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分析有絲分裂的圖像和變化曲線
易錯歸因
對有絲分裂圖像所處時期判斷不準確；對有絲分裂各時期特征識記不清；對有絲分裂中相關曲線分析不到位。
典型易錯題
例1（2021·河北省·模擬題）如圖甲表示細胞分裂的不同時期與每條染色體DNA含量變化的關系，圖乙表示處于細胞有絲分裂某個時期的細胞圖像。下列說法中正確的是（ ）
A．圖甲中CD段形成的原因是細胞分裂
B．圖甲中DE段包含有絲分裂末期，染色體平均分到兩個子細胞中
C．圖乙中細胞處于圖甲中的BC段
D．圖乙中細胞含8條染色體、8個DNA分子、16條染色單體
【答案】B
【解析】根據題意和圖示分析可知：圖甲中AB段每條染色體上DNA含量加倍，說明DNA分子進行復制；BC段表示每條染色體上含有兩條染色單體和2個DNA分子；CD段表示著絲粒分裂；DE段表示每條染色體上只含1個DNA分子。圖乙細胞中著絲粒分裂，姐妹染色單體分離，因此表示有絲分裂后期。圖甲中CD段形成的原因是著絲粒的分裂，A錯誤；圖甲中DE段可表示有絲分裂后期和末期、減數第二次分裂后期和末期，染色體平均分到兩個子細胞中，B正確；圖乙中細胞處于有絲分裂后期，對應于圖甲中的DE段，C錯誤；圖乙中細胞著絲粒分裂，含8條染色體、8個DNA分子，沒有染色單體，D錯誤。故選：B。
解題技巧
1．動植物細胞細胞增殖過程的比較。
時期 分裂圖像 特點
植物細胞 動物細胞
間期 ①完成DNA復制和有關蛋白質合成 ②細胞適度生長
前期 共同點 ①核膜、核仁消失 ②染色質→染色體 ③紡錘體形成
區別 植物：細胞兩極發出紡錘絲 動物：中心體發出星射線
中期 ①染色體的著絲粒排列于赤道板上 ②染色體形態穩定，數目清晰
后期 ①著絲粒分裂，姐妹染色單體分開 ②子染色體移向兩極
末期 共同點 ①核膜、核仁出現，形成兩個核 ②染色體→染色質 ③紡錘體消失 ④細胞質分裂
區別 植物：細胞板→細胞壁 動物：細胞膜凹陷
2．進行有絲分裂細胞的細胞周期中DNA、染色體、染色單體、每條染色體上DNA的數目變化曲線分析。
模型 變化原因 規律分析
a→b：間期DNA復制 c→d：末期結束，DNA隨染色體平均分配到兩個子細胞中 ①間期DNA復制，使DNA含量加倍，復制后每條染色體上含有2條姐妹染色單體 ②染色體數目加倍發生在后期著絲粒分裂時 ③DNA含量和染色體數目減半的原因相同
g→h：后期著絲粒分裂 i→j：末期結束，染色體平均分配到兩個子細胞中
m→n：間期DNA復制 p→q：后期著絲粒分裂 ①間期DNA復制，染色單體形成，每條染色體上的DNA分子數為2 ②后期著絲粒分裂，染色單體消失，每條染色體上的DNA分子數為1
同類題練習
1.（2022·江蘇南通·模擬預測）如圖是某生物體細胞有絲分裂不同分裂時期的圖像，下列對圖像的描述正確的是（ ）
A．該生物可能是低等植物
B．甲、乙、丙三細胞分別處于有絲分裂的前期、后期和中期
C．甲細胞中正在發生染色體的復制
D．甲、乙、丙三個細胞內染色體、染色單體、DNA分子數的比例都為1：2：2
2．（2022·廣東·高三專題練習）科學家發現癌細胞形成的原因之一是調節姐妹染色單體黏連的基因發生突變，下圖a為處于有絲分裂中期的發生該問題的細胞，該細胞進入后期的情況如圖b所示。下列相關敘述中正確的是（ ）
A．調節姐妹染色單體黏連的基因在前期表達
B．圖a細胞中有5條染色體，8個DNA分子
C．染色體的平均分配只與紡錘絲的牽引有關
D．癌細胞的最終形成可能與染色體變異有關
3．（2022·河北省·模擬題）圖1為某細胞有絲分裂過程中某時期的模式圖，圖2表示有絲分裂過程中不同時期每條染色體上DNA分子數的變化。下列有關敘述錯誤的是（ ）
A．圖1中ef段的染色體數是cd段的一半
B．圖2丙組細胞中只有部分細胞的染色體數目加倍
C．圖2中乙組細胞所處時期相當于圖1中的ab段
D．觀察有絲分裂過程中染色體的最佳時期是圖2的甲組細胞
4．（2020·遼寧沈陽·模擬預測）處于有絲分裂過程中某階段的動物細胞，細胞內的染色體數（a）、染色單體數（b）、DNA分子數（c）可表示為如圖所示的關系，此時細胞內可能正在發生著（ ）
A．細胞膜從細胞中部向內凹陷 B．著絲粒一分為二
C．中心粒移向兩極 D．染色體復制
5．（2022·廣東·深圳市光明區高級中學模擬預測）細胞在有絲分裂時，細胞中的姐妹染色單體均須附著于紡錘絲上，這稱為雙定向作用，一種名為紡錘體裝配檢查點（SAC）的監控機制能監視紡錘絲附著過程，一旦發現如圖所示的異?，F象，便暫停姐妹染色單體的分離直到雙定向作用完成才能繼續進行分裂。下列推測錯誤的是（ ）
A．圖中細胞處于分裂前期，含有8個DNA
B．紡錘絲牽拉染色體的移動需要ATP供能
C．據圖分析，激活后的MCC對APC具有抑制作用
D．低溫通過破壞SAC監控機制使染色體數目加倍
6．（2022·浙江大學附屬中學模擬預測）研究人員測定的不同DNA含量下的細胞數目曲線圖如圖所示，①②③表示某些時期。下列敘述正確的是（ ）
A．①時期的細胞中每條染色體均含2條染色單體
B．②時期的細胞開始出現核仁解體及核膜消失
C．③時期細胞發生的是合成DNA所需蛋白質的合成和核糖體的增生
D．細胞培養過程中使用DNA合成抑制劑，可得到大量①時期細胞
7．（2022·江蘇·高三專題練習）下圖表示洋蔥根尖分生區細胞進行分裂時，細胞核中DNA含量的變化，每個點代表記錄到的一個細胞。下列相關敘述錯誤的是（ ）
A．染色體和紡錘體等結構周期性變化是核DNA均等分配的結構基礎
B．圖中核DNA數量減半的原因是細胞質分裂和核膜重新形成
C．利用藥物抑制DNA聚合酶的活性，細胞將停留在分裂間期
D．細胞核體積增大到最大體積的一半時，細胞核中進行DNA的復制及蛋白質的合成
8．（2022·山東濰坊·模擬預測）細胞周期控制器是由細胞周期蛋白依賴激酶（CDK）和細胞周期蛋白（cvclin）兩種蛋白質構成的復合物。下圖為多種 cyclin 在細胞周期中的表達情況，Weel 蛋白激酶可抑制 cyclinB-CDK 復合物的活性。下列相關說法錯誤的是（ ）
A．cyclin A蛋白可能參與DNA的復制
B．cyclin B可能與啟動紡錘體的組裝及紡錘絲與染色體的連接有關
C．細胞順利進入 M期時，Weel蛋白激酶的活性會減弱
D．Weel蛋白激酶活性降低，可使細胞分裂間期的時間增加
9．（2022·湖南省·模擬題）（多選題）酵母菌是一種單細胞真菌。在細胞分裂過程中，細胞核核膜并不會消失和重現，而是長時間的完整存在。另外，與細胞分裂直接相關的紡錘體不在細胞質而是在細胞核內形成，這種有絲分裂稱為封閉式有絲分裂。下列敘述不正確的是（ ）
A．封閉式有絲分裂因紡錘體在細胞核內，所以染色體不能平均分配到兩個子細胞
B．酵母菌經有絲分裂產生的兩個子細胞即為子一代個體，兩個子代的DNA完全相同
C．如果用藥物抑制紡錘體的形成，可使細胞中染色體數目加倍
D．酵母菌的有絲分裂過程與動物細胞不同，與植物細胞相同
10．（2022·全國·高三專題練習）甲圖為某高等動物體細胞有絲分裂部分時期的示意圖，乙圖表示該動物細胞分裂過程中，不同時期細胞內染色體、染色單體和DNA含量的關系，丙圖表示該動物細胞在不同分裂時期每條染色體上的DNA含量變化。據圖回答下列問題：
（1）甲圖的細胞Ⅱ中有_________條染色體。
（2）乙圖中表示DNA含量的是_________（填字母）；與2時期相對應的是甲圖中的細胞________（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）。
（3）若在顯微鏡視野中觀察到處于丙圖中BC段狀態的分裂期細胞，則該細胞處于有絲分裂的_________期。某同學用自制的裝片觀察洋蔥根尖細胞的有絲分裂時，發現細胞重疊，看不到染色體，原因是_____________________________________。
（4）鉻是一種對生物有毒害作用的重金屬元素?？茖W家用鉻處理洋蔥根尖分生區的細胞，觀察細胞的分裂指數和微核率來研究水中鉻的毒性，實驗結果如下圖所示。（注：細胞分裂指數是指視野內分裂期細胞數占細胞總數的比例。微核是真核生物細胞中的一種異常結構，通常認為是在有絲分裂后期由喪失著絲粒的染色體片段產生的。）
由丁圖可知，鉻離子對細胞分裂能力的影響是_________________________。比較丁圖和戊圖，分析當鉻離子相對濃度達到100時，細胞的微核率反而下降的原因可能是__________
____________________________________________________________。
同類題練習參考答案
1．B 【解析】A、由于該生物體細胞不含細胞壁，因此該生物不可能是低等植物，A錯誤；甲細胞染色體散亂分布為前期，乙細胞染色體著絲粒分裂為后期，丙細胞著絲粒整齊地排列在赤道面中央為中期，B正確；甲細胞位于有絲分裂前期，染色體在間期已復制完成，C錯誤；甲、丙兩細胞中，細胞核中均含有4條染色體，每條染色體含兩條姐妹染色單體，含兩個DNA，故染色體：染色單體：DNA分子數比例為1：2：2，乙細胞核中染色體：染色單體：DNA分子數比例為1：0：1，因細胞質中的線粒體中含少量DNA，故細胞內上述比例均無法確定，D錯誤。故選B。
2．D 【解析】姐妹染色單體的形成是在有絲分裂的間期，因此調節姐妹染色單體黏連的基因應在間期表達，A錯誤；圖a細胞中核DNA有8個，但細胞質中還有DNA分子，B錯誤；分析題圖可知，染色體的平均分配不僅與紡錘絲牽引染色體向兩極移動有關，還與之前姐妹染色單體是否黏連有關，C錯誤；由于染色體無法平均分配到子細胞中導致染色體數目變異，進而造成細胞結構功能異常，最終可能成為癌細胞，D正確。故選D。
3．B 【解析】圖1中cd段的染色體數是ef段的一半，A錯誤；圖2丙組細胞中只有部分細胞的染色體數目加倍，B正確；圖2中乙組細胞所處時期相當于圖1中的bc段，C錯誤；觀察有絲分裂過程中染色體的最佳時期是圖2的丙組細胞，D錯誤。故選B。
4．C 【解析】由題圖可知，有絲分裂過程中某階段的動物細胞中染色體數：染色單體數：DNA分子數=1：2：2，說明DNA已完成復制，且著絲粒未分裂，此時該動物細胞可能處于有絲分裂前期或中期。細胞膜從細胞中部向內凹陷發生在有絲分裂末期，A錯誤；著絲粒一分為二發生在有絲分裂后期，此時無染色單體，B錯誤；中心粒移向兩極發生在有絲分裂前期，C正確；染色體復制發生在有絲分裂間期，D錯誤。故選C。
5．D 【解析】據圖分析，核仁、核膜消失；染色體形態出現且每條染色體包括兩條染色單體；紡錘絲出現，表示有絲分裂的前期。紡錘體裝配檢查點（SAC）的監控機制能監視紡錘絲附著過程，一旦發現如圖所示的異常現象，則3M2B附著在對側著絲粒上，并激活MCC，后者抑制APC的活性，便暫停姐妹染色單體的分離和有絲分裂的繼續進行，直到雙定向作用完成才能繼續進行分裂。該細胞中核仁、核膜消失，染色體形態出現且每條染色體包括兩條染色單體，紡錘絲出現均可顯示出細胞處于分裂前期，細胞中含有4條染色體上，每條染色體上含有2個DNA，因此圖中細胞中含有8個DNA，A正確；ATP水解產生的能量以直接轉換成其他各種形式的能量，用于各項生命活動，如紡錘絲牽引染色體移向細胞兩極，B正確；如果只有一條染色單體附著在紡錘絲上，則3M2B附著在對側著絲粒上，并激活MCC，后者抑制 APC 的活性，暫停姐妹染色單體分離和有絲分裂的進行，由此確保只有雙定向作用完成，染色單體才能順利分離，所以MCC對APC具有抑制作用，C正確；低溫通過抑制紡錘體的形成使染色體數目加倍，紡錘體裝配檢查點（SAC）的監控機制能監視紡錘絲附著過程，因此低溫不是通過破壞SAC監控機制使染色體數目加倍，D錯誤。故選D。
6．C 【解析】分析題圖可知：圖中①DNA含量為40的較多，表示G2期和M期，②表示S期，主要進行DNA的復制，③DNA含量為20的較多，表示G1期，主要進行蛋白質的合成。圖中①表示G2期和M期，M期后期的每個染色體不含染色單體，A錯誤；②表示S期，主要進行DNA的復制，不會出現核仁解體及核膜消失，核仁解體及核膜消失出現在M期前期，B錯誤；③表示G1期，主要進行合成DNA所需蛋白質的合成，核糖體的增生也發生在G1期，C正確；細胞培養過程中使用DNA合成抑制劑，會抑制DNA的復制，使細胞停留在G1，故可得到大量③時期細胞，D錯誤。故選C。
7．D 【解析】DNA的均等分配依靠紡錘體牽引，染色體和紡錘體等結構周期性變化是核DNA均等分配的結構基礎，A正確；圖中核DNA數量減半的原因是細胞質分裂和核膜重新形成，細胞一分為二，染色體均分到兩個細胞中，B正確；DNA的復制發生在分裂間期，因此利用藥物抑制DNA合成，細胞將停留在分裂間期，C正確；分析圖形可知，在細胞分裂間期，細胞核體積達到其最大體積的一半時，DNA的含量開始急劇增加，此時細胞核中進行DNA的復制，蛋白質的合成在細胞質，D錯誤。故選D。
8．D 【解析】據圖分析可知，cyclinA蛋白在S期合成和增加，與DNA的復制同步，A正確；cyclinB蛋白在G2期開始合成，在M期前期達到最多，之后逐漸降低，可能與前期細胞分裂的變化相關，如啟動紡錘體的組裝及紡錘絲與染色體的連接等，B正確；Weel蛋白激酶可抑制cyclinB-CDK復合物的活性，細胞順利進入M期，說明cyclinB-CDK復合物的合成及活性正常，則Weel蛋白激酶的活性減弱，C正確；Weel蛋白激酶活性降低，cyclinB-CDK復合物正常發揮作用，促進細胞進入分裂期，細胞分裂間期的時間不可能增加，D錯誤。故選D。
9．ABD 【解析】染色體會在紡錘體的牽引下平均分到細胞核兩端，并生成兩個DNA相同的細胞核，再生成兩個細胞核遺傳物質相同的子細胞，A錯誤；DNA不僅存在于細胞核，還存在于細胞質中，兩個子細胞的細胞核DNA完全相同，但細胞質中線粒體的DNA可能不完全相同，B錯誤；如果用藥物抑制紡錘絲的形成，細胞核中復制加倍的染色體不能平均分到兩個細胞核中，則會使細胞中的染色體數目加倍，C正確；酵母菌的有絲分裂與動物、植物的有絲分裂均不相同，其細胞核核膜不會消失和重現，且紡錘體在細胞核中形成，D錯誤。故選：ABD。
10．（1）4
（2）A Ⅱ
（3）前期和中期 沒有解離（或解離不充分或制片時沒有按壓載玻片）
（4）鉻離子能抑制細胞分裂，濃度越大抑制越強 高濃度的鉻離子抑制細胞的有絲分裂
【解析】根據題意和圖示分析可知：甲圖中細胞Ⅰ著絲粒分裂，處于有絲分裂后期；細胞Ⅱ的著絲粒排列在赤道板上，處于有絲分裂中期。乙圖中，1中沒有染色單體，染色體：DNA分子=1：1；2中染色體數、染色單體數和DNA分子數之比為1：2：2，所以abc分別表示DNA、染色體和染色單體。丙圖中，AB表示間期，BC表示前期和中期，CD表示后期著絲粒分裂，DE表示后期和末期。
（1）從圖中看出，甲圖的細胞Ⅱ中有染色體4條。
（2）根據分析，乙圖中的a是DNA分子，與2時期（染色體數、染色單體數和DNA分子數之比為1：2：2），含有姐妹染色單體，相對應的是甲圖中的細胞Ⅱ。
（3）丙圖中BC段狀態的細胞，每條染色體含有2個DNA分子，處于有絲分裂前期和中期；用自制的裝片觀察洋蔥根尖細胞的有絲分裂時，發現細胞重疊，看不到染色體，原因是沒有解離（或解離不充分或制片時沒有按壓載玻片）。
（4）由丁圖可知，鉻離子對細胞分裂能力的影響是鉻離子能抑制細胞分裂，濃度越大抑制越強；比較丁圖和戊圖，分析當鉻離子相對濃度達到100時，細胞的微核率反而下降的原因可能是高濃度的鉻離子抑制了細胞的有絲分裂，造成后期數目減少。
答案第1頁，共2頁
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