【备考2024】生物高考一轮复习学案：第11讲 细胞的增殖(含答案）

【备考2024】生物高考一轮复习
第11讲　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实验：制作和观察根尖细胞有丝分裂简易装片，或观察其永久装片
[核心素养](教师用书独具) 1.运用结构与功能观等观念，举例说明有丝分裂中染色体的行为与细胞分裂之间的关系。(生命观念)2．基于有丝分裂的模型，采取归纳与概括等方法，说明有丝分裂各时期的主要特征。(科学思维)3．基于有丝分裂的过程，采取模型与建模等方法，说明有丝分裂中染色体和DNA数目的变化规律。(科学思维)
考点1　细胞增殖和细胞周期
一、生物体生长的原因
细胞的生长和细胞的分裂。
二、细胞增殖
1．概念：细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程。
2．过程：包括物质准备和细胞分裂两个相连续的过程。
3．意义：是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。
三、细胞周期
1．条件：连续分裂的细胞才有细胞周期。
2．概念：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。
3．分裂间期特点：分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备，完成DNA分子复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度的生长。
1．多细胞生物体的生长依赖于细胞的生长和细胞的增殖。 (√)
2．任何具有分裂能力的细胞都具有细胞周期。 (×)
提示：连续分裂的细胞才有细胞周期。
3．洋葱的表皮细胞比分生区细胞的增殖周期长。 (×)
提示：洋葱表皮细胞不具有分裂能力。
4．原核生物主要进行二分裂，二分裂不是无丝分裂。 (√)
5．减数分裂没有细胞周期，高度分化的成熟细胞一般也没有细胞周期。 (√)
下表是几种细胞的细胞周期的持续时间(t/h)，据表分析：
细胞类型 分裂间期 分裂期 细胞周期
蚕豆根尖分生区细胞 15.3 2.0 17.3
小鼠十二指肠上皮细胞 13.5 1.8 15.3
人的肝细胞 21 1 22
人的宫颈癌细胞 20.5 1.5 22
(1)这些细胞有什么共同特点？
(2)不同生物细胞的细胞周期持续时间相同吗？同种生物的不同细胞的细胞周期持续时间相同吗？
(3)显微镜下观察某植物组织的有丝分裂时，大部分细胞处于分裂间期，为什么？(必修1　P111“表6－1”)
提示：(1)都是能进行连续分裂的细胞。
(2)不一定相同；不一定相同。
(3)细胞周期中，间期所占的时间长，分裂期所占的时间短，因此观察细胞所处时期时，大部分细胞都处于间期。
1．既然细胞越小，细胞相对表面积越大，细胞的物质运输效率越高，细胞的体积是不是越小越好？并说明理由。___________________________________
____________________________________________________________________。
提示：因为细胞中有众多的必需物质和细胞器，细胞太小，就没有足够的空间，细胞就不能进行相应的生命活动
2．细胞分裂期蛋白质合成的很少，原因是___________________________
_________________________________________________________________
________________________________________________________________。
提示：分裂期染色体中的DNA高度螺旋化，难以解旋，无法正常转录
1．分裂间期的物质变化
(1)G1期：又称DNA合成前期，主要进行RNA和有关蛋白质(如DNA聚合酶等)的合成，为S期DNA的复制做准备。
(2)S期：又称DNA合成期，主要进行DNA的复制。
(3)G2期：又称DNA合成后期，发生的是有丝分裂所必需的一些蛋白质的合成。
2．细胞分裂后产生的子细胞有三种去向
(1)持续分裂：始终处于细胞周期中，如部分造血干细胞、卵裂期细胞、癌细胞、根尖分生区细胞、茎形成层细胞、芽生长点细胞等。
(2)暂不分裂：暂时脱离细胞周期，但仍具有分裂能力，在一定条件下可回到细胞周期中，如肝脏细胞、T细胞、B细胞、记忆细胞等。
(3)永不分裂：永远脱离细胞周期，处于分化状态直到死亡，如肌纤维细胞、神经细胞、浆细胞、叶肉细胞、洋葱鳞片叶表皮细胞、根尖成熟区细胞等。
1．由细胞形态判断，下列①～⑤细胞中哪一类细胞最可能具有细胞周期？说明理由。
①　　　②　　　③　　　　④　　　⑤
提示：②，①③④⑤都是具有特定形态、结构和功能的细胞，说明发生了分化，失去了分裂能力。②为球形，可能是干细胞。
2．不同图形所表示的细胞周期
方法名称 表示方法 用字母表示细胞周期
扇形图 A→B→C→A为一个细胞周期
直线图 a＋b或c＋d为一个细胞周期
坐标图 a＋b＋c＋d＋e为一个细胞周期
柱形图 A：DNA合成前的间期(G1期)B：DNA合成(S期)C：DNA合成后的间期(G2期)和分裂期
考查对细胞周期的理解
1．(2021·佛山质检)有丝分裂的细胞周期分为分裂间期和分裂期(M期)，分裂间期又分为G1期(DNA合成前期)、S期(DNA合成期)和G2期(DNA合成后期)。为了保证细胞周期的正常运转，细胞自身存在着一系列检验点，只有检测到相应的过程正常完成，细胞分裂才能进入下一个阶段。下列说法正确的是(　　)
A．检验点1的作用是检验DNA分子是否完成复制
B．与检验点1相比，在检验点3时细胞中染色体数目加倍
C．如果检验点4检测不到纺锤体的形成，细胞将停在分裂期
D．检验点5的作用是同源染色体是否正确分离并到达细胞两极
C　[检验点1时还没开始进行DNA复制，不是检验DNA分子是否完成复制，A错误；检验点3时染色体已经完成复制，但两条染色单体共用一个着丝粒，染色体数目没有加倍，B错误；检测点4属于分裂期，如果没有纺锤体的形成，细胞将停留在分裂期，C正确；该细胞进行的是有丝分裂，没有同源染色体的分离，D错误。]
2．(不定项)(2021·潍坊五校联考)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“起始复合体”形成，进而启动DNA复制。细胞周期过程如图所示，下列叙述正确的是(　　)
A．“起始复合体”组装完成的时间点可能是1
B．S期细胞中DNA聚合酶含量较高
C．植物分生区细胞、叶肉细胞都具有细胞周期
D．动物细胞中，G2期可能与M期纺锤体的形成有关
ABD　[“起始复合体”能启动DNA复制，因此“起始复合体”组装完成的时间点是S期前的1，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。因此图中4→1→2→3→4过程为一个完整的细胞周期，A正确；S期细胞中进行DNA的复制，据此可推测该期细胞中DNA聚合酶含量较高，B正确；只有连续进行有丝分裂的细胞才具有细胞周期，植物分生区细胞能连续分裂，故植物分生区细胞具有细胞周期，而叶肉细胞是高度分化的细胞，不再分裂，不具有细胞周期，C错误；G2期后细胞进入M期，据此可推测G2期可能与M期纺锤体的形成有关，D正确。]
考查对细胞周期的分析和应用
3．(2021·德州检测)流式细胞仪可根据细胞中DNA含量的不同对细胞分别计数。研究者用某抗癌药物处理体外培养的癌细胞。24小时后用流式细胞仪检测，结果如图。对检测结果的分析不正确的是(　　)
　
A．b峰中细胞的DNA含量是a峰中的2倍
B．a峰和b峰之间的细胞正进行DNA复制
C．处于分裂期的细胞均被计数在a峰中
D．此抗癌药物抑制了癌细胞DNA的复制
C　[由图可知，在b峰中细胞的DNA含量为80，而a峰中细胞的DNA含量为40，故A项正确；在a峰与b峰之间细胞内的DNA相对含量在逐渐增加，所以正进行着DNA分子的复制，B项正确；细胞分裂期的细胞应位于b峰，C项错误；通过实验组和对照组中b峰细胞的数量可以看出，实验组中进行DNA复制的癌细胞数量明显减少，则说明该药物对癌细胞DNA复制有抑制作用，D项正确。]
4．(2020·山东等级考)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
C　[由题意可知，正常细胞中DNA复制未完成时CDK1处于磷酸化状态，即去磷酸化过程受到抑制，A正确；正常细胞中磷酸化的CDK1发生去磷酸化后，使细胞进入分裂期，染色质螺旋化形成染色体，B正确；由题图可知，正常细胞和感染BYDV的细胞中CDK1磷酸化水平达到最高点(二者相同)后均出现下降，但感染BYDV的细胞中CDK1的磷酸化水平维持在较高水平，正常细胞中CDK1磷酸化水平降低明显，说明被感染细胞中磷酸化的CDK1的去磷酸化过程受到抑制，故M蛋白通过抑制磷酸化的CDK1的去磷酸化而影响细胞周期，C错误；磷酸化的CDK1发生去磷酸化而被激活，才能使细胞进入分裂期，故M蛋白发挥作用后，感染BYDV的细胞被阻滞在分裂间期，D正确。]
　与细胞周期相联系的知识
(1)基因突变：在细胞分裂间期的S期，DNA复制时容易受到内外因素的干扰而发生差错，即发生基因突变。
(2)染色体变异：在细胞分裂期的前期，秋水仙素或低温都可抑制纺锤体的形成，引起细胞内染色体数目加倍，继续进行有丝分裂，可出现多倍体植株。
(3)抑制癌细胞增殖：用药物作用于癌细胞，在分裂间期，DNA不能复制，可抑制癌细胞的增殖。
(4)免疫：在细胞因子的作用下，被抗原和辅助性T细胞刺激后的B细胞将进入细胞周期迅速分裂，使细胞周期缩短。
考点2　细胞的有丝分裂和无丝分裂
一、有丝分裂各时期主要特点(以高等植物细胞为例)
时期 主要变化
前期 ①染色质丝螺旋缠绕，缩短变粗，成为染色体②从细胞的两极发出纺锤丝，形成一个梭形的纺锤体③核仁逐渐解体，核膜逐渐消失④染色体散乱分布于纺锤体中央
中期 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
后期 ①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②结果：染色体数目加倍，细胞的两极各有一套形态和数目完全相同的染色体
末期 ①染色体变成染色质丝，纺锤丝消失②出现新的核膜、核仁，形成两个新的细胞核③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
二、动物细胞和植物细胞有丝分裂的主要区别
三、有丝分裂的意义
亲代细胞的染色体经过复制(关键是DNA复制)后，精确地平均分配到两个子细胞中，在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性。
四、无丝分裂
1．间期细胞核的主要变化是DNA的复制和有关蛋白质的合成。 (×)
提示：蛋白质的合成发生在核糖体上。
2．着丝粒分裂一定导致DNA数目加倍。 (×)
提示：DNA数目加倍的原因是DNA复制，不是着丝粒分裂。
3．赤道板是细胞有丝分裂过程中出现的一种结构。 (×)
提示：赤道板是想象的一个面，不是结构。
4．有丝分裂后期和末期，核DNA分子数与染色体数相同。 (√)
5．在一个细胞周期中，DNA的复制和中心粒的倍增可发生在同一时期。 (√)
6．无丝分裂发生在原核细胞中，且无DNA复制。 (×)
提示：原核细胞的分裂方式为二分裂。无丝分裂中有DNA复制，且发生在真核细胞中。
在细胞周期中，核糖体、中心体、高尔基体和线粒体发挥作用的时期及作用分别是什么？请列表归纳。(必修1　P112～114“图6－2、图6－3”)
提示：与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用
细胞器名称 作用时期 生理作用
核糖体 间期(主要) 与有关蛋白质的合成有关
中心体 前期 与纺锤体的形成有关
高尔基体 末期 与细胞壁的形成有关
线粒体 整个细胞周期 提供能量
1．有丝分裂过程中染色体的变化规律可概述为_______________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________。
提示：有丝分裂间期以染色质丝的形态存在，有丝分裂前期染色质丝成为染色体，且每条染色体含有两条姐妹染色单体，直至有丝分裂后期着丝粒分裂，形成两条子染色体移向细胞的两极，在有丝分裂末期到达细胞两极后变成染色质丝
2．细胞的有丝分裂对生物遗传的意义是_____________________________
_________________________________________________________________
________________________________________________________________。
提示：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在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性
1．细胞周期中染色体行为变化规律
(1)有染色单体时(染色体复制后的间期、前期、中期)，染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数＝1∶2∶2。
(2)无染色单体时(染色体复制前的间期、后期、末期)，染色体数∶核DNA分子数＝1∶1。
2．细胞周期中核DNA、染色体数目的变化
(1)一个细胞中核DNA、染色体数量变化规律(以二倍体为例)：
①列表比较数量变化：
间期 前期 中期 后期 末期
核DNA 2N→4N 4N 4N 4N 4N→2N
染色体 2N 2N 2N 2N→4N 4N→2N
②曲线表示数量变化：
Ⅰ.a→b的变化原因是DNA分子复制。
Ⅱ.g→h变化的原因是着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，成为子染色体。
(2)每条染色体上DNA含量变化：
①图中p→q变化的原因是DNA分子复制。
②图中r→s变化的原因是着丝粒分裂。
1．根据柱状图判断细胞有丝分裂时期(以二倍体生物为例)
图甲、乙、丙分别表示有丝分裂的什么时期？
提示：甲表示染色体复制后的间期、前期和中期；乙表示后期和末期；丙表示染色体复制前的间期。
2．有丝分裂过程中相关成分或结构“加倍”的时期和原因
成分或结构 时期 原因
DNA 间期 DNA复制
染色体 后期 着丝粒分裂
中心体 间期 中心体复制
细胞核 末期 新核膜已经形成，细胞质尚未分裂
考查细胞有丝分裂的过程
1．(2021·浙江1月选考)下列关于植物细胞有丝分裂的叙述，正确的是(　　)
A．前期，核DNA已完成复制且染色体数目加倍
B．后期，染色体的着丝粒分布在一个平面上
C．末期，含有细胞壁物质的囊泡聚集成细胞板
D．亲代细胞的遗传物质平均分配到两个子细胞
C　[由于间期时进行DNA的复制，在分裂前期核DNA已完成复制，但由于着丝粒未分裂，染色体数目未加倍，A错误；有丝分裂中期时染色体的着丝粒分布在细胞中央的一个平面上，后期着丝粒分裂，分离的染色体以相同的速率分别被纺锤丝拉向两极，B错误；在植物细胞有丝分裂末期，细胞质开始分裂，含有细胞壁物质的囊泡聚集成细胞板，之后发展成为新的细胞壁，C正确；在有丝分裂中，亲代细胞的细胞核内的染色体经复制后平均分配到两个子细胞中，但细胞质中的遗传物质不一定平均分配到两个子细胞中，D错误。]
2．如图为高等植物细胞(2n)处于有丝分裂不同时期的模式图，图中1代表囊泡，2代表细胞壁，3代表纺锤丝。下列分析正确的是(　　)
图甲　　　　图乙　　　　图丙
A．图甲细胞中的着丝粒断裂导致DNA数目加倍
B．图乙细胞中的结构2是通过结构1与赤道板融合而形成的
C．若加入DNA合成抑制剂，将会阻止图丙细胞的继续分裂
D．若用秋水仙素抑制结构3的形成，则图甲细胞中的着丝粒不能正常断裂
C　[DNA数目加倍的原因是DNA复制，着丝粒分裂导致染色体数目加倍，A错误；结构2是细胞板，是由结构1融合而形成的，赤道板不是真实的结构，B错误；若加入DNA合成抑制剂，将使细胞停留在间期，图丙细胞不能继续分裂，C正确；着丝粒分裂与纺锤体无关，D错误。]
考查细胞周期中染色体和DNA分子数目的变化
3．(2021·全国乙卷改编)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
D　[一个细胞周期包括两个阶段：分裂间期和分裂期，分裂间期为细胞分裂进行物质准备，完成DNA分子的复制，DNA的复制方式为半保留复制，复制完成后DNA分子数目加倍，形成16个DNA分子，A叙述正确；有丝分裂前期的染色体由于着丝粒未分开，每条染色体由2条姐妹染色单体组成，含2个DNA分子，B叙述正确；有丝分裂中期，所有着丝粒排列在细胞中央的赤道板上，此时的染色体高度螺旋化，形态比较稳定，数目比较清晰，易于观察，C叙述正确；有丝分裂后期，着丝粒一分为二，姐妹染色单体分开，染色体数目加倍，细胞中有16条染色体，有丝分裂过程中没有同源染色体分开的现象，D叙述错误。]
4．某植物体细胞中有12条染色体，如图甲表示细胞有丝分裂过程中每条染色体上DNA含量的变化；图乙表示细胞有丝分裂过程中染色体的周期性变化。请据图回答问题。
甲　　　　　　　　　　 乙
(1)图甲中AB段形成的主要原因是________________。
(2)图甲中CD段对应图乙中的________阶段，变化的原因是________。
(3)图甲中BC段对应的细胞中有染色体________条，核DNA________个。
(4)请依据图乙，用字母和箭头表示一个完整的细胞周期：________；染色体形态变化由c到d发生在________期，该时期活动明显加强的细胞器主要是________。
[解析]　(1)图甲中AB段表示DNA复制，复制后每条染色体上有2个DNA分子。(2)图甲中CD段表示着丝粒分裂，发生在有丝分裂后期，对应图乙中的b→c。(3)已知某植物体细胞中有12条染色体，图甲中BC段可表示有丝分裂的前期、中期，每条染色体上有2个DNA分子，对应的细胞中有染色体12条，核DNA分子24个。(4)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。结合以上分析可知，d→e表示分裂间期，a可表示前期，b可表示中期，c可表示后期，c→d表示分裂末期，所以一个完整的细胞周期是d→e→a→b→c→d(或d→d)。染色体形态变化由c到d发生在末期，此时形成子细胞的细胞壁，所以该时期活动明显加强的细胞器主要是高尔基体。
[答案]　(1)DNA复制　(2)b→c　着丝粒分裂　(3)12　24　(4)d→e→a→b→c→d(d→d)　末　高尔基体
考点3　(探究·实践)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细胞有丝分裂较旺盛。
(2)细胞核内的染色体(质)易被碱性染料(甲紫溶液)染成深色。
(3)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通过高倍显微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．实验操作步骤
(1)洋葱根尖的培养
实验前培养3～4 d，待根长到约5 cm。
(2)装片的制作
取材：取根尖2～3 mm
↓　
解离
↓　
漂洗
↓　
染色
↓　
制片
(3)观察
①先低倍镜观察：根据根尖特点找到分生区细胞。后高倍镜观察：先找中期细胞，后找前、后、末期细胞。
②分生区细胞特点：细胞呈正方形，排列紧密。
1．实验操作的注意事项
解离时间 太短 细胞间质未被完全溶解，压片时细胞不易分散
过长 导致细胞解离过度、根尖过于酥软，影响染色、制片
漂洗时间 适宜 洗去多余的药液，防止解离过度而影响染色
染色时间 太短 染色体或染色质不能完全着色
过长 使其他部分也被染成深色，无法分辨染色体
压片力度 过轻 细胞未分散开
过重 将组织压烂
2.关于实验的3点提醒
(1)根尖中只有分生区细胞才可以进行分裂，伸长区和成熟区细胞不能分裂。
(2)不能观察一个细胞的连续分裂过程，因为解离时细胞已死亡，可以寻找处于不同时期的细胞，连起来体现出细胞分裂的连续过程。
(3)“解离→漂洗→染色→制片”的步骤顺序不能颠倒、不能缺失，否则不易观察到预期现象。
3．细胞分裂时期与所观察细胞数目的关系及计算
(1)细胞周期中不同时期持续时间长短与处于该时期的细胞数呈正相关。
(2)某时期持续时间(t)＝×细胞周期(T)。
1．(2020·天津等级考)某同学居家学习期间，准备洋葱根尖有丝分裂实验材料。在下列方法中(每天换一次水)，根尖生长状况最好的是(　　)
A　　　　　　　　　B
C　　　　　　　　　D
C　[制作洋葱根尖有丝分裂装片时，需要培养洋葱根尖，由于清水过多会导致根细胞进行无氧呼吸产生酒精，酒精会对根细胞产生毒害作用，导致烂根，故B、D错误；每天蘸清水一次会导致水分不足，根尖生长状况不良，A错误；方法C中清水量适宜，根细胞能进行正常的细胞呼吸，因此根尖生长状况最好，故选C。]
2．(2021·重庆一中月考)下列关于洋葱根尖细胞有丝分裂装片的制作与观察的叙述，不正确的是(　　)
A．甲过程所用的解离液是用质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精配制而成的
B．乙过程的主要目的是洗去药液，防止解离过度
C．在显微镜下可以看到一个细胞连续分裂的过程
D．在低倍镜下找到分生区细胞后，可以换用高倍镜继续观察
C　[据图分析，甲过程表示解离，所用的解离液是用质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精等比例配制而成的，A正确；乙过程是漂洗，主要目的是洗去解离液，防止解离过度，B正确；解离后，细胞已经被杀死，所以不可能看到一个细胞连续分裂的过程，C错误；在低倍镜下找到分生区细胞后，可以换用高倍镜继续观察，D正确。]
3．(2020·北京等级考)为探究干旱对根尖细胞有丝分裂的影响，用聚乙二醇溶液模拟干旱条件，处理白刺花的根尖，制片(压片法)后用显微镜观察染色体变异(畸变)的情况，细胞图像如图。相关叙述正确的是(　　)
A．制片需经甲紫染色→漂洗→盐酸解离等步骤
B．直接使用高倍物镜寻找分生区细胞来观察染色体
C．染色体的形态表明该细胞正处于细胞分裂的间期
D．观察结果表明该细胞染色体发生了变异(畸变)
D　[观察根尖细胞有丝分裂图像的实验中，需经过解离(盐酸＋酒精1∶1混合液)→漂洗→染色(甲紫)→制片等步骤，A错误；应先在低倍物镜下找到分生区细胞并移至视野中央，再换高倍物镜仔细观察，B错误；由图示染色体的形态和位置，表明该细胞正处于有丝分裂的后期，C错误；由于图示中出现了断裂的染色体片段，表明该细胞染色体的结构发生了变异(畸变)，D正确。]
4．(2021·江苏百校联考)在普通光镜下观察北苍术根尖细胞有丝分裂，观察到下图①～④的图像。下列对观察结果的分析正确的是(　　)
①　　　②　　　③　　　　④
A．制片需经甲紫染色→漂洗→盐酸解离等步骤
B．在细胞③和④中核DNA数目相同，染色体数不同
C．显微镜下同一个视野中大多数细胞处于②③④时期
D．直接使用高倍物镜寻找分生区细胞来观察染色体
B　[制作根尖临时装片的步骤依次是：解离→漂洗→染色→制片，A错误；③处于分裂中期，④处于分裂后期，分裂中期染色体的着丝粒整齐的排列在赤道板上，分裂后期的特点是着丝粒分裂，姐妹染色单体分离成为子染色体，被纺锤丝牵引着移向细胞两极，③④的DNA的数目相同但染色体数目不同，B正确；细胞周期中间期时间最长，故显微镜下同一个视野中大多数细胞处于①时期，C错误；使用显微镜观察分生区细胞染色体时，先用低倍镜找到分生区细胞，移到视野中央，再用高倍镜观察，D错误。]
1．核心概念
(1)(必修1 P111)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，为一个细胞周期。
(2)(必修1 P115)无丝分裂：是真核细胞的增殖方式之一，分裂过程中不出现纺锤丝和染色体的变化，但是也有DNA分子的复制和分配。
2．结论语句
(1)(必修1 P110)细胞在分裂之前，必须进行一定的物质准备，特别是遗传物质要进行复制。细胞增殖包括物质准备和细胞分裂两个相连续的过程。
(2)(必修1 P111)细胞周期大部分时间处于分裂间期。分裂间期　为分裂期进行活跃的物质准备，完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度的生长。
(3)(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。
(4)(必修1 P115)细胞不能无限长大的原因有很多。细胞的大小影响物质运输效率，可以作为一种解释。
(5)(必修1 P116)制片流程为：解离→漂洗→染色→制片。其中解离的目的是使组织中的细胞相互分离开来。
1．(2021·重庆选择性考试适应性测试)以琼脂、NaOH和酚酞为实验材料，探究细胞大小与物质运输效率的关系，实验结果见下表：
琼脂块的边长(cm) NaOH扩散深度(cm) 比值(NaOH扩散的体积/整个琼脂块的体积)
1 X a
2 Y b
3 Z c
注：Z<0.5 cm。
下列对实验结果的分析，错误的是(　　)
A．X＝Y＝Z时，说明物质扩散进入琼脂的速度是一致的
B．X>Y>Z时，可能三块琼脂的密度有差异
C．aD．b>c时，说明细胞体积越大，物质运输的效率越低
C　[X＝Y＝Z时，相同时间内NaOH扩散深度相等，则说明物质扩散进入琼脂的速度是一致的，A正确；三块琼脂的密度为无关变量，应保持相同，理论上三组NaOH扩散深度应相等，出现X＞Y＞Z时，可能是实验操作不规范导致琼脂密度有差异，B正确；细胞体积越小，其相对表面积越大，物质运输的效率就越高，则a>b，C错误；b＞c时，说明细胞体积越大，其相对表面积越小，物质运输的效率越低，D正确。]
2．(2021·重庆选择性考试适应性测试)下表是三种细胞的细胞周期持续时间(h)，以下叙述正确的是(　　)
细胞类型 分裂间期 分裂期
①蚕豆根尖分生区细胞 15.3 2.0
②小鼠十二指肠上皮细胞 T1 T2
③人的肝细胞 21.0 1.0
A．①与②纺锤体形成的方式相同
B．①中分裂期细胞数所占比率低于12%
C．②中T1≤T2
D．③的分裂期进行细胞周期相关基因的转录
B　[①是植物细胞，细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体，②是动物细胞，由中心体发出星射线组成纺锤体，A错误；图中①分裂期在细胞周期的比例约为11.6%，根据该比例分裂期细胞的数目所占比例低于12%，B正确；细胞周期中，分裂间期时间比分裂期长，所以T1肯定大于T2，C错误；分裂期染色体高度螺旋，不进行基因的转录，D错误。]
3．(2021·浙江6月选考改编)“制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片”实验中，观察到的一个视野如图所示。下列属于箭头所指细胞分裂期的上一时期的特点是(　　)
A．出现染色体，核膜开始解体
B．着丝粒分裂，姐妹染色单体分离
C．染色体凝聚，着丝粒排列在赤道板上
D．纺锤体消失，细胞板扩展形成新的细胞壁
C　[箭头所指的细胞处于有丝分裂后期，上一时期为中期，中期细胞染色体的着丝粒排列在赤道板上。]
4．(2021·浙江6月选考)在DNA复制时，5 溴尿嘧啶脱氧核苷(BrdU)可作为原料，与腺嘌呤配对，掺入新合成的子链。用Giemsa染料对复制后的染色体进行染色，DNA分子的双链都含有BrdU的染色单体呈浅蓝色，只有一条链含有BrdU的染色单体呈深蓝色。现将植物根尖放在含有BrdU的培养液中培养，取根尖用Giemsa染料染色后，观察分生区细胞分裂中期染色体的着色情况。下列推测错误的是(　　)
A．第一个细胞周期的每条染色体的两条染色单体都呈深蓝色
B．第二个细胞周期的每条染色体的两条染色单体着色都不同
C．第三个细胞周期的细胞中染色单体着色不同的染色体均为1/4
D．根尖分生区细胞经过若干个细胞周期后，还能观察到深蓝色的染色单体
C　[第一个细胞周期的每条染色体的两条染色单体都是一条链含有BrdU，因此都是深蓝色，A项正确；第二个细胞周期的染色体的两条染色单体是：一条染色单体两条链都含BrdU，为浅蓝色，另一条染色单体的两条链一条含有BrdU，另一条不含BrdU，为深蓝色，因此两条染色单体着色都不同，B项正确；第三个细胞周期的细胞中染色单体着色不同的染色体在0～植物的染色体数之间，C项错误；由于DNA分子是半保留复制，因此若干个细胞周期后，仍会有染色单体一条链含有BrdU，为深蓝色，D项正确。]
5．(不定项)(2021·河北选择性考试模拟)细胞周期在调控因子的严格调控下沿着G1期(DNA合成前期)、S期(DNA合成期)、G2期(DNA合成后期)和M期(细胞分裂期)四个阶段有条不紊地运行。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，获得如下结果。下列推论正确的是(　　)
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
M期细胞和G2期细胞 原G2期细胞中染色质出现凝缩
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．M期细胞中存在能诱导染色质凝缩成染色体的调控因子
B．S期细胞中存在能诱导染色质DNA复制的调控因子
C．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
D．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
ABC　[M期和G1期细胞融合后，原G1期细胞中染色质出现凝缩，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，A正确；S期和G1期细胞融合后，原G1期细胞中DNA进行复制，说明S期细胞中存在能诱导染色质DNA复制的调控因子，B正确；将M期细胞和S期细胞融合，由于M期细胞中染色体已经高度螺旋，所以原M期细胞染色体DNA不会复制，C正确；将M期细胞和S期细胞融合，由于M期细胞中存在能诱导染色质凝缩成染色体的调控因子，所以，原S期细胞中染色质会发生凝缩，D错误。故选A、B、C。]
6．(2020·江苏高考)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、S期和G2期。为了保证细胞周期的正常运转，细胞自身存在着一系列监控系统(检验点)，对细胞周期的过程是否发生异常加以检测，部分检验点如图所示。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。请据图回答下列问题：
(1)与G1期细胞相比，G2期细胞中染色体及核DNA数量的变化是
_____________________________________________________________。
(2)细胞有丝分裂的重要意义在于通过____________________，保持亲子代细胞之间的遗传稳定性。图中检验点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________。
(3)细胞癌变与细胞周期调控异常有关，癌细胞的主要特征是____________。有些癌症采用放射性治疗效果较好，放疗前用药物使癌细胞同步化，治疗效果会更好。诱导细胞同步化的方法主要有两种：DNA合成阻断法、分裂中期阻断法。前者可用药物特异性抑制DNA合成，主要激活检验点________，将癌细胞阻滞在S期；后者可用秋水仙素抑制________的形成，主要激活检验点________，使癌细胞停滞于中期。
[解析]　(1)DNA复制发生在S期，着丝粒分裂染色体数目加倍发生在M期；与G1期细胞相比，G2期细胞染色体数不变，核DNA数加倍。(2)有丝分裂的重要意义是将亲代细胞的染色体复制(实质为DNA的复制)以后，精确地平均分配到两个子细胞中，使亲代和子代细胞之间保持了遗传的稳定性。检验点1、2和3都在分裂间期，间期DNA复制，在DNA复制过程中其双螺旋结构解开易受损伤，所以要检验DNA分子是否损伤和修复以及DNA是否完成复制。染色体分离发生在分裂后期，应该在检验点5检验发生分离的染色体是否正确到达两极。(3)癌细胞的主要特征是可以无限增殖。DNA复制发生在S期，对应检验点2。秋水仙素可以抑制纺锤体的形成而使癌细胞停滞在中期，对应检验点4。
[答案]　(1)染色体数不变，核DNA数加倍　(2)染色体正确复制和平均分配　①②　检验点5　(3)细胞无限增殖　2　纺锤体　4
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