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(共83张PPT)
细胞的增殖
第19课时
描述细胞通过不同的方式进行分裂，其中有丝分裂保证了遗传信息在亲代和子代细胞中的一致性。
课标要求
考情分析
有丝分裂的过程 2023·辽宁·T11　2022·辽宁·T8　2022·天津·T6　2021·海南·T7
2021·全国乙·T1　2020·山东·T5　
1.细胞增殖
生长、发育、繁殖、遗传
细胞分裂
有丝分裂
2.细胞周期
蛋白质
连续分裂
下一次分裂完成
蛋白质
3.动植物细胞有丝分裂的过程
时期 分裂图像 特点
植物细胞 动物细胞
前期 ①染色质丝→ ；②核仁逐渐解体， 逐渐消失；③形成纺锤体；④染色体散乱分布
染色体
核膜
时期 分裂图像 特点
植物细胞 动物细胞
中期 染色体的 排列在赤道板上
后期 ①着丝粒分裂；②子染色体_____
_________；③染色体数目_____
着丝粒
移向
细胞两极
加倍
时期 分裂图像 特点
植物细胞 动物细胞
末期 ①染色体→ ；②_____
逐渐消失；③ 重新出现；④细胞质分裂
染色质丝
纺锤
丝
核膜、核仁
4.动植物细胞有丝分裂的主要区别
缢裂
纺锤丝
中心体
胞板
细
5.有丝分裂的意义
平均
染色体
DNA
遗传
6.无丝分裂
细胞核
纺锤丝和染色体
7.细胞不能无限长大
细胞的大小影响 ，即细胞越大，细胞的表面积与体积的比值越 ，物质运输的效率越 ，不利于细胞与外界进行物质交换。
物质运输效率
小
低
(1)细胞周期中染色质DNA比染色体DNA更容易复制(　　)
(2)使用高倍镜可观察到赤道板和细胞板的时期分别是中期和末期
(　　)
提示　赤道板不是真实存在的结构，因此观察不到；细胞板在有丝分裂末期才能被观察到。
×
√
(3)蛙的红细胞能通过无丝分裂增殖，人的红细胞能通过有丝分裂增殖(　　)
提示　人的成熟红细胞无细胞核，不能发生增殖。
(4)有核膜和核仁的时期，细胞内的DNA聚合酶和RNA聚合酶均可能较为活跃(　　)
(5)除中心体之外的细胞器在子细胞中的分配是随机的(　　)
×
√
√
(6)细胞越大，表面积与体积的比值越小，物质运输的效率就越低，因此细胞体积越小越好(　　)
提示　细胞体积不能过小，因为细胞中众多的必需物质和细胞器都需要一定的容纳空间。
×
从理论上讲，任何涉及丧失正常细胞的疾病，都可以通过移植由胚胎干细胞分化而来的特异细胞或组织来治疗。人的胚胎干细胞可由人重组细胞(类似受精卵)经有丝分裂而获得。请回答以下问题：
1.研究人员在实验中观察到下列处于有丝分裂的细胞，它们在一个细胞周期中正确的排序为 (用字母和箭头表示)。
A→C→D→E→B
2.下列选项表示细胞有丝分裂过程中染色体的不同形态特征，其中与遗传物质精确分配到两个子细胞相关的是 (填字母，多选)。
BCD
3.细胞周期的有序性依赖于细胞周期调控系统和细胞周期的检验机制。请根据资料回答问题：
资料1：细胞周期内具有一系列的检验点，部分检验点如图1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。
(1)图1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 。
①②
检验点5
资料2：研究证明，细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK)在细胞顺利通过检验点中发挥着重要作用。CDK可与细胞周期蛋白(Cyclin)形成CDK/Cyclin复合物，推动细胞跨越细胞周期各时期转换的检验点，且不同的CDK/ Cyclin复合物在细胞周期不同时期的作用不同(如图2)。
(2)细胞由静止状态进入细胞周期时首先合成____(填字母)。
A.Cyclin A B.Cyclin B
C.Cyclin D D.Cyclin E
(3)CDK/Cyclin E能够促进细胞内发生的生理变化有____(填字母)。
A.染色质螺旋化 B.合成与DNA复制有关的酶
C.纺锤体形成 D.核DNA数量倍增
C
D
(4)若使更多细胞阻滞在G1期/S期检验点，可采取的措施有 (填字母，多选)。
A.降低CDK的合成
B.抑制Cyclin E活性
C.抑制脱氧核苷酸的吸收
D.抑制Cyclin A活性
ABC
4.细胞周期同步化
干细胞技术是一把双刃剑，若细胞过度分裂可诱发肿瘤等疾病。研究发现放疗前用药物使肿瘤细胞同步化在细胞周期的某个特定阶段，治疗效果往往更好。诱导细胞同步化的方法主要有两种：胸苷(TdR)双阻断法、分裂中期阻断法。前者的作用原理：若G1、S、G2、M期依次为10 h、7 h、3 h、1 h，经第一次阻断，S期细胞立刻被抑制，其余细胞最终停留在G1期/S期交界处；
洗去TdR可恢复正常的细胞周期，若要使所
有细胞均停留在G1期/S期处，第二次阻断应
该在第一次洗去TdR之后 h进行。后
者可用秋水仙素抑制 的形成，主要
激活检验点 (见图1)，使肿瘤细胞停滞于
中期。
7～14
纺锤体
4
考向一　有丝分裂的基本过程分析
1.(2023·辽宁，11)如图为眼虫在适宜条件下增殖的示意图(仅显示部分染色体)。下列叙述正确的是
A.②时期，细胞核的变化与高等
动物细胞相同
B.③时期，染色体的着丝粒排列
在赤道板上
C.④时期，非同源染色体自由组合
D.⑤时期，细胞质的分裂方式与高等植物细胞相同
√
1
2
3
4
1
2
②时期已经完成了DNA的复制，相当于高等动物的有丝分裂前期，但图中还能观察到核膜，高等动物有丝分裂前期核仁、核膜消失，A错误；
④时期着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，分别移向两极，C错误；
⑤时期细胞质的分裂方式与高等动物细胞相同，都是直接从细胞中央缢裂，D错误。
3
4
2.(2022·天津，6)用荧光标记技术显示细胞中心体和DNA，获得有丝分裂某时期荧光图。下列有关叙述正确的是
A.中心体复制和染色体加倍均发生在图示时期
B.图中两处DNA荧光标记区域均无同源染色体
C.图中细胞分裂方向由中心体位置确定
D.秋水仙素可促使细胞进入图示分裂时期
√
1
2
3
4
图示为有丝分裂后期，染色体数目因着丝粒分裂而
加倍，但中心体的复制发生在分裂间期，A错误；
在有丝分裂过程中同源染色体不分离，细胞两极均
存在同源染色体，B错误；
中心体的位置决定了染色体移动的方向，中心体周围发出的星射线将分裂开的染色体拉向细胞两极，从而决定细胞分裂的方向，C正确；
秋水仙素能够抑制纺锤体的形成，使有丝分裂停滞在中期，不能进入后期，D错误。
1
2
3
4
考向二　细胞周期的调控及同步化
3.(2020·山东，5)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
1
2
3
4
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
1
2
√
3
4
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正确。
1
2
3
4
4.(2024·湖北襄阳一中高三质检)细胞周期
可分为分裂间期和分裂期(M)，分裂间期
又可分成G1期(DNA合成前期)、S期(DNA
合成期)和G2期(DNA合成后期)。CDK1激
酶是细胞周期运转中的一种关键酶，周期
蛋白B的含量达到一定值并与CDK1激酶结合，使其活性达到最大，两者关系如图所示。据图分析，下列相关说法错误的是
1
2
3
4
A.CDK1激酶的活性依赖周期蛋白B含
量的积累
B.CDK1激酶是调控G2期/M期转化的关
键酶
C.CDK1激酶与周期蛋白B的含量都是周
期性变化的
D.CDK1激酶可能促进染色质凝缩
1
2
√
3
4
当周期蛋白B逐渐积累到一定程度时，
CDK1激酶的活性开始逐渐增加，所以
CDK1激酶的活性依赖周期蛋白B含量
的积累，A正确；
CDK1激酶活性在G2期/M期交界处最大，
可见CDK1激酶的作用是促进细胞由G2期进入M期，B正确；
1
2
3
4
CDK1激酶的活性与周期蛋白B的含量
是周期性变化的，但是CDK1激酶的含
量是否呈周期性变化不确定，C错误；
CDK1激酶可促进细胞由分裂间期进入
分裂期，推测其可能与促进染色质凝缩
有关，D正确。
1
2
3
4
1.(必修1 P111)一个细胞周期指的是_________________________________
___________________________。下列细胞可能具有细胞周期的是______
(填序号)。
①根尖分生区细胞；②精原细胞；③初级卵母细胞；④神经干细胞；
⑤神经元
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
①②④
2.(必修1 P114)细胞有丝分裂的重要意义，是_________________________
_______________________________________________________。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________
_______。
3.(2020·江苏，29节选)与G1期细胞相比，G2期细胞中染色体及核DNA数量的变化是 。
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
遗传的
稳定性
染色体数不变，核DNA数加倍
4.(2023·新课标，31节选)细胞增殖是植物生长发育的基础。细胞增殖具有周期性，细胞周期中的分裂间期为分裂期进行物质准备，物质准备过程主要包括 。
5.(必修1 P112)处于有丝分裂前期的细胞发生的变化：_________________
______________________________________________________________________________________________________。
DNA分子的复制和有关蛋白质的合成
染色质丝螺旋缠绕，缩短变粗，成为染色体。核仁逐渐解体，核膜逐渐消失。从细胞的两极发出纺锤丝，形成一个梭形的纺锤体
6.(必修1 P112)处于有丝分裂中期的细胞的特点：_____________________
_______________________________________________________________________________________。
7.(必修1 P113)处于有丝分裂后期的细胞发生的变化：_________________
_____________________________________________________________________________________________________________。
每条染色体的着丝粒两侧，都有纺锤丝附着在上面，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
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，由纺锤丝牵引着分别向细胞的两极移动，结果是细胞的两极各有一套染色体
8.(必修1 P113)处于有丝分裂末期的细胞发生的变化：_________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
9.(必修1 P114)与高等植物细胞相比，动物细胞分裂期中的不同点：_____
_____________________________________________________________________________________________(答出2点)。
每条染色体逐渐变成细长而盘曲的染色质丝，纺锤丝逐渐消失，出现了新的核膜和核仁，形成两个新的细胞核。这时候，在赤道板的位置出现一个细胞板，细胞板逐渐扩展，形成新的细胞壁
分裂
前期中心粒发出星射线形成纺锤体；分裂末期细胞膜从细胞的中部向内凹陷，使细胞缢裂成两个子细胞
10.(必修1 P115)蛙的红细胞通过 分裂进行增殖，其增殖的过程：___
_____________________________________________________________________________________________________。其增殖的特点：_________
________________________________。
无丝
胞核先延长，核的中部向内凹陷，缢裂成为两个细胞核；接着，整个细胞从中部缢裂成两部分，形成两个子细胞
细
中没有出现纺锤丝和染色体的变化
分裂过程
课时精练
一、选择题
1.(2024·十堰高三统考)下列关于细胞增殖的叙述，正确的是
A.真核细胞进行有丝分裂，原核细胞进行无丝分裂
B.细胞周期是指从一次细胞分裂开始到这次细胞分裂结束时为止
C.可以用14C标记法研究细胞有丝分裂过程中染色体变化的基本规律
D.纺锤体在有丝分裂的分裂前期形成，分裂末期消失
√
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有丝分裂和无丝分裂都是真核细胞进行细胞分裂的方式，A错误；
一个细胞周期是指连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，B错误；
染色体主要由DNA和蛋白质组成，细胞中的糖类、脂质、蛋白质和核酸(包括DNA和RNA)中都含有C元素，因此不能用14C标记法研究细胞有丝分裂过程中染色体变化的基本规律，C错误。
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2.(2022·辽宁，8)二甲基亚砜(DMSO)易与水分子结合，常用作细胞冻存的渗透性保护剂。干细胞冻存复苏后指标检测结果如表所示。下列叙述错误的是
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注：细胞分裂间期分为G1期、S期(DNA复制期)和G2期。
冻存剂指标 合成培养基＋DMSO 合成培养基＋DMSO＋血清
G1期细胞数百分比(%) 65.78 79.85
活细胞数百分比(%) 15.29 41.33
A.冻存复苏后的干细胞可以用于治疗人类某些疾病
B.G1期细胞数百分比上升，导致更多干细胞直接进入分裂期
C.血清中的天然成分影响G1期，增加干细胞复苏后的活细胞数百分比
D.DMSO的作用是使干细胞中自由水转化为结合水
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冻存剂指标 合成培养基＋DMSO 合成培养基＋DMSO＋血清
G1期细胞数百分比(%) 65.78 79.85
活细胞数百分比(%) 15.29 41.33
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冻存复苏后的干细胞经诱导分裂、分化可形成多种组织器官，可用于治疗人类某些疾病，A正确；
G1期细胞数百分比上升，说明细胞进入分裂间期，但不会导致干细胞直接进入分裂期，还需经过S期和G2期，B错误；
分析表格可知，血清中的天然成分影响G1期(该时期细胞数百分比增大)，能增加干细胞复苏后的活细胞数百分比，C正确；
由题干信息“二甲基亚砜(DMSO)易与水分子结合”可推知，DMSO可以使干细胞中的自由水转化为结合水，D正确。
3.(2021·海南，7)真核细胞有丝分裂过程中核膜解体和重构过程如图所示。下列有关叙述错误的是
A.Ⅰ时期，核膜解体后形成的小泡可参与新
核膜重构
B.Ⅰ→Ⅱ过程中，核膜围绕染色体重新组装
C.Ⅲ时期，核膜组装完毕，可进入下一个细胞周期
D.组装完毕后的核膜允许蛋白质等物质自由进出核孔
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真核细胞有丝分裂前期会发生核膜解体，即图中
的Ⅰ时期，核膜解体后形成的小泡可参与新核膜
重构，A正确；
真核细胞有丝分裂末期核膜会重新合成，即对应
图中的Ⅲ时期，重新合成的核膜为下一次细胞分
裂做准备，C正确；
核膜上的核孔可以允许蛋白质等大分子物质进出细胞核，但核孔具有选择性，大分子物质不能自由进出核孔，D错误。
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4.(2023·湖北，13)快速分裂的癌细胞内会积累较高浓度的乳酸。研究发现，乳酸与锌离子结合可以抑制蛋白甲的活性，甲活性下降导致蛋白乙的SUMO化修饰加强，进而加快有丝分裂后期的进程。下列叙述正确的是
A.乳酸可以促进DNA的复制
B.较高浓度乳酸可以抑制细胞的有丝分裂
C.癌细胞通过无氧呼吸在线粒体中产生大量乳酸
D.敲除蛋白甲基因可升高细胞内蛋白乙的SUMO化水平
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分析题目信息可知，乳酸不能促进DNA复制，A错误；
乳酸能促进有丝分裂后期的进程，进而促进分裂，B错误；
无氧呼吸发生在细胞质基质，不发生在线粒体，C错误；
根据题目信息，甲活性下降导致蛋白乙SUMO化修饰加强，故敲除蛋白甲基因可升高细胞内蛋白乙的SUMO化水平，D正确。
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5.(2021·全国乙，1)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.在分裂间期，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
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有丝分裂后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，染色体数目加倍，由8条变成16条，同源染色体不分离，D错误。
6.(2024·江苏南京第九中学高三模拟)细胞周期检验点是细
胞周期调控的一种机制，主要是确保周期每一时相事件有
序、全部完成，并与外界环境因素相联系。在真核细胞中，
细胞分裂周期蛋白6(Cdc6)是启动细胞DNA复制的必需蛋白，
其主要功能是促进“复制前复合体”形成，进而启动DNA复制。参照如图所示的细胞周期，下列相关叙述正确的是
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A.“复制前复合体”组装完成的时间点是②
B.所有的细胞都具有细胞周期，但不同细胞的细胞周期
有差异
C.DNA的复制发生在S期
D.①→②→③→④过程为一个完整的细胞周期
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细胞分裂周期蛋白6(Cdc6)是启动细胞DNA复制的必需
蛋白，其主要功能是促进“复制前复合体”形成，进而
启动DNA复制(S期为DNA复制期)，说明“复制前复合
体”组装完成的时间是在DNA复制开始前，即时间点①，
A错误；
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，包括分裂间期和分裂期(M期)，分裂间期又分为G1、S、G2期，因此④→①→②→③→④过程为一个完整的细胞周期，D错误。
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7.科学家把整个细胞群体处于细胞周期同一时期的现象称为细胞周期同步化。昆虫产下一批卵后同时受精，会出现所有受精卵同时卵裂的现象，这是一种自然同步化；通过人工选择或诱导可使受精卵细胞都停在分裂中期，这是一种人工同步化。下列叙述正确的是
A.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，为一次有
丝分裂
B.根据裂殖酵母不同时期细胞体积和重量不同，采用离心法分离出处于某一时期的
细胞，这是一种自然同步化
C.将DNA合成抑制剂加入细胞培养液中，可让所有细胞都停留在G1期与S期的交界处
D.细胞周期同步化后更有助于研究调控细胞周期的内在机制和影响细胞周期的外在
因素
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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，A错误；
采用离心法分离出处于某一时期的细胞，是通过人工选择处于某一时期的细胞，这是一种人工同步化，B错误；
将DNA合成抑制剂加入细胞培养液中，处于S期的细胞立刻被抑制，停留在S期，处于G1期的细胞停留在G1期与S期的交界处，S期后的细胞经过一次有丝分裂后，再分裂时会停留在G1期与S期的交界处，C错误。
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8.(2023·昆明高三期末)细胞周期受到一系列功能蛋白的调控。如p53蛋白是一种由抑癌基因控制的蛋白质，可以判断DNA损伤的程度。若DNA损伤小，该蛋白能促使DNA 自我修复；若DNA损伤大，则诱导细胞凋亡。蛋白激酶CDK2被周期蛋白Cyclin E激活后促进细胞由G1期进入S期；蛋白激酶CDK1被周期蛋白Cyclin B激活后促进细胞由G2期进入M期。下列有关叙述错误的是
A.抑制p53蛋白基因的表达，则细胞分裂更旺盛
B.p53蛋白可使DNA受损的细胞分裂间期延长
C.抑制Cyclin B基因的表达可使细胞周期停滞在G2期/M期交界处
D.Cyclin E可能与细胞内染色质螺旋化和纺锤体的形成密切相关
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蛋白激酶CDK2被周期蛋白Cyclin E激活后促进细胞由G1期进入S期，而细胞内染色质螺旋化和纺锤体的形成出现在前期，D错误。
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9.(2024·洛阳高三调研)有丝分裂过程中，纺锤体组装检验点依赖SAC蛋白监控纺锤丝与着丝粒之间的连接，从而保证染色体的正确分离，该检验机制如图所示(APC是后期促进因子，是一种蛋白质复合体)。下列相关叙述正确的是
A.结构①的复制发生在图甲时期，复制后
会移向两极
B.当所有染色体排列在赤道板上时，SAC
开始与着丝粒脱离且失活
C.若图丁中APC不能被活化，则细胞可能
停留在后期
D.SAC和APC在不同时期活性存在差异，可能与其他蛋白质的调控有关
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由题图分析可知，结构①是中心体，
中心体的复制发生在分裂间期，而
图甲是前期，A错误；
从图丙、丁可以看出，当一条染色
体的着丝粒排列在赤道板上后，其
上的SAC与其脱离，当另一条染色体的着丝粒也排列在赤道板上时，其上的SAC也与其脱离，染色体并不是同时到达并排列在赤道板上的，所以SAC应该是依次脱离的，B错误；
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APC是中期进入后期的关键蛋白，
若APC不能被活化，则细胞将停
留在图丁的中期状态，C错误；
SAC和APC都是蛋白质，二者的
活性在不同时期存在差异，推测
可能受到其他蛋白质的调控，D正确。
10.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，如图是动物细胞周期同步化的方法之一。下列说法不正确的是
A.阻断Ⅰ需在培养液中添加毒性较强的DNA合成抑制剂，可逆地抑制DNA复制
B.解除阻断时应更换正常的新鲜培养液，培养的时间应控制在大于S即可
C.阻断Ⅱ处理与阻断Ⅰ相同，经过处理后，所有细胞都应停滞在G1期/S期交界处
D.培养液中添加适量的秋水仙素也能够实现动物细胞周期同步化
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据图可知，阻断Ⅰ会将细胞周期
阻断在S期(DNA复制期)，解除后，
细胞周期可以正常进行，说明阻
断Ⅰ添加的是DNA合成抑制剂，
能可逆地抑制DNA复制，A正确；
为避免抑制剂对细胞周期的影响，解除阻断时应更换成正常的新鲜培养液，据图可知，解除阻断后细胞分布在G2、M和G1期，故培养的时间应控制在大于S期(使处于S期起点的细胞顺利通过S期)、小于G2＋M＋G1期(使处于S期终点的细胞不会再次进入S期)，B错误；
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阻断Ⅱ处理与阻断Ⅰ相同，经
过DNA合成抑制剂处理后，细
胞不能进入S期进行DNA复制，
所有细胞都应停滞在细胞周期
的G1期/S期交界处，从而实现细胞周期的同步化，C正确；
在培养液中添加适量的秋水仙素，可抑制纺锤体的形成，使细胞不能正常分裂，也能够实现动物细胞周期同步化，D正确。
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11.(2023·成都高三模拟)在相同时间内，物质扩散进细胞的体积与细胞的总体积之比可以反映细胞的物质运输效率，则
A.细胞体积越大，其表面积也越大，物质的运输效率越高
B.细胞体积越大，其相对表面积越小，物质运输效率越高
C.细胞体积越小越好，细胞的物质运输效率越高，则代谢一定更旺盛
D.细胞体积不是越小越好，细胞内要有充足的酶促反应空间
√
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物质的运输效率与相对表面积有关，细胞体积越大，其相对表面积越小，物质的运输效率越低，A、B错误；
细胞体积不是越小越好，细胞内要有充足的酶促反应空间，细胞过小，酶促反应空间不足，细胞代谢不旺盛，C错误，D正确。
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12.(2024·湖北华中师大一附中高三检测)真核细胞的细胞周期分为分裂间期和分裂期(M期)，分裂间期又分为DNA合成前期(G1期)、DNA合成期(S期)与DNA合成后期(G2期)三个时期。为了探究细胞周期运行的调控机制，研究人员取不同时期的细胞进行了融合实验，获得如表结果。下列推断正确的是
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细胞融合的组合方式 融合细胞中的现象
M期细胞和G1期细胞 原G1期细胞中染色质出现凝缩成单线状染色体
M期细胞和G2期细胞 原G2期细胞中染色质出现凝缩成双线状染色体
S期细胞和G1期细胞 原G1期细胞核中DNA进行复制
S期细胞和G2期细胞 原G2期细胞核中DNA没有启动复制
A.诱导染色质凝缩成染色体的调控因子存在于M期细胞中，且随M期进行含量
越来越高
B.G2期凝缩成双线状的原因是复制后的两条DNA链未及时形成双螺旋结构
C.将M期细胞和S期细胞融合，原S期细胞中染色质不会凝缩
D.将M期细胞和S期细胞融合，原M期细胞染色体DNA不会复制
细胞融合的组合方式 融合细胞中的现象
M期细胞和G1期细胞 原G1期细胞中染色质出现凝缩成单线状染色体
M期细胞和G2期细胞 原G2期细胞中染色质出现凝缩成双线状染色体
S期细胞和G1期细胞 原G1期细胞核中DNA进行复制
S期细胞和G2期细胞 原G2期细胞核中DNA没有启动复制
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M期细胞和G1期细胞融合，原G1期细胞中染色质出现凝缩成单线状染色体；M期细胞和G2期细胞融合，原G2期细胞中染色质出现凝缩成双线状染色体，说明M期细胞中存在能诱导染色质凝缩成染色体的调控因子，但不能说明随着M期进行调控因子含量越来越高，A错误；
G2期凝缩成双线状的原因是G2期的细胞中DNA经过了复制，即每条染色体含有2条染色单体，B错误；
M期细胞中存在能诱导染色质凝缩成染色体的调控因子，将M期细胞和S期细胞融合，原S期细胞中染色质会凝缩，C错误。
13.(2024·福州高三模拟)动物细胞有丝分裂阶段，多功能骨架蛋白(CEP192)参与纺锤体的形成，中心体负责纺锤体的组装，并受蛋白激酶(PLK4)的调控。PLK4失活后，PLK4凝聚体可招募其他成分充当中心体作用，使正常细胞分裂可在无中心体复制的条件下进行。泛素连接酶(TRIM37)可抑制PLK4凝聚、促进CEP192的降解。下列分析错误的是
A.在 PLK4 的正常调控下，中心体在每个细胞周期的前期复制一次
B.PLK4 失活后，非中心体型纺锤体组装取决于 TRIM37 的水平
C.在PLK4失活的情况下，TRIM37基因过度表达可抑制癌细胞分裂
D.在TRIM37基因过度表达的细胞中可能观察到染色体数目加倍
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中心体与纺锤体的形成有关，在PLK4的正常调控下，中心体在每个细胞周期的间期复制一次，A错误；
由题干信息“PLK4失活后，PLK4凝聚体可招募其他成分充当中心体作用，而泛素连接酶(TRIM37)可抑制PLK4凝聚、促进CEP192的降解”可知，非中心体型纺锤体组装取决于TRIM37的水平，B正确；
在PLK4失活的情况下，泛素连接酶(TRIM37)可抑制PLK4 凝聚、促进CEP192的降解，故TRIM37基因过度表达可使癌细胞分裂终止，C 正确；
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在TRIM37基因过度表达的细胞中，PLK4 凝聚体不能形成，故不可招募其他成分充当中心体作用，所以染色体不能平均移向细胞两极，染色体数目加倍， D正确。
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14.(2024·重庆凤鸣山中学高三期中)黏连蛋白在姐妹染色单体的聚合、分离过程中发挥重要的作用。姐妹染色单体被黏连蛋白聚合在一起，黏连蛋白被酶水解后姐妹染色单体在纺锤体的牵引下向细胞两极移动。若黏连蛋白存在缺陷，则会导致姐妹染色单体提前分离，随后纺锤体与姐妹染色单体之间随机结合。下列分析正确的是
A.正常情况下，有丝分裂前期的黏连蛋白水解酶活性高
B.处于有丝分裂前期的细胞，其染色单体数与核DNA数的比值为0.5
C.黏连蛋白存在缺陷的细胞，有丝分裂过程可出现同源染色体彼此分离
D.黏连蛋白存在缺陷的细胞，有丝分裂后子细胞的染色体数目保持相同
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正常情况下，有丝分裂前期姐妹染色单体不分离，此时黏连蛋白水解酶活性低，有丝分裂后期姐妹染色单体分离，此时黏连蛋白水解酶活性高，A错误；
处于有丝分裂前期的细胞，其染色单体数与核DNA数目相同，B错误；
若黏连蛋白存在缺陷，则会导致姐妹染色单体提前分离，随后纺锤体与姐妹染色单体之间随机结合，染色体会随机移向细胞两极，可能出现同源染色体彼此分离，C正确；
黏连蛋白存在缺陷的细胞，有丝分裂过程中染色体是随机进入子细胞的，故有丝分裂后子细胞的染色体数目可能相同，也可能不同，D错误。
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二、非选择题
15.(2024·镇江高三统考)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(蛋白质合成)、S期(DNA复制)和G2期(蛋白质合成)。肿瘤的研究经常涉及细胞周期长短的测定。下面介绍了两种测定细胞周期长短的方法，请回答下列问题：
(1)流式细胞技术的基本原理是通过经DNA特异性荧
光染色测定细胞增殖过程中DNA含量的变化。根据
细胞中核DNA含量不同，将某种连续增殖的细胞株
细胞分为三组，每组的细胞数如图1所示。
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①乙组中核DNA含量从2c达到了4c，说明细胞中正在进行_________________。甲组细胞核DNA含量为2c，处于G1期，处于甲组和乙组状态的细胞较多，说明______________________________。丙组细胞核DNA含量为4c，说明已完成DNA复制，为________期细胞。
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DNA分子的复制
细胞分裂间期的时间比分裂期长
G2和M
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乙组中核DNA含量从2c达到了4c，核DNA含量加倍，说明细胞进行了DNA的复制。细胞分裂间期的时间比分裂期长，所以处于甲组和乙组状态的细胞较多。G2和M期的细胞是完成DNA复制的细胞，此时期核DNA含量为4c。
②下表数据为科研人员实验测得体外培养的某种动物细胞的细胞周期各阶段时间。若在细胞的培养液中加入DNA合成抑制剂，处于____期的细胞立刻被抑制，再至少培养____小时，则其余细胞都将被抑制在G1期/S期交界处；然后去除抑制剂，更换新鲜培养液，细胞将继续沿细胞周期运行，在所有细胞达到____期终点前，再加入DNA合成抑制剂，则全部细胞都将被阻断在G1期/S期交界处，实现细胞周期同步。
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周期 G1 S G2 M 合计
时长/h 12 9 3.5 1.5 26
S
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G1
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若在细胞的培养液中加入DNA合成抑制剂，DNA的合成受抑制，则处于S期的细胞立刻被抑制，S期共9 h，其他时期的细胞不进行DNA复制，所以至少经过26－9＝17(h)，其余细胞都将被抑制在G1期/S期交界处。然后去除抑制剂，更换新鲜培养液，细胞将继续沿细胞周期运行，在所有细胞达到G1期(DNA复制之前)终点前，再加入DNA合成抑制剂，则全部细胞都将被阻断在G1期/S期交界处，实现细胞周期同步。
(2)标记有丝分裂比率法(PLM)是最经典的测定细胞周期各时期时间的方法。在某生物细胞培养液中加入用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸，短暂培养一段时间后，洗去3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸。使在该段时间内已处于DNA复制期不同阶段的全部细胞中DNA被3H标记，而当时处于其他时期的细胞则不带标记。不同时间取样做细胞放射性自显影，找出正处于有丝分裂的分裂期细胞，计算其中带3H标记的细胞占有丝分裂细胞的百分数。得到图2(图A～D中横轴为时间，纵轴为带标记细胞占有丝分裂细胞的百分数)。
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①图B中a点开始检测到带3H标记的分裂期细胞，则O～a为_____期。
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G2
分析题图2可知，图B中a点开始检测到带3H标记的分裂期细胞，该标记细胞应是原处于DNA复制刚刚结束时的细胞开始进入分裂期，经历的时间为DNA复制后期，即G2期。
②图B中b点带3H标记分裂期细胞数开始达到最大值，则a～b段可表示_____期。
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M
图B中b点带3H标记的分裂期细胞数开始达到最大值，说明此时细胞分裂已经结束，则a～b段表示M(或分裂)期。
③图C中c点时，带标记的细胞百分数开始下降，则a～c段可表示____期。
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S
图C中c点带标记的细胞百分数开始下降，说明原标记的处于DNA分子复制开始的细胞进入了细胞分裂期，该细胞经历的时间(a～c段)是DNA复制期。
④此后带标记的分裂期细胞数逐渐减少，直到消失，到第二次出现带标记的细胞数时为图D中e点，则一个完整的细胞周期时间可为_________。
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a～e段
到图D中e点时，第二周期的细胞开始出现标记，即处于DNA复制期最后阶段的细胞再次进入分裂期。经历的时间为一个细胞周期(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)，即a～e段。第19课时　细胞的增殖
课标要求 描述细胞通过不同的方式进行分裂，其中有丝分裂保证了遗传信息在亲代和子代细胞中的一致性。
考情分析 有丝分裂的过程 2023·辽宁·T11　2022·辽宁·T8　2022·天津·T6　2021·海南·T7　2021·全国乙·T1　2020·山东·T5　
1．细胞增殖
2．细胞周期
3．动植物细胞有丝分裂的过程
时期 分裂图像 特点
植物细胞 动物细胞
前期 ①染色质丝→染色体；②核仁逐渐解体，核膜逐渐消失；③形成纺锤体；④染色体散乱分布
中期 染色体的着丝粒排列在赤道板上
后期 ①着丝粒分裂；②子染色体移向细胞两极；③染色体数目加倍
末期 ①染色体→染色质丝；②纺锤丝逐渐消失；③核膜、核仁重新出现；④细胞质分裂
4.动植物细胞有丝分裂的主要区别
5．有丝分裂的意义
6．无丝分裂
7．细胞不能无限长大
细胞的大小影响物质运输效率，即细胞越大，细胞的表面积与体积的比值越小，物质运输的效率越低，不利于细胞与外界进行物质交换。
判断正误
(1)细胞周期中染色质DNA比染色体DNA更容易复制(　√　)
(2)使用高倍镜可观察到赤道板和细胞板的时期分别是中期和末期(　×　)
提示　赤道板不是真实存在的结构，因此观察不到；细胞板在有丝分裂末期才能被观察到。
(3)蛙的红细胞能通过无丝分裂增殖，人的红细胞能通过有丝分裂增殖(　×　)
提示　人的成熟红细胞无细胞核，不能发生增殖。
(4)有核膜和核仁的时期，细胞内的DNA聚合酶和RNA聚合酶均可能较为活跃(　√　)
(5)除中心体之外的细胞器在子细胞中的分配是随机的(　√　)
(6)细胞越大，表面积与体积的比值越小，物质运输的效率就越低，因此细胞体积越小越好(　×　)
提示　细胞体积不能过小，因为细胞中众多的必需物质和细胞器都需要一定的容纳空间。
从理论上讲，任何涉及丧失正常细胞的疾病，都可以通过移植由胚胎干细胞分化而来的特异细胞或组织来治疗。人的胚胎干细胞可由人重组细胞(类似受精卵)经有丝分裂而获得。请回答以下问题：
1．研究人员在实验中观察到下列处于有丝分裂的细胞，它们在一个细胞周期中正确的排序为A→C→D→E→B(用字母和箭头表示)。
2．下列选项表示细胞有丝分裂过程中染色体的不同形态特征，其中与遗传物质精确分配到两个子细胞相关的是BCD(填字母，多选)。
3．细胞周期的有序性依赖于细胞周期调控系统和细胞周期的检验机制。请根据资料回答问题：
资料1：细胞周期内具有一系列的检验点，部分检验点如图1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。
(1)图1中检验点1、2和3的作用在于检验DNA分子是否①②(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检验点5。
资料2：研究证明，细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK)在细胞顺利通过检验点中发挥着重要作用。CDK可与细胞周期蛋白(Cyclin)形成CDK/Cyclin复合物，推动细胞跨越细胞周期各时期转换的检验点，且不同的CDK/Cyclin复合物在细胞周期不同时期的作用不同(如图2)。
(2)细胞由静止状态进入细胞周期时首先合成C(填字母)。
A．Cyclin A B．Cyclin B
C．Cyclin D D．Cyclin E
(3)CDK/Cyclin E能够促进细胞内发生的生理变化有D(填字母)。
A．染色质螺旋化
B．合成与DNA复制有关的酶
C．纺锤体形成
D．核DNA数量倍增
(4)若使更多细胞阻滞在G1期/S期检验点，可采取的措施有ABC(填字母，多选)。
A．降低CDK的合成
B．抑制Cyclin E活性
C．抑制脱氧核苷酸的吸收
D．抑制Cyclin A活性
4．细胞周期同步化
干细胞技术是一把双刃剑，若细胞过度分裂可诱发肿瘤等疾病。研究发现放疗前用药物使肿瘤细胞同步化在细胞周期的某个特定阶段，治疗效果往往更好。诱导细胞同步化的方法主要有两种：胸苷(TdR)双阻断法、分裂中期阻断法。前者的作用原理：若G1、S、G2、M期依次为10 h、7 h、3 h、1 h，经第一次阻断，S期细胞立刻被抑制，其余细胞最终停留在G1期/S期交界处；洗去TdR可恢复正常的细胞周期，若要使所有细胞均停留在G1期/S期处，第二次阻断应该在第一次洗去TdR之后7～14 h进行。后者可用秋水仙素抑制纺锤体的形成，主要激活检验点4 (见图1)，使肿瘤细胞停滞于中期。
考向一　有丝分裂的基本过程分析
1．(2023·辽宁，11)如图为眼虫在适宜条件下增殖的示意图(仅显示部分染色体)。下列叙述正确的是(　　)
A．②时期，细胞核的变化与高等动物细胞相同
B．③时期，染色体的着丝粒排列在赤道板上
C．④时期，非同源染色体自由组合
D．⑤时期，细胞质的分裂方式与高等植物细胞相同
答案　B
解析　②时期已经完成了DNA的复制，相当于高等动物的有丝分裂前期，但图中还能观察到核膜，高等动物有丝分裂前期核仁、核膜消失，A错误；④时期着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，分别移向两极，C错误；⑤时期细胞质的分裂方式与高等动物细胞相同，都是直接从细胞中央缢裂，D错误。
2.(2022·天津，6)用荧光标记技术显示细胞中心体和DNA，获得有丝分裂某时期荧光图。下列有关叙述正确的是(　　)
A．中心体复制和染色体加倍均发生在图示时期
B．图中两处DNA荧光标记区域均无同源染色体
C．图中细胞分裂方向由中心体位置确定
D．秋水仙素可促使细胞进入图示分裂时期
答案　C
解析　图示为有丝分裂后期，染色体数目因着丝粒分裂而加倍，但中心体的复制发生在分裂间期，A错误；在有丝分裂过程中同源染色体不分离，细胞两极均存在同源染色体，B错误；中心体的位置决定了染色体移动的方向，中心体周围发出的星射线将分裂开的染色体拉向细胞两极，从而决定细胞分裂的方向，C正确；秋水仙素能够抑制纺锤体的形成，使有丝分裂停滞在中期，不能进入后期，D错误。
考向二　细胞周期的调控及同步化
3．(2020·山东，5)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
答案　C
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正确。
4．(2024·湖北襄阳一中高三质检)细胞周期可分为分裂间期和分裂期(M)，分裂间期又可分成G1期(DNA合成前期)、S期(DNA合成期)和G2期(DNA合成后期)。CDK1激酶是细胞周期运转中的一种关键酶，周期蛋白B的含量达到一定值并与CDK1激酶结合，使其活性达到最大，两者关系如图所示。据图分析，下列相关说法错误的是(　　)
A．CDK1激酶的活性依赖周期蛋白B含量的积累
B．CDK1激酶是调控G2期/M期转化的关键酶
C．CDK1激酶与周期蛋白B的含量都是周期性变化的
D．CDK1激酶可能促进染色质凝缩
答案　C
解析　当周期蛋白B逐渐积累到一定程度时，CDK1激酶的活性开始逐渐增加，所以 CDK1激酶的活性依赖周期蛋白B含量的积累，A正确；CDK1激酶活性在G2期/M期交界处最大，可见CDK1激酶的作用是促进细胞由G2期进入M期，B正确；CDK1激酶的活性与周期蛋白B的含量是周期性变化的，但是CDK1激酶的含量是否呈周期性变化不确定，C错误；CDK1激酶可促进细胞由分裂间期进入分裂期，推测其可能与促进染色质凝缩有关，D正确。
1．(必修1 P111)一个细胞周期指的是连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始到下一次分裂完成时为止。下列细胞可能具有细胞周期的是①②④(填序号)。
①根尖分生区细胞；②精原细胞；③初级卵母细胞；④神经干细胞；⑤神经元
2．(必修1 P114)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。
3．(2020·江苏，29节选)与G1期细胞相比，G2期细胞中染色体及核DNA数量的变化是染色体数不变，核DNA数加倍。
4．(2023·新课标，31节选)细胞增殖是植物生长发育的基础。细胞增殖具有周期性，细胞周期中的分裂间期为分裂期进行物质准备，物质准备过程主要包括DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。
5．(必修1 P112)处于有丝分裂前期的细胞发生的变化：染色质丝螺旋缠绕，缩短变粗，成为染色体。核仁逐渐解体，核膜逐渐消失。从细胞的两极发出纺锤丝，形成一个梭形的纺锤体。
6．(必修1 P112)处于有丝分裂中期的细胞的特点：每条染色体的着丝粒两侧，都有纺锤丝附着在上面，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。
7．(必修1 P113)处于有丝分裂后期的细胞发生的变化：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，由纺锤丝牵引着分别向细胞的两极移动，结果是细胞的两极各有一套染色体。
8．(必修1 P113)处于有丝分裂末期的细胞发生的变化：每条染色体逐渐变成细长而盘曲的染色质丝，纺锤丝逐渐消失，出现了新的核膜和核仁，形成两个新的细胞核。这时候，在赤道板的位置出现一个细胞板，细胞板逐渐扩展，形成新的细胞壁。
9．(必修1 P114)与高等植物细胞相比，动物细胞分裂期中的不同点：分裂前期中心粒发出星射线形成纺锤体；分裂末期细胞膜从细胞的中部向内凹陷，使细胞缢裂成两个子细胞(答出2点)。
10．(必修1 P115)蛙的红细胞通过无丝分裂进行增殖，其增殖的过程：细胞核先延长，核的中部向内凹陷，缢裂成为两个细胞核；接着，整个细胞从中部缢裂成两部分，形成两个子细胞。其增殖的特点：分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化。
课时精练
一、选择题
1．(2024·十堰高三统考)下列关于细胞增殖的叙述，正确的是(　　)
A．真核细胞进行有丝分裂，原核细胞进行无丝分裂
B．细胞周期是指从一次细胞分裂开始到这次细胞分裂结束时为止
C．可以用14C标记法研究细胞有丝分裂过程中染色体变化的基本规律
D．纺锤体在有丝分裂的分裂前期形成，分裂末期消失
答案　D
解析　有丝分裂和无丝分裂都是真核细胞进行细胞分裂的方式，A错误；一个细胞周期是指连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，B错误；染色体主要由DNA和蛋白质组成，细胞中的糖类、脂质、蛋白质和核酸(包括DNA和RNA)中都含有C元素，因此不能用14C标记法研究细胞有丝分裂过程中染色体变化的基本规律，C错误。
2．(2022·辽宁，8)二甲基亚砜(DMSO)易与水分子结合，常用作细胞冻存的渗透性保护剂。干细胞冻存复苏后指标检测结果如表所示。下列叙述错误的是(　　)
冻存剂指标 合成培养基＋DMSO 合成培养基＋DMSO＋血清
G1期细胞数百分比(%) 65.78 79.85
活细胞数百分比(%) 15.29 41.33
注：细胞分裂间期分为G1期、S期(DNA复制期)和G2期。
A．冻存复苏后的干细胞可以用于治疗人类某些疾病
B．G1期细胞数百分比上升，导致更多干细胞直接进入分裂期
C．血清中的天然成分影响G1期，增加干细胞复苏后的活细胞数百分比
D．DMSO的作用是使干细胞中自由水转化为结合水
答案　B
解析　冻存复苏后的干细胞经诱导分裂、分化可形成多种组织器官，可用于治疗人类某些疾病，A正确；G1期细胞数百分比上升，说明细胞进入分裂间期，但不会导致干细胞直接进入分裂期，还需经过S期和G2期，B错误；分析表格可知，血清中的天然成分影响G1期(该时期细胞数百分比增大)，能增加干细胞复苏后的活细胞数百分比，C正确；由题干信息“二甲基亚砜(DMSO)易与水分子结合”可推知，DMSO可以使干细胞中的自由水转化为结合水，D正确。
3.(2021·海南，7)真核细胞有丝分裂过程中核膜解体和重构过程如图所示。下列有关叙述错误的是(　　)
A. Ⅰ 时期，核膜解体后形成的小泡可参与新核膜重构
B. Ⅰ → Ⅱ 过程中，核膜围绕染色体重新组装
C. Ⅲ 时期，核膜组装完毕，可进入下一个细胞周期
D．组装完毕后的核膜允许蛋白质等物质自由进出核孔
答案　D
解析　真核细胞有丝分裂前期会发生核膜解体，即图中的 Ⅰ 时期，核膜解体后形成的小泡可参与新核膜重构，A正确；真核细胞有丝分裂末期核膜会重新合成，即对应图中的 Ⅲ 时期，重新合成的核膜为下一次细胞分裂做准备，C正确；核膜上的核孔可以允许蛋白质等大分子物质进出细胞核，但核孔具有选择性，大分子物质不能自由进出核孔，D错误。
4．(2023·湖北，13)快速分裂的癌细胞内会积累较高浓度的乳酸。研究发现，乳酸与锌离子结合可以抑制蛋白甲的活性，甲活性下降导致蛋白乙的SUMO化修饰加强，进而加快有丝分裂后期的进程。下列叙述正确的是(　　)
A．乳酸可以促进DNA的复制
B．较高浓度乳酸可以抑制细胞的有丝分裂
C．癌细胞通过无氧呼吸在线粒体中产生大量乳酸
D．敲除蛋白甲基因可升高细胞内蛋白乙的SUMO化水平
答案　D
解析　分析题目信息可知，乳酸不能促进DNA复制，A错误；乳酸能促进有丝分裂后期的进程，进而促进分裂，B错误；无氧呼吸发生在细胞质基质，不发生在线粒体，C错误；根据题目信息，甲活性下降导致蛋白乙SUMO化修饰加强，故敲除蛋白甲基因可升高细胞内蛋白乙的SUMO化水平，D正确。
5．(2021·全国乙，1)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．在分裂间期，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
答案　D
解析　有丝分裂后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，染色体数目加倍，由8条变成16条，同源染色体不分离，D错误。
6.(2024·江苏南京第九中学高三模拟)细胞周期检验点是细胞周期调控的一种机制，主要是确保周期每一时相事件有序、全部完成，并与外界环境因素相联系。在真核细胞中，细胞分裂周期蛋白6(Cdc6)是启动细胞DNA复制的必需蛋白，其主要功能是促进“复制前复合体”形成，进而启动DNA复制。参照如图所示的细胞周期，下列相关叙述正确的是(　　)
A．“复制前复合体”组装完成的时间点是②
B．所有的细胞都具有细胞周期，但不同细胞的细胞周期有差异
C．DNA的复制发生在S期
D．①→②→③→④过程为一个完整的细胞周期
答案　C
解析　细胞分裂周期蛋白6(Cdc6)是启动细胞DNA复制的必需蛋白，其主要功能是促进“复制前复合体”形成，进而启动DNA复制(S期为DNA复制期)，说明“复制前复合体”组装完成的时间是在DNA复制开始前，即时间点①，A错误；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，包括分裂间期和分裂期(M期)，分裂间期又分为G1、S、G2期，因此④→①→②→③→④过程为一个完整的细胞周期，D错误。
7．科学家把整个细胞群体处于细胞周期同一时期的现象称为细胞周期同步化。昆虫产下一批卵后同时受精，会出现所有受精卵同时卵裂的现象，这是一种自然同步化；通过人工选择或诱导可使受精卵细胞都停在分裂中期，这是一种人工同步化。下列叙述正确的是(　　)
A．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，为一次有丝分裂
B．根据裂殖酵母不同时期细胞体积和重量不同，采用离心法分离出处于某一时期的细胞，这是一种自然同步化
C．将DNA合成抑制剂加入细胞培养液中，可让所有细胞都停留在G1期与S期的交界处
D．细胞周期同步化后更有助于研究调控细胞周期的内在机制和影响细胞周期的外在因素
答案　D
解析　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，A错误；采用离心法分离出处于某一时期的细胞，是通过人工选择处于某一时期的细胞，这是一种人工同步化，B错误；将DNA合成抑制剂加入细胞培养液中，处于S期的细胞立刻被抑制，停留在S期，处于G1期的细胞停留在G1期与S期的交界处，S期后的细胞经过一次有丝分裂后，再分裂时会停留在G1期与S期的交界处，C错误。
8．(2023·昆明高三期末)细胞周期受到一系列功能蛋白的调控。如p53蛋白是一种由抑癌基因控制的蛋白质，可以判断DNA损伤的程度。若DNA损伤小，该蛋白能促使DNA 自我修复；若DNA损伤大，则诱导细胞凋亡。蛋白激酶CDK2被周期蛋白Cyclin E激活后促进细胞由G1期进入S期；蛋白激酶CDK1被周期蛋白Cyclin B激活后促进细胞由G2期进入M期。下列有关叙述错误的是(　　)
A．抑制p53蛋白基因的表达，则细胞分裂更旺盛
B．p53蛋白可使DNA受损的细胞分裂间期延长
C．抑制Cyclin B基因的表达可使细胞周期停滞在G2期/M期交界处
D．Cyclin E可能与细胞内染色质螺旋化和纺锤体的形成密切相关
答案　D
解析　蛋白激酶CDK2被周期蛋白Cyclin E激活后促进细胞由G1期进入S期，而细胞内染色质螺旋化和纺锤体的形成出现在前期，D错误。
9．(2024·洛阳高三调研)有丝分裂过程中，纺锤体组装检验点依赖SAC蛋白监控纺锤丝与着丝粒之间的连接，从而保证染色体的正确分离，该检验机制如图所示(APC是后期促进因子，是一种蛋白质复合体)。下列相关叙述正确的是(　　)
A．结构①的复制发生在图甲时期，复制后会移向两极
B．当所有染色体排列在赤道板上时，SAC开始与着丝粒脱离且失活
C．若图丁中APC不能被活化，则细胞可能停留在后期
D．SAC和APC在不同时期活性存在差异，可能与其他蛋白质的调控有关
答案　D
解析　由题图分析可知，结构①是中心体，中心体的复制发生在分裂间期，而图甲是前期，A错误；从图丙、丁可以看出，当一条染色体的着丝粒排列在赤道板上后，其上的SAC与其脱离，当另一条染色体的着丝粒也排列在赤道板上时，其上的SAC也与其脱离，染色体并不是同时到达并排列在赤道板上的，所以SAC应该是依次脱离的，B错误；APC是中期进入后期的关键蛋白，若APC不能被活化，则细胞将停留在图丁的中期状态，C错误；SAC和APC都是蛋白质，二者的活性在不同时期存在差异，推测可能受到其他蛋白质的调控，D正确。
10．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，如图是动物细胞周期同步化的方法之一。下列说法不正确的是(　　)
A．阻断Ⅰ需在培养液中添加毒性较强的DNA合成抑制剂，可逆地抑制DNA复制
B．解除阻断时应更换正常的新鲜培养液，培养的时间应控制在大于S即可
C．阻断Ⅱ处理与阻断Ⅰ相同，经过处理后，所有细胞都应停滞在G1期/S期交界处
D．培养液中添加适量的秋水仙素也能够实现动物细胞周期同步化
答案　B
解析　据图可知，阻断Ⅰ会将细胞周期阻断在S期(DNA复制期)，解除后，细胞周期可以正常进行，说明阻断Ⅰ添加的是DNA合成抑制剂，能可逆地抑制DNA复制，A正确；为避免抑制剂对细胞周期的影响，解除阻断时应更换成正常的新鲜培养液，据图可知，解除阻断后细胞分布在G2、M和G1期，故培养的时间应控制在大于S期(使处于S期起点的细胞顺利通过S期)、小于G2＋M＋G1期(使处于S期终点的细胞不会再次进入S期)，B错误；阻断Ⅱ处理与阻断Ⅰ相同，经过DNA合成抑制剂处理后，细胞不能进入S期进行DNA复制，所有细胞都应停滞在细胞周期的G1期/S期交界处，从而实现细胞周期的同步化，C正确；在培养液中添加适量的秋水仙素，可抑制纺锤体的形成，使细胞不能正常分裂，也能够实现动物细胞周期同步化，D正确。
11．(2023·成都高三模拟)在相同时间内，物质扩散进细胞的体积与细胞的总体积之比可以反映细胞的物质运输效率，则(　　)
A．细胞体积越大，其表面积也越大，物质的运输效率越高
B．细胞体积越大，其相对表面积越小，物质运输效率越高
C．细胞体积越小越好，细胞的物质运输效率越高，则代谢一定更旺盛
D．细胞体积不是越小越好，细胞内要有充足的酶促反应空间
答案　D
解析　物质的运输效率与相对表面积有关，细胞体积越大，其相对表面积越小，物质的运输效率越低，A、B错误；细胞体积不是越小越好，细胞内要有充足的酶促反应空间，细胞过小，酶促反应空间不足，细胞代谢不旺盛，C错误，D正确。
12．(2024·湖北华中师大一附中高三检测)真核细胞的细胞周期分为分裂间期和分裂期(M期)，分裂间期又分为DNA合成前期(G1期)、DNA合成期(S期)与DNA合成后期(G2期)三个时期。为了探究细胞周期运行的调控机制，研究人员取不同时期的细胞进行了融合实验，获得如表结果。下列推断正确的是(　　)
细胞融合的组合方式 融合细胞中的现象
M期细胞和G1期细胞 原G1期细胞中染色质出现凝缩成单线状染色体
M期细胞和G2期细胞 原G2期细胞中染色质出现凝缩成双线状染色体
S期细胞和G1期细胞 原G1期细胞核中DNA进行复制
S期细胞和G2期细胞 原G2期细胞核中DNA没有启动复制
A.诱导染色质凝缩成染色体的调控因子存在于M期细胞中，且随M期进行含量越来越高
B．G2期凝缩成双线状的原因是复制后的两条DNA链未及时形成双螺旋结构
C．将M期细胞和S期细胞融合，原S期细胞中染色质不会凝缩
D．将M期细胞和S期细胞融合，原M期细胞染色体DNA不会复制
答案　D
解析　M期细胞和G1期细胞融合，原G1期细胞中染色质出现凝缩成单线状染色体；M期细胞和G2期细胞融合，原G2期细胞中染色质出现凝缩成双线状染色体，说明M期细胞中存在能诱导染色质凝缩成染色体的调控因子，但不能说明随着M期进行调控因子含量越来越高，A错误；G2期凝缩成双线状的原因是G2期的细胞中DNA经过了复制，即每条染色体含有2条染色单体，B错误；M期细胞中存在能诱导染色质凝缩成染色体的调控因子，将M期细胞和S期细胞融合，原S期细胞中染色质会凝缩，C错误。
13．(2024·福州高三模拟)动物细胞有丝分裂阶段，多功能骨架蛋白(CEP192)参与纺锤体的形成，中心体负责纺锤体的组装，并受蛋白激酶(PLK4)的调控。PLK4失活后，PLK4凝聚体可招募其他成分充当中心体作用，使正常细胞分裂可在无中心体复制的条件下进行。泛素连接酶(TRIM37)可抑制PLK4凝聚、促进CEP192的降解。下列分析错误的是(　　)
A．在 PLK4 的正常调控下，中心体在每个细胞周期的前期复制一次
B．PLK4 失活后，非中心体型纺锤体组装取决于 TRIM37 的水平
C．在PLK4失活的情况下，TRIM37基因过度表达可抑制癌细胞分裂
D．在TRIM37基因过度表达的细胞中可能观察到染色体数目加倍
答案　A
解析　中心体与纺锤体的形成有关，在 PLK4 的正常调控下，中心体在每个细胞周期的间期复制一次，A错误；由题干信息“PLK4 失活后，PLK4 凝聚体可招募其他成分充当中心体作用，而泛素连接酶(TRIM37)可抑制 PLK4 凝聚、促进 CEP192 的降解”可知，非中心体型纺锤体组装取决于 TRIM37 的水平，B正确； 在 PLK4 失活的情况下，泛素连接酶(TRIM37)可抑制 PLK4 凝聚、促进 CEP192 的降解，故TRIM37 基因过度表达可使癌细胞分裂终止，C 正确；在 TRIM37 基因过度表达的细胞中，PLK4 凝聚体不能形成，故不可招募其他成分充当中心体作用，所以染色体不能平均移向细胞两极，染色体数目加倍， D正确。
14．(2024·重庆凤鸣山中学高三期中)黏连蛋白在姐妹染色单体的聚合、分离过程中发挥重要的作用。姐妹染色单体被黏连蛋白聚合在一起，黏连蛋白被酶水解后姐妹染色单体在纺锤体的牵引下向细胞两极移动。若黏连蛋白存在缺陷，则会导致姐妹染色单体提前分离，随后纺锤体与姐妹染色单体之间随机结合。下列分析正确的是(　　)
A．正常情况下，有丝分裂前期的黏连蛋白水解酶活性高
B．处于有丝分裂前期的细胞，其染色单体数与核DNA数的比值为0.5
C．黏连蛋白存在缺陷的细胞，有丝分裂过程可出现同源染色体彼此分离
D．黏连蛋白存在缺陷的细胞，有丝分裂后子细胞的染色体数目保持相同
答案　C
解析　正常情况下，有丝分裂前期姐妹染色单体不分离，此时黏连蛋白水解酶活性低，有丝分裂后期姐妹染色单体分离，此时黏连蛋白水解酶活性高，A错误；处于有丝分裂前期的细胞，其染色单体数与核DNA数目相同，B错误；若黏连蛋白存在缺陷，则会导致姐妹染色单体提前分离，随后纺锤体与姐妹染色单体之间随机结合，染色体会随机移向细胞两极，可能出现同源染色体彼此分离，C正确；黏连蛋白存在缺陷的细胞，有丝分裂过程中染色体是随机进入子细胞的，故有丝分裂后子细胞的染色体数目可能相同，也可能不同，D错误。
二、非选择题
15．(2024·镇江高三统考)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(蛋白质合成)、S期(DNA复制)和G2期(蛋白质合成)。肿瘤的研究经常涉及细胞周期长短的测定。下面介绍了两种测定细胞周期长短的方法，请回答下列问题：
(1)流式细胞技术的基本原理是通过经DNA特异性荧光染色测定细胞增殖过程中DNA含量的变化。根据细胞中核DNA含量不同，将某种连续增殖的细胞株细胞分为三组，每组的细胞数如图1所示。
①乙组中核DNA含量从2c达到了4c，说明细胞中正在进行__________________。甲组细胞核DNA含量为2c，处于G1期，处于甲组和乙组状态的细胞较多，说明__________________。丙组细胞核DNA含量为4c，说明已完成DNA复制，为____________期细胞。
②下表数据为科研人员实验测得体外培养的某种动物细胞的细胞周期各阶段时间。若在细胞的培养液中加入DNA合成抑制剂，处于__________期的细胞立刻被抑制，再至少培养__________小时，则其余细胞都将被抑制在G1期/S期交界处；然后去除抑制剂，更换新鲜培养液，细胞将继续沿细胞周期运行，在所有细胞达到__________期终点前，再加入DNA合成抑制剂，则全部细胞都将被阻断在G1期/S期交界处，实现细胞周期同步。
周期 G1 S G2 M 合计
时长/h 12 9 3.5 1.5 26
(2)标记有丝分裂比率法(PLM)是最经典的测定细胞周期各时期时间的方法。在某生物细胞培养液中加入用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸，短暂培养一段时间后，洗去3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸。使在该段时间内已处于DNA复制期不同阶段的全部细胞中DNA被3H标记，而当时处于其他时期的细胞则不带标记。不同时间取样做细胞放射性自显影，找出正处于有丝分裂的分裂期细胞，计算其中带3H标记的细胞占有丝分裂细胞的百分数。得到图2(图A～D中横轴为时间，纵轴为带标记细胞占有丝分裂细胞的百分数)。
①图B中a点开始检测到带3H标记的分裂期细胞，则O～a为__________期。
②图B中b点带3H标记分裂期细胞数开始达到最大值，则a～b段可表示__________期。
③图C中c点时，带标记的细胞百分数开始下降，则a～c段可表示__________期。
④此后带标记的分裂期细胞数逐渐减少，直到消失，到第二次出现带标记的细胞数时为图D中e点，则一个完整的细胞周期时间可为____________________________________________。
答案　(1)①DNA分子的复制　细胞分裂间期的时间比分裂期长　G2和M　②S　17　G1　(2)①G2　②M　③S　④a～e段
解析　(1)①乙组中核DNA含量从2c达到了4c，核DNA含量加倍，说明细胞进行了DNA的复制。细胞分裂间期的时间比分裂期长，所以处于甲组和乙组状态的细胞较多。G2和M期的细胞是完成DNA复制的细胞，此时期核DNA含量为4c。②若在细胞的培养液中加入DNA合成抑制剂，DNA的合成受抑制，则处于S期的细胞立刻被抑制，S期共9 h，其他时期的细胞不进行DNA复制，所以至少经过26－9＝17(h)，其余细胞都将被抑制在G1期/S期交界处。然后去除抑制剂，更换新鲜培养液，细胞将继续沿细胞周期运行，在所有细胞达到G1期(DNA复制之前)终点前，再加入DNA合成抑制剂，则全部细胞都将被阻断在G1期/S期交界处，实现细胞周期同步。(2)①分析题图2可知，图B中a点开始检测到带3H标记的分裂期细胞，该标记细胞应是原处于DNA复制刚刚结束时的细胞开始进入分裂期，经历的时间为DNA复制后期，即G2期。②图B中b点带3H标记的分裂期细胞数开始达到最大值，说明此时细胞分裂已经结束，则a～b段表示M(或分裂)期。③图C中c点带标记的细胞百分数开始下降，说明原标记的处于DNA分子复制开始的细胞进入了细胞分裂期，该细胞经历的时间(a～c段)是DNA复制期。④到图D中e点时，第二周期的细胞开始出现标记，即处于DNA复制期最后阶段的细胞再次进入分裂期。经历的时间为一个细胞周期(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)，即a～e段。

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