新人教一轮复习-10年真题分类训练：专题7 细胞增殖（Word版含解析）

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新人教一轮复习—10年真题分类训练
专题7　细胞的增殖
考点一　有丝分裂与无丝分裂
1.(2021浙江6月选考,22,2分)在DNA复制时,5-溴尿嘧啶脱氧核苷(BrdU)可作为原料,与腺嘌呤配对,掺入新合成的子链。用Giemsa染料对复制后的染色体进行染色,DNA分子的双链都含有BrdU的染色单体呈浅蓝色,只有一条链含有BrdU的染色单体呈深蓝色。现将植物根尖放在含有BrdU的培养液中培养,取根尖用Giemsa染料染色后,观察分生区细胞分裂中期染色体的着色情况。下列推测错误的是(　　)
A.第一个细胞周期的每条染色体的两条染色单体都呈深蓝色
B.第二个细胞周期的每条染色体的两条染色单体着色都不同
C.第三个细胞周期的细胞中染色单体着色不同的染色体均为1/4
D.根尖分生区细胞经过若干个细胞周期后,还能观察到深蓝色的染色单体
答案　C　结合题干信息“在DNA复制时,5-溴尿嘧啶脱氧核苷(BrdU)可作为原料,与腺嘌呤配对,掺入新合成的子链”“DNA分子的双链都含有BrdU的染色单体呈浅蓝色,只有一条链含有BrdU的染色单体呈深蓝色”分析,第一个细胞周期,每个DNA分子进行一次复制,复制后两个子代DNA分布在每条染色体的两条染色单体中,由于DNA分子的复制是半保留复制,因此所有的染色体中两条染色单体均呈深蓝色,A正确。第二个细胞周期是在第一个细胞周期完成的基础上进行的,由于DNA分子的半保留复制,由一个DNA分子复制得到的两个子代DNA分子中,其中一个子代DNA中只有一条链含有BrdU,另一个子代DNA的两条链均含有BrdU,从而使复制后的染色体的一条染色单体呈深蓝色,另一条呈浅蓝色,B正确。第三个细胞周期是在第二个细胞周期完成的基础上进行的,第二个细胞周期的分裂后期,着丝粒分裂,染色单体分开,形成两条子染色体,含不同类型DNA的染色体(DNA分子的双链都含有BrdU的染色体复制后,两条染色单体着色相同;DNA分子只有一条链含有BrdU的染色体复制后,两条染色单体着色不同)随机移向细胞两极,子细胞中有0~n个(n为此植物体细胞中的染色体数)DNA分子只有一条链含有BrdU的染色体,第二个细胞周期完成后得到的子细胞进入第三个细胞周期,经间期染色体复制后,细胞中染色单体着色不同的染色体有0~n条,C错误。由于DNA的半保留复制,根尖分生区细胞经过若干个细胞周期后,总有部分DNA只有一条链含有BrdU,而含有这样DNA的染色单体呈深蓝色,D正确。
2.(2021浙江1月选考,8,2分)下列关于植物细胞有丝分裂的叙述,正确的是(　　)
A.前期,核DNA已完成复制且染色体数目加倍
B.后期,染色体的着丝粒分布在一个平面上
C.末期,含有细胞壁物质的囊泡聚集成细胞板
D.亲代细胞的遗传物质平均分配到两个子细胞
答案　C　前期,核DNA已完成复制,但着丝粒未分裂,染色体数目未加倍,A错误;中期,染色体的着丝粒分布在细胞中央的一个平面上,B错误;植物细胞有丝分裂末期,含有细胞壁物质的囊泡聚集成细胞板,以后细胞板发展成为新的细胞壁,C正确;亲代细胞的核遗传物质经过复制后,精确地平均分配到两个子细胞,D错误。
3.(2021全国乙,1,6分)果蝇体细胞含有8条染色体。下列关于果蝇体细胞有丝分裂的叙述,错误的是(　　)
A.在间期,DNA进行半保留复制,形成16个DNA分子
B.在前期,每条染色体由2条染色单体组成,含2个DNA分子
C.在中期,8条染色体的着丝点排列在赤道板上,易于观察染色体
D.在后期,成对的同源染色体分开,细胞中有16条染色体
答案　D　果蝇体细胞中,一条染色体中含一个DNA分子,在间期,DNA经过半保留复制后,一条染色体中含两个DNA分子,一个细胞核中含16个DNA分子,A正确;在前期,每条染色体由2条姐妹染色单体组成,每条姐妹染色单体含一个DNA分子,则每条染色体含两个DNA分子,B正确;在中期,在星射线的牵引下,染色体的着丝点排列在细胞中央的一个平面(赤道板)上,染色体形态比较稳定,数目比较清晰,便于观察,C正确;在后期,着丝点分裂,姐妹染色单体分开,成为两条子染色体,由星射线牵引着分别向细胞的两极移动,染色体数目加倍为16条,成对的同源染色体的分开发生在减数第一次分裂后期,D错误。
4.(2020山东,5,2分)CDK1是推动细胞由分裂间期进入分裂期的关键蛋白。在DNA复制开始后,CDK1发生磷酸化导致其活性被抑制,当细胞中的DNA复制完成且物质准备充分后,磷酸化的CDK1发生去磷酸化而被激活,使细胞进入分裂期。大麦黄矮病毒(BYDV)的M蛋白通过影响细胞中CDK1的磷酸化水平而使农作物患病。正常细胞和感染BYDV的细胞中CDK1的磷酸化水平变化如图所示。下列说法错误的是(　　)
A.正常细胞中DNA复制未完成时,磷酸化的CDK1的去磷酸化过程受到抑制
B.正常细胞中磷酸化的CDK1发生去磷酸化后,染色质螺旋化形成染色体
C.感染BYDV的细胞中,M蛋白通过促进CDK1的磷酸化而影响细胞周期
D.M蛋白发挥作用后,感染BYDV的细胞被阻滞在分裂间期
答案　C　据题可知,在DNA复制开始后,CDK1发生磷酸化导致其活性被抑制,当细胞中的DNA复制完成且物质准备充分后,磷酸化的CDK1发生去磷酸化而被激活,使细胞进入分裂期,这表明正常细胞中DNA复制未完成时,磷酸化的CDK1的去磷酸化过程受到抑制,A正确;磷酸化的CDK1发生去磷酸化而被激活,使细胞进入分裂期,细胞进入分裂期后,染色质螺旋化形成染色体,B正确;据图可知,在CDK1磷酸化水平的上升过程中,感染BYDV的细胞CDK1磷酸化的水平与正常细胞相似,但去磷酸化过程受阻,说明M蛋白通过抑制CDK1发生去磷酸化而影响细胞周期,C错误;M蛋白发挥作用后,细胞无法进入分裂期,即被阻滞在分裂间期,D正确。
5.(2020山东,6,2分)在细胞分裂过程中,末端缺失的染色体因失去端粒而不稳定,其姐妹染色单体可能会连接在一起,着丝点分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构,如图所示。若某细胞进行有丝分裂时,出现“染色体桥”并在两着丝点间任一位置发生断裂,形成的两条子染色体移到细胞两极。不考虑其他变异,关于该细胞的说法错误的是(　　)
A.可在分裂后期观察到“染色体桥”结构
B.其子细胞中染色体的数目不会发生改变
C.其子细胞中有的染色体上连接了非同源染色体片段
D.若该细胞基因型为Aa,可能会产生基因型为Aaa的子细胞
答案　C　据题可知,着丝点分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构,故可在分裂后期观察到此结构,A正确;“染色体桥”在两着丝点间任一位置断裂形成的两条子染色体移到细胞两极,子细胞染色体数目不变,B正确;“染色体桥”是由姐妹染色单体相连造成的,断裂后的染色体上不可能连接非同源染色体片段(不考虑其他变异),故题述子细胞中的染色体上不会连接非同源染色体片段, C错误;若细胞基因型是Aa,细胞分裂中基因A所在染色体正常,基因a所在染色体形成“染色体桥”,由于“染色体桥”可在两着丝点间任一位置断裂,断裂后形成的某一条异常染色体可能含有基因aa,则可能会形成基因型为Aaa的子细胞,D正确。
6.(2020浙江7月选考,8,2分)高等动物胚胎干细胞分裂过程中,发生在同一时期的是(　　)
A.核糖体的增生和环沟的形成
B.染色体的出现和纺锤体的出现
C.染色单体的形成和着丝粒的分裂
D.中心体的复制和染色体组数的加倍
答案　B　核糖体的增生和环沟的形成分别发生在间期和后期,A错误;染色体和纺锤体的出现均发生在前期,B正确;染色单体的形成和着丝粒(点)的分裂分别发生在间期和后期,C错误;中心体的复制和染色体组数的加倍分别发生在间期和后期,D错误。
7.(2019海南单科,3,2分)下列与细胞有关的叙述,正确的是(　　)
A.T2噬菌体不含有膜包被的细胞核,因此属于原核细胞
B.人肝细胞分裂期的持续时间大于分裂间期的持续时间
C.植物叶肉细胞在缺氧条件下可通过无氧呼吸产生ATP
D.心肌细胞是高度分化的细胞,其细胞膜不具有流动性
答案　C　T2噬菌体没有细胞结构,不属于原核生物,A错误;一个细胞周期中,分裂期持续时间小于分裂间期的持续时间,B错误;植物叶肉细胞在缺氧条件下可通过无氧呼吸产生少量的ATP,供给生命活动的需要,C正确;心肌细胞是高度分化的细胞,不能分裂,但其细胞膜仍具有一定的流动性,D错误。
易错辨析　病毒的生物分类学地位
病毒是一种非细胞生命形态,它主要由核酸长链和蛋白质外壳构成,没有酶系统,没有自己的代谢机构,必须在活细胞内寄生并以复制方式增殖。病毒既不属于原核细胞也不属于真核细胞。
8.(2018课标全国Ⅰ,4,6分)已知药物X对细胞增殖有促进作用,药物D可抑制药物X的作用。某同学将同一瓶小鼠皮肤细胞平均分为甲、乙、丙三组,分别置于培养液中培养,培养过程中进行不同的处理(其中甲组未加药物),每隔一段时间测定各组细胞数,结果如图所示。据图分析,下列相关叙述不合理的是(　　)
A.乙组加入了药物X后再进行培养
B.丙组先加入药物X,培养一段时间后加入药物D,继续培养
C.乙组先加入药物D,培养一段时间后加入药物X,继续培养
D.若药物X为蛋白质,则药物D可能改变了药物X的空间结构
答案　C　由乙、丙组与甲组对比知,乙、丙组细胞增殖速率均较快,说明乙、丙组均加入了药物X。培养一段时间后,丙组细胞增殖速度明显慢于乙组,说明丙组培养一段后又加入了药物D,A、B正确,C错误;蛋白质的结构决定其功能,药物D可能通过改变药物X的空间结构而使其失去促进细胞增殖的作用,D正确。
规律方法　坐标曲线图分析方法
坐标曲线可直观地反映因变量随自变量变化的规律,当坐标系中只有一条曲线时,一般横坐标是自变量。当同一坐标系中出现2条或多条曲线时,该实验就有2个或多个自变量,对比不同曲线即可确定自变量的数量。
9.(2018浙江4月选考,21,2分)下表为实验测得离体培养的胡萝卜根尖细胞的细胞周期各阶段时间。
周期 G1 S G2 M 合计
时间(h) 1.3 2.7 2.9 0.6 7.5
下列叙述正确的是(　　)
A.G1期的细胞中主要进行有关蛋白质的合成及核糖体的增生
B.用含DNA合成抑制剂的培养液培养1.3 h后,细胞都被阻断在S期
C.G2期的细胞中每个染色体含2条并列的染色单体,导致染色体数目加倍
D.胡萝卜各组织细胞周期时间长短相同,但G1、S、G2和M期的时间长短不同
答案　A　本题以细胞周期各阶段时间为信息载体,考查运用所学知识解决实际问题的能力;试题通过对DNA、染色体数目加倍等相关知识的分析,体现了对科学思维素养中分析与判断要素的考查。G1期的细胞中主要进行有关蛋白质的合成及核糖体的增生,A正确。用含DNA合成抑制剂的培养液培养细胞,DNA合成被抑制,DNA合成发生在S期,但是并不是所有的细胞在1.3 h后都处于S期,如开始培养时有的细胞刚刚进入G2期,则不受影响,B错误。G2期的细胞已完成染色体的复制,此时细胞中每个染色体含2条染色单体,但这2条染色单体由着丝粒连在一起,为1条染色体,染色体数目并没有加倍,C错误。胡萝卜的一些组织细胞无细胞周期,且具有细胞周期的组织细胞其细胞周期时间的长短也不一定相同,D错误。
易错警示　易错选D,影响细胞周期的因素有很多,同一材料不同细胞的细胞分裂不一定同步,周期时间长短也不一定相同。
10.(2017北京理综,1,6分)洋葱根尖和小鼠骨髓细胞都能用于观察细胞有丝分裂,比较实验操作和结果,叙述正确的是(　　)
A.都需要用盐酸溶液使细胞相互分离
B.都需要用低倍镜找到分裂细胞再换高倍镜观察
C.在有丝分裂中期都能观察到染色体数目加倍
D.在有丝分裂末期都能观察到细胞板
答案　B　本题主要考查观察细胞有丝分裂实验及动、植物细胞有丝分裂的区别。在观察动、植物细胞有丝分裂实验中,盐酸和酒精的混合液只能使植物细胞相互分离,A错误;有丝分裂中期每条染色体的着丝点整齐地排列在赤道板上,着丝点没有断裂,染色体数目不加倍,C错误;只有植物细胞在有丝分裂末期出现细胞板,D错误;观察细胞有丝分裂时,都需要用低倍镜找到分裂细胞再换用高倍镜观察,B正确。
易错警示　细胞板是植物细胞有丝分裂末期形成的一种结构,赤道板是分裂期细胞中央的抽象概念,不是具体结构。
11.(2016海南单科,6,2分)下列与细胞周期有关的叙述,正确的是　(　　)
A.等位基因的分离发生在细胞周期的分裂间期
B.在植物细胞的细胞周期中纺锤丝出现在分裂间期
C.细胞周期中染色质DNA比染色体DNA更容易复制
D.肝细胞的细胞周期中染色体存在的时间比染色质的长
答案　C　正常情况下,等位基因的分离发生在减Ⅰ后期,A错误;在植物细胞的细胞周期中纺锤丝出现在分裂前期,B错误;高度螺旋状态的染色体DNA不易解旋,DNA复制较为困难,C正确;细胞周期中染色体存在的时间比染色质短,D错误。
知识拓展　只有不断分裂的细胞才有细胞周期,进行减数分裂的细胞无细胞周期。染色体与染色质是同一种物质在不同时期的两种存在形式,染色质存在于分裂间期,染色体存在于分裂期。
12.(2015北京理综,3,6分)流式细胞仪可根据细胞中DNA含量的不同对细胞分别计数。研究者用某抗癌药物处理体外培养的癌细胞,24小时后用流式细胞仪检测,结果如图。对检测结果的分析不正确的是(　　)
A.b峰中细胞的DNA含量是a峰中的2倍
B.a峰和b峰之间的细胞正进行DNA复制
C.处于分裂期的细胞均被计数在a峰中
D.此抗癌药物抑制了癌细胞DNA的复制
答案　C　a、b峰细胞的DNA相对含量分别为40、80,A正确;a峰中细胞为DNA未复制的细胞,b峰中细胞为DNA复制已完成的细胞,a峰与b峰之间的细胞DNA相对含量为40~80,正在进行DNA复制,B正确;分裂前、中、后和末期细胞中的DNA含量加倍,被计数在b峰中,C错误;药物处理后b峰中细胞数目大大减少,这说明此药物抑制了癌细胞DNA的复制,D正确。
方法技巧　准确获取本实验的自变量(是否用药物处理)、因变量(不同DNA相对含量的细胞数目)是解题的突破口。本题很容易使人误认为横坐标“DNA相对含量”为自变量。
13.(2014江苏单科,12,2分)如图为动物细胞分裂中某时期示意图,下列相关叙述正确的是(　　)
A.甲在分裂前期倍增并移向细胞两极
B.乙和丙在组成成分上差异很大
C.该时期细胞中染色体数是体细胞染色体数的两倍
D.该时期通过核孔进入细胞核的物质减少
答案　B　甲(中心体)的倍增发生在间期,A错误;乙(染色体,主要由DNA和蛋白质组成)与丙(纺锤丝,由蛋白质组成)在组成成分上差异很大,B正确;该细胞处于有丝分裂中期,其染色体数与体细胞染色体数相同,C错误;该细胞所处时期没有核膜和核孔,D错误。
14.(2014广东理综,24,4分)以下选项正确的是　(　　)
答案　BD　洋葱根尖细胞在有丝分裂后期开始时染色体的着丝点分裂,核DNA分子数与染色体数的比值为1∶1,A错误;植物细胞失水体积变小,胞内渗透压升高,细胞吸水体积变大,胞内渗透压降低,B正确;胰蛋白酶运出细胞的方式为胞吐,C错误;胚胎干细胞能分裂分化成不同种细胞说明其具有分化的潜能,D正确。
15.(2013海南单科,5,2分)关于细胞有丝分裂的叙述,正确的是(　　)
A.赤道板是细胞有丝分裂过程中出现的一种结构
B.有丝分裂间期DNA复制的过程需要解旋酶的参与
C.有丝分裂中期,发生联会的同源染色体排列在赤道板上
D.在细胞周期中,分裂间期的持续时间通常比分裂期的短
答案　B　赤道板不是细胞中的一种结构,而是一个假想的平面,A错误;DNA复制过程中需要解旋酶、DNA聚合酶的参与,B正确;同源染色体的联会发生在减数第一次分裂前期,减Ⅰ中期发生联会的同源染色体排列在赤道板上,C错误;在细胞周期中,分裂间期持续的时间通常比分裂期的长,D错误。
16.(2013江苏单科,3,2分)下列关于动物细胞有丝分裂的叙述正确的是(　　)
A.分裂间期有DNA和中心体的复制
B.分裂间期DNA含量和染色体组数都加倍
C.纺锤体形成于分裂前期,消失于分裂后期
D.染色单体形成于分裂前期,消失于分裂后期
答案　A　本题主要考查细胞有丝分裂等相关知识。动物细胞DNA和中心体的复制都发生在分裂间期;分裂间期DNA含量加倍,染色体组数不变;纺锤体形成于分裂前期,消失于分裂末期;染色单体形成于分裂间期,消失于分裂后期。
错因分析　错选最多的是D,其次是C。错误原因可能主要源于以下两个方面:(1)对动物细胞有丝分裂过程中中心体复制的时期不清楚,因持怀疑态度而不敢选A。(2)注意到了染色单体“消失于分裂后期”,而没有注意到“形成于分裂前期”,染色单体应该是形成于分裂间期。
17.(2011上海单科,11,2分)甲状腺的滤泡细胞分泌甲状腺素,C细胞分泌32肽的降钙素,下列表述正确的是(　　)
A.滤泡细胞和C细胞内含有不同的基因
B.控制降钙素合成的基因长度至少为192对碱基
C.在降钙素溶液中加入适量的双缩脲试剂,溶液呈橘红色
D.滤泡细胞和C细胞内RNA种类不同
答案　D　甲状腺的滤泡细胞和C细胞内含有相同的基因,由于基因的选择性表达,导致转录产物RNA不同,从而翻译产物不同;控制降钙素合成的基因长度至少为32×3=96对碱基;降钙素为多肽,用双缩脲试剂鉴定呈紫色。故D正确。
18.(2020江苏单科,29,8分)细胞周期可分为分裂间期和分裂期(M期),根据DNA合成情况,分裂间期又分为G1期、S期和G2期。为了保证细胞周期的正常运转,细胞自身存在着一系列监控系统(检验点),对细胞周期的过程是否发生异常加以检测,部分检验点如图所示。只有当相应的过程正常完成,细胞周期才能进入下一个阶段运行。请据图回答下列问题:
(1)与G1期细胞相比,G2期细胞中染色体及核DNA数量的变化是　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)细胞有丝分裂的重要意义在于通过　　　　　　　　　　　　　,保持亲子代细胞之间的遗传稳定性。图中检验点1、2和3的作用在于检验DNA分子是否　　　　(填序号:①损伤和修复、②完成复制);检验发生分离的染色体是否正确到达细胞两极,从而决定胞质是否分裂的检验点是　　　　。
(3)细胞癌变与细胞周期调控异常有关,癌细胞的主要特征是　　　　　　　　　　　　。有些癌症采用放射性治疗效果较好,放疗前用药物使癌细胞同步化,治疗效果会更好。诱导细胞同步化的方法主要有两种:DNA合成阻断法、分裂中期阻断法。前者可用药物特异性抑制DNA合成,主要激活检验点　　　　,将癌细胞阻滞在S期;后者可用秋水仙碱抑制　　　　的形成,主要激活检验点　　　　,使癌细胞停滞于中期。
答案　(8分)(1)染色体数不变,核DNA数加倍　(2)染色体正确复制和平均分配　①②　检验点5　(3)细胞无限增殖　2　纺锤体　4
解析　(1)分裂间期分为G1期、S期和G2期,G1期为DNA合成前期(完成相关RNA和蛋白质合成),S期为DNA合成期(完成DNA复制),G2期为DNA合成后期,所以G2期与G1期相比,染色体数不变,核DNA数加倍。(2)细胞有丝分裂的意义是将亲代细胞的染色体经过复制(实质为DNA的复制)之后,精确地平均分配到两个子细胞中。检测点1、2和3分别分布在G1期结束处、S期和G2期结束处,其作用在于检验DNA分子是否损伤、修复和完成复制。分离的染色体正确到达细胞两极发生在分裂期(M期)的后期,所以决定胞质是否分裂的检验点是检验点5。(3)与正常细胞相比,癌细胞具有无限增殖、细胞形态结构发生显著变化和细胞表面发生变化等特征,其中与细胞周期调控异常有关的主要特征为细胞无限增殖。DNA合成发生在S期,主要激活检验点2,可将癌细胞阻滞在S期;秋水仙碱作用于正在分裂的细胞,能够抑制纺锤体的形成,纺锤体的形成发生在分裂期的前期,因此应主要激活检验点4,可将癌细胞停滞于中期。
19.(2018天津理综,9,10分)为获得玉米多倍体植株,采用以下技术路线。据图回答:
(1)可用　　　　　　对图中发芽的种子进行诱导处理。
(2)筛选鉴定多倍体时,剪取幼苗根尖固定后,经过解离、漂洗、染色、制片,观察　　　　区的细胞。若装片中的细胞均多层重叠,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。统计细胞周期各时期的细胞数和细胞染色体数。下表分别为幼苗Ⅰ中的甲株和幼苗Ⅱ中的乙株的统计结果。
幼苗 计数项目 细胞周期
间期 前期 中期 后期 末期
甲株 细胞数 x1 x2 x3 x4 x5
细胞染色体数 / / y 2y /
乙株 细胞染色体数 / / 2y 4y /
可以利用表中数值　　　　和　　　　　　　　　,比较甲株细胞周期中的间期与分裂期的时间长短。
(3)依表结果,绘出形成乙株的过程中,诱导处理使染色体数加倍的细胞周期及下一个细胞周期的染色体数变化曲线。
答案　(共10分)
(1)秋水仙素(或低温)
(2)分生　解离不充分或压片不充分　x1　x2+x3+x4+x5
(3)
解析　本题以多倍体植株的培育为载体,考查了实验探究及知识的综合运用能力。通过对实验步骤及结果的设问,体现了对科学探究素养中实验设计及结果分析等要素的考查。(1)目前,人工诱导多倍体常用而且最有效的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。(2)可通过观察幼苗根尖临时装片中的分生区细胞筛选鉴定多倍体。解离、压片有利于细胞分散,若根尖解离不充分或压片不充分,将导致装片中的细胞多层重叠。因处于不同时期的细胞数与计数细胞总数的比值可反映该时期在细胞周期中所占的时间比,故可以通过对比间期细胞数(x1)与分裂期细胞数(x2+x3+x4+x5)来比较间期与分裂期时间的长短。(3)题目要求画出诱导染色体数加倍的细胞周期及下一个细胞周期的染色体变化曲线。注意第一个细胞周期结束时,细胞中染色体数为正常体细胞的二倍。详见答案。
20.(2017课标全国Ⅲ,29,8分)利用一定方法使细胞群体处于细胞周期的同一阶段,称为细胞周期同步化。以下是能够实现动物细胞周期同步化的三种方法。回答下列问题:
(1)DNA合成阻断法:在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的DNA合成可逆抑制剂,处于　　　　期的细胞不受影响而继续细胞周期的运转,最终细胞会停滞在细胞周期的　　　　期,以达到细胞周期同步化的目的。
(2)秋水仙素阻断法:在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的秋水仙素,秋水仙素能够抑制　　　　　　　　　　　　　,使细胞周期被阻断,即可实现细胞周期同步化。经秋水仙素处理的细胞　　　　(填“会”或“不会”)被阻断在间期。
(3)血清饥饿法:培养液中缺少血清可以使细胞周期停滞在间期,以实现细胞周期同步化。分裂间期的特点是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(答出1点即可)。
答案　(1)分裂　间(或S)　(2)纺锤体形成　不会　(3)完成DNA复制和有关蛋白质的合成,为分裂期准备物质
解析　本题重点考查了细胞周期中染色体及DNA的变化特点,试题通过问题探讨的形式考查了科学思维素养中的演绎与推理要素。(1)处于对数生长期的细胞进行连续分裂,此时在培养液中加入适量的DNA合成可逆抑制剂,会阻断间期(或S期)的DNA复制过程,使细胞停滞在间期(或S期),但其不影响处于分裂期的细胞继续分裂。(2)秋水仙素能够抑制分裂前期纺锤体的形成,致使着丝点分裂后的染色体不能移向细胞两极,所以经秋水仙素处理的细胞,其分裂会暂时停滞,细胞周期被阻断。秋水仙素不影响DNA复制、有关蛋白质的合成等过程,所以经秋水仙素处理的细胞不会被阻断在间期。(3)分裂间期的特点:为分裂期的进行准备物质条件,即主要完成DNA复制与有关蛋白质的合成;同时细胞有适度的生长。
考点二　细胞有丝分裂的观察
1.(2021浙江6月选考,13,2分)“制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片”实验中,观察到的一个视野如图所示。下列属于箭头所指细胞分裂期的上一时期的特点是(　　)
第13题图
A.出现染色体,核膜开始解体
B.着丝粒分裂,姐妹染色单体分离
C.染色体凝聚,着丝粒排列在赤道面上
D.纺锤体消失,细胞板扩展形成新的细胞壁
答案　C　观察题图中箭头所指的细胞,可以发现染色体明显分成两部分,表明染色体在向两极移动,题图又表示有丝分裂,所以箭头所指时期是有丝分裂后期,上一时期是有丝分裂中期,有丝分裂中期染色体进一步螺旋化,着丝粒排列在赤道面上,C正确,A、B、D错误。
2.(2021全国乙,2,6分)选择合适的试剂有助于达到实验目的。下列关于生物学实验所用试剂的叙述,错误的是(　　)
A.鉴别细胞的死活时,台盼蓝能将代谢旺盛的动物细胞染成蓝色
B.观察根尖细胞有丝分裂中期的染色体,可用龙胆紫溶液使其着色
C.观察RNA在细胞中分布的实验中,盐酸处理可改变细胞膜的通透性
D.观察植物细胞吸水和失水时,可用蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮
答案　A　活细胞的细胞膜结构完整,具有选择透过性,台盼蓝无法通过正常的细胞膜进入活细胞内,而丧失活性或细胞膜不完整的细胞,膜的通透性改变,可被台盼蓝染成蓝色,A错误;染色体易被碱性染料染成深色,实验过程中观察染色体的形态、数目时,可用龙胆紫溶液、醋酸洋红液或改良的苯酚品红溶液等碱性染料染色,便于观察,B正确;盐酸可以改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞,当用甲基绿、吡罗红混合染色剂染色时,RNA被染成红色,DNA被染成绿色,从而可以观察RNA在细胞中的分布,C正确;观察植物细胞吸水和失水时,可用质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮,可观察到质壁分离现象,D正确。
3.(2020天津,4,4分)某同学居家学习期间,准备洋葱根尖有丝分裂实验材料。在下列方法中(每天换一次水),根尖生长状况最好的是(　　)
答案　C　洋葱根尖培养时,经常换水可为根尖正常生长提供足够的氧气和矿质元素,并可防止烂根等;洋葱根底部总是接触到水可保证根尖生长所需的水分和其他物质,但若洋葱被水浸泡过多,则影响根部细胞的正常呼吸作用,从而影响根尖的正常生长。综上所述,图C根尖生长状况最好。
4.(2020江苏单科,25,3分)某同学用光学显微镜对4种实验材料进行观察并记录,下表实验现象合理的是(多选)(　　)
选项 实验材料 实验现象
A 用苏丹Ⅲ染液染色的花生子叶切片 子叶细胞中有橘黄色颗粒
B 用0.3 g/mL蔗糖溶液处理的 紫色洋葱鳞片叶外表皮装片 紫色的液泡逐渐变小,颜色逐渐变深
C 用龙胆紫染液染色的洋葱根尖装片 染色体在细胞中移动并平均分配到两极
D 用台盼蓝染液染色的酵母菌涂片 部分酵母菌被染成蓝色
答案　ABD　花生子叶中的脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色,A正确;0.3 g/mL的蔗糖溶液浓度大于细胞液浓度,导致紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞渗透失水,紫色液泡变小,细胞液浓度增大,液泡颜色变深,B正确;观察有丝分裂实验中,解离后细胞已经死亡,观察不到染色体在细胞中移动的动态变化,C错误;死亡的酵母菌细胞膜失去选择透过性,因此台盼蓝可进入细胞,将死亡的酵母菌染成蓝色,但台盼蓝不能进入活细胞,故可观察到部分酵母菌被染成蓝色,D正确。
5.(2019海南单科,22,2分)若要观察植物细胞有丝分裂中期的染色体。适宜的材料和染液组合是(　　)
A.大蒜根尖细胞,龙胆紫溶液
B.玉米根尖细胞,台盼蓝染液
C.菠菜叶肉细胞,碘液
D.番茄果肉细胞,吡罗红染色剂
答案　A　大蒜根尖细胞可以进行有丝分裂,龙胆紫溶液可以把染色体染成深色,A正确;台盼蓝染液常用于检测细胞膜的完整性,检测细胞是否存活,不能用于有丝分裂中染色体的染色,B错误;菠菜叶肉细胞和番茄果肉细胞不能进行有丝分裂,C、D错误。
6.(2019北京理综,1,6分)玉米根尖纵切片经碱性染料染色,用普通光学显微镜观察到的分生区图像如下。
对此图像的观察与分析,错误的是(　　)
A.先用低倍镜再换高倍镜观察符合操作规范
B.可观察到箭头所指细胞的细胞核和细胞壁
C.在图像中可观察到处于分裂期前期的细胞
D.细胞不同结构成分与该染料结合能力不同
答案　B　本题以显微镜视野下的有丝分裂图像为信息载体,试题考查学生依据细胞分裂不同时期的特点对图像进行推理、判断的能力,体现了对科学探究素养中的结果分析要素的考查。用普通光学显微镜观察植物分生区图像时,先用低倍镜观察,再换成高倍镜观察,A正确;箭头所指细胞处于分裂期后期,该时期的细胞没有细胞核,故观察不到箭头所指细胞的细胞核,B错误;在本题图像中有处于分裂期前期的细胞,故可在图像中观察到处于分裂期前期的细胞,C正确;细胞不同结构成分与该染料结合能力不同,染色质(体)易与该碱性染料结合,D正确。
7.(2019浙江4月选考,18,2分)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.图丙细胞中的染色体数目比图乙细胞中的增加了一倍
答案　C　本题以不同时期的细胞分裂图像为信息载体,考查实验探究能力;试题通过对细胞不同分裂时期的图像判断及特点描述,体现了对科学探究素养中实验结果分析要素的考查。图甲、乙、丙、丁中的细胞分别处于有丝分裂的前、中、后、末四个时期。装片制作过程中需用清水漂洗已解离的根尖便于染色,A正确;观察过程中先用低倍镜找到分生区细胞再换用高倍镜,B正确;DNA复制及相关蛋白质的合成发生在间期,C错误;图丙细胞中的染色体数目比图乙细胞中的染色体数目增加了一倍,D正确。
8.(2016江苏单科,19,2分)下列实验都需要使用光学显微镜进行观察,有关实验现象描述合理的是(　　)
实验编号 实验名称 观察到的实验现象
① 观察植物细胞的质壁分离和复原 镜检1:几乎整个紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞呈紫色; 镜检2:不同细胞质壁分离的位置、程度并不一致
② 观察多种多样的细胞 菠菜叶表皮细胞由细胞壁、细胞膜、细胞质和细胞核组成;人口腔上皮细胞具有细胞核和核糖体
③ 观察细胞的有丝分裂 洋葱根尖伸长区细胞长,液泡大;分生区细胞呈正方形,多数细胞中呈紫色的染色体形态清晰
④ 探究酵母菌种群数量的动态变化 酵母细胞呈球形或椭圆形,细胞核、液泡和线粒体的形态、数目清晰可见
　　　　　　　　　　　　　　　
A.实验①　　　B.实验②　　　C.实验③　　　D.实验④
答案　A　观察植物细胞的质壁分离和复原时,实验前或者刚开始发生质壁分离时,可观察到几乎整个紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞呈紫色,紫色洋葱鳞片叶外表皮不同细胞的细胞液浓度不尽相同,所以细胞质壁分离的程度并不一致,大多数细胞质壁分离首先发生在细胞的角隅处,①正确;在光学显微镜下无法看到菠菜叶表皮细胞的细胞膜及人口腔上皮细胞的核糖体,②错误;观察细胞有丝分裂时,大多数细胞处于看不到染色体的分裂间期,③错误;在显微镜下,不经健那绿染液染色无法看到酵母菌的线粒体,④错误。故选A。
9.(2015山东理综,3,5分)下列有关生物学实验的叙述,正确的是　(　　)
A.叶绿体色素滤液细线浸入层析液,可导致滤纸条上色素带重叠
B.低温诱导大蒜根尖时间过短,可能导致难以观察到染色体加倍的细胞
C.用显微镜观察洋葱根尖装片时,需保持细胞活性以便观察有丝分裂过程
D.将洋葱表皮放入0.3 g/mL蔗糖溶液中,水分交换平衡后制成装片观察质壁分离过程
答案　B　若滤液细线浸入层析液,细线上的色素会溶解在层析液中,可导致滤纸条上不会出现色素带,A项错误;若低温诱导大蒜根尖时间过短,则着丝点可能尚未分裂,导致难以观察到染色体加倍的细胞,B项正确;观察根尖有丝分裂实验中,解离时细胞已经死亡,C项错误;观察洋葱表皮细胞质壁分离实验时,应先制成装片,然后再用一定浓度的蔗糖溶液处理,D项错误。
10.(2015安徽理综,3,6分)如图是某同学在观察洋葱根尖细胞有丝分裂时拍摄的显微照片,下列叙述正确的是(　　)
A.甲细胞中每条染色体的着丝点排列在细胞板上
B.乙细胞中染色体被平均分配,移向细胞两极
C.甲和乙细胞中的染色体数目相等,DNA含量相同
D.统计图中处于分裂期的细胞数可计算细胞周期长短
答案　B　图中甲细胞处于有丝分裂中期,每条染色体的着丝点排列在赤道板上,A错误;乙细胞处于有丝分裂后期,着丝点分裂后形成的两套染色体平均分配,分别移向细胞两极,B正确;设洋葱体细胞的染色体数目为2N,则甲、乙细胞的染色体数目分别为2N和4N,核DNA含量均为4N,C错误;统计处于分裂期的细胞数和处于分裂间期的细胞数可用于比较分裂期、分裂间期时间的长短,但不能计算出细胞周期的时长,D错误。
11.(2014海南单科,1,2分)下列植物细胞中,适合观察细胞有丝分裂的是(　　)
A.蚕豆叶肉细胞
B.洋葱鳞片叶表皮细胞
C.蚕豆根尖分生区细胞
D.洋葱根尖伸长区细胞
答案　C　在四个备选项中只有C选项的细胞具有分裂能力,其他细胞都不能进行细胞分裂。
12.(2013山东理综,4,4分)生物实验中常用盐酸处理实验材料。下列说法正确的是(　　)
A.盐酸解离根尖的同时也为龙胆紫染色创造酸性环境
B.盐酸处理染色质能促进DNA与派洛宁(吡罗红)结合
C.盐酸浓度过高会破坏过氧化氢酶的空间结构导致其失活
D.盐酸处理细胞有利于健那绿(詹纳斯绿B)对线粒体染色
C　本题综合考查盐酸在教材多个实验中的作用。龙胆紫染液属于碱性染料,实验材料经盐酸解离后需漂洗除去盐酸后才能进行染色,A错误;盐酸处理染色质可使DNA与蛋白质分离,但不能促进DNA与派洛宁(吡罗红)结合,B错误;盐酸浓度过高可使蛋白质变性失活,C正确;健那绿(詹纳斯绿B)是将活细胞中线粒体染色的专一性染料,染色时需保持细胞的活性,D错误。
13.(2013福建理综,4,6分)下列为减少实验误差而采取的措施,错误的是(　　)
选项 实验内容 减少实验误差采取的措施
A 对培养液中酵母菌数量进行计数 多次计数取平均值
B 探索2,4-D促进插条生根的最适浓度 预实验确定浓度范围
C 调查人群中红绿色盲发生率 调查足够大的群体,随机取样并统计
D 比较有丝分裂细胞周期不同时期的时间长短 观察多个装片、多个视野的细胞并统计
B　本题主要考查教材实验的相关知识。预实验可以为进一步的实验摸索条件,也可以检验实验设计的科学性和可行性,而不是为了减少实验误差,故B项错误。
14.(2012天津理综,4,6分)下列实验操作能达到预期结果的是(　　)
A.在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中,统计每一时期细胞数占计数细胞总数的比例,能比较细胞周期各时期的时间长短
B.在“探究细胞大小与物质运输的关系”实验中,计算紫红色区域的体积与整个琼脂块的体积之比,能反映NaOH进入琼脂块的速率
C.在“探究培养液中酵母菌种群数量变化”实验中,培养期内共三次取样测定密度,即可准确绘制酵母菌种群增长曲线
D.在“探究α-萘乙酸促进插条生根的最适浓度”实验中,用高浓度组的α-萘乙酸溶液浸泡插条基部一天后,观察生根情况以确定最适浓度
答案　A　本题以教材实验为载体,考查了实验与探究能力。在细胞周期中,每一个时期细胞数占计数细胞总数的比例可代表每一时期占细胞周期的比例,A正确;B项中计算紫红色区域的体积与整个琼脂块的体积之比,能反映细胞的物质运输的效率,B项错误;C项在估算出培养液中酵母菌的初始数量后,需连续观察7天,分别取样测定7天的数值,可准确绘制酵母菌种群增长曲线,C项错误;D项中,应先设计一组浓度梯度比较大的预实验,在预实验的基础上,如溶液的浓度较低可用浸泡法处理,对浓度较高的药液可用沾蘸法处理,D项错误。
15.(2012山东理综,4,4分)某小组进行观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂的实验,下列关于该实验的叙述正确的是(　　)
A.盐酸和酒精混合液主要起固定作用
B.碱性染料吡罗红(派洛宁)可用于染色体染色
C.观察到分裂末期细胞内细胞板向四周扩展形成新的细胞壁
D.细胞内染色体的存在状态可作为判断有丝分裂各时期的依据
答案　D　本题主要考查观察植物根尖分生组织细胞有丝分裂实验的相关知识。在观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂的实验中,盐酸和酒精混合液作为解离液主要起解离作用,其目的是使细胞分散开,A错误;常用龙胆紫或醋酸洋红等碱性染料对染色体进行染色,而吡罗红(派洛宁)的作用是对RNA进行染色,B错误;制片后的细胞已经死亡,所以处于分裂末期的细胞内细胞板不会继续向四周扩展形成新的细胞壁,C错误;该实验中可根据细胞内染色体的存在状态判断有丝分裂的各个时期,D正确。
16.(2012江苏单科,15,2分)下列关于“观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂”的叙述,错误的是(　　)
A.解离和压片都有利于根尖分生区细胞分散
B.先用低倍镜找到分生区细胞,再换用高倍镜观察
C.显微镜下绝大多数细胞中能观察到染色体
D.探究有丝分裂日周期性可为实验取材时机提供依据
答案　C　解离的目的是便于组织细胞相互分离,它是通过压片操作使细胞分散的前提;观察装片时应先用低倍镜找到分生区细胞,再换用高倍镜观察;只有分裂期细胞中才出现染色体形态,但因分裂期时间较短,处于此期的细胞数较少;探究有丝分裂的日周期性,可以选择在细胞分裂较旺盛期取材,保证较好的实验效果。
17.(2011课标,6,6分)下表中根据实验目的,所选用的试剂与预期的实验结果正确的是(　　)
实验目的 试剂 预期的实验结果
A 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 醋酸洋红 染色体被 染成紫红色
B 检测植物组织中的脂肪 双缩脲试剂 脂肪颗粒 被染成红色
C 检测植物组织中的葡萄糖 甲基绿 葡萄糖与甲基绿作用,生成绿色沉淀
D 观察DNA和RNA在细胞中的分布 斐林试剂 吡罗红 斐林试剂将DNA染成绿色,吡罗红将RNA染成红色
答案　A　观察根尖分生组织细胞的有丝分裂时,可用醋酸洋红把染色体染成紫红色;检测植物组织中的脂肪时,可用苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ把脂肪颗粒染成橘黄色或红色;检测植物组织中的葡萄糖时,可用斐林试剂与植物组织通过水浴加热生成砖红色沉淀;观察DNA和RNA在细胞中的分布,用甲基绿和吡罗红混合染色剂,甲基绿将DNA染成绿色,吡罗红将RNA染成红色。
18.(2011江苏单科,24,3分)某家系中有甲、乙两种单基因遗传病(如图),其中一种是伴性遗传病。相关分析正确的是(多选)　(　　)
A.甲病是常染色体显性遗传、乙病是伴X染色体隐性遗传
B.Ⅱ-3的致病基因均来自Ⅰ-2
C.Ⅱ-2有一种基因型,Ⅲ-8基因型有四种可能
D.若Ⅲ-4与Ⅲ-5结婚,生育一患两种病孩子的概率是5/12
答案　ACD　由系谱图中Ⅱ-4和Ⅱ-5均患甲病,Ⅲ-7不患甲病,推知甲病为常染色体显性遗传病。由甲、乙两病其中一种为伴性遗传病,推知乙病为伴性遗传病,Ⅱ-4和Ⅱ-5不患乙病,生育了患乙病的儿子Ⅲ-6,知乙病是伴X染色体隐性遗传病。若控制甲病的基因为A、a,控制乙病的基因为B、b,Ⅰ-1的基因型为aaXBXb,Ⅰ-2的基因型为AaXBY,Ⅱ-3的基因型为AaXbY,Xb致病基因来自Ⅰ-1。由Ⅱ-2的表现型可知,其基因型为aaXBX-,由Ⅲ-2患乙病推知Ⅱ-2基因型为aaXBXb。Ⅱ-4的基因型为AaXBXb,Ⅱ-5的基因型为AaXBY,Ⅲ-8基因型有AaXBXB、AaXBXb、AAXBXB和AAXBXb四种可能。Ⅲ-4基因型为AaXBXb,Ⅲ-5基因型为1/3AAXbY、2/3AaXbY,若Ⅲ-4与Ⅲ-5结婚,生育一患甲病孩子的概率为1/3+2/3×3/4=5/6,生育一患乙病孩子的概率为1/2,生育一患两种病孩子的概率为5/6×1/2=5/12。
19.(2014课标全国Ⅰ,29,9分)回答下列问题:
(1)在观察大蒜根尖细胞有丝分裂的实验中,常用盐酸酒精混合液处理根尖,用龙胆紫溶液染色。实验中,盐酸酒精混合液的作用是　　　　　　　　　　　　;龙胆紫溶液属于　　　　性染料,能够使细胞中的　　　　着色。
(2)用光学显微镜观察细胞,可以看到细胞核。细胞核的功能可概括为:
　。
答案　(1)使组织中的细胞相互分离　碱　染色体
(2)细胞核是细胞内遗传物质储存、复制和转录的主要场所,是细胞代谢和遗传的控制中心
解析　(1)在观察植物根尖细胞有丝分裂实验中,常先用盐酸酒精混合液处理根尖,使组织中的细胞相互分离。为便于观察,常用碱性染料如龙胆紫溶液对染色体进行染色。(2)细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。
题后反思　解答观察细胞有丝分裂实验的问题时需牢记两种试剂及作用:
①解离液:质量分数为15%的盐酸+体积分数为95%的酒精,作用是使组织中的细胞相互分离。
②染色液:龙胆紫溶液或醋酸洋红液,作用是使染色体着色。