1、第四单元 细胞的生命历程第12讲细胞的增殖课时训练知能提升 限时式检测 梯级式提升 (时间:40分钟分值:90分)测控导航表知识点题号及难易度1.限制细胞无限长大的原因12.细胞周期的概念、组成及特点2,7(中),103.动植物细胞有丝分裂过程及染色体形态变化3,4,8(中),11(中)4.细胞核中染色体、DNA、染色单体数目在有丝分裂中的变化6(中),9(中)5.观察植物细胞有丝分裂实验5(中)6.综合考查12(中)一、选择题:本大题共9小题,每小题5分,共45分。1.(2014湖北荆门龙泉中学月考)大象和老鼠的个体差异不是细胞体积大小,而是细胞数目多少,大多数高等动、植物细胞的直径一般在2
2、030 m,原因不包括(B)A.酶促反应和核糖体需要占有细胞一定空间B.相对表面积越小,越有利于物质的迅速转运和交换C.细胞核DNA是不会随细胞体积扩大而增加D.细胞核所能控制的范围有关解析:酶促反应和核糖体需要占有细胞一定空间,限制了细胞的最小体积,A选项是原因之一。相对表面积越大越有利于细胞中的物质交换,但不是原因,B选项错误。细胞核是细胞的控制中心,在细胞核中起控制作用的是DNA,所以C、D也是原因。2.如图表示有丝分裂过程中一个细胞周期所用的时间,下列说法正确的是(D)甲乙的过程表示分裂间期乙甲的过程表示分裂期一个细胞周期是指甲乙甲的全过程一个细胞周期是指乙甲乙的全过程A.B.C.D.
3、解析:细胞周期是从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止。它包括分裂间期和分裂期。图中乙甲为分裂间期,甲乙为分裂期,乙甲乙为一个完整的细胞周期。3.(2014济南模拟)洋葱根尖分生区细胞在分裂过程中不会出现的是(C)A.在细胞分裂间期,核糖体合成蛋白质功能增强B.在细胞分裂前期,细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体C.在细胞分裂中期,细胞内ATP的含量明显减少D.在细胞分裂末期,高尔基体为细胞壁形成合成多糖解析:在细胞分裂间期,有蛋白质的合成和DNA的复制,因此核糖体合成蛋白质功能增强,在细胞分裂前期形成纺锤体,在细胞分裂末期,高尔基体合成多糖(主要是纤维素)形成细胞壁,A、B、D项正确;在细胞分
4、裂的各个时期都需要能量,中期的染色体的排列需要纺锤丝的牵引,同样需要ATP提供能量,但ATP的含量保持相对稳定不会明显减少,故C项错误。4.现有未贴标签且染色体数目相同的三个细胞有丝分裂两个时期的6块装片,编成16号,且已知1、3号确定为同一细胞有丝分裂的两个时期,其他4块装片分别表示另两个细胞有丝分裂的两个时期,某同学按顺序观察结果如下:编号观察结果1与5中心体发出星射线,染色体散乱排列2细胞中部凹陷3与6细胞中部形成了细胞板4细胞两极发出纺锤丝,染色体散乱排列则其中表示动物细胞有丝分裂前期与末期的装片依次是(C)A.1、3号B.4、6号C.5、2号D.4、2号解析:动物细胞有丝分裂的前期的
5、主要变化是:染色体出现,核仁解体,核膜消失,中心体发出星射线组成纺锤体,染色体散乱地分布于纺锤体中央。末期时染色体形态改变,纺锤丝消失,核膜、核仁重新出现,形成两个子细胞核,细胞膜从中部向内凹陷,将细胞缢裂成两部分。5.(2014福建福州模拟)下列有关“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验过程的叙述中,正确的一组是(A)解离的目的是用药液使组织细胞相互分离漂洗的目的是洗去根尖上的解离液压片的目的是使根尖细胞分散开来应选取长方形的细胞进行观察可以持续观察一个细胞,认识有丝分裂的完整过程A.B.C.D.解析:解离过程用到的盐酸能杀死细胞,同时可溶解细胞间质,最终使分生区的组织细胞分离开。漂洗用的是
6、清水,清水可洗去根尖分生区材料上残留的解离液,防止影响染色体的染色。压片的目的是使组织细胞分散成单层,防止细胞重叠影响观察结果。根尖分生区的细胞为正方形,细胞排列紧密。观察根尖分生区细胞的有丝分裂实验中,细胞已经死亡,看到的是在盐酸处理前的状态。6.(2014福州期末)在适宜条件下,对人体细胞培养并使其进行正常分裂至第五代,对培养物中细胞的DNA含量情况进行测定,发现细胞分为3种类型:DNA量等于正常细胞,DNA量两倍于正常细胞,DNA量介于前两种细胞情况之间。以下推测正确的是(D)A.第一种细胞均无分裂能力,且在视野中数量最少B.第二种细胞均处于细胞分裂期,且在视野中数量最多C.第三种细胞已
7、经进入生长的衰老期,将停止细胞分裂D.用药物抑制细胞的DNA复制,第一种细胞比例将增加解析:第一种细胞可能是处于有丝分裂间期或有丝分裂末期的持续分裂的细胞,该种细胞在视野中比例最多;第二种细胞为处于有丝分裂间期的DNA复制后期、有丝分裂前期、有丝分裂中期、有丝分裂后期的细胞,该种细胞含量较多,但不是最多;第三种细胞为处于有丝分裂间期的DNA复制期的细胞,细胞正在进行DNA分子复制,正在为有丝分裂做准备;药物抑制DNA复制,则会导致DNA含量不能加倍,第一种细胞数量增多。7.下表所列为不同细胞的细胞周期持续时间(h)。据表分析可以得出的结论是(C)细胞类型分裂间期分裂期细胞周期小鼠十二指肠上皮细
8、胞13.51.815.3肿瘤细胞18.00.518.5成纤维细胞19.30.720.0A.分裂期和细胞周期均最短的是肿瘤细胞B.分裂期占细胞周期时间比例最小的是小鼠十二指肠上皮细胞C.不同种类细胞的细胞周期持续时间不同D.不同种类细胞的分裂都是同步进行的解析:从题干信息可知:分裂期最短且占细胞周期时间比例最小的是肿瘤细胞,细胞周期最短的是小鼠十二指肠上皮细胞,据此可知,不同种类的细胞的分裂不可能是同步的,不同种类细胞的细胞周期持续时间不同。8.下列是一组动物活细胞的有丝分裂图,有关说法正确的是(D)A.b图细胞将出现细胞板,并缢裂成两个子细胞B.c图细胞核中染色体数和DNA数相等C.d图细胞中
9、同源染色体联会,形成四分体D.上述细胞在细胞周期中出现的顺序是acdeb解析:b图表示动物细胞有丝分裂末期,细胞膜向内凹陷,缢裂成两个子细胞,不形成细胞板;c图表示有丝分裂前期,出现染色单体,染色体与DNA的数目比为12;d图表示有丝分裂中期,染色体排列在赤道板中央;e图表示有丝分裂后期,细胞周期的顺序是acdeb。9.如图是动物细胞有丝分裂不同时期染色体(a)数目、核DNA分子(b)数目的柱形统计图,下列叙述正确的是(C)A.时期染色体还未复制,核DNA已完成了复制B.时期核膜、核仁重建,细胞中部出现细胞板C.表示着丝点分裂,染色体数目加倍,但核DNA分子数目不变D.表示同源染色体相互分离,
10、染色体和核DNA分子数目也随之减半解析:图可表示有丝分裂前期和中期,图表示有丝分裂后期,图可表示DNA未复制前的间期和末期。前期和中期,DNA已复制,染色体也完成了复制,但并不加倍。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。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。二、非选择题:本大题共3小题,共45分。10.(15分)细胞周期包括分裂间期(分为G1期、S期和G2期)和分裂期(M期)。如图标注了甲动物(体细胞染色体数为12条)肠上皮细胞的细胞周期各阶段的时长及DNA含量。请回答下列问题:(1)若用含放射性同位素的胸苷(DNA复制的原料
11、之一)短期培养甲动物肠上皮细胞后,处于S期的细胞都会被标记。洗脱含放射性同位素的胸苷,换用无放射性的新鲜培养液培养,定期检测。预计最快约h后会检测到被标记的M期细胞。(2)从被标记的M期细胞开始出现到其所占M期细胞总数的比例达到最大值时,所经历的时间为期的时间,处于该期的一个细胞中染色体数目的变化情况是。(3)若向甲动物肠上皮细胞培养液中加入过量胸苷,处于S期的细胞立刻被抑制,而处于其他时期的细胞不受影响。预计加入过量胸苷约h后,细胞都将停留在S期。(4)乙动物肠上皮细胞的细胞周期时长为24 h,M期时长为1.9 h。若要在显微镜下观察细胞有丝分裂过程中染色体形态的变化,选用(填“甲”或“乙”
12、)动物肠上皮细胞更合适。(5)在光学显微镜下观察,同处于分裂末期的动物肠上皮细胞与洋葱根尖细胞,形态上最主要的是 。解析:本题考查有丝分裂的过程以及动植物细胞有丝分裂的不同,意在考查考生对所学知识的理解与迁移应用能力。(1)图示为有丝分裂的一个细胞周期,由图中可知,S期结束后还需经2.2 h进入M期。(2)被标记的M期细胞开始出现,表示开始进入M期(分裂期);被标记的M期细胞占M期细胞总数的比例达到最大值时,表示完成了一个分裂期,故经历的时间为M期的时间。在整个M期(分裂期),一个细胞中染色体数目的变化为12条24条(后期)12条。(3)要使原来处于G2、M、G1期的细胞都停留在S期,所需的时
13、间为2.2+1.8+3.4=7.4(h)。(4)欲观察有丝分裂中染色体的形态变化,最好选用细胞周期较短、M期在细胞周期中所占时间比例相对较大的细胞,故选用甲动物肠上皮细胞更为合适。(5)在有丝分裂的末期,动物细胞的细胞膜从中部向内凹陷,缢裂为两个细胞;而高等植物细胞有丝分裂末期在细胞中部出现细胞板,向四周扩展形成新的细胞壁。答案:(1)2.2(2)M12条24条12条(3)7.4(4)甲(5)动物肠上皮细胞膜凹陷,细胞缢裂;洋葱根尖细胞形成细胞板11.(15分)下图是具有四条染色体的植物细胞有丝分裂图,请据图分析回答:(1)C图所示细胞处于细胞分裂的期,判断理由:从染色体分析: ;从细胞结构分
14、析:,核膜尚未消失。(2)细胞中DNA分子数与染色体数相同的是图,这些细胞在染色体结构上有何共同特点? 。(3)染色体数目加倍发生在图,其加倍机制是 。 (4)图代表的分裂时期能显示动、植物细胞有丝分裂过程的显著区别。(5)若组成染色体的蛋白质中含有放射性元素,则A、B、C、D四图代表的细胞放射性强度相同吗? 。(6)A、B、C、D四图中各有几对同源染色体? 。解析:此题综合考查对细胞分裂图像及其相应特点的分析判断能力。(1)在识别细胞分裂时期时,要从图形中提取两类主要信息:细胞结构变化信息;染色体形态、数目等信息。C图所示细胞处于细胞分裂前期,原因是细胞中染色体排列散乱无规则,细胞中出现了纺
15、锤体,且核仁已经消失。(2)细胞中染色体上不含有染色单体时,每条染色体上只含一个DNA,此时细胞中DNA和染色体数目相等,故DNA分子数和染色体数相等的图是A、D。(3)细胞中所有染色体的着丝点一分为二,姐妹染色单体分开成为子染色体,染色体数目加倍,并在纺锤丝的牵引下移向细胞两极,该过程发生在有丝分裂后期,对应图A。(4)动物细胞有丝分裂前期中心体发出星射线形成纺锤体,植物细胞有丝分裂前期细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体;动物细胞有丝分裂末期细胞膜向内凹陷,最终缢裂为两个子细胞,植物细胞有丝分裂末期细胞中央出现细胞板,最终扩展形成细胞壁,从而将两个细胞分开。(5)染色体的主要成分之一是蛋白质,染色
16、体显示的放射性代表染色体中蛋白质含量,即在一定程度上能定性说明染色体数量变化。(6)B、C中各有2对同源染色体,A中因染色体加倍而具有4对同源染色体,特别提醒的是D图所示细胞中有4对同源染色体,但D中每一极却只有2对同源染色体。答案:(1)前染色体含染色单体且排列散乱形成纺锤体,核仁消失(2)A、D染色体结构中均没有染色单体(3)A染色体的着丝点一分为二(4)C、D(5)相同(6)4、2、2、412.(2011江苏生物)(15分)洋葱(2n=16)为二倍体植物。为比较不同处理方法对洋葱根尖细胞分裂指数(即视野内分裂期细胞数占细胞总数的百分比)的影响,某研究性学习小组进行了相关实验,实验步骤如下
17、:将洋葱的老根去除,经水培生根后取出。将洋葱分组同时转入质量分数为0.01%、0.1%秋水仙素溶液中,分别培养24 h、36 h、48 h;秋水仙素处理停止后再转入清水中分别培养0 h、12 h、24 h、36 h。剪取根尖,用Carnoy固定液(用3份无水乙醇、1份冰乙酸混匀)固定8 h,然后将根尖浸泡在1 molL-1盐酸溶液中58 min。将根尖取出,放入盛有清水的培养皿中漂洗。用石炭酸品红试剂染色。制片、镜检;计数、拍照。实验结果:不同方法处理后的细胞分裂指数(%)如下表。秋水仙素溶液处理清水培养时间(h)质量分数(%)时间(h)01224360.012410.7113.6814.19
18、14.46369.9411.9913.5913.62487.9810.0612.2211.970.1247.749.0911.0710.86366.127.879.989.81485.976.687.988.56请分析上述实验,回答有关问题:(1)步骤中“将根尖浸泡在1 molL-1盐酸溶液中”的作用是 。(2)步骤为了获得相应的观察视野,镜检时正确的操作方法是 。(3)根据所学的知识推测,石炭酸品红试剂是一种性染料。(4)为了统计数据更加科学,计数时应采取的方法是 。(5)根据上表结果可以得出如下初步结论:质量分数为秋水仙素溶液诱导后的细胞分裂指数较高;本实验的各种处理中,提高细胞分裂指数的
19、最佳方法是 。 (6)下面为一位同学在步骤所拍摄的显微照片。形成细胞a的最可能的原因是 。解析:(1)步骤的处理,实质是对根尖进行解离,通常都是把质量分数15%的盐酸和体积分数95%的酒精11混合后作为解离液,题中是先使用酒精(卡诺氏液成分)后使用盐酸,换了个新情境,但目的还是解离用药液使组织中的细胞相互分离开来。(2)显微镜观察时应先在低倍显微镜下找到分生区的细胞,缓慢移动装片,发现理想视野后换用高倍显微镜观察。(3)染色体的染色特性是易被碱性染料染成深色。由于是对染色体染色,因此石炭酸品红试剂是一种碱性染料。(4)随机取样、设置对照组、平行重复进行多次实验、求平均值等是生物实验过程中减少误
20、差、提高实验精确度的常用方法。若要计数更准确、科学,应对同一个装片选取多个视野。统计时应每组统计多个视野再计算平均值,以尽量减少实验误差。(5)表中数据显示,质量分数为0.01%的秋水仙素溶液诱导后细胞分裂指数较高,各种处理中用0.01%秋水仙素溶液诱导24 h,再在清水中培养36 h后的方法最好。(6)秋水仙素的作用机理是作用于正在分裂的细胞,抑制纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞两极,从而引起细胞内染色体数目加倍。题中的图示显微照片显示a细胞内染色体数目比其他分裂期细胞中染色体数目少,说明秋水仙素处理发生在纺锤体形成之后,细胞染色体数目没有加倍。答案:(1)使组织中细胞相互分离开来(2)
21、先在低倍镜下观察,缓慢移动装片,发现理想视野后换用高倍镜(3)碱(4)每组装片观察多个视野计算平均值(5)0.01%0.01%秋水仙素溶液诱导24 h,再在清水中培养36 h(6)秋水仙素处理发生在上一个细胞周期纺锤体形成之后【教师备用】1.如图是蛙的红细胞无丝分裂过程,和有丝分裂相比,下列叙述正确的是(A)A.分裂过程中没有出现纺锤体和染色体的变化B.没有DNA和染色体的复制C.分裂过程中细胞核缢裂成两个细胞核,因此子细胞中染色体减少一半D.无丝分裂只发生在原核生物的细胞分裂中,有丝分裂只发生在真核生物的细胞分裂中解析:真核细胞的分裂方式分为三种:无丝分裂、有丝分裂、减数分裂。无丝分裂过程中
22、没有出现纺锤体和染色体的变化。虽然无纺锤体和染色体的变化,但遗传物质要复制,以保证子细胞中染色体数目的稳定,保持遗传性状的稳定性。2.如图甲表示某生物细胞有丝分裂的模式图,图乙表示有丝分裂过程中不同时期每条染色体上DNA含量的变化,图丙表示有丝分裂过程中某一时期染色体、染色单体和DNA的关系,据图回答:(1)图甲中有对同源染色体,个染色体组,所处时期位于图乙的段中,图中m所在位置哪种细胞器较多? 。(2)细胞分裂过程中需要利用大量的胸腺嘧啶脱氧核苷酸来完成,此时细胞处于图乙中段,若用秋水仙素作用于图乙中段的某一时期,可使染色体数目加倍。(3)图丙对应图乙中段的某一时期,处于此分裂时期动植物细胞
23、的区别主要是形成的方式不同。(4)若图甲中移向细胞一极的染色体上分别有A、B、a和b四个基因,则图甲细胞的基因型可表示为,分裂后子细胞基因型为AaBb的概率为(不考虑基因突变)。解析:(1)图甲属于有丝分裂后期图,位于图乙的EF段中,由于着丝点的分裂,同源染色体对数和染色体组数均加倍,图中有4对同源染色体,4个染色体组。由于细胞分裂需要消耗能量,所以甲中m处线粒体较多。(2)胸腺嘧啶脱氧核苷酸是DNA的基本组成单位之一,细胞分裂过程中需要利用大量的胸腺嘧啶脱氧核苷酸来完成DNA的复制,此时细胞处于有丝分裂间期,对应图乙中BC段。秋水仙素能抑制纺锤体的形成,使染色体数目加倍,其作用的时期是有丝分
24、裂前期,对应图乙中CD段的某一时期。(3)图丙中染色体、染色单体和DNA数量之比为122,处于细胞有丝分裂前期或中期,对应图乙中的CD段的某一时期。此时期植物细胞和动物细胞的主要区别是纺锤体形成的方式不同,植物细胞由细胞的两极发出纺锤丝形成纺锤体,动物细胞由中心体发出星射线形成纺锤体。(4)图甲中移向细胞一极的染色体上分别有A、B、a和b四个基因,移向另一极的染色体上也有A、B、a和b四个基因,因而图甲细胞的基因型可表示为AAaaBBbb。如不考虑基因突变,分裂后子细胞与亲代细胞基因型相同,因而子细胞基因型为AaBb的概率为100%。答案:(1)44EF线粒体(2)DNA的复制BCCD(3)CD纺锤体(4)AAaaBBbb100%