2024年高考生物一轮复习（新人教版） 第4单元　第2课时　有丝分裂过程中相关变化及观察实验.docx

1、第2课时有丝分裂过程中相关变化及观察实验课标要求1.比较有丝分裂过程中物质或结构的变化规律，培养逻辑思维能力。2.活动：制作和观察根尖细胞有丝分裂简易装片，或观察其永久装片。考点一有丝分裂的图像和曲线分析1染色体、染色单体、核DNA的数量关系(1)染色体数着丝粒数，即根据着丝粒数计算染色体数。(2)当染色单体存在时，染色体染色单体核DNA122。(3)当无染色单体存在时，染色体核DNA11。2有丝分裂过程中细胞内核DNA含量、染色体数、染色单体数的变化(假定生物体细胞中核DNA含量为2c，染色体数为2n)(1)核DNA含量、染色单体数、染色体数变化项目间期前期中期后期末期核DNA含量2c4c4

2、c4c4c4c2c染色单体数04n4n4n00染色体数2n2n2n4n4n2n(2)细胞核DNA含量、染色体数、染色单体数、每条染色体上DNA含量变化曲线ab、lm、pq变化原因都是DNA分子复制。gh、no、rs变化原因都是着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，染色体数目加倍。cd、rs的变化很相似，但原因不同，cd的变化原因是一个亲代细胞分裂成两个子代细胞。(3)根据柱状图判断细胞分裂时期的规律：根据染色单体变化判断各时期：染色单体根据比例关系判断各时期：核DNA染色体染色单体1细胞有丝分裂过程中，哪些时期染色体数量与核DNA含量一定相等？提示G1期、分裂后期、末期。2请分析在有丝分裂过程中下列细

3、胞结构主要有哪些变化。(1)染色体；(2)纺锤体；(3)核膜和核仁。提示(1)染色体：复制散乱分布于纺锤体中央着丝粒排列在赤道板上着丝粒分裂移向细胞两极平均分配到两个子细胞中；(2)纺锤体：形成(前期)解体消失(末期)；(3)核膜和核仁：解体消失(前期)重建(末期)。1如图是细胞中某两种物质的含量在有丝分裂相关过程中的变化情况。下列叙述不正确的是()A图中的虚线所代表的物质有两种不同的表现形式B图中的bc段会发生着丝粒分裂C叶肉细胞中会出现如图所示变化，而细菌细胞中不会出现Dab段细胞中有蛋白质和RNA的合成答案C解析叶肉细胞是高度分化的植物细胞，不能进行有丝分裂，C错误。2如图1和图2表示细

4、胞周期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数量不变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。归纳提升有丝分裂过程中的“加倍”成分或结构时期原因DNA间期DNA复制染色体后期着丝粒分裂中心体间期中心粒复制细胞核末期新核膜已经形成，细胞质尚未分裂考点二观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂1实验原理：在高等植物体内，有丝分裂常见于根尖、

5、芽尖等分生区细胞。由于各个细胞的分裂是独立进行的，因此在同一分生组织中可以观察到处于不同分裂时期的细胞。染色体容易被碱性染料(如甲紫溶液，旧称龙胆紫溶液)着色。2实验步骤如图甲中a、b、c、d 表示某植物根尖的不同区域，图乙是用高倍显微镜观察到的该植物组织切片有丝分裂模式图，图丙表示该组织细胞周期中某物质的数量变化曲线。(1)观察根尖有丝分裂时应选择图甲b(填字母)区细胞，该区细胞特点是呈正方形，排列紧密。观察细胞质壁分离时可选择d(填字母)区细胞。(2)请按细胞有丝分裂过程排列图乙中细胞：BADC。细胞是独立分裂的，但不能选定一个细胞持续观察它的整个分裂过程，原因是制作装片标本时细胞已经死亡

6、。(3)图丙中fg段细胞内发生的主要变化是着丝粒分裂，染色体数目加倍，加倍后的染色体在纺锤丝牵引下平均分配移向细胞的两极，在图丙中染色体数与核DNA数之比为12的时间段是cf。3(2023江苏连云港高三预测)美花石斛的茎是名贵中药材，在一天中细胞分裂存在日节律性。图1、图2是某兴趣小组的实验结果，分裂期的细胞数占观察细胞总数的比值作为细胞分裂指数。下列说法正确的是()A选取新生茎尖作为实验材料的主要原因是茎尖伸长区细胞分裂旺盛B细胞周期中各时期的顺序是C由图1可知，细胞周期中分裂期的细胞持续时间更长D由图2可知，在日节律上，9：00左右是美花石斛细胞分裂的高峰期答案D解析选取新生茎尖作为实验材

7、料的主要原因是茎尖分生区细胞分裂旺盛，A错误；据图可知，处于分裂后期，处于分裂末期，处于分裂间期，处于分裂中期，处于分裂前期，因此细胞周期中各时期的顺序是，B错误；细胞周期分为分裂间期和分裂期，分裂间期的细胞数目远多于分裂期，因此细胞周期中分裂间期的细胞持续时间更长，C错误；由图2可知，9：00分裂指数最大，因此9：00左右是美花石斛细胞分裂的高峰期，D正确。4在制作和观察植物细胞有丝分裂临时装片的活动中，甲、乙、丙三位同学剪取洋葱根尖后，立即进行如下表所示的操作步骤。下列叙述错误的是()学生操作步骤解离漂洗染色制片观察甲乙丙注：“”表示进行了该项操作，“”则表示没有进行。A实验中解离和压片都

8、有利于根尖分生区细胞分散B甲、乙两位同学观察不到染色体都是因为染色体未被着色C丙同学观察到视野中处于分裂期的细胞数目少于分裂间期的细胞数目D漂洗的目的是洗去浮色，便于观察答案D解析甲同学没有进行漂洗，而漂洗的目的是洗去解离液，便于染色体着色，故甲同学观察不到染色体是因为染色体未被着色，乙同学没有对染色体进行染色，故乙同学观察不到染色体也是因为染色体未被着色，B正确；在细胞周期中，分裂期所占时间较短，故视野中处于分裂期的细胞数目少于分裂间期的细胞数目，C正确；漂洗的目的是洗去多余的解离液，防止解离过度，以免影响染色，D错误。归纳提升(1)解离液中两种液体的作用酒精：迅速杀死细胞，固定细胞内染色体

9、的形态和位置。盐酸：促进细胞之间的中胶层物质溶解，从而达到分离细胞的目的。(2)各操作步骤时间或力度要严格控制的原因分析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，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(3)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。1(2022湖南，6)洋葱根尖细胞染色体数为8对，细胞周期约12小时。观察洋葱根尖细胞有丝分裂，拍摄照片如图所示。下列分析正确的是()Aa为分裂后期细胞，同源染色体发生分离Bb为分裂中期细胞，含染色体

10、16条，核DNA分子32个C根据图中中期细胞数的比例，可计算出洋葱根尖细胞分裂中期时长D根尖培养过程中用DNA合成抑制剂处理，分裂间期细胞所占比例降低答案B解析图示为洋葱根尖细胞的有丝分裂图，有丝分裂过程中无同源染色体的分离现象，A错误；b细胞着丝粒整齐排列在赤道板上，细胞处于有丝分裂中期，且洋葱根尖细胞染色体数为8对(16条)，有丝分裂中期染色体数目与体细胞相同，但核DNA分子数加倍，故b细胞含染色体16条，核DNA分子32个，B正确；各期细胞数目所占比例与其分裂周期所占时间成正相关，故已知细胞周期时间，根据各时期细胞数目所占比例可计算出各时期的时间，但应统计多个视野中的比例求平均值，图中只

11、有一个视野，无法准确推算，C错误；分裂间期时的S期进行DNA分子复制，若根尖培养过程中用DNA合成抑制剂处理，细胞停滞在分裂间期，故分裂间期细胞所占比例升高，D错误。2(2022江苏，7)培养获得二倍体和四倍体洋葱根尖后，分别制作有丝分裂装片，镜检、观察。下图为二倍体根尖细胞的照片。下列相关叙述错误的是()A两种根尖都要用有分生区的区段进行制片B装片中单层细胞区比多层细胞区更易找到理想的分裂期细胞C在低倍镜下比高倍镜下能更快找到各种分裂期细胞D四倍体中期细胞中的染色体数与的相等，是的4倍，的2倍答案D解析四倍体中期细胞中的染色体数是4n，图中处于二倍体根尖细胞有丝分裂后期，染色体数目加倍，染色

12、体数目为4n，处于二倍体根尖细胞有丝分裂间期，染色体数目为2n，处于二倍体根尖细胞有丝分裂前期，染色体数目为2n，所以四倍体中期细胞中的染色体数与的相等，是的2倍，的2倍，D错误。3(2019江苏，7)下列关于观察植物细胞有丝分裂实验的叙述，正确的是()A只有从新生的根尖上取材，才能观察到有丝分裂B解离时间要尽量长，以确保根尖组织细胞充分分离C滴加清水、弄碎根尖以及压片都有利于细胞的分散D临时装片镜检时，视野中最多的是处于分裂中期的细胞答案C解析高等植物的根尖、芽尖等分生区的细胞均可进行有丝分裂，A错误；解离的目的是用药液使组织中的细胞相互分离开来，解离时间过长会使根尖过分软化，且细胞内染色体

13、结构被破坏，将会影响实验结果，B错误；制片是用镊子将之前处理的根尖取出来，放在载玻片上，加一滴清水，并用镊子把根尖弄碎，盖上盖玻片，然后，用拇指轻轻地按压盖玻片，可以使细胞分散开来，有利于观察，因此，滴加清水、弄碎根尖以及压片都有利于细胞的分散，C正确；临时装片镜检时，视野中最多的是处于分裂间期的细胞，D错误。4(2019浙江4月选考，18)在“制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片”活动中，观察到不同分裂时期的细胞如图所示：下列叙述错误的是()A装片制作过程中需用清水漂洗已解离的根尖便于染色B观察过程中先用低倍镜找到分生区细胞再换用高倍镜C图甲细胞所处时期发生DNA复制及相关蛋白质的合成D图丙

14、细胞中的染色体数目比图乙细胞中的增加了一倍答案C解析图甲细胞处于有丝分裂前期，DNA复制和相关蛋白质合成发生在间期，C错误。1判断关于染色体、染色单体、核DNA的数量关系的叙述(1) S期DNA复制后染色体数目加倍，为M期的进行提供所需物质()(2)在有丝分裂后期核DNA染色体染色单体111()(3)有丝分裂末期DNA分子数染色体数11()(4)处于有丝分裂中期和有丝分裂末期的细胞中染色体数目不同()2判断关于“观察洋葱根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验的叙述(1)显微镜观察洋葱根尖分生区组织细胞的一个视野中，往往看不到细胞周期各个时期的图像()(2)在本实验中，制作装片的过程是染色漂洗解离制

15、片()(3)在取洋葱根尖材料时，切取的洋葱根尖长度是23 cm()(4)观察时，需在低倍镜下找出中期的细胞，再换高倍镜找其他时期的细胞()(5)高倍显微镜视野中数量最多的是染色体的着丝粒排列在赤道板上的细胞()(6)显微镜下能观察到染色体的细胞数目很少()3填空默写(1)请画出有丝分裂相关过程中染色体、核DNA、染色单体含量变化曲线(以二倍体生物为例)。答案如图所示(2)请填写有丝分裂时期。(3)若要观察植物根尖分生区细胞的有丝分裂，制作临时装片的四个步骤分别是解离、漂洗、染色、制片。(4)漂洗的目的是洗去根中多余的解离液，防止解离过度，以免影响染色。课时精练一、选择题1.如图为细胞有丝分裂某

16、时期的图像，下列关于该细胞的叙述，正确的是()A最可能是植物细胞并处于有丝分裂前期B最可能是动物细胞并处于有丝分裂中期C含有4条染色体以及8条姐妹染色单体D分裂产生的两个子细胞染色体数不相等答案C解析染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上，应处于有丝分裂中期，A错误；细胞呈方形且没有中心体，应是高等植物细胞，B错误；细胞中含有4条染色体、8条姐妹染色单体，C正确；分裂产生的两个子细胞的染色体数相等，均为4条，D错误。2图1、图2分别表示某种生物细胞有丝分裂过程中某一时期的模式图，图3表示有丝分裂中一个细胞内不同时期核DNA分子数的变化，图4表示有丝分裂中一个细胞内不同时期染色体和核DNA的数量

17、关系。下列有关叙述不正确的是()A图1所示细胞中共有4条染色体，8个核DNA分子；图2所示细胞中共有0条姐妹染色单体B图1所示细胞处于图3中BC段，完成图3中CD段变化的细胞分裂时期是后期C有丝分裂过程中不会出现如图4中d所示的情况D图4中a可表示有丝分裂后期，b可对应有丝分裂前期或中期答案B解析图3中BC段核DNA均加倍，可以表示有丝分裂的前期、中期、后期、末期，可对应于图1和图2，图3中CD段变化的原因是一个亲代细胞分裂成两个子代细胞，B错误。3下图是某二倍体植物细胞有丝分裂过程中染色体与核DNA数量比值的变化曲线。下列说法正确的是()A核DNA的复制发生在ab段B与DNA复制相关酶的合成

18、只发生在bc段C染色体数目的加倍发生在de段Dcd段的染色体数是ef段的两倍答案C解析核DNA的复制发生在bc段，A错误；与DNA复制相关酶的合成还发生在ab段，B错误；染色体数目的加倍发生在de段，此时着丝粒分裂，染色体数目加倍，C正确。4如图a、b、c、d分别是某些体细胞某个分裂时期的示意图，下列相关叙述正确的是()Aa图表示植物细胞有丝分裂中期Bb图表示人成熟红细胞分裂的某个阶段Cc图细胞由于着丝粒分裂，染色体数目加倍，染色单体数目不变Dd图细胞中含有8条染色单体答案D解析a图细胞中央出现细胞板，表示植物细胞有丝分裂末期，A错误；b图表示蛙红细胞无丝分裂的某个阶段，B错误；c图细胞由于着

19、丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，因此染色体数目加倍，但染色单体数目变为0，C错误；d图细胞含有4条染色体，8条染色单体，D正确。5某同学观察洋葱根尖分生区细胞有丝分裂的图像如下图。下列分析错误的是()A时期细胞两极都会出现新的核膜和核仁，形成两个新的细胞核B时期细胞开始DNA复制和有关蛋白质的合成，出现染色体C时期细胞中每条染色体的着丝粒排列在细胞中央的一个平面上D时期着丝粒分裂，细胞内染色体数目加倍，核DNA数目不变答案B解析时期含有明显的细胞核，为分裂间期，可进行DNA复制和有关蛋白质的合成，但染色体的出现是前期染色质螺旋缩短变粗形成的，B错误。6图甲为细胞核及其周围部分结构示意图，

20、图乙为有丝分裂过程中核DNA含量变化曲线。下列相关叙述正确的是()A若图甲细胞处在细胞周期中，则图甲细胞相当于图乙的cd区B在图乙的ab区，图甲3的数目会加倍C在细胞周期中，图甲中的4、5消失的时间是在图乙的de区D图甲所示结构不可能代表细菌，但细菌分裂过程中也会出现DNA复制答案D解析若图甲处在细胞周期中，由于其染色质并没有缩短螺旋变为染色体，所以仍然处在分裂间期，即相当于图乙的ab、fg区，A错误；图乙中的ab区，表示细胞分裂间期，核DNA分子复制，细胞内核DNA含量加倍，图甲中3的数目不会加倍，B错误；5核膜、4核仁的消失是在前期，即图乙中bc、gh区，C错误。7如图表示洋葱根尖分生组织

21、内的细胞进行有丝分裂时，细胞核中DNA含量的变化，每个点代表记录到的一个细胞。下列叙述错误的是()A细胞分裂过程中显著的变化有核DNA含量和染色体行为及数量的变化B当细胞核体积增大到最大体积的一半时，核DNA的含量开始急剧增加C利用药物抑制DNA合成，细胞将停留在分裂期的中期D图中核DNA含量减半的原因是核膜重新形成答案C解析DNA合成发生在间期，因此利用药物抑制DNA合成，细胞将停留在分裂间期，C错误。8(2023江苏苏北四市高三期末)某同学在做洋葱根尖有丝分裂实验时，在显微镜下看到的图像如图所示。下列有关叙述错误的是()A细胞所示的时期，细胞中染色体数目加倍B可以根据视野中各个时期的细胞数

22、量推算出细胞周期中各个时期的长度C若多次用一定浓度秋水仙素处理根尖，制成装片后可看到较多细胞处于所示的时期D若部分细胞没有被甲紫溶液染色，原因可能是染色前漂洗不充分或染色时间过短答案B解析细胞处于有丝分裂后期，此期细胞中着丝粒分裂，染色体数目加倍，A正确；可以根据视野中各个时期细胞数量在所观察的所有细胞中所占的比例，推算出分裂各期在细胞周期中所占的时间比例，但不能确定细胞周期中各个时期的长度，B错误；秋水仙素能抑制纺锤体的形成，进而使细胞分裂停留在细胞所处的中期，C正确；在该实验中染色前漂洗不充分或染色时间过短，都会导致染色不均匀，因而能在显微镜下观察到部分细胞没有被甲紫溶液染色，D正确。9下

23、图是对观察洋葱根尖细胞有丝分裂时染色体数(a)、染色单体数(b)和核DNA分子数(c)的统计图。下列相关叙述不正确的是()A分裂间期用表示最恰当B染色体螺旋化程度最高在时C可以表示细胞分裂的前期D可表示分裂完成的细胞答案A解析间期过程中进行染色体复制，染色体数目不变，核DNA含量加倍，中染色体数染色单体数核DNA分子数404，说明着丝粒分裂，染色体数目加倍，染色单体消失，表示有丝分裂的后期，故A错误。10(2023山西晋城高三期中)下表是三种细胞的细胞周期持续时间(h)。下列有关叙述不正确的是()细胞类型分裂间期分裂期蚕豆根尖分生区细胞15.32.0小鼠十二指肠上皮细胞T1T2人的肝细胞21.

24、01.0A.与细胞质的分裂方式不同B中分裂期细胞数所占比率低于12%C通常情况下，中T1T2D人的肝细胞在分裂期一般不发生基因的转录答案C解析是蚕豆根尖分生区细胞分裂，其胞质分裂的方式是在赤道板的位置形成细胞板，细胞板再扩展形成细胞壁，是小鼠十二指肠上皮细胞，其胞质分裂的方式是细胞膜向中间缢裂，形成两个子细胞，A正确；中分裂期在细胞周期的比例为2/(15.32)100%11.6%，即分裂期细胞的数目所占比率低于12%，B正确；由于分裂间期的时间比分裂期长得多，所以中T1T2，C错误；分裂期染色体已经高度螺旋化，因此一般不能再进行基因的转录，D正确。11(2023黑龙江鸡西高三模拟)下列有关“观

25、察洋葱根尖分生区组织细胞有丝分裂”实验的叙述，错误的是()A未解离会造成细胞重叠难以观察B漂洗可防止解离过度C染色时间过长，可更好地观察染色体形态D无法观察到一个细胞的连续分裂过程答案C解析解离是使细胞彼此分离，未解离细胞会相互重叠，因此实验结果很可能是无法清晰观察到分生区细胞，A正确；漂洗的作用是洗去解离液，防止解离过度，便于染色，B正确；染色时间过长，染色太深会妨碍观察，C错误；解离时细胞已经死亡，无法观察到连续分裂的动态变化过程，D正确。12(2023河南平顶山高三期末)研究人员为探究红葱作为“植物细胞有丝分裂实验”材料的可行性，比较不同取样时刻红葱与大蒜根尖分生区组织的细胞分裂指数，结

26、果如图。下列叙述不正确的是()A该实验的自变量为植物种类和取样时刻B取材后用酸性染料进行染色C解离、弄碎根尖、压片等都有利于细胞分散D红葱与大蒜的最佳取样时间均为10时和14时答案B解析实验是比较不同取样时刻红葱与大蒜根尖分生区组织的细胞分裂指数，因此自变量为植物种类和取样时刻，A正确；装片制作应用碱性染料进行染色，B错误；解离、弄碎根尖、压片等目的都是使细胞分散，便于观察到单层细胞，C正确；细胞分裂指数越高，越容易观察到各个时期的分裂图像，据图可知，红葱与大蒜的最佳取样时间均为10时和14时，D正确。二、非选择题13如图甲、乙、丙表示某二倍体动物细胞分裂的部分时期图像；图丁表示一个细胞周期的

27、4个阶段及各阶段所经历的时长。请据图回答下列问题：(1)图甲细胞处于图丁细胞周期中的_期，细胞由图丙图乙的过程中，染色体数目变化的原因是_；与处于分裂末期的植物细胞相比，该动物细胞在该时期不会出现_；若要观察植物根尖分生区细胞的有丝分裂，制作临时装片的四个步骤分别是_。(2)请在下面坐标系中画出该动物细胞一个细胞周期中核DNA数量变化的曲线图。(3)用图丁中所示字母与箭头表示该细胞一个完整的细胞周期_。答案(1)M(或“分裂”)着丝粒分裂，每对姐妹染色单体分离形成两条染色体细胞板解离、漂洗、染色、制片(2)如图所示(3)G1SG2M14甲、乙两图代表某二倍体生物某器官中细胞分裂示意图，丙图表示

28、细胞分裂过程中染色体与核DNA的比值关系。回答下列问题：(1)据细胞分裂图，可判断该二倍体生物为_(填“雌性”或“雄性”)，依据是_。丙图ab段细胞核内主要发生了_。(2)甲图可对应丙图的_段。与甲图相比，乙图所示细胞分裂产生的子细胞染色体组成_(填“相同”或“不相同”)，这种分裂方式对生物体的意义是_。(3)在同种细胞组成的细胞群体中，不同的细胞可能处于细胞周期的不同时期(G1DNA合成前期、SDNA合成期、G2DNA合成后期、M分裂期)。胸腺嘧啶脱氧核苷(TdR)只抑制S期DNA的合成，对其他时期不起作用，故用TdR处理可将整个细胞群体同步到同一时期。将TdR添加到培养液中，在培养时间为_

29、(用细胞周期中的时期表示)后，所有细胞都被抑制在S期。答案(1)雄性甲图在减数分裂后期，细胞质均等分裂DNA的复制(2)bc相同将亲代细胞的染色体经复制之后，精确地平均分配到两个子细胞中，从而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性(3)G2MG1解析(1)根据分析可知，甲图处于减数分裂的后期，且细胞质均等分裂，可以判断该二倍体生物为雄性。丙图ab段使得染色体与核DNA的比值由1变成1/2，说明每条染色体上由一个DNA分子变成两个DNA分子，此时处于细胞分裂的间期，细胞核内主要发生了DNA复制。(2)据分析可知，甲图处于减数分裂的后期，每条染色体上含有2个DNA，染色体与核DNA的比值为1/2，因此甲图对应丙图的bc段。甲图是同源染色体分离，分离之后两个细胞中染色体不相同，乙图是着丝粒分裂，是染色体上间期复制形成的染色单体的分离，因此分裂形成的子细胞中染色体是相同的。这样的分裂方式使生物的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性。(3)胸腺嘧啶脱氧核苷(TdR)只抑制S期DNA的合成，对其他时期不起作用，如果一个细胞正处于G2期，经过G2期、M期、G1期后进入S期，TdR抑制S期DNA的合成，从而使其停留在S期，因此要使所有细胞都被抑制在S期，培养时间至少为G2MG1的时间。