
觀察根尖分生區(qū)組織細胞的有絲分裂
考點一 細胞增殖和細胞周期
發(fā)育
①細胞周期必須是分裂間期在前,分裂期在后,不能顛倒。②只有能連續(xù)分裂的細胞才具有細胞周期,減數(shù)分裂的細胞沒有細胞周期。③G1期與G2期的區(qū)別是G1期合成的RNA和有關(guān)蛋白質(zhì)大多是與DNA復制有關(guān)的,如解旋酶、DNA聚合酶、組成染色體的蛋白質(zhì)等;而G2期合成的RNA和有關(guān)蛋白質(zhì)大多是與分裂期有關(guān)的,如微管蛋白,以形成紡錘絲等結(jié)構(gòu)。
3.細胞不能無限長大細胞的大小影響______________,即細胞越大,細胞的表面積與體積的比值越____,物質(zhì)運輸?shù)男试絖___,不利于細胞與外界進行物質(zhì)交換。
1.與細胞周期有關(guān)的幾種??紙D形
①以“時間長短”為衡量指標:圖1中的a和c、圖2中的乙→甲均為分裂間期;其余的為分裂期。②以“核DNA相對含量”為衡量指標:圖3中a、a~b處的細胞,以及b處部分細胞,可分別對應圖4中的a、b、c,即分別對應G1期、S期、G2期,均屬于分裂間期。③以“mRNA相對含量”為衡量指標:G1、G2期均有蛋白質(zhì)合成,G1期在前,G2期在后。
2.常和細胞周期聯(lián)系的“熱點”
考向 圍繞細胞周期的分析和應用,考查科學思維1.(2023·重慶卷,14)藥物甲常用于腫瘤治療,但對正常細胞有一定毒副作用,某小組利用試劑K(可將細胞阻滯在細胞周期某時期)研究藥物甲毒性與細胞周期關(guān)系,實驗流程和結(jié)果如圖所示,下列推測正確的是( )
注:G1:DNA合成前期 S:DNA合成期 G2:分裂準備期 M:分裂期
A.試劑K可以將細胞阻滯在G1期B.試劑K對細胞周期阻滯作用不可逆C.藥物甲主要作用于G2+M期,Ⅱ組凋亡率應最低D.在機體內(nèi),藥物甲對漿細胞的毒性強于造血干細胞
2.(2017·全國卷Ⅲ,29)利用一定方法使細胞群體處于細胞周期的同一階段,稱為細胞周期同步化。以下是能夠?qū)崿F(xiàn)動物細胞周期同步化的三種方法。回答下列問題:(1)DNA合成阻斷法:在細胞處于對數(shù)生長期的培養(yǎng)液中添加適量的DNA合成可逆抑制劑,處于______期的細胞不受影響而繼續(xù)細胞周期的運轉(zhuǎn),最終細胞會停滯在細胞周期的________期,以達到細胞周期同步化的目的。(2)秋水仙素阻斷法:在細胞處于對數(shù)生長期的培養(yǎng)液中添加適量的秋水仙素,秋水仙素能夠抑制____________,使細胞周期被阻斷,即可實現(xiàn)細胞周期同步化。經(jīng)秋水仙素處理的細胞________(填“會”或“不會”)被阻斷在間期。
(3)血清饑餓法:培養(yǎng)液中缺少血清可以使細胞周期停滯在間期,以實現(xiàn)細胞周期同步化。分裂間期的特點是_______________________________________________________________________________________________(答出1點即可)。
完成DNA的復制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成,為分裂期準備物質(zhì)
考點二 有絲分裂和無絲分裂
2.動植物細胞有絲分裂的主要區(qū)別
①中心體在間期倍增,在前期兩組中心粒分別移向細胞兩極,在末期隨著細胞分裂進入兩個子細胞。②星射線和紡錘絲都由微管蛋白組裝而成,在前期形成紡錘體。③除了動物,低等植物中也有中心體,故不能通過中心體或紡錘體的形成方式鑒別動植物細胞,可以通過有無細胞壁或末期是否會形成細胞板(細胞質(zhì)的分裂方式)鑒別?! ?br/>3.細胞周期中細胞結(jié)構(gòu)或物質(zhì)的周期性變化(1)染色體形態(tài)及行為變化
①當有染色單體(分裂間期的G2期、前期、中期)時,染色體∶染色單體∶核DNA=1∶2∶2。②當無染色單體(分裂間期的G1期、后期、末期)時,染色體∶核DNA=1∶1?! ?br/>(2)核DNA、染色體、染色單體的數(shù)目變化(以二倍體生物為例)
染色體的數(shù)目始終和著絲粒的數(shù)目相等;染色體加倍的原因是著絲粒分裂。
4.無絲分裂 真核細胞的增殖方式
(1)有絲分裂過程中,核膜和核仁周期性地消失和重現(xiàn)。(2021·河北卷,2A)( )(2)植物細胞有絲分裂前期,核DNA已完成復制且染色體數(shù)目加倍。(2021·浙江1月選考,8A)( )核DNA復制,但染色體數(shù)目不變。(3)酵母菌和醋酸菌均以有絲分裂的方式進行增殖。(2021·遼寧卷,8B)( )醋酸菌以二分裂的方式增殖,酵母菌一般以出芽的方式增殖。(4)高等動物胚胎干細胞分裂過程中,中心體的復制和染色體組數(shù)的加倍發(fā)生在同一時期。(2020·浙江7月選考,8B)( )中心體復制發(fā)生在分裂間期,染色體組數(shù)加倍發(fā)生在有絲分裂后期。
1.細胞周期中核DNA、染色體、染色單體含量變化曲線分析(1)曲線模型
2.細胞周期中染色體數(shù)與核DNA數(shù)比值的變化曲線
3.根據(jù)柱狀圖判斷細胞分裂時期的規(guī)律(以二倍體生物為例)
考向1 圍繞有絲分裂各時期的變化,考查科學思維1.(2021·全國乙卷,1改編)果蠅體細胞含有8條染色體。下列關(guān)于果蠅體細胞有絲分裂的敘述,錯誤的是( )A.在間期,DNA進行半保留復制,形成16個核DNA分子B.在前期,每條染色體由2條染色單體組成,含2個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,成對的同源染色體分開,細胞中有16條染色體
2.(2024·深圳名校聯(lián)考)在進行有絲分裂的動物細胞的一個細胞周期中,在同一時期發(fā)生的變化是( )A.染色單體出現(xiàn)和紡錘體的形成B.中心粒倍增和DNA的復制C.DNA數(shù)目加倍和染色體數(shù)目加倍D.核膜、核仁的消失和著絲粒排列在赤道板位置上
關(guān)注細胞周期中的“加倍”
考向2 圍繞與細胞周期相關(guān)的曲線(圖像),考查科學思維3.(2024·廣東佛山調(diào)研)下圖是某生物體細胞有絲分裂不同分裂時期的圖像,下列對圖像的敘述正確的是( )
A.該生物可能是植物B.甲、乙、丙三細胞分別處于有絲分裂的前期、后期和中期C.甲細胞中正在發(fā)生染色體的復制D.甲、乙、丙三個細胞內(nèi)染色體、染色單體、核DNA分子數(shù)的比例都為1∶2∶2
4.(2024·深圳市六校聯(lián)盟)如圖是某二倍體植物細胞有絲分裂過程中染色體、核DNA數(shù)量比值的變化曲線。下列有關(guān)說法正確的是( )
A.核DNA的復制發(fā)生在A~B段B.與核DNA復制相關(guān)酶的合成只發(fā)生在B~C段C.染色體數(shù)目的加倍發(fā)生在D~E段D.C~D段的染色體數(shù)是E~F段的兩倍
考點三 觀察根尖分生區(qū)組織細胞的有絲分裂
使組織中的細胞相互分離開
洗去藥液,防止解離過度
0.01 g/mL或0.02 g/mL
使細胞分散開來,有利于觀察
①根尖中只有分生區(qū)細胞才可以進行分裂,伸長區(qū)和成熟區(qū)細胞不能分裂。②不能觀察一個細胞的連續(xù)分裂過程,因為解離時細胞已死亡,可以尋找處于不同時期的細胞,連起來體現(xiàn)出細胞分裂的連續(xù)過程。③“解離→漂洗→染色→制片”的步驟順序不能顛倒、不能缺失,否則不易觀察到預期現(xiàn)象。
考向 結(jié)合觀察根尖分生區(qū)細胞的有絲分裂,考查科學探究能力1.(2022·江蘇卷,7)培養(yǎng)獲得二倍體和四倍體洋蔥根尖后,分別制作有絲分裂裝片,鏡檢、觀察。如圖為二倍體根尖細胞的照片。下列相關(guān)敘述錯誤的是( )
A.兩種根尖都要用有分生區(qū)的區(qū)段進行制片B.裝片中單層細胞區(qū)比多層細胞區(qū)更易找到理想的分裂期細胞C.在低倍鏡下比高倍鏡下能更快找到各種分裂期細胞D.四倍體中期細胞中的染色體數(shù)與①的相等,是②的4倍,③的2倍
2.(2024·廣東省部分聯(lián)考)下列關(guān)于“觀察洋蔥根尖分生區(qū)細胞有絲分裂”實驗的操作與效果的敘述,正確的是( )A.遺漏了解離過程,可能無法清晰觀察到分生區(qū)細胞B.遺漏了漂洗過程,可能無法清晰觀察到紡錘體C.延長染色的時間,可以更好地觀察染色體的形態(tài)D.發(fā)現(xiàn)分裂中期的細胞,適當?shù)却捎^察到后期的出現(xiàn)
各操作步驟時間或力度要嚴格控制的原因分析
1.(2022·廣東卷,4改編)用洋蔥根尖制作臨時裝片以觀察細胞有絲分裂,如圖為光學顯微鏡下觀察到的視野。下列實驗操作正確的是( )A.根尖解離后立即用甲紫溶液染色,以防解離過度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)細胞后換高倍鏡并使用細準焦螺旋調(diào)焦D.向右下方移動裝片可將分裂中期細胞移至視野中央
2.(2022·遼寧卷,8)二甲基亞砜(DMSO)易與水分子結(jié)合,常用作細胞凍存的滲透性保護劑。干細胞凍存復蘇后指標檢測結(jié)果見下表。下列敘述錯誤的是( )
注:細胞分裂間期分為G1期、S期(DNA復制期)和G2期。
A.凍存復蘇后的干細胞可以用于治療人類某些疾病B.G1期細胞數(shù)百分比上升,導致更多干細胞直接進入分裂期C.血清中的天然成分影響G1期,增加干細胞復蘇后的活細胞數(shù)百分比D.DMSO的作用是使干細胞中自由水轉(zhuǎn)化為結(jié)合水
3.(2021·天津卷,6)孟德爾說:“任何實驗的價值和效用,取決于所使用材料對于實驗目的的適合性?!毕铝袑嶒灢牧线x擇不適合的是( )
A.用洋蔥鱗片葉表皮觀察細胞的質(zhì)壁分離和復原現(xiàn)象B.用洋蔥根尖分生區(qū)觀察細胞有絲分裂C.用洋蔥鱗片葉提取和分離葉綠體中的色素D.用洋蔥鱗片葉粗提取DNA
4.(2022·湖南卷,6)洋蔥根尖細胞染色體數(shù)為8對,細胞周期約12小時。觀察洋蔥根尖細胞有絲分裂,拍攝照片如圖所示。下列分析正確的是( )
A.a為分裂后期細胞,同源染色體發(fā)生分離B.b為分裂中期細胞,含染色體16條,核DNA分子32個C.根據(jù)圖中中期細胞數(shù)的比例,可計算出洋蔥根尖細胞分裂中期時長D.根尖培養(yǎng)過程中用DNA合成抑制劑處理,分裂間期細胞所占比例降低
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