课标通用高考生物考点一遍过第3辑考点3细胞的增殖.docx
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课标通用高考生物考点一遍过第3辑考点3细胞的增殖
考点一遍过第3辑考点3细胞的增殖
一、模拟探究细胞表面积与体积的关系
1．实验原理
（1）含酚酞的琼脂块
酚酞变为紫红色。
（2）NaOH在每一个琼脂块中扩散的速率相同。
（3）在相同时间内，NaOH扩散的体积与琼脂块的总体积的比值可以反映NaOH扩散的速率，由此模拟细胞大小与物质运输速率之间的关系。
2．实验结果
琼脂块的表面积与体积之比随着琼脂块的增大而减小，NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随着琼脂块的增大而减小。
3．实验结论
细胞体积越大，其相对表面积越小，物质运输的效率越低。
二、细胞不能无限长大
1．生物体生长的原因：
一是细胞的生长，二是细胞的分裂。
2．细胞不能无限长大的原因
（1）细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的物质运输效率越低。
细胞相对表面积与体积的关系限制了细胞的长大。
（2）细胞核所控制的细胞质范围有一定的限度，细胞核中的DNA不会随细胞体积的扩大而增加。
细胞的核质比限制了细胞的生长。
三、细胞周期
1．含义：
连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，为一个细胞周期。
2．细胞周期各时期的划分及特点
G1期：
合成DNA的前体物质、DNA聚合酶和合成RNA所必不可少的其他酶系，储备能量。
S期：
DNA的合成。
G2期：
RNA和蛋白质的合成，特别是微管蛋白的合成，主要是用于形成纺锤丝。
M期：
细胞分裂期，可人为地将它分为前、中、后、末四个时期，此时期完成遗传物质的均分。
3．影响细胞周期长短的因素
（1）不同生物体内细胞的细胞周期长短不同。
（2）同一生物体内不同部位细胞的细胞周期长短不同。
（3）细胞周期的长短由遗传物质决定，同时受环境因素的影响，如温度能影响酶的活性，从而影响细胞周期。
4．细胞周期的表示方法
表示方法名称
图形
说明
扇形图
A→B→C→A为一个细胞周期
线段
a+b或c+d为一个细胞周期
坐标图
A+b+c+d+e为一个细胞周期
柱状图
A：
DNA合成前期（G1期）
B：
DNA合成期（S期）
C：
DNA合成期（G2期）及分裂期（M期）
四、有丝分裂
1．细胞有丝分裂的过程
时期
图像
特点
分裂间期
（1）完成DNA复制
（2）合成有关的蛋白质
（3）呈细丝状的染色质状态
（4）每条染色体经复制后含有两条姐妹染色单体
前期
（1）染色质螺旋化形成染色体，排列散乱
（2）核仁解体，核膜消失
（3）细胞两极发出纺锤丝，形成纺锤体
中期
染色体清晰可见，每条染色体的着丝点都有纺锤丝牵引，着丝点排列在赤道板上，此时染色体形态固定，数目清晰，便于观察
后期
每条染色体的着丝点一分为二，姐妹染色单体分开，成为两条子染色体，由纺锤丝牵引着向两极移动
末期
（1）染色体解螺旋形成染色质
（2）纺锤丝消失
（3）核膜、核仁重新出现
2．动、植物细胞有丝分裂的比较
中心体倍增（间期）
纺锤体形成方式（前期）
细胞分开放式（末期）
参加的细胞器
高等植物细胞
无
线粒体、核糖体、高尔基体
动物细胞
有
线粒体、中心体、核糖体
1．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DNA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有丝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
【参考答案】B
【试题解析】果蝇的体细胞含有8条染色体，通过有丝分裂的方式进行增殖。
依题意和DNA分子的半保留复制，在第一次有丝分裂的中期和后期，被标记的染色体依次为8条、16条。
在第一次有丝分裂结束后，每个子细胞中含有的8条染色体，每条染色体上所含有的双链DNA分子中只有一条链被32P标记；在第二次有丝分裂的间期DNA分子完成复制后，每条染色体含2个DNA分子，这2个DNA分子分别位于组成该染色体的2条姐妹染色单体上，其中只有一条染色单体上的DNA被32P标记，所以有丝分裂前期和中期的细胞中都有8条被标记的染色体，在有丝分裂后期，着丝点分裂导致2条姐妹染色单体分开成为2条子染色体，此时细胞中的染色体数目加倍为16条，其中被标记的染色体有8条。
综上分析，B项正确，A、C、D三项均错误。
2．某校的研究性学习小组开展了“探究洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂的日周期性”的课题研究，以确定洋葱根尖取材的最佳时间。
细胞分裂指数是衡量洋葱根尖细胞分裂状况的指标之一，分裂指数＝观察视野中分裂期细胞的平均数/总细胞平均数×100%。
实验操作步骤如下：
第一步：
取多个已经培养好的洋葱鳞茎（根长约为5cm）作为实验材料。
第二步：
在某一天的8～18点时间段内每隔1小时，取3根洋葱根尖分别制成临时装片。
制作临时装片的方法如下：
解离：
剪取洋葱根尖2～3mm，立即放入盛有质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精混合液（体积比为1∶1）的玻璃皿中，在室温下解离15min。
②染色：
把根尖放进盛有质量浓度为0．01g/mL龙胆紫溶液的玻璃皿中染色3～5min。
③漂洗：
将根尖放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10min。
④制片：
将根尖放在载玻片上，加一滴清水，并用镊子把根尖弄碎，盖上载玻片，用拇指轻轻按压载玻片。
第三步：
观察、计数并将结果记录在表格中。
请回答下列问题：
（1）该实验的自变量是。
（2）请改正临时装片制作步骤中的3处错误____________________________________________________________________________________________________________________________________。
（3）每次应利用显微镜观察计数3个装片适宜视野中的__________，并计算细胞分裂指数。
请帮助他们设计一个表格，用于观察项目的记录和结果的统计。
（4）该研究小组的同学最后把表格中的数据转变为如下的曲线图，根据曲线图，可以得出的结论是__________________________________________________________________________。
【参考答案】
（1）不同的取材时间
（2）将解离15min改为2～3min；实验步骤应该是先漂洗后染色；将“盖上载玻片”改成“盖上盖玻片后，再加一片载玻片”
（3）处于分裂期的细胞数和细胞总数
表格如下：
（4）洋葱根尖取材的最佳时刻是分裂指数的最高时刻上午11时
【试题解析】
（1）该实验的目的是确定洋葱根尖取材的最佳时间，所以该实验的自变量是不同的取材时间。
（2）制作临时装片的过程中，若解离过久，则会使根尖过于酥软不宜成形，难于制作装片，所以应将解离15min改为2～3min；如果不漂洗就染色，则残留的解离液会使解离过度，同时还会影响染色效果，所以实验步骤应该是先漂洗后染色；压片过程中应盖上盖玻片后，再加一片载玻片。
（3）根据计算公式可推知需要利用显微镜观察计数3个装片适宜视野中的处于分裂期的细胞数和细胞总数，才能计算细胞分裂指数；观察多个装片可以减少实验误差，所以设计表格时可设置3个装片，注意所得三组数据最后要取平均数。
（4）从题坐标曲线图可以看出，在11时左右细胞分裂指数最高，所以洋葱根尖取材的最佳时刻是分裂指数的最高时刻上午11时。
观察植物细胞的有丝分裂实验
1．实验过程中相关试剂的作用
（1）解离所用药液是由质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精按1︓1混合而成的，其作用是使组织中的细胞相互分离开来。
（2）漂洗所用的液体是蒸馏水，其作用是洗去解离液，防止解离过度。
（3）染色用质量分数为0.01g/mL或0.02g/mL的龙胆紫溶液或醋酸洋红液。
2．注意事项
（1）剪取生长旺盛、带有分生区的根尖，剪取长度不宜过长，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）解离时间应严格控制，解离时间过短，细胞在压片时不易分散开；时间过长，解离过度，无法取出根尖进行染色和制片。
（3）先漂洗后染色，顺序不能颠倒，否则解离液中的盐酸会干扰染色效果。
（4）染色时，染液的浓度和染色时间必须掌握好。
染色不能过深，否则视野下会一片紫色，无法观察细胞图像。
（5）压片时用力必须恰当。
用力过重会将组织压烂，压碎盖玻片；用力过轻则细胞为分散开，二者都将影响观察。
3．实验分析
（1）显微镜下观察到的都是死细胞，不能看到细胞分裂的动态变化过程。
若视野中找不到某一时期的细胞，可通过移动装片从邻近的区域中寻找。
（2）在显微镜下观察到的间期细胞数目最多，中期最少，原因是间期历时最长，中期历时最短。
（3）中期染色体形态稳定、数目清晰，是观察的最佳时期。
1．（安徽理综）如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,下列叙述正确的是
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长短
2．（浙江理综）下列有关细胞周期和细胞分裂的叙述,正确的是
A．不同生物的细胞大小和数目不同,但细胞周期长短相同
B．同一生物各种组织的细胞周期长短相同,但G1、S、G2和M期长短不同
C．若在G2期加入DNA合成抑制剂,则有丝分裂前期每个染色体仍含有2条染色单体,子细胞染色体数目与母细胞的相同
D．减数分裂前期Ⅰ同源染色体配对,每个染色体含有4条染色单体,子细胞染色体数目为母细胞的一半
3．（2014江苏单科）如图为动物细胞分裂中某时期示意图,下列相关叙述正确的是
A．甲在分裂前期倍增并移向细胞两极
B．乙和丙在组成成分上差异很大
C．该时期细胞中染色体数是体细胞染色体数的两倍
D．该时期通过核孔进入细胞核的物质减少
答案
1．【答案】B
【解析】依图示,甲细胞（洋葱根尖细胞）处于有丝分裂中期,每条染色体的着丝点排列在赤道板上,而非细胞板上,故A项错误;乙细胞处于有丝分裂后期,染色体平均分配,并在纺锤丝的牵引下移向细胞两极,故B项正确;甲、乙细胞中染色体数目不等,乙细胞中染色体数目是甲细胞中的2倍,故C项错误;统计分裂期的细胞数目只能推算出间期与分裂期所占时间的比例,无法知道细胞周期长短,故D项错误。
2．【答案】C
【解析】不同生物和同一生物不同组织的细胞周期长短都不相同,G1、S、G2和M期长短也不相同,故A、B错误;DNA复制发生在分裂间期中的S期,在G2期加入DNA合成抑制剂不会影响DNA的复制,染色体的行为和数目不受影响,C正确;减数第一次分裂前期同源染色体配对形成一个四分体,每个四分体含有4条染色单体,每个染色体含有两条染色单体,故D错误。
3．【答案】B
【解析】本题考查细胞分裂图像的有关知识,意在考查考生的识图能力与分析判断能力。
题图为动物细胞有丝分裂的中期。
甲为中心体,在分裂间期倍增,前期移向细胞两极;乙为染色体,组成成分为DNA和蛋白质,丙为纺锤丝,组成成分主要是蛋白质,可见两者在组成成分上的差异很大;题图细胞中染色体数与体细胞染色体数相同;该时期核膜解体、核仁消失,无细胞核,故不存在物质通过核孔进入细胞核的情况。
1．如图所示，横轴表示细胞周期，纵轴表示一个细胞核中DNA含量或染色体数目的变化情况。
请分析图示，表示有丝分裂中DNA含量变化、染色体数目变化和减数分裂过程中DNA含量变化、染色体数目变化的曲线依次是
A．④②①③B．①④②③C．④①②③D．①②③④
2．细胞周期可分为间期和分裂期（M期），间期又分为G1期、S期和G2期。
下表为体外培养的某种细胞的细胞周期各阶段时间（单位：
小时），若在细胞的培养液中加入过量的DNA合成抑制剂，则
细胞周期
G1
S
G2
M
合计
时长（h）
10
7
3.5
1.5
22
A．M期细胞至少需要11.5小时后才能到达G1期和S期的交界处
B．G2期细胞至少需要11.5小时后才能到达G1期和S期的交界处
C．所有细胞都被抑制在G1期和S期的交界处都需15小时后
D．所有细胞都被抑制在G1期和S期的交界处都需22小时后
3．细胞分裂是生物体一项重要的生命活动，是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。
下列关于二倍体生物细胞分裂的叙述，不正确的是
A．图中②属于有丝分裂图像，①和③属于减数分裂图像
B．图②所代表生物的体细胞含4条染色体，通常情况下它的一个精原细胞产生的配子有4种染色体组成
C．图③是某动物体内的一个细胞，在分裂形成此细胞的过程中，细胞内可形成3个四分体
D．图④可以代表有丝分裂或减数分裂过程中相关物质的变化规律，且①②位于图④的BC段
4．图甲表示有丝分裂不同时期核DNA含量（C）和细胞数目的变化关系；图乙、图丙分别表示细胞有丝分裂过程中某一时期的模式图。
下列分析错误的是
A．图甲细胞核内DNA含量为2C～4C之间的细胞正进行DNA复制
B．图乙对应图甲中细胞核内DNA含量为2C的细胞，中心体、线粒体参与细胞分裂
C．图乙细胞核DNA:
染色体=2:
1，图丙细胞含0条姐妹染色单体
D．用DNA合成抑制剂处理，图甲中细胞核内DNA含量为4C的细胞数目会减少
5．将一块3cm×3cm×6cm的含酚酞的琼脂块切成三块边长分别为1cm、2cm、3cm的正方体。
将3块琼脂块放在装有NaOH的烧杯内，淹没浸泡10分钟。
下列说法正确的是
A．随琼脂块增大，NaOH扩散速率增大
B．随琼脂块增大，琼脂块的表面积与体积之比增大
C．随琼脂块的增大，琼脂块中变红的体积增大
D．随琼脂块增大，琼脂块中变红的体积所占的比例增大
6．下面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，下列有关叙述正确的是
A．①时期染色体还未复制，核DNA已完成了复制
B．③时期核膜、核仁重建，细胞中部出现细胞板
C．①→②表示着丝点分裂，染色体数目加倍，但核DNA分子数目不变
D．②→③表示染色单体相互分离，染色体和核DNA分子数目也随之减半
7．图甲表示细胞有丝分裂的不同时期每条染色体的DNA含量变化的情况；图乙表示处于有丝分裂某个时期的细胞图像。
据图回答下列问题：
（1）图甲中ab段形成的原因是，该过程发生在细胞分裂的期。
图甲中cd段形成的原因是。
图乙处于图甲的段。
（2）从图乙可以判断，该生物属于（填“动物”或“植物”），判断的依据是。
（3）图乙细胞正处于有丝分裂的期，该图所示上一个时期细胞中的染色体数和染色单体数分别是和。
（4）分裂产生的子细胞之所以与原来的母细胞具有相同的遗传特性，是因为。
答案
1．【答案】B
【解析】有丝分裂DNA含量变化有斜线代表了DNA复制，但只分裂一次，故是①。
有丝分裂染色体数目变化应在后期增加一倍，故是④。
减数分裂中DNA复制一次，连续分裂两次，故是②，故B正确。
2．【答案】B
【解析】分析表格：
分裂间期的时间=10+7+3.5=20.5，分裂期=1.5，细胞周期=20.5+1.5=22，M期细胞至少需要10小时后才能到达G1期和S期的交界处，A错误；G2期细胞至少需要10+1.5=11.5小时后才能到达G1期和S期的交界处，B正确；根据以上分析可知不同的细胞都被抑制在G1期和S期的交界处所需时间不同，C、D错误。
3．【答案】B
【解析】图①③没有同源染色体，属于减数第二次分裂图像，图②细胞中有同源染色体，且都排列在赤道板位置，说明细胞处于有丝分裂中期，A正确；图②代表的生物有4条染色体，一个精原细胞产生的配子有2种染色体组成，B错误；图③有3条染色体，所以体细胞有3对同源染色体，故可形成3个四分体，C正确；图④可同时表示有丝分裂和减数分裂的DNA变化曲线，其中BC段表示有染色单体时，故①②位于BC段，D正确。
4．【答案】B
【解析】图甲细胞核内DNA含量为2C～4C之间的细胞说明正进行DNA复制，A正确。
图乙是有丝分裂图像，着丝点排列整齐应是有丝分裂中期，此时细胞核内DNA含量为4C，B错误。
图乙中含有姐妹染色单体，DNA:
染色体为2:
1，图丙中着丝点分裂没有姐妹染色单体，C正确。
用DNA合成抑制剂处理，DNA无法复制，所以DNA含量为4C的细胞数目会减少，D正确。
5．【答案】C
【解析】随琼脂块增大，NaOH扩散速率不变，琼脂块中变红的体积增大，A错误、C正确；琼脂块体积越小，琼脂块的表面积与体积之比较大，B错误；琼脂块增大，琼脂块中变红的体积所占的比例减小，D错误。
6．【答案】C
【解析】①表示有丝分裂前期或中期，该时期DNA和染色体的复制均已经完成，A错误；③表示动物细胞有丝分裂末期，此时核膜、核仁重建，但不会出现细胞板，B错误；①→②表示着丝点分裂，染色体数目加倍，但核DNA分子数目不变，C正确；②和③均表示有丝分裂过程，②过程中染色单体已经分离，D错误。
7．【答案】
（1）DNA复制间（S）着丝点分裂de
（2）动物有中心体，无细胞壁，细胞中央向内凹陷
（3）后48
（4）染色体经过复制后，平均分配到两个子细胞中
【解析】
（1）图甲中ab段形成的原因是DNA的复制，该过程发生在细胞分裂的间期。
图甲中cd段形成的原因是着丝点分裂。
图乙处于有丝分裂后期，对应于图甲的de段。
（2）图乙细胞含有中心体，但不含细胞壁，属于动物细胞。
（3）图乙细胞正处于有丝分裂的后期，该图所示上一个时期为中期，细胞中的染色体数和染色单体数分别是4和8。
（4）分裂产生的子细胞之所以与原来的母细胞具有相同的遗传特性，是因为间期复制的染色体在分裂期平均分配到两个子细胞中，使子细胞与母细胞含有相同的遗传物质。
1．有丝分裂过程中染色体、染色单体及核DNA分子的数量变化规律如下（以二倍体生物为例）
项目
核DNA分子
染色单体
着丝点
染色体数目
间期
2C→4C
0→4N
2N
2N
前期
4C
4N
2N
2N
中期
4C
4N
2N
2N
后期
4C
4N→0
2N→4N
2N→4N
末期
4C→2C
0
4N→2N
4N→2N
从上表可以看出：
（1）染色体的数目等于着丝点的数目。
（2）染色体数目加倍发生在细胞有丝分裂后期。
（3）染色体、染色单体及核DNA分子之间的关系
当有染色单体存在时，染色体数︓染色单体数︓核DNA分子数=1︓2︓2。
当无染色单体存在时，染色体数︓核DNA分子数=1︓1。
2．核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）a→b、l→m、p→q变化的原因都是核DNA分子复制。
（2）g→h、n→o、r→s变化的原因都是着丝点分裂，姐妹染色单体分离形成子染色体。
（3）染色单体数在细胞周期中的起点为0，终点也为0
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