高中一轮复习生物讲义必修1第四单元细胞的生命历程1

第一讲细胞的增殖eq\a\vs4\al([感性认知])eq\a\vs4\al([理性归纳])(一)细胞生长与细胞周期1.回答下列与细胞生长与细胞周期有关的问题(1)判断下列哪些细胞具有细胞周期：A.根尖分生区细胞 B．植物形成层细胞C．神经细胞D．人表皮细胞E．哺乳动物成熟红细胞F．干细胞G．生发层细胞H．洋葱表皮细胞I．浆细胞①具有细胞周期的是：A、B、F、G(填序号)。②判断的理由：这些细胞都是连续分裂的细胞。(2)判断有关说法的正误：①细胞体积增大，与外界物质交换效率提高(×)②同一生物的不同组织细胞都具有细胞周期(×)③任何具有分裂能力的细胞都具有细胞周期(×)④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(√)(3)图中按箭头方向表示一个完整细胞周期是B→B或B→A→B。其中B→A表示分裂间期，A→B表示分裂期。1.明确限制细胞生长的两大因素(1)细胞表面积与体积的关系。(2)细胞核的控制范围有限。2.理清细胞周期两大时期的划分(1)分裂间期：eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(G1期DNA合成前期：主要合成RNA和蛋白质，DNA数为2n,S期DNA合成期：完成DNA复制，DNA数为2n→4n,G2期DNA合成后期：主要合成蛋白质，DNA数为4n))(2)分裂期(M期)：前期、中期、后期、末期。3.对有丝分裂细胞周期理解的四点提醒(1)只有连续分裂的细胞才有细胞周期，不分裂或暂不分裂的细胞无细胞周期；减数分裂的细胞也无细胞周期。(2)不同种类生物的细胞周期有很大差别。(3)细胞周期中，分裂间期所占的时间长，分裂期所占的时间短，因此观察细胞所处时期时，大部分都处于分裂间期。(4)分裂产生的子细胞的三种去向：继续分裂、暂不分裂、不再分裂(细胞分化)。(二)细胞的有丝分裂之一高等植物细胞的有丝分裂2.回答与高等植物有丝分裂有关的问题(1)连线高等植物有丝分裂的时期及其图像主要特点：(2)判断下列说法的正误：①纺锤体形成于分裂前期，消失于分裂后期(×)②染色单体形成于分裂前期，消失于分裂后期(×)③在植物细胞有丝分裂末期高尔基体参与细胞壁的形成(√)④赤道板是细胞有丝分裂过程中出现的一种结构(×)4.口诀法巧记有丝分裂五个时期的判断方法间期——复制合成新开始前期——膜仁消失现两体中期——赤道板上排整齐后期——均分牵拉向两极末期——仁膜重现重开始5.明确染色体行为和形态的变化规律(1)有丝分裂过程中染色体行为的变化规律：(2)有丝分裂过程中染色体形态的变化规律：(三)细胞的有丝分裂之二动物细胞的有丝分裂3.下列A、B、C三图是不同生物细胞有丝分裂图，据图回答下列问题(1)A图表示植物细胞(填“动物细胞”或“植物细胞”)。理由是：①具有细胞壁，②无中心体。(2)B图细胞处于分裂期的后期，图中有染色单体0条。该图与它的前一时期相比，相同的是核DNA分子数，不同的是染色体数。(3)C图表示的是动物细胞进行有丝分裂的后期，此期细胞内发生的主要变化是着丝点分裂，染色单体分开成为两条子染色体，在纺锤丝牵引下移向细胞两极。6.图解动物与高等植物细胞有丝分裂的两大区别7.掌握动、植物细胞分裂图像的识别的方法(2)图像呈圆形，外面无细胞壁，或有中心粒结构，无细胞板结构，通过缢裂方式产生子细胞，一般可判断为动物细胞。(四)细胞的无丝分裂4.判断有关无丝分裂叙述的正误(1)动物的红细胞以无丝分裂方式增殖(×)(2)无丝分裂过程中不会出现纺锤体和染色体(√)(3)无丝分裂间期不发生DNA复制(×)(4)细胞通过无丝分裂可实现细胞增殖(√)(5)真核细胞以有丝分裂的方式进行增殖，原核细胞则通过无丝分裂实现细胞增殖(×)8.图解无丝分裂的过程、特点和实例­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­eq\a\vs4\al([高频考点·讲练悟通])­­­­­­­­­­­­­­­­­­细胞增殖的周期性命题点1细胞周期的概念和表示方法1．(2018·苏州中学月考)下列有关细胞分裂的说法正确的是()A．可以分裂的细胞都具有细胞周期B．在显微镜下观察，根尖分生区绝大多数细胞都可观察到染色体C．有丝分裂过程中核DNA始终都可以进行转录D．蛙的红细胞分裂观察不到染色体，但同样有DNA的复制解析：选D只有连续分裂的细胞才具有细胞周期，A错误；根尖分生区绝大多数细胞处于分裂间期，只有分裂期才出现染色体，B错误；有丝分裂过程中染色体处于高度螺旋状态，所以一般情况下不会发生转录，C错误；蛙的红细胞进行无丝分裂，没有染色体和纺锤体的周期性变化，但是同样存在DNA复制过程，D正确。2．实验室培养甲、乙、丙、丁四种不同类型细胞，测得分裂间期占细胞周期的比例如下图所示，有关说法正确的是()A．四种细胞中丙分裂间期持续的时间最长B．加入DNA复制抑制剂，停留在分裂间期细胞数量最少的是丁C．不同温度下培养以上四种细胞，细胞周期持续的时间都会发生变化D．正常情况下四种细胞在分裂间期可发生染色体数目变化解析：选C四种细胞的细胞周期不同，丙分裂间期占细胞周期的比例虽然最大，但间期持续时间不一定最长；DNA复制抑制剂作用于间期，加入DNA复制抑制剂后，丁类细胞停留在间期的细胞比例最低，数量不一定最少；有丝分裂中染色体数目加倍发生在后期。拓展·归纳细胞周期的四种表示方法表示方法名称图形说明扇形图A→B→C→A为一个细胞周期线段图a＋b或c＋d为一个细胞周期坐标图a＋b＋c＋d＋e为一个细胞周期柱状图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)命题点2细胞周期中的同位素标记与细胞计数3．(2014·浙江高考)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解析：选C将促进细胞分裂的药物加入培养液，会使G1期变短，G2期和S期也变短；3H­TdR是合成DNA的原料，大量进入细胞核的时间应该是分裂间期中的S期；核糖体的增生发生在G1期；G2期DNA已经复制完成并与组蛋白结合形成染色体；M期相对较短，该期细胞的核膜周期性的消失和重现。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，24h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的复制解析：选C从图中可以看出，a峰中细胞DNA相对含量是40，b峰中细胞DNA相对含量是80，即b峰中细胞的DNA含量是a峰中的2倍，联想细胞分裂中的DNA复制，可推知a峰与b峰之间的细胞正处于细胞分裂间期DNA复制的过程中，b峰中细胞处于细胞分裂的分裂期。实验组b峰中细胞数目明显减少的原因是某抗癌药物有效抑制了癌细胞在细胞分裂间期的DNA复制，使得进入分裂期的细胞明显减少。拓展·归纳关注与细胞周期相联系的三个知识点基因突变在细胞分裂间期，DNA复制时容易受到内外因素的干扰而发生差错，即发生基因突变染色体变异在细胞分裂前期，秋水仙素或低温都可抑制纺锤体的形成，出现多倍体细胞细胞癌变药物作用于癌细胞的分裂间期，DNA分子不能复制，可抑制癌细胞的无限增殖有丝分裂中相关物质和结构的变化规律[关键点拨]1．染色体、染色单体、DNA的变化规律(1)染色体、染色单体及DNA三者的关系：①当有染色单体(前、中期)时，染色体∶染色单体∶DNA＝1∶2∶2。②当无染色单体(后、末期)时，染色体∶DNA＝1∶1。(2)核DNA、染色体及染色单体数目变化规律(以二倍体为例)：2．相关结构的变化规律细胞结构变化规律纺锤体形成(前期)→消失(末期)核膜、核仁消失(前期)→重建(末期)中心体倍增(间期)→移向两极(前期)→平均分配(末期)3．有丝分裂过程中的“加倍”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[题点突破]命题点1有丝分裂各时期的特点及判断1．(2018·如皋检测)a、b、c、d分别是一些生物细胞某个分裂时期的示意图，下列有关叙述正确的是()A．a图表示植物细胞有丝分裂中期B．b图表示人的红细胞分裂的某个阶段C．c图细胞可能来自d图所示细胞D．d图细胞中含有8条染色体解析：选Ca图表示植物细胞有丝分裂末期，因为有细胞板的出现，A错误。b图表示蛙的红细胞无丝分裂，B错误。c图表示有丝分裂后期，d图表示有丝分裂中期，C正确。d图中有4条染色体，D错误。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解析：选C据图可知，使用药物后，细胞中能出现4n的细胞，说明该药物对DNA复制没有影响，A、B错误；用药物处理后，DNA含量为4n的细胞数目多，DNA含量为2n的细胞数目少，说明该药物没有让一个细胞分裂成两个细胞，C正确，D错误。方法·规律柱状图中有丝分裂各时期的判断方法(1)根据染色单体变化判断各时期：有无染色单体时期对应图示有G2期、前期、中期甲图无后期、末期乙图G1期丙图(2)根据比例关系判断各时期：DNA∶染色体∶染色单体时期对应图示4N∶2N∶4NG2期、前期、中期甲图4N∶4N∶0后期、末期乙图2N∶2N∶0G1期丙图命题点2动植物细胞有丝分裂的异同点3．(2018·岳阳湘阴一中月考)下列关于动、植物细胞有丝分裂相同点的叙述，错误的是()A．在分裂间期，核DNA复制含量加倍B．在分裂前期，由中心粒周围发出的星射线形成纺锤体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，不含染色单体解析：选B动植物细胞有丝分裂前期纺锤体的形成方式不同：动物细胞中纺锤体是由中心体发出的星射线形成的，植物细胞中纺锤体是由细胞两极发出的纺锤丝形成的。4．(2018·黄冈质检)如图是某生物体细胞有丝分裂的不同分裂时期图像，对图像的描述错误的是()A．该生物不可能是低等植物B．甲、丙两细胞内染色体、染色单体与DNA分子数比例都为1∶2∶2C．甲细胞正在进行中心体复制D．甲、乙、丙三细胞分别处于有丝分裂的前期、后期和中期解析：选C图乙细胞处于有丝分裂后期，细胞膜向内凹陷，说明该细胞为动物细胞；甲、丙细胞中均含有姐妹染色单体，细胞内染色体、染色单体和DNA分子数的比例均为1∶2∶2；甲细胞处于有丝分裂前期，此时中心体正在向细胞两极移动，中心体的复制发生在细胞分裂间期；甲、乙、丙三细胞分别处于有丝分裂的前期、后期和中期。拓展·归纳eq\o(\s\up7(与有丝分裂有关的细胞器及其生理),\s\do5(作用))细胞器名称细胞类型作用时期生理作用核糖体动、植物间期(主要)有关蛋白质的合成中心体动物、低等植物前期纺锤体的形成高尔基体植物末期细胞壁的形成线粒体动、植物整个细胞周期提供能量­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­eq\a\vs4\al([专题微课·重点培优])­­­­­­­­­­­­­­­­­­常考的生物图示之(七)——有丝分裂中DNA含量变化曲线的两种变式[图示解读][信息解读](1)图2表示有丝分裂过程中每条染色体上DNA含量变化曲线，图中ef段表示间期，fg段表示含有姐妹染色单体的时期，即有丝分裂的前期和中期，hi段表示有丝分裂的后期和末期。(2)图3是图2的变式，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，染色体数与核DNA数之比为1∶1。图中BC段表示s期，CD段表示有丝分裂G2期、前期和中期，EF段为有丝分裂的后期和末期。(3)图2和图3还可表示减数分裂过程中每条染色体上DNA含量变化曲线图，其中fg(CD)段表示减数第一次分裂和减数第二次分裂的前期和中期。[读图技法](1)分析DNA分子含量变化曲线时，要看清纵坐标代表的含义是细胞核中DNA分子含量变化、每条染色体上DNA含量变化，还是染色体与核DNA数的比值。(2)解答此类问题时，要注意分析曲线变化的原因，并能与细胞分裂的各个时期相对应，熟记各时期染色体、DNA和染色单体的数量关系是解题的关键。此外，还要归纳特殊类型曲线，如间期染色体数目变化曲线可用右图表示。[演练冲关]1．如图甲、乙是某哺乳动物(含2N条染色体)的体细胞一次细胞分裂过程曲线图，纵坐标表示一个细胞核中染色体或DNA的相对含量。下列说法错误的是()A．甲图可能是DNA含量变化，乙图可能是染色体数目变化B．EF、CD段均与新核形成有关C．MN段与着丝点断裂有关D．BC段只包含前期和中期，NE包括后期解析：选DBC段应包括G2期、前期、中期和后期。2．如图1和图2表示有丝分裂不同时期染色体和核DNA的数量关系，下列有关叙述错误的是()A．观察染色体形态和数目的最佳时期处于图1的CD段B．图1中DE段的细胞染色体数目加倍，但核DNA含量不变C．图2中a对应图1中的AB段，c对应图1中的EF段D．有丝分裂过程不会出现图2中d所示的情况解析：选C图1中的CD段包括有丝分裂G2期、前期和中期，中期是观察染色体形态和数目的最佳时期；图1中DE段形成的原因是着丝点分裂，此时细胞中染色体数目加倍，但核DNA含量不变；图2中a表示有丝分裂后期、末期，对应图1中的EF段，c时期染色体与核DNA的量比a时期减少一半，对应图1中的AB段；图2中d表示染色体∶DNA＝2∶1，有丝分裂过程中这种情况不存在。A．在AB段主要进行蛋白质的合成，细胞生长速度快B．出现CD段变化的原因是细胞质分裂C．该细胞中，在BC段始终有染色单体存在D．若该细胞是植物细胞，则CD段高尔基体活动非常活跃解析：选CAB段主要进行DNA的复制；出现CD段的原因是着丝点分裂，姐妹染色单体成为子染色体，每条染色体上只含有1个DNA分子；BC段每条染色体上始终有2个DNA分子，说明每条染色体始终有2条姐妹染色单体；若该细胞是植物细胞，CD段为有丝分裂后期，而不是末期，末期时高尔基体活动才活跃。[高考真题集中研究——找规律]1.(2014·江苏高考)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减少解析：选B题图为动物细胞分裂的中期。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，丙为纺锤丝，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。题图如果为有丝分裂中期，细胞中染色体数与体细胞染色体数相同，如果为减数第二次分裂中期，细胞中染色体数是体细胞染色体数的一半。该时期核膜解体、核仁消失，无细胞核，故不存在物质通过核孔进入细胞核的情况。2．(2013·江苏高考)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，消失于分裂后期解析：选A动物细胞中心体的倍增在分裂间期，且分裂间期进行DNA的复制和有关蛋白质的合成；分裂间期DNA含量加倍，但染色体组数不变；纺锤体是在分裂末期消失的；染色单体形成于分裂间期。3．(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解析：选B解离洋葱根尖组织时需要用到盐酸溶液，盐酸可使细胞相互分离开来，同时杀死细胞，固定细胞形态；分离小鼠骨髓细胞则需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶。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。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。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。4．(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解析：选C等位基因的分离发生在减数分裂过程中，减数分裂没有细胞周期；纺锤丝出现在有丝分裂前期；DNA复制需要解螺旋，染色体高度螺旋化，难以解旋；染色体存在于分裂期，分裂期的时间远小于分裂间期。5．(2016·浙江高考)下列关于高等动物细胞增殖的叙述，错误的是()A．有丝分裂前的间期和减数分裂前的间期，都进行1次染色质DNA的复制B．细胞周期的G2期已经形成了1对中心体，在有丝分裂前期形成纺锤体C．染色体数为2n＝24的性原细胞进行减数分裂，中期Ⅱ染色体数和染色体DNA分子数分别为12和24D．若在G2期某染色质的1个DNA分子发生片段缺失，则该细胞有丝分裂产生的2个子细胞均含有该异常DNA解析：选D有丝分裂前的间期与减数分裂前的间期，都进行1次DNA复制。动物细胞中心体的复制发生在分裂间期的G2期，有丝分裂前期从细胞两极发出纺锤丝，形成纺锤体。染色体数为24的性原细胞在减数第二次分裂中期(中期Ⅱ)时，染色体数为12，染色体DNA分子数为24。分裂间期的G2期DNA已经完成复制，若此时某染色质的1个DNA分子发生片段缺失，说明该染色质的一个DNA分子正常、另一个DNA分子异常，则该细胞经有丝分裂产生的2个子细胞，一个含有正常DNA，另一个含有异常的DNA。6．(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，则有丝分裂前期每条染色体仍含有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，每条染色体含有4条染色单体，子细胞染色体数目为母细胞的一半解析：选C不同生物的细胞大小和数目不同，且细胞周期的长短也往往不同。同一种生物各种组织的细胞周期长短也往往不同，且细胞周期中的各个时期也不会长短相同。DNA复制发生于S期，因而在G2期加入DNA合成抑制剂不影响DNA的合成，细胞仍能完成一次正常的有丝分裂，经有丝分裂产生的子细胞中的染色体数目与母细胞中的相同。减数第一次分裂的前期发生同源染色体的联会，形成的每个四分体含有4条染色单体，但每条染色体上仍含有2条染色单体。7．(2014·天津高考)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倍解析：选C二倍体生物细胞正在进行着丝点分裂，说明该细胞正处于有丝分裂后期或减数第二次分裂后期。若该细胞处于减数第二次分裂后期，则细胞中无同源染色体，若该细胞处于有丝分裂后期，则细胞中有同源染色体；着丝点分裂，姐妹染色单体分开导致染色体数目加倍，但DNA数目不变；DNA复制的特点是半保留复制，以亲代DNA的两条链为模板合成子代DNA，在减数分裂和有丝分裂过程中DNA只复制一次，处于有丝分裂后期和减数第二次分裂后期的染色体DNA一定由母链和子链组成；若该细胞处于有丝分裂后期，则该细胞中染色体数目是其体细胞的2倍，若该细胞处于减数第二次分裂后期，则该细胞中染色体数目与其体细胞相同。8．(2013·海南高考)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出现的一种结构B．有丝分裂间期DNA复制的过程需要解旋酶参与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：选B赤道板不是细胞结构，是一个定义的假想平面。有丝分裂间期DNA复制时首先进行解旋，氢键断裂，需要解旋酶。同源染色体联会发生在减数分裂过程中，有丝分裂中期是染色体的着丝点排列在赤道板上。在细胞周期中间期占90%～95%，分裂间期长，分裂期短。[调研试题重点研究——明趋势]一、选择题1．(2017·无锡一模)甲、乙两图均为连续进行分裂的细胞周期示意图，下列有关叙述，错误的是()A．图甲中a→b表示一个细胞周期，图乙中A→B表示分裂期B．图中a、c和B→A时期，细胞的DNA分子结构稳定性最低C．图中b、d和A→B时期，细胞内的染色体数目可能会出现加倍现象D．细胞中DNA分子数目和染色体数目的加倍是同时进行的解析：选D图甲中a→b或c→d表示一个细胞周期，图乙中A→B表示分裂期；图中a、c和B→A时期为分裂间期，DNA分子结构稳定性最低，易发生基因突变；图中b、d和A→B时期为分裂期，后期时细胞内的染色体数目会加倍；细胞中DNA分子数目加倍在间期，染色体数目加倍在后期。2.如图为细胞周期中某时期细胞核的变化示意图。此过程()A．发生在分裂间期，染色体正在复制B．发生在细胞分裂的前期，核膜逐渐解体C．发生在细胞分裂的中期，染色体螺旋变粗D．发生在细胞分裂的末期，核膜、核仁重新出现解析：选B图中有染色体和核膜，所以不可能是间期、中期。图中有姐妹染色单体，不可能是末期。3．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解析：选D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；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；人的成熟红细胞在分化过程中会失去细胞核，不能再进行分裂；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。4．在“探究细胞大小与物质运输的关系(琼脂块模拟细胞)”的实验过程中，测量结果及计算结果如下面表格所示。根据表格分析下列说法正确的是()琼脂块的边长(cm)比值(表面积/体积)NaOH扩散的深度(cm)比值(NaOH扩散的体积/整个琼脂块的体积)16Xa23Yb32ZcA.X＝Y＝Z B．X>Y>ZC．a＝b＝c D．a<b<c解析：选A在相同时间内，NaOH扩散的深度相等，而比值(NaOH扩散的体积/整个琼脂块的体积)随着细胞体积的增大而减小。5．(2018·苏州期初)如图为显微镜下观察到的洋葱根尖细胞有丝分裂部分细胞图像，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．等待一段时间，甲细胞会进入乙细胞所处的分裂时期解析：选B甲细胞中每条染色体的着丝点排列在赤道板上，A错误；乙细胞中染色体被平均分配，移向细胞两极，B正确；乙细胞中着丝点分裂，染色体数目加倍，故乙细胞中的染色体数目是甲细胞的2倍，C错误；细胞经过解离步骤后已经死亡，因此不能观察到甲细胞会进入乙细胞所处的分裂时期，D错误。6．洋葱根尖分生区细胞在分裂过程中不会出现的是()A．在细胞分裂间期，核糖体合成蛋白质功能增强B．在细胞分裂前期，细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体C．在细胞分裂中期，细胞内ATP的含量明显减少D．在细胞分裂末期，高尔基体为细胞壁的形成合成多糖解析：选C在细胞分裂中期，细胞内消耗ATP，但由于ATP与ADP间的迅速转化，所以ATP含量保持相对平衡。7.某同学在显微镜下观察到某种细胞的分裂图像如图，相关分析正确的是()A．该图可能是高等植物根尖细胞的分裂图像B．该图细胞中每条染色体中含有两条脱氧核苷酸链C．该图可能是有丝分裂后期的图像D．该图可能是动物细胞的分裂图像解析：选D图中细胞含有中心体，可能是动物细胞或低等植物细胞的分裂图像；图中细胞具有染色单体，此时每条染色体中含有两个DNA、四条脱氧核苷酸链；图中细胞具有同源染色体且染色体散乱分布，中心体移向细胞两极，该图可能是有丝分裂前期图像。8．(2017·苏南八市一模)有丝分裂过程中不可能发生的是()A．间期进行DNA的复制和有关蛋白质的合成B．前期染色体散乱排列，核膜和核仁逐渐消失C．中期染色体的着丝点集中排布于赤道板上D．后期同源染色体分离、非同源染色体自由组合解析：选D有丝分裂后期发生着丝点分裂，染色单体分离移向细胞两极，同源染色体分离、非同源染色体自由组合发生在减数第一次分裂后期。9．(2018·湖北百校联考)图甲、乙、丙分别表示某生物细胞分裂过程中的相关变化图，下列有关叙述错误的是()A．图甲中含有同源染色体的区段是A～HB．图乙为细胞有丝分裂后期图像C．图乙中与2号染色体携带相同遗传信息的是3号染色体D．图乙对应于图甲中的E～F段，图丙对应于图甲中的C～E段解析：选C图乙中与2号染色体携带相同遗传信息的是6号染色体。10．(2018·徐州期中)下列关于细胞有丝分裂的叙述，正确的是()A．原核细胞以无丝分裂的方式增殖B．用秋水仙素抑制纺锤体形成，被其处理的细胞停留在细胞间期C．细胞进行有丝分裂时，细胞核先于细胞质完成分裂D．分裂后期与分裂中期相比，细胞中染色体数和DNA数都加倍解析：选C原核细胞以二分裂的方式增殖，A错误；纺锤体形成于前期，用秋水仙素抑制纺锤体形成，被其处理的细胞着丝点可以分裂，但不能分配进入子细胞，B错误；细胞进行有丝分裂时，细胞核先于细胞质完成分裂，C正确；分裂后期与分裂中期相比，细胞中染色体数加倍，DNA数不加倍，D错误。11．(2018·南师大附中模拟，多选)下列关于细胞增殖的叙述，错误的是()A．着丝点分裂一定导致DNA数目的加倍B．适合观察细胞有丝分裂的是蚕豆根尖分生区细胞C．有丝分裂中期，细胞中染色体数是体细胞染色体数的两倍D．细胞体积越小，细胞的表面积越大，细胞与周围环境进行物质交换的效率就越高解析：选ACD着丝点分裂前后DNA的数量不变；适合观察细胞有丝分裂的是蚕豆根尖分生区细胞，该区域能够进行连续的有丝分裂，具有细胞周期；有丝分裂中期，细胞中染色体数和体细胞染色体数相等；细胞体积越小，细胞的相对表面积(即表面积与体积的比)越大，细胞与周围环境进行物质交换的效率就越高。12．(多选)下图中，图甲表示有丝分裂不同时期核DNA含量(C)和细胞数目的变化关系；图乙、图丙分别表示细胞有丝分裂过程中某一时期的模式图。下列分析正确的是()A．图甲细胞核内DNA含量为2C～4C之间的细胞正进行DNA复制B．图乙对应图甲中细胞核内DNA含量为2C的细胞，中心体、线粒体参与细胞分裂C．图乙细胞核DNA∶染色体＝2∶1，图丙细胞含0条姐妹染色单体D．用DNA合成抑制剂处理，图甲中细胞核内DNA含量4C的细胞数目会减少解析：选ACD图甲细胞核内DNA含量为2C～4C之间的细胞表示处在间期的S期，正在进行DNA复制；图乙含有姐妹染色单体，表示DNA复制已经完成，对应图甲中细胞核内DNA含量为4C的细胞，依图示可以判定为动物细胞，所以由中心体放出星射线形成纺体，线粒体可以提供能量；图乙细胞核中DNA的含量为8个，染色体为4条，所以DNA∶染色体＝2∶1，图丙细胞为有丝分裂后期，着丝点已经分裂，姐妹染色单体已经分离，所以数目为0；用DNA合成抑制剂处理，DNA的复制会受到抑制，所以图甲中细胞核内DNA含量为4C的细胞数目会减少。二、非选择题13．(2018·皖江名校联考)如图所示为动、植物细胞有丝分裂的模式图，顺序已经打乱。回答下列问题：(1)图中表示动物细胞有丝分裂的正确细胞分裂顺序是____________________(填序号)。(2)对比动、植物细胞的有丝分裂模式图，区别最为显著的时期是________________。(3)图中细胞⑥或⑧内染色单体数及染色体数分别为________________。(4)处于衰老状态的多细胞生物，其体内细胞________(填“能”或“不能”)出现增殖现象。(5)请在坐标系中绘出一个细胞周期内染色体数与核DNA数比值的变化曲线。解析：(1)植物细胞模型呈方形，有细胞壁，动物细胞模型一般认为呈球形，再根据有丝分裂过程中染色体的行为变化规律可知，动物细胞有丝分裂的正确排列顺序是⑩④③⑥⑦。(2)动、植物细胞有丝分裂的最显著区别在于前期的纺锤体形成方式不同和末期形成子细胞的方式不同。(3)图中细胞⑥或⑧处于有丝分裂后期，该时期细胞内无染色单体，染色体数为8条。(4)处于衰老状态的多细胞生物体内依然有新细胞的产生，即存在细胞的增殖。(5)有丝分裂过程中，DNA复制前，染色体数与核DNA数的比值为1.0，DNA复制期间，该比值从1.0逐渐变成0.5，DNA完成复制至着丝点分裂期间，该比值为0.5，着丝点断裂以后，该比值为1.0。答案：(1)⑩④③⑥⑦(2)前期和末期(3)0、8(4)能(5)如图所示14．(2018·南通中学期初)流式细胞术(FCM)可用于测定细胞周期各时期细胞的百分比。其主要原理是应用能与DNA结合的荧光探针，通过测定细胞群体中每个细胞的DNA含量，得出各时期细胞的比例。下图甲表示一个细胞周期，其中分裂间期包含G1、S、G2三个阶段(G1期主要合成一些RNA和与DNA复制相关的蛋白质，G2期主要合成另一些RNA和分裂期相关的酶，设G1期细胞核中的DNA含量为2C)；图乙表示用流式细胞术测得的一个细胞周期中各个时期细胞数目。请据图回答下面的问题。(1)用图甲中字母和箭头表示一个完整的细胞周期________________________。(2)相对正常的细胞培养，若向小鼠十二指肠上皮细胞培养液中加入过量胸苷，处于S期的细胞立刻被抑制，而处于其他时期的细胞不受影响，则DNA含量为________的细胞比例会增加；若用细胞松弛素B(作用类似于秋水仙素)处理所培养的细胞，则DNA含量为________的细胞比例会增加。若用DNA合成抑制剂处理所培养的细胞，则DNA含量为________的细胞比例会增加。解析：(1)一个细胞周期包括分裂间期和分裂期(M期)，其中分裂间期包含G1、S、G2，分裂间期在前，则一个完整的细胞周期可表示为：G1→S→G2→M。(2)据图分析，DNA含量为2C的处于G1期；DNA含量处于2C～4C的处于S期；DNA含量处于4C时，细胞处于M期。向小鼠十二指肠上皮细胞培养液中加入过量胸苷，处于S期的细胞立刻被抑制，而处于其他时期的细胞不受影响，则DNA含量为2C～4C的细胞比例会增加；若用细胞松弛素B抑制纺锤体的形成，则细胞处于有丝分裂前期，则DNA含量为4C的细胞比例会增加；若用DNA合成抑制剂处理所培养的细胞，则DNA不能进行复制，含量为2C的细胞比例会增加。答案：(1)G1→S→G2→M(2)2C～4C4C2C15．(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1点即可)。解析：(1)DNA复制发生在细胞分裂间期，添加适量的DNA合成可逆抑制剂后，DNA合成被阻断，使细胞停滞于间期(S期)，而处于分裂期的细胞暂时不受影响。(2)秋水仙素通过抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而阻断细胞周期，而纺锤体形成于分裂前期，因此经秋水仙素处理的细胞不会被阻断在间期。(3)分裂间期的特点是完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，为分裂期的活跃进行准备物质，同时细胞有适度的生长。答案：(1)分裂间(或S)(2)纺锤体形成不会(3)完成DNA复制和有关蛋白质的合成，为分裂期准备物质第二讲观察根尖分生组织的有丝分裂(实验课)1．实验原理原理选材高等植物的分生组织细胞有丝分裂较旺盛染色细胞核内的染色质(体)易被碱性染料(龙胆紫溶液)染成深色时期确定在同一分生组织中可以通过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．方法步骤1．实验成功的关键及注意事项实验材料的选择类型选取分裂期占细胞周期比例相对较大的材料部位选取分裂旺盛的部位(如根尖、茎尖的分生区)时间必须在分裂旺盛的时间操作注意事项解离时间太短细胞间质未被完全溶解，压片时细胞不易分散过长导致细胞解离过度、根尖酥软，影响染色漂洗时间适宜洗去多余的盐酸，防止解离过度而影响染色染色时间太短染色体或染色质不能完全着色过长使其他部分也被染成深色，无法分辨染色体压片过轻细胞未分散开过重将组织压烂显微镜观察细胞状态显微镜观察的都是死细胞，不能看到动态变化细胞数目间期的细胞数目最多，原因是间期历时最长易错提醒(1)不清楚“解离”的作用原理，误认为可以观察细胞有丝分裂的动态变化过程(2)不清楚细胞具有的相应结构，误认为赤道板也能观察到(3)对取材原理不清楚，误认为根尖任何部位的细胞都可作为观察对象，实际上根部只有分生区细胞才可以作为观察对象2．关注洋葱在实验中的“一材多用”取材部位实验名称取材原因叶鳞片叶植物细胞的质壁分离和复原外表皮细胞含紫色大液泡使用高倍显微镜观察细胞的多样性细胞较大，外表皮细胞有大液泡，内表皮细胞有明显的细胞核观察DNA和RNA在细胞中的分布内表皮细胞近于无色管状叶叶绿体中色素的提取和分离色素含量多根观察根尖分生组织细胞的有丝分裂材料易得，且分生区细胞分裂能力强，染色体数目少，易于观察低温诱导植物染色体数目的变化材料易得，且低温(4℃)下根尖也能分裂生长，诱导染色体变异率较高命题点1考查实验材料的选择和试剂的作用1．(2014·海南高考)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解析：选C在四个选项中只有C项的细胞具有分裂能力，其他细胞都不能进行细胞分裂。2．(2018·扬州期中)某小组进行了观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂的实验，下列关于该实验的叙述正确的是()A．盐酸和酒精混合液主要起杀死细胞的作用B．碱性染料吡罗红可用于染色体染色C．显微镜下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D．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解析：选D盐酸和酒精混合液主要起解离作用，使细胞分离，A错误；碱性染料龙胆紫可用于染色体染色，吡罗红可用于对RNA染色，B错误；细胞已失去活性，不能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，C错误；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，D正确。拓展·归纳归纳盐酸和酒精的“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命题点2考查实验操作过程及实验结果分析3．(2018·南京9月调研，多选)下列关于“观察洋葱根尖细胞有丝分裂”实验的叙述，正确的是()A．培养洋葱根尖时，经常换水可防止烂根B．解离的目的是让细胞相互分离并保持细胞活性C．漂洗的目的是洗去解离液便于染色并防止解离过度D．低倍镜换为高倍镜观察后，视野中的细胞数目变多解析：选AC培养洋葱根尖时，若不经常换水，根尖无氧呼吸产生酒精，酒精积累对根系生长不利，根部细胞大量死亡，导致烂根，A正确；解离的目的是让细胞相互分离，解离液中的盐酸和酒精会杀死细胞，B错误；漂洗的目的是洗去解离液便于染色并防止解离过度，C正确；低倍镜换为高倍镜观察后，视野中的细胞数目变少，D错误。4．在“观察植物细胞的有丝分裂”实验中，三位实验人员剪取2～3mm洋葱根尖制作装片的操作步骤(“＋”表示操作，“－”表示未操作)如表所示。则甲、乙、丙对应图示区域观察到的实验现象分别是()实验人员操作观察区域解离漂洗染色压片甲－＋＋＋b乙＋＋－＋b丙＋＋＋＋dA．细胞重叠、染色体未着色、细胞呈正方形且排列紧密B．细胞分散、染色体着色、细胞呈长方形且有根毛C．细胞重叠、染色体未着色、细胞呈长方形且有根毛D．细胞分散、染色体着色、细胞呈正方形且排列紧密解析：选C由于甲未进行解离，因此细胞与细胞未分离，导致细胞重叠；乙未进行染色，导致染色体未着色；丙观察的区域d是根毛区，主要特点是细胞呈长方形且有根毛。命题点3考查细胞周期中各时期的计算5.回答与观察细胞染色体实验有关的问题：(1)如图表示洋葱根尖细胞的细胞周期。假设洋葱根尖细胞的细胞周期大多开始于夜晚22：00时，若要观察洋葱根尖细胞有丝分裂过程，取材的最佳时间是____________。(2)某同学检查了洋葱根尖6000个处于有丝分裂中的细胞，其中有692个处于前期，105个处于中期，35个处于后期，168个处于末期。据此判断下列有关叙述错误的是()A．分裂期中各时期相对持续时间是前期＞末期＞中期＞后期B．细胞周期中分裂期持续的时间比分裂间期要短C．分裂期中前期持续的时间最短D．分裂中期持续的时间约为0.21h解析：(1)分裂间期是一个新的细胞周期的开始，观察洋葱根尖细胞的有丝分裂过程主要是观察分裂期的各期图像，结合题干信息和题图计算得出：分裂期是次日8：00～10：00。(2)由题干可知处于前期的细胞数目＞处于末期的细胞数目＞处于中期的细胞数目＞处于后期的细胞数目，根据细胞数目推测细胞有丝分裂期中各个时期的时间关系为前期＞末期＞中期＞后期。分裂中期持续时间为：105/6000×12＝0.21h。答案：(1)次日8：00～10：00(2)C拓展·归纳eq\o(\s\up7(细胞分裂时期与所观察细胞数目),\s\do5(的关系及计算))(1)细胞周期中不同时期持续时间长短与处于该时期的细胞数呈正相关。(2)某时期持续时间(t)＝eq\f(处于该时期细胞数,观察细胞总数)×细胞周期(T)1．(2018·南京学情调研)下图表示“观察植物细胞的有丝分裂”实验的主要操作步骤，有关叙述正确的是()A．步骤甲和丁都有利于根尖分生区细胞分散B．步骤乙的目的是洗去解离液，避免根尖细胞死亡C．步骤丙可用苏丹Ⅲ染液将染色体染成红色D．观察处于分裂中期的细胞，可看到赤道板和染色体解析：选A图中甲、乙、丙、丁所对应的实验步骤分别是解离、漂洗、染色、制片。解离和制片时的压片都有利于根尖分生区细胞分散；步骤乙的目的是洗去解离液，防止解离过度，以便于染色；步骤丙所用的染料是碱性染料醋酸洋红液或龙胆紫溶液；赤道板是一个假想的平面，而不是一个真实的结构，无法观察到细胞中有赤道板的存在。2．洋葱是生物实验中常用的实验材料，下列有关叙述错误的是()A．紫色洋葱鳞片叶外表皮适合观察质壁分离B．洋葱绿色管状叶可用于叶绿体中色素提取和分离C．洋葱根尖伸长区细胞适合观察细胞有丝分裂D．紫色洋葱鳞片叶的内表皮可用于观察细胞中DNA和RNA的分布解析：选C洋葱鳞片叶外表皮细胞呈紫色，可用于观察植物细胞的质壁分离；洋葱绿色管状叶细胞中富含有叶绿素，因此，可用于叶绿体中色素提取和分离；洋葱根尖分生区细胞分裂旺盛，可用于观察细胞的有丝分裂；紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞无色，适宜作为观察DNA和RNA分布实验的材料。3．某同学在用光学显微镜“观察洋葱根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中，可观察到的现象是()A．绝大多数细胞中能观察到染色体B．不同细胞的染色体数目可能不相等C．某一细胞由后期逐渐过渡到末期，形成细胞板D．在部分细胞中能清晰地看到中心体和染色体解析：选B根尖分生组织中大多数细胞处于分裂间期，不出现染色体；不同细胞内染色体数目可能不相等；实验中细胞已被杀死，不能看到细胞由后期逐渐过渡到末期；洋葱根尖细胞中不含中心体。4．(2018·常州中学月考)下列关于“观察植物根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验的叙述，正确的是()A．处于分裂间期和中期的细胞数目大致相等B．视野中不同细胞的染色体数目可能不相等C．观察处于分裂中期的细胞，可清晰看到赤道板和染色体D．细胞是独立分裂的，可选一个细胞持续观察它的整个分裂过程解析：选B观察植物根尖分生组织细胞的有丝分裂过程中，处于不同时期的细胞数目与不同时期的时间长短呈正相关，A错误；有丝分裂后期的细胞中染色体数目是有丝分裂间期、前期、中期染色体数目的二倍，视野中不同细胞可能处于不同的时期，B正确；赤道板只是细胞的一个特定位置，不是细胞结构，C错误；有丝分裂过程中观察的细胞是死细胞，不能通过一个细胞观察它的整个分裂过程，D错误。5.(2018·南开中学月考)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。下列叙述错误的是()A．观察前制片时压片的目的是使细胞分散成很薄的一层，有利于观察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不相同，DNA含量相同D．可以选择甲细胞并将其移到视野中央，持续观察它以后的分裂过程解析：选D制片时压片的目的是使细胞分散成单层细胞，有利于观察；乙细胞处于有丝分裂后期，细胞中的染色体被平均分配，移向细胞的两极；乙细胞处于有丝分裂后期，甲细胞处于有丝分裂中期，乙细胞中的染色体数目是甲细胞中的2倍，但DNA含量相同；解离时用盐酸处理过细胞，细胞已经死亡，故不能连续观察甲细胞以后的分裂过程。6．(2018·海安月考，多选)下列有关洋葱根尖分生区细胞有丝分裂临时装片观察及相关细胞特征的叙述，错误的是()A．观察到的细胞中绝大多数应处于分裂间期的S期(DNA复制期)B．细胞分裂过程中与中心体、线粒体和核糖体密切相关C．中期细胞染色体的形态和数目最清晰，可用于制作染色体组型图D．整个过程细胞核分裂早于胞质分裂，染色体形成早于纺锤体形成解析：选AB观察到的细胞中绝大多数应处于分裂间期的G1期，A错误；洋葱属于高等植物，没有中心体，B错误；中期细胞染色体的形态和数目最清晰，可用于制作染色体组型图，C正确；整个过程细胞核分裂早于胞质分裂，染色体形成早于纺锤体形成，D正确。7．(2018·扬州质检)为了寻找更为理想的“观察植物细胞有丝分裂”的实验材料以及探究不同材料适宜的取材时间，科研人员进行了如下实验：步骤1剔除大蒜蒜瓣和红葱的老根，置于装有适量清水的烧杯中，在20～25℃下培养，每2d更换一次清水。步骤2待大蒜和红葱的须根长出后，每24h测量须根长度，记录并处理数据。结果如图1。步骤3若干天后，从8：00～16：00，每2h取生长健壮的须根根尖制成临时装片。观察时随机选取30个视野，统计各视野中分裂期细胞数以及细胞总数，并计算细胞分裂指数(分裂期细胞数/细胞总数)。结果如图2。分析回答：(1)绘制图1所依据的数据，应该是同一时间测得的须根长度的________。(2)步骤3中，制作根尖临时装片的过程是取材→解离→________________。(3)植物细胞壁以及胞间层由果胶等组成，洋葱细胞的胞间层比大蒜、红葱厚，若以洋葱为材料进行本实验，解离时要________________________________________，否则观察时会发现______________。(4)根据本实验结果，最适宜的材料及取材时间是________________。解析：(1)为了减少误差，每一组实验应该设置重复组，最后求各重复组数据平均值。(2)观察植物细胞的有丝分裂实验，制作临时装片的操作步骤为解离、漂洗、染色、制片。(3)洋葱细胞的细胞壁及胞间层的主要组成成分之一为果胶，洋葱细胞的胞间层比大蒜、红葱厚，解离时要适当延长解离时间或提高盐酸浓度，保证细胞能解离充分，使得细胞能分离开来，以免重叠。(4)由图2可知，材料红葱在上午10：00左右取材时，计算出的细胞分裂指数最大，因此最适宜采用的材料是红葱，取材时间为上午10：00左右。答案：(1)平均值(2)漂洗→染色→制片(3)适当延长解离时间或适当提高盐酸浓度(若环境温度低还可以适当水浴加热等)细胞相互重叠(4)红葱、上午10：00左右取材8．(2015·江苏高考)中国水仙(Narcissustazettavar.chinensis)是传统观赏花卉，由于其高度不育，只能进行无性繁殖，因而品种稀少。为了探究中国水仙只开花不结实的原因，有研究者开展了染色体核型分析实验，先制作了临时装片进行镜检、拍照，再对照片中的染色体进行计数、归类、排列，主要步骤如下：请回答下列问题：(1)选取新生根尖作为实验材料的主要原因是____________________________________。(2)实验过程中用1mol·L－1HCl解离的目的是________________________________。(3)该实验采用卡宝品红作为染色剂，与卡宝品红具有相似作用的试剂有________(填序号)。①双缩脲试剂②醋酸洋红液③龙胆紫溶液④秋水仙素溶液(4)镜检时，应不断移动装片，以寻找处于________期且染色体________的细胞进行拍照。(5)由下图核型分析结果，得出推论：中国水仙只开花不结实的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(6)为了进一步验证上述推论，可以优先选用________(填序号)作为实验材料进行显微观察。①花萼②花瓣③雌蕊④花药⑤花解析：(1)本实验研究的是水仙细胞的染色体核型，最好选择处于分裂中期的细胞进行染色体观察，实验材料选取水仙新生根尖，因为新生根尖分生区细胞分裂旺盛。(2)实验过程中需要制作水仙新生根尖的临时装片，用1mol·L－1HCl解离的目的是使组织细胞相互分离。(3)制作临时装片过程中，染色的目的是使染色体(或染色质)着色，常用染色液除卡宝品红外，还有龙胆紫溶液和醋酸洋红液。(4)光学显微镜下观察细胞中的染色体形态和数目的最佳时期是有丝分裂中期。视野中观察到的细胞数量有限，而且处于有丝分裂中期的细胞较少，因此，镜检时要不断移动装片，根据有丝分裂中期细胞的特点，从中挑选染色体分散良好的中期细胞进行拍照。(5)从图中水仙染色体核型可以看出，水仙的体细胞中含有三个染色体组，应属于三倍体(3N＝30)植物。水仙在开花期间进行减数分裂的过程中出现同源染色体联会紊乱现象，极难产生含有完整染色体组的可育配子，所以中国水仙只开花不结实。(6)通过直接显微观察能进行减数分裂的生物材料，可以进一步验证上述推论。在提供的生物材料中，花萼、花瓣、花芽都不能进行减数分裂，雌蕊子房里的胚珠内与雄蕊的花药内都有减数分裂发生。观察减数分裂使用的材料最好是雄性生殖器官(雄蕊)，因为其雄配子多，容易观察。植物雌蕊进行减数分裂的细胞数目很少，用它们作为实验材料，不容易找到正在进行减数分裂的细胞。答案：(1)新生根尖分生区细胞分裂旺盛(2)使组织细胞相互分离(3)②③(4)中分散良好(5)中国水仙是三倍体，减数分裂时同源染色体联会紊乱，不能产生正常生殖细胞(6)④第三讲减数分裂与受精作用eq\a\vs4\al([感性认知])eq\a\vs4\al([理性归纳])(一)减数分裂的相关概念辨析1.据图回答下列问题(1)图1中1和2、3和4各是一对同源染色体，1和3、1和4、2和3、2和4是非同源染色体。(2)图1中共含有2个四分体，1个四分体中含有4个DNA分子，8条脱氧核苷酸链。(3)图2表现交叉互换现象，从时间上看，该过程发生于减数第一次分裂前期，从范围上看，发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间。(4)由图2可知，等位基因可位于同源染色体和姐妹染色单体上。(5)判断下列有关叙述的正误：①形态、大小相同的染色体一定是同源染色体(×)②形态、大小不同的染色体一定不是同源染色体(×)③同源染色体携带的遗传信息一定相同(×)④在减数分裂中配对的两条染色体是同源染色体(√)1.从四个角度理解减数分裂的概念2．关注同源染色体界定的四个易错点(1)同源染色体的特点有：①来源上：一条来自父方，另一条来自母方；在图中常用不同颜色表示。②形态、大小上：同源染色体一般相同。③行为上：在减数分裂时同源染色体能发生联会。(2)同源染色体的形态、大小一般都相同，但也有大小不同的，如男性体细胞中的X染色体和Y染色体是同源染色体，X染色体较大，Y染色体较小。(3)着丝点分裂后，染色单体变成的染色体尽管大小、形状相同，但不叫同源染色体，这两条染色体是经复制形成的，其上的基因相同，若不同则可能是由基因突变或同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换造成的。(4)同源染色体的存在：体细胞中也存在同源染色体，只是在有丝分裂过程中不出现联会、分离等现象。(二)精子的形成2.连线精子形成过程中各时期的图像及主要特点3.辨析减数第一次分裂与减数第二次分裂的区别名称项目减数第一次分裂减数第二次分裂着丝点不分裂分裂染色体2n→n，减半n→2n→n，不减半DNA数目4n→2n，减半2n→n，减半染色体主要行为同源染色体联会、分离姐妹染色单体分开同源染色体有无4.明确染色体和DNA数量变化的四个关键时期(1)间期eq\o(→,\s\up7(DNA复制))DNA数加倍，染色体数不变(2)减Ⅰ末期eq\o(→,\s\up7(细胞),\s\do5(一分为二))DNA和染色体数目减半(3)减Ⅱ后期eq\o(→,\s\up7(姐妹染色),\s\do5(单体分开))染色体数加倍，DNA数不变(4)减Ⅱ末期eq\o(→,\s\up7(细胞),\s\do5(一分为二))染色体和DNA数目减半(三)精子与卵子形成的比较3.精子和卵细胞形成过程图像辨析(1)图中可能属于精子形成过程中的图像是B、C。(2)图中可能属于卵细胞形成过程中的图像是A、C、D。(3)图A分裂后产生的子细胞是卵细胞和极体，图C分裂后产生的子细胞可能是精细胞或极体。5.图解精子和卵细胞形成过程比较(四)配子多样性与受精作用4.判断下列有关叙述的正误(1)非同源染色体之间发生自由组合，导致基因重组(√)(2)人体的一个精原细胞产生两个相同精子的概率最大为1/223(×)(3)受精卵中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方(×)(4)一个基因型为AaBb的精原细胞，在发生交叉互换的情况下，能产生四种类型的精子(√)(5)受精的实质是精子进入卵细胞中(×)(6)减数分裂和受精作用能够维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异有重要意义(√)(7)受精卵中的染色体一半来自父方，一半来自母方(√)6.明确产生配子多样性的两大主要原因(1)交叉互换型基因重组。(2)自由组合型基因重组。7.明确受精作用的两个细胞学基础和一个误区(1)两个细胞学基础：①细胞膜信息交流功能——不同物种的精卵不识别，这也是生殖隔离形成的原因。②细胞膜的结构特点——具有一定的流动性。精卵融合为一个受精卵，首先要发生细胞膜的融合。(2)一个误区：受精卵中遗传物质并非一半来自父方，一半来自母方，因细胞质DNA几乎全部来自母方，这也是母系遗传的细胞学基础。­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­eq\a\vs4\al([高频考点·讲练悟通])­­­­­­­­­­­­­­­­­­减数分裂过程及相关数量变化[关键点拨]1．减数分裂中染色体、DNA数量变化(1)数量变化(体细胞染色体数为2n)：性母细胞→初级性母细胞→次级性母细胞→性细胞间期减Ⅰ减Ⅱ前、中减Ⅱ后减Ⅱ末染色体数2n2n→nn2nnDNA数2n→4n4n→2n2nn(2)曲线模型：(3)模型分析：①甲为性原细胞；乙为初级性母细胞；丙、丁为次级性母细胞；戊为性细胞。②染色体数目减半发生在减Ⅰ末期，是由同源染色体分开平均进入两个子细胞造成的，减数第二次分裂时染色体数变化为n→2n→n，没有减半。③减Ⅱ后期染色体数、DNA数都与正常体细胞相同，不同的是没有同源染色体。④染色体/DNA变化规律及原因：1∶1eq\o(→,\s\up7(染色体复制),\s\do5(间期))1∶2eq\o(→,\s\up7(着丝点分裂),\s\do5(减Ⅱ后期))1∶12．减数分裂产生配子的种类分析正常情况下产生配子种类时应特别注意是“一个个体”还是“一个性原细胞”。(1)若是一个个体，则可产生2n种配子，n代表同源染色体的对数或等位基因的对数。(2)若是一个性原细胞，则一个卵原细胞仅产生1个卵细胞，而一个精原细胞可产生4个(2种)精细胞。[题点突破]命题点1减数分裂中染色体和DNA数量变化1．(2018·镇江模拟)某植物根尖每个处于有丝分裂后期的细胞中都有40条染色体。下表中能正确表示该植物减数第二次分裂中期和后期每个细胞中染色体数目和染色单体数目的是()减数第二次分裂中期减数第二次分裂后期染色体(条)染色单体(条)染色体(条)染色单体(条)甲10202010乙1020200丙20402010丁2040400A．甲 B．乙C．丙 D．丁解析：选B在减数分裂过程中，由于减数第一次分裂后期发生同源染色体的分离，因此减数第二次分裂的前期和中期染色体数目减半，并且不含同源染色体，每条染色体上有2条姐妹染色单体；而在减数第二次分裂后期时由于着丝点的分裂，导致染色体数目暂时加倍，并且染色单体消失。A．图中“□”代表核DNA数，“n”等于4B．图中①代表的细胞中含同源染色体C．图中②代表的细胞中有4个染色体组D．图中③代表的细胞中可能不含基因D解析：选BCD由于果蝇体内细胞含8条染色体，所以“n”等于4，根据比例可知，空白柱形图为染色体数，阴影柱形图为核DNA数，A错误；由于图①中染色体数为2n、核DNA数为4n，可以表示有丝分裂前期、中期，也可表示减数第一次分裂，所以代表的细胞中含同源染色体，B正确；图②中染色体数为4n，只能表示二倍体细胞处于有丝分裂后期，所以代表的细胞中有4个染色体组，C正确；图中③表示减数第二次分裂前期、中期，不含同源染色体，所以代表的细胞中可能不含基因D，D正确。命题点2细胞减数分裂形成配子的类型3.某生物的基因组成如图所示，则它产生配子的种类及它的一个精原细胞产生精子的种类分别是()A．2种和2种 B．4种和2种C．2种和4种 D．8种和4种解析：选B由图知，该生物基因组成为AaBbDD，三对基因位于三对同源染色体上，遵循基因的自由组合定律。三对基因中有两对是杂合的，所以它能产生的配子种类为22＝4种(ABD、AbD、aBD、abD)。但它的一个精原细胞产生的精子种类只能是2种，这是因为在减数第一次分裂时同源染色体分离，等位基因随之分开，只能有两种情况：A－B(或b)－D、a－b(或B)－D。即A与a分离、B与b分离后，若A与B分配在一起，则a只能与b分配在一起；若A与b分配在一起，则a只能与B分配在一起。4．(2018·东台模拟)下图甲表示某动物精原细胞中的一对同源染色体，在减数分裂过程中该对同源染色体发生了交叉互换，结果形成了①～④所示的四个精细胞：这四个精细胞中，来自同一个次级精母细胞的是()A．①与② B．①与③C．②与③ D．②与④解析：选C同源染色体交叉互换是指一对同源染色体在四分体时期非姐妹染色单体之间互换一部分片段，即一条染色体上有一条姐妹染色单体发生互换，另一条没有发生互换。因此，在减数第二次分裂时，移向两极的染色体中的一条发生了互换，另一条没有发生互换，则由形成的四个精细胞可知，②和③来自同一个次级精母细胞，①和④来自另一个次级精母细胞。方法·规律巧借染色体组成判断配子来源的方法eq\x(\a\al(两精细胞染色,体完全相同))eq\o(→,\s\up7(来源于),\s\do5())eq\x(\a\al(同一次级,精母细胞))eq\o(→,\s\up7(简记为),\s\do5())eq\x(同为同一次)eq\x(\a\al(两精细胞染,色体“互补”))eq\o(→,\s\up7(来源于))eq\x(\a\al(同一初级精母细,胞分裂产生的两,个次级精母细胞))eq\o(→,\s\up7(简记为))eq\x(\a\al(补为同,一初))eq\x(\a\al(两精细胞染色体有,的相同，有的互补))eq\o(→,\s\up7(来源于))eq\x(\a\al(同一个体,的不同精,原细胞))eq\o(→,\s\up7(简记为))eq\x(\a\al(同、补,同一体))减数分裂与有丝分裂图像与曲线辨析[关键点拨]1．“三结合”法图析细胞分裂的方式及特点(1)结合不同分裂时期特点判断细胞分裂方式及时期：(2)结合染色体的奇、偶数识别细胞分裂方式：(3)结合细胞质的分裂情况作出判断：2．减数分裂和有丝分裂过程中相关物质或结构的数量变化(1)染色体数与核DNA数变化曲线：①曲线模型：②判断方法：有“斜线”→DNA变化连续两次直线下降→减数分裂1次直线下降→有丝分裂无“斜线”→染色体变化先减再增终成半→减数分裂加倍后再恢复→有丝分裂(2)同源染色体“对”数和“染色体组数”数目变化曲线图中①③表示有丝分裂，②④表示减数分裂。[题点突破]命题点1细胞分裂图像的辨析1.(2018·苏州期初)如图表示基因型为AaBBdd的哺乳动物在产生配子过程中某一时期细胞分裂图。下列说法正确的是()A．该细胞中有6条染色单体，6个DNA分子B．与基因型为abd的精子完成受精后，该细胞只产生基因型为aabbdd的受精卵C．形成该细胞的过程中一定发生了交叉互换D．在该哺乳动物的卵巢中，能观察到此细胞解析：选B该细胞中着丝点分裂，没有染色单体，含有6条染色体，6个DNA分子，2个染色体组，A错误；该细胞的细胞质不均等分裂，只能产生1种成熟卵细胞abd和1个极体，所以与基因型为abd的精子完成受精后，该细胞只产生基因型为aabbdd的受精卵，B正确；由于着丝点分裂后产生的染色体是复制关系，又因动物的基因型为AaBBdd，所以b基因是基因突变产生的，C错误；雌性哺乳动物的减数第二次分裂后期发生在输卵管中，在受精过程中完成，D错误。2．(2018·如东丰县联考)如图为显微镜下二倍体百合(2n＝24)减数分裂不同时期的图像，基因重组可发生在()A．①② B．①④C．②③ D．②④解析：选A基因重组有2种类型，一是自由组合型：减数第一次分裂后期(①)，随着非同源染色体自由组合，非同源染色体上的非等位基因也自由组合；另一种是交叉互换型：减数第一次分裂前期(②)，基因随着同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换而发生重组。迷点·误点判断分裂图像的三个注意点(1)细胞中有同源染色体，也可能表示减数第二次分裂，如四倍体生物的减数分裂。(2)细胞中无同源染色体，也可能表示有丝分裂，如含一个染色体组的单倍体生物。(3)如果题干中明确为二倍体生物，则没有必要考虑其他类型的生物；若题干中出现“如图为某高等动物的细胞分裂图”或“假设只含某(几)对同源染色体的体细胞”等，可确定为二倍体生物；若没有特殊说明，还要考虑多倍体或单倍体生物的细胞分裂。命题点2细胞分裂中染色体、DNA数量变化曲线分析3．(2018·张家港质检)如图所示人体内的细胞在分裂过程中每条染色体的DNA含量变化曲线。下列有关叙述正确的是()A．该图若为减数分裂，则cd期的细胞都含有23对同源染色体B．该图若为减数分裂，则基因的分离和自由组合都发生在cd段某一时期C．该图若为有丝分裂，则细胞板和纺锤体都出现在bc时期D．该图若为有丝分裂，则ef期的细胞都含两个染色体组解析：选B若为减数分裂，cd期包括减数第一次分裂和减数第二次分裂的前期和中期等，其中减数第二次分裂时的细胞中不含有同源染色体；基因的分离和自由组合发生在减数第一次分裂后期；若为有丝分裂，纺锤体出现于前期(属cd期)，人体细胞有丝分裂不出现细胞板；ef期可代表有丝分裂的后期和末期，人体有丝分裂后期、末期细胞含有4个染色体组。4．如图是某二倍体动物的细胞分裂时期与同源染色体对数的关系曲线图，以下对图示的理解错误的是()A．A～E段细胞完成有丝分裂过程B．F～H段内发生同源染色体的分离C．B点和H点都发生染色体的着丝点断裂D．H～I段细胞中有可能含2个染色体组解析：选C图中C～D段同源染色体对数是体细胞的两倍，所以A～E段细胞完成有丝分裂过程；同源染色体分离发生在减数第一次分裂，属于F～H段；G～H表示减数第一次分裂同源染色体分离后平均分配到两个子细胞，未发生着丝点断裂；H～I段表示减数第二次分裂，二倍体动物减数第二次分裂后期、末期细胞中含有2个染色体组。观察细胞的减数分裂命题点1考查实验材料的选取1．下列关于观察减数分裂实验的叙述，错误的是()A．可用蝗虫精母细胞减数分裂固定装片观察减数分裂过程B．用桃花的雄蕊比用桃花的雌蕊制成的装片容易观察到减数分裂现象C．能观察到减数分裂现象的装片中，有可能观察到同源染色体联会现象D．用洋葱根尖制成装片，能观察到同源染色体联会现象解析：选D蝗虫的精母细胞能进行减数分裂，可用来作为观察减数分裂的材料；观察减数分裂时选择植物雄蕊较雌蕊易观察到减数分裂现象；联会现象发生在减数分裂过程中，因此能观察到减数分裂现象的装片中，有可能观察到同源染色体联会现象；洋葱根尖细胞进行的是有丝分裂，不能观察到同源染色体联会现象。拓展·归纳观察减数分裂实验材料的选择宜选用雄性个体生殖器官如植物的花药，动物的精巢作为观察减数分裂实验材料的原因：(1)雄性个体产生精子的数量多于雌性个体产生卵细胞的数量。(2)在动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底，排卵时排出的仅仅是次级卵母细胞，只有和精子相遇后，在精子的刺激下，才能继续完成减数第二次分裂。命题点2考查实验操作流程和结果分析2．小鼠常被用作研究人类遗传病的模式动物。(1)请填充观察小鼠细胞减数分裂的实验步骤：供选材料及试剂：小鼠的肾脏、睾丸、肝脏、苏丹Ⅲ染液、醋酸洋红染液、詹纳斯绿B(健那绿)染液，解离固定液。取材：用________作实验材料。制片：①取少量组织低渗处理后，放在____________溶液中，一定时间后轻轻漂洗。②将漂洗后的组织放在载玻片上，滴加适量____________。③一定时间后加盖玻片，________。观察：用显微镜观察时，发现几种不同特征的分裂中期细胞。若它们正常分裂，产生的子细胞是__________________