例析 “细胞增殖”的能力型试题

河北 潘 斌

例析 “细胞增殖”的能力型试题

河北 潘 斌

“细胞增殖”是重要考点。根据高考大纲中的能力要求，结合高考命题特点，我们在备考复习过程中，既要熟练掌握核心知识，又应以图形、曲线类试题为依托，注重能力的拓展和提高。

一、概念理解能力

1.染色质—染色体—染色单体—DNA的判定

（1）染色质与染色体的区分

染色质是细胞分裂间期遗传物质存在的特定形态，呈松散缠绕的细丝状。细胞进入分裂期，每条染色质高度螺旋化，缩短变粗，成为短粗棒状或杆状的染色体，即染色质和染色体是同一物质不同时期的两种形态。

（2）染色体的数目确定

染色体形态可分为单线型和双线型（如下图），当染色体复制完成后，就由单线型变为双线型，无论哪一种形态，染色体的数目都等于着丝点的个数。

（3）染色体与染色单体的关系

双线型染色体是由一个着丝点连接着两条染色单体构成。因为这两条染色单体是由一条染色体复制来的，所以一般情况下，二者是完全相同的，互称为姐妹染色单体。当着丝点一分为二后，原来的一条染色体就成为两条相同的独立的染色体。

（4）染色体与DNA的关系

染色体主要由DNA和蛋白质组成。一条单线型染色体中含有一个DNA分子，复制后的双线型染色体上含有两个DNA分子，分别位于两条染色单体中。单线型染色体的染色体数等于DNA数，即染色体数∶DNA数=1∶1；双线型染色体的染色单体数等于DNA分子数，等于2倍的染色体数，即染色体数：DNA数=1∶2。

【例1】请判断下列两图中各含有的染色体数目、染色单体数目和DNA数目：

【解析】染色体的数目以着丝点的数目为准，染色单体只有被同一个着丝点连在一起时才具有，一旦着丝点一分为二就没有染色单体这个结构了。

【答案】①中含有染色体4条，染色单体8条，DNA8个。②中含有染色体4条，染色单体0条，DNA4个。

2.同源染色体的确定

（1）同源染色体有以下几个特点：

①形态相同，即染色体上的着丝点的位置相同（性染色体例外）。

②大小相同，即两条染色体的长度相同（性染色体例外）。

③来源不同，即一条来自父方，一条来自母方（常用不同颜色或实心、空心来表示）。

④行为配对，即在减数第一次分裂时发生联会配对。

（2）高频预警：

姐妹染色单体经过着丝点一分为二后形成了两条染色体，虽然形态、大小相同，但并不是同源染色体，而是相同的子染色体。

【例2】下列各图为某哺乳动物的细胞分裂示意图（已知其体细胞有4条染色体），没有同源染色体的是 （ ）

【解析】问题是同源染色体的有无，只需要看形态、大小、来源（图示）即可。D项容易出错，上下对应的染色体虽然形态、大小一样，但是不是同源染色体，而是相同子染色体。

【答案】D

3.细胞周期的确定

一个完整的细胞周期是从上一次分裂完成开始，到这一次分裂完成结束，包括分裂间期和分裂期两个阶段。其中，分裂间期是物质准备期，进行DNA的复制和蛋白质的合成，历时较长；分裂期是染色体等结构变化的骤变期，历时较短。分裂间期为分裂期做准备，时间上分裂间期在分裂期之前，这是常考的逻辑顺序。

【例3】如图是按顺时针方向表示的某种植物细胞的细胞周期，请用字母正确表示出一个完整的细胞周期_____：____________。

【解析】图中较大角度的a→b是分裂间期，较小角度的b→a是分裂期。根据逻辑顺序，a→b→a表示细胞增殖过程的一个细胞周期。

【答案】a→b→a

二、图像识别能力

细胞分裂各期图像中蕴含丰富信息，可根据标志性特点，如染色体的行为、数量，细胞分裂方式等进行判断。

1.根据分裂期图像特点确定细胞所处时期

无论有丝分裂，还是减数分裂，其分裂间期都发生染色体复制，包括DNA的复制和相关蛋白质的合成，染色质数目不变，DNA数目加倍。

有丝分裂和减数分裂的分裂期各期特点如下表：

【例4】下图是某种动物细胞分裂示意图，据判断各图所对应的时期：

【解析】⑤图容易出错，同学们一看染色体数为10，是偶数，又被拉向两极，就判断为有丝分裂后期。正确的判断方法是：着丝点分裂，染色体被拉向两极，属于后期，对后期的图像，我们应看一极的染色体条数，发现是5条，奇数，所以为减Ⅱ后期。

【答案】①减Ⅱ中期 ②有丝后期 ③减Ⅱ后期 ④减Ⅰ前期 ⑤减Ⅱ后期

2.根据分裂期图像特点确定细胞种类或染色体类别

常见的是根据分裂期图像特点，例如根据是否均等分裂来区分生殖细胞的种类；或者根据分裂特点和染色体形态来区分性染色体和常染色体。

【例5】下图表示某生物一个正在分裂的细胞，请判断下列说法正确的是 （ ）

A. 该细胞是次级精母细胞或次级卵母细胞

B. 该细胞中1与2、3与4是同源染色体

C. 该细胞分裂产生的一定是精子

D. 该细胞中，如果1是Y染色体，则2也是Y染色体，3与4为常染色体

【解析】该图表的是减数第二次分裂，因为次级卵母细胞在进行减数第二次分裂过程中，细胞质是不均等分裂，故A项错误；1与2、3与4在分开前为姐妹染色单体，不是同源染色体，故B项错误；该细胞分裂可能产生精子，也可能产生极体，故C项错误；减数第一次分裂X染色体和Y染色体已经分开，若1与2是Y染色体，则3与4一定为常染色体，故D项正确。

【答案】D

三、曲线分析能力

曲线分析类试题实质是考查学生对数学模型的生物学意义的正确解读，分为三类曲线：

1.细胞核内DNA和染色体的数量变化曲线分析

【例6】下图是表示某种生物细胞核内染色体及DNA相对量变化的曲线图。据图回答:

（1）图中代表染色体相对数量变化的曲线是_______。

（2）形成配子时，成对的遗传因子分离发生在图中的________过程。

（3）细胞内含有四分体的区间是_______。

（4）若该生物体细胞中染色体数为20条，则一个细胞核中的DNA分子数在9～12时期为________条。

（5）着丝点分裂发生在横坐标数字的_______处进行。

【解析】根据DNA和染色体在细胞分裂中的变化特点可知，曲线A为DNA变化曲线，B为染色体变化曲线。这个图把减数分裂、受精作用和有丝分裂很好地联系在一起。0～8表示的是减数分裂；8位点发生受精作用；8～13表示有丝分裂。

【答案】（1）B （2）3～4 （3）1～3 （4）40 （5）6、11

2.细胞内每条染色体DNA含量变化曲线的分析

【例7】下图表示雄果蝇细胞分裂过程中DNA含量的变化。下列叙述中，正确的是 （ ）

A. 若图甲表示减数分裂，则图甲的CD段表示同源染色体分开

B. 若图甲表示减数分裂，则图甲的BC段一个细胞中可能含有0条或1条Y染色体

C. 若两图均表示有丝分裂，则两图的DE段一个细胞内只含2个染色体组

D. 若图甲表示减数分裂、图乙表示有丝分裂，则两图的CD段都发生着丝点分裂

【解析】解题的关键是看清纵坐标是每条染色体中的DNA含量。A项中若图甲表示减数分裂，则CD段表示姐妹染色单体分离；B项中BC段表示减Ⅰ至减Ⅱ的前、中期，一个细胞中可含有0条或1条Y染色体，是由于减Ⅰ的结果；C项中DE段包括有丝分裂后期可含有4个染色体组；D项中图乙的CD段表示细胞分裂成两个子细胞。

【答案】B

3.特殊曲线的分析

【例8】下图示有丝分裂过程中染色体的运动规律。图中的曲线A表示染色体的着丝点与纺锤丝的相应极之间的平均距离，问：图中的曲线B代表_______。

【解析】曲线A表示染色体的着丝点与纺锤丝的相应极之间的平均距离从10 min开始逐渐减小，可以判断是有丝分裂过程的后期染色体被拉向两极，进而判断曲线B表示两条子染色体（原染色体的染色单体）的着丝点之间的距离逐渐增大。

【答案】染色体的染色单体之间的距离

四、文字表达能力

文字表达能力历来是高考潜在的能力考查点，许多考生因为词不达意或表述不全而遗憾失分，因此备考过程中应格外注意文字表达能力的训练。常见两类：

1.对各分裂期特点的描述；

2.对图线判断依据的描述。

【例9】下图为具有6条染色体的某生物细胞进行有丝分裂过程的几个阶段，据图分析回答下列问题：

（1）根据丙图的特有变化特征，可以判断该图示表示动物细胞还是植物细胞的有丝分裂_______。判断的依据是_______________________________________________。

（2）作为一个完整的细胞周期，该图中缺少了细胞周期的________期，该期细胞内的主要变化特点是__________ ______________________。

【解析】此类试题注重文字表达能力的考查，所以应熟练掌握课本，用正确的文字严密表述，而不是用口诀作答。分裂期主要变化是染色体的相应变化，如果不强调“主要”，则还应该答出中心体、核膜、核仁、纺锤丝（体）、细胞板等的相关变化。

【答案】（1）植物 丙图是细胞分裂末期，在细胞中央出现细胞板 （2）间 完成染色体的复制，包括DNA的复制和有关蛋白质的合成

五、实验分析能力

高考实验考题近年趋势是以分析为主调，注重考查学生新情景探究能力和推理判断能力。汇总实验分析试题，笔者发现常见四种情况：

1.放射性同位素施加实验的分析；

2.细胞促融剂施加实验的分析；

3.细胞增殖抑制剂施加实验的分析；

4.细胞诱变剂施加实验的分析。

【例10】细胞增殖过程中DNA含量会发生变化。通过测定一定数量细胞的DNA含量，可作为分析细胞周期的依据。根据细胞DNA含量不同，将某二倍体植物连续增殖的细胞分为三组，每组的细胞数如图。从图中所示信息分析

其细胞周期，请分析：

（1）用适宜浓度的秋水仙素处理一段时间后，丙组细胞数目将___________。

（2）根据诱变育种原理，诱变剂主要发挥作用是图___ __________细胞。

（3）用DNA合成抑制剂处理后会导致甲组细胞数____ _____________。

【解析】秋水仙素能够抑制细胞纺锤体形成，处理后会导致一些细胞不能正常分裂而成为染色体数是4C的细胞，所以丙组细胞数目增多；诱变剂的作用是诱导细胞发生基因突变，基因突变发生在细胞分裂间期DNA复制阶段，此时DNA含量应该在2C～4C之间，所以诱变剂的作用细胞是乙细胞；DNA合成抑制剂的作用部位也是间期DNA 复制阶段，处理细胞后会导致细胞中DNA 含量不能由2C变成4C，所以甲组细胞数目增加。

【答案】（1）增加 （2）乙 （3）增加

（作者单位：河北省石家庄市教育科学研究所）