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文档简介

专题03细胞分裂

「目录

1.命题趋势:明考情知方向

2.重难诠释:知重难、掌技巧、攻薄弱

3.创新情境练:知情境练突破

4.限时提升练:(30min)综合能力提升

工命题趋势

考点三年考情分析2025考向预测

有丝分裂(2024.北京卷.T5)植物细胞的有丝分裂,有丝分裂的考点预测:减数分裂的过程,特点

特征和意义考法预测:一是:直接考查考生对细胞分

减数分裂(2024北京卷.T5)减数分裂过程中的变化规律裂过程的识记和理解,包括细胞周期各个

(2023.北京卷.15)减数分裂概念、四分体、同源染阶段的特点和变化。二是通过具体的生物

色体、非同源染色体,精子的形成过程学情境考查考生对细胞分裂过程的综合

(2022.北京卷.15)精子的形成过程分析能力,以及对实验数据的处理能力。

<1

重难诠释

考点1:细胞周期与有丝分裂

一、重难点

(一)细胞周期

1.连续分裂的细胞,从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。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。

2.细胞周期的表示方法

表示方法名称图形说明

扇形图港A—B—C—A为一个细胞周期

线段图abeda+b或c+d为一个细胞周期

坐标图核DNA含量a+b+c+d+e为一个细胞周期

abcde时’期

口细]A

柱形图A:DNA合成前期(G1期)B:DNA合成期(S

期)C:DNA合成后期(G2期)及分裂期(M期)

2C4C

DNA相时含"&

(二)有丝分裂的过程

时期特点植物细胞图像动物细胞图像

分裂间期间期可以分为:Gl、S、G2三个时期中

GLRNA和蛋白质的合成;

S:DNA分子的复制;

、细胞壁

G2:相关蛋白质的合成;

前期(1)染色质螺旋化形成染色体。

(2)核仁解体,核膜消失

(3)细胞两极发出纺锤丝,形成纺锤体。

【注】秋水仙素作用于该时期

中期染色体清晰可见,每条染色体的着丝粒排列

星射线

在赤道板上,此时染色体形态固定,数目清晰,柒色体

便于观察

【注】赤道板不是真实存在的

后期每条染色体的着丝点一分为二,姐妹染色单

体分开,成为两条子染色体,由纺锤丝牵引着

向两极移动

未期(1)染色体解螺旋形成染色质。

(2)纺锤丝消失

(3)核膜和核仁重新出现

二'高分技巧

(-)动植物细胞有丝分裂的区别

项目纺锤体的形成方式不同(前期)细胞分裂方式不同(末期)

植物细胞细胞两极发出纺锤丝,形成纺锤体在赤道板的位置出现一个细胞板,细胞

板逐渐扩展,形成新的细胞壁,将细胞

分隔成两个子细胞

动物细胞中心粒在间期倍增,中心粒发出星射细胞膜向内凹陷,最后将细胞缢裂成两

线形成纺锤体个子细胞

(-)有丝分裂相关过程中细胞结构或物质的变化

1.染色体行为变化

(1)当有染色单体(分裂间期的G2期、前期、中期)时,染色体数:染色单体数:核DNA数

(2)当无染色单体(分裂间期的G1期、后期、末期)时,染色体数:核DNA数=1:1。

2.细胞核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线分析

(1)曲线模型

项目上升段的变化原因下降段的变化原因I

核DNA间期DNA复制,核DNA数目加倍末期细胞一分为二,核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(S)期DNA复制,染色单体形成后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,

染色单体消失

3.染色体数与核DNA数比值的变化曲线

每条染色体上DNA含量染色体与核数目比

111'DNA

ABEF

<(间)DNA复制上\2____g

\,(后)姐妹分/I0.5

1

I〃0

图1时期O图2时期

曲线分析:

(1)ef(BC)段:表示S期DNA的复制,染色体单体形成;

(2)fg(CD)段:表示含有姐妹染色单体的时期,即G2期、有丝分裂前期和中期;

⑶gh(DE)段:表示有丝分裂后期着丝粒分裂,染色单体消失。

4.根据柱状图判断细胞分裂时期的规律

(1)根据染色单体变化判断各时期

染色单体:①有-G2期、前期、中期(甲图);

②无一后期、末期(乙图)、G1期(丙图)。

(2)根据比例关系判断各时期

核DNA:染色体:染色单体二①4n:2n:4n—G2期、前期、中期(甲图);

②4n:4n:0—后期、末期(乙图);

③2n:2n:07G1期(丙图)。

考点2:减数分裂

一、减数分裂的过程

减数分裂过程的特点及图像(以哺乳动物精子形成过程为例)

时期特点图像

间期DNA复制,有关蛋白质的合成,结果是每条染色体

细胞名称:次级精母上含有2条染色单体

细胞

前期同源染色体发生联会,形成四分体,同源染色体的

非姐妹染色单体间可能发生交叉互换盼您

减中期每对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧

后期同源染色体分离,非同源染色体自由组合

次蠢

末期细胞质分裂,形成2个子细胞。

细胞中染色体数目减半。

前期染色体散乱分布在细胞中

减中期染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上

后期着丝粒分裂,染色单体分开成为染色体,染色体数

目暂时加倍。

次©

末期细胞质分裂,形成2个子细胞。细胞中染色体数目

是体细胞染色体数目的一半

二、高分技巧

L有丝分裂与减数分裂图像比较

结合不同分裂时期特点判断细胞分裂方式及时期

一无一减数分裂n,如图3

染色体散乱排列刖有无同

是T减数分裂I,

在纺锤体中央期源染色体一行是否「如图2

联会L否T有丝分裂.如图I图1

染色体着丝一无一•减TT,如图6

市•无同

点排列在赤一网

源染色体右方无「有一减1,如图5

道板上,典

一句“四分体”L

无一有丝分裂,如图4

工是否存在姐厂是一减I,如图8

-"无-----——

染色体移后每一极有尢妹染色单体」否一减口,如图9

向两极『[史)同源染色体

一有T有丝分裂,如图7

图7图8图9

r创新情境练

(建议用时:10分钟)

1.【科学探究】动物细胞分裂时,粘连蛋白将两条姐妹染色单体粘连在一起,水解酶可水解粘连蛋白,该

酶在间期DNA复制完成后就存在,分裂中期开始大量起作用,姐妹染色单体间的着丝粒位置存有一种SGO

蛋白,保护粘连蛋白不被水解,从而保证细胞分裂过程中染色体的正确排列与分离。下列叙述错误的是()

A.SGO蛋白在细胞分裂间期通过核糖体合成并由核孔进入细胞核

B.SGO蛋白作用机理与秋水仙素诱导染色体加倍相同

c.SGO蛋白失活及粘连蛋白水解可发生在有丝分裂后期和减数分裂n后期

D.在减数分裂过程中,粘连蛋白水解后不一定会发生等位基因的分离

2.【最新研究】APC/C复合物促进有丝分裂进入后期,为研究其蛋白修饰对细胞周期调控的影响,利用药

物对细胞进行同步化处理,测定洗去药物后不同时间的细胞周期时相,结果如图。

(■G1:分裂间期的DNA复制前期

S□S,分裂间期的DNA复制期

奘□G2/M:分裂间期的DNA复制后期/分裂期

野生型细胞APOC蛋白修饰缺失突变体

下列分析不正确的是()

A.Gl、S、G2期为M期进行物质准备

B.药物使大部分细胞停滞在G1/S期

C.APC/C缺失蛋白修饰会阻碍细胞周期顺利完成

D.APC/C可能在后期将同源染色体拉向细胞两极

3.【联系生活】为研究吸烟对生殖的损害,科研人员连续5天对雄性小鼠注射香烟烟雾提取物,结果如下:

香烟烟雾提取物注射量(mg/kg)

处理

检测项目

02550100

精原细胞染色体畸变率(%)0.22.63.44.8

精子畸形率(%)1.46.88.710.2

睾丸组织中SOD酶活力(Nu/ml)182.9440.5528.8677.5

睾丸组织MDA含量(umol/ml)33.4106.5138.4187.7

注:MDA可引起染色体畸变,SOD酶可减少MDA合成

相关分析下令军的是()

A.精原细胞染色体畸变可能是造成精子畸形的原因之一

B.机体可能通过提高SOD酶活力对香烟烟雾提取物产生防御

C.MDA含量的增高说明SOD酶对机体的保护作用有限

D.吸烟对亲代细胞染色体的损伤不会遗传给后代

4.【实验机理】研究发现,CyclinB3(蛋白)在雌性哺乳动物生殖细胞形成过程中发挥了独特作用,当Cyclin

B3缺失时雌性小鼠不能产生后代(个体)。为揭示CyclinB3的作用机理,研究者对CyclinB3缺失雌鼠和

正常雌鼠卵细胞的形成过程进行了观察对比,并绘制了下图。据此推测,CyclinB3的功能是()

C.促进同源染色体的分离D.促进着丝粒的分裂

FI限时莉练(建议用时:30分钟)

一、选择题

1.(2024.北京•高考真题)水稻生殖细胞形成过程中既发生减数分裂,又进行有丝分裂,相关叙述错误的是

()

A.染色体数目减半发生在减数分裂I

B.同源染色体联会和交换发生在减数分裂n

C.有丝分裂前的间期进行DNA复制

D.有丝分裂保证细胞的亲代和子代间遗传的稳定性

2.(2024.北京昌平.二模)为探究SV4蛋白在细胞分裂中的作用,研究者抑制肿瘤细胞SV4mRNA的翻译

过程,发现细胞分裂的前期到后期的时间显著延长,显微镜下观察纺锤体及染色体如下图,相关推测不合

理的是()

纺锤体染色体纺锤体+染色体

A.A、照片中的细胞处于有丝分裂中期

B.B、染色体的正确分配依赖星射线牵引

C.C、SV4蛋白在有丝分裂期间含量增多

D.D、SV4低表达通过影响染色体复制从而延长细胞周期

3.(2024•北京东城・二模)如图所示,细胞周期包括分裂间期(分为Gi期、S期和G2期)和分裂期(M期),

S期进行DNA复制。对某动物(2n=12)的肠上皮细胞用含放射性的胸背(DNA复制原料之一)短期培养

15min后,洗去游离的放射性胸音,换用无放射性的新鲜培养液培养,并定期检测。下列叙述第送的是()

A.d—a-b—CTd可表示一个细胞周期

B.显微镜下观察,间期细胞数目多于M期

C.M期细胞中染色体数目变化为12—24—12

D.更换培养液后约lO.lh开始出现被标记的M期细胞

4.(2024•北京海淀.二模)研究者发现一种玉米突变体(S),用S的花粉给野生型二倍体玉米授粉,可结出

一定比例的单倍体籽粒。检测所结甲、乙两个籽粒的幼胚中具有相应DNA含量的细胞数目,结果如下图。

下列分析不思确的是()

o25o

妈oo

§2

友20

il皿15

箕25oo

20的105

150o空o

思5OO

0

0200400600800100002004006008001000

DNA相对含量DNA相对含量

甲乙

A.甲是二倍体幼胚,乙是单倍体幼胚

B.甲、乙两籽粒中都有部分细胞正在进行DNA复制

C.乙中DNA相对含量为200的细胞可能处于有丝分裂前期

D.比较两图可确定单倍体幼胚的染色体来源于S

5.(2024•北京丰台•二模)核蛋白UHRF1在有丝分裂期催化驱动蛋白EG5泛素化,进而调控细胞周期转换

与细胞增殖,如图所示。下列相关叙述错误的是()

UHRFl^^工

注:TPX2是纺锤体装配因子

A.UHRF1蛋白参与调控组装纺锤体和维持染色体正常行为

B.UHRF1蛋白缺失可能会导致细胞有丝分裂期发生阻滞

C.TPX2确保有丝分裂后期EG5在纺锤丝上的精确分布

D.该研究为UHRF1作为潜在抗癌药物靶点提供理论依据

6.(2024•北京东城•一模)下图是显微镜下观察到的洋葱(2n=16)根尖细胞分裂的部分图像,相关叙述正

确的是()

abed

A.实验中制片的流程为:解离一染色T漂洗一制片

B.a时期细胞中发生同源染色体两两配对的现象

C.b时期细胞中的染色体数目与c时期相同

D.d时期细胞中央出现细胞板逐渐扩展形成细胞壁

7.(2024•北京海淀•一模)乳酸菌、黑藻叶肉细胞、人体小肠上皮细胞虽形态各异,但它们也有共同之处,

表现在()

A.有细胞膜和核膜B.可进行有丝分裂

C.以DNA作为遗传物质D.线粒体中进行能量转换

8.(2024•北京东城•二模)雌性小鼠在精子入卵后,被激活的卵子会完成MH排出第二极体(如图),第二

极体仅与受精卵分裂形成的2个子细胞之一接触。在甲时期去除第二极体会导致胚胎明显缩小,不能正常

存活,这一异常可通过向细胞1中注射第二极体的细胞提取液加以改善。在乙时期后去除第二极体对胚胎

发育无显著影响。下列叙述错误的是()

第二极体

细胞]胞2

甲时期乙时期

A.极体的形成与减数分裂时细胞质不均等分裂有关

B.MII的过程中不会发生染色体DNA的复制

C.胚胎细胞与第二极体间可能进行物质交换与信息交流

D.第二极体会被保留成为胚胎的组成部分以发挥重要作用

9.(2024•北京西城•二模)如图为二倍体生物蝗虫精巢中某细胞分裂时的局部显微照片,相关叙述正确的是

A.此刻细胞正处在有丝分裂中期

B.图示两条染色体正在彼此分离

C.姐妹染色单体间发生片段交换

D.图示过程可以增加遗传多样性

10.(2024.北京丰台.一模)白菜(AA,20)和甘蓝(CC,18)的基因组结构高度相似。白菜与甘蓝人工授

粉后得到幼苗,经秋水仙素处理,得到甘蓝型油菜(AACC,38)。观察甘蓝型油菜减数分裂过程不同时期

的染色体变化,甲、乙图中箭头所指为落后染色体和染色体片段。下列有关推测正确的是()

甲乙丙

A.甲、乙分别为减数分裂I中期、II前期

B.甲图中AA、CC的染色体没有完全联会

C.甘蓝型油菜的自交后代染色体数目稳定

D.丙中四个细胞所含染色体数一定两两相同

11.(2023・北京门头沟•一模)研究者采用荧光染色法制片,在显微镜下观察拟南芥(2n=10)花药减数分裂

细胞中染色体形■态、位置和数目,以D下为镜检时拍摄的4幅图片。下列叙述正确的是()

甲乙

A.图甲、丙中细胞处于减数第一次分裂时期

B.图乙细胞中5个四分体排列在赤道板附近

C.图丙每个细胞中都含有5对同源染色体

D.图中细胞按照减数分裂时期排列的先后顺序为乙一甲一丁一丙

12.(2023•北京东城•一模)下图为二倍体百合花粉母细胞减数分裂不同时期的图像。下列分析正确的是()

A.减数分裂过程的正确顺序是④①②③

B.图①每个细胞中都含有2个染色体组

C.基因重组会发生在图②④所示时期

D.同源染色体分离发生在图③所示时期

13.(2023•北京西城•一模)在人类性染色体上,除了非同源区域外,还含有2个同源区域(PAR)。X与Y

染色体的PAR可发生配对和交换。相关叙述簿误的是()

A.伴X染色体显性遗传病的患者中女性多于男性

B.男性Y染色体PAR中的基因不可能遗传给女儿

C.X与Y染色体PAR交换发生在减数分裂I前期

D.PAR有助于减数分裂过程中性染色体正常分离

14.(2023•北京•三模)动物细胞分裂时,粘连蛋白将两条姐妹染色单体粘连在一起,水解酶可水解粘连蛋

白,该酶在间期DNA复制完成后就存在,分裂中期开始大量起作用,姐妹染色单体间的着丝粒位置存有一

种SGO蛋白,保护粘连蛋白不被水解,从而保证细胞分裂过程中染色体的正确排列与分离。下列叙述错误

的是()

A.SGO蛋白在细胞分裂间期通过核糖体合成并由核孔进入细胞核

B.SGO蛋白作用机理与秋水仙素诱导染色体加倍相同

C.SGO蛋白失活及粘连蛋白水解可发生在有丝分裂后期和减数分裂II后期

D.在减数分裂过程中,粘连蛋白水解后不一定会发生等位基因的分离

15.(2024・北京•模拟预测)培养获得二倍体和四倍体洋葱根尖后,分别制作有丝分裂装片,镜检、观察。

下图为二倍体根尖细胞的照片。下列相关叙述不正确的是()

①②③

A.制作临时装片需要进行解离—漂洗—染色—制片四步

B.应在显微镜下找到单层、分生区细胞进行观察

C.①②③细胞分别处于有丝分裂后期、间期和前期

D.四倍体中期细胞中的染色体数是②中的4倍

二、非选择题

16.(2023•北京大兴・三模)学习以下材料,完成(1)~(5)题。

细胞周期阻滞,细胞是否会走向衰老

细胞的生命历程都要经过生长、增殖、衰老和死亡几个阶段。衰老死亡的细胞被机体的免疫系统清除,

同时新生的细胞也不断从相应的组织器官生成,以弥补衰老死亡的细胞。细胞周期阻滞是细胞衰老最基本

和最显著的特征,因此一些科学家将细胞衰老定义为DNA损伤和其他应激引起的不可逆的细胞周期阻滞。

然而,这一定义并不完善,例如,在年轻的有机体中,神经元和心肌细胞虽然处在不可逆的停滞状态,但

它们并不衰老,经有丝分裂产生的子细胞可以是年轻的,也可以是衰老的。

科学家假设:细胞周期阻滞而不抑制细胞的生长将会导致细胞衰老,即抑制细胞生长可以阻止细胞衰

老。为验证该假设,科研人员利用动物血清(含有生长因子)和HT-p21细胞系(细胞合成的p21蛋白具有

细胞周期阻滞的作用)进行了如下实验。

将HT-p21细胞分为四组,实验处理分别为:(A)10%血清(serum),(B)10%血清+IPTG(可诱导p21

蛋白合成),(C)无血清+IPTG,(D)无血清(血清饥饿)。培养一段时间后,实验结果如图1。

M

S

=

8

J

O

%

图1图2

结果表明,在有无血清的情况下,IPTG均可通过诱导p21蛋白合成,导致细胞周期阻滞。

利用显微镜观察四组细胞形态时发现,B组的细胞肥大而扁平(细胞肥大是细胞衰老的标志),有明显

的核仁,而其余三组细胞形态正常。将B组细胞放入不含IPTG,添加10%血清的培养基中继续培养,结果

大多数细胞保持衰老状态;然而在去除IPTG后,C组细胞能够恢复正常表型。由此得出结论:在IPTG存

在下,血清中生长因子是引起细胞衰老的必要条件。

后续研究发现,D组

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