高考生物高分计划一轮讲义第11讲细胞的有丝分裂

第四单元细胞的生命历程第11讲细胞的有丝分裂[考纲明细]1.细胞的生长和增殖的周期性(Ⅱ)2.细胞的有丝分裂(Ⅱ)3.细胞的无丝分裂(Ⅰ)4.实验：(1)观察细胞的有丝分裂(2)模拟探究细胞表面积和体积的关系考点1细胞的生长和细胞周期1.细胞不能无限长大(1)模拟实验：细胞大小与物质运输效率之间的关系①细胞模型：不同大小的琼脂块。②运输效率表示法：eq\f(NaOH在琼脂块中扩散体积,琼脂块的体积)。③检测方法：酚酞遇NaOH变红色。④实验结论：细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的物质运输效率就越低，因而限制了细胞的长大。(2)细胞不能无限长大的原因限制因素eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(细胞核质比的关系,表面积与体积的比例关系))2.细胞分裂方式及判断(1)图中①、②、③依次为无丝分裂、有丝分裂、减数分裂。(2)图中①～③无染色体出现的是①；蛙红细胞分裂方式为①；真核细胞的分裂方式为①、②、③。(3)③的特点是同源染色体会发生联会和分离，其最终子细胞染色体数目减半。(4)意义是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。3.细胞增殖的周期性(1)细胞周期①条件：连续分裂的细胞②起点：一次分裂完成时③终点：下次分裂完成时④特点：不同种类的细胞，细胞周期不同，分裂间期与分裂期所占比例也不同⑤时期：分裂间期和分裂期，分裂期人为又分为前、中、后、末四个时期(2)细胞周期的4种常用表示方法eq\a\vs4\al([思维诊断])1.深挖教材(1)细胞分裂后产生的子细胞仍继续分裂吗？提示细胞分裂后产生的子细胞有三种去向：①持续分裂：始终处于细胞周期中。如部分造血干细胞、卵裂期细胞、癌细胞、根尖分生区细胞、茎形成层细胞、芽生长点细胞。②暂不分裂：暂时脱离细胞周期，仍具有分裂能力，在一定条件下可回到细胞周期中。如肝脏细胞、T细胞、B细胞、记忆细胞。③永不分裂：永远脱离细胞周期，处于分化状态直到死亡。如肌纤维细胞、神经细胞、浆细胞、叶肉细胞、洋葱鳞片叶表皮细胞、根尖成熟区细胞。(2)什么样的细胞才具有细胞周期？提示只有连续分裂的细胞才具有细胞周期，如人体皮肤生发层细胞、造血干细胞等干细胞、癌细胞、植物根尖(茎尖)生长点细胞等。只分裂一次便不再分裂的细胞、减数分裂形成的细胞、高度分化的细胞都不具有细胞周期。2.判断正误(1)琼脂块越小，NaOH扩散到琼脂块的速度越快(×)(2)动物细胞有丝分裂间期有DNA复制和中心体的复制(√)(3)有丝分裂过程中染色单体形成于分裂前期，消失于分裂后期(×)(4)赤道板是细胞有丝分裂过程中出现的一种结构(×)(5)细胞越小，相对表面积也越小，更有利于提高物质交换效率(×)题组一细胞不能无限长大的原因1.下列有关细胞不能无限长大的原因中，不正确的是()①受生物体大小的限制②细胞核的控制范围是有一定限度的③细胞体积过大不利于细胞内外的物质交流④细胞内各种细胞器的数目和种数限制A.①③ B．②④C．①④ D．②③答案C解析细胞不能无限长大的原因有两个：(1)表面积与体积比。细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞与外界的物质交换效率就越低。(2)核质比。细胞核是细胞的控制中心，细胞核中的DNA一般不会随着细胞体积的增大而增加，即细胞核控制的细胞质范围是有限的。2.以下有关细胞大小和分裂的叙述正确的是()A.细胞体积越小，表面积也越小，物质运输效率越低B.原核细胞只能通过无丝分裂增加数目C.人的成熟红细胞可以进行有丝分裂，蛙的红细胞能进行无丝分裂D.细胞不能无限长大的原因之一是细胞核中的DNA不会随着细胞体积的扩大而增加答案D解析细胞体积越小，表面积也越小，但相对表面积越大，物质运输效率越高，A错误；原核细胞可通过二分裂增加数目，无丝分裂是真核细胞的分裂方式，B错误；人的成熟红细胞在分化形成过程中会失去细胞核，不能再进行分裂，C错误；细胞核是细胞的控制中心，细胞核中的DNA不会随着细胞体积的扩大而增加，这是细胞不能无限长大的原因之一，D正确。题组二细胞周期的判定3.如图表示细胞周期，下列叙述不正确的是()A.按箭头所示方向由a→a或由b→b表示一个细胞周期B.染色体的平均分配发生于a→b段C.细胞中DNA含量的加倍发生在b→a段D.将癌细胞的细胞周期阻断在b→a段可以治疗癌症答案A解析细胞周期指从上一次分裂结束开始到下一次分裂结束为止，分裂间期远长于分裂期。图中b→a、a→b分别表示分裂间期和分裂期，细胞周期应表示为b→b。4.下列据图描述细胞周期的相关说法正确的是()A.甲图中的S期位于丙图中的a→b段B.一个完整的细胞周期是指乙的a＋b段或b＋c段C.用秋水仙素作用于丙细胞可使细胞分裂停留在a→b段D.细胞中含有染色单体的时间段是甲的M或乙的b、d或丙的a→b段答案C解析甲图中的S期属于间期，而丙图中的a→b段是分裂期，A错误；一个完整的细胞周期是指乙的a＋b段或c＋d段，B错误；秋水仙素能抑制纺锤体的形成，使细胞分裂停留在a→b段，C正确；图中M或b、d或a→b段均表示分裂期，分裂期的后期和末期无染色单体，间期的G2期已形成染色单体，D错误。技法提升判断一个完整的细胞周期的方法(1)“先长后短”：一个细胞周期一定要先经过一个长的间期，再经过一个短的分裂期。(2)“终点到终点”：从完成时开始，到完成时结束，为一个细胞周期。(3)“先复制后分裂”：一个细胞周期一定要先完成DNA的复制，才能完成细胞的分裂。题组三细胞周期同位素标记问题5.科研人员利用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸标记进行有丝分裂的某一动物细胞，在不同间隔时间下进行放射性自显影，得到如图所示结果(A开始观察，细胞已被标记，B标记细胞开始进入分裂期，C观察到的图像为细胞分裂后期的图像，D开始观察到两个细胞被标记，E标记细胞开始进入分裂期，F观察到被标记的细胞分裂成两个子细胞)。以下说法错误的是()A.实验中采用的研究方法之一是同位素标记法B.该细胞可能是干细胞C.该细胞的细胞周期为22hD.3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸可存在于该细胞的细胞核、线粒体和叶绿体中答案D解析由题意可知，用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸标记进行有丝分裂的某一动物细胞，应用了同位素标记法，A正确；该细胞能连续分裂，可能是干细胞，B正确；根据题意，D时期观察到两个细胞被标记，说明细胞进入了分裂末期，从这次分裂末期到下一次分裂末期为一个细胞周期，即图中的D到F，故细胞周期为22h，C正确；动物细胞无叶绿体，D错误。6.(2017·安徽舒城中学一模)科学家用含15N的硝酸盐作为标记物浸泡蚕豆幼苗，并追踪蚕豆根尖细胞的分裂情况，得到蚕豆根尖分生区细胞连续分裂的数据如下，下列据图所作的推测正确的是()A.在19.3～21.3h这个时间段，根尖细胞内可发生基因重组现象B.蚕豆根尖细胞周期中染色体存在的时间比染色质存在的时间长C.在0～2h这个时间段，蚕豆根尖细胞的DNA分子结构稳定性最低D.蚕豆根尖细胞分裂的一个细胞周期为19.3h答案D解析根尖细胞只能进行有丝分裂，有丝分裂过程中细胞内不会发生基因重组，A错误；在细胞分裂过程中，染色质丝螺旋缠绕成染色体，在分裂末期，染色体解螺旋恢复为染色质状，间期也以染色质形式存在，故染色质存在的时间比染色体长，B错误；0～2h时间段细胞处于分裂期，此时不会进行DNA复制，DNA分子结构较稳定，C错误；细胞周期是从一次分裂完成时开始到下一次分裂完成时为止，即为21.3－2＝19.3(h)，D正确。考点2有丝分裂过程及相关结构和数量的变化1.有丝分裂过程2．动植物细胞有丝分裂的主要区别项目纺锤体的形成方式不同(前期)细胞分裂方式不同(末期)图像植物细胞从细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体由细胞板形成细胞壁，将细胞分隔成两部分动物细胞由中心体发出星射线形成纺锤体由细胞膜向内凹陷，将细胞缢裂成两部分3．与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用名称生物类型作用时期生理作用核糖体动物、植物主要是间期合成相关蛋白质线粒体动物、植物整个细胞周期提供能量高尔基体植物末期与细胞壁(板)的形成有关中心体动物、低等植物前期与纺锤体的形成有关4．有丝分裂的意义亲代细胞的染色体经过复制后，精确地平均分配到两个子细胞中，保持了细胞的亲子代之间遗传性状的稳定性。5．无丝分裂eq\a\vs4\al([思维诊断])1．深挖教材后期着丝点的分裂是纺锤丝牵引引起的吗？提示着丝点是自动分裂的，而与纺锤丝的牵引无关，比如用秋水仙素抑制纺锤体的形成，没有纺锤丝牵引，细胞中染色体的数目仍可加倍。2．判断正误(1)无丝分裂中核膜不消失(√)(2)动植物细胞有丝分裂过程中染色体的形态变化不同(×)(3)纺锤体形成于分裂前期，消失于分裂后期(×)(4)蛙受精卵发育过程，可发生DNA的半保留复制(√)(5)植物细胞在有丝分裂末期，赤道板能形成细胞板(×)1．有丝分裂过程中细胞结构的变化(1)染色体行为变化规律①当有染色单体(G2期、前期、中期)时，染色体∶染色单体∶DNA＝1∶2∶2。②当无染色单体(间期的G1期、后期、末期)时，染色体∶DNA＝1∶1。(2)纺锤体的变化：形成时期为前期，消失时期为末期。(3)核膜、核仁的变化：解体时期为前期，重建时期为末期。(4)中心体变化规律(动物细胞、低等植物细胞)间期复制→前期移向两极并形成纺锤体→末期平均分到子细胞。2．有丝分裂过程中可“加倍”的结构或物质成分或结构时期原因DNA间期DNA复制染色体后期着丝点分裂中心体间期中心体复制细胞核末期新核膜已经形成，细胞质尚未分裂着丝点后期着丝点分裂3．有丝分裂过程中核DNA、染色体及染色单体数目变化规律(以二倍体生物为例)(1)数量变化时期项目分裂间期分裂期前期中期后期末期核DNA2n→4n4n4n4n4n→2n染色体2n2n2n4n4n→2n染色单体0→4n4n4n00(2)曲线模型模型解读①a→b、l→m变化的原因都是DNA分子复制。②g→h、n→o变化的原因都是着丝点分裂。③c→d形成的原因是核膜的形成。④染色单体的变化规律是：0→核DNA数→0(核DNA未复制时为0，复制后与核DNA一样多，着丝点分裂后又降为0)。(3)柱状图模型①根据染色单体变化判断各时期染色单体eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(有→前期、中期甲图,无→后期乙图、末期丙图))②根据比例关系判断各时期DNA∶染色体∶染色单体＝eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(4n∶2n∶4n→前期、中期,甲图,4n∶4n∶0→后期乙图,2n∶2n∶0→末期丙图))(4)有丝分裂中染色体数与核DNA数比值的变化曲线①图1中ab段表示S期，bc段表示含有姐妹染色单体的时期，即有丝分裂G2期、前期和中期，de段表示有丝分裂的后期和末期。②图1中，在有染色单体时，染色体与核DNA数目之比为1∶2；不存在染色单体的时期，染色体与核DNA数目之比为1∶1。③图2中BC段表示间期的S期，CD段表示有丝分裂的G2期、前期和中期，EF段为有丝分裂的后期和末期。题组一有丝分裂过程及各时期特征分析1．下列关于高等植物细胞有丝分裂的叙述，正确的是()A．分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备，完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成B．在整个细胞分裂过程中需要解旋酶、RNA聚合酶、DNA聚合酶、DNA酶C．分裂后期的DNA分子数目和染色体数目都是前期的两倍D．分裂末期赤道板由细胞中央向四周扩展，逐渐形成细胞壁答案A解析分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备，主要完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，A正确；在细胞分裂过程中不需要DNA酶，B错误；与分裂前期相比，分裂后期着丝点分裂导致染色体数目加倍，但DNA分子数目不变，C错误；分裂末期细胞板由细胞中央向四周扩展，逐渐形成细胞壁，赤道板只是一个假想的空间位置，D错误。2.如图为细胞分裂过程部分结构的变化示意图，此过程()A．发生在细胞分裂期的末期，核膜再度合成B．发生在细胞周期的分裂间期，染色质复制C．发生在细胞分裂期的前期，核膜逐渐解体D．发生在细胞分裂期的中期，染色体螺旋变粗答案C解析题图中的染色体含有染色单体，核膜在解体，说明该过程为有丝分裂前期。3．二倍体生物细胞正在进行着丝点分裂时，下列有关叙述正确的是()A．细胞中一定不存在同源染色体B．着丝点分裂一定导致DNA数目加倍C．染色体DNA一定由母链和子链组成D．细胞中染色体数目一定是其体细胞的2倍答案C解析根据题干信息，“二倍体生物细胞正在进行着丝点分裂”，可判断该细胞处于有丝分裂后期或减数第二次分裂后期。因此该细胞可能存在同源染色体，也可能不存在同源染色体，A错误；DNA数目加倍是在间期，后期DNA数目不加倍，B错误；由于DNA复制是半保留复制，所以该细胞染色体DNA一定由母链和子链组成，C正确；若为减数第二次分裂后期的细胞，则染色体数目与体细胞相同，D错误。题组二细胞图像分析4.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．有丝分裂的分裂期，细胞出现的先后顺序是①⑤②③B．图中M为赤道板、N为核仁、P为星射线C．有丝分裂过程中，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答案B解析图中①～⑤分别指代有丝分裂的前期、后期、末期、间期、中期，其中分裂期包括①前期、⑤中期、②后期、③末期，A正确；因图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M为细胞板、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应同步进行，C正确；细胞④对应的时期为有丝分裂间期，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。5．下列是一组动物活细胞有丝分裂图，有关说法正确的是()A．b图细胞将出现细胞板，并缢裂成两个子细胞；c图细胞核中染色体数和DNA数相等B．该生物与高等植物有丝分裂的区别主要在c和e两个时期，秋水仙素使基因突变作用在e时期C．d图细胞中同源染色体联会，形成四分体D．上述细胞在细胞周期中出现的顺序是a→c→d→e→b答案D解析由图示可推断a、b、c、d、e分别表示间期、末期、前期、中期、后期，则上述细胞在细胞周期中出现的顺序为a→c→d→e→b，D正确；细胞板是植物细胞有丝分裂末期出现的结构，动物细胞有丝分裂末期是细胞膜向内凹陷缢裂成两个子细胞，而且c图中DNA已经复制，但染色体数没有加倍，A错误；动物细胞与植物细胞有丝分裂的区别在前期和末期，即c、b，基因突变发生在DNA复制时，即a时期，B错误；同源染色体联会发生在减数分裂过程中，C错误。6．如图是细胞有丝分裂模式图或部分结构图，有关叙述不正确的是()A．上述细胞有丝分裂的顺序是甲、丁、乙、丙B．显微镜下观察到最多的细胞处于甲时期C．开始出现染色体的时期是丁；染色体开始转变成染色质形态的时期是丙D．丁一定是动物细胞有丝分裂前期答案D解析甲为间期，乙为后期，丙为末期，丁为前期，故图中细胞有丝分裂的顺序为甲、丁、乙、丙，A正确；细胞周期中，间期历时最长，显微镜下观察到最多的细胞处于间期，B正确；细胞有丝分裂中，染色体出现在前期，消失转变为染色质在末期，C正确；丁也可能是低等植物细胞，D错误。技法提升“三看法”界定动植物细胞有丝分裂图像题组三有丝分裂DNA、染色体含量变化曲线图分析7．(2018·宁夏育才中学月考)如图是某二倍体植物细胞有丝分裂过程中，染色体和DNA数量比值的变化曲线，下列说法正确的是()A．核DNA的复制发生在ab段B．与核DNA复制相关酶的合成只发生在bc段C．染色体数目的加倍发生在deD．cd段的染色体数是ef段的两倍答案C解析核DNA分子的复制发生在bc段，A错误；与核DNA复制相关酶的合成发生在ab段，B错误；染色体数目加倍的原因是着丝点分裂，因此de段染色体数目由于着丝点分裂而暂时加倍，C正确；ef段染色体数目可能是cd段的2倍，D错误。8．(2018·山东枣庄十八中段测)如图甲表示细胞分裂的不同时期与每条染色体DNA含量变化的关系，图乙表示处于细胞有丝分裂某个时期的细胞图像。下列说法中正确的是()A．图甲中CD段形成的原因是细胞分裂B．图甲中DE段包含有丝分裂末期，染色体平均分到两个子细胞中C．图乙中细胞处于图甲中的BC段D．图乙中细胞含8条染色体、8个DNA分子、16条染色单体答案B解析图甲中CD段形成的原因是着丝点的分裂，A错误；图甲中DE段可表示有丝分裂后期和末期、减数第二次分裂后期和末期，染色体平均分到两个子细胞中，B正确；图乙中细胞处于有丝分裂后期，对应于图甲中的DE段，C错误；图乙中细胞着丝点分裂，含8条染色体、8个DNA分子，没有染色单体，D错误。9．如图表示有丝分裂过程中细胞内染色体数目的变化曲线，下列相关分析正确的是()A．AB段细胞内有4条染色体，4个核DNA分子B．中心体的复制发生在AB段C．细胞中核DNA分子数目的减半和染色体数目的减半是同步的D．体细胞中含有8个核DNA分子答案C解析图中AB段为细胞有丝分裂的前期，该时期细胞内有4条染色体，8个核DNA分子，A错误；中心体的复制发生在细胞有丝分裂的间期，B错误；核DNA分子数目和染色体数目的减半都发生在有丝分裂末期，C正确；体细胞中含有4个核DNA分子，D错误。题组四利用柱形图辨识有丝分裂过程10.如图是动物细胞有丝分裂不同时期染色体数目(a)、核DNA分子数目(b)的柱形图，下列叙述正确的是()A．①时期染色体还未复制，核DNA已完成了复制B．③时期核膜、核仁重建，细胞中部出现细胞板C．①→②表示着丝点分裂，染色体数目加倍，但核DNA分子数目不变D．②→③表示同源染色体相互分离，染色体和核DNA分子数目也随之减半答案C解析图①可表示有丝分裂前期和中期，图②可表示有丝分裂后期，图③可表示有丝分裂末期。有丝分裂的前期和中期，DNA已复制，染色体也完成了复制，但数目不变，A错误；动物细胞分裂过程中不形成细胞板，B错误；有丝分裂过程中不会发生同源染色体分离现象，D错误；①→②表示由中期到后期，着丝点分裂，染色体数目加倍，但核DNA分子数目不变，C正确。11．如图中的①②③表示动物细胞有丝分裂过程中的三个阶段，a是染色体数，b是染色单体数，c是DNA分子数，a、b、c的数量关系正确的是()A．①② B．①③C．②③ D．①②③答案B解析因为染色单体是染色体复制后形成的，所以，只要存在染色单体，其数目就比染色体多一倍(图①)；在分裂后期，由于着丝点分裂，染色单体消失，数目为零(图③)。因此图②错误，B正确。技法提升迅速识别柱形图中的染色体、染色单体和DNA(1)先看染色单体：染色单体可能是0，而染色体和DNA不可能是0。(2)再看DNA和染色体：DNA可能是染色体的2倍，而染色体不可能是DNA的2倍。实验8观察根尖分生组织细胞的有丝分裂1．实验原理(1)高等植物的分生组织细胞有丝分裂较旺盛。(2)细胞核内的染色体(质)易被碱性染料(龙胆紫溶液或醋酸洋红液)染成深色。(3)由于各个细胞的分裂是独立进行的，在同一分生组织中可以通过高倍显微镜观察细胞内染色体的存在状态，判断处于不同分裂时期的细胞。2．实验步骤续表过程图像步骤说明装片制作漂洗①漂洗液：清水；②时间：约10min；③目的：洗去解离液，防止解离过度染色①染色液：0.01g/mL或0.02g/mL的龙胆紫溶液或醋酸洋红液；②时间：3～5min；③目的：使染色体(或染色质)着色制片①压片：用镊子将处理过的根尖放在载玻片上，加一滴清水，并用镊子尖把根尖弄碎，盖上盖玻片，在盖玻片上再加一片载玻片，然后用拇指轻轻地按压载玻片；②目的：使细胞分散开，利于观察续表过程图像步骤说明装片制作观察①先用低倍镜观察：找到分生区细胞(正方形、排列紧密)；②后用高倍镜观察：找出各时期细胞，观察特点并记录各时期的细胞数目绘图中期细胞绘图要点：植物细胞形态近正方形，着丝点排列在赤道板上；有染色单体、纺锤体；无核膜、核仁和中心体eq\a\vs4\al([深挖教材])1．取材时为什么只能剪根尖2～3mm，而不能过长？提示若剪得过长会包括伸长区，伸长区细胞不分裂，增加了寻找观察细胞的难度。2．在制片时两次用到载玻片，作用分别是什么？提示一次是放置根尖；另一次是在盖玻片上加一片载玻片，然后用拇指轻轻按压，目的是使细胞均匀分散，避免压碎盖玻片。3．为什么不能对细胞有丝分裂过程进行连续观察？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，观察到的只是一个固定时期。如果要找到各个分裂时期的细胞，要不断移动装片，在不同的视野中寻找。1．(2017·宁夏育才中学月考)某小组进行观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂的实验，下列正确的是()A．盐酸和酒精混合液主要起固定作用B．碱性染料吡罗红可用于染色体染色C．染色体的存在状态可作为判断有丝分裂各时期的依据D．观察到分裂末期细胞内细胞板向四周扩展形成新的细胞壁答案C解析15%的盐酸和95%的酒精组成的解离液，用于解离洋葱根尖，起分散细胞的作用，A错误；碱性染料龙胆紫或醋酸洋红可用于染色体染色，B错误；有丝分裂不同时期，细胞中染色体的形态存在一定差异，因此细胞内染色体的存在状态可作为判断有丝分裂各时期的依据，C正确；观察的细胞在解离时已被杀死，不可能观察到细胞板向四周扩散的过程，D错误2．(2017·福建三明一中期中)下列属于“制作植物细胞有丝分裂的临时装片”实验的操作是()A．用层析液解离 B．用清水洗去解离液C．用苏丹Ⅲ染色 D．用50%的乙醇洗去浮色答案B解析层析液用于绿叶中色素的分离，A错误；制作植物细胞有丝分裂的临时装片时用清水洗去解离液，B正确；苏丹Ⅲ用来检测脂肪，C错误；检测脂肪时用50%的乙醇洗去浮色，D错误。3．(2017·安徽宣城二模)下图为实验小组同学探究月季茎尖细胞分裂的实验过程中在显微镜下拍摄的一张照片，茎尖取材时间为上午10时。下列相关说法不正确的是()A．上午10时取材是因为此时细胞分裂旺盛，处于分裂期细胞多B．制片时漂洗的目的是洗去解离液，防止解离过度，便于着色C．①细胞处于分裂中期，②细胞中同源染色体正在分离D．据图可知在月季细胞周期中分裂后期时间长于分裂中期答案C解析一天当中上午10时分生区细胞分裂旺盛，处于分裂期的细胞多，A正确；制片时漂洗的目的是洗去解离液，防止解离过度，便于着色，B正确；①②细胞进行的是有丝分裂，同源染色体分离发生在减数分裂中，C错误；有丝分裂各时期细胞的数目与有丝分裂各时期的长短呈正相关，持续时间较长的分裂时期细胞数目多，D正确。技法提升归纳盐酸和酒精的“同材异用”(1)不同浓度酒精的用途酒精浓度用途体积分数为50%在脂肪鉴定中用于洗去浮色体积分数为70%在土壤小动物类群丰富度调查实验中用于杀死并保存小动物；消毒体积分数为95%与质量分数为15%的盐酸混合用于有丝分裂实验中的解离低温诱导染色体加倍实验中的冲洗卡诺氏液无水乙醇用于光合作用色素的提取(2)盐酸在不同实验中的应用实验名称盐酸的作用观察DNA和RNA在细胞中的分布①改变膜的通透性，加速染色剂进入细胞②使染色质中DNA与蛋白质分离，有助于DNA与染色剂结合观察根尖有丝分裂，低温诱导染色体加倍质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精按1∶1混合成解离液，使组织中的细胞相互分离4．(2017·浙江名校协作体月考)下列关于“制作并观察洋葱根尖细胞有丝分裂临时装片”实验的叙述，正确的是()A．制作细胞有丝分裂装片时，根尖解离后直接染色B．光学显微镜下绝大多数细胞中能观察到染色体C．先用低倍镜找到分生区细胞，再换上高倍镜观察D．观察洋葱根尖装片时，需保持细胞活性以便观察有丝分裂全过程答案C解析制作细胞有丝分裂装片时的实验步骤是：解离—漂洗—染色—制片，A错误；光学显微镜下少数细胞中能观察到染色体，B错误；先用低倍镜找到分生区细胞，再换上高倍镜观察，C正确；观察洋葱根尖装片时，细胞已经在解离时死亡，以不同时期的静态图像来想象有丝分裂全过程，D错误。5．(2018·绍兴高三测试)下列关于“观察细胞的有丝分裂”实验的叙述，正确的是()A．换高倍镜观察时，可以通过缩小光圈使视野变暗B．在一个视野里往往找不全各个时期细胞，故要更换装片再找C．可观察到部分细胞在中央的“赤道板”处向内凹陷D．视野中能观察到呈正方形的马蛔虫受精卵答案C解析换高倍镜观察时，视野变暗，应调大光圈，A错误；在一个视野里往往找不全各个时期细胞，可以移动装片再找，B错误；在动物细胞中，可观察到部分细胞在中央的“赤道板”处向内凹陷，C正确；视野中能观察到呈圆形的马蛔虫受精卵，D错误。6．如图表示洋葱根尖细胞有丝分裂装片的制作与观察，下列相关叙述中，不正确的是()A.b过程的主要目的是洗去盐酸，避免对染色的影响B．a过程时间太久会使根尖过于酥软，难以制片C．在显微镜下可以看到一个细胞连续的分裂过程D．在低倍镜下找到清晰的物像后，可以换用高倍镜继续观察答案C解析a～e过程分别表示解离、漂洗、染色、制片和观察。漂洗的目的是洗去解离液，以便染色，A正确；解离时间不能太久，否则解离过度导致根尖过于酥软，难以制片，B正确；由于在解离过程中细胞已经被杀死，所以用显微镜观察时看不到一个细胞连续的分裂过程，C错误；为了更清晰地看到染色体的数目、形态和分布，要用高倍镜进行观察，D正确。技法提升观察根尖分生组织细胞有丝分裂的关键及注意事项高考热点突破1．(2017·北京高考)洋葱根尖和小鼠骨髓细胞都能用于观察细胞有丝分裂，比较实验操作和结果，叙述正确的是()A．都需要用盐酸溶液使细胞相互分离B．都需要用低倍镜找到分裂细胞再换高倍镜观察C．在有丝分裂中期都能观察到染色体数目加倍D．在有丝分裂末期都能观察到细胞板答案B解析解离洋葱根尖组织时需要用盐酸溶液，盐酸可使细胞相互分离开来，同时杀死细胞，固定细胞形态，解离小鼠骨髓细胞则需要用到胰蛋白酶或胶原蛋白酶，A错误；观察细胞有丝分裂装片时，需要先用低倍镜观察，找到分裂细胞，然后再换用高倍镜仔细观察，B正确；在有丝分裂后期，姐妹染色单体分开，可观察到染色体数目加倍，C错误；植物细胞在有丝分裂末期形成细胞板，动物细胞不形成细胞板，而是细胞膜从细胞中部向内凹陷，D错误。2．(2016·海南高考)下列与细胞周期有关的叙述，正确的是()A．等位基因的分离发生在细胞周期的分裂间期B．在植物细胞的细胞周期中纺锤丝出现在分裂间期C．细胞周期中染色质DNA比染色体DNA更容易复制D．肝细胞的细胞周期中染色体存在的时间比染色质的长答案C解析等位基因的分离发生在减Ⅰ后期，A错误；在植物细胞的细胞周期中纺锤丝出现在分裂前期，B错误；高度螺旋化状态的染色体DNA不易解旋，DNA复制较为困难，C正确；细胞周期中染色体存在的时间比染色质的短，D错误。3．(2015·浙江高考)下列有关细胞周期和细胞分裂的叙述，正确的是()A．不同生物的细胞大小和数目不同，但细胞周期长短相同B．同一生物各种组织的细胞周期长短相同，但G1、S、G2和M期长短不同C．若在G2期加入DNA合成抑制剂，则有丝分裂前期每个染色体仍含有2条染色单体，子细胞染色体数目与母细胞的相同D．减数分裂前期Ⅰ同源染色体配对，每个染色体含有4条染色单体，子细胞染色体数目为母细胞的一半答案C解析不同生物的细胞大小和数目不同，细胞周期长短也不同，A错误；同一生物各组织的细胞周期长短不同，G1、S、G2和M期长短不同，B错误；DNA的复制发生在S期，在G2期加入DNA合成抑制剂对细胞分裂无影响，C正确；减数分裂前期Ⅰ同源染色体配对，每个染色体有2条染色单体，D错误。4．(2015·北京高考)流式细胞仪可根据细胞中DNA含量的不同对细胞分别计数。研究者用某抗癌药物处理体外培养的癌细胞，24小时后用流式细胞仪检测，结果如图。对检测结果的分析不正确的是()A．b峰中细胞的DNA含量是a峰中的2倍B．a峰和b峰之间的细胞正进行DNA复制C．处于分裂期的细胞均被计数在a峰中D．此抗癌药物抑制了癌细胞DNA的复制答案C解析a、b峰细胞的DNA含量分别为40、80，A正确；a峰中细胞为DNA未复制的细胞，b峰中细胞为DNA复制已完成的细胞，a峰与b峰之间的细胞DNA含量为40～80，正在进行DNA复制，B正确；分裂前、中、后期细胞中的DNA含量加倍，被计数在b峰中，C错误；药物处理后b峰中细胞数目大大减少，这说明此药物抑制了癌细胞DNA的复制，D正确。5．(2015·安徽高考)如图是某同学在观察洋葱根尖细胞有丝分裂时拍摄的显微照片，下列叙述正确的是()A．甲细胞中每条染色体的着丝点排列在细胞板上B．乙细胞中染色体被平均分配，移向细胞两极C．甲和乙细胞中的染色体数目相等，DNA含量相同D．统计图中处于分裂期的细胞数可计算细胞周期长短答案B解析图中甲细胞处于有丝分裂中期，每条染色体的着丝点排列在赤道板上，A错误；乙细胞处于有丝分裂后期，着丝点分裂后形成的两套染色体平均分配，分别移向细胞两极，B正确；设洋葱体细胞的染色体数目为2N，则甲、乙细胞的染色体数目分别为2N和4N，核DNA含量均为4N，C错误；统计处于分裂期的细胞数和处于分裂间期的细胞数可用于比较分裂期、分裂间期时间的长短，但不能计算出细胞周期的时长，D错误。6．(2017·全国卷Ⅲ)利用一定方法使细胞群体处于细胞周期的同一阶段，称为细胞周期同步化。以下是能够实现动物细胞周期同步化的三种方法。回答下列问题：(1)DNA合成阻断法：在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的DNA合成可逆抑制剂，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)秋水仙素阻断法：在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的秋水仙素，秋水仙素能够抑制________，使细胞周期被阻断，即可实现细胞周期同步化。经秋水仙素处理的细胞________(填“会”或“不会”)被阻断在间期。(3)血清饥饿法：培养液中缺少血清可以使细胞周期停滞在间期，以实现细胞周期同步化。分裂间期的特点是________________(答出一点即可)。答案(1)分裂间(或答：S)(2)纺锤体形成不会(3)完成DNA复制和有关蛋白质的合成解析(1)DNA合成可逆抑制剂能抑制DNA的复制，DNA复制发生在细胞分裂的间期，因此，加入DNA合成可逆抑制剂会使细胞停滞在细胞周期的间期(或S期)，而处于分裂期的细胞不受影响。(2)秋水仙素能抑制细胞分裂前期纺锤体的形成，使染色体数目加倍，不会将细胞分裂阻断在间期。(3)细胞在分裂间期进行活跃的物质准备，完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度的生长。7．(2015·福建高考)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有丝分裂和种子萌发影响的实验探究，结果如下表。请回答：注：有丝分裂指数＝分裂期细胞数/观察细胞的总数×100%。(1)本实验需要制作根尖细胞有丝分裂装片，制片过程中根尖解离需要用到的试剂是________。下图为显微镜下观察到的部分细胞图像，箭号所指的细胞处于分裂期的________期。(2)实验结果显示，与对照组相比，当可可碱浓度达到1.0mmol·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。(3)实验结果表明，随着可可碱浓度的升高，种子发芽率________。为探究可可碱影响种子发芽率的可能原因，某同学提出假设：可可碱会降低种子中赤霉素的水平。现欲通过实验检验上述假设，请写出实验设计的基本思路：________________________________________。答案(1)盐酸(或盐酸和酒精)中(2)减少可可碱能够抑制纺锤体的形成(3)降低以不同浓度的可可碱处理鬼针草种子，一段时间后测定各组种子中赤霉素的含量，分析可可碱浓度与赤霉素含量的关系解析(1)根尖的解离需要使用盐酸或盐酸和酒精的混合液。图示细胞中，每条染色体的着丝点排列在细胞中央的赤道板上，处于分裂期的中期。(2)由实验结果可知，当可可碱浓度达到1.0mmol·L－1时，后期和末期的细胞数目相对减少，可能的原因是可可碱能够抑制纺锤体的形成，导致染色体无法移向细胞两极。(3)由实验结果可知，随着可可碱浓度升高，种子发芽率降低。在“可可碱会降低种子中赤霉素的水平”的假设中，自变量为不同浓度的可可碱溶液，因变量为赤霉素的含量，因此实验设计的基本思路为：以不同浓度的可可碱处理该种子，一段时间后测定各组种子中赤霉素的含量，最后分析可可碱与赤霉素含量的关系。限时规范特训一、选择题1．在玉米根尖细胞进行有丝分裂的过程中，相关细胞器发挥着重要的作用。下列有关叙述正确的是()A．在分裂间期，核糖体上合成多种蛋白质B．在分裂前期，由中心体发出星射线形成纺锤体C．在分裂中期，线粒体为着丝点的分裂提供能量D．在分裂末期，高尔基体参与赤道板的形成答案A解析玉米细胞中无中心体，B错误；在分裂中期不发生着丝点的分裂，C错误；细胞中不存在赤道板这个结构，它只是细胞分裂过程中的一个位置，D错误。2．下列关于高等植物有丝分裂的叙述，正确的是()A．前期出现了纤维素组成的纺锤体B．中期染色体上的有关基因表达合成后期所需的蛋白质C．后期纺锤丝牵拉着丝粒使之断裂D．末期形成细胞板的过程涉及囊泡膜的融合答案D解析细胞壁的主要成分是纤维素，而纺锤体的主要成分是蛋白质，A错误；中期染色体高度螺旋化，不能表达，B错误；后期着丝点分裂，姐妹染色单体分开，纺锤丝牵引子染色体向细胞两极移动，但是染色体的着丝粒分裂与纺锤丝无关，C错误；末期形成细胞板的过程与高尔基体形成的囊泡膜的融合有关，D正确。3．依据生理特点，鉴别一个正在进行有丝分裂的细胞是植物细胞还是动物细胞，最可靠的方法是检查它的()A．DNA复制的方式B．是否出现星射线C．细胞质分成两部分的方式D．自身的蛋白质合成的方式答案C解析动物细胞与植物细胞有丝分裂过程基本相同，不同的特点是：动物细胞在间期中心体倍增，在前期两组中心粒分别移向细胞两极，在中心粒的周围，发出星射线构成纺锤体，而植物细胞在前期从细胞两极发出纺锤丝；动物细胞分裂的末期细胞膜从细胞的中部向内凹陷，最后把细胞缢裂成两部分，植物细胞末期在赤道板的位置出现细胞板，细胞板由细胞的中央向四周扩展，逐渐形成新的细胞壁。所以鉴别一个正在进行有丝分裂的细胞是植物细胞还是动物细胞，最可靠的方法是检查它的细胞质分裂成两部分的方式。4．如图是蛙的红细胞无丝分裂过程，和有丝分裂相比，下列叙述正确的是()A．分裂过程中没有出现纺锤体和染色体的变化B．没有DNA和染色体的复制C．分裂过程中细胞核缢裂成两个细胞核，因此子细胞中染色体减少一半D．无丝分裂只发生在原核生物的细胞分裂中，有丝分裂只发生在真核生物的细胞分裂中答案A解析真核细胞的分裂方式分为三种：无丝分裂、有丝分裂、减数分裂，主要区别是无丝分裂过程中没有出现纺锤体和染色体的变化。虽然无纺锤体和染色体的变化，但遗传物质要复制，以保证子细胞中遗传物质的稳定，保持遗传性状的稳定性。5．(2018·华中师大高三月考)某科研人员将蚕豆根尖(染色体数2n)放置于3H－胸腺嘧啶的介质中生长8小时(小于1个细胞周期)，用放射自显影检测根尖染色体的放射性分布如图甲所示。然后转移至含秋水仙素的正常介质中，再次培养至有丝分裂中期，检测染色体的标记情况如图乙所示。下列有关描述错误的是()A．秋水仙素能抑制纺锤体形成但不影响着丝点分裂B．依据甲乙可推断根尖细胞DNA的复制符合半保留复制C．图乙对应的细胞分裂结束时每个细胞中的染色体有一半被标记D．若某细胞分裂中期染色体数目为4n，则可以确定此细胞为秋水仙素处理过的细胞后代答案C解析秋水仙素能抑制纺锤体形成但不影响着丝点分裂，A正确；甲乙对比可发现，经过复制之后新合成的占50%，符合半保留复制，B正确；由于秋水仙素的作用，图乙对应的细胞不再分裂，C错误；若某细胞分裂中期染色体数目为4n，则可以确定此细胞被秋水仙素处理过，D正确。6．细胞周期的运转是十分有序的，是基因有序表达的结果。基因的有序表达，使进行有丝分裂的细胞按G1－S－G2－M时期的顺序(M期表示分裂期，G1期、S期和G2期组成分裂间期，其中G1期、G2期表示RNA和蛋白质合成期，S期表示DNA合成期)周而复始地进行增殖。如图表示细胞周期中的某种生理变化的发生与其对应时期的关系，其中正确的是()答案B解析细胞体积的增大发生在细胞分裂的间期，DNA的复制发生在细胞分裂间期的S期，A、C错误；染色体着丝点分裂和染色单体的分离发生在分裂期，B正确；在细胞分裂的间期，核膜、核仁都存在，D错误。7．(2017·山东临沂一模)下列有关细胞周期的叙述，正确的是()A．进行有丝分裂的细胞都具有细胞周期B．细胞周期中可以发生突变和基因重组C．抑制DNA复制，细胞会停滞在分裂期D．不同生物细胞的细胞周期持续时间一般不同答案D解析有丝分裂完成后的细胞有三种去向：继续分裂，暂时停止分裂和分化，只有连续分裂的细胞才有细胞周期，A错误；基因重组通常发生在减数分裂过程中，而进行减数分裂的细胞没有细胞周期，B错误；DNA复制发生在细胞分裂间期的S期，所以抑制DNA复制，细胞会停滞在分裂间期，C错误；不同生物细胞的细胞周期持续时间一般不同，D正确。8．(2018·宁夏育才中学高三月考)在洋葱根尖细胞分裂过程中，当染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数＝1∶2∶2时，该细胞可能会发生()A．两组中心粒周围发出星射线形成纺锤体B．配对的同源染色体彼此分离移向细胞的两极C．染色质丝正在高度螺旋化形成染色体D．着丝点全部排列在细胞的细胞板上答案C解析有丝分裂前期和中期，细胞中的染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数＝1∶2∶2。洋葱属于高等植物，其根尖细胞中不含中心体结构，A错误；洋葱根尖细胞只进行有丝分裂，不进行减数分裂，所以不可能出现配对的同源染色体彼此分离移向细胞两极的现象，B错误；在有丝分裂前期，染色质丝正在高度螺旋化形成染色体，C正确；有丝分裂中期，着丝点排列在赤道板上，而细胞板出现在分裂末期，D错误。9．某同学观察了一种民间称为“鬼子葱”的植物的根尖的1000个处于有丝分裂分裂期的细胞，其中有105个处于如图所示时期，有692个细胞没有出现细胞板也看不清其中的染色体，有35个细胞的染色体数目明显加倍，其余168个细胞都有细胞板。据此可判断这些“鬼子葱”根尖细胞()A．不存在分裂间期B．末期经历的时间最短C．分裂中期经历的时间最长D．有797个细胞具有染色单体答案D解析因该同学只观察处于有丝分裂分裂期的细胞，并没有观察处于分裂间期的细胞，所以不能判断“鬼子葱”根尖细胞不存在分裂间期，A错误；在分裂期中，细胞内染色体数目明显加倍的细胞(后期)个数最少，说明后期经历的时间最短，B错误；没有出现细胞板也看不清染色体的细胞(前期)共692个，说明前期经历时间最长，C错误；前期和中期都具有染色单体，图中所示时期为中期，处于该时期的细胞有105个，处于有丝分裂前期的细胞有692个，共797个，D正确。10．(2017·安徽合肥一模)下列在洋葱根尖分生区细胞中能正常完成的生理活动有()①DNA复制②合成RNA聚合酶③mRNA合成④染色质→染色体⑤[H]＋O2→H2O⑥H2O→[H]＋O2A．①②③④⑤ B．①②④⑤⑥C．①③④⑤⑥ D．②③④⑤⑥答案A解析①洋葱根尖分生区细胞能持续不断地进行细胞分裂，因此会发生DNA的复制，①正确；②洋葱根尖分生区细胞能持续不断地进行细胞分裂，细胞中合成蛋白质的过程包括转录和翻译过程，而转录时需要RNA聚合酶催化，因此能合成RNA聚合酶，②正确；③洋葱根尖分生区细胞能持续不断地进行细胞分裂，细胞中合成蛋白质的过程包括转录和翻译过程，而转录是以DNA的一条链(部分)为模板合成RNA的过程，RNA包括mRNA、tRNA和rRNA，③正确；④染色体和染色质是同一物质在细胞的不同时期的两种形态，洋葱根尖分生区细胞能持续不断地进行细胞分裂，在分裂间期呈染色质状态，进入分裂期的前期，染色质缩短变粗成为染色体，④正确；⑤[H]＋O2→H2O表示有氧呼吸的第三阶段，而洋葱根尖分生区细胞能进行有氧呼吸，⑤正确；⑥H2O→[H]＋O2表示光合作用的光反应阶段，而洋葱根尖分生区细胞没有叶绿体，不能进行光合作用，⑥错误。11．图1、图2分别表示某种生物细胞有丝分裂过程中某一时期，图3表示有丝分裂中不同时期每条染色体上DNA分子数变化，图4表示有丝分裂中不同时期染色体和核DNA的数量关系。下列有关叙述不正确的是()A．图1所示细胞中共有4条染色体、8个核DNA分子；图2所示细胞中共有0条姐妹染色单体B．处于图3中BC段的是图1所示细胞；完成图3中CD段变化的细胞分裂时期是有丝分裂后期C．有丝分裂过程中不会出现图4中d所示的情况D．图4中b可对应图3中BC段；图4中c可对应图3中AB段答案D解析图1所示细胞中共有4条染色体、8个核DNA分子，图2所示细胞，着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，故姐妹染色单体数目为0，A正确；图3中BC段表示每条染色体含有2个DNA分子，对应于图1所示的细胞，完成图3中CD段变化的细胞分裂时期是有丝分裂后期，着丝点分裂，使每条染色体上的DNA分子含量由2个变成1个，B正确；有丝分裂过程中染色体与核DNA的数目之比为1∶1或1∶2，不会出现图4中d所示的情况，C正确；图4中b可对应图3中