专题3 细胞的生命历程 专点8 细胞分裂过程图像和坐标曲线的识别复习题
[直击考纲] 1.细胞的生长和增殖的周期性(Ⅰ)。2.细胞的无丝分裂(Ⅰ)。3.细胞的有丝分裂(Ⅱ)。4.细胞的减数分裂(Ⅱ)。5.动物配子的形成过程(Ⅱ)。6.动物的受精过程(Ⅱ)。7.细胞的分化(Ⅱ)。8.细胞的全能性(Ⅱ)。9.细胞的衰老和凋亡以及与人体健康的关系(Ⅱ)。10.癌细胞的主要特征及防治(Ⅱ)。
考点8 细胞分裂过程图像和坐标曲线的识别
1．理清细胞分裂过程中细胞分裂图像、坐标曲线和柱状坐标图之间的对应关系图
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2．抓住关键点，快速判断细胞分裂图像的分裂方式
3．在坐标曲线中，判断细胞分裂方式
(1)一看“染色体峰值”：最大值为4n，则为有丝分裂；最大值为2n，则为减数分裂。
(2)二看“核DNA复制和分裂次数”：“斜线”出现一次，“垂直下降”出现两次，则为减数分裂；“斜线”出现一次，“垂直下降”出现一次，则为有丝分裂。
(3)三看“结果”：染色体和DNA数目与分裂前相等，则为有丝分裂；若减半，则为减数分裂。
4．以同位素标记为切入点，对DNA复制与细胞分裂的综合问题考查的案例分析
(1)有丝分裂与DNA复制
①过程图解：一般只研究一条染色体。
a．复制一次(母链被标记，培养液中不含同位素标记)
b．转至不含放射性的培养液中再培养一个细胞周期
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②规律总结：若只复制一次，产生的子染色体都带有标记；若复制两次，产生的子染色体中只有一半带有标记。
(2)减数分裂与DNA复制
①过程图解：减数分裂一般选取一对同源染色体为研究对象(母链被标记，培养液中不含同位素标记)
②规律总结：由于减数分裂没有细胞周期，DNA只复制一次，因此产生的子染色体都带有标记。
题组一 透过文字表述辨析细胞分裂过程的特点
1．(2017·全国Ⅲ，29)利用一定方法使细胞群体处于细胞周期的同一阶段，称为细胞周期同步化。以下是能够实现动物细胞周期同步化的三种方法。回答下列问题：
(1)DNA合成阻断法：在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的DNA合成可逆抑制剂，处于______期的细胞不受影响而继续细胞周期的运转，最终细胞会停滞在细胞周期的________期，以达到细胞周期同步化的目的。
(2)秋水仙素阻断法：在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的秋水仙素，秋水仙素能够抑制________________，使细胞周期被阻断，即可实现细胞周期同步化。经秋水仙素处理的细胞________(填“会”或“不会”)被阻断在间期。
(3)血清饥饿法：培养液中缺少血清可以使细胞周期停滞在间期，以实现细胞周期同步化。分裂间期的特点是_________________________________________________(答出1点即可)。
答案 (1)分裂 分裂间 (2)纺锤体形成 不会
(3)完成DNA复制和有关蛋白质的合成，为分裂期准备物质
解析 (1)DNA复制发生在细胞分裂间期；DNA合成被阻断后，分裂期不受影响，分裂间期受影响。
(2)秋水仙素通过抑制纺锤体的形成来使细胞中染色体数目加倍，而纺锤体形成于有丝分裂前期，因此不会被阻断在间期。
(3)分裂间期细胞的特点是DNA的复制和有关蛋白质的合成、细胞体积略有增大。
真题重组 判断下列有关细胞分裂过程的叙述：
(1)在动物细胞的有丝分裂间期能观察到纺锤体和中心体，有DNA和中心体的复制的过程
(2010·重庆，3B和2013·江苏，3A)( × )
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(2)动物细胞有丝分裂时，纺锤体、染色单体均形成于分裂前期，消失于分裂后期
(2013·江苏，3C)( × )
(3)二倍体生物细胞进行着丝点分裂时，细胞中一定不存在同源染色体，而染色体DNA一定由母链和子链组成(2014·天津，1AC)( × )
(4)果蝇的一个初级精母细胞经减数第一次分裂形成两个次级精母细胞，形成的两个子细胞核中DNA数目相同，遗传信息不同(2010·安徽，2改编)( √ )
2．(2017·凉山州模拟)在雄果蝇的某细胞中，染色体分别向两极移动，下列有关叙述正确的是( )
A．如果细胞中有同源染色体，则其核DNA分子数是体细胞的两倍
B．如果细胞中有两条Y染色体，则染色体数目一定是体细胞中的两倍
C．正在进行DNA分子复制，且染色体中的DNA一定由母链组成
D．如果细胞中染色体数目与其体细胞中的相等，则一定没有染色单体
答案 A
解析 如果细胞中有同源染色体，可以表示有丝分裂后期或减数第一次分裂后期，其核DNA分子数是体细胞的两倍，A正确；如果细胞中有两条Y染色体，则该细胞可能是有丝分裂后期或减Ⅱ后期，则染色体数目可能是体细胞中的两倍，也可能与体细胞中的相同，B错误；DNA分子复制发生在间期，而题干中染色体移向细胞两极表示后期，C错误；如果细胞中染色体数目与其体细胞中的相等，则可以表示减Ⅰ后期或减Ⅱ后期，而减Ⅰ后期有染色单体，D错误。
思维延伸 判断下列有关细胞分裂过程的叙述：
(1)有丝分裂前期开始形成1对中心体，发出星射线形成纺锤体( × )
(2)同一个体中细胞有丝分裂和减数第二次分裂的中期染色体行为和数目都不同( × )
(3)人体细胞分裂过程中，出现染色体数目加倍是由纺锤丝牵拉造成的( × )
(4)在有丝分裂的一个细胞周期中染色体数目加倍和姐妹染色单体形成可能发生在同一时期( × )
(5)减数第一次分裂前期一定会发生同源染色体两两配对形成四分体的过程( √ )
(6)初级卵母细胞和次级卵母细胞在分裂过程中均会发生“细胞质不均等分裂”，而初级卵母细胞和初级精母细胞在分裂过程中均会发生“着丝点分裂”( × )
题组二 透过细胞分裂图像及曲线辨析其中的变化规律和特点
3．判断下列有关细胞分裂图像和曲线的相关叙述：
(1)图1可表示二倍体动物有丝分裂后期的细胞(2015·广东，6D)( × )
(2)图2为动物细胞分裂中某时期示意图，则甲在分裂前期倍增并移向细胞两极，该时期通过核孔进入细胞核的物质减少(2014·江苏，12AD)( × )
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图1 图2
(3)图3为某生物一个细胞的分裂图像，着丝点均在染色体端部，图中1、2、3、4 各表示一条染色体，其中染色体1 与2 在后续的分裂过程中会相互分离，而染色体1与3可能会出现在同一子细胞中(2013·江苏，8CD)( √ )
(4)洋葱根尖细胞有丝分裂过程中，核DNA分子数与染色体数的比值变化如图4
(2014·广东，24A)( × )
图3 图4
4．(2017·浙江模拟)图1表示某二倍体动物精原细胞通过减数分裂形成精子过程中某结构的数量变化曲线；图2为不同分裂时期的相关图像，则下列叙述错误的是( )
A．图1中B点以后的细胞名称为次级精母细胞或精细胞
B．图1中A点时细胞中一定有两个染色体组
C．图2中若M为X染色体，则N有可能为Y染色体
D．图2中细胞乙、丙处于图1中OB段
答案 C
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解析 由分析可知，图1曲线表示同源染色体对数的数量变化，B点后是减数第二次分裂的不同时期的细胞，可能是次级精母细胞、精细胞，A正确；图1中A点表示减数第一次分裂，此时细胞中含有2个染色体组，B正确；丁细胞是经减数第一次分裂形成的次级精母细胞，减数第一次分裂过程中同源染色体分离，因此如果M为X染色体，则N一定为常染色体，C错误；图1中OB段存在同源染色体，在减数分裂过程中存在同源染色体的时期是减数分裂间期、减数第一次分裂时期，即图2中的乙、丙细胞，D正确。
思维延伸 判断下列叙述的正误：
(1)若下图1中细胞类型是依据不同时期细胞中染色体数和核DNA分子数的数量关系而划分的，图2表示细胞分裂过程中核DNA与染色体数目比值的变化，则当图1细胞发生由b向a和由d向c转变时都可发生图2中由丙到丁的变化( √ )
(2)如图表示细胞分裂过程中的染色体的形态变化，则图中染色体的形态变化可发生在任何细胞分裂过程中，乙→丁过程中可发生同源染色体联会，而在丙→戊过程中可发生同源染色体的分离( × )
(3)若下图表示某动物细胞分裂各阶段染色体数与核DNA数的比例关系(用实线表示)和细胞质中mRNA含量的变化(用虚线表示)。则：d阶段可发生同源染色体的分离过程，因此d～e阶段二者比例的变化是同源染色体的分离所致( × )
(4)若如图甲、乙、丙是该动物的细胞分裂示意图(局部)，三个细胞均来自于同一个动物个体，则：依据每条染色体都含有染色单体可判断甲细胞是初级卵母细胞，而乙和丙细胞在细胞分裂过程中染色体数目都是正常体细胞的两倍( × )
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题组三 辨析细胞分裂中数据变化规律与分裂过程之间的对应关系
5．(2013·全国Ⅰ，2)下列关于同一个体中细胞有丝分裂和减数第一次分裂的叙述，正确的是( )
A．两者前期染色体数目相同，染色体行为和DNA分子数目不同
B．两者中期染色体数目不同，染色体行为和DNA分子数目相同
C．两者后期染色体数目和染色体行为不同，DNA分子数目相同
D．两者末期染色体数目和染色体行为相同，DNA分子数目不同
答案 C
解析 假如体细胞内的染色体数目为2n，有丝分裂前期、中期、后期、末期细胞内染色体数目分别是2n、2n、4n、2n，减数第一次分裂相应时期细胞内染色体数目分别是2n、2n、2n、n；有丝分裂前期、中期、后期、末期细胞内DNA分子数目分别是4n、4n、4n、2n，减数第一次分裂相应时期细胞内DNA分子数目分别是4n、4n、4n、2n；减数第一次分裂过程中同源染色体依次发生联会、四分体、分离与自由组合等行为变化，有丝分裂则没有这种变化，故正确答案为C。
真题重组 判断下列有关细胞分裂数据变化规律的叙述：
(1)若在G2期加入DNA合成抑制剂，则有丝分裂前期每条染色体仍含有2条染色单体，子细胞染色体数目与母细胞的相同(2015·浙江，2C)( √ )
(2)减数第一次分裂前期同源染色体配对，每条染色体含有4条染色单体，子细胞染色体数目为母细胞的一半(2015·浙江，2D)( × )
(3)正常情况下，在人的初级卵母细胞经减数分裂形成卵细胞的过程中，一个细胞中含有的X染色体条数最多为2条(2014·上海，22B)( √ )
(4)二倍体生物细胞进行着丝点分裂时，一定导致DNA数目加倍，此时细胞中染色体数目一定是其体细胞的2倍(2014·天津，1BD)( × )
(5)在动物细胞有丝分裂间期，DNA 含量和染色体数都加倍(2013·江苏，3B)( × )
6．(2017·泸州模拟)男性色盲体内一个处于有丝分裂中期的细胞，与女性色盲基因携带者体内一个处于减数第二次分裂后期的细胞进行比较，在不考虑变异的情况下，下列说法一定正确的是( )
A．色盲基因数目比值为1∶1
B．DNA数目比值为2∶1
C．常染色体数目比值为2∶1
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D．染色体数目比值为1∶1
答案 D
解析 男性色盲体内处于有丝分裂中期的细胞中有2个色盲基因，而该女性处于减数第二次分裂后期的细胞中有0或2个色盲基因，A错误；如果不考虑细胞质DNA，男性色盲体内处于有丝分裂中期的细胞中有46×2＝92个DNA分子，而该女性处于减数笫二次分裂后期的细胞中有46个DNA分子，但是考虑细胞质DNA，比例就不为2∶1，B错误；男性色盲体内处于有丝分裂中期的细胞有44条常染色体，而该女性处于减数笫二次分裂后期的细胞也有44条常染色体，C错误；男性色盲体内处于有丝分裂中期的细胞的染色体为44＋XY，该女性处于减数笫二次分裂后期的细胞中染色体为44＋XX，即染色体数目比值为1∶1，D正确。
思维延伸 判断下列叙述的正误：
(1)若一个处于正常细胞分裂后期的某细胞内含有10个核DNA分子，则该细胞不可能处于减数第一次分裂后期( √ )
(2)在二倍体动物(染色体数为2n)的细胞分裂过程中，某一时期细胞内染色体(a)和核DNA分子(b)的数目关系如图。正常情况下，此时期细胞中某一极的染色体数可能为n( √ )
(3)某果蝇的一个细胞经过两次连续分裂，将第一次分裂产生的两个细胞记为第一代，第二次分裂产生的四个细胞记为第二代，则：若第一代细胞与第二代细胞的染色体数目相同，一定为有丝分裂( × )
(4)若处于分裂期的一个细胞内，染色体上共有10个DNA分子，则正常情况下该细胞可能含两个染色体组且移向细胞两极的核基因相同( √ )
题组四 通过同位素标记考查细胞分裂过程中的变化特点
7．(2010·山东，7)蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培养基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期，其染色体的放射性标记分布情况是( )
A．每条染色体的两条单体都被标记
B．每条染色体中都只有一条单体被标记
C．只有半数的染色体中一条单体被标记
D．每条染色体的两条单体都不被标记
答案 B
解析 蚕豆根尖细胞在含3
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H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培养基中完成一个细胞周期，根据DNA的半保留复制原则，分裂产生的细胞中的染色体中的DNA的两条链中只有一条含有放射性，然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期，共用着丝点的两条染色单体的两个DNA分子中，只有一个DNA的一条链被标记，也就是每条染色体中都只有一条单体被标记。
8．(2017·达州模拟)经32P充分标记的某动物精原细胞置于不含32P的培养液中，在适宜条件下先进行了一次有丝分裂，紧接着再连续进行了两次细胞分裂(第2次和第3次)，若某细胞中含32P的染色体比例、含32P的核DNA比例均为，则该细胞不可能处于( )
A．第2次分裂(有丝分裂)后期
B．第2次分裂(减Ⅰ分裂)后期
C．第3次分裂(有丝分裂)后期
D．第3次分裂(减Ⅱ分裂)后期
答案 B
解析 由于经过第一次有丝分裂后，产生的两个子细胞中，每条染色体上的DNA分子均有一条链被标记，因此第2次分裂(有丝分裂)后期，细胞中含32P的染色体比例为，A正确；在第2次分裂(减Ⅰ分裂)后期，只是发生了同源染色体的分离，着丝点并没有分裂，因此此时每条染色体上均有32P标记，B错误；如果在第2次有丝分裂后期含有标记的染色体全部移向细胞的同一极，那么该细胞在第3次分裂(有丝分裂)后期细胞中含32P的染色体比例、含32P的核DNA比例均为，C正确；在第2次(减Ⅰ分裂)分裂时，由于只是发生同源染色体分离，因此产生的次级精母细胞中仍然是每条染色体的DNA分子均有一条链被标记，因此第3次分裂(减Ⅱ分裂)后期含32P的染色体比例、含32P的核DNA比例均为，D正确。
思维延伸 如图A点时，用32P标记果蝇精原细胞所有核DNA的双链，然后置于只含31P的培养液中培养，发生了a、b连续两个分裂过程。判断下列相关叙述：
(1)IJ段细胞中含32P标记的染色体可能有8条( × )
(2)KL段每个细胞核中含32P标记的染色体条数都相等( × )
(3)a与b第一次分裂的后期细胞中，32P标记的DNA的含量，前者是后者的两倍( √ )
(4)a与b第一次分裂的前期细胞中，32P标记的DNA的含量相同，染色体数不同( × )
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