
【要點速記】
1.細胞不能無限長大
(1)模擬實驗——細胞大小與物質運輸?shù)年P系:
①實驗原理。
a.細胞模型:大小不同的____________。
b.模擬運輸?shù)奈镔|:__________。
c.物質運輸效率的表示方法:NaOH遇酚酞呈__________色,NaOH擴散的體積與整個瓊脂塊的體積之比代表______________。
②實驗結果和結論。
a.在相同時間內,NaOH在每一瓊脂塊內擴散的深度___________,說明NaOH在每一瓊脂塊內擴散的速率_______。
b.NaOH擴散的體積與整個瓊脂塊的體積之比隨著瓊脂塊的增加而__________,說明瓊脂塊的體積越大,物質運輸?shù)男蔩_________。
(2)細胞不能無限長大的原因:
①受_______________________的制約:細胞體積越大,其相對表面積越小,細胞的物質運輸?shù)男示驮降汀?br>②受_____________的制約:細胞核中的DNA是有限的,其能夠控制的細胞質的范圍有限。
2.細胞增殖:
(1)概念:細胞以分裂的方式進行增殖,包括___________和___________整個連續(xù)的過程。
(2)方式:
(3)意義:是生物體_______________________的基礎。
3.細胞周期
(1)概念的理解:
①條件:_____________的細胞。
②起點:一次分裂完成時。
③終點:_________________時。
(2)組成。
①分裂間期:時間較長,完成_____________和___________的合成,同時細胞有適度的生長。
②分裂期:經(jīng)歷時間較短,包括___________、___________、___________和___________。
(3)細胞周期的特點:不同種類的細胞,其細胞周期_________相同,分裂間期與分裂期所占比例也_________相同。
【重難點突破】
1.細胞周期的4種常用表示方法
2.細胞周期的兩個“并不是”
(1)并不是所有的細胞都有細胞周期。
①只有連續(xù)分裂的細胞才有細胞周期,如植物的分生組織細胞和動物的干細胞均有細胞周期。
②高度分化的細胞無細胞周期,如人的成熟的紅細胞、表皮細胞等均無細胞周期。
(2)并不是所有進行分裂的細胞都有細胞周期,如進行減數(shù)分裂的細胞無細胞周期。
3.“四步法”分析有絲分裂過程曲線問題
(1)第一步――識標:“識標明變量”。認識到圖1中分別是胸腺嘧啶脫氧核苷酸和尿嘧啶核糖核苷酸的變化曲線。二者與DNA和RNA的組成相聯(lián)系。圖2中是DNA相對含量變化曲線,與DNA的復制以及細胞分裂有關。
(2)第二步――析線:“析線理變化”。分析胸腺嘧啶脫氧核苷酸和尿嘧啶核糖核苷酸的變化曲線的升降與細胞中合成DNA和RNA有關。進而想到間期內細胞的變化就是DNA的復制和有關蛋白質的合成,而蛋白質的合成又與轉錄和翻譯過程相關。
(3)第三步――明點:“抓點探原因”。根據(jù)題目中的曲線變化規(guī)律,分析其特定的時間內曲線變化的原因,這里主要包括以下幾個方面的分析:什么物質發(fā)生了變化?在什么時間內變化的?變化的原因是什么?
(4)第四步――判斷:“綜合明是非”。根據(jù)兩個圖中的曲線變化以及以上分析,作出準確的判斷。聯(lián)系有關細胞周期和基因突變的相關知識再進行具體分析從而得出結論。
考點二、細胞的有絲分裂和無絲分裂
【要點速記】
1.有絲分裂過程——以高等植物細胞為例
總結各時期特點:
間期:生長復制合成蛋白質;
前期:膜仁消失兩體現(xiàn);
中期:著絲點排在赤道板;
后期:單體分開向兩極;
末期:兩消兩現(xiàn)一重建(重建指植物細胞重建細胞壁)。
2.動植物細胞有絲分裂的主要區(qū)別
3.無絲分裂
4.有絲分裂意義:親代細胞的_________經(jīng)過復制后,精確地平均分配到兩個子細胞中,保持了細胞的親子代之間___________的穩(wěn)定性。
【重難點突破】
1.有絲分裂中細胞結構或物質的周期性變化
(1)染色體行為變化
①當有染色單體(間期的G2期、前期、中期)時,染色體∶染色單體∶DNA=1∶2∶2。
②當無染色單體(間期的G1期、后期、末期)時,染色體∶DNA=1∶1。
(2)核DNA、染色體、染色單體的數(shù)目變化(以二倍體生物為例)
2.有絲分裂過程中核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:
3.有絲分裂中每條染色體上DNA含量、染色體與核DNA數(shù)目比值的變化曲線
圖中ef(BC)段變化的原因是S期DNA的復制,染色單體形成;fg(CD)段表示含有姐妹染色單體的時期;gh(DE)段變化的原因是有絲分裂后期著絲點分裂。
4.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)
(1)根據(jù)染色單體變化判斷各時期:
(2)根據(jù)比例關系判斷各時期:
5.與有絲分裂有關的細胞器及其生理作用
考點三、觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂
【要點速記】
1.實驗原理:
(1)高等植物的__________組織細胞有絲分裂較旺盛。
(2)細胞核內的染色體(質)易被________性染料(龍膽紫溶液或醋酸洋紅液)染成深色。
(3)由于各個細胞的分裂是獨立進行的,在同一分生組織中可以通過高倍顯微鏡觀察細胞內_________的存在狀態(tài),判斷處于不同分裂時期的細胞。
2.實驗步驟:
(1)洋蔥根尖的培養(yǎng):實驗前3~4 d,將洋蔥放在瓶內裝滿清水的廣口瓶上,底部接觸清水,置于溫暖處常換水,待根長約5 cm。
(2)裝片的制作:
【重難點突破】
1.實驗注意事項
2.關于實驗中的錯誤點分析的解題方法
(1)認真讀題,注意題目中的語言描述的細節(jié)性問題。如根尖的1~3 mm處與根尖的5~7 mm處,在本實驗中有著本質的不同。
(2)明確實驗原理以及每一操作步驟的原因。比如“觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂”實驗中,取材、解離、漂洗、染色、制片和觀察都有明確的要求與目的,當每一步出現(xiàn)錯誤時,都會出現(xiàn)相應的錯誤現(xiàn)象。在本實驗中,要具體分析錯誤之處,找到相關證據(jù),再分析實驗結果。
(3)在復習實驗的過程中要注意回扣教材,也要注意實驗過程中出現(xiàn)的特殊情況并進行分析。
要點速記答案
考點一、1.(1)瓊脂塊 NaOH 紫紅 物質運輸效率 基本相同 相同 減小 越低 (2)細胞表面積與體積的關系 細胞核大小 2.(1)物質準備 細胞分裂 (2)有絲 無絲 減數(shù) (3)生長、發(fā)育、繁殖、遺傳 3.(1)連續(xù)分裂 下一次分裂完成 (2)DNA分子的復制 有關蛋白質 前期 中期 后期 末期 (3)不一定 不一定
考點二、1.①-b-Ⅲ ②-a-Ⅰ ③-e-Ⅴ ④-d-Ⅱ ⑤-c-Ⅳ 2.紡錘絲 細胞板 星射線 細胞膜 3.紡錘絲 染色體 蛙的紅細胞 4.染色體 遺傳性狀
考點三、1.(1)分生 (2)堿 (3)染色體 2.(2)2~3 15%的鹽酸 95%的酒精 使組織中的細胞相互分離開來 解離過度 龍膽紫溶液(或醋酸洋紅液) 使染色體著色 蓋玻片 使細胞分散開來 分生區(qū) 正方形 緊密 分裂中期 前期、后期、末期
專題10 細胞的有絲分裂(基礎)
一、單選題
1.下列有關細胞不能無限長大的原因的敘述中,不正確的是( )
A.與細胞表面積和體積的比例有關 B.細胞核的大小是有一定限度的
C.細胞的體積與細胞核無關 D.細胞體積過大不利于細胞內外物質交換
【答案】C
【解析】細胞體積過大不利于細胞內外物質交換,細胞不能無限長大與細胞的表面積和體積比有關,A、D正確;生物體的細胞不能無限長大的原因之二是:受細胞核所控制的范圍大小的制約;細胞核中的DNA不會隨著細胞體積的擴大而增加,如果細胞太大,細胞核的“負擔”就會過重,B正確,C錯誤。
2.下列關于有絲分裂的敘述,正確的是( )
A.所有進行有絲分裂的細胞都有細胞周期
B.著絲點分裂是有絲分裂中期的顯著特點
C.分裂間期DNA分子的復制使染色體數(shù)目加倍
D.動、植物細胞有絲分裂的區(qū)別之一是紡錘體的形成方式不同
【答案】D
【解析】只有連續(xù)進行有絲分裂的細胞才具有細胞周期,A錯誤;著絲點分裂是有絲分裂后期的顯著特點,B錯誤;有絲分裂間期,細胞中主要進行DNA的復制和有關蛋白質的合成,復制的結果是DNA含量加倍,而染色體數(shù)目不變,C錯誤;動、植物細胞有絲分裂的區(qū)別之一是紡錘體的形成方式不同,植物由細胞兩極直接發(fā)出紡錘絲形成紡錘體,動物細胞由中心體發(fā)出星射線形成紡錘體,D正確。
3.關于有絲分裂過程中染色體、DNA和染色單體的變化,下列說法正確的是( )
A.間期復制后細胞中染色體和DNA數(shù)都加倍
B.后期染色單體數(shù)量隨著染色體數(shù)量的增加而增加
C.末期核DNA分子數(shù):染色體數(shù)=1:1
D.全過程中核DNA和染色單體的數(shù)量始終保持一致
【答案】C
【解析】間期復制后細胞中DNA數(shù)加倍,而染色體數(shù)目沒有加倍,A錯誤;后期染色體數(shù)量隨著著絲點數(shù)量的增加而增加,B錯誤;末期核DNA分子數(shù):染色體數(shù)=1:1,C正確;對于二倍體生物來講,染色單體數(shù)隨著DNA復制過程由0→4n,隨著著絲點的分裂而消失,即由4n→0;而DNA數(shù)的變化過程為2n→4n→2n,故全過程中核DNA和染色單體的數(shù)量不完全一致,D錯誤。
4.下列關于高等植物細胞有絲分裂過程的敘述,正確的是( )
A.赤道板先于細胞板形成 B.染色體數(shù)先于DNA分子數(shù)加倍
C.細胞核先于細胞質分裂 D.紡錘體先于染色體形成
【答案】C
【解析】根據(jù)高等植物細胞有絲分裂過程特點,細胞的赤道板是細胞中央的一個平面,一直存在,不能說赤道板具體在那個時期出現(xiàn),A錯誤;由于DNA復制在先,著絲點分裂在后,所以DNA分子數(shù)先于染色體數(shù)加倍,B錯誤;整個植物細胞有絲分裂過程中,細胞核在前期解體,后期隨姐妹染色體的分開而分裂,細胞質是末期開始分裂,C正確;紡錘體和染色體都是在前期形成,D錯誤。
5.如圖表示有絲分裂過程中的著絲點與發(fā)生紡錘絲的相應極之間的平均距離是曲線( )
A.aB.bC.cD.d
【答案】D
【解析】著絲點與紡錘絲的相應極之間的距離在中期與細胞的半徑等長,進入后期著絲點分裂,兩著絲點與紡錘絲的相應極之間的距離都在縮小,平均距離也縮小直至為零,應為d曲線。
6.“觀察洋蔥根尖分生組織細胞的有絲分裂”實驗中,制作裝片過程中,使組織細胞相互分散開來的措施不包括( )
A.適度解離 B.清水漂洗稀釋細胞
C.用鑷子弄碎根尖 D.蓋玻片上加一塊載玻片進行壓片
【答案】B
【解析】適度解離可水解細胞間質,方便細胞分散,A正確;清水漂洗的目的是洗去鹽酸和酒精混合液,不能稀釋細胞,B錯誤;用鑷子弄碎根尖可使細胞分離,C正確;蓋玻片上加一塊載玻片進行壓片使細胞分散,D正確。
7.取生長健壯的洋蔥根尖,制成臨時裝片,放在顯微鏡下觀察,正確的做法是( )
A.如果視野過暗,可以轉動遮光器或反光鏡以增加視野的亮度
B.如果在一個視野中不能看全各個時期,可移動裝片從伸長區(qū)細胞中尋找
C.可以選一個處于間期的細胞,持續(xù)觀察它從間期到末期的全過程
D.若想進一步觀察低倍鏡視野中右下方的細胞,應先換上高倍鏡,再將玻片朝右下方移動
【答案】A
【解析】如果視野過暗,可以轉動遮光器或反光鏡以增加視野的亮度,A正確;如果在一個視野中不能看全各個時期,可移動裝片分生區(qū)細胞中尋找,B錯誤;不可以持續(xù)觀察間期的細胞到末期的全過程,因為解離細胞已經(jīng)死亡,C錯誤;若想進一步觀察低倍鏡視野中右下方的細胞,應將玻片朝右下方移動,再換上高倍鏡,D錯誤。
8.如圖是某同學實驗時拍攝的洋蔥根尖分生區(qū)細胞的分裂圖,①~⑤表示不同的細胞分裂時期?!毕铝袛⑹稣_的是( )
A.①時期整個細胞的DNA與染色體數(shù)量之比等于1
B.②時期染色體的著絲點排列在細跑中央的細胞板上
C.④時期細胞內兩組中心粒發(fā)出紡錘絲構成紡錘體
D.細胞周期中各時期的順序是⑤→④→②→①→③
【答案】D
【解析】①為有絲分后期,著絲點分裂,染色單體消失,每條染色體上含有1個DNA,但細胞質中含有DNA,因此整個細胞的DNA與染色體數(shù)量之比大于1,A錯誤;②時期染色體的著絲點都排列在細胞中央的赤道板上而不是細胞板上,B錯誤;洋蔥是高等植物細胞,沒有中心體,紡錘體是由細胞兩極發(fā)出的紡錘絲形成的,C錯誤;細胞周期中各時期的順序是⑤→④→②→①→③,D正確。
9.如圖表示動物細胞有絲分裂時的染色體數(shù)、染色單體數(shù)和DNA分子數(shù)的數(shù)量關系.下列解釋肯定不正確的是( )
A.①可以用于表示細胞分裂的中期 B.①時染色體的螺旋化程度可能達到最高
C.間期用②表示最恰當 D.③可表示細胞分裂完成
【答案】C
【解析】細胞分裂的中期一條染色體上有2個DNA分子,含有兩條染色單體,A正確。①代表有絲分裂前期和中期,中期染色體的螺旋化程度達到最高,B正確。②染色體和DNA數(shù)目是體細胞的二倍,代表的是有絲分裂后期,C錯誤。③中染色體和DNA數(shù)目與體細胞相同,可表示細胞分裂完成,D正確。
10.下圖為植物細胞經(jīng)解離、漂洗、染色、制片后,在高倍鏡下觀察到的有絲分裂不同時期顯微照片圖,相關敘述正確的是( )
A.清水漂洗的目的是洗去多余的染料,方便觀察
B.圖丙中的染色單體數(shù)、染色體數(shù)和DNA含量均與圖戊相同
C.圖丁中的染色體比圖戊更為分散,更便于觀察
D.可在高倍鏡下觀察到從甲依次進入丙、戊、丁、乙的連續(xù)動態(tài)變化過程
【答案】B
【解析】用清水漂洗的目的是洗去解離液,便于染色,A錯誤;圖丙表示有絲分裂前期,圖戊表示有絲分裂中期,兩個時期染色體、DNA、染色單體數(shù)目相同,B正確;觀察染色體應選擇中期,C錯誤;觀察細胞有絲分裂實驗中,經(jīng)過解離步驟后細胞已經(jīng)死亡,因此不能觀察到有絲分裂的動態(tài)過程,D錯誤。
11.用光學顯微鏡觀察有絲分裂過程,如果僅從細胞分裂周期來看,圖中哪種植物作為實驗材料最適合( )
A.AB.BC.CD.D
【答案】D
【解析】A圖細胞周期最長,分裂期持續(xù)時間占的比例是;5.8÷38×100%=15.2%,所以不選A為實驗材料,A錯誤;B圖細胞周期較短,分裂期持續(xù)時間占的比例是;4÷23×100%=17.4%,B不適合作為實驗材料,B錯誤;C圖細胞周期持續(xù)的時間較長,分裂期持續(xù)時間占的比例是:3.5÷32×100%=11.0%,不能選作實驗材料,C錯誤;D圖細胞周期持續(xù)的時間最短,分裂期持續(xù)時間占的比例是:3.1÷16×100%=19.4%,最大,作為觀察植物細胞有絲分裂的材料最合適,D正確。
12.下列關于高等植物細胞有絲分裂過程的敘述,正確的是( )
A.中心體先于姐妹染色單體分離 B.物質準備先于細胞分裂
C.染色體數(shù)先于DNA分子數(shù)加倍 D.赤道板先于細胞板形成
【答案】B
【解析】高等植物沒有中心體,A錯誤;在高等植物細胞有絲分裂過程中,間期先進行物質準備,再進行細胞的分裂,B正確;DNA在間期復制,染色體在有絲分裂后期加倍,C錯誤;赤道板不是實際存在的一個結構,細胞板在有絲分裂末期形成,D錯誤。
13.如圖為動物細胞分裂中某時期示意圖,下列相關敘述正確的是( )
A.甲在分裂前期倍增并移向細胞兩極 B.該時期通過核孔進入細胞核的物質減少
C.乙和丙在組成成分上相差不大 D.組成乙的蛋白質包括組蛋白和非組蛋白
【答案】D
【解析】甲中心體在分裂間期倍增,并在分裂前期移向細胞兩極,A錯誤;該時期是中期,核膜在分裂前期已經(jīng)解體,沒有核膜了,也就沒有核孔了,B錯誤;乙中含有DNA而丙中不含,所以乙和丙在組成成分上差異很大,C錯誤;組成乙染色體的蛋白質包括組蛋白和非組蛋白,D正確。
14.動物細胞的有絲分裂過程與植物細胞明顯不同的是( )
A.間期有染色體的復制 B.后期有著絲點的分裂
C.末期染色體平均分配到兩個子細胞中 D.分裂末期在細胞的中部不形成細胞板
【答案】D
【解析】動植物細胞在有絲分裂間期都有染色體的復制,A錯誤;動植物細胞在有絲分裂后期都有著絲粒的分裂,B錯誤;動植物細胞有絲分裂末期染色體都平均分配到兩個子細胞中,C錯誤;動植物細胞有絲分裂末期細胞質的分裂方式不同,動物細胞是細胞膜向內凹陷,最后縊裂成兩個子細胞,而植物細胞是細胞中央出現(xiàn)細胞板,向四周延伸形成細胞壁,將細胞分為兩個子細胞,D正確。
15.如圖是動物細胞有絲分裂不同時期染色體數(shù)目(a)、核DNA分子數(shù)目(b)的直方圖,下列敘述正確的是( )
A.①時期染色體還未復制,核DNA已完成了復制
B.③時期核膜、核仁重建,細胞中部出現(xiàn)細胞板
C.①→②表示著絲點分裂,染色體數(shù)目加倍,但核DNA分子數(shù)目不變
D.②→③表示染色單體相互分離,染色體和核DNA分子數(shù)目也隨之減半
【答案】C
【解析】①中染色體:核DNA=1:2,表示有絲分裂前期或中期,該時期核DNA和染色體均已完成復制,A錯誤;③中染色體和核DNA均為2N,表示有絲分裂末期,此時核膜、核仁重建,動物細胞分裂不會出現(xiàn)細胞板,B錯誤;①→②過程染色體數(shù)目加倍,說明著絲點分裂,但核DNA分子數(shù)目不變,C正確;②時期染色單體分離,③時期形成兩個細胞核,染色體和核DNA分子數(shù)目與體細胞相同,D錯誤。
16.下列有關高等植物細胞有絲分裂不同于動物細胞有絲分裂的敘述中,正確的是( )
A.分裂間期染色體進行復制 B.前期由中心體發(fā)出星射線形成紡錘體
C.中期染色體的著絲點排列在赤道板上D.末期出現(xiàn)細胞板,形成細胞壁
【答案】D
【解析】動植物細胞有絲分裂間期,均有染色體復制,A錯誤。高等植物細胞前期是兩極發(fā)出紡錘絲形成紡錘體,動物細胞前期是中心體發(fā)出星射線形成紡錘體,B錯誤。動植物細胞有絲分裂中期,均有染色體的著絲點排列在赤道板上,C錯誤。高等植物細胞有絲分裂末期在赤道板的位置形成細胞板,將來形成新的細胞壁,動物細胞有絲分裂末期是通過縊裂方式分裂為兩個細胞,D正確。
17.下列關于雄果蠅體細胞有絲分裂的敘述,正確的是( )
A.間期完成染色體的復制
B.中期,細胞中染色體有四種形態(tài)
C.后期,細胞中染色體數(shù)目加倍,DNA數(shù)目一定不會增加
D.末期,細胞中的囊泡里含有組成細胞板物質
【答案】A
【解析】間期完成DNA的復制和有關蛋白質的合成,也完成染色體的復制,使每條染色體含有兩條姐妹染色單體,A正確;雄果蠅體細胞中染色體有五種形態(tài)(Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X、Y),B錯誤;后期細胞中染色體數(shù)目加倍,核DNA數(shù)目一定不會增加,但是細胞質的DNA有可能會增加,C錯誤;動物細胞不會形成細胞板,D錯誤。
18.下圖為細胞有絲分裂過程中;一對姐妹染色單體(a、b)的切面變化及運行圖,①→②→③表示a、b位置的依次變化。下列有關該圖的敘述,不正確的是( )
A.a、b上一般會存在相同基因 B.②時,染色體數(shù)目最清晰
C.②→③的變化,是紡錘絲牽拉的結果 D.②→③過程,DNA含量加倍
【答案】D
【解析】a、b為一對姐妹染色單體,正常情況下,由一條染色體經(jīng)過復制形成,含有相同基因,A正確;②為有絲分裂中期,染色體數(shù)目最清晰,B正確;②→③,著絲點分裂后形成的2條子染色體在紡錘絲的牽引下移向細胞兩極,C正確;②→③時,染色體數(shù)量加倍,DNA數(shù)量不變,D錯誤。
19.細胞分裂是生物體重要的生命活動,是生物體生長、發(fā)育、繁殖和遺傳的基礎。下列說法錯誤的是( )
A.真核細胞的分裂方式有無絲分裂、有絲分裂和減數(shù)分裂
B.細胞分裂時,細胞內染色體數(shù)不會大于核DNA數(shù)
C.細胞無絲分裂時必須進行核DNA的復制和有關蛋白質的合成
D.同源染色體的分離僅發(fā)生在減數(shù)分裂,著絲點的分裂僅發(fā)生在有絲分裂
【答案】D
【解析】真核細胞的分裂方式有無絲分裂、有絲分裂和減數(shù)分裂,A正確;由于核DNA都是分布在染色體上,而一條染色體在DNA復制前,只含1個DNA;復制后,1條染色體含2個DNA,所以細胞內染色體數(shù)只能是小于或等于核DNA數(shù),B正確;細胞無絲分裂時必須進行核DNA的復制和有關蛋白質的合成,只是分裂過程中不形成紡錘體和染色體,C正確;同源染色體的分離僅發(fā)生在減數(shù)分裂,而著絲點的分裂發(fā)生在有絲分裂后期和減數(shù)第二次分裂的后期,D錯誤。
20.圖為細胞周期示意圖,處于G0期的細胞屬于暫不分裂的細胞。下列相關敘述中正確的是( )
A.一個完整的細胞周期包括G0、G1、S、G2、M
B.S期是染色體復制及數(shù)目加倍的時期
C.M期是染色單體形成和消失的時期
D.記憶B細胞和記憶T細胞所處時期為G0期
【答案】D
【解析】一個完整的細胞周期包括G1、S、G2、M,A錯誤;S期是DNA復制及加倍的時期,此時染色體數(shù)目并沒有加倍,B錯誤;分裂間期是染色單體形成的時期,M期是染色單體消失的時期,C錯誤;記憶B細胞和記憶T細胞屬于暫不分裂細胞,因此其所處的時期為G0期,D正確。
21.下列關于無絲分裂的敘述,正確的是( )
A.分裂過程中沒有DNA和染色質(體)的復制
B.分裂過程中細胞核縊裂成兩個細胞核,因此子細胞中染色體減少一半
C.無絲分裂因分裂過程中無紡錘絲和染色體的變化而得名
D.部分原核生物也能進行無絲分裂
【答案】C
【解析】無絲分裂過程中有DNA的復制,但是沒有染色體復制,A錯誤;無絲分裂后,細胞中染色體數(shù)目不變,B錯誤;無絲分裂因分裂過程中無紡錘絲和染色體的變化,故稱為無絲分裂,C正確;無絲分裂和有絲分裂都是真核細胞的分裂方式,原核細胞只能進行二分裂,D錯誤。
22.下圖是動物細胞有絲分裂過程圖,下列有關敘述正確的是( )
A.與細胞①相比,細胞⑥的物質運輸效率較低
B.細胞②時期,觀察到的染色體形態(tài)和數(shù)目最清晰
C.細胞④中染色體數(shù)和核DNA數(shù)均是細胞③的2倍
D.細胞⑤的膜從中部向內凹陷把細胞縊裂成兩個子細胞
【答案】D
【解析】細胞①比細胞⑥體積更大,則相對表面積較細胞⑥小,物質運輸效率較低,A錯誤;細胞③處于中期,觀察到的染色體形態(tài)和數(shù)目最清晰,B錯誤;細胞④處于后期,著絲點分裂,染色體數(shù)目加倍,是細胞③的2倍,但核DNA數(shù)與細胞③相同,C錯誤;動物細胞⑤處于末期,細胞膜從細胞中部向內凹陷,最后將細胞縊裂成兩部分,分裂成兩個子細胞,D正確。
二、綜合題
23.下圖甲表示某動物體細胞有絲分裂過程中,不同時期細胞內染色體,染色單體和核DNA含量的關系;下圖乙表示該動物細胞有絲分裂過程中某兩個時期的圖像。請分析并回答下列問題:
(1)圖甲中表示染色單體的字母是_________________,處于有絲分裂前期的細胞對應圖甲中的_______________(填1或2)時期。
(2)圖乙中Ⅰ細胞處于有絲分裂_______________期,含有_____________條染色體;圖乙中Ⅱ細胞的染色單體數(shù)為_____________,染色體數(shù)與核DNA數(shù)之比為______________。
(3)圖乙中Ⅰ細胞的下一個時期,與植物細胞相比,在形態(tài)上前者最主要的變化是________________,后者最主要的變化是______________,后者的這個變化與_____________(填細胞器名稱)有關。
【答案】(1)c 2
(2)后 8 8 1:2
(3)細胞膜中部向內凹陷 在赤道板的位置出現(xiàn)細胞板 高爾基體
【解析】(1)根據(jù)以上分析可知,圖甲c表示染色單體,處于有絲分裂前期的細胞中染色體:染色單體:DNA=1:2:2, 因此對應圖甲中的2。
(2)根據(jù)以上分析可知,乙圖中I細胞處于有絲分裂后期,含有8條染色體;圖乙中II細胞處于有絲分裂中期,染色單體數(shù)為8條,此時染色體:DNA=1:2。
(3)乙圖中I細胞處于有絲分裂后期,下一個時期是末期,動物細胞會出現(xiàn)細胞膜由中部向內凹陷,植物細胞末期在赤道板的位置出現(xiàn)細胞板,最終形成新的細胞壁,主要與高爾基體有關。
24.下圖所示為動、植物細胞有絲分裂的模式圖,順序已經(jīng)打亂。回答下列問題:
(1)圖中表示植物細胞有絲分裂的正確細胞分裂順序是_______________(填序號)。圖中細胞⑥內染色單體數(shù)及染色體數(shù)分別為_________,中心粒的復制是在細胞分裂的________期完成的。染色體主要由___________________組成的。
(2)下表為培養(yǎng)液中某種動物細胞數(shù)目和培養(yǎng)時間的關系。連續(xù)分裂的細胞,從一次分裂_________時開始,到_________時為止,為一個細胞周期。該細胞完成一個細胞周期需要_________h。
【答案】(1)②⑨①⑧⑤ 0、8 間 DNA和蛋白質
(2)完成 下一次分裂完成 20
【解析】(1)結合前的分析,由于細胞壁的存在,植物細胞呈長方形,題圖中表示植物細胞有絲分裂順序的是②→⑨→①→⑧→⑤。圖中⑥為處于有絲分裂后期的動物細胞,此時細胞內染色單體數(shù)及染色體數(shù)分別為0、8。中心粒的復制是在有絲分裂間期完成的。染色體主要由DNA和蛋白質組成的。
(2)細胞周期是指連續(xù)分裂的細胞,從一次分裂完成時開始,到下一次分裂完成時為止。一個細胞周期持續(xù)的時間為細胞數(shù)目加倍所需要的時間,表格中細胞數(shù)目加倍所需時間為30-10=50-30=70-50=20(h)。
25.下圖甲表示洋蔥根尖有絲分裂,圖乙表示一個細胞有絲分裂過程中某物質數(shù)量變化曲線。其中A、B、C、D、E為細胞代號。請據(jù)圖回答:
(1)制作洋蔥根尖有絲分裂裝片時,取材的根尖長度在2mm左右,不能過長,也不能過短,以獲取根尖________區(qū)細胞。
(2)在觀察細胞有絲分裂時,往往看到視野中有大量的間期細胞,而分裂期的細胞較少。其原因是在細胞周期中_______________。
(3)根據(jù)細胞周期寫出圖甲所示細胞在有絲分裂中的順序是________。
(4)圖甲中,B細胞處于有絲分裂________期,其主要特點是________排列在細胞中央的赤道板上,紡錘體清晰可見。
(5)圖乙中,a~d段細胞內發(fā)生的主要變化是__________。
(6)圖乙表示的細胞中的成分是________,它的生物學作用是________,在真核細胞中,它主要分布在內________。
【答案】(1)分生
(2)間期所占時間長(分裂期所占時間短)
(3)DABCE
(4)中 染色體的著絲點
(5)DNA分子的復制和有關蛋白質的合成
(6)核DNA 遺傳信息的攜帶者(遺傳物質) 細胞核
【解析】(1)制作洋蔥根尖有絲分裂裝片時,取材的根尖長度在2mm左右,以獲取根尖分生區(qū)細胞。
(2)在觀察細胞有絲分裂時,視野中有大量的間期細胞,而分裂期的細胞較少.原因是在細胞周期中間期所占時間長(分裂期所占時間短)。
(3)由分析可知,在一個細胞周期中甲圖中所示細胞在有絲分裂中的順序DABCE。
(4)圖甲中,B細胞中染色體形態(tài)固定、數(shù)目清晰,是觀察染色體形態(tài)和數(shù)目的最佳時期,染色體的著絲排列在細胞中央的赤道面上,為有絲分裂中期。
(5)圖乙中,a~d段表示有絲分裂的間期,其細胞內發(fā)生的主要變化DNA分子的復制和有關蛋白質的合成。
(6)圖乙是細胞有絲分裂過程核DNA的數(shù)量變化,DNA是遺傳信息的攜帶者,在真核細胞中主要分布在細胞核內。
專題10 細胞的有絲分裂(提高)
一、單選題
1.有絲分裂是真核細胞細胞增殖的主要方式,下列有關敘述錯誤的是( )
A.精原細胞和卵原細胞也能進行有絲分裂
B.有絲分裂間期進行染色體復制后,細胞核中DNA數(shù)目加倍而染色體數(shù)目不變
C.高等動、植物細胞有絲分裂的主要區(qū)別分別發(fā)生在前期末期
D.有絲分裂的結果是使母細胞中DNA平均分配到子細胞中
【答案】D
【解析】精原細胞和卵原細胞經(jīng)過有絲分裂進行增殖,A正確;有絲分裂間期進行染色體復制后,細胞核中DNA數(shù)目加倍而染色體數(shù)目不變,B正確;動、植物細胞有絲分裂的主要區(qū)別一是形成紡錘體的方式不同,發(fā)生在前期,二是細胞質的分裂方式不同,發(fā)生在末期,C正確;有絲分裂的結果是使母細胞細胞核中的DNA平均分配到子細胞中,而細胞質中的DNA不一定能平均分配到子細胞中,D錯誤。
2.下列與細胞分裂有關的說法,正確的是( )
A.有絲分裂后期著絲點分裂會導致細胞中核DNA分子數(shù)目加倍
B.觀察有絲分裂過程可用洋蔥根尖成熟區(qū)細胞作為觀察對象
C.觀察和計數(shù)染色體的最佳時期是有絲分裂中期
D.動植物細胞有絲分裂過程的區(qū)別點之一在于紡錘體的有無
【答案】C
【解析】有絲分裂后期著絲點分裂會導致細胞中染色體數(shù)目加倍,核DNA分子數(shù)目不變,核DNA分子數(shù)目加倍是因為DNA復制導致的,A錯誤;洋蔥根尖成熟區(qū)細胞高度分化,不能進行有絲分裂,B錯誤;中期的染色體形態(tài)穩(wěn)定數(shù)目清晰便于觀察和計數(shù),C正確;動植物細胞有絲分裂過程的區(qū)別點之一在于紡錘體的來源,D錯誤。
3.細胞周期包括G1期、S期、G2期和M期。放線菌素D可通過與DNA結合以阻礙RNA聚合酶與DNA的結合,抑制RNA的合成。下列有關敘述錯誤的是( )
A.放線菌素D能作用于G1期細胞,使其不能進入S期
B.正常條件下G2期細胞中每條染色質(體)含有兩條染色單體,核DNA含量已增加一倍
C.正常條件下,部分M期細胞中染色體排列在紡錘體的中央
D.秋水仙素通過抑制M期著絲粒分裂引起染色體加倍
【答案】D
【解析】G1期又稱為DNA合成前期,是RNA和蛋白質合成旺盛時期,為DNA的合成做準備。而放線菌素D能抑制RNA的合成,所以可推知放線菌素D能作用于G1期細胞,使其不能進入S期(DNA合成期),A項正確;G2期又稱為DNA合成后期,有活躍的RNA和蛋白質合成,為紡錘絲形成等做準備工作。G2期細胞經(jīng)歷了G1期與組成染色體的相關蛋白質的合成和S期DNA的復制,所以正常條件下G2期細胞中每條染色質(體)含有兩條染色單體,核DNA含量已增加一倍,B項正確;M期又稱為分裂期,包括前期、中期、后期和末期,在有絲分裂前期,細胞中的染色體散亂地分布在紡錘體中央,C項正確;秋水仙素通過抑制紡錘體的形成,以致影響染色體被拉向兩極,從而引起細胞內染色體數(shù)目加倍,秋水仙素不能抑制著絲粒分裂,D項錯誤。
4.如圖為與有絲分裂相關的坐標曲線。下列相關說法不正確的是( )
A.若縱坐標表示一條染色體中DNA的含量,則c→d過程細胞中DNA含量不變
B.若縱坐標表示一個細胞中DNA的含量,則e點時一條染色體中DNA的含量與a點相同
C.若縱坐標表示一條染色體中DNA的含量,則a→c過程染色體數(shù)目不變
D.若縱坐標表示一個細胞中DNA的含量,則a→c過程染色體數(shù)目不變
【答案】D
【解析】若縱坐標表示一條染色體中DNA含量,則cd過程表示有絲分裂后期,著絲點分裂,每條染色體上的DNA含量由2個變成1個,但細胞中DNA含量不變,A正確;若縱坐標表示一個細胞中DNA的含量,e點與a點時,每條染色體都含有1個DNA,B正確;若縱坐標表示一條染色體中DNA的含量,則則ac過程表示有絲分裂間期、前期和中期,該過程中染色體數(shù)目不變,C正確;若縱坐標表示一個細胞中DNA的含量,則ac過程表示有絲分裂間期、前期、中期和后期,在后期著絲點分裂,染色體數(shù)目加倍,D錯誤。
5.在洋蔥根尖細胞分裂過程中,當染色體數(shù)∶染色單體數(shù)∶核DNA分子數(shù)=1∶2∶2時,該細胞可能會發(fā)生( )
A.兩組中心粒周圍發(fā)出星射線形成紡錘體 B.著絲點全部排列在細胞的細胞板上
C.染色質絲正在高度螺旋化形成染色體 D.配對的同源染色體彼此分離移向細胞的兩極
【答案】C
【解析】洋蔥屬于高等植物,其細胞內沒有中心體,A項錯誤;有絲分裂中期,著絲點排列在赤道板上,B項錯誤;在細胞有絲分裂過程中,當染色體、染色單體和DNA分子三者數(shù)量之比為1:2:2時,說明染色體已完成復制,但著絲點沒有分裂,所以細胞處于有絲分裂的前期和中期。染色質絲正在高度螺旋化形成染色體,說明細胞處于有絲分裂前期,C項正確;有絲分裂過程中不會發(fā)生同源染色體聯(lián)會,D項錯誤。
6.下列有關“觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂”實驗過程敘述正確的一組是( )
①解離的目的是用藥液使組織細胞相互分離 ②漂洗的目的是洗去根尖上的解離液
③壓片的目的是使根尖細胞分散開來 ④應選取長方形的細胞進行觀察
⑤可以持續(xù)觀察一個細胞,認識有絲分裂的完整過程
A.①②③B.③④⑤C.①④⑤D.②③④
【答案】A
【解析】根尖分生區(qū)細胞呈正方形,排列緊密,有的細胞正在分裂,所以不能選取長方形的細胞進行觀察,故④不正確;由于解離,細胞已死亡,所以細胞不再繼續(xù)分裂,不可能通過持續(xù)觀察一個細胞,認識有絲分裂的完整過程,故⑤不正確。而解離的目的、漂洗的目的和壓片的目的敘述均正確,A正確。
7.如圖所示為人工培養(yǎng)的肝細胞中DNA含量隨時間的變化曲線,據(jù)圖判斷正確的是( )
A.細胞周期時長為14小時 B.染色體數(shù)量倍增發(fā)生在①段
C.②段可以看到圓柱狀或桿狀的染色體 D.基因突變最可能發(fā)生于③段
【答案】C
【解析】連續(xù)分裂的細胞,從一次分裂完成時開始到下次分裂完成時為止,所以細胞周期時長為20小時,A錯誤;染色體數(shù)目增倍發(fā)生在有絲分裂后期,即②段,B錯誤;②段表示有絲分裂前期、中期和后期,該段中染色體呈圓柱狀或桿狀,C正確;基因突變一般發(fā)生在間期,即①段,D錯誤。
8.關于細胞分裂的敘述,正確的是( )
A.在有絲分裂末期觀察到細胞中央出現(xiàn)赤道板
B.動物細胞有絲分裂時 DNA 在分裂間期復制,中心體在分裂前期復制
C.植物細胞有絲分裂時細胞板的形成與高爾基體有關
D.哺乳動物的成熟紅細胞通過無絲分裂進行增殖
【答案】C
【解析】在有絲分裂末期觀察到細胞中央出現(xiàn)細胞板,赤道板不存在,A錯誤;動物細胞有絲分裂時中心體在分裂間期復制,B錯誤;植物細胞有絲分裂時細胞板將來形成細胞壁,細胞壁的形成與高爾基體有關,C正確;哺乳動物的成熟紅細胞屬于高度分化的細胞,不能增殖,D錯誤。
9.如圖是某實驗小組觀察1000個處于分裂期的洋蔥根尖細胞有絲分裂而做出的統(tǒng)計圖。據(jù)圖對洋蔥根尖細胞有絲分裂可做出的正確判斷是( )
A.洋蔥根尖細胞大多數(shù)處在細胞周期的分裂期
B.洋蔥根尖細胞有絲分裂各時期相對持續(xù)時間的長短是:前期>末期>中期>后期
C.圖中細胞數(shù)目最多的時期可以觀察到染色體的聯(lián)會現(xiàn)象
D.細胞有絲分裂過程中染色單體數(shù)量和DNA含量最多的時期是后期
【答案】B
【解析】洋蔥根尖分生組織中,處于有絲分裂各時期的細胞數(shù)目和細胞分裂經(jīng)歷該時期所用的時間呈正相關。細胞周期包括分裂間期和分裂期,分裂間期相對持續(xù)時間最長,處于分裂間期的細胞數(shù)目最多,A錯誤;題圖沒給出處于分裂間期的細胞數(shù)目;由題圖可以看出,圖中有絲分裂各時期細胞數(shù)目前期>末期>中期>后期,故在細胞周期中,相對持續(xù)時間的長短是:前期>末期>中期>后期,B錯誤;同源染色體的聯(lián)會發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前期,C錯誤;有絲分裂后期,染色體著絲點分裂,姐妹染色單體消失,D錯誤。
10.下列關于“制作并觀察植物細胞有絲分裂的臨時裝片活動的敘述,正確的是( )
A.同一植株中的不同細胞,細胞周期相同,均可作為實驗材料
B.細胞周期與M期時間之比為7:1的材料比5:1的材料更適宜
C.實驗中染色劑龍膽紫進入細胞內需要消耗線粒體產生的ATP
D.實驗前用秋水仙素處理,有助于觀察到更多的分裂期細胞
【答案】D
【解析】同一植株中的不同細胞,細胞周期不相同,A錯誤;M期又稱細胞分裂期,細胞周期與M期時間之比為5:1的材料比7:1的材料更適宜,B錯誤;用龍膽紫染色時,細胞已經(jīng)被殺死,龍膽紫進入細胞內不需要消耗線粒體產生的ATP,C錯誤;秋水仙素可抑制紡錘體形成,使有絲分裂停留在中期,有助于觀察到更多的分裂期細胞,D正確。
11.如圖所示,圖1表示某高等動物細胞分裂的不同時期與每條染色體DNA含量變化的關系,圖2表示處于有絲分裂某個時期的細胞圖像。下列說法中正確的是( )
A.圖1中DE段可表示細胞中遺傳物質的精確平均分配
B.圖2中細胞處于圖1中的BC段
C.圖2中細胞含8條染色單體、8個DNA分子
D.圖1中AB段形成的原因是DNA分子復制
【答案】D
【解析】圖1中DE段可表示細胞核中遺傳物質的精確平均分配,但細胞質中的遺傳物質一般不會精確平均分配,A錯誤;圖1中的BC段表示每條染色體上含有兩個DNA分子,說明著絲點沒有分裂,所以圖2中細胞應處于圖1中的DE段,B錯誤;圖2中細胞由于著絲點分裂,染色單體分開形成染色體,所以不含染色單體、含8條染色體、8個DNA分子,C錯誤;圖1中AB段DNA含量加倍,形成的原因是DNA分子復制,D正確。
12.下列關于細胞有絲分裂過程中染色體和DNA數(shù)量變化的敘述,錯誤的是( )
A.染色體復制完成后核DNA數(shù)量是之前的兩倍
B.DNA的復制和數(shù)量加倍都發(fā)生在細胞分裂間期
C.著絲點分裂將導致染色體和DNA數(shù)量成倍增加
D.處于分裂中期和分裂末期的細胞染色體數(shù)量不同
【答案】C
【解析】染色體復制完成后核DNA數(shù)量是之前的兩倍,染色體數(shù)目不變,A正確;在細胞分裂間期,DNA完成復制后其數(shù)目就加倍了,B正確;著絲點分裂將導致染色體數(shù)目加倍,但DNA數(shù)目不變,C錯誤;處于分裂中期和末期的細胞,染色體數(shù)量是不同的,中期染色體數(shù)目是末期的一半,D正確。
13.下圖為動物細胞有絲分裂過程模式圖。下列相關描述正確的是( )
A.②中染色體的形成有利于后續(xù)核中遺傳物質均分 B.顯微鏡觀察時視野中③數(shù)量最多
C.染色體數(shù)目加倍發(fā)生在④→⑤過程中 D.②→⑥經(jīng)歷了一個細胞周期
【答案】A
【解析】②為有絲分裂前期,出現(xiàn)染色體,染色體主要是由DNA和蛋白質組成,而DNA是細胞的遺傳物質,因此染色體的形成有利于后續(xù)核中遺傳物質均分,A正確;間期時間最長,因此顯微鏡觀察時視野中①數(shù)量最多,B錯誤;有絲分裂后期開始時著絲粒分裂,染色體數(shù)目加倍,因此染色體數(shù)目加倍發(fā)生在③→④過程中,C錯誤;細胞周期包括間期和分列前,①→⑥經(jīng)歷了一個細胞周期,D錯誤。
14.圖1、圖2分別表示某種生物細胞有絲分裂過程中某一時期的模式圖,圖3表示有絲分裂中不同時期每條染色體上DNA分子數(shù)的變化,圖4表示有絲分裂中不同時期染色體和核DNA的數(shù)量關系。下列有關敘述不正確的是( )
A.圖1所示細胞中共有4條染色體,8個DNA分子;圖2所示細胞中共有0條染色單體
B.圖1所示細胞處于圖3中BC段;完成圖3中CD段變化的細胞分裂時期是后期
C.有絲分裂過程中不會出現(xiàn)如圖4中d所示的情況
D.圖4中b可對應圖1及圖1所示的后一時期
【答案】D
【解析】圖1所示細胞中共有4條染色體,8個DNA分子;圖2所示細胞中由于著絲點分裂,沒有染色單體,A正確;圖1所示細胞處于有絲分裂中期,對應于圖3中BC段;圖3中CD段形成的原因是著絲點的分裂,發(fā)生在有絲分裂后期,B正確;圖4中d表示染色體:DNA=2:1,這種情況不存在,C正確;圖4中的b表示染色體:DNA=1:2,可表示為有絲分裂的前期和中期,有絲分裂的后期染色體:DNA=1:1,圖1為有絲分裂的中期,所以圖4中b不可對應圖1所示的后一時期,D錯誤。
15.下列關于觀察洋蔥根尖分生組織細胞有絲分裂實驗的說法,正確的是( )
A.為節(jié)約實驗材料可將一條5cm長的根剪成若干2~3mm的小段,制作多個裝片進行觀察
B.制作裝片時蓋上蓋玻片后,可用拇指按壓蓋玻片,使細胞分散開來,便于觀察
C.若在排列緊密呈正方形的細胞中未能找到分裂期細胞,可在呈長方形的細胞中繼續(xù)尋找
D.統(tǒng)計各時期細胞數(shù),計算其占計數(shù)細胞總數(shù)的比值,可估算不同時期所占的時間比例
【答案】D
【解析】在“觀察洋蔥根尖分生區(qū)細胞有絲分裂”實驗中,應剪取洋蔥根尖分生區(qū)部位制作裝片,分生區(qū)位于洋蔥根尖2~3mm處,A錯誤;制作裝片時,直接用拇指按壓蓋玻片,會導致蓋玻片上出現(xiàn)指紋而影響正常觀察。應用鑷子弄碎根尖,蓋上蓋玻片后再加一片載玻片,然后用拇指按壓,使細胞分散開來,B錯誤;分生區(qū)細胞排列緊密、呈正方形,伸長區(qū)細胞呈長方形,在呈長方形的細胞中找不到分裂期的細胞,C錯誤;觀察到的某個時期的細胞數(shù)占計數(shù)細胞總數(shù)的比值與該時期在細胞周期中所占時間的比例成正比,所以統(tǒng)計每一時期細胞數(shù)占計數(shù)細胞總數(shù)的比值,可估算細胞周期中各時期的時間長短,D正確。
二、綜合題
16.細胞周期包括分裂間期(分為G1期、S期和G2期)和分裂期(M期)。下圖標注了甲動物(體細胞染色體數(shù)為12)腸上皮細胞的細胞周期各階段的時長及DNA含量。請回答下列問題:
(1)若用含放射性同位素的胸苷(DNA復制的原料之一)短期培養(yǎng)甲動物腸上皮細胞后,處于S期的細胞都會被標記。洗脫含放射性同位素的胸苷,換用無放射性的新鮮培養(yǎng)液培養(yǎng),定期檢測。預計最快約________h后會檢測到被標記的M期細胞。
(2)從被標記的M期細胞開始出現(xiàn)到其所占M期細胞總數(shù)的比例達到最大值時,所經(jīng)歷的時間為_________期的時間,處于該期的一個細胞中染色體數(shù)目的變化情況是___________。
(3)若向甲動物腸上皮細胞培養(yǎng)液中加入過量胸苷,處于S期的細胞立刻被抑制,而處于其他時期的細胞不受影響。預計加入過量胸苷約_________h后,細胞都將停留在S期。
(4)乙動物腸上皮細胞的細胞周期時長為24 h,M期時長為l.9 h。若要在顯徽鏡下觀察細胞有絲分裂過程中染色體形態(tài)的變化,選用_________(填“甲”或“乙”)動物腸上皮細胞更合適。
【答案】(1)2.2
(2)M 12→24→12
(3)7.4
(4)甲
【解析】(1)題目中所求為:“最快”,則被標記的DNA分子只有到達S期的最后并即將進入G2期,所以要經(jīng)過2.2小時就可以在M期觀測到被標記的M期細胞。
(2)從剛出現(xiàn)有標記的M期細胞,到達有標記的M期細胞達到最大值,則說明其時間經(jīng)歷的是一個M期的時間;由于該細胞中含有12條染色體,且M期為細胞分裂期(包含前期、中期、后期和末期四個時期),其染色體的數(shù)量變化是先加倍后減半,即:12→24→12。
(3)由題意可以知道:因為加入胸苷后只抑制了處于S期的細胞,而其他時期的細胞都不受其影響,則隨著時間的推移,原來處于G1期的細胞先進入S期并被抑制停留在S期,然后是M期的細胞,最后是處于G2期的細胞,所以到細胞都停留在S期的時間為G1+M+G2,即為7.4小時。
(4)觀察細胞分裂過程中染色體形態(tài)、數(shù)目的變化,不僅要要選擇細胞周期短的細胞,更要選擇分裂期在整個細胞周期中所占的比例相對較大的細胞,這樣才更容易觀察到試驗現(xiàn)象。甲細胞分裂期在細胞周期中所占的比例大,在視野中細胞數(shù)多,易觀察,因此若要在顯微鏡下觀察細胞有絲分裂過程中染色體形態(tài)的變化,選用甲動物腸上皮細胞更合適。
17.下圖1表示有絲分裂不同時期染色體和核DNA的數(shù)量關系,圖2中縱坐標代表某生物細胞中染色體和核DNA的數(shù)目。請據(jù)圖分析回答:
(1)觀察染色體形態(tài)和數(shù)目的最佳時期是_____________期。
(2)圖1中C→D段可對應圖2_____________時期。(填字母)
(3)圖2中b→a的變化對應圖1中的_____________段,分裂結束后每個子細胞中含染色體________條。
(4)有絲分裂過程_____________(填“會/不會”)出現(xiàn)圖2中d所示的情況。
【答案】(1)中
(2)b
(3)D→E 2
(4)不會
【解析】(1)根據(jù)分析可知,CD段可表示有絲分裂的前期和中期,而有絲分裂中期是觀察染色體形態(tài)和數(shù)目的最佳時期。
(2)圖1中C→D段表示有絲分裂的前期和中期,此時細胞中一個染色體含有兩個染色單體,可對應圖2中的b時期。(填字母)
(3)圖2中b→a的變化意味著著絲點一分為二,染色體數(shù)目暫時加倍,此時細胞中染色體數(shù)目為4,對應圖1中的DE段,分裂結束后每個子細胞中含染色體2條。
(4)根據(jù)分析可知,有絲分裂過程不會出現(xiàn)圖2中d所示的情況。
18.如圖所示,圖1是不同生物細胞有絲分裂示意圖,圖2是細胞有絲分裂過程中一個細胞內的染色體數(shù)目變化曲線圖,圖3表示在低倍顯微鏡視野中看到的洋蔥根尖細胞,請據(jù)圖回答下列問題:
(1)圖1中的A圖表示的是____________(填生物類型)細胞有絲分裂的____________期。
(2)圖1中的B圖表示的有絲分裂過程位于圖2曲線的____________段。二倍體生物該時期含有________個染色體組?;蛐蜑閅yRr生物在該時期移向同一極的基因是___________。
(3)圖3中若使分生區(qū)細胞移至視野中央,應將裝片向_______方移動,然后轉動_________換上高倍物鏡觀察。
(4)在觀察植物細胞有絲分裂實驗中要將實驗材料(洋蔥根尖)進行染色,染色主要是利用龍膽紫溶液或_____________讓細胞內的_____________染上顏色。
【答案】(1)動物 中
(2)b 4 YyRr
(3)右(或右偏上) 轉換器
(4)醋酸洋紅液 染色體(或染色質)
【解析】(1)圖1中A細胞沒有細胞壁,并且由中心體發(fā)出星射線形成紡錘體,表示動物細胞的有絲分裂中期圖。
(2)圖1中的B圖中細胞有細胞壁,且著絲點發(fā)生分裂,表示植物細胞有絲分裂后期;而圖2中曲線中的b段剛好由于著絲點分裂導致染色體數(shù)目加倍,此時細胞中有4個染色體組,由于有絲分裂后期移向兩極的染色體是經(jīng)過DNA復制后產生的,即進入兩極的染色體上的基因相同,故基因型為YyRr生物在該時期移向同一級的基因是YyRr。
(3)圖3中b細胞排列緊密呈正方形,位于視野的右側/(稍微偏上),由于視野中看到的像與實物是上、下,左、右均顛倒的,因此若使分生區(qū)細胞移至視野中央,應將裝片向右方移動,然后轉動轉換器換上高倍物鏡觀察,隨后調節(jié)細準甲準焦螺旋使物象清晰。
(4)在觀察植物細胞有絲分裂實驗中要將實驗材料(洋蔥根尖)進行染色,染色主要是利用龍膽紫溶液或醋酸洋液讓細胞內的染色體(或染色質)染上顏色,便于觀察。
19.洋蔥根尖分生區(qū)細胞的分裂比較旺盛,是觀察植物細胞有絲分裂的良好材料?;卮鹣铝袉栴}:
(1)制作洋蔥根尖細胞有絲分裂裝片的流程為:_______→制片。若在顯微鏡下觀察時,發(fā)現(xiàn)裝片中的細胞均呈現(xiàn)多層重疊現(xiàn)象,最可能的原因是_________________。
(2)觀察時應該先找到根尖分生區(qū)的細胞,這些細胞的特點是_______________。下圖中①~⑤是某同學在顯微鏡下觀察到的有絲分裂各個時期的細胞圖像,這些細胞在細胞周期中出現(xiàn)的先后順序依次應該是①→__________________(用序號和箭頭表示)。
(3)通過多次取樣觀察,統(tǒng)計各個時期的細胞數(shù)目,結果如下表。
若洋蔥根尖分生區(qū)細胞的一個細胞周期為720分鐘,據(jù)表中實驗結果推算,分裂間期所需要的時間約為___________分鐘。
(4)研究發(fā)現(xiàn),用某種化學藥物處理洋蔥根尖后,再觀察細胞的有絲分裂,發(fā)現(xiàn)有部分細胞染色體數(shù)目加倍,且處于分裂后期和末期的細胞數(shù)目減少了很多,這說明該化學藥物的作用可能是__________。
【答案】(1)解離→漂洗→染色 解離不充分或壓片不充分
(2)呈正方形、排列緊密 ④→②→③→⑤
(3)M/N×720
(4)抑制紡錘體的形成,使染色體無法移向細胞兩極
【解析】(1)制作洋蔥根尖細胞有絲分裂裝片的流程為:解離→漂洗→染色→制片。解離是使組織細胞相互分離,壓片是為了使組織細胞相互分散開,所以若在顯微鏡下觀察時,發(fā)現(xiàn)裝片中的細胞均呈現(xiàn)多層重疊現(xiàn)象,最可能的原因是解離不充分或壓片不充分。
(2)根尖分生區(qū)的細胞呈正方形、排列緊密,有的細胞正在分裂。圖中①為間期,②為中期,③為后期,④為前期,⑤為末期,所以在細胞周期中出現(xiàn)的先后順序依次應該是 ①→④→②→③→⑤。
(3)間期的細胞總數(shù)為M,所觀察的細胞的總數(shù)為N,M/N可表示間期在細胞周期中所占的比例,所以若洋蔥根尖分生區(qū)細胞的一個細胞周期為720分鐘,則分裂間期所需要的時間約為M/N×720分鐘。
(4)用某種化學藥物處理洋蔥根尖后,發(fā)現(xiàn)有部分細胞染色體數(shù)目加倍,且處于分裂后期和末期的細胞數(shù)目減少了很多,這說明該化學藥物的作用可能是抑制紡錘體的形成,使染色體無法移向細胞兩極。
專題10 細胞的有絲分裂(挑戰(zhàn))
一、單選題
1.洋蔥根尖和小鼠骨髓細胞都能用于觀察細胞有絲分裂,下列有關敘述正確的是( )
A.都需要用鹽酸溶液使細胞相互分離
B.都需要用低倍鏡找到分裂細胞再換高倍鏡觀察
C.在有絲分裂中期都能觀察到染色體數(shù)目加倍
D.在有絲分裂末期都能觀察到細胞板
【答案】B
【解析】質量分數(shù)為15%的鹽酸和體積分數(shù)為95%的酒精混合后作為解離液只能用于植物細胞的相互分離;動物細胞之間的相互分離需用胰蛋白酶處理,A錯誤;使用顯微鏡時,一般先在低倍鏡下找到物像,再換用高倍鏡觀察,B正確;著絲點斷裂,姐妹染色單體分開,染色體數(shù)目加倍發(fā)生在有絲分裂的后期,C錯誤;細胞板只會出現(xiàn)在植物細胞的有絲分裂末期,D錯誤。
2.下列有關細胞增殖的敘述,正確的是( )
A.根尖分生區(qū)處于分裂期的細胞數(shù)目較少,原因是大多數(shù)細胞沒有進入細胞周期
B.小鼠細胞經(jīng)減數(shù)分裂產生卵細胞的過程中,一個細胞中X染色體的數(shù)目最多為4條
C.蛙紅細胞的無絲分裂中有染色體和紡錘體的出現(xiàn)
D.人皮膚生發(fā)層細胞中,中心粒在間期倍增,染色體在后期倍增
【答案】D
【解析】根尖分生區(qū)處于分裂期的細胞數(shù)目較少,是由于分裂間期時間長,大多數(shù)細胞處于分裂間期,A錯誤;卵原細胞減數(shù)第一次分裂過程中細胞內含兩條X染色體,減數(shù)第二次分裂過程中含1條或2條X染色體,所以小鼠細胞經(jīng)減數(shù)分裂產生卵細胞的過程中,一個細胞中X染色體的數(shù)目最多為2條,B錯誤;蛙紅細胞的無絲分裂中沒有染色體和紡錘體的出現(xiàn),C錯誤;人皮膚生發(fā)層細胞中,中心粒在間期倍增,染色體在后期由于著絲點的分裂而倍增,D正確。
3.用觀察活體細胞的顯微鏡,對分裂期細胞進行一定的處理,可以觀察到染色體的動態(tài)過程。下列有關觀察活體羊胚胎細胞有絲分裂和觀察洋蔥根尖細胞有絲分裂的永久裝片的實驗,敘述錯誤的是( )
A.羊胚胎細胞S期進行DNA復制和某些蛋白質的合成
B.不能觀察到羊胚胎細胞后期分離的染色體以相同的速率移向兩極
C.永久裝片觀察時需要用到細準焦螺旋和光把視野物像調整清晰
D.永久裝片中難以觀察到分離的染色體以相同的速率移向距離加大的兩極
【答案】B
【解析】細胞分裂間期的S期可以進行DNA的復制和部分蛋白質的合成,A正確;由于題干中提出“對分裂期細胞進行一定的處理,可以觀察到染色體的動態(tài)過程”,所以能夠觀察到羊胚胎細胞后期分離的染色體以相同的速率移向兩極,B錯誤;可以通過調節(jié)細準焦螺旋和光把視野物像調整清晰,C正確;永久裝片中,細胞已經(jīng)死亡,不能觀察到分離的染色體以相同的速率移向距離加大的兩極,D正確。
4.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。以下敘述正確的是( )
A.用蛋白質合成抑制劑處理G1期細胞,不影響細胞進入S期
B.經(jīng)秋水仙素處理的細胞會被阻斷在G2期
C.用DNA合成抑制劑處理細胞,受影響的細胞都處于分裂期
D.培養(yǎng)液中缺乏血清可以使細胞周期停滯在間期
【答案】D
【解析】G1期進行蛋白質合成和核糖體的增生,用蛋白質合成抑制劑處理G1期細胞,會使細胞停留在G1期,A錯誤;秋水仙素抑制紡錘體的產生,分離的姐妹染色單體無法移向細胞兩極,細胞停留在M期,B錯誤;用DNA合成抑制劑處理細胞,處于分裂期的細胞不會受影響,C錯誤;培養(yǎng)液中缺乏血清,使細胞無法經(jīng)過G1/S檢驗點,無法進入S期而使細胞周期停滯在間期,D正確。
5.細胞周期可分為間期(包括G1期、S期G2期)和分裂期。如表所示為體外培養(yǎng)的細胞W的細胞周期各階段所需時間(單位:小時)。下列相關敘述正確的是( )
A.細胞W的細胞周期的間期持續(xù)時間有可能小于20.5小時
B.若在培養(yǎng)液中加入DNA合成抑制劑,則處于分裂期的細胞將增多
C.推測處于G1期的細胞W內既無核基因的復制,也沒有基因的表達
D.M期可分為四個時期,其中染色單體數(shù)目最多的時期是后期
【答案】A
【解析】由分析可知,細胞W的細胞周期中間期持續(xù)時間為20.5小時,由于外界因素會影響細胞周期的長短,因此,細胞W的細胞周期中間期持續(xù)時間有可能小于20.5小時,A正確;若在培養(yǎng)液中加入DNA合成抑制劑,細胞周期會阻斷在間期,致使處于分裂期的細胞將減少,B錯誤;G1期的細胞W內應有基因的表達,比如控制DNA聚合酶合成的基因會表達,C錯誤;有絲分裂后期,染色單體數(shù)為零,D錯誤。
6.將 DNA 分子雙鏈用 3H 標記的蠶豆(2n=12)根尖移入普通培養(yǎng)液(不含放射性元素)中,再讓細胞連續(xù)進行有絲 分裂。某普通培養(yǎng)液中的第三次有絲分裂中期,根據(jù)圖示,判斷該細胞中染色體的標記情況最可能是( )
A.12 個 b B.6 個 a,6 個 b
C.6 個 b,6 個 c D.b+c=12 個,但 b 和 c 數(shù)目不確定
【答案】D
【解析】根據(jù)題意可知,親代DNA分子雙鏈用3H標記,由于DNA分子為半保留復制,因此親代細胞中染色體經(jīng)過復制后兩條姐妹染色單體均有標記,如圖a;第一次有絲分裂結束后產生的子細胞中每條染色體上的DNA分子均有一條鏈被標記,該細胞再經(jīng)過復制,一條染色體上的兩條染色單體只有一條有標記,如圖b;由于第二次有絲分裂后期時兩條子染色體隨機移向細胞的兩極,因此第二次分裂結束后產生的子細胞中的具有放射性的染色體的數(shù)目不確定,可能是0條,最多可能是12條;該細胞再經(jīng)過染色體的復制,染色體可能有兩種情況,即圖b和圖c,但是不能確定b、c各自確切的數(shù)目,而細胞中的染色體數(shù)目肯定是12條,即b+c=12個。綜上分析,D正確,ABC錯誤。
7.某同學取樣觀察培養(yǎng)瓶中動物細胞的有絲分裂,觀察到如圖所示的圖像。下列說法錯誤的是( )
A.細胞A中即將發(fā)生核膜的重建過程
B.如果視野中大多數(shù)細胞內都觀察不到染色體,說明其處于分裂間期
C.細胞A中染色體數(shù)是正常體細胞的2倍
D.細胞B中可能發(fā)生基因突變或基因重組
【答案】D
【解析】根據(jù)以上分析可知,細胞A處于有絲分裂的后期,接著將要進入末期,核膜、核仁會重新形成,A正確;細胞分裂過程中,大多數(shù)細胞處于間期,細胞周期中該時期持續(xù)的時間較長,因此視野中大多數(shù)細胞內都觀察不到染色體,B正確;細胞A中染色體數(shù)還沒有完全分到兩個子細胞內,因此是正常體細胞的兩倍,C正確;細胞B處于有絲分裂的中期,有絲分裂過程不能發(fā)生基因重組,基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過程中,D錯誤。
8.下圖甲、乙為某生物的體細胞有絲分裂染色體行為變化示意圖,曲線①、②為DNA含量變化圖。下列敘述中,錯誤的是( )
A.甲圖對應曲線①中的CD段,對應曲線②的FG段
B.乙圖為細胞分裂后期圖,這一時期兩曲線有不同的變化
C.甲圖所示變化發(fā)生在細胞分裂的間期
D.觀察組織細胞有絲分裂時,可用同一細胞來觀察甲、乙兩種時期
【答案】D
【解析】甲圖為DNA分子的復制,對應曲線①中的CD段,對應曲線②的FG段,A正確;乙圖為著絲點分裂,是細胞分裂后期圖,這一時期曲線①一個細胞內的DNA含量不變,而曲線②一條染色體上的DNA分子數(shù)減半,兩曲線有不同的變化,B正確;甲圖為染色體復制,處于間期,此時呈現(xiàn)染色質的狀態(tài),這種變化在光學顯微鏡下難以觀察到,C正確;觀察組織細胞有絲分裂時,在解離時細胞已經(jīng)被殺死,不能用同一細胞來觀察甲、乙兩種時期,D錯誤。
9.在體外培養(yǎng)小鼠體細胞時,發(fā)現(xiàn)細胞分為3種類型:甲類細胞核DNA量是乙類細胞的兩倍,丙類細胞核DNA量介于甲乙兩類細胞之間。以下推測正確的是( )
A.甲類細胞均處于分裂期,在三類細胞中所占比例最大
B.乙類細胞無分裂能力,屬于高度分化的細胞
C.丙類細胞已經(jīng)進入衰老期,將停止細胞分裂
D.用藥物抑制細胞的DNA復制,乙類細胞比例將增加
【答案】D
【解析】根據(jù)題目信息可知,甲類細胞均處于分裂期,分裂期占整個細胞周期的時間少,在細胞周期中各期所占時間與所占細胞的數(shù)目成正相關,所以甲在三類細胞中所占比例最小,A錯誤;乙類細胞沒有進行分裂,不一定屬于高度分化的細胞,B錯誤;丙類細胞的細胞核DNA含量介于甲乙兩類細胞之間,說明只有一半的細胞進行了DNA復制,不能說明已經(jīng)進入衰老期,將停止細胞分裂,C錯誤;用藥物抑制細胞的DNA復制,細胞將停留在間期,所以乙類細胞比例將增加,D正確。
10.如圖表示某人體細胞(部分染色體)及洋蔥根尖細胞的有絲分裂模式圖,據(jù)圖分析下列敘述正確的是( )
A.甲為人體細胞的分裂前期,此時染色體已縮小到最小程度
B.①在G2期已經(jīng)復制完成,前期時作用于②而影響染色體的移動
C.③④均為細胞膜,兩種細胞的胞質分裂方式不同
D.⑤由前期時核膜解體成的小泡組成,最終聚集成細胞板
【答案】B
【解析】細胞分裂中期時,染色體才縮小成最小程度,A錯誤;①中心體在G2期已經(jīng)復制完成,前期時作用于染色體的著絲點而影響染色體的移動,B正確;圖中③表示細胞膜,④表示細胞壁,C錯誤;⑤是由高爾基體形成的小泡組成,聚集成細胞板,D錯誤。
11.如圖為高等植物細胞(2n)處于有絲分裂不同時期的模式圖,圖中①代表囊泡,②代表細胞壁,③代表紡錘絲。下列分析正確的是( )
A.圖甲細胞中的著絲點斷裂導致DNA數(shù)目加倍
B.圖乙細胞中的結構②是通過結構①與赤道板融合而形成的
C.加入DNA合成抑制劑不會阻止圖丙細胞的繼續(xù)分裂
D.若用秋水仙素抑制結構③的形成,則染色體的著絲點能正常斷裂
【答案】D
【解析】圖甲細胞中的著絲點斷裂導致染色體數(shù)目加倍,但DNA數(shù)目不變,A錯誤;赤道板是不存在的虛擬的位置,圖乙細胞中的結構②是通過結構①與細胞板融合而形成的,B錯誤;若加入DNA合成抑制劑,將會阻止分裂間期細胞的繼續(xù)分裂,因此將會影響圖丙細胞的繼續(xù)分裂,C錯誤;若用秋水仙素抑制結構③紡錘絲的形成,染色體的著絲點能正常斷裂,著絲點的分裂與紡錘絲的形成無關,D正確。
12.CDK1是推動細胞由分裂間期進入分裂期的關鍵蛋白。在DNA復制開始后,CDK1發(fā)生磷酸化導致其活性被抑制,當細胞中的DNA復制完成且物質準備充分后,磷酸化的CDK1發(fā)生去磷酸化而被激活,使細胞進入分裂期。大麥黃矮病毒(BYDV)的M蛋白通過影響細胞中CDK1的磷酸化水平而使農作物患病。正常細胞和感染BYDV的細胞中CDK1的磷酸化水平變化如圖所示。下列說法錯誤的是( )
A.正常細胞中DNA復制未完成時,磷酸化的CDK1的去磷酸化過程受到抑制
B.正常細胞中磷酸化的CDK1發(fā)生去磷酸化后,染色質螺旋化形成染色體
C.感染BYDV的細胞中,M蛋白通過促進CDK1的磷酸化而影響細胞周期
D.M蛋白發(fā)揮作用后,感染BYDV的細胞被阻滯在分裂間期
【答案】C
【解析】由分析可知,正常細胞中DNA復制未完成時,磷酸化的CDK1去磷酸化過程受到抑制,使其磷酸化水平較高,A正確;正常細胞中,磷酸化的CDK1發(fā)生去磷酸化后,會使細胞進入分裂期,在分裂期的前期染色質會螺旋化形成染色體,B正確;由分析可知,感染BYDV的細胞中,M蛋白可能是通過抑制CDK1的去磷酸化過程而影響細胞周期的,C錯誤;由分析可知,M蛋白發(fā)揮作用后,感染BYDV的細胞不能進入分裂期而停留在分裂間期,D正確。
二、綜合題
13.細胞周期分為間期與分裂期(M)兩個階段。間期又分為:G1期(DNA復制前期)、S期(DNA復制期)和G2期(DNA復制后期)。以下是測定細胞周期三種常用方法,回答下列問題:
(1)同位素標記法:利用3H標記的TDR(胸腺嘧啶脫氧核苷酸)標記S期的細胞后,移至普通培養(yǎng)基中培養(yǎng),定期取樣檢測放射顯影,統(tǒng)計標記細胞百分數(shù),來計算細胞周期。
A:S期的細胞被標記; B:標記細胞進入分裂期;C:標記細胞第二次進入分裂期
實驗開始時被標記的物質是________,該細胞分裂一次平均經(jīng)歷的時間大約為________h。
(2)BrdU滲入測定法:BrdU加入培養(yǎng)液后,作為細胞DNA復制的原料參與新DNA的合成,經(jīng)Giemsa染色后通過統(tǒng)計分裂相中各期比例,來算出細胞周期的值。
已知只有雙鏈均含BrdU的染色單體著色較淺,其他情況的染色單體著色較深?,F(xiàn)以1條染色體為例,觀察加入BrdU后細胞分裂中期的顯示情況,則經(jīng)2個周期,所產生的c細胞中一半細胞為兩條單體均染色淺,另一半細胞為兩條單體_________;得出該結果依據(jù)了DNA的_________復制方式。
(3)流式細胞儀PI染色法:PI可以與DNA結合,其熒光強度直接反映了細胞內DNA含量,流式細胞儀可根據(jù)細胞中DNA含量的不同對細胞分別計數(shù),從而獲得對應的細胞周期各時期的細胞百分率。若檢測的結果G1期DNA的相對含量為40,則G2期應該是__________。
【答案】(1)DNA 10
(2)一深一淺 半保留
(3)80
【解析】(1)胸腺嘧啶脫氧核苷酸是DNA特有的,所以利用3H標記的TDR在間期參與合成DNA,使實驗開始時被標記的物質是DNA。B表示標記細胞進入分裂期,C表示標記細胞第二次進入分裂期,所以該細胞分裂一次平均經(jīng)歷的時間大約為13-3=10(h)。
(2)已知只有雙鏈均含BrdU的染色單體著色較淺,其他情況的染色單體著色較深?,F(xiàn)以1條染色體為例,觀察加入BrdU后細胞分裂中期的顯示情況,由于DNA分子進行半保留復制,所以經(jīng)2個周期,所產生的c細胞中一半細胞為兩條單體均染色淺,另一半細胞為兩條單體一深一淺。
(3)由于G1期之后細胞進入S期,此時細胞中發(fā)生DNA的復制和有關蛋白質的合成,因此進入G2期之后,細胞中DNA數(shù)目加倍,即若檢測的結果G1期DNA的相對含量為40,S期DNA復制加倍,則G2期應該是80。
14.下圖甲表示某種植物(二倍體,2n=8)根尖的不同區(qū)域的細胞,圖乙是某細胞的染色體組成示意圖,圖丙是細胞分裂過程中染色體與核DNA數(shù)目比隨時間變化的曲線。請據(jù)圖分析回答下列問題:
(1)圖甲中①②③④細胞形態(tài)不同的根本原因是_____________,進行實驗獲得圖乙結果時,需利用[ _ ]_________區(qū)為實驗材料,該區(qū)的細胞特點為________________________。
(2)填寫圖乙中標號的結構名稱:⑥是_________;⑦是_________。該細胞分裂后形成的子細胞中含有_________條染色體。
(3)圖丙中,____________(填AB或BC、CD、DE、EF)段中有關蛋白質的合成量明顯增加,________(填AB或“BC、CD、DE、EF)段中DNA穩(wěn)定性較差,易出現(xiàn)堿基對的增添、缺失、替換。DE段表示細胞分裂進入___________期。
【答案】(1)基因選擇性表達 ③ 分生區(qū) 排列緊密,成正方形
(2)染色體 紡錘絲(體) 4
(3)AB BC 后
【解析】(1)圖甲中由③分生區(qū)細胞形成①②④細胞的過程屬于細胞分化的過程,四個區(qū)域細胞的形態(tài)不同的根本原因是基因的選擇性表達;圖乙細胞所有染色體的著絲點排列在赤道板上,形態(tài)最穩(wěn)定,數(shù)目最清晰,處于有絲分裂中期,要獲得此結果,取材細胞應該是具有連續(xù)分裂能力的③分生區(qū)細胞,特點是細胞排列緊密,呈正方形,有的細胞正在進行分裂。
(2)圖乙中⑥表示染色體;⑦表示紡錘體;該細胞中含有4條染色體,進行的是有絲分裂,故該細胞分裂形成的子細胞中染色體仍然是4條。
(3)AB段染色體:DNA為1,表示G1期,此時細胞中正在大量合成蛋白質,為S期做準備;BC段進行DNA復制,此時DNA結構穩(wěn)定性較差,易出現(xiàn)堿基對的增添、缺失、替換(基因突變);DE段DE該比值從0.5上升到1,說明著絲點分裂,姐妹染色單體分離,處于有絲分裂后期或減數(shù)第二次分裂后期。
15.哺乳動物受精卵的前幾次分裂異??赡軐е伦蛹毎霈F(xiàn)多核現(xiàn)象,進而引起胚胎發(fā)育異常。科研人員利用小鼠(2n=40)受精卵對此進行研究。
(1)正常情況下,小鼠受精卵細胞以______分裂方式,將親代細胞的染色體______________,從而保證親子代細胞間遺傳物質的穩(wěn)定性。
(2)科研人員利用熒光蛋白研究分裂過程中紡錘體的變化,得到圖1所示結果。
①據(jù)圖1可知,第一次分裂開始時,受精卵細胞內首先形成兩個相對獨立的紡錘體,兩個紡錘體主軸間的夾角(銳角)逐漸_________,形成“雙紡錘體”。
②來自_________的兩組染色體在處于分裂_________時會排在同一平面。分裂后期,_______隨著絲粒的分離而分開,染色體平分為兩組,在紡錘絲的牽引下移向兩極。
(3)為研究多核形成原因,科研人員用藥物N(可使雙紡錘體相對位置關系異常)處理部分小鼠受精卵,觀察受精卵第一次分裂,結果如圖2所示。
在藥物N處理組中,發(fā)現(xiàn)兩種典型細胞圖像A和B,它們繼續(xù)完成分裂后,形成的子細胞內細胞核和染色體數(shù)應分別為(選填下列字母):細胞A:________;細胞B:_________。
a.一個子細胞單核,另一個子細胞雙核 d.單核子細胞的染色體數(shù)為40條
b.兩個子細胞均單核 e.雙核子細胞的每個核內染色體數(shù)為20條
c.兩個子細胞均雙核 f.雙核子細胞的每個核內染色體數(shù)為40條
(4)綜合上述結果,可推測受精卵第一次分裂時,若_______________,則會形成多核細胞。
【答案】(1)有絲 復制并均分到子細胞中
(2)減小至零 雙親(或“精子和卵細胞”;“父本和母本”) 中期 姐妹染色單體
(3)a、d、e c、e
(4)來自雙親的紡錘體不能正常形成“雙紡錘體”,受精卵的染色體可能會被拉至多個方向
【解析】(1)小鼠受精卵細胞進行有絲分裂,將親代細胞的染色體經(jīng)復制后平均分到子細胞中,從而保證親子代細胞間遺傳物質的穩(wěn)定性。
(2)①根據(jù)圖1所示過程可知,第一次分裂開始時,受精卵細胞內首先形成兩個相對獨立的紡錘體,兩個紡錘體主軸間的夾角(銳角)逐漸減小至零,形成“雙紡錘體”。
②來自父方和母方的兩組染色體在處于分裂中期時會排在細胞中央的赤道板上。進入分裂后期,姐妹染色單體隨著絲粒的分離而分開,染色體平分為兩組,在紡錘絲的牽引下移向兩極。
(3)通過圖示來看,正常情況下,受精卵第一次分裂過程,開始形成兩個相對獨立的紡錘體,最后形成“雙紡錘體”,這樣形成的子細胞為單核細胞,而每個細胞核中含有40條染色體。而圖示A圖中紡錘體一端形成雙紡錘體,一端沒有形成雙紡錘體,這樣形成的兩個子細胞一個為單核,另一個為雙核,單核子細胞的染色體數(shù)為40條,雙核子細胞的每個核內染色體數(shù)為20條,故選a、d、e;圖示B圖中兩端紡錘體都沒有形成雙紡錘體,這樣形成的兩個子細胞均雙核,雙核子細胞的每個核內染色體數(shù)為20條,故選c、e。
(4)綜合上述結果,可推測受精卵第一次分裂時,如果來自雙親的紡錘體不能正常形成“雙紡錘體”,受精卵的染色體可能會被拉至多個方向,則會形成多核細胞。項目
紡錘體的形成方式不同(前期)
細胞分裂方式不同(末期)
植物細胞
從細胞兩極發(fā)出___________形成紡錘體
由_____________形成細胞壁,將細胞分隔成兩部分
動物細胞
由中心體發(fā)出_____________形成紡錘體
由_______________向內凹陷,將細胞縊裂成兩部分
時期
項目
分裂間期
分裂期
前期
中期
后期
末期
核DNA
2n→4n
4n
4n
4n
4n→2n
染色體
2n
2n
2n
4n
4n→2n
染色單體
0→4n
4n
4n
0
0
項目
上升段的變化原因
下降段的變化原因
核DNA
間期(a段)DNA復制,DNA數(shù)目加倍
末期(e段)細胞一分為二,DNA數(shù)目減半
染色體
后期(d段)著絲點分裂,染色體數(shù)目加倍
末期(e段)細胞一分為二,染色體數(shù)目減半
染色單體
間期(a段)DNA復制,染色單體形成
后期(d段)著絲點分裂,姐妹染色單體分離,染色單體消失
生物類型
作用時期
生理作用
核糖體
動物、植物
主要是間期
合成相關蛋白質
線粒體
動物、植物
整個細胞周期
提供能量
高爾基體
植物
末期
與細胞壁形成有關
中心體
動物、低等植物
前期
與紡錘體的形成有關
實驗材料的選擇
類型
選取分裂期占細胞周期比例相對較大的材料
部位
選取分裂旺盛的部位(如根尖的分生區(qū)、莖尖)
時間
必須在分裂旺盛的時間
操作注意事項
解離時間
太短
細胞間質未被完全溶解,壓片時細胞不分散
過長
導致細胞解離過度、根尖過于酥軟,影響染色
漂洗時間
適宜
洗去多余的鹽酸,防止解離過度而影響染色
培養(yǎng)時間(h)
10
20
30
40
50
60
70
培養(yǎng)液中細胞數(shù)目(千個)
25
35
50
70
100
145
200
細胞周期階段
樣本1
樣本2
樣本3
合計
間期
M1
M2
M3
M
分裂期
前期
A1
A2
A3
A
中期
B1
B2
B3
B
后期
C1
C2
C3
C
末期
D1
D2
D3
D
所觀察細胞的總數(shù)
N
細胞周期
G1期
S期(進行DNA的復制)
G2期
M期(分裂期)
合計
時長
10
7
3.5
1.5
22
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