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第1節(jié) 細(xì)胞的增殖 一、生物體生長(zhǎng)的原因及細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸?shù)年P(guān)系 1．生物體生長(zhǎng)的原因：一是__________，二是________________，實(shí)際上不同動(dòng)植物的器官大小主要取決于_________________。 2．細(xì)胞不能無(wú)限長(zhǎng)大的原因： （1）細(xì)胞體積越大，其相對(duì)表面積就越_________，細(xì)胞的物質(zhì)運(yùn)輸效率越_________。細(xì)胞表面積與體積的關(guān)系限制了細(xì)胞的生長(zhǎng)。 （2）細(xì)胞核是遺傳和代謝的控制中心，細(xì)胞核所控制的細(xì)胞質(zhì)范圍有一定的限度，即細(xì)胞的核質(zhì)比限制了細(xì)胞的生長(zhǎng)。 二、有絲分裂 1．真核細(xì)胞的分裂方式 真核細(xì)胞的分裂有________、無(wú)絲分裂和________三種方式。 2．細(xì)胞周期 （1）概念：①：范圍______________的細(xì)胞；②時(shí)間：起點(diǎn)是______________________時(shí)開始，________________時(shí)結(jié)束。 （2）階段劃分：___________和____________________。 3．有絲分裂過(guò)程（以植物細(xì)胞為例） 圖示 時(shí)期 主要變化 前期 （1）染色質(zhì)絲螺旋纏繞，縮短變粗，成為_____________。 （2）細(xì)胞兩級(jí)發(fā)出紡錘絲，形成_______________。 （3）核仁逐漸解體，____________逐漸消失。 （4）___________散亂分布于紡錘體中央。 中期 （1）紡錘絲牽引染色體運(yùn)動(dòng)，使其著絲點(diǎn)排列在_______上。 （2）染色體_________，__________，便于觀察。 后期 （1）著絲點(diǎn)分裂，_______分開，染色體數(shù)目________。 （2）子染色體在紡錘絲的牽引下移向_______________。 末期 （1）染色體變成_____________，紡錘絲消失。 （2）__________、______________出現(xiàn)，形成兩個(gè)新細(xì)胞核。 （3）___________位置出現(xiàn)細(xì)胞板，逐漸擴(kuò)展為_________。 4．細(xì)胞有絲分裂的重要意義：_______________________________________________________。 由于染色體上有遺傳物質(zhì)DNA，因而在細(xì)胞的親代和子代之間保持了_____________________?？梢?，細(xì)胞的有絲分裂對(duì)于生物遺傳有重要意義。 5．動(dòng)物細(xì)胞和植物細(xì)胞有絲分裂的區(qū)別 動(dòng)物細(xì)胞和植物細(xì)胞有絲分裂過(guò)程的不同點(diǎn)是：在前期，細(xì)胞的紡錘體是由_______周圍發(fā)出的_____________形成的；在末期，細(xì)胞中部不形成________________，而是細(xì)胞膜從細(xì)胞中部向內(nèi)陷，把細(xì)胞縊裂成兩部分。 三、觀察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂 1．先用低倍鏡觀察裝片，找到分生區(qū)部位的細(xì)胞。此部分細(xì)胞的特點(diǎn)是____________________________。 2．觀察中發(fā)現(xiàn)，處于________________期的細(xì)胞數(shù)目最多，這是因?yàn)樵诩?xì)胞周期中，__________期最長(zhǎng)。 四、無(wú)絲分裂 1．過(guò)程：細(xì)胞無(wú)絲分裂過(guò)程比較簡(jiǎn)單，一般是核先延長(zhǎng)，核的中部向內(nèi)凹進(jìn)，縊裂成為兩個(gè)細(xì)胞核；接著，整個(gè)細(xì)胞從中部縊裂成兩部分，形成兩個(gè)子細(xì)胞。 2．特點(diǎn)：因?yàn)樵诜至堰^(guò)程中沒(méi)有出現(xiàn)___________和__________的變化，所以叫無(wú)絲分裂。 一、1．細(xì)胞的生長(zhǎng) 細(xì)胞的分裂 細(xì)胞數(shù)量的多少 2．小 低 二、1．有絲分裂 減數(shù)分裂 2．（1）連續(xù)分裂 一次分裂完成 下一次分裂完成 （2）分裂間期 分裂期 3．前期：（1）染色體（2）紡錘體（3）核膜（4）染色體 中期：（1）赤道板（2）形態(tài)穩(wěn)定 數(shù)目清晰 后期：（1）姐妹染色單體 加倍（2）細(xì)胞兩極 末期：（1）染色質(zhì)絲（2）核膜 核仁（3）赤道板 細(xì)胞壁 4．將親代細(xì)胞的染色體經(jīng)復(fù)制后，精準(zhǔn)地平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中 遺傳性狀的穩(wěn)定性 5．兩組中心粒 星射線 細(xì)胞板 三、1．細(xì)胞呈正方形，排列緊密 2．有的細(xì)胞正在分裂 間 間 四、2．紡錘絲 染色體 一、有絲分裂 1．細(xì)胞有絲分裂的過(guò)程及特點(diǎn)： 時(shí)期 植物細(xì)胞 動(dòng)物細(xì)胞 染色體變化 特點(diǎn) 間期 DNA分子的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成 前期 出現(xiàn)染色體和紡錘體；核膜、核仁逐漸消失 中期 染色體的著絲點(diǎn)排列在赤道板上，染色體的形態(tài)穩(wěn)定，數(shù)目清晰，便于觀察 后期 著絲點(diǎn)分裂，姐妹染色單體分開成為兩條子染色體，并移向細(xì)胞兩極 末期 染色體變成染色質(zhì)，紡錘體消失，核膜、核仁重新出現(xiàn)，細(xì)胞一分為二 1．如圖表示細(xì)胞有絲分裂過(guò)程中染色體的形態(tài)變化，由圖分析可知，下列敘述正確的是 A．甲→乙的過(guò)程中細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍 B．觀察染色體形態(tài)和數(shù)目通常在丙時(shí)期 C．丙階段核膜消失，核仁解體 D．戊階段細(xì)胞中染色體數(shù)是DNA分子數(shù)的兩倍 【參考答案】C 【名師點(diǎn)睛】細(xì)胞周期中染色體行為變化規(guī)律 二、觀察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂 1．實(shí)驗(yàn)原理： （1）在高等植物體內(nèi)，有絲分裂常見于根尖、芽尖等分生區(qū)細(xì)胞。 （2）細(xì)胞分裂具有獨(dú)立性：某一時(shí)刻，統(tǒng)一組織的不同細(xì)胞，可處于細(xì)胞周期的不同分裂時(shí)期。 （3）在高倍顯微鏡下，根據(jù)染色體的形態(tài)和數(shù)目，識(shí)別有絲分裂的不同時(shí)期。 2．選取材料： （1）選材部位應(yīng)具有持續(xù)分裂能力，如根尖、芽尖。 （2）選擇染色體數(shù)目較少的生物，便于染色體的計(jì)數(shù)。 （3）選擇分裂期占細(xì)胞周期比例較大的細(xì)胞，易觀察到分裂期細(xì)胞的特點(diǎn)。 3．實(shí)驗(yàn)過(guò)程 步驟 目的 注意事項(xiàng) （1）取材 選取分裂旺盛的生物組織 切取洋蔥根尖2~3 min （2）解離 殺死并固定細(xì)胞便于壓片時(shí)使細(xì)胞分散 解離時(shí)間為3~5 min。若時(shí)間過(guò)短，細(xì)胞未充分解離，壓片時(shí)細(xì)胞分不開；若時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，根尖過(guò)分酥軟，無(wú)法進(jìn)行漂洗和染色 （3）漂洗 洗去材料中多余的解離液，防止解離過(guò)度 用鑷子取出根尖，放入盛有清水的玻璃皿中，漂洗10 min （4）染色 龍膽紫溶液使染色體或染色質(zhì)著色 染色3~5 min （5）制片 使細(xì)胞分散成單層，便于在顯微鏡下觀察 放根尖，滴清水，加蓋片，輕加壓。注意壓片時(shí)，不能使蓋玻片移動(dòng)，以免使材料模糊不清，而且要控制好力度，必須一次壓片成功 （6）觀察裝片并繪圖 觀察并記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果 先找到分生區(qū)，分生區(qū)細(xì)胞的特點(diǎn)是：細(xì)胞呈正方形，排列緊密 2．如圖表示洋蔥根尖細(xì)胞有絲分裂裝片的制作與觀察，下列相關(guān)敘述不正確的是 A．A過(guò)程所用的解離液是以質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%的鹽酸和體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精配制而成的 B．B過(guò)程的主要目的是洗去解離液，避免影響染色 C．在顯微鏡下可以看到一個(gè)細(xì)胞連續(xù)分裂的過(guò)程 D．在低倍鏡下找到物像后，可以換用高倍鏡繼續(xù)觀察 【參考答案】C 1．以下四圖，能正確反映細(xì)胞周期概念的是 2．下列關(guān)于細(xì)胞周期的說(shuō)法，不正確的是 A．具有細(xì)胞周期的是真核細(xì)胞 B．細(xì)胞周期是一個(gè)與代謝有關(guān)的過(guò)程，溫度越高所需的時(shí)間越長(zhǎng) C．細(xì)胞的種類不同，細(xì)胞周期的時(shí)間長(zhǎng)短通常也不相同 D．一個(gè)新細(xì)胞通過(guò)有絲分裂形成兩個(gè)新細(xì)胞所需時(shí)間為一個(gè)細(xì)胞周期 3．在一個(gè)細(xì)胞周期中，染色體數(shù)目倍增、染色單體形成、染色體在細(xì)胞核中最早顯現(xiàn)、染色體形態(tài)和數(shù)目最為清晰的時(shí)期依次為①分裂間期②分裂前期③分裂中期④分裂后期⑤分裂末期 A．①②③④ B．④①②③ C．②③①④ D．⑤③②④ 4．在有絲分裂前期，細(xì)胞的動(dòng)態(tài)變化中，動(dòng)植物細(xì)胞的主要區(qū)別在于 A．染色體形成的方式不同 B．赤道板出現(xiàn)的方向不同 C．紡錘體來(lái)源不同 D．核膜、核仁解體的時(shí)間不同 5．在細(xì)胞有絲分裂過(guò)程中，細(xì)胞核內(nèi)各組成成分之間的數(shù)量關(guān)系一定不相等的是 A．染色體數(shù)目與著絲點(diǎn)數(shù) B．染色體數(shù)目與染色單體數(shù)目 C．DNA分子數(shù)目與染色單體數(shù)目 D．染色體數(shù)目與DNA分子數(shù)目 6．下列有關(guān)細(xì)胞體積的敘述，正確的是 A．大的細(xì)胞一定比小的細(xì)胞復(fù)雜 B．生物體體積越大，其細(xì)胞體積也越大 C．細(xì)胞體積越小，其表面積與體積的比例越大 D．細(xì)胞體積小，不利于完成各項(xiàng)生命活動(dòng) 7．某細(xì)胞研究所對(duì)小鼠腸上皮細(xì)胞進(jìn)行體外培養(yǎng)，測(cè)定了其細(xì)胞周期中各階段時(shí)間的長(zhǎng)短，結(jié)果如下表所示，用含放射性同位素的胸苷（DNA復(fù)制的原料之一）短期培養(yǎng)小鼠腸上皮細(xì)胞后，處于S期的細(xì)胞都會(huì)被標(biāo)記。洗脫含放射性同位素的胸苷，換用無(wú)放射性的新鮮培養(yǎng)液培養(yǎng)，定期檢測(cè)。預(yù)計(jì)再經(jīng)過(guò)6．2小時(shí)被標(biāo)記的M期的細(xì)胞數(shù)占M期細(xì)胞總數(shù)的比例為 分裂時(shí)期 分裂間期 分裂期 合計(jì) G1 S G2 M 時(shí)長(zhǎng)（h） 3．4 7．9 2．2 1．8 15．3 A．25% B．50% C．75% D．100% 8．下面是動(dòng)物細(xì)胞有絲分裂不同時(shí)期染色體（a）數(shù)目、核DNA分子（b）數(shù)目的柱形統(tǒng)計(jì)圖，對(duì)此進(jìn)行的有關(guān)敘述正確的是 A．①時(shí)期染色體還未復(fù)制，核DNA已完成了復(fù)制 B．③時(shí)期核膜、核仁重建，細(xì)胞中部出現(xiàn)細(xì)胞板 C．①→②表示著絲點(diǎn)分裂，染色體數(shù)目加倍，但核DNA分子數(shù)目不變 D．②→③表示染色單體相互分離，染色體和核DNA分子數(shù)目也隨之減半 9．制作洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞有絲分裂裝片，下列操作步驟中導(dǎo)致染色不深的是 A．剪取洋蔥根尖2~3mm，放入解離液中3~5min B．待根尖酥軟后，直接將其放在龍膽紫溶液中染色 C．染色3~5min后，取出根尖，放在載玻片上，加一滴清水，蓋上蓋玻片 D．在蓋玻片上再加一片載玻片，用拇指按壓 10．如圖A、B分別是兩種生物細(xì)胞有絲分裂過(guò)程中某時(shí)期的示意圖，圖C是相應(yīng)細(xì)胞在分裂過(guò)程中的DNA分子數(shù)目變化曲線。請(qǐng)回答: （1）B圖表示有絲分裂的________期，A所示生物體細(xì)胞中有________條染色體。 （2）C圖中ab段的變化是由于________，df段的變化是由于________。 （3）在C圖中能完整地表示一個(gè)細(xì)胞周期的是________段。 11．（2018全國(guó)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(guò)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 12．（2018全國(guó)Ⅰ卷，4）已知藥物X對(duì)細(xì)胞增值有促進(jìn)作用，藥物D可抑制藥物X的作用。某同學(xué)將同一瓶小鼠皮膚細(xì)胞平均分為甲、乙、丙三組，分別置于培養(yǎng)液中培養(yǎng)，培養(yǎng)過(guò)程中進(jìn)行不同的處理（其中甲組未加藥物），每隔一段時(shí)間測(cè)定各組細(xì)胞數(shù)，結(jié)果如圖所示。據(jù)圖分析，下列相關(guān)敘述不合理的是 A．乙組加入了藥物X后再進(jìn)行培養(yǎng) B．丙組先加入藥物X，培養(yǎng)一段時(shí)間后加入藥物D，繼續(xù)培養(yǎng) C．乙組先加入藥物D，培養(yǎng)一段時(shí)間后加入藥物X，繼續(xù)培養(yǎng) D．若藥物X為蛋白質(zhì)，則藥物D可能改變了藥物X的空間結(jié)構(gòu) 13．（2018浙江卷，21）下表為實(shí)驗(yàn)測(cè)得離體培養(yǎng)的胡蘿卜根尖細(xì)胞的細(xì)胞周期各階段時(shí)間。 下列敘述正確的是 A．G1期的細(xì)胞中主要進(jìn)行有關(guān)蛋白質(zhì)的合成及核糖體的增生 B．用含DNA合成抑制劑的培養(yǎng)液培養(yǎng)1．3h后，細(xì)胞都被阻斷在S期 C．G2期的細(xì)胞中每個(gè)染色體含2條并列的染色單體，導(dǎo)致染色體數(shù)目加倍 D．胡蘿卜各組織細(xì)胞周期時(shí)間長(zhǎng)短相同，但G1、S、G2和M期的時(shí)間長(zhǎng)短不同 14．（2017江蘇卷）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 15．（2016年浙江卷）下列關(guān)于高等動(dòng)物細(xì)胞增殖的敘述，錯(cuò)誤的是 A．有絲分裂前的間期和減數(shù)分裂前的間期，都進(jìn)行1次染色質(zhì)DNA的復(fù)制 B．細(xì)胞周期的G2期已經(jīng)形成了1對(duì)中心體，在有絲分裂前期形成紡錘體 C．染色體數(shù)為2n=24的性原細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂，中期Ⅱ染色體數(shù)和染色體DNA分子數(shù)分別為12和24 D．若在G2期某染色質(zhì)的1個(gè)DNA分子發(fā)生片段缺失，則該細(xì)胞有絲分裂產(chǎn)生的2個(gè)子細(xì)胞均含有該異常DNA 1．【答案】A 【解析】細(xì)胞周期從一次分裂結(jié)束為起點(diǎn)，到下一次分裂結(jié)束為終點(diǎn)，且細(xì)胞周期中間期所占時(shí)間較長(zhǎng)，分裂期所占時(shí)間較短。 4．【答案】C 【解析】有絲分裂前期，動(dòng)植物細(xì)胞紡錘體的形成方式不同。動(dòng)物細(xì)胞由中心體發(fā)出星射線形成紡錘體，植物細(xì)胞由細(xì)胞兩極發(fā)生紡錘絲形成紡錘體。 5．【答案】B 【解析】染色體數(shù)目一定等于著絲點(diǎn)數(shù)目，A不符合題意；染色體數(shù)目與染色單體數(shù)目之比可能為1∶0或1∶2，二者一定不相等，B符合題意；有染色單體時(shí)DNA分子數(shù)目與染色單體數(shù)目相等，C不符合題意；沒(méi)有染色單體時(shí)，染色體數(shù)目等于DNA分子數(shù)目，D不符合題意。 6．【答案】C 【解析】細(xì)胞的復(fù)雜程度跟細(xì)胞大小沒(méi)有必然關(guān)系，A錯(cuò)誤。不同生物體體積差別很大，但是細(xì)胞的體積一般相差不大，B錯(cuò)誤。細(xì)胞越小，相對(duì)表面積（表面積與體積的比例）越大，C正確。細(xì)胞越小，相對(duì)表面積越大，物質(zhì)運(yùn)輸效率越高，D錯(cuò)誤。 8．【答案】C 【解析】①時(shí)期染色體與核DNA數(shù)目之比是1∶2，說(shuō)明DNA已經(jīng)完成了復(fù)制，即染色體已經(jīng)復(fù)制，A錯(cuò)誤。③時(shí)期核DNA數(shù)和染色體數(shù)都為2N，說(shuō)明是分裂末期，此時(shí)核膜、核仁重建，但動(dòng)物細(xì)胞不會(huì)出現(xiàn)細(xì)胞板，B錯(cuò)誤。①→②表示染色體數(shù)目加倍，說(shuō)明著絲點(diǎn)分裂，②時(shí)期核DNA數(shù)和染色體數(shù)相同，C正確。②→③表示細(xì)胞分裂為兩個(gè)細(xì)胞，染色體和核DNA分子數(shù)目也隨之減半，D錯(cuò)誤。 9．【答案】B 【解析】解離時(shí)，需要剪取洋蔥根尖2~3mm，放入解離液中3~5min，故A正確；待根尖酥軟后，需要先用蒸餾水漂洗約10分鐘，再進(jìn)行染色，若直接染色，解離液中的鹽酸會(huì)與堿性染料反應(yīng)，不利于染色，故B錯(cuò)誤；制片時(shí)，取出根尖，放在載玻片上，加一滴清水，蓋上蓋玻片，在蓋玻片上再加一片載玻片，用拇指按壓，故C、D正確。 10．【答案】（1）后 6 （2）染色體復(fù)制（DNA分子的復(fù)制） 著絲點(diǎn)分裂，染色單體變成染色體，并平均分配進(jìn)入兩個(gè)子細(xì)胞 （3）f~k 【解析】（1）分析題圖，B圖中著絲點(diǎn)分裂，故B圖表示有絲分裂后期。A圖表示有絲分裂中期，根據(jù)染色體數(shù)等于著絲點(diǎn)數(shù)，故染色體有6條。（2）C圖中ab段細(xì)胞核內(nèi)DNA數(shù)量加倍，故發(fā)生了DNA復(fù)制，df段的變化表示細(xì)胞核中DNA含量減半，原因是著絲點(diǎn)分裂，姐妹染色單體分開，進(jìn)入兩個(gè)子細(xì)胞中。（3）一個(gè)細(xì)胞周期應(yīng)該從上一次分裂結(jié)束開始到下一次分裂完成為止，在C圖中表示一個(gè)細(xì)胞周期的階段是f~k段。 11．【答案】B 【解析】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。 13．【答案】A 【解析】G1期為DNA復(fù)制前期，細(xì)胞中主要進(jìn)行有關(guān)蛋白質(zhì)的合成及核糖體的增生，A正確；S期是DNA復(fù)制期，用含DNA合成抑制劑的培養(yǎng)液培養(yǎng)1．3h后，DNA復(fù)制不能進(jìn)行，G1細(xì)胞都被阻斷在S期，B錯(cuò)誤；G2期是DNA復(fù)制后期，細(xì)胞中的每個(gè)染色體含2條并列的染色單體，但染色體數(shù)目不變，C錯(cuò)誤；胡蘿卜不同組織細(xì)胞的細(xì)胞周期持續(xù)的時(shí)間長(zhǎng)短不同，G1、S、G2和M期的時(shí)間長(zhǎng)短也不同，D錯(cuò)誤。 14．【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(shuō)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。 【名師點(diǎn)睛】本題主要考查有絲分裂的相關(guān)知識(shí)，要求學(xué)生理解有絲分裂過(guò)程中染色體數(shù)目的變化。 15．【答案】D