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第六章　细胞的生命历程
第一节　细胞的增殖
考点一 细胞周期概念的理解
1．细胞类型：只有连续分裂的细胞才有细胞周期，如植物形成层细胞，根尖分生区细胞，动物皮肤生发层细胞。成熟细胞不分裂，无细胞周期；减数分裂无细胞周期。
2．一个细胞周期包括分裂间期和分裂期。分裂间期经历时间长，分裂期经历时间短，所以在观察有丝分裂时大多数细胞处于分裂间期。
3．细胞种类不同，一个细胞周期持续的时间也不同，在观察有丝分裂时，应选取分裂期相对较长的材料，这样比较容易观察到处于不同分裂期的细胞图像。
4．观察周期的表示方法
B组DNA相对含量在2C到4C之间，说明细胞正处于DNA复制时期；C组细胞中DNA已经加倍说明细胞处在分裂期。
[知识拓展] (1)细胞周期以分裂间期为起点，而不是以分裂开始为起点。
(2)细胞类型不同，其细胞周期的长短也不同。但都是细胞间期的时间远远长于细胞分裂期的时间。
(3)分裂后产生的子细胞有三种去路：继续分裂、暂不分裂和不增殖(细胞分化)。
1．如图中a→d表示连续分裂的两个细胞周期。下列叙述不正确的是(　　)
A．a和b为一个细胞周期
B．c段结束时，DNA含量增加一倍
C．遗传物质平分一般发生在d段
D．b和c为一个细胞周期
解析：细胞周期指从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，包括分裂间期和分裂期两个阶段。分裂间期进行DNA的复制 (DNA含量加倍)和有关蛋白质的合成，时间较长，所以判断a和c代表分裂间期，b和d代表分裂期。b和c的时间之和虽为一个细胞周期的时间，但它们分别属于两个细胞周期，不是一个完整的细胞周期。
答案：D
2．(2011年福州质检)下表所列为不同细胞的细胞周期持续时间(h)。据表分析可以得出的结论是(　　)
A.分裂期和细胞周期均最短的是肿瘤细胞
B．分裂期占细胞周期比例最小的是十二指肠细胞
C．不同种类细胞的细胞周期持续时间不同
D．不同种类细胞的分裂都是同步进行的
解析：连续分裂的细胞，从一次分裂完成开始，到下一次分裂完成时为止，是一个细胞周期，包括分裂期和分裂间期。从表中三种细胞各时期的数据可看出，不同细胞的细胞周期时间长短不一，分裂期和分裂间期的时间也不相同。分裂期最短的是肿瘤细胞，细胞周期最短的是十二指肠细胞，分裂期占细胞周期比例最小的是肿瘤细胞。
答案：C
考点二 有丝分裂过程中有关 的变化及图像识别
1．染色体形态变化规律
染色质和染色体的相互变化，发生的是物理变化而非化学变化，所以染色质和染色体是同一种物质在不同细胞时期的两种形态。
2．染色体行为变化规律
复制→散乱分布于纺锤体中央→着丝点排列在赤道板上→着丝点分裂→移向两极(见下图)
3．纺锤体的变化：形成(前期)→逐渐消失(末期)。
4．核膜、核仁的变化：解体消失(前期)→重建(末期)。
5．细胞有丝分裂时期的识别(二倍体生物为例)
若为二倍体生物细胞，可作如下判断：
(1)前期染色体散乱排列，无联会现象，有同源染色体。
(2)中期着丝点排列在赤道板上，有同源染色体。
(3)后期染色体移向细胞两极，每一极内有同源染色体。
6．动植物细胞的识别
(1)细胞一般为方形；无中心体；有细胞板→(高等)植物细胞
(2)细胞一般为圆形；有中心体；细胞膜缢裂→动物细胞
[知识拓展]与细胞有丝分裂有关的细胞器及功能
3．(2011年淄博模拟)关于豌豆细胞有丝分裂过程中相关细胞器作用的叙述，正确的是(　　)
A．在间期，核糖体上合成DNA聚合酶
B．在前期，由中心粒发出星射线形成纺锤体
C．在中期，线粒体为DNA的复制提供能量
D．在末期，高尔基体与赤道板形成有关
解析：DNA聚合酶是蛋白质，其合成场所是核糖体。中心粒存在于动物细胞或低等植物细胞；DNA在间期复制；高尔基体与细胞板形成有关，赤道板只是一个假想平面。
答案：A
4．现有未贴标签且染色体数目相同的三个细胞有丝分裂两个时期的6块装片，编成1～6号，且已知1、3号确定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，某同学按顺序观察结果如下：
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、3号　　　　　　　　B．4、6号
C．5、2号 D．4、2号
解析：动物细胞有丝分裂的前期的主要变化是：染色体出现，核仁消失，核膜解体，中心体发出星射线组成纺锤体，染色体散乱地分布于纺锤体中央。
末期时染色体形态改变，纺锤丝消失，核膜、核仁重新出现，形成两个子细胞核，细胞膜从中部向内凹陷，将细胞缢裂成两部分。
答案：C
考点三 有丝分裂过程中染色体、DNA变化规律
1．DNA数、染色体数、染色单体数、同源染色体对数、染色体数变化(二倍体生物)
2.DNA、染色体数量变化的曲线
(1)a→b、1→m、p→q的变化原因都是DNA分子复制。
(2)g→h、n→o、r→s变化的原因都是着丝点分裂，姐妹染色单体分开，形成了染色体。
(3)m→n表示含有姐妹染色单体的时期，包括有丝分裂前期和中期；染色单体在细胞周期中起点为O，终点也为O。
(4)c→d，r→s的变化很相似，但时期不同。
3．染色体、染色单体、DNA三者之间的关系
(1)当有染色单体存在时，染色体∶染色单体∶DNA＝1∶2∶2。
(2)当无染色单体存在时，染色体∶DNA＝1∶1。
[知识拓展] (1)有丝分裂后期着丝点分裂并不是纺锤丝牵引的结果，若用秋水仙素抑制纺锤体形成，没有纺锤丝牵引，细胞中的染色体数目加倍(着丝点仍能够分裂)。
(2)姐妹染色单体是在分裂间期形成的，在分裂前期可以用显微镜观察到每条染色体含有两条姐妹染色单体。
5．在人体体细胞增殖的一个细胞周期中，在纺锤体形成时，一个细胞中的染色体数为N，DNA含量为m；则当该细胞中染色单体消失时，此细胞中的染色体数和DNA含量分别是(　　)
A．2N和m B．N/2和m/2 C．2N和m/2 D．N和m
解析：纺锤体在前期形成，染色单体在后期消失。有丝分裂后期，染色体数暂时加倍，应为2N，但DNA含量不变。
答案：A
6．(2011年濮阳模拟)如图表示细胞在有丝分裂过程中每条染色体中DNA含量变化的曲线。下列有关叙述中正确的是(　　)
①在bc段DNA进行复制时所需的酶是DNA解旋酶和DNA聚合酶　②cd段DNA、染色体和染色单体三者的数量比是2∶1∶2　③de段可发生在有丝分裂后期和减数第一次分裂后期　④用电镜观察马蛔虫受精卵细胞，会发现中心粒复制和移向细胞两极发生在bc段
A．①③ B．②④ C．①② D．③④
解析：de段表示姐妹染色单体分开，可发生在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期。中心粒复制发生在bc段，移向细胞两极在前期。
答案：C
观察细胞的有丝分裂
1．实验原理
(1)高等植物的分生组织有丝分裂较旺盛。
(2)有丝分裂各个时期细胞内染色体的形态和行为变化不同，可用高倍显微镜根据各个时期内染色体的变化情况，识别该细胞处于哪个时期。
(3)细胞核内的染色体易被碱性染料(如龙胆紫)染成深色。
2．实验流程
3．实验成功的关键
(1)剪取生长旺盛、带有分生区的根尖，同时注意剪取的时间，一般在上午10点至下午2点左右，此时分生区细胞分裂旺盛。
(2)解离充分，细胞才能分散，细胞才不会重叠。
(3)染色时，染色液的浓度和染色时间必须掌握好，应注意染色不能过深，否则镜下一片紫色，无法观察细胞图像。
(4)压片时用力必须恰当，过重会将组织压烂，过轻则细胞未分散，二者都将影响观察。
4．实验注意事项
(1)剪取根尖时不易过长，保证选取的是分生区细胞。
(2)加盖玻片时，注意防止产生气泡。
(3)用显微镜观察装片时，要遵循“先低后高”的原则。
(4)观察时应先找到呈正方形的分生区细胞，在一个视野里，往往不容易找全有丝分裂过程中各个时期的细胞图像，因此，观察时要注意边观察边移动装片，观察有丝分裂的各个时期。换高倍镜时，要先把低倍镜下的物像移到视野中央。
[知识拓展] (1)观察细胞有丝分裂，我们不能看到一个细胞的连续变化，是因为解离时细胞已被杀死。
(2)间期历时最长，所以观察细胞有丝分裂装片时，大多数细胞处于间期。
7．(2011年临沂模拟)某同学做有丝分裂实验时检查了正处在分裂期各时期的1 000个洋葱根尖细胞，发现其中681个处于前期，139个处于中期，23个处于后期，157个处于末期。据此分析洋葱根尖细胞有丝分裂分裂期各时期中时间最短的是(　　)
A．前期 B．中期
C．后期 D．末期
解析：细胞周期各时期持续时间长短与处于该期的细胞数成正比。由题干可知，处于后期的细胞数最少，故后期持续时间最短。
答案：C
8．取洋葱根尖临时装片，欲在显微镜下观察到细胞有丝分裂的前、中、后、末几个时期，下列叙述正确的是(　　)
A．应选一个处于间期的细胞，持续观察它从间期到末期的全过程
B．如果在低倍镜下看不到细胞，可改用高倍镜继续寻找
C．如果视野过暗，可转动细准焦螺旋增加视野的亮度
D．如果在一个视野中不能看全各个时期，可移动装片从周围细胞中寻找
解析：在显微镜下观察细胞有丝分裂时，看到的是处于不同分裂时期的死细胞，所以选一个处于间期的细胞，并不能观察到细胞进行持续分裂的全过程；低倍镜下看到的视野范围大，所以要先在低倍镜下找到目标；通过调节光圈或反光镜来调节视野亮度。
答案：D
类型一 细胞周期概念的理解
(2009年高考天津理综) 下列选项中，两类细胞的染色体数目均可呈周期性变化的是(　　)
A．蛙的红细胞与淋巴细胞 B．小鼠骨髓瘤细胞与杂交瘤细胞
C．人的胚胎干细胞与成熟红细胞 D．牛的精细胞与精原细胞
【解析】　细胞的染色体数目呈周期性变化必须发生在有丝分裂中，小鼠骨髓瘤细胞能无限增殖，杂交瘤细胞是浆细胞与骨髓瘤细胞融合形成的，即具有浆细胞产生单一抗体的特性又具有瘤细胞无限增殖特性。而A选项中蛙红细胞是无丝分裂，C选项中成熟的红细胞高度分化，不分裂，D中精细胞是减数分裂产生的，不再继续分裂。
【答案】　B
类型二 有丝分裂过程中变化特点分析
如图是动物细胞有丝分裂不同时期染色体(a)数目、核DNA分子(b)数目的柱形统计图，下列叙述正确的是(　　)
A．①时期染色体还未复制，核DNA已完成了复制
B．③时期核膜、核仁重建，细胞中部出现细胞板
C．①→②表示着丝点分裂，染色体数目加倍，但核DNA分子数目不变
D．②→③表示同源染色体相互分离，染色体和核DNA分子数目也随之减半
【解析】　图①可表示有丝分裂前期和中期，图②表示有丝分裂后期，图③可表示DNA未复制前的间期和末期。前期和中期，DNA已复制，染色体也完成了复制，但并不加倍。动物细胞分裂过程中不形成细胞板。有丝分裂过程中不会发生同源染色体分离现象。①→②表示由中期到后期，着丝点分裂，染色体数目加倍，但核DNA分子数目不变。
【答案】　C
类型三 有丝分裂过程分析
下图为某生物细胞分裂模式图，据图回答。
(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，那么与之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)请在图甲中画出细胞中染色体数目的变化曲线。
【解析】　(1)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，可以判断该曲线为有丝分裂过程中核DNA数目变化曲线。图中的a～c为有丝分裂间期，c～d为有丝分裂前期，d～e为有丝分裂中期，e～f为有丝分裂后期，在有丝分裂的整个过程中都含有同源染色体。(2)图乙表示着丝点分裂，细胞的每一极都含有同源染色体，所以为有丝分裂后期。(3)因为2号和6号是复制后的染色体着丝点分裂形成的，所以2号和6号完全一样。(4)图丙中染色体∶染色单体∶DNA＝1∶2∶2，所以该细胞处于有丝分裂前期和有丝分裂中期。
【答案】　(1)a～h　(2)有丝　后　染色体的着丝点分裂，染色单体分开成为染色体，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)见图第六章 细胞的生命历程
第１节　细胞增殖
【考纲要求解读】
考纲要求 权威解读
1、细胞的生长和增殖的周期性（Ⅰ） 1、能判断细胞周期，简述细胞的生长和增殖的周期性
2、细胞的无丝分裂（Ⅰ） 2、描述细胞的无丝分裂
3、细胞的有丝分裂（Ⅱ） 3、概述细胞有丝分裂过程,特别是染色体的行为变化。染色体、DNA数目的变化。
4、模拟探究细胞的表面积和体积的关系 4、模拟探究细胞表面积与体积的关系，理解细胞相对表面积与物质运输速率的关系。
5、观察细胞的有丝分裂 5、制作临时装片，观察细胞的有丝分裂。
【考点梳理深化】
一、细胞不能无限长大的原因
1.细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大。细胞体积越大，其①__________越小，细胞的物质②__________就越低。
2.细胞核占细胞体积的相对比值限制了细胞长大，细胞核中的③__________不会随细胞体积扩大而增加。
二、有丝分裂
１.真核细胞的分裂方式：①____________。
3.有丝分裂的过程（以植物细胞为例）
4.动、植物细胞有丝分裂的主要区别
纺锤体的形成方式不同 细胞的分裂方式不同
植物细胞 ______________发出纺锤丝 细胞板形成_______________
动物细胞 ______________发出星射线 细胞膜向内凹陷，使细胞缢裂
三、无丝分裂
1.特点：没有出现①__________的变化。
2.实例：②__________的无丝分裂。
自我校对
一、①相对表面积 ②运输效率 ③DNA
二、①有丝分裂、无丝分裂、减数分裂 ②连续分裂 ③一次分裂完成时 ④下一次分裂完成时 ⑤分裂间期 ⑥DNA分子的复制 ⑦蛋白质 ⑧染色体 ⑨核仁 ⑩核膜 细胞两极 着丝点 赤道板 数目 着丝点 姐妹染色单体 染色质 核膜和核仁 细胞两极 细胞壁 中心粒
三、①纺锤丝和染色体 ②蛙的红细胞
【要点归纳探究】
一、细胞周期
1.条件：连续分裂的细胞有细胞周期；已分化的细胞及进行减数分裂的细胞无细胞周期。
2.起、止点：从一次分裂完成开始→下一次分裂完成结束。
3.图解细胞周期的表示方法
（1）常规表示法（扇形图、直线图、曲线图）
①扇形图 ②直线图
③曲线图
（2）柱形图表示法
B组DNA含量在2C到4C之间，说明细胞正处于DNA复制时期；C组细胞中DNA已经加倍说明细胞处在分裂期。
4.变化
（1）分裂间期：（时间为周期的90%~95%）
①DNA合成前期（G1期）：此期为DNA复制作准备。细胞较快地生长，体积随着细胞内物质的增多而增大。
②DNA合成期（S期）：此期特点是DNA复制，使DNA含量增加一倍；另外还合成一些蛋白质，供组成新的染色质所利用。
③DNA合成后期（G2期）：此期特点是DNA合成终止，此期还合成一些蛋白质，形成微管蛋白和细胞膜上的蛋白质，为细胞分裂作准备。
主要变化：染色体复制（DNA复制，有关蛋白质合成）。
（2）分裂期（人为分为前、中、后、末四个时期）：
走进高考1 （2010·江苏生物，Ⅰ8，6分）细胞周期包括分裂间期（分为G1期、S期和G2期）和分裂期（M期）。下图标注了甲动物（体细胞染色体数为12）肠上皮细胞的细胞周期各阶段的时长及DNA含量。请回答下列问题：
（1）若用含放射性同位素的胸苷（DNA复制的原料之一）短期培养甲动物肠上皮细胞后，处于S期的细胞都会被标记。洗脱含放射性同位素的胸苷，换用无放射性的新鲜培养液培养，定期检测。预计最快约__________h后会检测到被标记的M期细胞。
（2）从被标记的M期细胞开始出现到其所占M期细胞总数的比例达到最大值时，所经历的时间为__________期的时间，处于该期的一个细胞中染色体数目的变化情况是__________。
（3）若向甲动物肠上皮细胞培养液中加入过量胸苷，处于S期的细胞立刻被抑制，而处于其他时期的细胞不受影响。预计加入过量胸苷约__________h后，细胞都将停留在S期。
（4）乙动物肠上皮细胞的细胞周期时长为24 h，M期时长为l.9 h。若要在显徽镜下观察细胞有丝分裂过程中染色体形态的变化，选用__________（填“甲”或“乙”）动物肠上皮细胞更合适。
（5）在光学显徽镜下观察，同处于分裂末期的动物肠上皮细胞与洋葱根尖细胞，形态上最主要的区别是_________________________________________________________。
【解析】本题考查有丝分裂的过程以及动植物细胞有丝分裂的不同，意在考查考生对所学知识的理解与迁移应用能力。（1）图示为有丝分裂的一个细胞周期，由图可知，S期结束后还需经2.2 h进入M期。（2）M期细胞总数最多的时刻应为有丝分裂的末期，从进入分裂期到末期，所经历的时间为M期的时间。在整个M期（分裂期），一个细胞中染色体数目的变化为12→24（后期）→12。（3）要使原来处于G2、M、G1期的细胞都停留在S期，所需的时间为2.2+1.8+3.4=7.4（h）（4）欲观察有丝分裂中染色体的形态变化，最好选用细胞周期较短、M期在细胞周期中所占时间比例相对较大的细胞，故选用甲动物肠上皮细胞更合适。（5）在有丝分裂的末期，动物细胞的细胞膜从中部向内凹陷，缢裂为两个细胞；而高等植物细胞有丝分裂末期在细胞中部出现细胞板,向四周扩展形成新的细胞壁。
【答案】（1）2.2 （2）M 12→24→12 （3）7.4 （4）甲 （5）动物肠上皮细胞膜凹陷，细胞缢裂；洋葱根尖细胞形成细胞板
二、有丝分裂过程
有丝分裂的主要特征是细胞内染色体经复制后，平均分配到两个子细胞中去。掌握有丝分裂各时期特征要以染色体的变化为主线。
1.细胞周期不同时期的比较（以植物细胞为例）
时间 染色体特点 其他特点
图像 数目 变化规律
间期 2N 呈细丝状染色质状态，每条染色体经复制后就含有2条姐妹染色单体 ①合成了大量的蛋白质②时间比分裂期长很多③细胞有适度的生长
前期 2N 由细丝状染色质变成染色体，排列散乱 ①出现纺锤体②核仁、核膜逐渐消失
中期 2N 每条染色体的着丝点两侧均有纺锤丝牵引，着丝点排列在赤道板上，染色体形态稳定，数目清晰 ①赤道板并非细胞结构，是细胞中央的一个平面②观察染色体的最佳时期
后期 4N 着丝点分裂，姐妹染色单体变成子染色体，在纺锤丝牵引下向两极运动 纺锤丝缩短，分向两极的两套染色体形态和数目完全相同
末期 2N 染色体变成丝状染色质 ①核仁、核膜重新出现②纺锤体消失③赤道板位置上出现细胞板，向四周扩展，形成新的细胞壁，将一个细胞分成2个子细胞
2.利用口诀巧记各时期的变化特征
前期：膜仁消失显两体（核膜、核仁消失、显现纺锤体和染色体）。
中期：形定数晰赤道齐（染色体的形态固定，数目清晰，着丝点排列在赤道板上）。
后期：点裂数加均两极（着丝点分裂，染色体数目加倍，并平均移向两极）。
末期：两消两现重开始（两消：纺锤体消失，染色体变染色质；两现：核膜、核仁重新出现）。
3.有丝分裂过程中有关数据的变化规律
（1）DNA、染色体、染色单体、同源染色体对数、染色体组数变化（二倍体生物）。
间期 前期 中期 后期 末期
DNA数（2C） 2C→4C 4C 4C 4C 2C
染色单体数 0→4N 4N 4N 4N→0 0
染色体数（2N） 2N 2N 2N 2N→4N 2N
同源染色体对数 N N N N→2N N
染色体组数 2 2 2 4 2
（2）DNA、染色体、染色单体、每条染色体上DNA含量变化曲线
①a→b,l→m,p→q的变化原因都是DNA分子的复制。
②c→d,g→h,n→o,r→s变化的原因都是着丝点分开，姐妹染色单体分开，形成子染色体。
深化拓展
（1）有丝分裂后期着丝点分裂不是纺锤丝牵拉的结果，是因为此处DNA分子的螺旋化程度太高，在间期未能完成复制，直至中期结束时才完成复制。若用秋水仙素抑制纺锤体形成，没有纺锤丝牵引，细胞中的染色体数目也加倍（着丝点仍然能够分裂）。
（2）姐妹染色单体是在分裂间期形成的，在分裂前期可以用显微镜观察到每条染色体含有两条姐妹染色单体。不要认为姐妹染色单体形成于前期，只能说染色单体在前期出现。
走进高考2 （2010·上海）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分裂过程的顺序是（ ）
①两个相同DNA分子完全分开 ②出现射状排列的细丝
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
【解析】本题考查细胞有丝分裂过程各期的特点，意在考查考生的判断分析能力。①过程发生在有丝分裂的后期，②过程发生在有丝分裂的前期，③过程发生在分裂间期，④过程发生在有丝分裂的中期，故一个细胞周期分裂的顺序是③→②→④→①。
【答案】C
三、实验强化在平时
.观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
1.实验原理
（1）高等植物的分生组织有丝分裂较旺盛。
（2）细胞有丝分裂各个时期染色体的形态和行为变化不同，可用高倍显微镜根据各个时期内染色体的变化情况，识别该细胞处于哪个时期。
（3）细胞核内的染色体易被碱性染料（如龙胆紫）染成深色。
2.实验过程分析
3.实验成功的关键
（1）剪取生长旺盛、带有分生区的根尖，同时注意剪取的时间，一般在上午10点至下午2点左右，此时分生区细胞分裂旺盛。
（2）解离充分，细胞才能分散，才不会重叠。
（3）染色时，染色液的浓度和染色时间必须掌握好，应注意染色不能过深，否则镜下一片紫色，无法观察。
（4）压片时用力必须恰当，过重会将组织压烂，过轻则细胞未分散，二者都将影响观察。
深化拓展
（1）植物细胞可通过盐酸解离、捣碎、压片等方法使细胞分散开；动物细胞可借助于胰蛋白酶，将动物组织分散成单个细胞。
（2）绘制生物图的要求
①图的大小适当，位置适中。一般稍偏左上方，以便在右侧和下方留出注字和写图名的地方。
②先用削尖的铅笔轻轻画出轮廓，经过修改再正式画好。
③图中比较暗的地方，用铅笔点上细点来表示。
④字尽量注在图的右侧，用尺子引出水平的指示线，然后注字。
⑤在图的下方写上所画图形的名称。
命题设计
例 （2010·天津理综）在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中，以下操作和结论正确的是（ ）
A.剪取5 cm根尖，用酒精和吡罗红混合液解离染色
B.上图是高倍显微镜下调解细准焦螺旋看到的视野
C.持续观察，视野中的K细胞将分裂成两个子细胞
D.视野中，N细胞的染色体数目是M细胞的一半
【解析】本题考查教材基础实验的操作和注意事项，意在考查考生的识图分析能力。在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中，应剪取根尖2~3 mm，然后用盐酸和酒精混合液解离，漂洗后再用龙胆紫溶液或醋酸洋红溶液染色；从图中可清晰观察到染色体的形态特点，故是高倍显微镜下调节细准焦螺旋看到的视野；因解离时解离液中的盐酸已经把细胞杀死了，细胞不能再分裂，故持续观察K细胞，其形态不再变化；M细胞的染色体排列在赤道板上，为中期细胞，N细胞为有丝分裂末期细胞，N细胞的染色体数目是M细胞的2倍。
【答案】B
【热点分析突破】
类型一 考查细胞周期的概念
例1 （2009·天津高考理综，1）下列选项中，两类细胞的染色体数目均可呈周期性变化的是（ ）
A.蛙的红细胞与淋巴细胞
B.小鼠骨髓瘤细胞与杂交瘤细胞
C.人的胚胎干细胞与成熟红细胞
D.牛的精细胞与精原细胞
【解析】连续分裂的细胞，在细胞分裂过程中染色体数目才呈周期性变化，不分裂或只进行一次分裂的细胞，染色体数目的变化不呈现周期性。蛙的红细胞进行无丝分裂，分裂过程中没有出现染色体的变化。淋巴细胞、人的成熟红细胞、牛的精细胞都是高度分化的细胞，已不能进行分裂，染色体以染色质的形式存在，数目不发生变化。人的胚胎干细胞、小鼠骨髓瘤细胞、杂交瘤细胞均能进行连续分裂,染色体数目呈现周期性变化。
【答案】
【规律总结】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的过程。只有具有细胞周期的细胞，染色体的行为、数目才呈现周期性变化。
理解时应注意以下几点：
（1）并非所有细胞都有细胞周期，只有处于连续分裂状态的真核细胞才有细胞周期。如动物的生发层细胞、胚胎干细胞以及植物的形成层、分生区等处的细胞。
（2）一般情况下，成熟的生物细胞不再分裂，没有细胞周期的细胞如动物的神经细胞和植物的表皮细胞等。
类型二 有丝分裂过程分析
例2 （2011·南京质检）下图为某生物细胞分裂模式图，据图回答。
（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，那么与之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）请在图甲中画出细胞中染色体数目的变化曲线。
【解析】（1）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，可以判断该曲线为有丝分裂过程中核DNA数目变化曲线。图中的a~c为有丝分裂间期，c~d为有丝分裂前期，d~e为有丝分裂中期，e~f为有丝分裂后期，在有丝分裂的整个过程中都有同源染色体。（2）图乙表示着丝点分裂，细胞的每一极都含有同源染色体，所以为有丝分裂后期。（3）因为2号和6号是复制后的染色体着丝点分裂形成的，所以2号和6号完全一样。（4）图丙中染色体∶染色单体∶DNA=1∶2∶2，所以该细胞处于有丝分裂前期和有丝分裂中期。
【答案】（1）a~h （2）有丝 后 染色体的着丝点分裂，染色单体分开成为染色体，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）见图
【基础达标】
1.（2011·杭州模拟）下图甲表示根尖的结构及细胞分裂和分化的情况，图乙是用图甲某部分观察根尖分生组织细胞的有丝分裂图，相关叙述正确的是（ ）
A.观察细胞质壁分离时可选择甲图中的a和b区细胞
B.图甲中①过程所经历的时间明显比②过程长
C.持续观察图乙，视野中的K细胞将分裂成两个子细胞
D.视野中，N细胞的染色体数目是M细胞的一半
答案 B
解析 A项中a、b区细胞均不可观察细胞质壁分离，因为无中央大液泡；①过程是分裂间期，比②过程分裂期用的时间长；在解离时，根尖细胞已被杀死，持续观察，视野中的K细胞不会分裂成两个子细胞；视野中，N细胞处于有丝分裂后期，M细胞处于有丝分裂中期，N细胞的染色体数目是M细胞的2倍。
2.（2011·杭州质检）在狗的睾丸细胞中，由A、T两种碱基参与构成的核苷酸共有X种；DNA分子结构稳定性最低的时期在细胞周期的Y期；DNA复制出的2个DNA分子彼此分离发生在Z期。下列有关X、Y、Z的说法，正确的是（ ）
A.2、分裂期、有丝分裂后期或减数第二次分裂后期
B.3、分裂间期、有丝分裂后期或减数第一次分裂后期
C.5、分裂前期、减数第一次分裂或第二次分裂后期
D.3、分裂间期、有丝分裂后期或减数第二次分裂后期
答案 D
解析 狗的睾丸细胞中有两种核酸，碱基A是RNA和DNA共有的碱基，碱基T只DNA有，因此由A、T两种碱基参与构成的核苷酸有3种；DNA分子结构稳定性最低的时期是DNA复制时，而DNA复制发生在细胞周期的间期；复制后的2个DNA分子的分离，是伴随姐妹染色单体的分离而分离，故发生在有丝分裂的后期或减数第二次分裂后期。
3.（2010·南通模拟）蛙的红细胞通过无丝分裂增殖，上皮细胞通过有丝分裂增殖，睾丸中的精原细胞通过减数分裂产生精子，这三个过程中都存在（ ）
A.染色体出现和着丝点分裂
B.DNA复制和细胞质分开
C.纺锤体出现和ATP的产生
D.同源染色体复制和分离
答案 B
解析 无丝分裂过程中不出现染色体和纺锤体；只有减数分裂过程中才会发生同源染色体的分离。三种分裂方式的过程中都发生DNA的复制和细胞质的分开。
4.（2010·长春一调）细胞有丝分裂完成后，平均分配到两个子细胞中的物质是（ ）
A.叶绿体DNA B.线粒体DNA
C.细胞核DNA D.细胞内所有DNA
答案 C
解析 有丝分裂间期，核内的DNA完成复制，经过分裂期,核DNA平均分配到两个子细胞中，而分裂过程中细胞质是随机分配的。
5.（2010·潍坊模拟）下列关于有丝分裂的叙述，正确的是（ ）
A.染色体数目加倍发生在有丝分裂间期
B.在人体细胞有丝分裂前期形成23个四分体
C.体细胞有丝分裂完成后两个正常子细胞的DNA序列相同
D.在高倍显微镜下观察洋葱根尖细胞有丝分裂装片时，视野中央可见某个细胞从分裂中期进入分裂后期
答案 C
解析 人体体细胞内有同源染色体，但在有丝分裂过程中同源染色体无联会行为，不形成四分体。有丝分裂的间期完成DNA的复制，使DNA数目加倍，有丝分裂的后期着丝点分裂导致染色体数目加倍。制作有丝分裂装片的第一步解离时，细胞已被杀死，故在显微镜视野中不能看到细胞的连续分裂变化。
6.（2011·天津六校联考）请根据有丝分裂中核内DNA变化曲线和分裂图像回答下列问题：
（1）a～b属于__________期，与它对应的分裂图像是_______________。
（2）b～c表示__________期，依次对应于分裂图___________________。
（3）c～d表示__________期，与它对应的分裂图像是_______________。该时期参与活动的细胞器为__________。
4）d以后表示__________期。
（5）从一个细胞周期中DNA含量的变化规律分析，有丝分裂的重要特征是_____________________________________________。
（6）用虚线在坐标图中画出一个细胞周期中染色体变化的曲线。
答案 （1）分裂间 ③ （2）前、中、后 ②①⑤ （3）末 ④ 高尔基体和线粒体 （4）下一个细胞周期或间期
（5）亲子代细胞核内DNA含量和染色体数目保持不变
（6）
解析 （1）a～b的特点是DNA含量加倍，因此属于有丝分裂间期。
（2）b～c的特点是核DNA含量保持在加倍后的状态,因此应处于间期之后末期之前的时期。
（3）c～d的特点是加倍后的核DNA又恢复到原来的水平,即核DNA的平均分配，应为末期，在植物细胞有丝分裂末期，要形成细胞板,因此需高尔基体和线粒体的参与。
（4）细胞分裂完成后,其子细胞可继续分裂，也可能不再分裂。
（5）（6）有丝分裂的前后，每个子细胞中的染色体数目和核DNA分子数目保持不变。
2.细胞周期
细胞类型：②__________的细胞
持续时间：从③__________开始，到④__________为止
阶段划分：⑤__________和分裂期
（ⅰ）完成⑥__________；
（ⅱ）合成有关的⑦__________。
（ⅰ）染色质丝螺旋化形成⑧__________；
（ⅱ）⑨__________解体，⑩__________消失；
（ⅲ） eq \o\ac(○,11)__________发出纺锤丝，形成纺锤体
染色体的 eq \o\ac(○,12)__________排列在细胞中央的 eq \o\ac(○,13)__________上，染色体形态稳定， eq \o\ac(○,14)_________清晰。
染色体的 eq \o\ac(○,15)____________分裂， eq \o\ac(○,16)__________分开，成为两条子染色体，分别移向细胞两极。
（ⅰ）染色体伸展重新变成 eq \o\ac(○,17)__________状态；
（ⅱ）纺锤丝消失；
（ⅲ）出现新的 eq \o\ac(○,18)__________。
绘画：绘制有丝分裂中期图
观察
先低倍镜：据细胞特点找到分生区
后高倍镜：先找中期细胞，后找前、后、末期细胞第 6 章 细胞的生命历程
考纲内容 能力要求 命题展望
1.细胞的生长和增殖的周期性2.细胞的无丝分裂3.细胞的有丝分裂4.细胞的分化5.细胞的全能性6.细胞的衰老和凋亡以及与人体健康的关系7.癌细胞的主要特征及防治8.观察细胞的有丝分裂9.模拟探究细胞表面积与体积的关系 ⅠⅠⅡⅡⅡⅡⅡ 1.以坐标曲线、柱形图、细胞分裂图命制选择题来考查细胞分裂知识2．结合生长、发育、生殖、遗传、生活实际考查分化、衰老、凋亡、癌变等知识
第 1 节 细胞的增殖
一、细胞不能无限生长的原因
1．细胞体积越大，相对表面积越①小___，物质交换速度越②慢___。
2．核 DNA 稳定，能控制的代谢区域有限。
二、细胞增殖
1．意义：生长、发育、③繁殖_____和④遗传____的基础。
2．方式(真核生物)：有丝分裂、⑤减数分裂_________、无丝分裂。
三、有丝分裂
1．本质：核 DNA 复制一次后，平分到两个子细胞中。
2．意义
亲代细胞内的染色体经过复制后平均分配到两个子细胞中，从而使亲代与子代之间保持⑥遗传性状的稳定性。
3．细胞周期：连续分裂的细胞，从一次分裂完成时⑦开始，到下一次分裂完成时⑧为止。
4．特点
分裂间期 染色体复制(⑨_____复制和⑩______合成)，结果是 DNA 数目 ____，染色体数目 _____；耗时最长
前期 ____、 ____消失； _____和 _____出现；染色体散乱分布在 _______中央
中期 染色体形态、数目清晰，着丝点排列在 ______上；是观察染色体的最佳时期
后期 着丝点 ____，姐妹染色单体分开成为独立的染色体，染色体平分并移至细胞两极，染色体数目 _____
末期 染色体解旋成染色质，纺锤体消失；核膜与核仁重新出现；形成两个子细胞
DNA 蛋白质 加倍 不变 纺锤体 核膜 核仁 染色体 纺锤体 分裂 赤道板 加倍
细胞周期
1．具有细胞周期的细胞的特点
(1)只有连续分裂的细胞才有细胞周期。
(2)细胞分裂能力与细胞分化程度成反比，早期胚胎细胞具有较强的分裂能力，成熟的细胞一般不分裂，不具细胞周期。
(3)减数分裂不具有周期性。
2．过程图解
图 6－1－1
(1)间期时间约占整个细胞周期总时间的 90%～95%，因此在观察细胞有丝分裂装片时，绝大多数细胞处于间期。
(2)分裂间期可划分为 G1 期、S 期、G2 期三个连续的阶段。
G1 期合成 RNA 和蛋白质，为 S 期 DNA 复制做准备，所以在DNA 变化的坐标曲线中 DNA 斜线上升前先画出一段水平直线代表的就是 G1 期。
(3)不同生物细胞周期不同，但间期时间都比分裂期长。
【易错易混】细胞周期外的细胞还有三种状态
①继续增殖细胞，如根尖的分生区细胞、皮肤的生发层细胞。
②暂不增殖细胞，如肾细胞受伤后可恢复增殖。
③永不增殖细胞，如神经细胞、肌细胞等。
【突破题 1】(2011 届江西新余市一中模拟)图 6－1－2 是按顺时针方向表示的 4 种植物细胞的细胞周期，其中说法正确的是( )
图 6－1－2
A．温度对植物 a→b 段的生理活动没有影响
B．图中的 b→a→b 表示细胞增殖过程的一个细胞周期
C．甲图的 b→a 与丙图的 b→a 所用的时间可能一样长
D．从 a→b，由于 DNA 的复制使染色体数目增加一倍
【解题指导】图中的 a→b→a 表示细胞增殖过程的一个细胞周期；b→a 只代表分裂期所占周期的比例，所以甲图的 b→a与丙图的 b→a 所用的时间可能一样长。
【答案】C
动物与植物细胞有丝分裂的区别和联系
1．不同时期的比较
时期 间期 前期 中期 后期 末期
植物细胞
动物细胞
2.动植物细胞有丝分裂的不同点
(1)分裂前期——纺锤体的形成方式不同
①高等植物细胞：由两极发出纺锤丝形成纺锤体。
②动物细胞：靠两组中心粒发出星射线形成纺锤体。
(2)分裂末期——形成两个子细胞的方式不同
①植物细胞：在赤道板位置形成细胞板，向四周扩展形成细胞壁，一个细胞分成两个子细胞。
②动物细胞：细胞膜从中央向内凹陷隘裂成两个子细胞。
3．细胞周期中几种细胞结构的变化
(1)染色体形态变化
(2)纺锤体的变化：形成(前期)→解体消失(末期)。
(3)核仁、核膜的变化：解体消失(前期)→重建(末期)。
(4)染色体行为变化：复制→散乱分布于纺锤体中央→着丝点排列在赤道板上→着丝点分裂→移向两极。
【易错易混】
秋水仙素抑制纺锤体形成，但纺锤体不影响着丝点分裂，只影响染色体的移动，使染色体不向两极移动，细胞不分裂，导致细胞中的染色体数目加倍。的变化曲线。
【突破题 2】(2011 年湛江测试)图甲为细胞核及其周围部分结构示意图；图乙为有丝分裂过程中一个细胞核中 DNA 含量下列相关叙述正确的是( )
A．假设甲图细胞处在细胞周期中，则甲图细胞相当于乙图的 cd 区间
B．在乙图的 ab 区间，甲图中的 3 数目会加倍
C．在细胞周期中，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
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
【解题指导】甲图细胞处在细胞周期的间期中，相当于乙图的 ab 区间，在间期，DNA 复制导致 DNA 数目加倍，而染色体(标号 3)不加倍；4、5 分别是核仁和核膜，既可消失又可重建，其消失时间是前期(乙图的 bc、gh 区间)；细菌不进行有丝分裂，但会出现 DNA 复制。
【答案】D
通过实验观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
1．实验原理
(1)在高等植物体内，有丝分裂常见于根尖、芽尖等分生区细胞。由于各个细胞的分裂是独立进行的，因此在同一分生组织中可以看到处于不同分裂时期的细胞。
(2)染色体容易被碱性染料(如龙胆紫溶液)着色，通过在高倍显微镜下观察各个时期细胞内染色体(或染色质)的存在状态，就可判断这些细胞处于有丝分裂的哪个时期。
(3)盐酸和酒精混合液(1∶1)使组织中的细胞相互分离开来，同时将细胞杀死并固定。
2.实验步骤及分析
(3)观察 ①低倍镜观察：找到分生区细胞 ②高倍镜观察：找出处于细胞分裂期中期的细胞，再找出前期、后期、末期的细胞 在一个视野里，往往不容易找全有丝分裂过程中各个时期的细胞，可从邻近的分生区细胞中寻找 分生区细胞特点是：细胞呈正方形，排列紧密，有的细胞正处于分裂期
3.实验成功的关键
(1)剪取生长旺盛、带有分生区的根尖，同时注意剪取的时间，一般在上午 10 点至下午 2 点左右，此时分生区细胞分裂旺盛。
(2)解离充分，细胞才能分散，细胞才不会重叠。
(3)染色时，染液的浓度和染色时间必须掌握好，应注意染色不能过深。
(4)压片时用力必须恰当，过重会将组织压烂，过轻则细胞未分散，二者都将影响观察。
【突破题 3】用高倍显微镜观察洋葱根尖细胞的有丝分裂。下列描述正确的是()
A．处于有丝分裂间期和中期的细胞数目大致相等
B．视野中不同细胞的染色体数目可能不相等
C．观察处于分裂中期的细胞，可清晰看到赤道板和染色体
D．细胞是独立分裂的，因此可选一个细胞持续观察它的整个分裂过程
【解题指导】由于分裂间期时间长，所以绝大多数细胞都处于分裂间期。赤道板指细胞中央的一个位置，不是实际存在的细胞结构，所以看不到。用高倍镜观察洋葱根尖细胞的有丝分裂实验，在解离时，盐酸和酒精已经杀死细胞，因此看不到整个分裂的动态过程。
【答案】B

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