届《步步高》高考生物大一轮总复习苏教版文科 第四单元 细胞的生命历程 第12讲 细胞的增殖Word格式.docx
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[深度思考]
（1）组成生物体的细胞是不是越小越好？
提示 并不是说细胞越小越好，细胞体积的最小限度是由完成细胞功能所必需的基本结构和物质所需空间决定的。
（2）所有的细胞都有细胞周期吗？
举例说明。
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高度分化的细胞没有细胞周期，如神经细胞、表皮细胞等。
题组一 分析细胞不能无限长大的原因
1．下列有关细胞不能无限长大的原因的叙述中，不正确的是（ ）
A．与细胞表面积和体积的比例有关
B．细胞核的大小是有一定限度的
C．细胞的体积与细胞核无关
D．细胞体积过大不利于细胞内外物质交换
答案 C
解析 细胞体积的大小受以下两个因素的影响：
（1）细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞与外界物质的交换速率就越低，而且还会影响细胞内部的物质交换；
（2）细胞核是细胞的控制中心，细胞核中的DNA一般不会随着细胞体积的增大而增加，即细胞核的控制范围是有限的。
2．细胞与外界进行物质交换的速率主要取决于（ ）
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
解析 通过探究实验可以看出，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，反之，比值越小，越不利于细胞与外界进行物质交换。
题组二 细胞周期的判断及表示方法
3.
如图表示细胞周期，下列叙述不正确的是（ ）
A．按箭头所示方向，a→a段或b→b段表示一个细胞周期
B．染色体的平均分配发生于a→b段
C．细胞中DNA含量的加倍发生在b→a段
D．将癌细胞的细胞周期阻断在b→a段可以治疗癌症
答案 A
解析
4．科研人员利用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸标记进行有丝分裂的某一动物细胞，在不同间隔时间下进行放射显影，得到如图所示结果（A开始观察，细胞已被标记，B标记细胞开始进入分裂期，C观察到的细胞分裂图像为后期，D开始观察到两个细胞被标记，E标记细胞开始进入分裂期，F观察到被标记的细胞分裂成两个子细胞）。
以下说法错误的是（ ）
A．实验中采用的研究方法之一是同位素标记法
B．该细胞可能是干细胞
C．该细胞的细胞周期为22h
D．3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸可存在于该细胞的细胞核、线粒体和叶绿体中
答案 D
解析 由题意知，用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸标记进行有丝分裂的某一动物细胞，应用了同位素标记法，A项正确；
由于该细胞能连续分裂，可能是干细胞，B项正确；
根据题意，D时期看到两个细胞被标记，说明进入了分裂末期，到下一次分裂末期为一个细胞周期，即图中的D→F，故细胞周期为22小时，C项正确；
动物细胞无叶绿体，故D项错误。
技法提炼
判断细胞周期的方法及影响因素
（1）判断一个完整的细胞周期的方法
①细胞周期以分裂间期为起点，而不能以分裂期为起点。
②分裂间期的时间远远长于分裂期。
（2）影响细胞周期的因素
①内部因素：
不同种类的细胞，细胞周期持续的时间不同，间期和分裂期所占的比例也不同。
②外部因素：
温度、pH、射线、生理和病理状况等通过影响酶的活性影响细胞周期。
题组三 分析细胞周期各期的变化特点
5．细胞周期可分为间期和分裂期（M期），间期又分为G1期、S期和G2期。
下表为体外培养的某种细胞的细胞周期各阶段时间（单位：
小时），若在细胞的培养液中加入过量的DNA合成抑制剂，则（ ）
细胞周期
G1
S
G2
M
合计
时长（h）
10
7
3.5
1.5
22
A.M期细胞至少需要11.5小时后才能到达G1期和S期的交界处
B．G2期细胞至少需要11.5小时后才能到达G1期和S期的交界处
C．所有细胞都被抑制在G1期和S期的交界处都需15小时后
D．所有细胞都被抑制在G1期和S期的交界处都需22小时后
答案 B
解析 由表中信息可知，M期细胞至少需要10小时后才能到达G1期和S期的交界处，A项错误；
G2期细胞到达G1期和S期的交界处至少需要的时间为1.5＋10＝11.5小时，B项正确；
由于DNA的合成在S期，当在培养液中加入过量的DNA合成抑制剂时，DNA合成被抑制，即S期的细胞被抑制，若使所有细胞都停留在G1、S期交界处，则刚完成DNA复制的细胞需要经过G2、M和G1期，共需要15小时，但并不是所有细胞都需要15小时，故C、D项错误。
6．某哺乳动物体细胞在培养中能够分裂，在培养过程中将适量的3H TdR（3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷）和某促进细胞分裂的药物加入到培养液中，培养一段时间，可观察和测量到（ ）
A．G1期变短，该期有大量3H TdR进入细胞核
B．S期变长，该期有DNA复制和核糖体的增生
C．G2期变短，该期细胞核中有组蛋白
D．M期相对较短，该期细胞的核膜始终完整
解析 胸腺嘧啶脱氧核苷是DNA复制需要的原料之一，促进细胞分裂的药物加入到培养液中，会使细胞增殖加快，细胞周期变短，G1期是为S期做物质和能量的准备，核糖体在此时期增多，S期为DNA分子复制期，该期有大量3H TdR进入细胞核，时间不会变长，因此A、B项错误；
G2期变短，组蛋白在S期合成，因此该期细胞核中有组蛋白，C项正确；
M期细胞核已经消失，D项错误。
归纳提升
细胞周期的2点提醒
（1）分裂间期的特征：
间期又分为G1期、S期、G2期，G1期进行RNA和有关蛋白质的合成，为S期DNA的复制做准备；
S期合成DNA；
G2期进行RNA和蛋白质的合成，特别是微管蛋白的合成。
（2）观察细胞分裂过程中染色体形态、数目的变化时，应选择细胞周期短、分裂期相对较长的细胞；
由于分裂间期远比分裂期长，视野中间期的细胞数目多。
考点二 有丝分裂过程中相关结构和数量的变化
1．有丝分裂过程——以高等植物细胞为例（连线）
2．有丝分裂过程中细胞结构的变化
（1）纺锤体的变化：
形成时期为前期→解体时期为末期。
（2）核膜、核仁的变化：
解体时期为前期→重建时期为末期。
（3）中心体变化规律（动物细胞、低等植物细胞）
复制―→分开移向细胞两极―→平均进入子细胞
时期 间期―→前期―→末期结束
1～2个―→2个―→1个
（4）染色体形态变化
3．核DNA、染色体、染色单体数目变化（以二倍体生物为例）
时期
项目
分裂
间期
分裂期
前期
中期
后期
末期
着丝点
2n
4n
染色体
染色单体
0→4n
核DNA
分子
2n→4n
4.动植物细胞分裂图像的判定
细胞分裂种类
①表示：
子细胞的形成方式，即有无细胞板的形成。
②表示：
有无中心体。
[思维诊断]
（1）在动物细胞有丝分裂间期能观察到由星射线形成的纺锤体（ ×
）
（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，它一定不是高度分化的细胞（ √ ）
（6）动植物细胞有丝分裂过程中染色体的形态、数目变化不同（ ×
题组一 有丝分裂各时期的特点及细胞图像的识别
1．下图为某种植物根尖细胞分裂过程中染色质与染色体规律性变化的模式图。
下列相关判断正确的是（ ）
A．①→②过程是有丝分裂间期，此时细胞内核膜解体、核仁消失
B．低温处理导致④→⑤过程中染色单体不分开使染色体数目加倍
C．⑤→⑥过程处于有丝分裂后期，细胞中的染色体组数增加一倍
D．⑥→⑦过程中DNA解旋酶可使染色体解旋变为细丝状的染色质
解析 ①→②表示的是染色体的复制过程，属于有丝分裂间期，而不是核膜解体、核仁消失的前期；
④→⑤过程中染色单体已分开成为染色体，低温抑制纺锤体形成，染色体可以复制，但不能被拉向两极，全部保留在同一细胞内，导致染色体数目加倍；
⑥→⑦过程中染色体解旋变为细丝状的染色质，不是DNA解旋酶的作用，DNA解旋酶作用于DNA分子的双螺旋结构。
2．下列是一组动物活细胞有丝分裂图，有关说法正确的是（ ）
A．b图细胞将出现细胞板，并缢裂成两个子细胞；
c图细胞核中染色体数和DNA数相等
B．上述细胞在细胞周期中出现的顺序是a→c→d→e→b
C．该生物与高等植物有丝分裂的区别主要在c和e两个时期，秋水仙素使基因突变作用在e时期
D．d图细胞中同源染色体联会，形成四分体
解析 根据图示，a表示间期，b表示末期，c表示前期，d表示中期，e表示后期，故B项正确；
动物细胞内不会出现细胞板，c图细胞核中DNA已完成复制，染色体数和DNA数之比是1∶2，A项错误；
动物与高等植物有丝分裂的主要区别在前期和末期，即c和b，秋水仙素使基因突变作用在间期，即DNA分子复制期间，C项错误；
同源染色体联会发生在减数第一次分裂的前期，在有丝分裂过程中不出现，D项错误。
3．（2014·
江苏，12）如图为动物细胞分裂中某时期示意图，下列相关叙述正确的是（ ）
A．甲在分裂前期倍增并移向细胞两极
B．乙和丙在组成成分上差异很大
C．该时期细胞中染色体数是体细胞染色体数的两倍
D．该时期通过核孔进入细胞核的物质减少
解析 图示动物细胞可能处于有丝分裂中期或减数第二次分裂中期。
甲为中心体，在分裂间期倍增，前期移向细胞两极。
若为有丝分裂中期，细胞中染色体数与体细胞的相等，若为减数第二次分裂中期，细胞中染色体数是体细胞染色体数的一半。
细胞分裂前期，核膜、核仁消失。
思维建模
有丝分裂过程的图像识别方法
确定细胞种类及分裂方式的基本思路：
首先判断细胞类别，是动物细胞、高等植物细胞还是低等植物细胞；
其次确定分裂方式，是有丝分裂还是无丝分裂，如果是有丝分裂，根据染色体的形态确定细胞所属的分裂时期。
（1）不同细胞的标志
①植物细胞的标志：
有细胞壁，一般呈方形，分裂后期出现细胞板，无中心体；
既有中心体又有细胞板的细胞为低等植物细胞。
②动物细胞的标志：
没有细胞壁，最外层是细胞膜，一般呈圆形，有中心粒，无细胞板，分裂末期通过缢裂方式分裂为两个细胞。
③原核细胞的标志：
无细胞核，没有染色体，只能进行二分裂，不能进行有丝分裂。
（2）二分裂方式和无丝分裂的区别：
二分裂时核物质大致均分，没有核膜包被，而无丝分裂时细胞核是从中间凹陷缢裂。
（3）根据如下的特点之一判断有丝分裂各时期
项目
识图特征
有核膜，但是没出现染色体
染色体散乱地分布在纺锤体的中央
染色体的着丝点排列在赤道板上
着丝点分裂，姐妹染色单体分开
核膜、核仁出现，染色体消失
题组二 有丝分裂过程中曲线图的分析
4．如图为与有丝分裂相关的坐标曲线。
相关说法不正确的是（ ）
A．若纵坐标表示一条染色体中DNA的含量，则c→d过程细胞中DNA含量不变
B．若纵坐标表示一个细胞中DNA的含量，则e点时一条染色体中DNA的含量与a点相同
C．若纵坐标表示一条染色体中DNA的含量，则a→c过程染色体数目不变
D．若纵坐标表示一个细胞中DNA的含量，则a→c过程染色体数目不变
解析 若纵坐标表示一条染色体中DNA的含量，则ab表示DNA复制，cd表示着丝点分裂，染色体数目加倍，但细胞中DNA含量不变；
若纵坐标表示一个细胞中DNA的含量，则ab表示DNA复制，cd表示细胞缢裂成两个子细胞的过程，着丝点分裂发生在bc段，因此D项中a→c过程中包含有丝分裂后期染色体数目加倍的时期。
5．下图表示某动物细胞分裂的不同时期，细胞内染色体与核DNA数目比的变化关系，下列相关叙述错误的是（ ）
A．ab段细胞中核糖体的活动很活跃
B．bc段的细胞可发生基因突变、基因重组和染色体变异
C．处于cd段的细胞可以不存在同源染色体
D．着丝点分裂发生在de段
解析 ab段可表示分裂间期中蛋白质的合成时期，该时期核糖体活动活跃；
bc段表示DNA复制时期，不能发生基因重组；
cd段可表示处于减数第二次分裂前、中期的细胞，该时期细胞中不存在同源染色体；
de段染色体与核DNA数目比由0.5变为1，是因为发生了着丝点分裂。
图形解读
DNA、染色体、染色单体及每条染色体上DNA含量变化曲线
（1）a→b、l→m、p→q是因DNA分子复制。
（2）g→h、n→o、r→s是因着丝点分裂，姐妹染色单体分开，形成子染色体。
（3）d→e、r→s的变化很相似，都是DNA含量减半，但发生的时期不同。
（4）染色单体在细胞周期中的起点为0，终点也为0。
题组三 有丝分裂过程中直方图分析
6．如图是动物细胞有丝分裂不同时期染色体数目（a）、核DNA分子数目（b）的直方图，下列叙述正确的是（ ）
A．①时期染色体还未复制，核DNA已完成了复制
B．③时期核膜、核仁重建，细胞中部出现细胞板
C．①→②表示着丝点分裂，染色体数目加倍，但核DNA分子数目不变
D．②→③表示同源染色体相互分离，染色体和核DNA分子数目也随之减半
解析 图①可表示有丝分裂前期和中期，图②可表示有丝分裂后期，图③可表示有丝分裂末期。
有丝分裂的前期和中期，DNA已复制，染色体也完成了复制，但数目不变。
动物细胞分裂过程中不形成细胞板。
有丝分裂过程中不会发生同源染色体分离现象。
①→②表示由中期到后期，着丝点分裂，染色体数目加倍，但核DNA分子数目不变。
7．下图表示某种哺乳动物细胞分别在正常培养和药物处理培养时，所测得的细胞中DNA含量与细胞数的变化。
推测该药物的作用是（ ）
A．通过抑制DNA的复制，抑制细胞分裂
B．通过促进DNA的复制，促进细胞分裂
C．通过抑制纺锤体的形成，抑制细胞分裂
D．通过促进着丝点分裂，促进细胞分裂
解析 细胞分裂过程中，通过间期DNA复制，细胞DNA含量加倍，通过细胞分裂，细胞DNA含量又恢复正常。
若间期受阻，则细胞不能完成DNA复制，DNA含量为2n的细胞数将增多；
若细胞不能完成分裂过程，则DNA含量为4n的细胞数量将增多。
根据柱形图来判断细胞分裂时期的方法
常见柱形图如下：
一般从两个方面判断细胞所属的分裂时期：
（1）根据染色单体变化判断各时期
（2）根据比例关系判断各时期
DNA∶染色体∶染色单体＝
题组四 动植物细胞有丝分裂的区别及相关细胞器的确定
8．下列有关细胞有丝分裂的叙述中，正确的是（ ）
①在动物细胞有丝分裂间期能观察到由星射线形成的纺锤体 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，它一定不是高度分化的细胞
A．③⑥B．②④C．①⑤D．④⑤
解析 纺锤体在前期出现，植物细胞分裂末期出现的是细胞板，中心体复制发生在间期，所以①②③都错误。
高度分化的细胞不具有分裂能力，染色体数与DNA分子数相等。
9．下列关于豌豆细胞有丝分裂过程中细胞器作用的叙述，不正确的是（ ）
A．在间期，核糖体上需合成RNA聚合酶
B．在前期，两组中心粒之间的星射线形成纺锤体
C．在间期，线粒体为蛋白质合成提供能量
D．在末期，高尔基体与子细胞的细胞壁形成有关
解析 间期合成大量RNA，需合成RNA聚合酶，该酶属于蛋白质，在核糖体上合成；
各种蛋白质合成过程中都需要能量，而能量主要由线粒体供给；
植物细胞高尔基体与末期细胞壁的形成有关；
豌豆是高等绿色植物，细胞中没有中心体，所以B错误。
与有丝分裂有关的细胞结构
细胞结构
细胞类型
生理作用
核糖体
动、植物
合成各种蛋白质（如组成染色体的蛋白质）
中心体
动物、低等植物
在细胞分裂前期发出星射线形成纺锤体
高尔基体
植物
在细胞分裂末期，参与细胞壁的形成
核膜、核仁
分裂前期消失，末期重新形成
纺锤体
分裂前期形成，末期消失
细胞板
在细胞分裂末期出现在细胞中央，向四周扩展形成新的细胞壁
注意 赤道板不是细胞结构，只是一个假想的平面。
考点三（实验） 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
1．实验原理
（1）高等植物的分生组织细胞有丝分裂较旺盛。
（2）细胞核内的染色体（质）易被碱性染料（龙胆紫溶液）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染色体的存在状态，判断处于不同分裂时期的细胞。
2．实验步骤
（1）取材时为什么只能剪2～3mm，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）实验操作中漂洗和染色的顺序能不能互换？
并说明原因。
提示 不能。
漂洗的目的是洗去根尖组织细胞中的盐酸，有利于碱性染料的着色，若二者顺序颠倒，解离液中的盐酸会影响染色的效果。
（3）在制片时两次用到载玻片，作用分别是什么？
提示 一次是放置根尖；
另一次是在盖玻片上加一片载玻片，目的是使细胞分散开来，防止盖玻片移动，同时避免压碎盖玻片。
（4）在显微镜下持续观察一个根尖分生区细胞，能否看到一个完整的分裂过程？
为什么？
因为根尖细胞经过解离后已经死亡。
题组一 从实验原理和现象进行命题
1．某小组进行观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂的实验，下列关于该实验的叙述正确的是（ ）
A．盐酸和酒精混合液主要起固定作用
B．碱性染料吡罗红可用于染色体染色
C．观察到分裂末期细胞内细胞板向四周扩展形成新的细胞壁
D．细胞内染色体的存在状态可作为判断有丝分裂各时期的依据
解析 该实验中，盐酸和酒精混合液的主要作用是解离，故A错误；
吡罗红可使RNA呈现红色，故B错误；
该实验观察到的细胞是死细胞，无法观察到细胞板扩展形成细胞壁的过程，C错误；
细胞内染色体的形态和特征是判断有丝分裂各时期的依据，D正确。
2．下列有关“观察根尖分生区细胞有丝分裂”实验现象的叙述，错误的是（ ）
A．分生区的细胞既小且方
B．根尖的整体呈乳白色，尖端（根冠）略显淡黄
C．处于分裂前期的细胞均无核仁
D．向左下方移动装片，图像向右上方移动
解析 分生区的细胞呈正方形，排列紧密，A项正确；
根尖的整体呈乳白色，尖端（根冠）略显淡黄，B项正确；
有丝分裂前期核仁的解体是逐渐进行的，某些前期细胞是可以看到核仁的，C项错误；
显微镜观察到的物体方向与实际方向相反，向左下方移动装片，图像向右上方移动，D项正确。
题组二 实验操作及结果的分析
3．下列关于“观察洋葱根尖分生区细胞有丝分裂”实验的叙述中，正确的是（ ）
①解离的目的是用药液使组织细胞彼此分离开来 ②制片之前要通过漂洗洗去碱性染料，便于显微镜下观察 ③压片是为了将根尖细胞压成薄层，使之不相互重叠影响观察 ④一个细胞中染色体的动态连续变化是观察的主要内容
A．①③B．②③C．①②③D．①③④
解析 制片之前不需要通过漂洗洗去碱性染料，解离后需要漂洗洗去解离液，便于染色；
解离后细胞已经死亡，观察到的不是细胞的动态变化。
4．以下是几位同学在做观察植物细胞有丝分裂实验时的操作情况：
甲同学截取5cm左右的根尖后按规范操作，结果在一个视野中未能找到分生区细胞，他耐心等待后，最终还未能观察到。
乙同学截取2～3mm根尖解离后立即染色，结果实验效果很差。
丙同学将已染色的实验材料立即放在载玻片上观察，也看不清细胞。
丁同学在制作装片时，用质量分数为15%的盐酸在10℃下解离5min，然后按正确要求操作，结果在观察时，发现根尖细胞没有分开。
分析并回答下列问题：
（1）甲操作上的错误是_____________________________________________。
要想找到分生区的细胞，应如何操作？
______________________________________。
（2）乙同学操作上的错误是________________，看不清细胞的原因是______________________________________________________。
（3）丙同学操作上的错误是______________________________________________。
（4）丁同学操作中细胞没有分开，最可能的原因是_______________________。
答案
（1）截取根尖太长，所取细胞大部分为伸长区细胞 转换视野，在其他视野中寻找
（2）没有经过漂洗 盐酸和碱性染液反应，染色效果差 （3）没有经过压片，细胞重叠 （4）解离温度低（或解离时间不够或解离剂不合适）
解析 甲的取材太长，根尖结构中只有分生区细胞处于旺盛的分裂状态，应取2～3mm为宜，且在解离时已杀死细胞，细胞不可能再分裂。
乙同学没有漂洗就染色，残留在根尖细胞中的盐酸会和碱性染液反应，影响染色效果。
丙同学没有压片，细胞重叠，透光性差，看不清细胞。
丁同学解离的温度（或时间）不够，若在10℃时解离，解离时间应适当延长，另外，解离剂应为质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精（1∶1）。
易错警示
观察有丝分裂实验的3个易错点
（1）不清楚“解离”的作用原理，误认为可以观察细胞有丝分裂的动态变化过程。
（2）不清楚细胞具有的相应结构，误认为赤道板也能观察到。
（3）对取材原理不清楚，误认为根尖任何部位的细胞都可作为观察对象，实际上只有分生区细胞才可以作为观察对象。
网络构建
要语强记
1．细胞体积越小，细胞的表面积与体积之比就越大，越有利于物质交换。
2．细胞分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备，完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，同时
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