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浙科版高中生物必修1分子与细胞第四章细胞的生命历程学案
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这是一份浙科版高中生物必修1分子与细胞第四章细胞的生命历程学案，文件包含第三节细胞凋亡是编程性死亡docx、第一节细胞通过分裂增殖docx、第二节细胞通过分化产生不同类型的细胞docx等3份学案配套教学资源，其中学案共145页， 欢迎下载使用。
第四章 细胞的生命历程
第一节 细胞通过分裂增殖
教学内容
教学要求
素养归属
1.细胞的分裂经历细胞周期
(1)通过分析与讨论,探究细胞表面积与体积的关系
科学探究
(2)基于归纳与概括,梳理细胞周期的概念
科学思维
2.染色体在有丝分裂过程中呈现规律性变化
(1)基于模型与建模,分析动、植物细胞有丝分裂的过程,并比较两者在有丝分裂过程中的异同
科学思维
(2)基于模型与建模,分析细胞有丝分裂过程中核DNA含量、染色体等物质的含量变化,并找出上述物质变化的规律
科学思维
(3)通过制作植物根尖细胞有丝分裂临时装片并进行观察的实验操作,分析并比较细胞分裂不同时期图示,提升实验操作能力
科学探究
3.有丝分裂可保证细胞亲子代间遗传物质的稳定性
通过比较有丝分裂过程前后遗传物质的变化,明确有丝分裂能够保证亲子代细胞之间遗传性状的稳定性
科学思维、
生命观念
4.癌细胞可以无限制地分裂
(1)基于归纳与概括,比较癌变发生的机理,比较癌细胞与正常细胞有丝分裂的异同
科学思维
(2)基于批判性思维,分析引起癌变的因素,关注相关的社会议题,主动向他人宣传关爱生命的观念和意义
社会责任
1.细胞的分裂经历细胞周期
(1)细胞体积与细胞分裂的关系
①为了保证细胞进行正常生命活动,细胞体积不能太大。当一些细胞体积达到一定大小时,可从一个细胞分裂成两个细胞。
②真核细胞常见分裂方式:有丝分裂(体细胞增殖的主要方式)和减数分裂(产生有性生殖细胞)。
(2)细胞周期
①含义:连续分裂的细胞从一次分裂结束到下一次分裂结束所经历的整个过程。
②组成:细胞周期包括分裂期(简称M期)和分裂间期(包括S期、G1期和G2期)。
a.G1期主要是合成DNA复制所需的蛋白质。
b.S期发生DNA的复制。
c.G2期合成M期所必需的一些蛋白质。
③特点:分裂间期的时间总是长于M期。
2.染色体在有丝分裂过程中呈现规律性变化(以高等植物细胞为例)
时期
图示
特点及物质变化
M期
前期
①最明显的变化就是细胞核内染色体的出现;
②每个染色体由两条并列的姐妹染色单体组成,由一个着丝粒连接在一起;
③前期中较晚的时候出现纺锤体。此时,核膜、核仁开始解体
中期
①染色体的着丝粒都排列在细胞中央的平面上;
②中期的染色体缩短到最小的程度,便于观察和研究
后期
①染色体的着丝粒分为两个;
②姐妹染色单体分离成两条独立的染色体,染色体的数目增加一倍;
③分离的染色体以相同的速率分别被纺锤丝拉向两极
末期
①染色体伸展,呈现染色质状态;
②核膜重新形成,核仁出现;
③细胞核内的染色体数目与分裂前相同;
④在两个新细胞间出现许多含有纤维素的囊泡→聚集成一个细胞板→形成新的细胞壁→两个新细胞
3.有丝分裂可保证细胞亲子代间遗传物质的稳定性
将亲代细胞的染色体经过复制后,精确地平均分配到两个子细胞中。由于染色体上有遗传物质DNA,染色体的复制实质上是DNA的复制,因而在生物的亲代细胞和子代细胞之间保证了遗传性状的稳定性。
4.癌细胞可以无限制地分裂
概念一 细胞的分裂经历细胞周期
[概念情境]
下表数据为科研人员实验测得体外培养的三种细胞的细胞周期持续时间(单位:小时) 。
细胞
分裂间期
分裂期
合计
小鼠十二指肠细胞
13.5
1.8
15.3
蛙单倍体胚细胞
35.3
1.6
36.9
蚕豆根尖细胞
15.3
2.0
17.3
请思考以下问题。
(1)细胞周期的时长与分裂间期和分裂期的时长具有怎样的关系?
提示:细胞周期时长等于分裂间期和分裂期的时长之和。
(2)不同类型细胞的细胞周期持续时间是否相同?不同细胞的细胞周期有没有共性?
提示:不同细胞的细胞周期持续时间不同,如蛙单倍体胚细胞细胞周期持续时间较长,小鼠十二指肠细胞细胞周期持续时间较短。不论何种类型细胞,分裂间期和分裂期的时间相差很大;分裂间期占的时间较长,分裂期占的时间较短。
(3)表中三种类型的细胞体积都相对较小,对于细胞而言有什么意义?
提示:细胞体积小,表面积与体积之比就较大(即相对表面积较大),有利于细胞进行物质交换。
模拟探究细胞的大小与扩散作用的关系
[典例1] 科学家通过模拟实验探究细胞大小与物质运输的关系,结果如图所示。网格部分表示NaOH扩散的区域,空白部分表示琼脂块未被NaOH扩散的区域。下列叙述正确的是( D )
A.浸泡时用勺子翻动琼脂块,若挖动其表面对实验结果亦无影响
B.NaOH在边长1 cm的琼脂块内扩散的速率最大
C.本实验可说明,细胞体积越小,其相对表面积越小,物质运输的效率就越高
D.NaOH扩散进琼脂块的体积与琼脂块总体积之比可以反映细胞的物质运输效率
解析:用勺子挖动琼脂块表面可能会导致琼脂块表面破损,这会影响NaOH扩散的体积,从而影响实验结果;NaOH在不同的琼脂块中扩散的速率是相同的;本实验可说明,细胞体积越小,其相对表面积越大,物质运输的效率就越高;NaOH扩散进琼脂块的体积与琼脂块总体积之比可以反映细胞的物质运输效率。
探究细胞表面积与体积关系的实验操作与分析
细胞周期的概念
[典例2] 如图为细胞周期示意图,下列关于细胞周期各个时期的变化叙述正确的是( A )
A.a→b是G2期,细胞内DNA已经复制完成
B.b→c是分裂期,是一个细胞周期的开始阶段
C.c→d是G1期,细胞内无蛋白质合成
D.d→a是S期,细胞进行DNA复制和核糖体增生
解析:由题图可知,a→b是G2期,细胞内DNA已经复制完成;b→c是分裂期,细胞周期是先分裂间期后分裂期;c→d是G1期,细胞内有蛋白质合成;d→a是S期,细胞内发生的变化是DNA复制,而核糖体增生发生在G1期,为蛋白质合成做准备。
[概念误区] 有关细胞周期的理解
(1)并不是所有的细胞分裂都具有周期性。高度分化的体细胞和减数分裂产生的生殖细胞不具有细胞周期。
(2)有丝分裂产生的子细胞有的可继续进行分裂,有的暂不分裂,也有的进行细胞分化。
(3)细胞周期的长短由遗传物质决定,同时受环境因素的影响。
(4)在观察有丝分裂时,应选择分裂期相对较长的细胞,有利于观察到处于不同分裂时期的图像。
(5)G1期完成DNA复制所需蛋白质的合成和核糖体的增生,但场所不在细胞核,在细胞质。
细胞周期的表述方式
[典例3] 图1表示细胞进行有丝分裂的一个细胞周期所用的时间,图2表示连续分裂的细胞相邻的两个细胞周期图,图3表示细胞增殖过程中核DNA含量的变化,下列叙述中正确的是( A )
A.图2中a、b或c、d两段都要消耗ATP
B.图3中g组细胞全部处于图2中的b段或d段
C.图1中的乙→甲称为分裂期
D.温度不影响图2中b段或d段的进行速率
解析:分析图示可知,图2中a和c表示分裂间期,b和d表示分裂期,无论是分裂间期还是分裂期都会消耗ATP;根据题图分析可知,图3中g组表示的时期有G2期、前期、中期、后期和末期,其中G2期不属于图2中的b段或d段;图1中的乙→甲称为分裂间期;图2中b段或d段表示分裂期,其进行速率受温度的影响。
细胞周期的表示方法
方法名称
表示方法
说明
扇形图
A→B→C→A为一个细胞周期
直线图
a+b或c+d为一个细胞周期
坐标图
a+b+c+d+e为一个细胞周期
直方图
依据此图可以判断DNA复制前、复制时和复制后所占时长的比例
概念二 染色体在有丝分裂过程中呈现规律性变化
[概念情境]
某同学制作了洋葱根尖细胞有丝分裂的临时装片,并对其进行了观察,各时期的显微照片如下图所示。
请据图思考以下问题。
(1)制作洋葱根尖细胞有丝分裂的临时装片,基本操作流程是什么?
提示:解离→漂洗→染色→制片。
(2)图示中①～⑤的显微照片分别表示什么时期?请你按有丝分裂的顺序将其进行正确排序。
提示:①～⑤分别表示间期、中期、后期、前期、末期。排列顺序为①→④→②→③→⑤。
(3)观察细胞中染色体形态和数目的最佳时期是图中哪个时期?该时期的主要特征是什么?
提示:观察细胞中染色体形态和数目的最佳时期是图中②时期(中期),该时期的主要特征是染色体的着丝粒整齐排列在赤道面上。
(4)在有丝分裂过程中,DNA加倍和染色体加倍是否发生在同一时期?请用图中的序号表示两个加倍的时期。
提示:否。DNA在间期(S期)加倍,即图示中①;染色体在后期加倍,即图示中③。
制作和观察根尖细胞有丝分裂临时装片,或观察其永久装片
[典例1] 下列关于“制作和观察植物细胞有丝分裂的临时装片”实验的叙述,错误的是( D )
A.清水漂洗的目的是洗去多余的解离液,以利于染色
B.在高倍物镜和低倍物镜下均能观察到处于分裂期的细胞
C.盐酸将细胞之间的果胶质松散,有利于后期制片时将根尖压成单层细胞
D.低倍物镜下找到目标细胞,再换用高倍物镜后不能观察到目标细胞的原因只是视野变暗
解析:清水漂洗的目的是洗去多余的解离液,以利于染色;观察洋葱根尖细胞有丝分裂的临时装片,通常在低倍物镜下找到观察对象后,再转换高倍物镜观察,识别有丝分裂不同时期的细胞,因此在高倍物镜和低倍物镜下均能观察到处于分裂期的细胞;用质量分数为10%的盐酸解离,是因为盐酸能使细胞之间的果胶质松散,有利于后期制片时将根尖压成单层细胞;低倍物镜下找到目标细胞,再换用高倍物镜后不能观察到目标细胞的原因是①换用高倍物镜前,没有将观察目标移至视野中央,换用高倍物镜后,观察目标在视野范围以外;②换用高倍物镜后,视野太暗,没有将视野调亮,看不到观察的细胞;③没有调节好细准焦螺旋。
制作并观察植物细胞有丝分裂临时装片
的实验操作与实验易错
(1)实验操作
(2)实验易错
①“解离”之后,细胞已经被杀死,无法观察细胞有丝分裂的动态变化过程。
②“漂洗”的目的是洗去解离液——盐酸,以便于龙胆紫染液或醋酸洋红染液等碱性染料对染色体(质)进行着色。
③“染色”的目的是对染色体(质)结构进行着色,便于观察。
④细胞有丝分裂过程中,可以看到细胞壁、纺锤体、染色体等结构,但无法观察到不存在的结构——赤道面。
⑤只有具备分裂能力的细胞才可作为取材部位,高度分化的细胞部位不能作为观察对象。
有丝分裂过程中染色体的行为变化
[典例2] 如图是同一高等植物细胞分裂不同时期的图像,据图分析可做出的正确判断是( C )
A.该种生物的叶肉细胞中共含有6个DNA分子
B.若按分裂的先后顺序排列,应为①→④→③→②,共同构成一个完整的细胞周期
C.下一细胞周期开始于图②时期的结束
D.图①时期细胞中的中心体移向两极
解析:该种生物的叶肉细胞的细胞核中共含有6个DNA分子,此外在线粒体和叶绿体中也含有少量DNA;根据分析可知,题图所示细胞分裂的先后顺序为①→④→③→②,但还缺少分裂间期,因此不能构成一个完整的细胞周期;细胞周期是指连续分裂的细胞从一次分裂结束到下一次分裂结束所经历的整个过程,因此下一细胞周期开始于图②时期的结束;该细胞为高等植物细胞,不含中心体。
有丝分裂过程图示及相关分析
(以动物和高等植物细胞为例)
时期
植物细胞
动物细胞
染色体形
态变化
相关分析
间期
①DNA在S期加倍,染色体数目不变;
②动物和低等植物细胞在G2期已有一对中心体
M
期
前
期
①染色体形成时间早于纺锤体;
②核膜、核仁解体,与纺锤体形成时间基本同步;
③该时期不存在染色体与DNA数量变化
中
期
①染色体形态最清晰,便于观察;
②纺锤体的中轴与赤道面垂直,染色体的着丝粒整齐地排列在赤道面上
后
期
①姐妹染色单体消失,染色体数目加倍,DNA数目不变;
②分离的染色体以相同的速率分别被纺锤丝拉向两极
末
期
①染色体伸展,呈现染色质状态;
②动物细胞在赤道面上向内凹陷,形成环沟;植物细胞形成细胞板,进而形成新的细胞壁
动、植物细胞有丝分裂异同
[典例3] 如图为动物和高等植物细胞的有丝分裂图,据图分析错误的是( D )
A.甲细胞在分裂前期时,一对①分开,其间有纺锤丝相连
B.乙细胞在分裂前期时,无①出现,但仍有纺锤丝
C.甲细胞在分裂末期时,③向内凹陷,形成环沟
D.乙细胞在分裂末期时,⑤聚集发展成新的细胞膜
解析:甲细胞为动物细胞,①为中心体,②为着丝粒,③为细胞膜。动物细胞有丝分裂前期,一对中心体移向两极,其间有纺锤丝相连;乙细胞为高等植物细胞,细胞中不存在中心体,细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体;动物细胞在分裂末期时,细胞在赤道面上向内凹陷,形成环沟;高等植物细胞在分裂末期时,⑤聚集发展成新的细胞壁。
动、植物细胞有丝分裂的异同
项目
植物细胞
动物细胞
不同点
间期
无中心体的复制
一个中心体复制成一对中心体
前期
细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体
两个中心体之间的纺锤丝形成纺锤体
末期
细胞中央出现细胞板并形成细胞壁
细胞在两极之间的“赤道面”上向内凹陷,形成环沟
相同点
①分裂过程及分裂时期相同;②细胞核内染色体的行为、形态、数目变化规律相同;③分裂间期都完成了DNA复制(或完成染色体复制);④染色体平均分配到两个子细胞中
基于柱形图或曲线图考查有丝分裂过程中物质含量变化
[典例4] 图1是一个细胞周期内每条染色体中的DNA含量变化曲线图,图2是根据细胞核DNA含量不同,将大量某种连续增殖的细胞分为三组,统计每组的细胞数而绘制的柱形图。下列叙述正确的是( B )
A.图1中ef段的染色体数是cd段的一半
B.图2丙组细胞中只有部分细胞的染色体数目加倍
C.图2中乙组细胞所处时期相当于图1中的ab段
D.观察有丝分裂过程中染色体的最佳时期是图2的甲组细胞
解析:图1中ef段包括后期和末期,其中后期染色体数目是cd段的2倍,末期染色体数目与cd段相同;图2丙组细胞包括G2期、前期、中期和后期的细胞,其中只有后期细胞中染色体数目加倍;图2中乙组细胞所处时期(S期)相当于图1中的bc段;观察有丝分裂过程中染色体的最佳时期是中期,包含在图2的丙组细胞中。
有丝分裂过程中物质含量变化
细胞有丝分裂过程中核DNA、染色体、染色单体、每条染色体上DNA含量变化曲线
①a→b、m→n的变化原因均为DNA复制。
②g→h、p→q的变化原因均是着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,形成染色体。
③染色单体数在细胞周期中起点和终点均为0。
概念三 有丝分裂可保证细胞亲子代间遗传物质的稳定性
[概念情境]
如图表示有丝分裂过程中染色体数目变化曲线。
请思考下面问题。
一个细胞周期可用图中的什么序号表示?在该周期内染色体的数目变化体现了有丝分裂的什么特征?
提示:一个细胞周期可用图中的①～⑤表示。一个细胞周期中染色体数目前后不变,说明经过有丝分裂,能够保证细胞亲子代间遗传物质的稳定性。
有丝分裂的意义
[典例] 有丝分裂的重要意义是保证了( C )
A.细胞的变化过程受细胞核内的DNA控制
B.一个细胞的变异将发生在新的细胞中
C.生物的亲代细胞和子代细胞之间遗传性状的稳定性
D.新产生的细胞能充分生长发育
解析:细胞有丝分裂的重要意义是将亲代细胞的染色体经过复制后,精确地平分到两个子细胞中。由于染色体上有遗传物质DNA,因而在生物的亲代细胞和子代细胞之间保证了遗传性状的稳定性。
[概念误区] 有丝分裂实现染色体与核遗传物质的平均分配,但不能实现细胞中所有遗传物质的平均分配。
概念四 癌细胞可以无限制地分裂
[概念情境]
白血病简称血癌,据报道,近年来儿童白血病患者人数有增加的趋势。某儿童医院的一份调查报告显示,到该医院就诊的儿童白血病患者中,多数家庭曾进行过豪华装修。家庭装修过程中使用的装修材料中含有的苯、甲醛等有害物质是使儿童患病的直接因素。
请思考以下问题。
(1)致癌因子的类型除上述所示种类外,还包括哪些?造血干细胞癌变的根本原因是什么?
提示:致癌因子的类型除上述所示种类外,还包括物理致癌因子、生物致癌因子。造血干细胞癌变的根本原因是原癌基因及抑癌基因发生改变。
(2)细胞癌变之后,发生的最显著的变化有哪些?
提示:①粘连蛋白缺失或减少,使癌细胞易于从肿瘤上脱落;②癌细胞具有无限增殖能力。
(3)治疗恶性肿瘤的途径之一是用药物影响癌细胞的细胞周期。试根据有丝分裂的特点,推测如何使用药物将癌细胞阻断在细胞周期的间期或分裂期。
提示:用药物抑制染色体的复制(或DNA复制),可将癌细胞的细胞周期阻断在分裂间期;而用药物抑制纺锤体的形成,可以影响染色体被拉向两极,从而将细胞周期阻断在分裂期。
癌细胞的特征
[典例] 下列关于癌细胞的叙述,错误的是( C )
A.癌细胞内部发生过变异
B.癌细胞细胞表面成分发生改变
C.癌细胞的分裂次数是有限的
D.粘连蛋白的缺失促使癌细胞能够转移
解析:癌细胞形成的根本原因是细胞内的原癌基因和抑癌基因发生改变,可见,癌细胞内部发生过可遗传变异;癌细胞的细胞表面粘连蛋白很少或缺失,使癌细胞容易在组织间转移;癌细胞在适宜条件下能无限增殖,其分裂次数是无限的。
在高等动物Z细胞的细胞周期中,各时期经历时间依次是G1期8 h、S期6 h、G2期5 h、M期1 h。HU(羟基脲)是一种DNA合成抑制剂,对S期以外的细胞无影响,但可以阻止细胞进入S期而停留在G1/S交界(看作G1期细胞)。科学家利用Z细胞和HU做了如下实验,每组设置多个重复样品。
①A组:培养液+Z细胞+HU(用生理盐水配制)
B组:培养液+Z细胞+生理盐水
②培养14 h后,检测统计A、B两组各时期细胞数所占百分比(第一次检测)。
③将A组中的HU全部洗脱,更换新鲜培养液培养10 h,再向A组中加入HU。
④培养14 h后,检测统计A、B两组各时期细胞数所占百分比(第二次检测)。
请回答下列问题。
(1)A组培养液中加入DNA合成抑制剂,处于S期的细胞立刻被抑制。
(2)S期的启动需要一种蛋白质分子作为启动信号,这种蛋白质在S期之前合成并存在于S期全过程中。若将S期和G1期细胞融合,则G1期细胞进入S期的时间将提前(填“不变”“提前”或“延后”)。
(3)①设计一张表格,并将A、B两组第一次检测统计的预测结果填入表中。
项目
G1
S
G2
M
A组
70%
30%
0%
0%
B组
40%
30%
25%
5%
②A组的第二次检测统计结果是细胞都处于G1期(或细胞都处于G1/S交界)。
解析:(1)DNA复制的时期是分裂间期的S期,所以向A组培养液中加入DNA合成抑制剂,处于S期的细胞立刻被抑制。
(2)将S期和G1期细胞融合后,G1期的细胞中含有作为启动S期信号的蛋白质,使G1期的细胞比正常培养下提前进入S期。
(3)①A组培养液中加入了HU,而HU能抑制DNA合成,阻止细胞进入S期而停留在G1/S交界(看作G1期细胞),因此培养14 h后,S期细胞占细胞周期的比例为30%,其余细胞均处于G1期,即比例为70%。B组培养液中没有加入HU,细胞正常分裂,因此培养14 h后,G1期40%、S期30%、G2期25%、M期5%。②将A组中的HU全部洗脱,更换新鲜培养液培养10 h,再向A组中加入HU,培养14 h后,则A组中30%处于S期的细胞也均进入G1期,因此A组的第二次检测统计结果是细胞都处于G1期(或细胞都处于G1/S交界)。
1.下列关于高等动物细胞的细胞周期的叙述,错误的是( D )
A.分裂间期进行DNA复制
B.前期开始出现染色体和纺锤体
C.中期是观察染色体形态的最佳时期
D.末期进行着丝粒的分裂
解析:着丝粒分裂发生在后期。
2.下列关于“制作和观察植物细胞有丝分裂的临时装片”活动的叙述,正确的是( C )
A.若改用紫色的洋葱外表皮细胞作实验材料则无须用龙胆紫染色
B.用水漂洗可洗去多余的染料,以避免染色过度影响观察
C.显微镜下观察中期细胞可对细胞中的染色体进行计数
D.实验中应保持细胞的活性以便能观察到各个时期的细胞
解析:洋葱外表皮细胞不分裂,不可作为该活动的材料;漂洗的目的是洗去解离液,便于染色;中期是观察染色体的最佳时期,显微镜下可看到细胞中的染色体,便于计数;解离过的细胞已死亡。
3.如图为细胞周期中细胞核的某一变化,此过程发生在( C )
A.末期,核仁、核膜正在重新形成
B.间期,染色质已复制,正在螺旋化形成染色体
C.前期,核膜逐渐解体
D.中期,染色体螺旋程度最高
解析:图示核膜逐渐解体,出现染色体且有染色单体,应该处于有丝分裂前期。
4.(2019·浙江4月学考)在“制作和观察植物细胞有丝分裂的临时装片”活动中,观察到不同分裂时期的细胞如图所示:
下列叙述错误的是( C )
A.装片制作过程中需用清水漂洗已解离的根尖便于染色
B.观察过程中先用低倍镜找到分生区细胞再换用高倍镜
C.图甲细胞所处时期发生DNA复制及相关蛋白质的合成
D.图丙细胞中的染色体数目比图乙细胞中的增加了一倍
解析:装片制作过程中需用清水漂洗已解离的根尖,洗去解离液,防止解离过度,便于染色。观察过程中先用低倍镜找到分生区细胞再换用高倍镜。图甲细胞处于有丝分裂的前期,染色质丝螺旋缠绕并逐渐缩短变粗,形成染色体,核膜解体,核仁消失;间期完成DNA复制和有关蛋白质合成。图丙细胞处于有丝分裂后期,着丝粒一分为二,姐妹染色单体分开,染色体数目加倍;图乙细胞处于有丝分裂中期,染色体清晰地排列在赤道面上,染色体数目不变,图丙细胞中的染色体数目比图乙细胞中的增加了一倍。
5.通过对缺少某种蛋白的癌细胞进行研究,发现染色体在一些关键位置处于展开状态,使一系列基因被激活,癌细胞因此能够持续分裂。下列相关叙述正确的是( D )
A.癌细胞基因表达调控与染色体状态无关
B.抑制该蛋白合成的药物有助于攻克癌症
C.在正常细胞中该蛋白基因处于关闭状态
D.正常细胞内控制该蛋白合成相关的基因突变可能导致正常细胞分裂失控
解析:癌细胞染色体在一些关键位置处于展开状态,因此癌细胞基因表达调控可能与染色体解螺旋有关;据题意可知,癌细胞缺少某种蛋白,在癌细胞中该蛋白基因可能处于关闭状态,故抑制该蛋白合成的药物有助于细胞癌变,提高该蛋白合成的药物有助于攻克癌症;据题意可知,癌细胞缺少某种蛋白,在癌细胞中该蛋白基因处于关闭状态,而在正常细胞中该蛋白基因处于开启状态;据题意可知,癌细胞是激活了一系列基因,使癌细胞“永生”,因此癌细胞的无限增殖与正常细胞内控制该蛋白合成相关的基因突变有关。
概念理解练
1.观察根尖分生组织细胞的有丝分裂时,视野中染色体的形态比较固定、数目比较清晰的细胞所处的时期是( B )
A.前期 B.中期
C.后期 D.末期
解析:细胞有丝分裂中期,染色体缩短到最小的程度,所有染色体的着丝粒都排列在赤道面上,此时染色体形态比较固定、数目比较清晰,是观察染色体的最佳时期。
2.如图为洋葱根尖细胞有丝分裂临时装片在显微镜下观察到的图像。此时细胞所处的分裂时期为( C )
A.前期 B.中期 C.后期 D.末期
解析:由题图可知,细胞中染色体的着丝粒已经分裂,分离的染色体被拉向两极,染色体数目加倍,所处时期为分裂后期。
3.下列有关细胞不能无限长大的原因的叙述中,错误的是( D )
A.与细胞的表面积和体积之比有关
B.与细胞核所能控制的范围有关
C.细胞体积越大,信息交流的效率越低
D.细胞体积越小,物质运输的效率越低
解析:细胞体积不能太大,否则细胞表面积和体积之比(相对表面积)过小,不利于物质交换和各项生命活动的完成;细胞体积受细胞核所能控制的范围制约;细胞体积越小,相对表面积越大,物质运输的效率越高。
4.如图为细胞周期示意图,正确表示一个细胞周期的是( C )
A.a → a
B.b → b
C.c → c
D.d → d
解析:细胞周期指连续分裂的细胞从一次分裂结束到下一次分裂结束所经历的整个过程,分析图示中信息,可知细胞周期表示为 c→c。
5.在“模拟探究细胞的大小与扩散作用的关系”的实验中,分别采用边长为1 cm、2 cm、3 cm的含酚酞琼脂块,放入NaOH溶液,相同时间后,发现NaOH在三块琼脂块中扩散的深度( A )
A.都一样
B.体积越大,深度越大
C.体积越小,深度越小
D.边长为2 cm的琼脂块扩散深度最大
解析:细胞表面积与体积之比与物质运输速率之间的关系:体积越大,相对表面积越小,物质运输的速率越低;实验中测量的不同大小琼脂块上NaOH扩散的深度相同。
6.下列关于动物细胞周期和有丝分裂的叙述,正确的是( C )
A.同一动物个体不同细胞的细胞周期时间长短一定相同
B.有丝分裂M期所需蛋白质的合成主要发生在G1期和G2期
C.前期一对中心体分开并移向两极,且有纺锤丝相连
D.后期赤道面上出现许多囊泡
解析:同一动物个体不同细胞的细胞周期时间长短可能不同;有丝分裂M期所需蛋白质的合成主要发生在G2期,G1期主要合成DNA复制所需的蛋白质;动物细胞有丝分裂前期,一对中心体分开并移向两极,且有纺锤丝相连;植物细胞有丝分裂后期,赤道面上会出现很多囊泡。
7.在制作并观察洋葱根尖细胞有丝分裂临时装片的实验中,有关叙述正确的是( D )
A.使用的盐酸浓度越大,解离时间越长,解离效果越好
B.染色体可被龙胆紫等酸性染料染成深色
C.实验材料可以用洋葱鳞片叶外表皮代替根尖细胞
D.镜检时,视野中只有少部分细胞处于分裂期
解析:使用的盐酸浓度越大,解离时间越长,会导致细胞过于酥软,不利于漂洗、染色和制片;染色体可被龙胆紫等碱性染料染成深色;洋葱鳞片叶外表皮细胞为高度分化的细胞,不能进行有丝分裂,故实验材料不可以用洋葱鳞片叶外表皮代替根尖;由于细胞周期中分裂间期的时间最长,因此镜检时,视野中大多数是处于有丝分裂间期的细胞,只有少部分细胞处于分裂期。
8.如图为四组植物材料的细胞周期,下列说法错误的是( D )
A.四组植物材料可以来自同一植物个体
B.若材料来自同一个体,不同细胞的染色体数目可能不相等
C.如果仅从细胞分裂周期来看,四组材料中D组作为实验材料最适合
D.如果利用药物抑制DNA合成,所有细胞将停留在分裂间期
解析:同一植物个体不同部位的细胞,细胞周期的持续时间可能不同,故四组植物材料可以来自同一植物个体;同一植物个体同一部位的细胞,细胞分裂不是同步进行的,故同一视野中不同细胞可能处于细胞周期的不同阶段,如有的处于有丝分裂后期,有的处于有丝分裂前期,故染色体数目可能不相等;选择观察有丝分裂的实验材料,应该选择分裂期占细胞周期的比例最大的生物组织,故从细胞分裂周期来看,四组材料中D组作为实验材料最适合,其分裂期占细胞周期比例为 3.1/16×100%≈19.4%;利用药物抑制DNA合成,也不一定会使所有细胞停留在分裂间期。
9.(2021·温州期末)在细胞有丝分裂过程中,复合物(APC)在后期通过消除姐妹染色单体间着丝粒的粘连,促进有丝分裂进程。以下相关说法中错误的是( B )
A. 姐妹染色单体在细胞分裂间期形成
B.有丝分裂前期细胞中APC含量最高
C.有丝分裂过程中姐妹染色单体将会分离成为独立的染色体
D.APC在分裂细胞中的含量可能有周期性变化
解析:间期染色体复制,DNA分子加倍,形成姐妹染色单体;由于APC能消除姐妹染色单体间着丝粒的粘连,所以有丝分裂后期细胞中APC含量最高;有丝分裂后期姐妹染色单体将会分离,成为两条独立的染色体;细胞有丝分裂具有周期性,所以APC在分裂细胞中的含量(后期含量最多)可能也有周期性变化。
10.如图是高等植物细胞有丝分裂某些时期的模式图,请据图回答下列问题。
(1)图中细胞分裂的正确顺序是 (用字母表示)。
(2)A图所示细胞处于有丝分裂的 期,该时期细胞中有染色体
条,DNA分子 个。
(3)植物细胞有丝分裂装片的制作流程为 、漂洗、 、
制片。在光学显微镜下观察该生物的染色体,通常选择图 所示的时期,原因是
。
(4)动植物细胞有丝分裂的主要区别在前期和末期,动物细胞前期由
发出纺锤丝形成纺锤体,植物细胞末期在赤道面处形成
进而向四周扩展形成细胞壁。
解析:(1)由题图可知,A处于后期,B处于前期,C处于中期,D处于末期,因此图中细胞分裂的正确顺序是B、C、A、D。
(2)A图所示细胞处于有丝分裂的后期,该时期细胞中有染色体8条,DNA分子8个。
(3)植物细胞有丝分裂装片的制作流程为解离、漂洗、染色、制片。在光学显微镜下观察该生物的染色体,通常选择中期,即图C所示的时期,原因是此时期细胞中的染色体缩短到最小的程度,形态比较稳定,数目比较清晰,便于观察。
(4)动、植物有丝分裂的主要区别在前期和末期,动物细胞前期由中心体发出纺锤丝形成纺锤体,植物细胞末期在赤道面处形成细胞板进而向四周扩展形成细胞壁。
答案:(1)B、C、A、D
(2)后 8 8
(3)解离 染色 C 此时期细胞中的染色体缩短到最小程度,形态比较稳定,数目比较清晰,便于观察
(4)中心体 细胞板
素养提升练
11.研究发现,大象与小鼠相应器官与组织的细胞大小无明显差异。器官的大小与细胞的数量成正比,而与细胞大小无关,这称为“细胞体积守恒定律”。下表表示各类细胞直径的比较,据此分析相关叙述不正确的是( D )
细胞类型
支原体
细菌
高等动植物
原生动物
直径(μm)
0.1～0.3
1～2
20～30
数百至数千
A.与真核细胞相比,原核细胞体积较小
B.细胞维持独立代谢活动需要空间,因此细胞不能无限小
C.细胞表面积与体积的关系限制细胞不能无限长大
D.卵细胞体积大,有利于与外界进行物质交换
解析:细胞体积越大,相对表面积越小,越不利于与外界环境进行物质交换。
12.下列关于“制作和观察根尖细胞有丝分裂临时装片”活动的叙述,正确的是( C )
A.细胞①中具有该物种的全部染色体,③中不具备
B.一段时间后,细胞②将分裂成两个子细胞
C.根尖染色前,把根尖放在载玻片上并用镊子压扁
D.换高倍镜观察时,扩大了观察的视野,放大了倍数
解析:根尖不同细胞中均具有该物种的全部染色体;“制作和观察根尖细胞有丝分裂临时装片”活动中,根尖已经被盐酸解离死亡,不会再分裂;根尖染色前,把根尖放在载玻片上并用镊子压扁,便于染色液与细胞接触,利于染色体着色;换高倍镜观察时,视野变小。
13.在“模拟探究细胞的大小与扩散作用的关系”实验过程中,测量结果及计算结果如表所示。根据表中数据分析下列说法正确的是( A )
琼脂块的
边长(cm)
比值
(表面积体积)
NaOH扩散
深度(cm)
比值
(NaOH扩散的体积整个琼脂块体积)
1
6
X
a
2
3
Y
b
3
2
Z
c
A.X=Y=Z B.X>Y>Z
C.a=b=c D.a
14.洋葱根尖分生区细胞的有丝分裂活动旺盛,下列叙述正确的是( D )
A.分裂过程中染色单体和核DNA的数目变化一致
B.后期染色体被纺锤丝拉向两极,移动速率各不相同
C.前期最明显的变化是核膜完全解体后染色体的出现
D.分裂完成后不是所有细胞都可以进入下一个细胞周期
解析:在有丝分裂过程中,前期到后期着丝粒分裂之前为止,核DNA分子数和染色单体数均一致,其余时期均不含有染色单体;后期分离的染色体以相同的速率分别被纺锤丝拉向两极;有丝分裂前期最先发生的变化是染色体的出现,核膜的解体是在有丝分裂前期较晚的时候出现;分裂完成后,继续分裂的细胞可以进入下一个细胞周期。
15.如图1表示植物细胞分裂过程中染色体(质)形态的周期性变化,图2是细胞分裂过程中某一时期的图像,请据图回答下列问题。
(1)若图1表示的周期性变化发生在植物根尖细胞中,请用箭头和字母表示一个完整的细胞周期: 。染色体螺旋缠绕程度最高的时期是 (填时期名称)。
(2)图1中从a到b染色体解开螺旋,则此过程发生在 (填时期名称)期。
(3)图2所示时期对应图1中 (填字母)阶段。
(4)研究发现在染色体发生这种周期性变化的同时,细胞内会伴随着某些蛋白质的周期性合成和降解,如SPF蛋白在b→c过程中含量升高,MPF蛋白在c→d过程中含量升高,请推测这些蛋白质很可能与
有关。
解析:(1)细胞周期是指连续分裂的细胞从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止所经历的全过程。结合题图分析可知,c表示间期、d表示前期、e表示中期、a表示后期、b表示末期,因此一个完整的细胞周期可以表示为b→c→d→e→a→b。染色体螺旋程度最高的时期是e中期。
(2)题图中从a到b染色体发生了松展过程,即末期时染色体解螺旋重新变成细长的丝状染色质,在末期时细胞中其他的动态变化有纺锤体消失、核膜、核仁重新出现。
(3)图2所示时期为有丝分裂后期,对应图1中a(后期)阶段。
(4)研究发现在染色体发生这种周期性变化的同时,细胞内会伴随着某些蛋白质的周期性合成和降解,如SPF蛋白在b→c过程中含量升高,MPF蛋白在c→d过程中含量升高,推测这些蛋白质很可能与细胞周期的调控或DNA复制、染色质螺旋等有关。
答案:(1)b→c→d→e→a→b 中期 (2)末 (3)a
(4)细胞周期(的调控)(或DNA复制、染色质螺旋)
概念理解练
1.(2021·杭州期末)香烟中的焦油能引发细胞癌变,故吸烟会增加人患肺癌的概率。下列叙述错误的是( D )
A.香烟中的焦油属于化学致癌因子
B.肺癌细胞具有无限增殖的能力
C.许多癌细胞具有变形运动能力
D.肺癌细胞不易在人体组织间转移
解析:香烟中的焦油属于化学物质,可能引发细胞癌变,因此是化学致癌因子;癌细胞都有无限增殖的能力;许多癌细胞具有变形运动能力,可以在体内转移;癌细胞粘连蛋白减少,容易在组织间转移和扩散。
2.某植物体细胞内有16条染色体,那么在有丝分裂的前期、中期、后期的细胞中染色体数目分别是( D )
A.16、16、16 B.16、32、32
C.32、32、32 D.16、16、32
解析:在有丝分裂过程中,染色体数目的变化规律为后期加倍,其他时期不变。因此,某植物体细胞内有16条染色体,那么在有丝分裂的前期、中期、后期的细胞中染色体数目分别是16、16、32。
3.如下图所示,在细胞分裂过程中,染色体和DNA都有复制和加倍的过程,下列相关叙述错误的是( A )
A.染色体复制后其数量是之前的二倍
B.细胞中b、d过程发生在细胞分裂间期
C.细胞中a过程发生在细胞分裂间期,c过程发生在细胞分裂期的
后期
D.染色体复制的实质是DNA数量的加倍
解析:染色体复制前含一个DNA,复制后含两个DNA,着丝粒数目并不增加,因此,通过复制染色体的数量并不增加,而DNA的数量加倍。DNA的复制与加倍(b、d过程)是同一过程,发生在细胞分裂间期。染色体复制(a过程)发生在分裂间期,分裂期的后期着丝粒一分为二,染色体数目加倍(c过程)。
4.下列关于细胞癌变的叙述,错误的是( B )
A.人和动物的染色体上存在与癌变有关的基因
B.原癌基因和抑癌基因在正常细胞中不存在
C.致癌病毒能够引起细胞发生癌变
D.癌变往往与原癌基因的激活和抑癌基因功能的丧失有关
解析:人和动物的染色体上存在与癌变有关的基因,称为原癌基因和抑癌基因;原癌基因负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的过程,抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖,原癌基因和抑癌基因属于细胞的正常基因;病毒核酸可整合到宿主基因组诱发癌变;癌变往往与原癌基因的激活和抑癌基因功能的丧失有关。
5.下列有关细胞有丝分裂过程的叙述错误的是( B )
A.前期纺锤体形成和核膜解体均晚于染色体的出现
B.中期各染色体的着丝粒排列在平行于纺锤体中轴的平面上
C.后期染色体以相同的速率被纺锤丝拉向两极
D.末期染色体到达两极后伸展,重新呈现染色质状态
解析:中期各染色体的着丝粒排列在垂直于纺锤体中轴的平面(赤道面)上。
6.动、植物细胞有丝分裂过程的不同之处是( B )
A.染色体的复制和分配
B.纺锤体的形成和胞质分裂方式
C.染色体的螺旋化和复制
D.染色体的解螺旋化和染色体的分开
解析:动物细胞在分裂前期,中心体发出纺锤丝形成纺锤体,而植物细胞在分裂前期,由细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体;动物细胞分裂末期细胞在赤道面上向内凹陷形成环沟,环沟渐渐加深,最后缢裂为两个子细胞;而植物细胞分裂末期形成细胞板,由细胞板发展成为新的细胞壁。因此,动物和植物细胞有丝分裂过程的不同之处是纺锤体的形成和胞质分裂方式。
7.在人体体细胞增殖的一个细胞周期中,在纺锤体形成时,一个细胞中的染色体数为m,核DNA含量为c;则当该细胞中染色单体消失时,此细胞中的染色体数和核DNA含量分别是( A )
A.2m和c B.m2和c2 C.2m和c2 D.m和c
解析:纺锤体形成于有丝分裂前期,根据题意可知,在有丝分裂前期时,细胞中染色体数目为m,核DNA含量为c;染色单体消失的原因是着丝粒分裂,染色单体分开成为独立的染色体,此时细胞中染色体数目加倍,而核DNA含量不变,即2m和c。
8.细胞增殖过程中DNA含量会发生变化。通过测定一定数量细胞的DNA含量,可分析其细胞周期。根据细胞DNA相对含量不同,将某种连续增殖的细胞分为三组,每组的细胞数如图所示。从图中所示结果分析其细胞周期,不正确的是( D )
A.乙组细胞正在进行DNA复制
B.丙组有部分细胞在进行着丝粒的分裂
C.丙组中只有部分细胞的染色体数目加倍
D.将细胞周期阻断在DNA复制前,则会导致甲组细胞数减少
解析:乙组细胞中的DNA含量为2C～4C,为S期细胞,正在进行DNA复制;丙组细胞中的DNA含量为4C,包括G2期、前期、中期、后期和末期的细胞,故丙组中有部分细胞在进行着丝粒的分裂,即只有部分细胞的染色体数目加倍;将细胞周期阻断在DNA复制前,DNA复制受阻,则会导致甲组细胞数增多。
9.在一个细胞周期中,下列生理变化可以同时发生在前期的是( C )
A.核膜重新形成和染色体伸展成染色质
B.着丝粒排列到细胞中央和细胞板的形成
C.蛋白质的合成和核膜解体
D.DNA的复制和中心体的复制
解析:核膜重新形成和染色体伸展成染色质均发生在末期;着丝粒排列到细胞中央发生在中期,细胞板的形成发生在末期;细胞周期的不同时期均可发生蛋白质合成,核膜解体发生在前期,两者可发生在同一时期;DNA的复制和中心体的复制均发生在间期。
10.如图甲为高倍显微镜下的洋葱根尖有丝分裂图,其中A、B、C、D、E为细胞代号;图乙表示一个细胞有丝分裂过程中某物质数量变化曲线。请据图回答下列问题。
(1)根据细胞周期写出图甲所示细胞在有丝分裂中的顺序是
,其中表示细胞核膜正在逐渐消失的时期及细胞中染色体数目加倍的时期分别是 (填图甲中的字母)。
(2)图乙曲线表示的是细胞核中 含量的变化。细胞核中染色体与DNA的数量关系表现为
(用比例关系表示)。
(3)制作洋葱根尖有丝分裂装片时,取材的根尖长度2～3 mm,不能过长,也不能过短,以获取根尖分生区细胞,该区细胞特点为 。
解析:(1)由题图分析可知,A细胞处于有丝分裂前期,B细胞处于有丝分裂中期,C细胞处于有丝分裂后期,D细胞处于间期,E细胞处于有丝分裂末期,因此正确的顺序为DABCE。细胞核膜正在逐渐消失的时期是A有丝分裂前期,而细胞中染色体数目加倍的时期是C有丝分裂
后期。
(2)由间期DNA加倍,可知该曲线为核DNA变化曲线;细胞核中染色体与DNA的数量关系表现为1∶1(复制前或着丝粒断裂后)或1∶2(复制后着丝粒断裂前)。
(3)根尖分生区细胞的特点是呈正方形,排列紧密,有部分细胞正在
分裂。
答案:(1)DABCE A、C
(2)DNA 1∶1或1∶2
(3)呈正方形,排列紧密
素养提升练
11.如图甲为细胞分裂的模式图,图乙为每条染色体DNA含量随细胞分裂时期的变化图,下列说法正确的是( B )
A.图甲中A细胞染色体与染色单体的比为2∶1
B.图甲中C细胞对应于图乙中的de段
C.图乙中的ab段发生变化的原因是着丝粒分裂
D.图乙中的cd段发生变化的原因是一个细胞分裂为两个子细胞
解析:图甲中A细胞内每条染色体都含有两条染色单体,所以染色体与染色单体的比为1∶2;图甲中C细胞着丝粒已分裂,每条染色体只含有1个DNA分子,对应于图乙中的de段;图乙中的ab段发生变化的原因是DNA复制;图乙中的cd段发生变化的原因是着丝粒分裂。
12.如图A、B分别是两种生物细胞有丝分裂过程中某时期的示意图,图C是细胞在分裂过程中的核DNA分子数目变化曲线。下列叙述错误的是( A )
A.B图表示有丝分裂的后期,A图所示细胞中有6条染色单体
B.C图中a～b段的变化是DNA的复制而导致
C.d～f段的变化是由于着丝粒分裂,姐妹染色单体分开形成两条子染色体,并平均分配进入两个子细胞而导致
D.在C图中能完整地表示一个细胞周期的是f～k段
解析:分析题图,B图中着丝粒分裂,故B图表示有丝分裂后期。A图表示有丝分裂中期,根据染色体数等于着丝粒数,可知染色体有6条,染色单体有12条;C图中a～b 段核DNA数量加倍,故发生了DNA分子的复制,d～f 段的变化表示核DNA含量减半,原因是着丝粒分裂,姐妹染色单体分开形成两条子染色体,进入两个子细胞中;一个细胞周期应该从一次分裂完成时开始到下一次分裂完成时为止,在C图中表示一个细胞周期的阶段是f～k段。
13.如图为与有丝分裂相关的坐标曲线。下列相关说法不正确的是( D )
A.若纵坐标表示一条染色体中DNA的含量,则D→E过程细胞中DNA含量不变
B.若纵坐标表示一个细胞中DNA的含量,则F点时一条染色体中DNA的含量与A点相同
C.若纵坐标表示一条染色体中DNA的含量,则B→D过程染色体数目
不变
D.若纵坐标表示一个细胞中DNA的含量,则B→D过程染色体数目不变
解析:若纵坐标表示一条染色体中DNA的含量,则D →E过程表示染色体着丝粒分裂,细胞中DNA含量不变;若纵坐标表示一个细胞中DNA的含量,则A点和F点分别表示细胞有丝分裂DNA未复制时和细胞分裂结束时细胞中DNA的含量,A点和F点一条染色体中DNA的含量应该相同;若纵坐标表示一条染色体中DNA的含量,则B →D过程表示S期、G2期、前期和中期,四个时期的染色体数目相同;若纵坐标表示一个细胞中DNA的含量,则B→D过程表示S期、G2期、前期、中期和后期,后期染色体数目加倍。
14.如表为体外培养的某种细胞的细胞周期各阶段时长,若在细胞的培养液中加入DNA合成抑制剂,则( B )
细胞周期
G1
S
G2
M
合计
时长(h)
10
7
3.5
1.5
22
A.M期细胞至少需要11.5 h后才能到达G1期和S期的交界处
B.G2期细胞至少需要11.5 h后才能到达G1期和S期的交界处
C.所有细胞都被抑制在G1期和S期的交界处需15 h
D.所有细胞都被抑制在G1期和S期的交界处需22 h
解析:由表中信息可知,M期细胞至少需要10 h后才能到达G1期和S期的交界处;G2期细胞到达G1期和S期的交界处至少需要的时间为1.5+10=11.5(h);由于DNA的合成在S期,当在培养液中加入DNA合成抑制剂时,DNA合成被抑制,即S期的细胞被抑制,停滞在S期。
15.如图甲、乙分别表示某种生物细胞有丝分裂过程中某一时期的模式图,图丙表示有丝分裂不同时期每条染色体上DNA分子数的变化。请回答下列问题。
(1)图甲所示细胞中的染色体数和 DNA 分子数分别是 、
;图乙所示细胞中共有 条姐妹染色单体。
(2)发生AB段变化的原因是 。
(3)处于图丙中BC段的是图 (填“甲”“乙”或“甲和乙”)所示细胞;完成图丙中CD 段变化的细胞分裂时期是 期。
(4)图甲为 (填“植物”或“动物”)细胞有丝分裂 期图,图中1所示的结构是由 发出的纺锤丝。
(5)如果在培养细胞的培养液中加入抑制DNA复制的药物,细胞分裂将会停滞在 期。
(6)若要观察植物细胞的有丝分裂,材料应选择洋葱根尖的 区,先用质量分数为10%的盐酸进行 ,再用清水 ,然后用 性染料染色。
解析:(1)据题图可知,图甲所示细胞中的染色体数、DNA分子数分别是4、8;图乙所示细胞处于有丝分裂后期,没有姐妹染色单体。
(2)AB段的变化是每条染色体上的DNA分子数由1变为2,原因是DNA 分子的复制。
(3)处于图丙BC段的细胞中含有姐妹染色单体,可表示图甲细胞;C→D为着丝粒分裂,完成图丙中CD段变化的细胞分裂时期是后期。
(4)图甲所示细胞没有细胞壁,染色体的着丝粒整齐排列在赤道面上,属于动物细胞有丝分裂中期;图中“1”所示的结构为中心体发出的纺锤丝。
(5)在间期进行DNA分子的复制,如果在培养细胞的培养液中加入抑制DNA复制的药物,细胞分裂将会停滞在S期。
(6)在观察植物细胞的有丝分裂实验中,材料选择洋葱的根尖分生区;用质量分数为10%的盐酸解离后,用清水漂洗,后者的目的是洗去多余的盐酸便于染色;然后用碱性染料染色。
答案:(1)4 8 0
(2)DNA分子的复制
(3)甲 后
(4)动物 中 中心体
(5)S (6)分生 解离 漂洗 碱
第四章 细胞的生命历程
第一节 细胞通过分裂增殖
教学内容
教学要求
素养归属
1.细胞的分裂经历细胞周期
(1)通过分析与讨论,探究细胞表面积与体积的关系
科学探究
(2)基于归纳与概括,梳理细胞周期的概念
科学思维
2.染色体在有丝分裂过程中呈现规律性变化
(1)基于模型与建模,分析动、植物细胞有丝分裂的过程,并比较两者在有丝分裂过程中的异同
科学思维
(2)基于模型与建模,分析细胞有丝分裂过程中核DNA含量、染色体等物质的含量变化,并找出上述物质变化的规律
科学思维
(3)通过制作植物根尖细胞有丝分裂临时装片并进行观察的实验操作,分析并比较细胞分裂不同时期图示,提升实验操作能力
科学探究
3.有丝分裂可保证细胞亲子代间遗传物质的稳定性
通过比较有丝分裂过程前后遗传物质的变化,明确有丝分裂能够保证亲子代细胞之间遗传性状的稳定性
科学思维、
生命观念
4.癌细胞可以无限制地分裂
(1)基于归纳与概括,比较癌变发生的机理,比较癌细胞与正常细胞有丝分裂的异同
科学思维
(2)基于批判性思维,分析引起癌变的因素,关注相关的社会议题,主动向他人宣传关爱生命的观念和意义
社会责任
1.细胞的分裂经历细胞周期
(1)细胞体积与细胞分裂的关系
①为了保证细胞进行正常生命活动,细胞体积不能太大。当一些细胞体积达到一定大小时,可从一个细胞分裂成两个细胞。
②真核细胞常见分裂方式:有丝分裂(体细胞增殖的主要方式)和减数分裂(产生有性生殖细胞)。
(2)细胞周期
①含义:连续分裂的细胞从一次分裂结束到下一次分裂结束所经历的整个过程。
②组成:细胞周期包括分裂期(简称M期)和分裂间期(包括S期、G1期和G2期)。
a.G1期主要是合成DNA复制所需的蛋白质。
b.S期发生DNA的复制。
c.G2期合成M期所必需的一些蛋白质。
③特点:分裂间期的时间总是长于M期。
2.染色体在有丝分裂过程中呈现规律性变化(以高等植物细胞为例)
时期
图示
特点及物质变化
M期
前期
①最明显的变化就是细胞核内染色体的出现;
②每个染色体由两条并列的姐妹染色单体组成,由一个着丝粒连接在一起;
③前期中较晚的时候出现纺锤体。此时,核膜、核仁开始解体
中期
①染色体的着丝粒都排列在细胞中央的平面上;
②中期的染色体缩短到最小的程度,便于观察和研究
后期
①染色体的着丝粒分为两个;
②姐妹染色单体分离成两条独立的染色体,染色体的数目增加一倍;
③分离的染色体以相同的速率分别被纺锤丝拉向两极
末期
①染色体伸展,呈现染色质状态;
②核膜重新形成,核仁出现;
③细胞核内的染色体数目与分裂前相同;
④在两个新细胞间出现许多含有纤维素的囊泡→聚集成一个细胞板→形成新的细胞壁→两个新细胞
3.有丝分裂可保证细胞亲子代间遗传物质的稳定性
将亲代细胞的染色体经过复制后,精确地平均分配到两个子细胞中。由于染色体上有遗传物质DNA,染色体的复制实质上是DNA的复制,因而在生物的亲代细胞和子代细胞之间保证了遗传性状的稳定性。
4.癌细胞可以无限制地分裂
概念一 细胞的分裂经历细胞周期
[概念情境]
下表数据为科研人员实验测得体外培养的三种细胞的细胞周期持续时间(单位:小时) 。
细胞
分裂间期
分裂期
合计
小鼠十二指肠细胞
13.5
1.8
15.3
蛙单倍体胚细胞
35.3
1.6
36.9
蚕豆根尖细胞
15.3
2.0
17.3
请思考以下问题。
(1)细胞周期的时长与分裂间期和分裂期的时长具有怎样的关系?
提示:细胞周期时长等于分裂间期和分裂期的时长之和。
(2)不同类型细胞的细胞周期持续时间是否相同?不同细胞的细胞周期有没有共性?
提示:不同细胞的细胞周期持续时间不同,如蛙单倍体胚细胞细胞周期持续时间较长,小鼠十二指肠细胞细胞周期持续时间较短。不论何种类型细胞,分裂间期和分裂期的时间相差很大;分裂间期占的时间较长,分裂期占的时间较短。
(3)表中三种类型的细胞体积都相对较小,对于细胞而言有什么意义?
提示:细胞体积小,表面积与体积之比就较大(即相对表面积较大),有利于细胞进行物质交换。
模拟探究细胞的大小与扩散作用的关系
[典例1] 科学家通过模拟实验探究细胞大小与物质运输的关系,结果如图所示。网格部分表示NaOH扩散的区域,空白部分表示琼脂块未被NaOH扩散的区域。下列叙述正确的是( D )
A.浸泡时用勺子翻动琼脂块,若挖动其表面对实验结果亦无影响
B.NaOH在边长1 cm的琼脂块内扩散的速率最大
C.本实验可说明,细胞体积越小,其相对表面积越小,物质运输的效率就越高
D.NaOH扩散进琼脂块的体积与琼脂块总体积之比可以反映细胞的物质运输效率
解析:用勺子挖动琼脂块表面可能会导致琼脂块表面破损,这会影响NaOH扩散的体积,从而影响实验结果;NaOH在不同的琼脂块中扩散的速率是相同的;本实验可说明,细胞体积越小,其相对表面积越大,物质运输的效率就越高;NaOH扩散进琼脂块的体积与琼脂块总体积之比可以反映细胞的物质运输效率。
探究细胞表面积与体积关系的实验操作与分析
细胞周期的概念
[典例2] 如图为细胞周期示意图,下列关于细胞周期各个时期的变化叙述正确的是( A )
A.a→b是G2期,细胞内DNA已经复制完成
B.b→c是分裂期,是一个细胞周期的开始阶段
C.c→d是G1期,细胞内无蛋白质合成
D.d→a是S期,细胞进行DNA复制和核糖体增生
解析:由题图可知,a→b是G2期,细胞内DNA已经复制完成;b→c是分裂期,细胞周期是先分裂间期后分裂期;c→d是G1期,细胞内有蛋白质合成;d→a是S期,细胞内发生的变化是DNA复制,而核糖体增生发生在G1期,为蛋白质合成做准备。
[概念误区] 有关细胞周期的理解
(1)并不是所有的细胞分裂都具有周期性。高度分化的体细胞和减数分裂产生的生殖细胞不具有细胞周期。
(2)有丝分裂产生的子细胞有的可继续进行分裂,有的暂不分裂,也有的进行细胞分化。
(3)细胞周期的长短由遗传物质决定,同时受环境因素的影响。
(4)在观察有丝分裂时,应选择分裂期相对较长的细胞,有利于观察到处于不同分裂时期的图像。
(5)G1期完成DNA复制所需蛋白质的合成和核糖体的增生,但场所不在细胞核,在细胞质。
细胞周期的表述方式
[典例3] 图1表示细胞进行有丝分裂的一个细胞周期所用的时间,图2表示连续分裂的细胞相邻的两个细胞周期图,图3表示细胞增殖过程中核DNA含量的变化,下列叙述中正确的是( A )
A.图2中a、b或c、d两段都要消耗ATP
B.图3中g组细胞全部处于图2中的b段或d段
C.图1中的乙→甲称为分裂期
D.温度不影响图2中b段或d段的进行速率
解析:分析图示可知,图2中a和c表示分裂间期,b和d表示分裂期,无论是分裂间期还是分裂期都会消耗ATP;根据题图分析可知,图3中g组表示的时期有G2期、前期、中期、后期和末期,其中G2期不属于图2中的b段或d段;图1中的乙→甲称为分裂间期;图2中b段或d段表示分裂期,其进行速率受温度的影响。
细胞周期的表示方法
方法名称
表示方法
说明
扇形图
A→B→C→A为一个细胞周期
直线图
a+b或c+d为一个细胞周期
坐标图
a+b+c+d+e为一个细胞周期
直方图
依据此图可以判断DNA复制前、复制时和复制后所占时长的比例
概念二 染色体在有丝分裂过程中呈现规律性变化
[概念情境]
某同学制作了洋葱根尖细胞有丝分裂的临时装片,并对其进行了观察,各时期的显微照片如下图所示。
请据图思考以下问题。
(1)制作洋葱根尖细胞有丝分裂的临时装片,基本操作流程是什么?
提示:解离→漂洗→染色→制片。
(2)图示中①～⑤的显微照片分别表示什么时期?请你按有丝分裂的顺序将其进行正确排序。
提示:①～⑤分别表示间期、中期、后期、前期、末期。排列顺序为①→④→②→③→⑤。
(3)观察细胞中染色体形态和数目的最佳时期是图中哪个时期?该时期的主要特征是什么?
提示:观察细胞中染色体形态和数目的最佳时期是图中②时期(中期),该时期的主要特征是染色体的着丝粒整齐排列在赤道面上。
(4)在有丝分裂过程中,DNA加倍和染色体加倍是否发生在同一时期?请用图中的序号表示两个加倍的时期。
提示:否。DNA在间期(S期)加倍,即图示中①;染色体在后期加倍,即图示中③。
制作和观察根尖细胞有丝分裂临时装片,或观察其永久装片
[典例1] 下列关于“制作和观察植物细胞有丝分裂的临时装片”实验的叙述,错误的是( D )
A.清水漂洗的目的是洗去多余的解离液,以利于染色
B.在高倍物镜和低倍物镜下均能观察到处于分裂期的细胞
C.盐酸将细胞之间的果胶质松散,有利于后期制片时将根尖压成单层细胞
D.低倍物镜下找到目标细胞,再换用高倍物镜后不能观察到目标细胞的原因只是视野变暗
解析:清水漂洗的目的是洗去多余的解离液,以利于染色;观察洋葱根尖细胞有丝分裂的临时装片,通常在低倍物镜下找到观察对象后,再转换高倍物镜观察,识别有丝分裂不同时期的细胞,因此在高倍物镜和低倍物镜下均能观察到处于分裂期的细胞;用质量分数为10%的盐酸解离,是因为盐酸能使细胞之间的果胶质松散,有利于后期制片时将根尖压成单层细胞;低倍物镜下找到目标细胞,再换用高倍物镜后不能观察到目标细胞的原因是①换用高倍物镜前,没有将观察目标移至视野中央,换用高倍物镜后,观察目标在视野范围以外;②换用高倍物镜后,视野太暗,没有将视野调亮,看不到观察的细胞;③没有调节好细准焦螺旋。
制作并观察植物细胞有丝分裂临时装片
的实验操作与实验易错
(1)实验操作
(2)实验易错
①“解离”之后,细胞已经被杀死,无法观察细胞有丝分裂的动态变化过程。
②“漂洗”的目的是洗去解离液——盐酸,以便于龙胆紫染液或醋酸洋红染液等碱性染料对染色体(质)进行着色。
③“染色”的目的是对染色体(质)结构进行着色,便于观察。
④细胞有丝分裂过程中,可以看到细胞壁、纺锤体、染色体等结构,但无法观察到不存在的结构——赤道面。
⑤只有具备分裂能力的细胞才可作为取材部位,高度分化的细胞部位不能作为观察对象。
有丝分裂过程中染色体的行为变化
[典例2] 如图是同一高等植物细胞分裂不同时期的图像,据图分析可做出的正确判断是( C )
A.该种生物的叶肉细胞中共含有6个DNA分子
B.若按分裂的先后顺序排列,应为①→④→③→②,共同构成一个完整的细胞周期
C.下一细胞周期开始于图②时期的结束
D.图①时期细胞中的中心体移向两极
解析:该种生物的叶肉细胞的细胞核中共含有6个DNA分子,此外在线粒体和叶绿体中也含有少量DNA;根据分析可知,题图所示细胞分裂的先后顺序为①→④→③→②,但还缺少分裂间期,因此不能构成一个完整的细胞周期;细胞周期是指连续分裂的细胞从一次分裂结束到下一次分裂结束所经历的整个过程,因此下一细胞周期开始于图②时期的结束;该细胞为高等植物细胞,不含中心体。
有丝分裂过程图示及相关分析
(以动物和高等植物细胞为例)
时期
植物细胞
动物细胞
染色体形
态变化
相关分析
间期
①DNA在S期加倍,染色体数目不变;
②动物和低等植物细胞在G2期已有一对中心体
M
期
前
期
①染色体形成时间早于纺锤体;
②核膜、核仁解体,与纺锤体形成时间基本同步;
③该时期不存在染色体与DNA数量变化
中
期
①染色体形态最清晰,便于观察;
②纺锤体的中轴与赤道面垂直,染色体的着丝粒整齐地排列在赤道面上
后
期
①姐妹染色单体消失,染色体数目加倍,DNA数目不变;
②分离的染色体以相同的速率分别被纺锤丝拉向两极
末
期
①染色体伸展,呈现染色质状态;
②动物细胞在赤道面上向内凹陷,形成环沟;植物细胞形成细胞板,进而形成新的细胞壁
动、植物细胞有丝分裂异同
[典例3] 如图为动物和高等植物细胞的有丝分裂图,据图分析错误的是( D )
A.甲细胞在分裂前期时,一对①分开,其间有纺锤丝相连
B.乙细胞在分裂前期时,无①出现,但仍有纺锤丝
C.甲细胞在分裂末期时,③向内凹陷,形成环沟
D.乙细胞在分裂末期时,⑤聚集发展成新的细胞膜
解析:甲细胞为动物细胞,①为中心体,②为着丝粒,③为细胞膜。动物细胞有丝分裂前期,一对中心体移向两极,其间有纺锤丝相连;乙细胞为高等植物细胞,细胞中不存在中心体,细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体;动物细胞在分裂末期时,细胞在赤道面上向内凹陷,形成环沟;高等植物细胞在分裂末期时,⑤聚集发展成新的细胞壁。
动、植物细胞有丝分裂的异同
项目
植物细胞
动物细胞
不同点
间期
无中心体的复制
一个中心体复制成一对中心体
前期
细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体
两个中心体之间的纺锤丝形成纺锤体
末期
细胞中央出现细胞板并形成细胞壁
细胞在两极之间的“赤道面”上向内凹陷,形成环沟
相同点
①分裂过程及分裂时期相同;②细胞核内染色体的行为、形态、数目变化规律相同;③分裂间期都完成了DNA复制(或完成染色体复制);④染色体平均分配到两个子细胞中
基于柱形图或曲线图考查有丝分裂过程中物质含量变化
[典例4] 图1是一个细胞周期内每条染色体中的DNA含量变化曲线图,图2是根据细胞核DNA含量不同,将大量某种连续增殖的细胞分为三组,统计每组的细胞数而绘制的柱形图。下列叙述正确的是( B )
A.图1中ef段的染色体数是cd段的一半
B.图2丙组细胞中只有部分细胞的染色体数目加倍
C.图2中乙组细胞所处时期相当于图1中的ab段
D.观察有丝分裂过程中染色体的最佳时期是图2的甲组细胞
解析:图1中ef段包括后期和末期,其中后期染色体数目是cd段的2倍,末期染色体数目与cd段相同;图2丙组细胞包括G2期、前期、中期和后期的细胞,其中只有后期细胞中染色体数目加倍;图2中乙组细胞所处时期(S期)相当于图1中的bc段;观察有丝分裂过程中染色体的最佳时期是中期,包含在图2的丙组细胞中。
有丝分裂过程中物质含量变化
细胞有丝分裂过程中核DNA、染色体、染色单体、每条染色体上DNA含量变化曲线
①a→b、m→n的变化原因均为DNA复制。
②g→h、p→q的变化原因均是着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,形成染色体。
③染色单体数在细胞周期中起点和终点均为0。
概念三 有丝分裂可保证细胞亲子代间遗传物质的稳定性
[概念情境]
如图表示有丝分裂过程中染色体数目变化曲线。
请思考下面问题。
一个细胞周期可用图中的什么序号表示?在该周期内染色体的数目变化体现了有丝分裂的什么特征?
提示:一个细胞周期可用图中的①～⑤表示。一个细胞周期中染色体数目前后不变,说明经过有丝分裂,能够保证细胞亲子代间遗传物质的稳定性。
有丝分裂的意义
[典例] 有丝分裂的重要意义是保证了( C )
A.细胞的变化过程受细胞核内的DNA控制
B.一个细胞的变异将发生在新的细胞中
C.生物的亲代细胞和子代细胞之间遗传性状的稳定性
D.新产生的细胞能充分生长发育
解析:细胞有丝分裂的重要意义是将亲代细胞的染色体经过复制后,精确地平分到两个子细胞中。由于染色体上有遗传物质DNA,因而在生物的亲代细胞和子代细胞之间保证了遗传性状的稳定性。
[概念误区] 有丝分裂实现染色体与核遗传物质的平均分配,但不能实现细胞中所有遗传物质的平均分配。
概念四 癌细胞可以无限制地分裂
[概念情境]
白血病简称血癌,据报道,近年来儿童白血病患者人数有增加的趋势。某儿童医院的一份调查报告显示,到该医院就诊的儿童白血病患者中,多数家庭曾进行过豪华装修。家庭装修过程中使用的装修材料中含有的苯、甲醛等有害物质是使儿童患病的直接因素。
请思考以下问题。
(1)致癌因子的类型除上述所示种类外,还包括哪些?造血干细胞癌变的根本原因是什么?
提示:致癌因子的类型除上述所示种类外,还包括物理致癌因子、生物致癌因子。造血干细胞癌变的根本原因是原癌基因及抑癌基因发生改变。
(2)细胞癌变之后,发生的最显著的变化有哪些?
提示:①粘连蛋白缺失或减少,使癌细胞易于从肿瘤上脱落;②癌细胞具有无限增殖能力。
(3)治疗恶性肿瘤的途径之一是用药物影响癌细胞的细胞周期。试根据有丝分裂的特点,推测如何使用药物将癌细胞阻断在细胞周期的间期或分裂期。
提示:用药物抑制染色体的复制(或DNA复制),可将癌细胞的细胞周期阻断在分裂间期;而用药物抑制纺锤体的形成,可以影响染色体被拉向两极,从而将细胞周期阻断在分裂期。
癌细胞的特征
[典例] 下列关于癌细胞的叙述,错误的是( C )
A.癌细胞内部发生过变异
B.癌细胞细胞表面成分发生改变
C.癌细胞的分裂次数是有限的
D.粘连蛋白的缺失促使癌细胞能够转移
解析:癌细胞形成的根本原因是细胞内的原癌基因和抑癌基因发生改变,可见,癌细胞内部发生过可遗传变异;癌细胞的细胞表面粘连蛋白很少或缺失,使癌细胞容易在组织间转移;癌细胞在适宜条件下能无限增殖,其分裂次数是无限的。
在高等动物Z细胞的细胞周期中,各时期经历时间依次是G1期8 h、S期6 h、G2期5 h、M期1 h。HU(羟基脲)是一种DNA合成抑制剂,对S期以外的细胞无影响,但可以阻止细胞进入S期而停留在G1/S交界(看作G1期细胞)。科学家利用Z细胞和HU做了如下实验,每组设置多个重复样品。
①A组:培养液+Z细胞+HU(用生理盐水配制)
B组:培养液+Z细胞+生理盐水
②培养14 h后,检测统计A、B两组各时期细胞数所占百分比(第一次检测)。
③将A组中的HU全部洗脱,更换新鲜培养液培养10 h,再向A组中加入HU。
④培养14 h后,检测统计A、B两组各时期细胞数所占百分比(第二次检测)。
请回答下列问题。
(1)A组培养液中加入DNA合成抑制剂,处于S期的细胞立刻被抑制。
(2)S期的启动需要一种蛋白质分子作为启动信号,这种蛋白质在S期之前合成并存在于S期全过程中。若将S期和G1期细胞融合,则G1期细胞进入S期的时间将提前(填“不变”“提前”或“延后”)。
(3)①设计一张表格,并将A、B两组第一次检测统计的预测结果填入表中。
项目
G1
S
G2
M
A组
70%
30%
0%
0%
B组
40%
30%
25%
5%
②A组的第二次检测统计结果是细胞都处于G1期(或细胞都处于G1/S交界)。
解析:(1)DNA复制的时期是分裂间期的S期,所以向A组培养液中加入DNA合成抑制剂,处于S期的细胞立刻被抑制。
(2)将S期和G1期细胞融合后,G1期的细胞中含有作为启动S期信号的蛋白质,使G1期的细胞比正常培养下提前进入S期。
(3)①A组培养液中加入了HU,而HU能抑制DNA合成,阻止细胞进入S期而停留在G1/S交界(看作G1期细胞),因此培养14 h后,S期细胞占细胞周期的比例为30%,其余细胞均处于G1期,即比例为70%。B组培养液中没有加入HU,细胞正常分裂,因此培养14 h后,G1期40%、S期30%、G2期25%、M期5%。②将A组中的HU全部洗脱,更换新鲜培养液培养10 h,再向A组中加入HU,培养14 h后,则A组中30%处于S期的细胞也均进入G1期,因此A组的第二次检测统计结果是细胞都处于G1期(或细胞都处于G1/S交界)。
1.下列关于高等动物细胞的细胞周期的叙述,错误的是( D )
A.分裂间期进行DNA复制
B.前期开始出现染色体和纺锤体
C.中期是观察染色体形态的最佳时期
D.末期进行着丝粒的分裂
解析:着丝粒分裂发生在后期。
2.下列关于“制作和观察植物细胞有丝分裂的临时装片”活动的叙述,正确的是( C )
A.若改用紫色的洋葱外表皮细胞作实验材料则无须用龙胆紫染色
B.用水漂洗可洗去多余的染料,以避免染色过度影响观察
C.显微镜下观察中期细胞可对细胞中的染色体进行计数
D.实验中应保持细胞的活性以便能观察到各个时期的细胞
解析:洋葱外表皮细胞不分裂,不可作为该活动的材料;漂洗的目的是洗去解离液,便于染色;中期是观察染色体的最佳时期,显微镜下可看到细胞中的染色体,便于计数;解离过的细胞已死亡。
3.如图为细胞周期中细胞核的某一变化,此过程发生在( C )
A.末期,核仁、核膜正在重新形成
B.间期,染色质已复制,正在螺旋化形成染色体
C.前期,核膜逐渐解体
D.中期,染色体螺旋程度最高
解析:图示核膜逐渐解体,出现染色体且有染色单体,应该处于有丝分裂前期。
4.(2019·浙江4月学考)在“制作和观察植物细胞有丝分裂的临时装片”活动中,观察到不同分裂时期的细胞如图所示:
下列叙述错误的是( C )
A.装片制作过程中需用清水漂洗已解离的根尖便于染色
B.观察过程中先用低倍镜找到分生区细胞再换用高倍镜
C.图甲细胞所处时期发生DNA复制及相关蛋白质的合成
D.图丙细胞中的染色体数目比图乙细胞中的增加了一倍
解析:装片制作过程中需用清水漂洗已解离的根尖,洗去解离液,防止解离过度,便于染色。观察过程中先用低倍镜找到分生区细胞再换用高倍镜。图甲细胞处于有丝分裂的前期,染色质丝螺旋缠绕并逐渐缩短变粗,形成染色体,核膜解体,核仁消失;间期完成DNA复制和有关蛋白质合成。图丙细胞处于有丝分裂后期,着丝粒一分为二,姐妹染色单体分开,染色体数目加倍;图乙细胞处于有丝分裂中期,染色体清晰地排列在赤道面上,染色体数目不变,图丙细胞中的染色体数目比图乙细胞中的增加了一倍。
5.通过对缺少某种蛋白的癌细胞进行研究,发现染色体在一些关键位置处于展开状态,使一系列基因被激活,癌细胞因此能够持续分裂。下列相关叙述正确的是( D )
A.癌细胞基因表达调控与染色体状态无关
B.抑制该蛋白合成的药物有助于攻克癌症
C.在正常细胞中该蛋白基因处于关闭状态
D.正常细胞内控制该蛋白合成相关的基因突变可能导致正常细胞分裂失控
解析:癌细胞染色体在一些关键位置处于展开状态,因此癌细胞基因表达调控可能与染色体解螺旋有关;据题意可知,癌细胞缺少某种蛋白,在癌细胞中该蛋白基因可能处于关闭状态,故抑制该蛋白合成的药物有助于细胞癌变,提高该蛋白合成的药物有助于攻克癌症;据题意可知,癌细胞缺少某种蛋白,在癌细胞中该蛋白基因处于关闭状态,而在正常细胞中该蛋白基因处于开启状态;据题意可知,癌细胞是激活了一系列基因,使癌细胞“永生”,因此癌细胞的无限增殖与正常细胞内控制该蛋白合成相关的基因突变有关。
概念理解练
1.观察根尖分生组织细胞的有丝分裂时,视野中染色体的形态比较固定、数目比较清晰的细胞所处的时期是( B )
A.前期 B.中期
C.后期 D.末期
解析:细胞有丝分裂中期,染色体缩短到最小的程度,所有染色体的着丝粒都排列在赤道面上,此时染色体形态比较固定、数目比较清晰,是观察染色体的最佳时期。
2.如图为洋葱根尖细胞有丝分裂临时装片在显微镜下观察到的图像。此时细胞所处的分裂时期为( C )
A.前期 B.中期 C.后期 D.末期
解析:由题图可知,细胞中染色体的着丝粒已经分裂,分离的染色体被拉向两极,染色体数目加倍,所处时期为分裂后期。
3.下列有关细胞不能无限长大的原因的叙述中,错误的是( D )
A.与细胞的表面积和体积之比有关
B.与细胞核所能控制的范围有关
C.细胞体积越大,信息交流的效率越低
D.细胞体积越小,物质运输的效率越低
解析:细胞体积不能太大,否则细胞表面积和体积之比(相对表面积)过小,不利于物质交换和各项生命活动的完成;细胞体积受细胞核所能控制的范围制约;细胞体积越小,相对表面积越大,物质运输的效率越高。
4.如图为细胞周期示意图,正确表示一个细胞周期的是( C )
A.a → a
B.b → b
C.c → c
D.d → d
解析:细胞周期指连续分裂的细胞从一次分裂结束到下一次分裂结束所经历的整个过程,分析图示中信息,可知细胞周期表示为 c→c。
5.在“模拟探究细胞的大小与扩散作用的关系”的实验中,分别采用边长为1 cm、2 cm、3 cm的含酚酞琼脂块,放入NaOH溶液,相同时间后,发现NaOH在三块琼脂块中扩散的深度( A )
A.都一样
B.体积越大,深度越大
C.体积越小,深度越小
D.边长为2 cm的琼脂块扩散深度最大
解析:细胞表面积与体积之比与物质运输速率之间的关系:体积越大,相对表面积越小,物质运输的速率越低;实验中测量的不同大小琼脂块上NaOH扩散的深度相同。
6.下列关于动物细胞周期和有丝分裂的叙述,正确的是( C )
A.同一动物个体不同细胞的细胞周期时间长短一定相同
B.有丝分裂M期所需蛋白质的合成主要发生在G1期和G2期
C.前期一对中心体分开并移向两极,且有纺锤丝相连
D.后期赤道面上出现许多囊泡
解析:同一动物个体不同细胞的细胞周期时间长短可能不同;有丝分裂M期所需蛋白质的合成主要发生在G2期,G1期主要合成DNA复制所需的蛋白质;动物细胞有丝分裂前期,一对中心体分开并移向两极,且有纺锤丝相连;植物细胞有丝分裂后期,赤道面上会出现很多囊泡。
7.在制作并观察洋葱根尖细胞有丝分裂临时装片的实验中,有关叙述正确的是( D )
A.使用的盐酸浓度越大,解离时间越长,解离效果越好
B.染色体可被龙胆紫等酸性染料染成深色
C.实验材料可以用洋葱鳞片叶外表皮代替根尖细胞
D.镜检时,视野中只有少部分细胞处于分裂期
解析:使用的盐酸浓度越大,解离时间越长,会导致细胞过于酥软,不利于漂洗、染色和制片;染色体可被龙胆紫等碱性染料染成深色;洋葱鳞片叶外表皮细胞为高度分化的细胞,不能进行有丝分裂,故实验材料不可以用洋葱鳞片叶外表皮代替根尖;由于细胞周期中分裂间期的时间最长,因此镜检时,视野中大多数是处于有丝分裂间期的细胞,只有少部分细胞处于分裂期。
8.如图为四组植物材料的细胞周期,下列说法错误的是( D )
A.四组植物材料可以来自同一植物个体
B.若材料来自同一个体,不同细胞的染色体数目可能不相等
C.如果仅从细胞分裂周期来看,四组材料中D组作为实验材料最适合
D.如果利用药物抑制DNA合成,所有细胞将停留在分裂间期
解析:同一植物个体不同部位的细胞,细胞周期的持续时间可能不同,故四组植物材料可以来自同一植物个体;同一植物个体同一部位的细胞,细胞分裂不是同步进行的,故同一视野中不同细胞可能处于细胞周期的不同阶段,如有的处于有丝分裂后期,有的处于有丝分裂前期,故染色体数目可能不相等;选择观察有丝分裂的实验材料,应该选择分裂期占细胞周期的比例最大的生物组织,故从细胞分裂周期来看,四组材料中D组作为实验材料最适合,其分裂期占细胞周期比例为 3.1/16×100%≈19.4%;利用药物抑制DNA合成,也不一定会使所有细胞停留在分裂间期。
9.(2021·温州期末)在细胞有丝分裂过程中,复合物(APC)在后期通过消除姐妹染色单体间着丝粒的粘连,促进有丝分裂进程。以下相关说法中错误的是( B )
A. 姐妹染色单体在细胞分裂间期形成
B.有丝分裂前期细胞中APC含量最高
C.有丝分裂过程中姐妹染色单体将会分离成为独立的染色体
D.APC在分裂细胞中的含量可能有周期性变化
解析:间期染色体复制,DNA分子加倍,形成姐妹染色单体;由于APC能消除姐妹染色单体间着丝粒的粘连,所以有丝分裂后期细胞中APC含量最高;有丝分裂后期姐妹染色单体将会分离,成为两条独立的染色体;细胞有丝分裂具有周期性,所以APC在分裂细胞中的含量(后期含量最多)可能也有周期性变化。
10.如图是高等植物细胞有丝分裂某些时期的模式图,请据图回答下列问题。
(1)图中细胞分裂的正确顺序是 (用字母表示)。
(2)A图所示细胞处于有丝分裂的 期,该时期细胞中有染色体
条,DNA分子 个。
(3)植物细胞有丝分裂装片的制作流程为 、漂洗、 、
制片。在光学显微镜下观察该生物的染色体,通常选择图 所示的时期,原因是
。
(4)动植物细胞有丝分裂的主要区别在前期和末期,动物细胞前期由
发出纺锤丝形成纺锤体,植物细胞末期在赤道面处形成
进而向四周扩展形成细胞壁。
解析:(1)由题图可知,A处于后期,B处于前期,C处于中期,D处于末期,因此图中细胞分裂的正确顺序是B、C、A、D。
(2)A图所示细胞处于有丝分裂的后期,该时期细胞中有染色体8条,DNA分子8个。
(3)植物细胞有丝分裂装片的制作流程为解离、漂洗、染色、制片。在光学显微镜下观察该生物的染色体,通常选择中期,即图C所示的时期,原因是此时期细胞中的染色体缩短到最小的程度,形态比较稳定,数目比较清晰,便于观察。
(4)动、植物有丝分裂的主要区别在前期和末期,动物细胞前期由中心体发出纺锤丝形成纺锤体,植物细胞末期在赤道面处形成细胞板进而向四周扩展形成细胞壁。
答案:(1)B、C、A、D
(2)后 8 8
(3)解离 染色 C 此时期细胞中的染色体缩短到最小程度,形态比较稳定,数目比较清晰,便于观察
(4)中心体 细胞板
素养提升练
11.研究发现,大象与小鼠相应器官与组织的细胞大小无明显差异。器官的大小与细胞的数量成正比,而与细胞大小无关,这称为“细胞体积守恒定律”。下表表示各类细胞直径的比较,据此分析相关叙述不正确的是( D )
细胞类型
支原体
细菌
高等动植物
原生动物
直径(μm)
0.1～0.3
1～2
20～30
数百至数千
A.与真核细胞相比,原核细胞体积较小
B.细胞维持独立代谢活动需要空间,因此细胞不能无限小
C.细胞表面积与体积的关系限制细胞不能无限长大
D.卵细胞体积大,有利于与外界进行物质交换
解析:细胞体积越大,相对表面积越小,越不利于与外界环境进行物质交换。
12.下列关于“制作和观察根尖细胞有丝分裂临时装片”活动的叙述,正确的是( C )
A.细胞①中具有该物种的全部染色体,③中不具备
B.一段时间后,细胞②将分裂成两个子细胞
C.根尖染色前,把根尖放在载玻片上并用镊子压扁
D.换高倍镜观察时,扩大了观察的视野,放大了倍数
解析:根尖不同细胞中均具有该物种的全部染色体;“制作和观察根尖细胞有丝分裂临时装片”活动中,根尖已经被盐酸解离死亡,不会再分裂;根尖染色前,把根尖放在载玻片上并用镊子压扁,便于染色液与细胞接触,利于染色体着色;换高倍镜观察时,视野变小。
13.在“模拟探究细胞的大小与扩散作用的关系”实验过程中,测量结果及计算结果如表所示。根据表中数据分析下列说法正确的是( A )
琼脂块的
边长(cm)
比值
(表面积体积)
NaOH扩散
深度(cm)
比值
(NaOH扩散的体积整个琼脂块体积)
1
6
X
a
2
3
Y
b
3
2
Z
c
A.X=Y=Z B.X>Y>Z
C.a=b=c D.a
14.洋葱根尖分生区细胞的有丝分裂活动旺盛,下列叙述正确的是( D )
A.分裂过程中染色单体和核DNA的数目变化一致
B.后期染色体被纺锤丝拉向两极,移动速率各不相同
C.前期最明显的变化是核膜完全解体后染色体的出现
D.分裂完成后不是所有细胞都可以进入下一个细胞周期
解析:在有丝分裂过程中,前期到后期着丝粒分裂之前为止,核DNA分子数和染色单体数均一致,其余时期均不含有染色单体;后期分离的染色体以相同的速率分别被纺锤丝拉向两极;有丝分裂前期最先发生的变化是染色体的出现,核膜的解体是在有丝分裂前期较晚的时候出现;分裂完成后,继续分裂的细胞可以进入下一个细胞周期。
15.如图1表示植物细胞分裂过程中染色体(质)形态的周期性变化,图2是细胞分裂过程中某一时期的图像,请据图回答下列问题。
(1)若图1表示的周期性变化发生在植物根尖细胞中,请用箭头和字母表示一个完整的细胞周期: 。染色体螺旋缠绕程度最高的时期是 (填时期名称)。
(2)图1中从a到b染色体解开螺旋,则此过程发生在 (填时期名称)期。
(3)图2所示时期对应图1中 (填字母)阶段。
(4)研究发现在染色体发生这种周期性变化的同时,细胞内会伴随着某些蛋白质的周期性合成和降解,如SPF蛋白在b→c过程中含量升高,MPF蛋白在c→d过程中含量升高,请推测这些蛋白质很可能与
有关。
解析:(1)细胞周期是指连续分裂的细胞从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止所经历的全过程。结合题图分析可知,c表示间期、d表示前期、e表示中期、a表示后期、b表示末期,因此一个完整的细胞周期可以表示为b→c→d→e→a→b。染色体螺旋程度最高的时期是e中期。
(2)题图中从a到b染色体发生了松展过程,即末期时染色体解螺旋重新变成细长的丝状染色质,在末期时细胞中其他的动态变化有纺锤体消失、核膜、核仁重新出现。
(3)图2所示时期为有丝分裂后期,对应图1中a(后期)阶段。
(4)研究发现在染色体发生这种周期性变化的同时,细胞内会伴随着某些蛋白质的周期性合成和降解,如SPF蛋白在b→c过程中含量升高,MPF蛋白在c→d过程中含量升高,推测这些蛋白质很可能与细胞周期的调控或DNA复制、染色质螺旋等有关。
答案:(1)b→c→d→e→a→b 中期 (2)末 (3)a
(4)细胞周期(的调控)(或DNA复制、染色质螺旋)
概念理解练
1.(2021·杭州期末)香烟中的焦油能引发细胞癌变,故吸烟会增加人患肺癌的概率。下列叙述错误的是( D )
A.香烟中的焦油属于化学致癌因子
B.肺癌细胞具有无限增殖的能力
C.许多癌细胞具有变形运动能力
D.肺癌细胞不易在人体组织间转移
解析:香烟中的焦油属于化学物质,可能引发细胞癌变,因此是化学致癌因子;癌细胞都有无限增殖的能力;许多癌细胞具有变形运动能力,可以在体内转移;癌细胞粘连蛋白减少,容易在组织间转移和扩散。
2.某植物体细胞内有16条染色体,那么在有丝分裂的前期、中期、后期的细胞中染色体数目分别是( D )
A.16、16、16 B.16、32、32
C.32、32、32 D.16、16、32
解析:在有丝分裂过程中,染色体数目的变化规律为后期加倍,其他时期不变。因此,某植物体细胞内有16条染色体,那么在有丝分裂的前期、中期、后期的细胞中染色体数目分别是16、16、32。
3.如下图所示,在细胞分裂过程中,染色体和DNA都有复制和加倍的过程,下列相关叙述错误的是( A )
A.染色体复制后其数量是之前的二倍
B.细胞中b、d过程发生在细胞分裂间期
C.细胞中a过程发生在细胞分裂间期,c过程发生在细胞分裂期的
后期
D.染色体复制的实质是DNA数量的加倍
解析:染色体复制前含一个DNA,复制后含两个DNA,着丝粒数目并不增加,因此,通过复制染色体的数量并不增加,而DNA的数量加倍。DNA的复制与加倍(b、d过程)是同一过程,发生在细胞分裂间期。染色体复制(a过程)发生在分裂间期,分裂期的后期着丝粒一分为二,染色体数目加倍(c过程)。
4.下列关于细胞癌变的叙述,错误的是( B )
A.人和动物的染色体上存在与癌变有关的基因
B.原癌基因和抑癌基因在正常细胞中不存在
C.致癌病毒能够引起细胞发生癌变
D.癌变往往与原癌基因的激活和抑癌基因功能的丧失有关
解析:人和动物的染色体上存在与癌变有关的基因,称为原癌基因和抑癌基因;原癌基因负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的过程,抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖,原癌基因和抑癌基因属于细胞的正常基因;病毒核酸可整合到宿主基因组诱发癌变;癌变往往与原癌基因的激活和抑癌基因功能的丧失有关。
5.下列有关细胞有丝分裂过程的叙述错误的是( B )
A.前期纺锤体形成和核膜解体均晚于染色体的出现
B.中期各染色体的着丝粒排列在平行于纺锤体中轴的平面上
C.后期染色体以相同的速率被纺锤丝拉向两极
D.末期染色体到达两极后伸展,重新呈现染色质状态
解析:中期各染色体的着丝粒排列在垂直于纺锤体中轴的平面(赤道面)上。
6.动、植物细胞有丝分裂过程的不同之处是( B )
A.染色体的复制和分配
B.纺锤体的形成和胞质分裂方式
C.染色体的螺旋化和复制
D.染色体的解螺旋化和染色体的分开
解析:动物细胞在分裂前期,中心体发出纺锤丝形成纺锤体,而植物细胞在分裂前期,由细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体;动物细胞分裂末期细胞在赤道面上向内凹陷形成环沟,环沟渐渐加深,最后缢裂为两个子细胞;而植物细胞分裂末期形成细胞板,由细胞板发展成为新的细胞壁。因此,动物和植物细胞有丝分裂过程的不同之处是纺锤体的形成和胞质分裂方式。
7.在人体体细胞增殖的一个细胞周期中,在纺锤体形成时,一个细胞中的染色体数为m,核DNA含量为c;则当该细胞中染色单体消失时,此细胞中的染色体数和核DNA含量分别是( A )
A.2m和c B.m2和c2 C.2m和c2 D.m和c
解析:纺锤体形成于有丝分裂前期,根据题意可知,在有丝分裂前期时,细胞中染色体数目为m,核DNA含量为c;染色单体消失的原因是着丝粒分裂,染色单体分开成为独立的染色体,此时细胞中染色体数目加倍,而核DNA含量不变,即2m和c。
8.细胞增殖过程中DNA含量会发生变化。通过测定一定数量细胞的DNA含量,可分析其细胞周期。根据细胞DNA相对含量不同,将某种连续增殖的细胞分为三组,每组的细胞数如图所示。从图中所示结果分析其细胞周期,不正确的是( D )
A.乙组细胞正在进行DNA复制
B.丙组有部分细胞在进行着丝粒的分裂
C.丙组中只有部分细胞的染色体数目加倍
D.将细胞周期阻断在DNA复制前,则会导致甲组细胞数减少
解析:乙组细胞中的DNA含量为2C～4C,为S期细胞,正在进行DNA复制;丙组细胞中的DNA含量为4C,包括G2期、前期、中期、后期和末期的细胞,故丙组中有部分细胞在进行着丝粒的分裂,即只有部分细胞的染色体数目加倍;将细胞周期阻断在DNA复制前,DNA复制受阻,则会导致甲组细胞数增多。
9.在一个细胞周期中,下列生理变化可以同时发生在前期的是( C )
A.核膜重新形成和染色体伸展成染色质
B.着丝粒排列到细胞中央和细胞板的形成
C.蛋白质的合成和核膜解体
D.DNA的复制和中心体的复制
解析:核膜重新形成和染色体伸展成染色质均发生在末期;着丝粒排列到细胞中央发生在中期,细胞板的形成发生在末期;细胞周期的不同时期均可发生蛋白质合成,核膜解体发生在前期,两者可发生在同一时期;DNA的复制和中心体的复制均发生在间期。
10.如图甲为高倍显微镜下的洋葱根尖有丝分裂图,其中A、B、C、D、E为细胞代号;图乙表示一个细胞有丝分裂过程中某物质数量变化曲线。请据图回答下列问题。
(1)根据细胞周期写出图甲所示细胞在有丝分裂中的顺序是
,其中表示细胞核膜正在逐渐消失的时期及细胞中染色体数目加倍的时期分别是 (填图甲中的字母)。
(2)图乙曲线表示的是细胞核中 含量的变化。细胞核中染色体与DNA的数量关系表现为
(用比例关系表示)。
(3)制作洋葱根尖有丝分裂装片时,取材的根尖长度2～3 mm,不能过长,也不能过短,以获取根尖分生区细胞,该区细胞特点为 。
解析:(1)由题图分析可知,A细胞处于有丝分裂前期,B细胞处于有丝分裂中期,C细胞处于有丝分裂后期,D细胞处于间期,E细胞处于有丝分裂末期,因此正确的顺序为DABCE。细胞核膜正在逐渐消失的时期是A有丝分裂前期,而细胞中染色体数目加倍的时期是C有丝分裂
后期。
(2)由间期DNA加倍,可知该曲线为核DNA变化曲线;细胞核中染色体与DNA的数量关系表现为1∶1(复制前或着丝粒断裂后)或1∶2(复制后着丝粒断裂前)。
(3)根尖分生区细胞的特点是呈正方形,排列紧密,有部分细胞正在
分裂。
答案:(1)DABCE A、C
(2)DNA 1∶1或1∶2
(3)呈正方形,排列紧密
素养提升练
11.如图甲为细胞分裂的模式图,图乙为每条染色体DNA含量随细胞分裂时期的变化图,下列说法正确的是( B )
A.图甲中A细胞染色体与染色单体的比为2∶1
B.图甲中C细胞对应于图乙中的de段
C.图乙中的ab段发生变化的原因是着丝粒分裂
D.图乙中的cd段发生变化的原因是一个细胞分裂为两个子细胞
解析:图甲中A细胞内每条染色体都含有两条染色单体,所以染色体与染色单体的比为1∶2;图甲中C细胞着丝粒已分裂,每条染色体只含有1个DNA分子,对应于图乙中的de段;图乙中的ab段发生变化的原因是DNA复制;图乙中的cd段发生变化的原因是着丝粒分裂。
12.如图A、B分别是两种生物细胞有丝分裂过程中某时期的示意图,图C是细胞在分裂过程中的核DNA分子数目变化曲线。下列叙述错误的是( A )
A.B图表示有丝分裂的后期,A图所示细胞中有6条染色单体
B.C图中a～b段的变化是DNA的复制而导致
C.d～f段的变化是由于着丝粒分裂,姐妹染色单体分开形成两条子染色体,并平均分配进入两个子细胞而导致
D.在C图中能完整地表示一个细胞周期的是f～k段
解析:分析题图,B图中着丝粒分裂,故B图表示有丝分裂后期。A图表示有丝分裂中期,根据染色体数等于着丝粒数,可知染色体有6条,染色单体有12条;C图中a～b 段核DNA数量加倍,故发生了DNA分子的复制,d～f 段的变化表示核DNA含量减半,原因是着丝粒分裂,姐妹染色单体分开形成两条子染色体,进入两个子细胞中;一个细胞周期应该从一次分裂完成时开始到下一次分裂完成时为止,在C图中表示一个细胞周期的阶段是f～k段。
13.如图为与有丝分裂相关的坐标曲线。下列相关说法不正确的是( D )
A.若纵坐标表示一条染色体中DNA的含量,则D→E过程细胞中DNA含量不变
B.若纵坐标表示一个细胞中DNA的含量,则F点时一条染色体中DNA的含量与A点相同
C.若纵坐标表示一条染色体中DNA的含量,则B→D过程染色体数目
不变
D.若纵坐标表示一个细胞中DNA的含量,则B→D过程染色体数目不变
解析:若纵坐标表示一条染色体中DNA的含量,则D →E过程表示染色体着丝粒分裂,细胞中DNA含量不变;若纵坐标表示一个细胞中DNA的含量,则A点和F点分别表示细胞有丝分裂DNA未复制时和细胞分裂结束时细胞中DNA的含量,A点和F点一条染色体中DNA的含量应该相同;若纵坐标表示一条染色体中DNA的含量,则B →D过程表示S期、G2期、前期和中期,四个时期的染色体数目相同;若纵坐标表示一个细胞中DNA的含量,则B→D过程表示S期、G2期、前期、中期和后期,后期染色体数目加倍。
14.如表为体外培养的某种细胞的细胞周期各阶段时长,若在细胞的培养液中加入DNA合成抑制剂,则( B )
细胞周期
G1
S
G2
M
合计
时长(h)
10
7
3.5
1.5
22
A.M期细胞至少需要11.5 h后才能到达G1期和S期的交界处
B.G2期细胞至少需要11.5 h后才能到达G1期和S期的交界处
C.所有细胞都被抑制在G1期和S期的交界处需15 h
D.所有细胞都被抑制在G1期和S期的交界处需22 h
解析:由表中信息可知,M期细胞至少需要10 h后才能到达G1期和S期的交界处;G2期细胞到达G1期和S期的交界处至少需要的时间为1.5+10=11.5(h);由于DNA的合成在S期,当在培养液中加入DNA合成抑制剂时,DNA合成被抑制,即S期的细胞被抑制,停滞在S期。
15.如图甲、乙分别表示某种生物细胞有丝分裂过程中某一时期的模式图,图丙表示有丝分裂不同时期每条染色体上DNA分子数的变化。请回答下列问题。
(1)图甲所示细胞中的染色体数和 DNA 分子数分别是 、
;图乙所示细胞中共有 条姐妹染色单体。
(2)发生AB段变化的原因是 。
(3)处于图丙中BC段的是图 (填“甲”“乙”或“甲和乙”)所示细胞;完成图丙中CD 段变化的细胞分裂时期是 期。
(4)图甲为 (填“植物”或“动物”)细胞有丝分裂 期图,图中1所示的结构是由 发出的纺锤丝。
(5)如果在培养细胞的培养液中加入抑制DNA复制的药物,细胞分裂将会停滞在 期。
(6)若要观察植物细胞的有丝分裂,材料应选择洋葱根尖的 区,先用质量分数为10%的盐酸进行 ,再用清水 ,然后用 性染料染色。
解析:(1)据题图可知,图甲所示细胞中的染色体数、DNA分子数分别是4、8;图乙所示细胞处于有丝分裂后期,没有姐妹染色单体。
(2)AB段的变化是每条染色体上的DNA分子数由1变为2,原因是DNA 分子的复制。
(3)处于图丙BC段的细胞中含有姐妹染色单体,可表示图甲细胞;C→D为着丝粒分裂,完成图丙中CD段变化的细胞分裂时期是后期。
(4)图甲所示细胞没有细胞壁,染色体的着丝粒整齐排列在赤道面上,属于动物细胞有丝分裂中期;图中“1”所示的结构为中心体发出的纺锤丝。
(5)在间期进行DNA分子的复制,如果在培养细胞的培养液中加入抑制DNA复制的药物,细胞分裂将会停滞在S期。
(6)在观察植物细胞的有丝分裂实验中,材料选择洋葱的根尖分生区;用质量分数为10%的盐酸解离后,用清水漂洗,后者的目的是洗去多余的盐酸便于染色;然后用碱性染料染色。
答案:(1)4 8 0
(2)DNA分子的复制
(3)甲 后
(4)动物 中 中心体
(5)S (6)分生 解离 漂洗 碱
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