人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第1节 细胞的增殖第2课时综合训练题

第2课时　动物细胞有丝分裂及观察根尖分生区组织细胞有丝分裂实验

知识点一　动物细胞有丝分裂

[题型一　动物细胞有丝分裂]

1．人体干细胞可通过增殖分化形成新细胞。在一次分裂过程中细胞内依次发生的变化是(　　)

①复制的两个DNA分子完全分开　②出现放射状排列的星射线　③中心体发生倍增　④着丝粒排列在一个平面上

A．③→②→④→①  B．②→④→③→①

C．③→②→①→④  D．②→③→④→①

答案　A

解析　有丝分裂后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，复制形成的两个DNA分子完全分开；有丝分裂前期中心体的周围发出星射线，形成纺锤体；间期，中心体复制，数目倍增；有丝分裂中期，染色体的着丝粒排列在赤道板上。故依次发生的变化为③②④①。

2．下列关于动物细胞细胞周期的叙述正确的是(　　)

A．分裂间期有DNA和中心体的复制

B．染色单体形成于分裂前期，消失于分裂后期

C．纺锤体形成于分裂前期，消失于分裂后期

D．分裂间期DNA含量和染色体数目都加倍

答案　A

解析　动物细胞在间期发生了DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，同时中心体也发生了复制，A正确；染色单体形成于分裂间期，后期着丝粒分裂时消失，B错误；纺锤体形成于分裂前期，消失于分裂末期，C错误；分裂间期DNA含量加倍，但是细胞中染色体数目不变，D错误。

[题型二　区分动植物细胞的有丝分裂]

3．下列属于高等动、植物细胞有丝分裂共同特征的是(　　)

A．细胞膜内陷缢裂细胞质

B．中心粒周围发射出星射线

C．染色体经复制均分到两个子细胞中

D．细胞板形成新的细胞壁

答案　C

解析　动物细胞是细胞膜从细胞中部向内凹陷，缢裂成两个子细胞，植物细胞是在赤道板的位置上形成细胞板，A错误；动物细胞是在中心粒周围发出星射线构成纺锤体，高等植物细胞是从细胞两极发出纺锤丝构成纺锤体，B错误；染色体经过复制平均分配到两个子细胞中，这是动、植物细胞有丝分裂的共同点，C正确；动物细胞没有细胞壁，D错误。

知识点二　运用模型作解释(细胞不能无限长大的原因)

4．细胞相对表面积、细胞的物质运输效率和细胞新陈代谢强度之间的关系正确的是(　　)

A．细胞的相对表面积越大，物质运输效率越高，细胞新陈代谢越旺盛

B．细胞的相对表面积越大，物质运输效率越低，细胞新陈代谢越缓慢

C．细胞的相对表面积越小，物质运输效率越高，细胞新陈代谢越缓慢

D．细胞的相对表面积越小，物质运输效率越低，细胞新陈代谢越旺盛

答案　A

解析　细胞的相对表面积越大，物质运输效率越高，细胞新陈代谢越旺盛；细胞的相对表面积越小，物质运输效率越低，细胞新陈代谢越缓慢。

知识点三　观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂

5．下列关于“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验的叙述，正确的是(　　)

A．甲紫溶液可使细胞核中的染色体着色

B．装片的制作流程是：解离→染色→漂洗→制片

C．显微镜下观察到处于有丝分裂中期的细胞最多

D．选取一个细胞就可以观察到有丝分裂的全过程

答案　A

解析　“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验中，装片的制作过程为解离、漂洗、染色、制片，B错误；细胞周期的大部分时间处于分裂间期，所以显微镜下观察到处于间期的细胞最多，C错误；“根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验中，解离过程中细胞已经被杀死，所以不可能从一个细胞看见细胞分裂的全过程，D错误。

6．如图所示A、B、C是不同生物细胞有丝分裂图，D是细胞内DNA含量变化图，据图回答下列问题：

(1)A图表示的是动物细胞还是植物细胞？__________，理由是①__________，②__________。该细胞所处的分裂时期是________，判断依据是______________________________________。该细胞染色体数目有________条，核DNA分子有________个。该细胞有丝分裂的结果是形成________个子细胞，每个子细胞中染色体数目有________条。

(2)B图细胞处于分裂________期，判断依据是____________________。

(3)C图表示的是________细胞的有丝分裂，判断依据是____________________，该细胞处于分裂________期。

(4)D图中ab段的变化是由于________________，ef段的变化是由于________。

(5)在D图中能完整地表示一个细胞周期的是________段。

(6)在D图中画出染色体数量的变化。

答案　(1)植物细胞　有细胞壁　无中心体　前期　核仁、核膜消失，出现纺锤体，染色质缩短变粗成染色体　6　12　2　6

(2)后　着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，分别移向细胞两极

(3)动物　无细胞壁，有中心体　后

(4)DNA分子的复制　细胞分裂

(5)f～k

(6)

解析　(4)D图中ab段细胞内DNA数量加倍，原因是发生了DNA复制，ef段的变化表示细胞内DNA含量减半，原因是细胞分裂。

(5)一个细胞周期应该从上一次分裂结束开始到下一次分裂完成为止，在D图中表示一个细胞周期的阶段是f～k段。

　易错题型　混淆有丝分裂相关的类似曲线

7．如图甲是植物细胞一个细胞周期中不同时期核染色体数和核DNA含量变化曲线图，图乙是细胞分裂图像，下列相关叙述中正确的是(　　)

A．图乙含有8条染色单体

B．图乙所示细胞对应图甲中DE段

C．图甲中实线表示染色体的数量变化

D．DNA分子和染色体数目的加倍均发生在AB段所示时期

答案　B

解析　图乙所示细胞着丝粒分裂，染色体数目加倍，含有8条染色体，处于有丝分裂后期，对应图甲中DE段，A错误，B正确；图甲中实线表示DNA的数量变化，虚线表示染色体的数量变化，C错误；DNA分子数目的加倍发生在AB段时期，染色体数目的加倍发生在DE段时期，D错误。

一、单项选择题

1．如图所示，图1中，a＋b表示一个细胞周期，c＋d表示另一个细胞周期。图2中，按箭头方向，表示一个细胞周期。据图分析下列叙述不正确的是(　　)

A．图1中的a、图2中B→A区段，细胞可发生DNA的复制

B．图1中的b、图2中A→B区段，会出现染色体数目的加倍

C．图2中的A→B→A表示一个细胞周期

D．不同细胞的细胞周期持续时间不同

答案　C

解析　根据细胞分裂间期所经历的时间长的特点可判断出图1中的a和c、图2中B→A属于细胞分裂的间期，可进行DNA的复制，A正确；图1中的b和d、图2中A→B代表分裂期，细胞分裂的后期会出现染色体数目的加倍，B正确；图2中表示一个细胞周期的应是B→A→B，C错误；不同细胞的细胞周期持续时间不同，D正确。

2．用高倍显微镜观察洋葱根尖细胞的有丝分裂，下列描述不正确的是(　　)

A．漂洗的目的之一是洗去根尖上的盐酸，避免与碱性染料发生反应

B．视野中不同细胞的染色体数目可能不相等

C．观察处于分裂中期的细胞，可清晰看到赤道板和染色体

D．压片可以将根尖细胞压成单层，使之不相互重叠

答案　C

解析　赤道板不是细胞中真实存在的结构，无法看到，C错误。

3．如图所示为某生物体细胞有丝分裂过程中不同时期的细胞示意图，下列相关叙述正确的是(　　)

A．甲、乙、丙细胞分别处于有丝分裂的前期、后期和中期

B．甲、乙、丙细胞中的染色体数、染色单体数、核DNA分子数之比都为1∶2∶1

C．丙时期着丝粒的数目是染色体的2倍

D．该生物细胞内有中心体，可能是低等植物细胞

答案　A

解析　据图分析，甲细胞处于有丝分裂前期，乙细胞处于有丝分裂后期，丙细胞处于有丝分裂中期，A正确；乙细胞没有染色单体，甲、丙细胞染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数为1∶2∶2，B错误；细胞中着丝粒数目和染色体数目相等，C错误；该细胞有中心体，但没有细胞壁，应该是动物细胞，D错误。

4．下图中的甲、乙、丙表示细胞周期中的三个阶段，a是染色体数，b是染色单体数，c是核DNA分子数，a、b、c的数量关系正确的是(　　)

A．甲、乙  B．甲、丙  C．乙、丙  D．甲、乙、丙

答案　B

解析　甲图中染色体数比染色单体数、核DNA分子数少一半，应是一条染色体含有两条染色单体的时期，可表示G2期、前期、中期；乙图染色单体数是染色体数、核DNA分子数的一半，在细胞周期中无此时期；丙图中无染色单体，染色体数与核DNA分子数相等，应是G1期、后期、末期。综上所述，选B。

5．如图表示一个细胞周期中每条染色体上DNA含量的变化，下列叙述错误的是(　　)

A．bc段发生DNA分子的复制

B．cd段细胞内一定存在染色单体

C．de段表示着丝粒的分裂

D．ef段核DNA含量是cd段的一半

答案　D

解析　bc段曲线上升，每条染色体上的DNA数目由1变为2，说明发生了DNA的复制，A正确；cd段细胞每条染色体上有2个DNA，说明一定存在姐妹染色单体，B正确；de段处于有丝分裂后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，被纺锤丝牵引移向细胞两极，C正确；根据纵坐标含义为每条染色体上DNA含量，所以ef段为后期和末期，后期核DNA含量与cd段的相同，只是染色体数目不同，末期核DNA含量是cd段的一半，D错误。

6．下列有关细胞周期各时期的叙述，正确的是(　　)

①在植物细胞分裂间期能观察到纺锤体　②在植物细胞有丝分裂末期形成了赤道板　③在动物细胞有丝分裂中期，两个中心粒复制形成两组中心粒　④在动物细胞有丝分裂末期，细胞膜内陷形成两个子细胞　⑤如果细胞中染色体数和核DNA分子数之比是1∶2，则它是正在进行分裂的细胞

A．③⑤  B．④  C．①⑤  D．④⑤

答案　B

解析　纺锤体是在有丝分裂前期形成的，因此在植物细胞分裂间期不能观察到纺锤体，①错误；在植物细胞有丝分裂末期形成了细胞板，赤道板不是客观存在的结构，②错误；在动物细胞分裂间期，两个中心粒复制形成两组中心粒，③错误；在动物细胞有丝分裂末期，细胞膜内陷形成两个子细胞，④正确；如果细胞中染色体数和核DNA分子数之比是1∶2，该细胞可能处于G2期、前期、中期，G2期细胞没有在进行分裂，⑤错误。

二、不定项选择题

7．图甲表示某动物细胞有丝分裂图像，图乙、丙、丁分别是对该动物细胞一个细胞周期不同时期染色体数、染色单体数和核DNA分子数的统计(图乙、丙、丁中的a、b、c表示的含义相同)。下列有关叙述中不正确的是(　　)

A．该动物的体细胞中都含有4条染色体

B．图乙中的a、b、c分别表示染色体、DNA和染色单体

C．图丙可以最恰当地表示图甲所示时期的染色体、核DNA和染色单体的关系

D．图丁所示细胞正处于有丝分裂后期

答案　ABD

解析　甲细胞处于有丝分裂后期，此时细胞中染色体数目是体细胞的2倍，因此该动物的体细胞中含有4条染色体，但不是所有细胞都含有4条染色体，如哺乳动物成熟的红细胞中不含染色体，A错误；图丙、丁中都没有b，所以b表示染色单体，图乙中a∶b∶c＝1∶2∶2，所以图乙中的a、b、c分别表示染色体、染色单体和核DNA，B错误；丙中没有染色单体，染色体∶DNA＝1∶1，且染色体数目是体细胞的2倍，处于有丝分裂后期，因此图丙可以最恰当地表示图甲所示时期的染色体、核DNA和染色单体的关系，C正确；丁中没有染色单体，染色体∶DNA＝1∶1，且染色体数目与体细胞相同，处于G1期和末期，D错误。

8．下列关于高等植物细胞有丝分裂不同于动物细胞的叙述，不正确的是(　　)

A．前期由中心体发出星射线形成纺锤体

B．末期出现赤道板，形成细胞壁

C．中期染色体的着丝粒排列在细胞板上

D．高尔基体在末期起着重要作用

答案　ABC

解析　高等植物细胞不含中心体，前期由细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体，A错误；赤道板不是真实存在的结构，不会出现，末期出现细胞板，形成细胞壁，B错误；中期动植物细胞的染色体的着丝粒都排列在赤道板上，C错误；植物细胞末期有细胞壁的形成，而在植物细胞中高尔基体与细胞壁的形成有关，因此高尔基体在植物细胞有丝分裂末期起着重要作用，D正确。

9．如图表示一个细胞周期过程中一条染色体(质)的变化过程。下列说法错误的是(　　)

A．①表示染色体的复制，发生在分裂间期

B．②表示染色质螺旋缩短变粗，发生在有丝分裂的前期

C．③过程可以发生在有丝分裂的末期

D．d中的两条染色体的形态和大小不同

答案　CD

解析　①表示染色体的复制，发生在分裂间期，A正确；②表示染色质螺旋化、缩短变粗成为染色体，发生在有丝分裂前期，B正确；③表示着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，发生在有丝分裂的后期，C错误；d中两条染色体是间期复制形成的，因此其形态和大小一般相同，D错误。

10．如图是细胞一个细胞核中DNA含量的变化曲线和染色体数量变化曲线，下列对有关曲线的分析，错误的是(　　)

A．ab段DNA含量上升的原因是DNA分子复制

B．de段核DNA含量下降一半的原因是末期核膜重新形成，核DNA平均分配到两个细胞核中

C．gh段染色体数量加倍的原因是着丝粒分裂

D．fg段一条染色体含一个DNA分子

答案　D

解析　据图分析，图中ab段表示DNA分子复制，导致DNA含量加倍，A正确；gh段表示有丝分裂后期着丝粒分裂，导致细胞中染色体数量加倍，C正确；fg段表示有丝分裂的前期和中期，一条染色体含两个DNA分子，D错误。

三、非选择题

11．如图甲是某连续分裂的细胞在不同时期DNA含量的测定结果，图乙是具有4条染色体的某体细胞进行有丝分裂的示意图，请据图回答下列问题：

(1)图甲中一个完整的细胞周期是________(用字母表示)，就图乙来说，作为一个细胞周期还缺少处于________期的细胞。

(2)图甲中，核仁逐渐解体，核膜逐渐消失发生在________段，对应于图乙中的________图。

(3)图乙中染色体数目开始加倍发生在图________所示时期，对应于图甲中的________段。

(4)图甲中a～b段细胞内的主要变化是_______________，c～d段染色体的特点是______________________________。

(5)从图中可见，亲代细胞和子代细胞中DNA的含量是稳定的，其意义是______________________________________。

答案　(1)f～l　间

(2)b～c或h～i　B

(3)A　d～e或j～k

(4)DNA分子的复制和有关蛋白质的合成　染色体的着丝粒排列在赤道板上

(5)保持亲代细胞和子代细胞之间遗传的稳定性

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，即图甲中的f～l段；细胞周期包括分裂间期和分裂期，图乙中的细胞A、B、C、D分别处于分裂期的后期、前期、中期、末期，所以还缺少处于分裂间期的细胞。

(2)核仁逐渐解体、核膜逐渐消失发生在细胞有丝分裂前期，即图甲中的b～c或h～i段，对应于图乙中的B图。

(3)染色体数目加倍发生在有丝分裂后期，即图乙中A细胞所在的时期，对应于图甲中的d～e或j～k段。

(4)图甲中的a～b段细胞内DNA含量加倍，此时细胞内的主要变化是DNA分子的复制和有关蛋白质的合成；c～d段表示有丝分裂中期，此时染色体的着丝粒都排列在赤道板上。

(5)图中亲代细胞和子代细胞中DNA的含量是稳定的，说明有丝分裂能保持亲代细胞和子代细胞之间遗传的稳定性。

12．如图是某二倍体植物细胞的一个细胞周期中细胞内染色体和DNA相对含量的变化曲线。请据曲线回答(未注明时，用实线上的字母表示)：

(1)实线ABCDEF表示____________的变化，虚线abcde表示________的变化。

(2)表示有丝分裂后期的线段：实线是________段，虚线是________段。

(3)染色单体在________段形成，染色单体消失在________段。

(4)若该植物为低等植物，在BC段细胞中的变化与高等植物不同之处是____________________________。动物细胞与高等植物细胞有丝分裂的不同变化发生在________和________段，在这两个时段中动物细胞发生的变化分别是____________________________________________________________。

答案　(1)DNA含量　染色体数　(2)DE　cd

(3)AB　DE

(4)中心体周围发出星射线形成纺锤体　BC　EF　中心体周围发出星射线形成纺锤体；细胞膜从细胞的中央向内凹陷，最后一个细胞缢裂为两个子细胞

解析　(1)在分裂间期，DNA随着复制的进行含量不断增加，至复制结束时，细胞内DNA含量加倍，染色体数量的变化则发生在有丝分裂后期(着丝粒分裂使染色体数目加倍)、末期结束时(染色体均分到两个子细胞中而减半)。

(2)后期的主要特点是染色体数目加倍，实线处于DE段、虚线处于cd段。

(3)染色单体在染色体复制后形成，即AB段；染色单体的消失发生在后期(DE段)。

(4)BC段是细胞分裂的前期，此时期内，与高等植物相比，低等植物细胞有丝分裂的最大不同在于：由中心体周围发出星射线形成纺锤体；动物细胞与高等植物细胞有丝分裂的不同之处是前期即BC和末期即EF段，动物细胞BC段由中心体周围发出星射线形成纺锤体，EF段细胞膜从细胞的中央向内凹陷，最后一个细胞缢裂为两个子细胞。

　实验探究

13．请回答下面有关实验的问题：

(1)用洋葱根尖作材料观察植物细胞有丝分裂的实验中，要将细胞分散开可以进行________________等操作；在该实验中，若只跟踪分生区的一个特定细胞，则无法观察到有丝分裂的各个时期，其原因是________________________。

(2)以下是几位同学进行细胞有丝分裂实验的操作情况：甲同学从解离液中取出材料，立即染色，实验效果很差；乙同学将已染色的材料立即盖上盖玻片观察，看不清细胞；丙同学将制好的玻片直接用高倍镜观察，花了很多时间，找不到细胞。请分析：

①甲同学实验效果差的原因是______________________________。

②乙同学看不清细胞的原因是______________________________。

③丙同学操作上的错误是____________________________________。

(3)若已知洋葱根尖分生区细胞的细胞周期为12小时，显微镜下统计各时期的细胞数目如下：间期880个，前期67个，中期18个，后期和末期共35个。则间期所占时间约为________。(单位为h，精确到小数点后一位)

(4)有些因素会影响细胞周期各时期的长短，实验过程中也会产生一些误差。下列因素对整个实验结果可能产生影响的有________。

①取材时间　②根尖培养温度　③解离时间　④载玻片厚度　⑤细胞周期各时期区分是否准确

答案　(1)解离、捣碎、压片　解离后细胞已经死亡

(2)①没有进行漂洗，影响了染色效果　②没有滴加清水，把根尖弄碎并进行压片，细胞重叠　③应先在低倍镜下观察找到细胞，再用高倍镜观察

(3)10.6 h

(4)①②③⑤

解析　(1)观察细胞有丝分裂实验中，解离、捣碎、压片等操作的目的都是将细胞分散开；经过解离步骤后细胞已经死亡，不再继续分裂，因此在该实验中，若只跟踪分生区的一个特定细胞，则无法观察到有丝分裂的各个时期。

(2)①甲同学从解离液中取出材料后没有经过漂洗就立即染色，这样会影响染色效果，导致实验效果较差。②乙同学将已染色的材料立即盖上盖玻片观察，没有滴加清水，也没有进行根尖弄碎、压片处理，这样会导致细胞彼此重叠，不易观察。③用显微镜进行观察时，应遵循先用低倍镜观察后再用高倍镜观察的原则，而丙同学将制好的玻片直接用高倍镜观察，因此难以找到细胞。

(3)间期所占时间为12×880/(880＋67＋18＋35)≈10.6(h)。

(4)影响实验结果的因素很多，如取材时间、根尖培养温度、解离时间长短、细胞周期各时期区分是否准确等，而一般认为载玻片厚度不会影响实验结果，故对整个实验结果可能产生影响的有①②③⑤。