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專題12 細(xì)胞的增殖 1．細(xì)胞的生長和增殖的周期性(Ⅰ)。 2．細(xì)胞的無絲分裂(Ⅰ)。 3．細(xì)胞的有絲分裂(Ⅱ)。 4．實(shí)驗(yàn)：觀察細(xì)胞的有絲分裂。 熱點(diǎn)題型一 細(xì)胞周期及其表示方法 例1、（2017年新課標(biāo)Ⅱ卷，1）已知某種細(xì)胞有4條染色體，且兩對(duì)等位基因分別位于兩對(duì)同源染色體上。某同學(xué)用示意圖表示這種細(xì)胞在正常減數(shù)分裂過程中可能產(chǎn)生的細(xì)胞。其中表示錯(cuò)誤的是（　?。? 　　　 【答案】D 【變式探究】下圖A表示細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂的一個(gè)細(xì)胞周期所用的時(shí)間，圖B表示連續(xù)分裂的細(xì)胞相鄰的兩個(gè)細(xì)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(duì)應(yīng) B．在高等植物細(xì)胞內(nèi)，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(fù)制及有關(guān)蛋白質(zhì)的合成 【答案】A 【提分秘籍】 (1)具有細(xì)胞周期的條件 ①只有連續(xù)分裂的細(xì)胞才有細(xì)胞周期，有些細(xì)胞分裂結(jié)束后不再進(jìn)行分裂，它們就沒有周期性。 ②生物體中有細(xì)胞周期的細(xì)胞有：受精卵、干細(xì)胞、分生區(qū)細(xì)胞、形成層細(xì)胞、生發(fā)層細(xì)胞、癌細(xì)胞(不正常分裂)。 ③減數(shù)分裂形成的細(xì)胞和已分化的細(xì)胞沒有周期性。細(xì)胞分裂能力與細(xì)胞分化程度成反比。 (2)分裂間期的物質(zhì)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(fù)制——每條染色體上1個(gè)DNA復(fù)制為2個(gè)DNA，且兩個(gè)DNA位于兩條染色體上，兩條染色單體由一個(gè)著絲點(diǎn)連在一起。 ③G2期：合成蛋白質(zhì)——主要是用于形成紡錘絲(星射線)。 【舉一反三】 科學(xué)家在研究蠶豆根尖分生區(qū)細(xì)胞的有絲分裂周期時(shí)，分別用放射性同位素15N標(biāo)記胸腺嘧啶脫氧核苷酸(15N－TdR)、32P標(biāo)記尿嘧啶核糖核苷酸(32P－UdR)，把兩種核苷酸被細(xì)胞利用的速率繪成如圖一所示的曲線。已知蠶豆根尖細(xì)胞有絲分裂周期為20 h。培養(yǎng)20 h后，根據(jù)細(xì)胞中的DNA相對(duì)含量不同，將細(xì)胞分為三組，每組的細(xì)胞數(shù)如圖二所示。下列對(duì)結(jié)果的分析，不正確的 (　　) A．圖一中處于ac段的細(xì)胞屬于圖二中的甲組細(xì)胞，此時(shí)RNA聚合酶活性高 B．圖二中乙組細(xì)胞處于圖一中ce段，此階段細(xì)胞最容易發(fā)生基因突變 C．圖二丙組細(xì)胞中只有部分細(xì)胞的細(xì)胞膜從中部向內(nèi)凹陷 D．蠶豆根尖細(xì)胞有絲分裂周期中，分裂期時(shí)間不超過6 h 【答案】C 【方法技巧】細(xì)胞周期的判斷方法及影響因素 (1)判斷一個(gè)完整的細(xì)胞周期的方法 ①細(xì)胞周期以分裂間期為起點(diǎn)，而不能以分裂期為起點(diǎn)。 ②分裂間期的時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)長于分裂期。 (2)影響細(xì)胞周期的因素 ①內(nèi)部因素：不同種類的細(xì)胞，細(xì)胞周期持續(xù)的時(shí)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(xì)胞周期。 熱點(diǎn)題型二 有絲分裂過程中相關(guān)結(jié)構(gòu)和數(shù)量的變化 例2、（2018全國Ⅲ卷，4）關(guān)于某二倍體哺乳動(dòng)物細(xì)胞有絲分裂和減數(shù)分裂的敘述，錯(cuò)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(huì) C．一次有絲分裂與一次減數(shù)分裂過程中染色體的復(fù)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(xì)胞分裂示意圖，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（　?。? 　　　　　　　　　　　 A．該細(xì)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(xì)胞產(chǎn)生的子細(xì)胞中有2 對(duì)同源染色體 【答案】A 【解析】該生物的體細(xì)胞有4條染色體，該細(xì)胞中有8條染色體，后者是前者的兩倍，說明該細(xì)胞處于有絲分裂后期，A錯(cuò)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(xì)胞與親代細(xì)胞相同，含有2對(duì)同源染色體，D正確。 膜和細(xì)胞膜中都含有磷元素 C．兩個(gè)相鄰細(xì)胞的細(xì)胞膜接觸可實(shí)現(xiàn)細(xì)胞間的信息傳遞 D．哺乳動(dòng)物造血干細(xì)胞分化為成熟紅細(xì)胞的過程不可逆 【答案】A 2．（2018全國Ⅲ卷，4）關(guān)于某二倍體哺乳動(dòng)物細(xì)胞有絲分裂和減數(shù)分裂的敘述，錯(cuò)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(huì) C．一次有絲分裂與一次減數(shù)分裂過程中染色體的復(fù)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(guān)知識(shí)。有絲分裂后期與減數(shù)第二次分裂后期都發(fā)生著絲點(diǎn)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(huì)，減數(shù)第一次分裂前期發(fā)生同源染色體聯(lián)會(huì)，B錯(cuò)誤；有絲分裂與減數(shù)分裂染色體都只復(fù)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(dòng)物細(xì)胞（2n）減數(shù)第一次分裂結(jié)束時(shí)形成的細(xì)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(jié)束形成的細(xì)胞無同源染色體，每條染色體含2條單體，D正確。 【 考點(diǎn)定位】減數(shù)分裂不同時(shí)期細(xì)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(xì)胞分裂示意圖，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（　?。? 　　　　　　　　　　　 A．該細(xì)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(xì)胞產(chǎn)生的子細(xì)胞中有2 對(duì)同源染色體 【答案】A 【 （2015年上海卷.22）圖7顯示成纖維細(xì)胞在調(diào)控過程中的定向轉(zhuǎn)化，其中，①、②、③分別表示（ ） A．分裂、分化、去分化 B．分裂、轉(zhuǎn)分化、分化 C．分裂、去分化、轉(zhuǎn)分化 D．分化、去分化、轉(zhuǎn)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(duì)鬼針草根尖細(xì)胞的有絲分裂和種子萌發(fā)影響的實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果如下表。請(qǐng)回答： （1）本實(shí)驗(yàn)需要制作根尖細(xì)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(xì)胞圖像，箭頭所指的細(xì)胞處于分裂期的 期。 （2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，與對(duì)照組相比，當(dāng)可可堿濃度到達(dá)1.0mmol.L-1時(shí)，在分裂期的細(xì)胞中，后期和末期的細(xì)胞數(shù)目相對(duì) 。產(chǎn)生這種結(jié)果的原因可能是 ，導(dǎo)致染色體無法移向細(xì)胞兩極。 （3）實(shí)驗(yàn)結(jié)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(xué)提出假設(shè)：可可堿會(huì)降低種子中赤霉素的水平。現(xiàn)欲通過實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)上述假設(shè)，請(qǐng)寫出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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(shí)間后測(cè)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(guān)系 【解析】（1）解離液的作用是使組織中的細(xì)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(xì)胞染色體著絲點(diǎn)都排在赤道板上，處于細(xì)胞分裂中期。 （2）由表可知，當(dāng)可可堿濃度達(dá)到1.0mmol.L-1時(shí)，處于后期和末期的細(xì)胞所占比例明顯低于其他濃度，說明處于該期的細(xì)胞數(shù)目相對(duì)較少。而前中期變化相對(duì)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(shí)驗(yàn)?zāi)康臑椋禾骄靠煽蓧A會(huì)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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)基本思路是以不同濃度的可可堿處理鬼針草種子，一段時(shí)間后測(cè)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(guān)系。 1．（2014天津卷）二倍體生物細(xì)胞正在進(jìn)行著絲點(diǎn)分裂時(shí)，下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．細(xì)胞中一定不存在同源染色體 B．著絲點(diǎn)分裂一定導(dǎo)致DNA數(shù)目加倍 C．染色體DNA一定由母鏈和子鏈組成 D．細(xì)胞中染色體數(shù)目一定是其體細(xì)胞的2倍 【答案】C　 2．(2014重慶卷) 下列與實(shí)驗(yàn)有關(guān)的敘述，正確的是(　　) A．人的口腔上皮細(xì)胞經(jīng)處理后被甲基綠染色，其細(xì)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(shí)期 C．葉綠體色素在層析液中的溶解度越高，在濾紙上擴(kuò)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(jié)構(gòu) 【答案】A　 【解析】人體口腔上皮細(xì)胞DNA主要分布在細(xì)胞核，DNA被甲基綠染成綠色，A項(xiàng)正確。在觀察大蒜根尖細(xì)胞有絲分裂實(shí)驗(yàn)中，需經(jīng)過解離、漂洗、染色、制片等過程才能對(duì)細(xì)胞進(jìn)行觀察，B項(xiàng)錯(cuò)誤。葉綠體色素在層析液中的溶解度越高，在濾紙上擴(kuò)散的速度越快，C項(xiàng)錯(cuò)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(jié)構(gòu)需在電子顯微鏡下才能觀察到，D項(xiàng)錯(cuò)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(jìn)著絲點(diǎn)分裂，使染色體數(shù)目加倍 B．幼苗丁細(xì)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(jìn)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(guān)實(shí)驗(yàn)操作的描述，正確的是(　　) A．鑒定待測(cè)樣液中的蛋白質(zhì)時(shí)，先加NaOH溶液，振蕩后再加CuSO4溶液 B．制作細(xì)胞的有絲分裂裝片時(shí)，洋蔥根尖解離后直接用龍膽紫溶液染色 C．低溫誘導(dǎo)染色體加倍實(shí)驗(yàn)中，將大蒜根尖制成裝片后再進(jìn)行低溫處理 D．探究溫度對(duì)酶活性的影響時(shí)，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(zhì)的試劑為雙縮脲試劑，該試劑使用時(shí)應(yīng)先加NaOH溶液，再加CuSO4溶液，A項(xiàng)正確。制作洋蔥根尖細(xì)胞有絲分裂裝片的正確順序是：解離→漂洗→染色→制片，B項(xiàng)錯(cuò)誤。低溫誘導(dǎo)染色體加倍實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)首先對(duì)大蒜根尖低溫處理，誘導(dǎo)分生區(qū)細(xì)胞染色體加倍，再制作裝片，C項(xiàng)錯(cuò)誤。探究溫度對(duì)酶活性的影響時(shí)，不同組的酶和底物混合前應(yīng)先保溫到實(shí)驗(yàn)溫度，若在室溫下混合再在不同溫度下保溫，則達(dá)到實(shí)驗(yàn)溫度時(shí)，反應(yīng)可能已發(fā)生，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 5．(2014廣東卷) (雙選)以下選項(xiàng)正確的是(　　) 【答案】BD　 6．(2014浙江卷) 某哺乳動(dòng)物體細(xì)胞在培養(yǎng)中能夠分裂，在培養(yǎng)過程中將適量的3HTdR(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養(yǎng)液中，培養(yǎng)一段時(shí)間，可觀察和測(cè)量到(　　) A．G1期變短，該期有大量3HTdR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(duì)較短，該期細(xì)胞的核膜始終完整 【答案】C　 【解析】本題考查的是細(xì)胞的有絲分裂過程。G1期發(fā)生合成DNA所需蛋白質(zhì)的合成和核糖體的增生，A項(xiàng)錯(cuò)誤。S期進(jìn)行DNA的合成，B項(xiàng)錯(cuò)誤。G2期是有絲分裂所必需的蛋白質(zhì)的合成，此時(shí)仍有細(xì)胞核，細(xì)胞核內(nèi)有染色體，染色體中蛋白質(zhì)分為組蛋白和非組蛋白，C項(xiàng)正確。M期的前期核膜開始解體，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 7．(2014江蘇卷) 下圖為動(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)減少 【答案】B　 8.(2014江蘇卷) 關(guān)于基因控制蛋白質(zhì)合成的過程，下列敘述正確的是(　　) A．一個(gè)含n個(gè)堿基的DNA分子，轉(zhuǎn)錄的mRNA分子堿基數(shù)是n/2個(gè) B．細(xì)菌的一個(gè)基因轉(zhuǎn)錄時(shí)兩條DNA鏈可同時(shí)作為模板，提高轉(zhuǎn)錄效率 C．DNA聚合酶和RNA聚合酶的結(jié)合位點(diǎn)分別在DNA和RNA上 D．在細(xì)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(gè)DNA分子上有多個(gè)基因，當(dāng)RNA聚合酶結(jié)合到某個(gè)基因的啟動(dòng)子后該基因就開始轉(zhuǎn)錄，而且非編碼區(qū)不轉(zhuǎn)錄，只有編碼區(qū)才可能轉(zhuǎn)錄mRNA，故mRNA的堿基數(shù)遠(yuǎn)少于n/2個(gè)，A項(xiàng)錯(cuò)誤。轉(zhuǎn)錄時(shí)以DNA的一條鏈為模板合成mRNA，B項(xiàng)錯(cuò)誤。DNA聚合酶和RNA聚合酶的結(jié)合位點(diǎn)都在DNA上，C項(xiàng)錯(cuò)誤。細(xì)胞周期中，分裂間期中的G1、G2期完成不同蛋白質(zhì)的合成，即基因選擇性轉(zhuǎn)錄出不同mRNA，間期中的S期DNA復(fù)制時(shí)及分裂期染色體高度螺旋化時(shí)，RNA含量均下降，D項(xiàng)正確。 9．(2014海南卷) 下列植物細(xì)胞中，適合觀察細(xì)胞有絲分裂的是(　　) A．蠶豆葉肉細(xì)胞 B．洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞 C．蠶豆根尖分生區(qū)細(xì)胞 D．洋蔥根尖伸長區(qū)細(xì)胞 【答案】C