第四單元 ·細(xì)胞的生命歷程第10講 細(xì)胞的增殖簡(jiǎn)述細(xì)胞的生長(zhǎng)和增殖的周期性;簡(jiǎn)述細(xì)胞的有絲分裂過(guò)程;活動(dòng):制作和觀察根尖細(xì)胞有絲分裂簡(jiǎn)易裝片,或觀察其永久裝片。課標(biāo)要求——明考向 運(yùn)用結(jié)構(gòu)與功能觀等觀念,舉例說(shuō)明有絲分裂中染色體的行為與細(xì)胞分裂之間的關(guān)系;通過(guò)討論細(xì)胞周期的概念和有絲分裂的基本過(guò)程,形成生命的有序運(yùn)動(dòng)觀基于有絲分裂的模型,采取歸納與概括等方法,說(shuō)明有絲分裂各時(shí)期的主要特征;通過(guò)構(gòu)建有絲分裂過(guò)程中物質(zhì)或結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律的模型,培養(yǎng)利用邏輯思維分析問(wèn)題的能力通過(guò)制作和觀察根尖細(xì)胞有絲分裂簡(jiǎn)易裝片的實(shí)驗(yàn),掌握實(shí)驗(yàn)的原理和操作技能生命觀念科學(xué)思維科學(xué)探究細(xì)胞增殖和細(xì)胞周期有絲分裂和無(wú)絲分裂實(shí)驗(yàn):觀察根尖分生區(qū)組織細(xì)胞的有絲分裂思維導(dǎo)學(xué)細(xì)胞增殖和細(xì)胞周期(1)分裂間期為分裂期進(jìn)行物質(zhì)準(zhǔn)備 (  )(2)抑制DNA的合成,細(xì)胞將停留在分裂期 (  )(3)機(jī)體內(nèi)所有的體細(xì)胞都處于細(xì)胞周期中 (  )(4)一般來(lái)說(shuō),細(xì)胞體積越大,細(xì)胞核的DNA越多 (  )(5)卵細(xì)胞的體積較大,能提高它與周圍環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換的效率 (  )(6)同一生物的不同組織細(xì)胞都具有細(xì)胞周期 (  )(7)任何具有分裂能力的細(xì)胞都具有細(xì)胞周期 (  )(8)洋蔥的表皮細(xì)胞比分生區(qū)細(xì)胞的增殖周期長(zhǎng) (  )(9)多細(xì)胞生物體的生長(zhǎng)依賴于細(xì)胞的生長(zhǎng)和細(xì)胞的增殖 (  )×√××××××√長(zhǎng)句默寫(xiě)1.細(xì)胞分裂間期的特點(diǎn)主要是__________________________________________________________。2.細(xì)胞分裂期蛋白質(zhì)合成的很少,原因是_____________________________________________________________。完成DNA分子的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成,為分裂期做準(zhǔn)備分裂期染色體中的DNA高度螺旋化,難以解旋,無(wú)法正常轉(zhuǎn)錄基礎(chǔ)梳理1.細(xì)胞增殖細(xì)胞分裂生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖、遺傳物質(zhì)準(zhǔn)備細(xì)胞分裂無(wú)絲分裂2.細(xì)胞周期 連續(xù)分裂下一次分裂完成提醒?、偌?xì)胞周期必須是分裂間期在前,分裂期在后,不能顛倒。②一些外界因素,如溫度、pH等會(huì)影響細(xì)胞周期的長(zhǎng)短,因此,同一細(xì)胞的細(xì)胞周期是可變的。③只有連續(xù)分裂的細(xì)胞才具有細(xì)胞周期,如人體皮膚生發(fā)層細(xì)胞、造血干細(xì)胞等干細(xì)胞、癌細(xì)胞、植物根尖分生區(qū)細(xì)胞等。只分裂一次便不再分裂的細(xì)胞、減數(shù)分裂形成的細(xì)胞、高度分化的細(xì)胞都不具有細(xì)胞周期。1.細(xì)胞周期的表示方式 1.判斷一個(gè)完整的細(xì)胞周期的方法(1)“先長(zhǎng)后短”:一個(gè)細(xì)胞周期一定要先經(jīng)過(guò)一個(gè)長(zhǎng)的間期,再經(jīng)過(guò)一個(gè)短的分裂期。(2)“終點(diǎn)到終點(diǎn)”:從完成時(shí)開(kāi)始,到完成時(shí)結(jié)束,為一個(gè)細(xì)胞周期。(3)“先復(fù)制后分裂”:一個(gè)細(xì)胞周期一定要先完成DNA的復(fù)制,才能完成細(xì)胞的分裂。2. 細(xì)胞分裂后產(chǎn)生的子細(xì)胞有三種去向①持續(xù)分裂:始終處于細(xì)胞周期中。如部分造血干細(xì)胞、卵裂期細(xì)胞、癌細(xì)胞、根尖分生區(qū)細(xì)胞、莖形成層細(xì)胞、芽生長(zhǎng)點(diǎn)細(xì)胞。②暫不分裂:暫時(shí)脫離細(xì)胞周期,仍具有分裂能力,在一定條件下可回到細(xì)胞周期中。如肝臟細(xì)胞、T細(xì)胞、B細(xì)胞、記憶細(xì)胞。③永不分裂:永遠(yuǎn)脫離細(xì)胞周期,處于分化狀態(tài)直到死亡。如肌纖維細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞、漿細(xì)胞、葉肉細(xì)胞、洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞、根尖成熟區(qū)細(xì)胞。素養(yǎng)培優(yōu)常和細(xì)胞周期聯(lián)系的“熱點(diǎn)”素養(yǎng)提升1.由細(xì)胞形態(tài)判斷,下列①~⑤細(xì)胞中哪一類細(xì)胞最可能具有細(xì)胞周期?說(shuō)明理由。①   ②  ?、邸   、堋  、輫@細(xì)胞周期,考查科學(xué)思維能力B細(xì)胞周期的分裂間期中S期是DNA復(fù)制期,主要是遺傳物質(zhì)的復(fù)制,該過(guò)程需要4種游離的脫氧核苷酸作為原料,與RNA相比,DNA特有的堿基是胸腺嘧啶,故用放射性同位素標(biāo)記的胸腺嘧啶最適合檢測(cè)小鼠雜交瘤細(xì)胞是否處于細(xì)胞周期的S期,B正確。1.(2022年6月·浙江·高考真題)用同位素示蹤法檢測(cè)小鼠雜交瘤細(xì)胞是否處于細(xì)胞周期的S期,放射性同位素最適合標(biāo)記在(???????)A.胞嘧啶 B.胸腺嘧啶 C.腺嘌呤 D.鳥(niǎo)嘌呤2.(2022年1月·浙江·高考真題)某多細(xì)胞動(dòng)物具有多種細(xì)胞周期蛋白(cyclin)和多種細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶(CDK),兩者可組成多種有活性的CDK-cyclin復(fù)合體,細(xì)胞周期各階段間的轉(zhuǎn)換分別受特定的CDK-cyclin復(fù)合體調(diào)控。細(xì)胞周期如圖所示,下列敘述錯(cuò)誤的是(???????)DA、同一生物個(gè)體中不同類型細(xì)胞的細(xì)胞周期的持續(xù)時(shí)間一般不同,A正確;B、根據(jù)題意“細(xì)胞周期各階段間的轉(zhuǎn)換分別受特定的CDK-cyclin復(fù)合體調(diào)控”,可知細(xì)胞周期各階段的有序轉(zhuǎn)換受不同的CDK-cyclin復(fù)合體調(diào)控,B正確;C、由于細(xì)胞周期各階段間的轉(zhuǎn)換分別受特定的CDK-cyclin復(fù)合體調(diào)控。因此抑制某種CDK-cyclin復(fù)合體的活性可使對(duì)應(yīng)階段的轉(zhuǎn)換受抑制,從而使細(xì)胞周期停滯在特定階段,C正確;D、由于一個(gè)細(xì)胞周期中,不同階段的變化不是同步的,因此調(diào)控不同階段的CDK-cyclin復(fù)合體不會(huì)同步發(fā)生周期性變化,D錯(cuò)誤。A.同一生物個(gè)體中不同類型細(xì)胞的細(xì)胞周期時(shí)間長(zhǎng)短有差異B.細(xì)胞周期各階段的有序轉(zhuǎn)換受不同的CDK-cyclin復(fù)合體調(diào)控C.抑制某種CDK-cyclin復(fù)合體的活性可使細(xì)胞周期停滯在特定階段D.一個(gè)細(xì)胞周期中,調(diào)控不同階段的CDK-cyclin復(fù)合體會(huì)同步發(fā)生周期性變化3.(2020·山東,5)CDK1是推動(dòng)細(xì)胞由分裂間期進(jìn)入分裂期的關(guān)鍵蛋白。在DNA復(fù)制開(kāi)始后,CDK1發(fā)生磷酸化導(dǎo)致其活性被抑制,當(dāng)細(xì)胞中的DNA復(fù)制完成且物質(zhì)準(zhǔn)備充分后,磷酸化的CDK1發(fā)生去磷酸化而被激活,使細(xì)胞進(jìn)入分裂期。大麥黃矮病毒(BYDV)的M蛋白通過(guò)影響細(xì)胞中CDK1的磷酸化水平而使農(nóng)作物患病。正常細(xì)胞和感染BYDV的細(xì)胞中CDK1的磷酸化水平變化如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 C正常細(xì)胞中DNA復(fù)制未完成時(shí),CDK1處于磷酸化狀態(tài),去磷酸化過(guò)程被抑制,A項(xiàng)正確;正常細(xì)胞中,CDK1去磷酸化之后使細(xì)胞進(jìn)入分裂期,染色質(zhì)變?yōu)槿旧w,B項(xiàng)正確;感染BYDV的細(xì)胞中,CDK1磷酸化水平高,無(wú)法去磷酸化,M蛋白是通過(guò)抑制CDK1的去磷酸化過(guò)程而影響細(xì)胞周期的,C項(xiàng)錯(cuò)誤;感染BYDV的細(xì)胞中,CDK1磷酸化水平高,去磷酸化受抑制,不能正常進(jìn)入分裂期,停留在分裂間期,D項(xiàng)正確。A.正常細(xì)胞中DNA復(fù)制未完成時(shí),磷酸化的 CDK1的去磷酸化過(guò)程受到抑制B.正常細(xì)胞中磷酸化的CDK1發(fā)生去磷酸化后, 染色質(zhì)螺旋化形成染色體C.感染BYDV的細(xì)胞中,M蛋白通過(guò)促進(jìn)CDK1的磷酸化而影響細(xì)胞周期D.M蛋白發(fā)揮作用后,感染BYDV的細(xì)胞被阻滯在分裂間期(1)DNA復(fù)制發(fā)生在細(xì)胞分裂間期;DNA合成被阻斷后,分裂期不受影響,分裂間期受影響。4.(2017·全國(guó)卷Ⅲ,29)利用一定方法使細(xì)胞群體處于細(xì)胞周期的同一階段,稱為細(xì)胞周期同步化。以下是能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)物細(xì)胞周期同步化的三種方法?;卮鹣铝袉?wèn)題: (1)DNA合成阻斷法:在細(xì)胞處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的培養(yǎng)液中添加適量的DNA合成可逆抑制劑,處于________期的細(xì)胞不受影響而繼續(xù)細(xì)胞周期的運(yùn)轉(zhuǎn),最終細(xì)胞會(huì)停滯在細(xì)胞周期的________期,以達(dá)到細(xì)胞周期同步化的目的。分裂分裂間(2)秋水仙素通過(guò)抑制紡錘體的形成來(lái)使細(xì)胞中染色體數(shù)目加倍,而紡錘體形成于有絲分裂前期,因此不會(huì)被阻斷在分裂間期。(2)秋水仙素阻斷法:在細(xì)胞處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的培養(yǎng)液中添加適量的秋水仙素,秋水仙素能夠抑制____________,使細(xì)胞周期被阻斷,即可實(shí)現(xiàn)細(xì)胞周期同步化。經(jīng)秋水仙素處理的細(xì)胞_______(填“會(huì)”或“不會(huì)”)被阻斷在分裂間期。紡錘體形成不會(huì)(3)分裂間期細(xì)胞的特點(diǎn)是進(jìn)行DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成、細(xì)胞體積略有增大。(3)血清饑餓法:培養(yǎng)液中缺少血清可以使細(xì)胞周期停滯在分裂間期,以實(shí)現(xiàn)細(xì)胞周期同步化。分裂間期的特點(diǎn)是____________________________________________________________________________(答出1點(diǎn)即可)。完成DNA復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成,為分裂期準(zhǔn)備物質(zhì),細(xì)胞有適度的生長(zhǎng)有絲分裂和無(wú)絲分裂(1)間期細(xì)胞核的主要變化是DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成 (  )(2)前期隨著染色質(zhì)逐漸螺旋化形成了染色單體 (  )(3)有絲分裂后期,紡錘絲牽引著絲點(diǎn)分裂 (  ) (4)動(dòng)物細(xì)胞分裂時(shí),紡錘體、染色單體均形成于前期,消失于后期 ( )(5)有絲分裂后期和末期,核DNA分子數(shù)與染色體數(shù)相同 ( )(6)著絲粒分裂一定導(dǎo)致染色體數(shù)目加倍 ( )(7)有絲分裂中染色體、核DNA和中心粒加倍發(fā)生在同一時(shí)期 ( )(5)有絲分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞遺傳信息一定完全相同 (  )(6)無(wú)絲分裂發(fā)生在原核細(xì)胞中,且無(wú)DNA復(fù)制 (  ) (  )√×××√√×××基礎(chǔ)梳理1.有絲分裂——以高等植物細(xì)胞為例蛋白質(zhì)染色體核仁核膜紡錘體染色質(zhì)絲紡錘絲2.動(dòng)植物細(xì)胞有絲分裂的主要區(qū)別 紡錘絲中心粒細(xì)胞板縊裂3.有絲分裂的意義將親代細(xì)胞的 經(jīng)過(guò)復(fù)制后,精確地平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中,保持了細(xì)胞的親子代之間 的穩(wěn)定性。 4.細(xì)胞的無(wú)絲分裂染色體 遺傳 原核細(xì)胞只能進(jìn)行二分裂,二分裂不是無(wú)絲分裂,也不屬于有絲分裂。5.細(xì)胞分裂方式及判斷(1)概念圖無(wú)絲分裂 有絲分裂 減數(shù)分裂?、佟、佟、佗冖邸÷?lián)會(huì)和分離 減半 1.與有絲分裂有關(guān)的細(xì)胞器及其生理作用蛋白質(zhì)末前2.細(xì)胞周期中染色體行為變化規(guī)律(1)有染色單體時(shí)(染色體復(fù)制后的間期、前期、中期),染色體數(shù)∶染色單體數(shù)∶核DNA分子數(shù)=1∶2∶2。(2)無(wú)染色單體時(shí)(染色體復(fù)制前的間期、后期、末期),染色體數(shù)∶核DNA分子數(shù)=1∶1。4.細(xì)胞周期中核DNA、染色體、染色單體含量變化曲線分析 (1)曲線模型(2)曲線解讀5.有絲分裂中染色體數(shù)與核DNA數(shù)比值的變化曲線6.根據(jù)柱狀圖判斷細(xì)胞分裂時(shí)期的規(guī)律(以二倍體生物為例)素養(yǎng)培優(yōu)1.關(guān)注細(xì)胞周期中的“加倍”3.利用DNA合成抑制劑實(shí)現(xiàn)細(xì)胞周期的同步化(1)細(xì)胞周期包括分裂間期(分為G1期、S期和G2期)和分裂期(M期)。假設(shè)一個(gè)細(xì)胞周期時(shí)長(zhǎng)=G1+S+G2+M=10+7+3.5+1.5=22(h)。(2)向細(xì)胞的培養(yǎng)液中加入過(guò)量的DNA合成抑制劑,處于S期的細(xì)胞立刻被抑制。(3)再培養(yǎng)G2+M+G1=3.5+1.5+10=15(h),則處于G2、M、G1期的細(xì)胞都將被抑制在G1/S期交界處。素養(yǎng)提升1.著絲點(diǎn)的分裂是由于紡錘絲牽拉的結(jié)果嗎?[提示]不是,是自行分裂的結(jié)果。2.赤道板和細(xì)胞板都是真實(shí)存在的嗎?[提示]赤道板是一種假想平面,不是細(xì)胞結(jié)構(gòu),在光學(xué)顯微鏡下看不到;細(xì)胞板是一種真實(shí)結(jié)構(gòu),在光學(xué)顯微鏡下能看到,出現(xiàn)在植物細(xì)胞有絲分裂的末期。圍繞有絲分裂的過(guò)程及特點(diǎn),考查分析判斷能力BA、圖示細(xì)胞為洋蔥根尖細(xì)胞的分裂圖,有絲分裂過(guò)程中無(wú)同源染色體的分離現(xiàn)象,A錯(cuò)誤;B、b細(xì)胞著絲點(diǎn)整齊排列在赤道板上,細(xì)胞處于有絲分裂中期,且洋蔥根尖細(xì)胞染色體數(shù)為8對(duì)(16條),有絲分裂中期染色體數(shù)目與體細(xì)胞相同,但核DNA分子加倍,故b細(xì)胞含染色體16條,核DNA分子32個(gè),B正確;C、各期細(xì)胞數(shù)目所占比例與其分裂周期所占時(shí)間成正相關(guān),故已知細(xì)胞周期時(shí)間,根據(jù)各時(shí)期細(xì)胞數(shù)目所占比例可計(jì)算各時(shí)期的時(shí)間,但應(yīng)統(tǒng)計(jì)多個(gè)視野中的比例,圖中只有一個(gè)視野,無(wú)法準(zhǔn)確推算,C錯(cuò)誤;D、間期時(shí)的S期進(jìn)行DNA分子復(fù)制,若根尖培養(yǎng)過(guò)程中用DNA合成抑制劑處理,細(xì)胞停滯在間期,故分裂間期細(xì)胞所占比例升高,D錯(cuò)誤。1.(2022·湖南·高考真題)洋蔥根尖細(xì)胞染色體數(shù)為8對(duì),細(xì)胞周期約12小時(shí)。觀察洋蔥根尖細(xì)胞有絲分裂,拍攝照片如圖所示。下列分析正確的是(  )A.a(chǎn)為分裂后期細(xì)胞,同源染色體發(fā)生分離B.b為分裂中期細(xì)胞,含染色體16條,核DNA分子32個(gè)C.根據(jù)圖中中期細(xì)胞數(shù)的比例,可計(jì)算出洋蔥根尖細(xì)胞分裂中期時(shí)長(zhǎng)D.根尖培養(yǎng)過(guò)程中用DNA合成抑制劑處理,分裂間期細(xì)胞所占比例降低2.(2021·浙江選考)下列關(guān)于植物細(xì)胞有絲分裂的敘述,正確的是(  ) A.前期,核DNA已完成復(fù)制且染色體數(shù)目加倍 B.后期,染色體的著絲點(diǎn)分布在一個(gè)平面上 C.末期,含有細(xì)胞壁物質(zhì)的囊泡聚集成細(xì)胞板 D.親代細(xì)胞的遺傳物質(zhì)平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞C由于間期時(shí)進(jìn)行DNA的復(fù)制,在分裂前期核DNA已完成復(fù)制,但由于著絲點(diǎn)未分裂,染色體數(shù)目未加倍,A錯(cuò)誤;有絲分裂中期時(shí)染色體的著絲點(diǎn)分布在細(xì)胞中央的一個(gè)平面上,后期著絲點(diǎn)分裂,分離的染色體以相同的速率分別被紡錘絲拉向兩極,B錯(cuò)誤;在植物細(xì)胞有絲分裂末期,細(xì)胞質(zhì)開(kāi)始分裂,含有細(xì)胞壁物質(zhì)的囊泡聚集成細(xì)胞板,之后發(fā)展成為新的細(xì)胞壁,C正確;在有絲分裂中,親代細(xì)胞的細(xì)胞核內(nèi)的染色體經(jīng)復(fù)制后平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中,但細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)不一定平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中,D錯(cuò)誤。3.(2021·海南卷,7)真核細(xì)胞有絲分裂過(guò)程中核膜解體和重構(gòu)過(guò)程如圖所示。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(  )D真核細(xì)胞有絲分裂前期會(huì)發(fā)生核膜解體,即圖中的Ⅰ時(shí)期,核膜解體后形成的小泡可參與新核膜重構(gòu),A正確;根據(jù)圖形可知:Ⅰ→Ⅱ過(guò)程中,核膜圍繞染色體重新組裝,B正確;真核細(xì)胞有絲分裂末期核膜會(huì)重新合成,即對(duì)應(yīng)圖中的Ⅲ時(shí)期,重新合成核膜的細(xì)胞可為下一次細(xì)胞分裂做準(zhǔn)備,C正確;核膜上的核孔可以允許蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞核,但核孔具有選擇性,大分子物質(zhì)不能自由進(jìn)出核孔,D錯(cuò)誤。A.Ⅰ時(shí)期,核膜解體后形成的小泡可參與新核膜重構(gòu)B.Ⅰ→Ⅱ過(guò)程中,核膜圍繞染色體重新組裝C.Ⅲ時(shí)期,核膜組裝完畢,可進(jìn)入下一個(gè)細(xì)胞周期D.組裝完畢后的核膜允許蛋白質(zhì)等物質(zhì)自由進(jìn)出核孔結(jié)合有絲分裂的圖像或曲線,考查科學(xué)思維能力A甲細(xì)胞中染色體散亂分布,處于有絲分裂前期;乙細(xì)胞著絲粒分裂,處于有絲分裂后期;丙細(xì)胞著絲粒排列在赤道板位置上,處于有絲分裂中期,A正確;甲、丙細(xì)胞中染色體、染色單體與核DNA分子數(shù)的比例都為1∶2∶2,乙細(xì)胞中無(wú)染色單體,B錯(cuò)誤;甲細(xì)胞處于分裂前期,中心粒倍增發(fā)生在分裂間期,C錯(cuò)誤;該生物的細(xì)胞中含中心體,無(wú)細(xì)胞壁,故不可能是低等植物,D錯(cuò)誤。4.如圖是某生物體處于有絲分裂不同時(shí)期的細(xì)胞,下列對(duì)圖像的描述正確的是 (  )A.甲、乙、丙細(xì)胞分別處于有絲分裂的前期、后期和中期B.甲、乙、丙細(xì)胞中染色體、染色單體與核DNA分子數(shù)的比例都為1∶2∶1C.甲細(xì)胞進(jìn)行中心粒倍增,發(fā)出星射線,形成紡錘體D.該生物可能是低等植物5.下圖甲表示某二倍體動(dòng)物細(xì)胞有絲分裂圖像,圖乙、丙、丁分別是對(duì)該動(dòng)物細(xì)胞有絲分裂不同時(shí)期染色體數(shù)、染色單體數(shù)和核DNA分子數(shù)的統(tǒng)計(jì)(圖乙、丙、丁中的a、b、c表示的含義相同)。下列有關(guān)敘述正確的是C據(jù)題可知,題圖甲表示某二倍體動(dòng)物細(xì)胞的有絲分裂圖像,從圖甲可以看出該細(xì)胞處于有絲分裂后期,細(xì)胞中有8條染色體,據(jù)此可以推出該動(dòng)物體細(xì)胞中一般含有4條染色體,但不能說(shuō)明該動(dòng)物各個(gè)體細(xì)胞中含有的染色體數(shù)都是4條,如圖甲細(xì)胞就有8條染色體。根據(jù)有絲分裂不同時(shí)期染色體、染色單體和核DNA分子的數(shù)目關(guān)系以及染色單體數(shù)可出現(xiàn)“0”,可以判斷題圖乙中的a、b、c分別表示染色體、染色單體和核DNA分子。題圖丙中染色單體數(shù)為0,但染色體數(shù)加倍后與核DNA分子數(shù)相同,據(jù)此可判斷圖丙表示的是處于有絲分裂后期或末期的細(xì)胞,故圖丙可以最恰當(dāng)?shù)乇硎緢D甲所示時(shí)期的染色體、核DNA分子和染色單體的數(shù)量關(guān)系。題圖丁所示細(xì)胞中沒(méi)有染色單體;染色體與核DNA分子數(shù)目相等且沒(méi)有加倍,可以判斷該細(xì)胞處于有絲分裂末期結(jié)束或分裂間期中DNA復(fù)制之前的時(shí)期。A.該動(dòng)物各個(gè)體細(xì)胞中都含有4條染色體B.圖乙中的a、b、c分別表示染色體、核DNA分子和染色單體C.圖丙可以最恰當(dāng)?shù)乇硎緢D甲所示時(shí)期的染色體、核DNA分子和染色單體的數(shù)量關(guān)系D.圖丁所示細(xì)胞正處于有絲分裂后期6.細(xì)胞增殖是細(xì)胞重要的生命活動(dòng),具有周期性。細(xì)胞周期包含四個(gè)階段:G1期(DNA復(fù)制前期)、S期(DNA復(fù)制期)、G2期(DNA復(fù)制后期)和M期(分裂期)。細(xì)胞周期同步化是指借助特定方法使分裂細(xì)胞都停留在細(xì)胞周期的同一階段的現(xiàn)象。高濃度的胸腺嘧啶核苷(TdR)雙阻斷法是常用的同步方法。TdR能可逆地抑制S期DNA合成,而不作用于其他細(xì)胞階段的運(yùn)轉(zhuǎn),最終導(dǎo)致細(xì)胞群被同步化。如圖1為研究人員利用TdR雙阻斷法使人宮頸癌細(xì)胞群同步化的過(guò)程示意圖?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)細(xì)胞增殖包括物質(zhì)準(zhǔn)備和細(xì)胞分裂兩個(gè)相連續(xù)的過(guò)程。對(duì)于真核細(xì)胞來(lái)說(shuō),有絲分裂是其細(xì)胞分裂的主要方式,有絲分裂的重要意義是將親代細(xì)胞的染色體經(jīng)過(guò)復(fù)制,精確地平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中。(1)細(xì)胞增殖包括______ __和細(xì)胞分裂兩個(gè)相連續(xù)的過(guò)程。對(duì)于真核細(xì)胞來(lái)說(shuō),有絲分裂是其細(xì)胞分裂的主要方式,有絲分裂的重要意義是___________________________________________________________________________。物質(zhì)準(zhǔn)備 將親代細(xì)胞的染色體經(jīng)過(guò)復(fù)制,精確地平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中 (2)TdR能可逆地抑制S期DNA合成,結(jié)合宮頸癌細(xì)胞周期各期長(zhǎng)短,用TdR對(duì)細(xì)胞進(jìn)行恰當(dāng)時(shí)間的處理,可調(diào)節(jié)、阻斷細(xì)胞周期的時(shí)間節(jié)點(diǎn)。如,第一次用TdR處理細(xì)胞大于或等于(G2+M+G1)時(shí),可讓剛加入TdR時(shí)處理S期的細(xì)胞依然停在S期,其他時(shí)間的細(xì)胞停留在G1/S交界處,然后正常處理大于S,小于(G2+M+G1)的時(shí)間,可讓所有細(xì)胞均不在S期,此時(shí)再次用TdR處理,則可讓所有細(xì)胞均被阻斷在G1/S交界處,從而實(shí)現(xiàn)了細(xì)胞周期的同步化。(2)據(jù)圖推測(cè),TdR雙阻斷法先后兩次使用高濃度TdR處理,這兩次處理的時(shí)間均應(yīng)控制在___________________________范圍內(nèi);正常處理的時(shí)間應(yīng)控制在_____________________范圍內(nèi),該次處理的目的是_____________________________________;經(jīng)過(guò)上述三次處理后,所有細(xì)胞都應(yīng)停滯在細(xì)胞周期的__________(填位置),從而實(shí)現(xiàn)了細(xì)胞周期的同步化。 大于或等于(G2+M+G1)大于S,小于(G2+M+G1)保證被TdR阻斷在S期的細(xì)胞完全越過(guò)S期G1/S交界處(3)由圖可知,細(xì)胞D內(nèi)染色體的主要行為變化是著絲點(diǎn)分裂,姐妹染色單體分開(kāi)。本實(shí)驗(yàn)表明W蛋白對(duì)細(xì)胞周期的調(diào)控作用是明顯縮短前期到中期(前期)的時(shí)間。(3)細(xì)胞周期受到嚴(yán)格的分子調(diào)控,調(diào)控異常會(huì)引起細(xì)胞增殖無(wú)序化。為研究W蛋白對(duì)動(dòng)物細(xì)胞有絲分裂的調(diào)控作用,研究人員將經(jīng)上述同步化處理的某動(dòng)物正常細(xì)胞群和W蛋白缺失細(xì)胞群放入正常培養(yǎng)液中培養(yǎng),一段時(shí)間后采用特定方法對(duì)兩組細(xì)胞的有絲分裂期過(guò)程進(jìn)行圖像采集,部分結(jié)果如圖2所示:由圖可知,細(xì)胞D內(nèi)染色體的主要行為變化是____________________________。本實(shí)驗(yàn)表明W蛋白對(duì)細(xì)胞周期的調(diào)控作用是__________________________。著絲點(diǎn)分裂,姐妹染色單體分開(kāi)明顯縮短前期到中期(前期)的時(shí)間實(shí)驗(yàn):觀察根尖分生區(qū)組織細(xì)胞的有絲分裂(1)制作細(xì)胞的有絲分裂裝片時(shí),洋蔥根尖解離后直接用龍膽紫溶液染色 (  )(2)解離和壓片都有利于根尖分生區(qū)細(xì)胞分散 (  )(3)在“觀察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂”實(shí)驗(yàn)中,持續(xù)觀察,視野中處于中期的細(xì)胞將分裂成兩個(gè)子細(xì)胞 (  )(4)顯微鏡下絕大多數(shù)細(xì)胞中能觀察到染色體 (  )(5)要觀察植物細(xì)胞的細(xì)胞板結(jié)構(gòu),應(yīng)選取處于有絲分裂后期的細(xì)胞 (  )×√×××基礎(chǔ)梳理1.運(yùn)用模型解釋細(xì)胞不能無(wú)限長(zhǎng)大變量自變量:“細(xì)胞”體積的大小因變量:含葡萄糖的體積與“細(xì)胞”體積的比值(細(xì)胞物質(zhì)交換效率)。原理不同大小模型模擬細(xì)胞大小葡萄糖在不同大小模型中擴(kuò)散速度相同結(jié)論模型的表面積與體積之比(相對(duì)表面積)隨體積的增大而 。葡萄糖擴(kuò)散的體積與整個(gè)“細(xì)胞”體積之比隨體積的增大而 ??偨Y(jié) ___________________限制了細(xì)胞的長(zhǎng)大:細(xì)胞體積越大,其相對(duì)表面積越 ,細(xì)胞的物質(zhì)運(yùn)輸效率就越 。減小減小表面積與體積的關(guān)系小低根尖(1)實(shí)驗(yàn)原理堿性深色染色體2.觀察洋蔥根尖細(xì)胞的有絲分裂(2)實(shí)驗(yàn)步驟使組織中的細(xì)胞相互分離開(kāi)洗去藥液,防止解離過(guò)度0.01 g/mL或0.02 g/mL使細(xì)胞分散,有利于觀察1.選擇洋蔥根尖部位的原因是:洋蔥細(xì)胞含有染色體少,便于計(jì)數(shù);洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞分裂旺盛;分裂周期時(shí)間相對(duì)短且分裂期時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)。2.取材時(shí)只能剪根尖2~3 mm的原因是:若剪得過(guò)長(zhǎng)會(huì)包括伸長(zhǎng)區(qū),伸長(zhǎng)區(qū)細(xì)胞不分裂,增加了尋找目的細(xì)胞的難度。3.解離時(shí)間過(guò)短,細(xì)胞不能分離開(kāi),解離時(shí)間過(guò)長(zhǎng),細(xì)胞酥軟。4.解離過(guò)程中細(xì)胞已經(jīng)死亡,觀察到的只是一個(gè)固定時(shí)期。如果要找到各個(gè)分裂時(shí)期的細(xì)胞,要不斷移動(dòng)裝片,在不同的視野中尋找。5.處于分裂間期的細(xì)胞最多,因?yàn)榉至验g期在整個(gè)細(xì)胞周期中所占時(shí)間最長(zhǎng)。1.實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵及注意事項(xiàng)素養(yǎng)培優(yōu)1.實(shí)驗(yàn)異常現(xiàn)象的原因分析2.酒精在生物學(xué)教材實(shí)驗(yàn)中的“同材異用”素養(yǎng)提升1.解離和染色時(shí)間要嚴(yán)格控制的原因是什么? 提示 ①若解離時(shí)間太短,則壓片時(shí)細(xì)胞不易分散開(kāi);時(shí)間過(guò)長(zhǎng),則細(xì)胞分離過(guò)度、過(guò)于酥軟,無(wú)法取出根尖進(jìn)行染色和制片。②若染色時(shí)間太短,則染色體不能完全著色;若染色時(shí)間過(guò)長(zhǎng),則染色體及周圍結(jié)構(gòu)均被著色,無(wú)法分辨染色體。2.實(shí)驗(yàn)操作中漂洗和染色的順序能不能互換?并說(shuō)明原因。[提示]不能。漂洗的目的是洗去根尖組織細(xì)胞中的鹽酸,有利于堿性染料的著色,若二者順序顛倒,解離液中的鹽酸會(huì)影響染色的效果。圍繞有絲分裂實(shí)驗(yàn),考查科學(xué)探究能力CA、 根尖解離后需要先漂洗,洗去解離液后再進(jìn)行染色,A錯(cuò)誤;B、 將已經(jīng)染色的根尖置于載玻片上,加一滴清水后 ,用鑷子將根尖弄碎,蓋上蓋玻片后再加一個(gè)載玻片,需要用拇指輕輕按壓載玻片,使細(xì)胞分散開(kāi),再進(jìn)行觀察,B錯(cuò)誤;C、 在低倍鏡下找到分生區(qū)細(xì)胞(呈正方形,排列緊密)后,再換用高倍鏡進(jìn)行觀察,此時(shí)為使視野清晰,需要用細(xì)準(zhǔn)焦螺旋進(jìn)行調(diào)焦,C正確;D、 分裂中期的染色體著絲點(diǎn)整齊排列在赤道板上,據(jù)圖可知,圖示中期細(xì)胞位于左上方,故需要向左上方移動(dòng)裝片將分裂中期的細(xì)胞移至視野中央,D錯(cuò)誤。1.(2022·廣東·高考真題)用洋蔥根尖制作臨時(shí)裝片以觀察細(xì)胞有絲分裂,如圖為光學(xué)顯微鏡下觀察到的視野。下列實(shí)驗(yàn)操作正確的是(???????)A.根尖解離后立即用龍膽紫溶液染色,以防解離過(guò)度B.根尖染色后置于載玻片上搗碎,加上蓋玻片后鏡檢C.找到分生區(qū)細(xì)胞后換高倍鏡并使用細(xì)準(zhǔn)焦螺旋調(diào)焦D.向右下方移動(dòng)裝片可將分裂中期細(xì)胞移至視野中央2.(2021·浙江6月選考,13)“制作并觀察植物細(xì)胞有絲分裂的臨時(shí)裝片”實(shí)驗(yàn)中,觀察到的一個(gè)視野如圖所示。下列屬于箭頭所指細(xì)胞分裂期的上一時(shí)期的特點(diǎn)是(  )c圖中箭頭所指細(xì)胞處于有絲分裂后期,著絲粒分裂,姐妹染色單體分離,在紡錘絲的牽引下向兩極移動(dòng),上一時(shí)期為中期,染色體凝聚,著絲粒排列在赤道板上,故選C。A.出現(xiàn)染色體,核膜開(kāi)始解體 B.著絲粒分裂,姐妹染色單體分離 C.染色體凝聚,著絲粒排列在赤道板上 D.紡錘體消失,細(xì)胞板擴(kuò)展形成新的細(xì)胞壁3.(2019·江蘇高考)下列關(guān)于觀察植物細(xì)胞有絲分裂實(shí)驗(yàn)的敘述,正確的是(  ) A.只有從新生的根尖上取材,才能觀察到有絲分裂 B.解離時(shí)間要盡量長(zhǎng),以確保根尖組織細(xì)胞充分分離 C.滴加清水、弄碎根尖以及壓片都有利于細(xì)胞的分散 D.臨時(shí)裝片鏡檢時(shí),視野中最多的是處于分裂中期的細(xì)胞高等植物的根尖、莖尖等部位的分生區(qū)細(xì)胞都能進(jìn)行有絲分裂,A錯(cuò)誤;解離時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng),解離時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)使根尖過(guò)分酥軟,且細(xì)胞內(nèi)染色體結(jié)構(gòu)被破壞,B錯(cuò)誤;分裂間期在細(xì)胞周期中歷時(shí)最長(zhǎng),故在顯微鏡下,可觀察到處于分裂間期的細(xì)胞數(shù)目最多,D錯(cuò)誤。核心概念(1)(必修1 P111)細(xì)胞周期:連續(xù)分裂的細(xì)胞,從一次分裂完成時(shí)開(kāi)始,到下一次分裂完成時(shí)為止,為一個(gè)細(xì)胞周期。(2)(必修1 P115)無(wú)絲分裂:是真核細(xì)胞的增殖方式之一,分裂過(guò)程中不出現(xiàn)紡錘絲和染色體的變化,但是也有DNA分子的復(fù)制和分配。要點(diǎn)金句(1)(必修1 P110)細(xì)胞在分裂之前,必須進(jìn)行一定的物質(zhì)準(zhǔn)備,特別是遺傳物質(zhì)要進(jìn)行復(fù)制。細(xì)胞增殖包括物質(zhì)準(zhǔn)備和細(xì)胞分裂兩個(gè)相連續(xù)的過(guò)程。(2)(必修1 P111)細(xì)胞周期大部分時(shí)間處于分裂間期。分裂間期 為分裂期進(jìn)行活躍的物質(zhì)準(zhǔn)備,完成DNA分子的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成,同時(shí)細(xì)胞有適度的生長(zhǎng)。(3)(必修1 P114)細(xì)胞有絲分裂的重要意義,是將親代細(xì)胞的染色體經(jīng)過(guò)復(fù)制(關(guān)鍵是DNA的復(fù)制)之后,精確地平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中。由于染色體上有遺傳物質(zhì)DNA,因而在細(xì)胞的親代和子代之間保持了遺傳的穩(wěn)定性。

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