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專題12 細胞的增殖 1．細胞的生長和增殖的周期性(Ⅰ)。 2．細胞的無絲分裂(Ⅰ)。 3．細胞的有絲分裂(Ⅱ)。 4．實驗：觀察細胞的有絲分裂。 熱點題型一 細胞周期及其表示方法 例1、（2017年新課標Ⅱ卷，1）已知某種細胞有4條染色體，且兩對等位基因分別位于兩對同源染色體上。某同學用示意圖表示這種細胞在正常減數(shù)分裂過程中可能產(chǎn)生的細胞。其中表示錯誤的是（　?。? 　　　 【答案】D 【變式探究】下圖A表示細胞進行有絲分裂的一個細胞周期所用的時間，圖B表示連續(xù)分裂的細胞相鄰的兩個細胞周期圖。下列敘述中，正確的是 (　　) A．A圖中乙→甲可與B圖中a段對應 B．在高等植物細胞內，兩組中心粒之間發(fā)射出星射線形成紡錘體發(fā)生在甲→乙過程 C．c、d兩段中只有c段消耗ATP D．b段的主要變化是DNA的復制及有關蛋白質的合成 【答案】A 【提分秘籍】 (1)具有細胞周期的條件 ①只有連續(xù)分裂的細胞才有細胞周期，有些細胞分裂結束后不再進行分裂，它們就沒有周期性。 ②生物體中有細胞周期的細胞有：受精卵、干細胞、分生區(qū)細胞、形成層細胞、生發(fā)層細胞、癌細胞(不正常分裂)。 ③減數(shù)分裂形成的細胞和已分化的細胞沒有周期性。細胞分裂能力與細胞分化程度成反比。 (2)分裂間期的物質變化 分裂間期又可劃分為G1期(DNA合成前期)、S期(DNA合成期)和G2期(DNA合成后期)，其主要變化如下： ①G1期 ②S期：完成DNA復制——每條染色體上1個DNA復制為2個DNA，且兩個DNA位于兩條染色體上，兩條染色單體由一個著絲點連在一起。 ③G2期：合成蛋白質——主要是用于形成紡錘絲(星射線)。 【舉一反三】 科學家在研究蠶豆根尖分生區(qū)細胞的有絲分裂周期時，分別用放射性同位素15N標記胸腺嘧啶脫氧核苷酸(15N－TdR)、32P標記尿嘧啶核糖核苷酸(32P－UdR)，把兩種核苷酸被細胞利用的速率繪成如圖一所示的曲線。已知蠶豆根尖細胞有絲分裂周期為20 h。培養(yǎng)20 h后，根據(jù)細胞中的DNA相對含量不同，將細胞分為三組，每組的細胞數(shù)如圖二所示。下列對結果的分析，不正確的 (　　) A．圖一中處于ac段的細胞屬于圖二中的甲組細胞，此時RNA聚合酶活性高 B．圖二中乙組細胞處于圖一中ce段，此階段細胞最容易發(fā)生基因突變 C．圖二丙組細胞中只有部分細胞的細胞膜從中部向內凹陷 D．蠶豆根尖細胞有絲分裂周期中，分裂期時間不超過6 h 【答案】C 【方法技巧】細胞周期的判斷方法及影響因素 (1)判斷一個完整的細胞周期的方法 ①細胞周期以分裂間期為起點，而不能以分裂期為起點。 ②分裂間期的時間遠遠長于分裂期。 (2)影響細胞周期的因素 ①內部因素：不同種類的細胞，細胞周期持續(xù)的時間不同，間期和分裂期所占的比例也不同。 ②外部因素：溫度、pH、射線、生理和病理狀況等通過影響酶的活性影響細胞周期。 熱點題型二 有絲分裂過程中相關結構和數(shù)量的變化 例2、（2018全國Ⅲ卷，4）關于某二倍體哺乳動物細胞有絲分裂和減數(shù)分裂的敘述，錯誤的是（　?。? A．有絲分裂后期與減數(shù)第二次分裂后期都發(fā)生染色單體分離 B．有絲分裂中期與減數(shù)第一次分裂中期都發(fā)生同源染色體聯(lián)會 C．一次有絲分裂與一次減數(shù)分裂過程中染色體的復制次數(shù)相同 D．有絲分裂中期和減數(shù)第二次分裂中期染色體都排列在赤道板上 【答案】B 【變式探究】（2017年江蘇卷，16）假如下圖是某生物體（2n＝4）正常的細胞分裂示意圖，下列有關敘述錯誤的是（　?。? 　　　　　　　　　　　 A．該細胞處于減數(shù)第二次分裂后期 B．若染色體①有基因A，則④有基因A或a C．若圖中的②表示X染色體，則③表示Y染色體 D．該細胞產(chǎn)生的子細胞中有2 對同源染色體 【答案】A 【解析】該生物的體細胞有4條染色體，該細胞中有8條染色體，后者是前者的兩倍，說明該細胞處于有絲分裂后期，A錯誤；染色體①和④是同源染色體，其上有相同基因或等位基因，染色體①有基因A，則④上有基因A或a，B正確；染色體②和③是同源染色體，但二者形態(tài)不同，則②和③為X或Y染色體，若②表示X染色體，則③表示Y染色體，C正確；有絲分裂產(chǎn)生的子細胞與親代細胞相同，含有2對同源染色體，D正確。 膜和細胞膜中都含有磷元素 C．兩個相鄰細胞的細胞膜接觸可實現(xiàn)細胞間的信息傳遞 D．哺乳動物造血干細胞分化為成熟紅細胞的過程不可逆 【答案】A 2．（2018全國Ⅲ卷，4）關于某二倍體哺乳動物細胞有絲分裂和減數(shù)分裂的敘述，錯誤的是（　?。? A．有絲分裂后期與減數(shù)第二次分裂后期都發(fā)生染色單體分離 B．有絲分裂中期與減數(shù)第一次分裂中期都發(fā)生同源染色體聯(lián)會 C．一次有絲分裂與一次減數(shù)分裂過程中染色體的復制次數(shù)相同 D．有絲分裂中期和減數(shù)第二次分裂中期染色體都排列在赤道板上 【答案】B 【解析】本題主要考查有絲分裂和減數(shù)分裂的有關知識。有絲分裂后期與減數(shù)第二次分裂后期都發(fā)生著絲點分裂，姐妹染色單體分離，移向兩極，A正確；有絲分裂不發(fā)生同源染色體聯(lián)會，減數(shù)第一次分裂前期發(fā)生同源染色體聯(lián)會，B錯誤；有絲分裂與減數(shù)分裂染色體都只復制一次，C正確；有絲分裂和減數(shù)第二次分裂的染色體行為類似，前期散亂分布，中期染色體排列在赤道板上，后期姐妹染色單體分離，D正確，所以選B。 1．（2017年海南卷，21）若要表示某動物細胞（2n）減數(shù)第一次分裂結束時形成的細胞，下列示意圖中正確的是（　?。? 　　　　　 【答案】D 【解析】減數(shù)分裂第一次分裂結束形成的細胞無同源染色體，每條染色體含2條單體，D正確。 【 考點定位】減數(shù)分裂不同時期細胞的特征圖像 3．（2017年江蘇卷，16）假如下圖是某生物體（2n＝4）正常的細胞分裂示意圖，下列有關敘述錯誤的是（　?。? 　　　　　　　　　　　 A．該細胞處于減數(shù)第二次分裂后期 B．若染色體①有基因A，則④有基因A或a C．若圖中的②表示X染色體，則③表示Y染色體 D．該細胞產(chǎn)生的子細胞中有2 對同源染色體 【答案】A 【 （2015年上海卷.22）圖7顯示成纖維細胞在調控過程中的定向轉化，其中，①、②、③分別表示（ ） A．分裂、分化、去分化 B．分裂、轉分化、分化 C．分裂、去分化、轉分化 D．分化、去分化、轉分化 【答案】C （2015年福建卷.26）（12分）為了研究從植物中提取的可可堿是否可以作為除草劑，某科研小組開展了可可堿對鬼針草根尖細胞的有絲分裂和種子萌發(fā)影響的實驗研究，結果如下表。請回答： （1）本實驗需要制作根尖細胞有絲分裂裝片，制片過程中根尖解離需要用到的試劑是 。右圖為顯微鏡下觀察到的部分細胞圖像，箭頭所指的細胞處于分裂期的 期。 （2）實驗結果顯示，與對照組相比，當可可堿濃度到達1.0mmol.L-1時，在分裂期的細胞中，后期和末期的細胞數(shù)目相對 。產(chǎn)生這種結果的原因可能是 ，導致染色體無法移向細胞兩極。 （3）實驗結果表明，隨著可可堿濃度的升高，種子發(fā)芽率 。為探究可可堿影響種子發(fā)芽率的可能原因，某同學提出假設：可可堿會降低種子中赤霉素的水平。現(xiàn)欲通過實驗檢驗上述假設，請寫出實驗設計的基本思路： 。 【答案】（1）鹽酸（或鹽酸和酒精） 中 （2）減少 可可堿能夠抑制紡錘體的形成 （3）降低 以不同濃度的可可堿處理鬼針草種子，一段時間后測定各組種子中赤霉素的含量，分析可可堿濃度與赤霉素含量的關系 【解析】（1）解離液的作用是使組織中的細胞相互分離開來，成分為鹽酸和酒精的混合液。右圖中箭頭所指細胞染色體著絲點都排在赤道板上，處于細胞分裂中期。 （2）由表可知，當可可堿濃度達到1.0mmol.L-1時，處于后期和末期的細胞所占比例明顯低于其他濃度，說明處于該期的細胞數(shù)目相對較少。而前中期變化相對較小，所以可能是可可堿能夠抑制紡錘體的形成。 （3）隨著可可堿的濃度的升高，種子發(fā)芽率明顯降低。實驗目的為：探究可可堿會降低種子中赤霉素的水平。自變量為可可堿濃度，因變量為赤霉素的含量。實驗設計基本思路是以不同濃度的可可堿處理鬼針草種子，一段時間后測定各組種子中赤霉素的含量，分析可可堿濃度與赤霉素含量的關系。 1．（2014天津卷）二倍體生物細胞正在進行著絲點分裂時，下列有關敘述正確的是(　　) A．細胞中一定不存在同源染色體 B．著絲點分裂一定導致DNA數(shù)目加倍 C．染色體DNA一定由母鏈和子鏈組成 D．細胞中染色體數(shù)目一定是其體細胞的2倍 【答案】C　 2．(2014重慶卷) 下列與實驗有關的敘述，正確的是(　　) A．人的口腔上皮細胞經(jīng)處理后被甲基綠染色，其細胞核呈綠色 B．剪取大蒜根尖分生區(qū)，經(jīng)染色在光鏡下可見有絲分裂各時期 C．葉綠體色素在層析液中的溶解度越高，在濾紙上擴散就越慢 D．在光鏡的高倍鏡下觀察新鮮菠菜葉裝片，可見葉綠體的結構 【答案】A　 【解析】人體口腔上皮細胞DNA主要分布在細胞核，DNA被甲基綠染成綠色，A項正確。在觀察大蒜根尖細胞有絲分裂實驗中，需經(jīng)過解離、漂洗、染色、制片等過程才能對細胞進行觀察，B項錯誤。葉綠體色素在層析液中的溶解度越高，在濾紙上擴散的速度越快，C項錯誤。在光鏡下觀察新鮮菠菜葉裝片，可以看到呈球形或橢球形的葉綠體，但其亞顯微結構需在電子顯微鏡下才能觀察到，D項錯誤。 3．(2014四川卷) 油菜物種甲(2n＝20)與乙(2n＝16)通過人工授粉雜交，獲得的幼胚經(jīng)離體培養(yǎng)形成幼苗丙，用秋水仙素處理丙的頂芽形成幼苗丁，待丁開花后自交獲得后代戊若干。下列敘述正確的是(　　) A．秋水仙素通過促進著絲點分裂，使染色體數(shù)目加倍 B．幼苗丁細胞分裂后期，可觀察到36或72條染色體 C．丙到丁發(fā)生的染色體變化，決定了生物進化的方向 D．形成戊的過程未經(jīng)過地理隔離，因而戊不是新物種 【答案】B　 4．(2014山東卷) 下列有關實驗操作的描述，正確的是(　　) A．鑒定待測樣液中的蛋白質時，先加NaOH溶液，振蕩后再加CuSO4溶液 B．制作細胞的有絲分裂裝片時，洋蔥根尖解離后直接用龍膽紫溶液染色 C．低溫誘導染色體加倍實驗中，將大蒜根尖制成裝片后再進行低溫處理 D．探究溫度對酶活性的影響時，將酶與底物溶液在室溫下混合后于不同溫度下保溫 【答案】A　 【解析】鑒定蛋白質的試劑為雙縮脲試劑，該試劑使用時應先加NaOH溶液，再加CuSO4溶液，A項正確。制作洋蔥根尖細胞有絲分裂裝片的正確順序是：解離→漂洗→染色→制片，B項錯誤。低溫誘導染色體加倍實驗中，應首先對大蒜根尖低溫處理，誘導分生區(qū)細胞染色體加倍，再制作裝片，C項錯誤。探究溫度對酶活性的影響時，不同組的酶和底物混合前應先保溫到實驗溫度，若在室溫下混合再在不同溫度下保溫，則達到實驗溫度時，反應可能已發(fā)生，D項錯誤。 5．(2014廣東卷) (雙選)以下選項正確的是(　　) 【答案】BD　 6．(2014浙江卷) 某哺乳動物體細胞在培養(yǎng)中能夠分裂，在培養(yǎng)過程中將適量的3HTdR(3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷)和某促進細胞分裂的藥物加入到培養(yǎng)液中，培養(yǎng)一段時間，可觀察和測量到(　　) A．G1期變短，該期有大量3HTdR進入細胞核 B．S期變長，該期有DNA復制和核糖體的增生 C．G2期變短，該期細胞核中有組蛋白 D．M期相對較短，該期細胞的核膜始終完整 【答案】C　 【解析】本題考查的是細胞的有絲分裂過程。G1期發(fā)生合成DNA所需蛋白質的合成和核糖體的增生，A項錯誤。S期進行DNA的合成，B項錯誤。G2期是有絲分裂所必需的蛋白質的合成，此時仍有細胞核，細胞核內有染色體，染色體中蛋白質分為組蛋白和非組蛋白，C項正確。M期的前期核膜開始解體，D項錯誤。 7．(2014江蘇卷) 下圖為動物細胞分裂中某時期示意圖，下列相關敘述正確的是(　　) A．甲在分裂前期倍增并移向細胞兩極 B．乙和丙在組成成分上差異很大 C．該時期細胞中染色體數(shù)是體細胞染色體數(shù)的兩倍 D．該時期通過核孔進入細胞核的物質減少 【答案】B　 8.(2014江蘇卷) 關于基因控制蛋白質合成的過程，下列敘述正確的是(　　) A．一個含n個堿基的DNA分子，轉錄的mRNA分子堿基數(shù)是n/2個 B．細菌的一個基因轉錄時兩條DNA鏈可同時作為模板，提高轉錄效率 C．DNA聚合酶和RNA聚合酶的結合位點分別在DNA和RNA上 D．在細胞周期中，mRNA的種類和含量均不斷發(fā)生變化 【答案】D　 【解析】一個DNA分子上有多個基因，當RNA聚合酶結合到某個基因的啟動子后該基因就開始轉錄，而且非編碼區(qū)不轉錄，只有編碼區(qū)才可能轉錄mRNA，故mRNA的堿基數(shù)遠少于n/2個，A項錯誤。轉錄時以DNA的一條鏈為模板合成mRNA，B項錯誤。DNA聚合酶和RNA聚合酶的結合位點都在DNA上，C項錯誤。細胞周期中，分裂間期中的G1、G2期完成不同蛋白質的合成，即基因選擇性轉錄出不同mRNA，間期中的S期DNA復制時及分裂期染色體高度螺旋化時，RNA含量均下降，D項正確。 9．(2014海南卷) 下列植物細胞中，適合觀察細胞有絲分裂的是(　　) A．蠶豆葉肉細胞 B．洋蔥鱗片葉表皮細胞 C．蠶豆根尖分生區(qū)細胞 D．洋蔥根尖伸長區(qū)細胞 【答案】C