描述細(xì)胞通過(guò)不同的方式進(jìn)行分裂,其中有絲分裂保證了遺傳信息在親代和子代細(xì)胞中的一致性。
1.結(jié)合細(xì)胞分裂模式圖、示意圖或染色體、染色單體、DNA數(shù)量變化曲線,理解有絲分裂過(guò)程。2.用列表比較法理解細(xì)胞分裂各時(shí)期的特點(diǎn)。
第一環(huán)節(jié)　必備知識(shí)落實(shí)
第二環(huán)節(jié)　關(guān)鍵能力形成
第三環(huán)節(jié)　核心素養(yǎng)提升
知識(shí)篩查1.細(xì)胞增殖的概念細(xì)胞增殖是細(xì)胞通過(guò)細(xì)胞分裂增加細(xì)胞數(shù)量的過(guò)程。2.細(xì)胞增殖的意義細(xì)胞增殖是重要的細(xì)胞生命活動(dòng),是生物體生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖、遺傳的基礎(chǔ)。3.細(xì)胞增殖的階段細(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。4.細(xì)胞增殖的表達(dá)方式細(xì)胞增殖的方式是“物質(zhì)準(zhǔn)備—分裂—物質(zhì)準(zhǔn)備—再分裂……”可見(jiàn)細(xì)胞增殖具有周期性。
5.細(xì)胞周期(1)適用生物:真核生物。(2)前提條件:連續(xù)分裂的細(xì)胞。(3)起止點(diǎn)起點(diǎn)是一次分裂完成時(shí);止點(diǎn)是下一次分裂完成時(shí)。(4)兩個(gè)階段:分裂間期和分裂期(有絲分裂)。(5)分裂間期①特點(diǎn):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)。②意義:為分裂期進(jìn)行活躍的物質(zhì)準(zhǔn)備。
易錯(cuò)易混與細(xì)胞周期有關(guān)的3個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)(1)并非所有的細(xì)胞都有細(xì)胞周期。只有連續(xù)分裂的細(xì)胞才有細(xì)胞周期,如植物形成層細(xì)胞、根尖分生區(qū)細(xì)胞、動(dòng)物皮膚生發(fā)層細(xì)胞。高度分化的細(xì)胞,如神經(jīng)細(xì)胞、表皮細(xì)胞等沒(méi)有細(xì)胞周期;發(fā)生減數(shù)分裂的細(xì)胞無(wú)細(xì)胞周期。
(2)細(xì)胞分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞并非都能繼續(xù)分裂。細(xì)胞分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞有3種去向。①繼續(xù)分裂:始終處于細(xì)胞周期中,保持連續(xù)分裂狀態(tài),如動(dòng)物造血干細(xì)胞、植物形成層細(xì)胞等。②暫不分裂:仍具分裂能力,在一定條件下可回到細(xì)胞周期中繼續(xù)分裂,如T細(xì)胞、B細(xì)胞、記憶B細(xì)胞、記憶T細(xì)胞等。③不再分裂:失去分裂能力,如骨骼肌細(xì)胞、洋蔥表皮細(xì)胞等。(3)細(xì)胞類(lèi)型不同,其細(xì)胞周期的長(zhǎng)短也不同,但都是分裂間期的時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)長(zhǎng)于分裂期的時(shí)間。
知識(shí)落實(shí)1.下列關(guān)于細(xì)胞增殖的敘述,正確的是(　　)A.分裂間期進(jìn)行染色體復(fù)制,染色體數(shù)目加倍B.動(dòng)物細(xì)胞有絲分裂與膜的流動(dòng)性密切相關(guān)C.高度分化的動(dòng)物細(xì)胞永遠(yuǎn)失去了增殖的能力D.同一生物體內(nèi)不能同時(shí)存在有絲分裂、無(wú)絲分裂和減數(shù)分裂三種細(xì)胞增殖方式
分裂間期進(jìn)行染色體復(fù)制,核DNA含量加倍,但染色體數(shù)目不變,A項(xiàng)錯(cuò)誤。部分高度分化的動(dòng)物細(xì)胞在一定條件下可以恢復(fù)增殖的能力,如肝細(xì)胞在肝損傷后,可快速增殖,以修復(fù)受損的肝組織并恢復(fù)肝的生理功能,C項(xiàng)錯(cuò)誤。同一生物體內(nèi)能同時(shí)存在有絲分裂、無(wú)絲分裂和減數(shù)分裂三種細(xì)胞增殖方式,如人體內(nèi)多數(shù)細(xì)胞可進(jìn)行有絲分裂,肝細(xì)胞、腎小管上皮細(xì)胞等可進(jìn)行無(wú)絲分裂,性原細(xì)胞可進(jìn)行減數(shù)分裂,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
2.甲、乙兩圖均為連續(xù)分裂的細(xì)胞的細(xì)胞周期圖示。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)A.圖甲中的a段和圖乙中的B→A段細(xì)胞進(jìn)行DNA分子的復(fù)制B.圖甲中的b段和圖乙中的A→B段細(xì)胞會(huì)出現(xiàn)染色體數(shù)目加倍現(xiàn)象C.甲、乙兩圖中會(huì)發(fā)生同源染色體的分離和非同源染色體的自由組合D.根據(jù)在細(xì)胞周期中阻斷DNA分子復(fù)制的原理,可以控制癌細(xì)胞的增生
在細(xì)胞周期中,分裂間期比分裂期時(shí)間長(zhǎng),因此,題圖甲中的a(c)段和題圖乙中的B→A段表示分裂間期,題圖甲中的b(d)段和題圖乙中的A→B段表示分裂期。分裂間期完成DNA分子的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成,在分裂期的后期由于著絲粒分裂,細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)目會(huì)加倍,A、B兩項(xiàng)正確。有絲分裂過(guò)程中不會(huì)發(fā)生同源染色體的分離和非同源染色體的自由組合,C項(xiàng)錯(cuò)誤。阻斷DNA分子復(fù)制后,癌細(xì)胞就不能完成染色體的復(fù)制,其增殖過(guò)程被阻斷,最終將衰老、死亡,D項(xiàng)正確。
3.實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)甲、乙、丙、丁四種不同類(lèi)型的細(xì)胞,測(cè)得分裂間期占細(xì)胞周期的比例如下圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(　　)A.四種細(xì)胞中丙分裂間期持續(xù)的時(shí)間最長(zhǎng)B.加入DNA復(fù)制抑制劑,停留在分裂間期的細(xì)胞數(shù)量最少的是丁C.在不同溫度下培養(yǎng)以上四種細(xì)胞,細(xì)胞周期持續(xù)的時(shí)間都會(huì)發(fā)生變化D.正常情況下,四種細(xì)胞在分裂間期染色體數(shù)目均加倍
四種細(xì)胞的細(xì)胞周期不同,丙分裂間期占細(xì)胞周期的比例雖然最大,但分裂間期持續(xù)的時(shí)間不一定最長(zhǎng),A項(xiàng)錯(cuò)誤。DNA復(fù)制抑制劑作用于分裂間期,加入DNA復(fù)制抑制劑后,雖然丁停留在分裂間期的細(xì)胞所占比例最低,但數(shù)量不一定最少,B項(xiàng)錯(cuò)誤。有絲分裂過(guò)程中染色體數(shù)目加倍發(fā)生在后期,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
知識(shí)篩查1.有絲分裂過(guò)程(以高等植物細(xì)胞為例)
2.動(dòng)植物細(xì)胞有絲分裂的主要區(qū)別
3.與有絲分裂有關(guān)的細(xì)胞器及其生理作用
4.有絲分裂過(guò)程中細(xì)胞結(jié)構(gòu)的變化(1)染色體形態(tài)及行為變化
(2)與有絲分裂有關(guān)的成分或結(jié)構(gòu)“加倍”的時(shí)期及原因
知識(shí)落實(shí)1.右圖為細(xì)胞周期中部分細(xì)胞核的變化示意圖。此過(guò)程(　　)A.發(fā)生在有絲分裂的末期,核膜再度合成B.發(fā)生在細(xì)胞周期的分裂間期,染色質(zhì)復(fù)制C.發(fā)生在有絲分裂的前期,核膜逐漸消失D.發(fā)生在有絲分裂的中期,染色體螺旋變粗
由題圖可以看出,該細(xì)胞的核膜正在消失或正在形成,應(yīng)該處于有絲分裂的前期或末期,又因?yàn)橛腥旧珕误w存在,所以只能處于前期。
2.染色體在細(xì)胞周期中的行為變化如下圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)A.a→b過(guò)程中紡錘絲逐漸消失B.b→c過(guò)程中有蛋白質(zhì)通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞核C.c→d過(guò)程中核膜逐漸解體成具有單層膜的小泡D.e→a過(guò)程中紡錘絲的牽引導(dǎo)致著絲粒分裂
a→b表示有絲分裂末期,該過(guò)程中紡錘絲逐漸消失,A項(xiàng)正確。b→c表示分裂間期,該過(guò)程中有蛋白質(zhì)通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞核,B項(xiàng)正確。c→d表示有絲分裂前期,該過(guò)程中核膜逐漸解體成具有單層膜的小泡,C項(xiàng)正確。著絲粒分裂不是紡錘絲牽引導(dǎo)致的,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
3.下圖為與有絲分裂相關(guān)的坐標(biāo)曲線。下列相關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是(僅考慮細(xì)胞核中的DNA)(　　)A.若縱坐標(biāo)表示一條染色體上DNA的含量,則CD段細(xì)胞中DNA含量不變B.若縱坐標(biāo)表示一個(gè)細(xì)胞中DNA的含量,則E點(diǎn)時(shí)一條染色體中DNA的含量與A點(diǎn)相同C.若縱坐標(biāo)表示一條染色體上DNA的含量,則AC段染色體數(shù)目不變D.若縱坐標(biāo)表示一個(gè)細(xì)胞中DNA的含量,則AC段染色體數(shù)目不變
若縱坐標(biāo)表示一條染色體上DNA的含量,則AB段表示DNA分子的復(fù)制, CD段表示著絲粒分裂,染色體數(shù)目加倍,但細(xì)胞中DNA含量不變。若縱坐標(biāo)表示一個(gè)細(xì)胞中DNA的含量,則AB段表示DNA分子的復(fù)制,CD段表示細(xì)胞分裂成兩個(gè)子細(xì)胞的過(guò)程,著絲粒分裂發(fā)生在BC段,因此AC段包含有絲分裂后期染色體數(shù)目加倍的時(shí)期。
知識(shí)篩查1.實(shí)驗(yàn)原理(1)高等植物的分生組織細(xì)胞有絲分裂較旺盛。(2)細(xì)胞核內(nèi)的染色體(質(zhì))易被堿性染料(甲紫溶液)著色。(3)由于各個(gè)細(xì)胞的分裂是獨(dú)立進(jìn)行的,在同一分生組織中可以通過(guò)高倍顯微鏡觀察細(xì)胞內(nèi)染色體的存在狀態(tài),判斷這些細(xì)胞分別處于有絲分裂的哪個(gè)時(shí)期。
易錯(cuò)易混觀察細(xì)胞的有絲分裂實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵點(diǎn)(1)實(shí)驗(yàn)材料的選擇①類(lèi)型:選取分裂期占細(xì)胞周期比例相對(duì)較大的材料。②部位:應(yīng)選分裂旺盛的部位(如根尖的分生區(qū))。③時(shí)間:必須在分裂旺盛的時(shí)間取材。本實(shí)驗(yàn)一般選擇生長(zhǎng)旺盛、帶有分生區(qū)的洋蔥根尖,且一般在上午10時(shí)至下午2時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),此時(shí)洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞處于分裂期的較多。(2)應(yīng)該嚴(yán)格按照操作步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn):取材→解離→漂洗→染色→制片。(3)在解離過(guò)程中細(xì)胞已被鹽酸殺死(甲紫溶液或醋酸洋紅液使染色體著色,表明細(xì)胞已喪失生物活性,生物膜已不具有選擇透過(guò)性),因此,顯微鏡下觀察到的都是死細(xì)胞,不能看到細(xì)胞分裂的動(dòng)態(tài)變化。若視野中找不到處于某一時(shí)期的細(xì)胞,可通過(guò)移動(dòng)裝片從鄰近的區(qū)域中尋找。
知識(shí)落實(shí)1.(不定項(xiàng)選擇題)在“觀察根尖分生區(qū)組織細(xì)胞的有絲分裂”實(shí)驗(yàn)中,下列處理及其目的正確的是(　　)A.剪取根尖2~3 cm,進(jìn)行制片處理B.將根尖放入鹽酸和酒精混合液中解離,目的是使組織中的細(xì)胞相互分離開(kāi)來(lái)C.染色后,需用清水漂洗去掉浮色再觀察D.蓋上蓋玻片后,用拇指輕輕地按壓蓋玻片
在“觀察根尖分生區(qū)組織細(xì)胞的有絲分裂”實(shí)驗(yàn)中,剪取根尖2~3 mm,進(jìn)行制片處理,A項(xiàng)錯(cuò)誤。將根尖放入鹽酸和酒精混合液中解離,目的是使組織中的細(xì)胞相互分離開(kāi)來(lái),B項(xiàng)正確。用清水漂洗后,才可用堿性染料染色,C項(xiàng)錯(cuò)誤。蓋上蓋玻片后,用拇指輕輕地按壓蓋玻片,使細(xì)胞分散開(kāi)來(lái),有利于觀察,D項(xiàng)正確。
2.(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,下圖為光學(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
根尖解離后需要用清水漂洗,以防解離過(guò)度,A項(xiàng)錯(cuò)誤。染色后用鑷子將根尖取出來(lái),放在載玻片上,加一滴清水,并用鑷子尖把根尖弄碎,蓋上蓋玻片,然后用拇指輕輕地按壓蓋玻片,然后再鏡檢,B項(xiàng)錯(cuò)誤。找到分生區(qū)細(xì)胞后,需要將分生區(qū)細(xì)胞移到視野中央,然后換高倍鏡并使用細(xì)準(zhǔn)焦螺旋調(diào)焦,C項(xiàng)正確。題圖中分裂中期細(xì)胞位于視野左上方,因此向左上方移動(dòng)裝片可將分裂中期細(xì)胞移至視野中央,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
典型例題下列有關(guān)甲、乙、丙三幅圖的敘述,正確的是(　　)A.誘導(dǎo)細(xì)胞基因突變可用物理或化學(xué)方法,作用于圖甲的S期或圖丙的A→B段B.一個(gè)完整的細(xì)胞周期是指圖乙中的a+b段或b+c段C.用秋水仙素作用于圖丙中的細(xì)胞可使細(xì)胞分裂停留在A→B段D.細(xì)胞中含有染色單體的時(shí)間段是圖甲中的M期,圖乙中的b、d段,圖丙中的A→B段
用物理或化學(xué)方法誘導(dǎo)細(xì)胞基因突變時(shí),要作用于分裂間期DNA分子復(fù)制時(shí)期,即作用于圖甲的S期或圖丙的B→A段,A項(xiàng)錯(cuò)誤。一個(gè)完整的細(xì)胞周期包括分裂間期和分裂期,圖乙中一個(gè)完整的細(xì)胞周期是a+b段或c+d段,B項(xiàng)錯(cuò)誤。秋水仙素能抑制紡錘體的形成,使細(xì)胞分裂停留在分裂期的后期,該期處于圖丙中的A→B段,C項(xiàng)正確。圖甲中的M期,圖乙中的b、d段,圖丙中的A→B段均表示分裂期,分裂期中,只有分裂前期和分裂中期存在染色單體,除此之外,圖甲中的G2期也含有染色單體,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
整合構(gòu)建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)的分裂間期,再經(jīng)過(guò)一個(gè)短的分裂期。(2)“終點(diǎn)到終點(diǎn)”: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。(3)“先復(fù)制后分裂”:一個(gè)細(xì)胞周期一定要先完成DNA分子的復(fù)制,才能進(jìn)行細(xì)胞分裂。
2.細(xì)胞周期的四種表示方法
3.常與細(xì)胞周期聯(lián)系的“熱點(diǎn)”
訓(xùn)練突破關(guān)于下列四幅圖的敘述,正確的是(　　)A.圖甲中B→A→B為一個(gè)細(xì)胞周期,圖丙中b+c為一個(gè)細(xì)胞周期B.圖乙中a時(shí)期可進(jìn)行DNA、RNA和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成C.圖丁中A組的大部分細(xì)胞處于細(xì)胞分裂間期,少部分處于有絲分裂后期D.圖丁中 C組細(xì)胞處于細(xì)胞分裂間期、有絲分裂前期
圖甲中,A→B→A為一個(gè)細(xì)胞周期,圖丙中a+b或c+d為一個(gè)細(xì)胞周期,A項(xiàng)錯(cuò)誤。圖乙中,a時(shí)期表示分裂間期,可進(jìn)行DNA、RNA和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成,B項(xiàng)正確。圖丁中,A組細(xì)胞不可能處于有絲分裂后期,C項(xiàng)錯(cuò)誤。圖丁中,C組細(xì)胞可能處于分裂間期(DNA復(fù)制完成后)、前期、中期、后期和末期,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
典型例題下圖是植物細(xì)胞有絲分裂過(guò)程中不同時(shí)期染色體和DNA含量變化曲線圖及某時(shí)期細(xì)胞分裂圖像。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)A.圖1中實(shí)線表示DNA含量的變化B.圖2所示細(xì)胞對(duì)應(yīng)圖1中d時(shí)期C.觀察染色體形態(tài)和數(shù)目的最佳時(shí)期是c時(shí)期D.DNA分子和染色體數(shù)目的加倍發(fā)生在a時(shí)期
圖1中實(shí)線表示 DNA含量的變化,虛線表示染色體數(shù)目的變化,A項(xiàng)正確。d為有絲分裂后期,可用圖2表示,B項(xiàng)正確。觀察染色體形態(tài)和數(shù)目的最佳時(shí)期是有絲分裂中期即c時(shí)期,C項(xiàng)正確。分裂間期(a時(shí)期)進(jìn)行DNA分子的復(fù)制, DNA 數(shù)目加倍,但染色體數(shù)目在有絲分裂后期(d時(shí)期)加倍,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
整合構(gòu)建1.細(xì)胞分裂過(guò)程中細(xì)胞結(jié)構(gòu)的變化
2.有絲分裂過(guò)程中三種模型的構(gòu)建與解讀(1)有絲分裂過(guò)程中核DNA、染色體、染色單體含量的變化曲線分析①曲線模型
(2)有絲分裂過(guò)程中染色體數(shù)目與核DNA分子數(shù)目比值的變化曲線分析①曲線模型
②曲線解讀圖中AB(GH)段表示S期DNA分子的復(fù)制,染色單體形成;BC(HI)段表示含有姐妹染色單體的時(shí)期,即分裂間期的G2期、有絲分裂前期和中期;CD(IJ)段表示有絲分裂后期著絲粒分裂,染色單體消失。
②根據(jù)比例關(guān)系判斷各時(shí)期
3.“三看法”界定動(dòng)植物細(xì)胞有絲分裂圖像
知識(shí)延伸(1)有絲分裂全過(guò)程均存在同源染色體,但不聯(lián)會(huì)、不分離。(2)姐妹染色單體在間期就已形成,只是呈染色質(zhì)形態(tài),而染色體形態(tài)出現(xiàn)于前期。(3)后期著絲粒是自動(dòng)分裂,與紡錘絲的牽引無(wú)關(guān)。若用秋水仙素抑制紡錘體的形成,沒(méi)有紡錘絲的牽引,細(xì)胞中的染色體數(shù)目仍可加倍。(4)界定赤道板與細(xì)胞板:赤道板不是細(xì)胞結(jié)構(gòu),是一個(gè)假想的平面,在光學(xué)顯微鏡下看不到;細(xì)胞板是一個(gè)真實(shí)的結(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。
訓(xùn)練突破(不定項(xiàng)選擇題)下圖表示有絲分裂不同時(shí)期染色體與核DNA的數(shù)量關(guān)系。下列有關(guān)敘述正確的是(　 　)A.觀察染色體形態(tài)和數(shù)目的最佳時(shí)期位于圖1的CD段B.圖1中DE段的細(xì)胞染色體數(shù)目加倍,但核DNA含量不變C.圖2中a對(duì)應(yīng)圖1中的AB段,c對(duì)應(yīng)圖1中的EF段D.有絲分裂過(guò)程不會(huì)出現(xiàn)圖2中d所示的情況
題圖1中的CD段表示分裂間期的G2期、有絲分裂的前期和中期,中期是觀察染色體形態(tài)和數(shù)目的最佳時(shí)期,A項(xiàng)正確。題圖1中DE段形成的原因是著絲粒分裂,姐妹染色單體分開(kāi),此時(shí)細(xì)胞中染色體數(shù)目加倍,但核DNA含量不變,B項(xiàng)正確。題圖2中a表示有絲分裂后期、末期,對(duì)應(yīng)題圖1中的EF段,c表示分裂間期的G1期,對(duì)應(yīng)題圖1中的AB段,C項(xiàng)錯(cuò)誤。題圖2中d表示染色體數(shù)目∶核DNA數(shù)目=2∶1,有絲分裂過(guò)程不會(huì)出現(xiàn)這種情況,D項(xiàng)正確。
高考真題剖析【例題】 (2023湖北卷)在觀察洋蔥根尖細(xì)胞有絲分裂的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)制作的裝片效果非常好,他將其中的某個(gè)視野放大拍照,發(fā)給5名同學(xué)觀察細(xì)胞并計(jì)數(shù),結(jié)果見(jiàn)下表(單位:個(gè))。
關(guān)于表中記錄結(jié)果的分析,下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)A.丙、丁計(jì)數(shù)的差異是由于有絲分裂是一個(gè)連續(xù)過(guò)程,某些細(xì)胞所處時(shí)期易混淆B.五名同學(xué)記錄的中期細(xì)胞數(shù)一致,原因是中期染色體排列在細(xì)胞中央,易區(qū)分C.五名同學(xué)記錄的間期細(xì)胞數(shù)不多,原因是取用的材料處于旺盛的分裂階段D.戊統(tǒng)計(jì)的細(xì)胞數(shù)量較多,可能是該同學(xué)的細(xì)胞計(jì)數(shù)規(guī)則與其他同學(xué)不同核心素養(yǎng)考查點(diǎn)剖析:本題綜合考查了對(duì)有絲分裂過(guò)程的了解以及對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析和推理能力,較好地考查了“實(shí)驗(yàn)探究”這一學(xué)科素養(yǎng)。答案:C
解析:有絲分裂是一個(gè)連續(xù)的過(guò)程,不同細(xì)胞可能處于不同的時(shí)期,某些細(xì)胞所處的時(shí)期可能會(huì)導(dǎo)致觀察者的混淆,從而導(dǎo)致計(jì)數(shù)差異,A項(xiàng)正確。在有絲分裂中期,染色體的著絲粒位于赤道板上,此時(shí)染色體排列整齊,易于觀察,B項(xiàng)正確。由于分裂期只占整個(gè)細(xì)胞周期的5%~15%,而分裂間期占到整個(gè)細(xì)胞周期的85%~95%,即使取用的材料處于較旺盛的分裂階段,間期細(xì)胞數(shù)量也應(yīng)該多于分裂期細(xì)胞數(shù)量,五名同學(xué)記錄的間期細(xì)胞數(shù)不多,原因可能是某同學(xué)選擇的視野含有較多分裂期的細(xì)胞,C項(xiàng)錯(cuò)誤。根據(jù)表中記錄的結(jié)果,戊統(tǒng)計(jì)的細(xì)胞數(shù)量較多,有可能是由其計(jì)數(shù)規(guī)則與其他同學(xué)不同導(dǎo)致的,D項(xiàng)正確。
典題訓(xùn)練1.(2023浙江卷)為篩選觀察有絲分裂的合適材料,某研究小組選用不同植物的根尖,制作并觀察根尖細(xì)胞的臨時(shí)裝片。下列關(guān)于選材依據(jù)的敘述,不合理的是(　　)A.選用易獲取且易大量生根的材料B.選用染色體數(shù)目少易觀察的材料C.選用解離時(shí)間短分散性好的材料D.選用分裂間期細(xì)胞占比高的材料
易大量生根的材料,其根尖分生區(qū)的細(xì)胞分裂能力較強(qiáng),A項(xiàng)合理。選用染色體數(shù)目少易觀察的材料有利于觀察有絲分裂每一個(gè)時(shí)期的染色體數(shù)目變化,B項(xiàng)合理。選用解離時(shí)間短分散性好的材料有利于細(xì)胞的分散,便于觀察,C項(xiàng)合理。分裂間期細(xì)胞占比高,則處于分裂期的細(xì)胞占比低,不利于觀察細(xì)胞的有絲分裂,D項(xiàng)不合理。
2.(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 h。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
根尖細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂,不發(fā)生同源染色體的分離,A項(xiàng)錯(cuò)誤。b細(xì)胞中著絲粒排列在赤道板上,為有絲分裂中期細(xì)胞,此時(shí)DNA復(fù)制已經(jīng)完成,含染色體16條,核DNA分子32個(gè),B項(xiàng)正確。題圖中細(xì)胞數(shù)量較少,不能準(zhǔn)確計(jì)算各時(shí)期細(xì)胞的比例,無(wú)法計(jì)算各時(shí)期的時(shí)長(zhǎng),C項(xiàng)錯(cuò)誤。根尖培養(yǎng)過(guò)程中用DNA合成抑制劑處理,能使細(xì)胞停止在分裂間期,因此分裂間期細(xì)胞所占比例升高,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
3.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左下圖所示。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
正常細(xì)胞中DNA復(fù)制未完成時(shí),CDK1發(fā)生磷酸化,即去磷酸化過(guò)程受到抑制,A項(xiàng)正確。正常細(xì)胞中磷酸化的CDK1發(fā)生去磷酸化后,細(xì)胞進(jìn)入分裂期,染色質(zhì)螺旋化形成染色體,B項(xiàng)正確。由題圖曲線可知,感染BYDV的細(xì)胞中CDK1的磷酸化水平較正常細(xì)胞高,說(shuō)明磷酸化的CDK1去磷酸化過(guò)程受到抑制,可推測(cè)M蛋白通過(guò)抑制CDK1的去磷酸化而影響細(xì)胞周期,C項(xiàng)錯(cuò)誤。M蛋白發(fā)揮作用后,感染BYDV的細(xì)胞中磷酸化的CDK1的去磷酸化受到抑制,不能進(jìn)入分裂期而被阻滯在分裂間期,D項(xiàng)正確。
4.(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(僅考慮細(xì)胞核中的DNA),錯(cuò)誤的是(　　)A.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條染色體的著絲粒排列在赤道板上,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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