届高考生物一轮复习第四单元细胞的生命历程第11讲减数分裂和受精作用学案Word下载.docx
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D.原核细胞只能通过无丝分裂增加数目
解析 细胞体积越小，其相对表面积越大，物质运输效率越高，A错误；
细胞核中的DNA不会随着细胞体积的扩大而增加也导致细胞不能无限长大，B正确；
人的红细胞为分化细胞不能发生细胞分裂，蛙的红细胞能进行无丝分裂，C错误；
无丝分裂是真核生物的细胞分裂方式，D错误。
（1）物质扩散体积与总体积之比表示物质运输效率。
（2）在相同时间内，NaOH在每一琼脂块内扩散的深度基本相同，说明NaOH在每一琼脂块内“扩散的速率”是相同的。
（3）NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随琼脂块的增大而减小。
（4）实验结论
细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞与周围环境之间物质交换的面积相对越小，所以物质运输的效率越低。
细胞周期
1.（2017·
全国卷Ⅲ，29）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）。
解析
（1）DNA复制发生在细胞分裂间期；
DNA合成被阻断后，分裂期不受影响，分裂间期受影响。
（2）秋水仙素通过抑制纺锤丝的形成来使细胞中染色体数目加倍，而纺锤丝的形成于有丝分裂前期，因此不会被阻断在间期。
（3）分裂间期细胞的特点是DNA的复制和有关蛋白质的合成、细胞体积略有增大。
答案
（1）分裂 间
（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
2.下面为细胞周期示意图，其中S期内DNA解旋酶和DNA聚合酶的活性较高，处于G0期的细胞属于暂不分裂的细胞。
下列相关叙述错误的是（ ）
A.图示细胞的细胞周期为24h
B.S期应为染色体复期及加倍的时期
C.记忆B细胞所处时期应为G0期
D.M期是染色单体出现和消失的时期
解析 一个细胞周期的总时长为分裂期用时与间期用时之和；
染色体加倍发生在有丝分裂后期，属于M期；
记忆B细胞受特定抗原刺激后会迅速增殖和分化，可见记忆B细胞属于暂不分裂的细胞，即处于G0期的细胞；
染色单体出现在有丝分裂前期，消失在有丝分裂后期，这两个时期均属于M期。
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，视野中处于间期的细胞数目更多。
考点二 细胞的增殖（5年7考）
1.有丝分裂的过程
时期
分裂图像
特点
植物细胞
动物细胞
间期
①完成DNA复制和有关蛋白质合成
②细胞适度生长
前期
①核膜、核仁消失
②染色质→染色体
③纺锤体形成
植物：
细胞两极发出纺锤丝
动物：
中心体发出星射线
中期
①染色体的着丝点排列于赤道板上
②染色体形态稳定，数目清晰
后期
①着丝点分裂、姐妹染色单体分开
②子染色体移向两极
末期
①核膜、核仁出现，形成两个细胞核
②染色体→染色质
③纺锤体消失
④细胞质分裂
细胞板→细胞壁
细胞膜向内凹陷
动植物细胞有丝分裂的主要区别
2.有丝分裂过程中相关结构的变化
（1）染色体形态和行为的变化：
①染色体形态变化
②染色体行为的变化
（2）有丝分裂过程中的“加倍”的结构及原因
成分或结构
原因
DNA
DNA复制
染色体
着丝点分裂
中心体
中心体复制
细胞核
新核膜已经形成，细胞质尚未分裂
3.“三看法”界定动物和高等植物细胞有丝分裂图像
4.无丝分裂
DNA含量、染色体数、染色单体数及每条染色体上DNA分子数变化曲线分析：
（1）请依次标注图甲～丁的纵轴标识内容。
（2）上图甲～丁中，由于核DNA分子复制而引起变化的区段有哪些？
（3）图甲～丁中哪些区段变化原因是“着丝点分裂，姐妹染色单体分离形成子染色体”？
提示
（1）甲～丁纵轴标识内容依次为甲：
DNA含量；
乙：
染色体数；
丙：
染色单体数；
丁：
每条染色体上DNA分子数。
（2）A→B、L→M、P→Q变化的原因都是核DNA分子复制。
（3）G→H、N→O、R→S变化的原因都是着丝点分裂、染色单体分离形成子染色体。
1.真题重组 判断正误
（1）若要观察处于细胞分裂中期的染色体可用醋酸洋红液染色（2017·
全国卷Ⅰ，2C）（√）
（2）人的正常体细胞的分裂次数是有限的（2016·
海南卷，4A）（√）
（3）细胞的有丝分裂对生物性状的遗传有贡献（2016·
全国卷Ⅱ，1A）（√）
（4）细胞周期中染色质DNA比染色体DNA更容易复制（2016·
海南卷，6C）（√）
（5）细胞中染色体的数目始终等于DNA的数目（2017·
海南卷，23A）（×
）
以上内容主要源自教材必修1P112～114有丝分裂与无丝分裂知识，全面把握有丝分裂过程及相关物质或结构变化并了解无丝分裂特点和适用范围是解题关键。
（注：
高考对本考点的考查大多与减数分裂结合）
2.（教材必修1P115拓展题）真核细胞体积普遍较小，但卵细胞体积为何较大？
提示 卵细胞的卵黄中贮存了大量营养物质，卵裂初期所需的营养物质由卵黄提供，不是靠细胞外物质的输入；
细胞的表面积与体积之比限制细胞的物质运输，而卵细胞内部储存了大量的营养物质，可以长得比较大。
有丝分裂的过程及特点
（2013·
海南单科，5）关于细胞有丝分裂的叙述，正确的是（ ）
A.赤道板是细胞有丝分裂过程中出现的一种结构
B.有丝分裂间期DNA复制的过程需要解旋酶的参与
C.有丝分裂中期，发生联会的同源染色体排列在赤道板上
D.在细胞周期中，分裂间期的持续时间通常比分裂期的短
解析 有丝分裂过程中提到的赤道板只是个位置，没有真正的结构存在，A错误；
细胞在有丝分裂间期进行的DNA分子复制中的解旋需要酶的参与，B正确；
有丝分裂过程中没有同源染色体的联会，C错误；
在细胞分裂周期中间期占的比例较大，D错误。
（1）分裂全过程均存在同源染色体，但不联会、不分离。
（2）姐妹染色单体在间期就已形成，只是呈染色质形态，而染色体形态出现于前期。
（3）后期着丝点是自动分裂而与纺锤丝的牵引无关。
若用秋水仙素抑制纺锤体的形成，没有纺锤丝的牵引，细胞中染色体的数目仍可加倍。
（4）界定赤道板与细胞板：
赤道板不是细胞结构，是一假想平面，在光学显微镜下看不到；
细胞板是一真实结构，光学显微镜下能看到，出现在植物细胞有丝分裂的末期。
（5）与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用
细胞器名称
细胞类型
活动活跃的时期
生理作用
核糖体
动、植物
整个细胞周期，但主要是间期
有关蛋白质的合成
动物、低等植物
纺锤体的形成
高尔基体
植物
细胞壁的形成
线粒体
整个细胞周期
提供能量
【即学即练】
（2017·
陕西八校联考）下列关于豌豆细胞有丝分裂过程中细胞器作用的叙述，错误的是（ ）
A.在间期，核糖体上合成DNA聚合酶
B.在前期，两组中心粒之间发出星射线形成纺锤体
C.在间期，线粒体为蛋白质的合成提供能量
D.在末期，高尔基体与子细胞的细胞壁形成有关
解析 在有丝分裂间期完成DNA复制和有关蛋白质的合成，合成的蛋白质包括DNA聚合酶，合成蛋白质的场所是核糖体，A正确；
中心体只存在于动物细胞和某些低等植物细胞中，而豌豆是高等植物，其细胞中不存在中心体，豌豆细胞中纺锤体是由细胞两极发出的纺锤丝形成的，B错误；
在分裂间期合成蛋白质时需要ATP供能，而线粒体是细胞有氧呼吸产生ATP的主要场所，C正确；
在分裂末期，植物细胞壁的形成与高尔基体有关，D正确。
有丝分裂过程中相关结构数量的变化分析
广东省惠州市段考试卷）如图甲是植物细胞有丝分裂过程中不同时期染色体和DNA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.图乙含有两个染色体组
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段时期
解析 图乙所示细胞着丝点分裂，染色体数目加倍，含有四个染色体组，A错误；
图乙所示细胞着丝点分裂，染色体数目加倍，处于有丝分裂后期，对应图甲中DE段，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。
根据柱状图判断细胞有丝分裂时期（以二倍体生物为例）
考点三 实验：
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂（5年4考）
实验原理
（1）
（2）实验操作步骤
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.解离和染色时间要严格控制的原因是什么？
提示 ①若解离时间太短，则压片时细胞不易分散开；
时间过长，则细胞分离过度、过于酥软，无法取出根尖进行染色和制片。
②若染色时间太短，则染色体不能完全着色；
若染色时间过长，则使细胞核等其他部分充满染色剂，无法分辨染色体。
3.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。
4.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 ①解离过程中细胞已经死亡，观察到的只是一个固定时期。
②如果要找到各个分裂时期的细胞，要不断移动装片，在不同的视野中寻找。
5.使细胞分散开的操作措施有哪三种？
提示 ①解离；
②镊子尖弄碎根尖；
③拇指按压载玻片。
观察植物细胞的有丝分裂
1.（2014·
全国卷Ⅰ，29）回答下列问题。
（1）在观察大蒜根尖细胞有丝分裂的实验中，常用盐酸酒精混合液处理根尖，用龙胆紫溶液染色。
实验中，盐酸酒精混合液的作用是 ；
龙胆紫溶液属于 性染料，能够使细胞中的 着色。
（2）用光学显微镜观察细胞，可以看到细胞核。
细胞核的功能可概括为：
___________________________________________。
解析
（1）盐酸酒精混合液是解离液，用于解离过程，解离的作用是使组织中的细胞相互分离开来。
龙胆紫溶液用于染色过程，为碱性染料，能使细胞核中的染色体（质）着色。
（2）对细胞核功能较为全面的阐述应该是：
细胞核是细胞内遗传物质储存、复制和转录的主要场所，是细胞代谢和遗传的控制中心。
答案
（1）使组织中的细胞相互分离开来 碱 染色体
（2）细胞核是细胞内遗传物质储存、复制和转录的主要场所，是细胞代谢和遗传的控制中心
河南省鹤壁模拟）如图是紫色洋葱植株示意图，它可以是很多实验的材料，下列实验与图中材料标号组合恰当的是（ ）
实验
A
B
C
D
检测组织中还原糖
①
③
④
②
绿叶中色素的提取和分离
⑤
观察DNA、RNA在细胞中的分布
观察质壁分离和复原
观察有丝分裂
解析 检测组织中还原糖需要选择富含还原性糖，没有颜色的材料，故应选④洋葱鳞片叶肉细胞；
绿叶中色素的提取和分离要选择叶绿素含量丰富的材料，故应选⑤洋葱叶细胞；
观察DNA、RNA在细胞中的分布应选择没有颜色的细胞，可选②洋葱鳞片叶内表皮细胞；
观察质壁分离和复原应选择成熟的植物细胞，可选用③洋葱鳞片叶外表皮细胞，其有颜色，便于观察；
观察有丝分裂应选用分裂旺盛的细胞，故选①洋葱根尖细胞。
答案 C
实验成功的关键点
（1）实验材料的选择
①类型：
选取分裂期占细胞周期比例相对较大的材料。
（2）应该严格按照操作步骤进行：
取材→解离→漂洗→染色→制片。
（3）显微镜观察时若视野中找不到处于某一时期的细胞，可通过移动装片从邻近的区域中寻找。
易错·
防范清零
[易错清零]
易错点1 误认为所有分裂的细胞都有细胞周期
点拨 只有有丝分裂的细胞“连续分裂时”才具备（无丝分裂、减数分裂不具有细胞周期）细胞周期。
能连续分裂的细胞包括动物的受精卵、精（卵）原细胞、皮肤生发层细胞、造血干细胞、癌细胞、杂交瘤细胞等，植物的根尖分生区细胞、芽的顶端分生组织细胞、茎的形成层细胞、受精卵等。
易错点2 不明确有丝分裂过程中相关结构的变化规律
点拨 纺锤体形成于前期，消失于末期；
核膜、核仁在前期消失，在末期重建；
中心体在间期倍增，在前期移向两极，在末期平均分配。
易错点3 不清楚细胞分裂间期mRNA的变化
点拨
（1）G1、G2期解读：
G1、G2两时期为mRNA形成的高峰期，表明此期为转录高峰期，此时应大量消耗“U”，且RNA聚合酶活性较高，但G1期主要合成DNA复制所需的酶系，G2期主要合成纺锤体微管蛋白等。
（2）S期解读：
①S期为DNA复制期，是细胞周期的最关键期，此时大量消耗“T”
②S期易发生基因突变，为诱变育种、癌细胞增殖，药物研发关键期。
[纠错小练]
1.下列关于细胞周期的叙述，正确的是（ ）
A.机体内所有的体细胞都处于细胞周期中
B.受抗原刺激后的淋巴细胞细胞周期变长
C.细胞种类不同，细胞周期持续时间不同
D.成熟的生殖细胞产生后立即进入下一个细胞周期
解析 只有连续进行有丝分裂的细胞才具有细胞周期，已经分化的细胞无细胞周期，A错误；
受抗原刺激后的淋巴细胞分裂增殖，细胞周期变短，B错误；
细胞种类不同，细胞周期持续时间不同，C正确；
成熟的生殖细胞不再分裂，无细胞周期，D错误。
蕲春一中5月模拟考试生物试题）如图表示某高等动物细胞分裂各阶段染色体和核DNA数的比例关系（用实线表示）和细胞质中mRNA含量的变化（用虚线表示）。
下列有关叙述错误的是（ ）
A.该图表示的细胞分裂方式不一定为有丝分裂
B.在b阶段核DNA和染色体的含量均加倍
C.核糖体发挥功能的主要时期是c阶段
D.d阶段细胞中可能发生基因重组
3.（2017·
云南省大理州理科综合）下列有关二倍体生物细胞增殖的叙述正确的是（ ）
A.染色单体形成于分裂前期，消失于分裂后期
B.有丝分裂中期，发生联会的同源染色体排列在赤道板上
C.赤道板是细胞在有丝分裂过程中出现的一种结构
D.在植物细胞有丝分裂末期高尔基体参与细胞壁的形成
解析 染色单体形成于分裂间期，A错误；
有丝分裂中期有同源染色体，但是同源染色体不发生联会，B错误；
赤道板不是真实存在的结构，是一种虚拟的结构，C错误。
答案 D
课堂小结
思维导图
晨读必背
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.真核细胞的增殖方式有：
无丝分裂、有丝分裂和减数分裂。
3.细胞周期包括分裂间期和分裂期，以分裂间期为起点。
4.只有连续分裂的细胞才具有细胞周期，进行减数分裂的细胞、高度分化的细胞都不具有细胞周期。
5.分裂间期的时间远远长于分裂期。
随堂·
真题&
预测
北京卷，1）洋葱根尖和小鼠骨髓细胞都能用于观察细胞有丝分裂，比较实验操作和结果，叙述正确的是（ ）
A.都需要用盐酸溶液使细胞相互分离
B.都需要用低倍镜找到分裂细胞再换高倍镜观察
C.在有丝分裂中期都能观察到染色体数目加倍
D.在有丝分裂末期都能观察到细胞板
解析 盐酸只能使植物细胞相互分离开来，动物细胞的相互分离用胰蛋白酶或胶原蛋白酶，A错误；
使用高倍显微镜观察细胞分裂图像时，需在低倍镜下找到物像移到视野中央，再用高倍物镜，B正确；
在有丝分裂中期着丝点不分裂，染色体数目没有加倍，在有丝分裂后期着丝点分裂，染色体加倍，C错误；
植物细胞有丝分裂末期在细胞中央出现细胞板向四周扩展形成新的细胞壁，动物细胞膜从中央向内凹陷，D错误。
2.（2016·
海南卷，6）下列与细胞周期有关的叙述，正确的是（ ）
A.等位基因的分离发生在细胞周期的分裂间期
B.在植物细胞的细胞周期中纺锤丝出现在分裂间期
C.细胞周期中染色质DNA比染色体DNA更容易复制
D.肝细胞的细胞周期中染色体存在的时间比染色质的长
解析 等位基因分离只发生于减数分裂过程中，而减数分裂无细胞周期，A错误；
在植物细胞的细胞周期中纺锤丝出现于分裂前期，B错误；
细胞周期大部分时间处于分裂间期，此时染色体呈染色质状态，D错误。
3.（2014·
海南单科，1）下列植物细胞中，适合观察细胞有丝分裂的是（ ）
A.蚕豆叶肉细胞B.洋葱鳞片叶表皮细胞
C.蚕豆根尖分生区细胞D.洋葱根尖伸长区细胞
解析 在四个备选项中只有C选项的细胞具有分裂能力，其他细胞都是高度分化的细胞，不能进行细胞分裂。
4.（2015·
全国卷Ⅱ，2）端粒酶由RNA和蛋白质组成，该酶能结合到端粒上，以自身的RNA为模板合成端粒DNA的一条链。
下列叙述正确的是（ ）
A.大肠杆菌拟核的DNA中含有端粒
B.端粒酶中的蛋白质为RNA聚合酶
C.正常人细胞的每条染色体两端都含有端粒DNA
D.正常体细胞的端粒DNA随细胞分裂次数增加而变长
解析 依据端粒学说，端粒酶存在于染色体的两端，大肠杆菌无染色体，A错误，C正确；
依据端粒酶以自身RNA为模板合成端粒DNA判定端粒酶应该是逆转录酶而非RNA聚合酶，B错误；
正常细胞的端粒DNA序列在每次分裂后会缩短一截，D错误。
5.（2015·
安徽卷，3）下图是某同学在观察洋葱根尖细胞有丝分裂时拍摄的显微照片。
A.甲细胞中每条染色体的着丝点排列在细胞板上
B.乙细胞中染色体被平均分配，移向细胞两极
C.甲和乙细胞中的染色体数目相等，DNA含量相同
D.统计图中处于分裂期的细胞数可计算细胞周期的长短
解析 根据图示可知：
甲细胞处于有丝分裂中期，乙细胞处于有丝分裂后期。
甲细胞的每条染色体的着丝点排列在赤道板而不是细胞板上，A错误；
乙细胞中的染色体被平均分配，移向细胞的两极，B正确；
乙细胞中的染色体是甲细胞中的2倍，DNA含量相同，C错误；
细胞周期包括分裂间期和分裂期，统计图中处于分裂期的细胞数不可计算细胞周期的长短，只可计算分裂期所用时间在细胞周期中的比例，D错误。
6.（2019·
高考预测）在人的体细胞增殖过程中，下列生理活动通常不会发生的是（ ）
A.DNA复制B.三磷酸腺苷的水解
C.纺锤体的形成与消失D.基因重组
解析 人的体细胞有丝分裂过程中有DNA复制；
细胞增殖需要消耗能量，三磷酸腺苷的水解释放能量；
人的体细胞有丝分裂过程中有纺锤体的形成与消失；
有丝分裂通常不会发生基因重组。
7.（2015·
福建卷，26）为了研究从植物中提取的可可碱是否可以作为除草剂，某科研小组开展了可可碱对鬼针草根尖细胞有丝分裂和种子萌发影响的实验探究，结果如下表。
请回答：
根尖细胞有丝分裂
种子发
芽率/%
分裂期细胞占比/%
前期和中期
后期和末期
3.73
3.04
0.69
81.5
0.1
2.90
2.16
0.74
68.1
0.5
2.10
1.72
0.38
18.6
1.0
1.96
0.24
2.3
注：
有丝分裂指数＝分裂期细胞数/观察细胞的总数×
100%。
（1）本实验需要制作根尖细胞有丝分裂装片，制片过程中根尖解离需要用到的试剂是 ，上图为显微镜下观察到的部分细胞图像，箭号所指的细胞处于分裂期的 期。
（2）实验结果显示，与对照组相比，当可可碱浓度达到1.0mmol·
L－1时，在分裂期的细胞中，后期和末期的细胞数目相对 。
产生这种结果的原因可能是 ，导致染色体无法移向细胞两极。
（3）实验结果表明，随着可可碱浓度的升高，种子发芽率 。
为探究可可碱影响种子发芽率的可能原因，某同学提出假设：
可可碱会降低种子中赤霉素的水平。
现欲通过实验检验上述假设，请写出实验设计的基本思路：
____________
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