2024届高考生物一轮复习第四单元细胞的生命历程第2课时有丝分裂过程中的相关变化及观察实验课件（苏教版）

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1.比较有丝分裂过程中物质或结构的变化规律，培养逻辑思维能力。2.活动：观察植物根尖细胞有丝分裂。
有丝分裂相关过程中细胞结构或物质的变化
归纳 夯实必备知识
(1)当有染色单体(分裂间期的G2期、前期、中期)时，染色体数∶染色单体数∶核DNA数＝________。(2)当无染色单体(分裂间期的G1期、后期、末期)时，染色体数∶核DNA数＝______。
2.有丝分裂中核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线分析(1)曲线模型
着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，染色单体消失
3.有丝分裂相关过程中染色体数与核DNA数比值的变化曲线
S期DNA的复制，染色单体形成
有丝分裂后期着丝粒分裂，
4.根据柱状图判断细胞分裂时期的规律(以二倍体生物为例)
(1)根据染色单体变化判断各时期
有→__________________(甲图)无→后期、末期(乙图)、G1期(丙图)
(2)根据比例关系判断各时期
核DNA∶染色体∶染色单体
4n∶2n∶4n→__________________(甲图)4n∶4n∶0→___________(乙图)2n∶2n∶0→______(丙图)
考向　有丝分裂相关过程中染色体、核DNA数量的变化1.在细胞有丝分裂过程中，染色体和核DNA都有复制和加倍的过程，下列相关叙述错误的是A.染色体复制后其数量是之前的2倍B.细胞中b、d过程发生在细胞分裂前的间期C.细胞中a过程发生在细胞分裂前的间期，c过程发生在细胞分裂后期D.染色体复制的实质是核DNA的复制以及相关蛋白质的合成
突破 强化关键能力
2.如图是细胞中某两种物质的含量在有丝分裂相关过程中的变化情况。下列叙述不正确的是A.图中的虚线所代表的物质有两种 不同的表现形式B.图中的b～c段会发生着丝粒分裂C.叶肉细胞中会出现如图所示变化，而细菌细胞中不会出现D.a～b段细胞中有蛋白质和RNA的合成
3.(多选)如图1和图2表示细胞周期不同时期染色体和核DNA的数量关系，下列有关叙述正确的是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数量不变C.图2中a对应图1中的AB段，c对应图1中的EF段D.有丝分裂过程会出现图2中d所示的情况
观察植物根尖细胞有丝分裂
1.实验原理(1)高等植物的______组织细胞有丝分裂较旺盛。(2)细胞核内的染色体(质)易被____性染料(苯酚品红溶液)染成深色。(3)由于各个细胞的分裂是独立进行的，在同一分生组织中可以通过高倍显微镜观察细胞内________的存在状态，判断处于不同分裂时期的细胞。
提炼 通读实验内容
使组织中的细胞相互分离开
1.各操作步骤时间或力度要严格控制的原因分析：
诠释 剖析实验要点
2.为什么不能对细胞有丝分裂过程进行连续观察？如何才能找到细胞分裂各个时期的细胞？
提示　解离时细胞已死亡，观察到的只是一个固定时期。如果要找到各个分裂时期的细胞，可以寻找处于不同时期的细胞，连起来体现出细胞分裂的连续过程。
3.细胞分裂时期与所观察细胞数目的关系是什么？
提示　细胞周期中不同时期持续时间长短与处于该时期的细胞数呈正相关。
考向　实验的基本原理和过程分析4.(2023·江苏连云港高三模拟)美花石斛的茎是名贵中药材，在一天中细胞分裂存在日节律性。图1、图2是某兴趣小组的实验结果，分裂期的细胞数占观察细胞总数的比值作为细胞分裂指数。下列说法正确的是A.选取新生茎尖作为实验材料的主要 原因是茎尖伸长区细胞分裂旺盛B.细胞周期中各时期的顺序是⑤→④ →②→①→③C.由图1可知，细胞周期中分裂期的细胞持续时间更长D.由图2可知，在日节律上，9：00左右是美花石斛细胞分裂的高峰期
5.在“观察植物根尖细胞有丝分裂”实验中，三位实验人员制作洋葱根尖装片的操作步骤如表所示(注：“＋”表示操作，“－”表示未操作)。
则甲、乙、丙观察到的实验现象分别是A.细胞重叠、染色体着色很浅不清楚、细胞分散染色体清楚B.细胞分散但看不到染色体、染色体着色清楚、细胞分散染色体清楚C.细胞重叠、染色体着色很浅不清楚、细胞着色清楚但看不到染色体D.染色体着色很浅不清楚、细胞分散染色体清楚、细胞分散染色体清楚
6.洋葱是中学生物实验常用材料之一，下图为洋葱相关实验的部分步骤，下列叙述正确的是A.取洋葱管状叶做观察叶绿体 的实验，适当降低水温能加 快叶绿体的运动速度B.取洋葱鳞片叶外表皮做质壁分离的实验，低倍镜下即可观察到实验现象C.取洋葱根尖做观察有丝分裂的实验，装片制作流程为解离、染色、漂洗、 制片D.取洋葱管状叶做色素提取与分离的实验，滤纸条上色素带最宽的是胡 萝卜素
洋葱在生物学实验中的“一材多用”
重温高考 真题演练
1.(2021·天津，6)孟德尔说：“任何实验的价值和效用，取决于所使用材料对于实验目的的适合性。”下列实验材料选择不适合的是A.用洋葱鳞片叶表皮观察细胞的质壁分离和复原现象B.用洋葱根尖分生区观察细胞有丝分裂C.用洋葱鳞片叶提取和分离叶绿体中的色素D.用洋葱鳞片叶粗提取DNA
洋葱鳞片叶不含叶绿体，不能用来提取和分离叶绿体中的色素，C错误。
2.(2022·广东，4)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
根尖解离后需要先漂洗，洗去解离液后再进行染色，A错误；将已经染色的根尖置于载玻片上的水滴中央，用镊子将根尖弄碎，盖上盖玻片并加盖载玻片后，需要用拇指轻轻按压载玻片，使细胞分散开，再进行观察，B错误；在低倍镜下找到分生区细胞(呈正方形，排列紧密)后，再换用高倍镜进行观察，此时为使视野清晰，需要用细准焦螺旋进行调焦，C正确；
分裂中期的染色体着丝粒整齐排列在赤道面上，据图可知，图示分裂中期细胞位于视野左上方，故需要向左上方移动装片将分裂中期的细胞移至视野中央，D错误。
3.(2019·江苏，7)下列关于观察植物细胞有丝分裂实验的叙述，正确的是A.只有从新生的根尖上取材，才能观察到有丝分裂B.解离时间要尽量长，以确保根尖组织细胞充分分离C.滴加清水、弄碎根尖以及压片都有利于细胞的分散D.临时装片镜检时，视野中最多的是处于分裂中期的细胞
高等植物的根尖、芽尖等分生区的细胞均可进行有丝分裂，A错误；解离的目的是用解离液使组织中的细胞相互分离开来，解离时间过长会使根尖过分软化，且细胞内染色体结构被破坏，将会影响实验结果，B错误；临时装片镜检时，视野中最多的是处于分裂间期的细胞，D错误。
4.(2022·江苏，7)培养获得二倍体和四倍体洋葱根尖后，分别制作有丝分裂装片，镜检、观察。下图为二倍体根尖细胞的照片。下列相关叙述错误的是A.两种根尖都要用有分生区的区段 进行制片B.装片中单层细胞区比多层细胞区更易找到理想的分裂期细胞C.在低倍镜下比高倍镜下能更快找到各种分裂期细胞D.四倍体中期细胞中的染色体数与①的相等，是②的4倍，③的2倍
四倍体中期细胞中的染色体数是4n，图中①处于二倍体根尖细胞有丝分裂后期，染色体数目加倍，染色体数目为4n，②处于二倍体根尖细胞有丝分裂间期，染色体数目为2n，③处于二倍体根尖细胞有丝分裂前期，染色体数目为2n，所以四倍体中期细胞中的染色体数与①的相等，是②的2倍，③的2倍，D错误。
5.(2018·浙江4月选考，21)下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期的细胞中每个染色体含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
G1期为DNA复制前期，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复制期，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，G1细胞都被阻断在S期，B错误；G2期是DNA复制后期，细胞中的每个染色体含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。
一、易错辨析1.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(　 　)2.有丝分裂后期，着丝粒分裂导致染色单体的数目加倍(　 　)3.有丝分裂中染色体数目加倍和核DNA数目加倍发生在同一时期(　 　)4.细胞中染色体的数目始终等于DNA的数目(　 　)5.若要观察处于细胞分裂中期的染色体可用苯酚品红溶液染色(　 　)
二、填空默写1.请画出有丝分裂相关过程中染色体、核DNA、染色单体含量变化曲线(以二倍体生物为例)。
2.请填写有丝分裂时期
3.若要观察植物根尖分生区细胞的有丝分裂，制作临时装片的四个步骤分别是_______________________。
解离、漂洗、染色、压片
一、单项选择题1.关于有丝分裂过程中染色体、核DNA和染色单体的变化，下列说法正确的是A.间期复制后细胞中染色体和核DNA数都加倍B.后期染色单体数量随着染色体数量的增加而增加C.末期核DNA分子数∶染色体数＝1∶1D.全过程中核DNA和染色单体的数量始终保持一致
2.下图是果蝇精原细胞进行有丝分裂过程中染色体与核DNA分子数比例、染色体组数的变化曲线。下列有关说法正确的是A.BC段和bc段都进行了DNA 分子复制B.CD段和cd段细胞中都存在 染色单体C.DE段细胞中一定有两条Y染色体D.DE段和de段发生变化的原因相同
3.如图表示洋葱根尖分生组织内的细胞进行有丝分裂时，细胞核中DNA含量的变化，每个点代表记录到的一个细胞。下列叙述错误的是A.细胞分裂过程中显著的变化有核DNA 含量和染色体行为及数量的变化B.当细胞核体积增大到最大体积的一半 时，核DNA的含量开始急剧增加C.利用药物抑制DNA合成，细胞将停留 在分裂期的中期D.图中核DNA含量减半的原因是核膜重新形成
4.某同学观察洋葱根尖分生区细胞有丝分裂的图像如下图。下列分析错误的是A.①时期细胞两极都会出现新的核膜和核仁， 形成两个新的细胞核B.②时期细胞开始DNA复制和有关蛋白质的 合成，出现染色体C.③时期细胞中每条染色体的着丝粒排列在细胞中央的一个平面上D.④时期着丝粒分裂，细胞内染色体数目加倍，核DNA数目不变
5.用放射性同位素分别标记培养基中的U和T，将标记后的碱基用来培养某种生物的细胞，测定其培养过程中这两种碱基被细胞利用的速率，绘制成的曲线如图所示。下列对此结果的分析中不正确的是A.在c～e段主要进行DNA分子的复制B.细胞进行有丝分裂、减数分裂时都 要经历a～f段C.处于e点的细胞中染色体数目是处于 a点细胞中的两倍D.用化学药物阻断碱基T的利用，可抑制癌细胞的增殖
6.如图a、b、c、d分别是某些体细胞某个分裂时期的示意图，下列相关叙述正确的是A.a图表示植物细胞有丝分裂中期B.b图表示人成熟红细胞分裂的某 个阶段C.c图细胞由于着丝粒分裂，染色体数目加倍，染色单体数目不变D.d图细胞中含有8条染色单体
7.(2023·江苏苏北四市高三期末)某同学在做洋葱根尖有丝分裂实验时，在显微镜下看到的图像如图。下列有关叙述错误的是A.细胞①所示的时期，细胞中染色体数目加倍B.可以根据视野中各个时期的细胞数量推算出 细胞周期中各个时期的长度C.若多次用一定浓度秋水仙素处理根尖，制成装片后可看到较多细胞处 于②所示的时期D.若部分细胞没有被苯酚品红溶液染色，原因可能是染色前漂洗不充分 或染色时间过短
8.下列关于“观察植物根尖细胞有丝分裂”实验的叙述，正确的是A.洋葱根尖细胞临时装片的制作流程为“解离→染色→漂洗→压片”B.观察时，需在低倍镜下找出中期的细胞，再换高倍镜找其他时期的细胞C.高倍显微镜视野中数量最多的是染色体的着丝粒排列在赤道面上的细胞D.已知细胞周期时间，根据各时期细胞数目所占比例可计算各时期的时间
A.图甲对应图1中曲线的CD段，对应图2中曲线的FG段B.图乙为细胞分裂后期图，这一时期两曲线有不同的变化C.图甲所示变化在光学显微镜下可以观察到D.观察组织细胞有丝分裂时，可用同一细胞来观察甲、乙两种时期
二、多项选择题9.如图甲、乙为某生物的体细胞分裂间期和有丝分裂过程中染色体行为变化示意图，图1和图2为核DNA数量变化图。下列有关叙述错误的是
图甲表示DNA分子的复制，核DNA数量加倍，对应图1中曲线的CD段，对应图2中曲线的FG段；有丝分裂后期着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为两条子染色体，染色体数目加倍，但细胞中核DNA数量没有减少；染色体复制发生在间期，在光学显微镜下观察不到；在显微镜下不能观察到细胞有丝分裂的动态变化，因为材料经解离后，细胞已经死亡。
10.下图是对观察洋葱根尖细胞有丝分裂时染色体数(a)、染色单体数(b)和核DNA分子数(c)的统计图。下列相关叙述正确的是A.分裂间期用②表示最恰当B.染色体螺旋化程度最高在①时C.①可以表示细胞分裂的前期D.③可表示分裂完成的细胞
间期过程中进行染色体复制，染色体数目不变，核DNA含量加倍，②中染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数＝4∶0∶4，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，故A错误。
A.①时期核DNA含量是③的两倍B.②细胞中进行染色体复制和出现了纺锤体C.制作该装片时应经“解离→漂洗→染色→压片”过程，细胞各结构成分与 实验用染料亲合力相同D.若玉米细胞周期为h小时，根据各时期细胞的数目，可以推测出让所有细胞 停在S期，最短需要的时间是3/4h小时
11.用光学显微镜观察玉米根尖细胞有丝分裂，选取若干视野，观察并统计出了各时期细胞的平均数(见下表)，其中某一视野如图，下列叙述不正确的是
①后期核DNA含量与③中期相同，A错误；②细胞处于分裂前期，染色体复制在间期，出现纺锤体是在前期，B错误；制作该装片时应经“解离→漂洗→染色→压片”过程，细胞各结构成分与实验用染料亲合力不同，其中只有染色体(质)易被碱性染料染色，C错误；若玉米细胞周期为h小时，根据各时期细胞的数目，可以推测出让所有细胞停在S期，最短需要的时间是(6＋4＋1＋1＋1＋11)/(11＋8＋6＋4＋1＋1＋1)×h＝3/4h小时，D正确。
12.(2023·江苏苏州高三期末)研究人员为探究红葱作为“植物细胞有丝分裂实验”材料的可行性，比较不同取样时刻红葱与大蒜根尖分生区组织的细胞分裂指数，结果如图。下列叙述正确的是A.该实验的自变量为植物种类 和取样时刻B.取材后用酸性染料进行染色C.解离、弄碎根尖、压片等都 有利于细胞分散D.红葱与大蒜的最佳取样时间均为10时和14时
实验是比较不同取样时刻红葱与大蒜根尖分生区组织的细胞分裂指数，因此自变量为植物种类和取样时刻，A正确；装片制作应用碱性染料进行染色，B错误；解离、弄碎根尖、压片等目的都是使细胞分散，便于观察到单层细胞，C正确；
细胞分裂指数越高，越容易观察到各个时期的分裂图像，据图可知，红葱与大蒜的最佳取样时间均为10时和14时，D正确。
三、非选择题13.如图甲、乙、丙表示某二倍体动物细胞分裂的部分时期图像；图戊表示一个细胞周期的4个阶段及各阶段所经历的时长，请据图回答下列问题：
(1)图甲细胞处于图戊细胞周期中的___________期，细胞由图丙→图乙的过程中，染色体数目变化的原因是________________________________________________；与处于分裂末期的植物细胞相比，该动物细胞在该时期不会出现_______；若要观察植物根尖分生区细胞的有丝分裂，制作临时装片的四个步骤分别是__________________________。
裂，姐妹染色单体分离形成两条子染色体
(2)请在下面坐标系中画出该动物细胞一个细胞周期中核DNA数量变化的曲线图。
(3)用图戊中所示字母与箭头表示该细胞一个完整的细胞周期_______________。(4)若向该细胞培养液中加入过量胸苷，处于S期的细胞立刻被抑制，而处于其他期的细胞不受影响，预计加入过量胸苷约____h后，细胞都将停留在S期。
14.如图甲中a、b、c、d表示某植物根尖的不同区域，图乙是用高倍显微镜观察到的该植物组织切片有丝分裂的模式图。请回答下列问题：(1)观察根尖有丝分裂时应选择____(填图甲中字母)区细胞，请按细胞有丝分裂过程排列图乙中细胞A、B、C、D：______________(用字母和箭头表示)。
只有分生区细胞能进行有丝分裂，所以应选择b区细胞。图乙中细胞有丝分裂过程的顺序为B→A→D→C。
(2)细胞是独立分裂的，但不能选定一个细胞持续观察它的整个分裂过程，原因是________________________。
解离过程中细胞已经死亡
由于在制作装片标本时，解离液已使细胞死亡，所以不能选定一个细胞持续观察它的整个分裂过程。
(3)观察细胞质壁分离时可选择_____(填图甲中字母)区细胞，③和④过程中细胞核遗传物质______(填“会”或“不会”)发生改变。
由于只有成熟区的细胞具有大液泡，所以观察细胞质壁分离时可选择d区细胞，③和④过程表示细胞分化，是基因选择性表达的结果，细胞核遗传物质没有发生改变。
(4)动植物细胞有丝分裂的区别主要反映在图乙中的 _______(填字母)。
动植物细胞有丝分裂的区别主要反映在前期(B)和末期(C)。