资源简介

(共24张PPT)
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1.(2026· 安徽合肥月考)研究小组利用高清显微镜影像系统对悬浮培养的某动物细胞的有丝分裂过程进行录像(培养液中营养成分充足,且温度等培养条件不变),将录像从t1时刻开始回放观察,发现该细胞连续两次分裂的时间数据如图。下列相关叙述错误的是(　　)
A. 该动物细胞的细胞周期的时长为t2~t4
B.t2~t3时间段,细胞中核糖体、线粒体的活动较活跃
C.核DNA数加倍和染色体数加倍均发生在t3~t4时间段
D.利用题述观察方法能够记录到细胞有丝分裂的动态过程
C
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解析:据题图可知,t2~t3时间段表示分裂间期,t3~t4时间段表示分裂期,故该动物细胞的细胞周期时长为t2~t4,A正确;t2~t3时间段会发生DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,这些过程都消耗能量,故此时细胞中核糖体、线粒体的活动较活跃,B正确;核DNA数加倍发生在分裂间期,即发生在t2~t3时间段,染色体数加倍发生在有丝分裂后期,即发生在t3~t4时间段,C错误;依题意,题图为利用高清显微镜影像系统对悬浮培养的某动物细胞的有丝分裂过程进行录像获取的数据,说明观察到的是活细胞的连续变化过程,故利用录像的观察方法可以记录到细胞有丝分裂的动态过程,D正确。
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2.(2026·四川泸州模拟)成熟促进因子(MPF)是一种能催化蛋白质磷酸化的酶。它能促使染色体凝集,使细胞从分裂间期进入分裂期。下列有关叙述错误的是(　　)
A.在细胞周期中,MPF的浓度会出现周期性变化和波动
B.MPF在合成时,细胞内也在进行核DNA分子的复制
C.若抑制MPF的活性,细胞将停留在分裂期无法完成分裂
D.MPF通过磷酸化靶蛋白改变其空间结构以实现功能调控
C
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解析:MPF能促使细胞从分裂间期进入分裂期,在细胞周期中,分裂间期和分裂期是周期性变化的,所以MPF的浓度会随着细胞周期出现周期性变化和波动,A正确;MPF是一种酶,其合成发生在分裂间期,而核DNA分子的复制也发生在分裂间期,B正确;因为MPF能促使细胞从分裂间期进入分裂期,若抑制MPF的活性,细胞将停留在分裂间期,无法进入分裂期,C错误;MPF是一种能催化蛋白质磷酸化的酶,通过磷酸化靶蛋白改变其空间结构,进而实现功能调控,D正确。
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3.果蝇体细胞含有8条染色体。下列关于果蝇体细胞增殖的叙述,错误的是(　　)
A.在分裂间期,中心粒倍增,核DNA分子经过复制成为16个
B.在前期,每条染色体有2条染色单体和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,着丝粒分裂,核DNA数目加倍,每条染色体有1个DNA分子
D
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解析:在分裂间期,中心粒倍增,完成DNA分子复制和有关蛋白质合成,核DNA分子经过复制成为16个,A正确;分裂间期染色体已经复制,故在前期每条染色体由2条染色单体组成,含2个核DNA分子,B正确;在中期,8条染色体的着丝粒排列在赤道板上,此时染色体形态固定、数目清晰,易于观察染色体,C正确;有丝分裂后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开形成子染色体,染色单体数为0,染色体数目加倍,由8条变成16条,但核DNA数目不变,每条染色体有1个DNA分子,D错误。
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4.(2026·河南焦作模拟)在植物组织培养实验中,科研人员对某种珍稀花卉细胞的增殖进行研究。下列有关细胞增殖的叙述,正确的是(　　)
A.该花卉细胞有丝分裂前期,由中心体发出星射线形成纺锤体
B.该花卉细胞有丝分裂末期,赤道板向四周扩展形成新的细胞壁
C.若体细胞染色体数为2N,有丝分裂过程中DNA进行半保留复制,第二次有丝分裂后期每个细胞中染色体数为2N,核DNA数为2N,染色单体数为0
D.有丝分裂过程中,若某一时期细胞内染色体数为a,染色单体数为b,核DNA数为c,则a、b、c的数量关系可能为a+b=c
D
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解析:花卉是高等植物,没有中心体,纺锤体是由细胞两极发出纺锤丝形成的,A错误;赤道板不是真实存在的结构,植物细胞有丝分裂末期,细胞板向四周扩展形成新的细胞壁,B错误;若体细胞染色体数为2N,经过一次有丝分裂后,每个细胞中染色体数为2N,核DNA数为2N,在第二次有丝分裂间期,DNA复制,核DNA数变为4N,染色体数仍为2N,染色单体数为4N,到第二次有丝分裂后期,着丝粒分裂,染色单体变为染色体,此时染色体数为4N,核DNA数为4N,染色单体数为0,C错误;在有丝分裂过程中,染色单体数有等于核DNA数(b=c)或等于0(不存在染色单体时)两种可能,当不存在染色单体时,a、b、c的数量关系为a+b=c,D正确。
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5.如图为某真核生物细胞有丝分裂的相关图像。图1表示分裂过程中一个细胞中染色体数目的变化,图2表示部分细胞的分裂示意图。以下相关叙述正确的是(　　)
A.图2中的细胞所处时期,着丝粒在纺锤丝
的牵引下一分为二
B.图1中②时期染色体数目暂时加倍
C.该细胞有丝分裂末期将形成细胞板,高尔基体在此过程中发挥重要作用
D.该细胞有丝分裂过程与低等植物细胞的区别主要体现在有丝分裂的前期
B
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解析:题图2中的细胞处于有丝分裂后期,着丝粒分裂,染色体数目暂时加倍,着丝粒一分为二的过程是在酶的催化作用下发生的,与纺锤丝的牵引没有关系,染色体移向细胞两极与纺锤丝的牵引有关,A错误;题图1中②时期是有丝分裂后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开形成子染色体,染色体数目暂时加倍,B正确;由题图2可知,该细胞无细胞壁,为动物细胞,动物细胞在有丝分裂末期不会形成细胞板,C错误;低等植物细胞含中心体,有丝分裂前期形成纺锤体的方式与动物细胞相同,两种细胞的区别主要体现在有丝分裂的末期,D错误。
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6.(2026·广东东莞模拟)如图是洋葱(2N=16)根尖分生区细胞有丝分裂在显微镜视野中的照片,甲和乙为该视野中的两个细胞。下列有关叙述正确的是(　　)
A.根据该视野可准确估算各时期占细胞周期的比例
B.甲、乙两个细胞的核DNA数和染色体数都相同
C.统计多个视野,处于分裂间期的细胞数目最多
D.若未观察到分裂图,可能的原因是染色后未漂洗
C
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解析:该视野只是根尖分生区的部分细胞,观察的细胞太少,不能准确估算各时期占细胞周期的比例,A错误;甲细胞着丝粒整齐地排列在赤道板上,处于有丝分裂中期,乙细胞染色体数加倍,染色体数目是甲细胞的2倍,B错误;由于细胞周期中分裂间期时间最长,所以统计多个视野,处于分裂间期的细胞数目最多,C正确;若未观察到分裂图,可能的原因是观察部位不正确,该实验本身在染色后无须再次漂洗,D错误。
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7.(2026·北京海淀模拟)如图是显微镜下观察到的洋葱(2n=16)根尖细胞分裂的部分图像,下列相关叙述正确的是(　　)
A.实验中制片的流程为解离→染色→漂洗→制片
B.a时期细胞中发生同源染色体两两配对的现象
C.b时期细胞中的染色体数目与c时期相同
D.d时期细胞中央出现细胞板,细胞板逐渐扩展形成细胞壁
D
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解析:实验中制片的流程为解离→漂洗→染色→制片,A错误;a时期细胞中含有同源染色体,但是不发生同源染色体两两配对的现象,B错误;c时期为有丝分裂后期,染色体数目加倍,b时期为中期,染色体数目与体细胞相同,所以b时期细胞中的染色体数目与c时期不相同,C错误;d时期为末期,细胞中央出现细胞板,细胞板逐渐扩展形成细胞壁,D正确。
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8.(2026·江苏泰州模拟)斑马鱼(2n=50)幼鱼皮肤中的一类浅表上皮细胞(SEC)会在发育过程中出现一种无DNA复制的分裂方式,单个SEC最多形成4个子代细胞。下列相关叙述错误的是(　　)
A.斑马鱼正常有丝分裂后期的细胞含100条染色体
B.利用DNA复制抑制剂处理后的SEC仍可能分裂
C.经此分裂产生的子细胞DNA量与无丝分裂相同
D.该机制利于上皮细胞覆盖快速生长的幼鱼体表
C
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解析:正常有丝分裂后期,姐妹染色单体分开,染色体数目加倍,斑马鱼体细胞(2n=50)此时含100条染色体,A正确;SEC分裂本身不进行DNA复制,因此DNA复制抑制剂不影响其分裂过程,B正确;无丝分裂中DNA会复制,子细胞DNA量与亲代细胞相同,而SEC分裂无DNA复制,子细胞DNA量与亲代细胞不同,C错误;单个SEC快速分裂产生多个子细胞(最多4个),该机制利于上皮细胞覆盖快速生长的幼鱼体表,D正确。
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9.植物细胞的纺锤丝分为动粒微管和极间微管(如图),W基因突变导致有丝分裂后期动粒微管缩短和极间微管伸长的时间改变,使细胞分裂异常。下列关于W基因突变细胞的推测,错误的是(　　)
A.分裂过程仍可形成一个梭形纺锤体
B.染色体着丝粒无法在赤道板上排列
C.细胞中的染色体数目仍能正常加倍
D.染色体向细胞两极移动可能受影响
B
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解析:虽然W基因突变导致动粒微管和极间微管缩短和伸长的时间改变,但不影响纺锤体的形成,分裂过程仍可形成一个梭形纺锤体,A正确;W基因突变主要影响有丝分裂后期动粒微管缩短和极间微管伸长的时间,而染色体着丝粒在赤道板上排列发生在有丝分裂中期,所以不影响染色体着丝粒在赤道板上排列,B错误;有丝分裂后期,着丝粒分裂,染色体数目加倍,W 基因突变不影响着丝粒分裂,所以细胞中的染色体数目仍能正常加倍,C正确;W基因突变导致动粒微管缩短和极间微管伸
长的时间改变,而动粒微管和极间微管与染色体向细胞
两极移动密切相关,所以染色体向细胞两极移动可能受
影响,D正确。
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10.(2026·江西宜春模拟)如图是某生物细胞分裂的示意图。图甲表示该生物细胞有丝分裂过程中,不同时期细胞内染色体、染色单体和核DNA数量的关系;图乙为该生物细胞有丝分裂过程中某一时期的图像;图丙表示该生物一个细胞周期的4个阶段及各阶段所经历的时长。请据图回答下列问题。
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(1)图甲中a、b、c分别表示的是___________________________的数量。图乙中细胞1对应于图甲中的　　　　(填“1”“2”或“3”)时期。
解析:分析图甲,c有为0的情况,故c表示染色单体的数量,a与b的比值为1∶1或2∶1,由此可知,a表示核DNA的数量,b表示染色体的数量。图乙中细胞Ⅰ着丝粒分裂,无染色单体,核DNA数∶染色体数=1∶1,处于有丝分裂后期,对应于图甲中的3时期。
核DNA、染色体、染色单体
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(2)图乙细胞是　　　(填“动物”或“植物”)细胞,理由是
　 。
解析:图乙细胞无细胞壁,由中心体直接发出星射线形成纺锤体,由此可知该细胞为动物细胞。
动物
细胞无细胞壁,由中心体直接发出星射线形成纺锤体
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(3)用图丙中所示字母与箭头表示该细胞一个完整的细胞周期
　　　　　　　　　。
解析: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所经历的全过程,故图丙中G1→S→G2→M表示该细胞一个完整的细胞周期。
G1→S→G2→M
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(4)5-氟尿嘧啶(5-FU)静脉滴注是常用的癌症化疗方式,其原理是抑制DNA复制而达到抑制癌细胞增殖的目的。若向该细胞培养液中加入5-FU,预计约　　　h后,细胞都将停留在S期及G1和S的交界处。该治疗方法是否对正常细胞的分裂有影响 　　　。说明原因:_____________
____________________________________________________________
　 。
7.5
是
5-氟尿嘧啶(5-FU)的作用原理是抑制癌细胞DNA的复制,因此也会抑制正常细胞的DNA复制,进而影响正常细胞的分裂过程
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解析:根据题意分析,向培养液中加入5-氟尿嘧啶(5-FU),处于S期的细胞立刻被抑制,而其他时期细胞不受影响,需要依次经历G2、M、G1这三个时期后,所有的细胞才能都停留在G1和S期的交界处,所需时长约为2.2+2.0+3.3=7.5 h。5-氟尿嘧啶(5-FU)的作用原理是抑制癌细胞DNA的复制,因此也会抑制正常细胞的DNA复制,进而影响正常细胞的分裂过程。(共37张PPT)
第15讲　细胞的增殖
内容索引
NEIRONGSUOYIN
考点二
有丝分裂与无丝分裂
细胞增殖与细胞周期
考点一
考点三
观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
细胞增殖与细胞周期
考点一
梳理 必备知识
1.细胞增殖
细胞分裂
物质准备
细胞分裂
周期
无丝分裂
2.细胞周期(以进行有丝分裂的细胞为例)
(1)图示解读
连续分裂
下一次分裂完成时
蛋白质
DNA
(2)细胞周期4种常用表示方法
a→b→c→a
A→G
S期
分裂期
精练 迁移应用
考向　细胞周期的判断及其调控机制
1.检测进行体外培养的动物细胞的细胞周期各阶段时长,数据如表所示。其中G1期、S期、G2期属于分裂间期,DNA的复制发生在S期,M期为分裂期。下列说法正确的是(　　)
时期 G1期 S期 G2期 M期 合计
时长/h 10 7 3.5 1.5 22
A.从第1次S期结束至第2次S期结束是一个完整的细胞周期
B.细胞周期中处于G2期的细胞数量最多
C.经过S期,细胞的核DNA和染色体数目均加倍
D.G2期细胞的染色体数目与M期细胞的不一定相等
答案:D
解析:连续分裂的细胞,从一次分裂完成(M期结束)时开始,到下一次分裂完成时为止,为一个细胞周期,A错误;处于各时期的细胞数量与其时长成正比,由表格数据可知,G1期时间最长(10 h),故处于G1期的细胞数量最多,
B错误;S期DNA复制后,核DNA加倍,但染色体数目不变,C错误;G2期细胞染色体数目与体细胞相同,M期细胞染色体数目在前期、中期与G2期相同,后期时染色体数目加倍,是G2期染色体数目的2倍,因此G2期细胞的染色体数目与M期细胞的数目不一定相等,D正确。
2.某多细胞动物具有多种细胞周期蛋白(cyclin)和多种细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK),两者可组成多种有活性的CDK-cyclin复合体,细胞周期各阶段间的转换分别受特定的CDK-cyclin复合体调控。细胞周期如图所示,则下列叙述错误的是(　　)
A.同一生物个体中不同类型细胞的细胞周期时间长短有差异
B.细胞周期各阶段的有序转换受不同的CDK-cyclin复合体调控
C.抑制某种CDK-cyclin复合体的活性可使细胞周期停滞在特定阶段
D.一个细胞周期中,调控不同阶段的CDK-cyclin复合体会同步发生周期性变化
D
解析:同一生物个体中不同类型细胞的细胞周期持续时间一般不同,A正确;根据题意“细胞周期各阶段间的转换分别受特定的CDK-cyclin复合体调控”可知,细胞周期各阶段的有序转换受不同的CDK-cyclin复合体调控,
B正确;由于细胞周期各阶段间的转换分别受特定的CDK-cyclin复合体调控,因此抑制某种CDK-cyclin复合体的活性可使对应阶段的转换受抑制,从而使细胞周期停滞在特定阶段,C正确;由于一个细胞周期中,不同阶段的变化不是同步的,因此调控不同阶段的CDK-cyclin复合体不会同步发生周期性变化,D错误。
有丝分裂与无丝分裂
考点二
梳理 必备知识
1.有丝分裂各时期的特点
时期 植物细胞 动物细胞 主要特点
前期 ①出现 ;
②核仁逐渐解体,核膜逐渐消失;
③形成________
染色体
纺锤体
时期 植物细胞 动物细胞 主要特点
中期 染色体的着丝粒排列在
上
后期 ①着丝粒一分为二;
②纺锤丝牵引染色体移向细胞的两极;
③染色体数目_____
赤道板
加倍
时期 植物细胞 动物细胞 主要特点
末期 ①染色体逐渐变成细长而盘曲的染色质丝;
②纺锤丝逐渐消失;
③ 重新出现
核膜、核仁
拾遗 挖掘
(必修1 P112图6-2延伸)遗传信息的转录过程一般不发生在分裂期,据教材图分析,原因可能是分裂期染色体高度螺旋化,DNA不容易解旋进行转录。
2.动植物细胞有丝分裂的主要区别
纺锤丝
中心粒
细胞板
细胞膜
3.有丝分裂的意义
染色体
DNA
遗传
4.无丝分裂
纺锤丝
染色体
蛙的红细胞
细胞核
中部
1.应用物理模型分析染色体行为变化
归纳提升
2.应用数学模型分析染色体(DNA)数目变化
(1)细胞周期中核DNA、染色体数目变化
①图中表示DNA分子复制的时段为a→b。
②图中表示着丝粒分裂的时段为g→h。
(2)细胞周期中染色单体数目变化
①图中i→m表示DNA复制,n→o表示着丝粒分裂。
②染色单体数在细胞周期中的起点为0,终点也为0。
(3)细胞周期中每条染色体上DNA的含量及染色体数与核DNA数比值的变化
①图中ab(BC)段表示S期DNA的复制,染色单体形成。
②图中bc(CD)段表示含有姐妹染色单体的时期,即G2期、有丝分裂前期和中期。
③图中cd(DE)段表示有丝分裂后期着丝粒分裂,染色单体消失。
(4)应用柱状图分析染色体、染色单体及核DNA
①根据染色单体变化判断各时期
②根据核DNA数∶染色体数∶染色单体数的比例关系判断各时期
精练 迁移应用
考向1　有丝分裂过程的辨析
1.(2023·辽宁卷,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
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,高等动物有丝分裂前期核仁解体、核膜消失,但题图中还能观察到核膜,A错误;由题图可知,③时期染色体的着丝粒排列在赤道板上,相当于高等动物有丝分裂中期,B正确;④时期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,分别移向两极,没有发生非同源染色体的自由组合,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。
考向2　结合有丝分裂考查科学思维与科学探究
2.(2026·河北邯郸模拟)为探究SV4蛋白在细胞分裂中的作用,科研人员以肿瘤细胞(2n=46)为实验材料,显微镜下观察两组材料有丝分裂某同一时期,发现细胞中的纺锤体及染色体的形态与分布如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A.两组细胞处于有丝分裂前期
B.图中对照组细胞含92条染色体
C.SV4蛋白的作用是抑制染色质螺旋化
D.实验组细胞分裂期的时间显著延长
D
解析:由题图可知,染色体的着丝粒两侧都有星射线附着在上面,每条染色体的着丝粒排列在细胞中央的一个平面上,因此,图中两组细胞处于有丝分裂中期,A错误;对照组细胞中含有46条染色体,B错误;实验组染色体可以螺旋化,SV4蛋白的作用可能是促进纺锤体的形成,C错误;实验组纺锤体的组装量较对照组少,影响分裂后期染色体向两极的移动,会导致分裂期时间延长,D正确。
观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
考点三
梳理 必备知识
1.实验原理
分生
碱
染色体
2.实验步骤
使组织中的细胞相互分离开来
洗去药液，防止解离过度
质量浓度为0.01 g/mL或0.02 g/mL
使细胞分散开来，有利于观察
拾遗 挖掘
(必修1 P117“探究 实践”讨论)根据观察结果,比较细胞周期中不同时期的时间长短的方法是统计某时期的细胞数占计数细胞总数的比例,比例越大,该时期的时间越长。
精练 迁移应用
考向　观察根尖分生区组织细胞有丝分裂的实验分析
1.(2025·江苏卷,12)用秋水仙素处理大花葱(2n=16),将其根尖制成有丝分裂装片,图示2个细胞分裂象。下列相关叙述正确的是(　　)
A.解离时间越长,越有利于获得图甲所示的分裂象
B.取解离后的根尖,置于载玻片上,滴加清水并压片
C.图乙是有丝分裂后期的细胞分裂象
D.由于秋水仙素的诱导,图甲和图乙细胞的染色体数目都加倍
C
解析:解离时间过长,会使细胞过于酥软,导致细胞结构被破坏,不利于观察到如图甲所示的清晰分裂象,A错误;解离后的根尖,应先进行漂洗,洗去解离液,然后置于载玻片上,滴加清水并压片,B错误;图乙中细胞的着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为两条子染色体,分别向细胞两极移动,符合有丝分裂后期的特征,C正确;图甲细胞不处于有丝分裂后期,且明显看出染色体数目多于16条,是秋水仙素诱导染色体数目加倍的结果,而图乙细胞处于正常的有丝分裂后期,着丝粒分裂导致其染色体数目加倍,并不是秋水仙素诱导的结果,D错误。
2.(2023·湖北卷,10)在观察洋葱根尖细胞有丝分裂的实验中,某同学制作的装片效果非常好,他将其中的某个视野放大拍照,发给5位同学观察细胞并计数,结果如表(单位:个)。关于表中记录结果的分析,下列叙述错误的是(　　)
学生 分裂间期 分裂期 总计
前期 中期 后期 末期
甲 5 6 3 2 6 22
乙 5 6 3 3 5 22
丙 5 6 3 2 6 22
丁 7 6 3 2 5 23
戊 7 7 3 2 6 25
A.丙、丁计数的差异是由于有丝分裂是一个连续过程,某些细胞所处时期易混淆
B.五位同学记录的中期细胞数一致,原因是中期染色体排列在细胞中央,易区分
C.五位同学记录的间期细胞数不多,原因是取用的材料处于旺盛的分裂阶段
D.戊统计的细胞数量较多,可能是该同学的细胞计数规则与其他同学不同
答案:C
解析:由于有丝分裂是一个连续过程,人为划分的时期并不十分精确,故某些细胞所处时期易混淆,A正确;有丝分裂中期,染色体整齐地排列在细胞中央,易区分,故五位同学记录的中期细胞数一致,B正确;取用的材料处于旺盛的分裂阶段时,观察结果应是绝大多数细胞处于分裂间期,只有少数细胞处于分裂期,五位同学记录的间期细胞数不多,原因是相片来自其中的某个视野放大,可能在该区域处于分裂间期的细胞比例相对较低,C错误;戊统计的细胞数量较多,可能与该同学的细胞计数规则有关,戊同学的细胞计数规则可能与其他同学不同,D正确。第15讲 细胞的增殖
考点一　细胞增殖与细胞周期
1.细胞增殖
2.细胞周期(以进行有丝分裂的细胞为例)
(1)图示解读
(2)细胞周期4种常用表示方法
考向　细胞周期的判断及其调控机制
1.检测进行体外培养的动物细胞的细胞周期各阶段时长,数据如表所示。其中G1期、S期、G2期属于分裂间期,DNA的复制发生在S期,M期为分裂期。下列说法正确的是(　　)
时期 G1期 S期 G2期 M期 合计
时长/h 10 7 3.5 1.5 22
A.从第1次S期结束至第2次S期结束是一个完整的细胞周期
B.细胞周期中处于G2期的细胞数量最多
C.经过S期,细胞的核DNA和染色体数目均加倍
D.G2期细胞的染色体数目与M期细胞的不一定相等
答案:D
解析:连续分裂的细胞,从一次分裂完成(M期结束)时开始,到下一次分裂完成时为止,为一个细胞周期,A错误;处于各时期的细胞数量与其时长成正比,由表格数据可知,G1期时间最长(10 h),故处于G1期的细胞数量最多,B错误;S期DNA复制后,核DNA加倍,但染色体数目不变,C错误;G2期细胞染色体数目与体细胞相同,M期细胞染色体数目在前期、中期与G2期相同,后期时染色体数目加倍,是G2期染色体数目的2倍,因此G2期细胞的染色体数目与M期细胞的数目不一定相等,D正确。
2.某多细胞动物具有多种细胞周期蛋白(cyclin)和多种细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK),两者可组成多种有活性的CDK-cyclin复合体,细胞周期各阶段间的转换分别受特定的CDK-cyclin复合体调控。细胞周期如图所示,则下列叙述错误的是(　　)
A.同一生物个体中不同类型细胞的细胞周期时间长短有差异
B.细胞周期各阶段的有序转换受不同的CDK-cyclin复合体调控
C.抑制某种CDK-cyclin复合体的活性可使细胞周期停滞在特定阶段
D.一个细胞周期中,调控不同阶段的CDK-cyclin复合体会同步发生周期性变化
答案:D
解析:同一生物个体中不同类型细胞的细胞周期持续时间一般不同,A正确;根据题意“细胞周期各阶段间的转换分别受特定的CDK-cyclin复合体调控”可知,细胞周期各阶段的有序转换受不同的CDK-cyclin复合体调控,B正确;由于细胞周期各阶段间的转换分别受特定的CDK-cyclin复合体调控,因此抑制某种CDK-cyclin复合体的活性可使对应阶段的转换受抑制,从而使细胞周期停滞在特定阶段,C正确;由于一个细胞周期中,不同阶段的变化不是同步的,因此调控不同阶段的CDK-cyclin复合体不会同步发生周期性变化,D错误。
考点二　有丝分裂与无丝分裂
1.有丝分裂各时期的特点
时期 植物细胞 动物细胞 主要特点
前期 ①出现染色体; ②核仁逐渐解体,核膜逐渐消失; ③形成纺锤体
中期 染色体的着丝粒排列在赤道板上
后期 ①着丝粒一分为二; ②纺锤丝牵引染色体移向细胞的两极; ③染色体数目加倍
末期 ①染色体逐渐变成细长而盘曲的染色质丝; ②纺锤丝逐渐消失; ③核膜、核仁重新出现
拾遗·挖掘
(必修1 P112图6-2延伸)遗传信息的转录过程一般不发生在分裂期,据教材图分析,原因可能是分裂期染色体高度螺旋化,DNA不容易解旋进行转录。
2.动植物细胞有丝分裂的主要区别
3.有丝分裂的意义
4.无丝分裂
1.应用物理模型分析染色体行为变化
2.应用数学模型分析染色体(DNA)数目变化
(1)细胞周期中核DNA、染色体数目变化
①图中表示DNA分子复制的时段为a→b。
②图中表示着丝粒分裂的时段为g→h。
(2)细胞周期中染色单体数目变化
①图中i→m表示DNA复制,n→o表示着丝粒分裂。
②染色单体数在细胞周期中的起点为0,终点也为0。
(3)细胞周期中每条染色体上DNA的含量及染色体数与核DNA数比值的变化
①图中ab(BC)段表示S期DNA的复制,染色单体形成。
②图中bc(CD)段表示含有姐妹染色单体的时期,即G2期、有丝分裂前期和中期。
③图中cd(DE)段表示有丝分裂后期着丝粒分裂,染色单体消失。
(4)应用柱状图分析染色体、染色单体及核DNA
①根据染色单体变化判断各时期
②根据核DNA数∶染色体数∶染色单体数的比例关系判断各时期
考向1　有丝分裂过程的辨析
1.(2023·辽宁卷,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,高等动物有丝分裂前期核仁解体、核膜消失,但题图中还能观察到核膜,A错误;由题图可知,③时期染色体的着丝粒排列在赤道板上,相当于高等动物有丝分裂中期,B正确;④时期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,分别移向两极,没有发生非同源染色体的自由组合,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。
考向2　结合有丝分裂考查科学思维与科学探究
2.(2026·河北邯郸模拟)为探究SV4蛋白在细胞分裂中的作用,科研人员以肿瘤细胞(2n=46)为实验材料,显微镜下观察两组材料有丝分裂某同一时期,发现细胞中的纺锤体及染色体的形态与分布如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A.两组细胞处于有丝分裂前期
B.图中对照组细胞含92条染色体
C.SV4蛋白的作用是抑制染色质螺旋化
D.实验组细胞分裂期的时间显著延长
答案:D
解析:由题图可知,染色体的着丝粒两侧都有星射线附着在上面,每条染色体的着丝粒排列在细胞中央的一个平面上,因此,图中两组细胞处于有丝分裂中期,A错误;对照组细胞中含有46条染色体,B错误;实验组染色体可以螺旋化,SV4蛋白的作用可能是促进纺锤体的形成,C错误;实验组纺锤体的组装量较对照组少,影响分裂后期染色体向两极的移动,会导致分裂期时间延长,D正确。
考点三　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
拾遗·挖掘
(必修1 P117“探究·实践”讨论)根据观察结果,比较细胞周期中不同时期的时间长短的方法是统计某时期的细胞数占计数细胞总数的比例,比例越大,该时期的时间越长。
考向　观察根尖分生区组织细胞有丝分裂的实验分析
1.(2025·江苏卷,12)用秋水仙素处理大花葱(2n=16),将其根尖制成有丝分裂装片,图示2个细胞分裂象。下列相关叙述正确的是(　　)
A.解离时间越长,越有利于获得图甲所示的分裂象
B.取解离后的根尖,置于载玻片上,滴加清水并压片
C.图乙是有丝分裂后期的细胞分裂象
D.由于秋水仙素的诱导,图甲和图乙细胞的染色体数目都加倍
答案:C
解析:解离时间过长,会使细胞过于酥软,导致细胞结构被破坏,不利于观察到如图甲所示的清晰分裂象,A错误;解离后的根尖,应先进行漂洗,洗去解离液,然后置于载玻片上,滴加清水并压片,B错误;图乙中细胞的着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为两条子染色体,分别向细胞两极移动,符合有丝分裂后期的特征,C正确;图甲细胞不处于有丝分裂后期,且明显看出染色体数目多于16条,是秋水仙素诱导染色体数目加倍的结果,而图乙细胞处于正常的有丝分裂后期,着丝粒分裂导致其染色体数目加倍,并不是秋水仙素诱导的结果,D错误。
2.(2023·湖北卷,10)在观察洋葱根尖细胞有丝分裂的实验中,某同学制作的装片效果非常好,他将其中的某个视野放大拍照,发给5位同学观察细胞并计数,结果如表(单位:个)。关于表中记录结果的分析,下列叙述错误的是(　　)
学生 分裂 间期 分裂期 总计
前期 中期 后期 末期
甲 5 6 3 2 6 22
乙 5 6 3 3 5 22
丙 5 6 3 2 6 22
丁 7 6 3 2 5 23
戊 7 7 3 2 6 25
A.丙、丁计数的差异是由于有丝分裂是一个连续过程,某些细胞所处时期易混淆
B.五位同学记录的中期细胞数一致,原因是中期染色体排列在细胞中央,易区分
C.五位同学记录的间期细胞数不多,原因是取用的材料处于旺盛的分裂阶段
D.戊统计的细胞数量较多,可能是该同学的细胞计数规则与其他同学不同
答案:C
解析:由于有丝分裂是一个连续过程,人为划分的时期并不十分精确,故某些细胞所处时期易混淆,A正确;有丝分裂中期,染色体整齐地排列在细胞中央,易区分,故五位同学记录的中期细胞数一致,B正确;取用的材料处于旺盛的分裂阶段时,观察结果应是绝大多数细胞处于分裂间期,只有少数细胞处于分裂期,五位同学记录的间期细胞数不多,原因是相片来自其中的某个视野放大,可能在该区域处于分裂间期的细胞比例相对较低,C错误;戊统计的细胞数量较多,可能与该同学的细胞计数规则有关,戊同学的细胞计数规则可能与其他同学不同,D正确。
1.(2026· 安徽合肥月考)研究小组利用高清显微镜影像系统对悬浮培养的某动物细胞的有丝分裂过程进行录像(培养液中营养成分充足,且温度等培养条件不变),将录像从t1时刻开始回放观察,发现该细胞连续两次分裂的时间数据如图。下列相关叙述错误的是(　　)
A. 该动物细胞的细胞周期的时长为t2~t4
B.t2~t3时间段,细胞中核糖体、线粒体的活动较活跃
C.核DNA数加倍和染色体数加倍均发生在t3~t4时间段
D.利用题述观察方法能够记录到细胞有丝分裂的动态过程
答案:C
解析:据题图可知,t2~t3时间段表示分裂间期,t3~t4时间段表示分裂期,故该动物细胞的细胞周期时长为t2~t4,A正确;t2~t3时间段会发生DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,这些过程都消耗能量,故此时细胞中核糖体、线粒体的活动较活跃,B正确;核DNA数加倍发生在分裂间期,即发生在t2~t3时间段,染色体数加倍发生在有丝分裂后期,即发生在t3~t4时间段,C错误;依题意,题图为利用高清显微镜影像系统对悬浮培养的某动物细胞的有丝分裂过程进行录像获取的数据,说明观察到的是活细胞的连续变化过程,故利用录像的观察方法可以记录到细胞有丝分裂的动态过程,D正确。
2.(2026·四川泸州模拟)成熟促进因子(MPF)是一种能催化蛋白质磷酸化的酶。它能促使染色体凝集,使细胞从分裂间期进入分裂期。下列有关叙述错误的是(　　)
A.在细胞周期中,MPF的浓度会出现周期性变化和波动
B.MPF在合成时,细胞内也在进行核DNA分子的复制
C.若抑制MPF的活性,细胞将停留在分裂期无法完成分裂
D.MPF通过磷酸化靶蛋白改变其空间结构以实现功能调控
答案:C
解析:MPF能促使细胞从分裂间期进入分裂期,在细胞周期中,分裂间期和分裂期是周期性变化的,所以MPF的浓度会随着细胞周期出现周期性变化和波动,A正确;MPF是一种酶,其合成发生在分裂间期,而核DNA分子的复制也发生在分裂间期,B正确;因为MPF能促使细胞从分裂间期进入分裂期,若抑制MPF的活性,细胞将停留在分裂间期,无法进入分裂期,C错误;MPF是一种能催化蛋白质磷酸化的酶,通过磷酸化靶蛋白改变其空间结构,进而实现功能调控,D正确。
3.果蝇体细胞含有8条染色体。下列关于果蝇体细胞增殖的叙述,错误的是(　　)
A.在分裂间期,中心粒倍增,核DNA分子经过复制成为16个
B.在前期,每条染色体有2条染色单体和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,着丝粒分裂,核DNA数目加倍,每条染色体有1个DNA分子
答案:D
解析:在分裂间期,中心粒倍增,完成DNA分子复制和有关蛋白质合成,核DNA分子经过复制成为16个,A正确;分裂间期染色体已经复制,故在前期每条染色体由2条染色单体组成,含2个核DNA分子,B正确;在中期,8条染色体的着丝粒排列在赤道板上,此时染色体形态固定、数目清晰,易于观察染色体,C正确;有丝分裂后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开形成子染色体,染色单体数为0,染色体数目加倍,由8条变成16条,但核DNA数目不变,每条染色体有1个DNA分子,D错误。
4.(2026·河南焦作模拟)在植物组织培养实验中,科研人员对某种珍稀花卉细胞的增殖进行研究。下列有关细胞增殖的叙述,正确的是(　　)
A.该花卉细胞有丝分裂前期,由中心体发出星射线形成纺锤体
B.该花卉细胞有丝分裂末期,赤道板向四周扩展形成新的细胞壁
C.若体细胞染色体数为2N,有丝分裂过程中DNA进行半保留复制,第二次有丝分裂后期每个细胞中染色体数为2N,核DNA数为2N,染色单体数为0
D.有丝分裂过程中,若某一时期细胞内染色体数为a,染色单体数为b,核DNA数为c,则a、b、c的数量关系可能为a+b=c
答案:D
解析:花卉是高等植物,没有中心体,纺锤体是由细胞两极发出纺锤丝形成的,A错误;赤道板不是真实存在的结构,植物细胞有丝分裂末期,细胞板向四周扩展形成新的细胞壁,B错误;若体细胞染色体数为2N,经过一次有丝分裂后,每个细胞中染色体数为2N,核DNA数为2N,在第二次有丝分裂间期,DNA复制,核DNA数变为4N,染色体数仍为2N,染色单体数为4N,到第二次有丝分裂后期,着丝粒分裂,染色单体变为染色体,此时染色体数为4N,核DNA数为4N,染色单体数为0,C错误;在有丝分裂过程中,染色单体数有等于核DNA数(b=c)或等于0(不存在染色单体时)两种可能,当不存在染色单体时,a、b、c的数量关系为a+b=c,D正确。
5.如图为某真核生物细胞有丝分裂的相关图像。图1表示分裂过程中一个细胞中染色体数目的变化,图2表示部分细胞的分裂示意图。以下相关叙述正确的是(　　)
A.图2中的细胞所处时期,着丝粒在纺锤丝的牵引下一分为二
B.图1中②时期染色体数目暂时加倍
C.该细胞有丝分裂末期将形成细胞板,高尔基体在此过程中发挥重要作用
D.该细胞有丝分裂过程与低等植物细胞的区别主要体现在有丝分裂的前期
答案:B
解析:题图2中的细胞处于有丝分裂后期,着丝粒分裂,染色体数目暂时加倍,着丝粒一分为二的过程是在酶的催化作用下发生的,与纺锤丝的牵引没有关系,染色体移向细胞两极与纺锤丝的牵引有关,A错误;题图1中②时期是有丝分裂后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开形成子染色体,染色体数目暂时加倍,B正确;由题图2可知,该细胞无细胞壁,为动物细胞,动物细胞在有丝分裂末期不会形成细胞板,C错误;低等植物细胞含中心体,有丝分裂前期形成纺锤体的方式与动物细胞相同,两种细胞的区别主要体现在有丝分裂的末期,D错误。
6.(2026·广东东莞模拟)如图是洋葱(2N=16)根尖分生区细胞有丝分裂在显微镜视野中的照片,甲和乙为该视野中的两个细胞。下列有关叙述正确的是(　　)
A.根据该视野可准确估算各时期占细胞周期的比例
B.甲、乙两个细胞的核DNA数和染色体数都相同
C.统计多个视野,处于分裂间期的细胞数目最多
D.若未观察到分裂图,可能的原因是染色后未漂洗
答案:C
解析:该视野只是根尖分生区的部分细胞,观察的细胞太少,不能准确估算各时期占细胞周期的比例,A错误;甲细胞着丝粒整齐地排列在赤道板上,处于有丝分裂中期,乙细胞染色体数加倍,染色体数目是甲细胞的2倍,B错误;由于细胞周期中分裂间期时间最长,所以统计多个视野,处于分裂间期的细胞数目最多,C正确;若未观察到分裂图,可能的原因是观察部位不正确,该实验本身在染色后无须再次漂洗,D错误。
7.(2026·北京海淀模拟)如图是显微镜下观察到的洋葱(2n=16)根尖细胞分裂的部分图像,下列相关叙述正确的是(　　)
A.实验中制片的流程为解离→染色→漂洗→制片
B.a时期细胞中发生同源染色体两两配对的现象
C.b时期细胞中的染色体数目与c时期相同
D.d时期细胞中央出现细胞板,细胞板逐渐扩展形成细胞壁
答案:D
解析:实验中制片的流程为解离→漂洗→染色→制片,A错误;a时期细胞中含有同源染色体,但是不发生同源染色体两两配对的现象,B错误;c时期为有丝分裂后期,染色体数目加倍,b时期为中期,染色体数目与体细胞相同,所以b时期细胞中的染色体数目与c时期不相同,C错误;d时期为末期,细胞中央出现细胞板,细胞板逐渐扩展形成细胞壁,D正确。
8.(2026·江苏泰州模拟)斑马鱼(2n=50)幼鱼皮肤中的一类浅表上皮细胞(SEC)会在发育过程中出现一种无DNA复制的分裂方式,单个SEC最多形成4个子代细胞。下列相关叙述错误的是(　　)
A.斑马鱼正常有丝分裂后期的细胞含100条染色体
B.利用DNA复制抑制剂处理后的SEC仍可能分裂
C.经此分裂产生的子细胞DNA量与无丝分裂相同
D.该机制利于上皮细胞覆盖快速生长的幼鱼体表
答案:C
解析:正常有丝分裂后期,姐妹染色单体分开,染色体数目加倍,斑马鱼体细胞(2n=50)此时含100条染色体,A正确;SEC分裂本身不进行DNA复制,因此DNA复制抑制剂不影响其分裂过程,B正确;无丝分裂中DNA会复制,子细胞DNA量与亲代细胞相同,而SEC分裂无DNA复制,子细胞DNA量与亲代细胞不同,C错误;单个SEC快速分裂产生多个子细胞(最多4个),该机制利于上皮细胞覆盖快速生长的幼鱼体表,D正确。
9.植物细胞的纺锤丝分为动粒微管和极间微管(如图),W基因突变导致有丝分裂后期动粒微管缩短和极间微管伸长的时间改变,使细胞分裂异常。下列关于W基因突变细胞的推测,错误的是(　　)
A.分裂过程仍可形成一个梭形纺锤体
B.染色体着丝粒无法在赤道板上排列
C.细胞中的染色体数目仍能正常加倍
D.染色体向细胞两极移动可能受影响
答案:B
解析:虽然W基因突变导致动粒微管和极间微管缩短和伸长的时间改变,但不影响纺锤体的形成,分裂过程仍可形成一个梭形纺锤体,A正确;W基因突变主要影响有丝分裂后期动粒微管缩短和极间微管伸长的时间,而染色体着丝粒在赤道板上排列发生在有丝分裂中期,所以不影响染色体着丝粒在赤道板上排列,B错误;有丝分裂后期,着丝粒分裂,染色体数目加倍,W 基因突变不影响着丝粒分裂,所以细胞中的染色体数目仍能正常加倍,C正确;W基因突变导致动粒微管缩短和极间微管伸长的时间改变,而动粒微管和极间微管与染色体向细胞两极移动密切相关,所以染色体向细胞两极移动可能受影响,D正确。
10.(2026·江西宜春模拟)如图是某生物细胞分裂的示意图。图甲表示该生物细胞有丝分裂过程中,不同时期细胞内染色体、染色单体和核DNA数量的关系;图乙为该生物细胞有丝分裂过程中某一时期的图像;图丙表示该生物一个细胞周期的4个阶段及各阶段所经历的时长。请据图回答下列问题。
(1)图甲中a、b、c分别表示的是
的数量。图乙中细胞1对应于图甲中的　　　　(填“1”“2”或“3”)时期。
(2)图乙细胞是　　　(填“动物”或“植物”)细胞,理由是　 。
(3)用图丙中所示字母与箭头表示该细胞一个完整的细胞周期　　　　　　　　　。
(4)5-氟尿嘧啶(5-FU)静脉滴注是常用的癌症化疗方式,其原理是抑制DNA复制而达到抑制癌细胞增殖的目的。若向该细胞培养液中加入5-FU,预计约　　　h后,细胞都将停留在S期及G1和S的交界处。该治疗方法是否对正常细胞的分裂有影响 　　　　　。说明原因:　 。
答案:(1)核DNA、染色体、染色单体　3
(2)动物　细胞无细胞壁,由中心体直接发出星射线形成纺锤体
(3)G1→S→G2→M
(4)7.5　是　5-氟尿嘧啶(5-FU)的作用原理是抑制癌细胞DNA的复制,因此也会抑制正常细胞的DNA复制,进而影响正常细胞的分裂过程
解析:(1)分析图甲,c有为0的情况,故c表示染色单体的数量,a与b的比值为1∶1或2∶1,由此可知,a表示核DNA的数量,b表示染色体的数量。图乙中细胞Ⅰ着丝粒分裂,无染色单体,核DNA数∶染色体数=1∶1,处于有丝分裂后期,对应于图甲中的3时期。
(2)图乙细胞无细胞壁,由中心体直接发出星射线形成纺锤体,由此可知该细胞为动物细胞。
(3)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所经历的全过程,故图丙中G1→S→G2→M表示该细胞一个完整的细胞周期。
(4)根据题意分析,向培养液中加入5-氟尿嘧啶(5-FU),处于S期的细胞立刻被抑制,而其他时期细胞不受影响,需要依次经历G2、M、G1这三个时期后,所有的细胞才能都停留在G1和S期的交界处,所需时长约为2.2+2.0+3.3=7.5 h。5-氟尿嘧啶(5-FU)的作用原理是抑制癌细胞DNA的复制,因此也会抑制正常细胞的DNA复制,进而影响正常细胞的分裂过程。

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