1、第二十二课时细胞的增殖(2)(细胞的有丝分裂)考点一 有丝分裂过程中有关数据的规律性变化【知识拓展】1DNA、染色体、染色单体、同源染色体对数、染色体组数变化(二倍体生物)间期前期中期后期末期DNA含量(2C)2C4C4C4C4C2C染色单体数04N4N4N4N00染色体数(2N)2N2N2N2N4N2N同源染色体对数NNNN2NN染色体组数222422.DNA、染色体、染色单体、每条染色体上DNA含量变化曲线(1)ab、lm、pq变化的原因都是DNA分子复制。(2)gh、no、rs变化的原因都是着丝点分裂，姐妹染色单体分开，形成子染色体。(3)cd，rs的变化很相似但时期不同。(4)染色单体
2、在细胞周期中的起点为0，终点也为0。3.细胞周期中几种细胞结构的变化(1)染色体形态变化(2)纺锤体的变化：形成(前期)解体消失(末期)。(3)核仁、核膜的变化：解体消失(前期)重建(末期)。(4)染色体行为变化：复制散乱分布于纺锤体中央着丝点排列在赤道板上着丝点分裂移向两极。【典例精析】【例1】如图是表示某生物有丝分裂过程中核DNA含量变化的曲线，下列关于曲线各段的描述错误的是()A若E表示的是分裂末期，则e段的核DNA含量和c、d段的相同B若B到E是分裂期，则b段是DNA复制时期C若A是分裂间期，B到E是分裂期，则ab段比cf段经历的时间短D若A到E是一个完整的细胞周期，则c段表示的是分裂
3、前期C【考查类型】本题主要考查有丝分裂各时期的DNA含量变化。【解析】若A是分裂间期，B到E是分裂期，则ab段比cf段经历的时间长。【方法归纳】注意识图，尤其是ABCDE与abcdef代表的时期不同，易错。【例2】下列选项中，两类细胞的染色体数目均可呈周期性变化的是()A蛙的红细胞与淋巴细胞B小鼠骨髓瘤细胞与杂交瘤细胞C人的胚胎干细胞与成熟红细胞D牛的精细胞与精原细胞【解析】染色体数目呈周期性变化的一定是处于分裂中的细胞，题中蛙的红细胞、淋巴细胞、成熟的红细胞、牛的精细胞均不再分裂了，小鼠骨髓瘤细胞、杂交瘤细胞以及精原细胞都具有细胞周期，能进行分裂，所以B正确。【考查类型】本题主要考查细胞周期
4、及有丝分裂各个时期的特点，易错。【方法归纳】理解、弄清基本概念、了解一些常见的具有细胞周期的细胞是防止出错的关键。B考点二 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂【基础知识整合】1.有关试剂及作用(1)解离所用药液是由质量分数为15%的和体积分数为95%的按11混合而成的，其作用是使组织中的细胞。(2)漂洗所用的液体是，其作用是，利于染色。(3)染色用0.01g/mL或0.02g/mL的溶液，能使着色HCl酒精相互分离开来清水洗去药液，防止解离过度龙胆紫或醋酸洋红染色体2.装片制作步骤：制片。3.观察装片的步骤(1)先放在下观察，找到分生区细胞：细胞呈，排列紧密。(2)再用观察。(3)统计视野中的细胞
5、数。解离漂洗染色低倍镜正方形高倍镜处于各时期【知识拓展】观察根尖分生组织细胞的有丝分裂1.实验原理(1)龙胆紫将染色体染成深色。(2)盐酸和酒精混合液(11)使组织中的细胞相互分离开来。(3)显微镜可观察细胞有丝分裂各期图像。2.实验成功的关键(1)剪取生长旺盛、带有分生区的根尖，同时注意剪取的时间，一般在上午10点至下午2点左右，此时分生区细胞分裂旺盛。(2)解离充分，细胞才能分散，才不会重叠。(3)染色时，染色液的浓度和染色时间必须掌握好，应注意染色不能过深，否则镜下一片紫色，无法观察细胞图像。(4)压片时用力必须恰当，过重会将组织压烂，过轻则细胞未分散，二者都将影响观察。3.实验注意事项
6、(1)解离完一定要漂洗，目的是洗去多余的盐酸，防止解离过度和影响染色。(2)将染色质(染色体)染色，时间不要太长，3 min5 min即可。(3)加盖玻片时，注意防止产生气泡。(4)用显微镜观察装片时，要遵循“先低后高”的原则。(5)观察时应先找到呈正方形的分生区细胞，在一个视野里，往往不容易找全有丝分裂过程中各个时期的细胞图像，因此，观察时要注意边观察边移动装片，观察有丝分裂各个时期。换高倍镜时，要先把低倍镜下的物像移到视野中央。【典例精析】【例3】(2011浙江)为了探究某物质(X)的作用，研究者提出了以下实验思路：(1)实验分组：甲组：培养液Y细胞3HTdR(3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷)
7、生理盐水乙组：培养液Y细胞3HTdRX(用生理盐水配制)每组设置若干个重复样品。(2)分别测定两组的CRD(细胞内的放射性强度)，求每组的平均值。(3)将各样品在适宜条件下培养合适时间后，测定其CRD，求每组平均值并进行统计分析。(要求与说明，答题时用X、CRD、3HTdR表示相关名词；Y细胞是能增殖的高等动物体细胞)请回答：(1)实验目的：。(2)预测实验结果及结论：。(3)实验中采用3HTdR的原因：。探究X对Y细胞增殖(DNA合成)的影响如果乙组CRD明显高于甲组，说明X对Y细胞增殖(DNA合成)有促进作用；如果乙组CRD与甲组基本相同，说明X对Y细胞增殖(DNA合成)无影响；如果乙组C
8、RD明显低于甲组，说明X对Y细胞增殖(DNA合成)有抑制作用3HTdR是DNA合成的原料之一，可根据CRD变化来判断细胞增殖(DNA合成)情况【考查类型】本题所考查的知识点是有关细胞增殖以及实验设计的内容。【解析】根据题意，本实验的目的是探究X对Y细胞中的DNA的复制和细胞增殖的影响，实验的自变量为是否加入物质X，因变量是细胞内的放射性强度，即CRD。然后比较两组的CRD而得出相应的结论。由于3HTdR只能存在于DNA分子中，是DNA合成的原料之一，所以可以根据CRD变化来判断细胞增殖和DNA复制情况。【方法归纳】本题属于实验设计题，只要弄清了自变量、因变量，很容易得到答案，但注意语言文字表达
9、能力的培养。考点三 有丝分裂过程中常见图表信息解读【知识拓展】1细胞分裂图该图显示以下信息：(1)是动物细胞(无细胞壁、有中心体)。(2)有丝分裂(移向每一极的染色体中均存在同源染色体)。(3)处于分裂后期(着丝点已分裂，子染色体向两极移动，无染色单体)。(4)该生物体细胞中染色体数为4条。(5)该生物体细胞细胞质的分裂方式为细胞膜内陷缢裂6)该图每极各有两个染色体组，共有四个染色体组。其中1、4或2、3或5、8或6、7分别为同源染色体，1、5或2、6或3、7或4、8来源相同，为相同染色体(不是同源染色体)。1、2或3、4或5、6或7、8或1、3或2、4或5、7或6、8均为非同源染色体。特别提
10、醒 不要把染色体的两条臂当成染色单体。(7)染色体上若带上基因(如右上图)，则只有1、4或2、3或5、8或6、7上的基因才是等位基因，1、5或2、6或3、7或4、8上的基因不是等位基因。一般地，1、5或2、6或3、7或4、8上的基因都是完全相同的，是染色体或基因复制来的。如右上图中，若1、5上的基因分别为A、a，则表明发生了基因突变。2坐标图如下图为有丝分裂过程中核DNA与染色体变化曲线，由图可解读以下信息：(1)根据间期核DNA分子复制，数目加倍，判定图中虚线表示核DNA在有丝分裂过程中的数量变化。(2)根据后期着丝点分裂，染色体数目加倍，可判定实线表示染色体在有丝分裂过程中的数量变化。(3
11、)根据实线，AB段表示间期、前期、中期染色体数目保持不变；BC段表示进入后期，着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为两条染色体，染色体数目加倍；CD段表示后期细胞内染色体数目为正常体细胞的两倍；DE段表示进入末期，两组相同的染色体分别进入两个子细胞内，子细胞中染色体数目恢复正常。(4)根据虚线，间期ad段可分为三个阶段：ab段表示进入间期，DNA分子复制前；bc段表示DNA分子的复制过程；cd段表示DNA分子复制完成。de段表示前、中、后期核内DNA分子数为正常体细胞的两倍；ef段表示随着两组染色体进入两个子细胞中，子细胞中核内DNA分子数目也恢复正常。(5)有丝分裂过程中，染色体或核DNA的变化均
12、可表示为：2N4N2N，这种变化保证了遗传物质在亲代细胞与子代细胞之间的稳定性。(6)图中有一不科学之处，间期所占时间过短，应占整个细胞周期的90%95%。【典例精析】【例4】对下列有关细胞分裂的各图分析正确的有()A甲乙两图所示细胞中都有2个染色体组B甲乙两图对应丁图中的CD段C甲图可能是卵原细胞的增殖D丙图中染色体与DNA的比是21C【考查类型】本题综合考查有丝分裂、减数分裂、染色体组、细胞分裂过程中有关数据的规律性变化及图像识别等知识。【解析】先看丁图，BC段表示染色体已经复制过，每条染色体上有2条染色单体、2个DNA分子；DE段表明染色体的着丝点已经分裂，细胞分裂进入后期，染色体数目加
13、倍。再看甲图，为有丝分裂后期，有4个染色体组，对应丁图的DE段；乙图同源染色体分离，而着丝点未分裂，说明是减数第一次分裂后期，有2个染色体组，对应丁图的BC段；丙图同源染色体已分离，而着丝点未分裂，说明是减数第二次分裂中期，只有1个染色体组，也对应丁图的BC段，染色体与DNA的比应是12。【方法归纳】仔细看图，从图中获取解题的一切信息是解题的关键。课时练习二十三一、选择题(每小题只有一个正确选项)1假定某高等生物体细胞的染色体数是10条，其中染色体中的DNA用3H胸腺嘧啶标记，将该体细胞放入不含有同位素的培养液中连续培养2代，则在形成第2代细胞的有丝分裂后期，每个细胞中没有被标记的染色体数为(
14、)A5条B40条C20条D10条D【解析】在题中所述条件下培养一代，子一代两个细胞中所有DNA分子都有一条脱氧核苷酸链没有被标记；培养到第二代时，由于复制方式为半保留复制，因此每个细胞中有一半的DNA一条链被标记，还有一半DNA两条链都没被标记，该生物有丝分裂后期有20条染色体，因此没被标记的染色体为10条。2下图1表示细胞有丝分裂过程中每条染色体上DNA含量变化的情况；图2表示处于细胞分裂某个时期的细胞图像。下列相关叙述错误的是()A图1中AB段的细胞正在进行DNA复制B图2中细胞含有8个染色体，染色体数DNA分子数11C图2中细胞处于图1中的BC段D图1中CD段时刻，细胞内染色体的着丝点分
15、裂，姐妹染色单体分离C3下图1、图2分别表示某种生物细胞有丝分裂过程中某一时期的模式图，图3表示有丝分裂中不同时期每条染色体上DNA分子数变化，图4表示有丝分裂中不同时期染色体和DNA的数量关系。下列有关叙述不正确的是()DA图1所示细胞中共有4条染色体，8个DNA分子；图2所示细胞中共有0条姐妹染色单体B处于图3中BC段的是图1所示细胞；完成图3中CD段变化的细胞分裂时期是后期C有丝分裂过程中不会出现图4中d所示的情况D图4中a可对应图3中的BC段；图4中c对应图3中的AB段【解析】图4中b可对应图3中的BC段，故D错误。4果蝇的体细胞含有8条染色体。现有一个果蝇体细胞，它的每条染色体的DN
16、A双链都被32P标记。如果把该细胞放在不含32P的培养基中培养，使其连续分裂，那么将会在第几次细胞分裂中出现：每个细胞的中期和后期都有8条被标记的染色体()A第1次B第2次C第3次D第4次B5下图的甲、乙、丙表示动物细胞有丝分裂过程中的三个阶段，a是染色体数，b是染色单体数，c是DNA分子数。以下能正确表示a、b、c数量关系的是()A甲、乙B甲、丙C乙、丙D甲、乙、丙B【解析】有染色单体时，染色单体数一定与DNA数相同，则乙图是错误的。6右图示某生物正在进行分裂的细胞，等位基因A和a位于染色体的位置(不考虑互换和突变)可能是()AA位于上，a位于上BA位于上，a位于上C该细胞只有a，分别位于和
17、上D该细胞只有A，分别位于和上D7下列关于动物细胞有丝分裂过程的叙述，错误的是()A分裂间期，完成了DNA分子的复制，细胞有适度的生长B分裂前期，染色质螺旋化形成染色体，此时，每条染色体上有2条姐妹染色单体C分裂后期，着丝点分裂，但细胞内的DNA数目不变D分裂末期，在赤道板的位置出现细胞板，细胞板逐渐形成新的细胞壁D8用32P标记玉米体细胞(含20条染色体)的DNA分子双链，再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养，在第二次细胞分裂的中期、后期，一个细胞中的染色体总条数和被标记的染色体条数分别是()A中期20和20，后期40和10 B中期20和20，后期40和20C中期20和10，后期40和2
18、0D中期20和10，后期40和10B9如图表示某生物有丝分裂过程中核DNA含量变化的曲线，下列关于曲线各段的描述不正确的是()A若E表示的是分裂末期，则e段的核DNA含量和c、d段的相同B若B到E是分裂期，则b段是DNA复制时期C若A是分裂间期，B到E是分裂期，则ab段比cf段经历的时间短D若A到E是一个完整的细胞周期，则c段表示的是分裂前期C【解析】一个细胞周期包括两个阶段：分裂间期和分裂期。一般分裂间期大约占细胞周期的90%95%，而分裂期大约占5%10%。10下图表示洋葱根尖细胞有丝分裂各阶段细胞核中DNA和细胞质中信使RNA含量变化。下列有关说法正确的是()A该细胞最可能是根尖成熟区细
19、胞B本实验的研究方法最可能是同位素标记法C一条染色体(质)上有2个DNA分子的时期是d和eD在分裂间期中心体复制形成4个中心粒【解析】成熟区细胞不能进行有丝分裂，没有细胞周期；d时期一条染色体(质)上有2个DNA分子，e时期只有1个；洋葱是高等植物，没有中心体，所以A、C、D错。B11.下图是4种植物根尖分生区的细胞周期模式图，其中叙述正确的是()A从细胞周期来说观察有丝分裂的最好实验材料是甲B乙图中aa为一个细胞周期C丙和丁分裂期所用的时间可能相同D高尔基体、线粒体、叶绿体在ba过程中活动旺盛C【解析】分裂期占细胞周期比例大的实验材料最适合观察有丝分裂，因此是丁；ab为分裂间期；ba为分裂期
20、，根据细胞周期定义，乙图中aba为一个细胞周期，aa不能确定其方向性，因此B说法错误；C项甲、乙、丙、丁四图只画出了分裂期及分裂间期占整个细胞周期的比例，并未指出它们各自经历的具体时间，因此丙和丁分裂期所用时间可能相同；植物根尖分生区细胞中没有叶绿体。12用高倍显微镜观察洋葱根尖细胞的有丝分裂。下列描述正确的是()A处于分裂间期和中期的细胞数目大致相等B视野中不同细胞的染色体数目可能不相等C观察处于分裂中期的细胞，可清晰看到赤道板和染色体D细胞是独立分裂的，因此可选一个细胞持续观察它的整个分裂过程B【解析】由于分裂间期时间大约占整个细胞周期总时间的90%95%，因此在观察细胞有丝分裂装片时，绝
21、大多数细胞处于间期；后期由于着丝点的分裂，染色体数目会变为其他时期的两倍，所以可能看到不同细胞的染色体数目不相等；由于盐酸的解离，被观察的细胞为处于不同分裂时期的死细胞，所以不能选一个处于间期的细胞持续观察它从间期到末期的全过程。13用高倍显微镜观察低等植物细胞的有丝分裂。下列叙述中正确的有几项()在前期可观察到核仁逐渐变小直至解体 选择合适时间取材，可以实现分裂期细胞多于间期细胞 选一个细胞持续观察它的整个分裂过程，可发现前期染色体逐渐移向赤道板 观察处于分裂中期的细胞，可清晰地看到赤道板和染色体A0项B1项C2项D3项A二、非选择题14下图为某生物细胞分裂模式图，据图回答。(1)图甲中含有
22、同源染色体的区段是。ah(2)图乙为细胞分裂期图像。该时期的主要特征是。(3)若2号染色体的遗传信息来自父方，那么与其遗传信息完全相同的染色体为号，其遗传信息完全相同的原因是。(4)图乙对应于图甲中的段，图丙对应于图甲中的段。有丝后染色体的着丝点分裂，染色单体分开成为染色体，并在纺锤丝的牵引下向细胞两极移动6它们是由同一条染色体复制后分离形成的efce(5)请在图甲中画出细胞中染色体数目的变化曲线。【解析】首先注意图甲的纵坐标是核DNA的数目，根据分裂前后数目的变化，可以判断这个分裂是有丝分裂。图中的ac为间期，cd为前期，de为中期，ef为后期，在有丝分裂整个过程中都有同源染色体。图乙细胞是
23、着丝点分裂，细胞的每一极都含有同源染色体，所以是有丝分裂后期。因为2号和6号是复制后的染色体着丝点分裂形成的，所以2号和6号完全一样。图丙中，染色体染色单体DNA122，所以是前期、中期。答案见下图15某校生物兴趣小组开展“不同浓度的工业废水对细胞分裂过程中染色体行为的影响”的课题研究。他们到一造纸厂污水排出口采集了水样，并将过滤后的滤液作为原液。(1)实验原理：蚕豆根在生长过程中吸收污染物后，根尖分生区细胞通常会出现染色体断裂。这些断裂的染色体会与细胞核分开，单独存在于细胞质而成为微核。(2)材料用具：蚕豆种子、10%的盐酸解离液、龙胆紫染液、蒸馏水、培养皿、量筒、显微镜、载玻片、盖玻片等。
24、(3)方法与步骤：将蚕豆种子用蒸馏水浸泡一天，吸水膨胀后放在培养皿中，保持温暖湿润，待其发根。用蒸馏水稀释原液。一段时间后，规范制作临时装片。配成3种不同浓度的溶液置于若干个培养皿中并编号(至少3个)将等量的生根状态相同的蚕豆种子移入盛有不同浓度废水的培养皿中培养一段时间；另取等量的生根状态相同的蚕豆种子浸泡在与废水等量的蒸馏水中培养相同的时间，作为对照在低倍镜下找到分生区细胞，再换高倍镜观察，找到具有微核的细胞进行计数，取平均值(4)预测结果并作分析：。废水浓度越高，具微核的细胞越多。说明废水浓度对细胞分裂过程中染色体的行为影响大废水浓度越高，具微核的细胞越少。说明废水浓度对细胞分裂过程中染色体的行为影响小废水浓度与具微核的细胞数之间无规律性，则无法判断(5)若从每个培养皿中选取3条根，在制作的每个装片中观察1000个细胞。请设计一张表格，用于记录实验数据。
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