第13讲 细胞的增殖（学生版）
本节是人教版高中生物必修1《分子与细胞》第六章第一节的内容，其内容主要包括细胞不能无限长大、细胞周期、细胞增殖及其意义等。根据教材的安排，可知该节内容承上启下。在前面的学习中，学生已经学习了有关细胞生命系统的物质组成、结构等，而在后面的必修2的学习中，学生将继续学习减数分裂和遗传规律，有丝分裂是真核细胞体细胞增殖的一种主要方式，是学习减数分裂的重要基础，而减数分裂又是学习遗传和变异的基础。此外，细胞全能性、组织培养、克隆等的应用原理均与有丝分裂的特点和意义有关。
随着年龄的增长，高中生的心理和思维与初中阶段相比有不同特点，其独立分析和解决问题的能力有很大的提高，具备了学习抽象复杂知识的内在基础。在课堂教学中，设法提高学生的抽象思维能力，使学生在潜移默化中得到锻炼。本节内容更是高考中的易考点和重点。
一、细胞不能无限长大的原因：
1、细胞表面积与体积的关系限制细胞长大；
2、细胞核中DNA的控制代谢能力有限。
二、细胞通过分裂来进行增殖
1、意义：细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。
2、方式：分裂（细胞在分裂之前，必须进行一定的物质准备）
3、过程：包括物质准备和细胞分裂整个连续的过程。
4、真核细胞的分列方式： 1）有丝分裂：产生体细胞 2）无丝分裂
3）减数分裂：产生有性生殖细胞（例如：精子、卵子）
三、有丝分裂
（一）细胞周期
1、条件：连续分裂的细胞
2、起、止点：从一次分裂完成时开始→下一次分裂完成时为止。
3、阶段
1）分裂间期：约占细胞周期的90%--95%
①变化：为分裂期进行活跃的物质准备，完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度的生长。
②复制结果：每个染色体（呈染色质状）形成了两个完全一样的姐妹染色单体。
染色体：数着丝点
DNA：数条数
姐妹染色单体：复制后有
2）分裂期：约占细胞周期的5%--10%
根据染色体数目形态的变化，分为四个时期：前期、中期、后期、末期。
（二）高等植物有丝分裂过程
1、分裂间期（D复蛋合现单体）
G1期：DNA合成前期
1）时期 S期：DNA合成期
G2期：DNA合成后期
2）时间：从细胞在一次分裂结束之后到下一次分裂之前。
3）特点：①DNA复制，蛋白质合成；
②形成染色单体，DNA数目加倍，染色质数目相同。
2、前期（膜仁消失现两体）
特点：①“两出现”——染色体、纺锤体出现；
②“两消失”——核膜、核仁消失；
③“一散乱”——染色体散乱分布在纺锤体中央。
3、中期（形定数晰赤道齐）
特点：①染色体的着丝点排列在细胞中央的一个平面——赤道板上(实际不存在的)；
②染色体形态固定，数目清晰，是观察染色体的最佳时期。
4、后期（点裂数加均两极）
特点：①着丝点一分为二，姐妹染色单体分离，成为两条染色体；
②染色单体消失，染色体数目加倍；
③染色体平均分配到细胞两极。
5、末期（两消两现重建壁）
特点：①“两消失”——染色体，纺锤体消失；
②“两出现”——核膜，核仁出现；
③“一重建”—— 赤道板位置出现细胞板，形成新的细胞壁后，细胞分裂成两个子细胞。
（三）动植物细胞有丝分裂的比较
植物细胞
动物细胞
间期
相同点
染色体复制（蛋白质的合成和DNA的复制）
不同点
没有中心体
中心体数目加倍，形成四个中心粒
前期
相同点
核仁、核膜消失，出现染色体和纺锤体
不同点
由细胞两极发纺锤丝形成纺锤体
已复制的两个中心体分别移向两极，周围发出星射，形成纺锤体
中期
相同点
染色体的着丝点连载两极的纺锤丝上，位于细胞中央，形成赤道板
后期
相同点
染色体的着丝分裂，染色单体变为染色体，染色单体数目为0，染色体加倍
末期
相同点
纺锤体、染色体消失，核仁、核膜重新出现
不同点
赤道板处出现细胞板，扩展形成新细胞壁，并把细胞分为两个
细胞膜中部内陷，把细胞质隘裂为二，形成两个子细胞
（四）细胞有丝分裂的主要特征、意义
特征：染色体和纺锤体的出现，然后染色体复制后平均分配到两个子细胞中去。
意义：亲代细胞的染色体经复制以后，平均分配到两个子细胞中去，由于染色体上有遗传物质DNA，所以使前后代保持遗传性状的稳定性。
（五）规律总结
1、有丝分裂中 染色体、染色单体、DNA的变化特点： （体细胞染色体为2N）
染色体变化：后期加倍（4N），平时不变（2N）
DNA变化：间期加倍（2N→4N），末期还原（2N）
染色单体变化：间期出现（0→4N），后期消失（4N→0），存在时数目同DNA。
相关图像：
四、无丝分裂
1、过程：先核裂，后质裂。
即：细胞核延长→核缢裂成两个子细胞核→细胞缢裂成两个子细胞
2、特点：在分裂过程中，没有染色体和纺锤体等结构的出现,但有DNA复制。
3、举例：蛙的红细胞的无丝分裂
五、观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
1、实验材料：根尖分生区
2、实验原理：
①由于各个细胞的分裂是独立进行的，在同一分生组织中可以看到处于不同分裂时期的细胞。
②通过在高倍显微镜下观察，同一组织中可以看到各个时期细胞内染色体（或染色质）的存在状态。从而判断细胞各处于有丝分裂的哪个时期。
③染色体容易被碱性染料（如龙胆紫溶液）着色。
3、实验步骤：解离→漂洗→染色→制片
解离：目的是杀死细胞，用药液使组织中的细胞互相分离开来。
漂洗：目的是洗去药液，防止解离过度和影响染色。
染色：用龙胆紫溶液或醋酸洋红溶液，使染色体着色。
制片：使细胞分散开来，便于观察。
4、观察：先用低倍镜后用高倍镜观察
5、制作洋葱根尖有丝分裂装片的关键是：
（1）剪取洋葱根尖材料时，应该在洋葱根尖细胞一天之中分裂最活跃的时间；
（2）解离时，要将根尖细胞杀死，细胞间质被溶解，使细胞容易分离；
（3）压片时，用力的大小要适当，要使根尖被压平，细胞分散开
例1：（吉林省抚松第五中学、 长白县实验中学、长白山第二中学、长白山实验中学2018届高三四盟校期中联考生物试卷）螺旋现象普遍存在于多种物质或生物结构中，下列有关说法不正确的是（ ）
A． 某些蛋白质具有的螺旋结构，决定了其特定的功能
B． DNA分子具有规则的双螺旋结构，决定了其结构的稳定性
C． 染色体解螺旋形成染色质的同时，DNA分子双链也随之解旋
D． 水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于实验时观察光合作用的场所
【答案】C
【解析】结构决定功能，某些蛋白质具有的螺旋结构，有助于维持蛋白质特有的功能，A正确；DNA规则的双螺旋结构，使得DNA分子具有其结构的稳定性，B正确；在有丝分裂的过程中，DNA双链的解旋发生在有丝分裂间期的DNA分子复制的过程中，而染色体解螺旋形成染色质，发生在有丝分裂的末期，因此染色体解螺旋形成染色质的同时，DNA的双链并不随之解旋，C错误；水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察，所以水绵是验证光合作用的场所及条件的良好材料，D正确。
变式训练1：（浙江省2018届高三4月普通高校招生选考科目生物试题）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
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
例2：（浙江省诸暨中学2017-2018学年高三（实验班）上学期第二阶段考生物试题）下列关于“制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片”活动的叙述，错误的是( )
A． 盐酸使植物细胞间的果胶质层松散
B． 实验选用的醋酸洋红溶液属于碱性染料
C． 装片制作的步骤是解离→漂洗→染色→制片
D． 显微镜下观察中期细胞可看到完整的染色体组型
【答案】D
【解析】用质量分数10%盐酸解离可使植物细胞间的果胶质层松散，A正确；染色体染色可选用碱性染料醋酸洋红，B正确；装片制作的实验流程是解离→漂洗→染色→制片，C正确；染色体组型是观察后再经过排列后形成的，不是可以直接看到的， D错误。
变式训练2：（山东省菏泽一中、单县一中2017-2018学年高二下学期期末考试生物试题）下列关于细胞结构与成分的叙述，错误的是（ ）
A． 细胞膜的完整性可用台盼蓝染色法进行检测
B． 检测氨基酸的含量可用双缩脲试剂进行显色
C． 若要观察处于细胞分裂中期的染色体可用醋酸洋红液染色
D． 斐林试剂是含有Cu2+的碱性溶液，可被葡萄糖还原成砖红色
例3：（普通高等学校2018年招生全真模拟试题（B卷）理科综合生物试题）如图是某生物体(2n=4)的正常细胞分裂示意图，相关叙述错误的是（ ）
A． 该细胞含有一对同源染色体
B． 该细胞处于有丝分裂中期
C． 若图中①表示X染色体，则④表示Y染色体
D． ①②两条染色体互换片段属于染色体变异
【答案】A
【分析】根据题干信息已知，该生物含有4条染色体，图中细胞含有4条染色体、8条染色单体，且染色体都处于赤道板上，说明该细胞处于有丝分裂中期，其中②③是一对同源染色体，为常染色体；①④是一对同源染色体，为性染色体X、Y，因此该生物是雄性的。
根据以上分析可知，该细胞含有2对同源染色体，A错误；根据以上分析已知，该细胞处于有丝分裂中期，B正确；根据以上分析已知，图中①④是一对同源染色体，为性染色体X、Y，C正确；①②为非同源染色体，两者之间交叉互换属于染色体变异，D正确。
变式训练3．（黑龙江省2018年高考模拟精编大考卷（五）生物试题）如图曲线a和b不能用于表示（ ）
A． 质壁分离过程中植物细胞液浓度和吸水能力的变化
B． 萌发的植物种子在出土之前有机物种类和干重的变化
C． 动物细胞体积与细胞物质运输效率的变化
D． 细胞分化程度和全能性高低的变化
例4：（安徽省示范高中培优联盟2017-2018学年高二下学期春季联赛生物试题）下列关于动物细胞有丝分裂的叙述正确的是（ ）
A． 分裂间期DNA含量和染色体组数都加倍
B． 分裂间期有DNA和中心体的复制
C． 分裂过程中能发生的可遗传的变异为基因突变
D． 染色单体形成于分裂前期，消失于分裂后期
【答案】B
【解析】有丝分裂间期发生染色体复制、中心体倍增；分裂过程没有同源染色体的联会、分离和自由组合。
分裂间期染色体复制DNA含量加倍，但复制形成的染色单体共用着丝点，染色体组数没有加倍，A错误；分裂间期DNA复制，中心体也复制，一个中心体成为两个，在前期走向两极形成纺锤体，B正确；有丝分裂过程中能发生的可遗传的变异为基因突变和染色体变异，基因重组发生于减数分裂，C错误；染色单体因染色体复制而形成，是在分裂间期，消失于分裂后期，原因是着丝点分裂，D错误。
变式训练4.（安徽省示范高中培优联盟2017-2018学年高二下学期春季联赛生物试题
下列生物学实验及操作，不正确的是（ ）
选项
实验
实验操作
A
探究酵母菌的呼吸方式
用溴麝香草酹蓝溶液检测二氧化碳的含量
B
观察DNA和RNA分布
用层析液分离出DNA和RNA观察颜色
C
观察细胞质壁分离现象
撕取紫色洋葱的外表皮作为观察材料
D
观察细胞有丝分裂
用pH呈酸性的醋酸洋红染料染色
A B． B C． C D． D
1．（河南省焦作市2017-2018学年高二5月联考生物试题）生物实验材料的选择对实验能否成功起着重要的作用，下列有关说法正确的是（ ）
A． 用于观察细胞中叶绿体的材料也可以用于观察线粒体
B． 西瓜汁中含有丰富的葡萄糖和果糖，可以用作鉴定还原糖的材料
C． 观察植物细胞的吸水和失水实验只能选择紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞
D． 观察植物细胞有丝分裂实验中应选择洋葱根尖2-3mm处进行观察
2．（黑龙江省2018年普通高等学校招生全国统一考试仿真模拟(三)理综生物试题）下列对实验操作或实验试剂使用的目的的分析，正确的是（ ）
A． 在噬菌体侵染细菌实验中，搅拌的目的是使噬菌体的蛋白质外壳与DNA分离开来
B． 在观察细胞有丝分裂实验中，解离和压片的目的是使细胞核中的染色体彼此分离开来
C． 观察植物细胞质壁分离及复原实验中，滴加0.3g/mL蔗糖溶液的目的是使细胞质与细胞壁分离开来
D． 观察DNA和RNA在细胞中分布实验中，盐酸具有使染色体中的蛋白质与DNA分离的作用
3．（安徽省示范高中培优联盟2017-2018学年高二下学期春季联赛生物试题）下列关于动物细胞有丝分裂的叙述正确的是（ ）
A． 分裂间期DNA含量和染色体组数都加倍
B． 分裂间期有DNA和中心体的复制
C． 分裂过程中能发生的可遗传的变异为基因突变
D． 染色单体形成于分裂前期，消失于分裂后期
4．（2018年普通高等学校招生全国统一考试生物（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． 有丝分裂中期和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
5．（湖北省稳派教育2018届高三上学期第二次联考理科综合生物试题）下列所述生理过程不应该在细胞增殖过程中出现的是（ ）
A． ATP水解成ADP和Pi并释放能量
B． 细胞核消失，各种细胞器也随之消失
C． 同源染色体分离，非同源染色体自由组合
D． DNA聚合酶催化磷酸二酯键的形成
6．（辽宁省朝阳市普通高中2018届高三第一次模拟考试理科综合生物试题）下图中a、b、c表示人体细胞的部分生命历程。相关叙述正确的是（ ）
A． b过程既可是有丝分裂也可是减数分裂
B． c过程形成的三种细胞还可以变成细胞③
C． c过程形成的三种细胞内存在不同种类的mRNA
D． 人从出生时的3kg长到成年时的60kg主要依靠a过程
7．（河北省保定市2018届高三第一次模拟考试理科综合生物试题）下图甲和乙是细胞分裂过程中相关规律的示意图，与此有关的叙述正确的是（ ）
A． 甲图中A+B、B+C、C+D的时间长短相同，均可表示完整的细胞周期
B． 甲图中有丝分裂和减数分裂均是在其细胞周期的A、C段完成DNA的复制
C． 乙图中EF段细胞中的DNA易发生碱基对的增添、缺失或替换
D． 乙图中的GH段着丝点分裂，导致有丝分裂或减数第一次分裂后期染色体数目加倍
8．（广东省茂名市五大联盟学校2018届高三五月联考综合（理科）生物试题）真核细胞的分裂方式有三种：有丝分裂、无丝分裂和减数分裂。下列相关叙述正确的是（ ）
A． 与有丝分裂相比，无丝分裂和减数分裂均不出现纺锤体
B． 细胞每次分裂前都会进行核DNA的复制和有关蛋白质的合成
C． 精原细胞进行分裂时，细胞内染色体数不会大于核DNA数
D． 细胞分裂过程中基因重组只出现在减数第一次分裂的后期
9．（安徽省铜陵一中、阜阳一中2017-2018学年高一下学期第一次联考生物试题）下图A为某生物体细胞有丝分裂示意图,图B表示在一个细胞周期(G1、S、G2组成分裂间期,M为分裂期)中细胞核内DNA含量的变化曲线;图C表示处于一个细胞周期中各个时期细胞数目的变化(用特殊方法在一个培养基中测得)。请据图回答:
（1）图A细胞中含有_____条染色单体,植物细胞有丝分裂末期与A图所示细胞在分裂末期相比,其特有的特征是________________________________。
（2）A图DNA含量相当于处在C图的_____阶段(填“2”“2～4”或“4”)。
（3）若图A为胚胎干细胞，正处于培养液中，则在正常情况下，下一时期，细胞中着丝点数目有______________个。
（4）图C中的DNA含量为大于2C且小于4C的细胞,则处在B图的_____期(填字母)。?
（5）培养过程中若用DNA合成抑制剂处理,图C中DNA含量为_____C的细胞数量会增加。?
（6）染色体数目的暂时增倍发生在图B中的_____段(填字母),增倍的原因是__________________。
10．（广东省佛山市2018届高三下学期综合能力测试（二）理综生物试题）流式细胞仪可根据细胞中DNA含量的不同，对细胞分别计数。研究者用某抗癌物处理体外培养的癌细胞，一段时间后用流式细胞仪检测，结果如下图所示。
（1）与体外培养的正常细胞相比，体外培养的癌细胞的最显著特点是能够_______________。
（2）图中ac两峰之间的b段细胞正在进行的与细胞分裂有关的主要活动是______________。
（3）细胞周期包括分裂间期和分裂期（M期）。分裂间期又包括一个DNA复制期（S期）和复制期前后的两个间隙期（G1期和G2期）。图中结果说明该药物可以将癌细胞阻滞于细胞周期中的_________期。如果用秋水仙素处理癌细胞，与对照组相比，其a峰和c峰的细胞数目将分别_____________、_____________。
11.（江苏省苏州市2017-2018学年高二学业质量阳光指标调研生物试题）下图表示真核细胞中某些生理活动，①?⑤表示有关生理过程。请据图冋答下列有关问题：
（1）①过程发生的时期是_______(填写细胞分裂的类型和时期）。与DNA复制相比，④过程特有的碱基互补配对方式是_______________。
（2）—个细胞周期中，②过程可发生_________次，同一个DNA分子中，不同基因发生④过程时，所用的模板链是否一定相同？答：_____________________。
（3）⑤过程的产物有_________。
A．磷酸 B．多肽链 C．RNA D．水
（4）若该基因发生插入突变，致使产生的mRMA增加了3个连续的碱基，最终合成的肽链多了1个氨基酸。则与原肽链相比，突变后的多肽链中氨基酸序列最多有___________个氨基酸不同。
（5）若要将⑤过程合成的蛋白质分了中缬氨酸变成甘氨酸（甘氨酸密码子为GGU、GGC，GGA，GGG)，可以通过改变该基因模板链上的某个碱基来实现，即由_________________。
12．（广东省深圳市宝安区2018届高三下学期适应性测试卷理科综合生物试题）洋葱根尖各区示意图如下，请回答。
（1）观察根尖分生区细胞分裂实验中所用的染色剂为________。显微镜观察判断细胞分裂是有丝分裂的标志是____________。
（2）利用以下实验材料完成探究实验：伸长区是否也适合观察有丝分裂。
材料：洋葱根尖若干，放射性测量仪。
试剂：全素营养液，15N-dTTP(放射性胸腺嘧啶核苷酸)溶液、32P-dUTP(放射性尿嘧啶核苷酸)溶液
步骤：
①取相同大小的洋葱根尖等分成甲、乙、丙三组，各组加入等量且适量的全素营养液。
②甲组再加入2mL全素营养液，乙组加入________，丙组加入__________。
③三组根尖在相同条件下培养一段时间，用放射性测量仪测定放射性种类及分布。
结果与结论：若甲组无放射性，乙组只有分生区含15N放射性，丙组__________，则伸长区不适合观察有丝分裂。
第13讲 细胞的增殖（解析版）
本节是人教版高中生物必修1《分子与细胞》第六章第一节的内容，其内容主要包括细胞不能无限长大、细胞周期、细胞增殖及其意义等。根据教材的安排，可知该节内容承上启下。在前面的学习中，学生已经学习了有关细胞生命系统的物质组成、结构等，而在后面的必修2的学习中，学生将继续学习减数分裂和遗传规律，有丝分裂是真核细胞体细胞增殖的一种主要方式，是学习减数分裂的重要基础，而减数分裂又是学习遗传和变异的基础。此外，细胞全能性、组织培养、克隆等的应用原理均与有丝分裂的特点和意义有关。
随着年龄的增长，高中生的心理和思维与初中阶段相比有不同特点，其独立分析和解决问题的能力有很大的提高，具备了学习抽象复杂知识的内在基础。在课堂教学中，设法提高学生的抽象思维能力，使学生在潜移默化中得到锻炼。本节内容更是高考中的易考点和重点。
一、细胞不能无限长大的原因：
1、细胞表面积与体积的关系限制细胞长大；
2、细胞核中DNA的控制代谢能力有限。
二、细胞通过分裂来进行增殖
1、意义：细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。
2、方式：分裂（细胞在分裂之前，必须进行一定的物质准备）
3、过程：包括物质准备和细胞分裂整个连续的过程。
4、真核细胞的分列方式： 1）有丝分裂：产生体细胞 2）无丝分裂
3）减数分裂：产生有性生殖细胞（例如：精子、卵子）
三、有丝分裂
（一）细胞周期
1、条件：连续分裂的细胞
2、起、止点：从一次分裂完成时开始→下一次分裂完成时为止。
3、阶段
1）分裂间期：约占细胞周期的90%--95%
①变化：为分裂期进行活跃的物质准备，完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度的生长。
②复制结果：每个染色体（呈染色质状）形成了两个完全一样的姐妹染色单体。
染色体：数着丝点
DNA：数条数
姐妹染色单体：复制后有
2）分裂期：约占细胞周期的5%--10%
根据染色体数目形态的变化，分为四个时期：前期、中期、后期、末期。
（二）高等植物有丝分裂过程
1、分裂间期（D复蛋合现单体）
G1期：DNA合成前期
1）时期 S期：DNA合成期
G2期：DNA合成后期
2）时间：从细胞在一次分裂结束之后到下一次分裂之前。
3）特点：①DNA复制，蛋白质合成；
②形成染色单体，DNA数目加倍，染色质数目相同。
2、前期（膜仁消失现两体）
特点：①“两出现”——染色体、纺锤体出现；
②“两消失”——核膜、核仁消失；
③“一散乱”——染色体散乱分布在纺锤体中央。
3、中期（形定数晰赤道齐）
特点：①染色体的着丝点排列在细胞中央的一个平面——赤道板上(实际不存在的)；
②染色体形态固定，数目清晰，是观察染色体的最佳时期。
4、后期（点裂数加均两极）
特点：①着丝点一分为二，姐妹染色单体分离，成为两条染色体；
②染色单体消失，染色体数目加倍；
③染色体平均分配到细胞两极。
5、末期（两消两现重建壁）
特点：①“两消失”——染色体，纺锤体消失；
②“两出现”——核膜，核仁出现；
③“一重建”—— 赤道板位置出现细胞板，形成新的细胞壁后，细胞分裂成两个子细胞。
（三）动植物细胞有丝分裂的比较
植物细胞
动物细胞
间期
相同点
染色体复制（蛋白质的合成和DNA的复制）
不同点
没有中心体
中心体数目加倍，形成四个中心粒
前期
相同点
核仁、核膜消失，出现染色体和纺锤体
不同点
由细胞两极发纺锤丝形成纺锤体
已复制的两个中心体分别移向两极，周围发出星射，形成纺锤体
中期
相同点
染色体的着丝点连载两极的纺锤丝上，位于细胞中央，形成赤道板
后期
相同点
染色体的着丝分裂，染色单体变为染色体，染色单体数目为0，染色体加倍
末期
相同点
纺锤体、染色体消失，核仁、核膜重新出现
不同点
赤道板处出现细胞板，扩展形成新细胞壁，并把细胞分为两个
细胞膜中部内陷，把细胞质隘裂为二，形成两个子细胞
（四）细胞有丝分裂的主要特征、意义
特征：染色体和纺锤体的出现，然后染色体复制后平均分配到两个子细胞中去。
意义：亲代细胞的染色体经复制以后，平均分配到两个子细胞中去，由于染色体上有遗传物质DNA，所以使前后代保持遗传性状的稳定性。
（五）规律总结
1、有丝分裂中 染色体、染色单体、DNA的变化特点： （体细胞染色体为2N）
染色体变化：后期加倍（4N），平时不变（2N）
DNA变化：间期加倍（2N→4N），末期还原（2N）
染色单体变化：间期出现（0→4N），后期消失（4N→0），存在时数目同DNA。
相关图像：
四、无丝分裂
1、过程：先核裂，后质裂。
即：细胞核延长→核缢裂成两个子细胞核→细胞缢裂成两个子细胞
2、特点：在分裂过程中，没有染色体和纺锤体等结构的出现,但有DNA复制。
3、举例：蛙的红细胞的无丝分裂
五、观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
1、实验材料：根尖分生区
2、实验原理：
①由于各个细胞的分裂是独立进行的，在同一分生组织中可以看到处于不同分裂时期的细胞。
②通过在高倍显微镜下观察，同一组织中可以看到各个时期细胞内染色体（或染色质）的存在状态。从而判断细胞各处于有丝分裂的哪个时期。
③染色体容易被碱性染料（如龙胆紫溶液）着色。
3、实验步骤：解离→漂洗→染色→制片
解离：目的是杀死细胞，用药液使组织中的细胞互相分离开来。
漂洗：目的是洗去药液，防止解离过度和影响染色。
染色：用龙胆紫溶液或醋酸洋红溶液，使染色体着色。
制片：使细胞分散开来，便于观察。
4、观察：先用低倍镜后用高倍镜观察
5、制作洋葱根尖有丝分裂装片的关键是：
（1）剪取洋葱根尖材料时，应该在洋葱根尖细胞一天之中分裂最活跃的时间；
（2）解离时，要将根尖细胞杀死，细胞间质被溶解，使细胞容易分离；
（3）压片时，用力的大小要适当，要使根尖被压平，细胞分散开
例1：（吉林省抚松第五中学、 长白县实验中学、长白山第二中学、长白山实验中学2018届高三四盟校期中联考生物试卷）螺旋现象普遍存在于多种物质或生物结构中，下列有关说法不正确的是（ ）
A． 某些蛋白质具有的螺旋结构，决定了其特定的功能
B． DNA分子具有规则的双螺旋结构，决定了其结构的稳定性
C． 染色体解螺旋形成染色质的同时，DNA分子双链也随之解旋
D． 水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于实验时观察光合作用的场所
【答案】C
【解析】结构决定功能，某些蛋白质具有的螺旋结构，有助于维持蛋白质特有的功能，A正确；DNA规则的双螺旋结构，使得DNA分子具有其结构的稳定性，B正确；在有丝分裂的过程中，DNA双链的解旋发生在有丝分裂间期的DNA分子复制的过程中，而染色体解螺旋形成染色质，发生在有丝分裂的末期，因此染色体解螺旋形成染色质的同时，DNA的双链并不随之解旋，C错误；水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察，所以水绵是验证光合作用的场所及条件的良好材料，D正确。
变式训练1：（浙江省2018届高三4月普通高校招生选考科目生物试题）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
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
【解析】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，A正确；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错误；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错误；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错误。
例2：（浙江省诸暨中学2017-2018学年高三（实验班）上学期第二阶段考生物试题）下列关于“制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片”活动的叙述，错误的是( )
A． 盐酸使植物细胞间的果胶质层松散
B． 实验选用的醋酸洋红溶液属于碱性染料
C． 装片制作的步骤是解离→漂洗→染色→制片
D． 显微镜下观察中期细胞可看到完整的染色体组型
【答案】D
【解析】用质量分数10%盐酸解离可使植物细胞间的果胶质层松散，A正确；染色体染色可选用碱性染料醋酸洋红，B正确；装片制作的实验流程是解离→漂洗→染色→制片，C正确；染色体组型是观察后再经过排列后形成的，不是可以直接看到的， D错误。
变式训练2：（山东省菏泽一中、单县一中2017-2018学年高二下学期期末考试生物试题）下列关于细胞结构与成分的叙述，错误的是（ ）
A． 细胞膜的完整性可用台盼蓝染色法进行检测
B． 检测氨基酸的含量可用双缩脲试剂进行显色
C． 若要观察处于细胞分裂中期的染色体可用醋酸洋红液染色
D． 斐林试剂是含有Cu2+的碱性溶液，可被葡萄糖还原成砖红色
【答案】B
【解析】通常认为细胞膜丧失完整性，细胞即可被认为已经死亡。台盼蓝是检测细胞膜完整性最常用的生物染色试剂。健康的正常细胞能够排斥台盼蓝，而死亡的细胞，膜的完整性丧失，通透性增加，细胞可被台盼蓝染成蓝色，A正确；氨基酸不含肽键，而双缩脲试剂是用来检测蛋白质中的肽键，B错误；观察细胞分裂过程中的染色体，通常用醋酸洋红液或龙胆紫溶液或改良的苯酚品红溶液，C正确；斐林试剂是含有Cu2+的碱性溶液，可被葡萄糖在水浴加热下还原成砖红色，D正确。
例3：（普通高等学校2018年招生全真模拟试题（B卷）理科综合生物试题）如图是某生物体(2n=4)的正常细胞分裂示意图，相关叙述错误的是（ ）
A． 该细胞含有一对同源染色体
B． 该细胞处于有丝分裂中期
C． 若图中①表示X染色体，则④表示Y染色体
D． ①②两条染色体互换片段属于染色体变异
【答案】A
【分析】根据题干信息已知，该生物含有4条染色体，图中细胞含有4条染色体、8条染色单体，且染色体都处于赤道板上，说明该细胞处于有丝分裂中期，其中②③是一对同源染色体，为常染色体；①④是一对同源染色体，为性染色体X、Y，因此该生物是雄性的。
根据以上分析可知，该细胞含有2对同源染色体，A错误；根据以上分析已知，该细胞处于有丝分裂中期，B正确；根据以上分析已知，图中①④是一对同源染色体，为性染色体X、Y，C正确；①②为非同源染色体，两者之间交叉互换属于染色体变异，D正确。
变式训练3．（黑龙江省2018年高考模拟精编大考卷（五）生物试题）如图曲线a和b不能用于表示（ ）
A． 质壁分离过程中植物细胞液浓度和吸水能力的变化
B． 萌发的植物种子在出土之前有机物种类和干重的变化
C． 动物细胞体积与细胞物质运输效率的变化
D． 细胞分化程度和全能性高低的变化
【答案】A
【解析】质壁分离的原因分析：外因是外界溶液浓度大于细胞液浓度；内因是原生质层相当于一层半透膜，细胞壁的伸缩性小于原生质层。种子萌发过程中，种子吸收水分，鲜重增加；种子萌发前，呼吸作用消耗有机物使得干重减少，出芽后进行光合作用，有机物增加。增大细胞膜表面积与体积比，有利于物质的运输，以保证细胞正常生命代谢需要。细胞的分化程度越高，脱分化越困难，全能性越低。
细胞质壁分离是由细胞渗透失水造成的，细胞失水越多，植物细胞液浓度越大，吸水能力的变化越大，A错误；萌发种子在出土前，细胞呼吸分解有机物，导致有机物种类增加；但因为细胞呼吸旺盛，消耗的有机物增加，导致干重下降，B正确；增大细胞膜表面积与体积比，有利于物质的运输，所以动物细胞体积越大，细胞物质运输效率越小，C正确；细胞的分化程度越低，细胞全能性越高，一般情况下细胞全能性与分化程度呈反相关，D正确。
例4：（安徽省示范高中培优联盟2017-2018学年高二下学期春季联赛生物试题）下列关于动物细胞有丝分裂的叙述正确的是（ ）
A． 分裂间期DNA含量和染色体组数都加倍
B． 分裂间期有DNA和中心体的复制
C． 分裂过程中能发生的可遗传的变异为基因突变
D． 染色单体形成于分裂前期，消失于分裂后期
【答案】B
【解析】有丝分裂间期发生染色体复制、中心体倍增；分裂过程没有同源染色体的联会、分离和自由组合。
分裂间期染色体复制DNA含量加倍，但复制形成的染色单体共用着丝点，染色体组数没有加倍，A错误；分裂间期DNA复制，中心体也复制，一个中心体成为两个，在前期走向两极形成纺锤体，B正确；有丝分裂过程中能发生的可遗传的变异为基因突变和染色体变异，基因重组发生于减数分裂，C错误；染色单体因染色体复制而形成，是在分裂间期，消失于分裂后期，原因是着丝点分裂，D错误。
变式训练4.（安徽省示范高中培优联盟2017-2018学年高二下学期春季联赛生物试题
下列生物学实验及操作，不正确的是（ ）
选项
实验
实验操作
A
探究酵母菌的呼吸方式
用溴麝香草酹蓝溶液检测二氧化碳的含量
B
观察DNA和RNA分布
用层析液分离出DNA和RNA观察颜色
C
观察细胞质壁分离现象
撕取紫色洋葱的外表皮作为观察材料
D
观察细胞有丝分裂
用pH呈酸性的醋酸洋红染料染色
A B． B C． C D． D
【答案】B
【解析】探究酵母菌的呼吸方式用需要对其产物进行检测，检测二氧化碳可以用澄清石灰水或者溴麝香草酹蓝溶，A正确；要观察细胞中DNA和RNA分布，用甲基绿吡罗红混合染液对组织材料染色观察，不需要提取出来，B错误；观察细胞质壁分离现象除了有大液泡外，细胞中液泡要有颜色或有其它标志物才容易观察，紫色洋葱的外表皮符合要求，C正确；
观察细胞有丝分裂，需要对细胞染色，用pH呈酸性的醋酸洋红液染色，D正确。
1．（河南省焦作市2017-2018学年高二5月联考生物试题）生物实验材料的选择对实验能否成功起着重要的作用，下列有关说法正确的是（ ）
A． 用于观察细胞中叶绿体的材料也可以用于观察线粒体
B． 西瓜汁中含有丰富的葡萄糖和果糖，可以用作鉴定还原糖的材料
C． 观察植物细胞的吸水和失水实验只能选择紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞
D． 观察植物细胞有丝分裂实验中应选择洋葱根尖2-3mm处进行观察
【答案】D
【解析】用健那绿染液将线粒体染色后，线粒体被染成蓝绿色，如果用观察叶绿体的材料来观察线粒体，由于叶绿体也呈现绿色，将会影响观察效果，因此不能用观察细胞中叶绿体的材料来用于观察线粒体，A错误；还原糖鉴定需要观察颜色变化，因此选材时一般选用无色或浅色的材料，西瓜汁本身呈红色，有颜色干扰，因此不可用作鉴定还原糖的材料，B错误；观察植物细胞的吸水和失水实验也可选用其他植物的成熟的细胞，如黑藻的叶片细胞等，C错误；观察有丝分裂应该取材分裂最旺盛的细胞，根尖的分生区细胞就可以满足要求，而分生区的位置大约就在根尖2mm-3mm，D正确。
2．（黑龙江省2018年普通高等学校招生全国统一考试仿真模拟(三)理综生物试题）下列对实验操作或实验试剂使用的目的的分析，正确的是（ ）
A． 在噬菌体侵染细菌实验中，搅拌的目的是使噬菌体的蛋白质外壳与DNA分离开来
B． 在观察细胞有丝分裂实验中，解离和压片的目的是使细胞核中的染色体彼此分离开来
C． 观察植物细胞质壁分离及复原实验中，滴加0.3g/mL蔗糖溶液的目的是使细胞质与细胞壁分离开来
D． 观察DNA和RNA在细胞中分布实验中，盐酸具有使染色体中的蛋白质与DNA分离的作用
【答案】D
【解析】在噬菌体侵染细菌的实验中，搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离， A错误；在观察细胞有丝分裂实验中，解离和压片的目的是使细胞彼此分离开来，B错误；观察植物细胞质壁分离及复原实验中，滴加0.3g/mL蔗糖溶液的目的是使原生质层与细胞壁分离开来，C错误；观察DNA和RNA在细胞中分布实验中，盐酸的作用是改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时使染色质中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合，D正确。
3．（安徽省示范高中培优联盟2017-2018学年高二下学期春季联赛生物试题）下列关于动物细胞有丝分裂的叙述正确的是（ ）
A． 分裂间期DNA含量和染色体组数都加倍
B． 分裂间期有DNA和中心体的复制
C． 分裂过程中能发生的可遗传的变异为基因突变
D． 染色单体形成于分裂前期，消失于分裂后期
【答案】B
【解析】有丝分裂间期发生染色体复制、中心体倍增；分裂过程没有同源染色体的联会、分离和自由组合。分裂间期染色体复制DNA含量加倍，但复制形成的染色单体共用着丝点，染色体组数没有加倍，A错误；分裂间期DNA复制，中心体也复制，一个中心体成为两个，在前期走向两极形成纺锤体，B正确；有丝分裂过程中能发生的可遗传的变异为基因突变和染色体变异，基因重组发生于减数分裂，C错误；染色单体因染色体复制而形成，是在分裂间期，消失于分裂后期，原因是着丝点分裂，D错误。
4．（2018年普通高等学校招生全国统一考试生物（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． 有丝分裂中期和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
【解析】本题主要考查有丝分裂和减数分裂的有关知识。有丝分裂染色体复制一次，细胞分裂一次，前期同源染色体不联会，中期染色体排列在赤道板上，后期姐妹染色单体分离，移向两极；减数分裂染色体复制一次，细胞连续分裂两次，减数第一次分裂前期发生同源染色体联会，后期同源染色体分离，非同源染色体自由组合，减数第二次分裂中期类似有丝分裂，染色体排列在赤道板上，后期姐妹染色单体分离，移向两极。
有丝分裂后期与减数第二次分裂后期都发生着丝点分裂，姐妹染色单体分离，移向两极，A正确；有丝分裂不发生同源染色体联会，减数第一次分裂前期发生同源染色体联会，B错误；有丝分裂与减数分裂染色体都只复制一次，C正确；有丝分裂和减数第二次分裂的染色体行为类似，前期散乱分布，中期染色体排列在赤道板上，后期姐妹染色单体分离，D正确，所以选B。
5．（湖北省稳派教育2018届高三上学期第二次联考理科综合生物试题）下列所述生理过程不应该在细胞增殖过程中出现的是（ ）
A． ATP水解成ADP和Pi并释放能量
B． 细胞核消失，各种细胞器也随之消失
C． 同源染色体分离，非同源染色体自由组合
D． DNA聚合酶催化磷酸二酯键的形成
【答案】B
【解析】细胞增殖过程中需要消耗能量，而消耗的能量主要由ATP提供，A项不符合题意；有丝分裂和减数分裂过程中会出现细胞核消失的现象，但不会出现各种细胞器也随之消失的现象，B项符合题意；减数分裂过程中会出现同源染色体分离和非同源染色体自由组合，C项不符合题意；细胞增殖过程中会出现DNA的复制，而DNA的复制需要DNA聚合酶的催化，该酶能催化磷酸二酯键的形成，D项不符合题意。
6．（辽宁省朝阳市普通高中2018届高三第一次模拟考试理科综合生物试题）下图中a、b、c表示人体细胞的部分生命历程。相关叙述正确的是（ ）
A． b过程既可是有丝分裂也可是减数分裂
B． c过程形成的三种细胞还可以变成细胞③
C． c过程形成的三种细胞内存在不同种类的mRNA
D． 人从出生时的3kg长到成年时的60kg主要依靠a过程
【答案】C
【解析】b过程代表体细胞通过有丝分裂增加细胞数目，A项错误；c过程为细胞分化，体内细胞的分化是不可逆的，B项错误；细胞分化是基因的选择性表达的过程，c过程形成的三种细胞内存在不同种类的mRNA，C项正确；a过程为细胞的生长，人从出生时的3kg长到成年时的60kg主要依靠b过程细胞分裂，D项错误。
7．（河北省保定市2018届高三第一次模拟考试理科综合生物试题）下图甲和乙是细胞分裂过程中相关规律的示意图，与此有关的叙述正确的是（ ）
A． 甲图中A+B、B+C、C+D的时间长短相同，均可表示完整的细胞周期
B． 甲图中有丝分裂和减数分裂均是在其细胞周期的A、C段完成DNA的复制
C． 乙图中EF段细胞中的DNA易发生碱基对的增添、缺失或替换
D． 乙图中的GH段着丝点分裂，导致有丝分裂或减数第一次分裂后期染色体数目加倍
【答案】C
【解析】本题考查有丝分裂和减数分裂的相关知识，解题要点是对相关概念的识记，并结合细胞分裂中DNA和染色体的数目变化规律对图形进行分析。A.一个细胞周期是指从上一次分裂结束到下一次分裂结束，包括分裂间期和分裂期，且间期在前，即甲图中的A+B和C+D，B+C不能表示一个完整的细胞周期，但A+B、B+C、C+D的时间长短相同，A错误；B.若甲图表示有丝分裂，则DNA的复制是在每一个细胞周期的分裂间期完成，即图中的A、C段。因为进行减数分裂的细胞没有细胞周期，故甲图不能表示减数分裂，且进行减数分裂的细胞只在减一间期进行DNA复制，B错误；C．乙图中EF段细胞中发生DNA复制，易发生碱基对的增添、缺失或替换，C正确；D．减数分裂过程中，着丝点分裂发生在减数第二次分裂后期，D错误；
8．（广东省茂名市五大联盟学校2018届高三五月联考综合（理科）生物试题）真核细胞的分裂方式有三种：有丝分裂、无丝分裂和减数分裂。下列相关叙述正确的是（ ）
A． 与有丝分裂相比，无丝分裂和减数分裂均不出现纺锤体
B． 细胞每次分裂前都会进行核DNA的复制和有关蛋白质的合成
C． 精原细胞进行分裂时，细胞内染色体数不会大于核DNA数
D． 细胞分裂过程中基因重组只出现在减数第一次分裂的后期
【答案】C
【解析】有丝分裂和减数分裂过程均出现纺锤体，只有无丝分裂不出现纺锤体，A错误；次级性母细胞进行减数第二次分裂前不会进行核DNA的复制，B错误；由于核DNA都是分布在染色体上，而一条染色体上在DNA复制前，只含1个DNA；复制后，1条染色体含2个DNA，所以细胞内染色体数只能是小于或等于核DNA数，C正确；基因重组可出现在减数第一次分裂的前期（四分体时期）和后期，D错误。
9．（安徽省铜陵一中、阜阳一中2017-2018学年高一下学期第一次联考生物试题）下图A为某生物体细胞有丝分裂示意图,图B表示在一个细胞周期(G1、S、G2组成分裂间期,M为分裂期)中细胞核内DNA含量的变化曲线;图C表示处于一个细胞周期中各个时期细胞数目的变化(用特殊方法在一个培养基中测得)。请据图回答:
（1）图A细胞中含有_____条染色单体,植物细胞有丝分裂末期与A图所示细胞在分裂末期相比,其特有的特征是________________________________。
（2）A图DNA含量相当于处在C图的_____阶段(填“2”“2～4”或“4”)。
（3）若图A为胚胎干细胞，正处于培养液中，则在正常情况下，下一时期，细胞中着丝点数目有______________个。
（4）图C中的DNA含量为大于2C且小于4C的细胞,则处在B图的_____期(填字母)。?
（5）培养过程中若用DNA合成抑制剂处理,图C中DNA含量为_____C的细胞数量会增加。?
（6）染色体数目的暂时增倍发生在图B中的_____段(填字母),增倍的原因是__________________。
【答案】 8 有细胞板出现 4 8 S 2 M 着丝点分裂，姐妹染色单体分离成为子染色体
【解析】本题结合细胞分裂图、柱形图和曲线图，考查细胞有丝分裂不同时期的特点，要求考生识记细胞有丝分裂不同时期的特点，掌握有丝分裂过程中DNA的变化规律。
（1）分析图解可知，图A中含有8条染色单体，4条染色体．A图表示动物细胞的有丝分裂中期，植物细胞有丝分裂末期与动物细胞有丝分裂末期相比，其特有的特征是出现细胞板进而形成细胞壁。
（2）图A细胞中有8条染色单体，有8个DNA分子（4n），相当于处在C图的4阶段；
（3）A图表示动物细胞的有丝分裂中期，下一时期为有丝分裂后期，着丝点分裂，有8个着丝点。
（4）图C中的DNA含量为大于2C且小于4C的细胞处于有丝分裂间期的S期，正在进行DNA复制。
（5）培养过程中若用DNA合成抑制剂处理，抑制了DNA复制，则图C中DNA含量为2C的细胞数量会增加。
（6）有丝分裂后期，着丝点分裂，姐妹染色单体分离成为子染色体，染色体数目加倍，发生在图B中的M段。
10．（广东省佛山市2018届高三下学期综合能力测试（二）理综生物试题）流式细胞仪可根据细胞中DNA含量的不同，对细胞分别计数。研究者用某抗癌物处理体外培养的癌细胞，一段时间后用流式细胞仪检测，结果如下图所示。
（1）与体外培养的正常细胞相比，体外培养的癌细胞的最显著特点是能够_______________。
（2）图中ac两峰之间的b段细胞正在进行的与细胞分裂有关的主要活动是______________。
（3）细胞周期包括分裂间期和分裂期（M期）。分裂间期又包括一个DNA复制期（S期）和复制期前后的两个间隙期（G1期和G2期）。图中结果说明该药物可以将癌细胞阻滞于细胞周期中的_________期。如果用秋水仙素处理癌细胞，与对照组相比，其a峰和c峰的细胞数目将分别_____________、_____________。
【答案】 无限增殖 DNA复制 G2、M期 减少 增加
【解析】试题分析：本题主要考查有丝分裂。要求学生熟知有丝分裂的过程及特点，以及会分析外界因素对有丝分裂的影响。
（1）与体外培养的正常细胞相比，体外培养的癌细胞的最显著特点是能够无限增殖。
（2）图中a峰到c峰DNA含量加倍，表明b段细胞正在进行DNA的复制
（3）根据细胞周期分析，a峰表示G1期，b表示S期，c表示G2、M期。实验组加入抗癌药物，与对照组相比，处于a峰的细胞数下降，而c峰的细胞数上升，说明该药物可以将癌细胞阻滞于细胞周期中的G2、M期。秋水仙素会抑制前期纺锤体的形成，从而使a峰（G1期）细胞数减少，c峰（G2、M期）细胞数增加。
11.（江苏省苏州市2017-2018学年高二学业质量阳光指标调研生物试题）下图表示真核细胞中某些生理活动，①?⑤表示有关生理过程。请据图冋答下列有关问题：
（1）①过程发生的时期是_______(填写细胞分裂的类型和时期）。与DNA复制相比，④过程特有的碱基互补配对方式是_______________。
（2）—个细胞周期中，②过程可发生_________次，同一个DNA分子中，不同基因发生④过程时，所用的模板链是否一定相同？答：_____________________。
（3）⑤过程的产物有_________。
A．磷酸 B．多肽链 C．RNA D．水
（4）若该基因发生插入突变，致使产生的mRMA增加了3个连续的碱基，最终合成的肽链多了1个氨基酸。则与原肽链相比，突变后的多肽链中氨基酸序列最多有___________个氨基酸不同。
（5）若要将⑤过程合成的蛋白质分了中缬氨酸变成甘氨酸（甘氨酸密码子为GGU、GGC，GGA，GGG)，可以通过改变该基因模板链上的某个碱基来实现，即由_________________。
【答案】有丝分裂末期或减数第二次分裂末期 A-U 1 不一定 ABD 2 A→C
【解析】本题考查关于基因的本质和基因的表达相关知识，解题要点是结合图形分析细胞分裂中染色体的形态变化规律。
（1）据图分析，①过程表示染色体解螺旋成染色质，该过程发生在有丝分裂末期或减数第二次分裂末期；④过程表示转录，与DNA复制相比，此过程特有的碱基互补配对方式是A-U；
（2）②过程表示染色质螺旋成染色体，只发生在细胞周期的前期；同一个DNA分子中，不同基因发生④转录过程时，所用的模板链可能相同，也可能不同。
（3）⑤过程表示翻译，在核糖体上氨基酸发生脱水缩合形成多肽链时需要消耗ATP，ATP水解产物有ADP和Pi，故⑤过程的产物有ABD。
（4）由于mRNA上三个连续的碱基构成一个密码子，故增加了3个连续的碱基，受影响的最多有两个密码子，与原肽链相比，突变后的多肽链中氨基酸序列最多有2个氨基酸不同。
（5）缬氨酸的密码子是GUG，而甘氨酸密码子为GGU、GGC，GGA，GGG，若将缬氨酸变成甘氨酸，可通过改变该基因模板链上A→C来实现。
12．（广东省深圳市宝安区2018届高三下学期适应性测试卷理科综合生物试题）洋葱根尖各区示意图如下，请回答。
（1）观察根尖分生区细胞分裂实验中所用的染色剂为________。显微镜观察判断细胞分裂是有丝分裂的标志是____________。
（2）利用以下实验材料完成探究实验：伸长区是否也适合观察有丝分裂。
材料：洋葱根尖若干，放射性测量仪。
试剂：全素营养液，15N-dTTP(放射性胸腺嘧啶核苷酸)溶液、32P-dUTP(放射性尿嘧啶核苷酸)溶液
步骤：
①取相同大小的洋葱根尖等分成甲、乙、丙三组，各组加入等量且适量的全素营养液。
②甲组再加入2mL全素营养液，乙组加入________，丙组加入__________。
③三组根尖在相同条件下培养一段时间，用放射性测量仪测定放射性种类及分布。
结果与结论：若甲组无放射性，乙组只有分生区含15N放射性，丙组__________，则伸长区不适合观察有丝分裂。
【答案】龙胆紫溶液或醋酸洋红液能观察到有纺锤丝的细胞、有染色体数目加倍的细胞、没有四分体的细胞2mL15N-dTTP溶液15N-dTTP与32P-dUTP溶液各1mL分生区含两种放射性，伸长区只含32P放射性（或不含15N放射性）
【详解】
（1）观察根尖分生区细胞分裂实验中，用碱性染料如醋酸洋红或龙胆紫溶液可以将染色体染成深色，便于观察；与减数分裂相比，有丝分裂过程中不会出现四分体、会出现染色体数目加倍的细胞，因此显微镜观察判断细胞分裂是有丝分裂的标志是能观察到有纺锤丝的细胞、有染色体数目加倍的细胞、没有四分体的细胞。
（2）②根据实验目的和提供的材料分析，由于实验结果是乙组只有分生区含15N放射性，说明乙组加入的2mL15N-dTTP(放射性胸腺嘧啶核苷酸)溶液溶液，则丙组加入的是15N-dTTP与32P-dUTP溶液各1mL。
结果与结论：由于实验的结论是伸长区不适合观察有丝分裂，则结果应该是甲组无放射性，乙组只有分生区含15N放射性，丙组分生区含两种放射性，伸长区只含32P放射性（或不含15N放射性）。
