1、第第 12 讲讲 细胞增殖细胞增殖 考纲要求 1.细胞的生长和增殖的周期性()。2.细胞的有丝分裂()。3.细胞的无丝分裂 ()。4.实验：(1)观察细胞的有丝分裂。(2)模拟探究细胞表面积与体积的关系。 考点一考点一 细胞的生长和细胞周期细胞的生长和细胞周期 1.多细胞生物生长的原因(从细胞的角度分析) (1)通过细胞生长增大细胞的体积。 (2)通过细胞分裂增加细胞的数量。 2. 细胞不能无限长大 (1)实验细胞的表面积与体积的关系 实验原理：用不同大小的琼脂块模拟不同大小的细胞。 实验步骤：阅读教材，了解实验步骤与实验材料。 实验结果：依据下表信息，进一步完善补充： 琼脂块的边长/cm 表
2、面积/cm2 体积/cm3 比值(表面积/体积) 1 2 4 实验结论：琼脂块的表面积与体积之比(相对表面积)随着琼脂块的增大而减小。 (2)细胞不能无限长大的原因 受相对表面积的制约： 细胞体积越大， 其相对表面积越小， 细胞的物质运输的效率就越低。 受核质比的制约：细胞核中的 DNA 是有限的，其能够控制的细胞质的范围有限。 3.细胞增殖 (1)细胞增殖包括物质准备和细胞分裂整个连续的过程。 (2)方式 (3)意义：是生物体生长、发育、生殖、遗传的基础。 4.细胞周期 (1)概念：连续分裂的细胞，从一次细胞分裂结束开始，到下一次细胞分裂结束为止，为一 个细胞周期。 (2)适用范围：进行有丝
3、分裂的细胞才有细胞周期；连续分裂的细胞才有细胞周期。 知识拓展 细胞分裂后产生的子细胞有三种去向 持续分裂：始终处于细胞周期中，如部分造血干细胞、卵裂期细胞、癌细胞、根尖分生区 细胞、茎形成层细胞、芽生长点细胞。 暂不分裂：暂时脱离细胞周期，仍具有分裂能力，在一定条件下可回到细胞周期中，如肝 脏细胞、T 淋巴细胞、B 淋巴细胞、记忆细胞。 永不分裂：永远脱离细胞周期，处于分化状态直到死亡，如肌纤维细胞、神经细胞、浆细 胞，叶肉细胞、洋葱鳞片叶表皮细胞、根尖成熟区细胞。 (3)细胞周期的表示方法 方法名称 表示方法 用字母表示细胞周期 扇形图 ABCA 为一个细胞周期 直线图 ab 或 cd 为
4、一个细胞周期 坐标图 abcde 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，A 组细胞为细胞分裂 末期结束和间期未进行 DNA 复制的细胞 (4)细胞周期的特点：不同类的细胞，其细胞周期的长短有差异，分裂间期与分裂期所占比 例也不一定相同。 特别提醒 间期又分为 G1期、S 期、G2期 G1期： 又称DNA 合成前期， 主要进行RNA 和有关蛋白质的合成， 为S 期DNA 的复制做准备。 S 期：又称 DNA 合成期，主要进行 DNA 的复制。 G2期：又称 DNA 合成后期，主要进行 RNA 和蛋白质的合成，特别是微管蛋白的合成，为
5、分裂期作准备。 (1)细胞越小，相对表面积也越小，这有利于提高物质交换效率( ) (2)同一生物的不同组织细胞都具有细胞周期( ) (3)任何具有分裂能力的细胞都具有细胞周期( ) (4)洋葱的表皮细胞比分生区细胞的增殖周期长( ) (5)多细胞生物体的生长依赖于细胞的生长和细胞的增殖( ) 下表是几种细胞细胞周期的持续时间(t/h)，据表分析： 细胞类型 分裂间期 分裂期 细胞周期 蚕豆根尖分生区细胞 15.3 2.0 17.3 小鼠十二指肠上皮细胞 13.5 1.8 15.3 人的肝细胞 21 1 22 人的宫颈癌细胞 20.5 1.5 22 (1)这些细胞有什么共同特点？ 提示 都是能进
6、行连续分裂的细胞。 (2)不同生物细胞的细胞周期持续时间相同吗？同种生物的不同细胞的细胞周期持续时间相 同吗？ 提示 都不一定相同。 (3)显微镜下观察某植物组织的有丝分裂时，大部分细胞处于分裂间期，为什么？ 提示 细胞周期中，间期所占的时间长，分裂期所占的时间短，因此观察细胞所处时期时， 大部分都处于间期。 命题点一 细胞不能无限长大的原因分析 1.在探究细胞大小与物质运输关系的实验中， 用 NaOH 溶液浸泡不同边长的含酚酞的琼脂立 方块，一定时间后取出立方块切成两半。其剖面如图所示，其中 x 为 NaOH 扩散的深度，y 为立方块的边长，阴影代表红色。则( ) A.该实验的自变量为 x，
7、因变量为 y B.x 的值随 y 值的增大而增大 C.NaOH 扩散的体积为(yx)3 D.y 值越小，扩散体积的比例越大 答案 D 解析 该实验的目的为探究细胞大小与物质运输关系，即自变量为 y，因变量为 NaOH 扩散 体积占琼脂立方块体积的比例，A 错误；x 为 NaOH 扩散的深度，与 y(立方块的边长)没有 关系，B 错误；NaOH 扩散的体积应为 y3(y2x)3，C 错误；y 值越小，琼脂立方块的相对 表面积越大，扩散体积的比例越大，D 正确。 2.下列有关细胞大小和分裂的叙述正确的是( ) A.细胞体积越小，表面积也越小，物质运输效率越低 B.原核细胞只能通过无丝分裂增加数目
8、C.人的成熟红细胞可以进行有丝分裂，蛙的红细胞能进行无丝分裂 D.细胞不能无限长大的原因之一是细胞核中的 DNA 不会随着细胞体积的扩大而增加 答案 D 解析 细胞体积越小，表面积也越小，但相对表面积越大，物质运输效率越高，A 项错误； 原核细胞可通过二分裂的方式增加细胞数目，无丝分裂是真核细胞的分裂方式，B 项错误； 人的成熟红细胞在分化形成过程中失去细胞核，不能再进行分裂，C 项错误；细胞核是细胞 的控制中心，细胞核中的 DNA 不会随着细胞体积的扩大而增加，这是细胞不能无限长大的 原因之一，D 项正确。 命题点二 细胞周期的判断与分析 3.(2018 陕西省高三教学质量检测)细胞分裂间期
9、依次划分为 G1期、S 期和 G2期，研究者将 处于不同时期的细胞进行融合，实验结果如下图所示。其中灰色的部分是细胞核，黑点代表 中心体。下列推断不合理的是( ) A.引发中心体复制的物质持续存在到 G2期 B.中心体和 DNA 复制可能同时进行 C.S 期细胞中存在使 G1期细胞核进入 S 期的物质 D.中心体的复制始于 G1期，在 G2期复制完毕 答案 D 解析 据图可知，G1期的细胞含有 1 个中心体，S 期和 G2期的细胞含有两个中心体，G1期 的细胞和 G2期的细胞融合，G1期的细胞可以完成中心体的复制，由此推测引发中心体复制 的物质可持续存在到 G2期，A 项正确；G1期和 S 期
10、的细胞融合，G1期细胞进入 S 期，完成 中心体的复制，中心体和 DNA 复制可能同时进行，B 项正确；根据 B 项推测 S 期细胞中存 在使 G1期细胞核进入 S 期的物质，C 项正确；S 期细胞含有 2 个中心体，即中心体在 S 期 即复制完毕，D 项错误。 4.(2019 平顶山质检)下图为细胞周期示意图， 其中S期内解旋酶和DNA聚合酶的活性较高， 处于 G0期的细胞属于暂不分裂的细胞。下列相关叙述错误的是( ) A.图示细胞的细胞周期为 24 h B.S 期应为染色体复制及加倍的时期 C.记忆 B 细胞所处时期应为 G0期 D.M 期是染色单体出现和消失的时期 答案 B 解析 一个细
11、胞周期的时长为间期与分裂期用时之和， A 项正确； 染色体加倍发生在有丝分 裂后期，属于 M 期，B 项错误；记忆 B 细胞受特定抗原刺激后会迅速增殖和分化，可见记 忆 B 细胞属于暂不分裂的细胞， 即处于 G0期的细胞， C 项正确； 染色单体出现在(有丝分裂) 前期，消失在(有丝分裂)后期，这两个时期均属于 M 期，D 项正确。 生命观念 与细胞周期相联系的知识 (1)联系基因突变：在细胞分裂间期的 S 期，DNA 复制时容易受到内外因素的干扰而发生差 错，即发生基因突变。 (2)联系染色体变异：在细胞分裂期的前期，秋水仙素或低温都可抑制纺锤体的形成，引起 细胞内染色体数目加倍，继续进行有
12、丝分裂，可出现多倍体植株。 (3)联系细胞癌变：用药物作用于癌细胞，在分裂间期，DNA 分子不能复制，可抑制癌细胞 的无限增殖。 (4)联系免疫： 在淋巴因子的作用下， 被抗原刺激后的 B 淋巴细胞将进入细胞周期迅速分裂， 使细胞周期缩短。 考点二考点二 细胞的有丝分裂和无丝分裂细胞的有丝分裂和无丝分裂 1.有丝分裂过程以高等植物细胞为例(连线) 巧记 间期：生长复制合成蛋；前期：膜仁消失两体现；中期：着丝点排在赤道板；后期： 单体分开向两极；末期：两消两现一重建(重建指植物细胞重建细胞壁)。 2.动植物细胞有丝分裂的主要区别 项目 纺锤体的形成方式不同(前期) 细胞分裂方式不同(末期) 植物
13、细胞 从细胞两极发出纺锤丝形成纺 锤体 由细胞板形成细胞壁，将细胞 分隔成两部分 动物细胞 由中心体发出星状射线形成纺 锤体 由细胞膜向内凹陷，将细胞缢 裂成两部分 3.与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用 名称 生物类型 作用时期 生理作用 核糖体 动物、植物 主要是间期 合成相关蛋白质 线粒体 动物、植物 整个细胞周期 提供能量 高尔基体 植物 末期 与细胞壁(板)的形成有关 中心体 动物、低等植物 前期 与纺锤体的形成有关 4.有丝分裂中细胞结构或物质的周期性变化 (1)染色体行为变化 当有染色单体(间期的 G2期、前期、中期)时，染色体染色单体DNA122。 当无染色单体(间期的 G1期
14、、后期、末期)时，染色体DNA11。 (2)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 核 DNA 2n4n 4n 4n 4n 4n2n 染色体 2n 2n 2n 4n 4n2n 染色单体 04n 4n 4n 0 0 5.有丝分裂的意义 亲代细胞的染色体经过复制后， 精确地平均分配到两个子细胞中， 保证了子代与亲代细胞之 间遗传性状的稳定性。 6.无丝分裂 (1)间期细胞核的主要变化是 DNA 的复制和有关蛋白质的合成( ) (2)前期随着染色质逐渐螺旋化形成了染色单体( ) (3)有丝分裂后期，着丝点分裂导致 DNA 的数
15、目是染色单体数目的两倍( ) (4)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( ) (5)有丝分裂后期和末期，核 DNA 分子数与染色体数相同( ) (6)无丝分裂发生在原核细胞中，且无 DNA 复制( ) (7)人的正常体细胞的分裂次数是有限的( ) (8)细胞中染色体的数目始终等于 DNA 的数目( ) 分析有丝分裂过程中相关曲线和图像 (1)PQ 形成的原因是 DNA 的复制，RS 形成的原因是着丝点分裂。 (2)乙图是植物细胞有丝分裂前期，丙图是动物细胞有丝分裂后期。 (3)乙图位于甲图中的 QR 段，丙图位于甲图中的 ST 段。 1.有丝分裂过程中核 DNA、
16、染色体、染色单体含量变化曲线分析 (1)曲线模型 (2)曲线解读 项目 上升段的变化原因 下降段的变化原因 核 DNA 间期(S 期)DNA 复制， DNA 数目加倍 末期细胞一分为二，DNA 数目减半 染色体 后期着丝点分裂， 染色 体数目加倍 末期细胞一分为二，染色体数目减半 染色单体 间期(S 期)DNA 复制， 染色单体形成 后期着丝点分裂，姐妹染色单体分离， 染色单体消失 2.有丝分裂中染色体数与核 DNA 数比值的变化曲线 图中 ef(BC)段表示 S 期 DNA 的复制，染色单体形成，fg(CD)段表示含有姐妹染色单体的时 期，即有丝分裂 G2期、前期和中期，gh(DE)段表示有
17、丝分裂后期着丝点分裂，染色单体消 失。 3.有丝分裂过程中的相关曲线图与柱形图 命题点一 有丝分裂的过程和特征分析 1.下列关于高等植物细胞有丝分裂的叙述，正确的是( ) A.前期出现了纤维素组成的纺锤体 B.中期染色体上的有关基因表达合成后期所需的蛋白质 C.后期纺锤丝牵拉着丝点使之断裂 D.末期形成细胞板的过程涉及囊泡膜的融合 答案 D 解析 纺锤体的主要成分是蛋白质，A 错误；中期染色体处于高度螺旋化状态，此时核基因 不能表达，分裂期所需蛋白质在间期合成，B 错误；分裂期染色体的运动是纺锤丝牵拉的结 果，但着丝点的分裂，是相关酶作用的结果，C 错误；高等植物细胞有丝分裂末期形成细胞 板涉
18、及来自高尔基体的囊泡膜的融合，D 正确。 2.(2018 四川省广安、眉山、内江、遂宁高三第三次诊断)下列关于高等动物细胞有丝分裂过 程的叙述，正确的是( ) A.间期结束时，染色体数和核 DNA 分子数都加倍 B.前期，两组中心粒和姐妹染色单体都发生分离 C.中期，每条染色体的着丝点都排列在一个平面上 D.末期，细胞板向内凹陷将细胞缢裂成两个部分 答案 C 解析 有丝分裂间期结束时，核 DNA 分子数目加倍，而染色体数目不变，A 错误；两组中 心粒分离发生在有丝分裂前期，而姐妹染色单体分离发生在后期，B 错误；有丝分裂中期， 每条染色体的着丝点排列在赤道板上，C 正确；动物细胞有丝分裂过程中
19、不会出现细胞板， D 错误。 命题点二 有丝分裂图像的分析 3.下图是某生物体细胞有丝分裂的不同分裂时期的图像，对图像的描述正确的是( ) A.该生物可能是低等植物 B.甲、乙、丙三细胞内染色体、染色单体与 DNA 分子数比例都为 122 C.甲细胞进行中心体复制，发出星状射线，形成了纺锤体 D.甲、乙、丙三细胞分别处于有丝分裂的前期、后期和中期 答案 D 解析 图中细胞没有细胞壁、 含有中心体， 应是动物细胞， A 项错误； 图乙中没有染色单体， B 项错误；甲细胞中中心体已经完成了复制，C 项错误；图甲中染色体散乱排布，是有丝分 裂前期，图乙中着丝点分裂，染色体数目加倍，是有丝分裂后期，图
20、丙中染色体的着丝点排 列在一个平面上，是有丝分裂中期，D 项正确。 4.(2018 河南省百校联盟高三 3 月联考)下面为动物和植物细胞的有丝分裂图， 据图分析正确 的是( ) A.甲为分裂间期，乙为分裂末期，聚集成为细胞板 B.由微管组成，在前期较晚时形成纺锤体作用于 C.甲细胞中无同源染色体，甲产生的子细胞为生殖细胞 D.、均为细胞膜，两种细胞的细胞质分裂方式相同 答案 B 解析 甲出现染色体和纺锤体，处于分裂前期，A 错误；中心体由微管组成，在前期较晚 时形成纺锤体作用于着丝点， B 正确； 甲细胞中有同源染色体， 甲产生的子细胞为体细胞， C 错误； 为细胞膜、 为细胞壁， 动、 植物
21、细胞的细胞质分裂方式不同， 后者产生细胞板， D 错误。 科学思维 “三看法”界定动植物细胞有丝分裂图像 命题点三 有丝分裂相关曲线和柱状图分析 5.如图 1 和图 2 表示有丝分裂不同时期染色体和核 DNA 的数量关系，下列有关叙述不正确 的是( ) A.观察染色体形态和数目的最佳时期处于图 1 的 CD 段 B.图 1 中 DE 段的细胞染色体数目加倍，但核 DNA 含量不变 C.图 2 中 a 对应图 1 中的 AB 段，c 对应图 1 中的 EF 段 D.有丝分裂过程不会出现图 2 中 d 所示的情况 答案 C 解析 有丝分裂中期，染色体形态稳定、数目清晰，是观察染色体形态和数目的最佳
22、时期， 对应于图 1 的 CD 段，A 正确；图 1 中 DE 段形成的原因是着丝点分裂，此时细胞中染 色体数目加倍，但核 DNA 含量不变，B 正确；图 2 中 a 表示有丝分裂后期、末期，对应图 1 中的 EF 段， c 表示 G1期， 对应图 1 中的 AB 段， C 错误； 图 2 中 d 表示染色体DNA 21，这种情况不存在，D 正确。 6.图甲表示某动物体内细胞分裂图，图乙表示每条染色体上 DNA 含量的变化，图丙表示不 同分裂时期细胞核中染色体数目、染色单体数目与染色体 DNA 数目关系变化。下列叙述中 正确的是( ) A.图甲所示细胞对应于图乙中的 DE 段、图丙中的 B.图
23、甲所示细胞分裂时期核糖体、中心体代谢活跃 C.图丙中与图乙中 BC 段对应的只有 D.图丙中引起变化的原因是同源染色体的分离 答案 C 解析 图甲所示细胞处于有丝分裂后期，图乙中 AB 段表示间期中的 S 期，BC 段表示间期 中的 G2期和分裂期的前、中期，DE 段为后、末期。图甲中无染色单体，染色体数目染 色体 DNA 数目11。 所以图甲所示细胞对应于图乙中的 DE 段、 图丙中的， A 项错误； 核糖体和中心体在分裂间期因为染色体和中心体的复制而代谢活跃，B 项错误；图丙中引起 变化的原因是着丝点分裂，D 项错误。 考点三考点三 观察植物细胞的有丝分裂观察植物细胞的有丝分裂 1.实验原
24、理 (1)高等植物的分生组织细胞有丝分裂较旺盛。 (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)由于各个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显微镜观察细胞内 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 (1)洋葱根尖的培养：实验前 34 d，将洋葱放在瓶内装满清水的烧杯(或试管)上，底部接触 清水，置于温暖处常换水，待根长至约 5 cm。 (2)装片的制作 取材：剪取根尖约 3 mm 左右 解离 解离液：质量分数为15%的盐酸和体积分数为 95%的乙醇混合液11 目的：使组织中的细胞相互分离 时间：35 min 漂洗 漂
25、洗液：清水 目的 防止解离过度 便于染色 时间：约10 min 染色 染液：质量浓度为0.01 g/mL的龙胆紫溶液或醋 酸洋红溶液 目的：使染色体着色，便于观察 时间：35 min 制片 用镊子尖将根尖弄碎，盖上盖玻片，覆上一张滤纸 片后，加盖一片载玻片，用拇指轻压 (3)观察 低倍镜观察：根据根尖特点找到分生区细胞，特点是细胞呈正方形，排列紧密。 高倍镜观察：先找分裂中期的细胞，再找前期、后期、末期细胞，最后观察分裂间期细胞。 (4)绘图：绘制植物细胞有丝分裂中期简图。 1.实验操作的注意事项 解离时间 太短 细胞间质未被完全溶解，压片时细胞不易分散 过长 导致细胞解离过度、根尖过于酥软，
26、影响染色 漂洗时间 适宜 洗去多余的盐酸，防止解离过度而影响染色 染色时间 太短 染色体或染色质不能完全着色 过长 使其他部分也被染成深色，无法分辨染色体 压片力度 过轻 细胞未分散开 过重 将组织压烂 2.关于实验的 4 点提醒 (1)根尖中只有分生区细胞才可以进行分裂，伸长区和成熟区细胞不能分裂。 (2)不能观察一个细胞的连续分裂过程，因为解离时细胞已死亡，可以寻找处于不同时期的 细胞，连起来体现出细胞分裂的连续过程。 (3)细胞板是一个真实的结构，赤道板不是真实存在的结构，而是人为定义的平面。 (4)“解离漂洗染色制片”的步骤顺序不能颠倒、不能缺失，否则不易观察到预期 现象。 3.细胞分
27、裂时期与所观察细胞数目的关系及计算 (1)细胞周期中不同时期持续时间长短与处于该时期的细胞数呈正相关。 (2)某时期持续时间(t)处于该时期细胞数 观察细胞总数 细胞周期(T)。 命题点一 实验的基本原理和过程分析 1.如图是关于观察洋葱有丝分裂实验的部分操作，下列评价合理的是( ) A.剪取洋葱根尖 3 mm 左右，因为该区域属于根毛区，细胞有丝分裂旺盛 B.该实验步骤中唯一错误的是在和之间缺少用清水漂洗这一环节 C.在观察的图像中，b 属于分生区的细胞，细胞已死亡 D.若用图中 b 区域的细胞观察质壁分离和复原，实验现象明显 答案 C 解析 洋葱根尖 3 mm 左右的区域属于分生区，A 项
28、错误；在和之间应增加清水漂洗这 一环节，而在和之间的清水漂洗环节应删除，B 项错误；分生区的细胞呈正方形，排列 紧密，细胞经解离已死亡，C 项正确；b 区域的细胞属于分生区细胞，其液泡较小，渗透作 用不明显，用于观察质壁分离与复原，现象不明显，D 项错误。 2.在“观察植物细胞的有丝分裂”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 13 mm 处 乙 根尖 13 mm 处 丙 根尖 57 mm 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
29、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 答案 C 解析 解离的目的是使组织中的细胞相互分离开来，甲未解离，细胞相互重叠；漂洗的目的 是洗去解离液， 便于染色， 乙未漂洗， 影响染色效果， 染色体着色很浅不清楚； 根尖 57 mm 处为伸长区，伸长区细胞已失去分裂能力，染色体呈染色质状态，故观察不到染色体。 命题点二 实验的拓展和应用 3.(2019 泉州质检)在“观察洋葱根尖分生区细胞的有丝分裂”实验中，某同学观察到的一个 视野图像
30、如下。已知洋葱根尖分生区细胞一个细胞周期约 12 h。下列有关叙述最合理的是 ( ) A.装片制作时使用吡罗红甲基绿染色液进行染色 B.向左上方移动装片可使该视野中 M 细胞移到视野中央 C.计算该视野中分裂后期细胞所占的比例，乘以 12 h，得出分裂后期的时长 D.降低显微镜的放大倍数，有助于更精确比较不同分裂时期的时间长短 答案 D 解析 有丝分裂观察实验中，应使用龙胆紫溶液或者醋酸洋红溶液进行染色；图中 M 细胞 位于右下方，要将 M 细胞移到视野的中央，应该将装片向右下方移动；该视野中各个时期 细胞数量较少， 不足以计算各个时期细胞所占的比例和各时期时间的长短； 降低显微镜的放 大倍数
31、，视野中的细胞数量变多，有助于更精确比较不同分裂时期的时间长短。 4.如图是紫色洋葱植株示意图，它可以是很多实验的材料，下列实验与图中材料标号组合恰 当的是( ) 实验 A B C D 检测组织中还原性糖 绿叶中色素的提取和分离 观察 DNA、RNA 在细胞中的分布 观察质壁分离和复原 观察有丝分裂 答案 C 解析 检测组织中还原性糖需要选择富含还原性糖、 没有颜色的材料， 故应选洋葱鳞片叶 肉细胞； 绿叶中色素的提取和分离要选择叶绿素含量丰富的材料， 故应选洋葱管状叶细胞； 观察 DNA、RNA 在细胞中的分布应选择没有颜色的细胞，可选洋葱鳞片叶内表皮细胞； 观察质壁分离和复原应选择成熟的植
32、物细胞，可选用洋葱鳞片叶外表皮细胞，其有颜色， 便于观察；观察有丝分裂应选用分裂旺盛的细胞，故选洋葱根尖分生区细胞。 科学探究 洋葱在生物学实验中的“一材多用” 取材部位 实验名称 取材原因 叶 鳞片叶 植物细胞的质壁分离 和复原 外表皮细胞含紫色大液泡 使用高倍显微镜观察 细胞的多样性 细胞较大，外表皮细胞有大液泡， 内表皮细胞有明显的细胞核 观察DNA和RNA在细 胞中的分布 内表皮细胞近于无色 管状叶 叶绿体中色素的提取 和分离 色素含量多 根 观察根尖分生组织细 胞的有丝分裂 材料易得，且分生区细胞分裂能力 强，染色体数目少，易于观察 低温诱导植物染色体 数目的变化 材料易得， 且低温
33、(4 )下根尖也能 分裂生长，诱导染色体变异率较高 矫正易错矫正易错 强记长句强记长句 1.模拟细胞大小与物质运输的关系实验中，NaOH 在每一琼脂块内扩散的速度相同，但是运 输的效率不同。 2.细胞体积不能无限增大，也不是越小越好，还需要一定的空间容纳酶和核糖体等细胞内部 结构。 3.原核生物只能进行二分裂，二分裂不是无丝分裂。 4.减数分裂和无丝分裂没有细胞周期，高度分化的成熟细胞无细胞周期。 5.无丝分裂中不出现纺锤体和染色体，但是仍有遗传物质的复制和分配。 6.蛙的红细胞能进行无丝分裂，哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核，不能分裂。 7.低等植物细胞含有中心体，前期由中心体形成纺锤体，末期
34、形成细胞板将细胞一分为二。 8.染色体的数目始终和着丝点的数目相等；间期 DNA 复制时，着丝点数目不变，染色体数 目不加倍。 9.纺锤丝的成分是蛋白质，其长度缩短是酶促反应的过程，需要消耗能量。 10.着丝点分裂不是纺锤丝牵引导致的，而是在相关酶的作用下自主分裂的结果。 11.赤道板不是细胞结构，观察不到；细胞板是由高尔基体形成的细胞结构，可以观察到。 甲图表示处于某分裂时期的细胞图像，乙图表示该细胞在有丝分裂不同时期每条染色体上 DNA 含量变化的关系图。请据图回答下列问题： 1.甲图所示细胞发生的主要变化是每个着丝点分裂成两个，姐妹染色单体分开，成为两条子 染色体并移向细胞两极。 2.乙
35、图中 AB 段形成的原因是分裂间期 DNA 分子复制； CD 段形成的原因是分裂后期染色体 的着丝点分裂，染色单体分离。 3.甲图所示细胞分裂的前一阶段， 细胞中染色体排列的特点是染色体的着丝点排列在细胞中 央的赤道板上。 4.分裂期蛋白质合成的很少，原因是分裂期染色体中的 DNA 高度螺旋化，难以解旋，无法 正常转录。 重温高考重温高考 演练模拟演练模拟 1.(2018 全国，4)已知药物 X 对细胞增殖有促进作用，药物 D 可抑制药物 X 的作用。某同 学将同一瓶小鼠皮肤细胞平均分为甲、乙、丙三组，分别置于培养液中培养，培养过程中进 行不同的处理(其中甲组未加药物)，每隔一段时间测定各组细
36、胞数，结果如图所示。据图分 析，下列相关叙述不合理的是( ) A.乙组加入了药物 X 后再进行培养 B.丙组先加入药物 X，培养一段时间后加入药物 D，继续培养 C.乙组先加入药物 D，培养一段时间后加入药物 X，继续培养 D.若药物 X 为蛋白质，则药物 D 可能改变了药物 X 的空间结构 答案 C 解析 乙组细胞数增加最快，应该是加入了药物 X 后进行的培养，A 项正确；丙组细胞开 始时增殖速度与乙组几乎相同，曲线和乙组基本重合，后期比乙组慢，说明丙组先加入药物 X 促进细胞增殖， 后期加入药物 D， 抑制了药物 X 的作用， B 项正确； 若乙组先加入药物 D， 后加入药物 X，其细胞数
37、变化曲线开始应与甲组基本重合，后期略有增加，C 项错误；药物 D 对药物 X 有抑制作用，若药物 X 为蛋白质，其抑制原理可能是药物 D 改变了药物 X 的空 间结构，导致药物 X 的活性降低，D 项正确。 2.(2016 海南，6)下列与细胞周期有关的叙述，正确的是( ) A.等位基因的分离发生在细胞周期的分裂间期 B.在植物细胞的细胞周期中纺锤丝出现在分裂间期 C.细胞周期中染色质 DNA 比染色体 DNA 更容易复制 D.肝细胞的细胞周期中染色体存在的时间比染色质的长 答案 C 解析 等位基因的分离一般发生在减数分裂过程中，减数分裂没有细胞周期，A 项错误；纺 锤丝出现在有丝分裂前期，B
38、 项错误；DNA 复制需要解螺旋，染色体高度螺旋化造成难以 解旋，C 项正确；染色体存在于分裂期，分裂期的时间远小于分裂间期，D 项错误。 3.(2015 北京，3)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 答案 C 解析 由图可知，在 b 峰中细胞的 DNA 相对含量为
39、 80，而 a 峰中细胞的 DNA 相对含量为 40，A 项正确；在 a 峰与 b 峰之间细胞内的 DNA 含量在逐渐增加，所以正在进行 DNA 分 子的复制，B 项正确；处于分裂期的细胞大部分位于 b 峰中，C 项错误；通过实验组和对照 组中 b 峰细胞的数量可以看出，实验组中进行 DNA 复制的癌细胞数量明显减少，说明该药 物对癌细胞 DNA 复制有抑制作用，D 项正确。 4.(2015 安徽，3)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
40、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 答案 B 解析 根据图示可知，甲细胞处于有丝分裂中期，乙细胞处于有丝分裂后期。甲细胞的每条 染色体的着丝点排列在赤道板上而不是细胞板上， A 项错误； 乙细胞中的染色体被平均分配， 移向细胞两极，B 项正确；乙细胞中的染色体数目是甲细胞中的 2 倍，DNA 含量相同，C 项错误； 细胞周期包括分裂间期和分裂期， 统计图中处于分裂期的细胞数目只可计算分裂期 所用时间在细胞周期中所占的比例，不可计算细胞周期的长短，D 项错误。 5.(2017 全国，29)利用一定方法使细胞群体处于细胞周期的同一阶段，称为细胞周期同步
41、化。以下是能够实现动物细胞周期同步化的三种方法。回答下列问题： (1)DNA合成阻断法： 在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的DNA合成可逆抑制剂， 处于_期的细胞不受影响而继续细胞周期的运转，最终细胞会停滞在细胞周期的 _期，以达到细胞周期同步化的目的。 (2)秋水仙素阻断法：在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的秋水仙素，秋水仙素能 够抑制_，使细胞周期被阻断，即可实现细胞周期同步化。经秋水仙素处理 的细胞_(填“会”或“不会”)被阻断在间期。 (3)血清饥饿法：培养液中缺少血清可以使细胞周期停滞在间期，以实现细胞周期同步化。 分裂间期的特点是_ _(答出 1 点即可)。 答案 (1
42、)分裂 分裂间 (2)纺锤体形成 不会 (3)完成 DNA 的复制和有关蛋白质的合成 解析 (1)DNA 复制发生在细胞分裂间期；DNA 合成被阻断后，分裂期不受影响，分裂间期 受影响，最终细胞会停滞在细胞周期的分裂间期。 (2)秋水仙素通过抑制纺锤体的形成来使细胞中染色体数目加倍，而纺锤体形成于有丝分裂 前期，因此经秋水仙素处理的细胞不会被阻断在间期。 (3)分裂间期细胞的特点是完成 DNA 的复制和有关蛋白质的合成，细胞体积略有增大。 6.(2015 福建，26)为了研究从植物中提取的可可碱是否可以作为除草剂，某科研小组开展了 可可碱对鬼针草根尖细胞有丝分裂和种子萌发影响的实验探究，结果如
43、下表。请回答： 可可碱浓度 mmol L 1 根尖细胞有丝分裂 种子发 芽率/% 有丝分裂指数 % 分裂期细胞占比/% 前期和中期 后期和末期 0 3.73 3.04 0.69 81.5 0.1 2.90 2.16 0.74 68.1 0.5 2.10 1.72 0.38 18.6 1.0 1.96 1.72 0.24 2.3 注：有丝分裂指数分裂期细胞数/观察细胞的总数100%。 (1)本实验需要制作根尖细胞有丝分裂装片，制片过程中根尖解离需要用到的试剂是 _， 如图为显微镜下观察到的部分细胞图像， 箭号所指的细胞处于分裂期 的_期。 (2)实验结果显示， 与对照组相比， 当可可碱浓度达到
44、1.0 mmol L 1 时， 在分裂期的细胞中， 后期和末期的细胞数目相对_。产生这种结果的原因可能是_， 导致染色体无法移向细胞两极。 (3)实验结果表明，随着可可碱浓度的升高，种子发芽率_。为探究可可碱影响种子 发芽率的可能原因，某同学提出假设：可可碱会降低种子中赤霉素的水平。现欲通过实验检 验上述假设，请写出实验设计的基本思路：_ _。 答案 (1)盐酸和酒精 中 (2)减少 可可碱能够抑制纺锤体的形成 (3)降低 以不同浓 度的可可碱处理鬼针草种子， 一段时间后测定各组种子中赤霉素的含量， 分析可可碱浓度与 赤霉素含量的关系 解析 (1)实验中将根尖放入盛有盐酸和酒精混合液(11)的
45、玻璃皿中，在室温下解离。据图 可知染色体的着丝点排列在细胞中央的一个平面上，细胞应处于分裂期的中期。(2)据表可 知，对照组中后期和末期分裂指数为 0.69%，可可碱浓度 1 mmol/L 实验组后期和末期分裂 指数为 0.24%，故较对照组减少。依题意可知：染色体无法移向两极，产生原因可能是可可 碱能够抑制纺锤体的形成，从而导致分裂后期和末期的细胞数目减少。(3)据表可知，随着 可可碱浓度的升高，种子发芽率降低。依题意可知，探究实验的自变量是可可碱浓度，因变 量是种子中赤霉素含量。 因此， 实验设计思路： 设置一定浓度梯度的可可碱处理鬼针草种子， 一段时间后测定各组种子中赤霉素的含量，进而得出可可碱浓度与赤霉素含量的关系。
