第2课时 动植物细胞有丝分裂的异同、减数分裂和无丝分裂
课时作业
(时间:30分钟 分值:46分)
第1～8题每题3分,第9～10题每题6分,共计36分。
基础对点练
知识点1 植物细胞有丝分裂以及与动物细胞有丝分裂的比较
1.(2025·盐城期末)一个水稻受精卵(染色体数为24条)细胞连续进行三次有丝分裂,所产生的每个子细胞中的染色体数目是( )
[A]24条 [B]48条 [C]12条 [D]36条
【答案】 A
【解析】 有丝分裂产生的子细胞和亲代细胞含有相同的染色体数目,含有24条染色体的植物细胞,连续进行三次有丝分裂后,产生的每个子细胞中的染色体数仍然是24条。
2.(2025·扬州期末)下图是某植物的根尖分生区细胞有丝分裂的相关图像,下列叙述错误的是( )
[A]图示细胞按有丝分裂过程排序为②→③→①→④
[B]①细胞中DNA数目是②细胞的两倍
[C]③细胞所处时期是观察染色体形态和数目的最佳时期
[D]④细胞内赤道面处细胞板向四周扩展形成新的细胞壁
【答案】 B
【解析】 题图所示细胞按有丝分裂过程排序为②(前期)→③(中期)→①(后期)→④(末期);分裂间期进行DNA的复制,DNA数目加倍,②前期和①后期DNA数目保持不变,都为体细胞的二倍;③细胞处于中期,此时染色体的着丝粒排列在赤道面上,染色体形态稳定、数目清晰,是观察染色体形态和数目的适宜时期;④细胞处于末期,细胞内赤道面处细胞板向四周扩展形成新的细胞壁,将细胞一分为二。
3.(2024·扬州月考)现有未贴标签的4块玻片标本,编成1～4号,某同学按顺序观察,结果如下表所示,则其中能确定是动物细胞有丝分裂前期与末期的玻片标本依次是( )
编号 观察结果
1 中心体发出星射线,染色体散乱排列
2 细胞质膜从中部向内凹陷
3 细胞中部形成了细胞板
4 染色体集中在细胞中部的赤道面上
[A]1、2号 [B]1、3号 [C]2、4号 [D]3、4号
【答案】 A
【解析】 1号中心体发出星射线,染色体散乱排列,为动物细胞有丝分裂前期;2号细胞质膜从中部向内凹陷,为动物细胞有丝分裂末期;3号细胞中部形成了细胞板,为植物细胞有丝分裂末期;4号染色体集中在细胞中部的赤道面上,为动植物细胞有丝分裂中期。综上,其中能确定是动物细胞有丝分裂前期与末期的玻片标本依次是1、2号。
4.(2025·泰州期末)某兴趣小组将培养获得的洋葱根尖(2n=16)制作有丝分裂的临时玻片标本进行观察,现象如下图所示。下列相关叙述正确的是( )
[A]处于状态①的细胞中染色单体数目为32条
[B]视野中处于状态②的细胞数量远远多于①和③
[C]处于状态③细胞中核DNA的数量与体细胞中的相等
[D]处于状态③的细胞中纺锤体的形成方式与动物细胞相同
【答案】 B
【解析】 处于状态①的细胞为有丝分裂后期细胞,此时细胞中染色体的数目为32条,染色单体的数目为0;处于状态②的细胞表示分裂间期的细胞,由于分裂间期在整个细胞周期中所占时间最长,所以视野中处于状态②的细胞数量远远多于①和③;状态③表示有丝分裂前期细胞,由于核DNA在分裂间期完成了复制,所以处于状态③的细胞中核DNA的数量是体细胞的两倍;处于状态③的细胞中纺锤体的形成方式与动物细胞不相同,植物细胞从两极发出纺锤丝形成纺锤体,动物细胞从中心体发出星射线形成纺锤体。
知识点2 观察植物根尖细胞有丝分裂
5.(2025·扬州期末)下列有关实验“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”的叙述正确的是( )
[A]解离的目的是使组织中的细胞相互分离开来
[B]漂洗的目的是洗去多余的染料,避免染色过度影响观察
[C]染色时,先用苯酚品红溶液浸泡,再用酒精洗去浮色
[D]在视野中可动态观察到染色体在纺锤丝的牵引下移向细胞两极
【答案】 A
【解析】 漂洗的目的是洗去解离液,防止解离过度,以便于染色;观察细胞有丝分裂实验中用苯酚品红溶液染色后不需要用酒精洗去浮色;由于解离时细胞已经死亡,故在视野中不能观察到染色体在纺锤丝的牵引下移向细胞两极。
6.人蛔虫是观察细胞有丝分裂的适宜材料,受精后的蛔虫子宫中游离着许多处于有丝分裂不同时期的受精卵。某同学进行“观察人蛔虫受精卵有丝分裂”的实验,下列相关叙述正确的是( )
[A]与观察根尖细胞有丝分裂相比,观察过程直接使用高倍镜
[B]与观察根尖细胞有丝分裂相比,仍需要进行解离、漂洗
[C]与观察根尖细胞有丝分裂不同,实验过程中可能用到生理盐水
[D]与观察根尖细胞有丝分裂相比,不需要用苯酚品红溶液等进行染色
【答案】 C
【解析】 使用显微镜观察,一般都需要先使用低倍镜观察,再用高倍镜观察;根据题干信息“游离着许多处于有丝分裂不同时期的受精卵”可知,与观察根尖细胞有丝分裂相比,不需要进行解离、漂洗;与观察根尖细胞有丝分裂不同,实验过程中可能用到生理盐水,以保持细胞正常的形态;该实验中仍需要用苯酚品红溶液对染色体进行染色。
7.图甲中a、b、c、d表示洋葱根尖的不同区域,图乙为洋葱根尖细胞有丝分裂的显微照片。下列说法错误的是( )
[A]观察根尖有丝分裂时应该选择c区细胞,可以使用苯酚品红溶液对染色体染色
[B]图乙中有丝分裂过程的排序应为②→①→④→③,①期为观察染色体的最佳时期
[C]图乙中核DNA、染色体、染色单体三者数量比为2∶1∶2的时期有①、②细胞
[D]解离液使用质量分数为15%的盐酸和体积分数为75%的酒精1∶1配制而成
【答案】 D
【解析】 c区细胞为分生区细胞,可进行有丝分裂,观察有丝分裂应该选择c区细胞,可用碱性染料苯酚品红溶液进行染色观察染色体变化;①为中期,②为前期,③为末期,④为后期,则有丝分裂过程的排序应为②→①→④→③,①中期是染色体观察的最佳时期;图乙中①②细胞存在染色单体,核DNA、染色体、染色单体三者数量比为2∶1∶2;解离液使用质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精1∶1配制而成。
8.(2024·南京月考)美花石斛(2n=28)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,下列相关叙述错误的是( )
[A]选取新生茎尖作为实验材料的主要原因是茎尖分生区细胞分裂旺盛
[B]细胞周期中各时期的顺序是③→⑤→④→①→②
[C]图1细胞④中含有28条染色单体,28个DNA分子
[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】 C
【解析】 选取新生茎尖作为实验材料的主要原因是茎尖分生区细胞可进行有丝分裂,且分裂旺盛;细胞周期中各时期的顺序是③分裂间期→⑤前期→④中期→①后期→②末期;图1细胞④处于有丝分裂中期,细胞中一共有28条染色体,每一条染色体上有2条染色单体,每条染色单体上有一个DNA分子,故细胞④中有56条染色单体,56个DNA分子;由题图2可知,在日节律上,9∶00左右细胞分裂指数最高,是美花石斛细胞分裂的高峰期。
综合提升练
9.(多选)某兴趣小组绘制了某植物(设染色体条数为2n)根尖分生区细胞不同时期的染色体数与核DNA数的关系图像,其中①～⑤表示不同时期。下列分析正确的有( )
[A]②③时期细胞内正在进行染色体复制
[B]细胞由④时期进入⑤时期,染色体数量加倍
[C]③时期细胞体积适度增大,物质运输效率大于①时期
[D]在视野中,处于①②③时期的细胞数目较多
【答案】 ABD
【解析】 ②③时期细胞内的核DNA数量在2n～4n之间,说明细胞正在进行染色体复制(关键是DNA复制);④时期进入⑤时期的过程中,染色体数量暂时加倍,原因是细胞中姐妹染色单体分开,染色体数量加倍;分裂间期细胞会有适度的生长,题图中③时期的细胞体积大于①时期细胞,其相对表面积变小,因而此时的细胞物质运输效率将会降低;分裂间期时间长于分裂期,①②③时期的细胞处于分裂间期,数目较多。
10.(多选)为探究N末端乙酰转移酶(Naa50)对高等植物拟南芥根尖分生区细胞有丝分裂的影响,某研究小组选择Naa50突变型和野生型拟南芥进行实验,有丝分裂各时期细胞数如下表所示。下列有关叙述错误的有( )
类别 总数 分裂期 前期 中期 后期 末期
野生型 3 526 426 47 20 184 195
突变型 2 265 241 38 34 114 55
[A]据表不能比较野生型和突变型分裂前期时间的长短
[B]Naa50基因突变会导致有丝分裂中期细胞数目增多
[C]分裂前期,移向细胞两极的中心粒发出纺锤丝形成纺锤体
[D]分裂后期,着丝粒、染色体、染色单体的数目均加倍
【答案】 CD
【解析】 结合细胞总数、不同分裂期细胞数目以及细胞周期可推测出不同时期的时间,现在不知道野生型和突变型的细胞周期时间长短,故无法比较野生型和突变型分裂前期时间的长短,根据题表信息只能比较两株植物各时期所占比例的大小;与野生型相比,
Naa50突变型的中期比例明显增加,故推测该基因突变会导致有丝分裂中期细胞数目增多;拟南芥为高等植物,无中心体,分裂前期,从细胞的两极发出纺锤丝形成纺锤体;分裂后期着丝粒、染色体的数目均加倍,着丝粒断裂后,染色单体消失。
11.(10分)(2025·扬州期末)图甲表示某生物细胞有丝分裂过程中的图像,图乙表示某生物细胞有丝分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和核DNA数量的关系。请据图回答下列问题。
(1)图甲中含有姐妹染色单体的细胞有 (填字母),D细胞中赤道面位置所示结构的形成直接与 (填一种细胞器)有关。
(2)图乙中a代表细胞内 的数量。图甲中细胞A所处时期对应于图乙中的 (填“1”或“2”或“3”)时期。
(3)某同学在对该生物细胞有丝分裂进行观察时,视野中看到许多呈长方形的细胞,但始终找不到进行分裂的细胞图像,请你帮助该同学分析其观察不到分裂图像的可能原因是
。
【答案】 (每空2分)
(1)B、C 高尔基体
(2)核DNA 3
(3)对根尖取材的位置不对
【解析】 (1)分析图甲可知,A细胞中细胞着丝粒分裂,姐妹染色单体分离形成染色体,移向细胞两极,处于有丝分裂后期;B细胞每条染色体含有两条姐妹染色单体,且染色体散乱排布,出现纺锤体,处于有丝分裂的前期;C细胞的着丝粒排列在赤道面上,处于有丝分裂中期;D细胞中央出现细胞板,核膜重新出现,处于有丝分裂的末期。图甲中含有姐妹染色单体的细胞有B、C,D细胞中赤道面位置形成细胞板,细胞板扩展形成新的细胞壁,细胞壁的形成与高尔基体有关。
(2)图乙表示某生物细胞有丝分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和核DNA数量的关系,由题图可知,a表示核DNA、b表示染色体、c表示染色单体。图甲中细胞A处于有丝分裂后期,图乙中3时期细胞中没有染色单体,染色体∶DNA分子=1∶1,且染色体和核DNA数量均为8,说明染色体数目加倍,处于有丝分裂的后期,因此图甲中细胞A所处时期对应于图乙中的 3时期。
(3)在观察细胞有丝分裂的实验中,必须选用植物根尖的分生区细胞来观察,分生区细胞的特点是呈正方形,排列紧密,该同学看到许多呈长方形的细胞,但始终找不到进行分裂的细胞图像,这些长方形的细胞可能是伸长区的细胞,伸长区的细胞没有分裂能力,因此出现这种现象的原因是对根尖取材的位置不对。
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第2课时 动植物细胞有丝分裂的异同、减数分裂和无丝分裂
1.阐述动物细胞和植物细胞有丝分裂的区别。2.进行观察植物根尖细胞有丝分裂的玻片标本的实验。3.简述减数分裂和无丝分裂。
一、动植物细胞有丝分裂的异同、减数分裂和无丝分裂
1.高等植物细胞分裂间期和有丝分裂各时期的图像
连线:将下列细胞分裂图像与对应的细胞分裂时期连起来。
2.比较动植物细胞有丝分裂的不同点
星射线
项目 动物细胞 高等植物细胞
纺锤体的形成方式 由中心体发出的 形成 由细胞两极发出的 构成
(无中心体)
子细胞
的形成
方式 在赤道面位置处由细胞质膜
,将细胞缢裂成两个子细胞 在赤道面形成 , 由中央向四周扩展形成新的 ,将细胞分裂成两个子代细胞
纺锤丝
向内凹陷
细胞板
细胞板
细胞壁
3.减数分裂
(1)减数分裂是一种特殊的 ,是产生 的分裂方式。
(2)与有丝分裂的区别:细胞减数分裂仅进行 染色体复制,细胞连续分裂 ,产生的生殖细胞染色体数量 。
(3)实例:人的体细胞有23对染色体。
有丝分裂
有性生殖细胞
一次
两次
减半
4.无丝分裂
(1)特点:在分裂过程中,细胞内没有染色体和纺锤体等结构的出现。
(2)过程:细胞核先延长,核从中部缢裂成 ,接着整个细胞也从中部缢裂成两个子代细胞。
(3)实例:在高等动物体内,某些 的组织,如口腔上皮细胞、伤口附近的细胞和体外培养的动物细胞,可以通过无丝分裂的方式形成新细胞。
两个子细胞核
迅速增殖
二、观察植物根尖细胞有丝分裂
1.实验原理
(1)幼根根尖的 生长旺盛,细胞常处于分裂的不同时期,选择幼根根尖制作临时玻片标本,可观察到细胞有丝分裂中染色体变化的现象。
(2)根尖材料经 后,细胞相互分离,便于压片时将细胞分散开。
(3)采用 对染色体或染色质进行染色,以便于观察。
2.实验步骤
(1)培养洋葱或大蒜根尖:实验前5～6天,取洋葱或大蒜鳞茎,清洗底部,并用刀片适当削去部分底部组织,放在装满清水的烧杯(或试管)上,让其底部接触水面,置于温暖处培养,待根生长至 时剪取生长健壮的根尖备用。
分生区
解离
碱性染料
2～5 cm
(2)制作玻片标本。
3～5 mm
盐酸
酒精
1:1
苯酚品红溶液
染色后
浮色
载玻片
分散开来
(3)观察。
①先用 找到分生区细胞,再换用 仔细观察。
②观察各分裂时期的细胞,绘制各时期的细胞分裂简图。
低倍镜
高倍镜
判断正误
(1)细胞板的形成与高尔基体有关,可以观察到。( )
【提示】 在细胞周期中,分裂间期所占时间最长。在显微镜下观察洋葱根尖细胞时,发现处于分裂间期的细胞数量较多。
(2)低等植物细胞和动物细胞都含有中心体,有丝分裂前期,中心体发出星射线形成纺锤体。( )
×
√
(3)在显微镜下观察洋葱根尖细胞时,发现处于分裂期的细胞数量较多。
( )
√
(4)减数分裂对维持亲子代染色体数目的恒定具有重要意义。( )
(5)无丝分裂是原核细胞的分裂方式。( )
√
×
【提示】 无丝分裂是真核细胞的分裂方式。
任务一 分析动、植物细胞有丝分裂的异同
下图为动、植物细胞有丝分裂过程中相关时期图像。结合图示,回答下列
问题。
(1)图甲与图丙中细胞的纺锤体的形成有什么不同
【提示】 图甲为高等植物细胞,在有丝分裂前期由细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体;图丙为动物细胞,在有丝分裂前期由两组中心粒发出星射线形成纺锤体。
(2)乙细胞和丁细胞分裂末期细胞一分为二的方式有什么不同
【提示】 高等植物(丁)细胞有丝分裂末期在赤道面形成细胞板,细胞板由中央向四周扩展形成新的细胞壁,将一个亲代细胞分裂成两个子代细胞;动物
(乙)细胞有丝分裂末期细胞质膜在赤道面位置向内凹陷,将细胞质一分为二,一个亲代细胞缢裂成两个体积基本相等的子代细胞。
(3)若观察到某细胞有丝分裂前期由中心粒发出星射线形成纺锤体,该细胞一定是动物细胞吗 为什么
【提示】 不一定,也可能是低等植物细胞。
(4)细胞板与赤道面的区别是什么
【提示】 赤道面不是真实存在的具体结构,它是假想的细胞中央的一个平面,因此在显微镜下无法观察到;细胞板是植物细胞在有丝分裂末期形成的结构,最终形成细胞壁,在显微镜下可观察到。
「核心归纳」
1.用“三看法”界定动植物细胞的有丝分裂图像
2.与细胞分裂有关的细胞器及其生理作用
细胞器 细胞类型 生理作用
核糖体 动物、植物 各种蛋白质的合成场所
中心体 动物、低等植物 前期参与纺锤体的形成
高尔基体 植物 末期参与细胞壁的形成
线粒体 动物、植物 提供能量
「典型例题」
1.(2025·盐城期末)动植物细胞有丝分裂过程的差异主要发生在( )
[A]前期和后期 [B]中期和后期
[C]前期和末期 [D]中期和末期
C
【解析】 动植物细胞有丝分裂过程的不同主要发生在前期和末期,前期纺锤体的形成过程不同,动物细胞中纺锤体是由中心体发出星射线形成的,植物细胞中纺锤体是由细胞两极发出纺锤丝形成的。末期细胞质的分裂方式不同,动物细胞细胞质膜在赤道面位置向内凹陷,把细胞质一分为二,形成两个子细胞,植物细胞赤道面出现细胞板,扩展形成新细胞壁,把细胞一分为二。
2.(2025·扬州期末)与洋葱根尖分生区细胞有丝分裂过程相比,人体干细胞有丝分裂特有的过程是( )
[A]前期由中心体发出星射线
[B]着丝粒排列在赤道面上
[C]姐妹染色单体分开
[D]在细胞中央出现细胞板
A
【解析】 动物细胞有丝分裂前期,由中心体发出星射线形成纺锤体;动物和植物有丝分裂中期的特点相同,即着丝粒排列在赤道面上;动物和植物有丝分裂后期的特点相同,即着丝粒分裂,姐妹染色单体分开;植物细胞有丝分裂末期,细胞中央出现细胞板。
任务二 观察植物根尖细胞有丝分裂
下图表示洋葱根尖分生区组织细胞有丝分裂玻片标本的制作与观察过程。
(1)解离时间要严格控制的原因是什么
【提示】 若解离时间太短,则压片时细胞不易分散开;时间过长,则细胞解离过度,过于酥软,无法取出根尖进行染色和压片。
(2)在观察时如何找到分生区细胞 在有丝分裂中观察染色体形态和数目的最佳时期是哪个时期 为什么
【提示】 把玻片标本先放在低倍镜下观察,扫视整个玻片标本,找到呈正方形且排列紧密的细胞,即为分生区细胞。最佳观察时期为有丝分裂中期,因为这个时期的染色体形态稳定、数目清晰。
(3)能否将视野固定在一个细胞观察其连续的变化过程 为什么 如果不能,应怎样做
【提示】 不能。细胞在解离过程中已被杀死,将视野固定在一个细胞观察不到动态分裂过程。通过移动玻片标本寻找不同时期的细胞分裂图像。
(4)如何比较细胞周期中不同时期的时间长短
【提示】 某时期的细胞数占计数细胞总数的比例越大,该时期的时间越长。
「核心归纳」
1.实验操作中要注意的问题
实验操作 注意问题
解离时间 太短 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
漂洗时间 适宜 洗去多余的解离液,防止解离过度而影响染色
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
2.实验结果中要注意的问题
(1)由于细胞在解离时已经死亡,所以不能观察到有丝分裂的动态变化过程。
(2)视野中往往找不全有丝分裂各个时期的细胞,可以移动玻片标本从邻近的分生区细胞中寻找。
(3)观察到的某个时期细胞数目的多少反映出这个时期经历时间的长短。分裂间期细胞数目最多,说明分裂间期经历的时间最长。
「典型例题」
3.(2025·扬州月考)右图为“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验中看到的某个视野,图中箭头所指细胞的主要特征是( )
[A]染色体移向细胞两极
[B]核膜与核仁出现
[C]着丝粒排列在赤道面上
[D]细胞缢裂成两部分
A
【解析】 箭头所指细胞分裂时期是后期,特点为姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;箭头所指细胞分裂时期是后期,核膜、核仁重建是末期的特点,着丝粒排列在赤道面上是中期的特点,细胞缢裂成两部分是动物细胞分裂末期的特点。
4.(2025·南京期末)下列关于“观察植物根尖细胞有丝分裂”实验的叙述,正确的是( )
[A]培养洋葱根尖时,需将洋葱完全浸没在水中
[B]玻片标本制作的步骤是解离→染色→漂洗→压片
[C]解离液是盐酸和酒精的混合液,解离有助于细胞分离
[D]观察时先用高倍镜找到处于细胞分裂期较多的部位
C
【解析】 培养洋葱根尖时,需将洋葱底部接触清水,而不是将洋葱完全浸没在水中;玻片标本制作的步骤是解离→漂洗→染色→压片;解离液是质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精的混合液(1∶1),解离有助于组织中的细胞相互分离开来;观察时,应先用低倍镜观察,找到分生区细胞,后用高倍镜观察,找出各时期细胞并观察其特点。
思维导图
随堂检测
1.下列不属于真核细胞的分裂方式的是( )
[A]无丝分裂 [B]减数分裂
[C]二分裂 [D]有丝分裂
C
【解析】 无丝分裂属于真核细胞的分裂方式,分裂过程中不会出现染色体和纺锤体;减数分裂是有性生殖过程中,真核细胞产生生殖细胞的一种分裂方式;二分裂是原核细胞的分裂方式;有丝分裂是真核细胞增殖产生新细胞的方式。
2.绿藻是一种低等植物,绿藻细胞和人体造血干细胞进行有丝分裂过程的主要区别是( )
[A]细胞质分裂方式不同
[B]蛋白质合成场所不同
[C]着丝粒分裂时期不同
[D]染色体出现时期不同
A
【解析】 人体造血干细胞是细胞质膜在赤道面位置处向内凹陷,把细胞缢裂成两部分,绿藻细胞是在赤道面的位置上出现细胞板,它向四周扩展形成新的细胞壁,将细胞一分为二,因此两者细胞质分裂方式不同;绿藻细胞和人体造血干细胞的蛋白质合成场所都是核糖体;两者着丝粒的分裂时期均是有丝分裂后期;两者都是在分裂前期,染色质丝螺旋化形成染色体,因此染色体出现时期相同。
3.(2024·扬州期末)右图是兴趣小组用光学显微镜观察到的洋葱根尖细胞的细胞分裂图像,①～⑤表示不同分裂时期的细胞。下列叙述错误的是( )
[A]细胞出现的先后顺序是⑤④②①③
[B]①细胞和②细胞中核DNA数相等
[C]③细胞所处的时期会在赤道面部位形成细胞板
[D]④细胞所处的时期染色体数目加倍
D
【解析】 题图中①为后期,②为中期,③为末期,④为前期,⑤为分裂间期,出现的先后顺序是⑤④②①③;①细胞和②细胞中核DNA数相等,均为体细胞染色体数的 2倍;③细胞所处的时期为有丝分裂末期,会在赤道面部位形成细胞板,细胞板由中央向四周扩展形成新的细胞壁,从而将细胞一分为二;④细胞所处的时期为有丝分裂前期,染色体数目与体细胞染色体数目相同。
4.在“观察植物根尖细胞的有丝分裂”实验中,三位实验人员制作洋葱根尖玻片标本的操作步骤如下表所示(“+”表示进行了该操作,“-”表示未进行该操作),则甲、乙、丙观察到的实验现象分别是( )
实验操作人员 取材 解离 漂洗 染色 压片
甲 根尖3～5 mm处 - + + +
乙 根尖3～5 mm处 + - + +
丙 根尖5～7 mm处 + + + +
[A]细胞重叠;染色体着色很浅,不清楚;细胞分散,染色体着色清楚
[B]细胞分散,但看不到染色体;染色体着色清楚;细胞分散,染色体着色清楚
[C]细胞重叠;染色体着色很浅,不清楚;细胞着色清楚,但看不到染色体
[D]染色体着色很浅,不清楚;细胞分散,染色体着色清楚;细胞分散,染色体着色清楚
C
【解析】 解离的目的是用药液使细胞分散开,甲实验时未进行解离,细胞相互重叠;漂洗的目的是洗去解离液,防止解离过度,便于染色,乙实验时未漂洗,影响染色效果,染色体着色很浅,不清楚;丙取材的部位是根尖5～7 mm 处,该区域为伸长区,该区域的细胞已失去分裂能力,观察到的是染色质,而不是染色体。
5.(多选)图1和图2为不同细胞处于有丝分裂不同时期的模式图。下列说法错误的有( )
[A]制作有丝分裂玻片标本时,用苯酚品红溶液染色后需用清水进行漂洗
[B]图1细胞处于有丝分裂前期,该时期染色质螺旋化形成染色体
[C]图2细胞处于有丝分裂后期,该过程结束后会在细胞中央形成细胞板
[D]图1中星射线构成的纺锤体正在形成,图2中纺锤丝构成的纺锤体正在消失
ACD
【解析】 制作有丝分裂玻片标本时,用苯酚品红溶液染色后无须漂洗;图1细胞处于有丝分裂前期,该时期染色质螺旋化形成染色体,核膜、核仁消失;图2细胞处于有丝分裂后期,该过程结束后细胞质膜会在赤道面位置处向内凹陷;图1中纺锤丝构成的纺锤体正在形成,图2中星射线构成的纺锤体还没消失,末期纺锤体消失。
联系实际 迁移应用
桉树叶中含有大量挥发性物质,具有良好的杀虫、抗菌等作用,但其挥发油能够抑制周围植物的生长。研究人员以蚕豆为材料,探究桉叶挥发油是否通过干扰其他植物根尖有丝分裂进而发挥作用。
(1)将不同体积的桉叶挥发油均匀涂抹在蚕豆种子培养瓶的瓶盖上,72小时后,测定根长,结果如图1,分析可知,桉叶挥发油对蚕豆根生长的作用是什么 请写出你的判断依据。
【提示】 桉叶挥发油能显著抑制蚕豆根生长;实验组根长显著低于对照组,且随着桉叶挥发油体积增加,蚕豆根长逐渐变短。
(2)为寻找桉叶挥发油抑制蚕豆根生长的原因,研究人员取每组蚕豆根尖分生区组织,进行解离、漂洗、染色和压片,在显微镜下观察蚕豆根尖细胞有丝分裂情况。其中,处于哪个时期的细胞数目最多 该时期细胞主要进行什么活动
【提示】 处于分裂间期的细胞数目最多;DNA的复制和有关蛋白质的合成。
(3)研究者观察到实验组有丝分裂过程中出现染色体断裂、染色体桥等情
况,显微照片如图2所示。据此判断,桉叶挥发油能干扰蚕豆根尖细胞有丝分裂过程,图2中C显示影响的是有丝分裂的哪个时期
【提示】 后期。第2课时 动植物细胞有丝分裂的异同、减数分裂和无丝分裂
[学习目标] 1.阐述动物细胞和植物细胞有丝分裂的区别。2.进行观察植物根尖细胞有丝分裂的玻片标本的实验。3.简述减数分裂和无丝分裂。
一、动植物细胞有丝分裂的异同、减数分裂和无丝分裂
1.高等植物细胞分裂间期和有丝分裂各时期的图像
连线:将下列细胞分裂图像与对应的细胞分裂时期连起来。
2.比较动植物细胞有丝分裂的不同点
项目 动物细胞 高等植物细胞
纺锤体 的形成 方式 由中心体发出的星射线形成 由细胞两极发出的纺锤丝构成(无中心体)
子细胞 的形成 方式 在赤道面位置处由细胞质膜向内凹陷,将细胞缢裂成两个子细胞 在赤道面形成细胞板,细胞板由中央向四周扩展形成新的细胞壁,将细胞分裂成两个子代细胞
3.减数分裂
(1)减数分裂是一种特殊的有丝分裂,是产生有性生殖细胞的分裂方式。
(2)与有丝分裂的区别:细胞减数分裂仅进行一次染色体复制,细胞连续分裂两次,产生的生殖细胞染色体数量减半。
(3)实例:人的体细胞有23对染色体。
4.无丝分裂
(1)特点:在分裂过程中,细胞内没有染色体和纺锤体等结构的出现。
(2)过程:细胞核先延长,核从中部缢裂成两个子细胞核,接着整个细胞也从中部缢裂成两个子代细胞。
(3)实例:在高等动物体内,某些迅速增殖的组织,如口腔上皮细胞、伤口附近的细胞和体外培养的动物细胞,可以通过无丝分裂的方式形成新细胞。
二、观察植物根尖细胞有丝分裂
1.实验原理
(1)幼根根尖的分生区生长旺盛,细胞常处于分裂的不同时期,选择幼根根尖制作临时玻片标本,可观察到细胞有丝分裂中染色体变化的现象。
(2)根尖材料经解离后,细胞相互分离,便于压片时将细胞分散开。
(3)采用碱性染料对染色体或染色质进行染色,以便于观察。
2.实验步骤
(1)培养洋葱或大蒜根尖:实验前5～6天,取洋葱或大蒜鳞茎,清洗底部,并用刀片适当削去部分底部组织,放在装满清水的烧杯(或试管)上,让其底部接触水面,置于温暖处培养,待根生长至2～5 cm时剪取生长健壮的根尖备用。
(2)制作玻片标本。
(3)观察。
①先用低倍镜找到分生区细胞,再换用高倍镜仔细观察。
②观察各分裂时期的细胞,绘制各时期的细胞分裂简图。
判断正误
(1)细胞板的形成与高尔基体有关,可以观察到。( )
【答案】 √
(2)低等植物细胞和动物细胞都含有中心体,有丝分裂前期,中心体发出星射线形成纺锤体。( )
【答案】 √
(3)在显微镜下观察洋葱根尖细胞时,发现处于分裂期的细胞数量较多。( )
【答案】 ×
【提示】 在细胞周期中,分裂间期所占时间最长。在显微镜下观察洋葱根尖细胞时,发现处于分裂间期的细胞数量较多。
(4)减数分裂对维持亲子代染色体数目的恒定具有重要意义。( )
【答案】 √
(5)无丝分裂是原核细胞的分裂方式。( )
【答案】 ×
【提示】 无丝分裂是真核细胞的分裂方式。
任务一 分析动、植物细胞有丝分裂的异同
下图为动、植物细胞有丝分裂过程中相关时期图像。结合图示,回答下列问题。
(1)图甲与图丙中细胞的纺锤体的形成有什么不同
【提示】 图甲为高等植物细胞,在有丝分裂前期由细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体;图丙为动物细胞,在有丝分裂前期由两组中心粒发出星射线形成纺锤体。
(2)乙细胞和丁细胞分裂末期细胞一分为二的方式有什么不同
【提示】 高等植物(丁)细胞有丝分裂末期在赤道面形成细胞板,细胞板由中央向四周扩展形成新的细胞壁,将一个亲代细胞分裂成两个子代细胞;动物(乙)细胞有丝分裂末期细胞质膜在赤道面位置向内凹陷,将细胞质一分为二,一个亲代细胞缢裂成两个体积基本相等的子代细胞。
(3)若观察到某细胞有丝分裂前期由中心粒发出星射线形成纺锤体,该细胞一定是动物细胞吗 为什么
【提示】 不一定,也可能是低等植物细胞。
(4)细胞板与赤道面的区别是什么
【提示】 赤道面不是真实存在的具体结构,它是假想的细胞中央的一个平面,因此在显微镜下无法观察到;细胞板是植物细胞在有丝分裂末期形成的结构,最终形成细胞壁,在显微镜下可观察到。
核心归纳
1.用“三看法”界定动植物细胞的有丝分裂图像
2.与细胞分裂有关的细胞器及其生理作用
细胞器 细胞类型 生理作用
核糖体 动物、植物 各种蛋白质的合成场所
中心体 动物、低等植物 前期参与纺锤体的形成
高尔基体 植物 末期参与细胞壁的形成
线粒体 动物、植物 提供能量
典型例题
1.(2025·盐城期末)动植物细胞有丝分裂过程的差异主要发生在( )
[A]前期和后期 [B]中期和后期
[C]前期和末期 [D]中期和末期
【答案】 C
【解析】 动植物细胞有丝分裂过程的不同主要发生在前期和末期,前期纺锤体的形成过程不同,动物细胞中纺锤体是由中心体发出星射线形成的,植物细胞中纺锤体是由细胞两极发出纺锤丝形成的。末期细胞质的分裂方式不同,动物细胞细胞质膜在赤道面位置向内凹陷,把细胞质一分为二,形成两个子细胞,植物细胞赤道面出现细胞板,扩展形成新细胞壁,把细胞一分为二。
2.(2025·扬州期末)与洋葱根尖分生区细胞有丝分裂过程相比,人体干细胞有丝分裂特有的过程是( )
[A]前期由中心体发出星射线
[B]着丝粒排列在赤道面上
[C]姐妹染色单体分开
[D]在细胞中央出现细胞板
【答案】 A
【解析】 动物细胞有丝分裂前期,由中心体发出星射线形成纺锤体;动物和植物有丝分裂中期的特点相同,即着丝粒排列在赤道面上;动物和植物有丝分裂后期的特点相同,即着丝粒分裂,姐妹染色单体分开;植物细胞有丝分裂末期,细胞中央出现细胞板。
任务二 观察植物根尖细胞有丝分裂
下图表示洋葱根尖分生区组织细胞有丝分裂玻片标本的制作与观察过程。
(1)解离时间要严格控制的原因是什么
【提示】 若解离时间太短,则压片时细胞不易分散开;时间过长,则细胞解离过度,过于酥软,无法取出根尖进行染色和压片。
(2)在观察时如何找到分生区细胞 在有丝分裂中观察染色体形态和数目的最佳时期是哪个时期 为什么
【提示】 把玻片标本先放在低倍镜下观察,扫视整个玻片标本,找到呈正方形且排列紧密的细胞,即为分生区细胞。最佳观察时期为有丝分裂中期,因为这个时期的染色体形态稳定、数目清晰。
(3)能否将视野固定在一个细胞观察其连续的变化过程 为什么 如果不能,应怎样做
【提示】 不能。细胞在解离过程中已被杀死,将视野固定在一个细胞观察不到动态分裂过程。通过移动玻片标本寻找不同时期的细胞分裂图像。
(4)如何比较细胞周期中不同时期的时间长短
【提示】 某时期的细胞数占计数细胞总数的比例越大,该时期的时间越长。
核心归纳
1.实验操作中要注意的问题
实验 操作 注意问题
解离 时间 太短 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
漂洗 时间 适宜 洗去多余的解离液,防止解离过度而影响染色
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
2.实验结果中要注意的问题
(1)由于细胞在解离时已经死亡,所以不能观察到有丝分裂的动态变化过程。
(2)视野中往往找不全有丝分裂各个时期的细胞,可以移动玻片标本从邻近的分生区细胞中寻找。
(3)观察到的某个时期细胞数目的多少反映出这个时期经历时间的长短。分裂间期细胞数目最多,说明分裂间期经历的时间最长。
典型例题
3.(2025·扬州月考)右图为“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验中看到的某个视野,图中箭头所指细胞的主要特征是( )
[A]染色体移向细胞两极
[B]核膜与核仁出现
[C]着丝粒排列在赤道面上
[D]细胞缢裂成两部分
【答案】 A
【解析】 箭头所指细胞分裂时期是后期,特点为姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;箭头所指细胞分裂时期是后期,核膜、核仁重建是末期的特点,着丝粒排列在赤道面上是中期的特点,细胞缢裂成两部分是动物细胞分裂末期的特点。
4.(2025·南京期末)下列关于“观察植物根尖细胞有丝分裂”实验的叙述,正确的是( )
[A]培养洋葱根尖时,需将洋葱完全浸没在水中
[B]玻片标本制作的步骤是解离→染色→漂洗→压片
[C]解离液是盐酸和酒精的混合液,解离有助于细胞分离
[D]观察时先用高倍镜找到处于细胞分裂期较多的部位
【答案】 C
【解析】 培养洋葱根尖时,需将洋葱底部接触清水,而不是将洋葱完全浸没在水中;玻片标本制作的步骤是解离→漂洗→染色→压片;解离液是质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精的混合液(1∶1),解离有助于组织中的细胞相互分离开来;观察时,应先用低倍镜观察,找到分生区细胞,后用高倍镜观察,找出各时期细胞并观察其特点。
随堂检测
1.下列不属于真核细胞的分裂方式的是( )
[A]无丝分裂 [B]减数分裂
[C]二分裂 [D]有丝分裂
【答案】 C
【解析】 无丝分裂属于真核细胞的分裂方式,分裂过程中不会出现染色体和纺锤体;减数分裂是有性生殖过程中,真核细胞产生生殖细胞的一种分裂方式;二分裂是原核细胞的分裂方式;有丝分裂是真核细胞增殖产生新细胞的方式。
2.绿藻是一种低等植物,绿藻细胞和人体造血干细胞进行有丝分裂过程的主要区别是( )
[A]细胞质分裂方式不同
[B]蛋白质合成场所不同
[C]着丝粒分裂时期不同
[D]染色体出现时期不同
【答案】 A
【解析】 人体造血干细胞是细胞质膜在赤道面位置处向内凹陷,把细胞缢裂成两部分,绿藻细胞是在赤道面的位置上出现细胞板,它向四周扩展形成新的细胞壁,将细胞一分为二,因此两者细胞质分裂方式不同;绿藻细胞和人体造血干细胞的蛋白质合成场所都是核糖体;两者着丝粒的分裂时期均是有丝分裂后期;两者都是在分裂前期,染色质丝螺旋化形成染色体,因此染色体出现时期相同。
3.(2024·扬州期末)右图是兴趣小组用光学显微镜观察到的洋葱根尖细胞的细胞分裂图像,①～⑤表示不同分裂时期的细胞。下列叙述错误的是( )
[A]细胞出现的先后顺序是⑤④②①③
[B]①细胞和②细胞中核DNA数相等
[C]③细胞所处的时期会在赤道面部位形成细胞板
[D]④细胞所处的时期染色体数目加倍
【答案】 D
【解析】 题图中①为后期,②为中期,③为末期,④为前期,⑤为分裂间期,出现的先后顺序是⑤④②①③;①细胞和②细胞中核DNA数相等,均为体细胞染色体数的 2倍;③细胞所处的时期为有丝分裂末期,会在赤道面部位形成细胞板,细胞板由中央向四周扩展形成新的细胞壁,从而将细胞一分为二;④细胞所处的时期为有丝分裂前期,染色体数目与体细胞染色体数目相同。
4.在“观察植物根尖细胞的有丝分裂”实验中,三位实验人员制作洋葱根尖玻片标本的操作步骤如下表所示(“+”表示进行了该操作,“-”表示未进行该操作),则甲、乙、丙观察到的实验现象分别是( )
实验操 作人员 取材 解离 漂洗 染色 压片
甲 根尖3～ 5 mm处 - + + +
乙 根尖3～ 5 mm处 + - + +
丙 根尖5～ 7 mm处 + + + +
[A]细胞重叠;染色体着色很浅,不清楚;细胞分散,染色体着色清楚
[B]细胞分散,但看不到染色体;染色体着色清楚;细胞分散,染色体着色清楚
[C]细胞重叠;染色体着色很浅,不清楚;细胞着色清楚,但看不到染色体
[D]染色体着色很浅,不清楚;细胞分散,染色体着色清楚;细胞分散,染色体着色清楚
【答案】 C
【解析】 解离的目的是用药液使细胞分散开,甲实验时未进行解离,细胞相互重叠;漂洗的目的是洗去解离液,防止解离过度,便于染色,乙实验时未漂洗,影响染色效果,染色体着色很浅,不清楚;丙取材的部位是根尖5～7 mm 处,该区域为伸长区,该区域的细胞已失去分裂能力,观察到的是染色质,而不是染色体。
5.(多选)图1和图2为不同细胞处于有丝分裂不同时期的模式图。下列说法错误的有( )
[A]制作有丝分裂玻片标本时,用苯酚品红溶液染色后需用清水进行漂洗
[B]图1细胞处于有丝分裂前期,该时期染色质螺旋化形成染色体
[C]图2细胞处于有丝分裂后期,该过程结束后会在细胞中央形成细胞板
[D]图1中星射线构成的纺锤体正在形成,图2中纺锤丝构成的纺锤体正在消失
【答案】 ACD
【解析】 制作有丝分裂玻片标本时,用苯酚品红溶液染色后无须漂洗;图1细胞处于有丝分裂前期,该时期染色质螺旋化形成染色体,核膜、核仁消失;图2细胞处于有丝分裂后期,该过程结束后细胞质膜会在赤道面位置处向内凹陷;图1中纺锤丝构成的纺锤体正在形成,图2中星射线构成的纺锤体还没消失,末期纺锤体消失。
桉树叶中含有大量挥发性物质,具有良好的杀虫、抗菌等作用,但其挥发油能够抑制周围植物的生长。研究人员以蚕豆为材料,探究桉叶挥发油是否通过干扰其他植物根尖有丝分裂进而发挥作用。
(1)将不同体积的桉叶挥发油均匀涂抹在蚕豆种子培养瓶的瓶盖上,72小时后,测定根长,结果如图1,分析可知,桉叶挥发油对蚕豆根生长的作用是什么 请写出你的判断依据。
【提示】 桉叶挥发油能显著抑制蚕豆根生长;实验组根长显著低于对照组,且随着桉叶挥发油体积增加,蚕豆根长逐渐变短。
(2)为寻找桉叶挥发油抑制蚕豆根生长的原因,研究人员取每组蚕豆根尖分生区组织,进行解离、漂洗、染色和压片,在显微镜下观察蚕豆根尖细胞有丝分裂情况。其中,处于哪个时期的细胞数目最多 该时期细胞主要进行什么活动
【提示】 处于分裂间期的细胞数目最多;DNA的复制和有关蛋白质的合成。
(3)研究者观察到实验组有丝分裂过程中出现染色体断裂、染色体桥等情况,显微照片如图2所示。据此判断,桉叶挥发油能干扰蚕豆根尖细胞有丝分裂过程,图2中C显示影响的是有丝分裂的哪个时期
【提示】 后期。
课时作业
(时间:30分钟 分值:46分)
第1～8题每题3分,第9～10题每题6分,共计36分。
基础对点练
知识点1 植物细胞有丝分裂以及与动物细胞有丝分裂的比较
1.(2025·盐城期末)一个水稻受精卵(染色体数为24条)细胞连续进行三次有丝分裂,所产生的每个子细胞中的染色体数目是( )
[A]24条 [B]48条 [C]12条 [D]36条
【答案】 A
【解析】 有丝分裂产生的子细胞和亲代细胞含有相同的染色体数目,含有24条染色体的植物细胞,连续进行三次有丝分裂后,产生的每个子细胞中的染色体数仍然是24条。
2.(2025·扬州期末)下图是某植物的根尖分生区细胞有丝分裂的相关图像,下列叙述错误的是( )
[A]图示细胞按有丝分裂过程排序为②→③→①→④
[B]①细胞中DNA数目是②细胞的两倍
[C]③细胞所处时期是观察染色体形态和数目的最佳时期
[D]④细胞内赤道面处细胞板向四周扩展形成新的细胞壁
【答案】 B
【解析】 题图所示细胞按有丝分裂过程排序为②(前期)→③(中期)→①(后期)→④(末期);分裂间期进行DNA的复制,DNA数目加倍,②前期和①后期DNA数目保持不变,都为体细胞的二倍;③细胞处于中期,此时染色体的着丝粒排列在赤道面上,染色体形态稳定、数目清晰,是观察染色体形态和数目的适宜时期;④细胞处于末期,细胞内赤道面处细胞板向四周扩展形成新的细胞壁,将细胞一分为二。
3.(2024·扬州月考)现有未贴标签的4块玻片标本,编成1～4号,某同学按顺序观察,结果如下表所示,则其中能确定是动物细胞有丝分裂前期与末期的玻片标本依次是( )
编号 观察结果
1 中心体发出星射线,染色体散乱排列
2 细胞质膜从中部向内凹陷
3 细胞中部形成了细胞板
4 染色体集中在细胞中部的赤道面上
[A]1、2号 [B]1、3号 [C]2、4号 [D]3、4号
【答案】 A
【解析】 1号中心体发出星射线,染色体散乱排列,为动物细胞有丝分裂前期;2号细胞质膜从中部向内凹陷,为动物细胞有丝分裂末期;3号细胞中部形成了细胞板,为植物细胞有丝分裂末期;4号染色体集中在细胞中部的赤道面上,为动植物细胞有丝分裂中期。综上,其中能确定是动物细胞有丝分裂前期与末期的玻片标本依次是1、2号。
4.(2025·泰州期末)某兴趣小组将培养获得的洋葱根尖(2n=16)制作有丝分裂的临时玻片标本进行观察,现象如下图所示。下列相关叙述正确的是( )
[A]处于状态①的细胞中染色单体数目为32条
[B]视野中处于状态②的细胞数量远远多于①和③
[C]处于状态③细胞中核DNA的数量与体细胞中的相等
[D]处于状态③的细胞中纺锤体的形成方式与动物细胞相同
【答案】 B
【解析】 处于状态①的细胞为有丝分裂后期细胞,此时细胞中染色体的数目为32条,染色单体的数目为0;处于状态②的细胞表示分裂间期的细胞,由于分裂间期在整个细胞周期中所占时间最长,所以视野中处于状态②的细胞数量远远多于①和③;状态③表示有丝分裂前期细胞,由于核DNA在分裂间期完成了复制,所以处于状态③的细胞中核DNA的数量是体细胞的两倍;处于状态③的细胞中纺锤体的形成方式与动物细胞不相同,植物细胞从两极发出纺锤丝形成纺锤体,动物细胞从中心体发出星射线形成纺锤体。
知识点2 观察植物根尖细胞有丝分裂
5.(2025·扬州期末)下列有关实验“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”的叙述正确的是( )
[A]解离的目的是使组织中的细胞相互分离开来
[B]漂洗的目的是洗去多余的染料,避免染色过度影响观察
[C]染色时,先用苯酚品红溶液浸泡,再用酒精洗去浮色
[D]在视野中可动态观察到染色体在纺锤丝的牵引下移向细胞两极
【答案】 A
【解析】 漂洗的目的是洗去解离液,防止解离过度,以便于染色;观察细胞有丝分裂实验中用苯酚品红溶液染色后不需要用酒精洗去浮色;由于解离时细胞已经死亡,故在视野中不能观察到染色体在纺锤丝的牵引下移向细胞两极。
6.人蛔虫是观察细胞有丝分裂的适宜材料,受精后的蛔虫子宫中游离着许多处于有丝分裂不同时期的受精卵。某同学进行“观察人蛔虫受精卵有丝分裂”的实验,下列相关叙述正确的是( )
[A]与观察根尖细胞有丝分裂相比,观察过程直接使用高倍镜
[B]与观察根尖细胞有丝分裂相比,仍需要进行解离、漂洗
[C]与观察根尖细胞有丝分裂不同,实验过程中可能用到生理盐水
[D]与观察根尖细胞有丝分裂相比,不需要用苯酚品红溶液等进行染色
【答案】 C
【解析】 使用显微镜观察,一般都需要先使用低倍镜观察,再用高倍镜观察;根据题干信息“游离着许多处于有丝分裂不同时期的受精卵”可知,与观察根尖细胞有丝分裂相比,不需要进行解离、漂洗;与观察根尖细胞有丝分裂不同,实验过程中可能用到生理盐水,以保持细胞正常的形态;该实验中仍需要用苯酚品红溶液对染色体进行染色。
7.图甲中a、b、c、d表示洋葱根尖的不同区域,图乙为洋葱根尖细胞有丝分裂的显微照片。下列说法错误的是( )
[A]观察根尖有丝分裂时应该选择c区细胞,可以使用苯酚品红溶液对染色体染色
[B]图乙中有丝分裂过程的排序应为②→①→④→③,①期为观察染色体的最佳时期
[C]图乙中核DNA、染色体、染色单体三者数量比为2∶1∶2的时期有①、②细胞
[D]解离液使用质量分数为15%的盐酸和体积分数为75%的酒精1∶1配制而成
【答案】 D
【解析】 c区细胞为分生区细胞,可进行有丝分裂,观察有丝分裂应该选择c区细胞,可用碱性染料苯酚品红溶液进行染色观察染色体变化;①为中期,②为前期,③为末期,④为后期,则有丝分裂过程的排序应为②→①→④→③,①中期是染色体观察的最佳时期;图乙中①②细胞存在染色单体,核DNA、染色体、染色单体三者数量比为2∶1∶2;解离液使用质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精1∶1配制而成。
8.(2024·南京月考)美花石斛(2n=28)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,下列相关叙述错误的是( )
[A]选取新生茎尖作为实验材料的主要原因是茎尖分生区细胞分裂旺盛
[B]细胞周期中各时期的顺序是③→⑤→④→①→②
[C]图1细胞④中含有28条染色单体,28个DNA分子
[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】 C
【解析】 选取新生茎尖作为实验材料的主要原因是茎尖分生区细胞可进行有丝分裂,且分裂旺盛;细胞周期中各时期的顺序是③分裂间期→⑤前期→④中期→①后期→②末期;图1细胞④处于有丝分裂中期,细胞中一共有28条染色体,每一条染色体上有2条染色单体,每条染色单体上有一个DNA分子,故细胞④中有56条染色单体,56个DNA分子;由题图2可知,在日节律上,9∶00左右细胞分裂指数最高,是美花石斛细胞分裂的高峰期。
综合提升练
9.(多选)某兴趣小组绘制了某植物(设染色体条数为2n)根尖分生区细胞不同时期的染色体数与核DNA数的关系图像,其中①～⑤表示不同时期。下列分析正确的有( )
[A]②③时期细胞内正在进行染色体复制
[B]细胞由④时期进入⑤时期,染色体数量加倍
[C]③时期细胞体积适度增大,物质运输效率大于①时期
[D]在视野中,处于①②③时期的细胞数目较多
【答案】 ABD
【解析】 ②③时期细胞内的核DNA数量在2n～4n之间,说明细胞正在进行染色体复制(关键是DNA复制);④时期进入⑤时期的过程中,染色体数量暂时加倍,原因是细胞中姐妹染色单体分开,染色体数量加倍;分裂间期细胞会有适度的生长,题图中③时期的细胞体积大于①时期细胞,其相对表面积变小,因而此时的细胞物质运输效率将会降低;分裂间期时间长于分裂期,①②③时期的细胞处于分裂间期,数目较多。
10.(多选)为探究N末端乙酰转移酶(Naa50)对高等植物拟南芥根尖分生区细胞有丝分裂的影响,某研究小组选择Naa50突变型和野生型拟南芥进行实验,有丝分裂各时期细胞数如下表所示。下列有关叙述错误的有( )
类别 总数 分裂期 前期 中期 后期 末期
野生型 3 526 426 47 20 184 195
突变型 2 265 241 38 34 114 55
[A]据表不能比较野生型和突变型分裂前期时间的长短
[B]Naa50基因突变会导致有丝分裂中期细胞数目增多
[C]分裂前期,移向细胞两极的中心粒发出纺锤丝形成纺锤体
[D]分裂后期,着丝粒、染色体、染色单体的数目均加倍
【答案】 CD
【解析】 结合细胞总数、不同分裂期细胞数目以及细胞周期可推测出不同时期的时间,现在不知道野生型和突变型的细胞周期时间长短,故无法比较野生型和突变型分裂前期时间的长短,根据题表信息只能比较两株植物各时期所占比例的大小;与野生型相比,
Naa50突变型的中期比例明显增加,故推测该基因突变会导致有丝分裂中期细胞数目增多;拟南芥为高等植物,无中心体,分裂前期,从细胞的两极发出纺锤丝形成纺锤体;分裂后期着丝粒、染色体的数目均加倍,着丝粒断裂后,染色单体消失。
11.(10分)(2025·扬州期末)图甲表示某生物细胞有丝分裂过程中的图像,图乙表示某生物细胞有丝分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和核DNA数量的关系。请据图回答下列问题。
(1)图甲中含有姐妹染色单体的细胞有 (填字母),D细胞中赤道面位置所示结构的形成直接与 (填一种细胞器)有关。
(2)图乙中a代表细胞内 的数量。图甲中细胞A所处时期对应于图乙中的 (填“1”或“2”或“3”)时期。
(3)某同学在对该生物细胞有丝分裂进行观察时,视野中看到许多呈长方形的细胞,但始终找不到进行分裂的细胞图像,请你帮助该同学分析其观察不到分裂图像的可能原因是
。
【答案】 (每空2分)
(1)B、C 高尔基体
(2)核DNA 3
(3)对根尖取材的位置不对
【解析】 (1)分析图甲可知,A细胞中细胞着丝粒分裂,姐妹染色单体分离形成染色体,移向细胞两极,处于有丝分裂后期;B细胞每条染色体含有两条姐妹染色单体,且染色体散乱排布,出现纺锤体,处于有丝分裂的前期;C细胞的着丝粒排列在赤道面上,处于有丝分裂中期;D细胞中央出现细胞板,核膜重新出现,处于有丝分裂的末期。图甲中含有姐妹染色单体的细胞有B、C,D细胞中赤道面位置形成细胞板,细胞板扩展形成新的细胞壁,细胞壁的形成与高尔基体有关。
(2)图乙表示某生物细胞有丝分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和核DNA数量的关系,由题图可知,a表示核DNA、b表示染色体、c表示染色单体。图甲中细胞A处于有丝分裂后期,图乙中3时期细胞中没有染色单体,染色体∶DNA分子=1∶1,且染色体和核DNA数量均为8,说明染色体数目加倍,处于有丝分裂的后期,因此图甲中细胞A所处时期对应于图乙中的 3时期。
(3)在观察细胞有丝分裂的实验中,必须选用植物根尖的分生区细胞来观察,分生区细胞的特点是呈正方形,排列紧密,该同学看到许多呈长方形的细胞,但始终找不到进行分裂的细胞图像,这些长方形的细胞可能是伸长区的细胞,伸长区的细胞没有分裂能力,因此出现这种现象的原因是对根尖取材的位置不对。
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