2024届高考一轮复习生物教案(新教材人教版鲁湘辽)：有丝分裂过程中相关变化及观察实验

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→③C．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)。