2023届高三生物一轮专题复习课件：细胞的有丝分裂

这是一份2023届高三生物一轮专题复习课件：细胞的有丝分裂，共39页。PPT课件主要包含了必备知识整体提升，强化模拟限时训练，真题演练等内容，欢迎下载使用。
考法一 细胞周期及分析考法二 有丝分裂的过程和特征分析考法三 (实验)观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
考法一　细胞周期及分析
1．细胞周期的表示方法
2．分裂间期的特征及加入某些药物对细胞周期的影响(1)分裂间期的物质变化①G1期：又称DNA合成前期，主要完成DNA复制所需蛋白质的合成和核糖体的增生，为S期DNA的复制做准备。②S期：又称DNA合成期，主要完成DNA的复制。③G2期：又称DNA合成后期，主要进行RNA和蛋白质的合成，特别是微管蛋白的合成，为分裂期做准备。(2)加入某些药物对细胞周期的影响①加入蛋白质合成抑制剂，会作用于G1期细胞，可影响其进入S期。②用秋水仙素处理细胞，使处于M期的细胞比例增多。③加入促进细胞分裂的药物，使细胞周期缩短。
1 利用一定方法使细胞群体处于细胞周期的同一阶段，称为细胞周期同步化。以下是能够实现动物细胞周期同步化的三种方法。回答下列问题：(1)DNA合成阻断法：在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的DNA合成可逆抑制剂，处于________期的细胞不受影响而继续细胞周期的运转，最终细胞会停滞在细胞周期的________期，以达到细胞周期同步化的目的。(2)秋水仙素阻断法：在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的秋水仙素，秋水仙素能够抑制________，使细胞周期被阻断，即可实现细胞周期同步化。经秋水仙素处理的细胞________(填“会”或“不会”)被阻断在间期。(3)血清饥饿法：培养液中缺少血清可以使细胞周期停滞在间期，以实现细胞周期同步化，分裂间期的特点是________________________________________________________________________________________________________________________________________________(答出1点即可)。
【答案】(1)分裂　间(或S)(2)纺锤体形成　不会(3)完成DNA复制和有关蛋白质的合成，为分裂期准备物质【解析】(1)DNA复制发生在细胞分裂间期；加入DNA合成可逆抑制剂后DNA合成被阻断，细胞将停滞在分裂间期。(2)秋水仙素能抑制纺锤体的形成，以致影响染色体被拉向细胞两极，细胞不能分裂成两个子细胞，使细胞中染色体数目加倍；经秋水仙素处理的细胞，其间期不受影响，仍可继续进入分裂期。(3)分裂间期细胞的特点是进行DNA的复制和有关蛋白质的合成、细胞体积略有增大等。
题型一 细胞周期及分析
1．[湖北部分重点中学2021联考]细胞周期可分为分裂间期(包括G1期、S期、G2期)和分裂期。如表所示为体外培养的细胞W的细胞周期各阶段所需时间(单位：h)。下列相关叙述正确的是(　　)
A.细胞W的细胞周期的分裂间期持续时间有可能小于20.5 hB．若在培养液中加入DNA合成抑制剂，则处于分裂期细胞将增多C．推测处于G1期的细胞W内既无核基因的复制，也没有基因的表达D．M期可分为四个时期，其中染色单体数目最多的时期是后期
题型三 (实验)观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
【答案】A　【解析】由表中数据可知，细胞W分裂间期的时间＝10＋7＋3.5＝20.5(h)，由于外界因素会影响细胞周期的长短，因此，细胞W的细胞周期的分裂间期持续时间有可能小于20.5 h，A正确；若在培养液中加入DNA合成抑制剂，细胞周期会被阻断在分裂间期，致使处于分裂期的细胞减少，B错误；G1期进行有关蛋白质的合成和核糖体的增生，故G1期的细胞W内有基因的表达，C错误；有丝分裂后期，染色单体数为零，D错误。
考法二　有丝分裂的过程和特征分析
1．动物细胞和植物细胞有丝分裂过程辨析
赤道板与细胞板的区别：赤道板不是细胞结构，是一个假想平面，在光学显微镜下看不到；细胞板是一个真实结构，光学显微镜下能看到，出现在植物细胞有丝分裂的末期。
2．与细胞有丝分裂有关的细胞器(1)与细胞有丝分裂过程有关的细胞器汇总
(2)有丝分裂过程中细胞器的分配规律子细胞中的细胞器都是从原有细胞中获得的，各种细胞器的增殖发生在细胞分裂间期。中心体平均分配到的子细胞中，其他细胞器是随机分配的。
3．细胞周期(以有丝分裂为例)中相关变化规律总结(1)染色质与染色体的变化规律
(2)细胞周期中几种细胞结构的变化规律①染色体形态变化
②纺锤体的变化：形成(前期)→解体消失(末期)。③核仁、核膜的变化：解体消失(前期)→重建(末期)。④染色单体的变化规律：形成于分裂间期，出现于前期，消失于后期。⑤中心体的变化规律
(3)核DNA、染色体、染色单体、每条染色体上DNA含量的变化曲线比较
①a→b、l→m、p→q变化的原因都是DNA分子复制。②g→h、n→、r→s变化的原因都是着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，形成子染色体。③c→d、r→s的变化很相似，都是指DNA含量减半，但含义不同，发生的时期不同。④染色单体在细胞周期中的起点为0，终点也为0。
(4)核DNA数、染色单体数、染色体数的变化总结(二倍体生物)
①根据染色单体的变化判断各时期②根据核DNA∶染色体∶染色单体判断各时期核DNA∶染色体∶染色单体＝
2如表为实验测得离体培养的胡萝卜根尖细胞的细胞周期各阶段时间。
下列叙述正确的是(　　)A．G1期的细胞中主要进行有关蛋白质的合成及核糖体的增生B．用含DNA合成抑制剂的培养液培养1.3 h后，细胞都被阻断在S期C．G2期的细胞中每条染色体含2条并列的染色单体，导致染色体数目加倍D．胡萝卜各组织细胞周期时间长短相同，但G1、S、G2和M期的时间长短不同
【答案】A【解析】G1期为DNA合成前期，细胞中主要进行有关蛋白质的合成及核糖体的增生，A正确；S期是DNA合成期，用含DNA合成抑制剂的培养液培养1.3 h后，DNA复制不能进行，细胞都被阻断在S期，B错误；G2期是DNA合成后期，细胞中的每条染色体含2条并列的染色单体，但染色体数目不变，C错误；胡萝卜不同组织细胞的细胞周期持续的时间长短不同，G1、S、G2和M期的时间长短也不同，D错误。
题型二 有丝分裂的过程和特征分析
2．[山东潍坊2021开学考]如图为某生物细胞有丝分裂过程中染色体数(a)、染色单体数(b)和核DNA分子数(c)的统计图。下列解释一定不正确的是(　　)
A．在①相应的时期，染色体都含有姐妹染色单体B．染色体螺旋化程度最高时，可用图①表示三者的数量关系C．间期情况较复杂，①②③均有可能出现D．②→③发生的原因是细胞分裂完成，一个细胞生成两个细胞
【答案】C　【解析】图①中染色体数∶染色单体数∶DNA分子数＝1∶2∶2，该时期每条染色体上都含有两条姐妹染色单体，A正确；有丝分裂中期染色体螺旋化程度最高，①可表示有丝分裂中期三者的数量关系，B正确；间期进行染色体复制，染色体数目不变，DNA含量加倍，②中染色体数∶染色单体数∶DNA分子数＝2∶0∶2，说明着丝粒分裂，染色体数目加倍，染色单体消失，表示有丝分裂的后期或末期，间期不出现图②情况，C错误；③中染色体数∶染色单体数∶DNA分子数＝1∶0∶1，②→③可表示细胞分裂完成，一个细胞生成两个细胞，D正确。
3．有丝分裂中染色体的正确分离需要细胞内的监控机制来保证，如图所示。纺锤体组装检验点依赖SAC蛋白(该机制的重要蛋白质)，它监控着纺锤丝与着丝粒之间的连接。回答下列问题：
(1)细胞增殖具有周期性，分裂间期进行的物质准备主要是______________________。(2)图中A细胞处于有丝分裂的________期，结构①是____________。(3)如图所示，②表示染色体的________，一开始SAC蛋白位于②上，如果②______________________，SAC蛋白会很快失活并脱离②，当所有的SAC蛋白都脱离后，细胞进入图中D所示的时期，APC被激活。
(4)若此机制出现异常，经常会导致子细胞中染色体数目改变，请结合已有知识解释本检验机制对有丝分裂正常进行的意义：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
【答案】(1)DNA复制和有关蛋白质的合成(2)前　中心体(3)着丝粒　与纺锤丝连接并排列在赤道板上(4)能保证所有染色体的着丝粒都与纺锤丝连接并排列在赤道板上，才能激活APC，使细胞进入分裂后期，保证复制的染色体能平均分配到子细胞中，维持子代细胞遗传性状的稳定性【解析】(1)分裂间期进行的物质准备主要是DNA复制和有关蛋白质的合成。(2)图A细胞的染色体散乱分布在细胞内，处于有丝分裂的前期，结构①是中心体。(3)SAC蛋白位于染色体的②着丝粒上，在细胞分裂中期，染色体在纺锤丝的牵引下位于细胞中央的赤道板上，SAC蛋白会失活并脱离②。(4)此检验机制能保证所有染色体的着丝粒都与纺锤丝连接并排列在赤道板上，才能激活APC，从而使细胞进入分裂后期，保证染色单体分开后同步移向细胞两极，这样复制的染色体能平均分配到子细胞中，维持子代细胞遗传性状的稳定性。
考法三　(实验)观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
A．先用低倍镜再换高倍镜观察符合操作规范B．可观察到箭头所指细胞的细胞核和细胞壁C．在图像中可观察到处于分裂期前期的细胞D．细胞不同结构成分与该染料结合能力不同
3 [北京2019·1，6分]玉米根尖纵切片经碱性染料染色，用普通光学显微镜观察到的分生区图像如图。对此图像的观察与分析，错误的是(　　)
【答案】B【解析】用普通光学显微镜观察根尖细胞有丝分裂时，应把制成的装片先放在低倍镜下观察，找到分生区细胞后再换用高倍镜观察，A正确；箭头所指细胞处于有丝分裂后期，光学显微镜下可观察到其细胞壁，不能观察到其细胞核，B错误；观察图像中的细胞发现有的细胞表现出核膜解体消失的特征，即在图像中可观察到处于分裂期前期的细胞，C正确；染色质(体)容易被碱性染料染成深色，据此可推知，细胞不同结构成分与该染料结合能力不同，D正确。
4．下列关于“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验的叙述，正确的是(　　)A．显微镜下大多数细胞中观察不到细胞核B．可用酸性染料醋酸洋红将染色体染成深色C．解离的目的是使组织中的细胞相互分离开D．可观察到分裂中期细胞中的染色体排列在细胞板上
【答案】C　【解析】显微镜下大多数细胞处于分裂间期，有细胞核，故能观察到被甲紫染成深色的细胞核，A错误；醋酸洋红是碱性染料，可将染色体染成深色，B错误；实验中将根尖放入盛有质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精的混合液中解离，目的是使组织中的细胞相互分离开来，C正确；有丝分裂中期细胞的染色体排列在赤道板上，而细胞板出现在末期，D错误。
1．[浙江2022年6月·8，2分]用同位素示踪法检测小鼠杂交瘤细胞是否处于细胞周期的S期，放射性同位素最适合标记在(　　)A．胞嘧啶 B．胸腺嘧啶 C．腺嘌呤 D．鸟嘌呤
【答案】B　【解析】本题考查分裂间期各期的变化及DNA与RNA化学组成上的区别。S期主要进行DNA复制，而与RNA相比，DNA特有的碱基是胸腺嘧啶(T)，B符合题意，A、C、D不符合题意。
6．[浙江2022年1月·18，2分]某多细胞动物具有多种细胞周期蛋白(cyclin)和多种细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK)，两者可组成多种有活性的CDK－cyclin复合体，细胞周期各阶段间的转换分别受特定的CDK－cyclin复合体调控。细胞周期如图所示，下列叙述错误的是(　　)
A．同一生物个体中不同类型细胞的细胞周期时间长短有差异B．细胞周期各阶段的有序转换受不同的CDK－cyclin复合体调控C．抑制某种CDK－cyclin复合体的活性可使细胞周期停滞在特定阶段D．一个细胞周期中，调控不同阶段的CDK－cyclin复合体会同步发生周期性变化
【答案】D　【解析】本题考查细胞周期的调控。同一生物个体中不同类型细胞的细胞周期持续时间一般不同，A正确；根据题意可知，细胞周期各阶段的有序转换受不同的CDK－cyclin复合体调控，抑制某种CDK－cyclin复合体的活性可使细胞周期停滞在特定阶段，B、C正确；一个细胞周期中，不同阶段的变化不是同步的，因此调控不同阶段的CDK－cyclin复合体不会同步发生周期性变化，D错误。
11．[江苏2020·29，8分]细胞周期可分为分裂间期和分裂期(M期)，根据DNA合成情况，分裂间期又分为G1期、S期和G2期。为了保证细胞周期的正常运转，细胞自身存在着一系列监控系统(检验点)，对细胞周期的过程是否发生异常加以检测，部分检验点如图所示。只有当相应的过程正常完成，细胞周期才能进入下一个阶段运行。请据图回答下列问题：(1)与G1期细胞相比，G2期细胞中染色体及核DNA数量的变化是__________________________________。(2)细胞有丝分裂的重要意义在于通过________________________________________________，保持亲子代细胞之间的遗传稳定性。图中检验点1、2和3的作用在于检验DNA分子是否________(填序号：①损伤和修复、②完成复制)；检验发生分离的染色体是否正确到达细胞两极，从而决定胞质是否分裂的检验点是________。(3)细胞癌变与细胞周期调控异常有关，癌细胞的主要特征是____________________。有些癌症采用放射性治疗效果较好，放疗前用药物使癌细胞同步化，治疗效果会更好。诱导细胞同步化的方法主要有两种：DNA合成阻断法、分裂中期阻断法。前者可用药物特异性抑制DNA合成，主要激活检验点____，将癌细胞阻滞在S期；后者可用秋水仙碱抑制________的形成，主要激活检验点______，使癌细胞停滞于中期。
【答案】(1)染色体数不变，核DNA数加倍(2)染色体正确复制和平均分配　①②　检验点5(3)细胞无限增殖　2　纺锤体　4【解析】本题考查细胞有丝分裂的特点及细胞周期的知识。(1)与G1期细胞相比，G2期细胞已经完成DNA的复制，此时细胞中染色体数与G1期相比没有发生改变，但核DNA数与G1期相比加倍。(2)细胞有丝分裂的重要意义在于通过染色体正确复制和平均分配，保持亲子代细胞之间的遗传稳定性。图中位于间期的检验点1、2和3的作用在于检验DNA分子是否发生损伤和修复以及是否完成复制。分离的染色体到达细胞两极以及胞质分裂均发生在有丝分裂末期，故选择的最佳检验点应为检验点5。(3)癌细胞的主要特征是细胞能够无限增殖。DNA合成阻断法、分裂中期阻断法都是常用的诱导细胞同步化的方法，其中DNA合成阻断法是用药物特异性抑制DNA合成，由于DNA合成发生在S期，故主要激活检测点2，将癌细胞阻滞在S期。分裂中期阻断法是用秋水仙碱抑制纺锤体的形成，检验癌细胞是否停滞于中期主要激活的检验点应为检验点4。
12．[广东2022·4，2分]用洋葱根尖制作临时装片以观察细胞有丝分裂，如图为光学显微镜下观察到的视野。下列实验操作正确的是(　　)
A．根尖解离后立即用龙胆紫溶液染色，以防解离过度B．根尖染色后置于载玻片上捣碎，加上盖玻片后镜检C．找到分生区细胞后换高倍镜并使用细准焦螺旋调焦D．向右下方移动装片可将分裂中期细胞移至视野中央
【答案】C　【解析】本题考查有丝分裂观察实验中的具体步骤及原理。解离液是盐酸和酒精的混合液，解离后应该先漂洗再染色，A错误；根尖染色后要置于载玻片上，加1滴清水，并用镊子把根尖弄碎，盖上盖玻片后用手指轻轻按压即可，不能捣碎，B错误；找到分生区细胞后换高倍镜才能更清晰地看到染色体的形态和数目，且换到高倍镜后只能转动细准焦螺旋调焦，C正确；从图1中可以看到处于分裂中期的细胞位于视野的左上角，根据显微镜成倒像的原理，应向左上方移动装片，D错误。
13．[湖南2022·6，2分]洋葱根尖细胞染色体数为8对，细胞周期约12小时。观察洋葱根尖细胞有丝分裂，拍摄照片如图所示。下列分析正确的是 (　　)
A．a为分裂后期细胞，同源染色体发生分离B．b为分裂中期细胞，含染色体16条，核DNA分子32个C．根据图中中期细胞数的比例，可计算出洋葱根尖细胞分裂中期时长D．根尖培养过程中用DNA合成抑制剂处理，分裂间期细胞所占比例降低
【答案】B　【解析】本题考查有丝分裂的相关知识。图示为洋葱根尖细胞有丝分裂，洋葱根尖细胞不能进行减数分裂，不会出现同源染色体的分离，A错误；b所示细胞中染色体的着丝粒排列在赤道板上，为有丝分裂中期，此时含有染色体16条，核DNA分子32个，B正确；已知细胞周期时长，根据各时期细胞数目的所占的比例可计算各时期的时间，但是本题中只根据显微镜的一个视野进行统计计算，误差偏大，C错误；根尖培养过程中用DNA合成抑制剂处理，DNA的合成受到抑制，会使细胞停留在间期，分裂间期的细胞所占比例升高，D错误。