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第1课时 细胞周期和植物细胞有丝分裂过程知识内容学考要求选考要求细胞周期aa植物细胞的有丝分裂bb活动观察细胞的有丝分裂bb学习导航1说出细胞周期的概念和阶段划分2结合植物细胞的有丝分裂过程示意图,概述各时期的主要变化特征3说出有丝分裂中染色体和DNA等物质的数目变化特点方式一 蓝鲸被认为是地球上曾经生存过的体型最大的动物,长可达33米,重达181吨,下图是蓝鲸和一艘轮船的对比如此巨大的生物,它的细胞大小和一般动物的细胞却没有明显的差别,只是细胞的数目要多得多,细胞数目的增加依赖于细胞的增殖方式二 老鼠和大象都是由一个细胞——受精卵发育而来的,它们之所以体形相差巨大,是因为构成它们身体的细胞数目不同,受精卵分裂形成很多细胞构成个体,依靠的是细胞的增殖
一、细胞增殖的方式和细胞周期1.细胞周期是指连续分裂的细胞从一次分裂结束到下一次分裂结束所经历的整个过程1条件连续分裂的细胞2起点一次分裂结束时3终点下一次分裂结束时特别提醒 高度分化的细胞,不分裂没有细胞周期,如神经细胞2.每一个细胞周期包括一个分裂期和一个分裂间期分裂间期是有丝分裂的准备阶段不同细胞的细胞周期,时间长短不同,但分裂间期的时间总是长于填“长于”或“短于”分裂期3.细胞的分裂包括两个过程1细胞核的分裂2细胞质的分裂,称为胞质分裂归纳总结1.具有细胞周期的前提条件1只有连续分裂的细胞才有细胞周期,有些细胞分裂结束后不再进行分裂,它们就没有细胞周期,如图2生物体内有细胞周期的细胞有受精卵、干细胞、分生区细胞、形成层细胞、生发层细胞、癌细胞不正常分裂2.细胞周期的表示方法1扇形图从A点→B点→A点顺时针,表示一个细胞周期2直线图说明图中a+b或c+d均表示为一个细胞周期例1 科学家用32P标记的磷酸盐浸泡蚕豆幼苗,追踪放射性的去向以研究蚕豆根尖细胞分裂情况,得到根尖细胞连续分裂的时间单位h数据如下图所示相关叙述正确的是 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阶段完成与DNA复制有关的蛋白质的合成D.一个细胞周期可表示为cd+de等于
17.3h答案 B解析 图示ab、cd、ef为细胞分裂期,主要完成遗传物质的平均分配;bc、de为细胞分裂间期,主要完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,结果是DNA含量加倍一个细胞周期包括分裂期和分裂间期,可表示为de+ef或bc+cd等于
17.3h例2 2018·绍兴模拟下列关于细胞周期的叙述,正确的是 A.G1期细胞有DNA复制和核糖体增生B.S期细胞在合成大量蛋白质C.G2期细胞中已经含有染色单体D.M期细胞的4个时期有明显的界限答案 C解析 在间期的S期发生DNA的复制,G1期是DNA分子复制前期,发生的主要是合成DNA所需蛋白质的合成和核糖体的增生,A、B错误;G2期DNA分子复制已经完成,细胞中已经含有染色单体,C正确;M期是细胞分裂期,分为前期、中期、后期、末期,这是人为划分的,细胞分裂是一个连续的过程,细胞的4个时期没有明显的界限,D错误
二、植物细胞的有丝分裂1.细胞核分裂2.胞质分裂1时间有丝分裂的后期或末期2方式植物细胞是由细胞板发展成的细胞壁将细胞质分开;动物细胞是在细胞两极之间的“赤道面”上向内凹陷,形成环沟,环沟逐渐加深,最后将细胞质分开拓展提升 有丝分裂中DNA、染色体等的数量变化以体细胞中DNA数目为2c、染色体数目为2n为例项目时期 染色体形态变化核DNA分子数目染色体数目染色单体数目分裂间期2c→4c2n0→4n分裂前期4c2n4n分裂中期4c2n4n分裂后期4c4n0分裂末期4c→2c4n→2n0例3 下列关于植物细胞有丝分裂过程的叙述,不正确的是 A.在分裂间期,每个染色体复制,DNA含量加倍B.在分裂后期,着丝粒分裂,染色体数目加倍,DNA含量也加倍C.在分裂中期,染色体的形态和数目最清晰D.在分裂末期,细胞内复制后的染色体平均分配进入两个子细胞答案 B解析 在分裂后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,成为两条子染色体,由纺锤丝牵引着分别向细胞两极移动,该时期染色体数目加倍,但DNA含量未变特别提醒 有丝分裂过程中的4个关注点1有丝分裂中DNA加倍发生在间期2有丝分裂中染色体加倍发生在后期着丝粒分裂之后3染色单体形成于间期,可见于前期和中期,消失于后期4与高等植物细胞有丝分裂有关的细胞器有核糖体、高尔基体、线粒体等其作用如下表所示细胞器功能线粒体供能DNA复制、蛋白质合成、染色体分开高尔基体形成细胞板核糖体合成蛋白质例4 如图为一高等生物细胞有丝分裂某一时期的图像,下列叙述错误的是 A.该生物为一种植物B.该生物的体细胞中含有8条染色体C.该细胞处于有丝分裂后期D.该细胞中含有8条染色体答案 B解析 图示细胞没有中心体,含有细胞壁,属于高等植物细胞,A正确;图示细胞含有8条染色体,是体细胞中染色体数目的2倍,因此该生物的体细胞中含有4条染色体,B错误;由图分析可知,该细胞处于有丝分裂后期,C正确;图示细胞含有8条染色体,D正确1.下列关于细胞周期的叙述正确的是 A.机体内的所有细胞都具有细胞周期B.细胞周期包括前期、中期、后期和末期C.抑制DNA的合成细胞将停留在分裂间期D.分裂期过程比较复杂,经历时间较长答案 C解析 一个细胞周期包括分裂间期和分裂期,分裂期包括前期、中期、后期和末期不分裂的细胞没有细胞周期分裂间期过程比较复杂,经历的时间较长,完成DNA的复制和有关蛋白质的合成抑制DNA的合成,细胞分裂将无法进行下去,细胞将停留在分裂间期2.如图1中,ab表示一个细胞周期,cd表示另一个细胞周期图2中,按箭头方向表示细胞周期从图中所示结果分析其细胞周期,不正确的是 A.图1中的a、图2中B→A,细胞进行DNA复制B.图1中的b、图2中A→B,会出现染色体数目加倍的时期C.图2中细胞周期可以是从A到B再到AD.图2中细胞周期可以是从B到A再到B答案 C解析 细胞周期的起点是上次分裂完成时,图1中的a、c段和图2中的由B到A都是分裂间期,发生DNA的复制;而图1中的b、d段和图2中的由A到B是指分裂期,后期时会出现染色体数目加倍;图2中的细胞周期应是由B到A再到B3.在一个细胞周期中,最可能发生在同一时期的是 A.着丝粒的分裂和细胞质的分裂B.染色体复制和中心粒复制C.细胞板的出现和纺锤体的出现D.染色体数加倍和染色单体形成答案 B解析 着丝粒的分裂在有丝分裂的后期,细胞质的分裂在有丝分裂的末期,A错误;染色体复制和中心粒复制均发生在间期,B正确;细胞板的出现在有丝分裂的末期,纺锤体的出现在有丝分裂的前期,C错误;染色体数加倍在有丝分裂的后期,染色单体形成在间期,D错误4.由细胞形态判断,下列细胞中最可能具有细胞周期的是 答案 B解析 由图可知,A是精子、C是肌细胞、D是神经细胞,均是已分化的细胞,丧失了分裂能力;而B所示的细胞从形态上看,仍处于原始状态,没有分化,可连续分裂,具有细胞周期5.2017·湖州菱湖中学月考在细胞有丝分裂过程中,DNA、染色体和染色单体三者数量比是2∶1∶2的时期是 A.前期和中期B.中期和后期C.后期和末期D.间期和末期答案 A解析 前期和中期,细胞中DNA、染色体和染色单体三者数量比都是2∶1∶2,A正确;后期细胞中不含染色单体,且染色体与DNA数量之比为1∶1,B错误;后期和末期细胞中都不含染色单体,且染色体与DNA数量之比为1∶1,C错误;间期进行DNA的复制和有关蛋白质的合成,才开始出现染色单体,而末期没有染色单体,其染色体与DNA数量之比为1∶1,D错误[基础达标]1.2017·诸暨牌头中学质检以下细胞中,有细胞周期的是 A.初级精母细胞B.癌变的细胞C.衰老的细胞D.唾液腺细胞答案 B解析 初级精母细胞为已经高度分化的细胞,没有细胞周期,A错误;癌变的细胞能够进行连续分裂,具有细胞周期,B正确;衰老的细胞不能进行分裂,没有细胞周期,C错误;唾液腺细胞为已经高度分化的细胞,不能进行分裂,没有细胞周期,D错误2.在有丝分裂过程中,始终没有核仁和核膜的时期是 A.间期和中期B.中期和后期C.间期、中期和后期D.中期、后期和末期答案 B解析 核仁和核膜在前期逐渐解体,在末期重新出现3.在一个细胞周期中,染色体数目倍增,染色单体形成,染色体在细胞核中最早显现,染色体形态和数目最为清晰的时期依次为
①分裂间期
②分裂前期
③分裂中期
④分裂后期
⑤分裂末期A.
①②③④B.
④①②③C.
②③①④D.
⑤③②④答案 B4.下图表示一个细胞有丝分裂过程中染色体变化的不同情况,在整个细胞周期中,染色体变化的顺序应该是 A.
①④⑤③②B.
②③①④⑤C.
①⑤④③②D.
⑤④③②①答案 C解析 细胞分裂的间期,DNA分子复制后每条染色体上含有两个DNA分子,但在间期呈染色质状态,如图
①所示;在前期变成染色体,如图
⑤所示;在中期由于纺锤丝的牵引,着丝粒排列在赤道面上,如图
④所示;在分裂后期着丝粒分开,形成两条子染色体,分别移向细胞的两极,如图
③所示;在分裂末期只存在含有一个DNA分子的染色体,如图
②所示5.下图为同一植物细胞处在有丝分裂两个不同时期的模式图,下列表述错误的是 A.a结构主要由纤维素和果胶组成B.b表示细胞膜,c表示细胞核C.d结构的形成需要高尔基体的参与D.e的蛋白质成分是在间期合成的答案 B解析 由题图可知,a为植物细胞的最外层结构,为主要由纤维素和果胶组成的细胞壁;细胞膜与细胞壁在生活状态下是紧贴在一起的,故b表示核膜,c表示核仁;细胞板逐渐形成细胞壁,此过程与高尔基体密切相关6.2017·浙江五校联考处于有丝分裂过程中的动物细胞,若某一时期细胞内的染色体数、染色单体数、染色体上的DNA分子数之间的比例为1∶0∶1,细胞内不可能发生的变化是 A.没有核膜核仁B.染色体在移向两极C.细胞膜向内凹陷D.DNA数目加倍答案 D解析 根据题意可知,该细胞处于细胞分裂的G1期、后期或末期,而DNA数目复制加倍发生在S期[能力提升]7.玉米体细胞有20条染色体正常情况下,玉米根尖分生区细胞经过一次有丝分裂后,产生的每个子细胞中,染色体数目为 A.20条B.30条C.40条D.50条答案 A解析 有丝分裂细胞中染色体复制一次,细胞分裂一次,产生的子细胞中染色体数目与亲代细胞相同,故选A8.如图为细胞周期示意图,下列关于细胞周期各个时期的变化叙述正确的是 A.a→b是G2期,细胞内DNA已经复制完成B.b→c是分裂期,一直可以看到染色单体C.c→d是G1期,细胞内无蛋白质合成D.d→a是S期,细胞内发生的变化是DNA复制和核糖体增生答案 A解析 分析题图可知,a→b是G2期,细胞内DNA已经复制完成,A正确;b→c是分裂期,后期着丝粒分裂,看不到染色单体,B错误;c→d是G1期,细胞内有蛋白质合成,C错误;d→a是S期,细胞内发生的变化是DNA复制,而核糖体增生发生在G1期,D错误
9.下图是哪种细胞,处于什么时期
①蓝细菌
②肝细胞
③茎形成层细胞
④有丝分裂末期
⑤有丝分裂前期
⑥有丝分裂后期A.
①④B.
③⑥C.
②⑤D.
②④答案 B解析 据题图判断,此图为植物细胞有丝分裂后期图,此时着丝粒已经分裂,姐妹染色单体分开形成染色体分别移向两极10.2017·湖州高一检测下图是植物细胞有丝分裂一个细胞周期中核内染色体数及DNA数量变化的曲线图,下列分析错误的是 A.实线是DNA数量变化的曲线图B.虚线是染色体数量变化的曲线图C.AB段进行DNA复制D.B点开始着丝粒分裂答案 D11.下表所列为不同细胞的细胞周期持续时间h据表分析可以得出的结论是 细胞分裂间期分裂期细胞周期十二指肠细胞
13.
51.
815.3肿瘤细胞
18.
00.
518.5成纤维细胞
19.
30.
720.0A.分裂期和细胞周期均最短的是肿瘤细胞B.分裂期占细胞周期时间比例最小的是十二指肠细胞C.不同种类细胞的细胞周期持续时间不同D.不同种类细胞的分裂都是同步进行的答案 C解析 细胞周期包括细胞分裂间期和分裂期,由表中信息可以得出不同种类细胞的细胞周期持续时间不同,其他选项均与表中内容不符12.下图为细胞周期示意图像,请据图回答下列问题1一个细胞周期包括________用字母表示两个阶段,其中极为关键的准备阶段是__________用字母表示B时期最明显的变化是______________的变化2一个细胞中,具有形态和数目完全相同的两套染色体的是________用字母表示时期答案 1A、B A 细胞核中染色体 2G解析 1一个细胞周期包括分裂间期和分裂期,极为关键的准备阶段是分裂间期,主要进行DNA的复制和相关蛋白质的合成,比分裂期时间长由图可知,A>B,A为分裂间期,B为分裂期,分裂期最明显的变化是细胞核中染色体的变化2在二倍体生物的一个体细胞中,当细胞分裂至后期G期时,由于着丝粒的分裂,细胞出现两套形态和数目完全相同的染色体13.如图是某植物细胞有丝分裂一个细胞周期中部分时期示意图,分析回答下列问题1只考虑一个细胞周期,该图示缺少处于________期的示意图而该时期细胞主要是进行活跃的物质准备,即进行_________________________________________________________2图D中1结构称为________,其向四周扩展会形成________3DNA、染色体和染色单体三者之比为2∶1∶2的图示是________用字母表示答案 1间 DNA的复制和有关蛋白质的合成2细胞板 细胞壁 3B、C解析 题图A中着丝粒分开,染色体数目加倍,为有丝分裂后期图像;图B中染色体散乱地分布在纺锤体中央,为有丝分裂前期图像;图C中染色体的着丝粒排列在赤道面上,为有丝分裂中期图像;图D中分开的子染色体移动到细胞两极,核膜出现,出现细胞板,为有丝分裂末期图像1一个完整的细胞周期包括分裂间期和分裂期,分裂间期主要完成DNA的复制及有关蛋白质的合成2分裂末期在细胞赤道面的位置出现细胞板并向四周扩展形成细胞壁3DNA、染色体和染色单体三者的比值分别是图A为1∶1∶
0、图B为2∶1∶
2、图C为2∶1∶
2、图D为1∶1∶0。