(共98张PPT)
第1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。
考点一 细胞增殖和细胞周期
考点二 细胞的有丝分裂和无丝分裂
内容索引
课时精练
重温高考 真题演练
考点一
细胞增殖和细胞周期
1.生物体的生长主要是细胞增殖的结果
(1)多细胞生物体积增大的原因
①细胞_____增多。
②细胞_____增大。
(2)细胞的直径是细胞的重要特征
各类细胞的_____有一定的规律，一般而言，多数动物和植物细胞的直径为__________。
归纳 夯实必备知识
数量
数量
直径
20～30 μm
(3)细胞体积
①合适的细胞体积能保证细胞与_________进行正常的______和_____交换，保证细胞内_________和_________的正常进行。
②当细胞体积增加过大时，细胞的相对表面积就______，细胞与周围环境的物质和信息交换的效率也可能会降低，这会影响_______对细胞的控制，不利于细胞生命活动的进行。
③生物体的细胞不能无限长大，受多种因素的限制。
周围环境
物质
信息
物质运输
信息传递
变小
细胞核
2.细胞增殖
细胞分裂
生长、发育、繁殖、遗传
物质准备
细胞分裂
无丝分裂
必修1 P113“积极思维”：细胞体积增大和细胞生命活动的关系：_____________________________________，细胞与周围环境的物质和信息交换的效率也越低，从而也影响细胞核对细胞的控制，不利于细胞生命活动的进行。所以多细胞生物的长大主要靠____
_______。
细胞体积越大，细胞的相对表面积就越小
细胞
的增殖
3.细胞周期
(1)模型
连续分裂
下一次分裂完成
分裂间期
蛋白质
蛋白质
思考 在生物体内，细胞分裂后产生的下列子细胞的分裂状况
a.根尖分生区细胞 b.根尖成熟区细胞 c.茎形成层细胞 d.芽生长点细胞 e.B细胞 f.记忆细胞 g.浆细胞 h.叶肉细胞 i.洋葱鳞片叶表皮细胞
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、_________(填字母，下同)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、______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、___________等。
a、c、d
e、f
b、g、h、i
(2)据表分析下列问题：
不同细胞的细胞周期持续时间/h
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不同生物细胞的细胞周期持续时间____________(填“相同”“不同”或“不一定相同”，下同)，同种生物的不同细胞的细胞周期持续时间____________。
不一定相同
不一定相同
②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，是因为________________________________________________________
______________________________。
③若要观察细胞的有丝分裂，应选择_________________细胞，理由是______________________________________________________________。
(3)在细胞处于旺盛分裂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。
细胞周期中，分裂间期所占的时间长，因此观察细胞所处时期时，大部分细胞都处于分裂间期
小鼠十二指肠上皮
细胞周期中分裂期所占时间相对较长，容易观察到处于分裂期的细胞
分裂
间(S)
前挂后连
常和细胞周期联系的“热点”
必修1 P114旁栏问题：生物学研究中常用的同位素有的具有放射性，如___________________________等；有的不具有放射性，是稳定同位素，如__________等。
14C、32P、3H、35S、59Fe、45Ca
15N、18O
考向 细胞周期
1.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)。下图标注了某动物(2n＝12)甲种细胞细胞周期各阶段的时长及核DNA含量，若向该种细胞的培养液中加入过量胸苷，处于S期的细胞立刻被抑制，处于其他时期的细胞不受影响。下列叙述错误的是
A.处于M期的染色体数目变化是12→24→12
B.加入过量胸苷7.4 h后，甲种细胞都将停留
在S期
C.G1期发生的变化主要是DNA的复制和有关蛋白质的合成
D.若乙种细胞周期为24 h，M期为1.9 h，选择甲种细胞观察有丝分裂染色体变
化更合适
√
突破 强化关键能力
M期的前期和中期染色体数目为12，
后期染色体数目加倍为24条，而分
裂结束又恢复12条，A正确；
加入过量的胸苷后，核DNA的复制
被抑制，而复制刚结束的(G2期细胞)经过2.2＋1.8＋3.4＝7.4(h)进入S期，分裂过程被抑制，所以加入过量胸苷7.4 h后，甲种细胞都将停留在S期，B正确；
从图中看出DNA的复制发生在S期，C错误；
观察有丝分裂染色体变化应该选择分
裂期比例较大的细胞，而甲细胞分裂
期的比例为1.8/(3.4＋7.9＋2.2＋1.8)，
而乙细胞分裂期的比例为1.9/24，甲
细胞分裂期比例较大，所以选择甲种细胞观察有丝分裂染色体变化更合适，D正确。
归纳总结
与细胞周期有关几种常考图形
(1)以“时间长短”为衡量指标：图1中的a和c、图2中的乙→甲均为分裂间期；其余的为分裂期。
(2)以“核DNA含量”为衡量指标：图3中a、a～b处的细胞，以及b处部分细胞，可分别对应图4中的a、b、c，即分别对应G1期、S期、G2期，均属于分裂间期。
归纳总结
与细胞周期有关几种常考图形
(3)以“mRNA含量”为衡量指标：G1、G2期均有蛋白质合成，G1期在前，G2期在后。
2.细胞周期的调控需要一系列蛋白的参与，其中的两类关键蛋白为细胞周期蛋白(cyclins)和依赖细胞周期蛋白的蛋白激酶(CDKs)，cyclins在细胞中的浓度会发生周期性变化，CDKs是一种对关键酶及相关蛋白质中的氨基酸进行磷酸化的酶。正常情况下，大部分的CDKs处于失活状态，CDKs须与cyclins结合才能行使功能，在G2期二者结合形成一种化合物MPF，能够促进细胞进入分裂期。据此分析，以下说法错误的是
A.CDKs直接作用使细胞周期中的关键酶磷酸化以激活酶的活性
B.细胞周期蛋白的周期性降解是启动或维持细胞周期的关键
C.温度的变化会影响细胞周期持续时间的长短
D.在细胞分裂末期，有活性的MPF越来越少
√
据题干“正常情况下，大部分的CDKs处于失活状态，CDKs须与cyclins结合才能行使功能”可知，CDKs不能直接发挥作用，A错误；
温度的变化会通过影响酶的活性进而影响细胞周期持续时间的长短，C正确；
MPF能够促进细胞进入分裂期，推测在细胞分裂末期，有活性的MPF越来越少，D正确。
考点二
细胞的有丝分裂和无丝分裂
1.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________；
②从细胞的两极发出纺锤丝，形成一个梭形的_______；
③核仁逐渐消失，______解体；
④_______散乱分布于纺锤体中央
归纳 夯实必备知识
染色体
纺锤体
核膜
染色体
中期 纺锤丝牵引着________运动，使每条染色体的着丝粒排列在________上
后期 ①每个着丝粒分裂成两个，______________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：___________加倍，细胞的两极各有一套_______
______完全相同的染色体
染色体
赤道面
姐妹染色单体
染色体数目
形态和
数目
末期 ①染色体变成__________，纺锤体消失；
②出现新的______、______，形成两个新的细胞核；
③________的位置出现一个细胞板，细胞板逐渐扩展，形成新的________
染色质丝
核膜
核仁
赤道面
细胞壁
提醒 (1)有丝分裂后期着丝粒的分裂是不是纺锤丝牵引的结果？如何验证你的结论？
提示 着丝粒的分裂不是纺锤丝牵引的结果。用秋水仙素处理分裂中的细胞，抑制纺锤体形成，后期染色体的着丝粒照样可以分裂，从而使细胞中染色体数目加倍，这就说明着丝粒分裂不是纺锤丝牵引所致。
(2)着丝粒和着丝点是染色体结构(如图)的重要组成部分，它们的结构成分联系紧密，功能方面密切相关，构成了____________________。着丝粒连接两条姐妹染色单体；在电镜下，着丝点为圆盘状结构，其外侧主要与纺锤体微管相连，内侧与着丝粒相互交织。
高度有序的整合结构
2.动物细胞和植物细胞有丝分裂的主要区别
纺锤丝
中心体
胞板
缢裂
细
细胞器名称 生物类型 作用时期 生理作用
核糖体 动物、植物 主要是分裂间期 合成相关________
线粒体 动物、植物 整个细胞周期 提供能量
高尔基体 植物 ____期 与细胞壁(板)的形成有关
中心体 动物、低等植物 ____期 与纺锤体的形成有关
3.与细胞有丝分裂有关的细胞器
(1)有丝分裂过程中细胞器的作用时期及生理作用
蛋白质
末
前
(2)有丝分裂过程中相关细胞器的分配
①中心体经复制后，均等分配到两个子细胞中。
②线粒体等细胞器随机分配到两个子细胞中。
4.有丝分裂的意义
在分裂间期，染色体复制(主要是DNA复制)一次，在有丝分裂中，细胞分裂一次，分裂结果是染色体平均分配到两个子代细胞中，这保证了子代细胞与亲代细胞中__________________。
遗传信息的一致性
5.无丝分裂
细胞
核
纺锤丝
染色体
考向 有丝分裂各时期的变化特点
3.(2023·南京高三模拟)在高等动物体内，某些迅速增殖的组织，如口腔上皮细胞、伤口附近的细胞等可以通过无丝分裂的方式形成新细胞。下列有关无丝分裂的叙述，错误的是
A.分裂过程中不出现纺锤丝
B.不存在遗传物质的复制过程
C.蛙的红细胞可通过无丝分裂增殖
D.分裂过程中不出现染色体的变化
√
突破 强化关键能力
无丝分裂的特点是分裂过程中没有纺锤丝和染色体的变化，A、D正确；
无丝分裂过程中有遗传物质DNA的复制和平均分配，B错误。
4.纺锤丝由微管蛋白组成，KIF18A是以微管为轨道的驱动蛋白，在细胞内依赖ATP可调控微管的动态不稳定性，发挥类似于微管解聚酶的活性，从而在有丝分裂过程中发挥功能(如图所示)。下列叙述错误的是
A.KIF18A可促进染色体排列在赤道面上
B.KIF18A与线粒体在分裂期均较为活跃
C.KIF18A在维持纺锤体正常形态上具有重要作用
D.KIF18A在间期表达量较低，在分裂期表达量升高
√
间期是物质准备阶段，蛋白质合成主要在间期，分裂期染色质螺旋化变为染色体，基因不易表达，D错误。
三
重温高考 真题演练
1.(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
1
2
3
4
5
√
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项正确；
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项正确；
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项错误；
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项正确。
1
2
3
4
5
2.(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面上，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
√
1
2
3
4
5
已知果蝇体细胞含有8条染色体，每条染色体上有1个DNA分子，共8个DNA分子，在间期，DNA进行半保留复制，形成16个DNA分子，A正确；
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DNA分子，B正确；
在中期，8条染色体的着丝粒排列在赤道面上，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，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。
1
2
3
4
5
3.(2022·湖南，6)洋葱根尖细胞染色体数为8对，细胞周期约12小时。观察洋葱根尖细胞有丝分裂，拍摄照片如图所示。下列分析正确的是
A.a为分裂后期细胞，同源染色体发生分离
B.b为分裂中期细胞，含染色体16条，核DNA
分子32个
C.根据图中中期细胞数的比例，可计算出洋葱
根尖细胞分裂中期时长
D.根尖培养过程中用DNA合成抑制剂处理，分裂间期细胞所占比例降低
1
2
3
4
√
5
1
2
3
4
图示为洋葱根尖细胞的有丝分裂图，有丝分裂过
程中无同源染色体的分离现象，A错误；
b细胞着丝粒整齐排列在赤道面上，细胞处于有
丝分裂中期，且洋葱根尖细胞染色体数为8对
(16条)，有丝分裂中期染色体数目与体细胞相同，但核DNA分子数加倍，故b细胞含染色体16条，核DNA分子32个，B正确；
5
1
2
3
4
各期细胞数目所占比例与其分裂周期所占时间
呈正相关，故已知细胞周期时间，根据各时期
细胞数目所占比例可计算出各时期的时间，但
应统计多个视野中的比例求平均值，图中只有
一个视野，无法准确推算，C错误；
分裂间期时的S期进行DNA分子复制，若根尖培养过程中用DNA合成抑制剂处理，细胞停滞在分裂间期，故分裂间期细胞所占比例升高，D错误。
5
4.(2020·浙江1月选考，16)下列关于用不同方法处理与培养小鼠骨髓细胞的叙述，正确的是
A.用缺乏营养物质的培养液培养，会使M期细胞减少
B.用蛋白质合成抑制剂处理，不影响G1期细胞进入S期
C.用促进细胞分裂的试剂处理，G2期细胞中染色体数目增加
D.用仅含适量3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷的培养液培养，S期细胞的数
量增加
√
1
2
3
4
5
5.(2020·江苏，29)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_______________
______________。
1
2
3
4
5
染色体数不变，
核DNA数加倍
据图分析，检验点1位于细胞分裂间期的
G1期，检验点2位于细胞分裂间期的S期，
检验点3位于细胞分裂间期的G2期，检验
点4大概位于细胞分裂中期，检验点5大
概位于细胞分裂后期至末期的过程中。细胞分裂间期包括G1期、S期和G2期，细胞从G1期经过S期到G2期，在S期会进行核DNA的复制，使核DNA数加倍，形成染色单体，两条染色单体由一个着丝粒连接，故染色体数不变。
1
2
3
4
5
(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_________。
1
2
3
4
5
染色体正确复制和平均分配
①②
检验点5
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(实质是核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性状的稳定性。
1
2
3
4
5
图中检验点1、2和3分别位于G1期即将结
束处、S期过程中和G2期即将结束处，通
过对细胞分裂间期的3次检验可以判断DNA
在复制过程中是否出现了损伤和修复以及
DNA复制是否完成。细胞分裂后期染色体的着丝粒分裂，姐妹染色单体分离并开始移向细胞两极，因此在检验点5处(细胞分裂的后期至末期)可以检验染色体是否正确到达细胞两极，从而决定胞质是否分裂。
1
2
3
4
5
(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。
1
2
3
4
5
细胞无限增殖
2
纺锤体
4
癌细胞的主要特征是能够无限增殖。
DNA合成阻断法可以阻止癌细胞中
DNA的复制，检验点2位于细胞分裂
间期的S期，主要激活检验点2，将
癌细胞阻滞在S期。纺锤体在分裂前期形成，分裂中期阻断法可用秋水仙素抑制细胞分裂过程中纺锤体的形成，主要激活检验点4，使癌细胞分裂停滞在中期。
1
2
3
4
5
一、易错辨析
1.任何具有分裂能力的细胞都具有细胞周期( )
2.洋葱的表皮细胞比分生区细胞的增殖周期长( )
3.细胞周期具有物种特异性，同一生物体内不同细胞的细胞周期是相同的( )
4.同一细胞的细胞周期是一定的，不会受到环境条件的影响( )
5.间期细胞核中的主要变化是DNA分子的复制和有关蛋白质的合成
( )
6.有丝分裂后期着丝粒的分裂是纺锤丝牵引的结果( )
×
五分钟 查落实
×
×
×
×
×
7.赤道面不是真实存在的细胞结构，观察不到；细胞板的形成与高尔基体有关，可以观察到( )
8.除中心体之外的细胞器在子细胞中的分配是随机的( )
9.卵细胞的体积较大，这样可以提高细胞与外界物质交换的效率( )
√
×
√
二、填空默写
1.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____________________两个相连续的过程。
2.(必修1 P114)细胞周期：_________________________________________
_________________________________________________，称为一个细胞周期。
3.(必修1 P115)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________________________________的同时，细胞适度的生长。
物质准备和细胞分裂
连续分裂的细胞，从一次细胞分裂结束开始，
经过物质准备，直到下一次细胞分裂结束为止的过程
DNA分子的复制和有关蛋白质合成
4.(必修1 P116)在分裂间期，染色体_________________________，在有丝分裂中，细胞分裂一次，分裂结果是染色体平均分配到两个子代细胞中，这保证了_____________________________________。
5.(必修1 P119)无丝分裂是真核细胞的增殖方式之一，分裂过程中不出现________________的变化，但是也有DNA分子的复制和分配。
复制(主要是DNA复制)一次
子代细胞与亲代细胞中遗传信息的一致性
染色体和纺锤体
6.据下面两幅不同生物细胞有丝分裂图回答下列问题：
(1)A图表示_____________(填“高等动物
细胞”或“高等植物细胞”)，判断的理
由：________________________________
________________。
(2)B图表示______(填“植物”或“动物”)细胞有丝分裂的____期，此时期细胞内发生的主要变化是____________________________________
_____________________________________。
高等植物细胞
具有细胞壁；无中心体，两极发出纺
锤丝形成纺锤体
动物
后
着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为两条子染色体，在纺锤丝牵引下移向细胞两极
四
课时精练
一、单项选择题
1.下列关于多细胞生物体的叙述，不正确的是
A.细胞表面积与体积的关系以及细胞核的体积都限制了细胞长大
B.多细胞生物体的器官大小主要取决于细胞数量的多少
C.细胞体积越大，细胞相对表面积越大，物质运输的效率越高
D.多细胞生物体的体积的增大既靠细胞的分裂，又靠细胞的生长
√
1
2
3
4
5
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11
12
13
14
细胞长大的限制因素：细胞表面积与体积的关系以及细胞核的体积，A正确；
单细胞生物体大小主要取决于细胞的体积，多细胞生物体的器官大小主要取决于细胞数量的多少，B正确；
细胞体积越小，相对表面积越大，物质运输的效率越高，C错误；
多细胞生物体的体积的增大靠细胞的分裂与细胞的生长，D正确。
1
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14
2.抑素是细胞释放的、能抑制细胞分裂的物质，主要作用于细胞周期的G2期。研究发现，皮肤破损后，抑素释放量减少，细胞分裂加快。伤口愈合时，抑素释放量增加，细胞分裂又受抑制。由此推断
A.抑素对细胞分裂的抑制作用是可逆的
B.皮肤细胞培养时，加入一定量的抑素有利于细胞分裂
C.抑素能抑制皮肤细胞G2期的活动，使其细胞周期缩短
D.抑素抑制DNA复制所需蛋白质的合成，阻断细胞分裂
1
2
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√
据题意可知：抑素能抑制细胞的分裂，抑素少，细胞分裂就快，抑素增加，细胞分裂就受抑制，A正确；
皮肤细胞培养时，加入一定量的抑素将抑制细胞的分裂，B错误；
抑素能抑制皮肤细胞G2期的活动，使细胞停滞在分裂间期，不能完成细胞周期，C错误；
DNA复制所需蛋白质的合成发生在G1期，与抑素作用无关，D错误。
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3.(2023·江苏六校高三联合模考)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，结果如图所示。下列对检测结果的分析，错误的是
A.此抗癌药物抑制了癌细胞
DNA的复制
B.所有处在分裂期的细胞都
位于a峰
C.a峰和b峰之间的细胞正进行DNA的复制
D.b峰中细胞的DNA含量是a峰的2倍
√
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2
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14
比较实验组和对照组中的
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，说
明该药物对癌细胞DNA复
制有抑制作用，A正确；
DNA的复制发生在间期，处于细胞分裂期的细胞中DNA是加倍的，所以处于分裂期的细胞均被计数在b峰中，B错误；
1
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在a峰与b峰之间细胞内的
DNA在逐渐加倍，所以正
进行着DNA分子的复制，
C正确；
对照组和实验组在a峰中的
细胞的DNA含量均为40，在b峰中的细胞的DNA含量均为80，所以b峰中细胞的DNA含量是a峰中的2倍，D正确。
1
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4.(2023·江苏高淳高三期末)如图是某动物细胞分裂的模式图，下列相关叙述错误的是
A.上述细胞分裂的顺序是
图1→图4→图2→图3
B.图2与图4相比，细胞中
的核DNA数目不变，但染色体数目加倍
C.若某药物可抑制纺锤体形成，则它极可能作用于图2细胞所属时期
D.开始出现染色体的时期是图4，染色体开始转变成染色质形态的时期是
图3
√
1
2
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14
据图示可知，上述细胞
分裂的顺序是图1分裂间
期→图4前期→图2后期
→图3末期，A正确；
在图2时期为有丝分裂后期，细胞中的核DNA数目不变，着丝粒分裂染色体数目加倍，B正确；
纺锤体形成于分裂前期，即图4时期，若某药物可抑制纺锤体形成，则它极可能是作用于图4细胞所属时期，C错误；
1
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14
图4是有丝分裂前期，细
胞中出现染色体，且染
色体散乱分布，图3是有
丝分裂末期，染色体开
始转变成染色质形态，D正确。
1
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5.细胞周期沿着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，离不开细胞周期中关卡和调控因子的作用。关卡能够检测核DNA复制及染色体分配质量，只有相应的过程进行完全，细胞才能顺利通过关卡进入下一个时期。如图为细胞周期中的3个主要关卡。下列有关说法错误的是
A.连续分裂的细胞中调控因子呈现周期性变化
B.关卡1和3可负责检测核DNA是否有损伤
C.核DNA复制不完全的细胞不能通过关卡2
D.染色体未全部与纺锤体相连的细胞不能通过关卡3
√
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连续分裂的细胞有细胞周期，调控因子也随
细胞周期呈周期性变化，A正确；
核DNA复制在S期，关卡2是检测核DNA是
否有损伤，关卡3是检测分裂是否正常，B错误；
核DNA复制不完全的细胞不能进入到分裂期，即不能通过关卡2，C正确；
染色体没有全部和纺锤体相连会导致分裂后期的染色体没有平均移向细胞两极，细胞分裂不正常，不能通过关卡3，D正确。
6.酵母菌是一种单细胞真菌。在细胞分裂过程中，细胞核核膜并不会消失和重现，而是长时间的完整存在。另外，与细胞分裂直接相关的纺锤体不在细胞质而是在细胞核内形成，这种有丝分裂称为封闭式有丝分裂。下列叙述正确的是
A.封闭式有丝分裂因纺锤体在细胞核内，
所以染色体不能平均分配到两个子细胞
B.酵母菌经有丝分裂产生的两个子细胞即为子一代个体，两个子代的
DNA完全相同
C.如果用药物抑制纺锤体的形成，可使细胞中染色体数目加倍
D.酵母菌的有丝分裂过程与动物细胞不同，与植物细胞相同
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√
染色体会在纺锤丝的牵引下平均分到细胞核
两端，并生成两个DNA相同的细胞核，再生
成两个细胞核遗传物质相同的子细胞，A错误；
DNA不仅存在于细胞核，还存在于细胞质中，两个子细胞的细胞核DNA完全相同，但细胞质中线粒体的DNA可能不完全相同，B错误；
如果用药物抑制纺锤体的形成，细胞核中复制加倍的染色体不能平均分到两个细胞核中，则会使细胞中的染色体数目加倍，C正确；
酵母菌的有丝分裂与动物、植物的有丝分裂均不相同，其细胞核核膜不会消失和重现，且纺锤体在细胞核中形成，D错误。
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7.如图是青蛙红细胞无丝分裂全过程图解，下列叙述错误的是
A.据图判断，无丝分裂过程中不需要进行
DNA的复制
B.图中信息表明细胞质膜具有流动性
C.青蛙红细胞无丝分裂过程中，不出现染色体和纺锤丝
D.青蛙红细胞核DNA分子上具有合成青蛙血红蛋白的基因
√
无丝分裂过程中也需要进行DNA复制，A错误；
青蛙红细胞进行无丝分裂，细胞质膜从中部向
内凹陷，细胞分裂成两个子细胞，体现了细胞
质膜具有流动性，B正确；
无丝分裂过程中不出现染色体和纺锤丝，C正确；
青蛙的红细胞含有血红蛋白，其核内DNA分子上具有合成血红蛋白的基因，D正确。
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8.中心体由两个相互垂直的中心粒和周围物质构成。细胞分裂时，中心体进行复制，结果每个子代中心粒与原中心粒成为一组新的中心体。中心体能使细胞产生纤毛和鞭毛，从而参与细胞的运动。下列关于中心体的叙述正确的是
A.高等植物细胞有丝分裂时，由细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体，与中心体
无关
B.中心体在分裂期复制后，每个中心体的两个中心粒分别来自亲代和子代
C.中心体的复制和分离与染色体的复制和分离是同步的
D.气管上皮细胞中心体异常易患慢性支气管炎，这与纤毛运动能力过强有关
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中心体存在于动物细胞和低等植物细胞中，高等植物细胞有丝分裂时，由细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体，与中心体无关，A正确；
中心体在分裂间期复制，B错误；
有丝分裂过程中染色体的分离发生在有丝分裂后期，而中心体的分离在此前早已发生，C错误；
中心体异常会造成纤毛运动能力过弱，会使气管的病原体不易被清除，从而易患慢性支气管炎，D错误。
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二、多项选择题
9.分裂期细胞的细胞质中含有一种促进染色质凝集为染色体的物质。将某种动物的分裂期细胞与G1期(DNA复制前期)细胞融合后，可能出现的情况是
A.来自G1期细胞的染色质开始凝集
B.融合细胞核DNA含量是G1期细胞的3倍
C.此时融合细胞内基因表达不活跃
D.融合后两细胞仍按各自的细胞周期运转
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√
√
分裂期细胞内存在促进染色质凝集的物质，细胞融合后，来自G1期细胞的染色质便会开始凝集，A正确；
染色质凝集后，高度螺旋化的染色体由于无法实现DNA的解螺旋，染色体也无法完成复制，即此时融合细胞内核DNA的含量为G1期细胞的3倍，B正确；
染色体高度螺旋化会影响基因表达，C正确；
融合后细胞的细胞周期会重新调整运转，D错误。
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10.下列关于细胞周期各时期的叙述，错误的是
A.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
B.染色体螺旋化程度达到最高的时期，细胞内一定有同源染色体和染色
单体
C.着丝粒数目加倍的时期，细胞内的全部染色体数与全部DNA数之比为
1∶1
D.蛋白质合成较旺盛的时期，纺锤体可由中心粒发出的星射线或者细胞
两极发出的纺锤丝形成
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细胞分裂间期有核膜和核仁，间期主要完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，此时细胞内的DNA聚合酶与RNA聚合酶均较为活跃，A正确；
分裂中期染色体螺旋化程度达到最高，此时细胞内一定有染色单体，但对于只含一个染色体组的单倍体而言，中期细胞没有同源染色体，B错误；
有丝分裂后期着丝粒数目加倍，该时期细胞内染色体数与核DNA数之比为1∶1，但细胞质中还有少量DNA，C错误；
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间期蛋白质合成较旺盛，而纺锤体的形成发生在有丝分裂的前期，D错误。
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11.(2023·江苏苏州高三期末)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，则细胞不能分裂
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/M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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p53蛋白是一种由抑癌基因控制的蛋白质，抑制p53蛋白基因的表达，则细胞分裂更旺盛，A错误；
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，抑制Cyclin B基因的表达可使细胞周期停滞在G2/M交界处，C正确；
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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12.有丝分裂过程中存在如图所示的检验机制，SAC蛋白是该机制的重要蛋白质，其对染色体复制后能否正确分离进行检测并作出应答。据图分析，下列相关说法正确的是
A.图a细胞处于有丝分裂的前期，两组
中心粒之间的星射线形成了纺锤体
B.如果染色体与纺锤体连接并排列在赤
道面上，SAC蛋白会很快失活并脱离
C.SAC蛋白异常失活，细胞将停止在分
裂中期，最终导致细胞染色体数目加倍
D.当所有染色体上的SAC蛋白都脱离后，APC被激活，细胞才能进入分裂后期
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√
图a细胞染色体散乱分布在细胞
内，处于有丝分裂前期，中心体
发出星射线形成纺锤体，A正确；
如图所示，一开始SAC蛋白位于
染色体的着丝粒上，如果染色体
与纺锤体连接并排列在赤道面上，SAC蛋白会很快失活并脱离，B正确；
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如果SAC蛋白异常失活，细胞检
验机制失效，将会引起染色体错
误分配，不能平均进入子细胞，
而不是停止在分裂中期，导致细
胞染色体数目加倍，C错误；
当所有的SAC蛋白都脱离后，APC被激活，细胞进入图d所示的时期，在后期促进因子(APC)的作用下进入有丝分裂后期，D正确。
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三、非选择题
13.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DNA合成前期—G1期，DNA合成期—S期，DNA合成后期—G2期。在细胞周期中有一系列检验点对细胞增殖进行严密监控，确保细胞增殖严格有序地进行。只有相应的过程检验合格，细胞才能顺利进入下一个时期。图1表示细胞周期简图及相应
检验点位置，字母表示时期，已知核DNA
的复制是在D时期完成的。回答下列问题：
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(1)在光学显微镜下观察洋葱根尖分生区细
胞的有丝分裂，结果发现视野中大多数细
胞处于分裂间期，原因是_______________
_________________________。该实验的制
片流程是________________________。
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分裂间期持续时
间在细胞周期中所占比例大
解离→漂洗→染色→制片
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在光学显微镜下观察洋葱根尖分生区细胞
的有丝分裂，结果发现视野中大多数细胞
处于分裂间期，原因是分裂间期持续时间
在细胞周期中所占比例大，分裂期持续时
间在细胞周期中所占比例小。该实验的制片流程：解离→漂洗→染色→制片。
(2)图1中检验染色体是否都与纺锤体相连的检验点是________，此检验点对有丝分裂的意义是__________________________________。
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检验点5
确保染色体能够平均分配到子细胞中
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根据细胞各分裂时期的特征可知，在细胞
分裂期的中期，染色体的着丝粒排列在赤
道板上，且染色体的着丝粒都与纺锤体相
连。结合题意可知，图1中核DNA的复制
是在D时期完成的，则D时期为S期，那么A时期为G2期，则B为分裂期，图中由A时期通过检验点4进入B时期，则B时期中检验点5属于分裂期中期的时段，因此可以通过检验点5检验染色体是否都与纺锤体相连。染色体的着丝粒都与纺锤体相连，可以确保染色体在纺锤体的牵引下，能够平均分配到子细胞中。
(3)研究发现，细胞是否能通过检验点与
周期蛋白和CDK蛋白有关。已知周期蛋
白含量呈周期性变化，当其含量积累到
一定程度并与CDK结合后，会形成周期
蛋白—CDK复合物，而该复合物能帮助
细胞通过检验点。如图2中的周期蛋白1与CDK1结合后会形成复合物MPF，从而促进细胞从G2期进入M期。
①根据以上信息推测，MPF除了能够促进动物细胞内染色质缩短变粗成为染色体外，还能促进动物细胞发生的变化可能有__________________
______________________________________(答出2点即可)。
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促进核仁解体，核膜
消失；促进中心粒发出星射线形成纺锤体
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由题干信息“周期蛋白1与CDK1结
合形成复合物MPF，从而促进细胞
由G2期进入M期”，可知MPF可促
进细胞由分裂间期进入分裂前期，
而分裂前期细胞中发生的主要变化
是染色质螺旋化、核膜消失、纺锤体形成、核仁解体。
②若将M期细胞的细胞质注入G2期细胞中，则G2期细胞进入M期的时间提前，原因是________________________________________________________________。
M期细胞的细胞质中含有MPF，该物质能够促进细胞从G2期进入M期
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由于M期细胞的细胞质中含有MPF，该物质能够促进细胞从G2期进入M期，因此若将M期细胞的细胞质注入G2期细胞中，则G2期细胞进入M期的时间将提前。
14.研究发现，细胞周期的控制有三个关键点：从G1期到S期，从G2期到M期，从中期到后期。细胞中染色体的正确排列、分离与染色单体之间的黏连蛋白有关，细胞分裂过程中，蛋白质复合物(APC)、分离酶(SEP)、保全素(SCR)是调控的关键因素，其中分离酶(SEP)能将黏连蛋白水解，蛋白质复合物(APC)是细胞周期从中期到后期的调控因子。分离酶(SEP)的活性需要被严密调控，保全素(SCR)能
与分离酶(SEP)紧密结合，并充当假底物而
阻断其活性。细胞分裂过程中三种物质的
含量变化如图所示。请回答下列问题：
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(1)正常情况下，小鼠受精卵细胞以_____
分裂方式，将亲代细胞的染色体________
________________，从而保证亲子代细胞
间遗传物质的稳定性。该分裂过程中黏连
蛋白被水解的时期是_______________。
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有丝
复制并
均分到子细胞中
有丝分裂后期
(2)在人类细胞中，分离酶在分裂间期时
被阻挡在细胞核外，如果此时核膜的通
透性发生不恰当地改变，最终会导致无
法保证DNA平均分配，其原因是_______
___________________________________
___________________________________________________________________________________。
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核膜的
通透性的改变，使分离酶进入细胞核内，
水解黏连蛋白，使得姐妹染色单体提早分离，使得染色体分配混乱，导致DNA无法平均分配
(3)根据题中信息，推测蛋白质复合物
APC在细胞周期中的具体作用是_____
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_________________________________
____________________。
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APC
在分裂中期将保全素(SCR)分解，释放
分离酶，分离酶分解染色单体之间的
黏连蛋白，为染色单体移向细胞两极，
完成DNA均分做准备
(4)细胞分裂过程中还伴随着一系列周期相关分子信号的启动，研究发现蛋白Numb参与细胞周期进程的调控。为了研究Numb蛋白的功能，研究者对实验组细胞(通过干扰RNA以抑制Numb蛋白的表达)和对照组细胞(不作处理)中处于各时期的细胞比例进行了统计，结果如下表所示。
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G1 S G2 M(分裂期)
实验组 34% 29% 28% 9%
对照组 34% 29% 34% 3%
请据表分析，Numb蛋白与细胞分裂进入____期有关，说明理由：______
____________________________________________________________________________________________。
M
因抑
制了Numb蛋白的表达，使得实验组中G2期的细胞比例明显低于对照组，而M期细胞比例明显高于对照组第1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。
考点一 细胞增殖和细胞周期
1．生物体的生长主要是细胞增殖的结果
(1)多细胞生物体积增大的原因
①细胞数量增多。
②细胞体积增大。
(2)细胞的直径是细胞的重要特征
各类细胞的直径有一定的规律，一般而言，多数动物和植物细胞的直径为20～30 μm。
(3)细胞体积
①合适的细胞体积能保证细胞与周围环境进行正常的物质和信息交换，保证细胞内物质运输和信息传递的正常进行。
②当细胞体积增加过大时，细胞的相对表面积就变小，细胞与周围环境的物质和信息交换的效率也可能会降低，这会影响细胞核对细胞的控制，不利于细胞生命活动的进行。
③生物体的细胞不能无限长大，受多种因素的限制。
2．细胞增殖
必修1 P113“积极思维”：细胞体积增大和细胞生命活动的关系：细胞体积越大，细胞的相对表面积就越小，细胞与周围环境的物质和信息交换的效率也越低，从而也影响细胞核对细胞的控制，不利于细胞生命活动的进行。所以多细胞生物的长大主要靠细胞的增殖。
3．细胞周期
(1)模型
思考 在生物体内，细胞分裂后产生的下列子细胞的分裂状况
a．根尖分生区细胞 b．根尖成熟区细胞 c．茎形成层细胞 d．芽生长点细胞 e．B细胞 f．记忆细胞 g．浆细胞 h．叶肉细胞 i．洋葱鳞片叶表皮细胞
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、a、c、d(填字母，下同)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、e、f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、b、g、h、i等。
(2)据表分析下列问题：
不同细胞的细胞周期持续时间/h
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不同生物细胞的细胞周期持续时间不一定相同(填“相同”“不同”或“不一定相同”，下同)，同种生物的不同细胞的细胞周期持续时间不一定相同。
②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，是因为细胞周期中，分裂间期所占的时间长，因此观察细胞所处时期时，大部分细胞都处于分裂间期。
③若要观察细胞的有丝分裂，应选择小鼠十二指肠上皮细胞，理由是细胞周期中分裂期所占时间相对较长，容易观察到处于分裂期的细胞。
(3)在细胞处于旺盛分裂的培养液中添加适量的DNA合成可逆抑制剂，处于分裂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间(S)期，以达到细胞周期同步化的目的。
前挂后连 常和细胞周期联系的“热点”
必修1 P114旁栏问题：生物学研究中常用的同位素有的具有放射性，如14C、32P、3H、35S、59Fe、45Ca等；有的不具有放射性，是稳定同位素，如15N、18O等。
考向 细胞周期
1．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)。下图标注了某动物(2n＝12)甲种细胞细胞周期各阶段的时长及核DNA含量，若向该种细胞的培养液中加入过量胸苷，处于S期的细胞立刻被抑制，处于其他时期的细胞不受影响。下列叙述错误的是( )
A．处于M期的染色体数目变化是12→24→12
B．加入过量胸苷7.4 h后，甲种细胞都将停留在S期
C．G1期发生的变化主要是DNA的复制和有关蛋白质的合成
D．若乙种细胞周期为24 h，M期为1.9 h，选择甲种细胞观察有丝分裂染色体变化更合适
答案 C
解析 M期的前期和中期染色体数目为12，后期染色体数目加倍为24条，而分裂结束又恢复12条，A正确；加入过量的胸苷后，核DNA的复制被抑制，而复制刚结束的(G2期细胞)经过2.2＋1.8＋3.4＝7.4(h)进入S期，分裂过程被抑制，所以加入过量胸苷7.4 h后，甲种细胞都将停留在S期，B正确；从图中看出DNA的复制发生在S期，C错误；观察有丝分裂染色体变化应该选择分裂期比例较大的细胞，而甲细胞分裂期的比例为1.8/(3.4＋7.9＋2.2＋1.8)，而乙细胞分裂期的比例为1.9/24，甲细胞分裂期比例较大，所以选择甲种细胞观察有丝分裂染色体变化更合适，D正确。
归纳总结 与细胞周期有关几种常考图形
(1)以“时间长短”为衡量指标：图1中的a和c、图2中的乙→甲均为分裂间期；其余的为分裂期。
(2)以“核DNA含量”为衡量指标：图3中a、a～b处的细胞，以及b处部分细胞，可分别对应图4中的a、b、c，即分别对应G1期、S期、G2期，均属于分裂间期。
(3)以“mRNA含量”为衡量指标：G1、G2期均有蛋白质合成，G1期在前，G2期在后。
2．细胞周期的调控需要一系列蛋白的参与，其中的两类关键蛋白为细胞周期蛋白(cyclins)和依赖细胞周期蛋白的蛋白激酶(CDKs)，cyclins在细胞中的浓度会发生周期性变化，CDKs是一种对关键酶及相关蛋白质中的氨基酸进行磷酸化的酶。正常情况下，大部分的CDKs处于失活状态，CDKs须与cyclins结合才能行使功能，在G2期二者结合形成一种化合物MPF，能够促进细胞进入分裂期。据此分析，以下说法错误的是( )
A．CDKs直接作用使细胞周期中的关键酶磷酸化以激活酶的活性
B．细胞周期蛋白的周期性降解是启动或维持细胞周期的关键
C．温度的变化会影响细胞周期持续时间的长短
D．在细胞分裂末期，有活性的MPF越来越少
答案 A
解析 据题干“正常情况下，大部分的CDKs处于失活状态，CDKs须与cyclins结合才能行使功能”可知，CDKs不能直接发挥作用，A错误；温度的变化会通过影响酶的活性进而影响细胞周期持续时间的长短，C正确；MPF能够促进细胞进入分裂期，推测在细胞分裂末期，有活性的MPF越来越少，D正确。
考点二 细胞的有丝分裂和无丝分裂
1．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核仁逐渐消失，核膜解体； 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面上
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，纺锤体消失； ②出现新的核膜、核仁，形成两个新的细胞核； ③赤道面的位置出现一个细胞板，细胞板逐渐扩展，形成新的细胞壁
提醒 (1)有丝分裂后期着丝粒的分裂是不是纺锤丝牵引的结果？如何验证你的结论？
提示 着丝粒的分裂不是纺锤丝牵引的结果。用秋水仙素处理分裂中的细胞，抑制纺锤体形成，后期染色体的着丝粒照样可以分裂，从而使细胞中染色体数目加倍，这就说明着丝粒分裂不是纺锤丝牵引所致。
(2)着丝粒和着丝点是染色体结构(如图)的重要组成部分，它们的结构成分联系紧密，功能方面密切相关，构成了高度有序的整合结构。着丝粒连接两条姐妹染色单体；在电镜下，着丝点为圆盘状结构，其外侧主要与纺锤体微管相连，内侧与着丝粒相互交织。
2．动物细胞和植物细胞有丝分裂的主要区别
3．与细胞有丝分裂有关的细胞器
(1)有丝分裂过程中细胞器的作用时期及生理作用
细胞器名称 生物类型 作用时期 生理作用
核糖体 动物、植物 主要是分裂间期 合成相关蛋白质
线粒体 动物、植物 整个细胞周期 提供能量
高尔基体 植物 末期 与细胞壁(板)的形成有关
中心体 动物、低等植物 前期 与纺锤体的形成有关
(2)有丝分裂过程中相关细胞器的分配
①中心体经复制后，均等分配到两个子细胞中。
②线粒体等细胞器随机分配到两个子细胞中。
4．有丝分裂的意义
在分裂间期，染色体复制(主要是DNA复制)一次，在有丝分裂中，细胞分裂一次，分裂结果是染色体平均分配到两个子代细胞中，这保证了子代细胞与亲代细胞中遗传信息的一致性。
5．无丝分裂
考向 有丝分裂各时期的变化特点
3．(2023·南京高三模拟)在高等动物体内，某些迅速增殖的组织，如口腔上皮细胞、伤口附近的细胞等可以通过无丝分裂的方式形成新细胞。下列有关无丝分裂的叙述，错误的是( )
A．分裂过程中不出现纺锤丝
B．不存在遗传物质的复制过程
C．蛙的红细胞可通过无丝分裂增殖
D．分裂过程中不出现染色体的变化
答案 B
解析 无丝分裂的特点是分裂过程中没有纺锤丝和染色体的变化，A、D正确；无丝分裂过程中有遗传物质DNA的复制和平均分配，B错误。
4．纺锤丝由微管蛋白组成，KIF18A是以微管为轨道的驱动蛋白，在细胞内依赖ATP可调控微管的动态不稳定性，发挥类似于微管解聚酶的活性，从而在有丝分裂过程中发挥功能(如图所示)。下列叙述错误的是( )
A．KIF18A可促进染色体排列在赤道面上
B．KIF18A与线粒体在分裂期均较为活跃
C．KIF18A在维持纺锤体正常形态上具有重要作用
D．KIF18A在间期表达量较低，在分裂期表达量升高
答案 D
解析 间期是物质准备阶段，蛋白质合成主要在间期，分裂期染色质螺旋化变为染色体，基因不易表达，D错误。
1．(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项正确；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项正确；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项错误；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项正确。
2．(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面上，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 已知果蝇体细胞含有8条染色体，每条染色体上有1个DNA分子，共8个DNA分子，在间期，DNA进行半保留复制，形成16个DNA分子，A正确；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DNA分子，B正确；在中期，8条染色体的着丝粒排列在赤道面上，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，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。
3．(2022·湖南，6)洋葱根尖细胞染色体数为8对，细胞周期约12小时。观察洋葱根尖细胞有丝分裂，拍摄照片如图所示。下列分析正确的是( )
A．a为分裂后期细胞，同源染色体发生分离
B．b为分裂中期细胞，含染色体16条，核DNA分子32个
C．根据图中中期细胞数的比例，可计算出洋葱根尖细胞分裂中期时长
D．根尖培养过程中用DNA合成抑制剂处理，分裂间期细胞所占比例降低
答案 B
解析 图示为洋葱根尖细胞的有丝分裂图，有丝分裂过程中无同源染色体的分离现象，A错误；b细胞着丝粒整齐排列在赤道面上，细胞处于有丝分裂中期，且洋葱根尖细胞染色体数为8对(16条)，有丝分裂中期染色体数目与体细胞相同，但核DNA分子数加倍，故b细胞含染色体16条，核DNA分子32个，B正确；各期细胞数目所占比例与其分裂周期所占时间呈正相关，故已知细胞周期时间，根据各时期细胞数目所占比例可计算出各时期的时间，但应统计多个视野中的比例求平均值，图中只有一个视野，无法准确推算，C错误；分裂间期时的S期进行DNA分子复制，若根尖培养过程中用DNA合成抑制剂处理，细胞停滞在分裂间期，故分裂间期细胞所占比例升高，D错误。
4．(2020·浙江1月选考，16)下列关于用不同方法处理与培养小鼠骨髓细胞的叙述，正确的是( )
A．用缺乏营养物质的培养液培养，会使M期细胞减少
B．用蛋白质合成抑制剂处理，不影响G1期细胞进入S期
C．用促进细胞分裂的试剂处理，G2期细胞中染色体数目增加
D．用仅含适量3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷的培养液培养，S期细胞的数量增加
答案 A
5．(2020·江苏，29)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。
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
解析 据图分析，检验点1位于细胞分裂间期的G1期，检验点2位于细胞分裂间期的S期，检验点3位于细胞分裂间期的G2期，检验点4大概位于细胞分裂中期，检验点5大概位于细胞分裂后期至末期的过程中。(1)细胞分裂间期包括G1期、S期和G2期，细胞从G1期经过S期到G2期，在S期会进行核DNA的复制，使核DNA数加倍，形成染色单体，两条染色单体由一个着丝粒连接，故染色体数不变。(2)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(实质是核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性状的稳定性。图中检验点1、2和3分别位于G1期即将结束处、S期过程中和G2期即将结束处，通过对细胞分裂间期的3次检验可以判断DNA在复制过程中是否出现了损伤和修复以及DNA复制是否完成。细胞分裂后期染色体的着丝粒分裂，姐妹染色单体分离并开始移向细胞两极，因此在检验点5处(细胞分裂的后期至末期)可以检验染色体是否正确到达细胞两极，从而决定胞质是否分裂。(3)癌细胞的主要特征是能够无限增殖。DNA合成阻断法可以阻止癌细胞中DNA的复制，检验点2位于细胞分裂间期的S期，主要激活检验点2，将癌细胞阻滞在S期。纺锤体在分裂前期形成，分裂中期阻断法可用秋水仙素抑制细胞分裂过程中纺锤体的形成，主要激活检验点4，使癌细胞分裂停滞在中期。
一、易错辨析
1．任何具有分裂能力的细胞都具有细胞周期( × )
2．洋葱的表皮细胞比分生区细胞的增殖周期长( × )
3．细胞周期具有物种特异性，同一生物体内不同细胞的细胞周期是相同的( × )
4．同一细胞的细胞周期是一定的，不会受到环境条件的影响( × )
5．间期细胞核中的主要变化是DNA分子的复制和有关蛋白质的合成( × )
6．有丝分裂后期着丝粒的分裂是纺锤丝牵引的结果( × )
7．赤道面不是真实存在的细胞结构，观察不到；细胞板的形成与高尔基体有关，可以观察到
( √ )
8．除中心体之外的细胞器在子细胞中的分配是随机的( √ )
9．卵细胞的体积较大，这样可以提高细胞与外界物质交换的效率( × )
二、填空默写
1．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 P114)细胞周期：连续分裂的细胞，从一次细胞分裂结束开始，经过物质准备，直到下一次细胞分裂结束为止的过程，称为一个细胞周期。
3．(必修1 P115)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合成的同时，细胞适度的生长。
4．(必修1 P116)在分裂间期，染色体复制(主要是DNA复制)一次，在有丝分裂中，细胞分裂一次，分裂结果是染色体平均分配到两个子代细胞中，这保证了子代细胞与亲代细胞中遗传信息的一致性。
5．(必修1 P119)无丝分裂是真核细胞的增殖方式之一，分裂过程中不出现染色体和纺锤体的变化，但是也有DNA分子的复制和分配。
6．据下面两幅不同生物细胞有丝分裂图回答下列问题：
(1)A图表示高等植物细胞(填“高等动物细胞”或“高等植物细胞”)，判断的理由：具有细胞壁；无中心体，两极发出纺锤丝形成纺锤体。
(2)B图表示动物(填“植物”或“动物”)细胞有丝分裂的后期，此时期细胞内发生的主要变化是着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为两条子染色体，在纺锤丝牵引下移向细胞两极。
课时精练
一、单项选择题
1．下列关于多细胞生物体的叙述，不正确的是( )
A．细胞表面积与体积的关系以及细胞核的体积都限制了细胞长大
B．多细胞生物体的器官大小主要取决于细胞数量的多少
C．细胞体积越大，细胞相对表面积越大，物质运输的效率越高
D．多细胞生物体的体积的增大既靠细胞的分裂，又靠细胞的生长
答案 C
解析 细胞长大的限制因素：细胞表面积与体积的关系以及细胞核的体积，A正确；单细胞生物体大小主要取决于细胞的体积，多细胞生物体的器官大小主要取决于细胞数量的多少，B正确；细胞体积越小，相对表面积越大，物质运输的效率越高，C错误；多细胞生物体的体积的增大靠细胞的分裂与细胞的生长，D正确。
2．抑素是细胞释放的、能抑制细胞分裂的物质，主要作用于细胞周期的G2期。研究发现，皮肤破损后，抑素释放量减少，细胞分裂加快。伤口愈合时，抑素释放量增加，细胞分裂又受抑制。由此推断( )
A．抑素对细胞分裂的抑制作用是可逆的
B．皮肤细胞培养时，加入一定量的抑素有利于细胞分裂
C．抑素能抑制皮肤细胞G2期的活动，使其细胞周期缩短
D．抑素抑制DNA复制所需蛋白质的合成，阻断细胞分裂
答案 A
解析 据题意可知：抑素能抑制细胞的分裂，抑素少，细胞分裂就快，抑素增加，细胞分裂就受抑制，A正确；皮肤细胞培养时，加入一定量的抑素将抑制细胞的分裂，B错误；抑素能抑制皮肤细胞G2期的活动，使细胞停滞在分裂间期，不能完成细胞周期，C错误；DNA复制所需蛋白质的合成发生在G1期，与抑素作用无关，D错误。
3．(2023·江苏六校高三联合模考)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，结果如图所示。下列对检测结果的分析，错误的是( )
A．此抗癌药物抑制了癌细胞DNA的复制
B．所有处在分裂期的细胞都位于a峰
C．a峰和b峰之间的细胞正进行DNA的复制
D．b峰中细胞的DNA含量是a峰的2倍
答案 B
解析 比较实验组和对照组中的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，说明该药物对癌细胞DNA复制有抑制作用，A正确；DNA的复制发生在间期，处于细胞分裂期的细胞中DNA是加倍的，所以处于分裂期的细胞均被计数在b峰中，B错误；在a峰与b峰之间细胞内的DNA在逐渐加倍，所以正进行着DNA分子的复制，C正确；对照组和实验组在a峰中的细胞的DNA含量均为40，在b峰中的细胞的DNA含量均为80，所以b峰中细胞的DNA含量是a峰中的2倍，D正确。
4．(2023·江苏高淳高三期末)如图是某动物细胞分裂的模式图，下列相关叙述错误的是( )
A．上述细胞分裂的顺序是图1→图4→图2→图3
B．图2与图4相比，细胞中的核DNA数目不变，但染色体数目加倍
C．若某药物可抑制纺锤体形成，则它极可能作用于图2细胞所属时期
D．开始出现染色体的时期是图4，染色体开始转变成染色质形态的时期是图3
答案 C
解析 据图示可知，上述细胞分裂的顺序是图1分裂间期→图4前期→图2后期→图3末期，A正确；在图2时期为有丝分裂后期，细胞中的核DNA数目不变，着丝粒分裂染色体数目加倍，B正确；纺锤体形成于分裂前期，即图4时期，若某药物可抑制纺锤体形成，则它极可能是作用于图4细胞所属时期，C错误；图4是有丝分裂前期，细胞中出现染色体，且染色体散乱分布，图3是有丝分裂末期，染色体开始转变成染色质形态，D正确。
5．细胞周期沿着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，离不开细胞周期中关卡和调控因子的作用。关卡能够检测核DNA复制及染色体分配质量，只有相应的过程进行完全，细胞才能顺利通过关卡进入下一个时期。如图为细胞周期中的3个主要关卡。下列有关说法错误的是( )
A．连续分裂的细胞中调控因子呈现周期性变化
B．关卡1和3可负责检测核DNA是否有损伤
C．核DNA复制不完全的细胞不能通过关卡2
D．染色体未全部与纺锤体相连的细胞不能通过关卡3
答案 B
解析 连续分裂的细胞有细胞周期，调控因子也随细胞周期呈周期性变化，A正确；核DNA复制在S期，关卡2是检测核DNA是否有损伤，关卡3是检测分裂是否正常，B错误；核DNA复制不完全的细胞不能进入到分裂期，即不能通过关卡2，C正确；染色体没有全部和纺锤体相连会导致分裂后期的染色体没有平均移向细胞两极，细胞分裂不正常，不能通过关卡3，D正确。
6．酵母菌是一种单细胞真菌。在细胞分裂过程中，细胞核核膜并不会消失和重现，而是长时间的完整存在。另外，与细胞分裂直接相关的纺锤体不在细胞质而是在细胞核内形成，这种有丝分裂称为封闭式有丝分裂。下列叙述正确的是( )
A．封闭式有丝分裂因纺锤体在细胞核内，所以染色体不能平均分配到两个子细胞
B．酵母菌经有丝分裂产生的两个子细胞即为子一代个体，两个子代的DNA完全相同
C．如果用药物抑制纺锤体的形成，可使细胞中染色体数目加倍
D．酵母菌的有丝分裂过程与动物细胞不同，与植物细胞相同
答案 C
解析 染色体会在纺锤丝的牵引下平均分到细胞核两端，并生成两个DNA相同的细胞核，再生成两个细胞核遗传物质相同的子细胞，A错误；DNA不仅存在于细胞核，还存在于细胞质中，两个子细胞的细胞核DNA完全相同，但细胞质中线粒体的DNA可能不完全相同，B错误；如果用药物抑制纺锤体的形成，细胞核中复制加倍的染色体不能平均分到两个细胞核中，则会使细胞中的染色体数目加倍，C正确；酵母菌的有丝分裂与动物、植物的有丝分裂均不相同，其细胞核核膜不会消失和重现，且纺锤体在细胞核中形成，D错误。
7．如图是青蛙红细胞无丝分裂全过程图解，下列叙述错误的是( )
A．据图判断，无丝分裂过程中不需要进行DNA的复制
B．图中信息表明细胞质膜具有流动性
C．青蛙红细胞无丝分裂过程中，不出现染色体和纺锤丝
D．青蛙红细胞核DNA分子上具有合成青蛙血红蛋白的基因
答案 A
解析 无丝分裂过程中也需要进行DNA复制，A错误；青蛙红细胞进行无丝分裂，细胞质膜从中部向内凹陷，细胞分裂成两个子细胞，体现了细胞质膜具有流动性，B正确；无丝分裂过程中不出现染色体和纺锤丝，C正确；青蛙的红细胞含有血红蛋白，其核内DNA分子上具有合成血红蛋白的基因，D正确。
8．中心体由两个相互垂直的中心粒和周围物质构成。细胞分裂时，中心体进行复制，结果每个子代中心粒与原中心粒成为一组新的中心体。中心体能使细胞产生纤毛和鞭毛，从而参与细胞的运动。下列关于中心体的叙述正确的是( )
A．高等植物细胞有丝分裂时，由细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体，与中心体无关
B．中心体在分裂期复制后，每个中心体的两个中心粒分别来自亲代和子代
C．中心体的复制和分离与染色体的复制和分离是同步的
D．气管上皮细胞中心体异常易患慢性支气管炎，这与纤毛运动能力过强有关
答案 A
解析 中心体存在于动物细胞和低等植物细胞中，高等植物细胞有丝分裂时，由细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体，与中心体无关，A正确；中心体在分裂间期复制，B错误；有丝分裂过程中染色体的分离发生在有丝分裂后期，而中心体的分离在此前早已发生，C错误；中心体异常会造成纤毛运动能力过弱，会使气管的病原体不易被清除，从而易患慢性支气管炎，D错误。
二、多项选择题
9．分裂期细胞的细胞质中含有一种促进染色质凝集为染色体的物质。将某种动物的分裂期细胞与G1期(DNA复制前期)细胞融合后，可能出现的情况是( )
A．来自G1期细胞的染色质开始凝集
B．融合细胞核DNA含量是G1期细胞的3倍
C．此时融合细胞内基因表达不活跃
D．融合后两细胞仍按各自的细胞周期运转
答案 ABC
解析 分裂期细胞内存在促进染色质凝集的物质，细胞融合后，来自G1期细胞的染色质便会开始凝集，A正确；染色质凝集后，高度螺旋化的染色体由于无法实现DNA的解螺旋，染色体也无法完成复制，即此时融合细胞内核DNA的含量为G1期细胞的3倍，B正确；染色体高度螺旋化会影响基因表达，C正确；融合后细胞的细胞周期会重新调整运转，D错误。
10．下列关于细胞周期各时期的叙述，错误的是( )
A．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
B．染色体螺旋化程度达到最高的时期，细胞内一定有同源染色体和染色单体
C．着丝粒数目加倍的时期，细胞内的全部染色体数与全部DNA数之比为1∶1
D．蛋白质合成较旺盛的时期，纺锤体可由中心粒发出的星射线或者细胞两极发出的纺锤丝形成
答案 BCD
解析 细胞分裂间期有核膜和核仁，间期主要完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，此时细胞内的DNA聚合酶与RNA聚合酶均较为活跃，A正确；分裂中期染色体螺旋化程度达到最高，此时细胞内一定有染色单体，但对于只含一个染色体组的单倍体而言，中期细胞没有同源染色体，B错误；有丝分裂后期着丝粒数目加倍，该时期细胞内染色体数与核DNA数之比为1∶1，但细胞质中还有少量DNA，C错误；间期蛋白质合成较旺盛，而纺锤体的形成发生在有丝分裂的前期，D错误。
11．(2023·江苏苏州高三期末)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，则细胞不能分裂
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/M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 AD
解析 p53蛋白是一种由抑癌基因控制的蛋白质，抑制p53蛋白基因的表达，则细胞分裂更旺盛，A错误；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，抑制Cyclin B基因的表达可使细胞周期停滞在G2/M交界处，C正确；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，而胞内染色质螺旋化和纺锤体的形成出现在前期，D错误。
12．有丝分裂过程中存在如图所示的检验机制，SAC蛋白是该机制的重要蛋白质，其对染色体复制后能否正确分离进行检测并作出应答。据图分析，下列相关说法正确的是( )
A．图a细胞处于有丝分裂的前期，两组中心粒之间的星射线形成了纺锤体
B．如果染色体与纺锤体连接并排列在赤道面上，SAC蛋白会很快失活并脱离
C．SAC蛋白异常失活，细胞将停止在分裂中期，最终导致细胞染色体数目加倍
D．当所有染色体上的SAC蛋白都脱离后，APC被激活，细胞才能进入分裂后期
答案 ABD
解析 图a细胞染色体散乱分布在细胞内，处于有丝分裂前期，中心体发出星射线形成纺锤体，A正确；如图所示，一开始SAC蛋白位于染色体的着丝粒上，如果染色体与纺锤体连接并排列在赤道面上，SAC蛋白会很快失活并脱离，B正确；如果SAC蛋白异常失活，细胞检验机制失效，将会引起染色体错误分配，不能平均进入子细胞，而不是停止在分裂中期，导致细胞染色体数目加倍，C错误；当所有的SAC蛋白都脱离后，APC被激活，细胞进入图d所示的时期，在后期促进因子(APC)的作用下进入有丝分裂后期，D正确。
三、非选择题
13．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DNA合成前期—G1期，DNA合成期—S期，DNA合成后期—G2期。在细胞周期中有一系列检验点对细胞增殖进行严密监控，确保细胞增殖严格有序地进行。只有相应的过程检验合格，细胞才能顺利进入下一个时期。图1表示细胞周期简图及相应检验点位置，字母表示时期，已知核DNA的复制是在D时期完成的。回答下列问题：
(1)在光学显微镜下观察洋葱根尖分生区细胞的有丝分裂，结果发现视野中大多数细胞处于分裂间期，原因是_____________________________________________。该实验的制片流程是_____________________________。
(2)图1中检验染色体是否都与纺锤体相连的检验点是________________，此检验点对有丝分裂的意义是_________________________________________________。
(3)研究发现，细胞是否能通过检验点与周期蛋白和CDK蛋白有关。已知周期蛋白含量呈周期性变化，当其含量积累到一定程度并与CDK结合后，会形成周期蛋白—CDK复合物，而该复合物能帮助细胞通过检验点。如图2中的周期蛋白1与CDK1结合后会形成复合物MPF，从而促进细胞从G2期进入M期。
①根据以上信息推测，MPF除了能够促进动物细胞内染色质缩短变粗成为染色体外，还能促进动物细胞发生的变化可能有______________________________________(答出2点即可)。
②若将M期细胞的细胞质注入G2期细胞中，则G2期细胞进入M期的时间提前，原因是_______________________________________________________________________________。
答案 (1)分裂间期持续时间在细胞周期中所占比例大 解离→漂洗→染色→制片 (2)检验点5 确保染色体能够平均分配到子细胞中 (3)①促进核仁解体，核膜消失；促进中心粒发出星射线形成纺锤体 ②M期细胞的细胞质中含有MPF，该物质能够促进细胞从G2期进入M期
解析 (1)在光学显微镜下观察洋葱根尖分生区细胞的有丝分裂，结果发现视野中大多数细胞处于分裂间期，原因是分裂间期持续时间在细胞周期中所占比例大，分裂期持续时间在细胞周期中所占比例小。该实验的制片流程：解离→漂洗→染色→制片。(2)根据细胞各分裂时期的特征可知，在细胞分裂期的中期，染色体的着丝粒排列在赤道板上，且染色体的着丝粒都与纺锤体相连。结合题意可知，图1中核DNA的复制是在D时期完成的，则D时期为S期，那么A时期为G2期，则B为分裂期，图中由A时期通过检验点4进入B时期，则B时期中检验点5属于分裂期中期的时段，因此可以通过检验点5检验染色体是否都与纺锤体相连。染色体的着丝粒都与纺锤体相连，可以确保染色体在纺锤体的牵引下，能够平均分配到子细胞中。(3)①由题干信息“周期蛋白1与CDK1结合形成复合物MPF，从而促进细胞由G2期进入M期”，可知MPF可促进细胞由分裂间期进入分裂前期，而分裂前期细胞中发生的主要变化是染色质螺旋化、核膜消失、纺锤体形成、核仁解体。②由于M期细胞的细胞质中含有MPF，该物质能够促进细胞从G2期进入M期，因此若将M期细胞的细胞质注入G2期细胞中，则G2期细胞进入M期的时间将提前。
14．研究发现，细胞周期的控制有三个关键点：从G1期到S期，从G2期到M期，从中期到后期。细胞中染色体的正确排列、分离与染色单体之间的黏连蛋白有关，细胞分裂过程中，蛋白质复合物(APC)、分离酶(SEP)、保全素(SCR)是调控的关键因素，其中分离酶(SEP)能将黏连蛋白水解，蛋白质复合物(APC)是细胞周期从中期到后期的调控因子。分离酶(SEP)的活性需要被严密调控，保全素(SCR)能与分离酶(SEP)紧密结合，并充当假底物而阻断其活性。细胞分裂过程中三种物质的含量变化如下图所示。请回答下列问题：
(1)正常情况下，小鼠受精卵细胞以_______________________分裂方式，将亲代细胞的染色体__________________，从而保证亲子代细胞间遗传物质的稳定性。该分裂过程中黏连蛋白被水解的时期是________________。
(2)在人类细胞中，分离酶在分裂间期时被阻挡在细胞核外，如果此时核膜的通透性发生不恰当地改变，最终会导致无法保证DNA平均分配，其原因是______________________________。
(3)根据题中信息，推测蛋白质复合物APC在细胞周期中的具体作用是__________________。
(4)细胞分裂过程中还伴随着一系列周期相关分子信号的启动，研究发现蛋白Numb参与细胞周期进程的调控。为了研究Numb蛋白的功能，研究者对实验组细胞(通过干扰RNA以抑制Numb蛋白的表达)和对照组细胞(不作处理)中处于各时期的细胞比例进行了统计，结果如下表所示。
G1 S G2 M(分裂期)
实验组 34% 29% 28% 9%
对照组 34% 29% 34% 3%
请据表分析，Numb蛋白与细胞分裂进入___________________期有关，说明理由：_____________________________________________________________________________。
答案 (1)有丝 复制并均分到子细胞中 有丝分裂后期 (2)核膜的通透性的改变，使分离酶进入细胞核内，水解黏连蛋白，使得姐妹染色单体提早分离，使得染色体分配混乱，导致DNA无法平均分配 (3)APC在分裂中期将保全素(SCR)分解，释放分离酶，分离酶分解染色单体之间的黏连蛋白，为染色单体移向细胞两极，完成DNA均分做准备 (4)M 因抑制了Numb蛋白的表达，使得实验组中G2期的细胞比例明显低于对照组，而M期细胞比例明显高于对照组
