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适用于新教材2024版高考生物一轮总复习第4单元细胞的生命历程第16讲细胞的增殖课件新人教版
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这是一份适用于新教材2024版高考生物一轮总复习第4单元细胞的生命历程第16讲细胞的增殖课件新人教版，共60页。PPT课件主要包含了素养目标，内容索引，强基础·增分策略，提能力·精准突破，练高考·衍生训练，研情境·素养突破，细胞周期，c+d，无丝分裂，实验步骤等内容，欢迎下载使用。
1 强基础·增分策略
一、细胞的增殖和细胞周期1.细胞增殖
旁栏边角(必修1 P111表6-1拓展分析)所有细胞都有细胞周期吗?提示:①只有连续分裂的细胞才有细胞周期,如植物形成层细胞、根尖分生区细胞、动物皮肤生发层细胞。②高度分化的细胞,如神经细胞、表皮细胞等没有细胞周期。③发生减数分裂的细胞无细胞周期。
易错辨析(1)多细胞生物体体积的增大,既靠细胞生长增大细胞的体积,还要靠细胞分裂增加细胞的数量。(必修1 P110正文)( √ )(2)不同生物体器官的大小主要取决于细胞数量的多少。(必修1 P110正文)( √ )(3)同一生物的不同组织细胞的增殖都具有周期性。(必修1 P110正文)( × )(4)细胞周期中细胞适度的生长发生在分裂间期。(必修1 P111正文)( √ )
延伸拓展细胞周期4种常用的表示方法
二、细胞有丝分裂与无丝分裂1.有丝分裂各时期主要特点(以高等植物细胞为例)
2.动物细胞和植物细胞有丝分裂的主要区别
旁栏边角(必修1 P112图6-2拓展)有丝分裂后期着丝粒的分裂是不是纺锤丝牵引的结果?如何验证你的结论?提示:不是。用秋水仙素处理分裂中的细胞,秋水仙素抑制纺锤体形成,后期染色体的着丝粒照样可以分裂,从而使细胞中染色体数目加倍,这说明着丝粒分裂不是纺锤丝牵引的结果。
易错辨析(1)有丝分裂前期染色质丝逐渐螺旋化形成了染色单体。(必修1 P112、113图6-2)( × )(2)动植物细胞有丝分裂的中期都会出现赤道板。(必修1 P112、113图6-2)( × )(3)有丝分裂后期,着丝粒分裂导致DNA的数目是染色单体数目的两倍。(必修1 P112、113图6-2) ( × )(4)在一个细胞周期中,DNA的复制和中心粒的倍增可能发生在同一时期。(必修1 P114正文) ( √ )(5)低等植物细胞和动物细胞都含有中心体,有丝分裂前期,中心粒发出星射线形成纺锤体。(必修1 P114正文)( √ )
三、实验:观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂1.实验原理
3.实验成功的关键及注意事项
易错辨析(1)若要观察处于细胞分裂中期的染色体,可用甲紫染液染色。( √ )(2)观察细胞有丝分裂时,在高倍镜的同一个视野中,可见分裂前期、中期、后期、末期各时期细胞呈正方形,排列紧密。( × )(3)解离后即进行染色,然后漂洗。( × )(4)显微镜下观察分生区细胞,处于分裂期的细胞数目多于处于分裂间期的细胞数目。( × )
2 提能力·精准突破
考向1 围绕对细胞增殖与细胞周期概念的理解,考查生命观念1.(2022大连模拟)下列关于细胞增殖和细胞周期的叙述,正确的是( )A.除成熟红细胞外,人体细胞都能进行细胞增殖,都具有细胞周期B.动物细胞分裂间期有蛋白质的合成和细胞器的产生C.细胞分裂期是决定细胞增殖快慢的最关键时期D.有丝分裂是所有细胞生物进行细胞分裂的主要方式答案:B
解析:人体细胞不都能进行细胞增殖,如神经细胞不能进行增殖,只有能进行连续分裂的细胞才具有细胞周期,A项错误;动物细胞分裂间期有相关蛋白质的合成和细胞器(如中心体)的产生,B项正确;细胞分裂间期是决定细胞增殖快慢的最关键时期,C项错误;有丝分裂是真核生物进行细胞分裂的主要方式,D项错误。
考向2 细胞周期的表示方法和相关实验探究2.科学家在研究蚕豆根尖分生区细胞的细胞周期时,分别用放射性同位素3H标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸(3H-TdR)、32P标记尿嘧啶核糖核苷酸(32P-UdR),把两种核苷酸被细胞利用的速率绘成图1所示的曲线。已知蚕豆根尖细胞的细胞周期为20 h。培养20 h后,根据细胞中的DNA相对含量不同,将细胞分为3组,每组的细胞数如图2所示。下列对结果的分析,不正确的是( )
A.图1中处于AC段的细胞属于图2中的甲组细胞,此时RNA聚合酶活性高B.图2中乙组细胞处于图1中CE段,此阶段细胞最容易发生基因突变C.图2丙组细胞中只有部分细胞的细胞膜从中部向内凹陷D.蚕豆根尖细胞的细胞周期中,分裂期时间不超过6 h答案:C解析:由于蚕豆根尖细胞是植物细胞,故不存在细胞膜从中部向内凹陷的现象,C项错误。
拓展归纳1.细胞分裂后产生的子细胞有3种去向
2.与细胞周期相联系的知识
1.有丝分裂过程中细胞结构或物质的周期性变化(1)染色体行为变化
(2)核DNA、染色体、染色单体的数目变化(以二倍体生物为例)
2.有丝分裂过程中核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线分析(以二倍体生物为例)(1)曲线模型
3.有丝分裂过程中每条染色体上DNA含量、染色体与核DNA数目比值的变化曲线
考向1围绕有丝分裂的过程及特点,考查分析判断能力1.(2021全国高考乙卷)果蝇体细胞含有8条染色体。下列关于果蝇体细胞有丝分裂的叙述,错误的是( )A.在间期,DNA进行半保留复制,形成16个DNA分子B.在前期,每条染色体由2条染色单体组成,含2个DNA分子C.在中期,8条染色体的着丝粒排列在赤道板上,易于观察染色体D.在后期,成对的同源染色体分开,细胞中有16条染色体答案:D解析:在有丝分裂后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,染色体数目由8条变为16条。同源染色体一般在减数第一次分裂后期分开,有丝分裂不涉及同源染色体的变化,D项错误。
拓展归纳关注细胞周期中的“加倍”
考向2 结合有丝分裂的图像或曲线,考查科学思维2.(2022南通模拟改编)细胞分裂过程中染色体移向两极的机制有三种假说:假说1认为由微管发生中心端微管解聚引起,假说2认为由动粒端微管解聚引起,假说3认为由微管发生中心端和动粒端微管同时解聚引起。用不同荧光标记纺锤丝和染色体如图1,用激光使纺锤丝上箭头处的荧光淬灭(不影响其功能)如图2,一段时间后结果如图3,相关叙述错误的是( )
A.图示过程发生在高等植物细胞中,纺锤丝的成分是蛋白质B.图2处于有丝分裂后期,细胞中有4对同源染色体C.纺锤丝的牵引导致着丝粒分裂,染色体移向细胞两极D.实验结果表明染色体移向两极是由动粒端微管解聚引起的答案:C解析:图示过程发生在高等植物细胞中,纺锤丝由细胞两极发出,其成分主要是蛋白质,A项正确;图2着丝粒已分裂,染色单体分开形成子染色体,处于有丝分裂后期,细胞中有4对同源染色体,B项正确;着丝粒分裂与纺锤丝的牵引无关,染色体移向细胞两极是由纺锤丝牵引的,C项错误;图3可知,一段时间后,动粒端荧光标记的纺锤丝明显变短,说明染色体移向两极是由动粒端微管解聚引起的,D项正确。
3.图1和图2表示有丝分裂不同时期染色体和核DNA的数量关系,下列有关叙述不正确的是( )
A.观察染色体形态和数目的最佳时期处于图1的CD段B.图1中DE段的细胞染色体数目加倍,但核DNA含量不变C.图2中a时期对应图1中的AB段,c时期对应图1中的EF段D.有丝分裂过程不会出现图2中d时期所示的情况
答案:C解析:图1中的CD段包括DNA复制后的间期、有丝分裂前期和中期,中期是观察染色体形态和数目的最佳时期,A项正确;图1中DE段形成的原因是着丝粒分裂,此时细胞中染色体数目加倍,但核DNA含量不变,B项正确;图2中a时期表示有丝分裂后期、末期,对应图1中的DE或EF段,c时期染色体与核DNA的量比a时期减少一半,对应图1中的AB段,C项错误;图2中d时期表示染色体∶DNA=2∶1,有丝分裂过程中不存在这种情况,D项正确。
拓展归纳根据直方图判断细胞分裂时期的规律(以二倍体生物为例)
考向1 结合实验原理与过程,考查实验技能与操作能力1.(2022湖南高考)洋葱根尖细胞染色体数为8对,细胞周期约12 h。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:根尖细胞进行有丝分裂,不发生同源染色体的分离,A项错误;b细胞中着丝粒排列在赤道板上,为有丝分裂中期细胞,此时DNA复制已经完成,含染色体16条,核DNA分子32个,B项正确;图中细胞数量较少,不能准确计算各时期细胞的比例,无法计算各时期的时长,C项错误;根尖培养过程中用DNA合成抑制剂处理,能使细胞停止在分裂间期,因此间期细胞所占比例升高,D项错误。
拓展归纳实验异常现象的原因分析
考向2 借助实验拓展应用,考查科学探究2.(2022济宁模拟)某研究小组探究了不同浓度的NaCl培养液对大蒜根尖有丝分裂指数的影响,结果如下表。下列相关叙述错误的是( )
注:有丝分裂指数=(视野中分裂期细胞数/观察到的细胞总数)×100%。
A.本探究需要进行预实验以确定分组浓度范围B.解离、用镊子弄碎根尖及压片都有利于根尖组织细胞相互分散C.观察装片时,各组应在相同放大倍数高倍镜下统计各时期细胞数量D.表中组别③的根尖细胞分裂期时间最长答案:C解析:由于不知道最适浓度范围,因此本探究需要进行预实验以确定分组浓度范围,A项正确;解离、用镊子弄碎根尖及压片都有利于根尖组织细胞相互分散,便于观察,B项正确;各组统计各时期细胞数量时不需要在相同放大倍数高倍镜下进行,C项错误;表中组别③的细胞分裂指数最高,因此该组根尖细胞分裂期时间最长,D项正确。
3 练高考·衍生训练
角度1 考查有丝分裂过程1.(2021海南高考)真核细胞有丝分裂过程中核膜解体和重构过程如图所示。下列有关叙述错误的是( )A.Ⅰ时期,核膜解体后形成的小泡可参与新核膜重构B.Ⅰ→Ⅱ过程中,核膜围绕染色体重新组装C.Ⅲ时期,核膜组装完毕,可进入下一个细胞周期D.组装完毕后的核膜允许蛋白质等物质自由进出核孔
答案:D解析:Ⅰ时期,核膜解体后形成的小泡可参与新核膜重构,细胞处于有丝分裂前期,A项正确;Ⅱ时期核膜围绕染色体重新组装,细胞处于有丝分裂末期,B项正确;Ⅲ时期,核膜组装完毕,形成新的细胞核,可进入下一个细胞周期,C项正确;组装完毕后的核膜允许蛋白质等物质通过核孔进入细胞核,但不能自由进出,D项错误。
角度衍生(1)[2021浙江高考]植物细胞有丝分裂前期,核DNA已完成复制且染色体数目加倍。( × )(2)[2020浙江高考]高等动物胚胎干细胞分裂过程中,中心体的复制和染色体组数的加倍发生在同一时期。( × )(3)[2018全国高考Ⅲ卷]一次有丝分裂与一次减数分裂过程中染色体的复制次数相同。( √ )
角度2 考查有丝分裂的观察实验2.(2022广东高考)用洋葱根尖制作临时装片以观察细胞有丝分裂,下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.根尖解离后立即用甲紫溶液染色,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:根尖解离后需要用清水漂洗,以防解离过度,A项错误;染色后用镊子将根尖取出来,放在载玻片上,加一滴清水,并用镊子尖把根尖弄碎,盖上盖玻片,然后用拇指轻轻地按压盖玻片,然后再镜检,B项错误;找到分生区细胞后,需要将分生区细胞移到视野中央,然后换高倍镜并使用细准焦螺旋调焦,C项正确;图中分裂中期细胞位于视野左上方,因此向左上方移动装片可将分裂中期细胞移至视野中央,D项错误。
3.(2020北京高考)为探究干旱对根尖细胞有丝分裂的影响,用聚乙二醇溶液模拟干旱条件,处理白刺花的根尖,制片(压片法)后用显微镜观察染色体变异(畸变)的情况,细胞图像如图。相关叙述正确的是( ) A.制片需经甲紫染色→漂洗→盐酸解离等步骤B.直接使用高倍物镜寻找分生区细胞来观察染色体C.染色体的形态表明该细胞正处于细胞分裂的间期D.观察结果表明该细胞染色体发生了变异(畸变)
答案:D解析:实验基本流程为解离、漂洗、染色和制片,A项错误;寻找分生区细胞来观察染色体先使用低倍镜,再利用高倍镜观察,B项错误;据图分析,细胞中染色体排列在细胞中央的赤道板上,处于有丝分裂的中期,C项错误;图中出现断裂的染色体片段,说明发生了染色体结构变异,D项正确。
4 研情境·素养突破
细胞周期的调控典例突破(2020山东高考)CDK1是推动细胞由分裂间期进入分裂期的关键蛋白。在DNA复制开始后,CDK1发生磷酸化导致其活性被抑制,当细胞中的DNA复制完成且物质准备充分后,磷酸化的CDK1发生去磷酸化而被激活,使细胞进入分裂期。大麦黄矮病毒(BYDV)的M蛋白通过影响细胞中CDK1的磷酸化水平而使农作物患病。正常细胞和感染BYDV的细胞中CDK1的磷酸化水平变化如图所示。下列说法错误的是( )
A.正常细胞中DNA复制未完成时,磷酸化的CDK1的去磷酸化过程受到抑制B.正常细胞中磷酸化的CDK1发生去磷酸化后,染色质螺旋化形成染色体C.感染BYDV的细胞中,M蛋白通过促进CDK1的磷酸化而影响细胞周期D.M蛋白发挥作用后,感染BYDV的细胞被阻滞在分裂间期答案:C解析:由曲线可知,感染BYDV的细胞中CDK1的磷酸化水平较正常细胞高,说明磷酸化的CDK1去磷酸化过程受到抑制,可推测M蛋白通过抑制CDK1的去磷酸化而影响细胞周期,C项错误。
知识必备归纳总结细胞周期调控
突破训练1.(2022浙江选考)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:同一生物个体中不同类型细胞的细胞周期的持续时间一般不同,A项正确;根据题意“细胞周期各阶段间的转换分别受特定的CDK-cyclin复合体调控”,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,B项正确;由于细胞周期各阶段间的转换分别受特定的CDK-cyclin复合体调控,因此抑制某种CDK-cyclin复合体的活性可使各阶段之间的转化受抑制,从而使细胞周期停滞在特定阶段,C项正确;由于一个细胞周期中,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项错误。
2.(2022辽宁模拟)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。如图是动物细胞周期同步化的方法之一,下列说法正确的是( )
A.阻断Ⅰ需在培养液中添加毒性较强的DNA复制抑制剂,不可逆地抑制DNA复制B.解除阻断时应更换正常的新鲜培养液,培养的时间应控制在大于S即可C.阻断Ⅱ处理与阻断Ⅰ相同,经过处理后,所有细胞都停留在S期D.营养限制性培养也能够实现动物细胞周期同步化答案:D
1 强基础·增分策略
一、细胞的增殖和细胞周期1.细胞增殖
旁栏边角(必修1 P111表6-1拓展分析)所有细胞都有细胞周期吗?提示:①只有连续分裂的细胞才有细胞周期,如植物形成层细胞、根尖分生区细胞、动物皮肤生发层细胞。②高度分化的细胞,如神经细胞、表皮细胞等没有细胞周期。③发生减数分裂的细胞无细胞周期。
易错辨析(1)多细胞生物体体积的增大,既靠细胞生长增大细胞的体积,还要靠细胞分裂增加细胞的数量。(必修1 P110正文)( √ )(2)不同生物体器官的大小主要取决于细胞数量的多少。(必修1 P110正文)( √ )(3)同一生物的不同组织细胞的增殖都具有周期性。(必修1 P110正文)( × )(4)细胞周期中细胞适度的生长发生在分裂间期。(必修1 P111正文)( √ )
延伸拓展细胞周期4种常用的表示方法
二、细胞有丝分裂与无丝分裂1.有丝分裂各时期主要特点(以高等植物细胞为例)
2.动物细胞和植物细胞有丝分裂的主要区别
旁栏边角(必修1 P112图6-2拓展)有丝分裂后期着丝粒的分裂是不是纺锤丝牵引的结果?如何验证你的结论?提示:不是。用秋水仙素处理分裂中的细胞,秋水仙素抑制纺锤体形成,后期染色体的着丝粒照样可以分裂,从而使细胞中染色体数目加倍,这说明着丝粒分裂不是纺锤丝牵引的结果。
易错辨析(1)有丝分裂前期染色质丝逐渐螺旋化形成了染色单体。(必修1 P112、113图6-2)( × )(2)动植物细胞有丝分裂的中期都会出现赤道板。(必修1 P112、113图6-2)( × )(3)有丝分裂后期,着丝粒分裂导致DNA的数目是染色单体数目的两倍。(必修1 P112、113图6-2) ( × )(4)在一个细胞周期中,DNA的复制和中心粒的倍增可能发生在同一时期。(必修1 P114正文) ( √ )(5)低等植物细胞和动物细胞都含有中心体,有丝分裂前期,中心粒发出星射线形成纺锤体。(必修1 P114正文)( √ )
三、实验:观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂1.实验原理
3.实验成功的关键及注意事项
易错辨析(1)若要观察处于细胞分裂中期的染色体,可用甲紫染液染色。( √ )(2)观察细胞有丝分裂时,在高倍镜的同一个视野中,可见分裂前期、中期、后期、末期各时期细胞呈正方形,排列紧密。( × )(3)解离后即进行染色,然后漂洗。( × )(4)显微镜下观察分生区细胞,处于分裂期的细胞数目多于处于分裂间期的细胞数目。( × )
2 提能力·精准突破
考向1 围绕对细胞增殖与细胞周期概念的理解,考查生命观念1.(2022大连模拟)下列关于细胞增殖和细胞周期的叙述,正确的是( )A.除成熟红细胞外,人体细胞都能进行细胞增殖,都具有细胞周期B.动物细胞分裂间期有蛋白质的合成和细胞器的产生C.细胞分裂期是决定细胞增殖快慢的最关键时期D.有丝分裂是所有细胞生物进行细胞分裂的主要方式答案:B
解析:人体细胞不都能进行细胞增殖,如神经细胞不能进行增殖,只有能进行连续分裂的细胞才具有细胞周期,A项错误;动物细胞分裂间期有相关蛋白质的合成和细胞器(如中心体)的产生,B项正确;细胞分裂间期是决定细胞增殖快慢的最关键时期,C项错误;有丝分裂是真核生物进行细胞分裂的主要方式,D项错误。
考向2 细胞周期的表示方法和相关实验探究2.科学家在研究蚕豆根尖分生区细胞的细胞周期时,分别用放射性同位素3H标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸(3H-TdR)、32P标记尿嘧啶核糖核苷酸(32P-UdR),把两种核苷酸被细胞利用的速率绘成图1所示的曲线。已知蚕豆根尖细胞的细胞周期为20 h。培养20 h后,根据细胞中的DNA相对含量不同,将细胞分为3组,每组的细胞数如图2所示。下列对结果的分析,不正确的是( )
A.图1中处于AC段的细胞属于图2中的甲组细胞,此时RNA聚合酶活性高B.图2中乙组细胞处于图1中CE段,此阶段细胞最容易发生基因突变C.图2丙组细胞中只有部分细胞的细胞膜从中部向内凹陷D.蚕豆根尖细胞的细胞周期中,分裂期时间不超过6 h答案:C解析:由于蚕豆根尖细胞是植物细胞,故不存在细胞膜从中部向内凹陷的现象,C项错误。
拓展归纳1.细胞分裂后产生的子细胞有3种去向
2.与细胞周期相联系的知识
1.有丝分裂过程中细胞结构或物质的周期性变化(1)染色体行为变化
(2)核DNA、染色体、染色单体的数目变化(以二倍体生物为例)
2.有丝分裂过程中核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线分析(以二倍体生物为例)(1)曲线模型
3.有丝分裂过程中每条染色体上DNA含量、染色体与核DNA数目比值的变化曲线
考向1围绕有丝分裂的过程及特点,考查分析判断能力1.(2021全国高考乙卷)果蝇体细胞含有8条染色体。下列关于果蝇体细胞有丝分裂的叙述,错误的是( )A.在间期,DNA进行半保留复制,形成16个DNA分子B.在前期,每条染色体由2条染色单体组成,含2个DNA分子C.在中期,8条染色体的着丝粒排列在赤道板上,易于观察染色体D.在后期,成对的同源染色体分开,细胞中有16条染色体答案:D解析:在有丝分裂后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,染色体数目由8条变为16条。同源染色体一般在减数第一次分裂后期分开,有丝分裂不涉及同源染色体的变化,D项错误。
拓展归纳关注细胞周期中的“加倍”
考向2 结合有丝分裂的图像或曲线,考查科学思维2.(2022南通模拟改编)细胞分裂过程中染色体移向两极的机制有三种假说:假说1认为由微管发生中心端微管解聚引起,假说2认为由动粒端微管解聚引起,假说3认为由微管发生中心端和动粒端微管同时解聚引起。用不同荧光标记纺锤丝和染色体如图1,用激光使纺锤丝上箭头处的荧光淬灭(不影响其功能)如图2,一段时间后结果如图3,相关叙述错误的是( )
A.图示过程发生在高等植物细胞中,纺锤丝的成分是蛋白质B.图2处于有丝分裂后期,细胞中有4对同源染色体C.纺锤丝的牵引导致着丝粒分裂,染色体移向细胞两极D.实验结果表明染色体移向两极是由动粒端微管解聚引起的答案:C解析:图示过程发生在高等植物细胞中,纺锤丝由细胞两极发出,其成分主要是蛋白质,A项正确;图2着丝粒已分裂,染色单体分开形成子染色体,处于有丝分裂后期,细胞中有4对同源染色体,B项正确;着丝粒分裂与纺锤丝的牵引无关,染色体移向细胞两极是由纺锤丝牵引的,C项错误;图3可知,一段时间后,动粒端荧光标记的纺锤丝明显变短,说明染色体移向两极是由动粒端微管解聚引起的,D项正确。
3.图1和图2表示有丝分裂不同时期染色体和核DNA的数量关系,下列有关叙述不正确的是( )
A.观察染色体形态和数目的最佳时期处于图1的CD段B.图1中DE段的细胞染色体数目加倍,但核DNA含量不变C.图2中a时期对应图1中的AB段,c时期对应图1中的EF段D.有丝分裂过程不会出现图2中d时期所示的情况
答案:C解析:图1中的CD段包括DNA复制后的间期、有丝分裂前期和中期,中期是观察染色体形态和数目的最佳时期,A项正确;图1中DE段形成的原因是着丝粒分裂,此时细胞中染色体数目加倍,但核DNA含量不变,B项正确;图2中a时期表示有丝分裂后期、末期,对应图1中的DE或EF段,c时期染色体与核DNA的量比a时期减少一半,对应图1中的AB段,C项错误;图2中d时期表示染色体∶DNA=2∶1,有丝分裂过程中不存在这种情况,D项正确。
拓展归纳根据直方图判断细胞分裂时期的规律(以二倍体生物为例)
考向1 结合实验原理与过程,考查实验技能与操作能力1.(2022湖南高考)洋葱根尖细胞染色体数为8对,细胞周期约12 h。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:根尖细胞进行有丝分裂,不发生同源染色体的分离,A项错误;b细胞中着丝粒排列在赤道板上,为有丝分裂中期细胞,此时DNA复制已经完成,含染色体16条,核DNA分子32个,B项正确;图中细胞数量较少,不能准确计算各时期细胞的比例,无法计算各时期的时长,C项错误;根尖培养过程中用DNA合成抑制剂处理,能使细胞停止在分裂间期,因此间期细胞所占比例升高,D项错误。
拓展归纳实验异常现象的原因分析
考向2 借助实验拓展应用,考查科学探究2.(2022济宁模拟)某研究小组探究了不同浓度的NaCl培养液对大蒜根尖有丝分裂指数的影响,结果如下表。下列相关叙述错误的是( )
注:有丝分裂指数=(视野中分裂期细胞数/观察到的细胞总数)×100%。
A.本探究需要进行预实验以确定分组浓度范围B.解离、用镊子弄碎根尖及压片都有利于根尖组织细胞相互分散C.观察装片时,各组应在相同放大倍数高倍镜下统计各时期细胞数量D.表中组别③的根尖细胞分裂期时间最长答案:C解析:由于不知道最适浓度范围,因此本探究需要进行预实验以确定分组浓度范围,A项正确;解离、用镊子弄碎根尖及压片都有利于根尖组织细胞相互分散,便于观察,B项正确;各组统计各时期细胞数量时不需要在相同放大倍数高倍镜下进行,C项错误;表中组别③的细胞分裂指数最高,因此该组根尖细胞分裂期时间最长,D项正确。
3 练高考·衍生训练
角度1 考查有丝分裂过程1.(2021海南高考)真核细胞有丝分裂过程中核膜解体和重构过程如图所示。下列有关叙述错误的是( )A.Ⅰ时期,核膜解体后形成的小泡可参与新核膜重构B.Ⅰ→Ⅱ过程中,核膜围绕染色体重新组装C.Ⅲ时期,核膜组装完毕,可进入下一个细胞周期D.组装完毕后的核膜允许蛋白质等物质自由进出核孔
答案:D解析:Ⅰ时期,核膜解体后形成的小泡可参与新核膜重构,细胞处于有丝分裂前期,A项正确;Ⅱ时期核膜围绕染色体重新组装,细胞处于有丝分裂末期,B项正确;Ⅲ时期,核膜组装完毕,形成新的细胞核,可进入下一个细胞周期,C项正确;组装完毕后的核膜允许蛋白质等物质通过核孔进入细胞核,但不能自由进出,D项错误。
角度衍生(1)[2021浙江高考]植物细胞有丝分裂前期,核DNA已完成复制且染色体数目加倍。( × )(2)[2020浙江高考]高等动物胚胎干细胞分裂过程中,中心体的复制和染色体组数的加倍发生在同一时期。( × )(3)[2018全国高考Ⅲ卷]一次有丝分裂与一次减数分裂过程中染色体的复制次数相同。( √ )
角度2 考查有丝分裂的观察实验2.(2022广东高考)用洋葱根尖制作临时装片以观察细胞有丝分裂,下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.根尖解离后立即用甲紫溶液染色,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:根尖解离后需要用清水漂洗,以防解离过度,A项错误;染色后用镊子将根尖取出来,放在载玻片上,加一滴清水,并用镊子尖把根尖弄碎,盖上盖玻片,然后用拇指轻轻地按压盖玻片,然后再镜检,B项错误;找到分生区细胞后,需要将分生区细胞移到视野中央,然后换高倍镜并使用细准焦螺旋调焦,C项正确;图中分裂中期细胞位于视野左上方,因此向左上方移动装片可将分裂中期细胞移至视野中央,D项错误。
3.(2020北京高考)为探究干旱对根尖细胞有丝分裂的影响,用聚乙二醇溶液模拟干旱条件,处理白刺花的根尖,制片(压片法)后用显微镜观察染色体变异(畸变)的情况,细胞图像如图。相关叙述正确的是( ) A.制片需经甲紫染色→漂洗→盐酸解离等步骤B.直接使用高倍物镜寻找分生区细胞来观察染色体C.染色体的形态表明该细胞正处于细胞分裂的间期D.观察结果表明该细胞染色体发生了变异(畸变)
答案:D解析:实验基本流程为解离、漂洗、染色和制片,A项错误;寻找分生区细胞来观察染色体先使用低倍镜,再利用高倍镜观察,B项错误;据图分析,细胞中染色体排列在细胞中央的赤道板上,处于有丝分裂的中期,C项错误;图中出现断裂的染色体片段,说明发生了染色体结构变异,D项正确。
4 研情境·素养突破
细胞周期的调控典例突破(2020山东高考)CDK1是推动细胞由分裂间期进入分裂期的关键蛋白。在DNA复制开始后,CDK1发生磷酸化导致其活性被抑制,当细胞中的DNA复制完成且物质准备充分后,磷酸化的CDK1发生去磷酸化而被激活,使细胞进入分裂期。大麦黄矮病毒(BYDV)的M蛋白通过影响细胞中CDK1的磷酸化水平而使农作物患病。正常细胞和感染BYDV的细胞中CDK1的磷酸化水平变化如图所示。下列说法错误的是( )
A.正常细胞中DNA复制未完成时,磷酸化的CDK1的去磷酸化过程受到抑制B.正常细胞中磷酸化的CDK1发生去磷酸化后,染色质螺旋化形成染色体C.感染BYDV的细胞中,M蛋白通过促进CDK1的磷酸化而影响细胞周期D.M蛋白发挥作用后,感染BYDV的细胞被阻滞在分裂间期答案:C解析:由曲线可知,感染BYDV的细胞中CDK1的磷酸化水平较正常细胞高,说明磷酸化的CDK1去磷酸化过程受到抑制,可推测M蛋白通过抑制CDK1的去磷酸化而影响细胞周期,C项错误。
知识必备归纳总结细胞周期调控
突破训练1.(2022浙江选考)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:同一生物个体中不同类型细胞的细胞周期的持续时间一般不同,A项正确;根据题意“细胞周期各阶段间的转换分别受特定的CDK-cyclin复合体调控”,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,B项正确;由于细胞周期各阶段间的转换分别受特定的CDK-cyclin复合体调控,因此抑制某种CDK-cyclin复合体的活性可使各阶段之间的转化受抑制,从而使细胞周期停滞在特定阶段,C项正确;由于一个细胞周期中,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项错误。
2.(2022辽宁模拟)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。如图是动物细胞周期同步化的方法之一,下列说法正确的是( )
A.阻断Ⅰ需在培养液中添加毒性较强的DNA复制抑制剂,不可逆地抑制DNA复制B.解除阻断时应更换正常的新鲜培养液,培养的时间应控制在大于S即可C.阻断Ⅱ处理与阻断Ⅰ相同,经过处理后,所有细胞都停留在S期D.营养限制性培养也能够实现动物细胞周期同步化答案:D
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