【创新设计】2022年高三生物(人教版)一轮复习-基础课时案11-细胞的有丝分裂及相关实验-考点探究

考点一细胞增殖的周期性[典例引领]【典例1】(2022·浙江卷)某哺乳动物体细胞在培育中能够分裂，在培育过程中将适量的3H－TdR(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育液中，培育一段时间，可观看和测量到()A．G1期变短，该期有大量3H－TdR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解析3H－TdR是合成DNA的原料，大量进入细胞核的时间应当是分裂间期中的S期，故A错；核糖体的增生发生在G1期，故B错；G2期DNA已经复制完成并与组蛋白结合形成染色体，故C对；在细胞分裂前期，核膜开头解体，故D错。答案C【典例2】(2021·上海高考改编)回答下列有关细胞的问题。某植物的体细胞染色体数为6对，其根尖细胞有丝分裂的细胞周期为15h，其中G1期、S期、G2期、M期所占比例如图所示。(1)该植物根尖细胞分裂间期的总时长约为________h。(2)G1期细胞内完成的主要活动是________(多选)。A．染色质丝螺旋缠绕B．合成肯定数量的RNAC．合成DNA复制需要的酶D．合成组装纺锤体的蛋白质(3)假如细胞内存在DNA解旋的现象，则此时细胞可能处于________(多选)。A．S期B．G2期C．分裂期中期D．分裂期后期(4)假设该植物根尖细胞的全部胸腺嘧啶都已被3H标记，选择一个正处于分裂期前期的细胞，放入不含放射性的培育液中培育，经过15h后，培育液中单个细胞内能检出具放射性的染色单体有________条。(5)植物细胞有丝分裂末期在赤道面上会消灭一些囊泡，囊泡将彼此融合，囊泡内的物质被用来形成新的________产生这些囊泡的细胞器是________。(6)可用于对染色体进行染色的试剂是________(多选)。A．改良苯酚品红染液B．苏丹ⅢC．龙胆紫D．醋酸洋红答案(1)13.8(2)B、C(3)A、B(4)24(5)细胞壁高尔基体(6)A、C、D1．细胞周期的几种表示方法方法名称表示方法说明扇形图①A→B→C→D→E为一个细胞周期，其中A～D为间期，DNA复制于图中S期，蛋白质合成主要为图中G1、G2期线段图a＋b或c＋d为一个细胞周期坐标图a＋b＋c＋d＋e为一个细胞周期柱形图B组DNA含量的变化说明处于DNA的复制时期；C组DNA已经加倍说明处于分裂期；分裂间期时间长，A组细胞数目最多，处于分裂间期2.细胞分裂产生子细胞的三种去向(1)连续分裂：始终处于细胞周期中，保持连续分裂状态，如动物红骨髓细胞、植物形成层细胞。(2)暂不分裂：仍具分裂力量，在肯定条件下可回到细胞周期中连续分裂，如肝脏细胞、黄骨髓造血细胞、记忆细胞等。(3)细胞分化：失去分裂力量，分化为其他组织器官细胞，如骨骼肌细胞、洋葱表皮细胞、浆细胞。[跟进题组]1．如图为细胞周期示意图，其中S期内DNA解旋酶和DNA聚合酶的活性较高，处于G0期的细胞属于暂不分裂的细胞。下列相关叙述中错误的是()A．图示细胞的细胞周期为24hB．S期应为染色体复制及加倍的时期C．记忆B细胞所处时期应为G0期D．M期是染色单体消灭和消逝的时期解析一个细胞周期的总时长为分裂期用时与间期用时之和，A正确；染色体加倍发生在有丝分裂后期，属于M期，B错误；记忆B细胞受特定抗原刺激后会快速增殖和分化，可见记忆B细胞属于暂不分裂的细胞，即处于G0期的细胞，C正确；染色单体消灭在有丝分裂前期，消逝在有丝分裂后期，这两个时期均属于M期，D正确。答案B2．(2021·成都七中零模)如图所示，图甲为细胞周期的模式图，图乙为细胞的亚显微结构模式图。下列有关叙述正确的是()

A．一个完整的细胞周期可以用图甲的S→X→1→2→3→4→Y来表示B．图乙中，结构9在图甲的1时期加倍且移向细胞两极C．图乙中，结构10在图甲的4时期时与细胞壁的形成有关D．图乙中，结构6中在图甲的1时期消灭染色体，有利于核遗传物质的平均安排解析细胞周期是从上一次分裂完成时开头到下一次分裂完成时为止，因此一个完整的细胞周期可以用图甲的Y→S→X→1→2→3→4来表示，A错误；图乙中，结构9(中心体)在图甲的1时期(即前期)移向细胞两极，中心体加倍发生在细胞分裂间期，B错误；图乙中，结构10为高尔基体，在植物细胞中与细胞壁的形成有关，在动物细胞中与分泌蛋白的合成分泌有关，C错误；图乙中，结构6(细胞核)中在图甲的1时期(前期)消灭染色体，有利于核遗传物质的平均安排，D正确。答案D考点二有丝分裂的过程及特点[典例引领]【典例1】(2022·江苏卷)如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削减解析题图为动物细胞有丝分裂的中期。甲为中心体，在分裂间期倍增，前期移向细胞两极；乙为染色体，组成成分为DNA和蛋白质，丙为星射线，组成成分主要是蛋白质，可见两者在组成成分上的差异很大；题图细胞中染色体数与体细胞染色体数相同；该时期核膜解体、核仁消逝，无细胞核，故不存在物质通过核孔进入细胞核的状况。答案B【典例2】(2021·海南，5)关于细胞有丝分裂的叙述，正确的是()A．赤道板是细胞有丝分裂过程中消灭的一种结构B．有丝分裂间期DNA复制的过程需要解旋酶的参与C．有丝分裂中期，发生联会的同源染色体排列在赤道板上D．在细胞周期中，分裂间期的持续时间通常比分裂期的短解析有丝分裂过程中提到的赤道板只是个位置，没有真正的结构存在，A项错误；细胞在有丝分裂间期进行的DNA分子复制中的解旋需要酶的参与，B项正确；有丝分裂过程中没有同源染色体的联会，C项错误；在细胞分裂周期中间期占的比例较大，D项错误。答案B1．细胞周期中几种细胞结构的周期性变化(1)染色体行为变化规律(2)纺锤体的变化：形成时期为前期→解体时期为末期。(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．有丝分裂过程中染色体、染色单体、DNA等变化规律的曲线分析(1)曲线模型(2)模型解读：上述曲线模型中①A→B、L→M、P→Q的变化缘由都是核DNA分子复制。②G→H、N→O、R→S的变化缘由都是着丝点分裂，姐妹染色单体分开，形成子染色体。③C→D、R→S的变化相像，缘由不同，C→D发生在末期子细胞形成时，而R→S发生在后期着丝点分裂时。④染色单体在细胞周期中的起点为0，终点也为0。3．动植物细胞有丝分裂的区分时期植物细胞有丝分裂动物细胞有丝分裂图像变化图像变化间期无中心粒的倍增完成中心粒的倍增前期细胞两极eq\o(→,\s\up7(发出))纺锤丝eq\o(→,\s\up7(形成))纺锤体两组中心粒eq\o(→,\s\up7(发出))星射线eq\o(→,\s\up7(形成))纺锤体末期细胞板→细胞壁→分割细胞(质)细胞膜→中心内陷→缢裂细胞(质)易错警示！后期着丝点分裂不是纺锤丝牵引的结果(1)有丝分裂后期染色体着丝点一分为二，其缘由是受生物体内遗传物质把握的一种生理活动，不是由纺锤丝牵引所致。(2)用秋水仙素破坏纺锤体的形成，无纺锤丝牵引着丝点，复制后的染色体的着丝点照样分裂，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。[跟进题组]1．如图表示洋葱根尖分生组织内的细胞进行有丝分裂时，每个细胞核中DNA含量的变化。下列叙述中错误的是()A．细胞分裂过程中显著的变化有DNA含量和染色体行为的变化B．当细胞核体积增大到最大体积的一半时，DNA的含量开头急剧增加C．利用药物抑制DNA合成，细胞将停留在分裂期的中期D．在细胞周期中，细胞分裂间期的呼吸速率大于分裂期的解析选项A对，细胞分裂过程中显著的变化有染色体行为和数量的变化以及DNA含量的变化。选项B对，分析图形可知，在细胞分裂间期，细胞核体积达到其最大体积的一半时，DNA的含量开头急剧增加，之后维持在最高水平，然后细胞进入分裂期。选项C错，用药物抑制DNA合成，可使细胞停留在分裂间期，由于间期要完成DNA的复制和有关蛋白质的合成。选项D对，细胞分裂间期需要进行蛋白质的合成及DNA的复制，故耗氧量相对较多，呼吸速率较大。答案C2．图1、图2分别为某种生物细胞有丝分裂过程中某一时期的模式图，图3表示有丝分裂过程中不同时期每条染色体上DNA含量的变化，图4表示有丝分裂过程中不同时期染色体和DNA含量的关系。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B→C段的是图1所示细胞；完成图3中C→D段变化的细胞分裂时期是后期C．有丝分裂过程中不会消灭图4中d所示的状况D．图4中a可对应图3中的B→C段，c可对应图3中的A→B段解析图1中一条染色体包含2条姐妹染色单体；图2中染色单体分别后就不能再称为染色单体了，只能称为染色体，A正确。图3中纵坐标的含义是“每条染色体上DNA分子数”，BC段1条染色体上有2个DNA分子，对应图1所示细胞，CD段变化表示染色体上DNA分子由2个变成1个，表示后期着丝点分裂过程，B正确。d表示细胞中DNA数目为2N，染色体数目为4N，不行能消灭这种状况，C正确。图4中a可对应有丝分裂后期，b可对应有丝分裂前期、中期，c可对应有丝分裂末期，D错误。答案D考点三细胞增殖的相关试验(试验8)[典例引领]【典例1】(2022·天津理综，4)下列试验操作能达到预期结果的是()A．在“观看根尖分生组织细胞的有丝分裂”试验中，统计每一时期细胞数占计数细胞总数的比例，能比较细胞周期各时期的时间长短B．在“探究细胞大小与物质运输的关系”试验中，计算紫红色区域的体积与整个琼脂块的体积之比，能反映NaOH进入琼脂块的速率C．在“探究培育液中酵母菌种群数量变化”试验中，培育期内共三次取样测定密度，即可精确     绘制酵母菌种群增长曲线D．在“探究α－萘乙酸促进插条生根的最适浓度”试验中，用高浓度组的α－萘乙酸溶液浸泡插条基部一天后，观看生根状况以确定最适浓度解析计算紫红色区域的体积与整个琼脂块体积之比，反映的是NaOH在琼脂块中的运输效率，而不是运输速率，故B项错误。“探究酵母菌数量变化”试验中，应定期进行多次取样，仅取样三次无法精确     绘制增长曲线，故C项错误。“探究α－萘乙酸促进生根最适浓度”试验中，应设置多组具有肯定浓度梯度的溶液分别进行试验，而不是一种浓度，其中生根数量最多的一组对应的浓度即为最适浓度，故D项错误。细胞周期中时间越长的时期，在该时期的细胞数目越多，因此可用各个时期的细胞数占计数细胞总数的比例去比较各个时期的时间长短，故A项正确。答案A【典例2】(2022·全国课标Ⅰ，29)回答下列问题。(1)在观看大蒜根尖细胞有丝分裂的试验中，常用盐酸酒精混合液处理根尖，用龙胆紫溶液染色。试验中，盐酸酒精混合液的作用是________；龙胆紫溶液属于________性染料，能够使细胞中的________着色。(2)用光学显微镜观看细胞，可以看到细胞核，细胞核的功能可概括为：______________。解析(1)本题主要考查观看植物根尖细胞有丝分裂的试验。观看植物根尖细胞有丝分裂试验中，使用盐酸酒精混合液配制成解离液，目的是使组织细胞相互分别开来。龙胆紫溶液属于碱性染料，能使染色体着色。(2)本题考查细胞核的功能。答案(1)使组织中的细胞相互分别碱染色体(2)细胞核是细胞内遗传物质储存、复制和转录的主要场所，是细胞代谢和遗传的把握中心1．模拟探究细胞表面积与体积的关系(1)试验原理①酚酞遇NaOH呈紫红色。②琼脂块大小模拟细胞大小，NaOH溶液模拟被细胞吸取的物质。③物质集中体积与总体积之比表示物质运输效率。(2)结果争辩①从琼脂块的颜色变化可知NaOH集中的深度。②在相同时间内，NaOH在每一琼脂块内集中的深度基本相同，说明NaOH在每一琼脂块内集中的速率是相同的。③NaOH集中的体积与整个琼脂块的体积之比随琼脂块的增大而减小。(3)试验结论细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞与四周环境之间物质沟通的面积相对越小，所以物质运输的效率越低。2．观看洋葱根尖细胞的有丝分裂(1)试验步骤分析过程操作步骤说明装片制作取材将培育至根长约5cm的洋葱剪取根尖2～3mm(留意取材时间)解离解离液：质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精按1∶1体积比混合时间：3～5min目的：使组织中的细胞相互“分别”开来漂洗漂洗液：清水时间：约10min目的：洗去解离液，防止解离过度染色①染色液：0.01g/mL的龙胆紫染液或0.02g/mL的醋酸洋红溶液②时间：3～5min③目的：使染色体(或染色质)着色制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观看①先低倍镜观看：找到分生区细胞(正方形、排列紧密)②后高倍镜观看：找出各时期细胞，观看特点并记录各时期的细胞数目(2)试验成功的关键点①试验材料的选择：a.应选取分裂期占细胞周期比例相对较大的材料；b.应选分裂旺盛的部位(如根尖、茎尖的分生区)；c.应选择在细胞分裂旺盛期取材。本试验一般在上午10点至下午2点之间进行。②应当严格依据操作步骤进行：取材→解离→漂洗→染色→制片。③在解离过程中细胞已被盐酸杀死(龙胆紫溶液或醋酸洋红液使染色体着色，表明细胞已丢失生物活性，生物膜已不具选择透过性)，因此，显微镜下观看到的都是死细胞，不能看到细胞分裂的动态变化。若视野中找不处处于某一时期的细胞，可通过移动装片从邻近的区域中查找。易错警示！(1)根尖和分生区不是同一概念。根尖长度一般选5cm左右，而分生区只在其最前端的2～3mm(包藏于根冠之下)内，只有分生区细胞才进行细胞分裂。试验时剪取3mm左右即可。不能过长，否则看到的大多