高考生物专练之重难点07 细胞的生命历程（解析版）

重难点07细胞的生命历程知识点一：细胞增殖1、概念：细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程，叫作细胞增殖。2、意义：细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。3、真核细胞增殖的方式：有丝分裂：真核生物体细胞增殖的主要方式无丝分裂：蛙的红细胞等特殊细胞的增殖方式（区别于哺乳动物的成熟红细胞）减数分裂：真核生物产生成熟生殖细胞的方式注意：原核细胞以二分裂的方式进行增殖知识点二：细胞周期1、概念：连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到一下次分裂完成时为止，为一个细胞周期。2、细胞周期分为分裂间期和分裂期两个阶段。3、分裂间期所占时间长（大约占细胞周期的90%——95%），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，同时细胞有适度的生长。4、分裂间期分为：①G1期：进行RNA和有关蛋白质的合成，为S期DNA的合成做准备。②S期：进行DNA的复制。③G2期：进行RNA和有关蛋白质的合成，为分裂期做准备。5、常考题型：甲乙abcd分裂间期：a或c分裂期：b或d分裂间期：甲到乙分裂期：乙到甲完整的细胞周期：a+b或c+d完整的细胞周期：甲到甲（甲到乙到甲）注意：①只有能连续分裂的细胞才有细胞周期，如发育中的受精卵、根尖分生区细胞、茎的形成层细胞等；高度分化的细胞不再继续分裂，如神经细胞、精子等不具有细胞周期。②一个细胞周期中分裂间期为分裂期提供了物质基础，因此分裂间期在前，分裂期在后。③细胞种类不同，其分裂间期和分裂期所持续的时间各不相同，一个细胞周期经历的时间也不相同。知识点三：有丝分裂1、植物细胞有丝分裂各时期的主要特点：（1）前期特点：（膜仁消失现两体）①出现染色体、出现纺锤体②核膜、核仁消失。③染色体散乱地分布在细胞中心附近。④每条染色体都有两条姐妹染色单体。（2）中期特点：（形数清晰赤道齐）①所有染色体的着丝粒都排列在细胞中央的一个平面赤道板上（位置）②染色体的形态和数目最清晰。染色体特点：染色体的形态比较固定，数目比较清晰。故中期是进行染色体观察及计数的最佳时期。（3）后期特点：（点裂数增均两极）①着丝粒一分为二，姐妹染色单体分开，成为两条子染色体，并分别向两极移动。②纺锤丝牵引着子染色体分别向细胞的两极移动。这时细胞核内的全部染色体就平均分配到了细胞两极。染色体特点：染色单体消失，染色体数目加倍。（4）末期特点：（两消两现细胞板）①染色体变成染色质，纺锤体消失。②核膜、核仁重现。③在赤道板位置出现细胞板，并扩展形成成分隔两个子细胞的细胞壁，与高尔基体（直接）、线粒体（间接）的活动有关。注意：①纺锤体的变化：形成（前期）～消失（末期）②核仁、核膜的变化：解体（前期）～重现（末期）3、有丝分裂过程中染色质与染色体变化过程：染色体数量就看着丝粒数量，DNA含量看多少个条，姐妹染色单体数等于叉数乘2。4、动、植物细胞有丝分裂的区别：不同点植物细胞动物细胞前期纺锤体形成方式不同由细胞两极发出纺锤丝构成纺锤体由位于细胞两极的两组中心粒周围发出星射线构成纺锤体末期细胞质分裂方式不同细胞板向四周扩展形成细胞壁，分成两个子细胞由细胞膜向内凹陷，缢裂成两个子细胞5、有丝分裂过程中DNA数量、染色体数量、染色单体数、每条染色体上DNA数变化：6、细胞DNA、染色体、染色单体含量变化柱状图：知识点四：细胞不能无限长大的原因1、生物体体积增大的原因：细胞体积增大和细胞数目增多。2、限制细胞长大的原因：①细胞表面积与体积之比限制了细胞的长大。细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的物质运输的效率就越低，细胞不能获得足够的养料和能量来满足代谢的需求。原核细胞代谢特别旺盛②细胞的核质之比限制了细胞的长大。细胞核是遗传和代谢的控制中心，细胞核所控制的细胞质范围是有一定限度的。¤注意：细胞可不可以无限小？细胞的体积并非越小越好，细胞体积的最小限度是由完成细胞功能所必须的基本结构（如各种细胞器）和物质（如酶、ATP）所需的空间决定的。关于细胞的生命历程这一章节，对于DNA与染色体关系这一章节的考察，将会是重点也是难点，对于分裂图像，学生要能准确掌握，在高考考察中，有丝分裂会与减数分裂会结合在一起考察，对学生提取图表信息的能力要求较高。（建议用时：30分钟）一、单选题1、图甲为电子显微镜视野中观察到的某细胞的一部分，图乙为某植物细胞中的两种膜结构以及其上发生的生化反应。下列有关叙述中，错误的是（

）①图甲细胞既可能是真核细胞也可能是原核细胞②图甲细胞是动物细胞而不可能是植物细胞③结构2不含磷脂，其复制发生在间期④结构1、3中能发生碱基互补配对⑤图乙中的两种生物膜分别存在于图甲细胞中的结构1和4中⑥图乙中两种生物膜除产生图示物质外，还均可产生ATPA．①②⑤ B．③④⑤ C．②③⑤ D．①④⑤⑥【答案】A【解析】【分析】甲图：1表示线粒体，2表示中心体，4表示高尔基体。乙图：表示类囊体膜；丙图：表示线粒体内膜。【详解】①图甲细胞含有多种细胞器和细胞核，不可能是原核细胞，①错误；②图甲细胞含有中心体，可能是动物细胞或低等植物细胞，②错误；③结构2是中心体，不含磷脂，其复制发生在间期，③正确；④结构1是线粒体，3是核糖体，二者均能发生碱基互补配对，④正确；⑤图乙中的两种生物膜分别是叶绿体和线粒体，甲图无叶绿体，⑤错误；⑥图乙中两种生物膜分别是叶绿体和线粒体，二者均可产生ATP，⑥正确。故选A。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下图所示。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为细胞板、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】【分析】有丝分裂过程（1）间期：完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。（2）前期：染色质丝螺旋化形成染色体，核仁解体，核膜消失，细胞两极发出纺缍丝，形成纺缍体。（记忆口诀：膜仁消失显两体）。（3）中期：染色体的着丝点两侧都有纺缍丝附着，并牵引染色体运动，使染色体的着丝粒排列在赤道板上。这个时期是观察染色体的最佳时期，同时注意赤道板并不是一个具体结构，是细胞中央的一个平面。（记忆口诀：形数清晰赤道齐）。（4）后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，成为两条染色体，分别移向细胞两极，分向两极的两套染色体形态和数目完全相同。（记忆口诀：点裂数增均两极）。（5）末期：染色体变成染色质，纺缍体消失，出现新的核膜和核仁，出现细胞板，扩展形成细胞壁，将一个细胞分成二个子细胞。（记忆口诀：两消两现重开始）。【详解】A、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；B、因图示为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；C、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；D、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。故选B。3、下列关于“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验的叙述，正确的是（

）A．在低倍镜下可观察到分生区细胞呈长方形，排列紧密B．制片时压片的目的是为了使细胞分散开来，有利于观察C．在高倍镜下可观察到一个细胞中染色体的动态连续变化D．显微镜视野中可观察到处于有丝分裂中期的细胞最多【答案】B【解析】【分析】“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”步骤及原理：1.1、洋葱根尖细胞培养：实验课前3-4d培养（温暖、常换水），待根长到5cm→1.2取材：取根尖2-3mm→1.3解离：解离液：质量分数为15%的HCl溶液和95%的酒精溶液按1∶1体积比的比例混合，解离时间：3-5min，解离目的：使组织中的细胞互相分离开，解离程度：根尖酥软→1.4漂洗：漂洗液：清水，漂洗时间：10min，漂洗目的：洗去组织中的解离液，有利于染色。→1.5染色：染色液：0.01g/ml或0.02g/ml的龙胆紫（醋酸洋红）溶液，染色时间：3-5min，染色目的：使染色体（或染色质）着色。→1.6制片：镊子尖把根尖弄碎，盖上盖玻片，复加一块载玻片，用拇指轻压（使细胞分散开）。【详解】A、在低倍镜下可观察到分生区细胞呈正方形，排列紧密，A错误；B、制片时压片的目的是为了使细胞进一步分散开来，避免堆积，有利于观察，B正确；C、由于制作装片时细胞已死亡，因此看不到连续动态的过程，C错误；D、分裂间期的时间远远长于分裂期，因此显微镜视野下看到最多的是分裂间期的细胞，D错误。故选B。4、观察洋葱根尖细胞有丝分裂临时装片的实验结果如下图所示，按照细胞周期进行排序，下列正确的是（

）A．⑤→④→①→③→② B．⑤→④→①→②→③C．④→⑤→②→①→③ D．④→⑤→①→③→②【答案】D【解析】【分析】观察植物细胞有丝分裂实验的步骤为：解离（目的是使组织细胞彼此分散开）→漂洗（洗去解离液，便于染色体着色）→染色（用龙胆紫或醋酸洋红等碱性染料对染色体进行染色）→制片→观察。【详解】根据染色体（质）的行为判断：①是有丝分裂中期，②是末期，③是后期，④是间期，⑤是前期。所以按细胞周期的排序为④→⑤→①→③→②，ABC错误，D正确。故选D。5、在“制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片”活动中，某同学观察到不同分裂时期的细胞如图所示。下列相关叙述正确的是（

）A．图中发生分裂的先后顺序为甲→丙→丁→乙B．图乙细胞所处的时期是观察染色体的最佳时期C．图丙细胞中的DNA含量是图乙细胞的两倍D．图丁细胞所处的时期细胞中央会出现赤道板【答案】B【解析】【分析】分析题图：图甲细胞中核膜正在消失，染色质正螺旋化成为染色体，处于有丝分裂前期；图乙细胞染色体的着丝点排列在赤道板上，处于有丝分裂中期；图丙细胞着丝点分裂，染色体分别移向两极，处于有丝分裂后期；图丁细胞中染色体和纺锤体消失，开始出现核膜和核仁，处于有丝分裂末期。【详解】A、结合分析可知，图示甲、乙、丙、丁分别处于有丝分裂前期、中期、后期和末期，故图中发生分裂的先后顺序为甲→乙→丙→丁，A错误；B、图乙细胞染色体的着丝点排列在赤道板上，处于有丝分裂中期，是观察染色体的最佳时期，B正确；C、图乙处于有丝分裂中期，图丙处于有丝分裂后期，两者DNA含量相等，C错误；D、图丁细胞处于有丝分裂末期，所处的时期细胞中央会出现细胞板，D错误。故选B。6、植物根尖分生区细胞临时装片观察的结果如图所示。下列叙述正确的是（

）A．①时期细胞膜逐渐向内凹陷B．②时期核仁逐渐解体，而核膜不消失C．③时期着丝粒排列在细胞中央的细胞板上D．④时期细胞中染色体组的数量加倍【答案】D【解析】【分析】分析题图，①是有丝分裂末期，②是有丝分裂前期，③是有丝分裂中期，④是有丝分裂后期。【详解】A、①是植物根尖分生区细胞有丝分裂末期，在细胞板的位置形成细胞壁，将细胞一分为二，A错误；B、②是有丝分裂前期，核膜核仁解体，B错误；C、③时期染色体的着丝点都排列在细胞中央的赤道板上而不是细胞板上，细胞板出现在末期，C错误；D.④时期是有丝分裂后期，着丝点断裂，细胞中染色体组的数量加倍，D正确。故选D。7、下列关于“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验的叙述，正确的是（

）A．在低倍镜下可观察到分生区细胞呈长方形，排列紧密B．制片时压片的目的是为了使细胞分散开来，有利于观察C．在高倍镜下可观察到一个细胞中染色体的动态连续变化D．显微镜视野中可观察到处于有丝分裂中期的细胞最多【答案】B【解析】【分析】“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”步骤及原理：1.1、洋葱根尖细胞培养：实验课前3-4d培养（温暖、常换水），待根长到5cm→1.2取材：取根尖2-3mm→1.3解离：解离液：质量分数为15%的HCl溶液和95%的酒精溶液按1∶1体积比的比例混合，解离时间：3-5min，解离目的：使组织中的细胞互相分离开，解离程度：根尖酥软→1.4漂洗：漂洗液：清水，漂洗时间：10min，漂洗目的：洗去组织中的解离液，有利于染色。→1.5染色：染色液：0.01g/ml或0.02g/ml的龙胆紫（醋酸洋红）溶液，染色时间：3-5min，染色目的：使染色体（或染色质）着色。→1.6制片：镊子尖把根尖弄碎，盖上盖玻片，复加一块载玻片，用拇指轻压（使细胞分散开）。【详解】A、在低倍镜下可观察到分生区细胞呈正方形，排列紧密，A错误；B、制片时压片的目的是为了使细胞进一步分散开来，避免堆积，有利于观察，B正确；C、由于制作装片时细胞已死亡，因此看不到连续动态的过程，C错误；D、分裂间期的时间远远长于分裂期，因此显微镜视野下看到最多的是分裂间期的细胞，D错误。故选B。8、细胞周期包括分裂间期（分为G1期、S期和G2期）和分裂期（M期）。下图标注了某动物（2n＝12）甲种细胞细胞周期各阶段的时长及DNA含量，若向该种细胞的培养液中加入过量胸苷，处于S期的细胞立刻被抑制，处于其他时期的细胞不受影响。下列叙述错误的是（）A．处于M期的细胞染色体数目变化是12→24→12B．加入过量胸苷约7.4h后，甲种细胞都将停留在S期C．G1期发生的变化主要是DNA的复制和有关蛋白质的合成D．S期发生的主要变化为DNA复制【答案】C【解析】【分析】分析曲线图：图示表示某动物（体细胞染色体数为12）甲种细胞的细胞周期各阶段的时长及DNA含量。有丝分裂过程中，DNA含量变化规律为：间期加倍（2N→4N），末期还原（2N）；染色体变化规律为：后期加倍（4N），平时不变（2N），即12→24→12。【详解】A、由于后期着丝点分裂，染色体数目暂时加倍，所以处于M期的染色体数目变化是12→24→12，A正确；B、加入过量胸苷约7.4h（2.2+1.8+3.4）后，甲种细胞都将停留在S期，B正确；C、G1期发生的变化主要是有关蛋白质的合成，S期发生的变化主要是DNA的复制，C错误；D、S期发生的主要变化为DNA复制，D正确。故选C。9、洋葱是中学实验常用的生物材料，下列实验仅用洋葱（植株）作为良好材料就能完成的一组是（

）①细胞多样性观察来验证细胞学说；②生物组织材料中脂肪颗粒的观察；③线粒体和叶绿体的观察；④植物细胞质壁分离与复原的观察；⑤绿叶中色素的提取和分离；⑥植物根尖分生区细胞有丝分裂的观察A．①②③⑤ B．②③④⑤C．③④⑤⑥ D．①②④⑥【答案】C【解析】【分析】1、绿叶中色素的提取和分离的实验原理：绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以，可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。绿叶中的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快；反之则慢。2、观察DNA和RNA在细胞中的分布的实验原理：DNA主要分布在细胞核中，RNA大部分存在于细胞质中。吡罗红和甲基绿两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同，吡罗红使RNA呈红色，甲基绿使DNA呈绿色。3、植物质壁分离和复原的实验原理：当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，植物细胞失水，植物细胞发生质壁分离；当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，细胞吸水，植物细胞发生质壁分离的复原。4、察根尖分生组织细胞的有丝分裂的实验原理：在高等植物体内，有丝分裂常见于根尖、芽尖等分生区细胞。由于各个细胞的分裂是独立进行的，因此在同一分生组织中可以看到处于不同分裂时期的细胞。在高倍镜下，根据染色体的存在状态，可判断这些细胞各处于有丝分裂的哪个时期，进而认识有丝分裂的完整过程。【详解】①“细胞多样性观察来验证细胞学说”实验需要观察多种多样的动物和植物细胞，再归纳总结出动植物细胞的统一性，仅用洋葱作为材料不能达到验证细胞学说的目的，①错误：②“生物组织材料中脂肪的鉴定”实验中，需要选择脂肪含量高的生物组织材料，如花生子叶，洋葱中脂肪含量极少，几乎不含脂肪，故选用洋葱作为材料不能进行脂肪颗粒的观察，②错误：③“线粒体和叶绿体的观察”实验中，用洋葱鳞片内表皮经健那绿染色后可观察到线粒体，用洋葱管状叶叶肉细胞可观察到叶绿体，③正确；④“植物细胞质壁分离与复原的观察”实验中，选用洋葱鳞片叶外表皮细胞进行实验即可，④正确；⑤“绿叶中色素的提取和分离”实验中，可以选用洋葱管状叶作为材料进行实验，⑤正确：⑥“植物根尖分生区细胞有丝分裂的观察”实验中，待洋葱根长3~5cm时，取其根尖即可进行实验，⑥正确。故选C。10、某同学制作洋葱根尖细胞有丝分临时装片，并观察到如图所示图象，下列叙述正确的是（

）A．解离时可用盐酸除去细胞壁以分散细胞B．漂洗时洗去染色液防止染色过深C．细胞③中染色体将继续向细胞两极移动D．细胞①和③中染色体数不同但DNA数目相同【答案】D【解析】【分析】洋葱根尖有丝分裂实验，细胞在解离期在由15%的盐酸和95%的酒精组成的解离液的作用下死亡。解离目的：使组织中的细胞互相分离开。由于细胞分裂的间期时间长，分裂期时间短，所以细胞大多数处于分裂间期；制片：镊子尖把根尖弄碎，盖上盖玻片，加一块载玻片用拇指轻压（使细胞分散开）。【详解】A、解离是使组织中的细胞互相分离开，不能除去细胞壁，A错误；B、漂洗是洗去解离液，以防影响染色效果，B错误；C、细胞③是有丝分裂后期，由于解离时细胞已经死亡，染色体不会继续向细胞两极移动，C错误；D、细胞①是有丝分裂中期，细胞③是有丝分裂后期，染色体数目是细胞①的两倍，两细胞中DNA数目相同，D正确。故选D。11、下列关于“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验的叙述，正确的是（

）A．洋葱根尖分生区组织细胞呈正方形且排列紧密B．增加染色时间可以更好地观察染色体的形态C．实验中用体积分数15%的酒精和质量分数95%的盐酸配制解离液D．由于根尖分生区组织细胞分裂旺盛，因此实验中可观察连续分裂过程【答案】A【解析】【分析】观察植物细胞有丝分裂实验：1、解离：剪取根尖2-3mm（最好每天的10-14点取根，因此时间是洋葱根尖有丝分裂高峰期），立即放入盛有质量分数为15%的氯化氢溶液和体积分数为95%的酒精溶液的混合液（1：1）的玻璃皿中，在室温下解离3-5min；2、漂洗：待根尖酥软后，用镊子取出，放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10min；3、染色：把洋葱根尖放进盛有质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的龙胆紫溶液的培养皿中，染色3-5min；4、制片：取一干净载玻片，在中央滴一滴清水，将染色的根尖用镊子取出，放入载玻片的水滴中，并且用镊子尖把根尖弄碎，盖上盖玻片，在盖玻片再加一载玻片。然后，用拇指轻轻地压载玻片。取下后加上的载玻片，即制成装片；5、观察：低倍镜观察把制成的洋葱根尖装片先放在低倍镜下观察，要求找到分生区的细胞，特点是：细胞呈正方形，排列紧密。【详解】A、洋葱根尖分生区细胞的特点为：排列紧密，呈正方形，A正确；B、染色时间一般是3-5min，不宜太长，B错误；C、实验中用体积分数95%的酒精和质量分数15%的盐酸配制解离液，C错误；D、在解离时细胞已经死亡，因此无法观察连续分裂过程，D错误；故选A。二、非选择题12、下图是具有六条染色体的某植物细胞有丝分裂过程示意图。据图分析回答下列问题：(1)图中①表示__________，②表示__________。(2)请按分裂次序用箭头和字母连接细胞分裂过程：___________，图中缺少_______________期。(3)A图所示分裂的时期是__________期，判断理由是____________________。(4)DNA分子数与染色体数相同的是____________图。DNA加倍发生在__________期，染色体数目加倍发生在___________图。(5)有丝分裂过程的重要意义是_____________________。【答案】(1)纺锤体##纺锤丝细胞板(2)A→D→C→B间(3)前染色体含染色单体且排列散乱(4)B，C间C(5)将亲代的染色体（DNA）经复制后，精确地平均分配到两个子细胞中【解析】【分析】分析题图：图示是某植物细胞进行有丝分裂的简图，其中A细胞处于有丝分裂前期；B细胞处于有丝分裂末期；C细胞处于有丝分裂后期；D细胞处于有丝分裂中期，据此答题。(1)①表示纺锤丝，可构成纺锤体。②表示在赤道板位置形成的细胞板。(2)分裂期分为前、中、后、末四个时期，因此图示的排列顺序为A前期→D中期→C后期→B末期。细胞周期中还包含间期，因此图中还缺少间期的细胞。(3)A图含有姐妹染色单体，所有染色体散乱分布在细胞中，为有丝分裂前期。(4)DNA分子数与染色体数相同的时期是一条染色体上含有一个DNA，如图示中B和C时期。间期由于DNA复制而导致DNA加倍。染色体数目加倍发生在C图，即后期，由于着丝点分裂，姐妹染色单体分离形成两条染色体，因此导致染色体数加倍。(5)有丝分裂能将亲代的染色体（DNA）经复制后，精确