高中生物人教版（2019）必修一第6章细胞的生命历程-“细胞增殖”章节重点归纳&典例示范学案（含答案）

《细胞的生命历程》
“细胞增殖”章节重点归纳&典例示范
【基础归纳】
【细胞周期的表示方法】
【特别提示】
（1）只有连续分裂的细胞才有细胞周期，如发育中的受精卵、根尖分生区细胞、茎的形成层细胞、皮肤生发层细胞、各种干细胞等；高度分化的细胞不再继续分裂，如神经细胞、精子和卵细胞等不具有细胞周期。
（2）一个细胞周期中，分裂间期为分裂期提供了物质基础， 因此分裂间期在前，分裂期在后，分裂间期经历的时间长，分裂期经历的时间短。
（3）细胞种类不同，细胞周期不同。一般情况下，分裂越旺盛的器官，细胞周期越短。不同种类的细胞，细胞周期不同， 同种细胞在不同的环境条件（如温度）下，细胞周期也不同。
（4）根据物质合成的特点，可将分裂间期划分为G1 期（DNA 复制前期）、S 期（DNA 复制期）和G2 期（DNA 复制后期）三个时期。分裂期也称为M 期。
典例示范
某生物细胞周期中的三个阶段（分别用①②③ 表示）示意图如下，每个阶段内绘有相应的流式细胞仪分析图谱。据图分析判断下列错误的是 （　　）
A. 一个完整的细胞周期可表示为①→②→③过程
B. 核DNA 分子的复制发生在①阶段
C. 着丝粒分裂和染色体数目加倍发生在②阶段
D. ③阶段的细胞可能是刚刚完成分裂的细胞
【答案】A
细胞分裂间期可依次划分为G1 期、S 期和G2 期，研究者将处于不同时期的细胞进行融合，实验结果如下图所示。其中灰色的部分是细胞核，黑点代表中心体。下列推断不合理的是 （　　）
A. 引发中心体复制的物质持续存在到G2 期
B. 中心体和DNA 的复制可能同时进行
C. S 期细胞中存在使G1 期细胞核进入S 期的物质
D. 中心体的复制始于G1 期，在G2 期复制完毕
【答案】D
如图所示，甲图中a → b 表示一个细胞周期， c → d 表示另一个细胞周期；乙图中，按箭头方向表示细胞周期。据图分析，不正确的是（　　）
A. 处于图甲、图乙的细胞分裂前后，遗传物质基本不变
B. 处于图甲a 时期和图乙Ⅱ→Ⅰ时期的细胞可进行DNA 复制
C. 图甲、图乙所示的细胞可以是人的表皮细胞
D. 处于图甲b 时期的细胞，若着丝点分裂，则染色体数目一定加倍
【答案】C
【无丝分裂】
概念
无丝分裂是指部分真核细胞分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体变化的细胞分裂方式。
过程
细胞无丝分裂的过程比较简单，一般是细胞核先延长，核的中部向内凹陷，缢裂成两个细胞核；接着，整个细胞从中部缢裂成两部分，形成两个子细胞。
实例
蛙的红细胞的无丝分裂（如图所示）。
【注意】
（1）有丝分裂和无丝分裂均属真核细胞的分裂方式，原核生物如细菌的二分裂既不是有丝分裂，也不是无丝分裂。
（2）无丝分裂过程中也有遗传物质的复制。
【有丝分裂】
典例示范
下图是植物细胞有丝分裂过程中染色体形态示意图。下列叙述正确的是 （　　）
A. 乙图与丁图细胞内染色体数量相等
B. 甲图细胞内含有8 个核DNA 分子、8 条染色单体
C. 丙图细胞内有8 条染色单体
D. 细胞分裂的顺序为乙、丁、甲、丙
【答案】B
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 （　　）
DNA 的复制　　　 B. 相关蛋白质的合成
C. 细胞质分成两部分的方式　 D. 是否出现纺锤体
【答案】C
下列关于高等植物细胞有丝分裂过程的叙述，不正确的是 （　　）
A. 在前期，核仁逐渐解体
B. 在中期，染色体的形态和数目最清晰
C. 在后期，姐妹染色单体分开，核DNA 分子数目加倍
D. 在末期，复制后的染色体平均分配进入子细胞
【答案】C
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两种方法。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 合成可逆抑制剂，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）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）。
【答案】（1）分裂　间（或答：S）　
（2）完成DNA 复制和有关蛋白质的合成，为分裂期准备物质
图中甲表示某植物细胞在一个有丝分裂的细胞周期中核内DNA 含量的变化，乙表示该植物细胞分裂图像，据图分析回答下列问题。
（1）甲图中OA 段表示 　　　　期，乙图中与它对应的分裂图像是 　　　　。
（2）甲图中AD 段表示 　　　　期，依次对应于乙图中分裂图像 　　　　。
（3）甲图中DE 段表示 　　　　期，它对应的乙图中分裂图像是 　　　 　　，该时期参与活动的细胞器主要为 　　　　　　　　　　　　。
（4）从一个细胞周期中核内DNA 含量的变化规律分析，有丝分裂的重要特征是 　　　 　　 　　。
（5）画出上述分裂过程中一个细胞中染色体数目的变化曲线。
【答案】（1）分裂间　③　（2）前、中、后　② ① ⑤ 　
（3）末　④　高尔基体和线粒体　
（4）亲、子代细胞核内DNA 含量和染色体数目保持不变　
（5）见图。
【有丝分裂的特点和意义】
特征
过程：染色体复制( 实质是DNA 的复制) 一次，细胞分裂一次。
结果：染色体平均分配到两个子细胞中。
意义
将亲代细胞的染色体经过复制之后，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。
【注意】
染色体平均分配会使细胞核内的DNA 平均分配到两个子细胞中，但细胞质内的DNA（如线粒体和叶绿体中的DNA）会随机分配。
典例示范
下图是蛙的红细胞的无丝分裂过程，与有丝分裂相比，下列叙述正确的是（　　）
A. 没有DNA 和染色体的复制
B. 分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化
C. 分裂过程中一个细胞核缢裂成两个细胞核，因此子细胞中染色体数目减少一半
D. 无丝分裂只发生在原核生物的细胞分裂中，有丝分裂只发生在真核生物的细胞分裂中
【答案】B
【动物细胞与植物细胞有丝分裂的比较】
【规律总结】
（1）与细胞有丝分裂有关的细胞器及相应的生理作用
（2）有丝分裂过程中的“加倍”分析
典例示范
下列有关高等植物细胞有丝分裂中细胞器的作用的叙述，不正确的是（　　）
A. 在间期，核糖体上合成着相关酶
B. 在间期，线粒体为蛋白质的合成和DNA 复制提供能量
C. 在前期，两组中心粒发出星射线形成纺锤体
D. 在末期，高尔基体与细胞壁的形成有关
【答案】C
在细胞有丝分裂过程中，细胞核内以下各组之间的数量关系一定不相等的是（　　）
A. 染色体数目与着丝点数目 B. 染色体数目与染色单体数目
C. DNA 分子数目与染色单体数目 D. 染色体数目与DNA 分子数目
【答案】B
下图是某学生绘制的某高等植物细胞的分裂图像，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
图甲中a、b、c、d 表示某植物根尖的不同区域，图乙是用高倍显微镜观察到的该植物组织切片有丝分裂的模式图。请据图回答下列问题：
（1）观察根尖有丝分裂时应选择图甲中的 （填字母）区细胞，请按细胞有丝分裂过程排列图乙中细胞A、B、C、D 的准确顺序： 　　　。该区域的细胞中能产生ATP 的细胞器有 　　　　。
（2）细胞是连续分裂的，但不能选定一个细胞持续观察它的整个分裂过程，原因是 　　　　。
（3）某同学在显微镜下观察到了A 图像，发现了赤道板，请你评价他的观察结果： 　　　　　。
（4）观察细胞质壁分离时可选择 　　　　（填字母）区细胞。③和④过程中细胞核遗传物质 　　　　（填“发生”或“不发生”）改变。
【答案】
（1）b 　B → A → D → C 　线粒体　
（2）制作装片时细胞经解离已经死亡　
（3）赤道板只是一个位置，不是真实结构，因此赤道板是看不到的　
（4）d 　不发生
【观察根尖分生组织的有丝分裂】
实验原理
高等植物根尖、茎尖的分生区细胞能进行有丝分裂。
细胞核内的染色体（质）容易被碱性染料（如龙胆紫溶液）着色。
由于各个细胞的分裂是独立进行的，在同一分生组织中可以看到处于不同分裂时期的细胞，可以利用高倍显微镜，依据染色体的存在状态判断该细胞处于有丝分裂的哪个时期。
方法步骤
洋葱根尖的培养
1. 课前3 ～ 4 d，将洋葱放在装满清水的广口瓶上，让其底部接触水。
2. 将装置放在温暖处。
3. 常换水，待根长约5 cm 时备用。
装片制作与观察的操作流程
解离→漂洗→染色→制片→观察→绘图。
实验注意事项
根尖培养：培养时应经常换水，防止根细胞长期缺氧，进行无氧呼吸产生酒精而中毒、腐烂。
解离：解离时间不宜过长或过短，过长会使根尖过分软化且染色体成分被破坏；过短会使根尖细胞解离不充分，不能相互分离。
漂洗：漂洗一定要彻底，防止残留的解离液（盐酸）继续破坏细胞，同时盐酸也会影响染色效果和腐蚀镜头。
使根尖细胞相互分散的方法
1. 解离：盐酸可破坏细胞壁的果胶层，使组织细胞分离。
2. 制片时用镊子把根尖弄碎。
3. 压片可使细胞尽可能呈单层铺展。
显微镜下观察到的都是死细胞，不能看到动态变化，若在视野中找不到某一时期的细胞，可通过移动装片从邻近的区域中寻找。
在视野中可以看到不同时期的分裂图像，原因是细胞分裂不完全同步，有的分裂早，有的分裂晚，同一时间将分生区细胞杀死固定下来，制成装片观察时就能在视野中找到不同时期的图像。
在显微镜下观察到处于间期的细胞数目最多，处于中期的最少，原因是间期在细胞周期中历时最长，中期最短。
典例示范
下列关于“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验的操作，错误的是 （　　）
A. 实验时应剪取2 ～ 3 mm 的根尖作为观察对象
B. 解离的目的是使根尖细胞彼此分离
C. 解离后直接将其放在甲紫溶液中染色
D. 观察时无法看到一个细胞连续分裂的过程
【答案】C
下列关于观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂实验过程的叙述，正确的是 （　　）
①解离的目的是使组织细胞彼此分离　②漂洗的目的是洗去根尖上的药液，防止解离过度　③用甲紫染液是为了将染色体染成深色　 ④压片可将根尖细胞压成单层，使之不相互重叠　⑤当看到一个中期细胞时，要注意观察它如何进入后期、末期，以了解从中期到末期发生的变化
①②　　 B. ③④⑤　　
C. ①⑤　　 D. ①②③④
【答案】D
下列关于“制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片”活动的叙述，错误的是（　　）
A. 盐酸使植物细胞间的果胶质层松散
B. 实验选用的醋酸洋红溶液属于碱性染料
C. 装片制作的步骤是解离→漂洗→染色→制片
D. 显微镜下选定一个处于间期的细胞，持续地观察它从间期到末期的全过程
【答案】D
【染色体、染色单体与DNA 的数量关系】
染色体的组成和形态
如图所示，通常情况下，一条染色体包含一个着丝点② 和一至两条臂①③（由于着丝点在染色体上的位置不同，染色体的臂有长有短）。
计算染色体的数目时，以染色体着丝点的数目为依据。有一个着丝点，就有一条染色体，所以图中复制前后均为一条染色体。染色单体只有在染色体复制后着丝点未分裂前才存在，染色体未复制时，不存在染色单体。
如图所示，复制前每条染色体上有一个DNA 分子，复制后每条染色体上有两个DNA 分子，分别位于两条染色单体上。
【特别提示】
（1）染色体经过复制后，形成的两条染色单体由一个着丝点连接，仍为一条染色体。两条染色单体完全相同， 称为姐妹染色单体。
（2）染色体的数目是根据着丝点的数目来计数的，有几个着丝点就有几条染色体。
（3）有染色单体存在时，染色体数∶染色单体数∶ DNA 分子数=1 ∶ 2 ∶ 2 ；无染色单体存在时，染色体数∶ DNA 分子数=1 ∶ 1。
（4）
典例示范
下面的图1 和图2 表示细胞周期中不同时期染色体与核DNA 分子的数量关系。下列有关叙述不正确的是 （　　）
A. 观察染色体形态和数目的最佳时期处于图1 的CD 段
B. 图1 中DE 段的细胞中染色体数目加倍，但核DNA 分子含量不变
C. 图2 中a 对应图1 中的AB 段，c 对应图1 中的EF 段
D. 有丝分裂过程不会出现图2 中d 所示的情况
【答案】C
下图所示为细胞有丝分裂过程中，一个细胞内的染色体与核DNA 分子数量之比错误的是 （　　）
【答案】A
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板　
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
③⑥　　　B. ②④
C. ①⑤　　　D. ④⑤
【答案】D
下图表示一个细胞有丝分裂过程中染色体变化的不同情况。在整个细胞周期中，染色体的变化顺序是（　　）
A. ①④⑤③② B. ②③①④⑤ C. ①⑤④③② D. ⑤④③②①
【答案】C
处于有丝分裂过程中的动物细胞，某一时期细胞内的染色体、染色单体、核DNA 分子三者的数量比是1∶2∶2，此时细胞内可能发生着（　　）
细胞膜向内凹陷
着丝点一分为二
C. 中心体移向两极
D. DNA 正在进行复制
【答案】C
【知识拓展】
【细胞分裂过程中直方图的分析方法】
直方图是表示细胞有丝分裂过程中数量关系的常用图形，典型直方图如图所示，图中纵坐标表示一个细胞核中的DNA、染色单体、染色体数。
一般从两个方面判断细胞所属的分裂时期
根据染色单体变化判断各时期
根据比例关系判断各时期
DNA 分子数∶染色体数∶染色单体数=
典例示范
图为某生物细胞有丝分裂模式图和细胞有丝分裂过程中相关物质的数量变化曲线，请据图回答问题。
（1）图乙所示细胞是植物细胞还是动物细胞？ 　　　　。判断理由是 　　　　 　　　　　　　　。图乙为细胞有丝分裂 　　期图像，该时期的主要特征是 　　　　 　　　　　　　　　　　。
（2）图乙所示细胞有 　　　条染色体、 　　　条染色单体、 　　个DNA 分子，其刚形成的子细胞中有 　　 　个DNA 分子。
（3）图乙中，与①的大小、形态完全相同的染色体为 　　　（填序号），原因是 　　　　　　　。
（4）图乙所示的细胞分裂时期对应图甲中的 　　　　段， 图丙对应图甲中的 　　　　段。
（5）请画出细胞中染色体数目的变化曲线。
【答案】
（1）动物细胞　细胞有中心体，无细胞壁；细胞质分裂是由细胞膜内陷引起的　后　着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为两条染色体，并在纺锤丝的牵引下分别向细胞两极移动　
（2）8 　0 　8 　4 　
（3）⑤　它们是由同一条染色体复制后分离形成的　
（4）e ～ f 　c ～ e 　
（5）如图所示。
【DNA、染色体、染色单体及每条染色体上DNA 含量变化曲线解读】
a → b、l→ m、p → q 是因为DNA 分子复制。
g → h、n → o、r→ s 是因为着丝点分裂，姐妹染色单体分开， 形成子染色体。
c → d、r → s 的变化很相似，都是DNA 含量减半，但发生的时期不同，c → d 表示复制后的DNA 平均分配到两个子细胞，r → s 表示一条染色体的着丝点分裂，导致每条染色体上DNA 数由2 → 1。
染色单体在细胞周期中的起点为0，终点也为0。
典例示范
下图是细胞有丝分裂过程中每条染色体上的DNA 含量变化图解，下列叙述正确的是（　　）
A. 在AB 段主要进行蛋白质的合成，细胞生长速度快
B. 出现CD 段变化的原因是细胞质分裂
C. 该细胞中，在BC 段始终有染色单体存在
D. 若该细胞是植物细胞，则CD 段高尔基体和内质网非常活跃
【答案】C