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2017高考考点一遍过生物课标通用第3辑:考点3 细胞的增殖

资料类别: 生物/同步

所属版本: 通用

所属地区: 全国

上传时间:2016/11/30

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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
【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。
.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5 cm)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:
①解离:剪取洋葱根尖2~3 mm,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11)的玻璃皿中,在室温下解离15 min。
染色:把根尖放进盛有质量浓度为0.01 g/mL龙胆紫溶液的玻璃皿中染色3~5 min。
漂洗:将根尖放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10 min。
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__________________________________________________________________________。

【答案】(1)不同的取材时间
(2)将解离15 min改为2~3 min;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15 min改为2~3 min;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11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0.01 g/mL或0.02 g/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.(2015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.(2015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
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。

.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.          B.          C.          D.
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.

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
.将一块3 cm×3 cm×6 cm的含酚酞的琼脂块切成三块边长分别为1 cm、2 cm、3 cm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
.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.时期染色体还未复制,核DNA已完成了复制
B.时期核膜、核仁重建,细胞中部出现细胞板
C.→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.→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
.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】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。有丝分裂染色体数目变化应在后期增加一倍,故是。减数分裂中DNA复制一次,连续分裂两次,故是,故B正确。
.【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。
.【答案】B
【解析】图没有同源染色体,属于减数第二次分裂,图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,故位于BC段,D正确。
.【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。
.【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。
.【答案】C
【解析】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;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;→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;和均表示有丝分裂过程,过程中染色单体已经分离,D错误。
.【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   4   8
(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(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
①当有染色单体存在时,染色体数染色单体数核DNA分子数=12︓2。
②当无染色单体存在时,染色体数核DNA分子数=11。
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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