资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
【备考2023】高中生物新教材一轮复习学案
第11讲　细胞的增殖
[素养目标]
1．结合有丝分裂模型，描述细胞增殖的主要特征。(生命观念、科学思维)
2．理解细胞分裂过程中染色体的均分机制，保证亲子代细胞间遗传信息的稳定。(生命观念)
　细胞增殖和细胞周期
1．细胞增殖
2．细胞周期
(1)模型
(2)细胞周期各时期的划分
①分裂间期
②分裂期(M期)：前期、中期、后期、末期。
[提醒]　并非所有的细胞都有细胞周期
只有连续分裂的细胞才有细胞周期，只分裂一次便不再分裂的细胞没有细胞周期；进行减数分裂的细胞不具有细胞周期。
(3)表示方法
1．(必修1 P110黑体)细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。(√)
2．(必修1 P110正文)多细胞生物体的生长依赖于细胞的生长和细胞的增殖。(√)
3．(必修1 P111正文)间期细胞核的主要变化是DNA的复制和有关蛋白质的合成。(×)
4．(必修1 P111表6 1拓展)同一生物的不同组织细胞的增殖都具有周期性。(×)
5．(必修1 P115“思维训练”)细胞越小，其相对表面积也越小，这有利于提高物质交换效率。(×)
1．必修1 P111 表6 1拓展：
(1)不同生物细胞的细胞周期持续时间相同吗？同种生物的不同细胞的细胞周期持续时间相同吗？
提示：都不一定相同。
(2)显微镜下观察某植物组织的有丝分裂时，大部分细胞处于分裂间期，为什么？
提示：细胞周期中，分裂间期所占的时间长，分裂期所占的时间短，因此观察细胞有丝分裂时，大部分细胞处于分裂间期。
2．教材必修1 P115“思维训练”拓展：根据表格数据讨论下列问题。
“细胞边长”(mm) 比较项目　　　　　　 2 4 8
表面积(mm2) 24 96 384
体积(mm3) 8 64 512
表面积与体积的比值 3 1.5 0.75
物质未扩散到“细胞”的体积(mm3) 1 27 343
物质扩散到“细胞”的体积(mm3) 7 37 169
物质扩散的体积与整个“细胞”体积的比值 0.875 0.578 0.330
(1)细胞的表面积和体积的比值与细胞的大小有什么关系？
提示：呈负相关。
(2)从物质运输的效率来看，细胞为什么不能太大？
提示：细胞如果太大，表面积和体积比值变小，物质运输的效率会降低。
(3)细胞越小，越有利于细胞与外界的物质交换，那么细胞是越小越好吗？
提示：不是的，细胞体积的最小限度，是由完成细胞功能所必需的基本结构(如核糖体)和物质(如酶)所需要的空间决定的。
1．细胞分裂后产生的子细胞有三种去向[科学思维]
(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、芽生长点细胞等。
(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、记忆细胞等。
(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、洋葱鳞片叶表皮细胞、根尖成熟区细胞等。
2．与细胞周期相联系的知识[科学思维]
(1)联系DNA复制：DNA复制为半保留复制，若1个DNA分子的两条链都被标记，则分裂一次产生的子细胞都含标记，而分裂多次产生的细胞中，只有2个细胞含标记。
(2)基因突变：在细胞分裂间期的S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。
(3)染色体变异：在细胞分裂期的前期，秋水仙素或低温都可抑制纺锤体的形成，引起细胞内染色体数目加倍，继续进行有丝分裂，可出现多倍体植株。
(4)细胞癌变：用药物作用于癌细胞，在分裂间期，DNA不能复制，可抑制癌细胞的增殖。
(5)免疫：在细胞因子的作用下，被抗原刺激后的B细胞将进入细胞周期迅速分裂。
[探究意图：以细胞周期为情境信息考查科学思维]
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)。
提示：(1)分裂　分裂间(或答S)　(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
突破点1　结合对细胞增殖与细胞周期的理解，考查生命观念与科学思维能力
1．下列关于高等植物细胞周期的叙述，错误的是(　　)
A．染色体出现的时间早于核膜消失
B．分裂间期细胞核会消耗大量的核糖核苷酸
C．末期形成的囊泡会聚集成一个细胞板，以后再发展成为新的细胞壁
D．有丝分裂使得细胞中的遗传物质被精确均分
解析：分裂前期染色质盘绕折叠形成染色体，之后核仁逐渐解体，核膜逐渐消失，A正确；分裂间期进行DNA的复制和有关蛋白质的合成，蛋白质合成的过程需要转录为mRNA，消耗大量的核糖核苷酸，B正确；末期形成的囊泡会聚集成一个细胞板，以后再发展成为新的细胞壁，C正确；有丝分裂使得细胞核中的遗传物质被精确均分，但细胞质中线粒体和叶绿体中的DNA不能均分，D错误。
答案：D
2．下列与细胞增殖有关的叙述，正确的是(　　)
A．从细胞繁殖的观点来看，细胞周期的分裂间期中最重要的事件是DNA复制
B．着丝粒分裂和核仁重现通常发生于细胞周期中的同一时期
C．无丝分裂和有丝分裂的重要区别仅在于有无染色体的变化
D．高等动物器官的大小主要决定于细胞体积大小而不是数量多少
解析：着丝粒分裂发生于后期，而核仁重现发生于末期，B错误；无丝分裂和有丝分裂的重要区别不仅在于有无染色体的变化，还在于有无纺锤体的形成，C错误；细胞的体积不能无限长大，因此器官的大小主要决定于细胞数量的多少，D错误。
答案：A
突破点2　围绕细胞周期相关实验探究，考查科学探究能力
3．细胞周期可分为分裂间期(包括G1期、S期和G2期)和分裂期。如表为体外培养的细胞W的细胞周期各阶段所需时间(单位：h)。下列相关叙述正确的是(　　)
细胞周期 G1期 S期(进行DNA的复制) G2期 M期(分裂期) 合计
时长 10 7 3.5 1.5 22
A.细胞W的细胞周期的分裂间期持续时间有可能小于20.5 h
B．若在培养液中加入DNA合成抑制剂，则处于分裂期的细胞将增多
C．推测处于G1期的细胞W内既无核基因的复制，也没有基因的表达
D．M期可分为四个时期，其中染色单体数目最多的时期是后期
解析：由表格可知，分裂间期的时间＝10＋7＋3.5＝20.5(h)，由于外界因素会影响细胞周期的长短，因此，细胞W的细胞周期中分裂间期持续时间有可能小于20.5 h，A正确；若在培养液中加入DNA合成抑制剂，细胞周期会阻断在分裂间期，致使处于分裂期的细胞减少，B错误；G1期的细胞W内有基因的表达，比如控制DNA聚合酶合成的基因会表达，C错误；有丝分裂后期，染色单体数为零，D错误。
答案：A
4．(多选)用不同浓度的药物X处理洋葱根尖分生区细胞3 d、5 d后，分别制片并观察统计有丝分裂指数[有丝分裂指数(%)＝分裂期细胞数/观察细胞数×100%]，结果如图所示，相关叙述正确的是(　　)
A．药物X浓度为0时有丝分裂指数只有10%左右，表明大多数细胞处于分裂间期
B．随着处理时间的延长，根尖细胞有丝分裂指数呈下降趋势
C．高浓度的药物X严重抑制根尖分生区细胞的有丝分裂
D．制作装片过程中使用解离液的主要目的是固定细胞的形态
解析：药物X浓度为0时有丝分裂指数只有10%左右，是由于只有少数细胞处于分裂期，而大多数细胞处于分裂间期，A正确；据图分析，随着处理时间的延长，根尖细胞有丝分裂指数呈下降趋势，B正确；图中显示随着药物X浓度的增大，有丝分裂指数逐渐减小，即处于分裂期的细胞数逐渐减少，这说明药物X抑制细胞的有丝分裂，且高浓度的药物X抑制的效果更大，C正确；解离的主要目的是将组织细胞分离开来，D错误。
答案：ABC
(1)不同种类生物的细胞周期有很大差别。
(2)细胞周期中，分裂间期所占的时间长，分裂期所占的时间短，因此观察细胞所处时期时，大部分都处于分裂间期。
(3)温度、pH、射线、生理或病理状况等这些因素通过影响酶的活性影响细胞周期。
1．由细胞形态判断，下列①～⑤细胞中哪一类细胞最可能具有细胞周期，并说明理由。
提示：①③④⑤都是具有特定形态、结构和功能的细胞，说明发生了分化，失去分裂能力；②为球形，可能是干细胞，可能具有细胞周期。
2．下表是几种细胞的细胞周期持续时间(t/h)，据表分析这些细胞的细胞周期的特点。
细胞类型 分裂间期 分裂期 细胞周期
蚕豆根尖分生区细胞 15.3 2.0 17.3
小鼠十二指肠上皮细胞 13.5 1.8 15.3
人的肝细胞 21 1 22
人的宫颈癌细胞 20.5 1.5 22
提示：不同种类的细胞，其细胞周期不一定相同，分裂间期与分裂期所占比例也不一定相同；同种生物的不同细胞的细胞周期持续时间也不相同。
　细胞的有丝分裂
1．细胞有丝分裂各时期的特点(以高等植物细胞为例)
图示 时期 主要变化
前期 ①染色质丝螺旋缠绕，缩短变粗，成为染色体。每条染色体包括两条并列的姐妹染色单体，这两条染色单体由一个共同的着丝粒连接着； ②核仁逐渐解体，核膜逐渐消失； ③从细胞的两极发出纺锤丝，形成一个梭形的纺锤体
中期 纺锤丝牵引着染色体运动，使每条染色体的着丝粒排列在赤道板上
后期 ①每个着丝粒分裂成两个，姐妹染色单体分开，成为两条染色体，染色体数目加倍； ②染色体在纺锤丝的牵引下分别移向细胞两极
末期 ①每条染色体变成染色质丝，纺锤丝逐渐消失； ②核膜和核仁出现，形成两个新的细胞核； ③赤道板位置出现细胞板，逐渐扩展为新的细胞壁
[巧记]　各时期的特点
前期：膜仁消失现两体；
中期：着丝粒排列在赤道板上；后期：单体分开向两极；
末期：两消两现一重建(重建是指植物细胞重建细胞壁)
[提醒]　(1)赤道板≠细胞板
①赤道板是一种假想平面，不是细胞结构，在光学显微镜下看不到。
②细胞板是一种真实结构，在光学显微镜下能看到，出现在植物细胞有丝分裂的末期。
(2)有丝分裂后期染色体的着丝粒一分为二，是受生物体内遗传物质控制的一种生理活动，不是由纺锤丝牵引所致。
2．动植物细胞有丝分裂的主要区别
3．有丝分裂的意义
将亲代细胞的染色体经过复制后，精确地平均分配到两个子细胞中，保持了细胞的亲子代之间遗传的稳定性。
4．细胞的无丝分裂
1．(必修1 P112～113 图6 2)每个子细胞含有的染色体数目与亲代细胞的相等。分裂后的子细胞若继续分裂，就进入下一个细胞周期的分裂间期状态。(√)
2．(必修1 P112～113 图6 2)有丝分裂前期染色质逐渐螺旋化形成了染色单体。(×)
3．(必修1 P114正文)在一个细胞周期中，DNA的复制和中心粒的倍增可能发生在同一时期。(√)
4．(必修1 P114正文)低等植物细胞和动物细胞都含有中心体，有丝分裂前期，中心粒发出星射线形成纺锤体。(√)
5．(必修1 P114黑体)间期复制的DNA通过有丝分裂平均分配到两个子细胞中。(√)
1．必修1 P112～113 图6 2拓展：有丝分裂后期着丝粒的分裂是不是纺锤丝牵引的结果？如何验证你的结论？
提示：着丝粒的分裂不是纺锤丝牵引的结果。用秋水仙素处理分裂中的细胞，秋水仙素抑制纺锤体形成，后期染色体的着丝粒照样可以分裂，从而使细胞中染色体数目加倍，这说明着丝粒分裂不是纺锤丝牵引的结果。
2．必修1 P114“思考·讨论”拓展：鉴定一个正在进行有丝分裂的细胞是植物细胞还是动物细胞，最佳的方法是什么？
提示：看分裂末期细胞质的分裂方式，如果形成细胞板则为植物细胞，如果是细胞膜从细胞的中部向内凹陷，则为动物细胞。
1．细胞周期中相关成分或结构加倍的时期和原因[科学思维]
2．与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用[科学思维]
名称 生物类型 作用时期 生理作用
核糖体 动物、植物 主要是分裂间期 合成相关蛋白质
线粒体 动物、植物 整个细胞周期 提供能量
高尔基体 植物 末期 与细胞壁(板) 的形成有关
中心体 动物、低等植物 前期 与纺锤体的形成有关
3.有丝分裂过程中细胞结构或物质的周期性变化[科学思维]
(1)染色体行为变化
①当有染色单体(间期的G2期、前期、中期)时，染色体∶染色单体∶DNA＝1∶2∶2。
②当无染色单体(间期的G1期、后期、末期)时，染色体∶DNA＝1∶1。
(2)核DNA、染色体、染色单体的数目变化(以二倍体生物为例)
时期 项目　　 分裂间期 分裂期
前期 中期 后期 末期
核DNA 2n→4n 4n 4n 4n 4n→2n
染色体 2n 2n 2n 4n 4n→2n
染色单体 0→4n 4n 4n 0 0
4.有丝分裂过程中核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线分析(以二倍体生物为例)[科学思维]
(1)曲线模型
(2)曲线解读
项目 上升段的变化原因 下降段的变化原因
核DNA 分裂间期DNA复制，DNA数目加倍 末期细胞一分为二，DNA数目减半
染色体 后期着丝粒分裂，染色体数目加倍 末期细胞一分为二，染色体数目减半
染色单体 分裂间期DNA复制，染色单体形成 后期着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，染色单体消失
5.有丝分裂过程中每条染色体上DNA含量、染色体与核DNA数目比值的变化曲线[科学思维]
　
图中ef(BC)段变化的原因是S期DNA的复制，染色单体形成；fg(CD)段表示含有姐妹染色单体的时期；gh(DE)变化的原因是有丝分裂后期着丝粒分裂。
6．根据柱形图判断细胞有丝分裂时期(以二倍体生物为例)[科学思维]
一般从两个方面判断细胞所属的分裂时期：
(1)根据染色单体变化判断有丝分裂各时期
染色单体
(2)根据比例关系判断有丝分裂各时期
DNA∶染色体∶染色单体＝
[探究意图：以有丝分裂模型图为情境信息考查科学思维]
据下面三幅不同生物细胞有丝分裂图回答问题：
(1)A图表示________(填“动物细胞”或“植物细胞”)，理由是①______________，②______________。
(2)B图细胞处于有丝分裂的______期，图中有染色单体______条。该图与它的前一时期相比，相同的是______________________，不同的是__________________。
(3)C图表示________细胞进行有丝分裂的后期，此时期细胞内发生的主要变化是______分裂，________分开成为两条子染色体。
提示：(1)植物细胞　具有细胞壁　无中心体　(2)后　0　DNA分子数　染色体数　(3)动物　着丝粒　染色单体
突破点1　围绕有丝分裂过程各个时期特点考查生命观念
1．有丝分裂是真核生物细胞增殖的主要方式，有关动植物细胞有丝分裂的叙述，错误的是(　　)
A．植物细胞有丝分裂末期在赤道板的位置出现细胞板，动物细胞则无此现象
B．与洋葱根尖分生区细胞有丝分裂有关的膜性细胞器有核糖体、中心体、线粒体、高尔基体
C．动物细胞分裂时中心体在间期进行复制，并于分裂期进行均匀分配
D．高等动植物细胞有丝分裂时纺锤体的形成方式是不同的
解析：植物细胞有丝分裂末期在赤道板的位置出现细胞板，动物细胞则无此现象，A正确；洋葱属于高等植物，其细胞中不含中心体，B错误；动物细胞分裂时中心体在间期进行复制，并于分裂期进行均匀分配，C正确；高等动植物细胞有丝分裂时纺锤体的形成方式是不同的，高等植物细胞通过细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体，而动物细胞由中心体发出星射线形成纺锤体，D正确。
答案：B
2．(2022·浙江湖州模拟)下列关于动物细胞有丝分裂的说法，错误的是(　　)
A．细胞周期中，细胞的分裂包括细胞核的分裂和细胞质分裂两个过程
B．前期核膜开始解体，形成的分散小泡在有丝分裂的整个过程中几乎都可看到
C．核基因的复制在S期发生，核基因的表达在M期不发生
D．G2期时细胞中已有一对中心体，在分裂前期成对的中心体分开，其间有丝状纤维相连
解析：细胞周期包括G1期、S期、G2期和M期，核基因的复制在S期发生，核基因的表达过程包括转录和翻译，主要在G1期和G2期完成，但在M期也发生翻译过程，C项错误。
答案：C
突破点2　围绕细胞分裂的图像分析，考查科学思维能力
3．(2022·山东济宁模拟)如图为高等植物细胞(2n)处于有丝分裂不同时期的模式图，图中1代表囊泡，2代表细胞壁，3代表纺锤丝。下列分析正确的是(　　)
A．图甲细胞中的着丝粒分裂导致核DNA分子数目加倍
B．图乙细胞中的结构2是通过结构1与赤道板融合形成的
C．若加入DNA合成抑制剂，将会阻止图丙细胞的继续分裂
D．若用秋水仙素抑制结构3的形成，则图甲细胞中的着丝粒不能正常分裂
解析：核DNA分子数目加倍的原因是DNA复制，着丝粒分裂导致染色体数目加倍，A错误；结构2是细胞壁，是由结构1聚集成的细胞板形成的，赤道板不是真实的结构，B错误；若加入DNA合成抑制剂，会使细胞停留在分裂间期，图丙细胞不能继续分裂，C正确；着丝粒分裂与纺锤丝无关，D错误。
答案：C
4．如图为某人体细胞(部分染色体)及洋葱根尖细胞的有丝分裂模式图，据图分析下列叙述正确的是(　　)
A．甲为人体细胞的分裂前期，此时染色体已缩小到最小程度
B．①在G2期已经复制完成，前期时作用于②而影响染色体的移动
C．③④均为细胞膜，两种细胞的细胞质分裂方式不同
D．⑤由前期时核膜解体形成的小泡组成，最终聚集成细胞板
解析：细胞分裂中期时，染色体才缩小到最小程度，A错误；图中③表示细胞膜，④表示细胞壁，C错误；⑤是由高尔基体形成的小泡组成的，聚集成细胞板，D错误。
答案：B
突破点3　围绕有丝分裂的曲线图和柱形图分析，考查科学思维能力
5．如图表示某二倍体植物有丝分裂过程中有关数量变化情况，据图分析以下叙述正确的是(　　)
A．DE时间段染色单体数是AB时间段的两倍
B．AB、BC、CD三个时间段都有水生成，水的产生场所完全相同
C．FG段染色体组数是该生物正常染色体组数的两倍
D．若用秋水仙素处理该植物，会抑制分裂后期着丝粒的分裂
解析：DE时间段每条染色体上有两条姐妹染色单体，AB时间段核DNA还没有复制不存在姐妹染色单体，所以不存在倍数关系，A错误；三个时间段都有水生成，合成蛋白质时水是由核糖体产生的，细胞的增殖过程需线粒体供能，同时会生成水，B错误；FG段染色体数目暂时加倍，所以染色体组的数目也暂时加倍，C正确；秋水仙素抑制前期纺锤体的生成，从而导致染色体数目加倍，D错误。
答案：C
6．(多选)图1是一个细胞周期内每条染色体上的DNA变化曲线图，图2是根据细胞核DNA含量不同，将大量某种连续增殖的细胞分为三组，统计每组的细胞数而绘制的柱形图。下列叙述正确的是(　　)
A．图1中ef段的染色体数是cd段的2倍
B．图2丙组细胞中只有部分细胞的染色体数目加倍
C．图2中乙组细胞所处时期相当于图1中的ab段
D．观察有丝分裂过程中染色体的最佳时期是图2的甲组细胞
解析：图1中cd段包括G2期、有丝分裂的前期和中期，ef段包括有丝分裂的后期和末期，故ef段的染色体数目是cd段的2倍，A正确；图2丙组细胞中的DNA含量为4C，包括G2期和有丝分裂各时期的细胞，其中只有后期和末期的细胞染色体数目加倍，B正确；图2中甲组细胞所处时期相当于图1中的ab段，乙组细胞所处时期相当于图1中的bc段，C错误；观察有丝分裂过程中染色体的最佳时期是中期，为图2的丙组部分细胞，D错误。
答案：AB
“三看法”界定动物和低等、高等植物细胞有丝分裂图像
1．说出细胞周期中染色质和染色体周期性变化的意义。
提示：有利于复制后的染色体平均分配进入两个子细胞中。
2．观察用甲紫溶液染色的洋葱表皮细胞，看不到染色体的原因是什么？
提示：只有处于分裂状态的细胞(如分生区组织细胞)才能看到染色体，洋葱表皮细胞不再进行分裂。
　实验：观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
1．实验原理
2．实验步骤
1．实验操作的注意事项
实验材料的选择 类型 选取分裂期占细胞周期比例相对较大的材料
部位 选取分裂旺盛的部位(如根尖、茎尖的分生区)
时间 必须在分裂旺盛的时间
操作注意事项 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 细胞解离过度、根尖酥软，影响染色
漂洗时间 适宜 洗去多余的药液，防止解离过度而影响染色
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
2.细胞分裂时期与所观察细胞数目的关系及计算
(1)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。
(2)某时期持续时间(t)＝×细胞周期(T)。
突破点1　
1．关于“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验及相关叙述，错误的是(　　)
A．在同一分生组织中可以看到处于不同分裂时期的细胞，处于分裂间期的细胞数最多
B．通过统计视野中不同时期的细胞数目，可比较细胞周期不同时期的时间长短
C．有丝分裂产生的子细胞染色体数目不变，在形态、结构和生理功能上与亲代细胞保持相似性
D．培养洋葱根尖时添加适量DNA合成抑制剂，可使细胞停滞在细胞周期的分裂期
解析：细胞周期的大部分时间处于分裂间期，大约占细胞周期的90%～95%，因此在观察根尖分生组织细胞的有丝分裂实验中，在同一分生组织中可以看到处于不同分裂时期的细胞，且处于分裂间期的细胞数最多，A正确；统计视野中不同时期的细胞数目，可比较细胞周期不同时期的时间长短，B正确；有丝分裂过程是亲代细胞的染色体经过复制后，精确地平均分配到两个子细胞中，因此亲子代细胞在细胞形态、结构和生理功能上保持相似性，C正确；在有丝分裂过程中，DNA复制发生在间期，DNA合成可逆抑制剂可使DNA的合成被阻断，若培养洋葱根尖时添加适量的DNA合成抑制剂，则处于间期的细胞的DNA合成可被阻断，处于分裂期的细胞暂时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间期，D错误。
答案：D
2．如图为关于观察洋葱有丝分裂的实验的部分操作，下列评价合理的是(　　)
A．剪取洋葱根尖2～3 mm，因为该区域属于根毛区，细胞有丝分裂旺盛
B．该实验步骤中唯一错误的是在②和③之间缺少用清水漂洗这一环节
C．在观察的图像中，甲、乙属于分生区的细胞，细胞已死亡
D．统计图⑧中处于分裂期的细胞数目可计算细胞周期的长短
解析：根尖2～3 mm的区域属于分生区，A错误；在②和③之间应增加清水漂洗这一环节，而③和⑤之间的清水漂洗环节应删除，B错误；统计分裂期的细胞数目，只能推算出间期和分裂期所占时间的比例，无法知道细胞周期的长短，D错误。
答案：C
突破点2　
3．如图是某二倍体植物根尖细胞有丝分裂(细胞周期约为16 h)的图像。回答下列问题：
(1)从细胞角度分析，根的长度和直径的大小决定于________________。细胞不能无限长大的主要限制因素是__________________和______________。
(2)图中A细胞所示的分裂时期在细胞周期中所占有的比例最高，该时期细胞核内主要完成的生理活动是____________________。D细胞中央的________将向四周扩展逐渐形成新的细胞壁。
(3)将根尖中处于A～E所示各时期的活细胞，置于含适宜浓度秋水仙素的培养液中培养48 h后，这些细胞的细胞周期________(填“会”或“不会”)都被阻断，原因是____________________________________________________________________。
解析：(1)从细胞的角度分析，细胞的数量和体积决定着根的长度和直径大小。由于受细胞表面积与体积的比例和细胞核的控制范围的限制，细胞不能无限长大。(2)图中的A细胞处于分裂间期，该时期的细胞核内主要完成DNA复制和相关蛋白质的合成。D细胞处于有丝分裂末期，细胞中央的细胞板将向四周扩展逐渐形成新的细胞壁。(3)秋水仙素能抑制纺锤体形成，不同分裂时期的细胞运行到分裂前期时，秋水仙素会抑制纺锤体的形成，最终细胞周期都会被秋水仙素阻断。
答案：(1)细胞的数量和体积　细胞表面积与体积的比例　细胞核的控制范围(两空答案顺序可调换)
(2)DNA的复制和相关蛋白的合成　细胞板
(3)会　不同分裂时期的细胞运行到分裂前期时，秋水仙素会抑制纺锤体的形成，最终细胞周期都会被秋水仙素阻断
[构建知识网络]
[强化生命观念]
1．细胞周期：连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，为一个细胞周期。
2．细胞在分裂之前，必须进行一定的物质准备，特别是遗传物质要进行复制。细胞增殖包括物质准备和细胞分裂两个相连续的过程。
3．细胞周期大部分时间处于分裂间期。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。
4．细胞有丝分裂的重要意义，是将亲代细胞的染色体经过复制(关键是DNA的复制)之后，精确地平均分配到两个子细胞中。由于染色体上有遗传物质DNA，因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性。
5．细胞不能无限长大的原因有很多。细胞的大小影响物质运输效率，可以作为一种解释。
6．制片流程为解离→漂洗→染色→制片。其中解离的目的是使组织中的细胞相互分离开来。
真题再现　感悟考情
1．(2021·浙江卷)在DNA复制时，5 溴尿嘧啶脱氧核苷(BrdU)可作为原料，与腺嘌呤配对，掺入新合成的子链。用Giemsa染料对复制后的染色体进行染色，DNA分子的双链都含有BrdU的染色单体呈浅蓝色，只有一条链含有BrdU的染色单体呈深蓝色。现将植物根尖放在含有BrdU的培养液中培养，取根尖用Giemsa染料染色后，观察分生区细胞分裂中期染色体的着色情况。下列推测错误的是 (　　)
A．第一个细胞周期的每条染色体的两条染色单体都呈深蓝色
B．第二个细胞周期的每条染色体的两条染色单体着色都不同
C．第三个细胞周期的细胞中染色单体着色不同的染色体均为1/4
D．根尖分生区细胞经过若干个细胞周期后，还能观察到深蓝色的染色单体
解析：结合题干信息“在DNA复制时，5 溴尿嘧啶脱氧核苷(BrdU)可作为原料，与腺嘌呤配对，掺入新合成的子链”“DNA分子的双链都含有BrdU的染色单体呈浅蓝色，只有一条链含有BrdU的染色单体呈深蓝色”分析，第一个细胞周期，每个DNA分子进行一次复制，复制后两个子代DNA分布在每条染色体的两条染色单体中，由于DNA分子的复制是半保留复制，因此所有的染色体中两条染色单体均呈深蓝色，A正确；第二个细胞周期是在第一个细胞周期完成的基础上进行的，由于DNA分子的半保留复制，由一个DNA分子复制得到的两个子代DNA分子中，其中一个子代DNA中只有一条链含有BrdU，另一个子代DNA的两条链均含有BrdU，从而使复制后的染色体的一条染色单体呈深蓝色，另一条呈浅蓝色，B正确；第三个细胞周期是在第二个细胞周期完成的基础上进行的，第二个细胞周期的分裂后期，着丝粒分裂，染色单体分开，形成两条子染色体，含不同类型DNA的染色体(DNA分子的双链都含有BrdU的染色体复制后，两条染色单体着色相同；DNA分子只有一条链含有BrdU的染色体复制后，两条染色单体着色不同)随机移向细胞两极，子细胞中有0～n个(n为此植物体细胞中的染色体数)DNA分子只有一条链含有BrdU的染色体，第二个细胞周期完成后得到的子细胞进入第三个细胞周期，经间期染色体复制后，细胞中染色单体着色不同的染色体有0～n条，C错误；由于DNA的半保留复制，根尖分生区细胞经过若干个细胞周期后，总有部分DNA只有一条链含有BrdU，而含有这样DNA的染色单体呈深蓝色，D正确。
答案：C
2．(2021·全国乙卷)果蝇体细胞含有8条染色体。下列关于果蝇体细胞有丝分裂的叙述，错误的是(　　)
A．在间期，DNA进行半保留复制，形成16个DNA分子
B．在前期，每条染色体由2条染色单体组成，含2个DNA分子
C．在中期，8条染色体的着丝粒排列在赤道板上，易于观察染色体
D．在后期，成对的同源染色体分开，细胞中有16条染色体
解析：果蝇体细胞中，一条染色体中含一个DNA分子，在间期，DNA经过半保留复制后，一条染色体中含两个DNA分子，一个细胞核中含16个DNA分子，A正确；在前期，每条染色体由2条姐妹染色单体组成，每条姐妹染色单体含一个DNA分子，则每条染色体含两个DNA分子，B正确；在中期，在星射线的牵引下，染色体的着丝粒排列在细胞中央的一个平面(赤道板)上，染色体形态比较稳定，数目比较清晰，便于观察，C正确；在后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，成为两条子染色体，由星射线牵引着分别向细胞的两极移动，染色体数目加倍为16条，成对的同源染色体的分开发生在减数分裂Ⅰ后期，D错误。
答案：D
3.(2020·山东卷)CDK1是推动细胞由分裂间期进入分裂期的关键蛋白。在DNA复制开始后，CDK1发生磷酸化导致其活性被抑制，当细胞中的DNA复制完成且物质准备充分后，磷酸化的CDK1发生去磷酸化而被激活，使细胞进入分裂期。大麦黄矮病毒(BYDV)的M蛋白通过影响细胞中CDK1的磷酸化水平而使农作物患病。正常细胞和感染BYDV的细胞中CDK1的磷酸化水平变化如图所示。下列说法错误的是(　　)
A．正常细胞中DNA复制未完成时，磷酸化的CDK1的去磷酸化过程受到抑制
B．正常细胞中磷酸化的CDK1发生去磷酸化后，染色质螺旋化形成染色体
C．感染BYDV的细胞中，M蛋白通过促进CDK1的磷酸化而影响细胞周期
D．M蛋白发挥作用后，感染BYDV的细胞被阻滞在分裂间期
解析：正常细胞中DNA复制未完成时，CDK1处于磷酸化状态，去磷酸化过程被抑制，A项正确。正常细胞中，CDK1去磷酸化之后使细胞进入分裂期，染色质变为染色体，B项正确。感染BYDV的细胞中，CDK1磷酸化水平高，无法去磷酸化，M蛋白是通过抑制CDK1的去磷酸化过程而影响细胞周期的，C项错误。感染BYDV的细胞中，CDK1磷酸化水平高，去磷酸化受抑制，不能正常进入分裂期，停留在分裂间期，D项正确。
答案：C
4．(2020·江苏卷)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。请据图回答下列问题：
(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________________________________________________________________________。
(2)细胞有丝分裂的重要意义在于通过__________________，保持亲子代细胞之间的遗传稳定性。图中检验点1、2和3的作用在于检验DNA分子是否______(填序号：①损伤和修复、②完成复制)；检验发生分离的染色体是否正确到达细胞两极，从而决定胞质是否分裂的检验点是________。
(3)细胞癌变与细胞周期调控异常有关，癌细胞的主要特征是__________________。有些癌症采用放射性治疗效果较好，放疗前用药物使癌细胞同步化，治疗效果会更好。诱导细胞同步化的方法主要有两种：DNA合成阻断法、分裂中期阻断法。前者可用药物特异性抑制DNA合成，主要激活检验点________，将癌细胞阻滞在S期；后者可用秋水仙碱抑制________的形成，主要激活检验点________，使癌细胞停滞于中期。
解析：据图分析，检验点1位于细胞分裂间期的G1期，检验点2位于细胞分裂间期的S期，检验点3位于细胞分裂间期的G2期，检验点4大概位于细胞分裂中期，检验点5大概位于细胞分裂后期至末期的过程中。(1)细胞分裂间期包括G1期、S期和G2期，细胞从G1期经过S期到G2期，在S期会进行核DNA的复制，使核DNA数加倍，形成染色单体，两条染色单体由一个着丝点连接，故染色体数不变。(2)细胞有丝分裂的重要意义是将亲代细胞的染色体经过复制(实质是核DNA的复制)之后，精确地平均分配到两个子细胞中。由于染色体上有遗传物质DNA，因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性。图中检验点1、2和3分别位于G1期即将结束处、S期过程中和G2期即将结束处，通过对细胞分裂间期的3次检验可以判断DNA在复制过程中是否出现了损伤和修复以及DNA复制是否完成。细胞分裂后期染色体的着丝点(粒)分裂，姐妹染色单体分离并开始移向细胞两极，因此在检验点5处(细胞分裂的后期至末期)可以检验染色体是否正确到达细胞两极，从而决定胞质是否分裂。(3)癌细胞的主要特征是能够无限增殖。DNA合成阻断法可以阻止癌细胞中DNA的复制，检验点2位于细胞分裂间期的S期，主要激活检验点2，将癌细胞阻滞在S期。纺锤体在分裂前期形成，分裂中期阻断法可用秋水仙碱抑制细胞分裂过程中纺锤体的形成，主要激活检验点4，使癌细胞分裂停滞在中期。
答案：(1)染色体数不变，核DNA数加倍
(2)染色体正确复制和平均分配　①②　检验点5
(3)细胞无限增殖　2　纺锤体　4

展开更多......

收起↑