专题8 有丝分裂教师版

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专题8 有丝分裂
[考试标准]
知识内容
必考要求
加试要求
细胞的增殖
(1)细胞周期
(2)动、植物细胞的有丝分裂
(3)活动：观察细胞的有丝分裂
(4)活动：制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片
(5)细胞有丝分裂各时期简图的绘制
a
b
b
b

a
b
b
b
b

一、真核细胞的增殖方式
1、细胞通过分裂进行增殖，受精卵通过增殖、分化形成个体。
细胞增殖：增加细胞的数目；细胞分化：增加细胞的种类。
2、真核细胞的增殖方式 有丝分裂（主要方式）：体细胞
无丝分裂：蛙的红细胞
减数分裂：生殖细胞
3、过程：包括物质准备（分裂间期的物质准备）和细胞分裂（①细胞核的分裂②细胞质的分裂称为胞质分裂）。
4、意义：是生物生长、发育、繁殖和遗传的基础。
补充：原核细胞：二分裂 病毒：复制
二、染色质、染色体的相关概念
（1）染色质：细胞核内由DNA、蛋白质（组蛋白、非组蛋白）及少量RNA组成的线性复合结构，是遗传物质的存在形式。易被碱性染料染成深色（观察有丝分裂实验：龙胆紫溶液、醋酸洋红液）。
染色体：染色质高度螺旋化，反复折叠，形成线状或棒状的小体，是遗传物质的载体。
染色质和染色体是细胞中同一种物质在不同时期的两种形态。

（2）类型：
A、 按着丝粒位置不同：
①端着丝粒染色体： ②近端着丝粒染色体： ③中间着丝粒染色体：
B、 按是否能决定性别： ①常染色体：人 44条 ②性染色体：XY ZW
C、 按形态、大小、来源分：
①同源染色体：1条来自父方，1条来自母方。（常用不同颜色表示）；
形态、大小相同（除性染色体外）。如 A和B、C和D 。
②非同源染色体： A和C、A和D、B和C、B和D 。

（3）染色单体：
①1条染色体上有0个或2个染色单体。
②类型：姐妹染色单体： a和b、c和d 。
非姐妹染色单体： a和c、a和d、b和c、b和d 。

（4）染色体组：一般将二倍体生物的一个配子中的全部染色体称为染色体组。（一定无相同染色体）
（5）染色体组型（染色体核型）：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。体现了数目、形态特征的全貌。
（6）意义：染色体组型有物种的特异性，可用来判断生物的亲缘关系和遗传病的诊断。
三、细胞周期
1、细胞周期
概念：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。
补充：连续分裂的细胞：根尖分生区细胞
暂不分裂的细胞：肝细胞、肾细胞、生殖细胞等，只有在特定条件下才会恢复分裂能力。
不能分裂的细胞：神经细胞，丧失分裂能力。
每一个细胞周期包括： 分裂间期 （约占细胞周期90%~95%）、 分裂期 （时间短）如下表：
细胞类型不同，分裂所经历的时间不同
细胞类型
分裂间期
分裂期
细胞周期
蚕豆根尖分生区细胞
15.3
2.0
17.3
小鼠十二指肠上皮细胞
13.5
1.8
15.3
人的肝细胞
21
1
22
人的宫颈癌细胞
20.5
1.5
22

2、分裂间期
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。
分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备，完成DNA分子的
复制（可以说成染色质的复制）和有关蛋白质的合成，同
时细胞有适度的生长，细胞体积略有增大。
分为：G1期（间隙期）：合成 DNA所需蛋白质的合成 和 核糖体 的增生。（如DNA解旋酶、DNA聚合酶、组成染色体的蛋白质等。）
S期（合成期）：主要是 DNA复制 。
G2期（间隙期）：有丝分裂所必需的一些 蛋白质的合成 。
（如组成纺锤丝的蛋白）

②分裂期：分裂间期结束之后，就进入分裂期。分裂期是一
个连续的过程，为了研究方便，人为地把分裂期分为四个时期：前期、中期、后期、末期。
③特点：分裂间期的时间总是 长于 分裂期。
④过程(1) 细胞核 的分裂。(2)细胞质的分裂，称为 胞质分裂 。
[诊断与思考]
1．判断下列叙述的正误
(1)组成生物体的细胞越小越好(　×　)
(2)所有的细胞均有细胞周期(　×　)
(3)洋葱的表皮细胞比分生区细胞的增殖周期长(　×　)
(4)进行减数分裂的细胞不具有细胞周期(　√　)
2．根据下列四种细胞周期的表示方法确定细胞周期
方法名称
表示方法
用字母表示细胞周期
扇形图

A→B→C→A 为一个细胞周期
直线图

a＋b或c＋d 为一个细胞周期
坐标图

a＋b＋c＋d＋e 为一个细胞周期
柱形图

B组细胞处于 分裂间 期，正在进行DNA复制，
C组细胞多数处于 分裂 期

练习：可用什么表示细胞周期？
圆周法： 乙→甲→乙 。
线段法： a－b和c－d 。

3.由细胞形态判断，下列①～⑤细胞中哪一类细胞最可能具有细胞周期？

提示　图中①为精细胞，③为肌肉细胞，④为神经细胞，⑤为哺乳动物的成熟红细胞(⑤细胞已无细胞核和各种细胞器)，它们均属于高度分化的细胞，已丧失分裂的周期性；但②细胞尚未分化，最可能连续分裂保持周期性。

题组一　细胞周期的判断与表示方法
1.如图表示细胞周期，下列叙述不正确的是(　　)
A．按箭头所示方向，a→a段或b→b段表示一个细胞周期
B．染色体的平均分配发生于a→b段
C．细胞中DNA含量的加倍发生在b→a段
D．将癌细胞的细胞周期阻断在b→a段可以治疗癌症
解析　b→a段、a→b段分别表示分裂间期和分裂期，细胞周期应是b→b段。答案　A
2．科研人员利用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸标记进行有丝分裂的某一动物细胞，在不同间隔时间下进行放射显影，得到如图所示结果(A开始观察，细胞已被标记，B标记细胞开始进入分裂期，C观察到的细胞分裂图像为后期，D开始观察到两个细胞被标记，E标记细胞开始进入分裂期，F观察到被标记的细胞分裂成两个子细胞)。以下说法错误的是(　　)
A．实验中采用的研究方法之一是同位素标记法
B．该细胞可能是干细胞
C．该细胞的细胞周期为22h
D．3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸可存在于该细胞的细胞核、线粒体和叶绿体中
解析　由题意知，用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸标记进行有丝分裂的某一动物细胞，应用了同位素标记法，A项正确；由于该细胞能连续分裂，可能是干细胞，B项正确；根据题意，D时期看到两个细胞被标记，说明进入了分裂末期，到下一次分裂末期为一个细胞周期，即图中的D→F，故细胞周期为22h，C项正确；动物细胞无叶绿体，故D项错误。答案　D
3．如图A表示在一个细胞周期(G1、S、G2组成了分裂间期，M为分裂期)中细胞核DNA含量的变化曲线；图B表示一个细胞周期中各个时期细胞数目的变化(用特殊的方法在一个培养基中测得的)。请据图回答下列问题：
(1)图B中DNA含量为2c～4c之间的细胞正处于________阶段。
(2)用DNA合成抑制剂处理，图B中DNA含量为________的细胞数目会增加。用秋水仙素处理，图B中DNA含量为________的细胞数目会增加。
(3)细胞周期中，完成各时期所需时间的计算公式是t＝T×(T为一个细胞周期所需的时间，N为取样的总细胞数，n为各期的细胞数)，根据图示与公式，S期的细胞数目是________个。
解析　(1)在一个细胞周期中，随着DNA复制，DNA含量逐渐增加；DNA复制之后，它们的DNA含量是G1期的2倍。(2)图B中横坐标是DNA含量，DNA含量在2c～4c之间，说明DNA正在进行复制，对应图A中的S期，2c对应图A中的G1期，4c对应图A中的G2期和M期。(3)从图A可以看出细胞周期为10h，S期为2h，G1期为6h，共6000个细胞，所以取样总细胞数为：N＝T×＝10×＝10000个。所以S期的细胞数目为：n＝t×＝2×＝2000个。答案　(1)DNA复制　(2)2c　4c　(3)2000
题组二　细胞周期各时期变化特点的分析
4．某哺乳动物体细胞在培养中能够分裂，在培养过程中将适量的3H­TdR(3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷)和某促进细胞分裂的药物加入到培养液中，培养一段时间，可观察和测量到(　　)
A．G1期变短，该期有大量3H­TdR进入细胞核
B．S期变长，该期有DNA复制和核糖体的增生
C．G2期变短，该期细胞核中有组蛋白
D．M期相对较短，该期细胞的核膜始终完整
解析促进细胞分裂的药物可以明显缩短细胞分裂的细胞周期。G1期主要是合成DNA所需的蛋白质和核糖体的增生，S期主要发生的是DNA的复制，G2期主要发生的是RNA的合成和有丝分裂所必需的一些蛋白质的合成。因此，将某促进细胞分裂的药物加入到培养液中会使G1期变短，S期和G2期也变短；3H­TdR参与DNA的复制，应该在S期大量进入细胞核；M期相对较短，该期细胞的核膜周期性地消失和重现；组蛋白是构成染色体的蛋白质，在G2期之前已经合成。综合上述分析，C项正确，A、B、D错。答案C
5．细胞周期可分为间期和分裂期(M期)，间期又分为G1期、S期和G2期。下表为体外培养的某种细胞的细胞周期各阶段时间(单位：小时)，若在细胞的培养液中加入过量的DNA合成抑制剂，则(　　)
细胞周期
G1
S
G2
M
合计
时长(h)
10
7
3.5
1.5
22
A．M期细胞至少需要11.5小时后才能到达G1期和S期的交界处
B．G2期细胞至少需要11.5小时后才能到达G1期和S期的交界处
C．所有细胞都被抑制在G1期和S期的交界处都需15小时后
D．所有细胞都被抑制在G1期和S期的交界处都需22小时后
解析　由表中信息可知，M期细胞至少需要10小时后才能到达G1期和S期的交界处，A项错误；G2期细胞到达G1期和S期的交界处至少需要的时间为1.5＋10＝11.5小时，B项正确；由于DNA的合成在S期，当在培养液中加入过量的DNA合成抑制剂时，DNA合成被抑制，即S期的细胞被抑制，若使所有细胞都停留在G1、S期交界处，则刚完成DNA复制的细胞需要经过G2、M和G1期，共需要15小时，但并不是所有细胞都需要15小时，故C、D项错误。答案　B

1．判断一个完整的细胞周期的方法
(1)细胞周期以分裂间期为起点，而不能以分裂期为起点。
(2)分裂间期的时间远远长于分裂期。
(3)DNA含量加倍的时间在细胞分裂间期，染色体数目加倍的时间在分裂期。
2．细胞周期的2点提醒
(1)分裂间期的特征：间期又分为G1期、S期、G2期，G1期进行合成DNA所需蛋白质的合成和核糖体的增生，为S期DNA的复制做准备；S期合成DNA；G2期进行有丝分裂所必需的一些蛋白质的合成，特别是微管蛋白的合成。
(2)观察细胞分裂过程中染色体形态、数目的变化时，应选择细胞周期短、分裂期相对较长的细胞；由于分裂间期远比分裂期长，视野中处于间期的细胞数目更多。
3、分裂期
（1）植物细胞的有丝分裂
前期：核膜核仁消失，染色质变成染色体，细胞两极发出纺锤丝形成一个梭形的纺锤体。染色体散乱地分布在纺锤体的中央。（两消两现一散乱或膜仁两消两体现）
中期：每条染色体的着丝粒两侧都有纺锤丝附着在上面，纺锤丝牵引着染色体运动，使着丝粒整齐的排列在赤道板上。中期染色体形态稳定，数目清晰，便于观察。（形定数晰赤道齐）
注意：赤道板只是人为定义的一个界面（不是线，是一个平面），并不是实际存在的结构，这个平面与纺锤体的中轴相垂直，类似于地球上赤道的位置。
后期：每个着丝粒分裂成两个（染色体加倍，DNA不变），姐妹染色单体分开，成为两条子染色体，由纺锤丝牵引着平均的向两极移动。（点裂数加均两极）
注意：着丝粒一旦分裂，就没有姐妹染色单体了，变成两条染色体。
末期：染色体（消失）变成染色质，纺锤体消失。核膜核仁重新出现，核膜把染色体包围起来，形成了两个新的细胞核。赤道板的位置出现了一个细胞板，细胞板由细胞的中央向四周扩散，形成新的细胞壁。（两消两现重开始）
注意：细胞板是真实存在的，最终形成新的细胞壁。其形成于高尔基体有关。（高尔基体与多糖的形成有关）

（2）动物细胞的有丝分裂
与植物细胞基本相同，区别在于：
①动物细胞在间期进行中心体倍增，一对中心粒变成两对。
②进入分裂期后，两组中心粒分别移向细胞两极，在前期纺锤体由中心粒发出的星射线组成。
③动物细胞末期不出现细胞板，细胞膜从中部凹陷并把细胞溢裂为两部分。

（3） 有丝分裂的意义
亲代细胞的染色体经过复制后，精确的平均分配到两个子细胞中，由于染色体上有遗传物质DNA，因而在生物的亲代细胞和子代细胞之间保证了遗传性状的稳定性。

（4）动植物细胞有丝分裂的异同点

不同点
相同点

分裂间期：
中心体复制
前期：
纺锤体的形成方式不同
末期：
子细胞的形成方式不同
分裂间期
分裂期
植物
细胞
无
两极发出纺锤丝形成纺锤体
细胞板形成细胞壁分隔细胞
染色体完成复制
染色体平均分配，核膜核仁的变化等
动物
细胞
有
两组中心粒发出纺锤丝形成纺锤体
细胞膜中央内陷溢裂细胞

四、有丝分裂过程中染色体、DNA、姐妹染色单体的数量变化分析
1、有丝分裂细胞内染色体、DNA、姐妹染色单体的数量变化（4条染色体为例）
时期
间期前
间期后
前期
中期
后期
末期
染色体数目
4
4
4
4
8
4
姐妹染色单体数目
0
0→8
8
8
0
0
DNA数目
4
4→8
8
8
8
4
2、曲线图:


3、柱形图:

[诊断与思考]
1．判断下列叙述的正误
(1)着丝粒分裂一定导致DNA数目加倍(　×　)
(2)真核细胞核DNA的复制发生在有丝分裂前期(　×　)
(3)在一个细胞周期中，DNA的复制和中心粒的倍增可能发生在同一时期(　√　)
(4)有丝分裂后期和末期，核DNA分子数与染色体数相同(　√　)
(5)动物细胞有丝分裂过程中，细胞板形成于末期(　×　)
(6)动植物细胞有丝分裂过程中染色体的形态、数目变化不同(　×　)
2．有丝分裂过程——以高等植物细胞为例(连线)


3．探究有丝分裂过程中细胞结构的变化
(1)纺锤体的变化：形成时期为前期→解体时期为 末期 。
(2)核膜、核仁的变化：解体时期为 前期 →重建时期为末期。
(3)中心体变化规律(动物细胞、低等植物细胞)
间 期复制→ 前 期移向两极并形成纺锤体→ 末 期平均分配到子细胞。
(4)染色体行为变化规律

4．有丝分裂过程中相关成分或结构“加倍”的时期和原因分析
成分或结构
时期
原因
DNA
间期
DNA复制
染色体
后期
着丝粒分裂
中心体
间期
中心体复制
细胞核
末期
新核膜已经形成，细胞质尚未分裂
5.着丝粒、核DNA、染色体、染色单体的数目变化(以二倍体生物为例)
　　时期
项目　　
分裂
间期
分裂期
前期
中期
后期
末期
着丝粒
2n
2n
2n
4n
2n
染色体
2n
2n
2n
4n
4→2n
染色单体
0→4n
4n
4n
0
0
核DNA
2n→4n
4n
4n
4n
4n→2n
6.与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用
细胞器名称
细胞类型
作用时期
生理作用
核糖体
动、植物细胞
间期(主要)
与有关蛋白质的合成有关
中心体
动物、某些低等植物细胞
前期
与纺锤体的形成有关
高尔基体
植物细胞
末期
与细胞壁的形成有关
线粒体
动、植物细胞
整个细胞周期
提供能量




题组一　把握方法，识别有丝分裂细胞图像
1.如图为细胞分裂过程中部分结构的变化示意图，此过程(　　)
A．发生在细胞分裂期的末期，核膜再度合成
B．发生在细胞周期的分裂间期，染色质复制
C．发生在细胞分裂期的前期，核膜逐渐解体
D．发生在细胞分裂期的中期，染色体螺旋变粗
解析　题图中的染色体含有染色单体，核膜已发生解体，说明该过程为有丝分裂前期。答案　C
2.如图为动物细胞分裂中某时期示意图，下列相关叙述正确的是(　　)
A．甲在分裂前期倍增并移向细胞两极
B．乙和丙在组成成分上差异很大
C．该时期细胞中染色体数是体细胞染色体数的两倍
D．该时期通过核孔进入细胞核的物质减少
解析　A，图示为动物细胞分裂的中期。甲为中心体，在分裂间期倍增，在分裂前期移向细胞两极。B，乙为染色体，主要由DNA和蛋白质组成；丙为纺锤丝，主要由蛋白质组成，可见两者在组成成分上差异很大。C，该时期为分裂中期，可能为有丝分裂中期，也可能为减数第二次分裂中期，如果为有丝分裂中期，细胞中染色体数与体细胞染色体数相同；如果为减数第二次分裂中期，细胞中染色体数是体细胞染色体数的一半。D，该时期核膜已经解体，无细胞核，故不存在物质通过核孔进入细胞核的情况。答案B
3．下图是某动物细胞有丝分裂模式图，有关叙述不正确的是(　　)
A．上述细胞有丝分裂的顺序是甲、丁、乙、丙
B．显微镜下观察到最多的细胞处于甲时期
C．开始出现染色体的时期是丁；染色体开始转变成染色质
形态的时期是丙
D．若某药物可抑制纺锤体形成，则它极可能是作用于丙图
解析　图中甲为间期，乙为后期，丙为末期，丁为前期，故图中细胞有丝分裂顺序为甲、丁、乙、丙，A正确；细胞周期中，间期历时最长，显微镜观察连续分裂的动物组织细胞处于间期的细胞数目最多，B正确；细胞有丝分裂中，染色体出现在前期，消失转变为染色质在末期，C正确；纺锤体的形成是在前期，D错误。答案　D
题组二　动植物细胞有丝分裂图像的识别
4．下列是一组动物活细胞有丝分裂图，有关说法正确的是(　　)
A．b图细胞将出现细胞板，并缢裂成两个子细胞；c图细胞核中染色体数和DNA数相等
B．该生物与高等植物有丝分裂的区别主要在c和e两个时期，秋水仙素使基因突变作用在e时期
C．d图细胞中同源染色体联会，形成四分体
D．上述细胞在细胞周期中出现的顺序是a→c→d→e→b
解析　本题主要考查对动物细胞有丝分裂各时期图形的识别，a、b、c、d、e各表示间期、末期、前期、中期、后期，D项正确；细胞板是植物细胞有丝分裂末期出现的，动物细胞有丝分裂末期是细胞膜向内凹陷缢裂成两个子细胞，而且c图中DNA已经复制，但染色体数没有加倍，A项错误；B项中动物细胞与植物细胞有丝分裂的区别在前期和末期，即c、b时期，基因突变发生在DNA复制时，即a时期，B项错误；同源染色体联会发生在减数分裂过程中，C项错误。答案　D
5．下图是某学生绘制的某高等植物细胞的分裂图像，其中错误的是(　　)
A．a和b B．c和d
C．b和d D．e和f
解析　b、e图都表示有丝分裂末期，植物细胞有丝分裂末期出现细胞板，细胞膜不向内凹陷，b图错误；高等植物细胞没有中心体，d图错误。答案　C
题组三　通过曲线图的“变脸”掌握有丝分裂的过程变化
6．流式细胞仪可根据细胞中DNA含量的不同对细胞分别计数。研究者用某抗癌药物处理体外培养的癌细胞，24小时后用流式细胞仪检测，结果如图。对检测结果的分析不正确的是(　　)
A．b峰中细胞的DNA含量是a峰中的2倍
B．a峰和b峰之间的细胞正进行DNA复制
C．处于分裂期的细胞均被计数在a峰中
D．此抗癌药物抑制了癌细胞DNA的复制
解析　由图可知，在b峰中细胞的DNA相对含量为80，而a峰中细胞的DNA相对含量为40，A正确；在a峰与b峰之间细胞内的DNA含量在逐渐加倍，所以正进行着DNA分子的复制，B正确；通过实验组和对照组中b峰细胞的数量可以看出，实验组中进行DNA复制的癌细胞数量明显减少，则说明该药物对癌细胞DNA复制有抑制作用，D正确；处于分裂期的细胞大部分位于b峰，C错误。答案　C
7．如图为与有丝分裂相关的坐标曲线。下列相关说法不正确的是(　　)
A．若纵坐标表示一条染色体中DNA的含量，则c→d过程细胞中DNA含量不变
B．若纵坐标表示一个细胞中DNA的含量，则e点时一条染色体中DNA的含量与a点相同
C．若纵坐标表示一条染色体中DNA的含量，则a→c过程染色体数目不变
D．若纵坐标表示一个细胞中DNA的含量，则a→c过程染色体数目不变
解析　若纵坐标表示一条染色体中DNA的含量，则ab表示DNA复制，cd表示着丝粒分裂，染色体数目加倍，但细胞中DNA含量不变；若纵坐标表示一个细胞中DNA的含量，则ab表示DNA复制，cd表示细胞分裂成两个子细胞的过程，着丝粒分裂发生在bc段，因此D项中a→c过程中包含有丝分裂后期染色体数目加倍的时期。答案　D
8．如图表示某动物细胞分裂的不同时期，细胞内染色体与核DNA数目比的变化关系，下列相关叙述错误的是(　　)
A．ab段细胞中核糖体的活动很活跃
B．bc段的细胞可发生基因突变、基因重组和染色体畸变
C．处于cd段的细胞可以不存在同源染色体
D．着丝粒分裂发生在de段
解析　ab段可表示分裂间期中蛋白质的合成时期，该时期核糖体活动活跃；bc段表示DNA复制时期，不能发生基因重组；cd段可表示处于减数第二次分裂前、中期的细胞，该时期细胞中不存在同源染色体；de段染色体与核DNA数目比由0.5变为1，是因为发生了着丝粒分裂。答案　B
题组四　利用直方图突破有丝分裂过程
9．如图是动物细胞有丝分裂不同时期染色体数目(a)、核DNA分子数目(b)的直方图，下列叙述正确的是(　　)
A．①时期染色体还未复制，核DNA已完成了复制
B．③时期核膜、核仁重建，细胞中部出现细胞板
C．①→②表示着丝粒分裂，染色体数目加倍，但核DNA分子数目不变
D．②→③表示同源染色体相互分离，染色体和核DNA分子数目也随之减半
解析　图①可表示有丝分裂前期和中期，图②可表示有丝分裂后期，图③可表示有丝分裂末期。有丝分裂的前期和中期，DNA已复制，染色体也完成了复制，但染色体数目不变。动物细胞分裂过程中不形成细胞板。有丝分裂过程中不会发生同源染色体分离现象。①→②表示由中期到后期，着丝粒分裂，染色体数目加倍，但核DNA分子数目不变。答案　C
10.处于有丝分裂过程中的动物细胞，细胞内的染色体数(a)、染色单体数(b)、核DNA分子数(c)可表示为如图所示的关系，此时细胞内可能发生着(　　)
A．纺锤体形成 B．着丝粒分裂
C．细胞板形成 D．出现新的核膜
解析　纺锤体形成于有丝分裂前期，此时染色体数(a)∶染色单体数(b)∶DNA分子数(c)＝1∶2∶2，A正确；着丝粒分裂处于有丝分裂后期，每条染色体上含有1个DNA，没有染色单体，B错误；细胞板出现在植物细胞中，题中为动物细胞，C错误；新的核膜出现于有丝分裂末期，此时每条染色体上含1个DNA，没有染色单体，D错误。答案　A
11．下图表示某种哺乳动物细胞分别在正常培养和药物处理培养时，所测得的细胞中DNA含量与细胞数的变化。推测该药物的作用是(　　)
A．通过抑制DNA的复制，抑制细胞分裂
B．通过促进DNA的复制，促进细胞分裂
C．通过抑制纺锤体的形成，抑制细胞分裂
D．通过促进着丝粒分裂，促进细胞分裂
解析　细胞分裂过程中，通过间期DNA复制，细胞DNA含量加倍，通过细胞分裂，细胞DNA含量又恢复正常。若间期受阻，则细胞不能完成DNA复制，DNA含量为2c的细胞数将增多；若细胞不能完成分裂过程，则DNA含量为4c的细胞数量将增多。答案　C

1．根据染色体变化识别细胞分裂时期
(1)染色质变为染色体，染色体散乱分布→前期，如图1。
(2)着丝粒排列在赤道面上→中期，如图2。
(3)着丝粒分裂，染色体数目增加一倍→后期，如图3。
(4)染色体变成染色质→末期，如图4。
2．动植物细胞有丝分裂图像的识别方法
(1)细胞分裂的过程中出现中心体的不一定是动物细胞，低等植物细胞有丝分裂的分裂期，纺锤体的形成也与中心体有关。
(2)细胞边界画成方形或图像中有细胞板结构，无中心粒结构，一般可判断为高等植物细胞。
(3)细胞边界画成圆形或有中心粒，无细胞板结构，通过缢裂方式平分细胞，一般可判断为动物细胞。
3．DNA、染色体、染色单体及每条染色体上DNA含量变化曲线解读

(1)a→b、l→m、p→q是因DNA分子复制。
(2)g→h、n→o、r→s是因着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，形成子染色体。
(3)d→e、r→s的变化很相似，都是DNA含量减半，但发生的时期不同。
(4)染色单体在细胞周期中的起点为0，终点也为0。
4．细胞分裂过程中直方图的分析方法
直方图是表示细胞有丝分裂过程中数量关系的常用图形，典型直方图如下图所示，图中纵坐标表示一个细胞核中的DNA、染色单体、染色体数。
一般从两个方面判断细胞所属的分裂时期：
(1)根据染色单体变化判断各时期
染色单体
(2)根据比例关系判断各时期
DNA∶染色体∶染色单体＝
五、 制作并观察有丝分裂的临时装片
1．实验原理
(1) 盐酸 使植物细胞之间的 果胶质层 松散，用盐酸处理植物的根尖，使根尖细胞 彼此容易分开 。
(2)细胞核内的染色体(质)易被 碱性染料 (龙胆紫溶液或醋酸洋红溶液)染成深色。
(3)细胞的分裂是独立进行的，在同一分生组织中可以通过 高倍物镜 观察细胞内 染色体 的存在状态，判断处于不同分裂时期的细胞。

2． 实验步骤
洋葱根尖培养：实验课前3～4天，将洋葱放在盛满清水的广口瓶上，让其底部 接触水面 ，放在 温暖 的地方培养，注意经常换水，待根长至1～5cm时取用
（1）取材——洋葱根尖2~3mm
（2）解离——解离液：质量分数10%Hcl，室温下解离10~15min(实际操作时，不用太长，几分钟即可)。程度：根尖酥软。目的：果胶松散，细胞相互分离，同时将细胞杀死并固定。
（3）漂洗——玻璃皿清水中漂洗约10min。 洗去 解离液 ，防止解离过度，影响染色。
（4）染色和制片——用镊子取出根尖放在载玻片上，用镊子轻轻压扁后，滴1滴0.01g/ml 龙胆紫溶液 ，1~2min后，盖上盖玻片。随后用手指轻压盖玻片，再覆盖上滤纸，然后用橡皮或笔端轻轻敲击盖玻片几下，使细胞分散开。
（5）观察——先低倍镜：根据细胞特点找到 分生区细胞 （正方形，排列紧密）。
后高倍镜：先找到分裂前、中、后、末期细胞，最后观察分裂间期细胞（最多）。
（6） 绘图——绘制有丝分裂各时期的细胞示意图。

注意事项：
（1）一般在上午10~下午2时（此时分生区细胞分裂旺盛）取，或取根尖之前用35℃温水泡1小时左右。
（2）解离时间要严格控制。时间短，细胞不易分散，时间长，过于酥软，且染色体结构易被败坏。
（3）漂洗要彻底，否则解离过程影响染色体着色。
（4）染色时掌握好染色液的浓度和染色时间。时间短，染色体不能完全着色，长则显微镜视野一片紫色，
无法观察。
（5）压片用力必须恰当，过重组织压烂，过轻细胞未分散，影响观察。
（6）一定要先漂洗再染色，不能颠倒，否则影响实验效果。

[深度思考]
(1)取材时为什么只能剪2～3mm，而不能过长？
提示　若剪得过长会包括伸长区，伸长区无细胞分裂，增加了寻找观察细胞的难度。
(2)解离和染色时间要严格控制的原因是什么？
提示　①若解离时间太短，则压片时细胞不易分散开；时间过长，则细胞分离过度、过于酥软，无法取出根尖进行染色和制片。②若染色时间太短，则染色体不能完全着色；若染色时间过长，则使细胞核等其他部分充满染色剂，无法分辨染色体。
(3)实验操作中漂洗和染色的顺序能不能互换？并说明原因。
提示　不能。漂洗的目的是洗去根尖组织细胞中的盐酸，有利于碱性染料的着色，若二者顺序颠倒，解离液中的盐酸会影响染色的效果。
(4)为什么不能对细胞有丝分裂过程进行连续观察？如何才能找到细胞分裂各个时期的细胞？
提示　①解离过程中细胞已经死亡，观察到的只是一个固定时期。②如果要找到各个分裂时期的细胞，要不断移动装片，在不同的视野中寻找。
(5)使细胞分散开的操作措施有哪三种？
提示　①解离；②镊子尖弄碎根尖；③拇指按压盖玻片。

题组一　植物细胞有丝分裂实验的原理与操作
1．某小组进行观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂的实验，下列关于该实验的叙述正确的是(　　)
A．盐酸主要起固定作用
B．S期时间较长的细胞更适合做该实验的材料
C．观察到分裂末期细胞内细胞板向四周扩展形成新的细胞壁
D．细胞内染色体的存在状态可作为判断有丝分裂各时期的依据
解析　质量分数为10%的盐酸的作用是解离，A项错误；应选M期较长的细胞做该实验的材料，B项错误；该实验观察到的根尖分生组织细胞已经是死细胞，无法观察到细胞板向四周扩展形成新的细胞壁的过程，C项错误；染色体的形态、特征和数目是判断有丝分裂各时期的依据，D项正确。答案　D
2．在“观察植物细胞有丝分裂”实验中，三位实验人员制作洋葱根尖装片的操作步骤如下表所示(“＋”表示操作，“－”表示未操作)：
实验人员
操作
取材
解离
漂洗
染色
制片
甲
根尖1～3mm处
－
＋
＋
＋
乙
根尖1～3mm处
＋
－
＋
＋
丙
根尖5～7mm处
＋
＋
＋
＋
则甲、乙、丙观察到的实验现象分别是(　　)
A．细胞重叠、染色体着色很浅不清楚、细胞分散染色体清楚
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、细胞分散染色体清楚、细胞分散染色体清楚
解析　解离的目的是使细胞分散开，甲未解离，细胞相互重叠；漂洗的目的是洗去解离液，便于染色，乙未漂洗，影响染色效果，染色体着色很浅不清楚；根尖5～7mm处为伸长区，伸长区细胞已失去分裂能力，染色体呈染色质状态，故观察不到染色体。答案　C
题组二　影响细胞有丝分裂的实验探究
3．用不同浓度的药物X处理大蒜根尖分生区细胞3d、5d后，分别制片观察有丝分裂指数[有丝分裂指数(%)＝分裂期细胞数/观察细胞数×100%]如下图，相关叙述错误的是(　　)
A．药物X浓度为0时有丝分裂指数只有10%，表明多数细胞处于分裂间期
B．制作装片过程中使用解离液的目的是固定细胞的形态
C．高浓度的药物X严重抑制了根尖分生区细胞有丝分裂指数
D．随着处理时间的延长，根尖细胞有丝分裂指数呈下降趋势
解析　有丝分裂指数是10%的含义是处于分裂期的细胞占10%，说明90%左右的细胞处于间期，故A项正确；解离液的作用是使细胞相互分离，B项错误。答案　B
4．某些有毒物质能诱导真核细胞在分裂过程中产生微核。微核是由断裂的染色体形成的椭圆形异常结构，游离于细胞核之外，光学显微镜下可见。某生物小组为了探究香烟焦油能否诱导微核产生，完成了如下实验：
第一步：萃取获得香烟中的焦油，用醋酸丙酯将其溶解后，再用蒸馏水稀释，配制成一系列浓度的焦油溶液。各取等量溶液分别加入烧杯A、B、C、D中。将醋酸丙酯与蒸馏水混合后取等量加入烧杯E中。取等量蒸馏水加入烧杯F中。
第二步：将6个状况相同、幼根已培养至1cm左右的洋葱，分别置于上述6个烧杯中培养较长且相同时间，然后从每个洋葱上随机取根尖(2～3mm)数根制作临时装片。
第三步：镜检记录出现微核的细胞所占的比例(微核率)，计算每组平均值。结果如表所示：
烧杯编号
A
B
C
D
E
F
焦油浓度(μg/mL)
50
100
200
300
0
0
平均微核率(‰)
12.55
14.93
17.32
20.14
3.58
3.59

(1)用洋葱根尖制作临时装片的一般步骤为______________________________________________________。
(2)对A、B、C、D四组而言，E组与F组哪组是对照组？________。将E组与F组比较，作用是__________________________________________________________________________________________。
(3)该实验可得出的结论是____________________________________________________________________。
答案　(1)解离→漂洗→染色→制片
(2)E组　排除醋酸丙酯的影响
(3)香烟焦油能诱导微核产生，且浓度越高诱导作用越强
解析　制作洋葱根尖临时装片的一般步骤为：解离→漂洗→染色→制片。该实验的自变量是不同浓度的焦油，但焦油溶解在醋酸丙酯中，为了排除溶剂醋酸丙酯对实验结果的影响，设立了E组作为对照组。通过表格中的数据分析，香烟焦油能诱导微核产生，且浓度越高诱导作用越强。
题组三　观察类实验综合分析
5．下面的实验过程，不正确的是(　　)
A．有丝分裂观察：解离根尖→漂洗→染色→制片→观察
B．油脂鉴定：切取花生子叶薄片→染色→去浮色→制片→观察
C．蛋白质鉴定：将双缩脲试剂A液和B液混合→滴加到豆浆样液中→观察
D．细胞失水实验：撕取洋葱鳞片叶外表皮→制片→观察→滴加蔗糖溶液→观察
解析　双缩脲试剂使用时应先加A液，摇匀后再加B液。答案　C
6．下列实验中所用试剂，错误的是(　　)
A．在观察植物细胞有丝分裂实验中，使用醋酸洋红溶液使染色体着色
B．在光合色素提取实验中，使用95%的乙醇提取色素
C．滴加30%的蔗糖溶液比10%的蔗糖溶液引起细胞质壁分离所需时间短
D．观察叶绿体可以用菠菜叶表皮为实验材料
解析　菠菜叶表皮细胞内无叶绿体。答案　D

1．观察有丝分裂实验的3个易错点
(1)不清楚“解离”的作用原理，误认为可以观察细胞有丝分裂的动态变化过程。
(2)不清楚细胞具有的相应结构，误认为赤道面也能观察到。
(3)对取材原理不清楚，误认为根尖任何部位的细胞都可作为观察对象，实际上只有分生区细胞才可以作为观察对象。
2．观察类实验总结
(1)四种显微镜观察实验的比较
项目
实验
装片制作
材料状态
染色观察
观察生物材料中的油脂
需用苏丹Ⅲ染液
死细胞
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
需用龙胆紫溶液或醋酸洋红溶液染色
直接观察
观察细胞中的叶绿体
直接制片
活细胞
观察植物细胞的质壁分离和复原
直接制片

(2)显微观察类实验应注意的问题
①注意取材：根据观察对象选用合适的材料，如观察植物细胞的有丝分裂，应选取根尖分生区细胞；观察质壁分离与复原，应选取成熟的植物细胞等。
②注意材料处理：根据不同材料，不同的观察对象，做不同的材料处理，如浸泡、染色、解离、保持生活状态等。
③注意制片方法
在观察类实验中常采用临时装片制作技术等。临时装片制作有压片法、装片法和切片法。
【基础训练】
1.右图是按顺时针方向表示的4种植物细胞的细胞周期，其中说法正确的是( B )
A.温度对植物a→b段的生理活动没有影响
B.甲图的b→a与丙图的b→a所用的时间可能一样长
C.图中b→a→b表示细胞增殖过程的一个细胞周期
D.a→b中，由于DNA的复制使染色体数目增加一倍
2.下列与细胞周期有关的叙述，正确的是( C )
A.等位基因的分离发生在细胞周期的分裂间期
B在植物细胞的细胞周期中纺锤丝出现在分裂间期
C细胞周期中染色质DNA比染色体DNA更容易复制
D.肝细胞的细胞周期中染色体存在的时间比染色质的长
3.下列①~⑥表示一个细胞有丝分裂过程中染色体变化的不同情况。在整个细胞周期中，染色体变化的顺序应该是( B )

A.①④③②⑤⑥① B.⑥①⑤④③②⑥ C.②③①④⑤②⑥ D.⑥①④⑤②③⑥
4.如图是某生物体细胞有丝分裂不同时期的图象，对其描述正确的是( C )

A.由乙图细胞膜向内凹陷可判断该生物是植物
B.甲、乙、丙细胞的染色体、染色单体、DNA数量比都为1:2:1
C.甲、乙、丙细胞分别处于有丝分裂的前期、后期和中期
D.甲细胞从细胞两极发出纺锤丝形成了纺锤体
5. 下图表示细胞分裂过程中染色体的形态变化，下列分析错误的是( D )

A.戊阶段细胞中染色体数与核DNA分子数相等 B.丙阶段核膜消失，核仁解体
C.观察染色体形态和数目通常在丁时期 D.甲→乙的过程中细胞内染色体数目加倍
6.有关观察植物细胞有丝分裂实验的叙述，正确的是( B )
A.装片制作的正确顺序是解离→染色→漂洗→制片
B.看到的分生区细胞大多具有完整的细胞核
C.解离的目的是将组织细杀死，以利于固定细胞的形态
D.漂洗的目的是为了洗去根尖上的盐酸，避免细胞受损
7. 洋葱根尖和小鼠骨髓细胞都能用于观察细胞有丝分裂，比较实验操作和结果，叙述正确的是( B )
A.都需要用盐酸溶液使细胞相互分离
B.都需要用低倍镜找到分裂细胞再换高倍镜观察
C.在有丝分裂中期都能观察到染色体数目加倍
D.在有丝分裂末期都能观察到细胞板
【能力提升】
1.如图是某生物体细胞有丝分裂后期示意图，下列有关叙述正确的是( C )

A.图中1、2这对同源染色体向两极移动的速率相同
B.甲在分裂前期数目倍增并移向细胞两极
C.乙和丙中的蛋白质合成的时期不同
D.秋水仙素会抑制丙的形成，导致着丝粒不能一分为二
【历年真题】
1.(2015.10·16题)下列关于高等动物细胞的细胞周期的叙述，错误的是( D )
A.分裂间期进行DNA复制 B.前期开始出现染色体和纺锤体
C.中期是观察染色体形态的最佳时期 D.末期进行着丝粒的分裂
2.(2016.4·26题)【加试题】下列关于高等动物体细胞的细胞周期的叙述，错误的是( C )
A.细胞处于S期时，显微镜下能观察到核仁
B.蛙胚卵裂球细胞周期变短，子细胞体积变小
C.蛙胚卵裂期细胞G2期显著缩短，细胞分化变快
D.在缺乏营养物质的培养液中培养细胞，可得到大量的G1期细胞
3.(2016.10·13题)下列关于高等动物细胞有丝分裂的叙述，正确的是( B )
A.前期核膜解体成磷脂分子和蛋白质分子 B.中期染色体的显微照片可制作染色体组型图
C.后期着丝粒断裂导致染色单体数目加倍 D.末期囊泡聚集成的细胞板形成新的膜
4.(2017.4·18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( D )
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属于碱性染色剂
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

5.如图表示洋葱根尖某细胞不同时期细胞核中DNA和细胞质中mRNA的含量变化．下列有关说法正确的是（　C　）
A、该细胞最可能是根尖成熟区细胞
B、染色体和染色质发生形态转变的时期是a和e
C、c时期的细胞中一条染色体（质）上有2个DNA分子
D、在分裂间期中心体复制形成4个中心粒