Question

（8分）根椐细胞分裂的有关知识回答以下问题。

（1）细胞不能无限长大，是因为随着细胞体积增加，其相对表面积就越__________，物质运输的效率就不能满足细胞代谢的需要。

（2）甲图是一个细胞分裂周期示意图，其中a、b、c、d、e代表不同时期；乙图中A、B、C代表某些时期细胞内的核DNA含量和染色体数量的相关变化。那么e期加倍的物质是________，b期是有丝分裂的________期，c期的染色体数目可用乙图中的________表示。

（3）在一个细胞周期中，细胞内核DNA变化过程图象是________

（4）细胞中的10条染色体DNA用¹⁵N标记，放在¹⁴N培养基中连续2个细胞周期，在第一个周期的中期含¹⁵N的染色体________条，含¹⁵N的染色单体________条，在第二个周期的后期含¹⁵N的染色体_________条。

Answer

（1）小 （2）核DNA 中 C （3）A （4）10 20 10

【解析】（1）细胞不能无限长大的原因之一是：随着细胞体积增加，其相对表面积逐渐减小，物质运输的效率就逐渐降低。

（2）分析甲图可知，e表示有丝分裂间期，间期完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成后，导致核DNA数目加倍；b期是有丝分裂的中期；C表示有丝分裂的后期，由于着丝点分裂，姐妹染色单体分开变成染色体，导致细胞中的染色体数目加倍，此时每条染色体含有1个DNA分子，因此染色体数目可用乙图中的C表示。 （3）在有丝分裂间期完成DNA分子的复制后，核DNA数目加倍；在有丝分裂末期，加倍的核DNA分子平均分配到两个子细胞中去，导致核DNA分子恢复到原来的数目，所以在一个细胞周期中，细胞内核DNA变化过程图象是A。

（4）依据DNA分子的半保留复制和有丝分裂的知识，在第一个周期的间期，完成DNA分子的复制后，由1个亲代DNA复制而形成的2个子代DNA分子，每个DNA分子中只有一条链被15N 标记，这2个DNA分子分别位于组成1条染色体的2条姐妹染色单体上，在有丝分裂的前期和中期只是染色体的行为发生变化，染色体的构型没变，因此在第一个周期的中期含15N的染色体10条，含15N的染色单体20条。同理，在第二个细胞周期的间期，完成DNA分子的复制后，组成每条染色体的2条姐妹染色单体上的DNA分子，其中1个DNA分子只有一条链被15N 标记，另1个DNA分子的2条链都没有被15N 标记，在有丝分裂后期，因着丝点分裂，姐妹染色单体分开变成2条子染色体，导致细胞中的染色体数目加倍为20条，其中含15N的染色体为10条。

【考点定位】有丝分裂、DNA分子复制。

【名师点睛】本题以与细胞分裂相关的示意图、柱形图、曲线图为载体，考查学生对细胞不能无限长大的原因、细胞周期的认识以及有丝分裂过程的掌握情况。解决此类问题的关键是：需要熟记细胞有丝分裂不同时期的特征等知识要点，掌握有丝分裂过程中染色体和DNA含量变化规律，系统、全面地构建知识网络；在此基础上，结合图示准确判断图形中各区段代表的时期，并尽可能与DNA分子复制建立联系。