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第一節(jié)　細(xì)胞增殖
第1課時(shí)　細(xì)胞增殖與動物細(xì)胞的有絲分裂
[學(xué)習(xí)目標(biāo)]　1.說明生物體的生長主要是細(xì)胞增殖的結(jié)果。2.說出細(xì)胞周期的概念。3.概述動物細(xì)胞有絲分裂的過程，掌握各階段的主要變化特征。
一、生物體的生長主要是細(xì)胞增殖的結(jié)果
1．多細(xì)胞生物體體積的增大，與細(xì)胞數(shù)量增多和細(xì)胞體積增大有關(guān)。
2．生物體的細(xì)胞不能無限長大的原因
(1)合適的細(xì)胞體積能保證細(xì)胞與周圍環(huán)境進(jìn)行正常的物質(zhì)和信息交換，保證細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸和信息傳遞的正常進(jìn)行。
(2)當(dāng)細(xì)胞體積增加過大時(shí)，細(xì)胞的相對表面積就變小，細(xì)胞與周圍環(huán)境的物質(zhì)和信息交換的效率也可能會降低。
(3)當(dāng)細(xì)胞體積增加過大時(shí)，會影響細(xì)胞核對細(xì)胞的控制，不利于細(xì)胞生命活動的進(jìn)行。
判斷正誤
(1)細(xì)胞越大，相對表面積越小，物質(zhì)運(yùn)輸效率越高(　　)
(2)細(xì)胞表面積與體積的關(guān)系是限制細(xì)胞不能無限長大的原因之一(　　)
(3)多細(xì)胞生物體的生長依賴于細(xì)胞的生長和細(xì)胞的增殖(　　)
答案　(1)×　(2)√　(3)√
探究細(xì)胞不能無限長大的原因
瓊脂模擬細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)：將瓊脂塊切成邊長分別為4 cm、2 cm、1 cm的正方體，分別計(jì)算它們的表面積和體積以及表面積與體積之比，填入下表：
瓊脂塊邊長/cm 表面積/cm2 體積/cm3 表面積與體積之比
1 6 1 6
2 24 8 3
4 96 64 1.5
(1)根據(jù)上述數(shù)據(jù)，細(xì)胞的表面積和體積的比值與細(xì)胞的大小有什么關(guān)系？
提示　細(xì)胞體積越小，細(xì)胞表面積與體積之比越大。
(2)從物質(zhì)運(yùn)輸?shù)男士?，?xì)胞為什么不能太大？
提示　細(xì)胞越大，表面積與體積的比值越小，物質(zhì)運(yùn)輸?shù)男试降汀?br/>(3)細(xì)胞體積是不是越小越好？
提示　不是。因?yàn)榧?xì)胞中有眾多的必需物質(zhì)和細(xì)胞器，細(xì)胞太小，就沒有足夠的空間，細(xì)胞就不能進(jìn)行相應(yīng)的生命活動，發(fā)揮出相應(yīng)的生理功能。
1．生物體的生長與細(xì)胞的關(guān)系
生物體體積增大的原因
2．生物體大小與細(xì)胞大小不成正比，生物體的大小主要體現(xiàn)在細(xì)胞數(shù)量上。
1．下列有關(guān)細(xì)胞不能無限長大的原因的敘述，不正確的是(　　)
A．與細(xì)胞表面積和體積的比例有關(guān)
B．細(xì)胞核的大小是有一定限度的
C．細(xì)胞體積過大不利于細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)交換
D．細(xì)胞的體積與細(xì)胞核無關(guān)
答案　D
解析　細(xì)胞體積的大小受以下兩方面因素的制約：一是細(xì)胞體積越大，其相對表面積越小，細(xì)胞與外界環(huán)境的物質(zhì)交換效率就越低，而且會影響到細(xì)胞內(nèi)部的物質(zhì)交流；二是細(xì)胞核是細(xì)胞的控制中心，細(xì)胞核中的DNA一般不會隨著細(xì)胞體積的擴(kuò)大而增加，即細(xì)胞核控制的范圍是有限的。
2．真核細(xì)胞直徑一般為10～100 μm，生物體細(xì)胞的體積趨于小的原因是(　　)
①受細(xì)胞所能容納的物質(zhì)制約?、谙鄬Ρ砻娣e小，有利于物質(zhì)的迅速轉(zhuǎn)運(yùn)和交換　③受細(xì)胞核所能控制的范圍制約　④相對表面積大，有利于物質(zhì)的迅速轉(zhuǎn)運(yùn)和交換
A．①② B．③④ C．①④ D．②③
答案　B
解析　細(xì)胞體積越大，其相對表面積越小，細(xì)胞與外界環(huán)境的物質(zhì)運(yùn)輸效率就越低。另外，細(xì)胞核是細(xì)胞的控制中心，如果細(xì)胞體積太大，細(xì)胞核控制細(xì)胞各項(xiàng)生命活動的“負(fù)擔(dān)”就會過重。
二、細(xì)胞增殖與細(xì)胞周期
1．細(xì)胞增殖
(1)意義：生物體生長、發(fā)育、生殖、遺傳的基礎(chǔ)。
(2)方式：細(xì)胞分裂。真核細(xì)胞的分裂方式包括有絲分裂、無絲分裂和減數(shù)分裂。有絲分裂是真核生物進(jìn)行細(xì)胞分裂的主要方式，一般將其分為前期、中期、后期和末期。
2．細(xì)胞周期
(1)研究方法：放射性同位素標(biāo)記法。
(2)概念
(3)分裂間期：完成物質(zhì)準(zhǔn)備，主要包括DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成，同時(shí)細(xì)胞適度生長。
(4)分裂期：染色體平均分配，完成細(xì)胞的分裂。
判斷正誤
(1)細(xì)胞分裂之前，遺傳物質(zhì)一定要進(jìn)行復(fù)制(　　)
(2)任何具有分裂能力的細(xì)胞都具有細(xì)胞周期(　　)
(3)洋蔥的表皮細(xì)胞比分生區(qū)細(xì)胞的增殖周期長(　　)
(4)細(xì)胞分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞都將進(jìn)入下一個(gè)細(xì)胞周期的分裂間期狀態(tài)(　　)
答案　(1)√　(2)×　(3)×　(4)×
分析細(xì)胞周期的概念
1．下列細(xì)胞是否都有細(xì)胞周期？為什么？
①根尖分生區(qū)細(xì)胞　②胚胎干細(xì)胞　③皮膚生發(fā)層細(xì)胞?、苌窠?jīng)細(xì)胞?、萸o的形成層細(xì)胞
提示　①②③⑤有細(xì)胞周期，它們都是連續(xù)分裂的細(xì)胞；④是高度分化的細(xì)胞，不分裂，沒有細(xì)胞周期。
2．下表是幾種細(xì)胞的細(xì)胞周期的持續(xù)時(shí)間(t/h)，將表格補(bǔ)充完整并分析下列問題：
細(xì)胞類型 分裂間期 分裂期 細(xì)胞周期 分裂間期/細(xì)胞周期
蠶豆根尖分生區(qū)細(xì)胞 15.3 2.0 17.3 88.4%
小鼠十二指腸上皮細(xì)胞 13.5 1.8 15.3 88.2%
人的肝細(xì)胞 21 1 22 95.5%
人的宮頸癌細(xì)胞 20.5 1.5 22 93.2%
(1)不同細(xì)胞的細(xì)胞周期相同嗎？
提示　不相同。
(2)不同細(xì)胞的分裂間期和分裂期相同嗎？
提示　不相同。
(3)根據(jù)計(jì)算所得的數(shù)據(jù)，能發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律及其意義？
提示　細(xì)胞周期的大部分時(shí)間處于分裂間期，分裂間期為細(xì)胞分裂進(jìn)行物質(zhì)準(zhǔn)備，同時(shí)細(xì)胞適度生長。
(4)下圖表示細(xì)胞連續(xù)分裂的線段圖，據(jù)圖分析回答下列問題：
①圖中能表示分裂間期的是哪一段？為什么？
提示　a或c段。因?yàn)榉至验g期所占的時(shí)間比例大。
②圖中一個(gè)完整的細(xì)胞周期怎么表示？
提示　ab段或cd段。
細(xì)胞周期及其表示方法
項(xiàng)目 直線圖 扇形圖
圖形
分裂間期 a、c a
分裂期 b、d b＋c＋d＋e
一個(gè)細(xì)胞周期 a＋b、c＋d a＋b＋c＋d＋e
(1)細(xì)胞周期不是固定值：不同種類的細(xì)胞或者同種細(xì)胞的不同生理時(shí)期，細(xì)胞周期的長短不同。
(2)分裂間期和分裂期前后順序不能顛倒：細(xì)胞周期是分裂間期在前，分裂期在后；分裂間期經(jīng)歷的時(shí)間長，分裂期經(jīng)歷的時(shí)間短。
(3)分裂間期和分裂期不能間斷：分裂間期和分裂期是為了方便研究而人為劃分的，事實(shí)上它們是一個(gè)連續(xù)的過程。
知識拓展　分裂間期的物質(zhì)變化
(1)G1期：又稱DNA合成前期，主要進(jìn)行RNA和有關(guān)蛋白質(zhì)(如DNA聚合酶等)的合成，為S期DNA的復(fù)制做準(zhǔn)備。
(2)S期：又稱DNA合成期，主要進(jìn)行DNA的復(fù)制。
(3)G2期：又稱DNA合成后期，發(fā)生的是有絲分裂所必需的一些蛋白質(zhì)的合成。
3．下表為不同種類細(xì)胞的細(xì)胞周期持續(xù)時(shí)間(t/h)，據(jù)表分析，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)
細(xì)胞類型 分裂間期 分裂期 細(xì)胞周期
甲 15.3 2.0 17.3
乙 13.5 1.8 15.3
丙 21 1 22
丁 20.5 1.5 22
A.一個(gè)細(xì)胞周期包括分裂間期和分裂期
B．甲細(xì)胞分裂期的時(shí)間比丁細(xì)胞的長
C．細(xì)胞周期中分裂間期的時(shí)間比分裂期的長
D．觀察有絲分裂過程時(shí)選擇丙類型的細(xì)胞最好
答案　D
解析　連續(xù)分裂的細(xì)胞，從一次細(xì)胞分裂結(jié)束開始，經(jīng)過物質(zhì)準(zhǔn)備，直到下一次細(xì)胞分裂結(jié)束為止的過程，稱為一個(gè)細(xì)胞周期，包括分裂間期和分裂期，A正確；根據(jù)表格可知，不同的細(xì)胞的分裂間期時(shí)間都比分裂期長，C正確；觀察有絲分裂過程是選擇分裂期占細(xì)胞周期的比例越大越好，因此選乙細(xì)胞較好，D錯(cuò)誤。
4．(2022·淮安高一期末)科學(xué)家在觀察細(xì)胞有絲分裂的過程中，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞增殖具有一定的周期性。甲、乙兩圖可分別示意細(xì)胞周期，下列關(guān)于細(xì)胞周期的說法正確的是(　　)
A．細(xì)胞周期的大部分時(shí)間都處于分裂期
B．機(jī)體內(nèi)所有的體細(xì)胞都處于細(xì)胞周期中
C．細(xì)胞周期可由圖甲中的b＋c段或圖乙的A→B→A表示
D．連續(xù)分裂的真核細(xì)胞，分裂間期結(jié)束后開始進(jìn)入有絲分裂期
答案　D
解析　細(xì)胞分裂間期較分裂期時(shí)間更長，因此細(xì)胞周期的大部分時(shí)間處于分裂間期，A錯(cuò)誤；成熟的紅細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞等細(xì)胞不分裂不具有細(xì)胞周期，因此并不是機(jī)體內(nèi)所有的體細(xì)胞都處于細(xì)胞周期中，B錯(cuò)誤；一個(gè)細(xì)胞周期是連續(xù)分裂的細(xì)胞從一次細(xì)胞分裂結(jié)束開始，經(jīng)過物質(zhì)準(zhǔn)備，直到下一次細(xì)胞分裂結(jié)束為止的過程，圖中a和c表示分裂間期，b和d表示分裂期，B→A表示分裂間期，A→B表示分裂期，因此細(xì)胞周期為圖甲中的a＋b段或c＋d段或圖乙的B→A→B，C錯(cuò)誤。
三、動物細(xì)胞的有絲分裂
1．著絲粒和著絲點(diǎn)：是染色體結(jié)構(gòu)的重要組成部分，著絲粒連接兩條姐妹染色單體；在電鏡下，著絲點(diǎn)為圓盤狀結(jié)構(gòu)，其外側(cè)主要與紡錘體微管相連，內(nèi)側(cè)與著絲粒相互交織。
2．中心體：常在細(xì)胞分裂間期進(jìn)行復(fù)制。
3．紡錘體：主要由微管及其結(jié)合蛋白組成，動物細(xì)胞分裂前期星射線的形成和兩個(gè)中心體向兩極的運(yùn)動，標(biāo)志著紡錘體裝配的開始。
4．動物細(xì)胞分裂間期和有絲分裂各時(shí)期的變化特點(diǎn)
項(xiàng)目 示意圖 主要特點(diǎn)
分裂間期 主要完成DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成，中心體復(fù)制，細(xì)胞適度生長
分裂期 前期 復(fù)制后的染色質(zhì)經(jīng)螺旋化(凝縮)等過程，逐漸變短變粗，形成在光學(xué)顯微鏡下可辨的染色體，每條染色體含有兩條姐妹染色單體，由一個(gè)著絲粒相連接；核仁逐漸消失、核膜解體；兩個(gè)中心體分別移向細(xì)胞兩極，并發(fā)出星射線形成紡錘體
中期 每條染色體上的著絲點(diǎn)與紡錘絲相連，在紡錘絲等結(jié)構(gòu)的作用下，每條染色體的著絲粒排列在細(xì)胞中央的赤道面上；此時(shí)，細(xì)胞中染色體的形態(tài)比較清晰，是計(jì)數(shù)染色體數(shù)量的適宜時(shí)期
后期 每條染色體中的兩條姐妹染色單體分離，形成兩組數(shù)量均等的染色體，在紡錘絲的作用下分別向細(xì)胞兩極移動
末期 到達(dá)細(xì)胞兩極的染色體逐漸變?yōu)槿旧|(zhì)；紡錘體消失；核膜、核仁重新出現(xiàn)；在赤道面處細(xì)胞質(zhì)膜向內(nèi)凹陷，將細(xì)胞質(zhì)一分為二，一個(gè)親代細(xì)胞縊裂成兩個(gè)體積基本相等的子代細(xì)胞
判斷正誤
(1)核膜、核仁的消失發(fā)生在中期(　　)
(2)有絲分裂后期，在紡錘絲的牽引下，著絲粒分裂成兩個(gè)，染色體數(shù)量加倍(　　)
(3)赤道面形成的時(shí)期發(fā)生在末期(　　)
(4)間期染色體復(fù)制后染色體的數(shù)目加倍(　　)
(5)有絲分裂過程中，周期性消失和重建的細(xì)胞結(jié)構(gòu)有核膜、核仁、染色體、紡錘體(　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×
一、分析有絲分裂過程中染色體的行為變化規(guī)律
1．根據(jù)下圖回答問題：
(1)圖中由A到B變化的原因是什么？發(fā)生在細(xì)胞分裂的什么時(shí)期？
提示　DNA復(fù)制；發(fā)生在細(xì)胞分裂間期。
(2)由B到C發(fā)生了什么變化？發(fā)生在細(xì)胞分裂的什么時(shí)期？變化的意義是什么？
提示　染色質(zhì)高度螺旋化(凝縮)、縮短變粗形成染色體；發(fā)生在細(xì)胞分裂前期；有利于染色體的分離。
(3)和A相比，C的染色體數(shù)目有沒有變化？其中的1和2是什么關(guān)系？
提示　沒有；1和2是兩條姐妹染色單體。
(4)連接1和2的結(jié)構(gòu)是什么？
提示　著絲粒。
2．分析圖1和圖2，回答下列問題。
(1)圖1說明姐妹染色單體的分離是不是紡錘絲的牽引，為什么？
提示　不是。姐妹染色單體的分離的原因是分離酶降解黏連蛋白，使黏連蛋白復(fù)合體分裂。
(2)圖2說明染色體在紡錘絲的作用下如何移向細(xì)胞兩極？
提示　組成紡錘絲的微管二聚體逐步解聚，使紡錘絲不斷縮短，從而牽引染色體移動。
二、分析有絲分裂過程中染色體數(shù)目的變化規(guī)律
1．假設(shè)一個(gè)二倍體動物細(xì)胞中染色體和核DNA數(shù)均為2n，回答下列問題。
(1)將下表補(bǔ)充完整
時(shí)期 項(xiàng)目　　 間期 前期 中期 后期 末期
染色體數(shù) 2n 2n 2n 4n 4n→2n
核DNA數(shù) 2n→4n 4n 4n 4n 4n→2n
(2)根據(jù)上述表中數(shù)據(jù)在下面的坐標(biāo)圖中畫出進(jìn)行有絲分裂細(xì)胞的細(xì)胞周期中染色體和核DNA的數(shù)量變化曲線。
提示　如圖所示
2．有絲分裂過程中，細(xì)胞內(nèi)核DNA分子數(shù)和染色體數(shù)加倍分別發(fā)生的時(shí)期和原因？姐妹染色單體何時(shí)形成，何時(shí)消失？
提示　細(xì)胞內(nèi)核DNA分子數(shù)加倍發(fā)生在間期，原因是DNA復(fù)制；染色體數(shù)加倍發(fā)生在后期，原因是著絲粒分裂。姐妹染色單體形成于間期(染色體復(fù)制)，消失于后期(著絲粒分裂)。
1．一個(gè)細(xì)胞周期中細(xì)胞內(nèi)染色體、核DNA數(shù)目等的變化(以二倍體生物為例，體細(xì)胞中核DNA數(shù)為2c，染色體數(shù)為2n)
項(xiàng)目 時(shí)期　　 染色體形態(tài)變化 核DNA數(shù)目 染色體數(shù)目 染色單體數(shù)目
分裂間期 2c→4c 2n 0→4n
分裂前期 4c 2n 4n
分裂中期 4c 2n 4n
分裂后期 4c 4n 0
分裂末期 4c→2c 4n→2n 0
2．細(xì)胞分裂間期和有絲分裂過程中的數(shù)量變化
(1)細(xì)胞周期中的“加倍”
成分或結(jié)構(gòu) 時(shí)期 原因
DNA 間期 DNA復(fù)制
染色體 后期 著絲粒分裂
中心體 間期 中心體復(fù)制
細(xì)胞核 末期 新核膜已經(jīng)形成，細(xì)胞質(zhì)尚未分裂
(2)有絲分裂過程中的“減半”——細(xì)胞分裂成兩個(gè)子細(xì)胞，導(dǎo)致核DNA和染色體數(shù)量減半。
(3)姐妹染色單體形成的時(shí)期——細(xì)胞分裂間期，姐妹染色單體消失的時(shí)期——有絲分裂后期。
5．如圖為動物細(xì)胞的有絲分裂示意圖，下列敘述不正確的是(　　)
A．該細(xì)胞處于有絲分裂中期
B．該細(xì)胞中含有4條染色單體
C．①和②是兩條姐妹染色單體
D．③將在后期分裂為2個(gè)
答案　B
解析　圖示細(xì)胞有4條染色體，8條染色單體，B錯(cuò)誤。
6．(多選)圖中甲、乙兩圖表示某生物的體細(xì)胞分裂間期和有絲分裂過程中染色體行為變化示意圖，曲線①②為核DNA含量變化圖。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．圖甲對應(yīng)曲線①中的CD段，對應(yīng)曲線②中的FG段
B．圖乙為細(xì)胞分裂后期圖，這一時(shí)期兩曲線有不同的變化
C．圖甲所示變化在光學(xué)顯微鏡下能夠清晰地觀察到
D．甲中細(xì)胞染色體由一條變?yōu)閮蓷l
答案　CD
解析　圖甲表示DNA的復(fù)制，對應(yīng)曲線①中的CD段，對應(yīng)曲線②中的FG段，A正確；圖乙為著絲粒分裂，是細(xì)胞分裂后期圖，這一時(shí)期曲線①一個(gè)細(xì)胞內(nèi)的核DNA含量不變，而曲線②一條染色體上的DNA分子數(shù)減半，兩曲線有不同的變化，B正確；圖甲表示DNA復(fù)制，處于分裂間期，此時(shí)為染色質(zhì)絲的狀態(tài)，這種變化在光學(xué)顯微鏡下難以觀察到，C錯(cuò)誤；甲中細(xì)胞有一條染色體，兩條染色單體，D錯(cuò)誤。
題組一　細(xì)胞的生長和增殖的周期性
1．(2021·南京師大附中高一期末)大象心臟平均重12 公斤，小鼠心臟平均重量不到10 g，差別如此大的原因是(　　)
A．細(xì)胞大小 B．細(xì)胞數(shù)目
C．表面積大小 D．細(xì)胞核大小
答案　B
2．多細(xì)胞生物體中，細(xì)胞不能無限長大，也不能無限縮小，下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．細(xì)胞體積越大物質(zhì)運(yùn)輸效率越低
B．不同生物細(xì)胞體積大小相差很大
C．細(xì)胞受細(xì)胞核所能控制的范圍制約不能無限長大
D．細(xì)胞器和酶等需要一定的空間，使細(xì)胞不能無限縮小
答案　B
解析　不同生物細(xì)胞體積大小相差很小，細(xì)胞數(shù)量相差很大，B錯(cuò)誤。
3．如圖表示細(xì)胞分裂的一個(gè)細(xì)胞周期，下列相關(guān)說法正確的是(　　)
①一個(gè)細(xì)胞周期是從一次細(xì)胞分裂開始，到該次分裂結(jié)束為止
②乙→甲的過程表示分裂期
③一個(gè)細(xì)胞周期是指甲→甲的全過程
④一個(gè)細(xì)胞周期是指乙→乙的全過程
A．②④ B．④ C．①③ D．①④
答案　B
解析　一個(gè)細(xì)胞周期是指連續(xù)分裂的細(xì)胞從一次細(xì)胞分裂結(jié)束開始，經(jīng)過物質(zhì)準(zhǔn)備，直到下一次細(xì)胞分裂結(jié)束為止，①錯(cuò)誤；甲→乙為分裂期，②錯(cuò)誤；一個(gè)細(xì)胞周期是指乙→乙的全過程，③錯(cuò)誤，④正確。
4．細(xì)胞周期可用如下示意圖來表示，對下圖描述錯(cuò)誤的是(　　)
A．a(chǎn)代表分裂間期
B．只有連續(xù)分裂的細(xì)胞才具有細(xì)胞周期
C．不同生物細(xì)胞中細(xì)胞周期的時(shí)長可能不同
D．b段主要發(fā)生了DNA復(fù)制和相關(guān)蛋白質(zhì)的合成
答案　A
解析　分裂間期時(shí)間較長，b、d可表示分裂間期，A錯(cuò)誤。
題組二　動物細(xì)胞的有絲分裂
5．高等動物細(xì)胞有絲分裂前期的顯著變化是(　　)
A．紡錘體消失 B．著絲粒分裂
C．出現(xiàn)染色體 D．細(xì)胞質(zhì)膜向內(nèi)凹陷
答案　C
6.如圖為某種生物細(xì)胞有絲分裂過程中某一時(shí)期的圖像，下列有關(guān)敘述不正確的是(　　)
A．該生物為一種動物
B．圖中含有8條染色單體，8個(gè)DNA分子
C．該細(xì)胞中含有4個(gè)中心粒
D．該細(xì)胞處于有絲分裂的后期
答案　B
解析　據(jù)圖分析，該細(xì)胞沒有細(xì)胞壁，但是有中心體，所以是動物細(xì)胞，A正確；細(xì)胞中有8條染色體，8個(gè)核DNA分子，不含染色單體，B錯(cuò)誤；每個(gè)中心體是由兩個(gè)互相垂直的中心粒及周圍物質(zhì)構(gòu)成的，圖示含有兩個(gè)中心體，四個(gè)中心粒，C正確；該細(xì)胞中著絲粒分裂，姐妹染色單體分離，處于有絲分裂后期，D正確。
7．如圖中細(xì)胞類型是依據(jù)核DNA數(shù)、染色體數(shù)的數(shù)量關(guān)系繪制成的柱狀圖。下列有關(guān)敘述正確的是(　　)
A．細(xì)胞a處于有絲分裂前期
B．細(xì)胞c處于有絲分裂后期
C．細(xì)胞a中染色體數(shù)目最多
D．細(xì)胞b中染色單體數(shù)為4n
答案　C
解析　細(xì)胞a中染色體和核DNA數(shù)均為4n，是正常體細(xì)胞的二倍，處于有絲分裂后期、末期，此時(shí)細(xì)胞中染色體數(shù)目最多，A錯(cuò)誤，C正確；細(xì)胞c中一條染色體中含有兩個(gè)DNA分子，處于有絲分裂的前期或中期，B錯(cuò)誤；細(xì)胞b中一條染色體含有一個(gè)DNA分子，不含有染色單體，D錯(cuò)誤。
8．如圖為某二倍體生物的體細(xì)胞有絲分裂過程中，染色體和核DNA數(shù)量的變化曲線。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．a(chǎn)→b變化的原因是DNA的復(fù)制
B．c→d、g→h的變化的時(shí)期相同
C．e→f變化的原因是著絲粒一分為二
D．b→c、f→g染色體數(shù)目均為4n
答案　D
解析　a→b變化的原因是細(xì)胞核中DNA的復(fù)制導(dǎo)致核DNA的數(shù)量加倍，每條染色體上的DNA數(shù)由1變?yōu)?，A正確；c→d細(xì)胞核DNA數(shù)量減半的時(shí)期是有絲分裂末期，形成子細(xì)胞時(shí)，g→h染色體數(shù)減半也發(fā)生在有絲分裂末期，形成子細(xì)胞時(shí)，二者變化時(shí)期相同，B正確；e→f細(xì)胞染色體數(shù)加倍，在有絲分裂后期著絲粒分裂，姐妹染色單體分離，染色體數(shù)加倍，C正確；b→c表示有絲分裂G2期、前期、中期、后期、末期，在G2期、前期和中期時(shí)，一條染色體上有兩條DNA，故染色體數(shù)應(yīng)該是2n，在后期、末期時(shí)，染色體數(shù)是4n，f→g染色體數(shù)量為4n，D錯(cuò)誤。
選擇題9～10題為單選題，11～13題為多選題。
9．研究者提取了一些培養(yǎng)的腫瘤細(xì)胞，測出它們的染色體數(shù)和核DNA分子數(shù)，結(jié)果如圖所示。下列分析錯(cuò)誤的是(　　)
A．a(chǎn)組細(xì)胞中有的可能剛進(jìn)入分裂間期
B．b組細(xì)胞的細(xì)胞核內(nèi)正在進(jìn)行DNA復(fù)制
C．c組細(xì)胞中，每條染色體上都含有兩個(gè)姐妹染色單體
D．一個(gè)細(xì)胞周期可以表示為a→b→c
答案　D
解析　根據(jù)圖示分析可知，a組細(xì)胞中染色體數(shù)目和核DNA分子數(shù)目均為2n，有的細(xì)胞可能剛進(jìn)入間期，還未開始復(fù)制，A正確；b組細(xì)胞中DNA含量位于2n～4n之間，說明正在進(jìn)行DNA的復(fù)制，應(yīng)該處于分裂間期，B正確；c組細(xì)胞中染色體數(shù)目為2n，核DNA分子數(shù)為4n，此時(shí)每條染色體上都含有兩個(gè)姐妹染色單體，C正確；細(xì)胞周期是指連續(xù)分裂的細(xì)胞，從一次細(xì)胞分裂結(jié)束開始，經(jīng)過物質(zhì)準(zhǔn)備，直到下一次細(xì)胞分裂結(jié)束為止，故圖中一個(gè)細(xì)胞周期可能是a→b→c→a，D錯(cuò)誤。
10．下圖1表示一個(gè)細(xì)胞周期所用的時(shí)間，圖2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(　　)
①一個(gè)細(xì)胞周期是指乙→乙的全過程
②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
③c、d兩段都要消耗ATP
④b段的主要變化是DNA散亂分布于紡錘體中央及有關(guān)蛋白質(zhì)的合成
A．①④ B．②③ C．①③ D．③④
答案　C
解析　在高等植物細(xì)胞內(nèi)，沒有中心體，②錯(cuò)誤；c段表示間期，d段表示分裂期，兩段分別進(jìn)行不同的生命活動，都要消耗ATP，③正確；b段表示分裂期，分為前期、中期、后期和末期，前期的主要特征是核膜解體、核仁消失，染色體看似散亂地分布在細(xì)胞中，且有關(guān)蛋白質(zhì)的合成發(fā)生在分裂間期，④錯(cuò)誤。
11．如圖是某二倍體動物細(xì)胞分裂過程中每條染色體上的DNA含量變化圖解。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．a(chǎn)b段進(jìn)行DNA的復(fù)制
B．bc段無染色單體存在
C．cd段變化的原因是細(xì)胞質(zhì)分裂
D．該圖可以表示蛙的體細(xì)胞的有絲分裂過程
答案　BC
解析　ab段進(jìn)行DNA的復(fù)制使DNA含量加倍，因此每條染色體上的DNA含量由1變?yōu)?，A正確；bc段每條染色體含有2個(gè)DNA分子，說明這一階段存在染色單體，B錯(cuò)誤；cd段變化的原因是著絲粒分裂，C錯(cuò)誤。
12．(2022·蘇州高一期末)下圖中甲、乙、丙表示洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞增殖過程中不同時(shí)期染色體和染色單體的數(shù)量關(guān)系。下列有關(guān)敘述正確的是(　　)
A．甲時(shí)期細(xì)胞中，中心體發(fā)出星射線形成紡錘體
B．乙時(shí)期細(xì)胞中，每條染色體上有兩個(gè)DNA分子
C．丙時(shí)期是觀察細(xì)胞中染色體形態(tài)和數(shù)量的最佳時(shí)期
D．乙→丙過程中發(fā)生了著絲粒分裂和姐妹染色單體的分離
答案　BD
解析　洋蔥為高等植物，無中心體，A錯(cuò)誤；據(jù)圖分析，乙所處時(shí)期染色單體數(shù)是染色體數(shù)的兩倍，即每條染色體上有兩個(gè)DNA分子，B正確；有絲分裂中期是觀察細(xì)胞中染色體形態(tài)和數(shù)量的最佳時(shí)期，而丙所處的時(shí)期為有絲分裂后期、末期，C錯(cuò)誤；由分析可知，乙可表示有絲分裂前期、中期，丙可表示有絲分裂后期、末期，因此乙→丙過程中發(fā)生了著絲粒分裂和姐妹染色單體的分離，D正確。
13．如圖是細(xì)胞周期示意圖，其中S期為DNA合成期，M期為細(xì)胞分裂期。下列相關(guān)敘述正確的是(　　)
A．與G1期相比G2期結(jié)束時(shí)細(xì)胞中染色體數(shù)量加倍
B．M期細(xì)胞中核膜、核仁會出現(xiàn)周期性變化
C．選擇 M 期細(xì)胞可以清晰地觀察到細(xì)胞中央的赤道面
D．低溫處理生長的洋蔥根尖，可使分生區(qū)細(xì)胞更多處于M期
答案　BD
解析　在有絲分裂后期，因著絲粒的分裂染色體數(shù)量加倍，A錯(cuò)誤；M期是分裂期，前期核膜、核仁解體；末期核膜、核仁重新出現(xiàn)，B正確；赤道面不是細(xì)胞的一種結(jié)構(gòu)，并不真實(shí)存在，因而觀察不到，C錯(cuò)誤；低溫會影響酶的活性，使細(xì)胞分裂停留在分裂期，因而處于M期的細(xì)胞會增多，D正確。
14．某細(xì)胞研究所對小鼠腸上皮細(xì)胞進(jìn)行體外培養(yǎng)，測定細(xì)胞周期中各階段的時(shí)長，結(jié)果如表所示，請回答下列問題：
分裂時(shí)期 分裂間期 分裂期 合計(jì)
G1 S G2 M
時(shí)長(h) 3.4 7.9 2.2 1.8 15.3
(1)在電鏡下觀察處于M期的細(xì)胞，可見細(xì)胞__________發(fā)出____________，形成紡錘體。
(2)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)胞都會被標(biāo)記。洗脫含放射性同位素的胸苷，換用無放射性的新鮮培養(yǎng)液培養(yǎng)，定期檢測。預(yù)計(jì)最快約________h后會檢測到被標(biāo)記的M期細(xì)胞，再經(jīng)過4小時(shí)被標(biāo)記的M期細(xì)胞數(shù)占M期細(xì)胞總數(shù)的________(填百分?jǐn)?shù))。
(3)若向培養(yǎng)液中加入過量胸苷，處于S期的細(xì)胞立刻被抑制，而處于其他時(shí)期的細(xì)胞不受影響。預(yù)計(jì)加入過量胸苷約________h后，細(xì)胞都將停留在S期。
答案　(1)中心體　星射線　(2)2.2　100%
(3)7.4
解析　(1)動物細(xì)胞有絲分裂過程中，中心體發(fā)出星射線形成紡錘體。(2)細(xì)胞周期中S期與M期之間隔著G2期，因而最快檢測到被標(biāo)記的M期細(xì)胞的時(shí)間就是G2期經(jīng)歷的時(shí)間(2.2 h)。M期為1.8 h，故再經(jīng)過4 h被標(biāo)記的M期細(xì)胞數(shù)占M期細(xì)胞總數(shù)的100%。(3)加入過量胸苷后，只有處于S期的細(xì)胞被抑制；剛結(jié)束S期的細(xì)胞，經(jīng)過G2、M、G1期后再次到達(dá)S期后受到抑制，經(jīng)歷的時(shí)間為2.2＋1.8＋3.4＝7.4(h)。其他各期細(xì)胞達(dá)到S期的時(shí)間均短于該時(shí)間，故加入胸苷7.4 h后細(xì)胞都將停留在S期。
15．(2022·淮安高一期末)如圖表示某生物有絲分裂過程某時(shí)期的細(xì)胞示意圖(圖甲)，以及細(xì)胞分裂過程中有關(guān)物質(zhì)含量變化的坐標(biāo)圖(圖乙)。請回答有關(guān)問題：
(1)圖甲中①與②稱為__________________；其細(xì)胞中染色體數(shù)目與核DNA分子數(shù)以及染色單體數(shù)之比為__________________。
(2)圖乙實(shí)線表示細(xì)胞中_________的數(shù)量變化；圖甲所示細(xì)胞大致位于圖乙的線段是______。
(3)圖乙中出現(xiàn)bc段的原因是______________________________________________________。
答案　(1)姐妹染色體單體　4∶8∶8(或1∶2∶2)
(2)核DNA　BC　(3)著絲粒分裂(姐妹染色體單體分離)
解析　(1)據(jù)圖分析可知，圖甲中①與②由同一個(gè)著絲粒連接，稱為姐妹染色單體。(2)圖乙中實(shí)線部分有斜線表示DNA的復(fù)制過程，故表示細(xì)胞中核DNA的數(shù)量變化；圖甲所示細(xì)胞處于有絲分裂中期，大致位于圖乙的線段是BC。(3)圖乙中出現(xiàn)bc段的原因是著絲粒分裂，姐妹染色體單體分離，細(xì)胞中染色體數(shù)目暫時(shí)加倍。

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