细胞越小,细胞相对表面积就越大,物质运输效率就越高,那么细胞是不是越小越好? 提示:不是。细胞的大小受细胞核的控制,细胞内有完成各项生命活动所必不可少的结构,这必须占有一定的空间,因此,细胞不是越小越好。
区分动植物有丝分裂的过程时要注意特例:
(1)细胞分裂过程中有中心体参与的并不一定是动物细胞,低等植物细胞有丝分裂时纺锤体的形成也与中心体有关;
(2)细胞分裂过程中无中心体参与的并不一定是(高等)植物细胞,也可能是进行无丝分裂或二分裂的细胞。
虽然无丝分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化,但dna也需复制并平均分配。
1.如图表示细胞有丝分裂的一个周期,
下列说法正确的是( )
a.甲→乙是分裂间期
b.乙→甲是分裂期
c.一个细胞周期是指由甲→甲的全过程
d.一个细胞周期是指由乙→乙的全过程
【解析】选d。根据细胞周期的特点分析,此图阴影部分面积比空白部分小得多,所以阴影部分为分裂期,再结合细胞周期的概念,可以推出从乙→乙为一个完整的细胞周期。
2.无丝分裂与有丝分裂的主要区别是( )
a.无染色体的变化和纺锤丝的出现
b.无染色体的复制
c.形成的子细胞染色体数目减少
d.形成的两个子细胞大小不同
【解析】选a。无丝分裂最明显的特点是没有纺锤丝和染色体的变化。有丝分裂和无丝分裂都要进行染色体的复制,因此形成的子细胞中染色体数目不会减少。细胞的大小受细胞核的控制,细胞核的大小一样,细胞的大小一般相同。
3.某细胞在进行正常的有丝分裂过程中,染色体、染色单体、dna分子数目关系如图所示,则该细胞所处的分裂时期是( )
a.前期或后期 b.后期或末期
c.间期或末期 d.前期或中期
【解析】选d。据图可知染色体、染色单体、dna分子数目的比例恰好是1∶2∶2,说明细胞中每条染色体进行了复制,且含有两条染色单体,这样的细胞处于有丝分裂的前期或中期。
4.请根据有丝分裂中核内dna含量变化曲线和分裂图像回答下列问题:
(1)a~b属于_______期,与它对应的分裂图像是______。
(2)b~c表示_______期,依次对应的分裂图像是______。
(3)c~d表示_______期,与它对应的分裂图像是______,该时期参与活动的细胞器为_______________。
(4)从一个细胞周期中dna含量的变化规律分析,有丝分裂的重要特征是__________________________________________
__________________________________________________。
(5)用虚线在坐标图中画出一个细胞周期中核内染色体的变化曲线。
【解析】该题考查有丝分裂的相关知识。图中a~b是dna复制,b~c表示有丝分裂前、中、后期,c~d表示末期。①是中期,②是前期,③是分裂间期,④是末期,⑤是后期。 答案:(1)分裂间 ③ (2)前、中、后 ②①⑤
(3)末 ④ 高尔基体和线粒体
(4)亲子代细胞核内dna含量和染色体数目保持不变
(5)
一、细胞周期
1.细胞类型
(1)只有连续分裂的细胞才有细胞周期,如发育中的受精 卵、根尖分生区、茎的形成层、生发层、各种干细胞等。
(2)高度分化的细胞,如神经细胞、表皮细胞等没有细胞周期。
(3)发生减数分裂的细胞无细胞周期。
2.表示方法
(3)曲线图
(4)柱形图表示法
b组dna相对含量在2c到4c之间,说明细胞正处于dna复制时期;c组细胞中dna已经加倍说明细胞处于分裂期。
3.影响因素
(1)内部因素:不同种类的细胞,细胞周期持续的时间不同,间期和分裂期所占的比例也不同。
(2)外部因素:温度、ph、射线、生理和病理状况等通过影响酶的活性影响细胞周期。
(1)细胞周期以分裂间期为起点,而不是以分裂期为起点。
(2)分裂间期的时间都远远长于分裂期。
(3)分裂后产生的子细胞有三种去路:继续分裂、暂不分裂和细胞分化。
【例证1】(2010·江苏高考)细胞周期包括分裂间期(分为g1期、s期和g2期)和分裂期(m期)。如图标注了甲动物(体细胞染色体数为12)肠上皮细胞的细胞周期各阶段的时长及dna含量。请回答下列问题:
(1)若用含放射性同位素的胸苷(dna复制的原料之一)短期培养甲动物肠上皮细胞后,处于s期的细胞都会被标记。洗脱含放射性同位素的胸苷,换用无放射性的新鲜培养液培养,定期检测。预计最快约____h后会检测到被标记的m期细胞。
(2)从被标记的m期细胞开始出现到其所占m期细胞总数的比例达到最大值时,所经历的时间为________期的时间,处于该期的一个细胞中染色体数目的变化情况是____________。
(3)若向甲动物肠上皮细胞培养液中加入过量胸苷,处于s期的细胞立刻被抑制,而处于其他时期的细胞不受影响。预计加入过量胸苷约______h后,细胞都将停留在s期。
(4)乙动物肠上皮细胞的细胞周期时长为24 h,m期时长为1.9 h。若要在显微镜下观察细胞有丝分裂过程中染色体形态的变化,选用______(填“甲”或“乙”)动物肠上皮细胞更合适。
(5)在光学显微镜下观察,同处于分裂末期的动物肠上皮细胞与洋葱根尖细胞,形态上最主要的区别是____________。
【解题关键】s期持续时间较长;处于s期不同阶段的细胞被胸苷标记后,会继续分裂依次进入g2期和m期。
【精讲精析】(1)s期与m期间隔 g2 期,所以检测到被标记的m期细胞的最快时间是一个g2 期持续时间,即2.2 h。
(2)分裂间期持续时间较长,所以处于间期的细胞数目很多。当第一个进入m期的被标记细胞完成分裂时,仍然有很多细胞不断进入m期,所以被标记细胞占m期细胞总数的比例达到最大值(100%)经历时间为m期所占时间。在m期的前期、中期染色体数目不变,后期数目加倍,应为24条,末期细胞内染色体数目又变为12条。
(3)没有被抑制的细胞经g2期、m期、g1期后,再次回到s期时,才被抑制。故预计加入过量胸苷约2.2+1.8+3.4=7.4(h)后,细胞才都将停留在s期。
(4)m期占整个细胞周 期的比例越大,则处于m期的细胞数目相对越多,越便于观察染色体
的变化。甲细胞中,m期所占比例约为:1.8/(3.4+7.9+2.2+1.8)≈12%;乙细胞中,m期所占比例约为:1.9/24≈8%, 故选用甲动物肠上皮细胞更合适。
(5)动物细胞分裂末期,细胞膜从细胞的中部向内凹陷,最后细胞缢裂成两部分,这样,一个细胞就分裂成了两个子细胞。而在高等植物细胞分裂末期时在赤道板的位置形成细胞板,细胞板由细胞中央向周围延展形成细胞壁,最后把一个植物细胞分为两个。
答案:(1)2.2 (2)m 12→24→12 (3)7.4 (4)甲
(5)动物肠上皮细胞膜凹陷,细胞缢裂;洋葱根尖细胞形成细胞板
【变式训练】(2011·广州模拟)科学家用32p的磷酸盐做标记,浸泡蚕豆幼苗,追踪蚕豆根尖细胞分裂情况,得到根尖细胞连续分裂数据,a→f为细胞分裂的某个阶段,如图所示。下列叙述正确的是( )
a.de阶段发生遗传物质的平均分配
b.bc阶段结束时dna含量增加一倍
c.cd阶段完成有关蛋白质的合成
d.一个细胞周期cd+de等于17.3
【解析】选b。本题主要考查细胞周期。由图可知,bd或df表示一个细胞周期,其中bc或de表示间期,cd或ef表示分裂期。有关蛋白质的合成发生在分裂间期;遗传物质的平均分配发生在分裂期;bc阶段结束时dna含量增加一倍;cd+de不能表示一个细胞周期。故b项正确,a、c、d项错误。
二、有丝分裂过程中相关结构和数目的规律性变化
1.细胞周期中几种细胞结构的变化
(1)纺锤体的变化:形成(前期) 解体(末期)
(2)核膜、核仁的变化:解体(前期)重建(末期)
(3)中心体变化规律(动物细胞、低等植物细胞)
(4)染色体行为变化规律
2.与细胞有丝分裂有关的细胞器及相应的生理作用
3.动植物细胞的识别
4.dna、染色体、染色单体、同源染色体对数、染色体组数的变化(以二倍体生物的一个细胞为例)
5.dna、染色体、每条染色体上的dna含量的变化曲线
(1)a→b、l→m的变化原因都是dna分子复制。
(2)g→h、n→o变化的原因都是着丝点分裂,姐妹染色单体分开,形成子染色体。
(3)c→d,n→o的变化很相似,但时期不同。
有丝分裂过程中相关量发生变化的时期
(1)dna数目加倍发生时期——间期;
(2)姐妹染色单体形成的时期——间期;
(3)姐妹染色单体消失的时期——后期;
(4)染色体数目加倍的时期——后期;
(5)中心体数目加倍发生的时期——间期。
【例证2】如图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,下列叙述正确的是
a.①时期染色体还未复制,核dna已完成了复制
b.③时期核膜、核仁重建,细胞中部出现细胞板
c.①→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.②→③表示同源染色体相互分离,染色体和核dna分子数目也随之减半
【解题关键】注意题干已知条件:动物细胞的有丝分裂,同时要明确染色体数目与核dna分子数目之间的关系。
【精讲精析】选c。图①可表示有丝分裂前期和中期,图②可表示有丝分裂后期,图③可表示dna复制前的间期和有丝分裂的末期。有丝分裂的前期和中期,dna已复制,染色体也完成了复制,但并不加倍。动物细胞分裂过程中不形成细胞板。有丝分裂过程中不会发生同源染色体分离现象。①→②表示由中期到后期,着丝点分裂,染色体数目加倍,但核dna分子数目不变。
【互动探究】(1)在各图中画出相应染色单体(c)数目的柱状图。
提示:如图:
(2)图③可表示哪些时期?若②、③表示两个连续的时期,则图③表示哪个时期? 提示:分裂间期、有丝分裂末期;有丝分裂末期。
【典例】某学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左右)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 mm~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1∶1)的玻璃皿中,在室温下解离15 min。
②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 min~5 min。 ③漂洗:将根尖放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10 min。
④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)请改正临时装片制作步骤中的3处错误。
(2)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。
【常见错误】
【错因分析】错填的原因主要是:
【正确解答】(1)将“解离15 min”改成“3 min~5 min”;
实验操作步骤应改为先漂洗后染色;将“盖上载玻片”改成
“盖上盖玻片后,再加一片载玻片”。
(2)处于分裂期的细胞数和细胞总数
表格如下:
实验课题:探究细胞不能无限长大的原因
探究材料一 边长分别为3 cm、2 cm、1 cm的正方体琼脂块及必备的用具。
探究材料二 直径分别为20 μm和30 μm的细胞。
探究材料三 骨骼肌细胞结构图。
(1)若琼脂块中不含酚酞,还能用氢氧化钠溶液浸泡吗?
提示:不能。因为氢氧化钠与酚酞作用,呈现紫红色,以用来观察氢氧化钠扩散到琼脂块中的深度。
(2)假设氢氧化钠扩散到琼脂块中的深度为0.4 cm,通过计算三种琼脂块的相对表面积和氢
氧化钠的扩散效率,能得出什么结论?
提示:根据相对表面积=表面积/体积,可得三种琼脂块的相对表面积分别为2、3、6;根据氢氧化钠的扩散效率=naoh扩散体积/整个琼脂块的体积,可得氢氧化钠的扩散效率分别为0.349、0.488、0.784。得到的结论是:琼脂块越小,相对表面积越大,物质的扩散效率越高。
(3)计算直径分别为20 μm和30 μm的细胞的相对表面积,并结合(2)可得到什么结论? 提示:根据球体的体积公式v=4/3πr3,表面积公式s=4πr2,可算出两种细胞的相对表面积分别为0.3、0.2。得到的结论是:细胞越小,相对表面积越大,物质的转运效率越高。
(4)观察骨骼肌细胞结构图可知骨骼肌细胞内有多个细胞核,你能解释其中的原因吗? 提示:骨骼肌呈纤维状,细胞核的体积比较小,故通过增加细胞核的数量来实现对细胞质的控制。
(5)通过以上探究能得到怎样的结论?
提示:细胞不能无限长大是因为受到细胞的相对表面积和细胞核质比的限制。
1.(2010·海南高考)有关动物细胞有丝分裂的叙述,正确的是( )
a.细胞板在细胞有丝分裂末期形成
b.同源染色体配对通常发生在分裂前期
c.在分裂末期,细胞膜内陷形成两个子细胞
d.在分裂中期,两个中心粒复制形成两组中心粒
【解析】选c。植物细胞有丝分裂末期会形成细胞板,动物细胞有丝分裂末期细胞膜内陷缢裂成两个子细胞,所以a错误、c正确;同源染色体配对发生在减数第一次分裂的前期,不能发生在有丝分裂中,b错误;两个中心粒复制形成两组中心粒发生在细胞分裂的间期,d错误。
2.(2011·黑龙江模拟)下列与细胞分裂相关知识的叙述正确的是( )
a.真核细胞的分裂方式有三种,有丝分裂是主要方式
b.细菌、蓝藻等原核生物,其细胞只能进行无丝分裂
c.经过减数分裂产生的配子,只含有一个染色体组
d.生物前后代染色体数目的恒定都是通过有丝分裂实现的
【解析】选a。细菌、蓝藻等原核生物,其细胞只能进行二分裂;二倍体生物经过减数分裂产生的配子,只含有一个染色体组;进行有性生殖的生物前后代染色体数目的恒定是通过减数分裂和受精作用实现的。
3.(2011·济南模拟)细胞增殖过程中dna含量会发生变化。通过测定一定数量细胞的dna含量,可分析其细胞周期。根据细胞dna含量不同,将某种连续增殖的细胞株细胞分为三组,每组的细胞数如图。从图中所示结果分析其细胞周期,不正确的是( )
a.乙组细胞正在进行dna复制
b.细胞分裂间期的时间比分裂期长
c.丙组中只有部分细胞的染色体数目加倍
d.将周期阻断在dna复制前会导致甲组细胞数减少
【思路点拨】(1)细胞周期的不同时期细胞中的dna含量不同。
(2)细胞不同时期所占时间的长短与处于该时期的细胞数呈正相关。
【解析】选d。据图中各组细胞的dna含量可判断:甲组细胞处于细胞周期的间期,乙组细胞正在进行dna分子的复制,丙组细胞dna含量加倍,处于细胞周期的前期、中期或后期;甲、乙两组细胞均处于分裂间期,其细胞数多于丙组,所以分裂间期的时间比分裂期长;丙组中只有部分处于后期的细胞才会发生染色体数目加倍;若将周期阻断在dna复制前会导致甲组细胞数增多。
4.(2011·温州模拟)根据某细胞有丝分裂某时期示意图回答下列问题:
(1)该细胞是动物细胞还是植物细胞?__________。理由是:__________________________。
(2)此细胞处于有丝分裂的________期,有_____条染色体。
(3)该生物体细胞应有____________条染色体,细胞核中有__________个dna分子。
(4)该细胞上一时期有姐妹染色单体______条,绘出上一时期图(画在圆圈内)。
(5)细胞有丝分裂的结果是产生__________个子细胞,子细胞与母细胞染色体数目是____________________________。
【解析】(1)由于该细胞有中心体而无细胞壁,因此是动物细胞。
(2)由于着丝点分裂,此细胞处于有丝分裂的后期,有12条染色体。
(3)该生物体细胞应有6条染色体,细胞核中有6个dna分子。
(4)该细胞上一时期为有丝分裂的中期,有姐妹染色单体12条,图见答案。
(5)细胞有丝分裂的结果是产生2个完全相同的子细胞,子细胞与母细胞染色体数目相同。 答案:(1)动物细胞 有中心体而无细胞壁
(2)后 12 (3)6 6 (4)12
(5)2 相等的
一、选择题(共12小题,每小题4分,共48分)
1.与低等植物细胞有丝分裂有关的细胞器是( )
①高尔基体 ②染色体 ③叶绿体
④线粒体 ⑤核糖体 ⑥中心体
a.①②④⑥ b.①④⑤⑥
c.②④⑤⑥ d.①②④⑤
【解析】选b。本题考查低等植物细胞结构及细胞器的功能。在低等植物细胞有丝分裂过程中中心体参与纺锤体的形成,高尔基体与细胞壁的形成有关,线粒体提供能量,核糖体是合成蛋白质的场所。染色体不是细胞器。
2.动物细胞的有丝分裂中,可以复制的结构是( )
a.着丝点和核仁 b.染色体和中心体
c.染色体和核仁 d.染色体和纺锤体
【解析】选b。在动物细胞有丝分裂的间期染色体要进行复制,每条染色体上含两条染色单体。中心体也要进行复制,形成两个中心体。
3.在植物细胞有丝分裂过程中,能够用光学显微镜观察到姐妹染色单体的时期是( ) a.间期和前期 b.前期和中期
c.中期和后期 d.后期和末期
【解析】选b。植物细胞有丝分裂过程中,间期dna复制形成姐妹染色单体,但这个时期染色体呈染色质形态,在光镜下看不到染色单体;后期由于染色体的着丝点分裂,染色单体成为染色体,所以后期和末期细胞中不存在染色单体。
4.依据生理特点,鉴别一个正在进行有丝分裂的细胞是植物细胞还是动物细胞,最可靠的方法是检查它 ( )
a.dna的自我复制b.自身的蛋白质合成
c.细胞质分成两部分的方式 d.是否出现星射线
【解析】选c。dna的自我复制和自身蛋白质的合成在动植物细胞有丝分裂过程中都会进行,从这两者无法区分动植物细胞;由于低等植物细胞也有中心体,所以出现星射线的细胞也不一定是动物细胞;在末期,动物细胞由细胞膜从中央向内凹陷形成两个子细胞,而植物细胞是在赤道板处形成细胞板,所以细胞质的分裂方式是鉴别动、植物细胞的可靠方法。
5.(2011·浏阳模拟)如图表示某动
物体细胞(含4条染色体)有丝分裂
的细胞周期,以下叙述正确的
是( )
a.细胞f的变化方向有两种可
能,一种如图所示,另一种将
形成高度分化的细胞
b.细胞中含有4条染色体的时期是a、b、d
c.细胞周期的长短主要受温度影响
d.从b到b是一个完整的细胞周期
【解析】选a。并非所有细胞都有细胞周期,细胞分裂之后可以继续分裂,此时的细胞具有细胞周期,但高度分化的细胞不再具有分裂能力,因此也不会有细胞周期,细胞f的变化方向有上述两种可能;细胞中含有4条染色体的时期是a、b、c、f,d期细胞内有8条染色体;细胞周期的长短受内因和外因共同影响;从f到f表示一个完整的细胞周期。
6.(2011·金华模拟)a图表示某种哺乳动物细胞在正常培养时所测得的细胞中dna含量与细胞数的变化。用某种化合物处理培养着的细胞,结果dna含量与细胞数的变化如b图所示,该化合物所起的作用是( )
a.促进细胞分裂
b.抑制dna的复制
c.抑制纺锤体的形成
d.促进dna的高度螺旋化
【解析】选c。由图可知,当用某种化合物处理细胞后,dna含量加倍的细胞增多,说明该物质不影响dna复制但抑制细胞的分裂。细胞分裂与纺锤体的形成直接相关,因此选c。
7.下列选项中,两类细胞的染色体数目均可呈周期性变化的是( )
a.蛙的红细胞与淋巴细胞
b.小鼠骨髓瘤细胞与杂交瘤细胞
c.人的胚胎干细胞与成熟红细胞
d.牛的精细胞与精原细胞
【解析】选b。染色体数目呈周期性变化的一定是能进行连续有丝分裂的细胞,题中蛙的红细胞进行无丝分裂,蛙的淋巴细胞、人的成熟红细胞、牛的精细胞均不再分裂,小鼠骨髓瘤细胞、杂交瘤细胞以及牛的精原细胞都具有细胞周期,能进行分裂,所以b正确。
8.有关真核细胞分裂的叙述,正确的是( )
a.无丝分裂过程核膜也消失
b.动物细胞仅以有丝分裂方式进行增殖
c.动物细胞有丝分裂末期不形成细胞板
d.无丝分裂中无纺锤丝的出现,但有染色体的变化
【思路点拨】解答本题的关键是明确无丝分裂过程中没有纺锤丝和染色体的变化。
【解析】选c。动物细胞可进行有丝分裂、无丝分裂和减数分裂。在无丝分裂中,核膜和核仁都不消失,没有出现纺锤丝和染色体的变化。动物细胞无细胞壁,所以有丝分裂末期不形成细胞板。
9.如图为细胞周期中部分细胞核的变化示意图,此过程( )
a.发生在细胞分裂期的末期,核膜再度合成
b.发生在细胞周期的分裂间期,染色质复制
c.发生在细胞分裂期的前期,核膜逐渐消失
d.发生在细胞分裂期的中期,染色体螺旋变粗
【解析】选c。本题考查细胞分裂各时期的特点。图中有部分核膜,说明核膜逐渐消失或逐
渐形成,为分裂期的前期或末期。图中染色体含有染色单体,说明已完成染色体复制,只能为分裂期的前期。
10.对如图细胞分裂的有关叙述正确的是( )
a.细胞中有两对同源染色体,两个四分体,8个dna分子
b.④是由一个着丝点相连的两条染色体
c.其后期移向同一极的染色体均为非同源染色体
d.细胞有中心体,无细胞壁,可以断定该细胞为动物细胞
【解析】选d。如图进行的是有丝分裂,细胞中有两对同源染色体,但不形成四分体;④仍是一条染色体;其后期移向同一极的染色体既有同源染色体,也有非同源染色体,形成的细胞为体细胞;细胞有中心体,无细胞壁,可以断定该细胞为动物细胞。
【方法技巧】细胞中染色体数目及dna分子数目的判断方法
(1)染色体数目的判断方法:
染色体数=着丝点数,一个细胞中有几个着丝点就有几条染色体。
(2)dna分子数目的判断要分两种情况进行确定:
①若细胞中无染色单体,dna数=染色体数=着丝点数。
②若细胞中有染色单体,dna数=染色单体数=2×染色体数。
11.(2011·潍坊模拟)甲图为典型的细胞核及其周围部分结构示意图;乙图为有丝分裂过程中一个细胞核中dna含量变化曲线,则相关叙述正确的是( )
a.假设甲图代表的细胞处在细胞周期中,则甲图代表的细胞相当于乙图的cd区间
b.在细胞分裂周期中,既可消失又可重建的结构是甲图中的4、5,其消失时间是乙图的de区间
c.在细胞分裂周期中,可重建与消失的结构应为3,其重建时间为0~b或f~h,其余时间消失
d.甲图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
【解析】选d。若甲图代表的细胞处在细胞周期中,则应代表处于细胞周期的间期,即在乙图中的ab或fg段;在细胞周期中,既可消失又可重建的结构是甲图中的4、5,其消失时间是乙图的bc或gh段;由于甲图具有典型的细胞核,故不可能代表细菌,细菌分裂过程中也会出现dna复制。
12.研究人员在染色体中找到了一种使姐妹染色单体连接成十字形的关键蛋白质,并将其命名为“asura”。下列有关说法比较合理的有( )
①“asura”是在细胞分裂的前期在核糖体上合成的
②在减数第二次分裂过程中,细胞内一般不合成“asura”
③缺少“asura”的细胞不能进行dna的复制
④细胞有丝分裂后期的变化可能与“asura”的变化密切相关
⑤细胞减数第一次分裂后期的变化可能与“asura”的变化无关
a.①②③ b.②④⑤ c.①③⑤ d.②③⑤
【解析】选b。由题干信息可知,该“asura”应是位于着丝点上的蛋白质。有关蛋白质合成在间期完成。“asura”应与着丝点分裂和姐妹染色单体分开有关。有丝分裂后期和减数第二次分裂后期着丝点分开。
二、非选择题(共2小题,共52分)
13.(25分)如图表示处于一个细胞周期中各个时期细胞数目的变化(用特殊的方法在一个培养基中测得的),请据图作答:
(1)图中的dna含量为2c~4c之间的细胞正处于_______阶段。
(2)用dna合成抑制剂处理,图中dna含量为________c的细胞数目会增加。用秋水仙素处理,
图中dna含量为________c的细胞数目会增加。
(3)请用坐标图画出一个细胞周期内染色体数目的变化。
【思路点拨】明确dna复制发生的具体时期,理解不同物质对dna复制的影响。
【解析】(1)dna含量由2c→4c的变化过程依靠复制实现,所以这些细胞正处于间期的dna复制阶段。
(2)如果抑制dna合成,则细胞中dna不能复制,所以都会停留在2c数量上。秋水仙素使细胞不能形成纺锤体,导致细胞染色体数加倍。
答案:(1)dna复制 (2)2 4
(3)
14.(27分)(探究创新题)在细胞有丝分裂过程中,染色体的位置会不断发生运动变化,为了探究引起染色体运动的原因,进行如下实验:
a.实验假设:染色体的运动与纺锤丝有关。
b.实验材料用具:长出了根和叶的洋葱、相差显微镜(能观察活体细胞的生长、运动、增殖情况及细微结构)、切片机(能够将生物组织切成很多很薄的切片)、一定浓度的秋水仙素溶液(抑制纺锤丝的形成)、清水、吸水纸、染色剂(其浓度不影响细胞活性)、滴管、载玻片、盖玻片、镊子。(提示:秋水仙素的作用速度非常快,可以起到立竿见影的效果,因此作用的即时效果可以在相差显微镜下看到)
(1)实验原理:____________________________________。
(2)方法步骤
①切取洋葱根尖2 mm~3 mm数根,平分成两组,分别编号为a和b,用切片机将每根洋葱的根尖纵切成薄片,染色,制成临时装片。
②a组:在盖玻片的一侧滴上少量一定浓度的秋水仙素溶液,另一侧用吸水纸吸引,使标本浸润在_________________中;
b组:在盖玻片的一侧滴上_________,另一侧用吸水纸吸引,使_________________。 ③__________________________,并记录结果。
(3)预测实验结果及结论
【解析】本实验的原理:在正常细胞中,在有丝分裂的后期,着丝点分裂,染色单体分开,在纺锤丝的牵引下,子染色体向细胞的两极运动,这一现象在相差显微镜下可以看到。秋水仙素能够作用于正在分裂的细胞,抑制纺锤体的形成,因此用秋水仙素处理过的洋葱根尖细胞,不存在纺锤丝,在相差显微镜下看不到子染色体向细胞两极运动。因此在实验操作时可利用秋水仙素和清水分别处理洋葱根尖细胞,在相差显微镜下通过观察染色体的运动情况来探究染色体运动与纺锤丝的关系。若在两种操作中染色体在分裂后期运动情况相同,则说明染色体运动与纺锤丝无关,若不相同,则说明染色体运动与纺锤丝有关。
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