高考生物 热点题型和提分秘籍 专题10 细胞的增殖（解析版）

专题十细胞的增殖【高频考点解读】1.细胞的生长和增殖的周期性(Ⅰ)2.细胞的有丝分裂(Ⅱ)3.细胞的无丝分裂(Ⅰ)4.观察细胞的有丝分裂(实验)【热点题型】题型一考查对细胞周期的理解例1．如图表示4种植物细胞的细胞周期(按顺时针方向)，其中说法正确的是()A．图中的b→a→b表示细胞增殖过程的一个细胞周期B．甲图中的b→a与丙图中的b→a所用的时间可能相同C．从a→b，由于DNA的复制使染色体数目增加一倍D．观察植物细胞有丝分裂最好的实验材料是植物甲【提分秘籍】1．细胞周期的表示方法(1)扇形图表示法(2)线段图表示法(3)曲线图表示法(4)柱形图表示法B组DNA相对含量在2C到42．影响因素(1)内部因素：不同种类的细胞，细胞周期持续的时间不同，间期和分裂期所占的比例也不同。(2)外部因素：温度、pH、射线、生理和病理状况等通过影响酶的活性影响细胞周期。[特别提醒](1)细胞周期以分裂间期为起点，而不是以分裂开始为起点。(2)细胞类型不同，其细胞周期的长短也不同。但都是细胞间期的时间远远长于细胞分裂期的时间。(3)分裂后产生的子细胞有三种去路：继续分裂、暂不分裂和不增殖(细胞分化)。【举一反三】图甲为细胞周期示意图，其中①②③代表间期连续的三个时期，④代表分裂期；G0期细胞表示分裂结束后细胞的去路之一，即细胞暂时不分裂，但在一定条件下可恢复分裂能力。图乙为细胞分裂过程中每条染色体上DNA变化规律曲线。下列叙述正确的是()A．一个完整细胞周期可用④→①→②→③表示B．图甲中的③和④时期，相当于图乙中的bd段C．细胞在细胞分化的过程中发生了基因突变D．体液免疫中的记忆细胞属于图甲中G0期细胞【热点题型】题型二有丝分裂过程中相关结构和数目的规律性变化例2．下图为某生物细胞分裂模式图，请据图回答问题。(1)图甲中含有同源染色体的区段是________。(2)图乙为细胞________分裂________期图像。该时期的主要特征是________________________________________________________。(3)若2号染色体的遗传信息来自父方，那么与其遗传信息完全相同的染色体为________号，其遗传信息完全相同的原因_________________________________________________________。(4)图乙对应于图甲中的________段，图丙对应于图甲中的________段。(5)请根据图甲画出细胞中每条染色体上DNA数目的变化曲线，并绘出图乙上一个时期的动物细胞分裂的图像。【提分秘籍】1.有丝分裂图像的识别技巧(1)动植物细胞的识别①图像画成方形或图像中有细胞板结构，无中心体结构，一般可判断为植物细胞。②图像画成圆形或有中心体结构，无细胞板结构，通过缢裂方式平分细胞，一般可判断为动物细胞。(2)若为二倍体生物细胞，可作如下判断①染色体散乱排列，无联会现象，有同源染色体→有丝分裂前期。②着丝点排列在赤道板上，有同源染色体→有丝分裂中期。③染色体移向两极，每一极都有同源染色体→有丝分裂后期。2.有丝分裂中主要变化发生的时期(1)DNA含量加倍开始于间期；染色体数目加倍发生在后期。(2)姐妹染色单体形成于间期；姐妹染色单体的分开发生在后期。(3)核膜、核仁的解体发生在前期；核膜、核仁的重新出现发生在末期。(4)两个相同DNA分子形成于间期；两个完全相同DNA分子的分开发生在后期。(5)染色质变为染色体是在前期；染成体恢复染色质是在末期。(6)中心体的倍增发生在间期；两组中心粒的分开发生在前期。(7)染色体数目加倍发生在后期。3.(1)并非所有的细胞都有细胞周期①只有连续分裂的细胞才有细胞周期。只分裂一次便不再分裂的细胞没有细胞周期。②进行减数分裂的细胞不具有细胞周期。(2)有丝分裂后期着丝点分裂不是纺锤丝牵引的结果用秋水仙素处理抑制纺锤体形成，无纺锤丝牵引着丝点，复制后的染色体的着丝点依然可以分裂，使细胞中染色体数目加倍，这就说明着丝点分裂不是纺锤丝牵引所致。(3)赤道板与细胞板的区别赤道板不是细胞结构，是一假想的平面，在光学显微镜下看不到；细胞板是一真实结构，光学显微镜下能看到，出现在植物细胞有丝分裂的末期。【举一反三】如图是细胞分裂各阶段的细胞核DNA和细胞质中mRNA含量的变化曲线，下列说法正确的是()A．若细胞从a阶段开始培养在3H标记的胸苷的培养液中，则e阶段时细胞液中含3H的DNA占核内总DNA的50%B．致癌因子发挥作用在b阶段时，可能会导致细胞癌变C．c阶段细胞核内DNA分子数与染色体数的比为1∶1D．杂交育种中基因重组发生在d～e阶段【解析】DNA是半保留复制，e阶段时细胞核中含3H的DNA占核内总DNA的100%，而不是50%，A错误；b阶段细胞核DNA含量上升，说明此时DNA正在复制，由于双链DNA已经解旋为两条单链，结构不稳定易发生突变，故有可能会发生细胞癌变，B正确；c阶段已完成了DNA的复制，但是两条染色单体被同一着丝点连接着，故细胞核内DNA分子数与染色体数的比为2∶1，C错误；基因重组发生在减数分裂过程中，而题图所示细胞的分裂方式为有丝分裂，因为只有连续分裂的细胞才具有细胞周期，D错误。【答案】B【热点题型】题型三考查细胞的有丝分裂实验例3．在“观察洋葱根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验之后，不同班级的同学在一起进行交流，某同学发现，上午第一节课做实验的同学极少能观察到分裂期的细胞，而上午第三节课做实验的同学则大多数能观察到分裂期的细胞，他推测洋葱根尖细胞在一天中的某些时段分裂比较活跃，并就此展开下面的探究活动。(1)准备经查资料后知：25℃时洋葱根尖细胞周期为18小时，其中分裂期为1.5小时。所以，要准确掌握洋葱根尖分生区细胞在不同时段的分裂状况，每次取样的时间间隔不应超过________小时。(2)培养洋葱幼根，制作装片。制作装片的正确步骤是：________、________、________、制片。(3)观察装片。4)记录观察结果。请将下列记录表中①～⑤的内容补充完整。①_____________________________________________________取样时间：室温：记录人：记录时间：(5)结果统计与分析。数据显示根尖分生区细胞大多数处于分裂间期，出现这种现象的原因是__________________。解析：第(1)小题考查取样的时间，因分裂期为1.5小时，所以取样的时间间隔不应超过1.5小时，否则就无法正确掌握细胞不同时间段的分裂状况。第(2)小题考查制作装片的步骤，即解离→漂洗→染色→制片，其中漂洗与染色两个步骤易颠倒出错。第(4)小题中①实验表格的填写，是考生很容易忽略的问题，书写时要考虑自变量和因变量，如本题的自变量为不同时期，因变量是细胞数量。第(5)小题要明确问的是为什么看到的细胞大多数处于分裂间期。答案：(1)1.5(2)解离漂洗染色(4)①洋葱根尖分生区细胞不同时期细胞数量记录表②细胞数量③分裂期④分裂间期(③与④可互换)⑤样本1、样本2(5)在细胞周期中，分裂间期的时间远大于分裂期的【提分秘籍】细胞的有丝分裂实验成功的关键(1)剪取生长旺盛、带有分生区的根尖，不宜过长，同时注意剪取的时间，一般在上午10点至下午2点左右，此时分生区细胞分裂旺盛。(2)解离时间应严格控制。解离时间不能过短，否则细胞在压片时不易分散开；时间过长，解离过度，无法取出根尖进行染色和制片。(3)先漂洗后染色，顺序不能颠倒，否则解离液中的盐酸会干扰染色效果。(4)染色时，染色液的浓度和染色时间必须掌握好，应注意染色不能过深，否则视野下一片紫色，无法观察细胞图像。(5)压片时用力必须恰当，过重会将组织压烂，过轻则细胞未分散，二者都将影响观察。【特别提醒】根尖分生组织细胞的有丝分裂实验观察分析(1)显微镜下观察到的都是死细胞，不能看到细胞分裂的动态变化。(2)在显微镜下观察到间期细胞数目最多，中期最少，原因是间期历时最长，中期历时最短。(3)中期染色体形态稳定、数目清晰，是观察染色体的最佳时期。【举一反三】如图是某植物细胞有丝分裂一个细胞周期中核内DNA及染色体相对数目(假设正常体细胞的染色体数为2N)的变化曲线。分析曲线并回答问题：(1)实线ABCDEF表示________的数量变化，虚线abcdef表示________的数量变化。(2)表示有丝分裂后期的区段：实线应为________段，虚线应为________段。(3)实线BE段DNA均为4N，请分析这期间染色体发生的变化：①__________________________________________________；②__________________________________________________；③__________________________________________________。(4)从有丝分裂过程分析，此曲线有一个不科学的地方是____。【高考风向标】1．（·天津卷）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2．(·重庆卷)下列与实验有关的叙述，正确的是()A．人的口腔上皮细胞经处理后被甲基绿染色，其细胞核呈绿色B．剪取大蒜根尖分生区，经染色在光镜下可见有丝分裂各时期C．叶绿体色素在层析液中的溶解度越高，在滤纸上扩散就越慢D．在光镜的高倍镜下观察新鲜菠菜叶装片，可见叶绿体的结构【答案】A【解析】人体口腔上皮细胞DNA主要分布在细胞核，DNA被甲基绿染成绿色，A项正确。在观察大蒜根尖细胞有丝分裂实验中，需经过解离、漂洗、染色、制片等过程才能对细胞进行观察，B项错误。叶绿体色素在层析液中的溶解度越高，在滤纸上扩散的速度越快，C项错误。在光镜下观察新鲜菠菜叶装片，可以看到呈球形或椭球形的叶绿体，但其亚显微结构需在电子显微镜下才能观察到，D项错误。3．(·四川卷)油菜物种甲(2n＝20)与乙(2n＝16)通过人工授粉杂交，获得的幼胚经离体培养形成幼苗丙，用秋水仙素处理丙的顶芽形成幼苗丁，待丁开花后自交获得后代戊若干。下列叙述正确的是()A．秋水仙素通过促进着丝点分裂，使染色体数目加倍B．幼苗丁细胞分裂后期，可观察到36或72条染色体C．丙到丁发生的染色体变化，决定了生物进化的方向D．形成戊的过程未经过地理隔离，因而戊不是新物种4．(·山东卷)下列有关实验操作的描述，正确的是()A．鉴定待测样液中的蛋白质时，先加NaOH溶液，振荡后再加CuSO4溶液B．制作细胞的有丝分裂装片时，洋葱根尖解离后直接用龙胆紫溶液染色C．低温诱导染色体加倍实验中，将大蒜根尖制成装片后再进行低温处理D．探究温度对酶活性的影响时，将酶与底物溶液在室温下混合后于不同温度下保温5．(·广东卷)(双选)以下选项正确的是()6．(·浙江卷)某哺乳动物体细胞在培养中能够分裂，在培养过程中将适量的3H­TdR(3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷)和某促进细胞分裂的药物加入到培养液中，培养一段时间，可观察和测量到()A．G1期变短，该期有大量3H­TdR进入细胞核B．S期变长，该期有DNA复制和核糖体的增生C．G2期变短，该期细胞核中有组蛋白D．M期相对较短，该期细胞的核膜始终完整【答案】C【解析】本题考查的是细胞的有丝分裂过程。G1期发生合成DNA所需蛋白质的合成和核糖体的增生，A项错误。S期进行DNA的合成，B项错误。G2期是有丝分裂所必需的蛋白质的合成，此时仍有细胞核，细胞核内有染色体，染色体中蛋白质分为组蛋白和非组蛋白，C项正确。M期的前期核膜开始解体，D项错误。7．(·江苏卷)下图为动物细胞分裂中某时期示意图，下列相关叙述正确的是()A．甲在分裂前期倍增并移向细胞两极B．乙和丙在组成成分上差异很大C．该时期细胞中染色体数是体细胞染色体数的两倍D．该时期通过核孔进入细胞核的物质减少8.(·江苏卷)关于基因控制蛋白质合成的过程，下列叙述正确的是()A．一个含n个碱基的DNA分子，转录的mRNA分子碱基数是n/2个B．细菌的一个基因转录时两条DNA链可同时作为模板，提高转录效率C．DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点分别在DNA和RNA上D．在细胞周期中，mRNA的种类和含量均不断发生变化9．(·海南卷)下列植物细胞中，适合观察细胞有丝分裂的是()A．蚕豆叶肉细胞B．洋葱鳞片叶表皮细胞C．蚕豆根尖分生区细胞D．洋葱根尖伸长区细胞【答案】C【解析】蚕豆的叶肉细胞、洋葱鳞片叶的表皮细胞、洋葱根尖的伸长区细胞均已发生了分化，失去了分裂能力，而蚕豆根尖的分生区细胞具有分裂周期，细胞分裂旺盛，故选C项。10.（·江苏卷）下列关于动物细胞有丝分裂的叙述正确的是()A．分裂间期有DNA和中心体的复制B．分裂间期DNA含量和染色体组数都加倍C．纺锤体形成于分裂前期，消失于分裂后期D．染色单体形成于分裂前期，消失于分裂后期11.（·浙江卷）下列关于高等动植物连续分裂细胞的细胞周期的叙述，正确的是()A．用蛋白质合成抑制剂处理G1期细胞，不影响其进入S期B．S期细胞的染色体数目已增加一倍C．G2期细胞的核DNA含量已增加一倍D．用秋水仙素处理细胞群体，M期细胞的比例会减少【随堂巩固】1．下列有关细胞分裂的叙述中正确的是()A．随着着丝点的分裂，DNA数目加倍B．真核细胞的增殖方式主要是有丝分裂C．植物细胞有丝分裂过程中形成赤道板D．减数分裂形成的细胞都不具备全能性解析：在细胞分裂过程中，随着着丝点的分裂，姐妹染色单体分开，染色体加倍，但DNA数量不变；赤道板仅表示位置，在细胞中不存在；减数分裂形成的生殖细胞也具有较高的全能性(如卵细胞)；真核细胞主要以有丝分裂方式增殖。答案：B2．下列关于豌豆细胞有丝分裂过程中细胞器作用的叙述，不正确的是()A．在间期，核糖体上合成RNA聚合酶B．在前期，两组中心粒之间星射线形成的纺锤体C．在间期，线粒体为蛋白质合成提供能量D．在末期，高尔基体与子细胞的细胞壁形成有关3．下图表示某杂合体的三个细胞，下列叙述正确的是()A．正在发生等位基因分离的是图乙和图丙所示的细胞B．图乙细胞分裂过程中出现的基因突变一定不能够传递给后代C．图甲所示的细胞中存在基因重组D．图甲和图乙的细胞具有同源染色体，图乙和图丙的细胞具有姐妹染色单体4．下图表示某种哺乳动物细胞分别在正常培养和药物处理培养时，所测得的细胞中DNA含量与细胞数的变化。推测该药物的作用是()A．通过抑制DNA的复制，抑制细胞分裂B．通过促进DNA的复制，促进细胞分裂C．通过抑制纺锤体的形成，抑制细胞分裂D．通过促进着丝点分裂，促进细胞分裂5．用3H标记的胸苷和3H标记的尿苷(它们分别是合成DNA和RNA的原料)，分别处理活的洋葱根尖，一段时间后检测大分子放射性，最可能的结果是()A．前者部分细胞能检测到放射性，后者所有细胞都能检测到放射性B．前者所有细胞都能检测到放射性，后者只有局部区域细胞能检测到放射性C．两者所有细胞都能检测到放射性D．两者所有细胞都不能检测到放射性6．甲、乙两图均为连续分裂的细胞的细胞周期图示，乙中按箭头方向表示细胞周期。从图中所示结果分析其细胞周期，不正确的是()A．甲中的a、乙中的B→A时细胞正在进行DNA复制B．甲中的b、乙中的A→B时细胞会出现染色体数目加倍的时期C．甲、乙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生解析：本题以图示的形式，考查细胞周期的概念及相关生命活动，解答此类试题应理解相关图示及其各个时期的特点。在细胞周期中，间期比分裂期时间长，因此，甲中的a(c)、乙中的B→A表示间期，甲中的b(d)、乙中的A→B表示分裂期；间期完成DNA的复制和有关蛋白质的合成，在分裂期的后期由于着丝点分裂，细胞内的染色体数目会加倍；有丝分裂过程中不会发生同源染色体的分离、非同源染色体的自由组合，这种现象发生在减数第一次分裂过程中；阻断DNA复制后，癌细胞就不能完成染色体复制，其增殖过程被中断，最终将衰老死亡。答案：C7．下列关于动、植物细胞有丝分裂相同点的叙述，不正确的是()A．在分裂间期，DNA复制后含量加倍B．在分裂前期，由中心粒周围发出星射线形成纺锤体C．在分裂中期，染色体的着丝点排列在赤道板上，含染色单体D．在分裂后期，每一个着丝点分裂成两个，染色体数目加倍，不含染色单体8．菠菜根的分生区细胞不断分裂，对该过程的叙述正确的是()A．细胞分裂间期，DNA复制，DNA和染色体的数目增加一倍B．细胞分裂前期，核膜和核仁逐渐消失，中心体发出星射线形成纺锤体C．细胞分裂中期，染色体形态固定、数目清晰，适于染色体计数和形态观察D．细胞分裂末期，在细胞中央赤道板的位置出现一个由薄细胞构成的细胞板9．科学家用含15N的硝酸盐作为标记物浸泡蚕豆幼苗，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，则下列叙述正确的是()A．高尔基体、线粒体、叶绿体在蚕豆根尖细胞分裂过程中活动旺盛B．蚕豆根尖细胞的DNA分子结构稳定性最低的时期有0～2h、19.3～21.3h、38.6～40.6hC．一个细胞周期可以用0～19.3h、19.3～38.6h来表示D．蚕豆根尖细胞分裂的一个细胞周期为19.3h解析：连续分裂的细胞，从上一次细胞分裂完成时开始，到下一次细胞分裂完成时为止为一个细胞周期，包括分裂间期和分裂期，间期经历时间长，分裂期经历时间短。从图中可以看出，2～21.3h、21.3～40.6h各为一个细胞周期，一个细胞周期需要的时间是19.3h，故C错误、D正确；在细胞分裂过程中，间期要进行DNA分子的复制，此时DNA分子双链解旋，稳定性最低，即2～19.3h、21.3～38.6h时，DNA分子的稳定性最低；蚕豆根尖细胞中无叶绿体，在细胞分裂过程中，高尔基体与新细胞壁的形成有关，线粒体为分裂过程提供能量，所以高尔基体和线粒体在根尖细胞分裂过程中活动旺盛，故A错误。答案：D10.如下图表示细胞周期，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段可以治疗癌症解析：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。答案：A11．如图表示人工培养的肝细胞中核DNA含量随时间变化的曲线，培养中所有细胞都处于细胞周期的同一阶段。以下分析正确的是()A．人工培养肝细胞的细胞周期是14hB．AB段的主要变化是通过转录合成mRNAC．在BC段细胞内可能会发生基因重组D．DE段有合成蛋白质的翻译过程发生解析：连续分裂的细胞，从上一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，为一个细胞周期，由图可知该细胞的细胞周期为20h；AB段主要进行的是DNA的复制；在自然条件下，基因重组发生在减数分裂过程中，有丝分裂过程中不会发生基因重组。答案：D12．下表所列为不同细胞的细胞周期持续时间(h)。据表分析可以得出的结论是()细胞分裂间期分裂期细胞周期十二指肠细胞13.51.815.3肿瘤细胞18.00.518.5成纤维细胞19.30.720.0A.分裂期和细胞周期均最短的是肿瘤细胞B．分裂期占细胞周期时间比例最小的是十二指肠细胞C．不同种类细胞的细胞周期持续时间不同D．不同种类细胞的分裂都是同步进行的13．下图是具有四条染色体的植物细胞有丝分裂图，请据图分析回答：(1)C图所示细胞处于细胞分裂的____________期，判断理由：①从染色体分析：_______________________________________；②从细胞结构分析：____________，核膜尚未消失。(2)细胞中DNA分子数与染色体数相同的是__________图，这些细胞在染色体结构上有何共同特点？______________________________________________________。(3)染色体数目加倍发生在__________图，其加倍机制是_______。(4)____________图代表的分裂时期能显示动、植物细胞有丝分裂过程的显著区别。(5)若组成染色体的蛋白质中含有放射性元素，则A、B、C、D四图代表的细胞放射性强度相同吗？____________。(6)A、B、C、D四图中各有几对同源染色体？__________。解析：此题综合考查对细胞分裂图像及其相应特点的分析判断能力。在识别细胞分裂时期时，要从图形中提取两类主要信息：①细胞结构变化信息；②染色体形态、数目等信息。染色体的主要成分之一是蛋白质，染色体显示的放射性代表染色体中蛋白质含量，即在一定程度上能定性说明染色体数量变化。此题还涉及到对同源染色体概念的灵活考查，B、C中各有2对，A中因染色体加倍而具有4对同源染色体，特别提醒的是D图示细胞中有4对同源染色体，但D中每一极却只有2对同源染色体。答案：(1)前①染色体含染色单体且排列散乱②形成纺锤体，核仁消失(2)A、D染色体结构中均没有染色单体(3)A染色体的着丝点一分为二