在线粒体,C错误;根据题目信息,甲活性下降导致蛋白乙的SUMO化修饰加强,故敲除蛋白甲基因可升高细胞内蛋白乙的SUMO化水平,D正确。
课时 巩固提高
62
2
3
5
6
7
8
9
1
4
10
一、单项选择题
1.图1中,ab表示一个细胞周期,cd表示另一个细胞周期。图2中,按箭头方向表示细胞周期。下列从图中所示结果分析细胞周期,不正确的是( )
A.图1中的a、图2中B→A时的细胞正在进行DNA复制
B.图1中的b、图2中A→B时的细胞会出现染色体数目加倍的时期
C.图1、图2中会发生同源染色体的分离,非同源染色体的自由组合
D.根据在细胞周期中阻断DNA复制的原理,可以控制癌细胞的增殖
C
2
3
5
6
7
8
9
1
4
10
解析:同源染色体的分离,非同源染色体的自由组合只发生在减数分裂过程中,而图1、图2都表示细胞周期,不会发生同源染色体的分离,非同源染色体的自由组合,C错误。
2
3
5
6
7
8
9
1
4
10
2.某同学观察根尖有丝分裂实验后,绘制的各时期细胞图如图所示。下列叙述错误的是( )
A.有丝分裂的细胞出现的先后顺序是①⑤②③
B.图中M为细胞板、N为核仁、P为星射线
C.细胞分裂过程中,核DNA的复制与染色体复制是同步进行的
D.细胞④内有蛋白质的合成,且合成场所为一种无膜结构的细胞器
B
2
3
5
6
7
8
9
1
4
10
解析:有丝分裂的过程包括①前期、⑤中期、②后期、③末期,A正确;题图表示根尖细胞的有丝分裂,所以纺锤体是由细胞两极发出的纺锤丝形成的,图中P为纺锤丝,B错误;染色体主要由DNA和蛋白质组成,核DNA的复制与染色体复制同步进行,C正确;细胞④对应的时期为有丝分裂前的间期,该时期的最大特点是完成DNA的复制以及有关蛋白质的合成,蛋白质的合成场所是核糖体,核糖体没有膜结构,D正确。
2
3
5
6
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8
9
1
4
10
3.(2025·河南洛阳模拟)果蝇体细胞含有8条染色体,下列关于果蝇体细胞增殖的叙述,错误的是( )
A.在分裂间期,中心粒倍增,核DNA分子经过复制成为16个
B.在前期,每条染色体有2条染色单体和2个DNA分子
C.在中期,8条染色体的着丝粒排列在赤道板上,易于观察染色体
D.在后期,着丝粒分裂,核DNA加倍,每条染色体有1个DNA分子
D
2
3
5
6
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8
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1
4
10
解析:在分裂间期,中心粒倍增,完成DNA分子复制和有关蛋白质合成,核DNA分子经过复制成为16个,A正确;分裂间期染色体已经复制,故在前期每条染色体由2条染色单体组成,含2个核DNA分子,B正确;在中期,8条染色体的着丝粒排列在赤道板上,此时染色体形态固定、数目清晰,易于观察染色体,C正确;有丝分裂后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开形成子染色体,染色单体数为0,染色体数目加倍,由8条变成16条,但核DNA数目不变,每条染色体有1个DNA分子,D错误。
2
3
5
6
7
8
9
1
4
10
4.在高等动物体内,某些迅速增殖的组织,如口腔上皮细胞、伤口附近的细胞等可以通过无丝分裂的方式形成新细胞。下列有关无丝分裂的叙
述,错误的是( )
A.分裂过程中不出现纺锤丝
B.不存在遗传物质的复制过程
C.蛙的红细胞可通过无丝分裂增殖
D.分裂过程中不出现染色体的变化
B
2
3
5
6
7
8
9
1
4
10
解析:无丝分裂的特点是在分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化,A、D正确;无丝分裂过程中有遗传物质DNA的复制和平均分配,B错误;蛙的红细胞可通过无丝分裂增殖,C正确。
2
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5
6
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8
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1
4
10
5.(2025·广东佛山模拟)下列关于洋葱根尖细胞有丝分裂装片的制作与观察的叙述,不正确的是( )
A.甲过程所用的解离液是用质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精等比例配制而成的
B.乙过程的主要目的是洗去药液,防止解离过度
C.在显微镜下可以看到一个细胞连续分裂的过程
D.在低倍镜下找到分生区细胞后,可以换用高倍镜继续观察
C
2
3
5
6
7
8
9
1
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解析:据题图分析,甲过程表示解离,所用的解离液是用质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精等比例配制而成的,A正确;乙过程是漂洗,主要目的是洗去解离液,防止解离过度,B正确;解离后,细胞已经死亡,所以不可能看到一个细胞连续分裂的过程,C错误;在低倍镜下找到分生区细胞后,可以换用高倍镜继续观察,D正确。
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6.(2025·湖南湘潭模拟)在制作和观察植物细胞有丝分裂临时装片的活动中,
甲、乙、丙三位同学剪取洋葱根尖后,立即进行如表所示的操作步骤。下列叙述错误的是( )
学生 操作步骤
解离 漂洗 染色 制片 观察
甲 + - + + +
乙 + + - + +
丙 + + + + +
注:“+”表示进行了该项操作,“-”则表示没有进行。
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A.实验中解离和制片都有利于根尖分生区细胞分散
B.甲、乙两位同学观察不到染色体都是因为染色体未被着色
C.丙同学观察到的多个视野中处于分裂期的细胞数目少于分裂间期的细胞数目
D.漂洗的目的是洗去浮色,便于观察
答案:D
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解析:实验中解离和制片都有利于根尖分生区细胞分散,A正确;甲同学没有进行漂洗,而漂洗的目的是洗去解离液,防止解离过度,便于染色体着色,故甲同学观察不到染色体是因为染色体未被着色,乙同学没有对染色体进行染色,故乙同学观察不到染色体也是因为染色体未被着色,B正确,D错误;在细胞周期中,分裂期所占时间较短,故观察到的多个视野中处于分裂期的细胞数目少于分裂间期的细胞数目,C正确。
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7.如图甲、乙为某生物的体细胞有丝分裂染色体行为变化示意图,图1和图2为DNA含量变化图。下列有关叙述错误的是( )
A.图甲对应图1中曲线的CD段,对应图2中曲线的FG段
B.图乙为细胞分裂后期图,这一时期两曲线有不同的变化
C.图甲所示变化在光学显微镜下难以观察到
D.观察组织细胞有丝分裂时,可以用同一细胞来观察甲、乙两种时期
D
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解析:图甲表示染色体的复制,核DNA含量加倍,对应图1中曲线的CD段,对应图2中曲线的FG段,A正确;有丝分裂后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为两条子染色体,染色体数目加倍,一条染色体上DNA数目由2变为1,但细胞中核DNA含量没有减少,B正确;图甲所示变化为染色质DNA的复制过程,这种变化在光学显微镜下观察不到,C正确;在显微镜下不能观察到细胞有丝分裂的动态变化,因为经解离后,细胞已经死亡,D错误。
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二、多项选择题
8.细胞有丝分裂过程中存在SAC蛋白与APC(后期促进因子)的监控机制。初期SAC位于染色体的着丝粒上,当染色体与纺锤丝正确连接并排列在赤道板上之后,SAC会失活并脱离着丝粒,进而激活APC,促进细胞正常完成后续的分裂过程。下列叙述正确的是( )
A.染色体排列在赤道板上时,染色体和核DNA数目之比为1∶2
B.连续分裂的细胞中,SAC会不断地与着丝粒结合和脱离
C.推测SAC的功能是使细胞进入分裂后期
D.推测每条染色体着丝粒上的SAC都失活后APC才具有活性
ABD
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解析:染色体排列在赤道板上时,其已在分裂间期完成了复制,每条染色体上有两条染色单体,染色体和核DNA数目之比为1∶2,A正确;由题意可知,在连续分裂的细胞中,SAC会不断地与着丝粒结合和脱离,促进细胞完成分裂过程,B正确;由题意可知,当染色体与纺锤丝正确连接并排列在赤道板上之后,SAC会失活并脱离着丝粒,进而激活APC,促进细胞正常完成后续的分裂过程,可推测SAC的功能是抑制细胞进入分裂后期,C错误;由题意可知,每条染色体着丝粒上的SAC都失活后会激活APC,APC才具有活性,D正确。
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9.Nature有一项颠覆认知的发现:斑马鱼(2n=50)幼鱼在快速生长过程中一些表皮细胞(SEC)无须进行DNA复制,就可以分裂。研究者们将这种独特的分裂方式命名为“无合成分裂”。单个SEC最多形成4个子代细胞。下列相关叙述错误的是( )
A.无合成分裂细胞周期短且具遗传稳定性
B.利用DNA复制抑制剂处理后的SEC不能分裂
C.子代细胞比母细胞小,但子代总表面积大于母细胞
D.该分裂方式有利于表皮细胞覆盖快速生长的幼鱼体表
AB
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解析:无合成分裂细胞无须进行DNA复制,就可以分裂,周期更短,但是不具有遗传稳定性,A错误;SEC可以无须进行DNA复制,就可以分裂,因此利用DNA复制抑制剂处理后的SEC仍能分裂,B错误;“无合成分裂”所产生的子细胞比它们的母细胞更平、更小,DNA等生物材料也比母细胞要少,但它们总的表面积更大,仍能保障上皮细胞覆盖快速生长的斑马鱼表面,C正确;该分裂方式能迅速增加皮肤表面细胞数目,有利于上皮细胞覆盖快速生长的幼鱼体表,是幼鱼对快速生长的适应,D正确。
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三、非选择题
10.(2025·江苏无锡模拟)为了保证细胞周期的正
常运转,细胞自身存在着一系列监控系统(检验
点),对细胞周期的过程是否发生异常加以检测,
只有当相应的过程正常完成后,细胞周期才能进
入下一个阶段。细胞周期中的部分检验点如图
甲所示;某动物细胞有丝分裂过程中某一时期的
模型如图乙所示;某同学绘制一个细胞周期中染色体与核DNA在不同时期的数量关系如图丙所示。
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据图回答下列问题。
(1)图甲中,与a点对应的细胞相比,b点对应的细胞中染色体及核DNA的数量分别____________(填“加倍”“不变”或“减半”)。DNA分子复制的检验点最可能是检验点___;染色体是否正确到达细胞两极的检验点最可能是检验点___。
不变、加倍
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解析:图甲中a→b表示分裂间期,此时主要完成DNA复制和有关蛋白质合成,与a点对应的细胞相比,b点对应的细胞中染色体虽然复制,但两条染色单体共用一个着丝粒,仍然是一条染色体,染色体数目不变,DNA由于分裂间期复制而加倍。检验点1位于分裂间期a→b,因此DNA分子复制的检验点最可能是检验点1。有丝分裂后期染色体在纺锤丝的牵拉下移向两极,检验点3位于M期的后期,因此染色体是否正确到达细胞两极的检验点最可能是检验点3。
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(2)图乙所示细胞处于有丝分裂____期,该细胞中的核DNA数为___个、姐妹染色单体数为____条。植物细胞的胞质分裂方式与图乙不同,会有许多囊泡在赤道板处聚集成________,并发展为新的细胞壁。
后
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细胞板
解析: 乙细胞含有同源染色体,着丝粒分裂,处于有丝分裂后期,该细胞中一条染色体上有一个核DNA分子,因此细胞中的核DNA数为8个,没有染色单体。植物细胞的胞质分裂方式与图乙不同,会有许多囊泡在赤道板处聚集成细胞板,最后扩展形成新的细胞壁。
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(3)图丙中,细胞周期中不会出现的时期为___,a、b时期出现的先后顺序是_______ (填“a→b”或“b→a”)。
d
b→a
解析: 图丙中,a中染色体数目和核DNA数目都是4n,表示有丝分裂的后期、末期,b中染色体数目是核DNA数目的一半,处于分裂间期DNA复制后、有丝分裂的前期、中期,c中染色体数目和核DNA数目都是2n,表示分裂间期DNA复制前或末期结束时,d中核DNA数目是染色体数目的一半,在细胞周期过程中不会出现。细胞周期过程的顺序为分裂间期→前期→中期→后期→末期,因此a、b时期出现的先后顺序是b→a。
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(4)细胞有丝分裂的重要意义,是将亲代细胞的_______复制之后,精确地平均分配到两个子细胞中,从而保持亲子代细胞之间_____________。
染色体
遗传的稳定性
解析: 有丝分裂的重要意义,是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,因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性。
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