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高考生物五年真题汇编8——细胞增殖
一、单选题
1.(2022·浙江)用同位素示踪法检测小鼠杂交瘤细胞是否处于细胞周期的S期,放射性同位素最适合标记在( )
A.胞嘧啶 B.胸腺嘧啶 C.腺嘌呤 D.鸟嘌呤
2.(2022·广东)用洋葱根尖制作临时装片以观察细胞有丝分裂,如图为光学显微镜下观察到的视野。下列实验操作正确的是()
A.根尖解离后立即用龙胆紫溶液染色,以防解离过度
B.根尖染色后置于载玻片上捣碎,加上盖玻片后镜检
C.找到分生区细胞后换高倍镜并使用细准焦螺旋调焦
D.向右下方移动装片可将分裂中期细胞移至视野中央
3.(2022·浙江选考)某多细胞动物具有多种细胞周期蛋白(cyelin)和多种细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK),两者可组成多种有活性的CDK-cyelin复合体,细胞周期各阶段间的转换分别受特定的CDK-cyelin复合体调控。细胞周期如图所示,下列叙述错误的是( )
A.同一生物个体中不同类型细胞的细胞周期时间长短有差异
B.细胞周期各阶段的有序转换受不同的CDK-cyclin复合体调控
C.抑制某种CDK-eyelin复合体的活性可使细胞周期停滞在特定阶段
D.一个细胞周期中,调控不同阶段的CDK-cycin复合体会同步发生周期性变化
4.(2022·浙江选考)在某些因素诱导下,人体造血干细胞能在体外培养成神经细胞和肝细胞。此过程主要涉及细胞的( )
A.分裂与分化 B.分化与癌变 C.癌变与衰老 D.衰老与分裂
5.(2021·辽宁)下列有关中学生物学实验中观察指标的描述,正确的是( )
选项 实验名称 观察指标
A 探究植物细胞的吸水和失水 细胞壁的位置变化
B 绿叶中色素的提取和分离 滤纸条上色素带的颜色、次序和宽窄
C 探究酵母菌细胞呼吸的方式 酵母菌培养液的浑浊程度
D 观察根尖分生组织细胞有丝分裂 纺锤丝牵引染色体的运动
A.A
B.B
C.C
D.D
6.(2021·天津)孟德尔说:“任何实验的价值和效用,取决于所使用材料对于实验目的的适合性。”下列实验材料选择不适合的是( )
A.用洋葱鳞片叶表皮观察细胞的质壁分离和复原现象
B.用洋葱根尖分生区观察细胞有丝分裂
C.用洋葱鳞片叶提取和分离叶绿体中的色素
D.用洋葱鳞片叶粗提取DNA
7.(2021·天津)下图为某二倍体昆虫精巢中一个异常精原细胞的部分染色体组成示意图。若该细胞可以正常分裂,下列哪种情况不可能出现( )
A. B.
C. D.
8.(2021·海南)真核细胞有丝分裂过程中核膜解体和重构过程如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.Ⅰ时期,核膜解体后形成的小泡可参与新核膜重构
B.Ⅰ→Ⅱ过程中,核膜围绕染色体重新组装
C.Ⅲ时期,核膜组装完毕,可进入下一个细胞周期
D.组装完毕后的核膜允许蛋白质等物质自由进出核孔
9.(2021·浙江)“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( )
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
10.(2021·浙江)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
11.(2021·全国乙卷)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
12.(2021·全国乙卷)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
13.(2021·浙江)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
14.(2020·北京)下列高中生物学实验中,用紫色的洋葱鳞片叶和黑藻叶片作为实验材料均可完成的是( )
A.观察叶绿体和细胞质流动 B.提取和分离叶绿素
C.观察细胞质壁分离及复原 D.观察细胞的有丝分裂
15.(2020·北京)为探究干旱对根尖细胞有丝分裂的影响,用聚乙二醇溶液模拟干旱条件,处理白刺花的根尖,制片(压片法)后用显微镜观察染色体变异(畸变)的情况,细胞图像如图。相关叙述正确的是( )
A.制片需经龙胆紫染色→漂洗→盐酸解离等步骤
B.直接使用高倍物镜寻找分生区细胞来观察染色体
C.染色体的形态表明该细胞正处于细胞分裂的间期
D.观察结果表明该细胞染色体发生了变异(畸变)
16.(2020·浙江选考)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
17.(2020·天津)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( )
A. B.
C. D.
18.(2020·新高考I)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
19.(2020·新高考I)黑藻是一种叶片薄且叶绿体较大的水生植物,分布广泛、易于取材,可用作生物学实验材料。下列说法错误的是( )
A.在高倍光学显微镜下,观察不到黑藻叶绿体的双层膜结构
B.观察植物细胞的有丝分裂不宜选用黑藻成熟叶片
C.质壁分离过程中,黑藻细胞绿色加深、吸水能力减小
D.探究黑藻叶片中光合色素的种类时,可用无水乙醇作提取液
20.(2020·浙江选考)下列关于用不同方法处理与培养小鼠骨髓细胞的叙述,正确的是( )
A.用缺乏营养物质的培养液培养,会使M期细胞减少
B.用蛋白质合成抑制剂处理,不影响G1期细胞进入S期
C.用促进细胞分裂的试剂处理,G2期细胞中染色体数目增加
D.用仅含适量 标记的胸腺嘧啶脱氧核苷的培养液培养,S期细胞的数量増加
21.(2019·浙江会考)下图为二倍体动物细胞有丝分裂四个时期的示意图。下列叙述正确的是( )
A.甲图所示时期,细胞中出现了由丝状纤维组成的纺锤体
B.乙图所示时期,染色体的着丝粒排列在细胞板上
C.丙图所示时期,细胞中含有2个染色体组
D.丁图所示时期,染色质螺旋缠绕形成染色体
22.(2019·浙江会考)不同细胞的大小差别很大。下列细胞中体积最大的是( )
A.狗的骨骼肌细胞 B.鸵鸟的卵细胞
C.支原体 D.番茄的果肉细胞
23.(2019·海南)下列关于实验中使用普通光学显微镜的说法,错误的是( )
A.用高倍镜观察菠菜细胞叶绿体形态时,临时装片需要保持有水状态
B.需要高倍镜下才能观察到洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离
C.在低倍镜下可以观察到洋葱根尖分生区细胞的形态及大小
D.用显微镜观察洋葱根尖细胞核时,可用甲基绿进行染色
24.(2019·海南)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
25.(2019·海南)下列与细胞有关的叙述,正确的是( )
A. 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
26.(2019·浙江选考)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
27.(2019·江苏)下图为初级精母细胞减数分裂时的一对同源染色体示意图,图中1~8表示基因。不考虑突变的情况下,下列叙述正确的是( )
A.1与2、3、4互为等位基因,与6、7、8互为非等位基因
B.同一个体的精原细胞有丝分裂前期也应含有基因1~8
C.1与3都在减数第一次分裂分离,1与2都在减数第二次分裂分离
D.1分别与6、7、8组合都能形成重组型的配子
28.(2019·江苏)下列关于细胞生命活动的叙述,错误的是()
A.细胞分裂间期既有基因表达又有DNA复制
B.细胞分化要通过基因的选择性表达来实现
C.细胞凋亡由程序性死亡相关基因的表达所启动
D.细胞癌变由与癌有关基因的显性突变引起
29.(2019·江苏)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
30.(2019·北京)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
31.(2018·北京)以下高中生物学实验中,操作不正确的是( )
A.在制作果酒的实验中,将葡萄汁液装满整个发酵装置
B.鉴定DNA时,将粗提产物与二苯胺混合后进行沸水浴
C.用苏丹Ⅲ染液染色,观察花生子叶细胞中的脂肪滴(颗粒)
D.用龙胆紫染液染色,观察洋葱根尖分生区细胞中的染色体
32.(2018·全国Ⅲ卷)关于某二倍体哺乳动物细胞有丝分裂和减数分裂的叙述,错误的是( )。
A.有丝分裂后期与减数第二次分裂后期都发生染色单体分离
B.有丝分裂中期与减数第一次分裂中期都发生同源染色体联会
C.一次有丝分裂与一次减数分裂过程中染色体的复制次数相同
D.有丝分裂中期和减数第二次分裂中期染色体都排列在赤道板上
33.(2018·浙江选考)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
二、多选题
34.(2020·江苏)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( )
选项 试验材料 试验现象
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0.3g/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
A.A B.B C.C D.D
35.(2018·江苏)下列中学实验均使用光学显微镜进行观察,有关实验操作或现象描述错误的是( )
编号 实验名称 实验材料 实验操作或现象
① 观察植物细胞的质壁分离
紫色洋葱外表皮、蔗糖溶液等 原生质层呈紫色,各组成部分结构清晰
② 检测生物组织中的脂肪 花生子叶、苏丹Ⅲ染液等 在高倍镜下可见细胞中被染成橘黄色的脂肪液滴
③ 观察细胞有丝分裂
洋葱根尖、龙胆紫溶液等 在高倍镜的同一个视野中,可见分裂前期、中期、后期、末期各时期细胞呈正方形,排列紧密
④ 探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化 酵母菌、血细胞计数板等 在10×目镜、40×物镜下的一个视野中完成对整个计数室中酵母菌的计数
A.实验① B.实验② C.实验③ D.实验④
三、双选题
36.(2019·江苏)下图为高等动物细胞结构示意图,下列相关叙述正确的是( )
A.结构①的数量倍增发生于分裂前期的细胞中
B.具有单层生物膜的结构②与细胞分泌活动有关
C.RNA和RNA聚合酶穿过结构③的方向相同
D.④、⑤处的核糖体均由RNA和蛋白质组成
四、综合题
37.(2021·浙江)水稻雌雄同株,从高秆不抗病植株(核型2n=24)(甲)选育出矮秆不抗病植株(乙)和高秆抗病植株(丙)。甲和乙杂交、甲和丙杂交获得的F1均为高秆不抗病,乙和丙杂交获得的F1为高秆不抗病和高秆抗病。高秆和矮秆、不抗病和抗病两对相对性状独立遗传,分别由等位基因A(a)、B(b)控制,基因B(b)位于11号染色体上,某对染色体缺少1条或2条的植株能正常存活。甲、乙和丙均未发生染色体结构变异,甲、乙和丙体细胞的染色体DNA相对含量如图所示(甲的染色体DNA相对含量记为1.0)。
回答下列问题:
(1)为分析乙的核型,取乙植株根尖,经固定、酶解处理、染色和压片等过程,显微观察分裂中期细胞的染色体。其中酶解处理所用的酶是 ,乙的核型为 。
(2)甲和乙杂交获得F1,F1自交获得F2。F1基因型有 种,F2中核型为2n-2=22的植株所占的比例为 。
(3)利用乙和丙通过杂交育种可培育纯合的矮秆抗病水稻,育种过程是 。
(4)甲和丙杂交获得F1,F1自交获得F2。写出F1自交获得F2的遗传图解。
38.(2020·江苏)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。
五、实验探究题
39.(2020·浙江选考)以洋葱和新鲜菠菜为材料进行实验。回答下列问题:
(1)欲判断临时装片中的洋葱外表皮细胞是否为活细胞,可在盖玻片的一侧滴入质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液,用吸水纸从另一侧吸水,重复几次后,可根据是否发生 现象来判断。
(2)取新鲜菠菜叶片烘干粉碎,提取光合色素时,若甲组未加入碳酸钙,与加入碳酸钙的乙组相比,甲组的提取液会偏 色。分离光合色素时,由于不同色素在层析液中的溶解度不同及在滤纸上的吸附能力不同,导致4种色素随层析液在滤纸条上的 不同而出现色素带分层的现象。若用不同波长的光照射叶绿素a提取液,测量并计算叶绿素a对不同波长光的吸收率,可绘制出该色素的 。
(3)在洋葱根尖细胞分裂旺盛时段,切取根尖制作植物细胞有丝分裂临时装片时,经染色后, 有利于根尖细胞的分散。制作染色体组型图时,通常选用处于有丝分裂 期细胞的染色体,原因是 。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】DNA与RNA的异同;细胞周期
【解析】【解答】细胞周期的S期主要进行DNA分子的复制,DNA分子中特有的碱基是胸腺嘧啶,所以在进行同位素标记检测小鼠杂交瘤细胞是否处于细胞周期的S期时应标记胸腺嘧啶,B正确。
故答案为:B。
【分析】1、细胞周期是指连续分裂的细胞从一次分裂完成开始到下一次分裂完成时为止,称为一个细胞周期。细胞周期包括分裂间期和分裂期,分裂间期包括三个时期:G1期:DNA合前期,主要合成RNA和蛋白质。S期:DNA复制期,主要是遗传物质的复制,该过程需要4种游离的脱氧核苷酸作为原料。G2期:DNA合成后期,有丝分裂的准备期,主要是RNA和蛋白质(包括微管蛋白等)的大量合成。M期:细胞分裂期。
2、DNA和RNA的比较:
英文缩写 基本组成单位 五碳糖 含氮碱基 存在场所 结构
DNA 脱氧核糖核苷酸 脱氧核糖 A、C、G、T 主要在细胞核中,在叶绿体和线粒体中有少量存在 一般是双链结构
RNA 核糖核苷酸 核糖 A、C、G、U 主要存在细胞质中 一般是单链结构
2.【答案】C
【知识点】观察细胞的有丝分裂
【解析】【解答】A、根尖解离之后在清水中漂洗之后再用龙胆溶液进行染色,A错误;
B、根尖染色后将染色的根尖用镊子取出,放入载玻片的水滴中,并且用镊子尖把根尖弄碎,盖上盖玻片镜检,B错误;
C、进行观察时把制成的洋葱根尖装片先放在低倍镜下观察,找到分生区的细胞,把低倍镜移走,直接换上高倍镜,用细准焦螺旋和反光镜把视野调整的既清晰又较亮,直到看清细胞物象为止,C正确;
D、显微镜观察的是倒立的虚像,物体欲移到中央,则偏哪儿往哪儿移,由于分裂中期的细胞位于左上方,则向左上方移动装片可将分裂中期细胞移至视野中央,D错误。
故答案为:C。
【分析】观察植物细胞有丝分裂实验:
(1)解离:剪取根尖2-3mm(最好每天的10-14点取根,因此时间是洋葱根尖有丝分裂高峰期),立即放入盛有质量分数为15%的氯化氢溶液和体积分数为95%的酒精溶液的混合液(1:1)的玻璃皿中,在室温下解离3-5min。
(2)漂洗:待根尖酥软后,用镊子取出,放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10min。
(3)染色:把洋葱根尖放进盛有质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的甲紫溶液的培养皿中,染色3-5min。
(4)制片:取一干净载玻片,在中央滴一滴清水,将染色的根尖用镊子取出,放入载玻片的水滴中,并且用镊子尖把根尖弄碎,盖上盖玻片,在盖玻片再加一载玻片。然后,用拇指轻轻地压载玻片。取下后加上的载玻片,既制成装片。
(5)观察:①低倍镜观察把制成的洋葱根尖装片先放在低倍镜下观察,要求找到分生区的细胞,特点是:细胞呈正方形,排列紧密,有的细胞正在分裂。②高倍镜观察找到分生区的细胞后,把低倍镜移走,直接换上高倍镜,用细准焦螺旋和反光镜把视野调整的既清晰又较亮,直到看清细胞物象为止。
3.【答案】D
【知识点】细胞周期
【解析】【解答】A、多细胞动物具有多种细胞周期蛋白和多种细胞周期蛋白依赖性激酶,同一生物个体中不同类型细胞的细胞周期时间长短可能不同,A正确;
B、多细胞动物具有多种细胞周期蛋白和多种细胞周期蛋白依赖性激酶,两者可组成多种有活性的CDK-cyelin复合体,细胞周期各阶段间的转换分别受特定的CDK-cyelin复合体调控,B正确;
C、多细胞动物具有多种细胞周期蛋白和多种细胞周期蛋白依赖性激酶,两者可组成多种有活性的CDK-cyelin复合体,细胞周期各阶段间的转换分别受特定的CDK-cyelin复合体调控,抑制某种CDK-eyelin复合体的活性可使细胞周期停滞在特定阶段,C正确;
D、一个细胞周期中的不同阶段的变化是不同时间发生的,调控不同阶段的CDK-cycin复合体不会同步发生周期性变化,D错误。
故答案为:D。
【分析】细胞周期:指连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止。
条件:连续分裂的细胞
两个阶段:①分裂间期:从细胞在一次分裂结束之后到下一次分裂之前;
②分裂期:分为前期、中期、后期、末期。
分裂间期的变化
时期 主要时间 发生部位
G1期 细胞合成新的蛋白质、RNA和其他分子;细胞器可能复制;准备物质、能量和酶 细胞质
S期 DNA分子进行自我复制;动物细胞进行新的中性粒装配 细胞质、细胞核
G2期 与G1期相似,但产生分子数量少;合成有丝分裂的引发物质 细胞质
特点:分裂间期所占时间长。
存在:①只有连续分裂的细胞才有细胞周期,如植物形成层细胞、根尖分生区细胞、动物皮肤生发层细胞。②高度分化的细胞没有细胞周期,如神经细胞、表皮细胞等。
4.【答案】A
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义;细胞分化及其意义
【解析】【解答】在某些因素诱导下,人体造血干细胞能在体外培养成神经细胞和肝细胞的过程既需要细胞数量的增加也需要细胞功能的变化,所以涉及到细胞的分裂和分化两个过程,A正确,B、C、D错误。
故答案为:A。
【分析】1、细胞有丝分裂是将亲代细胞的染色体先经过复制之后,精确地平均分配到两个子细胞中,亲子代的遗传物质相同,其重要的意义是保持了细胞的亲代和子代之间遗传性状的稳定性。
2、细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态,结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的实质是基因的选择性表达。细胞分化的意义:是生物个体发育的基础;使多细胞生物中的细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率。在细胞分化过程中,细胞的遗传信息和细胞的数量不变。
5.【答案】B
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验;质壁分离和复原;探究酵母菌的呼吸方式;观察细胞的有丝分裂
【解析】【解答】A、植物细胞的吸水和失水以原生质层的大小和位置作为观察对象,A错误;
B、绿叶中色素的提取和分离最后的结果是观察到四条色素带,根据条带的顺序、颜色和宽度区分色素,B正确;
C、探究酵母菌呼吸方式观察澄清石灰水变浑浊,以及溴麝香草酚蓝水溶液和橙色的酸性重铭酸钾溶液的变色情况,C错误;
D、根尖分生组织细胞有丝分裂观察细胞内染色体的形态和数目,细胞已死亡,不会发生变化,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、植物细胞有细胞壁,成熟的植物细胞有液泡,细胞膜和液泡膜以及之间的细胞质称作原生质层。植物细胞的质壁分离:当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而失水,细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中,使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而吸水,发生质壁分离的细胞会发生质壁分离复原。
2、绿叶中色素的提取和分离实验,提取色素时需要加入无水乙醇(溶解色素)、石英砂(使研磨更充分)和碳酸钙(防止色素被破坏)﹔分离色素时采用纸层析法,原理是色素在层析液中的溶解度不同,随着层析液扩散的速度不同,最后的结果是观察到四条色素带,从上到下依次是胡萝卜素(橙黄色、最窄)、叶黄素(黄色))、叶绿素a(蓝绿色、最宽)、叶绿素b(黄绿色)。
3、探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中:(1)检测CO2的产生:使澄清石灰水变浑浊,或使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。(2)检测酒精的产生:橙色的重铭酸钾溶液,在酸性条件下与酒精发生反应,变成灰绿色。
4、观察植物细胞有丝分裂实验:
(1)解离:剪取根尖2-3mm(最好每天的10-14点取根,因此时间是洋葱根尖有丝分裂高峰期),立即放入盛有质量分数为15%的氯化氢溶液和体积分数为95%的酒精溶液的混合液(1:1)的玻璃皿中,在室温下解离3-5min。
(2)漂洗:待根尖酥软后,用镊子取出,放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10min。
(3)染色:把洋葱根尖放进盛有质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的甲紫溶液的培养皿中,染色3-5min。
(4)制片:取一干净载玻片,在中央滴一滴清水,将染色的根尖用镊子取出,放入载玻片的水滴中,并且用镊子尖把根尖弄碎,盖上盖玻片,在盖玻片再加一载玻片。然后,用拇指轻轻地压载玻片。取下后加上的载玻片,既制成装片。
(5)观察:①低倍镜观察把制成的洋葱根尖装片先放在低倍镜下观察,要求找到分生区的细胞,特点是:细胞呈正方形,排列紧密,有的细胞正在分裂。②高倍镜观察找到分生区的细胞后,把低倍镜移走,直接换上高倍镜,用细准焦螺旋和反光镜把视野调整的既清晰又较亮,直到看清细胞物象为止。
6.【答案】C
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验;质壁分离和复原;观察细胞的有丝分裂;DNA的粗提取和鉴定
【解析】【解答】A、洋葱鳞片叶外表皮细胞含有紫色中央大液泡,可用来观察细胞的质壁分离和复原现象,A正确;
B、洋葱根尖分生区细胞可用来观察细胞有丝分裂,B正确;
C、洋葱鳞片叶不含叶绿体,不能用来提取和分离叶绿体中的色素,C错误;
D、洋葱是真核生物,鳞片叶有细胞核且颜色浅可用来粗提取DNA,D正确。
故答案为:C。
【分析】洋葱在生物实验中的应用:
(1)洋葱鳞片叶外表皮细胞含有紫色中央大液泡,可用来观察植物细胞质壁分离和复原;
(2)洋葱鳞片叶内表皮细胞无色,可用来观察线粒体,DNA和RNA。
(3)洋葱根尖分生区细胞可用来观察植物细胞有丝分裂。
7.【答案】D
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点;减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化
【解析】【解答】A、图A为题中细胞进行有丝分裂后期,A正确;
B、图B为题中细胞进行减数分裂Ⅱ后期,B正确;
C、图C为题中细胞进行减数分裂Ⅱ后期,C正确;
D、图C为题中细胞减数分裂Ⅰ异常时出现,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、减数分裂过程:(1)减数分裂Ⅰ前的间期:染色体的复制。(2)减数分裂Ⅰ:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期∶同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、减数分裂异常:
(1)减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离发生异常,同源染色体未正常分离移向两极而是移向同一极,这样形成的子细胞中仍然存在同源染色体,最终形成的生殖细胞中也存在同源染色体。
(2)减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂姐妹染色单体分离,姐妹染色单体分离形成的两条染色体没有移向两极,而是移向同一级,这样形成的子细胞中常常会有相同的基因(不考虑交叉互换和基因突变的情况)。
8.【答案】D
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点;细胞核的结构
【解析】【解答】A、由图可知,Ⅰ时期,分列前期核膜解体后形成的小泡在分裂末期又可以参与新核膜重构,A正确;
B、 由图可知,Ⅰ→Ⅱ过程是核膜重新形成的过程,该过程中始终围绕染色体进行,B正确;
C、由图可知,Ⅲ时期,核膜组装完毕,为下一个细胞周期做准备,C正确;
D、核孔主要是mRNA、解旋酶、DNA聚合酶等大分子物质进出细胞核的通道,具有选择透过性,不能允许蛋白质等物质自由进出,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、核膜①结构:核膜是双层膜,外膜上附有许多核糖体,常与内质网相连;其上有核孔,是核质之间频繁进行物质交换和信息交流的通道;在代谢旺盛的细胞中,核孔的数目较多。②化学成分:主要是脂质分子和蛋白质分子。③功能:起屏障作用,把核内物质与细胞质分隔开;控制细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流。核孔:主要是mRNA、解旋酶、DNA聚合酶等大分子物质进出细胞核的通道。
2、有丝分裂不同时期的特点︰有丝分裂是一个连续的过程,一个完整的细胞周期包括分裂间期和分裂期,分裂期又划分为前期、中期、后期和末期四个时期:(1)间期:主要进行染色体的复制(即DNA的复制和有关蛋白质的合成,它包括(G1、S、G2三个时期),动物细胞此时中心粒也进行复制,一组中心粒变成两组中心粒。(2)前期:核膜逐渐解体、核仁逐渐消失,染色质缩短变粗形成染色体,每条染色体上含有两条姐妹染色单体,并散乱分布,植物细胞由两极发出纺锤丝,动物细胞两组中心粒分别移到细胞两极,由中心粒发出星射线形成纺锤体。(3)中期:每条染色体的着丝粒排列在赤道板上,此时染色体的形态、数目最清楚,常找有丝分裂中期细胞来观察染色体的形态、数目。(4)后期:着丝粒断裂,姐妹染色单体分开,在纺锤丝牵引下移到细胞两极,此时染色体数目加倍。(5)未期:核膜、核仁重现,染色体变成染色质,植物细胞中央形成细胞板,一个细胞分裂形成两个子细胞。动物细胞膜从中间内陷,一个细胞分裂缩裂成两个子细胞。这样就完成一次细胞分裂,此时形成的子细胞,有的细胞停止分裂,然后分化,有的细胞暂停分裂;有的细胞继续分裂进入下一个细胞周期。
9.【答案】C
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点
【解析】【解答】据图分析,该细胞正在发生着丝点断裂,姐妹染色单体分离,故为有丝分裂后期图像,上一个时期的图像为有丝分裂中期图像,特点为:染色体整齐的排在赤道板的位置,染色体数量清晰稳定。
【分析】有丝分裂的分裂期各时期特点:
前期:出现染色体和纺锤体,核膜解体、核仁逐渐消失;
中期:每条染色体的着丝点都排列在赤道板上;
后期:着丝点一分为二,姐妹染色单体分开,成为两条子染色体,并分别向细胞两极移动;
末期:染色体、纺锤体消失,核膜、核仁重现,形成两个子细胞。
10.【答案】C
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点;DNA分子的复制
【解析】【解答】A.DNA为半保留复制, 第一个细胞周期的每条染色体的两条染色单体都为一条链含有BrdU的染色单体,呈深蓝色,A说法正确;
B.第二个细胞周期的每条染色体的两条染色单体,一条为一条链含有BrdU的染色单体,一条为双链都含有BrdU的染色单体,两条染色单体的着色不同,B说法正确;
C. 第二个周期的细胞分裂后期,每条染色体上含有的两条染色体不同的染色单体,移向两极时组合情况不同,第三个细胞周期中的细胞中染色单体着色不同的染色体不是1/4,C说法错误;
D. 只有一条链含有BrdU的染色单体呈深蓝色,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,D说法正确。
故答案为:C。
【分析】解决此题,可用图示法,始终牢记DNA半保留复制的特点,结合题中颜色,在染色体复制时,存在含有两条染色体单体的一条染色体的时期。
11.【答案】D
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点;减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化
【解析】【解答】A、在有丝分裂间期,进行DNA的半保留复制和蛋白质的合成,故间期DNA复制形成16个DNA分子,染色体还是8个,A正确:
B、在有丝分裂前期,每条染色体由2条染色单体组成,含2个DNA分子,B正确;
C、在有丝分裂中期,8条染色体的着丝点排列在赤道板上,此时染色体形态数目最清晰,易于观察染色体,C正确:
D、在有丝分裂后期,着丝点分裂,姐妹染色单体分开,染色体加倍。细胞中有16条染色体,并非成对的同源染色体分开,D错误;
故答案为:D。
【分析】1、细胞有丝分裂各时期主要特点:
(1)分裂间期特点:完成DNA的复制和有关蛋白质的合成
(2)分裂期前期特点:①出现染色体、出现纺锤体;②核膜、核仁消失;染色体特点:染色体散乱地分布在细胞中心附近;每个染色体都有两条姐妹染色单体;
(3)分裂期中期特点:①所有染色体的着丝点都排列在赤道板上; ②染色体的形态和数目最清晰;染色体特点:染色体的形态比较固定,数目比较清晰,每条染色体含有2条姐妹染色单体;故中期是进行染色体观察及计数的最佳时机;
(4)分裂期后期特点:①着丝点一分为二,姐妹染色单体分开,成为两条子染色体,并分别向两极移动;②纺锤丝牵引着子染色体分别向细胞的两极移动;这时细胞核内的全部染色体就平均分配到了细胞两极;染色体特点:染色单体消失,染色体数目加倍;
(5)分裂期末期特点:①染色体变成染色质,纺锤体消失;②核膜、核仁重现。
2、成对的同源染色体分离,非同源染色体自由组合发生在减数第一次分裂时期。
12.【答案】A
【知识点】DNA、RNA在细胞中的分布实验;细胞膜的功能;质壁分离和复原;观察细胞的有丝分裂
【解析】【解答】A、活细胞不会被台盼蓝染成蓝色,而死细胞会被染成淡蓝色,A项中代谢旺盛的动物细胞属于活细胞,台盼蓝不能进入活细胞内,因此不会被染成蓝色,A错误;
B、龙胆紫能够使染色体着色,B正确;
C、盐酸能够改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞,C正确;
D、用0.3g/mL的蔗糖溶液处理紫色洋葱情片叶外表皮细胞后,显微镜下可观察到该细胞发生质壁分离现象,D正确:
故答案为:A.
【分析】1、活细胞具有选择透过性,一般情况下,不让染色剂计入细胞;健那绿是活细胞染色剂。
2、染色体溶液被碱性染料染成深色,例如龙胆紫。
3、观察核酸分布,盐酸作用:①将DNA和蛋白质分离;②改变细胞膜通透性。
4、质壁分离和复原的原理:
(1)质壁分离的原理:当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而失水,细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中,使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁分离。
(2)质壁分离复原的原理:当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而吸水,外界溶液中的水分就通过原生质层进入到细胞液中,整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态,紧贴细胞壁,使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。
用适宜浓度的蔗糖处理洋葱表皮细胞,可以观察植物细胞的质壁分离和复原。
13.【答案】C
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点
【解析】【解答】A、由于间期时进行DNA的复制,在分裂前期核DNA已完成复制,但由于着丝点未分裂,染色体数目未加倍,A错误;
B、有丝分裂中期时染色体的着丝粒分布在细胞中央的一个平面上,后期着丝粒分裂,分离的染色体以相同的速率分别被纺锤丝拉向两极,B错误;
C、在植物细胞有丝分裂末期,细胞质开始分裂,含有细胞壁物质的囊泡聚集成细胞板,之后发展成为新的细胞壁,C正确;
D、在有丝分裂中,亲代细胞的细胞核内的染色体经复制后平均分配到两个子细胞中,但细胞质中的遗传物质不一定平均分配到两个子细胞中,D错误。
故答案为:C。
【分析】有丝分裂不同时期的特点:(1)间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;(2)前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;(3)中期:染色体形态固定、数目清晰,各染色体的着丝粒排列在细胞中央的一个平面上;(4)后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;(5)末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
14.【答案】C
【知识点】观察线粒体和叶绿体;叶绿体色素的提取和分离实验;质壁分离和复原;观察细胞的有丝分裂
【解析】【解答】A、紫色洋葱鳞片叶细胞不含叶绿体,不能作为观察叶绿体的实验材料,黑藻的幼嫩叶片中含有大量的叶绿体,细胞质颜色比较深,易于观察叶绿体和细胞质流动,A错误;
B、洋葱的管状叶呈绿色,可用于提取和分离叶绿体中的色素,而紫色洋葱鳞片叶细胞不能,B错误;
C、洋葱鳞片叶外表皮细胞含有紫色的大液泡,可作为观察细胞质壁分离和复原的材料,黑藻叶片的叶肉细胞中液泡呈无色,叶绿体的存在使原生质层呈绿色,有利于细胞质壁分离及复原实验现象的观察,C正确;
D、要作为观察有丝分裂的材料,材料本身必须能发生有丝分裂,洋葱磷片叶、黑藻叶片都不能发生有丝分裂,而洋葱的根尖分生区可作为观察有丝分裂的材料,色浅,无其他色素干扰,D错误。
故答案为:C。
【分析】洋葱是比较好的实验材料,洋葱根尖分生区细胞观察植物细胞的有丝分裂;洋葱鳞片叶外表皮细胞,色素含量较多,用于观察质壁分离和复原;洋葱的绿叶做叶绿体中色素的提取和分离实验,叶肉细胞做细胞质流动实验,观察叶绿体的形态和分布;洋葱的内表皮细胞颜色浅、由单层细胞构成,适合观察DNA,RNA在细胞中的分布状况。
15.【答案】D
【知识点】观察细胞的有丝分裂;染色体结构的变异
【解析】【解答】A、观察根尖细胞有丝分裂图像的实验中,需经过解离(盐酸+酒精1∶1混合液)→漂洗→染色(龙胆紫)→制片等步骤,A错误;
B、应先在低倍物镜下找到分生区细胞并移至视野中央,再换高倍物镜仔细观察,B错误;
C、由图示染色体的形态和位置,表明该细胞正处于有丝分裂的后期,C错误;
D、由于图示中出现了断裂的染色体片段,表明该细胞染色体的结构发生了变异(畸变),D正确。
故答案为:D。
【分析】分析图示可知,图示根尖细胞中姐妹染色单体正分开,由纺锤丝牵引正分别移向两极,则处于有丝分裂的后期,且细胞中有断裂的染色体片段,可能发生了染色体结构的变异。
16.【答案】B
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点
【解析】【解答】A、核糖体的增生发生在分裂间期的G1期,环沟的形成发生在有丝分裂末期,A错误;
B、染色体和纺锤体的出现均发生在有丝分裂前期,B正确;
C、染色单体的形成在分裂间期,着丝粒的分裂在有丝分裂后期,C错误;
D、中心体的复制在分裂间期的G2期,染色体组的加倍发生在有丝分裂后期着丝粒分裂后,D错误。
故答案为:B。
【分析】高等动物胚胎干细胞的分裂方式为有丝分裂,整个细胞周期包括分裂间期和有丝分裂的前期、中期、后期、末期,根据有丝分裂各个时期的物质变化分析选项进行判断。
有丝分裂的过程:
①分裂间期
特点:完成DNA的复制和有关蛋白质的合成。
结果:每个染色体都形成两个姐妹染色单体,呈染色质形态。
②前期
特点:①出现染色体、出现纺锤体②核膜、核仁消失。
染色体特点:①染色体散乱地分布在细胞中心附近。②每个染色体都有两条姐妹染色单体。
③中期
特点:①所有染色体的着丝点都排列在赤道板上 ②染色体的形态和数目最清晰。
染色体特点:染色体的形态比较固定,数目比较清晰。故中期是进行染色体观察及计数的最佳时机。
④后期
特点:着丝点一分为二,姐妹染色单体分开,成为两条子染色体。并分别向两极移动。纺锤丝牵引着子染色体分别向细胞的两极移动。这时细胞核内的全部染色体就平均分配到了细胞两极。 染色体特点:染色单体消失,染色体数目加倍。
④末期
特点:①染色体变成染色质,纺锤体消失。②核膜、核仁重现。
17.【答案】C
【知识点】观察细胞的有丝分裂
【解析】【解答】A、洋葱底部没有水分,不能正常生长,A错误;
BD、整个洋葱全部放入水中,可能导致根尖缺氧无法正常生长,BD错误;
C、洋葱底部接触水,提供水的同时保证了空气的供应,且石子能固定洋葱为根生长提供空间,C正确。
故答案为:C。
【分析】观察“根尖有丝分裂的实验”中根尖培养的具体操作:洋葱根尖的培养在上实验课之前的3-4天,取洋葱一个,放在广口瓶上。瓶内装满清水,让洋葱的底部接触到瓶内的水面,把这个装置放在温暖的地方培养,待根长约5cm,取生长健壮的根尖制成临时装片观察。
18.【答案】C
【知识点】蛋白质的结构和功能的综合;细胞周期;有丝分裂的过程、变化规律及其意义
【解析】【解答】A、由分析可知,正常细胞中DNA复制未完成时,磷酸化的CDK1去磷酸化过程受到抑制,使其磷酸化水平较高,A正确;
B、正常细胞中,磷酸化的CDK1发生去磷酸化后,会使细胞进入分裂期,在分裂期的前期染色质会螺旋化形成染色体,B正确;
C、由分析可知,感染BYDV的细胞中,M蛋白可能是通过抑制CDK1的去磷酸化过程而影响细胞周期的,C错误;
D、由分析可知,M蛋白发挥作用后,感染BYDV的细胞不能进入分裂期而停留在分裂间期,D正确。
故答案为:C。
【分析】分析题图可知,在正常细胞中,DNA复制开始后,CDK1磷酸化水平升高,当细胞中DNA复制完成后,CDK1的磷酸化水平降低,使细胞进入分裂期,从而完成正常的细胞周期。感染BYDV的细胞中,间期DNA复制时,CDK1磷酸化水平升高后则不再降低,使细胞不能进入分裂期而停留在间期,不能完成正常的细胞周期。由此可推测M蛋白可能是通过抑制CDK1的去磷酸化过程而影响细胞周期的。
19.【答案】C
【知识点】观察线粒体和叶绿体;叶绿体色素的提取和分离实验;质壁分离和复原;观察细胞的有丝分裂
【解析】【解答】A、黑藻叶绿体的双层膜结构属于亚显微结构,需要用电子显微镜来观察,A正确;
B、黑藻成熟叶片为高度分化的细胞,不具有分裂能力,故不能用来观察植物细胞的有丝分裂,B正确;
C、质壁分离过程中,植物细胞失水,原生质层体积变小,绿色会加深,而随着不断失水,细胞液的浓度增大,吸水能力增强,C错误;
D、叶绿体中的色素易溶于乙醇、丙酮等有机溶剂,提取黑藻叶片中光合色素时,可用无水乙醇作提取液,D正确。
故答案为:C。
【分析】黑藻叶片细胞含有较多的叶绿体,可以用于观察植物细胞中的叶绿体,也可以用于叶绿体中色素的提取与分离实验。提取色素的原理:色素能溶解在乙醇或丙酮等有机溶剂中,所以可用无水乙醇等提取色素;同时,黑藻叶片细胞是成熟的植物细胞,含有大液泡,可用于观察质壁分离和复原;但黑藻叶片细胞已经高度分化,不再分裂,不能用于观察植物细胞的有丝分裂。
20.【答案】A
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点
【解析】【解答】A、用缺乏营养物质的培养液培养,会使细胞不能在分裂间期完成DNA的复制及有关蛋白质的合成,所以细胞周期不能正常进行,M期细胞减少,A正确;
B、G1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,用蛋白质合成抑制剂处理, G1期细胞不能合成相应的蛋白质,无法进入S期,B错误;
C、有丝分裂过程中的染色体数目加倍发生在后期,用促进细胞分裂的试剂处理,G2期细胞中染色体数目不会增加,C错误;
D、虽然S期进行DNA的复制,但用仅含适量3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷的培养液培养,S期细胞的数量不会増加,D错误。
故答案为:A。
【分析】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。细胞周期包括分裂间期和分裂期(M期)。分裂间期又包括G1期、S期和G2期。
21.【答案】A
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义
【解析】【解答】A、从该图可以看出,染色体散乱排列,所以为前期,出现纺锤体,A符合题意
B、染色体早期的排列在赤道板上,不是细胞版,B不符合题意
C、如图所示时期处于后期,有四个染色体组,C不符合题意
D、丁图为末期,染色体解螺旋为染色质,D不符合题意
故答案为:A
【分析】有丝分裂不同时期的特点:
(1)间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;
(2)前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;
(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;
(4)后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;
(5)末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失.
22.【答案】B
【知识点】细胞不能无限长大的原因;探究细胞大小与物质运输的关系
【解析】【解答】由于卵细胞在早期是离体状态,不能和外界进行物质交换,所以自身需要携带大量营养物质,故卵细胞最大。
故答案为:B
【分析】细胞的表面积与细胞体积之比,叫做细胞的相对表面积,细胞的相对表面积是决定细胞大小和功能的表现形式。
细胞的体积越小,其相对表面积越大,则细胞的物质运输效率越高,能够进行高效和快速的代谢和通讯。细胞直径每增加10倍,表面积和体积分别相应增加100和1000倍。一般说来,代谢速率快的分生组织细胞比成熟组织细胞要小。细胞的相对表面积是制约细胞体积大小的因素之一。制约细胞体积大小的另一个因素是细胞核与细胞质的体积比,其比值一般为1/3。
23.【答案】B
【知识点】DNA、RNA在细胞中的分布实验;观察线粒体和叶绿体;观察细胞的有丝分裂
【解析】【解答】A.用高倍镜观察菠菜细胞叶绿体形态时,临时装片需要保持有水状态,以保证细胞的活性,A项不合题意;
B.在低倍镜就可以观察到洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离,B项符合题意;
C.观察洋葱根尖分生区细胞的形态及大小可以在低倍镜下进行,若想进一步观察,可换用高倍镜,C项不合题意;
D.甲基绿可以将DNA染成绿色,洋葱根尖细胞中DNA主要分布在细胞核,可以先用甲基绿进行染色再进行观察,D项不合题意。
故答案为:B
【分析】低倍镜下观察到细胞的个数较多,洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离实验的观察中,低倍镜下观察到的细胞可以满足清晰,数量多,变化明显,所以需要在低倍镜下观察。
24.【答案】A
【知识点】观察细胞的有丝分裂
【解析】【解答】A.大蒜根尖细胞进行有丝分裂,龙胆紫溶液可使得染色体着色,A项符合题意;
B.玉米根尖细胞进行有丝分裂,台盼蓝染液可以判断细胞的死活,B项不合题意;
C.菠菜叶肉细胞是成熟的细胞,不进行有丝分裂,淀粉遇碘液变蓝色,C项不合题意;
D.番茄果肉细胞是成熟的细胞,不进行有丝分裂,吡罗红染色剂可以使得RNA着色,D项不合题意。
故答案为:A
【分析】不是所有的细胞都进行细胞分裂,成熟的细胞只能发挥其相应的功能,不能进行细胞分裂,对于植物而言,有丝分裂常见于根尖、茎尖等分生组织。
25.【答案】C
【知识点】细胞膜的结构特点;无氧呼吸的过程和意义;细胞周期
【解析】【解答】A.噬菌体是病毒,无细胞结构,A项不合题意;
B.细胞分裂时,分裂间期进行物质的准备,持续时间长,B项不合题意;
C.在缺氧条件下,植物叶肉细胞可通过无氧呼吸产生少量ATP,C项符合题意;
D.活细胞的细胞膜均具有流动性,D项不合题意。
故答案为:C
【分析】大多数生物由细胞构成,按照细胞类型的不同,生物可以分为真核生物如动物、植物、酵母菌等和原核生物如细菌、蓝藻等,还有一类非细胞结构生物病毒,如噬菌体、动植物病毒。
26.【答案】C
【知识点】观察细胞的有丝分裂
【解析】【解答】装片在制作时需要先用盐酸解离,而因为染色用的染色剂为碱性,因此在染色前需要用清水漂洗以防止解离液和染色剂中和导致染色效果降低,A不符合题意;观察过程需要从低倍镜开始,找到分生区细胞后再换高倍镜观察,B不符合题意;图甲为有丝分裂前期的细胞,正在处于核膜消失,形成染色体的阶段,已经完成了染色体的复制和相关蛋白质的合成,C符合题意;图乙为有丝分裂中期的细胞,染色体数与普通体细胞相等,丙图为有丝分裂后期的细胞,由于着丝粒断裂,使染色体暂时加倍,故图丙细胞中的染色体数目比图乙细胞中的增加了一倍,D不符合题意
故答案为:C
【分析】分析题图可得,甲图为植物有丝分裂前期的细胞,乙图为植物有丝分裂中期的细胞,丙图为植物有丝分裂后期的细胞,丁图为植物有丝分裂末期的细胞。
27.【答案】B
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义;减数分裂概述与基本过程;基因重组及其意义
【解析】【解答】A、1和2基因属于同一条染色体复制而来,所以1和2为相同基因,A不符合题意
B、精原细胞不管进行有丝分裂和减数分裂,都需要DNA的复制,所以有丝分裂前期也应含有基因1~8,B符合题意
C、若发生了交叉互换,则1与3有可能在减数第二次分裂分离,1与2有可能在减数第一次分裂分离,C不符合题意
D、1和6属于姐妹染色单体上的基因,所以在配子中只能存在1或者6里面的一个,D不符合题意
故答案为:B
【分析】(1)等位基因:决定一对相对性状的两个基因(位于一对同源染色体上的相同位置上)。
非等位基因:非等位基因有两种情况,即一种是位于非同源染色体上的非等位基因,符合自由组合规律;还有一种是位于同源染色体上的非等位基因,不符合自由组合规律。
(2)减数分裂的过程(以精原细胞为例):
①减数第一次分裂
间期:染色体复制,包括DNA复制和蛋白质的合成。(精原细胞体积略微增大,染色体进行复制,最后形成初级精母细胞。)
前期:同源染色体两两配对(称联会),形成四分体。
四分体中的非姐妹染色单体之间交叉互换。
中期:同源染色体成对排列在赤道板上,每条染色体的着丝点上都附着有纺锤丝。
后期:在纺锤丝的牵引下,配对的同源染色体彼此分离,新形成的两组染色体分别向细胞的两极移动。
末期:细胞质分裂,形成2个子细胞。
②减数第二次分裂(无同源染色体)
前期:次级精母细胞中,染色体排列散乱,每个染色体上都有两条姐妹染色单体。(无同源染色体)
中期:在纺锤丝的牵引下,每条染色体的着丝点都排列在赤道板上。
后期:次级精母细胞中的每条染色体上的着丝点一分为二,染色单体分开,成为两条染色体,并在纺锤丝的牵引下向细胞的两极移动。(此时与体细胞染色体数相同)
末期:两组子染色体到达细胞两极并随着细胞的分裂进入到两个子细胞中,形成精细胞。
(3)减数分裂与有丝分裂的比较:
项目 减数分裂 有丝分裂
染色体复制的次数及时期 一次,减数第一次分裂前的间期 一次,有丝分裂间期
细胞分裂次数 两次 一次
联会、四分体时期及非姐妹染色单体间的交叉互换 有,在减数分裂Ⅰ的前期 无
同源染色体分离,非同源染色体自由组合 有,在减数分裂Ⅰ的后期 无
着丝粒分裂,染色单体分开 有,在减数分裂Ⅱ的后期 有,在后期
子细胞中染色体数目的变化及时期 减半,在减数第一次分裂完成时 不变
子细胞中核遗传物质的组成 不一定相同 一定相同
分裂过程中形成纺锤体 有 有
二者联系 减数分裂是特殊方式的有丝分裂
28.【答案】D
【知识点】细胞周期;细胞分化及其意义;细胞的凋亡;细胞癌变的原因
【解析】【解答】A、细胞分裂间期需要合成蛋白质以及DNA的复制,所以分裂间期有基因表达和DNA复制,A不符合题意
B、体内的所有细胞都来自于最开始的受精卵细胞,遗传物质都相同,所以分化需要通过基因的选择性表达来实现,B不符合题意
C、凋亡是细胞基因编程的死亡,也属于基因的选择性表达,C不符合题意
D、细胞癌变是细胞内原先就有的原癌基因和抑癌基因发生累积性突变的结果,不一定是显性突变,D符合题意
故答案为:D
【分析】1.有丝分裂不同时期的特点:
(1)间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;
(2)前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;
(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;
(4)后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;
(5)末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失.
2.细胞凋亡
(1)细胞凋亡的概念:由基因决定的细胞自动结束生命的过程。也称为细胞程序性死亡。
(2)细胞凋亡的意义:对生物的个体发育、机体稳定状态的维持等都具有重要作用。
3.细胞的癌变
(1)细胞癌变原因:内因:原癌基因和抑癌基因的变异 外因:致癌因子(化学致癌因子、物理致癌因子、病毒致癌因子)
(2)癌细胞的特征:无限增殖;没有接触抑制。癌细胞并不因为相互接触而停止分裂;具有浸润性和扩散性。细胞膜上糖蛋白等物质的减少;能够逃避免疫监视。
29.【答案】C
【知识点】观察细胞的有丝分裂
【解析】【解答】A、植物进行有丝分裂的细胞包括茎尖分生区,根尖分生区,所以不一定要从根尖取材,A不符合题意
B、解离时间越长,细胞受到的损伤越大,所以不能无限制的解离,B不符合题意
C、植物细胞经过解离,细胞间的物质已经分散开,所以滴加清水、弄碎根尖以及压片都有利于细胞的分散,C符合题意
D、在整个细胞周期中,占时间最长的是分裂间期,所以最可能看到的也是分裂间期,D不符合题意
故答案为:C
【分析】观察植物有丝分裂的过程:
一、洋葱根尖的培养
实验课前的3—4d,取洋葱一个,
放在广口瓶或烧杯上,瓶内装满清水,放置在光照处.注意每天换水1—2次,使洋葱的底部总是接触到水.待根长到5cm时,取生长健壮的根尖制片观察.
二、装片的制作
1、解离:剪取根尖2—3mm(最好在每天的10—14点取根,因此时间是洋葱根尖有丝分裂高峰期),立即放入盛有质量分数为15%的盐酸溶液和体积分数为95%的酒精溶液的混合液(1:1)的玻璃皿中,在室温下解离3—5min.
2、漂洗:待根尖酥软后,用镊子取出,放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10min.
3、染色:把洋葱根尖放进盛有质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的龙胆紫溶液(或醋酸洋红溶液)的培养皿中,染色3—5min.
4、制片:取一干净载玻片,在中央滴一滴清水,将染色的根尖用镊子取出,放入载玻片的水滴中,并且用镊子尖把根尖弄碎,盖上盖玻片,在盖玻片覆上一张滤纸片,再加盖一载玻片.然后,用拇指轻轻地压载玻片.取下后加上的滤纸片和载玻片,制成装片.
三、洋葱根尖有丝分裂的观察
1、低倍镜观察
把制成的洋葱根尖装片先放在低倍镜下观察,要求找到分生区的细胞,它的特点是:细胞呈正方形,排列紧密,有的细胞正在分裂.
2、高倍镜观察
找到分生区的细胞后,把低倍镜移走,直接换上高倍镜,用细准焦螺旋和反光镜把视野调整的既清晰又较亮,直到看清细胞物象为止.仔细观察,找到处于有丝分裂的前期、中期、后期、末期和间期的细胞.
注意:观察时,应根据有丝分裂各时期的特点,仔细辨认.由于间期长,视野中多数细胞均处于此时期,易于观察.其它时期,可先找出细胞分裂期的中期,然后再找到前期、后期、末期的细胞.仔细观察各个时期内染色体的变化特点.在同一视野中,很难找全各个时期的细胞,可以慢慢地移动装片,在不同视野下寻找.
30.【答案】B
【知识点】观察细胞的有丝分裂
【解析】【解答】A、观察玉米根尖纵切片经碱性染料染色的结构,应先在低倍镜下找到分生区细胞,再用高倍镜观察,符合操作规范,A不符合题意;
B、箭头所指的细胞染色体移向两极,处于有丝分裂后期,此时细胞内没有细胞核,B符合题意;
C、分裂前期的细胞染色质螺旋化变为染色体,染色体散乱的分布于纺锤体的中央,核膜、核仁消失,在图中可见,C不符合题意;
D、细胞核内的染色体易被碱性染料染色,其他结构不易被碱性染料染色,所以细胞不同结构成分与碱性染料的结合能力不同,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】观察植物细胞有丝分裂实验操作步骤:
“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验的4点提醒
①根尖中只有分生区细胞才可以进行分裂,伸长区和成熟区不能分裂。
②不能观察一个细胞的连续分裂过程,因为解离时细胞已死亡,可以寻找处于不同时期的细胞,连起来体会出细胞分裂的连续过程。
③细胞板是个真实结构,而赤道板是人为定义的面,看不到此“结构”。
④“解离→漂洗→染色→制片”的步骤顺序不能颠倒、不能缺失,否则不易观察到预期现象。
31.【答案】A
【知识点】观察细胞的有丝分裂;果酒果醋的制作;DNA的粗提取和鉴定;检测脂肪的实验
【解析】【解答】A、制作果酒时,发酵液不超过发酵瓶的2/3,故A符合题意;
B、鉴定DNA时,DNA的粗提物可与二苯胺在沸水浴中呈现蓝色,B不符合题意;
C、用苏丹III鉴别花生中的脂肪颗粒,苏丹III与脂肪颗粒呈现橘黄色,C不符合题意;
D、观察洋葱根尖分生区细胞中的染色体,可用龙胆紫进行染色,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】A、制作果酒时,发酵瓶中要流出1/3的空间,这部分中有开始有少量空气,酵母菌进行增殖,消耗掉空气中的O2,酵母菌开始进行酒精发酵;B、DNA的粗提物遇二苯胺呈现蓝色,DNA与甲基绿呈现绿色;C、鉴定脂肪可用苏丹III或苏丹IV鉴别,苏丹III与脂肪颗粒呈现橘黄色,与苏丹IV呈现红色;D、并非所有的细胞都有染色体,只有在分裂期才存在染色体,在成熟的植物细胞或处于分裂间期的细胞呈染色质形式存在,可用龙胆紫或醋酸杨红进行染色。
32.【答案】B
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点;减数分裂概述与基本过程
【解析】【解答】A、有丝分裂后期与减数第二次分裂后期着丝点分裂,姐妹染色单体分离,A不符合题意;
B、有丝分裂中期无同源染色体联会,B符合题意;
C、一次有丝分裂与一次减数分裂过程中染色体只复制一次,C不符合题意。
D、有丝分裂中期和减数第二次分裂中期都发生染色体排列在赤道板的位置, D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】本题主要考查哺乳动物细胞有丝分裂和减数分裂过程中的染色体行为变化。
( 1 )减数分裂与有丝分裂的比较:
项目 减数分裂 有丝分裂
染色体复制的次数及时期 一次,减数第一次分裂前的间期 一次,有丝分裂间期
细胞分裂次数 两次 一次
联会、四分体时期及非姐妹染色单体间的交叉互换 有,在减数分裂Ⅰ的前期 无
同源染色体分离,非同源染色体自由组合 有,在减数分裂Ⅰ的后期 无
着丝粒分裂,染色单体分开 有,在减数分裂Ⅱ的后期 有,在后期
子细胞中染色体数目的变化及时期 减半,在减数第一次分裂完成时 不变
子细胞中核遗传物质的组成 不一定相同 一定相同
分裂过程中形成纺锤体 有 有
二者联系 减数分裂是特殊方式的有丝分裂
( 2 )区分有丝分裂和减数分裂的关键
①减数第一次分裂和有丝分裂的区别是:前者有形成四分体的变化,后者则不形成四分体。
②减数第二次分裂同有丝分裂的区别是:减数第二次分裂的细胞无同源染色体,而有丝分裂有同源染色体。
33.【答案】A
【知识点】细胞周期;细胞有丝分裂不同时期的特点
【解析】【解答】A、G1期为DNA复制前期,细胞中主要进行有关蛋白质的合成及核糖体的增生,A符合题意;
B、S期是DNA复制期,用含DNA合成抑制剂的培养液培养1.3 h后,DNA复制不能进行,G1细胞都被阻断在S期,B不符合题意;
C、G2期是DNA复制后期,细胞中的每个染色体含2条并列的染色单体,但染色体数目不变,C不符合题意;
D、胡萝卜不同组织细胞的细胞周期持续的时间长短不同,G1、S、G2和M期的时间长短也不同,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】G1期为DNA复制前期,细胞中主要进行有关蛋白质的合成及核糖体的增生; S期是DNA复制期,每条染色体上1个DNA复制为2个DNA,且两个DNA位于两条染色单体上,两条染色单体由一个着丝点连在一起。 G2期是DNA复制后期,合成用于形成纺锤丝的蛋白质。 M期是分裂期 不同组织细胞的细胞周期持续的时间长短不同,G1、S、G2和M期的时间长短也不同
34.【答案】A,B,D
【知识点】质壁分离和复原;观察细胞的有丝分裂;检测脂肪的实验
【解析】【解答】A、苏丹Ⅲ染液可将脂肪染成橘黄色,A正确;
B、在0.3g/mL蔗糖溶液中的紫色洋葱外表皮细胞会失水,液泡逐渐减小,颜色变深,B正确;
C、观察植物细胞有丝分裂的实验中,制片后细胞已死亡,不能观察到染色体的动态变化,C错误;
D、酵母菌涂片中有部分酵母菌已死亡,故用台盼蓝染色后,部分被染成蓝色,D正确。
故答案为:ABD。
【分析】高中生物学中的颜色反应:
1、斐林试剂检测可溶性还原糖:还原糖+斐林试剂→砖红色沉淀。
2、苏丹Ⅲ、苏丹Ⅳ检测脂肪:苏丹Ⅲ+脂肪→橘黄色;苏丹Ⅳ+脂肪→红色。
3、双缩脲试剂检测蛋白质:蛋白质+双缩脲试剂→紫色。
4、碘液检测淀粉:淀粉+碘液→蓝色。
5、DNA的染色与鉴定:DNA+甲基绿→绿色 DNA+二苯胺→蓝色。
6、吡罗红使RNA呈现红色:RNA+吡罗红→红色。
7、台盼蓝使死细胞染成蓝色。
8、线粒体的染色:健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料,可以使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色,而细胞质接近无色。
9、酒精的检测:橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精发生化学反应,变成灰绿色。
10、CO2的检测:CO2可以使澄清的石灰水变浑浊,也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿在变黄。
11、染色体(或染色质)的染色:染色体容易被碱性染料(如龙胆紫溶液或醋酸洋红溶液)染成深色。
35.【答案】A,C,D
【知识点】质壁分离和复原;观察细胞的有丝分裂;测定某种微生物的数量;检测脂肪的实验
【解析】【解答】A、①在观察植物细胞的质壁分离实验中,利用洋葱外表皮细胞、蔗糖溶液作为实验材料,原生质层呈现紫色,可以清晰的可见细胞壁、细胞膜等,但是不能看清楚各个组成部分的结构,A符合题意;
B、②在检测生物组织中的脂肪的实验中,苏丹Ⅲ染液可以将脂肪染成橘黄色,B不符合题意;
C、③有丝分裂各个时期的细胞不一定是正方形的,如正在分裂的末期细胞不是正方形的,C符合题意;
D、④在利用血细胞计数板对酵母菌进行计数时,应该多次计数,求其平均值,D符合题意。
故答案为:ACD
【分析】(1)观察植物细胞的质壁分离的实验原理:①质壁分离的原理:当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而失水,细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中,使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁分离。②质壁分离复原的原理:当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而吸水,外界溶液中的水分就通过原生质层进入到细胞液中,整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态,紧贴细胞壁,使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。(2)在观察细胞有丝分裂实验中,不能观察一个细胞的连续分裂过程,因为解离时细胞已死亡,可以寻找处于不同时期的细胞,连起来体会出细胞分裂的连续过程。(3)对酵母菌的计数中,一个视野只计几个小方格的数,而不是计整个计数室的数。
36.【答案】B,D
【知识点】其它细胞器及分离方法;细胞器之间的协调配合;细胞有丝分裂不同时期的特点;细胞核的结构
【解析】【解答】A.结构①为中心体,在有丝分裂的间期因复制而导致其倍增,A不符合题意;
B.结构②为高尔基体,与蛋白质的运输以及细胞分泌物的形成有关,B符合题意;
C.结构③是核孔,RNA聚合酶在核糖体中合成后穿过核孔进入细胞核,参与转录过程,而在细胞核中经转录过程形成的RNA穿过核孔进入细胞质,参与翻译过程,可见,二者穿过结构③的方向不同,C不符合题意;
D.④、⑤分别为附着核糖体、游离核糖体,核糖体主要由RNA和蛋白质组成,D符合题意。
故答案为:BD
【分析】题图为高等动物细胞结构示意图,①为中心体,在分裂间期复制,在分裂前期形成纺锤体;②为高尔基体,主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”;③是核孔,实现核质之间频繁的物质交换和信息交流;④、⑤均为核糖体,是蛋白质合成的场所,主要由RNA和蛋白质组成。
37.【答案】(1)果胶酶;2n-1=23
(2)2;1/8
(3)
(4)乙和丙杂交获得F1,取F1中高秆不抗病的植株进行自交,从F2代中选取矮秆抗病植株
【知识点】观察细胞的有丝分裂;基因的分离规律的实质及应用;基因的自由组合规律的实质及应用;杂交育种
【解析】【解答】(1)植物细胞壁的成分为纤维素和果胶,故酶解处理时所用酶为果胶酶;该水稻核型为2n=24,则题图可分为12组染色体,每组含有2条,分析题图可知,乙的11号染色体减少一半,推测其11号染色体少了一条,故的核型为2n-1=23。(2)结合分析可知:甲基因型为AABB,乙缺失一条11号染色体,且表现为矮秆不抗病植株,故其基因型为aaBO,则甲(AABB)与乙(aaBO)杂交,F1基因型为AaBB、AaBO,共2种;F1自交,其中AaBB自交,子代核型均为2n=24,1/2AaBO(产生配子为AB、AO、aB、aO),子代2n-2=22的植株(即缺失两条染色体的植株)所占比例为1/2×1/4(4/16)=1/8。(3)若想让乙aaBO(矮秆不抗病植株)与丙AAbb(高秆抗病植株)通过杂交育种可培育纯合的矮秆抗病水稻(aabb),可通过以下步骤实现:乙和丙杂交获得F1(AaBb),取F1中高秆不抗病的植株进行自交,从F2代中选取矮秆抗病植株(aabb),即为所选育类型。(4)甲植株基因型为AABB,丙植株基因型为AAbb,两者杂交,F1基因型为AABb,F1自交获得F2的遗传图解如下: 。
【分析】分析题图信息可知:甲(高秆不抗病植株)和乙(矮秆不抗病植株)杂交、甲(高秆不抗病植株)和丙(高秆抗病植株)杂交获得的F1均为高秆不抗病,说明高杆对矮杆为显性,不抗病对抗病为显性,据此分析作答。
38.【答案】(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
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点;癌细胞的主要特征
【解析】【解答】(1)G2期细胞已完成DNA复制和组蛋白合成,其每条染色体含有两条染色单体,每个染色单体含有一个DNA,染色体数目不变,DNA加倍;(2)细胞有丝分裂的重要意义在于通过间期的染色体正确复制和分裂期的平均分配,保证亲子代细胞的遗传物质保持一致;保持遗传的稳定性。图中检验点1、2和3依次处在间期的G1-S、S、G2-M,其主要作用在于检验DNA分子是否损伤和修复,DNA是否完成复制;检验点5主要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;(3)癌细胞的主要特征是细胞无限增殖,细胞表面糖蛋白减少,失去接触抑制;DNA合成阻断法是用药物特异性抑制癌细胞的DNA合成,主要激活检验点2,将癌细胞阻断在S期;分裂中期阻断法可用秋水仙素碱抑制纺锤体的形成,染色体不能移向两极,故主要激活检验点4,使癌细胞停滞于中期。
【分析】本题主要考查细胞周期中间期的染色体及DNA的变化,分裂期的规律及癌细胞的特征。分裂间期包括G1期、S期和G2期, 细胞进入G1期后,各种与DNA复制有关的酶在G1期明显增加,线粒体、叶绿体、核糖体都增多了,内质网扩大,高尔基体、溶酶体等的数目都增加了,动物细胞的2个中心粒也彼此分离并开始复制;S期主要完成DNA的复制和组蛋白合成; 在G2期,中心粒完成复制而形成两对中心粒,微管蛋白以及一些与细胞分裂有关的物质也在此时期大量合成。细胞周期中的检验点有五个,检验点1主要检验DNA是否损伤,细胞外环境是否适宜,细胞体积是否足够大;检验点2主要检查DNA复制是否完成;检验点3主要是检验DNA是否损伤,细胞体积是否足够大;检验点4主要检验纺锤体组装完成,着丝点是否正确连接到纺锤体上;检验点5主要检验发生分离的染色体是否正确到达细胞两极。癌细胞的主要特征有细胞无限增殖,细胞表面糖蛋白减少,失去接触抑制。
39.【答案】(1)质壁分离
(2)黄;移动速率;吸收光谱
(3)轻压盖玻片;中;中期的染色体缩短到最小的程度,最便于观察和研究
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验;观察细胞的有丝分裂
【解析】【解答】(1)活的植物细胞能发生质壁分离,而死的植物细胞由于原生质层失去选择透性不会发生质壁分离,因此常用质壁分离能否发生来判断植物细胞的死活。洋葱外表皮细胞因为含紫色大液泡,质壁分离现象明显,常用于进行质壁分离实验。(2)碳酸钙有保护叶绿素的作用,未加碳酸钙,叶绿素被破坏,呈现类胡萝卜素的颜色,类胡萝卜素偏黄,故甲的提取液偏黄。溶于酒精的四种光合色素,被附着在滤纸条的同一条线上(滤液细线),随着层析液在滤纸条上的扩散而被扩散,且溶解度大的色素扩散得最快。因此可以利用四种色素的移动速率(扩散速率)而将四种色素分离开来。以某种物质对不同波长光的吸收率为纵坐标,以波长为横坐标作图,所得的曲线,就是该物质的吸收光谱。(3)观察细胞中的染色体,需要将细胞分散开来,因此用10%盐酸对根尖进行解离,为了进一步使细胞分散开来,染色后,用拇指轻压盖玻片。染色体组型图是将某种生物体细胞内的全部染色体,按大小和形态特征进行配对、分组和排列所构成的图像,由于中期的染色体缩短到最小的程度,最便于观察和研究,因此常用有丝分裂中期的染色体进行显微摄影,制作染色体组型图。
【分析】质壁分离为植物细胞常有的现象,质壁分离是指植物的细胞壁和原生质层(细胞膜、液泡膜及两层膜之间的成分)分开。质壁分离的原理为:①浓度差的存在,引起细胞失水,②细胞壁的伸缩性小于原生质层,因此细胞发生质壁分离。
色素是光合作用中吸收和转化光能的重要物质,色素的提取常采用菠菜为原料,光合色素是脂溶性的,因此色素的提取和分离都采用有机溶剂。色素提取和分离的主要步骤为:研磨、过滤、画滤液细线、纸层析分离。分离出来的色素在滤纸条上从上到下的顺序依次为:胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色)。
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高考生物五年真题汇编8——细胞增殖
一、单选题
1.(2022·浙江)用同位素示踪法检测小鼠杂交瘤细胞是否处于细胞周期的S期,放射性同位素最适合标记在( )
A.胞嘧啶 B.胸腺嘧啶 C.腺嘌呤 D.鸟嘌呤
【答案】B
【知识点】DNA与RNA的异同;细胞周期
【解析】【解答】细胞周期的S期主要进行DNA分子的复制,DNA分子中特有的碱基是胸腺嘧啶,所以在进行同位素标记检测小鼠杂交瘤细胞是否处于细胞周期的S期时应标记胸腺嘧啶,B正确。
故答案为:B。
【分析】1、细胞周期是指连续分裂的细胞从一次分裂完成开始到下一次分裂完成时为止,称为一个细胞周期。细胞周期包括分裂间期和分裂期,分裂间期包括三个时期:G1期:DNA合前期,主要合成RNA和蛋白质。S期:DNA复制期,主要是遗传物质的复制,该过程需要4种游离的脱氧核苷酸作为原料。G2期:DNA合成后期,有丝分裂的准备期,主要是RNA和蛋白质(包括微管蛋白等)的大量合成。M期:细胞分裂期。
2、DNA和RNA的比较:
英文缩写 基本组成单位 五碳糖 含氮碱基 存在场所 结构
DNA 脱氧核糖核苷酸 脱氧核糖 A、C、G、T 主要在细胞核中,在叶绿体和线粒体中有少量存在 一般是双链结构
RNA 核糖核苷酸 核糖 A、C、G、U 主要存在细胞质中 一般是单链结构
2.(2022·广东)用洋葱根尖制作临时装片以观察细胞有丝分裂,如图为光学显微镜下观察到的视野。下列实验操作正确的是()
A.根尖解离后立即用龙胆紫溶液染色,以防解离过度
B.根尖染色后置于载玻片上捣碎,加上盖玻片后镜检
C.找到分生区细胞后换高倍镜并使用细准焦螺旋调焦
D.向右下方移动装片可将分裂中期细胞移至视野中央
【答案】C
【知识点】观察细胞的有丝分裂
【解析】【解答】A、根尖解离之后在清水中漂洗之后再用龙胆溶液进行染色,A错误;
B、根尖染色后将染色的根尖用镊子取出,放入载玻片的水滴中,并且用镊子尖把根尖弄碎,盖上盖玻片镜检,B错误;
C、进行观察时把制成的洋葱根尖装片先放在低倍镜下观察,找到分生区的细胞,把低倍镜移走,直接换上高倍镜,用细准焦螺旋和反光镜把视野调整的既清晰又较亮,直到看清细胞物象为止,C正确;
D、显微镜观察的是倒立的虚像,物体欲移到中央,则偏哪儿往哪儿移,由于分裂中期的细胞位于左上方,则向左上方移动装片可将分裂中期细胞移至视野中央,D错误。
故答案为:C。
【分析】观察植物细胞有丝分裂实验:
(1)解离:剪取根尖2-3mm(最好每天的10-14点取根,因此时间是洋葱根尖有丝分裂高峰期),立即放入盛有质量分数为15%的氯化氢溶液和体积分数为95%的酒精溶液的混合液(1:1)的玻璃皿中,在室温下解离3-5min。
(2)漂洗:待根尖酥软后,用镊子取出,放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10min。
(3)染色:把洋葱根尖放进盛有质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的甲紫溶液的培养皿中,染色3-5min。
(4)制片:取一干净载玻片,在中央滴一滴清水,将染色的根尖用镊子取出,放入载玻片的水滴中,并且用镊子尖把根尖弄碎,盖上盖玻片,在盖玻片再加一载玻片。然后,用拇指轻轻地压载玻片。取下后加上的载玻片,既制成装片。
(5)观察:①低倍镜观察把制成的洋葱根尖装片先放在低倍镜下观察,要求找到分生区的细胞,特点是:细胞呈正方形,排列紧密,有的细胞正在分裂。②高倍镜观察找到分生区的细胞后,把低倍镜移走,直接换上高倍镜,用细准焦螺旋和反光镜把视野调整的既清晰又较亮,直到看清细胞物象为止。
3.(2022·浙江选考)某多细胞动物具有多种细胞周期蛋白(cyelin)和多种细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK),两者可组成多种有活性的CDK-cyelin复合体,细胞周期各阶段间的转换分别受特定的CDK-cyelin复合体调控。细胞周期如图所示,下列叙述错误的是( )
A.同一生物个体中不同类型细胞的细胞周期时间长短有差异
B.细胞周期各阶段的有序转换受不同的CDK-cyclin复合体调控
C.抑制某种CDK-eyelin复合体的活性可使细胞周期停滞在特定阶段
D.一个细胞周期中,调控不同阶段的CDK-cycin复合体会同步发生周期性变化
【答案】D
【知识点】细胞周期
【解析】【解答】A、多细胞动物具有多种细胞周期蛋白和多种细胞周期蛋白依赖性激酶,同一生物个体中不同类型细胞的细胞周期时间长短可能不同,A正确;
B、多细胞动物具有多种细胞周期蛋白和多种细胞周期蛋白依赖性激酶,两者可组成多种有活性的CDK-cyelin复合体,细胞周期各阶段间的转换分别受特定的CDK-cyelin复合体调控,B正确;
C、多细胞动物具有多种细胞周期蛋白和多种细胞周期蛋白依赖性激酶,两者可组成多种有活性的CDK-cyelin复合体,细胞周期各阶段间的转换分别受特定的CDK-cyelin复合体调控,抑制某种CDK-eyelin复合体的活性可使细胞周期停滞在特定阶段,C正确;
D、一个细胞周期中的不同阶段的变化是不同时间发生的,调控不同阶段的CDK-cycin复合体不会同步发生周期性变化,D错误。
故答案为:D。
【分析】细胞周期:指连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止。
条件:连续分裂的细胞
两个阶段:①分裂间期:从细胞在一次分裂结束之后到下一次分裂之前;
②分裂期:分为前期、中期、后期、末期。
分裂间期的变化
时期 主要时间 发生部位
G1期 细胞合成新的蛋白质、RNA和其他分子;细胞器可能复制;准备物质、能量和酶 细胞质
S期 DNA分子进行自我复制;动物细胞进行新的中性粒装配 细胞质、细胞核
G2期 与G1期相似,但产生分子数量少;合成有丝分裂的引发物质 细胞质
特点:分裂间期所占时间长。
存在:①只有连续分裂的细胞才有细胞周期,如植物形成层细胞、根尖分生区细胞、动物皮肤生发层细胞。②高度分化的细胞没有细胞周期,如神经细胞、表皮细胞等。
4.(2022·浙江选考)在某些因素诱导下,人体造血干细胞能在体外培养成神经细胞和肝细胞。此过程主要涉及细胞的( )
A.分裂与分化 B.分化与癌变 C.癌变与衰老 D.衰老与分裂
【答案】A
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义;细胞分化及其意义
【解析】【解答】在某些因素诱导下,人体造血干细胞能在体外培养成神经细胞和肝细胞的过程既需要细胞数量的增加也需要细胞功能的变化,所以涉及到细胞的分裂和分化两个过程,A正确,B、C、D错误。
故答案为:A。
【分析】1、细胞有丝分裂是将亲代细胞的染色体先经过复制之后,精确地平均分配到两个子细胞中,亲子代的遗传物质相同,其重要的意义是保持了细胞的亲代和子代之间遗传性状的稳定性。
2、细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态,结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的实质是基因的选择性表达。细胞分化的意义:是生物个体发育的基础;使多细胞生物中的细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率。在细胞分化过程中,细胞的遗传信息和细胞的数量不变。
5.(2021·辽宁)下列有关中学生物学实验中观察指标的描述,正确的是( )
选项 实验名称 观察指标
A 探究植物细胞的吸水和失水 细胞壁的位置变化
B 绿叶中色素的提取和分离 滤纸条上色素带的颜色、次序和宽窄
C 探究酵母菌细胞呼吸的方式 酵母菌培养液的浑浊程度
D 观察根尖分生组织细胞有丝分裂 纺锤丝牵引染色体的运动
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】B
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验;质壁分离和复原;探究酵母菌的呼吸方式;观察细胞的有丝分裂
【解析】【解答】A、植物细胞的吸水和失水以原生质层的大小和位置作为观察对象,A错误;
B、绿叶中色素的提取和分离最后的结果是观察到四条色素带,根据条带的顺序、颜色和宽度区分色素,B正确;
C、探究酵母菌呼吸方式观察澄清石灰水变浑浊,以及溴麝香草酚蓝水溶液和橙色的酸性重铭酸钾溶液的变色情况,C错误;
D、根尖分生组织细胞有丝分裂观察细胞内染色体的形态和数目,细胞已死亡,不会发生变化,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、植物细胞有细胞壁,成熟的植物细胞有液泡,细胞膜和液泡膜以及之间的细胞质称作原生质层。植物细胞的质壁分离:当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而失水,细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中,使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而吸水,发生质壁分离的细胞会发生质壁分离复原。
2、绿叶中色素的提取和分离实验,提取色素时需要加入无水乙醇(溶解色素)、石英砂(使研磨更充分)和碳酸钙(防止色素被破坏)﹔分离色素时采用纸层析法,原理是色素在层析液中的溶解度不同,随着层析液扩散的速度不同,最后的结果是观察到四条色素带,从上到下依次是胡萝卜素(橙黄色、最窄)、叶黄素(黄色))、叶绿素a(蓝绿色、最宽)、叶绿素b(黄绿色)。
3、探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中:(1)检测CO2的产生:使澄清石灰水变浑浊,或使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。(2)检测酒精的产生:橙色的重铭酸钾溶液,在酸性条件下与酒精发生反应,变成灰绿色。
4、观察植物细胞有丝分裂实验:
(1)解离:剪取根尖2-3mm(最好每天的10-14点取根,因此时间是洋葱根尖有丝分裂高峰期),立即放入盛有质量分数为15%的氯化氢溶液和体积分数为95%的酒精溶液的混合液(1:1)的玻璃皿中,在室温下解离3-5min。
(2)漂洗:待根尖酥软后,用镊子取出,放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10min。
(3)染色:把洋葱根尖放进盛有质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的甲紫溶液的培养皿中,染色3-5min。
(4)制片:取一干净载玻片,在中央滴一滴清水,将染色的根尖用镊子取出,放入载玻片的水滴中,并且用镊子尖把根尖弄碎,盖上盖玻片,在盖玻片再加一载玻片。然后,用拇指轻轻地压载玻片。取下后加上的载玻片,既制成装片。
(5)观察:①低倍镜观察把制成的洋葱根尖装片先放在低倍镜下观察,要求找到分生区的细胞,特点是:细胞呈正方形,排列紧密,有的细胞正在分裂。②高倍镜观察找到分生区的细胞后,把低倍镜移走,直接换上高倍镜,用细准焦螺旋和反光镜把视野调整的既清晰又较亮,直到看清细胞物象为止。
6.(2021·天津)孟德尔说:“任何实验的价值和效用,取决于所使用材料对于实验目的的适合性。”下列实验材料选择不适合的是( )
A.用洋葱鳞片叶表皮观察细胞的质壁分离和复原现象
B.用洋葱根尖分生区观察细胞有丝分裂
C.用洋葱鳞片叶提取和分离叶绿体中的色素
D.用洋葱鳞片叶粗提取DNA
【答案】C
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验;质壁分离和复原;观察细胞的有丝分裂;DNA的粗提取和鉴定
【解析】【解答】A、洋葱鳞片叶外表皮细胞含有紫色中央大液泡,可用来观察细胞的质壁分离和复原现象,A正确;
B、洋葱根尖分生区细胞可用来观察细胞有丝分裂,B正确;
C、洋葱鳞片叶不含叶绿体,不能用来提取和分离叶绿体中的色素,C错误;
D、洋葱是真核生物,鳞片叶有细胞核且颜色浅可用来粗提取DNA,D正确。
故答案为:C。
【分析】洋葱在生物实验中的应用:
(1)洋葱鳞片叶外表皮细胞含有紫色中央大液泡,可用来观察植物细胞质壁分离和复原;
(2)洋葱鳞片叶内表皮细胞无色,可用来观察线粒体,DNA和RNA。
(3)洋葱根尖分生区细胞可用来观察植物细胞有丝分裂。
7.(2021·天津)下图为某二倍体昆虫精巢中一个异常精原细胞的部分染色体组成示意图。若该细胞可以正常分裂,下列哪种情况不可能出现( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点;减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化
【解析】【解答】A、图A为题中细胞进行有丝分裂后期,A正确;
B、图B为题中细胞进行减数分裂Ⅱ后期,B正确;
C、图C为题中细胞进行减数分裂Ⅱ后期,C正确;
D、图C为题中细胞减数分裂Ⅰ异常时出现,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、减数分裂过程:(1)减数分裂Ⅰ前的间期:染色体的复制。(2)减数分裂Ⅰ:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期∶同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、减数分裂异常:
(1)减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离发生异常,同源染色体未正常分离移向两极而是移向同一极,这样形成的子细胞中仍然存在同源染色体,最终形成的生殖细胞中也存在同源染色体。
(2)减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂姐妹染色单体分离,姐妹染色单体分离形成的两条染色体没有移向两极,而是移向同一级,这样形成的子细胞中常常会有相同的基因(不考虑交叉互换和基因突变的情况)。
8.(2021·海南)真核细胞有丝分裂过程中核膜解体和重构过程如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.Ⅰ时期,核膜解体后形成的小泡可参与新核膜重构
B.Ⅰ→Ⅱ过程中,核膜围绕染色体重新组装
C.Ⅲ时期,核膜组装完毕,可进入下一个细胞周期
D.组装完毕后的核膜允许蛋白质等物质自由进出核孔
【答案】D
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点;细胞核的结构
【解析】【解答】A、由图可知,Ⅰ时期,分列前期核膜解体后形成的小泡在分裂末期又可以参与新核膜重构,A正确;
B、 由图可知,Ⅰ→Ⅱ过程是核膜重新形成的过程,该过程中始终围绕染色体进行,B正确;
C、由图可知,Ⅲ时期,核膜组装完毕,为下一个细胞周期做准备,C正确;
D、核孔主要是mRNA、解旋酶、DNA聚合酶等大分子物质进出细胞核的通道,具有选择透过性,不能允许蛋白质等物质自由进出,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、核膜①结构:核膜是双层膜,外膜上附有许多核糖体,常与内质网相连;其上有核孔,是核质之间频繁进行物质交换和信息交流的通道;在代谢旺盛的细胞中,核孔的数目较多。②化学成分:主要是脂质分子和蛋白质分子。③功能:起屏障作用,把核内物质与细胞质分隔开;控制细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流。核孔:主要是mRNA、解旋酶、DNA聚合酶等大分子物质进出细胞核的通道。
2、有丝分裂不同时期的特点︰有丝分裂是一个连续的过程,一个完整的细胞周期包括分裂间期和分裂期,分裂期又划分为前期、中期、后期和末期四个时期:(1)间期:主要进行染色体的复制(即DNA的复制和有关蛋白质的合成,它包括(G1、S、G2三个时期),动物细胞此时中心粒也进行复制,一组中心粒变成两组中心粒。(2)前期:核膜逐渐解体、核仁逐渐消失,染色质缩短变粗形成染色体,每条染色体上含有两条姐妹染色单体,并散乱分布,植物细胞由两极发出纺锤丝,动物细胞两组中心粒分别移到细胞两极,由中心粒发出星射线形成纺锤体。(3)中期:每条染色体的着丝粒排列在赤道板上,此时染色体的形态、数目最清楚,常找有丝分裂中期细胞来观察染色体的形态、数目。(4)后期:着丝粒断裂,姐妹染色单体分开,在纺锤丝牵引下移到细胞两极,此时染色体数目加倍。(5)未期:核膜、核仁重现,染色体变成染色质,植物细胞中央形成细胞板,一个细胞分裂形成两个子细胞。动物细胞膜从中间内陷,一个细胞分裂缩裂成两个子细胞。这样就完成一次细胞分裂,此时形成的子细胞,有的细胞停止分裂,然后分化,有的细胞暂停分裂;有的细胞继续分裂进入下一个细胞周期。
9.(2021·浙江)“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( )
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
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点
【解析】【解答】据图分析,该细胞正在发生着丝点断裂,姐妹染色单体分离,故为有丝分裂后期图像,上一个时期的图像为有丝分裂中期图像,特点为:染色体整齐的排在赤道板的位置,染色体数量清晰稳定。
【分析】有丝分裂的分裂期各时期特点:
前期:出现染色体和纺锤体,核膜解体、核仁逐渐消失;
中期:每条染色体的着丝点都排列在赤道板上;
后期:着丝点一分为二,姐妹染色单体分开,成为两条子染色体,并分别向细胞两极移动;
末期:染色体、纺锤体消失,核膜、核仁重现,形成两个子细胞。
10.(2021·浙江)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
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点;DNA分子的复制
【解析】【解答】A.DNA为半保留复制, 第一个细胞周期的每条染色体的两条染色单体都为一条链含有BrdU的染色单体,呈深蓝色,A说法正确;
B.第二个细胞周期的每条染色体的两条染色单体,一条为一条链含有BrdU的染色单体,一条为双链都含有BrdU的染色单体,两条染色单体的着色不同,B说法正确;
C. 第二个周期的细胞分裂后期,每条染色体上含有的两条染色体不同的染色单体,移向两极时组合情况不同,第三个细胞周期中的细胞中染色单体着色不同的染色体不是1/4,C说法错误;
D. 只有一条链含有BrdU的染色单体呈深蓝色,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,D说法正确。
故答案为:C。
【分析】解决此题,可用图示法,始终牢记DNA半保留复制的特点,结合题中颜色,在染色体复制时,存在含有两条染色体单体的一条染色体的时期。
11.(2021·全国乙卷)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
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点;减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化
【解析】【解答】A、在有丝分裂间期,进行DNA的半保留复制和蛋白质的合成,故间期DNA复制形成16个DNA分子,染色体还是8个,A正确:
B、在有丝分裂前期,每条染色体由2条染色单体组成,含2个DNA分子,B正确;
C、在有丝分裂中期,8条染色体的着丝点排列在赤道板上,此时染色体形态数目最清晰,易于观察染色体,C正确:
D、在有丝分裂后期,着丝点分裂,姐妹染色单体分开,染色体加倍。细胞中有16条染色体,并非成对的同源染色体分开,D错误;
故答案为:D。
【分析】1、细胞有丝分裂各时期主要特点:
(1)分裂间期特点:完成DNA的复制和有关蛋白质的合成
(2)分裂期前期特点:①出现染色体、出现纺锤体;②核膜、核仁消失;染色体特点:染色体散乱地分布在细胞中心附近;每个染色体都有两条姐妹染色单体;
(3)分裂期中期特点:①所有染色体的着丝点都排列在赤道板上; ②染色体的形态和数目最清晰;染色体特点:染色体的形态比较固定,数目比较清晰,每条染色体含有2条姐妹染色单体;故中期是进行染色体观察及计数的最佳时机;
(4)分裂期后期特点:①着丝点一分为二,姐妹染色单体分开,成为两条子染色体,并分别向两极移动;②纺锤丝牵引着子染色体分别向细胞的两极移动;这时细胞核内的全部染色体就平均分配到了细胞两极;染色体特点:染色单体消失,染色体数目加倍;
(5)分裂期末期特点:①染色体变成染色质,纺锤体消失;②核膜、核仁重现。
2、成对的同源染色体分离,非同源染色体自由组合发生在减数第一次分裂时期。
12.(2021·全国乙卷)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
【知识点】DNA、RNA在细胞中的分布实验;细胞膜的功能;质壁分离和复原;观察细胞的有丝分裂
【解析】【解答】A、活细胞不会被台盼蓝染成蓝色,而死细胞会被染成淡蓝色,A项中代谢旺盛的动物细胞属于活细胞,台盼蓝不能进入活细胞内,因此不会被染成蓝色,A错误;
B、龙胆紫能够使染色体着色,B正确;
C、盐酸能够改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞,C正确;
D、用0.3g/mL的蔗糖溶液处理紫色洋葱情片叶外表皮细胞后,显微镜下可观察到该细胞发生质壁分离现象,D正确:
故答案为:A.
【分析】1、活细胞具有选择透过性,一般情况下,不让染色剂计入细胞;健那绿是活细胞染色剂。
2、染色体溶液被碱性染料染成深色,例如龙胆紫。
3、观察核酸分布,盐酸作用:①将DNA和蛋白质分离;②改变细胞膜通透性。
4、质壁分离和复原的原理:
(1)质壁分离的原理:当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而失水,细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中,使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁分离。
(2)质壁分离复原的原理:当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而吸水,外界溶液中的水分就通过原生质层进入到细胞液中,整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态,紧贴细胞壁,使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。
用适宜浓度的蔗糖处理洋葱表皮细胞,可以观察植物细胞的质壁分离和复原。
13.(2021·浙江)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
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点
【解析】【解答】A、由于间期时进行DNA的复制,在分裂前期核DNA已完成复制,但由于着丝点未分裂,染色体数目未加倍,A错误;
B、有丝分裂中期时染色体的着丝粒分布在细胞中央的一个平面上,后期着丝粒分裂,分离的染色体以相同的速率分别被纺锤丝拉向两极,B错误;
C、在植物细胞有丝分裂末期,细胞质开始分裂,含有细胞壁物质的囊泡聚集成细胞板,之后发展成为新的细胞壁,C正确;
D、在有丝分裂中,亲代细胞的细胞核内的染色体经复制后平均分配到两个子细胞中,但细胞质中的遗传物质不一定平均分配到两个子细胞中,D错误。
故答案为:C。
【分析】有丝分裂不同时期的特点:(1)间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;(2)前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;(3)中期:染色体形态固定、数目清晰,各染色体的着丝粒排列在细胞中央的一个平面上;(4)后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;(5)末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
14.(2020·北京)下列高中生物学实验中,用紫色的洋葱鳞片叶和黑藻叶片作为实验材料均可完成的是( )
A.观察叶绿体和细胞质流动 B.提取和分离叶绿素
C.观察细胞质壁分离及复原 D.观察细胞的有丝分裂
【答案】C
【知识点】观察线粒体和叶绿体;叶绿体色素的提取和分离实验;质壁分离和复原;观察细胞的有丝分裂
【解析】【解答】A、紫色洋葱鳞片叶细胞不含叶绿体,不能作为观察叶绿体的实验材料,黑藻的幼嫩叶片中含有大量的叶绿体,细胞质颜色比较深,易于观察叶绿体和细胞质流动,A错误;
B、洋葱的管状叶呈绿色,可用于提取和分离叶绿体中的色素,而紫色洋葱鳞片叶细胞不能,B错误;
C、洋葱鳞片叶外表皮细胞含有紫色的大液泡,可作为观察细胞质壁分离和复原的材料,黑藻叶片的叶肉细胞中液泡呈无色,叶绿体的存在使原生质层呈绿色,有利于细胞质壁分离及复原实验现象的观察,C正确;
D、要作为观察有丝分裂的材料,材料本身必须能发生有丝分裂,洋葱磷片叶、黑藻叶片都不能发生有丝分裂,而洋葱的根尖分生区可作为观察有丝分裂的材料,色浅,无其他色素干扰,D错误。
故答案为:C。
【分析】洋葱是比较好的实验材料,洋葱根尖分生区细胞观察植物细胞的有丝分裂;洋葱鳞片叶外表皮细胞,色素含量较多,用于观察质壁分离和复原;洋葱的绿叶做叶绿体中色素的提取和分离实验,叶肉细胞做细胞质流动实验,观察叶绿体的形态和分布;洋葱的内表皮细胞颜色浅、由单层细胞构成,适合观察DNA,RNA在细胞中的分布状况。
15.(2020·北京)为探究干旱对根尖细胞有丝分裂的影响,用聚乙二醇溶液模拟干旱条件,处理白刺花的根尖,制片(压片法)后用显微镜观察染色体变异(畸变)的情况,细胞图像如图。相关叙述正确的是( )
A.制片需经龙胆紫染色→漂洗→盐酸解离等步骤
B.直接使用高倍物镜寻找分生区细胞来观察染色体
C.染色体的形态表明该细胞正处于细胞分裂的间期
D.观察结果表明该细胞染色体发生了变异(畸变)
【答案】D
【知识点】观察细胞的有丝分裂;染色体结构的变异
【解析】【解答】A、观察根尖细胞有丝分裂图像的实验中,需经过解离(盐酸+酒精1∶1混合液)→漂洗→染色(龙胆紫)→制片等步骤,A错误;
B、应先在低倍物镜下找到分生区细胞并移至视野中央,再换高倍物镜仔细观察,B错误;
C、由图示染色体的形态和位置,表明该细胞正处于有丝分裂的后期,C错误;
D、由于图示中出现了断裂的染色体片段,表明该细胞染色体的结构发生了变异(畸变),D正确。
故答案为:D。
【分析】分析图示可知,图示根尖细胞中姐妹染色单体正分开,由纺锤丝牵引正分别移向两极,则处于有丝分裂的后期,且细胞中有断裂的染色体片段,可能发生了染色体结构的变异。
16.(2020·浙江选考)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
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点
【解析】【解答】A、核糖体的增生发生在分裂间期的G1期,环沟的形成发生在有丝分裂末期,A错误;
B、染色体和纺锤体的出现均发生在有丝分裂前期,B正确;
C、染色单体的形成在分裂间期,着丝粒的分裂在有丝分裂后期,C错误;
D、中心体的复制在分裂间期的G2期,染色体组的加倍发生在有丝分裂后期着丝粒分裂后,D错误。
故答案为:B。
【分析】高等动物胚胎干细胞的分裂方式为有丝分裂,整个细胞周期包括分裂间期和有丝分裂的前期、中期、后期、末期,根据有丝分裂各个时期的物质变化分析选项进行判断。
有丝分裂的过程:
①分裂间期
特点:完成DNA的复制和有关蛋白质的合成。
结果:每个染色体都形成两个姐妹染色单体,呈染色质形态。
②前期
特点:①出现染色体、出现纺锤体②核膜、核仁消失。
染色体特点:①染色体散乱地分布在细胞中心附近。②每个染色体都有两条姐妹染色单体。
③中期
特点:①所有染色体的着丝点都排列在赤道板上 ②染色体的形态和数目最清晰。
染色体特点:染色体的形态比较固定,数目比较清晰。故中期是进行染色体观察及计数的最佳时机。
④后期
特点:着丝点一分为二,姐妹染色单体分开,成为两条子染色体。并分别向两极移动。纺锤丝牵引着子染色体分别向细胞的两极移动。这时细胞核内的全部染色体就平均分配到了细胞两极。 染色体特点:染色单体消失,染色体数目加倍。
④末期
特点:①染色体变成染色质,纺锤体消失。②核膜、核仁重现。
17.(2020·天津)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( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】观察细胞的有丝分裂
【解析】【解答】A、洋葱底部没有水分,不能正常生长,A错误;
BD、整个洋葱全部放入水中,可能导致根尖缺氧无法正常生长,BD错误;
C、洋葱底部接触水,提供水的同时保证了空气的供应,且石子能固定洋葱为根生长提供空间,C正确。
故答案为:C。
【分析】观察“根尖有丝分裂的实验”中根尖培养的具体操作:洋葱根尖的培养在上实验课之前的3-4天,取洋葱一个,放在广口瓶上。瓶内装满清水,让洋葱的底部接触到瓶内的水面,把这个装置放在温暖的地方培养,待根长约5cm,取生长健壮的根尖制成临时装片观察。
18.(2020·新高考I)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
【知识点】蛋白质的结构和功能的综合;细胞周期;有丝分裂的过程、变化规律及其意义
【解析】【解答】A、由分析可知,正常细胞中DNA复制未完成时,磷酸化的CDK1去磷酸化过程受到抑制,使其磷酸化水平较高,A正确;
B、正常细胞中,磷酸化的CDK1发生去磷酸化后,会使细胞进入分裂期,在分裂期的前期染色质会螺旋化形成染色体,B正确;
C、由分析可知,感染BYDV的细胞中,M蛋白可能是通过抑制CDK1的去磷酸化过程而影响细胞周期的,C错误;
D、由分析可知,M蛋白发挥作用后,感染BYDV的细胞不能进入分裂期而停留在分裂间期,D正确。
故答案为:C。
【分析】分析题图可知,在正常细胞中,DNA复制开始后,CDK1磷酸化水平升高,当细胞中DNA复制完成后,CDK1的磷酸化水平降低,使细胞进入分裂期,从而完成正常的细胞周期。感染BYDV的细胞中,间期DNA复制时,CDK1磷酸化水平升高后则不再降低,使细胞不能进入分裂期而停留在间期,不能完成正常的细胞周期。由此可推测M蛋白可能是通过抑制CDK1的去磷酸化过程而影响细胞周期的。
19.(2020·新高考I)黑藻是一种叶片薄且叶绿体较大的水生植物,分布广泛、易于取材,可用作生物学实验材料。下列说法错误的是( )
A.在高倍光学显微镜下,观察不到黑藻叶绿体的双层膜结构
B.观察植物细胞的有丝分裂不宜选用黑藻成熟叶片
C.质壁分离过程中,黑藻细胞绿色加深、吸水能力减小
D.探究黑藻叶片中光合色素的种类时,可用无水乙醇作提取液
【答案】C
【知识点】观察线粒体和叶绿体;叶绿体色素的提取和分离实验;质壁分离和复原;观察细胞的有丝分裂
【解析】【解答】A、黑藻叶绿体的双层膜结构属于亚显微结构,需要用电子显微镜来观察,A正确;
B、黑藻成熟叶片为高度分化的细胞,不具有分裂能力,故不能用来观察植物细胞的有丝分裂,B正确;
C、质壁分离过程中,植物细胞失水,原生质层体积变小,绿色会加深,而随着不断失水,细胞液的浓度增大,吸水能力增强,C错误;
D、叶绿体中的色素易溶于乙醇、丙酮等有机溶剂,提取黑藻叶片中光合色素时,可用无水乙醇作提取液,D正确。
故答案为:C。
【分析】黑藻叶片细胞含有较多的叶绿体,可以用于观察植物细胞中的叶绿体,也可以用于叶绿体中色素的提取与分离实验。提取色素的原理:色素能溶解在乙醇或丙酮等有机溶剂中,所以可用无水乙醇等提取色素;同时,黑藻叶片细胞是成熟的植物细胞,含有大液泡,可用于观察质壁分离和复原;但黑藻叶片细胞已经高度分化,不再分裂,不能用于观察植物细胞的有丝分裂。
20.(2020·浙江选考)下列关于用不同方法处理与培养小鼠骨髓细胞的叙述,正确的是( )
A.用缺乏营养物质的培养液培养,会使M期细胞减少
B.用蛋白质合成抑制剂处理,不影响G1期细胞进入S期
C.用促进细胞分裂的试剂处理,G2期细胞中染色体数目增加
D.用仅含适量 标记的胸腺嘧啶脱氧核苷的培养液培养,S期细胞的数量増加
【答案】A
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点
【解析】【解答】A、用缺乏营养物质的培养液培养,会使细胞不能在分裂间期完成DNA的复制及有关蛋白质的合成,所以细胞周期不能正常进行,M期细胞减少,A正确;
B、G1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,用蛋白质合成抑制剂处理, G1期细胞不能合成相应的蛋白质,无法进入S期,B错误;
C、有丝分裂过程中的染色体数目加倍发生在后期,用促进细胞分裂的试剂处理,G2期细胞中染色体数目不会增加,C错误;
D、虽然S期进行DNA的复制,但用仅含适量3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷的培养液培养,S期细胞的数量不会増加,D错误。
故答案为:A。
【分析】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。细胞周期包括分裂间期和分裂期(M期)。分裂间期又包括G1期、S期和G2期。
21.(2019·浙江会考)下图为二倍体动物细胞有丝分裂四个时期的示意图。下列叙述正确的是( )
A.甲图所示时期,细胞中出现了由丝状纤维组成的纺锤体
B.乙图所示时期,染色体的着丝粒排列在细胞板上
C.丙图所示时期,细胞中含有2个染色体组
D.丁图所示时期,染色质螺旋缠绕形成染色体
【答案】A
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义
【解析】【解答】A、从该图可以看出,染色体散乱排列,所以为前期,出现纺锤体,A符合题意
B、染色体早期的排列在赤道板上,不是细胞版,B不符合题意
C、如图所示时期处于后期,有四个染色体组,C不符合题意
D、丁图为末期,染色体解螺旋为染色质,D不符合题意
故答案为:A
【分析】有丝分裂不同时期的特点:
(1)间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;
(2)前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;
(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;
(4)后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;
(5)末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失.
22.(2019·浙江会考)不同细胞的大小差别很大。下列细胞中体积最大的是( )
A.狗的骨骼肌细胞 B.鸵鸟的卵细胞
C.支原体 D.番茄的果肉细胞
【答案】B
【知识点】细胞不能无限长大的原因;探究细胞大小与物质运输的关系
【解析】【解答】由于卵细胞在早期是离体状态,不能和外界进行物质交换,所以自身需要携带大量营养物质,故卵细胞最大。
故答案为:B
【分析】细胞的表面积与细胞体积之比,叫做细胞的相对表面积,细胞的相对表面积是决定细胞大小和功能的表现形式。
细胞的体积越小,其相对表面积越大,则细胞的物质运输效率越高,能够进行高效和快速的代谢和通讯。细胞直径每增加10倍,表面积和体积分别相应增加100和1000倍。一般说来,代谢速率快的分生组织细胞比成熟组织细胞要小。细胞的相对表面积是制约细胞体积大小的因素之一。制约细胞体积大小的另一个因素是细胞核与细胞质的体积比,其比值一般为1/3。
23.(2019·海南)下列关于实验中使用普通光学显微镜的说法,错误的是( )
A.用高倍镜观察菠菜细胞叶绿体形态时,临时装片需要保持有水状态
B.需要高倍镜下才能观察到洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离
C.在低倍镜下可以观察到洋葱根尖分生区细胞的形态及大小
D.用显微镜观察洋葱根尖细胞核时,可用甲基绿进行染色
【答案】B
【知识点】DNA、RNA在细胞中的分布实验;观察线粒体和叶绿体;观察细胞的有丝分裂
【解析】【解答】A.用高倍镜观察菠菜细胞叶绿体形态时,临时装片需要保持有水状态,以保证细胞的活性,A项不合题意;
B.在低倍镜就可以观察到洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离,B项符合题意;
C.观察洋葱根尖分生区细胞的形态及大小可以在低倍镜下进行,若想进一步观察,可换用高倍镜,C项不合题意;
D.甲基绿可以将DNA染成绿色,洋葱根尖细胞中DNA主要分布在细胞核,可以先用甲基绿进行染色再进行观察,D项不合题意。
故答案为:B
【分析】低倍镜下观察到细胞的个数较多,洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离实验的观察中,低倍镜下观察到的细胞可以满足清晰,数量多,变化明显,所以需要在低倍镜下观察。
24.(2019·海南)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
【知识点】观察细胞的有丝分裂
【解析】【解答】A.大蒜根尖细胞进行有丝分裂,龙胆紫溶液可使得染色体着色,A项符合题意;
B.玉米根尖细胞进行有丝分裂,台盼蓝染液可以判断细胞的死活,B项不合题意;
C.菠菜叶肉细胞是成熟的细胞,不进行有丝分裂,淀粉遇碘液变蓝色,C项不合题意;
D.番茄果肉细胞是成熟的细胞,不进行有丝分裂,吡罗红染色剂可以使得RNA着色,D项不合题意。
故答案为:A
【分析】不是所有的细胞都进行细胞分裂,成熟的细胞只能发挥其相应的功能,不能进行细胞分裂,对于植物而言,有丝分裂常见于根尖、茎尖等分生组织。
25.(2019·海南)下列与细胞有关的叙述,正确的是( )
A. 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
【知识点】细胞膜的结构特点;无氧呼吸的过程和意义;细胞周期
【解析】【解答】A.噬菌体是病毒,无细胞结构,A项不合题意;
B.细胞分裂时,分裂间期进行物质的准备,持续时间长,B项不合题意;
C.在缺氧条件下,植物叶肉细胞可通过无氧呼吸产生少量ATP,C项符合题意;
D.活细胞的细胞膜均具有流动性,D项不合题意。
故答案为:C
【分析】大多数生物由细胞构成,按照细胞类型的不同,生物可以分为真核生物如动物、植物、酵母菌等和原核生物如细菌、蓝藻等,还有一类非细胞结构生物病毒,如噬菌体、动植物病毒。
26.(2019·浙江选考)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
【知识点】观察细胞的有丝分裂
【解析】【解答】装片在制作时需要先用盐酸解离,而因为染色用的染色剂为碱性,因此在染色前需要用清水漂洗以防止解离液和染色剂中和导致染色效果降低,A不符合题意;观察过程需要从低倍镜开始,找到分生区细胞后再换高倍镜观察,B不符合题意;图甲为有丝分裂前期的细胞,正在处于核膜消失,形成染色体的阶段,已经完成了染色体的复制和相关蛋白质的合成,C符合题意;图乙为有丝分裂中期的细胞,染色体数与普通体细胞相等,丙图为有丝分裂后期的细胞,由于着丝粒断裂,使染色体暂时加倍,故图丙细胞中的染色体数目比图乙细胞中的增加了一倍,D不符合题意
故答案为:C
【分析】分析题图可得,甲图为植物有丝分裂前期的细胞,乙图为植物有丝分裂中期的细胞,丙图为植物有丝分裂后期的细胞,丁图为植物有丝分裂末期的细胞。
27.(2019·江苏)下图为初级精母细胞减数分裂时的一对同源染色体示意图,图中1~8表示基因。不考虑突变的情况下,下列叙述正确的是( )
A.1与2、3、4互为等位基因,与6、7、8互为非等位基因
B.同一个体的精原细胞有丝分裂前期也应含有基因1~8
C.1与3都在减数第一次分裂分离,1与2都在减数第二次分裂分离
D.1分别与6、7、8组合都能形成重组型的配子
【答案】B
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义;减数分裂概述与基本过程;基因重组及其意义
【解析】【解答】A、1和2基因属于同一条染色体复制而来,所以1和2为相同基因,A不符合题意
B、精原细胞不管进行有丝分裂和减数分裂,都需要DNA的复制,所以有丝分裂前期也应含有基因1~8,B符合题意
C、若发生了交叉互换,则1与3有可能在减数第二次分裂分离,1与2有可能在减数第一次分裂分离,C不符合题意
D、1和6属于姐妹染色单体上的基因,所以在配子中只能存在1或者6里面的一个,D不符合题意
故答案为:B
【分析】(1)等位基因:决定一对相对性状的两个基因(位于一对同源染色体上的相同位置上)。
非等位基因:非等位基因有两种情况,即一种是位于非同源染色体上的非等位基因,符合自由组合规律;还有一种是位于同源染色体上的非等位基因,不符合自由组合规律。
(2)减数分裂的过程(以精原细胞为例):
①减数第一次分裂
间期:染色体复制,包括DNA复制和蛋白质的合成。(精原细胞体积略微增大,染色体进行复制,最后形成初级精母细胞。)
前期:同源染色体两两配对(称联会),形成四分体。
四分体中的非姐妹染色单体之间交叉互换。
中期:同源染色体成对排列在赤道板上,每条染色体的着丝点上都附着有纺锤丝。
后期:在纺锤丝的牵引下,配对的同源染色体彼此分离,新形成的两组染色体分别向细胞的两极移动。
末期:细胞质分裂,形成2个子细胞。
②减数第二次分裂(无同源染色体)
前期:次级精母细胞中,染色体排列散乱,每个染色体上都有两条姐妹染色单体。(无同源染色体)
中期:在纺锤丝的牵引下,每条染色体的着丝点都排列在赤道板上。
后期:次级精母细胞中的每条染色体上的着丝点一分为二,染色单体分开,成为两条染色体,并在纺锤丝的牵引下向细胞的两极移动。(此时与体细胞染色体数相同)
末期:两组子染色体到达细胞两极并随着细胞的分裂进入到两个子细胞中,形成精细胞。
(3)减数分裂与有丝分裂的比较:
项目 减数分裂 有丝分裂
染色体复制的次数及时期 一次,减数第一次分裂前的间期 一次,有丝分裂间期
细胞分裂次数 两次 一次
联会、四分体时期及非姐妹染色单体间的交叉互换 有,在减数分裂Ⅰ的前期 无
同源染色体分离,非同源染色体自由组合 有,在减数分裂Ⅰ的后期 无
着丝粒分裂,染色单体分开 有,在减数分裂Ⅱ的后期 有,在后期
子细胞中染色体数目的变化及时期 减半,在减数第一次分裂完成时 不变
子细胞中核遗传物质的组成 不一定相同 一定相同
分裂过程中形成纺锤体 有 有
二者联系 减数分裂是特殊方式的有丝分裂
28.(2019·江苏)下列关于细胞生命活动的叙述,错误的是()
A.细胞分裂间期既有基因表达又有DNA复制
B.细胞分化要通过基因的选择性表达来实现
C.细胞凋亡由程序性死亡相关基因的表达所启动
D.细胞癌变由与癌有关基因的显性突变引起
【答案】D
【知识点】细胞周期;细胞分化及其意义;细胞的凋亡;细胞癌变的原因
【解析】【解答】A、细胞分裂间期需要合成蛋白质以及DNA的复制,所以分裂间期有基因表达和DNA复制,A不符合题意
B、体内的所有细胞都来自于最开始的受精卵细胞,遗传物质都相同,所以分化需要通过基因的选择性表达来实现,B不符合题意
C、凋亡是细胞基因编程的死亡,也属于基因的选择性表达,C不符合题意
D、细胞癌变是细胞内原先就有的原癌基因和抑癌基因发生累积性突变的结果,不一定是显性突变,D符合题意
故答案为:D
【分析】1.有丝分裂不同时期的特点:
(1)间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;
(2)前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;
(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;
(4)后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;
(5)末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失.
2.细胞凋亡
(1)细胞凋亡的概念:由基因决定的细胞自动结束生命的过程。也称为细胞程序性死亡。
(2)细胞凋亡的意义:对生物的个体发育、机体稳定状态的维持等都具有重要作用。
3.细胞的癌变
(1)细胞癌变原因:内因:原癌基因和抑癌基因的变异 外因:致癌因子(化学致癌因子、物理致癌因子、病毒致癌因子)
(2)癌细胞的特征:无限增殖;没有接触抑制。癌细胞并不因为相互接触而停止分裂;具有浸润性和扩散性。细胞膜上糖蛋白等物质的减少;能够逃避免疫监视。
29.(2019·江苏)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
【知识点】观察细胞的有丝分裂
【解析】【解答】A、植物进行有丝分裂的细胞包括茎尖分生区,根尖分生区,所以不一定要从根尖取材,A不符合题意
B、解离时间越长,细胞受到的损伤越大,所以不能无限制的解离,B不符合题意
C、植物细胞经过解离,细胞间的物质已经分散开,所以滴加清水、弄碎根尖以及压片都有利于细胞的分散,C符合题意
D、在整个细胞周期中,占时间最长的是分裂间期,所以最可能看到的也是分裂间期,D不符合题意
故答案为:C
【分析】观察植物有丝分裂的过程:
一、洋葱根尖的培养
实验课前的3—4d,取洋葱一个,
放在广口瓶或烧杯上,瓶内装满清水,放置在光照处.注意每天换水1—2次,使洋葱的底部总是接触到水.待根长到5cm时,取生长健壮的根尖制片观察.
二、装片的制作
1、解离:剪取根尖2—3mm(最好在每天的10—14点取根,因此时间是洋葱根尖有丝分裂高峰期),立即放入盛有质量分数为15%的盐酸溶液和体积分数为95%的酒精溶液的混合液(1:1)的玻璃皿中,在室温下解离3—5min.
2、漂洗:待根尖酥软后,用镊子取出,放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10min.
3、染色:把洋葱根尖放进盛有质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的龙胆紫溶液(或醋酸洋红溶液)的培养皿中,染色3—5min.
4、制片:取一干净载玻片,在中央滴一滴清水,将染色的根尖用镊子取出,放入载玻片的水滴中,并且用镊子尖把根尖弄碎,盖上盖玻片,在盖玻片覆上一张滤纸片,再加盖一载玻片.然后,用拇指轻轻地压载玻片.取下后加上的滤纸片和载玻片,制成装片.
三、洋葱根尖有丝分裂的观察
1、低倍镜观察
把制成的洋葱根尖装片先放在低倍镜下观察,要求找到分生区的细胞,它的特点是:细胞呈正方形,排列紧密,有的细胞正在分裂.
2、高倍镜观察
找到分生区的细胞后,把低倍镜移走,直接换上高倍镜,用细准焦螺旋和反光镜把视野调整的既清晰又较亮,直到看清细胞物象为止.仔细观察,找到处于有丝分裂的前期、中期、后期、末期和间期的细胞.
注意:观察时,应根据有丝分裂各时期的特点,仔细辨认.由于间期长,视野中多数细胞均处于此时期,易于观察.其它时期,可先找出细胞分裂期的中期,然后再找到前期、后期、末期的细胞.仔细观察各个时期内染色体的变化特点.在同一视野中,很难找全各个时期的细胞,可以慢慢地移动装片,在不同视野下寻找.
30.(2019·北京)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
【知识点】观察细胞的有丝分裂
【解析】【解答】A、观察玉米根尖纵切片经碱性染料染色的结构,应先在低倍镜下找到分生区细胞,再用高倍镜观察,符合操作规范,A不符合题意;
B、箭头所指的细胞染色体移向两极,处于有丝分裂后期,此时细胞内没有细胞核,B符合题意;
C、分裂前期的细胞染色质螺旋化变为染色体,染色体散乱的分布于纺锤体的中央,核膜、核仁消失,在图中可见,C不符合题意;
D、细胞核内的染色体易被碱性染料染色,其他结构不易被碱性染料染色,所以细胞不同结构成分与碱性染料的结合能力不同,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】观察植物细胞有丝分裂实验操作步骤:
“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验的4点提醒
①根尖中只有分生区细胞才可以进行分裂,伸长区和成熟区不能分裂。
②不能观察一个细胞的连续分裂过程,因为解离时细胞已死亡,可以寻找处于不同时期的细胞,连起来体会出细胞分裂的连续过程。
③细胞板是个真实结构,而赤道板是人为定义的面,看不到此“结构”。
④“解离→漂洗→染色→制片”的步骤顺序不能颠倒、不能缺失,否则不易观察到预期现象。
31.(2018·北京)以下高中生物学实验中,操作不正确的是( )
A.在制作果酒的实验中,将葡萄汁液装满整个发酵装置
B.鉴定DNA时,将粗提产物与二苯胺混合后进行沸水浴
C.用苏丹Ⅲ染液染色,观察花生子叶细胞中的脂肪滴(颗粒)
D.用龙胆紫染液染色,观察洋葱根尖分生区细胞中的染色体
【答案】A
【知识点】观察细胞的有丝分裂;果酒果醋的制作;DNA的粗提取和鉴定;检测脂肪的实验
【解析】【解答】A、制作果酒时,发酵液不超过发酵瓶的2/3,故A符合题意;
B、鉴定DNA时,DNA的粗提物可与二苯胺在沸水浴中呈现蓝色,B不符合题意;
C、用苏丹III鉴别花生中的脂肪颗粒,苏丹III与脂肪颗粒呈现橘黄色,C不符合题意;
D、观察洋葱根尖分生区细胞中的染色体,可用龙胆紫进行染色,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】A、制作果酒时,发酵瓶中要流出1/3的空间,这部分中有开始有少量空气,酵母菌进行增殖,消耗掉空气中的O2,酵母菌开始进行酒精发酵;B、DNA的粗提物遇二苯胺呈现蓝色,DNA与甲基绿呈现绿色;C、鉴定脂肪可用苏丹III或苏丹IV鉴别,苏丹III与脂肪颗粒呈现橘黄色,与苏丹IV呈现红色;D、并非所有的细胞都有染色体,只有在分裂期才存在染色体,在成熟的植物细胞或处于分裂间期的细胞呈染色质形式存在,可用龙胆紫或醋酸杨红进行染色。
32.(2018·全国Ⅲ卷)关于某二倍体哺乳动物细胞有丝分裂和减数分裂的叙述,错误的是( )。
A.有丝分裂后期与减数第二次分裂后期都发生染色单体分离
B.有丝分裂中期与减数第一次分裂中期都发生同源染色体联会
C.一次有丝分裂与一次减数分裂过程中染色体的复制次数相同
D.有丝分裂中期和减数第二次分裂中期染色体都排列在赤道板上
【答案】B
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点;减数分裂概述与基本过程
【解析】【解答】A、有丝分裂后期与减数第二次分裂后期着丝点分裂,姐妹染色单体分离,A不符合题意;
B、有丝分裂中期无同源染色体联会,B符合题意;
C、一次有丝分裂与一次减数分裂过程中染色体只复制一次,C不符合题意。
D、有丝分裂中期和减数第二次分裂中期都发生染色体排列在赤道板的位置, D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】本题主要考查哺乳动物细胞有丝分裂和减数分裂过程中的染色体行为变化。
( 1 )减数分裂与有丝分裂的比较:
项目 减数分裂 有丝分裂
染色体复制的次数及时期 一次,减数第一次分裂前的间期 一次,有丝分裂间期
细胞分裂次数 两次 一次
联会、四分体时期及非姐妹染色单体间的交叉互换 有,在减数分裂Ⅰ的前期 无
同源染色体分离,非同源染色体自由组合 有,在减数分裂Ⅰ的后期 无
着丝粒分裂,染色单体分开 有,在减数分裂Ⅱ的后期 有,在后期
子细胞中染色体数目的变化及时期 减半,在减数第一次分裂完成时 不变
子细胞中核遗传物质的组成 不一定相同 一定相同
分裂过程中形成纺锤体 有 有
二者联系 减数分裂是特殊方式的有丝分裂
( 2 )区分有丝分裂和减数分裂的关键
①减数第一次分裂和有丝分裂的区别是:前者有形成四分体的变化,后者则不形成四分体。
②减数第二次分裂同有丝分裂的区别是:减数第二次分裂的细胞无同源染色体,而有丝分裂有同源染色体。
33.(2018·浙江选考)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
【知识点】细胞周期;细胞有丝分裂不同时期的特点
【解析】【解答】A、G1期为DNA复制前期,细胞中主要进行有关蛋白质的合成及核糖体的增生,A符合题意;
B、S期是DNA复制期,用含DNA合成抑制剂的培养液培养1.3 h后,DNA复制不能进行,G1细胞都被阻断在S期,B不符合题意;
C、G2期是DNA复制后期,细胞中的每个染色体含2条并列的染色单体,但染色体数目不变,C不符合题意;
D、胡萝卜不同组织细胞的细胞周期持续的时间长短不同,G1、S、G2和M期的时间长短也不同,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】G1期为DNA复制前期,细胞中主要进行有关蛋白质的合成及核糖体的增生; S期是DNA复制期,每条染色体上1个DNA复制为2个DNA,且两个DNA位于两条染色单体上,两条染色单体由一个着丝点连在一起。 G2期是DNA复制后期,合成用于形成纺锤丝的蛋白质。 M期是分裂期 不同组织细胞的细胞周期持续的时间长短不同,G1、S、G2和M期的时间长短也不同
二、多选题
34.(2020·江苏)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( )
选项 试验材料 试验现象
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0.3g/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
A.A B.B C.C D.D
【答案】A,B,D
【知识点】质壁分离和复原;观察细胞的有丝分裂;检测脂肪的实验
【解析】【解答】A、苏丹Ⅲ染液可将脂肪染成橘黄色,A正确;
B、在0.3g/mL蔗糖溶液中的紫色洋葱外表皮细胞会失水,液泡逐渐减小,颜色变深,B正确;
C、观察植物细胞有丝分裂的实验中,制片后细胞已死亡,不能观察到染色体的动态变化,C错误;
D、酵母菌涂片中有部分酵母菌已死亡,故用台盼蓝染色后,部分被染成蓝色,D正确。
故答案为:ABD。
【分析】高中生物学中的颜色反应:
1、斐林试剂检测可溶性还原糖:还原糖+斐林试剂→砖红色沉淀。
2、苏丹Ⅲ、苏丹Ⅳ检测脂肪:苏丹Ⅲ+脂肪→橘黄色;苏丹Ⅳ+脂肪→红色。
3、双缩脲试剂检测蛋白质:蛋白质+双缩脲试剂→紫色。
4、碘液检测淀粉:淀粉+碘液→蓝色。
5、DNA的染色与鉴定:DNA+甲基绿→绿色 DNA+二苯胺→蓝色。
6、吡罗红使RNA呈现红色:RNA+吡罗红→红色。
7、台盼蓝使死细胞染成蓝色。
8、线粒体的染色:健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料,可以使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色,而细胞质接近无色。
9、酒精的检测:橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精发生化学反应,变成灰绿色。
10、CO2的检测:CO2可以使澄清的石灰水变浑浊,也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿在变黄。
11、染色体(或染色质)的染色:染色体容易被碱性染料(如龙胆紫溶液或醋酸洋红溶液)染成深色。
35.(2018·江苏)下列中学实验均使用光学显微镜进行观察,有关实验操作或现象描述错误的是( )
编号 实验名称 实验材料 实验操作或现象
① 观察植物细胞的质壁分离
紫色洋葱外表皮、蔗糖溶液等 原生质层呈紫色,各组成部分结构清晰
② 检测生物组织中的脂肪 花生子叶、苏丹Ⅲ染液等 在高倍镜下可见细胞中被染成橘黄色的脂肪液滴
③ 观察细胞有丝分裂
洋葱根尖、龙胆紫溶液等 在高倍镜的同一个视野中,可见分裂前期、中期、后期、末期各时期细胞呈正方形,排列紧密
④ 探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化 酵母菌、血细胞计数板等 在10×目镜、40×物镜下的一个视野中完成对整个计数室中酵母菌的计数
A.实验① B.实验② C.实验③ D.实验④
【答案】A,C,D
【知识点】质壁分离和复原;观察细胞的有丝分裂;测定某种微生物的数量;检测脂肪的实验
【解析】【解答】A、①在观察植物细胞的质壁分离实验中,利用洋葱外表皮细胞、蔗糖溶液作为实验材料,原生质层呈现紫色,可以清晰的可见细胞壁、细胞膜等,但是不能看清楚各个组成部分的结构,A符合题意;
B、②在检测生物组织中的脂肪的实验中,苏丹Ⅲ染液可以将脂肪染成橘黄色,B不符合题意;
C、③有丝分裂各个时期的细胞不一定是正方形的,如正在分裂的末期细胞不是正方形的,C符合题意;
D、④在利用血细胞计数板对酵母菌进行计数时,应该多次计数,求其平均值,D符合题意。
故答案为:ACD
【分析】(1)观察植物细胞的质壁分离的实验原理:①质壁分离的原理:当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而失水,细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中,使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁分离。②质壁分离复原的原理:当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而吸水,外界溶液中的水分就通过原生质层进入到细胞液中,整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态,紧贴细胞壁,使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。(2)在观察细胞有丝分裂实验中,不能观察一个细胞的连续分裂过程,因为解离时细胞已死亡,可以寻找处于不同时期的细胞,连起来体会出细胞分裂的连续过程。(3)对酵母菌的计数中,一个视野只计几个小方格的数,而不是计整个计数室的数。
三、双选题
36.(2019·江苏)下图为高等动物细胞结构示意图,下列相关叙述正确的是( )
A.结构①的数量倍增发生于分裂前期的细胞中
B.具有单层生物膜的结构②与细胞分泌活动有关
C.RNA和RNA聚合酶穿过结构③的方向相同
D.④、⑤处的核糖体均由RNA和蛋白质组成
【答案】B,D
【知识点】其它细胞器及分离方法;细胞器之间的协调配合;细胞有丝分裂不同时期的特点;细胞核的结构
【解析】【解答】A.结构①为中心体,在有丝分裂的间期因复制而导致其倍增,A不符合题意;
B.结构②为高尔基体,与蛋白质的运输以及细胞分泌物的形成有关,B符合题意;
C.结构③是核孔,RNA聚合酶在核糖体中合成后穿过核孔进入细胞核,参与转录过程,而在细胞核中经转录过程形成的RNA穿过核孔进入细胞质,参与翻译过程,可见,二者穿过结构③的方向不同,C不符合题意;
D.④、⑤分别为附着核糖体、游离核糖体,核糖体主要由RNA和蛋白质组成,D符合题意。
故答案为:BD
【分析】题图为高等动物细胞结构示意图,①为中心体,在分裂间期复制,在分裂前期形成纺锤体;②为高尔基体,主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”;③是核孔,实现核质之间频繁的物质交换和信息交流;④、⑤均为核糖体,是蛋白质合成的场所,主要由RNA和蛋白质组成。
四、综合题
37.(2021·浙江)水稻雌雄同株,从高秆不抗病植株(核型2n=24)(甲)选育出矮秆不抗病植株(乙)和高秆抗病植株(丙)。甲和乙杂交、甲和丙杂交获得的F1均为高秆不抗病,乙和丙杂交获得的F1为高秆不抗病和高秆抗病。高秆和矮秆、不抗病和抗病两对相对性状独立遗传,分别由等位基因A(a)、B(b)控制,基因B(b)位于11号染色体上,某对染色体缺少1条或2条的植株能正常存活。甲、乙和丙均未发生染色体结构变异,甲、乙和丙体细胞的染色体DNA相对含量如图所示(甲的染色体DNA相对含量记为1.0)。
回答下列问题:
(1)为分析乙的核型,取乙植株根尖,经固定、酶解处理、染色和压片等过程,显微观察分裂中期细胞的染色体。其中酶解处理所用的酶是 ,乙的核型为 。
(2)甲和乙杂交获得F1,F1自交获得F2。F1基因型有 种,F2中核型为2n-2=22的植株所占的比例为 。
(3)利用乙和丙通过杂交育种可培育纯合的矮秆抗病水稻,育种过程是 。
(4)甲和丙杂交获得F1,F1自交获得F2。写出F1自交获得F2的遗传图解。
【答案】(1)果胶酶;2n-1=23
(2)2;1/8
(3)
(4)乙和丙杂交获得F1,取F1中高秆不抗病的植株进行自交,从F2代中选取矮秆抗病植株
【知识点】观察细胞的有丝分裂;基因的分离规律的实质及应用;基因的自由组合规律的实质及应用;杂交育种
【解析】【解答】(1)植物细胞壁的成分为纤维素和果胶,故酶解处理时所用酶为果胶酶;该水稻核型为2n=24,则题图可分为12组染色体,每组含有2条,分析题图可知,乙的11号染色体减少一半,推测其11号染色体少了一条,故的核型为2n-1=23。(2)结合分析可知:甲基因型为AABB,乙缺失一条11号染色体,且表现为矮秆不抗病植株,故其基因型为aaBO,则甲(AABB)与乙(aaBO)杂交,F1基因型为AaBB、AaBO,共2种;F1自交,其中AaBB自交,子代核型均为2n=24,1/2AaBO(产生配子为AB、AO、aB、aO),子代2n-2=22的植株(即缺失两条染色体的植株)所占比例为1/2×1/4(4/16)=1/8。(3)若想让乙aaBO(矮秆不抗病植株)与丙AAbb(高秆抗病植株)通过杂交育种可培育纯合的矮秆抗病水稻(aabb),可通过以下步骤实现:乙和丙杂交获得F1(AaBb),取F1中高秆不抗病的植株进行自交,从F2代中选取矮秆抗病植株(aabb),即为所选育类型。(4)甲植株基因型为AABB,丙植株基因型为AAbb,两者杂交,F1基因型为AABb,F1自交获得F2的遗传图解如下: 。
【分析】分析题图信息可知:甲(高秆不抗病植株)和乙(矮秆不抗病植株)杂交、甲(高秆不抗病植株)和丙(高秆抗病植株)杂交获得的F1均为高秆不抗病,说明高杆对矮杆为显性,不抗病对抗病为显性,据此分析作答。
38.(2020·江苏)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】(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
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点;癌细胞的主要特征
【解析】【解答】(1)G2期细胞已完成DNA复制和组蛋白合成,其每条染色体含有两条染色单体,每个染色单体含有一个DNA,染色体数目不变,DNA加倍;(2)细胞有丝分裂的重要意义在于通过间期的染色体正确复制和分裂期的平均分配,保证亲子代细胞的遗传物质保持一致;保持遗传的稳定性。图中检验点1、2和3依次处在间期的G1-S、S、G2-M,其主要作用在于检验DNA分子是否损伤和修复,DNA是否完成复制;检验点5主要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;(3)癌细胞的主要特征是细胞无限增殖,细胞表面糖蛋白减少,失去接触抑制;DNA合成阻断法是用药物特异性抑制癌细胞的DNA合成,主要激活检验点2,将癌细胞阻断在S期;分裂中期阻断法可用秋水仙素碱抑制纺锤体的形成,染色体不能移向两极,故主要激活检验点4,使癌细胞停滞于中期。
【分析】本题主要考查细胞周期中间期的染色体及DNA的变化,分裂期的规律及癌细胞的特征。分裂间期包括G1期、S期和G2期, 细胞进入G1期后,各种与DNA复制有关的酶在G1期明显增加,线粒体、叶绿体、核糖体都增多了,内质网扩大,高尔基体、溶酶体等的数目都增加了,动物细胞的2个中心粒也彼此分离并开始复制;S期主要完成DNA的复制和组蛋白合成; 在G2期,中心粒完成复制而形成两对中心粒,微管蛋白以及一些与细胞分裂有关的物质也在此时期大量合成。细胞周期中的检验点有五个,检验点1主要检验DNA是否损伤,细胞外环境是否适宜,细胞体积是否足够大;检验点2主要检查DNA复制是否完成;检验点3主要是检验DNA是否损伤,细胞体积是否足够大;检验点4主要检验纺锤体组装完成,着丝点是否正确连接到纺锤体上;检验点5主要检验发生分离的染色体是否正确到达细胞两极。癌细胞的主要特征有细胞无限增殖,细胞表面糖蛋白减少,失去接触抑制。
五、实验探究题
39.(2020·浙江选考)以洋葱和新鲜菠菜为材料进行实验。回答下列问题:
(1)欲判断临时装片中的洋葱外表皮细胞是否为活细胞,可在盖玻片的一侧滴入质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液,用吸水纸从另一侧吸水,重复几次后,可根据是否发生 现象来判断。
(2)取新鲜菠菜叶片烘干粉碎,提取光合色素时,若甲组未加入碳酸钙,与加入碳酸钙的乙组相比,甲组的提取液会偏 色。分离光合色素时,由于不同色素在层析液中的溶解度不同及在滤纸上的吸附能力不同,导致4种色素随层析液在滤纸条上的 不同而出现色素带分层的现象。若用不同波长的光照射叶绿素a提取液,测量并计算叶绿素a对不同波长光的吸收率,可绘制出该色素的 。
(3)在洋葱根尖细胞分裂旺盛时段,切取根尖制作植物细胞有丝分裂临时装片时,经染色后, 有利于根尖细胞的分散。制作染色体组型图时,通常选用处于有丝分裂 期细胞的染色体,原因是 。
【答案】(1)质壁分离
(2)黄;移动速率;吸收光谱
(3)轻压盖玻片;中;中期的染色体缩短到最小的程度,最便于观察和研究
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验;观察细胞的有丝分裂
【解析】【解答】(1)活的植物细胞能发生质壁分离,而死的植物细胞由于原生质层失去选择透性不会发生质壁分离,因此常用质壁分离能否发生来判断植物细胞的死活。洋葱外表皮细胞因为含紫色大液泡,质壁分离现象明显,常用于进行质壁分离实验。(2)碳酸钙有保护叶绿素的作用,未加碳酸钙,叶绿素被破坏,呈现类胡萝卜素的颜色,类胡萝卜素偏黄,故甲的提取液偏黄。溶于酒精的四种光合色素,被附着在滤纸条的同一条线上(滤液细线),随着层析液在滤纸条上的扩散而被扩散,且溶解度大的色素扩散得最快。因此可以利用四种色素的移动速率(扩散速率)而将四种色素分离开来。以某种物质对不同波长光的吸收率为纵坐标,以波长为横坐标作图,所得的曲线,就是该物质的吸收光谱。(3)观察细胞中的染色体,需要将细胞分散开来,因此用10%盐酸对根尖进行解离,为了进一步使细胞分散开来,染色后,用拇指轻压盖玻片。染色体组型图是将某种生物体细胞内的全部染色体,按大小和形态特征进行配对、分组和排列所构成的图像,由于中期的染色体缩短到最小的程度,最便于观察和研究,因此常用有丝分裂中期的染色体进行显微摄影,制作染色体组型图。
【分析】质壁分离为植物细胞常有的现象,质壁分离是指植物的细胞壁和原生质层(细胞膜、液泡膜及两层膜之间的成分)分开。质壁分离的原理为:①浓度差的存在,引起细胞失水,②细胞壁的伸缩性小于原生质层,因此细胞发生质壁分离。
色素是光合作用中吸收和转化光能的重要物质,色素的提取常采用菠菜为原料,光合色素是脂溶性的,因此色素的提取和分离都采用有机溶剂。色素提取和分离的主要步骤为:研磨、过滤、画滤液细线、纸层析分离。分离出来的色素在滤纸条上从上到下的顺序依次为:胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色)。
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