
基礎(chǔ)梳理——系統(tǒng)化知識(shí)點(diǎn)一 細(xì)胞生長(zhǎng)與細(xì)胞周期1.細(xì)胞增殖(1)概念:細(xì)胞通過(guò)細(xì)胞分裂增加________的過(guò)程,包括________和________兩個(gè)相連續(xù)的過(guò)程。(2)意義:是生物體____________________的基礎(chǔ)。
生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖、遺傳
知識(shí)點(diǎn)二 細(xì)胞的有絲分裂1.高等植物細(xì)胞有絲分裂過(guò)程:
2.有絲分裂的結(jié)果:一個(gè)細(xì)胞分裂成為_(kāi)____個(gè)子細(xì)胞,每個(gè)子細(xì)胞中含有的染色體數(shù)目與親代細(xì)胞的________。3.高等植物細(xì)胞與動(dòng)物細(xì)胞有絲分裂的主要區(qū)別:
4.有絲分裂的意義:親代細(xì)胞的________經(jīng)過(guò)復(fù)制(關(guān)鍵是DNA復(fù)制)后,精確地平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中,在細(xì)胞的親代和子代之間保持了________的穩(wěn)定性。
知識(shí)點(diǎn)三 細(xì)胞的無(wú)絲分裂
基能過(guò)關(guān)——問(wèn)題化一、判一判(判斷正誤并找到課本原話)(一)細(xì)胞的增殖和細(xì)胞周期1.多細(xì)胞生物體體積的增大,既靠細(xì)胞生長(zhǎng)增大細(xì)胞的體積,還要靠細(xì)胞分裂增加細(xì)胞的數(shù)量。(必修1 P110正文)( )2.同一生物體器官的大小主要取決于細(xì)胞數(shù)量的多少。(必修1 P110正文)( )3.細(xì)胞增殖是生物體生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖、遺傳的基礎(chǔ)。(必修1 P110正文)( )4.同一生物的不同組織細(xì)胞都具有周期性。(必修1 P110正文)( )5.細(xì)胞周期中細(xì)胞生長(zhǎng)發(fā)生在分裂間期。(必修1 P111正文)( )
(二)細(xì)胞的有絲分裂和無(wú)絲分裂1.有絲分裂前期染色質(zhì)逐漸螺旋化形成了染色單體。(必修1 P112圖6-2)( )2.每個(gè)子細(xì)胞含有的染色體數(shù)目與親代細(xì)胞的相等。分裂后的子細(xì)胞若繼續(xù)分裂,就進(jìn)入下一個(gè)細(xì)胞周期的分裂間期狀態(tài)。(必修1 P113圖6-2)( )3.在一個(gè)細(xì)胞周期中,DNA的復(fù)制和中心粒的倍增可能發(fā)生在同一時(shí)期。(必修1 P114圖6-3)( )
4.低等植物細(xì)胞和動(dòng)物細(xì)胞都含有中心體,有絲分裂前期,中心粒發(fā)出星射線形成紡錘體。(必修1 P114正文)( )5.間期復(fù)制的DNA通過(guò)有絲分裂平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中。(必修1 P114正文)( )6.無(wú)絲分裂發(fā)生在原核細(xì)胞中,且無(wú)DNA復(fù)制。(必修1 P115正文)( )
(三)實(shí)驗(yàn) 觀察根尖分生區(qū)組織細(xì)胞的有絲分裂1.若要觀察處于細(xì)胞分裂中期的染色體可用醋酸洋紅液染色。(必修1 P116探究·實(shí)踐)( )2.根尖分生區(qū)細(xì)胞呈長(zhǎng)方形,且排列緊密。(必修1 P116探究·實(shí)踐)( )3.解離液中起解離作用的是體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精。(必修1 P116探究·實(shí)踐)( )4.解離后應(yīng)立即進(jìn)行染色,然后漂洗。(必修1 P116探究·實(shí)踐)( )5.顯微鏡下觀察分生區(qū)細(xì)胞,處于分裂期的細(xì)胞數(shù)目多于處于分裂間期的細(xì)胞數(shù)目。(必修1 P116探究·實(shí)踐)( )
二、連一連 有絲分裂過(guò)程——以高等植物細(xì)胞為例
三、比一比動(dòng)物和高等植物細(xì)胞有絲分裂的區(qū)別
四、議一議【教材易漏拾遺】1.[必修1 P111表6-1拓展](1)不同生物細(xì)胞的細(xì)胞周期持續(xù)時(shí)間相同嗎?同種生物的不同細(xì)胞的細(xì)胞周期持續(xù)時(shí)間相同嗎???(2)顯微鏡下觀察某植物組織的有絲分裂時(shí),大部分細(xì)胞處于分裂間期,為什么??
提示:細(xì)胞周期中,分裂間期所占的時(shí)間長(zhǎng),分裂期所占的時(shí)間短,因此觀察細(xì)胞有絲分裂時(shí),大部分細(xì)胞處于分裂間期。
2.[必修1 P112圖6-2拓展]有絲分裂后期著絲粒的分裂是不是紡錘絲牽引的結(jié)果?如何驗(yàn)證你的結(jié)論???3.[必修1 P114思考·討論拓展]鑒定一個(gè)正在進(jìn)行有絲分裂的細(xì)胞是植物細(xì)胞還是動(dòng)物細(xì)胞,最佳的方法是什么??
提示:著絲粒的分裂不是紡錘絲牽引的結(jié)果。用秋水仙素處理分裂中的細(xì)胞,秋水仙素抑制紡錘體形成,后期染色體的著絲粒照樣可以分裂,從而使細(xì)胞中染色體數(shù)目加倍,這說(shuō)明著絲粒分裂不是紡錘絲牽引的結(jié)果。
提示:看分裂末期細(xì)胞質(zhì)的分裂方式,如果形成細(xì)胞板則為植物細(xì)胞,如果是細(xì)胞膜從細(xì)胞的中部向內(nèi)凹陷,則為動(dòng)物細(xì)胞。
4.[必修1 P116探究·實(shí)踐拓展]實(shí)驗(yàn)中首先要找出分裂中期的細(xì)胞,原因是什么? ???5.[必修1 P116探究·實(shí)踐拓展]實(shí)驗(yàn)中不能觀察到一個(gè)細(xì)胞的連續(xù)分裂過(guò)程,原因是什么?如何找到處于不同時(shí)期的細(xì)胞?
提示:分裂中期染色體數(shù)目比較清晰,形態(tài)比較穩(wěn)定,便于觀察。
提示:解離時(shí)細(xì)胞已死亡;如果要找到處于不同時(shí)期的細(xì)胞,可以不斷移動(dòng)裝片,在不同的視野中尋找。
考點(diǎn)一 細(xì)胞的生長(zhǎng)和增殖的周期性任務(wù)1 細(xì)胞增殖的周期性(1)細(xì)胞增殖①細(xì)胞增殖包括 和 整個(gè)連續(xù)的過(guò)程。②方式③意義:是生物體 的基礎(chǔ)。
(2)細(xì)胞周期①概念: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 時(shí)為止,為一個(gè)細(xì)胞周期。②適用范圍:a.進(jìn)行 分裂的細(xì)胞才有細(xì)胞周期;b. 分裂的細(xì)胞才有細(xì)胞周期。(3)判斷下列哪些細(xì)胞具有細(xì)胞周期A.根尖分生區(qū)細(xì)胞 B.植物形成層細(xì)胞C.神經(jīng)細(xì)胞 D.人表皮細(xì)胞E.哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞 F.干細(xì)胞G.生發(fā)層細(xì)胞 H.洋蔥表皮細(xì)胞I.漿細(xì)胞①具有細(xì)胞周期的是: 。②判斷的理由:這些細(xì)胞都是 的細(xì)胞。
任務(wù)2 細(xì)胞周期的表示方法
總結(jié):判斷一個(gè)完整的細(xì)胞周期的方法(1)細(xì)胞周期以 為起點(diǎn),而不能以分裂期為起點(diǎn)。(2)分裂間期的時(shí)間 分裂期。
任務(wù)3 影響細(xì)胞周期的因素(1)內(nèi)部因素:不同種類(lèi)的細(xì)胞,細(xì)胞周期持續(xù)的時(shí)間 ,間期和分裂期所占的比例 。(2)外部因素:溫度、pH、射線、生理或病理狀況等,這些因素通過(guò)影響 影響細(xì)胞周期。
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.解答有關(guān)細(xì)胞周期的三個(gè)技巧(1)只有連續(xù)分裂的細(xì)胞才具有細(xì)胞周期,高度分化的體細(xì)胞(如神經(jīng)、肌肉細(xì)胞)和減數(shù)分裂產(chǎn)生的生殖細(xì)胞不具有細(xì)胞周期。(2)細(xì)胞周期的長(zhǎng)短由遺傳物質(zhì)決定,同時(shí)受環(huán)境因素的影響。(3)在觀察有絲分裂時(shí),應(yīng)選擇分裂期相對(duì)較長(zhǎng)的材料,有利于觀察到處于不同分裂時(shí)期的圖像。3.細(xì)胞周期中的三種變化分析策略(1)基因突變:在細(xì)胞分裂間期,DNA復(fù)制時(shí)容易受到內(nèi)外因素的干擾而發(fā)生差錯(cuò),即發(fā)生基因突變。(2)染色體變異:在細(xì)胞分裂前期,秋水仙素或低溫都可抑制紡錘體的形成,出現(xiàn)多倍體細(xì)胞。(3)細(xì)胞癌變:用藥物作用于癌細(xì)胞的分裂間期,DNA分子不能復(fù)制,可抑制癌細(xì)胞的無(wú)限增殖。
4.分裂后產(chǎn)生的子細(xì)胞有三種去路: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,但仍具有分裂能力,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。
考向一細(xì)胞周期的判斷及表示方法1.[2023·渤大附中、育明高中高三第一次考試]如圖為細(xì)胞周期示意圖,處于G0期的細(xì)胞屬于暫不分裂的細(xì)胞。下列相關(guān)敘述中正確的是( )A.一個(gè)完整的細(xì)胞周期包括G0、G1、S、G2、MB.S期是染色體復(fù)制及數(shù)目加倍的時(shí)期C.M期是染色單體形成和消失的時(shí)期D.記憶B細(xì)胞和記憶T細(xì)胞所處時(shí)期為G0期
解析:一個(gè)完整的細(xì)胞周期包括G1、S、G2、M,A錯(cuò)誤;S期是DNA復(fù)制及加倍的時(shí)期,此時(shí)染色體數(shù)目并沒(méi)有加倍,B錯(cuò)誤;分裂間期是染色單體形成的時(shí)期,M期是染色單體消失的時(shí)期,C錯(cuò)誤;記憶B細(xì)胞和記憶T細(xì)胞屬于暫不分裂細(xì)胞,因此其所處的時(shí)期為G0期,D正確。
2.[2023·陜西高三質(zhì)量檢測(cè)]細(xì)胞分裂間期依次劃分為G1、S和G2期,研究者將處于不同時(shí)期的細(xì)胞進(jìn)行融合,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示。其中灰色的部分是細(xì)胞核,黑點(diǎn)代表中心體。下列推斷不合理的是( ?。〢.引發(fā)中心體復(fù)制的物質(zhì)持續(xù)存在到G2期B.中心體和DNA復(fù)制可能同時(shí)進(jìn)行C.S期細(xì)胞中可能存在使G1期細(xì)胞核進(jìn)入S期的物質(zhì)D.中心體的復(fù)制始于G1期,在G2期復(fù)制完畢
解析:據(jù)圖可知,G1期的細(xì)胞含有1個(gè)中心體,S期和G2期的細(xì)胞含有兩個(gè)中心體,G1期的細(xì)胞和G2期的細(xì)胞融合,G1期細(xì)胞可以完成中心體的復(fù)制,推測(cè)引發(fā)中心體復(fù)制的物質(zhì)持續(xù)存在到G2期,A正確;G1期和S期的細(xì)胞融合,G1期細(xì)胞可以發(fā)育到S期,同時(shí)完成中心體的復(fù)制,B正確;根據(jù)B推測(cè)S期細(xì)胞中存在使G1期細(xì)胞核進(jìn)入S期的物質(zhì),C正確;中心體在S期已復(fù)制完畢,D錯(cuò)誤。
考向二 細(xì)胞周期同位素標(biāo)記問(wèn)題3.[2023·長(zhǎng)沙模擬]科學(xué)家在研究蠶豆根尖分生區(qū)細(xì)胞的有絲分裂周期時(shí),分別用同位素15N標(biāo)記胸腺嘧啶脫氧核苷酸(15N-TdR),用32P標(biāo)記尿嘧啶核糖核苷酸(32P-UdR),把兩種核苷酸被細(xì)胞利用的速率繪成曲線,結(jié)果如圖所示。已知蠶豆有絲分裂周期為20 h。下列對(duì)結(jié)果的分析不正確的是( ?。〢.b點(diǎn)時(shí),細(xì)胞正在大量合成RNAB.d點(diǎn)時(shí),細(xì)胞中DNA含量達(dá)到最大值C.c~e階段,細(xì)胞最容易發(fā)生基因突變D.蠶豆有絲分裂周期中分裂期時(shí)間不超過(guò)6 h
考向三 細(xì)胞生長(zhǎng)和細(xì)胞周期相關(guān)實(shí)驗(yàn)分析4.[2023·臨沂期中]細(xì)胞周期是靠細(xì)胞內(nèi)部一系列精確調(diào)控實(shí)現(xiàn)的。在此過(guò)程中各種周期蛋白(Cyclin)與不同的蛋白激酶(Cdk)結(jié)合形成復(fù)合物,促進(jìn)細(xì)胞進(jìn)入下一個(gè)階段。如Cdk2-CyclinE負(fù)責(zé)檢查G1到S期,檢查通過(guò)則細(xì)胞周期繼續(xù)進(jìn)行,不通過(guò)則細(xì)胞進(jìn)入G0期(不生長(zhǎng)、不增殖)。不同時(shí)期細(xì)胞各種蛋白復(fù)合體的含量變化如圖,據(jù)圖分析錯(cuò)誤的是( ?。〢.可設(shè)計(jì)藥物通過(guò)抑制CyclinE基因的表達(dá)來(lái)治療癌癥B.Cdk2-CyclinA復(fù)合物可能與細(xì)胞內(nèi)DNA和中心體的復(fù)制有關(guān)C.若將G2期細(xì)胞與M期細(xì)胞融合,G2期細(xì)胞進(jìn)入M期的時(shí)間會(huì)延后D.原癌基因表達(dá)的蛋白質(zhì)的功能與Cdk-Cyclin復(fù)合物的功能類(lèi)似
考點(diǎn)二 有絲分裂過(guò)程中相關(guān)結(jié)構(gòu)與數(shù)量的變化任務(wù)1 染色體、染色單體、DNA的變化規(guī)律(以二倍體為例)(1)染色體、染色單體及DNA三者之間的數(shù)量關(guān)系:①當(dāng)有染色單體(前、中期)時(shí),染色體∶染色單體∶DNA= 。②當(dāng)無(wú)染色單體(后、末期)時(shí),染色體∶DNA= 。
(3)一個(gè)細(xì)胞中核DNA、染色體、染色單體、每條染色體上DNA含量的變化曲線:①a→b、l→m、p→q變化原因都是 。②g→h、n→、r→s變化原因都是著絲粒分裂,姐妹染色單體分開(kāi),形成子染色體。③c→d、r→s的變化很相似,但時(shí)期不同。④染色單體數(shù)在細(xì)胞周期中的起點(diǎn)為0,終點(diǎn)也為0。
任務(wù)2 與細(xì)胞有絲分裂有關(guān)的細(xì)胞器有絲分裂過(guò)程中細(xì)胞器的作用時(shí)期及生理作用
任務(wù)3 研析深化教材,析因推理歸納,提升學(xué)科素養(yǎng)(1)【科學(xué)思維】(必修1 P112圖6-2)植物細(xì)胞有絲分裂的過(guò)程。①在有絲分裂過(guò)程中,染色體、紡錘體的出現(xiàn)和消失分別在什么時(shí)期?核膜、核仁的解體和重建分別在什么時(shí)期?②染色單體形成于何時(shí),消失于何時(shí)?什么時(shí)期存在染色單體?
染色體、紡錘體:前期出現(xiàn)、末期消失;核膜、核仁:前期解體、末期重建。
染色單體形成于間期(染色體復(fù)制),消失于后期(著絲粒分裂)。G2期、前期、中期存在染色單體。
(2)(必修1 P112圖6-2)下圖為洋蔥根尖細(xì)胞有絲分裂顯微照片,請(qǐng)按照有絲分裂的過(guò)程排序。
圖2、圖3、圖1、圖4、圖5
1.“三看法”界定動(dòng)植物細(xì)胞有絲分裂圖像
2.有絲分裂過(guò)程中相關(guān)細(xì)胞器的分配(1)中心體經(jīng)復(fù)制后,均等分配到兩個(gè)子細(xì)胞中。(2)線粒體、葉綠體等細(xì)胞器隨機(jī)、不均等分配到兩個(gè)子細(xì)胞中。
3.細(xì)胞分裂過(guò)程中核纖層的變化核纖層是位于細(xì)胞核內(nèi)層核膜下的纖維蛋白片層或纖維網(wǎng)絡(luò),核纖層由1至3種核纖層蛋白多肽組成。核纖層與中間纖維、核骨架相互連結(jié),形成貫穿于細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)的骨架結(jié)構(gòu)體系。核纖層與核被膜的穩(wěn)定、維持核孔位置、穩(wěn)定間期染色質(zhì)形態(tài)與空間結(jié)構(gòu)、染色質(zhì)構(gòu)建和細(xì)胞核組裝密切相關(guān)。如在間期細(xì)胞中,核纖層為核膜提供了支架的作用,核纖層的可逆性解聚調(diào)節(jié)了核膜的崩解和重建,當(dāng)細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂時(shí),核纖層蛋白被磷酸化,引起核纖層可逆解聚,核膜崩解,在分裂末期時(shí),核纖層蛋白去磷酸化,它直接介導(dǎo)了核膜圍繞染色體之重建。核纖層蛋白是促分裂因子(MPF)P34cdc2亞基的直接作用底物,P34cdc2亞基具蛋白激酶活性,有絲分裂前期,MPF使核纖層蛋白分子桿狀區(qū)兩端的Ser22和Ser392磷酸化,直接導(dǎo)致核纖層解聚及核膜崩解。在分裂末期時(shí),核纖層蛋白去磷酸化,它直接介導(dǎo)了核膜圍繞染色體之重建。
考向一 有絲分裂過(guò)程相關(guān)知識(shí)的準(zhǔn)確判斷1.如圖表示二倍體真核生物細(xì)胞分裂過(guò)程中一條染色體的變化情況,下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( ?。〢.這種變化發(fā)生在有絲分裂或減數(shù)分裂過(guò)程中B.高等植物細(xì)胞中,d~e時(shí)期高爾基體的活動(dòng)加強(qiáng)C.c~d時(shí)期,細(xì)胞中染色體數(shù)量加倍且都存在同源染色體D.染色體的這種行為變化保持了生物前后代遺傳性狀的穩(wěn)定性
解析:染色體的復(fù)制和染色質(zhì)與染色體的變化發(fā)生在有絲分裂或減數(shù)分裂過(guò)程中,A正確;高等植物細(xì)胞中,d~e時(shí)期出現(xiàn)細(xì)胞板,形成細(xì)胞壁,此時(shí)高爾基體的活動(dòng)加強(qiáng),B正確;c~d時(shí)期,發(fā)生在有絲分裂后期和減數(shù)分裂Ⅱ后期,細(xì)胞中染色體數(shù)量加倍,有絲分裂后期存在同源染色體,但減數(shù)分裂Ⅱ后期不存在同源染色體,C錯(cuò)誤;染色體的這種行為變化保持了生物前后代遺傳性狀的穩(wěn)定性,D正確。
考向二 有絲分裂各時(shí)期特點(diǎn)及細(xì)胞分裂圖像識(shí)別2.在細(xì)胞的有絲分裂過(guò)程中,有時(shí)會(huì)觀察到多極紡錘體的出現(xiàn)(如圖2),下列有關(guān)敘述不正確的是( ?。〢.圖1細(xì)胞所處的時(shí)期最可能是分裂間期B.在分裂過(guò)程中紡錘體會(huì)周期性的出現(xiàn)和消失C.紡錘絲能夠牽引染色體在細(xì)胞中移動(dòng)D.多極紡錘體的出現(xiàn)可能導(dǎo)致染色體無(wú)法均分
解析:圖1細(xì)胞中已經(jīng)形成了紡錘體,紡錘體在前期形成,因此圖1細(xì)胞所處的時(shí)期不可能是間期,A錯(cuò)誤;有絲分裂過(guò)程中紡錘體在前期出現(xiàn),在末期消失,B正確;紡錘絲附著在著絲粒上牽引染色體移動(dòng),C正確;多極紡錘體的出現(xiàn)會(huì)導(dǎo)致后期加倍的染色體移向三個(gè)方向,細(xì)胞中染色體無(wú)法均分,D正確。
3.[2023·河南名校調(diào)研]如圖所示某動(dòng)物細(xì)胞的有絲分裂過(guò)程圖。下列相關(guān)敘述正確的是( )A.圖中從時(shí)期①到⑧可表示一個(gè)完整的細(xì)胞周期B.圖中時(shí)期②染色質(zhì)已變成空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的染色體C.圖中時(shí)期③同源染色體兩兩配對(duì)并形成四分體D.圖中時(shí)期⑥到⑦在赤道板的位置不會(huì)出現(xiàn)細(xì)胞板
考向三 有絲分裂過(guò)程中染色體、DNA分子、染色單體的數(shù)量變化4.[2023·湖南省百校聯(lián)考]果蠅(2N=8)體內(nèi)處于分裂期的某細(xì)胞中核DNA數(shù)目與染色體數(shù)目的關(guān)系如圖所示。下列敘述正確的是 ( ?。〢.該細(xì)胞中染色單體的數(shù)目與核DNA分子的數(shù)目相等B.該細(xì)胞中的兩組中心粒周?chē)l(fā)出無(wú)數(shù)條放射狀的星射線C.該細(xì)胞所處時(shí)期是觀察染色體形態(tài)和數(shù)目的最佳時(shí)期D.該細(xì)胞繼續(xù)分裂產(chǎn)生的兩個(gè)子細(xì)胞中的染色體數(shù)目相等
考向四 結(jié)合新情境或數(shù)據(jù)信息,考查有絲分裂過(guò)程及特點(diǎn)5.在有絲分裂過(guò)程中,姐妹染色單體均須附著于紡錘絲上,這稱為雙定向作用。一種稱為紡錘體裝配檢查點(diǎn)(SAC)的監(jiān)控機(jī)制能監(jiān)視紡錘絲附著過(guò)程,一旦發(fā)現(xiàn)如圖所示的異常現(xiàn)象,便暫停姐妹染色單體的分離和有絲分裂的進(jìn)行,直到雙定向作用完成才能繼續(xù)進(jìn)行分裂。下列有關(guān)分析錯(cuò)誤的是( ?。?br/>A.若圖示為動(dòng)物細(xì)胞,則紡錘絲(星射線)由兩組中心粒參與形成B.圖中細(xì)胞處于有絲分裂前期C.紡錘絲牽拉染色體的移動(dòng)需要消耗能量D.據(jù)題及圖示可判斷MCC對(duì)APC具有促進(jìn)作用
解析:動(dòng)物細(xì)胞有絲分裂過(guò)程中,前期兩組中心粒的周?chē)l(fā)出無(wú)數(shù)條放射狀的星射線,兩組中心粒之間的星射線形成紡錘體,A正確;根據(jù)題意分析,雙定向作用發(fā)生在有絲分裂過(guò)程中,題圖中核仁、核膜消失,染色體形態(tài)出現(xiàn),且每條染色體含兩條姐妹染色單體,紡錘絲出現(xiàn),應(yīng)處于有絲分裂前期,B正確;紡錘絲牽拉染色體的移動(dòng)需要消耗能量,C正確;據(jù)題分析,MCC對(duì)APC具有抑制作用,D錯(cuò)誤。
等級(jí)考必考教材實(shí)驗(yàn)——觀察根尖分生區(qū)組織細(xì)胞的有絲分裂
任務(wù)1 實(shí)驗(yàn)分析(1)實(shí)驗(yàn)原理①高等植物的分生區(qū)組織細(xì)胞有絲分裂較為旺盛。②細(xì)胞的分裂是獨(dú)立進(jìn)行的,在同一分生區(qū)組織中可以通過(guò)高倍顯微鏡觀察細(xì)胞內(nèi)染色體的存在狀態(tài),判斷處于不同分裂時(shí)期的細(xì)胞。③細(xì)胞核內(nèi)的染色體容易被堿性染料(如甲紫溶液)染成深色。
使組織中的細(xì)胞相互分離開(kāi)
洗去解離液,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
任務(wù)2 研析深化教材,析因推理歸納,提升學(xué)科素養(yǎng)(1)【科學(xué)探究】取材時(shí)為什么只能剪2~3 mm,而不能過(guò)長(zhǎng)?(2)【科學(xué)探究】解離和染色時(shí)間要嚴(yán)格控制的原因是什么?
若剪得過(guò)長(zhǎng)會(huì)包括伸長(zhǎng)區(qū),伸長(zhǎng)區(qū)無(wú)細(xì)胞分裂,增加了尋找觀察細(xì)胞的難度。
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)胞解離過(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),則使細(xì)胞核等其他部分充滿染色劑,無(wú)法分辨染色體。
(3)壓片的目的是什么?(4)為什么不能對(duì)細(xì)胞有絲分裂過(guò)程進(jìn)行連續(xù)觀察?如何才能找到細(xì)胞分裂各個(gè)時(shí)期的細(xì)胞?
壓片的目的是使細(xì)胞均勻分散開(kāi),有利于觀察和識(shí)別分裂時(shí)期。
①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。②如果要找到各個(gè)分裂時(shí)期的細(xì)胞,要不斷地移動(dòng)裝片,在不同的視野中尋找。
1.實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵及注意事項(xiàng)
2.高中生物實(shí)驗(yàn)中洋蔥的“一材多用”(1)葉片——葉綠體中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)。(2)鱗片葉外表皮——探究植物細(xì)胞的吸水和失水。(3)根尖——觀察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂和低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化實(shí)驗(yàn)。
考向一 實(shí)驗(yàn)原理與操作的考查1.[浙江4月選考]在“制作并觀察植物細(xì)胞有絲分裂的臨時(shí)裝片”活動(dòng)中,觀察到不同分裂時(shí)期的細(xì)胞如圖所示:下列敘述錯(cuò)誤的是( ?。〢.裝片制作過(guò)程中需用清水漂洗已解離的根尖便于染色B.觀察過(guò)程中先用低倍鏡找到分生區(qū)細(xì)胞再換用高倍鏡C.圖甲細(xì)胞所處時(shí)期發(fā)生DNA復(fù)制及相關(guān)蛋白質(zhì)的合成D.圖丙細(xì)胞中的染色體數(shù)目比圖乙細(xì)胞中的增加了一倍
解析:裝片制作過(guò)程中需用清水漂洗已解離的根尖以便于染色,A正確;使用顯微鏡進(jìn)行觀察時(shí),應(yīng)先用低倍鏡找到分生區(qū)細(xì)胞再換用高倍鏡,B正確;圖甲細(xì)胞核膜已消失處于有絲分裂前期,DNA復(fù)制和相關(guān)蛋白質(zhì)合成發(fā)生在間期,C錯(cuò)誤;圖丙細(xì)胞處于有絲分裂后期,染色體數(shù)目比中期細(xì)胞(圖乙)增加了一倍,D正確。
2.[天津卷]在“觀察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂”實(shí)驗(yàn)中,以下操作和結(jié)論正確的是( )A.剪取5 cm根尖,用酒精和吡羅紅混合液解離染色B.如圖是高倍顯微鏡下調(diào)節(jié)細(xì)準(zhǔn)焦螺旋看到的視野C.持續(xù)觀察,視野中的K細(xì)胞將分裂成兩個(gè)子細(xì)胞D.視野中,N細(xì)胞的染色體數(shù)目是M細(xì)胞的一半
考向二 對(duì)實(shí)驗(yàn)拓展探究的考查3.[福建卷]為了研究從植物中提取的可可堿是否可以作為除草劑,某科研小組開(kāi)展了可可堿對(duì)鬼針草根尖細(xì)胞的有絲分裂和種子萌發(fā)影響的實(shí)驗(yàn)研究,結(jié)果如下表。請(qǐng)回答: 注:有絲分裂指數(shù)=分裂期細(xì)胞數(shù)/觀察細(xì)胞的總數(shù)×100%
(1)本實(shí)驗(yàn)需要制作根尖細(xì)胞有絲分裂裝片,制片過(guò)程中根尖解離需要用到的試劑是 。如圖為顯微鏡下觀察到的部分細(xì)胞圖像,箭頭所指的細(xì)胞處于分裂期的 期。
(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,與對(duì)照組相比,當(dāng)可可堿濃度達(dá)到1.0 mml·L-1時(shí),在分裂期的細(xì)胞中,后期和末期的細(xì)胞數(shù)目相對(duì) 。產(chǎn)生這種結(jié)果的原因可能是 ,導(dǎo)致染色體無(wú)法移向細(xì)胞兩極。
可可堿能夠抑制紡錘體的形成
(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,隨著可可堿濃度的升高,種子發(fā)芽率 。為探究可可堿影響種子發(fā)芽率的可能原因,某同學(xué)提出假設(shè):可可堿會(huì)降低種子中赤霉素的水平?,F(xiàn)欲通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)上述假設(shè),請(qǐng)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本思路:
以不同濃度的可可堿處理鬼針草種子,一段時(shí)間后測(cè)定各組種子中赤霉素的含量,分析可可堿濃度與赤霉素含量的關(guān)系
[長(zhǎng)句應(yīng)答必備]1.細(xì)胞體積越大,細(xì)胞的表面積與體積之比就越小,物質(zhì)運(yùn)輸?shù)男示驮降汀?.細(xì)胞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.動(dòng)物細(xì)胞的一個(gè)細(xì)胞周期中,DNA復(fù)制和中心粒的倍增均發(fā)生在分裂間期。4.真核細(xì)胞的分裂方式有三種:無(wú)絲分裂、有絲分裂和減數(shù)分裂。5.有絲分裂最重要的變化是:間期DNA復(fù)制,數(shù)目倍增;分裂期在紡錘體作用下將復(fù)制后的親代細(xì)胞染色體精確地平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中,在細(xì)胞的親代和子代之間保持了遺傳性狀的穩(wěn)定性。
[等級(jí)選考研考向]1.[2022·浙江6月]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( ?。〢.胞嘧啶 B.胸腺嘧啶C.腺嘌呤 D.鳥(niǎo)嘌呤
解析:細(xì)胞周期的S期進(jìn)行DNA復(fù)制,組成DNA和RNA的堿基中,不同的是T(胸腺嘧啶)和U(尿嘧啶),因此本題選擇B。
2.[2022·浙江1月]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( )A.同一生物個(gè)體中不同類(lèi)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
解析:由于一個(gè)細(xì)胞周期中,不同階段的變化不是同步的,故調(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。
3.[2022·湖南卷]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( ?。〢.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
4.[2022·廣東卷]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( ?。〢.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
解析: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;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,蓋上蓋玻片后需要用拇指輕輕按壓蓋玻片,使細(xì)胞分散開(kāi),再進(jìn)行觀察,B錯(cuò)誤;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)為了使視野清晰,需要用細(xì)準(zhǔn)焦螺旋進(jìn)行調(diào)焦,C正確;分裂中期的染色體著絲粒整齊地排列在赤道板上,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。
5.[2021·浙江1月]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,染色體的著絲粒分布在一個(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)胞中
解析: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,但由于著絲粒未分裂,染色體數(shù)目未加倍,A錯(cuò)誤;有絲分裂中期時(shí)染色體的著絲粒分布在細(xì)胞中央的一個(gè)平面上,后期著絲粒分裂,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。
6.[2021·浙江6月]“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( ?。〢.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,著絲粒排列在赤道面上D.紡錘體消失,細(xì)胞板擴(kuò)展形成新的細(xì)胞壁
解析: 圖中箭頭所指為有絲分裂后期,著絲粒分裂,姐妹染色單體分離,在紡錘絲的牽引下向兩極運(yùn)動(dòng),上一時(shí)期為中期,故選C。
7.[2020·山東卷]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( )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
[國(guó)考真題研規(guī)律]8.[2021·全國(guó)乙卷]果蠅體細(xì)胞含有 8 條染色體。下列關(guān)于果蠅體細(xì)胞有絲分裂的敘述,錯(cuò)誤的是( ?。〢.在間期,DNA進(jìn)行半保留復(fù)制,形成16個(gè)DNA分子B.在前期,每條染色體由2條染色單體組成,含2個(gè)DNA分子C.在中期,8條染色體的著絲點(diǎn)排列在赤道板上,易于觀察染色體D.在后期,成對(duì)的同源染色體分開(kāi),細(xì)胞中有16條染色體?
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