第2课时有丝分裂过程中相关变化及观察实验
课标要求 1.比较有丝分裂过程中物质或结构的变化规律，培养逻辑思维能力。2.活动：制作和观察根尖细胞有丝分裂简易装片，或观察其永久装片。
考点一有丝分裂的图像和曲线分析
1．染色体、染色单体、核DNA的数量关系
(1)染色体数＝着丝粒数，即根据着丝粒数计算染色体数。
(2)当染色单体存在时，染色体∶染色单体∶核DNA＝1∶2∶2。
(3)当无染色单体存在时，染色体∶核DNA＝1∶1。
2．有丝分裂过程中细胞内核DNA含量、染色体数、染色单体数的变化(假定生物体细胞中核DNA含量为2c，染色体数为2n)
(1)核DNA含量、染色单体数、染色体数变化
项目间期前期中期后期末期
核DNA含量2c→4c4c4c4c4c→2c
染色单体数0→4n4n4n0 0
染色体数2n2n2n4n4n→2n
(2)细胞核DNA含量、染色体数、染色单体数、每条染色体上DNA含量变化曲线
①a →b 、l →m 、p →q 变化原因都是DNA 分子复制。
②g →h 、n →o 、r →s 变化原因都是着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，染色体数目加倍。 ③c →d 、r →s 的变化很相似，但原因不同，c →d 的变化原因是一个亲代细胞分裂成两个子代细胞。
(3)根据柱状图判断细胞分裂时期的规律：
①根据染色单体变化判断各时期：
染色单体⎩⎨⎧
有→G 2期、前期、中期→甲图
无→⎩⎪⎨⎪⎧
后期、末期→乙图G 1
期→丙图
②根据比例关系判断各时期：
核DNA ∶染色体∶染色单体＝⎩⎪⎨⎪
⎧
4n ∶2n ∶4n →G 2期、前期、中期→甲图4n ∶4n ∶0→后期、末期→乙图
2n ∶2n ∶0→G 1期→丙图
1．细胞有丝分裂过程中，哪些时期染色体数量与核DNA 含量一定相等？ 提示 G 1期、分裂后期、末期。
2．请分析在有丝分裂过程中下列细胞结构主要有哪些变化。 (1)染色体；(2)纺锤体；(3)核膜和核仁。
提示 (1)染色体：复制→散乱分布于纺锤体中央→着丝粒排列在赤道板上→着丝粒分裂→移向细胞两极→平均分配到两个子细胞中；(2)纺锤体：形成(前期)→解体消失(末期)；(3)核膜和核仁：解体消失(前期)→重建(末期)。
1．如图是细胞中某两种物质的含量在有丝分裂相关过程中的变化情况。下列叙述不正确的是()
A．图中的虚线所代表的物质有两种不同的表现形式
B．图中的b～c段会发生着丝粒分裂
C．叶肉细胞中会出现如图所示变化，而细菌细胞中不会出现
D．a～b段细胞中有蛋白质和RNA的合成
答案 C
解析叶肉细胞是高度分化的植物细胞，不能进行有丝分裂，C错误。
2．(不定项)如图1和图2表示细胞周期不同时期染色体和核DNA的数量关系，下列有关叙述正确的是()
A．观察染色体形态和数目的最佳时期处于图1的CD段
B．图1中DE段的细胞染色体数目加倍，但核DNA数量不变
C．图2中a对应图1中的AB段，c对应图1中的EF段
D．有丝分裂过程不会出现图2中d所示的情况
答案ABD
解析图2中a表示有丝分裂后期、末期，对应图1中的EF段，c表示G1期，对应图1中的AB段，C错误。
归纳提升有丝分裂过程中的“加倍”
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
中心体间期中心粒复制
细胞核末期新核膜已经形成，细胞质尚未分裂
考点二观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
1．实验原理：在高等植物体内，有丝分裂常见于根尖、芽尖等分生区细胞。由于各个细胞的分裂是独立进行的，因此在同一分生组织中可以观察到处于不同分裂时期的细胞。染色体容易被碱性染料(如甲紫溶液，旧称龙胆紫溶液)着色。
2．实验步骤
如图甲中a、b、c、d 表示某植物根尖的不同区域，图乙是用高倍显微镜观察到的该植物组织切片有丝分裂模式图，图丙表示该组织细胞周期中某物质的数量变化曲线。
(1)观察根尖有丝分裂时应选择图甲b(填字母)区细胞，该区细胞特点是呈正方形，排列紧密。观察细胞质壁分离时可选择d(填字母)区细胞。
(2)请按细胞有丝分裂过程排列图乙中细胞：B→A→D→C。细胞是独立分裂的，但不能选定一个细胞持续观察它的整个分裂过程，原因是制作装片标本时细胞已经死亡。
(3)图丙中f～g段细胞内发生的主要变化是着丝粒分裂，染色体数目加倍，加倍后的染色体在纺锤丝牵引下平均分配移向细胞的两极，在图丙中染色体数与核DNA数之比为1∶2的时间段是c～f。
3．(2023·江苏连云港高三预测)美花石斛的茎是名贵中药材，在一天中细胞分裂存在日节律性。图1、图2是某兴趣小组的实验结果，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。下列说法正确的是()
A．选取新生茎尖作为实验材料的主要原因是茎尖伸长区细胞分裂旺盛
B．细胞周期中各时期的顺序是⑤→④→②→①→③
C．由图1可知，细胞周期中分裂期的细胞持续时间更长
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 D
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分裂旺盛，A错误；据图可知，①处于分裂后期，②处于分裂末期，③处于分裂间期，④处于分裂中期，⑤处于分裂前期，因此细胞周期中各时期的顺序是③→⑤→④→①→②，B错误；细胞周期分为分裂间期和分裂期，分裂间期的细胞数目远多于分裂期，因此细胞周期中分裂间期的细胞持续时间更长，C错误；由图2可知，9：00分裂指数最大，因此9：00左右是美花石斛细胞分裂的高
峰期，D正确。
4．在制作和观察植物细胞有丝分裂临时装片的活动中，甲、乙、丙三位同学剪取洋葱根尖后，立即进行如下表所示的操作步骤。下列叙述错误的是()
学生
操作步骤
解离漂洗染色制片观察
甲＋－＋＋＋
乙＋＋－＋＋
丙＋＋＋＋＋
注：“＋”表示进行了该项操作，“－”则表示没有进行。
A．实验中解离和压片都有利于根尖分生区细胞分散
B．甲、乙两位同学观察不到染色体都是因为染色体未被着色
C．丙同学观察到视野中处于分裂期的细胞数目少于分裂间期的细胞数目
D．漂洗的目的是洗去浮色，便于观察
答案 D
解析甲同学没有进行漂洗，而漂洗的目的是洗去解离液，便于染色体着色，故甲同学观察不到染色体是因为染色体未被着色，乙同学没有对染色体进行染色，故乙同学观察不到染色体也是因为染色体未被着色，B正确；在细胞周期中，分裂期所占时间较短，故视野中处于分裂期的细胞数目少于分裂间期的细胞数目，C正确；漂洗的目的是洗去多余的解离液，防止解离过度，以免影响染色，D错误。
归纳提升(1)解离液中两种液体的作用
①酒精：迅速杀死细胞，固定细胞内染色体的形态和位置。
②盐酸：促进细胞之间的中胶层物质溶解，从而达到分离细胞的目的。
(2)各操作步骤时间或力度要严格控制的原因分析
解离时间太短细胞间质未被完全溶解，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
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
(3)细胞周期中不同时期持续时间长短与处于该时期的细胞数呈正相关。
1．(2022·湖南，6)洋葱根尖细胞染色体数为8对，细胞周期约12小时。观察洋葱根尖细胞有丝分裂，拍摄照片如图所示。下列分析正确的是()
A．a为分裂后期细胞，同源染色体发生分离
B．b为分裂中期细胞，含染色体16条，核DNA分子32个
C．根据图中中期细胞数的比例，可计算出洋葱根尖细胞分裂中期时长
D．根尖培养过程中用DNA合成抑制剂处理，分裂间期细胞所占比例降低
答案 B
解析图示为洋葱根尖细胞的有丝分裂图，有丝分裂过程中无同源染色体的分离现象，A错误；b细胞着丝粒整齐排列在赤道板上，细胞处于有丝分裂中期，且洋葱根尖细胞染色体数为8对(16条)，有丝分裂中期染色体数目与体细胞相同，但核DNA分子数加倍，故b细胞含染色体16条，核DNA分子32个，B正确；各期细胞数目所占比例与其分裂周期所占时间成正相关，故已知细胞周期时间，根据各时期细胞数目所占比例可计算出各时期的时间，但应统计多个视野中的比例求平均值，图中只有一个视野，无法准确推算，C错误；分裂间期时的S期进行DNA分子复制，若根尖培养过程中用DNA合成抑制剂处理，细胞停滞在分裂间期，故分裂间期细胞所占比例升高，D错误。
2．(2022·江苏，7)培养获得二倍体和四倍体洋葱根尖后，分别制作有丝分裂装片，镜检、观察。下图为二倍体根尖细胞的照片。下列相关叙述错误的是()
A．两种根尖都要用有分生区的区段进行制片
B．装片中单层细胞区比多层细胞区更易找到理想的分裂期细胞
C．在低倍镜下比高倍镜下能更快找到各种分裂期细胞
D．四倍体中期细胞中的染色体数与①的相等，是②的4倍，③的2倍
答案 D
解析四倍体中期细胞中的染色体数是4n，图中①处于二倍体根尖细胞有丝分裂后期，染色体数目加倍，染色体数目为4n，②处于二倍体根尖细胞有丝分裂间期，染色体数目为2n，③处于二倍体根尖细胞有丝分裂前期，染色体数目为2n，所以四倍体中期细胞中的染色体数与①的相等，是②的2倍，③的2倍，D错误。
3．(2019·江苏，7)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
解析高等植物的根尖、芽尖等分生区的细胞均可进行有丝分裂，A错误；解离的目的是用药液使组织中的细胞相互分离开来，解离时间过长会使根尖过分软化，且细胞内染色体结构被破坏，将会影响实验结果，B错误；制片是用镊子将之前处理的根尖取出来，放在载玻片上，加一滴清水，并用镊子把根尖弄碎，盖上盖玻片，然后，用拇指轻轻地按压盖玻片，可以使细胞分散开来，有利于观察，因此，滴加清水、弄碎根尖以及压片都有利于细胞的分散，C正确；临时装片镜检时，视野中最多的是处于分裂间期的细胞，D错误。4．(2019·浙江4月选考，18)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
解析图甲细胞处于有丝分裂前期，DNA复制和相关蛋白质合成发生在间期，C错误。
1．判断关于染色体、染色单体、核DNA的数量关系的叙述
(1) S期DNA复制后染色体数目加倍，为M期的进行提供所需物质(×)
(2)在有丝分裂后期核DNA∶染色体∶染色单体＝1∶1∶1(×)
(3)有丝分裂末期DNA分子数∶染色体数＝1∶1(×)
(4)处于有丝分裂中期和有丝分裂末期的细胞中染色体数目不同(√)
2．判断关于“观察洋葱根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验的叙述
(1)显微镜观察洋葱根尖分生区组织细胞的一个视野中，往往看不到细胞周期各个时期的图像
(√)
(2)在本实验中，制作装片的过程是染色→漂洗→解离→制片(×)
(3)在取洋葱根尖材料时，切取的洋葱根尖长度是2～3 cm(×)
(4)观察时，需在低倍镜下找出中期的细胞，再换高倍镜找其他时期的细胞(×)
(5)高倍显微镜视野中数量最多的是染色体的着丝粒排列在赤道板上的细胞(×)
(6)显微镜下能观察到染色体的细胞数目很少(√)
3．填空默写
(1)请画出有丝分裂相关过程中染色体、核DNA、染色单体含量变化曲线(以二倍体生物为例)。答案如图所示
(2)请填写有丝分裂时期。
(3)若要观察植物根尖分生区细胞的有丝分裂，制作临时装片的四个步骤分别是解离、漂洗、染色、制片。
(4)漂洗的目的是洗去根中多余的解离液，防止解离过度，以免影响染色。
课时精练
一、选择题：每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求。
1.如图为细胞有丝分裂某时期的图像，下列关于该细胞的叙述，正确的是()
A．最可能是植物细胞并处于有丝分裂前期
B．最可能是动物细胞并处于有丝分裂中期
C．含有4条染色体以及8条姐妹染色单体
D．分裂产生的两个子细胞染色体数不相等
答案 C
解析染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上，应处于有丝分裂中期，A错误；细胞呈方形且没有中心体，应是高等植物细胞，B错误；细胞中含有4条染色体、8条姐妹染色单体，C正确；分裂产生的两个子细胞的染色体数相等，均为4条，D错误。
2．图1、图2分别表示某种生物细胞有丝分裂过程中某一时期的模式图，图3表示有丝分裂中一个细胞内不同时期核DNA分子数的变化，图4表示有丝分裂中一个细胞内不同时期染色体和核DNA的数量关系。下列有关叙述不正确的是()
A．图1所示细胞中共有4条染色体，8个核DNA分子；图2所示细胞中共有0条姐妹染色单体
B．图1所示细胞处于图3中BC段，完成图3中CD段变化的细胞分裂时期是后期
C．有丝分裂过程中不会出现如图4中d所示的情况
D．图4中a可表示有丝分裂后期，b可对应有丝分裂前期或中期
答案 B
解析图3中BC段核DNA均加倍，可以表示有丝分裂的前期、中期、后期、末期，可对应于图1和图2，图3中CD段变化的原因是一个亲代细胞分裂成两个子代细胞，B错误。3．下图是某二倍体植物细胞有丝分裂过程中染色体与核DNA数量比值的变化曲线。下列说法正确的是()
A．核DNA的复制发生在a～b段
B．与DNA复制相关酶的合成只发生在b～c段
C．染色体数目的加倍发生在d～e段
D．c～d段的染色体数是e～f段的两倍
答案 C
解析核DNA的复制发生在b～c段，A错误；与DNA复制相关酶的合成还发生在a～b段，B错误；染色体数目的加倍发生在d～e段，此时着丝粒分裂，染色体数目加倍，C正确。4．如图a、b、c、d分别是某些体细胞某个分裂时期的示意图，下列相关叙述正确的是()
A．a图表示植物细胞有丝分裂中期
B．b图表示人成熟红细胞分裂的某个阶段
C．c图细胞由于着丝粒分裂，染色体数目加倍，染色单体数目不变
D．d图细胞中含有8条染色单体
答案 D
解析a图细胞中央出现细胞板，表示植物细胞有丝分裂末期，A错误；b图表示蛙红细胞无丝分裂的某个阶段，B错误；c图细胞由于着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，因此染色体数目加倍，但染色单体数目变为0，C错误；d图细胞含有4条染色体，8条染色单体，D正确。
5．某同学观察洋葱根尖分生区细胞有丝分裂的图像如下图。下列分析错误的是()
A．①时期细胞两极都会出现新的核膜和核仁，形成两个新的细胞核
B．②时期细胞开始DNA复制和有关蛋白质的合成，出现染色体
C．③时期细胞中每条染色体的着丝粒排列在细胞中央的一个平面上
D．④时期着丝粒分裂，细胞内染色体数目加倍，核DNA数目不变
答案 B
解析②时期含有明显的细胞核，为分裂间期，可进行DNA复制和有关蛋白质的合成，但染色体的出现是前期染色质螺旋缩短变粗形成的，B错误。
6．图甲为细胞核及其周围部分结构示意图，图乙为有丝分裂过程中核DNA含量变化曲线。下列相关叙述正确的是()
A．若图甲细胞处在细胞周期中，则图甲细胞相当于图乙的cd区
B．在图乙的ab区，图甲3的数目会加倍
C．在细胞周期中，图甲中的4、5消失的时间是在图乙的de区
D．图甲所示结构不可能代表细菌，但细菌分裂过程中也会出现DNA复制
答案 D
解析若图甲处在细胞周期中，由于其染色质并没有缩短螺旋变为染色体，所以仍然处在分裂间期，即相当于图乙的ab、fg区，A错误；图乙中的ab区，表示细胞分裂间期，核DNA 分子复制，细胞内核DNA含量加倍，图甲中3的数目不会加倍，B错误；5核膜、4核仁的消失是在前期，即图乙中bc、gh区，C错误。
7．如图表示洋葱根尖分生组织内的细胞进行有丝分裂时，细胞核中DNA含量的变化，每个点代表记录到的一个细胞。下列叙述错误的是()
A．细胞分裂过程中显著的变化有核DNA含量和染色体行为及数量的变化
B．当细胞核体积增大到最大体积的一半时，核DNA的含量开始急剧增加
C．利用药物抑制DNA合成，细胞将停留在分裂期的中期
D．图中核DNA含量减半的原因是核膜重新形成
答案 C
解析DNA合成发生在间期，因此利用药物抑制DNA合成，细胞将停留在分裂间期，C错误。8．(2023·江苏苏北四市高三期末)某同学在做洋葱根尖有丝分裂实验时，在显微镜下看到的图像如图所示。下列有关叙述错误的是()
A．细胞①所示的时期，细胞中染色体数目加倍
B．可以根据视野中各个时期的细胞数量推算出细胞周期中各个时期的长度
C．若多次用一定浓度秋水仙素处理根尖，制成装片后可看到较多细胞处于②所示的时期D．若部分细胞没有被甲紫溶液染色，原因可能是染色前漂洗不充分或染色时间过短
答案 B
解析细胞①处于有丝分裂后期，此期细胞中着丝粒分裂，染色体数目加倍，A正确；可以根据视野中各个时期细胞数量在所观察的所有细胞中所占的比例，推算出分裂各期在细胞周期中所占的时间比例，但不能确定细胞周期中各个时期的长度，B错误；秋水仙素能抑制纺锤体的形成，进而使细胞分裂停留在细胞②所处的中期，C正确；在该实验中染色前漂洗不充分或染色时间过短，都会导致染色不均匀，因而能在显微镜下观察到部分细胞没有被甲紫溶液染色，D正确。
二、选择题：每小题给出的四个选项中有一个或多个符合题目要求。
9．下图是对观察洋葱根尖细胞有丝分裂时染色体数(a)、染色单体数(b)和核DNA分子数(c)的统计图。下列相关叙述正确的是()
A．分裂间期用②表示最恰当
B．染色体螺旋化程度最高在①时
C．①可以表示细胞分裂的前期
D．③可表示分裂完成的细胞
答案BCD
解析间期过程中进行染色体复制，染色体数目不变，核DNA含量加倍，②中染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数＝4∶0∶4，说明着丝粒分裂，染色体数目加倍，染色单体消失，表示有丝分裂的后期，故A错误。
10．(2023·江苏盐城高三期中)下表是三种细胞的细胞周期持续时间(h)。下列有关叙述正确的是()
细胞类型分裂间期分裂期
①蚕豆根尖分生区细胞15.3 2.0
②小鼠十二指肠上皮细胞T1T2
③人的肝细胞21.0 1.0
A.①与②细胞质的分裂方式相同
B．①中分裂期细胞数所占比率低于12%
C．通常情况下，②中T1≥T2
D．人的肝细胞在分裂期一般不发生基因的转录
答案BD
解析①是蚕豆根尖分生区细胞分裂，其胞质分裂的方式是在赤道板的位置形成细胞板，细胞板再扩展形成细胞壁，②是小鼠十二指肠上皮细胞，其胞质分裂的方式是细胞膜向中间缢裂，形成两个子细胞，A错误；①中分裂期在细胞周期的比例为2/(15.3＋2)×100%≈11.6%，即分裂期细胞的数目所占比率低于12%，B正确；由于分裂间期的时间比分裂期长得多，所以②中T1＞T2，C错误；分裂期染色体已经高度螺旋化，因此一般不能再进行基因的转录，D正确。
11．(2023·湖南益阳高三模拟)下列有关“观察洋葱根尖分生区组织细胞有丝分裂”实验的叙述，错误的是()
A．未解离会造成细胞重叠难以观察
B．漂洗可防止解离过度
C．染色时间过长，可更好地观察染色体形态
D．可观察到一个细胞的连续分裂过程
答案CD
解析解离是使细胞彼此分离，未解离细胞会相互重叠，因此实验结果很可能是无法清晰观察到分生区细胞，A正确；漂洗的作用是洗去解离液，防止解离过度，便于染色，B正确；染色时间过长，染色太深会妨碍观察，C错误；解离时细胞已经死亡，无法观察到连续分裂的动态变化过程，D错误。
12．(2023·山东聊城高三期末)研究人员为探究红葱作为“植物细胞有丝分裂实验”材料的可行性，比较不同取样时刻红葱与大蒜根尖分生区组织的细胞分裂指数，结果如图。下列叙述不正确的是()
A．该实验的自变量为植物种类和取样时刻
B．取材后用酸性染料进行染色
C．解离、弄碎根尖、压片等都有利于细胞分散
D．红葱与大蒜的最佳取样时间均为10时和14时
答案 B
解析实验是比较不同取样时刻红葱与大蒜根尖分生区组织的细胞分裂指数，因此自变量为植物种类和取样时刻，A正确；装片制作应用碱性染料进行染色，B错误；解离、弄碎根尖、压片等目的都是使细胞分散，便于观察到单层细胞，C正确；细胞分裂指数越高，越容易观察到各个时期的分裂图像，据图可知，红葱与大蒜的最佳取样时间均为10时和14时，D正确。
三、非选择题
13．如图甲、乙、丙表示某二倍体动物细胞分裂的部分时期图像；图丁表示一个细胞周期的4个阶段及各阶段所经历的时长。请据图回答下列问题：
(1)图甲细胞处于图丁细胞周期中的________期，细胞由图丙→图乙的过程中，染色体数目变化的原因是_________________________________________________________________；与处于分裂末期的植物细胞相比，该动物细胞在该时期不会出现______________；若要观察植物根尖分生区细胞的有丝分裂，制作临时装片的四个步骤分别是______________________。(2)请在下面坐标系中画出该动物细胞一个细胞周期中核DNA数量变化的曲线图。
(3)用图丁中所示字母与箭头表示该细胞一个完整的细胞周期_________________________。答案(1)M(或“分裂”)着丝粒分裂，每对姐妹染色单体分离形成两条染色体细胞板解离、漂洗、染色、制片(2)如图所示
(3)G1→S→G2→M
14．甲、乙两图代表某二倍体生物某器官中细胞分裂示意图，丙图表示细胞分裂过程中染色
体与核DNA的比值关系。回答下列问题：
(1)据细胞分裂图，可判断该二倍体生物为______(填“雌性”或“雄性”)，依据是_________。丙图ab段细胞核内主要发生了________________。
(2)甲图可对应丙图的____________段。与甲图相比，乙图所示细胞分裂产生的子细胞染色体组成________(填“相同”或“不相同”)，这种分裂方式对生物体的意义是______________。
(3)在同种细胞组成的细胞群体中，不同的细胞可能处于细胞周期的不同时期(G1－DNA合成前期、S－DNA合成期、G2－DNA合成后期、M－分裂期)。胸腺嘧啶脱氧核苷(TdR)只抑制S期DNA的合成，对其他时期不起作用，故用TdR处理可将整个细胞群体同步到同一时期。将TdR添加到培养液中，在培养时间为____________(用细胞周期中的时期表示)后，所有细胞都被抑制在S期。
答案(1)雄性甲图在减数分裂Ⅰ后期，细胞质均等分裂DNA的复制(2)bc相同将亲代细胞的染色体经复制之后，精确地平均分配到两个子细胞中，从而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性(3)G2＋M＋G1
解析(1)根据分析可知，甲图处于减数分裂Ⅰ的后期，且细胞质均等分裂，可以判断该二倍体生物为雄性。丙图ab段使得染色体与核DNA的比值由1变成1/2，说明每条染色体上由一个DNA分子变成两个DNA分子，此时处于细胞分裂的间期，细胞核内主要发生了DNA 复制。(2)据分析可知，甲图处于减数分裂Ⅰ的后期，每条染色体上含有2个DNA，染色体与核DNA的比值为1/2，因此甲图对应丙图的bc段。甲图是同源染色体分离，分离之后两个细胞中染色体不相同，乙图是着丝粒分裂，是染色体上间期复制形成的染色单体的分离，因此分裂形成的子细胞中染色体是相同的。这样的分裂方式使生物的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性。(3)胸腺嘧啶脱氧核苷(TdR)只抑制S期DNA的合成，对其他时期不起作用，如果一个细胞正处于G2期，经过G2期、M期、G1期后进入S期，TdR抑制S期DNA的合成，从而使其停留在S期，因此要使所有细胞都被抑制在S期，培养时间至少为G2＋M＋G1的时间。
考点二有丝分裂过程中相关结构和数量的变化 1.有丝分裂过程 时期分裂图像 特点 植物细胞动物细胞 间期①完成和的合成 ②细胞适度 前期①消失 ②染色质→ ③纺锤体形成 植物: 发出纺锤丝动物: 发出星射线 中期①染色体的排列于赤道板上 ②染色体形态,数目清晰 后期①分裂, 分开 ②子染色体 末期①出现,形成两个细胞核 ②染色体→ ③消失 ④细胞质分裂 植物: →细胞壁 动物: 向内凹陷 2.动植物细胞有丝分裂的主要区别
图4-11-9 3.有丝分裂的意义 将亲代细胞的 经过复制后精确地平均分配到两个子细胞中,保持了细胞的亲代和子 代之间的稳定性。 4.细胞的无丝分裂 图4-11-10 【易错辨析】 (1)动物细胞分裂时,纺锤体、染色单体均形成于分裂前期,消失于分裂后期。( ) (2)着丝点分裂一定导致DNA数目加倍。 ( ) (3)赤道板是细胞有丝分裂过程中出现的一种结构。( ) (4)在细胞周期中,染色单体数量随着染色体数量的加倍而加倍。( ) (5)有丝分裂后期和末期,核DNA分子数与染色体数相同。( ) (6)在一个细胞周期中,DNA分子的复制和中心粒的倍增可发生在同一时期。( ) (7)洋葱体细胞中有16条染色体, 经四次有丝分裂后形成的每个子细胞中均有 16 条染色体。 ( ) 由细胞形态判断,图4-11-11中①~⑤所示细胞中有一种细胞,其形成时的细胞分裂方式及细胞内染色体数目与其他细胞明显不同,是哪一种细胞?产生该细胞的分裂方式是否具有周期性? 图4-11-11
。 1.细胞周期中几种细胞结构的周期性变化 (1)染色体行为变化规律 图4-11-12 ①当有染色单体(G2、前、中期)时,染色体数∶染色单体数∶DNA数=1∶2∶2。 ②当无染色单体(G1、后、末期)时,染色体数∶DN A数=1∶1。 (2)纺锤体的变化:形成时期为前期,消失时期为末期。 (3)核膜、核仁的变化:解体时期为前期,重建时期为末期。 (4)中心体变化规律(动物细胞、低等植物细胞中) 间期复制→前期移向两极并形成纺锤体→末期平均分到子细胞中。 2.通过模型法突破有丝分裂过程中核DNA、染色体及染色单体数目变化规律(以二倍体为例): (1)数量变化 间期前期中期后期末期染色体数目2N2N2N4N4N→2N 染色单体数目0→4N4N4N0 0 核DNA数目2N→4N4N4N4N4N→2N (2)曲线变化模型:一个细胞中DNA、染色体、染色单体数的变化及每条染色体上DNA含量变化曲线
第1课时 细胞的增殖 课标要求 描述细胞通过不同的方式进行分裂，其中有丝分裂保证了遗传信息在亲代和子代细胞中的一致性。 考点一 细胞增殖和细胞周期 1．细胞增殖 (1)概念：细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程。 (2)意义：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。 ①单细胞生物：通过细胞增殖而繁衍。 ②多细胞生物：从受精卵开始，要经过细胞增殖和分化逐渐发育为成体。生物体内不断地有细胞衰老、死亡，需要通过细胞增殖加以补充。 (3)过程：包括物质准备和细胞分裂两个相连续的过程。 2．细胞周期 (1)前提条件：连续分裂的细胞。 (2)时间⎩⎪⎨⎪⎧ 起点：一次分裂完成时终点：下一次分裂完成时 (3)图示含义 (4)分裂间期与分裂期的联系：分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备，完成DNA 分子的复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度的生长。 (5)特点：不同种类的细胞，细胞周期不同，分裂间期与分裂期所占的比例也不同。
源于必修1 P115“思维训练”： (1)细胞越大，细胞的表面积与体积的比值越小。 (2)从物质运输的效率看，细胞不能太大的原因是细胞越大，表面积与体积的比值越小，物质运输的效率就越低。 (3)细胞体积是不是越小越好？并说明原因。 提示不是，因为细胞中众多的必需物质和细胞器，都需要一定的容纳空间。 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，部分检验点如下图所示。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。为研究某一时期细胞的代谢、增殖或凋亡，常采取一些方法使细胞群体处于细胞周期的同一时期，这就是细胞同步化技术。 (1)与G1期细胞相比，G2期细胞中染色体及核DNA数量的变化是染色体数目不变，核DNA 数目加倍。 (2)以下是能够实现动物细胞周期同步化的三种方法。 ①在细胞快速增殖的培养液中添加适量的DNA合成抑制剂，主要激活检测点2，处于G2、M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S期，以达到细胞周期同步化的目的。 ②在细胞快速增殖期的培养液中添加适量的秋水仙素，抑制纺锤体形成，主要激活检验点4，使细胞停滞于中期，即可实现细胞周期同步化。经处理的细胞染色体数目加倍，该物质起作用的时期是细胞分裂的前期。 ③培养液中缺少血清可以使细胞周期停滞在间期(填“间期”或“分裂期”)，以实现细胞周期同步化。
第5课时物质出入细胞的方式及影响因素 课标要求 1.举例说明有些物质顺浓度梯度进出细胞，不需要额外提供能量，有些物质逆浓度梯度进出细胞，需要能量和载体蛋白。2.举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞。 考点一各种物质出入细胞方式的比较 1．物质进出细胞的方式 方式 被动运输 主动运输胞吞胞吐自由扩散协助扩散 运输方向高浓度→低浓度低浓度→ 高浓度 细胞外→ 细胞内 细胞内→ 细胞外 是否需要(消耗) 蛋 白 质 不需要需要需要需要需要 能 量 不消耗不消耗消耗消耗消耗 模型 举例O2、CO2、甘 油、乙醇、苯 人的红细胞吸 收葡萄糖、 H2O通过通道 蛋白的运输 小肠上皮细胞 吸收葡萄糖、 无机盐、氨基 酸等 白细胞吞噬 病菌 分泌蛋白的 分泌 影响因素浓度差浓度差；转运 蛋白的种类和 数量 载体蛋白种类 和数量；能量 温度；能量 提醒(1)胞吞过程需要某些特定的膜蛋白的作用，但是不需要转运蛋白的作用。
(2)胞吐不是只能运输大分子物质，也可以运输小分子物质，如神经递质。 (3)被动运输和主动运输主要体现了膜的选择透过性，胞吞、胞吐主要体现了膜的流动性。 (1)源于必修1 P70“与社会的联系”：囊性纤维化是细胞中某种蛋白质结构异常，影响了Cl－的跨膜运输，说明这种结构蛋白属于细胞膜上的载体蛋白，也反映了细胞膜对离子的吸收具有选择性是通过细胞膜上载体蛋白的种类和数量来实现的。 (2)源于必修1 P71“相关信息”：胞吞形成的囊泡，在细胞内可以被溶酶体降解。 (3)源于必修1 P72概念检测T2：果脯在腌制过程中慢慢变甜不是(填“是”或“不是”)细胞通过主动运输吸收糖分的结果。腌制果脯时由于细胞外液浓度过高，细胞失水死亡，然后糖分大量进入细胞才导致果脯慢慢变甜。 2．协助扩散中转运蛋白类型 (1)载体蛋白类：只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，且每次转运时都会发生自身构象的改变。 (2)通道蛋白类：只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。分子或离子不需要与通道蛋白结合。实例：水分子可以借助水通道蛋白以协助扩散的方式进出细胞。 3．主动运输的过程 (1)Na＋、K＋和Ca2＋等离子和其他物质在逆浓度梯度跨膜运输时，首先要与膜上载体蛋白的特定部位结合，一种载体蛋白通常只适合与一种或一类离子或分子结合。 (2)离子或分子与载体蛋白结合后，在细胞内化学反应释放的能量推动下，载体蛋白的空间结构发生变化，就将它所结合的离子或分子从细胞膜一侧转运到另一侧并释放出来。 (3)载体蛋白随后恢复原状，又可以去转运同种物质的其他离子或分子。 4．主动运输的意义 通过主动运输来选择吸收所需要的物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质，从而保证细胞和个体生命活动的需要。 小肠上皮细胞面向肠腔的一侧形成很多微绒毛，对吸收来自肠腔的营养物质有重要意义。如图1为氨基酸从肠腔内进入组织细胞的简要过程。新生儿小肠上皮细胞还能直接吸收母乳中的免疫球蛋白到血液中。人体进食后，小肠微绒毛外侧葡萄糖由于二糖的水解而局部浓度高于细胞内，这部分葡萄糖能通过GLUT2转运；大部分葡萄糖通过SGLT1转运，过程如图2
第2课时有丝分裂过程中相关变化及观察实验 课标要求 1.比较有丝分裂过程中物质或结构的变化规律，培养逻辑思维能力。2.活动：制作和观察根尖细胞有丝分裂简易装片，或观察其永久装片。 考点一有丝分裂的图像和曲线分析 1．染色体、染色单体、核DNA的数量关系 (1)染色体数＝着丝粒数，即根据着丝粒数计算染色体数。 (2)当染色单体存在时，染色体∶染色单体∶核DNA＝1∶2∶2。 (3)当无染色单体存在时，染色体∶核DNA＝1∶1。 2．有丝分裂过程中细胞内核DNA含量、染色体数、染色单体数的变化(假定生物体细胞中核DNA含量为2c，染色体数为2n) (1)核DNA含量、染色单体数、染色体数变化 项目间期前期中期后期末期 核DNA含量2c→4c4c4c4c4c→2c 染色单体数0→4n4n4n0 0 染色体数2n2n2n4n4n→2n (2)细胞核DNA含量、染色体数、染色单体数、每条染色体上DNA含量变化曲线
①a →b 、l →m 、p →q 变化原因都是DNA 分子复制。 ②g →h 、n →o 、r →s 变化原因都是着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，染色体数目加倍。 ③c →d 、r →s 的变化很相似，但原因不同，c →d 的变化原因是一个亲代细胞分裂成两个子代细胞。 (3)根据柱状图判断细胞分裂时期的规律： ①根据染色单体变化判断各时期： 染色单体⎩⎨⎧ 有→G 2期、前期、中期→甲图 无→⎩⎪⎨⎪⎧ 后期、末期→乙图G 1 期→丙图 ②根据比例关系判断各时期： 核DNA ∶染色体∶染色单体＝⎩⎪⎨⎪ ⎧ 4n ∶2n ∶4n →G 2期、前期、中期→甲图4n ∶4n ∶0→后期、末期→乙图 2n ∶2n ∶0→G 1期→丙图 1．细胞有丝分裂过程中，哪些时期染色体数量与核DNA 含量一定相等？ 提示 G 1期、分裂后期、末期。 2．请分析在有丝分裂过程中下列细胞结构主要有哪些变化。 (1)染色体；(2)纺锤体；(3)核膜和核仁。 提示 (1)染色体：复制→散乱分布于纺锤体中央→着丝粒排列在赤道板上→着丝粒分裂→移向细胞两极→平均分配到两个子细胞中；(2)纺锤体：形成(前期)→解体消失(末期)；(3)核膜和核仁：解体消失(前期)→重建(末期)。
第1课时 传统发酵技术的应用、发酵工程及其应用 课标要求 1.举例说明日常生活中的某些食品是运用传统发酵技术生产的。2.阐明发酵工程利用现代工程技术及微生物的特定功能，工业化生产人类所需产品。3.举例说明发酵工程在医药、食品及其他工农业生产上有重要的应用价值。 考点一 传统发酵技术的应用 1．发酵与传统发酵技术 (1)发酵 ①概念：人们利用微生物，在适宜的条件下，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程。 ②原理：不同的微生物具有产生不同代谢物的能力，利用它们就可以生产出人们所需要的多种产物。 (2)传统发酵技术 2．传统发酵食品的制作 (1)腐乳制作 ①原理：蛋白质――→蛋白酶 小分子的肽和氨基酸。脂肪――→脂肪酶 甘油和脂肪酸。 ②腐乳制作过程中参与的微生物：毛霉是一种丝状真菌，其繁殖方式为孢子生殖，代谢类型
是异养需氧型。 (2)泡菜的制作 ①菌种的种类和来源 常见的有乳酸链球菌和乳酸杆菌。 菌种来源：植物体表面天然的乳酸菌。 ②乳酸菌发酵制作泡菜的原理：C 6H 12O 6――→酶 2C 3H 6O 3(乳酸)＋能量。 ③制作泡菜的方法步骤 (3)果酒和果醋的制作 ①原理和条件 项目 制作果酒 制作果醋 发酵菌种 酵母菌 醋酸菌 代谢类型 异养兼性厌氧型 异养需氧型 发酵过程 有氧条件下，酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖：C 6H 12O 6＋6H 2O ＋ 6O 2――→酶 6CO 2＋12H 2O ＋能量； 无氧条件下，酵母菌通过无氧呼吸产生酒精：C 6H 12O 6――→酶 2C 2H 5OH ＋2CO 2＋能量 O 2、糖源充足时：C 6H 12O 6＋2O 2――→酶 2CH 3COOH ＋2CO 2＋2H 2O ＋能量； O 2充足、缺少糖源时：C 2H 5OH ＋O 2――→酶CH 3COOH ＋H 2O ＋能量 对氧的需求 前期需氧，后期不需氧 一直需氧 产物检测 闻气味、品尝、酸性条件下的重铬酸钾(橙色→灰绿色) 酸碱指示剂(pH 试纸)、闻气味、品尝 ②果酒和果醋的制作步骤及目的
第4课时减数分裂与有丝分裂的比较及观察蝗虫精母细胞 减数分裂装片 课标要求 1.通过细胞分裂图像辨析染色体、核DNA数量变化，培养逻辑思维分析问题能力。2.运用模型、装片或视频观察模拟减数分裂过程中染色体的变化。 考点一有丝分裂和减数分裂的比较 1．减数分裂与有丝分裂的特点比较 分裂方式 比较项目 减数分裂有丝分裂 不同点 分裂的细胞原始生殖细胞体细胞或原始生殖细胞细胞分裂次数两次一次 同源染色体的行为 (1)联会形成，非姐妹染 色单体可以发生；(2)同 源染色体分离 存在同源染色体，但不联会， 不分离，无互换现象 非同源染色体的行为出现自由组合______自由组合 子细胞染色体数目不变 子细胞的名称和数目 4个精子或1个卵细胞和3个 极体 2个体细胞或原始生殖细胞子细胞间的遗传物质不一定相同相同意义 减数分裂和受精作用维持了 每种生物前后代体细胞中 ______数目的恒定 使生物的亲代细胞和子代细 胞之间保持了的稳定性 2．结合图像分析细胞分裂的方式及特点(1)三个前期图的判断
是否出现四分体⎩⎨⎧ 是→________前期 否→细胞中是否具有同源染色体⎩⎪⎨⎪⎧ 有→_______前期无→_________前期 结论：A 为有丝分裂前期，B 为减数分裂Ⅰ前期，C 为减数分裂Ⅱ前期。 (2)三个中期图的判断 着丝粒是否排列在赤道板上⎩⎨⎧ 否→_________中期 是→细胞中是否具有同源染色体⎩⎪⎨⎪⎧ 有→__________中期无→__________中期 结论：A 为有丝分裂中期，B 为减数分裂Ⅱ中期，C 为减数分裂Ⅰ中期。 (3)三个后期图的判断 染色体是否含有染色单体⎩⎨⎧ 有→ 后期 无→染色体中是否具有同源染色体⎩ ⎪⎨⎪⎧ 有→ 后期无→ 后期 结论：A 为有丝分裂后期，B 为减数分裂Ⅱ后期，C 为减数分裂Ⅰ后期。 3．结合染色体的奇、偶数识别细胞分裂的方式 4．结合染色体的行为与形态判断细胞分裂的方式
第六章细胞的生命历程 第2节细胞的分化 一、教学目标与核心素养 1.生命观念∶不同组织细胞的执行情况不同，导致了形态、结构和功能多样的细胞，它们有序地组织在一起形成一个有机的整体。 2.科学思维∶基于基因选择性表达的本质，掌握细胞分化的特点；基于各类细胞的遗传信息，理解细胞的全能性。 3.社会责任∶能够通过实验设计、实验分析等方法，探究影响细胞生命历程的外界因素，养成关爱生命、关爱健康的习惯。 二、教学重点和难点 教学重点： 1．细胞分化的概念和意义。 2．细胞全能性的概念及实例。 教学难点：细胞的全能性。 三、课前准备 PPT 四、教学过程 一、导入新课 问题探讨： 1. 从受精卵发育到胎儿，细胞数量的增加是通过何种细胞分裂方式进行的？ （有丝分裂。主要特征是染色体复制后平均分配到子细胞，维持了亲子代细胞之间遗传的稳定性。） 2. 仅有细胞的增殖，受精卵能发育成多细胞生物体吗？ （不能，细胞增殖的结果是形成形态、功能相同的细胞团。这种细胞分裂产生的子代细胞与亲代细胞相比，遗传物质不会改变。也就是说在受精卵的发育过程中，只有细胞的增殖和生长是远远不够的，还有细胞的分化。）二、讲授新课 胚胎发育过程中，前期和后期有什么不同？ （胚胎发育的早期，各个细胞彼此相似；它们都来自受精卵的分裂，具有相同的遗传物质。） 细胞增殖的同时，这些细胞逐渐向不同方向变化，红细胞和心肌细胞都来自一群相似的胚胎细胞。后来，有的细胞发育为红细胞，合成运输氧的血红蛋白；有的细胞发育为肌细胞，合成行使运动功能的蛋白质。 这些细胞内的DNA一样吗？
（一样，都是来自受精卵的有丝分裂，哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核。） 我们看到了组成胎儿的各种细胞组织，就是因为细胞变化方向不同，使它们从相似的早期胚胎细胞变成了形状结构各异的各种各样的细胞和组织，这些不同的细胞、组织就组成了一个完整的生物体——胎儿。 认识到这里，同学们明白什么是细胞分化吗？ （一）细胞分化 1. 概念：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，叫细胞分化。 （1）分化的对象：一个或一种细胞。 （2）分化的结果：产生形态、结构、功能不同的细胞。 植物体的生长过程中存在分化现象吗？ 在同一植物体中，叶肉细胞中的细胞质有大量的叶绿体，能够进行光合作用；表皮细胞具有保护功能，细胞质中没有叶绿体，而在细胞壁上有明显的角质层等等。 同一植物体的这些细胞也都来自一群彼此相似的早期胚胎细胞。 2.细胞分化的特点 思考：下列事实分别说明了细胞分化的什么特征？ 资料一：细胞分化发生在整个生命进程中。（持久性） 资料二：黑色素细胞在体外培养30多代后仍能合成黑色素；离体培养的上皮细胞，始终保持为上皮细胞，而不会变成其他类型的细胞。（稳定性） 资料三：人体不同类型细胞之间的差异是稳定不变的，都不能恢复到原来胚胎细胞的形态和结构。（不可逆性）细胞分化是否意味着细胞中遗传物质的改变？ （遗传物质没有改变，不同组织的细胞共同来源于受精卵，经有丝分裂产生。） 3. 细胞分化的原因 就一个个体来说，各种细胞具有完全相同的遗传信息，但形态、结构和功能却有很大差异，这是怎么回事呢？ 原来，在个体发育过程中，不同的细胞中遗传信息的执行情况是不同的，例如在红细胞中，与血红蛋白合成有关的基因处于活动状态，与肌动蛋白合成有关的基因则处于关闭状态；在肌细胞中则相反。 结论：细胞分化是遗传信息执行情况不同导致的，也可以称为基因的选择性表达。 4. 细胞分化的结果 产生形态、结构、功能不同的细胞。 5. 细胞分化的意义
一、选择题：每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求。 1.如图为细胞有丝分裂某时期的图像，下列关于该细胞的叙述，正确的是() A．最可能是植物细胞并处于有丝分裂前期 B．最可能是动物细胞并处于有丝分裂中期 C．含有4条染色体以及8条姐妹染色单体 D．分裂产生的两个子细胞染色体数不相等 2．图1、图2分别表示某种生物细胞有丝分裂过程中某一时期的模式图，图3表示有丝分裂中一个细胞内不同时期核DNA分子数的变化，图4表示有丝分裂中一个细胞内不同时期染色体和核DNA的数量关系。下列有关叙述不正确的是() A．图1所示细胞中共有4条染色体，8个核DNA分子；图2所示细胞中共有0条姐妹染色单体 B．图1所示细胞处于图3中BC段，完成图3中CD段变化的细胞分裂时期是后期 C．有丝分裂过程中不会出现如图4中d所示的情况 D．图4中a可表示有丝分裂后期，b可对应有丝分裂前期或中期 3.如图是某二倍体植物细胞有丝分裂过程中染色体与核DNA数量比值的变化曲线。下列说法正确的是()
A．核DNA的复制发生在a～b段 B．与DNA复制相关酶的合成只发生在b～c段 C．染色体数目的加倍发生在d～e段 D．c～d段的染色体数是e～f段的两倍 4．如图a、b、c、d分别是某些体细胞某个分裂时期的示意图，下列相关叙述正确的是() A．a图表示植物细胞有丝分裂中期 B．b图表示人成熟红细胞分裂的某个阶段 C．c图细胞由于着丝粒分裂，染色体数目加倍，染色单体数目不变 D．d图细胞中含有8条染色单体 5．某同学观察洋葱根尖分生区细胞有丝分裂的图像如下图。下列分析错误的是() A．①时期细胞两极都会出现新的核膜和核仁，形成两个新的细胞核 B．②时期细胞开始DNA复制和有关蛋白质的合成，出现染色体 C．③时期细胞中每条染色体的着丝粒排列在细胞中央的一个平面上 D．④时期着丝粒分裂，细胞内染色体数目加倍，核DNA数目不变 6．图甲为细胞核及其周围部分结构示意图，图乙为有丝分裂过程中核DNA含量变化曲线。下列相关叙述正确的是() A．若图甲细胞处在细胞周期中，则图甲细胞相当于图乙的cd区 B．在图乙的ab区，图甲3的数目会加倍
课时验收评价（十七）用模型构建法辨析有丝分裂和减数分裂1．下列有关某个动物各细胞分裂示意图的叙述，正确的是() A．图①处于有丝分裂后期，细胞中有4 对同源染色体 B．图①②③所示细胞中的姐妹染色单体数相等 C．雌性动物卵巢中不可能出现细胞④ D．该生物不分裂的体细胞核中有2 条染色体 解析：选A图①中含有4对同源染色体，且着丝粒已经分裂，为有丝分裂后期，A正确；图②中同源染色体排列在赤道板两侧，为减数分裂Ⅰ中期，图③中含有同源染色体，所有染色体的着丝粒都排列在赤道板上，为有丝分裂中期，图②③均含有8条姐妹染色单体，但图①不含染色单体，B错误；图④的细胞质均等分裂，可能为次级精母细胞或极体，故雌性动物卵巢中可能出现细胞④，C错误；有丝分裂后期细胞中染色体数为体细胞的二倍，故可推测该生物不分裂的体细胞核中有4条染色体，D错误。 2.如图是某精原细胞内部分染色体的简图，下列相关叙述正确的是 () A．当该细胞处于有丝分裂或减数分裂Ⅱ时期时，细胞的一极均有6 条染色体 B．当该细胞处于减数分裂Ⅰ中期时，染色体①相同位置上的基因都是相同的 C．结构④属于同一个染色体组的染色体，减数分裂时彼此分离 D．该细胞通过有丝分裂产生的子细胞中都含有染色体①②③ 解析：选D该图是某精原细胞内部分染色体的简图，该精原细胞至少有6条染色体，则当该细胞处于减数分裂Ⅱ后期时，细胞一极均至少有3条染色体，A错误；若发生基因突变或非姐妹染色单体之间发生互换，则染色体①相同位置上可能会出现等位基因，B错误；一个染色体组中无同源染色体，且染色体形态和功能各不相同，结构④为同源染色体，不属于同一个染色体组的染色体，C错误；该细胞通过有丝分裂产生的子细胞中染色体数目和形态与亲代细胞中的染色体数目和形态相同，都含有染色体①②③，D正确。 3．如图是某哺乳动物个体细胞分裂不同时期的染色体数目曲线图和分裂图像，下列说
第5课时细胞的分化、衰老和死亡 课标要求 1.说明在个体发育过程中，细胞在形态、结构和功能方面发生特异性的分化，形成了复杂的多细胞生物体。2.描述在正常情况下，细胞衰老和死亡是一种自然的生理过程。 考点一细胞的分化 1．细胞分化 2．细胞的全能性
3．干细胞 (1)源于必修1 P118“问题探讨”拓展：骨髓移植可以改变血型或影响下一代的遗传吗？ 提示可以改变血型，但不会影响遗传。 (2)源于必修1 P121“与社会的联系”：为什么可以利用干细胞培养组织、器官来修复受到损伤的组织、器官？ 提示因为干细胞具有分裂、分化的能力，可培养出组织或器官。 1．同一生物体不同细胞的遗传物质都相同，为什么不同组织器官中细胞的形态、结构和功能差异很大？ 提示同一生物体内不同细胞的核基因都是相同的，但在个体发育不同的时期和机体不同的部位，细胞内表达的基因是不相同的，从而形成的组织器官中细胞形态、结构和功能差异很大。2．同一个体分化形成的不同细胞为什么遗传物质相同？ 提示因为这些不同的细胞是由一个受精卵通过有丝分裂和细胞分化形成的。 3．细胞分裂与细胞分化有怎样的相关性？ 提示细胞分裂是细胞分化的基础，二者相伴相随，一般来说，随着细胞分化程度的加大，细胞分裂能力降低。
1．(2023·江苏连云港高三模拟)下图为人体内部分细胞分化过程，下列说法正确的是() A．红细胞是通过无丝分裂产生的，不发生DNA的复制 B．上述细胞中，造血干细胞的分化程度最低 C．人体内神经干细胞分化成神经细胞的过程不可逆 D．皮肤干细胞分化成皮肤细胞的过程中遗传物质发生改变 答案 C 解析分析题图可知，人的红细胞是由造血干细胞分化而来，人的成熟红细胞无细胞核和线粒体，不含DNA，A错误；上述细胞中，胚胎干细胞的分化程度最低，B错误；自然状态下，细胞分化是不可逆的，C正确；细胞分化的实质是基因的选择性表达，遗传物质不发生改变，D错误。 2．(2023·辽宁朝阳高三模拟)造血干细胞可增殖分化为B细胞，B细胞受特定抗原刺激后增殖分化为浆细胞。下列相关叙述错误的是() A．造血干细胞能分化为B细胞，体现了全能性 B．造血干细胞和浆细胞中的呼吸酶基因都能表达 C．与造血干细胞相比，浆细胞中有丰富的内质网、高尔基体等 D．衰老的浆细胞中水分减少，细胞核增大 答案 A 解析已分化的细胞能够分化成完整的有机体或各种细胞才能体现出细胞的全能性，A错误；活细胞都要进行呼吸，所以造血干细胞和浆细胞中的呼吸酶基因都能表达，B正确；浆细胞能够分泌抗体(蛋白质)，所以含有丰富的内质网和高尔基体，C正确；衰老细胞的特征：细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，但细胞核体积增大，染色质收缩，D正确。 归纳提升(1)细胞分裂与细胞分化的比较 比较项目细胞分裂细胞分化 细胞变化细胞数量增多细胞形态、结构和生理功能上发生稳
第5课时胚胎工程 课标要求 1.简述胚胎形成经过了受精及早期胚胎发育等过程。2.简述胚胎工程包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等技术。 考点一胚胎工程的理论基础 1．胚胎工程的概念 2．受精 (1)概念：精子与卵子结合形成合子(即受精卵)的过程。 (2)场所：哺乳动物的受精在输卵管内完成。 (3)过程 (1)源于选择性必修3 P56“相关信息”：使精子获能的方法有直接利用雌性动物的生殖道使精子获能；将精子培养在人工配制的获能液中使其获能等。获能液的成分因动物种类不同而有所差异，常见的有效成分有肝素、Ca2＋载体等。 (2)源于选择性必修3 P58“相关信息”：多数哺乳动物的第一极体不进行减数分裂Ⅱ，因而不
会形成两个第二极体。在实际胚胎工程操作中，常以观察到两个极体或者雌、雄原核作为受精的标志。 3．胚胎早期发育 4．孵化 (1)概念：囊胚进一步扩大，会导致透明带破裂，胚胎从其中伸展出来的过程。 (2)意义：如果不能正常孵化，胚胎就无法继续发育。 源于选择性必修3 P59“思考·讨论”：将体外培养的胚胎移植到子宫时，应选择至少发育到什么阶段的胚胎：小鼠：桑葚胚；绵羊：16细胞；猪：4～6细胞；马：囊胚；牛：8～16细胞。 1．受精是精子和卵子结合形成受精卵的过程，包括受精前的准备阶段和受精阶段；受精卵形成后进行有丝分裂，通过细胞分裂和分化，形成新个体。 (1)刚采集到的精子是否能与卵子立即结合完成受精作用？为什么？ 提示不能。刚采集到的精子还没有受精能力，必须先对精子进行获能处理，才能进一步受精。 (2)刚排出的卵子具有受精能力吗？为什么？ 提示不具有。卵子在受精前也要经历类似精子获能的过程，要在输卵管内进一步成熟，到MⅡ期时，才具备与精子受精的能力。
第3课时减数分裂和受精作用 课标要求 1.阐明减数分裂产生染色体数量减半的精细胞或卵细胞。2.说明进行有性生殖的生物体，其遗传信息通过配子传递给子代。 考点一减数分裂及其相关概念 1．减数分裂概念剖析 2．减数分裂过程中相关概念 (1)同源染色体：大小和形状一般相同，一条来自父方，一条来自母方的一对染色体。 (2)联会：减数分裂过程中，同源染色体两两配对的现象。联会发生在减数分裂Ⅰ前期(时期)。 (3)四分体：联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫作四分体。四分体的个数等于减数分裂中配对的同源染色体对数。 (4)互换 ①时期：减数分裂Ⅰ前期(四分体时期)。 ②范围：同源染色体中非姐妹染色单体之间交换片段。 ③图示 ④交换对象：等位基因(B－b)交换。 ⑤结果及意义：导致基因重组，产生多种配子，若不交换只产生AB、ab两种配子，若交换则可产生AB、ab(染色单体未交换)和Ab、aB(染色单体交换的结果)四种配子，产生可遗传变异。 1．有同源染色体是否就能形成四分体？ 提示并非所有的细胞分裂都存在四分体，联会形成四分体是减数分裂Ⅰ特有的现象，有丝
分裂过程中虽有同源染色体但不进行联会，故不存在四分体。 2．同源染色体大小一定相同吗？大小形态相同的染色体一定是同源染色体吗？举例说明。提示同源染色体也有大小不同的，如人类男性体细胞中的X染色体和Y染色体；大小相同的染色体不一定是同源染色体，如着丝粒分裂后形成的两条染色体。 1．(2023·湖南怀化高三期中)下图是初级精母细胞减数分裂过程中一对同源染色体的示意图，其中1～8表示基因。不考虑突变，下列叙述正确的是() A．1与2是等位基因 B．1与5是非等位基因 C．4与7可以一起进入配子 D．5与6的分离发生在减数分裂Ⅰ 答案 B 解析由题图可知，1与2位于同一条染色体的姐妹染色单体上，为相同的基因，A错误；1与5位于同一条染色单体的不同位置，为非等位基因，B正确；当着丝粒分裂时，4与7各自随所在的染色体进入不同的配子中，C错误；5与6是位于姐妹染色单体上的相同基因，5与6的分离发生在减数分裂Ⅱ，D错误。 2．(不定项)下列关于减数分裂的叙述，正确的是() A．只有进行有性生殖的生物才进行减数分裂，减数分裂是一种特殊的有丝分裂，同样具有周期性 B．高等动物的减数分裂发生在睾丸(精巢)或卵巢中 C．减数分裂过程中细胞分裂一次，形成两个子细胞 D．玉米体细胞中有10对同源染色体，经减数分裂后，卵细胞中有5对同源染色体 答案 B 解析减数分裂不具有周期性，A错误；高等雄性动物的减数分裂发生在睾丸(精巢)中，高等雌性动物的减数分裂发生在卵巢中，B正确；减数分裂过程中细胞分裂两次，形成四个子细胞，C错误；玉米体细胞中有10对同源染色体，经减数分裂后，同源染色体分离，染色体
微专题五 利用“假说—演绎法”解决生物变异实验探究题 题型一 探究某一变异性状是否为可遗传变异的方法 跟踪训练 1．研究者用X 射线照射紫株玉米(AA)后，用该玉米花粉给绿株玉米(aa)授粉，F 1幼苗中出现少量绿苗。下列叙述不正确的是( ) A ．可通过观察少量绿苗的长势判断是否可遗传 B ．推测X 射线照射可导致A 基因突变为a 基因 C ．推测X 射线照射可导致带有A 基因的染色体片段缺失 D ．可通过显微镜观察染色体的形态初步判断变异的原因 答案 A 解析 若判断该种性状是否可遗传，应将绿苗自交看是否产生绿苗后代，不应该观察绿苗长势，A 错误；亲本中紫株的基因型为AA ，绿株的基因型为aa ，F 1幼苗中出现少量绿苗，说明X 射线照射可能导致A 基因突变为a 基因，B 正确；带有A 基因的染色体片段缺失也可能会导致后代出现绿苗，C 正确；如果是染色体片段缺失，可以用显微镜观察到，基因突变无法用显微镜直接观察，因此可通过显微镜观察染色体的形态初步判断变异的原因，D 正确。 2．在一块高秆(纯合子显性)小麦田中，发现了一株矮秆小麦。请设计实验方案探究该性状出现的原因是环境引起的不遗传变异还是隐性突变(简要写出所用方法、结果和结论)。 方法：_____________________________________。如果____________________________，则_________________________________________；如果____________________________，则____________________________。 答案 将矮秆小麦与高秆小麦杂交 子一代为高秆，子二代高秆∶矮秆＝3∶1 矮秆性状是由基因突变造成的 子一代为高秆，子二代仍是高秆 矮秆性状是环境引起的 题型二 基因突变的类型与判断方法 1．类型⎩⎪⎨⎪⎧ 显性突变：aa →Aa (当代表现)隐性突变：AA →Aa (当代不表现，一旦表现即为纯合)
第3课时细胞核的结构和功能 课标要求阐明遗传信息主要储存在细胞核中。 考点一细胞核的功能及其实验探究 1．细胞核的分布：除了高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等极少数细胞外，真核细胞都有细胞核。 2．细胞核功能的实验探究 (1)黑白美西螈核移植实验 ①实验过程 ②实验结论：美西螈皮肤颜色遗传受细胞核控制。证明细胞核是遗传的控制中心。 (2)蝾螈受精卵横缢实验 ①实验过程 ②实验结论：蝾螈的细胞分裂、分化受细胞核控制。证明细胞核是代谢的控制中心。 (3)变形虫切割实验 ①实验过程 ②实验结论：变形虫的分裂、生长、再生、对刺激的反应等生命活动受细胞核控制。证明细胞核是代谢的控制中心。 (4)伞藻嫁接与核移植实验 ①伞藻嫁接实验过程
②伞藻核移植实验过程 ③实验结论：伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的。证明细胞核是遗传的控制中心。 3．细胞核的功能 细胞核是遗传物质储存和复制的主要场所，是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。提醒细胞代谢的主要场所是细胞质，细胞核是细胞代谢的控制中心。 1．黑白美西螈核移植实验是否严谨？并说明理由。 提示不严谨。缺少对照实验，应加一组：将白色美西螈胚胎细胞核移植到黑色美西螈去核卵细胞中并培养，观察美西螈肤色。 2．蝾螈受精卵横缢实验是如何设置对照实验的？ 提示既设置了相互对照(有核与无核对照)，又设置了自身前后对照(对无核者重新挤入核)。3．若只做伞藻嫁接实验，能否得出细胞核是遗传的控制中心？并说明理由。 提示不能。无法排除假根中其他物质(如细胞质)对实验的影响。 1．(不定项)(2023·南京高三模拟)科学家用黑白两种美西螈做实验，将黑色美西螈胚胎细胞的细胞核取出来，移植到白色美西螈的去核卵细胞中。植入核的卵细胞发育成为黑色美西螈。下列相关叙述正确的是() A．该实验能说明美西螈的肤色是由细胞核控制的 B．为使实验结论更加准确，应再增加一组对照实验 C．该实验没说明生命活动离不开细胞结构的完整性 D．白色美西螈的细胞质在肤色形成中也发挥一定作用 答案ABC 解析由实验结果可知，美西螈的肤色是由细胞核控制的，A正确；该实验缺少对照实验，
第1课时走近细胞 课标要求 1.说明有些生物体只有一个细胞，而有的由很多细胞构成。这些细胞的形态和功能多样，但都具有相似的基本结构。2.描述原核细胞和真核细胞的最大区别是原核细胞没有以核膜为界限的细胞核。3.活动：使用显微镜观察各种细胞。 考点一细胞是生命活动的基本单位 1．细胞学说及其建立过程 (1)主要内容 (2)意义 ①细胞学说的建立，明确了细胞是生命有机体的结构和生命活动的基本单位，揭示了动物和植物的统一性，阐明了生物界的统一性。 ②细胞学说的建立，标志着生物学的研究进入细胞水平，极大地促进了生物学的研究进程，它是自然科学史上的一座丰碑。 ③细胞学说的建立，为生物进化论的确立埋下了伏笔。 (3)建立过程
源于必修1 P3“思考·讨论”：施莱登和施旺在只是观察了部分动植物的组织的基础上，利用不完全归纳法提出“一切动植物都是由细胞构成的”，且这一结论是可信(填“可信”或“不可信”)的。 2．细胞是基本的生命系统 (1)生命活动离不开细胞 (2)生命系统的结构层次 ①最基本和最大的生命系统分别是细胞和生物圈。 ②地球上最早的生命形式是单细胞生物。 ③生物繁殖和进化的基本单位是种群；生态系统是由群落及其所处的无机环境构成的。 ④病毒不能进行独立的代谢，不属于生命系统的结构层次。但病毒在宿主细胞中能繁殖，产生与亲代相同的子代病毒，繁殖是生物的基本特征之一，所以病毒属于生物。
源于必修1 P6中的“旁栏思考”：一个分子或一个原子是(填“是”或“不是”)一个系统，不是(填“是”或“不是”)生命系统，其理由是一个分子或一个原子不能独立完成生命活动，因此它们不是生命系统。 新冠病毒主要由蛋白质和核酸组成(如图所示)，它必须在宿主活细胞内才能完成增殖和代谢等生命活动。噬菌体是指那些侵入细菌细胞的病毒。这些病毒的侵入会导致细菌细胞的裂解，破坏细菌的新陈代谢，并导致细菌自毁。如图分别表示新冠病毒和T2噬菌体的结构，请据图回答下列问题： (1)新冠病毒比T2噬菌体更易发生变异，原因是什么？ 提示新冠病毒的遗传物质是RNA，RNA是单链结构，不稳定，容易发生变异。 (2)新冠病毒的最外层有脂质的囊膜包被，且有多种蛋白质，据此推测新冠病毒进入宿主细胞的方式是什么？ 提示依靠脂质膜和细胞膜的融合，以类似胞吞的方式进入宿主细胞。 (3)T2噬菌体是专一侵染大肠杆菌的病毒，如果想用放射性同位素标记T2噬菌体，该如何操作？请写出基本思路。 提示先用含有放射性同位素的培养基培养大肠杆菌，再用标记后的大肠杆菌培养T2噬菌体。 1．(2023·山东烟台高三调研)细胞学说的建立是一个经科学家探究、开拓、继承、修正和发展的过程，细胞学说是现代生物学的基础理论之一，具有极为重要的地位。下列叙述错误的是() A．施莱登和施旺运用不完全归纳法提出了“所有的动植物都是由细胞构成的”观点 B．细胞学说主要揭示了生物界的统一性和细胞的统一性 C．细胞学说使人们对生命的认识由细胞水平进入分子水平 D．新细胞是由老细胞分裂产生的，暗示了生物体内的每个细胞都凝聚着漫长的进化史
课堂互动探究案1 细胞周期和细胞的有丝分裂 考点一细胞的生长和增殖的周期性 任务驱动·探究突破 任务1 细胞增殖的周期性 (1)细胞增殖 ①细胞增殖包括________和________整个连续的过程。 ②方式 ③意义：是生物体__________________的基础。 (2)细胞周期 ①概念：连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂______时为止,为一个细胞周期。 ②适用范围：a.进行______分裂的细胞才有细胞周期；b.______分裂的细胞才有细胞周期。 (3)判断下列哪些细胞具有细胞周期 A．根尖分生区细胞B．植物形成层细胞 C．神经细胞 D．人表皮细胞 E．哺乳动物成熟红细胞 F．干细胞 G．生发层细胞 H．洋葱表皮细胞 I．浆细胞 ①具有细胞周期的是：________。 ②判断的理由：这些细胞都是________的细胞。 任务2 细胞周期的表示方法
总结：判断一个完整的细胞周期的方法 (1)细胞周期以________为起点,而不能以分裂期为起点。 (2)分裂间期的时间________分裂期。 [技法提炼] (1)判断一个完整的细胞周期的方法 ①“先长后短”：一个细胞周期一定要先经过一个长的间期,再经过一个短的分裂期。 ②“终点到终点”：从完成时开始,到完成时结束,为一个细胞周期。 ③“先复制后分裂”：一个细胞周期一定要先完成DNA的复制,才能完成细胞的分裂。 (2)解答有关细胞周期的三个技巧 ①只有连续分裂的细胞才具有细胞周期,高度分化的体细胞(如神经、肌肉细胞)和减数分裂产生的生殖细胞不具有细胞周期。 ②细胞周期的长短由遗传物质决定,同时受环境因素影响。 ③在观察有丝分裂时,应选择分裂期相对较长的材料,有利于观察到处于不同分裂时期的图像。 (3)细胞周期中的三种变化分析策略 ①基因突变：在细胞分裂间期,DNA复制时容易受到内外因素的干扰而发生差错,即发生基因突变。 ②染色体变异：在细胞分裂前期,秋水仙素或低温都可抑制纺锤体的形成,出现多倍体细胞。 ③细胞癌变：用药物作用于癌细胞,在分裂间期,DNA分子不能复制,可抑制癌细胞的无限增殖。 (4)分裂后产生的子细胞有三种去路：①持续分裂：始终处于细胞周期中。如部分造血干细胞、卵裂期细胞、癌细胞、根尖分生区细胞、茎形成层细胞、芽生长点细胞。②暂不分裂：暂时脱离细胞周期,但仍具有分裂能力,在一定条件下可回到细胞周期中。如肝脏细胞、T细胞、B细胞、记忆细胞。③永不分裂：永远脱离细胞周期,处于分化状态直到死亡。如肌纤维细胞、神经细胞、浆细胞,叶肉细胞、洋葱鳞片叶表皮细胞、根尖成熟区细胞。 任务3 影响细胞周期的因素
第2课时DNA的结构与复制 课标要求 1.概述DNA分子是由4种脱氧核苷酸构成的，通常由两条碱基互补配对的反向平行长链形成双螺旋结构，碱基的排列顺序编码了遗传信息。2.概述DNA分子通过半保留方式进行复制。 考点一DNA分子的结构 1．DNA双螺旋结构模型的构建 (1)构建者：沃森和克里克。 (2)构建过程 2．DNA的结构
3．DNA结构特点 多样性若DNA含有n个碱基对，则其可能有4n种碱基排列顺序 特异性每个DNA分子都有特定的碱基排列顺序 稳定性两条主链上磷酸与脱氧核糖交替排列的顺序不变，碱基配对方式不变等 源于必修2 P50图3－8：DNA的一条单链具有两个末端，一端有一个游离的磷酸基团，称作5′－端，另一端有一个羟基(—OH)，称作3′－端，两条单链走向相反，一条单链是从5′－端到3′－端的，另一条单链是从3′－端到5′－端的。 归纳总结DNA双螺旋结构的热考点
4．DNA 中的碱基数量的计算规律 设DNA 一条链为1链，互补链为2链。根据碱基互补配对原则可知，A 1＝T 2，A 2＝T 1，G 1＝C 2，G 2＝C 1。 (1)A 1＋A 2＝T 1＋T 2；G 1＋G 2＝C 1＋C 2。 即：双链中A ＝T ，G ＝C ，A ＋G ＝T ＋C ＝A ＋C ＝T ＋G ＝1 2 (A ＋G ＋T ＋C)。 规律一：双链DNA 中嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数，任意两个不互补碱基之和为碱基总数的一半。 (2)A 1＋T 1＝A 2＋T 2；G 1＋C 1＝G 2＋C 2。 A 1＋T 1N 1＝A 2＋T 2N 2＝A ＋T N (N 为相应的碱基总数)，C 1＋G 1N 1＝C 2＋G 2N 2＝C ＋G N 。 规律二：互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个DNA 分子中都相等，简记为“补则等”。 (3)A 1＋C 1T 1＋G 1与A 2＋C 2T 2＋G 2 的关系是互为倒数。 规律三：非互补碱基之和的比值在两条互补链中互为倒数，简记为“不补则倒”。 (4)若A 1N 1＝a ，A 2N 2＝b ，则A N ＝1 2 (a ＋b )。 规律四：某种碱基在双链中所占的比例等于它在每一条单链中所占比例和的一半。 根据DNA 分子结构图像分析回答下列问题：