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生物必修1《分子与细胞》第1章 走近细胞第1节 细胞是生命活动的基本单位第2课时教学设计
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这是一份生物必修1《分子与细胞》第1章 走近细胞第1节 细胞是生命活动的基本单位第2课时教学设计，共12页。教案主要包含了有丝分裂中DNA，细胞不能无限长大的原因等内容，欢迎下载使用。
染色体的行为变化
(1)有丝分裂间期发生染色体复制会使染色体数目加倍( )
(2)DNA、染色体同时加倍，同时减半( )
(3)eq \(\s\up7(染色质),\s\d5(间期、末期))eq \(,\s\up7(高度螺旋化、缩短、变粗),\s\d5(解螺旋成为细丝状))eq \(\s\up7(染色体),\s\d5(前期、中期、后期))( )
答案 (1)× (2)× (3)√
解析 (1)有丝分裂间期发生染色体复制后，染色体数目保持不变。
(2)DNA加倍发生于间期，染色体加倍发生于后期。但二者同时减半。
1.染色单体形成于何时，消失于何时？什么时期存在染色单体？
提示 染色单体形成于分裂间期(染色体复制)，消失于分裂后期(着丝粒分裂)。分裂前、中期存在染色单体。
2.DNA数目加倍发生在什么时期？数量减半是在什么时期？原因各是什么？
提示 加倍：分裂间期。原因是：DNA复制，DNA分子数目加倍。
减半：分裂末期。原因是：细胞一分为二，细胞中DNA数目减半。
3.染色体数目加倍是在什么时期？加倍后的染色体数目减半是在什么时期？原因各是什么？
提示 加倍：分裂后期。原因是：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开形成2条染色体，染色体数目加倍。
减半：分裂末期。原因是：细胞一分为二，细胞中染色体数目减半。
4.结合有丝分裂各时期染色体的特点，以体细胞中核DNA数目为2c、染色体数目为2n为例，完成下表：
5.结合上表分析：
(1)请绘出核DNA数量的变化曲线。
提示 如图所示
(2)请绘出染色体数目的变化曲线。
提示 如图所示
(3)请绘出染色单体数目的变化曲线。
提示 如图所示
二、细胞不能无限长大的原因
1.运用细胞模型所给的数据进行计算得到下表，请据表分析：
2.讨论：
(1)细胞的表面积和体积的比值与细胞的大小有什么关系？
提示 细胞越大，该比值越小。
(2)从物质运输的效率看，细胞为什么不能太大？
提示 细胞越大，与周围环境之间进行物质交换的效率就越低。
(3)细胞是越小越好吗？
提示 不是。组成细胞的结构(如核糖体等)和物质(如酶等)必须占据一定的空间，细胞内各种生化反应的进行也需要一定的空间，这些因素决定了细胞的体积不能太小。
三、观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂实验
1.实验原理
2.实验操作步骤
补充材料 根尖的结构
(1)在显微镜下观察根尖细胞时，发现处于分裂期的细胞数目较多( )
(2)持续观察处于分裂中期的细胞，能够观察到该细胞中着丝粒的分裂过程( )
(3)统计一个视野中不同时期的细胞数目能够估算各个时期持续的相对时间( )
答案 (1)× (2)× (3)×
解析 (1)因分裂间期时间最长，视野中处于分裂间期的细胞数目最多。
(2)根尖细胞解离时已经被解离液杀死，因此，观察不到细胞分裂的动态连续变化。
(3)一个视野中往往不容易找全有丝分裂各个时期的细胞，可以适当移动装片，从邻近的分生区细胞中寻找。且应统计多个视野后再估算，可减小误差。
1.取材时为什么只能剪2～3 mm，而不能过长？
提示 若剪得过长会包括伸长区，伸长区无细胞分裂，增加了寻找观察细胞的难度。
2.解离时间不宜过长或过短，为什么？
提示 过长会使根尖过分酥软且染色体成分被破坏；过短使根尖细胞解离不充分，不能相互分离。
3.解离完了要进行漂洗，而且一定要彻底，这样处理的目的是什么？
提示 防止残留的解离液(盐酸)继续破坏细胞，同时盐酸也影响染色和腐蚀镜头。
4.使细胞分散开的操作措施有哪三种？
提示 (1)解离：盐酸可破坏细胞壁的果胶层，使组织细胞分离。
(2)制片时用镊子尖把根尖弄碎。
(3)压片可使细胞尽可能呈单层铺展。
1.在有丝分裂过程中，细胞内的DNA含量相同，而染色体数目肯定不同的两个时期是( )
A.间期和前期 B.前期和中期
C.中期和后期 D.后期和末期
答案 C
解析 有丝分裂后期，着丝粒分裂使染色体数目加倍，而此时细胞中DNA已在间期完成复制且细胞没有分裂，所以中期和后期细胞内DNA数目相同，染色体数目不同，C选项正确。
2.下图表示一个细胞有丝分裂过程中染色体变化的不同情况，在整个细胞周期中，染色体变化的顺序应该是( )
A.①④⑤③② B.②③①④⑤
C.①⑤④③② D.⑤④③②①
答案 C
解析 细胞分裂的间期DNA分子复制后每条染色体上含有两个DNA分子，但在间期呈染色质状态，如图①所示；在前期变成染色体，如图⑤所示；在中期由于纺锤丝的牵引，着丝粒排列在赤道板上，如图④所示；在后期着丝粒分裂，形成两条子染色体，分别移向细胞的两极，如图③所示；在末期时只存在含有一个DNA分子的染色体，如图②所示。
3.经测定发现，某植物细胞的染色体数和核DNA分子数之比为1∶2。下列判断不正确的是( )
A.该植物细胞是不再进行分裂的细胞
B.该植物细胞正在进行分裂
C.该植物细胞中存在染色单体
D.该时期的细胞可能没有核膜
答案 A
解析 染色体数和核DNA分子数之比为1∶2，此时每条染色体上有2个DNA分子，说明DNA分子已复制，形成了染色单体，细胞正在进行分裂，在前期核膜逐渐消失。
4.若图甲、乙、丙是某同学做观察根尖分生组织细胞有丝分裂实验时，在光学显微镜下观察到的图像，下列有关说法正确的是( )
A.图甲是在低倍镜下所观察到的植物根尖分生区细胞图像
B.将图甲转为图乙的操作步骤是移动装片→转动转换器→调节视野亮度→转动粗准焦螺旋
C.图丙是根尖经过解离、漂洗、染色、制片后，在高倍镜下所观察到的图像
D.制作装片的过程是解离→染色→漂洗→制片
答案 C
解析 图甲细胞呈长方形，应为根尖伸长区的细胞图像，A项错误；转动转换器换上高倍物镜后，不能再转动粗准焦螺旋，B项错误；图丙中能看到有丝分裂的各时期，说明在制作的过程中已经过解离、漂洗、染色、制片，C项正确；制作装片的过程是解离→漂洗→染色→制片，D项错误。
5.在观察植物根尖分生组织细胞的有丝分裂实验过程中，下列实验器材不需要的是( )
A.显微镜 B.酒精灯 C.玻璃皿 D.剪刀
答案 B
6.图甲表示某种生物细胞有丝分裂某一时期图，表乙表示该生物细胞有丝分裂周期中细胞内核DNA分子数和染色体数的变化，据图表回答下面的问题：
表乙
(1)该生物细胞是________(填“动物”或“植物”)细胞，简述判断的理由：________________________________________________________________________。
(2)图甲所表示的时期相当于表乙中细胞周期的________期(用字母表示)。
(3)由图表可知，该细胞在分裂前期有________个DNA分子，________条染色体。
(4)表乙中________期可在光学显微镜下看到姐妹染色单体(用字母表示)。
答案 (1)动物 细胞无细胞壁，由中心粒发出星射线形成纺锤体 (2)d (3)8 4 (4)b、c
解析 (1)题图中的细胞呈椭圆形，没有细胞壁而具有中心体，所以为动物细胞。(2)着丝粒分裂，染色体加倍并移向细胞的两极，处于有丝分裂的后期，相当于表乙的d期。(3)该细胞在分裂前期(b期)的染色体数为4条，前期时的DNA分子是经过复制后的，所以DNA为8个。(4)有丝分裂的前期和中期(b期和c期)DNA分子数是染色体数的2倍，含有姐妹染色单体。
题组一 有丝分裂过程中染色体、DNA等的行为和数量变化
1.下列关于染色体和DNA分子关系的叙述，正确的是( )
A.DNA分子数目加倍时，染色体数目也加倍
B.染色体数目减半时，DNA分子数目不变
C.染色体数目加倍时，DNA分子数目也加倍
D.染色体复制时，DNA分子也复制
答案 D
解析 DNA分子数目加倍发生在有丝分裂间期，此时染色体数目没有加倍，A错误；有丝分裂中染色体数目减半发生在末期，此时DNA分子数目也随之减半，B错误；染色体数目加倍发生在有丝分裂的后期，此时DNA分子数目没有发生改变，C错误；染色体复制的实质是指DNA分子的复制，D正确。
2.如图是某生物体细胞有丝分裂的不同分裂时期的图像，对图像的描述正确的是( )
A.该生物可能是低等植物
B.甲、乙、丙三细胞内染色体、染色单体与DNA分子数比例都为1∶2∶2
C.甲细胞进行中心粒倍增，发出星射线，形成了纺锤体
D.甲、乙、丙三细胞分别处于有丝分裂的前期、后期和中期
答案 D
解析 该生物体细胞无细胞壁有中心体，应为动物细胞；乙细胞中染色体、染色单体与DNA分子数比例为8∶0∶8；中心粒在间期倍增，甲细胞处于有丝分裂的前期。
3.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n，核DNA含量为m。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.2n和m B.n/2和m/2
C.2n和m/2 D.n和m
答案 A
解析 纺锤体形成于前期，此时每条染色体含有两条姐妹染色单体。染色单体消失于后期，消失的原因是着丝粒分裂，分裂的结果是染色体数目加倍，但核DNA含量不变。
题组二 细胞不能无限长大的原因
4.细胞与外界进行物质交换的效率主要取决于( )
A.细胞的体积
B.细胞的表面积
C.细胞的表面积与体积之比
D.细胞分裂的快慢
答案 C
解析 细胞的表面积与体积之比越大，越有利于细胞与外界进行物质交换。
5.下列有关细胞的表面积和体积的比值、细胞与外界物质交换效率和细胞新陈代谢强度之间关系的叙述，正确的是( )
A.细胞的表面积和体积的比值越大，物质交换效率越高，细胞新陈代谢越旺盛
B.细胞的表面积和体积的比值越大，物质交换效率越高，细胞新陈代谢越缓慢
C.细胞的表面积和体积的比值越小，物质交换效率越高，细胞新陈代谢越缓慢
D.细胞的表面积和体积的比值越小，物质交换效率越低，细胞新陈代谢越旺盛
答案 A
解析 细胞的表面积和体积的比值越大，其物质交换效率越高，细胞新陈代谢越旺盛。
6.以下有关细胞大小和分裂的叙述，正确的是( )
A.细胞体积越小，表面积也越小，物质运输效率越低
B.原核细胞只能通过无丝分裂增加数目
C.人的成熟红细胞可以进行有丝分裂，蛙的红细胞能进行无丝分裂
D.细胞不能无限长大的原因之一是细胞核中的DNA不会随着细胞体积的扩大而增加
答案 D
解析 细胞体积越小，表面积也越小，但相对表面积越大，物质运输效率越高，A项错误；原核细胞可通过二分裂的方式增加细胞数目，无丝分裂是真核细胞的分裂方式，B项错误；人的成熟红细胞在分化形成过程中失去细胞核，不能再进行分裂，C项错误；细胞核是细胞的控制中心，细胞核中的DNA不会随着细胞体积的扩大而增加，这是细胞不能无限长大的原因之一，D项正确。
题组三 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
7.用高倍显微镜观察洋葱根尖细胞的有丝分裂时，下列叙述正确的是( )
A.可看到分裂中期的染色体和DNA
B.视野中不同细胞的染色体数目可能不相等
C.处于分裂间期和中期的细胞数目大致相等
D.选某个特定细胞可观察它的整个分裂过程
答案 B
解析 在高倍显微镜下观察不到DNA，A错误；分裂间期的持续时间约占细胞周期的90%～95%，因此，处于分裂间期的细胞数目远远多于处于中期的细胞数目，C错误；洋葱根尖细胞经解离后死亡，不能观察某个特定细胞的整个分裂过程，D错误。
8.用光学显微镜观察有丝分裂过程，如果仅从细胞分裂周期来看，图中哪种植物作为实验材料最适合( )
答案 D
解析 用显微镜观察有丝分裂过程，主要观察分裂期的细胞，因此应选择细胞周期短(分裂旺盛)且分裂期相对较长(看到的分裂期细胞多)的材料。
9.下列关于“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验过程的叙述中，正确的一组是( )
①解离的目的是用药液使组织细胞彼此分散开 ②漂洗的目的是洗去根尖上的盐酸，避免与碱性染料发生中和 ③用龙胆紫溶液是为了将细胞核中的染色体染成紫色 ④压片可将根尖细胞压成单层，使之不相重叠 ⑤当看到一个中期细胞时，要注意观察它如何进入后期、末期，以理解从中期至末期发生的变化
A.①② B.③④⑤ C.①⑤ D.②③④
答案 D
解析 解离的目的是使细胞彼此分离，细胞还未分散开，只是为细胞分散开奠定了基础，故①错误；装片上的细胞都是死细胞(因为在解离时细胞已被杀死)，不管其处于哪个时期，都不会再继续变化，所以观察一个中期细胞只能观察分裂中期的特点，故⑤错误。
10.如图是某同学在观察洋葱根尖细胞有丝分裂时拍摄的显微照片。下列叙述正确的是( )
A.甲细胞中每条染色体的着丝粒排列在细胞板上
B.乙细胞中染色体被平均分配，移向细胞两极
C.甲和乙细胞中的染色体数目相等，DNA含量相同
D.统计图中处于分裂期的细胞数可计算细胞周期的长短
答案 B
解析 根据图示可知：甲细胞处于有丝分裂中期，乙细胞处于有丝分裂后期。甲细胞的每条染色体的着丝粒排列在赤道板而不是细胞板上，A错误；乙细胞中的染色体被平均分配，移向细胞的两极，B正确；乙细胞中的染色体数是甲细胞中的2倍，DNA含量相同，C错误；细胞周期包括分裂间期和分裂期，统计图中处于分裂期的细胞数不可能计算出细胞周期的长短，D错误。
11.在细胞增殖过程中，染色体和DNA都有复制和加倍的过程。下列相关叙述不正确的是( )
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后期
D.染色体复制的实质是DNA数量的加倍
答案 A
解析 染色体复制前含一个DNA分子，复制后含两个DNA分子，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分子的数量加倍，A错误、D正确；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，B正确；染色体复制(a过程)发生在间期，后期着丝粒一分为二，染色体数目加倍(c过程)，C正确。
12.如图是同一细胞不同分裂时期的图像，据图分析可做出的判断是( )
A.若按分裂的先后顺序排列，应为①→④→③→②
B.图①中中心体发出的星射线形成了纺锤体，此时共有6条染色体
C.图③中着丝粒分裂后，染色体数目加倍，染色单体数目也加倍
D.图④中，着丝粒整齐地排列在细胞板上，此时是观察染色体的最佳时期
答案 A
解析 由图可知，此为高等植物细胞分裂期图像，植物细胞分裂前期由两极发出纺锤丝形成纺锤体，B错误；着丝粒分裂后，染色体数目加倍，染色单体消失，C错误；图④为有丝分裂中期，着丝粒整齐地排列在赤道板上，细胞板是末期才形成的，D错误。
13.下面是关于观察洋葱根尖细胞有丝分裂实验的部分操作示意图，下列有关评价合理的是( )
A.剪取洋葱根尖2～3 mm，因为该区域属于根毛区，细胞有丝分裂旺盛
B.该实验步骤中唯一错误的是在②和③之间缺少用清水漂洗这一环节
C.在观察的图像中，b区域属于分生区的细胞，细胞已死亡
D.若用图中b区域的细胞观察质壁分离和复原，实验现象明显
答案 C
解析 洋葱根尖2～3 mm的区域属于分生区，A错误；实验过程中在②和③之间应增加清水漂洗这一环节，而③和⑤之间的清水漂洗环节应删除，B错误；分生区的细胞呈正方形，为b区域，细胞经解离已死亡，C正确；b区域的细胞属于分生区细胞，其液泡很小，用来观察质壁分离和复原时，实验现象不明显，D错误。
14.在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中，1～3组同学在剪取洋葱根尖后立即进行的操作步骤如下表，请据表回答：
注：“＋”表示已操作，“－”表示未进行该操作。
1～3组同学观察到的实验结果分别是____________。
A.染色体未染上颜色，无法看清
B.细胞重叠，看不到染色体
C.染色体染上颜色，清晰可见
D.染色体着色很浅，模糊不清
答案 B、D、A
15.下图为植物细胞有丝分裂一个细胞周期中细胞内染色体数和核DNA含量变化曲线图。据图回答下列问题：
(1)图中AB段细胞内发生的主要变化是________________________________，BC段的主要变化为____________________消失并出现__________________。
(2)观察染色体形态和数目的最佳时期是____________(填字母)段。
(3)动物细胞与植物细胞有丝分裂过程的对比，不同特点是：第一，动物细胞的__________(细胞器)在AB段倍增；第二，动物细胞分裂的__________(填字母)期不形成__________，而是细胞膜从细胞的中部向内凹陷，把细胞缢裂成两部分。
答案 (1)DNA分子的复制和有关蛋白质的合成 核膜、核仁 染色体、纺锤体 (2)CD (3)中心体 EF 细胞板时期
项目
分裂间期
分裂期
前期
中期
后期
末期
核DNA
2c→4c
4c
4c
4c
4c→2c
染色体
2n
2n
2n
4n
4n→2n
染色单体
0→4n
4n
4n
0
0
细胞模型的边长(mm)
表面积(mm2)
体积(mm3)
表面积与体积之比
葡萄糖向内扩散的深度(mm)
eq \f(葡萄糖扩散的体积,整个“细胞”体积)
2
24
8
3
0.5
eq \f(7,8)
4
96
64
eq \f(3,2)
0.5
eq \f(37,64)
8
384
512
eq \f(3,4)
0.5
eq \f(169,512)
细胞周期
a期
b期
c期
d期
e期
核DNA分子数
4→8
8
8
8
8→4
染色体数
4
4
4
4→8
8→4
组别
操作步骤
解离
漂洗
染色
制片
观察
1
－
＋
＋
＋
＋
2
＋
－
＋
＋
＋
3
＋
＋
－
＋
＋
染色体的行为变化
(1)有丝分裂间期发生染色体复制会使染色体数目加倍( )
(2)DNA、染色体同时加倍，同时减半( )
(3)eq \(\s\up7(染色质),\s\d5(间期、末期))eq \(,\s\up7(高度螺旋化、缩短、变粗),\s\d5(解螺旋成为细丝状))eq \(\s\up7(染色体),\s\d5(前期、中期、后期))( )
答案 (1)× (2)× (3)√
解析 (1)有丝分裂间期发生染色体复制后，染色体数目保持不变。
(2)DNA加倍发生于间期，染色体加倍发生于后期。但二者同时减半。
1.染色单体形成于何时，消失于何时？什么时期存在染色单体？
提示 染色单体形成于分裂间期(染色体复制)，消失于分裂后期(着丝粒分裂)。分裂前、中期存在染色单体。
2.DNA数目加倍发生在什么时期？数量减半是在什么时期？原因各是什么？
提示 加倍：分裂间期。原因是：DNA复制，DNA分子数目加倍。
减半：分裂末期。原因是：细胞一分为二，细胞中DNA数目减半。
3.染色体数目加倍是在什么时期？加倍后的染色体数目减半是在什么时期？原因各是什么？
提示 加倍：分裂后期。原因是：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开形成2条染色体，染色体数目加倍。
减半：分裂末期。原因是：细胞一分为二，细胞中染色体数目减半。
4.结合有丝分裂各时期染色体的特点，以体细胞中核DNA数目为2c、染色体数目为2n为例，完成下表：
5.结合上表分析：
(1)请绘出核DNA数量的变化曲线。
提示 如图所示
(2)请绘出染色体数目的变化曲线。
提示 如图所示
(3)请绘出染色单体数目的变化曲线。
提示 如图所示
二、细胞不能无限长大的原因
1.运用细胞模型所给的数据进行计算得到下表，请据表分析：
2.讨论：
(1)细胞的表面积和体积的比值与细胞的大小有什么关系？
提示 细胞越大，该比值越小。
(2)从物质运输的效率看，细胞为什么不能太大？
提示 细胞越大，与周围环境之间进行物质交换的效率就越低。
(3)细胞是越小越好吗？
提示 不是。组成细胞的结构(如核糖体等)和物质(如酶等)必须占据一定的空间，细胞内各种生化反应的进行也需要一定的空间，这些因素决定了细胞的体积不能太小。
三、观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂实验
1.实验原理
2.实验操作步骤
补充材料 根尖的结构
(1)在显微镜下观察根尖细胞时，发现处于分裂期的细胞数目较多( )
(2)持续观察处于分裂中期的细胞，能够观察到该细胞中着丝粒的分裂过程( )
(3)统计一个视野中不同时期的细胞数目能够估算各个时期持续的相对时间( )
答案 (1)× (2)× (3)×
解析 (1)因分裂间期时间最长，视野中处于分裂间期的细胞数目最多。
(2)根尖细胞解离时已经被解离液杀死，因此，观察不到细胞分裂的动态连续变化。
(3)一个视野中往往不容易找全有丝分裂各个时期的细胞，可以适当移动装片，从邻近的分生区细胞中寻找。且应统计多个视野后再估算，可减小误差。
1.取材时为什么只能剪2～3 mm，而不能过长？
提示 若剪得过长会包括伸长区，伸长区无细胞分裂，增加了寻找观察细胞的难度。
2.解离时间不宜过长或过短，为什么？
提示 过长会使根尖过分酥软且染色体成分被破坏；过短使根尖细胞解离不充分，不能相互分离。
3.解离完了要进行漂洗，而且一定要彻底，这样处理的目的是什么？
提示 防止残留的解离液(盐酸)继续破坏细胞，同时盐酸也影响染色和腐蚀镜头。
4.使细胞分散开的操作措施有哪三种？
提示 (1)解离：盐酸可破坏细胞壁的果胶层，使组织细胞分离。
(2)制片时用镊子尖把根尖弄碎。
(3)压片可使细胞尽可能呈单层铺展。
1.在有丝分裂过程中，细胞内的DNA含量相同，而染色体数目肯定不同的两个时期是( )
A.间期和前期 B.前期和中期
C.中期和后期 D.后期和末期
答案 C
解析 有丝分裂后期，着丝粒分裂使染色体数目加倍，而此时细胞中DNA已在间期完成复制且细胞没有分裂，所以中期和后期细胞内DNA数目相同，染色体数目不同，C选项正确。
2.下图表示一个细胞有丝分裂过程中染色体变化的不同情况，在整个细胞周期中，染色体变化的顺序应该是( )
A.①④⑤③② B.②③①④⑤
C.①⑤④③② D.⑤④③②①
答案 C
解析 细胞分裂的间期DNA分子复制后每条染色体上含有两个DNA分子，但在间期呈染色质状态，如图①所示；在前期变成染色体，如图⑤所示；在中期由于纺锤丝的牵引，着丝粒排列在赤道板上，如图④所示；在后期着丝粒分裂，形成两条子染色体，分别移向细胞的两极，如图③所示；在末期时只存在含有一个DNA分子的染色体，如图②所示。
3.经测定发现，某植物细胞的染色体数和核DNA分子数之比为1∶2。下列判断不正确的是( )
A.该植物细胞是不再进行分裂的细胞
B.该植物细胞正在进行分裂
C.该植物细胞中存在染色单体
D.该时期的细胞可能没有核膜
答案 A
解析 染色体数和核DNA分子数之比为1∶2，此时每条染色体上有2个DNA分子，说明DNA分子已复制，形成了染色单体，细胞正在进行分裂，在前期核膜逐渐消失。
4.若图甲、乙、丙是某同学做观察根尖分生组织细胞有丝分裂实验时，在光学显微镜下观察到的图像，下列有关说法正确的是( )
A.图甲是在低倍镜下所观察到的植物根尖分生区细胞图像
B.将图甲转为图乙的操作步骤是移动装片→转动转换器→调节视野亮度→转动粗准焦螺旋
C.图丙是根尖经过解离、漂洗、染色、制片后，在高倍镜下所观察到的图像
D.制作装片的过程是解离→染色→漂洗→制片
答案 C
解析 图甲细胞呈长方形，应为根尖伸长区的细胞图像，A项错误；转动转换器换上高倍物镜后，不能再转动粗准焦螺旋，B项错误；图丙中能看到有丝分裂的各时期，说明在制作的过程中已经过解离、漂洗、染色、制片，C项正确；制作装片的过程是解离→漂洗→染色→制片，D项错误。
5.在观察植物根尖分生组织细胞的有丝分裂实验过程中，下列实验器材不需要的是( )
A.显微镜 B.酒精灯 C.玻璃皿 D.剪刀
答案 B
6.图甲表示某种生物细胞有丝分裂某一时期图，表乙表示该生物细胞有丝分裂周期中细胞内核DNA分子数和染色体数的变化，据图表回答下面的问题：
表乙
(1)该生物细胞是________(填“动物”或“植物”)细胞，简述判断的理由：________________________________________________________________________。
(2)图甲所表示的时期相当于表乙中细胞周期的________期(用字母表示)。
(3)由图表可知，该细胞在分裂前期有________个DNA分子，________条染色体。
(4)表乙中________期可在光学显微镜下看到姐妹染色单体(用字母表示)。
答案 (1)动物 细胞无细胞壁，由中心粒发出星射线形成纺锤体 (2)d (3)8 4 (4)b、c
解析 (1)题图中的细胞呈椭圆形，没有细胞壁而具有中心体，所以为动物细胞。(2)着丝粒分裂，染色体加倍并移向细胞的两极，处于有丝分裂的后期，相当于表乙的d期。(3)该细胞在分裂前期(b期)的染色体数为4条，前期时的DNA分子是经过复制后的，所以DNA为8个。(4)有丝分裂的前期和中期(b期和c期)DNA分子数是染色体数的2倍，含有姐妹染色单体。
题组一 有丝分裂过程中染色体、DNA等的行为和数量变化
1.下列关于染色体和DNA分子关系的叙述，正确的是( )
A.DNA分子数目加倍时，染色体数目也加倍
B.染色体数目减半时，DNA分子数目不变
C.染色体数目加倍时，DNA分子数目也加倍
D.染色体复制时，DNA分子也复制
答案 D
解析 DNA分子数目加倍发生在有丝分裂间期，此时染色体数目没有加倍，A错误；有丝分裂中染色体数目减半发生在末期，此时DNA分子数目也随之减半，B错误；染色体数目加倍发生在有丝分裂的后期，此时DNA分子数目没有发生改变，C错误；染色体复制的实质是指DNA分子的复制，D正确。
2.如图是某生物体细胞有丝分裂的不同分裂时期的图像，对图像的描述正确的是( )
A.该生物可能是低等植物
B.甲、乙、丙三细胞内染色体、染色单体与DNA分子数比例都为1∶2∶2
C.甲细胞进行中心粒倍增，发出星射线，形成了纺锤体
D.甲、乙、丙三细胞分别处于有丝分裂的前期、后期和中期
答案 D
解析 该生物体细胞无细胞壁有中心体，应为动物细胞；乙细胞中染色体、染色单体与DNA分子数比例为8∶0∶8；中心粒在间期倍增，甲细胞处于有丝分裂的前期。
3.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n，核DNA含量为m。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.2n和m B.n/2和m/2
C.2n和m/2 D.n和m
答案 A
解析 纺锤体形成于前期，此时每条染色体含有两条姐妹染色单体。染色单体消失于后期，消失的原因是着丝粒分裂，分裂的结果是染色体数目加倍，但核DNA含量不变。
题组二 细胞不能无限长大的原因
4.细胞与外界进行物质交换的效率主要取决于( )
A.细胞的体积
B.细胞的表面积
C.细胞的表面积与体积之比
D.细胞分裂的快慢
答案 C
解析 细胞的表面积与体积之比越大，越有利于细胞与外界进行物质交换。
5.下列有关细胞的表面积和体积的比值、细胞与外界物质交换效率和细胞新陈代谢强度之间关系的叙述，正确的是( )
A.细胞的表面积和体积的比值越大，物质交换效率越高，细胞新陈代谢越旺盛
B.细胞的表面积和体积的比值越大，物质交换效率越高，细胞新陈代谢越缓慢
C.细胞的表面积和体积的比值越小，物质交换效率越高，细胞新陈代谢越缓慢
D.细胞的表面积和体积的比值越小，物质交换效率越低，细胞新陈代谢越旺盛
答案 A
解析 细胞的表面积和体积的比值越大，其物质交换效率越高，细胞新陈代谢越旺盛。
6.以下有关细胞大小和分裂的叙述，正确的是( )
A.细胞体积越小，表面积也越小，物质运输效率越低
B.原核细胞只能通过无丝分裂增加数目
C.人的成熟红细胞可以进行有丝分裂，蛙的红细胞能进行无丝分裂
D.细胞不能无限长大的原因之一是细胞核中的DNA不会随着细胞体积的扩大而增加
答案 D
解析 细胞体积越小，表面积也越小，但相对表面积越大，物质运输效率越高，A项错误；原核细胞可通过二分裂的方式增加细胞数目，无丝分裂是真核细胞的分裂方式，B项错误；人的成熟红细胞在分化形成过程中失去细胞核，不能再进行分裂，C项错误；细胞核是细胞的控制中心，细胞核中的DNA不会随着细胞体积的扩大而增加，这是细胞不能无限长大的原因之一，D项正确。
题组三 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
7.用高倍显微镜观察洋葱根尖细胞的有丝分裂时，下列叙述正确的是( )
A.可看到分裂中期的染色体和DNA
B.视野中不同细胞的染色体数目可能不相等
C.处于分裂间期和中期的细胞数目大致相等
D.选某个特定细胞可观察它的整个分裂过程
答案 B
解析 在高倍显微镜下观察不到DNA，A错误；分裂间期的持续时间约占细胞周期的90%～95%，因此，处于分裂间期的细胞数目远远多于处于中期的细胞数目，C错误；洋葱根尖细胞经解离后死亡，不能观察某个特定细胞的整个分裂过程，D错误。
8.用光学显微镜观察有丝分裂过程，如果仅从细胞分裂周期来看，图中哪种植物作为实验材料最适合( )
答案 D
解析 用显微镜观察有丝分裂过程，主要观察分裂期的细胞，因此应选择细胞周期短(分裂旺盛)且分裂期相对较长(看到的分裂期细胞多)的材料。
9.下列关于“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验过程的叙述中，正确的一组是( )
①解离的目的是用药液使组织细胞彼此分散开 ②漂洗的目的是洗去根尖上的盐酸，避免与碱性染料发生中和 ③用龙胆紫溶液是为了将细胞核中的染色体染成紫色 ④压片可将根尖细胞压成单层，使之不相重叠 ⑤当看到一个中期细胞时，要注意观察它如何进入后期、末期，以理解从中期至末期发生的变化
A.①② B.③④⑤ C.①⑤ D.②③④
答案 D
解析 解离的目的是使细胞彼此分离，细胞还未分散开，只是为细胞分散开奠定了基础，故①错误；装片上的细胞都是死细胞(因为在解离时细胞已被杀死)，不管其处于哪个时期，都不会再继续变化，所以观察一个中期细胞只能观察分裂中期的特点，故⑤错误。
10.如图是某同学在观察洋葱根尖细胞有丝分裂时拍摄的显微照片。下列叙述正确的是( )
A.甲细胞中每条染色体的着丝粒排列在细胞板上
B.乙细胞中染色体被平均分配，移向细胞两极
C.甲和乙细胞中的染色体数目相等，DNA含量相同
D.统计图中处于分裂期的细胞数可计算细胞周期的长短
答案 B
解析 根据图示可知：甲细胞处于有丝分裂中期，乙细胞处于有丝分裂后期。甲细胞的每条染色体的着丝粒排列在赤道板而不是细胞板上，A错误；乙细胞中的染色体被平均分配，移向细胞的两极，B正确；乙细胞中的染色体数是甲细胞中的2倍，DNA含量相同，C错误；细胞周期包括分裂间期和分裂期，统计图中处于分裂期的细胞数不可能计算出细胞周期的长短，D错误。
11.在细胞增殖过程中，染色体和DNA都有复制和加倍的过程。下列相关叙述不正确的是( )
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后期
D.染色体复制的实质是DNA数量的加倍
答案 A
解析 染色体复制前含一个DNA分子，复制后含两个DNA分子，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分子的数量加倍，A错误、D正确；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，B正确；染色体复制(a过程)发生在间期，后期着丝粒一分为二，染色体数目加倍(c过程)，C正确。
12.如图是同一细胞不同分裂时期的图像，据图分析可做出的判断是( )
A.若按分裂的先后顺序排列，应为①→④→③→②
B.图①中中心体发出的星射线形成了纺锤体，此时共有6条染色体
C.图③中着丝粒分裂后，染色体数目加倍，染色单体数目也加倍
D.图④中，着丝粒整齐地排列在细胞板上，此时是观察染色体的最佳时期
答案 A
解析 由图可知，此为高等植物细胞分裂期图像，植物细胞分裂前期由两极发出纺锤丝形成纺锤体，B错误；着丝粒分裂后，染色体数目加倍，染色单体消失，C错误；图④为有丝分裂中期，着丝粒整齐地排列在赤道板上，细胞板是末期才形成的，D错误。
13.下面是关于观察洋葱根尖细胞有丝分裂实验的部分操作示意图，下列有关评价合理的是( )
A.剪取洋葱根尖2～3 mm，因为该区域属于根毛区，细胞有丝分裂旺盛
B.该实验步骤中唯一错误的是在②和③之间缺少用清水漂洗这一环节
C.在观察的图像中，b区域属于分生区的细胞，细胞已死亡
D.若用图中b区域的细胞观察质壁分离和复原，实验现象明显
答案 C
解析 洋葱根尖2～3 mm的区域属于分生区，A错误；实验过程中在②和③之间应增加清水漂洗这一环节，而③和⑤之间的清水漂洗环节应删除，B错误；分生区的细胞呈正方形，为b区域，细胞经解离已死亡，C正确；b区域的细胞属于分生区细胞，其液泡很小，用来观察质壁分离和复原时，实验现象不明显，D错误。
14.在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中，1～3组同学在剪取洋葱根尖后立即进行的操作步骤如下表，请据表回答：
注：“＋”表示已操作，“－”表示未进行该操作。
1～3组同学观察到的实验结果分别是____________。
A.染色体未染上颜色，无法看清
B.细胞重叠，看不到染色体
C.染色体染上颜色，清晰可见
D.染色体着色很浅，模糊不清
答案 B、D、A
15.下图为植物细胞有丝分裂一个细胞周期中细胞内染色体数和核DNA含量变化曲线图。据图回答下列问题：
(1)图中AB段细胞内发生的主要变化是________________________________，BC段的主要变化为____________________消失并出现__________________。
(2)观察染色体形态和数目的最佳时期是____________(填字母)段。
(3)动物细胞与植物细胞有丝分裂过程的对比，不同特点是：第一，动物细胞的__________(细胞器)在AB段倍增；第二，动物细胞分裂的__________(填字母)期不形成__________，而是细胞膜从细胞的中部向内凹陷，把细胞缢裂成两部分。
答案 (1)DNA分子的复制和有关蛋白质的合成 核膜、核仁 染色体、纺锤体 (2)CD (3)中心体 EF 细胞板时期
项目
分裂间期
分裂期
前期
中期
后期
末期
核DNA
2c→4c
4c
4c
4c
4c→2c
染色体
2n
2n
2n
4n
4n→2n
染色单体
0→4n
4n
4n
0
0
细胞模型的边长(mm)
表面积(mm2)
体积(mm3)
表面积与体积之比
葡萄糖向内扩散的深度(mm)
eq \f(葡萄糖扩散的体积,整个“细胞”体积)
2
24
8
3
0.5
eq \f(7,8)
4
96
64
eq \f(3,2)
0.5
eq \f(37,64)
8
384
512
eq \f(3,4)
0.5
eq \f(169,512)
细胞周期
a期
b期
c期
d期
e期
核DNA分子数
4→8
8
8
8
8→4
染色体数
4
4
4
4→8
8→4
组别
操作步骤
解离
漂洗
染色
制片
观察
1
－
＋
＋
＋
＋
2
＋
－
＋
＋
＋
3
＋
＋
－
＋
＋
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