细胞周期与有丝分裂.docx

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细胞周期与有丝分裂

有丝分裂

考点一　细胞周期

1．含义：

连续分裂的细胞从一次分裂结束到下一次分裂结束所经历的整个过程。

2．组成：

每一个细胞周期包括一个分裂期和一个分裂间期。

3．分裂间期

（1）G1期：

发生的主要是的合成和的增生。

（2）S期：

主要是。

（3）G2期：

发生的是有丝分裂所必需的一些。

4．特点：

分裂间期的时间总是长于分裂期。

5．过程

（1）细胞核的分裂。

（2）细胞质的分裂，称为胞质分裂。

[诊断与思考]

1．判断下列叙述的正误

（1）组成生物体的细胞越小越好（　　）

（2）所有的细胞均有细胞周期（　　　）

（3）洋葱的表皮细胞比分生区细胞的增殖周期长（　　　　）

（4）进行减数分裂的细胞不具有细胞周期（　　　　）

2．根据下列四种细胞周期的表示方法确定细胞周期

方法名称

表示方法

用字母表示细胞周期

扇形图

A→B→C→A为一个细胞周期

直线图

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

柱形图

B组细胞处于分裂间期，正在进行DNA复制，C组细胞多数处于分裂期

3.由细胞形态判断，下列①～⑤细胞中哪一类细胞最可能具有细胞周期？

题组一　细胞周期的判断与表示方法

1.如图表示细胞周期，下列叙述不正确的是（　　）

A．按箭头所示方向，a→a段或b→b段表示一个细胞周期

B．染色体的平均分配发生于a→b段

C．细胞中DNA含量的加倍发生在b→a段

D．将癌细胞的细胞周期阻断在b→a段可以治疗癌症

2．科研人员利用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸标记进行有丝分裂的某一动物细胞，在不同间隔时间下进行放射显影，得到如图所示结果（A开始观察，细胞已被标记，B标记细胞开始进入分裂期，C观察到的细胞分裂图像为后期，D开始观察到两个细胞被标记，E标记细胞开始进入分裂期，F观察到被标记的细胞分裂成两个子细胞）。

以下说法错误的是（　　）

A．实验中采用的研究方法之一是同位素标记法

B．该细胞可能是干细胞

C．该细胞的细胞周期为22h

D．3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸可存在于该细胞的细胞核、线粒体和叶绿体中

3．如图A表示在一个细胞周期（G1、S、G2组成了分裂间期，M为分裂期）中细胞核DNA含量的变化曲线；图B表示一个细胞周期中各个时期细胞数目的变化（用特殊的方法在一个培养基中测得的）。

请据图回答下列问题：

（1）图B中DNA含量为2c～4c之间的细胞正处于________阶段。

（2）用DNA合成抑制剂处理，图B中DNA含量为________的细胞数目会增加。

用秋水仙素处理，图B中DNA含量为________的细胞数目会增加。

（3）细胞周期中，完成各时期所需时间的计算公式是t＝T×

（T为一个细胞周期所需的时间，N为取样的总细胞数，n为各期的细胞数），根据图示与公式，S期的细胞数目是________个。

题组二　细胞周期各时期变化特点的分析

4．某哺乳动物体细胞在培养中能够分裂，在培养过程中将适量的3HTdR（3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷）和某促进细胞分裂的药物加入到培养液中，培养一段时间，可观察和测量到（　　）

A．G1期变短，该期有大量3HTdR进入细胞核B．S期变长，该期有DNA复制和核糖体的增生

C．G2期变短，该期细胞核中有组蛋白D．M期相对较短，该期细胞的核膜始终完整

5．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（　　）

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

细胞周期

合计

时长（h）

3.5

1.5

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

1．判断一个完整的细胞周期的方法

（1）细胞周期以分裂间期为起点，而不能以分裂期为起点。

（2）分裂间期的时间远远长于分裂期。

（3）DNA含量加倍的时间在细胞分裂间期，染色体数目加倍的时间在分裂期。

2．细胞周期的2点提醒

（1）分裂间期的特征：

间期又分为G1期、S期、G2期，G1期进行合成DNA所需蛋白质的合成和核糖体的增生，为S期DNA的复制做准备；S期合成DNA；G2期进行有丝分裂所必需的一些蛋白质的合成，特别是微管蛋白的合成。

（2）观察细胞分裂过程中染色体形态、数目的变化时，应选择细胞周期短、分裂期相对较长的细胞；由于分裂间期远比分裂期长，视野中处于间期的细胞数目更多。

考点二　细胞的有丝分裂

1．有丝分裂过程——以高等植物细胞为例（连线）

2．动植物细胞有丝分裂的主要区别

项目

纺锤体的形成不同（前期）

细胞分裂方式不同（末期）

植物细胞

由细胞两极发出的纺锤丝形成纺锤体

形成细胞壁

动物细胞

由一对中心体发出纺锤丝形成纺锤体

细胞膜向内凹陷使细胞缢裂为两个子细胞

[诊断与思考]

1．判断下列叙述的正误

（1）着丝粒分裂一定导致DNA数目加倍（　　　　）

（2）真核细胞核DNA的复制发生在有丝分裂前期（　　　　）

（3）在一个细胞周期中，DNA的复制和中心粒的倍增可能发生在同一时期（　　　　）

（4）有丝分裂后期和末期，核DNA分子数与染色体数相同（　　　）

（5）动物细胞有丝分裂过程中，细胞板形成于末期（　　　　）

（6）动植物细胞有丝分裂过程中染色体的形态、数目变化不同（　　　）

2．探究有丝分裂过程中细胞结构的变化

（1）纺锤体的变化：

形成时期为前期→解体时期为末期。

（2）核膜、核仁的变化：

解体时期为前期→重建时期为末期。

（3）中心体变化规律（动物细胞、低等植物细胞）

间期复制→前期移向两极并形成纺锤体→末期平均分配到子细胞。

（4）染色体行为变化规律

3．有丝分裂过程中相关成分或结构“加倍”的时期和原因分析

成分或结构

时期

原因

DNA

间期

DNA复制

染色体

后期

着丝粒分裂

中心体

间期

中心体复制

细胞核

末期

新核膜已经形成，细胞质尚未分裂

4.着丝粒、核DNA、染色体、染色单体的数目变化（以二倍体生物为例）

　　时期

项目　　

分裂

间期

分裂期

前期

中期

后期

末期

着丝粒

染色体

4→2n

染色单体

0→4n

核DNA

2n→4n

4n→2n

5.与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用

细胞器名称

细胞类型

作用时期

生理作用

核糖体

动、植物细胞

间期（主要）

与有关蛋白质的合成有关

中心体

动物、某些低等植物细胞

前期

与纺锤体的形成有关

高尔基体

植物细胞

末期

与细胞壁的形成有关

线粒体

动、植物细胞

整个细胞周期

提供能量

题组一　把握方法，识别有丝分裂细胞图像

1.如图为细胞分裂过程中部分结构的变化示意图，此过程（　　）

A．发生在细胞分裂期的末期，核膜再度合成

B．发生在细胞周期的分裂间期，染色质复制

C．发生在细胞分裂期的前期，核膜逐渐解体

D．发生在细胞分裂期的中期，染色体螺旋变粗

2.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

3．下图是某动物细胞有丝分裂模式图，有关叙述不正确的是（　　）

A．上述细胞有丝分裂的顺序是甲、丁、乙、丙

B．显微镜下观察到最多的细胞处于甲时期

C．开始出现染色体的时期是丁；染色体开始转变成染色质形态的时期是丙

D．若某药物可抑制纺锤体形成，则它极可能是作用于丙图

题组二　动植物细胞有丝分裂图像的识别

4．下列是一组动物活细胞有丝分裂图，有关说法正确的是（　　）

A．b图细胞将出现细胞板，并缢裂成两个子细胞；c图细胞核中染色体数和DNA数相等

B．该生物与高等植物有丝分裂的区别主要在c和e两个时期，秋水仙素使基因突变作用在e时期

C．d图细胞中同源染色体联会，形成四分体

D．上述细胞在细胞周期中出现的顺序是a→c→d→e→b

5．下图是某学生绘制的某高等植物细胞的分裂图像，其中错误的是（　　）

A．a和bB．c和dC．b和dD．e和f

题组三　通过曲线图的“变脸”掌握有丝分裂的过程变化

6．流式细胞仪可根据细胞中DNA含量的不同对细胞分别计数。

研究者用某抗癌药物处理体外培养的癌细胞，24小时后用流式细胞仪检测，结果如图。

对检测结果的分析不正确的是（　　）

A．b峰中细胞的DNA含量是a峰中的2倍

B．a峰和b峰之间的细胞正进行DNA复制

C．处于分裂期的细胞均被计数在a峰中

D．此抗癌药物抑制了癌细胞DNA的复制

7．如图为与有丝分裂相关的坐标曲线。

下列相关说法不正确的是（　　）

A．若纵坐标表示一条染色体中DNA的含量，则c→d过程细胞中DNA含量不变

B．若纵坐标表示一个细胞中DNA的含量，则e点时一条染色体中DNA的含量与a点相同

C．若纵坐标表示一条染色体中DNA的含量，则a→c过程染色体数目不变

D．若纵坐标表示一个细胞中DNA的含量，则a→c过程染色体数目不变

8．如图表示某动物细胞分裂的不同时期，细胞内染色体与核DNA数目比的变化关系，下列相关叙述错误的是（　　）

A．ab段细胞中核糖体的活动很活跃

B．bc段的细胞可发生基因突变、基因重组和染色体畸变

C．处于cd段的细胞可以不存在同源染色体

D．着丝粒分裂发生在de段

题组四　利用直方图突破有丝分裂过程

9．如图是动物细胞有丝分裂不同时期染色体数目（a）、核DNA分子数目（b）的直方图，下列叙述正确的是（　　）

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表示着丝粒分裂，染色体数目加倍，但核DNA分子数目不变

D．②→③表示同源染色体相互分离，染色体和核DNA分子数目也随之减半

10.处于有丝分裂过程中的动物细胞，细胞内的染色体数（a）、染色单体数（b）、核DNA分子数（c）可表示为如图所示的关系，此时细胞内可能发生着（　　）

A．纺锤体形成B．着丝粒分裂C．细胞板形成D．出现新的核膜

11．下图表示某种哺乳动物细胞分别在正常培养和药物处理培养时，所测得的细胞中DNA含量与细胞数的变化。

推测该药物的作用是（　　）

A．通过抑制DNA的复制，抑制细胞分裂

B．通过促进DNA的复制，促进细胞分裂

C．通过抑制纺锤体的形成，抑制细胞分裂

D．通过促进着丝粒分裂，促进细胞分裂

1．根据染色体变化识别细胞分裂时期

（1）染色质变为染色体，染色体散乱分布→前期，如图1。

（2）着丝粒排列在赤道面上→中期，如图2。

（3）着丝粒分裂，染色体数目增加一倍→后期，如图3。

（4）染色体变成染色质→末期，如图4。

2．动植物细胞有丝分裂图像的识别方法

（1）细胞分裂的过程中出现中心体的不一定是动物细胞，低等植物细胞有丝分裂的分裂期，纺锤体的形成也与中心体有关。

（2）细胞边界画成方形或图像中有细胞板结构，无中心粒结构，一般可判断为高等植物细胞。

（3）细胞边界画成圆形或有中心粒，无细胞板结构，通过缢裂方式平分细胞，一般可判断为动物细胞。

3．DNA、染色体、染色单体及每条染色体上DNA含量变化曲线解读

（1）a→b、l→m、p→q是因DNA分子复制。

（2）g→h、n→o、r→s是因着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，形成子染色体。

（3）d→e、r→s的变化很相似，都是DNA含量减半，但发生的时期不同。

（4）染色单体在细胞周期中的起点为0，终点也为0。

4．细胞分裂过程中直方图的分析方法

直方图是表示细胞有丝分裂过程中数量关系的常用图形，典型直方图如下图所示，图中纵坐标表示一个细胞核中的DNA、染色单体、染色体数。

一般从两个方面判断细胞所属的分裂时期：

（1）根据染色单体变化判断各时期

染色单体

（2）根据比例关系判断各时期

DNA∶染色体∶染色单体＝

考点三（活动）　制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片

1．实验原理

（1）盐酸使植物细胞之间的果胶质层松散，用盐酸处理植物的根尖，使根尖细胞彼此容易分开。

（2）细胞核内的染色体（质）易被碱性染料（龙胆紫溶液或醋酸洋红溶液）染成深色。

（3）细胞的分裂是独立进行的，在同一分生组织中可以通过高倍物镜观察细胞内染色体的存在状态，判断处于不同分裂时期的细胞。

2．实验步骤

洋葱根尖培养：

实验课前3～4天，将洋葱放在盛满清水的广口瓶上，让其底部接触水面，放在温暖的地方培养，注意经常换水，待根长至1～5cm时取用

观察

[深度思考]

（1）取材时为什么只能剪2～3mm，而不能过长？

（2）解离和染色时间要严格控制的原因是什么？

（3）实验操作中漂洗和染色的顺序能不能互换？

并说明原因。

（4）为什么不能对细胞有丝分裂过程进行连续观察？

如何才能找到细胞分裂各个时期的细胞？

（5）使细胞分散开的操作措施有哪三种？

题组一　植物细胞有丝分裂实验的原理与操作

1．某小组进行观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂的实验，下列关于该实验的叙述正确的是（　　）

A．盐酸主要起固定作用

B．S期时间较长的细胞更适合做该实验的材料

C．观察到分裂末期细胞内细胞板向四周扩展形成新的细胞壁

D．细胞内染色体的存在状态可作为判断有丝分裂各时期的依据

2．在“观察植物细胞有丝分裂”实验中，三位实验人员制作洋葱根尖装片的操作步骤如下表所示（“＋”表示操作，“－”表示未操作）：

实验人员

操作

取材

解离

漂洗

染色

制片

甲

根尖1～3mm处

－

＋

乙

根尖1～3mm处

＋

－

＋

丙

根尖5～7mm处

＋

则甲、乙、丙观察到的实验现象分别是（　　）

A．细胞重叠、染色体着色很浅不清楚、细胞分散染色体清楚

B．细胞分散但看不到染色体、染色体着色清楚、细胞分散染色体清楚

C．细胞重叠、染色体着色很浅不清楚、细胞着色清楚但看不到染色体

D．染色体着色很浅不清楚、细胞分散染色体清楚、细胞分散染色体清楚

题组二　影响细胞有丝分裂的实验探究

3．用不同浓度的药物X处理大蒜根尖分生区细胞3d、5d后，分别制片观察有丝分裂指数[有丝分裂指数（%）＝分裂期细胞数/观察细胞数×100%]如下图，相关叙述错误的是（　　）

A．药物X浓度为0时有丝分裂指数只有10%，表明多数细胞处于分裂间期

B．制作装片过程中使用解离液的目的是固定细胞的形态

C．高浓度的药物X严重抑制了根尖分生区细胞有丝分裂指数

D．随着处理时间的延长，根尖细胞有丝分裂指数呈下降趋势

4．某些有毒物质能诱导真核细胞在分裂过程中产生微核。

微核是由断裂的染色体形成的椭圆形异常结构，游离于细胞核之外，光学显微镜下可见。

某生物小组为了探究香烟焦油能否诱导微核产生，完成了如下实验：

第一步：

萃取获得香烟中的焦油，用醋酸丙酯将其溶解后，再用蒸馏水稀释，配制成一系列浓度的焦油溶液。

各取等量溶液分别加入烧杯A、B、C、D中。

将醋酸丙酯与蒸馏水混合后取等量加入烧杯E中。

取等量蒸馏水加入烧杯F中。

第二步：

将6个状况相同、幼根已培养至1cm左右的洋葱，分别置于上述6个烧杯中培养较长且相同时间，然后从每个洋葱上随机取根尖（2～3mm）数根制作临时装片。

第三步：

镜检记录出现微核的细胞所占的比例（微核率），计算每组平均值。

结果如表所示：

烧杯编号

焦油浓度（μg/mL）

100

200

300

平均微核率（‰）

12.55

14.93

17.32

20.14

3.58

3.59

（1）用洋葱根尖制作临时装片的一般步骤为__________________________________________________。

（2）对A、B、C、D四组而言，E组与F组哪组是对照组？

________。

将E组与F组比较，作用是____________________________________________________________________________________________。

（3）该实验可得出的结论是_____________________________________________________________________。

题组三　观察类实验综合分析

5．下面的实验过程，不正确的是（　　）

A．有丝分裂观察：

解离根尖→漂洗→染色→制片→观察

B．油脂鉴定：

切取花生子叶薄片→染色→去浮色→制片→观察

C．蛋白质鉴定：

将双缩脲试剂A液和B液混合→滴加到豆浆样液中→观察

D．细胞失水实验：

撕取洋葱鳞片叶外表皮→制片→观察→滴加蔗糖溶液→观察

6．下列实验中所用试剂，错误的是（　　）

A．在观察植物细胞有丝分裂实验中，使用醋酸洋红溶液使染色体着色

B．在光合色素提取实验中，使用95%的乙醇提取色素

C．滴加30%的蔗糖溶液比10%的蔗糖溶液引起细胞质壁分离所需时间短

D．观察叶绿体可以用菠菜叶表皮为实验材料

1．观察有丝分裂实验的3个易错点

（1）不清楚“解离”的作用原理，误认为可以观察细胞有丝分裂的动态变化过程。

（2）不清楚细胞具有的相应结构，误认为赤道面也能观察到。

（3）对取材原理不清楚，误认为根尖任何部位的细胞都可作为观察对象，实际上只有分生区细胞才可以作为观察对象。

2．观察类实验总结

（1）四种显微镜观察实验的比较

项目

实验

装片制作

材料状态

染色观察

观察生物材料中的油脂

需用苏丹Ⅲ染液

死细胞

观察根尖分生组织细胞的有丝分裂

需用龙胆紫溶液或醋酸洋红溶液染色

直接观察

观察细胞中的叶绿体

直接制片

活细胞

观察植物细胞的质壁分离和复原

直接制片

（2）显微观察类实验应注意的问题

①注意取材：

根据观察对象选用合适的材料，如观察植物细胞的有丝分裂，应选取根尖分生区细胞；观察质壁分离与复原，应选取成熟的植物细胞等。

②注意材料处理：

根据不同材料，不同的观察对象，做不同的材料处理，如浸泡、染色、解离、保持生活状态等。

③注意制片方法

在观察类实验中常采用临时装片制作技术等。

临时装片制作有压片法、装片法和切片法。

有丝分裂

考点一　细胞周期

1．含义：

连续分裂的细胞从一次分裂结束到下一次分裂结束所经历的整个过程。

2．组成：

每一个细胞周期包括一个分裂期和一个分裂间期。

3．分裂间期

（1）G1期：

发生的主要是合成DNA所需蛋白质的合成和核糖体的增生。

（2）S期：

主要是DNA复制。

（3）G2期：

发生的是有丝分裂所必需的一些蛋白质的合成。

4．特点：

分裂间期的时间总是长于分裂期。

5．过程

（1）细胞核的分裂。

（2）细胞质的分裂，称为胞质分裂。

[诊断与思考]

1．判断下列叙述的正误

（1）组成生物体的细胞越小越好（　×　）

（2）所有的细胞均有细胞周期（　×　）

（3）洋葱的表皮细胞比分生区细胞的增殖周期长（　×　）

（4）进行减数分裂的细胞不具有细胞周期（　√　）

2．根据下列四种细胞周期的表示方法确定细胞周期

方法名称

表示方法

用字母表示细胞周期

扇形图

A→B→C→A为一个细胞周期

直线图

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

柱形图

B组细胞处于分裂间期，正在进行DNA复制，C组细胞多数处于分裂期

3.由细胞形态判断，下列①～⑤细胞中哪一类细胞最可能具有细胞周期？

提示　图中①为精细胞，③为肌肉细胞，④为神经细胞，⑤为哺乳动物的成熟红细胞（⑤细胞已无细胞核和各种细胞器），它们均属于高度分化的细胞，已丧失分裂的周期性；但②细胞尚未分化，最可能连续分裂保持周期性。

题组一　细胞周期的判断与表示方法

1.如图表示细胞周期，下列叙述不正确的是（　　）

A．按箭头所示方向，a→a段或b→b段表示一个细胞周期

B．染色体的平均分配发生于a→b段

C．细胞中DNA含量的加倍发生在b→a段

D．将癌细胞的细胞周期阻断在b→a段可以治疗癌症

答案　A

解析　b→a段、a→b段分别表示分裂间期和分裂期，细胞周期应是b→b段。

以下说法错误的是（　　）

A．实验中采用的研究方法之一是同位素标记法

B．该细胞可能是干细胞

C．该细胞的细胞周期为22h

D．3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸可存在于该细胞的细胞核、线粒体和叶绿体中

答案　D解析　由题意知，用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸标记进行有丝分裂的某一动物细胞，应用了同位素标记法，A项正确；由于该细胞能连续分裂，可能是干细胞，B项正确；根据题意，D时期看到两个细胞被标记，说明进入了分裂末期，到下一次分裂末期为一个细胞周期，即图中的D→F，故细胞周期为22h，C项正确；动物细胞无叶绿体，故D项错误。

请据图回答下列问题：

（1）图B中DNA含量为2c～4c之间的细胞正处于________阶段。

（2）用DNA合成抑制剂处理，图B中DNA含量为________的细胞数目会增加。

用秋水仙素处理，图B中DNA含量为________的细胞数目会增加。

（3）细胞周期中，完成各时期所需时间的计算公式是t＝T×

（T为一个细胞周期所需的时间，N为取样的总细胞数，n为各期的细胞数），根据图示与公式，S期的细胞数目是________个。

答案　

（1）DNA复制　

（2）2c　4c　（3）2000

解析　

（1）在一个细胞周期中，随着DNA复制，DNA含量逐渐增加；DNA复制之后，它们的DNA含量是G1期的2倍。

（2）图B中横坐标是DNA含量，DNA含量在2c～4c之间，说明DNA正在进行复制，对应图A中的S期，2c对应图A中的G1期，4c对应图A中的G2期和M期。

（3）从图A可以看出细胞周期为10h，S期为2h，G1期为6h，共6000个细胞，所以取样总细胞数为：

N＝T×

＝10×

＝10000个。

所以S期的细胞数目为：

n＝t×

＝2×

＝2000个。

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