【創(chuàng)新設(shè)計(jì)】2022年高三生物(人教版)一輪復(fù)習(xí)-基礎(chǔ)課時(shí)案11-細(xì)胞的有絲分裂及相關(guān)實(shí)驗(yàn)-考點(diǎn)探究

考點(diǎn)一細(xì)胞增殖的周期性[典例引領(lǐng)]【典例1】(2022·浙江卷)某哺乳動(dòng)物體細(xì)胞在培育中能夠分裂，在培育過程中將適量的3H－TdR(3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷)和某促進(jìn)細(xì)胞分裂的藥物加入到培育液中，培育一段時(shí)間，可觀看和測量到()A．G1期變短，該期有大量3H－TdR進(jìn)入細(xì)胞核B．S期變長，該期有DNA復(fù)制和核糖體的增生C．G2期變短，該期細(xì)胞核中有組蛋白D．M期相對較短，該期細(xì)胞的核膜始終完整解析3H－TdR是合成DNA的原料，大量進(jìn)入細(xì)胞核的時(shí)間應(yīng)當(dāng)是分裂間期中的S期，故A錯(cuò)；核糖體的增生發(fā)生在G1期，故B錯(cuò)；G2期DNA已經(jīng)復(fù)制完成并與組蛋白結(jié)合形成染色體，故C對；在細(xì)胞分裂前期，核膜開頭解體，故D錯(cuò)。答案C【典例2】(2021·上海高考改編)回答下列有關(guān)細(xì)胞的問題。某植物的體細(xì)胞染色體數(shù)為6對，其根尖細(xì)胞有絲分裂的細(xì)胞周期為15h，其中G1期、S期、G2期、M期所占比例如圖所示。(1)該植物根尖細(xì)胞分裂間期的總時(shí)長約為________h。(2)G1期細(xì)胞內(nèi)完成的主要活動(dòng)是________(多選)。A．染色質(zhì)絲螺旋纏繞B．合成肯定數(shù)量的RNAC．合成DNA復(fù)制需要的酶D．合成組裝紡錘體的蛋白質(zhì)(3)假如細(xì)胞內(nèi)存在DNA解旋的現(xiàn)象，則此時(shí)細(xì)胞可能處于________(多選)。A．S期B．G2期C．分裂期中期D．分裂期后期(4)假設(shè)該植物根尖細(xì)胞的全部胸腺嘧啶都已被3H標(biāo)記，選擇一個(gè)正處于分裂期前期的細(xì)胞，放入不含放射性的培育液中培育，經(jīng)過15h后，培育液中單個(gè)細(xì)胞內(nèi)能檢出具放射性的染色單體有________條。(5)植物細(xì)胞有絲分裂末期在赤道面上會消滅一些囊泡，囊泡將彼此融合，囊泡內(nèi)的物質(zhì)被用來形成新的________產(chǎn)生這些囊泡的細(xì)胞器是________。(6)可用于對染色體進(jìn)行染色的試劑是________(多選)。A．改良苯酚品紅染液B．蘇丹ⅢC．龍膽紫D．醋酸洋紅答案(1)13.8(2)B、C(3)A、B(4)24(5)細(xì)胞壁高爾基體(6)A、C、D1．細(xì)胞周期的幾種表示方法方法名稱表示方法說明扇形圖①A→B→C→D→E為一個(gè)細(xì)胞周期，其中A～D為間期，DNA復(fù)制于圖中S期，蛋白質(zhì)合成主要為圖中G1、G2期線段圖a＋b或c＋d為一個(gè)細(xì)胞周期坐標(biāo)圖a＋b＋c＋d＋e為一個(gè)細(xì)胞周期柱形圖B組DNA含量的變化說明處于DNA的復(fù)制時(shí)期；C組DNA已經(jīng)加倍說明處于分裂期；分裂間期時(shí)間長，A組細(xì)胞數(shù)目最多，處于分裂間期2.細(xì)胞分裂產(chǎn)生子細(xì)胞的三種去向(1)連續(xù)分裂：始終處于細(xì)胞周期中，保持連續(xù)分裂狀態(tài)，如動(dòng)物紅骨髓細(xì)胞、植物形成層細(xì)胞。(2)暫不分裂：仍具分裂力量，在肯定條件下可回到細(xì)胞周期中連續(xù)分裂，如肝臟細(xì)胞、黃骨髓造血細(xì)胞、記憶細(xì)胞等。(3)細(xì)胞分化：失去分裂力量，分化為其他組織器官細(xì)胞，如骨骼肌細(xì)胞、洋蔥表皮細(xì)胞、漿細(xì)胞。[跟進(jìn)題組]1．如圖為細(xì)胞周期示意圖，其中S期內(nèi)DNA解旋酶和DNA聚合酶的活性較高，處于G0期的細(xì)胞屬于暫不分裂的細(xì)胞。下列相關(guān)敘述中錯(cuò)誤的是()A．圖示細(xì)胞的細(xì)胞周期為24hB．S期應(yīng)為染色體復(fù)制及加倍的時(shí)期C．記憶B細(xì)胞所處時(shí)期應(yīng)為G0期D．M期是染色單體消滅和消逝的時(shí)期解析一個(gè)細(xì)胞周期的總時(shí)長為分裂期用時(shí)與間期用時(shí)之和，A正確；染色體加倍發(fā)生在有絲分裂后期，屬于M期，B錯(cuò)誤；記憶B細(xì)胞受特定抗原刺激后會快速增殖和分化，可見記憶B細(xì)胞屬于暫不分裂的細(xì)胞，即處于G0期的細(xì)胞，C正確；染色單體消滅在有絲分裂前期，消逝在有絲分裂后期，這兩個(gè)時(shí)期均屬于M期，D正確。答案B2．(2021·成都七中零模)如圖所示，圖甲為細(xì)胞周期的模式圖，圖乙為細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖。下列有關(guān)敘述正確的是()

A．一個(gè)完整的細(xì)胞周期可以用圖甲的S→X→1→2→3→4→Y來表示B．圖乙中，結(jié)構(gòu)9在圖甲的1時(shí)期加倍且移向細(xì)胞兩極C．圖乙中，結(jié)構(gòu)10在圖甲的4時(shí)期時(shí)與細(xì)胞壁的形成有關(guān)D．圖乙中，結(jié)構(gòu)6中在圖甲的1時(shí)期消滅染色體，有利于核遺傳物質(zhì)的平均安排解析細(xì)胞周期是從上一次分裂完成時(shí)開頭到下一次分裂完成時(shí)為止，因此一個(gè)完整的細(xì)胞周期可以用圖甲的Y→S→X→1→2→3→4來表示，A錯(cuò)誤；圖乙中，結(jié)構(gòu)9(中心體)在圖甲的1時(shí)期(即前期)移向細(xì)胞兩極，中心體加倍發(fā)生在細(xì)胞分裂間期，B錯(cuò)誤；圖乙中，結(jié)構(gòu)10為高爾基體，在植物細(xì)胞中與細(xì)胞壁的形成有關(guān)，在動(dòng)物細(xì)胞中與分泌蛋白的合成分泌有關(guān)，C錯(cuò)誤；圖乙中，結(jié)構(gòu)6(細(xì)胞核)中在圖甲的1時(shí)期(前期)消滅染色體，有利于核遺傳物質(zhì)的平均安排，D正確。答案D考點(diǎn)二有絲分裂的過程及特點(diǎn)[典例引領(lǐng)]【典例1】(2022·江蘇卷)如圖為動(dòng)物細(xì)胞分裂中某時(shí)期示意圖，下列相關(guān)敘述正確的是()A．甲在分裂前期倍增并移向細(xì)胞兩極B．乙和丙在組成成分上差異很大C．該時(shí)期細(xì)胞中染色體數(shù)是體細(xì)胞染色體數(shù)的兩倍D．該時(shí)期通過核孔進(jìn)入細(xì)胞核的物質(zhì)削減解析題圖為動(dòng)物細(xì)胞有絲分裂的中期。甲為中心體，在分裂間期倍增，前期移向細(xì)胞兩極；乙為染色體，組成成分為DNA和蛋白質(zhì)，丙為星射線，組成成分主要是蛋白質(zhì)，可見兩者在組成成分上的差異很大；題圖細(xì)胞中染色體數(shù)與體細(xì)胞染色體數(shù)相同；該時(shí)期核膜解體、核仁消逝，無細(xì)胞核，故不存在物質(zhì)通過核孔進(jìn)入細(xì)胞核的狀況。答案B【典例2】(2021·海南，5)關(guān)于細(xì)胞有絲分裂的敘述，正確的是()A．赤道板是細(xì)胞有絲分裂過程中消滅的一種結(jié)構(gòu)B．有絲分裂間期DNA復(fù)制的過程需要解旋酶的參與C．有絲分裂中期，發(fā)生聯(lián)會的同源染色體排列在赤道板上D．在細(xì)胞周期中，分裂間期的持續(xù)時(shí)間通常比分裂期的短解析有絲分裂過程中提到的赤道板只是個(gè)位置，沒有真正的結(jié)構(gòu)存在，A項(xiàng)錯(cuò)誤；細(xì)胞在有絲分裂間期進(jìn)行的DNA分子復(fù)制中的解旋需要酶的參與，B項(xiàng)正確；有絲分裂過程中沒有同源染色體的聯(lián)會，C項(xiàng)錯(cuò)誤；在細(xì)胞分裂周期中間期占的比例較大，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案B1．細(xì)胞周期中幾種細(xì)胞結(jié)構(gòu)的周期性變化(1)染色體行為變化規(guī)律(2)紡錘體的變化：形成時(shí)期為前期→解體時(shí)期為末期。(3)核膜、核仁的變化：解體時(shí)期為前期→重建時(shí)期為末期。(4)中心體變化規(guī)律(動(dòng)物細(xì)胞、低等植物細(xì)胞)間期復(fù)制→前期移向兩極并形成紡錘體→末期平均分到子細(xì)胞。2．有絲分裂過程中染色體、染色單體、DNA等變化規(guī)律的曲線分析(1)曲線模型(2)模型解讀：上述曲線模型中①A→B、L→M、P→Q的變化緣由都是核DNA分子復(fù)制。②G→H、N→O、R→S的變化緣由都是著絲點(diǎn)分裂，姐妹染色單體分開，形成子染色體。③C→D、R→S的變化相像，緣由不同，C→D發(fā)生在末期子細(xì)胞形成時(shí)，而R→S發(fā)生在后期著絲點(diǎn)分裂時(shí)。④染色單體在細(xì)胞周期中的起點(diǎn)為0，終點(diǎn)也為0。3．動(dòng)植物細(xì)胞有絲分裂的區(qū)分時(shí)期植物細(xì)胞有絲分裂動(dòng)物細(xì)胞有絲分裂圖像變化圖像變化間期無中心粒的倍增完成中心粒的倍增前期細(xì)胞兩極eq\o(→,\s\up7(發(fā)出))紡錘絲eq\o(→,\s\up7(形成))紡錘體兩組中心粒eq\o(→,\s\up7(發(fā)出))星射線eq\o(→,\s\up7(形成))紡錘體末期細(xì)胞板→細(xì)胞壁→分割細(xì)胞(質(zhì))細(xì)胞膜→中心內(nèi)陷→縊裂細(xì)胞(質(zhì))易錯(cuò)警示！后期著絲點(diǎn)分裂不是紡錘絲牽引的結(jié)果(1)有絲分裂后期染色體著絲點(diǎn)一分為二，其緣由是受生物體內(nèi)遺傳物質(zhì)把握的一種生理活動(dòng)，不是由紡錘絲牽引所致。(2)用秋水仙素破壞紡錘體的形成，無紡錘絲牽引著絲點(diǎn)，復(fù)制后的染色體的著絲點(diǎn)照樣分裂，使細(xì)胞中染色體數(shù)目加倍，這就說明著絲點(diǎn)分裂不是紡錘絲牽引所致。[跟進(jìn)題組]1．如圖表示洋蔥根尖分生組織內(nèi)的細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂時(shí)，每個(gè)細(xì)胞核中DNA含量的變化。下列敘述中錯(cuò)誤的是()A．細(xì)胞分裂過程中顯著的變化有DNA含量和染色體行為的變化B．當(dāng)細(xì)胞核體積增大到最大體積的一半時(shí)，DNA的含量開頭急劇增加C．利用藥物抑制DNA合成，細(xì)胞將停留在分裂期的中期D．在細(xì)胞周期中，細(xì)胞分裂間期的呼吸速率大于分裂期的解析選項(xiàng)A對，細(xì)胞分裂過程中顯著的變化有染色體行為和數(shù)量的變化以及DNA含量的變化。選項(xiàng)B對，分析圖形可知，在細(xì)胞分裂間期，細(xì)胞核體積達(dá)到其最大體積的一半時(shí)，DNA的含量開頭急劇增加，之后維持在最高水平，然后細(xì)胞進(jìn)入分裂期。選項(xiàng)C錯(cuò)，用藥物抑制DNA合成，可使細(xì)胞停留在分裂間期，由于間期要完成DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成。選項(xiàng)D對，細(xì)胞分裂間期需要進(jìn)行蛋白質(zhì)的合成及DNA的復(fù)制，故耗氧量相對較多，呼吸速率較大。答案C2．圖1、圖2分別為某種生物細(xì)胞有絲分裂過程中某一時(shí)期的模式圖，圖3表示有絲分裂過程中不同時(shí)期每條染色體上DNA含量的變化，圖4表示有絲分裂過程中不同時(shí)期染色體和DNA含量的關(guān)系。下列有關(guān)敘述不正確的是()A．圖1所示細(xì)胞中共有4條染色體，8個(gè)DNA分子；圖2所示細(xì)胞中共有0條姐妹染色單體B．處于圖3中B→C段的是圖1所示細(xì)胞；完成圖3中C→D段變化的細(xì)胞分裂時(shí)期是后期C．有絲分裂過程中不會消滅圖4中d所示的狀況D．圖4中a可對應(yīng)圖3中的B→C段，c可對應(yīng)圖3中的A→B段解析圖1中一條染色體包含2條姐妹染色單體；圖2中染色單體分別后就不能再稱為染色單體了，只能稱為染色體，A正確。圖3中縱坐標(biāo)的含義是“每條染色體上DNA分子數(shù)”，BC段1條染色體上有2個(gè)DNA分子，對應(yīng)圖1所示細(xì)胞，CD段變化表示染色體上DNA分子由2個(gè)變成1個(gè)，表示后期著絲點(diǎn)分裂過程，B正確。d表示細(xì)胞中DNA數(shù)目為2N，染色體數(shù)目為4N，不行能消滅這種狀況，C正確。圖4中a可對應(yīng)有絲分裂后期，b可對應(yīng)有絲分裂前期、中期，c可對應(yīng)有絲分裂末期，D錯(cuò)誤。答案D考點(diǎn)三細(xì)胞增殖的相關(guān)試驗(yàn)(試驗(yàn)8)[典例引領(lǐng)]【典例1】(2022·天津理綜，4)下列試驗(yàn)操作能達(dá)到預(yù)期結(jié)果的是()A．在“觀看根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂”試驗(yàn)中，統(tǒng)計(jì)每一時(shí)期細(xì)胞數(shù)占計(jì)數(shù)細(xì)胞總數(shù)的比例，能比較細(xì)胞周期各時(shí)期的時(shí)間長短B．在“探究細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸?shù)年P(guān)系”試驗(yàn)中，計(jì)算紫紅色區(qū)域的體積與整個(gè)瓊脂塊的體積之比，能反映NaOH進(jìn)入瓊脂塊的速率C．在“探究培育液中酵母菌種群數(shù)量變化”試驗(yàn)中，培育期內(nèi)共三次取樣測定密度，即可精確?????繪制酵母菌種群增長曲線D．在“探究α－萘乙酸促進(jìn)插條生根的最適濃度”試驗(yàn)中，用高濃度組的α－萘乙酸溶液浸泡插條基部一天后，觀看生根狀況以確定最適濃度解析計(jì)算紫紅色區(qū)域的體積與整個(gè)瓊脂塊體積之比，反映的是NaOH在瓊脂塊中的運(yùn)輸效率，而不是運(yùn)輸速率，故B項(xiàng)錯(cuò)誤。“探究酵母菌數(shù)量變化”試驗(yàn)中，應(yīng)定期進(jìn)行多次取樣，僅取樣三次無法精確?????繪制增長曲線，故C項(xiàng)錯(cuò)誤?！疤骄喀粒烈宜岽龠M(jìn)生根最適濃度”試驗(yàn)中，應(yīng)設(shè)置多組具有肯定濃度梯度的溶液分別進(jìn)行試驗(yàn)，而不是一種濃度，其中生根數(shù)量最多的一組對應(yīng)的濃度即為最適濃度，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。細(xì)胞周期中時(shí)間越長的時(shí)期，在該時(shí)期的細(xì)胞數(shù)目越多，因此可用各個(gè)時(shí)期的細(xì)胞數(shù)占計(jì)數(shù)細(xì)胞總數(shù)的比例去比較各個(gè)時(shí)期的時(shí)間長短，故A項(xiàng)正確。答案A【典例2】(2022·全國課標(biāo)Ⅰ，29)回答下列問題。(1)在觀看大蒜根尖細(xì)胞有絲分裂的試驗(yàn)中，常用鹽酸酒精混合液處理根尖，用龍膽紫溶液染色。試驗(yàn)中，鹽酸酒精混合液的作用是________；龍膽紫溶液屬于________性染料，能夠使細(xì)胞中的________著色。(2)用光學(xué)顯微鏡觀看細(xì)胞，可以看到細(xì)胞核，細(xì)胞核的功能可概括為：______________。解析(1)本題主要考查觀看植物根尖細(xì)胞有絲分裂的試驗(yàn)。觀看植物根尖細(xì)胞有絲分裂試驗(yàn)中，使用鹽酸酒精混合液配制成解離液，目的是使組織細(xì)胞相互分別開來。龍膽紫溶液屬于堿性染料，能使染色體著色。(2)本題考查細(xì)胞核的功能。答案(1)使組織中的細(xì)胞相互分別堿染色體(2)細(xì)胞核是細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)儲存、復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的主要場所，是細(xì)胞代謝和遺傳的把握中心1．模擬探究細(xì)胞表面積與體積的關(guān)系(1)試驗(yàn)原理①酚酞遇NaOH呈紫紅色。②瓊脂塊大小模擬細(xì)胞大小，NaOH溶液模擬被細(xì)胞吸取的物質(zhì)。③物質(zhì)集中體積與總體積之比表示物質(zhì)運(yùn)輸效率。(2)結(jié)果爭辯①從瓊脂塊的顏色變化可知NaOH集中的深度。②在相同時(shí)間內(nèi)，NaOH在每一瓊脂塊內(nèi)集中的深度基本相同，說明NaOH在每一瓊脂塊內(nèi)集中的速率是相同的。③NaOH集中的體積與整個(gè)瓊脂塊的體積之比隨瓊脂塊的增大而減小。(3)試驗(yàn)結(jié)論細(xì)胞體積越大，其相對表面積越小，細(xì)胞與四周環(huán)境之間物質(zhì)溝通的面積相對越小，所以物質(zhì)運(yùn)輸?shù)男试降汀?．觀看洋蔥根尖細(xì)胞的有絲分裂(1)試驗(yàn)步驟分析過程操作步驟說明裝片制作取材將培育至根長約5cm的洋蔥剪取根尖2～3mm(留意取材時(shí)間)解離解離液：質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸和體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精按1∶1體積比混合時(shí)間：3～5min目的：使組織中的細(xì)胞相互“分別”開來漂洗漂洗液：清水時(shí)間：約10min目的：洗去解離液，防止解離過度染色①染色液：0.01g/mL的龍膽紫染液或0.02g/mL的醋酸洋紅溶液②時(shí)間：3～5min③目的：使染色體(或染色質(zhì))著色制片用鑷子將處理過的根尖放在載玻片上，加一滴清水，并用鑷子尖把根尖弄碎，蓋上蓋玻片，在蓋玻片上再加一片載玻片，然后用拇指輕輕地按壓載玻片觀看①先低倍鏡觀看：找到分生區(qū)細(xì)胞(正方形、排列緊密)②后高倍鏡觀看：找出各時(shí)期細(xì)胞，觀看特點(diǎn)并記錄各時(shí)期的細(xì)胞數(shù)目(2)試驗(yàn)成功的關(guān)鍵點(diǎn)①試驗(yàn)材料的選擇：a.應(yīng)選取分裂期占細(xì)胞周期比例相對較大的材料；b.應(yīng)選分裂旺盛的部位(如根尖、莖尖的分生區(qū))；c.應(yīng)選擇在細(xì)胞分裂旺盛期取材。本試驗(yàn)一般在上午10點(diǎn)至下午2點(diǎn)之間進(jìn)行。②應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格依據(jù)操作步驟進(jìn)行：取材→解離→漂洗→染色→制片。③在解離過程中細(xì)胞已被鹽酸殺死(龍膽紫溶液或醋酸洋紅液使染色體著色，表明細(xì)胞已丟失生物活性，生物膜已不具選擇透過性)，因此，顯微鏡下觀看到的都是死細(xì)胞，不能看到細(xì)胞分裂的動(dòng)態(tài)變化。若視野中找不處處于某一時(shí)期的細(xì)胞，可通過移動(dòng)裝片從鄰近的區(qū)域中查找。易錯(cuò)警示！(1)根尖和分生區(qū)不是同一概念。根尖長度一般選5cm左右，而分生區(qū)只在其最前端的2～3mm(包藏于根冠之下)內(nèi)，只有分生區(qū)細(xì)胞才進(jìn)行細(xì)胞分裂。試驗(yàn)時(shí)剪取3mm左右即可。不能過長，否則看到的大多