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第四单元 第10讲细胞的增殖
1．涵盖内容
本单元包括必修1第四章细胞的增殖与分化以及必修2第二章第一节减数分裂中的染色体行为。
2．重点关注
(1)细胞周期的理解及各时期特点。
(2)细胞分裂图像的识别。
(3)有丝分裂各时期染色体、DNA、染色单体的变化分析。
(4)有丝分裂的观察实验。
(5)癌细胞的特征及细胞癌变机理。
(6)细胞分化的概念、过程与特点。
(7)细胞衰老、癌变、凋亡的综合考查。
(8)减数分裂过程中染色体和DNA的数量变化。
(9)减数分裂各时期图像的识别。
3．命题角度
(1)以减数分裂和有丝分裂的图像识别为命题角度，实际考查细胞减数分裂和有丝分裂异同的题目一直受到历年高考命题专家的青睐。
(2)分析近几年高考题，细胞的分化、衰老和凋亡等考点的命题趋向于结合白血病、癌症等热点，通过事例的描述判断出衰老细胞和癌变细胞，考查的实质是衰老细胞、癌变细胞的特征或细胞分化、细胞的全能性等概念。
(3)细胞有丝分裂的观察实验似乎是新课标高考的专利，近几年高考试题常有考查。
第10讲　细胞的增殖
[考纲要求]　1.细胞增殖的周期性(Ⅰ)。2.细胞的有丝分裂(Ⅱ)。3.实验：观察细胞的有丝分裂。4.实验：制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片。
一、细胞周期
1．含义：连续分裂的细胞从上一次分裂结束到下一次分裂结束所经历的整个过程。
2．组成：一个细胞周期包括一个分裂期和一个分裂间期。
3．分裂间期
(1)G1期：发生的主要是合成DNA所需蛋白质的合成和核糖体的增生。
(2)S期：主要是DNA复制。
(3)G2期：发生的是有丝分裂所必需的一些蛋白质的合成。
4．特点：分裂间期的时间总是长于分裂期。
5．过程
(1)细胞核的分裂。
(2)细胞质的分裂，又称胞质分裂。
二、有丝分裂
1．过程(以高等植物为例)(连一连)　
2．动、植物细胞有丝分裂的区别
(1)前期纺锤体的形成方式不同
①植物：细胞两极直接发出的纺锤丝形成。
②动物：中心体发出的星射线形成。
(2)末期细胞质分裂的方式不同
①植物：“赤道”位置形成细胞板并向四周扩展将细胞割裂成两个子细胞。
②动物：细胞膜从细胞的中部向内凹陷，将细胞缢裂为两个子细胞。
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。由于染色体上有遗传物质，因而在生物的亲代细胞和子代细胞之间保证了遗传性状的稳定性。
[判一判]
1．一个细胞周期中，DNA的复制和中心粒的倍增均发生在分裂间期 (　√　)
2．有丝分裂过程中，DNA和染色体同时加倍 (　×　)
3．细胞分裂过程中有中心体参与的一定是动物细胞 (　×　)
4．细胞分裂过程中无中心体参与的一定是(高等)植物细胞 (　×　)
5．间期DNA复制时需解旋，使DNA分子的稳定性降低，易发生基因突变 (　√　)
考点一　根据细胞周期不同的表示方法确定细胞周期
名称 表示方法 说明
扇形图 沿箭头方向从A→A是一个细胞周期
直线图 a＋b或c＋d是一个细胞周期
坐标图 a→f或A→E是一个细胞周期
直方图 B组DNA含量在2C～4C之间说明DNA处于复制期，C组则说明DNA复制完成
易错警示　有关细胞分裂的3点提示
(1)在一个细胞周期中分裂间期在前，分裂期在后。即先进行物质的准备再进行细胞的分裂。
(2)并不是所有的细胞分裂都具有周期性。只有进行连续分裂的细胞才具有细胞周期，高度分化的体细胞和减数分裂产生的生殖细胞不具有细胞周期。
(3)有丝分裂后产生的子细胞有的仍可继续进行分裂，有的暂不分裂，也有的进行细胞分化。
1．连续分裂的细胞，相邻的两个细胞周期可表示为如图，下列叙述不正确的是 (　　)
A．a＋b为一个细胞周期
B．c、d两段都要消耗ATP
C．b段的主要变化是DNA的复制及有关蛋白质的合成
D．d段主要完成遗传物质的平均分配
答案　C
解析　a＋b、c＋d各为一个细胞周期，a、b、c、d段都要消耗ATP，a、c段的主要变化是完成DNA的复制及有关蛋白质的合成，b、d段主要完成遗传物质的平均分配。
2．图甲中，ab表示一个细胞周期，cd表示另一个细胞周期；按箭头方向图乙表示细胞周期。据图分析，不正确的是 (　　)
A．处于图甲、图乙的细胞不会出现同源染色体分离
B．处于图甲a时期和图乙B→A时期的细胞可进行DNA复制
C．处于图甲、图乙各时期的细胞一定有同源染色体的存在
D．处于图甲b时期的细胞，若着丝粒分裂，染色体数目一定加倍
答案　C
解析　图甲中a和c、图乙中B→A时期都为细胞有丝分裂的间期，图甲中b和d、图乙中A→B时期都为细胞有丝分裂的分裂期；在细胞的有丝分裂过程中，间期完成DNA复制和有关蛋白质的合成，后期着丝粒分裂，染色体数目加倍；若某单倍体生物的体细胞进行有丝分裂，细胞中不一定有同源染色体存在。
考点二　有丝分裂过程中有关结构和数据的周期性变化
1．完善细胞周期中几种细胞结构的周期性变化
(1)染色体形态变化
(2)染色体行为变化规律
(3)纺锤体的变化：形成时期为前期→解体时期为末期。
(4)核膜、核仁的变化：解体时期为前期→重建时期为末期。
(5)中心体变化规律(动物细胞、低等植物细胞)
复制―→分开移向细胞两极―→平均进入子细胞
　　　　 ↓　　　　　↓　　　　　　　 ↓
时期　　间期―→前期――――――――――→末期结束
　　　 　↑　　　　　↑　　　　　 ↑
中心体个数　1～2个―→2个―――――――――――→1个
2．填充下表中DNA、染色体、染色单体、染色体组的数目变化(以二倍体生物为例)
间期 前期 中期 后期 末期
DNA数(2C) 2C→4C 4C 4C 4C 2C
染色体数(2N) 2N 2N 2N 4N 2N
染色单体数 0→4N 4N 4N 0 0
染色体组数 2 2 2 4 2
由上表可看出：(1)染色体数目加倍在细胞有丝分裂后期，DNA数目加倍在间期。
(2)姐妹染色单体形成于间期，出现于前期，消失于后期。
3．在坐标系中绘出DNA、染色体、染色单体、每条染色体上DNA含量的变化曲线并分析曲线变化的原因。
答案　
　　
　　
(1)a→b、l→m、p→q的变化原因都是核DNA分子复制。
(2)g→h、n→o、r→s的变化原因都是着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，形成子染色体。
(3)c→d、r→s的变化相似，但c→d发生在末期，而r→s发生在后期。
易错警示　细胞分裂过程中的2个易错点
(1)赤道面与细胞板的区别
赤道面不是细胞结构，是一假想平面，在光学显微镜下看不到；细胞板是一真实结构，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)后期着丝粒分裂不是纺锤丝牵引的结果
①有丝分裂后期染色体着丝粒一分为二，其原因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用秋水仙素破坏纺锤体的形成，无纺锤丝牵引着丝粒，复制后的染色体的着丝粒照样分裂，使细胞中染色体数目加倍，这就说明着丝粒分裂不是纺锤丝牵引所致。
3．下图为某生物细胞分裂模式图，请据图回答问题。
　
(1)图甲中含有同源染色体的区段是________。
(2)图乙为细胞________分裂________期图像。该时期的主要特征是______________
________________________________________________________________________。
(3)若2号染色体的遗传信息来自父方，那么与其遗传信息完全相同的染色体为________号，其遗传信息完全相同的原因是__________________________________________。
(4)图乙对应于图甲中的________段，图丙对应于图甲中的________段。
(5)请根据图甲画出细胞中每条染色体上DNA数目的变化曲线，并绘出图乙上一个时期的动物细胞分裂的图像。
答案　(1)a～h　(2)有丝　后　染色体的着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为两条子染色体，并在纺锤丝的牵引下向细胞两极移动
(3)6　它们是由同一条染色体复制后分离形成的　(4)e～f　c～e　(5)见下图
解析　据图判断细胞分裂方式 确定相应区段对应的时期 据图乙图像和图丙数量关系 确定相应时期并与甲图区段对应 各个时期的主要特征及数量变化。
首先注意图甲的纵坐标是核DNA的数目，根据分裂前后数目的变化，可以判断这个分裂是有丝分裂。图中的a～c为间期，c～d为前期，d～e为中期，e～f为后期，在有丝分裂整个过程中都有同源染色体。图乙细胞是着丝粒分裂，细胞的每一极都含有同源染色体，所以是有丝分裂后期。因为2号和6号是复制后的染色体着丝粒分裂形成的，所以2号和6号完全一样。绘曲线图时要注意纵坐标含义及数值(1或2)，下降的时期是后期不是末期；绘中期图像时要注意同源染色体及着丝粒的位置。
4．如图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表示有丝分裂过程中不同时期每条染色体上DNA分子数目的变化，图4表示有丝分裂中不同时期染色体和核DNA数量的关系。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DNA分子；图2所示细胞中无姐妹染色单体
B．处于图3中B→C段的是图1所示细胞，完成图3中C→D段变化的细胞的分裂时期
是后期
C．有丝分裂过程中不会出现图4中d所示的情况
D．图4中a可对应图3中的B→C段，图4中c可对应图3中的A→B段
答案　D
解析　图1中1条染色体中包含2条姐妹染色单体；图2中染色单体分离后就不再称为染色单体，只能称为染色体，故A正确。图3中纵坐标的含义是“每条染色体上DNA分子数”，B→C段的1条染色体上有2个DNA分子，对应图1，C→D段的变化表示染色体上DNA分子由2个变成1个，表示后期着丝粒分裂的过程，故B正确。图4中d表示细胞中核DNA含量为2N，染色体数目为4N，不可能出现这种情况，故C正确。图4中a可对应有丝分裂后期，图4中b可对应有丝分裂前、中期，图4中c可对应有丝分裂末期，故D错误。
细胞分裂过程中的柱形图分析方法
遇到柱形图，要联想到不同形态的染色体中DNA和染色单体含量的比例。观察染色体的几种形态示意图(如图)，可知染色体数永远小于或等于核DNA分子数，有染色单体存在时，染色单体数等于核DNA分子数。这个规律是解答柱形图的关键。如图中甲a∶b∶c＝2∶1∶2，那么所占比例最小的(1份)b肯定代表染色体数，a、c则代表核DNA分子数、染色单体数，具有此种数量关系的细胞应该处于间期(DNA复制后)、前期或中期。图中乙缺少c，正在进行有丝分裂的细胞中不可能不含DNA，因此，c绝对不是DNA数，应该为染色单体数。没有染色单体的时候(乙、丙)，若染色体数和核DNA分子数加倍了(乙)，则为后期；若没加倍(丙)，则为末期或间期(DNA复制前)。
考点三　探寻动植物细胞有丝分裂的异同点
1．动植物细胞分裂图像的判定
①为子细胞的形成方式，即有无细胞板形成。
②为有无中心体。
(2)根据染色体行为变化判定各时期
①染色体呈细丝状；②染色体散乱排布；③所有染色体的着丝粒排列在赤道面上；④着丝粒分裂，染色体移向两移；⑤染色体变为染色质。
2．完善下表中与细胞有丝分裂有关的细胞器及相应的生理作用
细胞器 细胞类型 时期 生理作用
核糖体 动物、植物 整个时期，但主要是间期 各种蛋白质(组成染色体的蛋白质和细胞内的其他蛋白质)的合成
中心体 动物、低等植物 前期 纺锤体的形成
高尔基体 植物 末期 细胞壁的形成
线粒体 动物、植物 整个时期 提供能量
5．甲、乙、丙三个图是不同生物细胞的有丝分裂图，据图回答下列问题：
(1)甲图表示的是动物细胞还是植物细胞？________，理由是：a.________，b.__________。该细胞所处的分裂时期是____________，判断依据是____________________________。该细胞中染色体有________条，DNA分子有________个。该细胞有丝分裂的结果是形成________个子细胞，每个子细胞中染色体有________条。
(2)乙图细胞处于________________期，判断依据是____________________________
________________________________________________________________________。
(3)丙图表示的是__________细胞的有丝分裂，判断依据是________________________。该细胞处于分裂________期。
答案　(1)植物细胞　有细胞壁　无中心体　有丝分裂前期　核仁、核膜消失，染色体散乱地排列在细胞内，纺锤丝形成纺锤体　6　12　两　6　(2)有丝分裂后　着丝粒一分为二，姐妹染色单体分开成为两条子染色体　(3)动物　无细胞壁，由中心体发出星射线形成纺锤体　后
解析　(1)甲图所示细胞中有细胞壁，无中心体，因此可以确定甲图表示的是高等植物细胞；细胞中出现了纺锤体，染色体散乱地分布在纺锤体的中央，故可判断为前期。(2)乙图所示细胞中姐妹染色单体分开成为两条子染色体，染色体向两极移动，故为有丝分裂后期。(3)丙图所示细胞无细胞壁，有中心体，且细胞膜从中部向内凹陷，故可判断为动物细胞的有丝分裂后期。
6．下图是某学生绘出的某高等植物的细胞分裂图像。其中错误的是 (　　)
A．a和b B．c和d C．b和d D．e和f
答案　C
解析　b、e图都表示有丝分裂末期，植物细胞有丝分裂末期出现细胞板，细胞膜不向内凹陷，b图错；高等植物没有中心体，d图错误。
对有丝分裂图像的辨析
1．动物细胞一般画成圆形，外面代表细胞膜；植物细胞一般画成长方形，外面代表细胞壁。
2．动物细胞分裂末期，细胞膜从细胞的中部向内凹陷，最终缢裂成两个子细胞；植物细胞不
向内凹陷，细胞中央形成细胞板，最终形成两个子细胞。
3．动物细胞和低等植物细胞要画出中心体，高等植物细胞不能画。
4．细胞分裂后期图像应注意三点：(1)移向两极的染色体位置不能画反，正确的应为染色体臂朝向中央，着丝粒靠近两极；(2)上下对应的两条子染色体的大小、形状、颜色应完全相同；(3)每一极同源染色体都应成对存在(二倍体生物)。
实验八　制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片
1．实验原理
(1)盐酸使植物细胞之间的果胶质层松散，使根尖细胞彼此容易分开。
(2)细胞核内的染色体(质)易被碱性染料(龙胆紫溶液或醋酸洋红溶液)染成深色。
(3)细胞的分裂是独立进行的，在同一分生组织中可以通过高倍物镜观察细胞内染色体的存在状态，判断处于不同分裂时期的细胞。
2．实验流程
洋葱根尖培养：实验课前3 d～4 d，将洋葱放在盛满清水的广口瓶上，让其底部接触水面，放在温暖的地方培养，注意经常换水，待根长至1 cm～5 cm时取用装片
易错警示　观察细胞有丝分裂实验的6个注意点
(1)取材时，剪取根尖应为2～3 mm，过长会包括伸长区，无细胞分裂。
(2)解离时间不宜过长，否则根尖细胞的结构会遭到破坏。
(3)漂洗是为洗去细胞内部的盐酸，因此要保证足够的时间，否则会影响对染色体(质)的染色。
(4)压片时要掌握好力度，过轻，细胞分散不开；过重，会压坏玻片。
(5)显微镜下观察到的都是死细胞，不能观察到有丝分裂的动态变化，若视野中找不到某一时期的细胞，可通过移动玻片在邻近的区域中寻找。
(6)在显微镜下观察到间期的细胞数目最多，因为间期历时最长。
7．在“观察洋葱根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中：
(1)解离的目的是__________________________________，解离适度的标志是
________________。
(2)在低倍镜下观察到的洋葱根尖分生区细胞的特点是________________________；在高 倍镜下看到的细胞大部分处于细胞分裂的间期，原因是_______________________。
(3)有一位同学做根尖有丝分裂实验，在显微镜中观察到的图像如图所示。造成这种情况的原因可能是 (　　)
①取材位置不合适　②取材时间不合适　③制片时压片力量不合适　④解离时间不合适　⑤视野选择不合适
A．②③ B．②⑤
C．①②⑤ D．①③④
(4)不会影响细胞周期各时期的长短或产生误差，但对整个实验结果产生影响的因素是
________。
A．取材时间 B．根尖培养温度
C．解离时间长短 D．载玻片厚度
(5)某同学错误地把取材部位认为是表皮，他的实验操作完全正确，但也看不到染色体，这是因为________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)使组织细胞相互分散开来　根尖酥软　(2)细胞呈正方形，排列紧密　间期在细胞周期中占的比例最大(在细胞周期中间期时间最长)　(3)C　(4)D　(5)表皮细胞已高度分化，不分裂，染色质没有螺旋化形成染色体(不出现染色体)
解析　(3)由图观察，细胞多处于未分裂状态，故可能是因为取材时间不合适，细胞分裂不旺盛；视野中有一些细胞为长形，可能取自伸长区细胞，为取材位置不合适；也有可能是因为视野选择不当，没有找到合适的观察视野；由图可知细胞均分散开，故不可能为③④所述原因。(4)载玻片厚度对视野中的细胞所处状态不会产生影响，但会影响到视野的清晰度，影响对实验结果的观察。
解答关于细胞分裂实验题的四大误区
一是不清楚“解离”的作用原理，误认为可以观察细胞有丝分裂的动态变化过程；二是不清楚细胞具有的相应结构，误认为赤道面也能观察到；三是不清楚实验操作的方法、步骤及要求，导致解答实验评价与改错题时出错；四是对取材原理不清楚，误认为根尖任何部位均可作为观察对象，实际上只有分生区才可以。
序号 错因分析 正确答案 序号 错因分析 正确答案
① 对细胞周期的起点理解不清 f～l ② 审题不全面 bc或hi
③ 不理解题意，答非所问 B ④ 不理解题意，答非所问 A
⑤ 审题不全面 de或jk ⑥ 对“赤道面”和“细胞板”区分不清 染色体的着丝粒排列在赤道面上
⑦ 对“DNA加倍”与“染色体加倍”的时期理解不清 DNA分子复制和有关蛋白质的合成 ⑧ 重复题干信息，不能从遗传物质与遗传性状之间的关系作答 保持亲代细胞和子代细胞遗传性状的稳定性
题组一　细胞周期
1．判断正误
(1)人体所有细胞的细胞周期持续时间相同(2010·新课标，1C) (　　)
(2)在动物细胞有丝分裂间期能观察到纺锤体和中心体(2010·重庆，3B) (　　)
(3)分裂期的细胞不进行DNA复制和蛋白质合成(2009·江苏，4A) (　　)
(4)细胞周期中，间期时间较短，分裂期时间较长(2007·海南，6A) (　　)
(5)在细胞有丝分裂间期，发生DNA复制(2007·广东，10A) (　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√
2．(2012·上海卷，1)由细胞形态判断，下列细胞中最可能连续分裂的是 (　　)
答案　B
解析　A为精子，C为肌细胞，D为神经细胞，皆为高度分化的细胞，不具备分裂能力，因此选B项。
题组二　动植物细胞分裂过程
3．(2010·上海卷，19)下列是关于细胞分裂过程中细胞内变化的叙述，能正确表示一个细胞周期内分裂过程的顺序是 (　　)
①两个相同DNA分子完全分开　②出现放射状排列的细丝　③中心体发生倍增　④着丝粒排列在一个平面上
A．②→③→①→④ B．②→④→③→①
C．③→②→④→① D．②→③→④→①
答案　C
解析　本题考查细胞分裂的过程及各个过程发生的变化。①过程发生在分裂后期，②过程发生在分裂前期，③过程发生在分裂间期，④过程发生在分裂中期。
4．(2010·海南卷，3)有关动物细胞有丝分裂的叙述，正确的是 (　　)
A．细胞板在细胞有丝分裂末期形成
B．同源染色体配对通常发生在分裂前期
C．在分裂末期，细胞膜内陷形成两个子细胞
D．在分裂中期，两个中心粒复制形成两组中心粒
答案　C
解析　高等植物细胞分裂末期，在细胞中央形成细胞板，而动物细胞分裂时不形成细胞板，故A错。同源染色体配对发生在减数第一次分裂前期，故B错。C描述的是典型的动物细胞分裂末期的现象，故C对。中心粒复制发生在细胞有丝分裂间期，故D错。
题组三　有关实验
5．(2012·浙江理综，31)请根据以下提供的实验材料，完善生物制剂W对动物不同细胞的分裂具有促进作用的实验思路，并预测实验结果。
实验材料：培养液、正常体细胞、癌细胞、W、胰蛋白酶。(要求与说明：答题时不考虑加入W后的体积变化等误差。提供的细胞均具有分裂能力，只进行原代培养且培养条件适宜)
请回答：
(1)实验思路：
①取培养瓶若干个，分组如下：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
每组设置若干个重复样品。
②各组样品在培养箱中培养一段合适的时间后，各取其中的几个样品，加入__________，摇匀，在显微镜下用血细胞计数板分别计数并记录细胞数。
③重复②若干次。
④________________________________________________________________________。
(2)预测实验结果(用坐标系和细胞数变化曲线示意图表示)。
答案　
(1)①A组：培养液中加入体细胞。B组：培养液中加入体细胞，加入W。C组：培养液中加入癌细胞。D组：培养液中加入癌细胞，加入W　②胰蛋白酶　④统计并分析所得数据(其他合理答案均可)　(2)如图所示(其他合理答案均可)
解析　(1)解答本题的关键是分析题干中每一种实验材料的用途以确定自变量。培养液在各种细胞培养中都要用到，不可能作为自变量；联系细胞培养知识，分析判断胰蛋白酶的作用是将培养后的细胞分散便于计数，也不是自变量；要求与说明中“提供的细胞均具有分裂能力”说明W对正常体细胞和癌细胞分裂的促进作用均能在实验组中体现，都要与未加W的进行细胞培养的对照组做对照，因此实验应该分成四组(如下表)，一段合适的时间后取样、计数、分析数据，然后与预期结果比较得出结论。
分组 A组 B组 C组 D组
控制变量 培养液＋体细胞 培养液＋体细胞＋W 培养液＋癌细胞 培养液＋癌细胞＋W
预期结果 增殖 增殖速度加快 增殖速度比体细胞快 增殖速度最快
(2)根据上表中的预期结果，画出相应的曲线(坐标系中细胞数目变化曲线符合预期结果即可)，曲线画法见答案。
【组题说明】
考　点 题　号 错题统计 错因分析
细胞周期 1、3、4
有丝分裂过程 2、5、7、8、
10、11、13
动植物细胞
分裂的比较 6、9、12
有关实验 15
1．下列关于细胞周期的说法不正确的是 (　　)
A．具有特定的形态结构和功能的成熟细胞没有细胞周期
B．细胞周期是一个与代谢有关的过程，温度越高所需的时间越长
C．细胞的种类不同，一个细胞周期的时间也不相同
D．一个新细胞通过有丝分裂形成两个新细胞所需时间为一个细胞周期
答案　B
解析　成熟细胞是细胞生长、发育和高度分化的结果，一般已经失去分裂能力，没有细胞周期，故A正确；温度影响酶活性，进而影响代谢及其生命活动，温度过高将导致细胞代谢减弱，甚至导致细胞死亡，故B错误；不同种类细胞的细胞周期可能不同，故C正确。
2．在一个细胞周期中，可能发生在同一时期的变化是 (　　)
A．DNA复制和中心粒复制
B．染色体加倍和染色单体形成
C．细胞板出现和纺锤体出现
D．着丝粒分裂和同源染色体分离
答案　A
解析　间期主要完成DNA分子的复制与有关蛋白质的合成，中心粒的复制也主要发生在此时期；染色体加倍发生在有丝分裂的后期，染色单体形成于分裂间期，出现为前期；细胞板的出现为末期，纺锤体出现为前期；着丝粒分裂为后期，同源染色体分离只能发生在减数第一次分裂的后期。
3．科学家用含15N的硝酸盐作为标记物浸泡蚕豆幼苗，追踪蚕豆根尖细胞的分裂情况，得到蚕豆根尖分生区细胞连续分裂的数据如下，则下列叙述正确的是 (　　)
A．高尔基体、线粒体、叶绿体在蚕豆根尖细胞分裂过程中活动旺盛
B．蚕豆根尖细胞的DNA分子结构稳定性最低的时期有0～2 h、19.3～21.3 h、38.6～40.6
h
C．一个细胞周期可以用0～19.3 h、19.3～38.6 h来表示
D．蚕豆根尖细胞分裂的一个细胞周期为19.3 h
答案　D
解析　连续分裂的细胞，从上一次细胞分裂结束开始，到下一次细胞分裂结束为止为一个细胞周期，包括分裂间期和分裂期，间期经历时间长，分裂期经历时间短。从图中可以看出，2～21.3 h、21.3～40.6 h各为一个细胞周期，一个细胞周期需要的时间是19.3 h，故C错误、D正确；在细胞分裂过程中，间期要进行DNA分子的复制，此时DNA分子双链解旋，稳定性最低，故B错误，即2～19.3 h、21.3～38.6 h时，DNA分子的稳定性最低；蚕豆根尖细胞中无叶绿体，在细胞分裂过程中，高尔基体与新细胞壁的形成有关，线粒体为分裂过程提供能量，所以高尔基体和线粒体在根尖细胞分裂过程中活动旺盛，故A错误。
4．下表是四种植物分生组织细胞周期，据表分析有关叙述正确的是 (　　)
植物 细胞周期的时间(h)
a时期 b时期 合计
物种1 10.6 0.4 11
物种2 18 0.5 18.5
物种3 16.5 2 18.5
物种4 10.4 2.3 12.7
A．四种分生组织都能产生吲哚乙酸，促进其细胞分裂
B．秋水仙素作用于b时期中的细胞，能使其染色体数目加倍
C．最好选用物种1观察有丝分裂过程，因其细胞周期最短
D．四种植物细胞周期的时间都是固定不变的
答案　B
解析　四种植物的分生组织都能产生吲哚乙酸，但吲哚乙酸只能促进细胞伸长生长，而不能促进细胞分裂。观察有丝分裂过程时，应该选分裂期占整个细胞周期的比例最大的材料，本题中，各物种分裂期所占的比例分别为：物种1：0.4/(10.6＋0.4)＝0.036，物种2：0.5/(0.5＋18)＝0.027，物种3：2/(2＋16.5)＝0.108，物种4：2.3/(2.3＋10.4)＝0.181，所以最好选用物种4观察有丝分裂过程。四种植物细胞周期的时间不是固定的。
5．如图为某种植物根尖细胞分裂过程中染色质与染色体规律性变化的模式图。下列相关判断正确的是 (　　)
A．①→②过程是有丝分裂间期，此时细胞内核膜解体、核仁消失
B．低温处理导致④→⑤过程中染色单体不分开使染色体数目加倍
C．⑤→⑥过程发生在有丝分裂后期，细胞中的染色体组数增加一倍
D．⑥→⑦过程中DNA解旋酶可使染色体解旋变为细丝状的染色质
答案　C
解析　①→②过程表示的是染色体的复制过程，属于有丝分裂间期，而核膜解体、核仁消失发生在前期，A项错误。④→⑤过程中着丝粒分裂，染色单体已分开成为子染色体，B项错误。⑤→⑥过程发生在有丝分裂后期，染色体组数增加一倍，分开后形成的子染色体在纺锤丝的牵引下移向细胞的两极，C项正确。⑥→⑦过程中染色体解开螺旋变为细丝状的染色质，不是DNA解旋酶的作用，DNA解旋酶作用于DNA分子的双螺旋结构使其氢键断裂，D项错误。
6．下列有关细胞有丝分裂的叙述，正确的是 (　　)
①在动物细胞有丝分裂间期能观察到由星射线形成的纺锤体　②在植物细胞有丝分裂末期形成了赤道面　③在动物细胞有丝分裂中期，两个中心粒复制形成两组中心粒　④在动物细胞有丝分裂末期，细胞膜内陷形成两个子细胞　⑤如果细胞中染色体数和核DNA分子数之比是1∶2，它一定不是高度分化的细胞
A．③⑥ B．②④ C．①⑤ D．④⑤
答案　D
解析　动物细胞有丝分裂过程中，纺锤体的形成发生在分裂前期，①错误；植物细胞有丝分裂末期形成的是细胞板，②错误；中心粒复制发生在分裂间期，③错误；高度分化的细胞不再分裂，不能进行核DNA的复制，不会出现一条染色体上具有两个DNA分子的现象，⑤正确。
7．下图是同一细胞不同分裂时期的图像，据图分析，下列判断正确的是 (　　)
A．图①②③④表示一个完整的细胞周期
B．若按分裂的先后顺序排列，应为①→④→③→②
C．该细胞图②中有中心体、线粒体和高尔基体参与活动
D．该细胞图①中有同源染色体的配对，图③过程发生了基因重组
答案　B
解析　图示仅为植物细胞分裂时期，不包括分裂间期，不能代表一个完整的细胞周期，故A错误；①为分裂前期、②为分裂末期、③为分裂后期、④为分裂中期，则细胞分裂的先后顺序为①→④→③→②，故B正确；该细胞图②中无中心体参与活动，故C错误；有丝分裂过程中，无同源染色体配对，无基因重组，故D错误。
8．图甲为细胞周期中每条染色体DNA含量的变化图，图乙为某二倍体生物细胞分裂的模式图，下列选项不正确的是 (　　)
A．在de段细胞中染色体的数目减半
B．图乙有8个DNA分子、8条染色体
C．图乙细胞在图甲的对应位置是ef段
D．图乙细胞可能在图甲细胞的bc段发生了突变
答案　A
解析　坐标曲线图的纵坐标表示每条染色体中DNA含量的变化，曲线既可代表有丝分裂也可代表减数分裂。ac段代表有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期。cd段表示每条染色体含有2个DNA分子，可表示有丝分裂的前期、中期，减数第一次分裂各时期及减数第二次分裂的前期、中期。de段表示姐妹染色单体分离，为有丝分裂后期或减数第二次分裂后期，染色体数目加倍；图乙表示有丝分裂的后期，染色体数目加倍；ef段表示每条染色体上含有1个DNA分子，与图乙对应；基因突变主要发生在间期。
9．依据生理特点，鉴别一个正在进行有丝分裂的细胞是植物细胞还是动物细胞，最可靠的方法是检查它的 (　　)
A．DNA自我复制
B．染色体着丝粒分裂
C．是否出现星射线
D．细胞质分成两部分的方式
答案　D
解析　动物细胞和低等植物细胞都有中心体，中心体与纺锤体的形成有关，故不能选C项。最可靠的方法是检查它的细胞质分成两部分的方式。
10．根据每个细胞中核DNA相对含量不同，将某种连续增殖的动物细胞归为甲、乙、丙三组，每组细胞数如图1所示。根据细胞中每条染色体的DNA含量在细胞周期中的变化绘制曲线，如图2所示。下列有关分析，不正确的是 (　　)
A．图1中的甲组细胞全部位于图2中的DE段
B．图1中的乙组细胞全部位于图2中的AB段
C．丙组中只有部分细胞的染色体数目加倍
D．用秋水仙素处理会导致丙组细胞数增多
答案　A
解析　甲组细胞核DNA含量为正常体细胞核DNA数量，对应图2中的DE段或A点以前的时段。乙组细胞核DNA正处于复制阶段，对应图2中的AB段。丙组细胞核DNA含量加倍，可代表处于有丝分裂前期、中期、后期的细胞，其中只有部分细胞位于染色体数暂时加倍的后期。用秋水仙素处理，会导致染色体数目加倍，核DNA数量也加倍，则丙组细胞数量会增多。
11．甲图为典型的细胞核及其周围部分结构示意图；乙图为有丝分裂过程中一个细胞核内DNA含量的变化曲线，则相关叙述正确的是 (　　)
A．假设甲图代表的细胞处在细胞周期中，则甲图代表的细胞相当于乙图的cd区间
B．在细胞分裂周期中，既可消失又可重建的结构是甲图中的4、5，其消失时间是乙图
的de区间
C．在细胞分裂周期中，可重建与消失的结构应为3，其重建时间为O～b或f～h，其余
时间消失
D．甲图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　乙图包含两个细胞周期，其中(O～b和f～g表示分裂间期，b～f和g～k表示分裂期。甲图细胞核里有核仁，处于细胞分裂的间期，对应乙图的O～b和f～g。核膜、核仁和染色质在分裂的前期(对应乙图b～c和g～h))消失，在分裂的末期(对应乙图e～f和j～k)重新出现。细菌没有由核膜包被的细胞核，也没有染色体，但具有裸露的DNA分子，且该分子也能复制。
12．现有未贴标签且染色体数目相同的三个细胞有丝分裂的两个时期的6块装片，编成
1～6号，且已知1号、3号为同一细胞有丝分裂的两个时期，其他4块装片分别表示另两个细胞有丝分裂的两个时期，某同学按顺序观察其结构，结果如下：
编号 观察结果
1与5 中心体发出星射线，染色体散乱排列
2 细胞中部凹陷
3与6 细胞中部形成了细胞板
4 细胞两极发出纺锤丝，染色体散乱排列
则其中表示动物细胞有丝分裂前期与末期的装片依次是 (　　)
A．1号、3号 B．4号、6号
C．5号、2号 D．4号、2号
答案　C
解析　3号细胞中部形成了细胞板，因此为植物细胞，已知1号、3号细胞为同一细胞有丝分裂的两个时期，所以1号也为植物细胞并且为低等植物细胞。1号和5号的中心体发出星射线，并且1号和5号不是同一细胞，因此5号为动物细胞有丝分裂前期，2号细胞中部凹陷，因此为动物细胞有丝分裂末期。4号和6号为高等植物细胞。
13．如图甲表示某生物细胞有丝分裂的模式图，图乙表示有丝分裂过程中不同时期每条染色体上DNA含量的变化，图丙表示有丝分裂过程中某一时期染色体、染色单体和DNA的关系，据图回答：
(1)图甲中有________对同源染色体，________个染色体组，所处时期位于图乙的________段中，图中m所在位置哪种细胞器较多？__________________________。
(2)细胞分裂过程中需要利用大量的胸腺嘧啶脱氧核苷酸来完成__________________，此时细胞处于图乙中________________段，若用秋水仙素作用于图乙中________段的某一时期，可使染色体数目加倍。
(3)图丙对应图乙中________段的某一时期，处于此分裂时期动植物细胞的区别主要是________形成的方式不同。
(4)若图甲中移向细胞一极的染色体上分别有A、B、a和b四个基因，则图甲细胞的基因型可表示为____________________，分裂后子细胞基因型为AaBb的概率为________。(不考虑基因突变)
答案　(1)4　4　EF　线粒体　(2)DNA的复制　BC　CD　(3)CD　纺锤体　(4)AAaaBBbb　100%
解析　(1)图甲属于有丝分裂后期图，位于图乙的EF段中，由于着丝粒的分裂，同源染色体对数和染色体组数均加倍，图中有4对同源染色体，4个染色体组。由于细胞分裂需要消耗能量，所以甲中m处线粒体较多。(2)胸腺嘧啶脱氧核苷酸是DNA的基本组成单位之一，细胞分裂过程中需要利用大量的胸腺嘧啶脱氧核苷酸来完成DNA的复制，此时细胞处于有丝分裂间期，对应图乙中BC段。秋水仙素能抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍，其作用的时期是有丝分裂前期，对应图乙中CD段。(3)图丙中染色体、染色单体和DNA数量之比为1∶2∶2，处于细胞有丝分裂前期或中期，对应图乙中的CD段。此时期植物细胞和动物细胞的主要区别是纺锤体形成的方式不同，植物细胞由细胞的两极发出纺锤丝形成纺锤体，动物细胞由中心体发出星射线形成纺锤体。(4)图甲中移向细胞一极的染色体上分别有A、B、a和b四个基因，移向另一极的染色体上也有A、B、a和b四个基因，因而图甲细胞的基因型可表示为AAaaBBbb。如不考虑基因突变，分裂后子细胞与亲代细胞基因型相同，因而子细胞基因型为AaBb的概率为100%。
14．如图甲表示细胞有丝分裂过程中，不同核DNA含量的细胞数目；图乙为该细胞有丝分裂示意图。请分析回答：
(1)图乙的核DNA含量对应图甲中的________。
(2)若用秋水仙素抑制纺锤体的形成，则图甲中DNA含量为4的细胞数目会________。
(3)图甲表明分裂间期比分裂期时间长，因为________________________。
答案　(1)8　(2)减少　(3)间期细胞数目多
解析　(1)图乙所示细胞着丝粒分裂，染色体数目加倍，为分裂后期，核DNA含量已加倍，对应图甲中的8。(2)秋水仙素能抑制纺锤体的形成，使大量细胞不分裂形成子细胞，导致DNA含量为4的细胞数目减少。(3)在分裂间期细胞中的DNA含量为4或4～8，图甲中处于此时期的细胞数目较多。
15．在“观察洋葱根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验之后，不同班级的同学在一起进行交流，某同学发现，上午第一节课做实验的同学极少能观察到分裂期的细胞，而上午第三节课做实验的同学则大多数能观察到分裂期的细胞，他推测洋葱根尖细胞在一天中的某些时段分裂比较活跃，并就此展开下面的探究活动。
(1)准备
经查资料后知：25 ℃时洋葱根尖细胞周期为18小时，其中分裂期为1.5小时。所以，要准确掌握洋葱根尖分生区细胞在不同时段的分裂状况，每次取样的时间间隔不应超过______小时。
(2)培养洋葱幼根，制作装片。制作装片的正确步骤是：________、________、________、制片。
(3)观察装片。
(4)记录观察结果。请将下列记录表中①～⑤的内容补充完整。
①________________________________________________________________________
样本②细胞周期 ⑤
③
④
取样时间：　　室温：　　记录人：　　记录时间：
(5)结果统计与分析。数据显示根尖分生区细胞大多数处于分裂间期，出现这种现象的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)1.5　(2)解离　漂洗　染色　(4)①洋葱根尖分生区细胞不同时期细胞数量记录表　②细胞数量　③分裂期　④分裂间期(③与④可互换)　⑤样本1、样本2
(5)在细胞周期中，分裂间期的时间远大于分裂期的
解析　第(1)小题考查取样的时间，因分裂期为1.5小时，所以取样的时间间隔不应超过1.5小时，否则就无法正确掌握细胞不同时间段的分裂状况。第(2)小题考查制作装片的步骤，即解离→漂洗→染色→制片，其中漂洗与染色两个步骤易颠倒出错。第(4)小题中①实验表格的填写，是考生很容易忽略的问题，书写时要考虑自变量和因变量，如本题的自变量为不同时期，因变量是细胞数量。第(5)小题要明确问的是为什么看到的细胞大多数处于分裂间期。

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