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第一节 细胞增殖
第1课时 细胞增殖和有丝分裂
第四章 细胞增殖、分化、
衰老和死亡
课标内容要求
核心素养对接
必备知识·自主预习储备
01
数量
体积
直径
周围环境
物质
信息
物质运输
信息传递
增加过大
变小
物质和信息交换的效率
细胞核
多种因素
生长
发育
生殖
遗传
分裂
有丝分裂
无丝分裂
减数分裂
连续分裂
细胞分裂结束
物质准备
下一次细胞分裂结束
物质准备
DNA的复制
有关蛋白质
平均分配
细胞的分裂
DNA复制
蛋白质合成
适度生长
丝状
中心体
纺锤体
着丝粒
着丝点内侧
微管
着丝点外侧
着丝粒
着丝点
结构成分
密切相关
整合结构
两条姐妹染色单体
圆盘状
纺锤体微管
着丝粒
星射线的形成
两个中心体向两极
微管
着丝点
纺锤体微管
染色体
相应
连续的
螺旋化(凝缩)
光学
两条
着丝粒
核膜解体
散乱地
细胞两极
星射线
纺锤体
纺锤丝
赤道面
着丝粒
赤道面
形态比较清晰
计数染色体
两条姐妹染色单体
纺锤丝
细胞两极
数量加倍
相同数量
去凝缩
丝状的染色质
纺锤体
核膜
重新组装
细胞核
细胞分裂的后期
细胞分裂的末期
赤道面
向内凹陷
细胞质
亲代
体积
子代
关键能力·重难探究达成
02
核心点一
核心点二
应用创新·问题情境探究
03
学习效果·随堂评估自测
04
点击右图进入…
课
时
分
层
作
业
谢谢观看 THANK YOU!第一节 细胞增殖
第1课时 细胞增殖和有丝分裂
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。 1.生命观念——通过对细胞周期的学习，认识到生命活动的周期性。2.科学思维——分析与综合：对比分析有丝分裂各时期的特点，掌握有丝分裂过程。构建染色体和DNA数量变化模型。3.科学探究——运用模型解释细胞表面积与体积的关系。
一、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
(1)各类细胞的直径有一定的规律。
(2)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。
二、细胞增殖
1．意义
细胞增殖是生物体生长、发育、生殖和遗传的基础。
2．方式
细胞以分裂的方式进行增殖。真核细胞的分裂方式包括有丝分裂、无丝分裂和减数分裂。
3．细胞周期(以进行有丝分裂的细胞为例)
(1)概念：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。
(2)阶段划分
①分裂间期：完成物质准备，主要包括DNA的复制和有关蛋白质的合成。
②分裂期：染色体平均分配，完成细胞的分裂。
三、有丝分裂(以动物细胞为例)
1．分裂间期
(1)变化：在完成DNA复制和有关蛋白质合成的同时，细胞适度生长。
(2)细胞核中的染色质呈丝状。
(3)中心体常在细胞分裂间期进行复制。
2．动物细胞在有丝分裂过程中，出现规律性变化的结构有染色体、纺锤体、核膜和核仁等。
着丝粒、着丝点示意图
(1)染色体
①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。
②着丝粒连接两条姐妹染色单体。
③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)纺锤体
①组成：主要由微管及其结合蛋白组成。
②纺锤体装配开始的标志：动物细胞分裂前期星射线的形成和两个中心体向两极的运动。
③作用：组成纺锤体的微管与染色体的着丝点连接，在纺锤体微管的作用下，染色体移动到细胞相应的位置上。
3．有丝分裂期是一个连续的过程，人们为了研究方便，一般将其分为前期、中期、后期和末期。
时期 图示 主要变化
前期 ①复制后的染色质经螺旋化(凝缩)等过程，逐渐变短变粗，形成在光学显微镜下可辨的染色体；②每条染色体含有两条姐妹染色单体，由一个着丝粒相连接；③随着核仁逐渐消失、核膜解体、染色体看似散乱地分布在细胞中；④两个中心体分别移向细胞两极，并发出星射线形成纺锤体
中期 ①在纺锤丝等结构的作用下，染色体向细胞中央的赤道面方向移动，使每条染色体的着丝粒排列在赤道面上；②细胞中染色体的形态比较清晰，是计数染色体数量的适宜时期
后期 ①每条染色体中的两条姐妹染色单体分离，在纺锤丝的作用下分别向细胞两极移动；②细胞中染色体的数量加倍，形成了两套相同数量的染色体
末期 ①到达细胞两极的染色体去凝缩，逐渐变为丝状的染色质；②纺锤体消失；③核膜重新形成，核仁重新组装，新的细胞核逐渐形成
4．在动物细胞分裂的一定时期，胞质也开始分裂。
(1)起止点：胞质分裂一般始于细胞分裂的后期，止于细胞分裂的末期。
(2)方式：在胞质分裂的过程中，动物细胞的细胞质膜常表现为在赤道面位置处向内凹陷，将细胞质一分为二。
(3)结果：一个亲代细胞缢裂成两个体积基本相等的子代细胞。
(正确的打“√”，错误的打“×”)
1．琼脂块的表面积与体积之比随着琼脂块的增大而增大。 ( )
2．细胞周期是从上次分裂结束开始，到下次细胞分裂结束为止的过程，其大部分时间处于分裂期。 ( )
3．只要能分裂的细胞就一定具有细胞周期。 ( )
4．要观察细胞内染色体的形态和数目，最好选择处于有丝分裂后期的细胞。 ( )
5．在分裂间期，可完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，因而可实现染色体数目加倍。 ( )
6．染色单体的形成在前期，动物细胞的中心粒在前期倍增。 ( )
7．动物细胞有丝分裂的纺锤体是由中心粒发出的纺锤丝形成的。 ( )
8．动物细胞细胞质的分开是由细胞质膜向内凹陷把细胞缢裂成两部分。
( )
提示：1．× 琼脂块的表面积与体积之比随着琼脂块的增大而减小。
2．× 细胞周期大部分时间处于分裂间期。
3．× 连续分裂的细胞才有细胞周期。
4．× 中期细胞染色体形态稳定，数目清晰。
5．× 染色体数目加倍发生在分裂后期。
6．× 染色单体随染色体的复制而形成，形成于间期。
7．× 动物细胞的纺锤体是由中心体发出的星射线形成的。
8．√
细胞周期
细胞周期及其表示方法
项目 直线图 扇形图
图形
分裂间期 a、c a
分裂期 b、d b＋c＋d＋e
一个细胞周期 a＋b、c＋d a＋b＋c＋d＋e
(1)细胞周期不是固定值：不同种类的细胞或者同种细胞的不同生理时期，细胞周期的长短不同。
(2)分裂间期和分裂期前后顺序不能颠倒：细胞周期是间期在前，分裂期在后；间期经历的时间长，分裂期经历的时间短。
(3)分裂间期和分裂期不能间断：分裂间期和分裂期是为了方便研究而人为划分的，事实上它们是一个连续的过程。
细胞分裂间期的划分
G1期：又称DNA合成前期，主要进行RNA和有关蛋白质的合成，为S期DNA的复制做准备。
S期：又称DNA合成期，主要进行DNA的复制。
G2期：又称DNA合成后期，主要进行RNA和蛋白质的合成，特别是微管蛋白的合成，为分裂期做准备。
1．科学家用32P标记的磷酸盐浸泡蚕豆幼苗，追踪放射性的去向以研究蚕豆根尖细胞分裂情况，得到根尖细胞连续分裂的时间(单位：h)数据如下图所示。相关叙述正确的是( )
A．de阶段发生遗传物质的平均分配
B．bc阶段结束时DNA含量增加一倍
C．cd阶段完成与DNA复制有关的蛋白质的合成
D．一个细胞周期(可表示为cd＋de)等于17.3 h
B [图示ab、cd、ef为细胞分裂期，主要完成遗传物质的平均分配；bc、de为细胞分裂间期，主要完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，结果是DNA分子加倍。一个细胞周期包括分裂期和分裂间期，为de＋ef(或bc＋cd)等于13 h。]
判断一个完整的细胞周期的方法
(1)“先长后短”：一个细胞周期一定要先经过一个长的间期，再经过一个短的分裂期。
(2)“终点到终点”：从完成时开始，到下一个完成时结束，为一个细胞周期。
(3)“先复制后分裂”：一个细胞周期一定要先完成DNA的复制，才能完成细胞的分裂。
2．(2022·江苏海安中学调研改编)某生物细胞周期中的三个阶段(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，据图分析判断下列叙述错误的是( )
注：阴影部分表示处于该阶段的细胞，2N、4N表示核DNA分子含量
A．一个细胞周期可表示为①→②→③过程
B．DNA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
A [①阶段细胞内核DNA分子含量为2N～4N，处于DNA分子复制时期；②阶段细胞内核DNA分子含量为4N，处于分裂间期DNA分子复制后和分裂期；③阶段细胞内核DNA分子含量为2N，处于分裂间期DNA分子复制前的时期。一个完整的细胞周期为③→①→②，A错误；DNA复制发生在①阶段，B正确；着丝粒分裂和染色体数目加倍发生在②阶段，C正确；③阶段为分裂间期DNA分子复制前，处于该阶段的细胞可能是刚刚完成分裂的细胞，D正确。]
动物细胞的有丝分裂
1．确定某一图像分裂时期的依据
(1)间期：染色质状态，核仁、核膜存在。
(2)前期：染色体散乱排列。
(3)中期：着丝粒排列在赤道面上。
(4)后期：着丝粒分裂，染色体数目加倍。
(5)末期：形成两个子细胞，核仁、核膜重现。
2．有丝分裂过程细胞中核DNA含量、染色体数、染色单体数的变化(生物体细胞中DNA含量为2C，染色体数为2N)
项目 间期 前期 中期 后期 末期
DNA含量 2C→4C 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→4N 4N→2N
3.确定染色体、染色单体、DNA三者之间关系的方法
每条染色体上的DNA分子数，间期随DNA复制而加倍，后期随着丝粒分裂而减半，同时姐妹染色单体消失，染色体加倍，此时细胞内染色体数目是前、中期的两倍，达到最大值。
(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。
4．在有丝分裂过程中，一个细胞内的核DNA含量、染色体数目以及一条染色体含有的DNA数目的曲线分析。
说明：
(1)a→b，l→m的变化原因都是DNA分子复制。
(2)f→g，n→o的变化原因都是着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，形成子染色体。
(3)c→d，n→o的曲线变化很相似但所处时期不同。
(4)c→d，h→i的变化原因都是一个亲代细胞分裂成两个子代细胞。
(5)染色单体的数量起点为0，终点也为0。
5．核DNA含量、染色体数、染色单体数的柱形图
(1)根据染色单体变化判断各时期：
染色单体
(2)根据比例关系判断各时期：
1．请分析在有丝分裂过程中下列细胞结构主要有哪些变化。
(1)染色体；(2)纺锤体；(3)核膜和核仁。
提示：(1)染色体：复制→散乱分布于纺锤体中央→着丝粒排列在赤道面上→着丝粒分裂→移向细胞两极→平均分配到两个子细胞中；(2)纺锤体：形成(前期)→解体消失(末期)；(3)核膜和核仁：解体消失(前期)→重建(末期)。
2．有丝分裂过程中，细胞内DNA分子数量和染色体数量加倍分别发生在什么时期？染色单体形成于何时，消失于何时？哪些时期出现染色单体？
提示：细胞内DNA分子数量加倍在间期，染色体数量加倍在后期。染色单体形成于间期(染色体复制)，消失于后期(着丝粒分裂)。间期、前期和中期出现染色单体。
3．如图为细胞分裂的某一时期示意图，下列有关叙述正确的是( )
A．①为一条染色体，其上的两条染色单体是在间期复制形成的，由一个着丝粒相连
B．⑥是细胞中的中心体，其在分裂前期发出纺锤丝形成纺锤体
C．该细胞中总的DNA分子数等于染色单体数目
D．该细胞进入下一个时期后，细胞中有8条染色体，8条染色单体
A [分析题图可知，该细胞染色体的着丝粒都排列在赤道面上，处于有丝分裂中期。其中①～④为染色体，⑤为星射线，⑥为中心体。①是一条染色体，其上的两条染色单体是在间期复制形成的，由一个着丝粒相连，A正确；细胞中的⑥中心体在分裂前期能发出星射线形成纺锤体，B错误；该细胞的细胞核中含有8个DNA分子，8条染色单体，但细胞质中还含有少量DNA分子，C错误；图示细胞的下一时期为有丝分裂后期，染色体数目加倍，即为8条，染色单体消失，D错误。]
4．图1、图2表示有丝分裂过程中细胞内有关物质或结构的数量变化。下列有关叙述错误的是( )
图1 图2
A．CD段形成的原因是着丝粒分裂，染色单体分开
B．图2中b、c时期分别对应图1的BC段、DE段
C．图1中CD段变化导致图2中c时期状态的形成
D．图2中d时期是辨认染色体形态和数目的最佳时期
D [分析图1，AB段表示每条染色体上的DNA分子数由1变为2，对应间期DNA复制的时期；BC段表示每条染色体上含有2个DNA分子，对应间期DNA复制后的时期、分裂期的前期和中期；CD段表示每条染色体上的DNA分子数由2变为1，这是由于后期着丝粒的分裂；DE段对应有丝分裂后期和末期。分析图2，a、c、d时期染色体数∶核DNA分子数＝1∶1；b表示染色体数∶核DNA分子数＝1∶2。CD段形成的原因是每个着丝粒分裂成两个，染色单体分开形成两条染色体，使每条染色体上含有1个DNA分子，A正确；图2中b、c时期染色体数∶核DNA分子数分别为1∶2和1∶1，且c时期核DNA分子和染色体相对数量均为4，所以b、c时期分别对应图1的BC段、DE段，B正确；图1中CD段着丝粒分裂，染色单体分开形成两条染色体，使染色体数目加倍，从而导致图2中c时期状态的形成，C正确；辨认染色体形态和数目的最佳时期是中期，图2中d时期不表示中期，D错误。]
下表是3个大小不同的细胞模型的相关数值。
细胞边长 细胞表面积 细胞体积 表面积/体积 葡萄糖向内扩散的深度 葡萄糖扩散的体积/细胞总体积
2 mm 24 mm2 8 mm3 3 0.5 mm 7/8
4 mm 96 mm2 64 mm3 3/2 0.5 mm 37/64
8 mm 384 mm2 512 mm3 3/4 0.5 mm 169/512
通过对表格数值的分析知：随细胞边长的增大，细胞的表面积和体积均增大，但表面积/体积和葡萄糖扩散的体积/细胞总体积的值均减小，由此可形成科学思维的学科素养。
(1)细胞的表面积和体积的比值与细胞的大小有什么关系？(科学思维)
提示：细胞越大，该比值越小。
(2)从物质运输的效率看，细胞为什么不能太大？(科学思维)
提示：细胞越大，与周围环境之间进行物质交换的效率就越低。
(3)细胞是越小越好吗？(生命观念)
提示：不是。组成细胞的结构(如各种细胞器)和物质(如酶等)必须占据一定的空间，细胞内各种生化反应的进行也需要一定的空间，这就决定了细胞的体积不能太小。
[课堂小结]
知 识 网 络 构 建 要 点 强 化 识 记
1.生物体的生长既靠细胞生长增大细胞的体积，还要靠细胞分裂增加细胞的数量。2.细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。3.只有连续分裂的细胞才有细胞周期，如根尖分生区细胞和皮肤生发层细胞。4.动物细胞有丝分裂各分裂时期的主要特点：(1)间期：DNA的复制和有关蛋白质的合成。中心体常在此时复制。(2)前期：核仁消失、核膜解体，出现纺锤体和染色体。(3)中期：染色体的形态稳定，数目清晰，着丝粒排列在赤道面上。(4)后期：姐妹染色单体分开，染色体数目加倍，并平均移向两极。(5)末期：纺锤体消失，染色体去凝缩变为丝状的染色质，核膜、核仁重新出现。5.分裂间期DNA复制而加倍，有丝分裂后期两条姐妹染色单体分离使染色体数量暂时加倍。
1．真核细胞直径一般为20～30 μm，生物体的细胞体积比较小，不能无限长大，以下叙述不属于其原因的是( )
A．受细胞表面积与体积关系的限制
B．受细胞核遗传信息所能控制范围的限制
C．受细胞内各种细胞器种类的限制
D．细胞体积过大，物质交换的效率可能会降低
C [细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大；一个细胞的细胞核内所含的遗传信息量是有一定限度的，控制细胞质活动的能力也是有一定限度的，因此一个细胞核控制的细胞质的范围也有一定的限度；生物体的体细胞不能无限长大与细胞的相对表面积等有关，而不是受细胞内各种细胞器种类的限制；细胞的体积越大，则其相对表面积越小，细胞的物质交换效率可能越低。]
2．如图中能够表示一个完整细胞周期的是( )
①a＋b ②b＋c ③甲→乙 ④乙→乙
A．①③ B．①④
C．②③ D．②④
B [根据细胞周期中间期和分裂期持续的时间分析，a和c为间期，b和d为分裂期，故a＋b(或c＋d)为一个细胞周期。乙→甲为间期，甲→乙为分裂期，而一个细胞周期是从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止的一段时间，即乙→乙。]
3．图1表示细胞分裂的不同时期与每条染色体上DNA含量变化的关系，图2表示处于细胞有丝分裂某个时期的细胞图像。下列说法中错误的是( )
A．图1中AB段形成的原因是DNA分子复制
B．图1中DE段可表示有丝分裂后期和末期
C．图2中细胞处于图1中的DE段
D．图2中细胞含8条染色体、8个DNA分子、8条染色单体
D [图1中AB段对应细胞分裂间期的DNA复制期；有丝分裂后期染色单体分开成为染色体，染色体上的DNA含量减半，图1中DE段可表示有丝分裂后期和末期；图2中细胞处于有丝分裂后期，与图1中的DE段对应；图2细胞中已经没有染色单体。]
4．下图表示有丝分裂过程中一个细胞核中染色体数目的变化曲线。下列说法正确的是( )
A．OA段始终没有染色单体
B．BE段每条染色体上有2个DNA分子
C．高等动物细胞中，BE段染色体解螺旋为染色质
D．有丝分裂过程中染色体数目在间期加倍
C [OA段是有丝分裂的间期、前期和中期，间期形成染色单体，前期染色单体出现，所以OA段是有染色单体的，A错误；BE段是有丝分裂的后期和末期，后期着丝粒一分为二，姐妹染色单体分开，每条染色体上有1个DNA分子，B错误；高等动物细胞中，BE段包括后期和末期，末期染色体解螺旋为染色质，C正确；有丝分裂过程中染色体数目在后期加倍，DNA在间期加倍，D错误。]
5．根据下图回答问题：
(1)甲、乙两图表示________细胞进行________分裂的过程。甲图表示细胞分裂的________期，乙图表示细胞分裂的________期。
(2)甲图细胞中有染色体________条，姐妹染色单体________条，DNA分子________个；乙图细胞中有染色体________条，姐妹染色单体________条，DNA分子________个。
[解析] 在细胞分裂的间期完成了染色体的复制，结果是每条染色体上包含了两条姐妹染色单体；到分裂的后期，由于着丝粒的分裂，两条姐妹染色单体分开，成为两条染色体。可以说，在间期姐妹染色单体因染色体的复制而产生，在后期随着姐妹染色单体分离而消失。着丝粒的数目和染色体的数目是一致的，即一个着丝粒对应着一条染色体。一般来说，一条染色体含有一个DNA分子，但在细胞分裂过程中则发生变化，一条姐妹染色单体中含有一个DNA分子，一条染色体复制后，包含两条姐妹染色单体，此时的一条染色体含有两个DNA分子。
[答案] (1)动物 有丝 中 后
(2)6 12 12 12 0 12
14课时分层作业(18) 细胞增殖和有丝分裂
题组一 生物体的生长主要是细胞增殖的结果
1．下列与细胞大小和细胞增殖有关的叙述，正确的是( )
A．细胞体积越小，相对表面积也越小，物质交换效率越低
B．高等动物器官的大小主要取决于细胞体积大小而不是数量多少
C．细胞不能无限长大的原因之一是细胞核中的DNA不会随着细胞体积的增大而增加
D．一般而言，多数动物和植物细胞的半径为20～30 mm
C [细胞体积越小，其相对表面积越大，物质交换效率越高，A错误；高等动物器官大小主要取决于细胞的数量，B错误；细胞核中的DNA不会随着细胞体积的增大而增加，这是细胞不能无限长大的原因之一，C正确；一般而言，多数动物和植物细胞的直径为20～30 um，D错误。]
2．下列有关细胞增殖的说法，不正确的是( )
A．单细胞生物通过细胞增殖增加个体
B．多细胞生物通过细胞增殖发育为成体
C．细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础
D．细胞增殖包括物质准备和细胞分裂两个连续的过程
B [细胞通过分裂进行增殖，单细胞生物通过细胞增殖而繁殖，A正确；多细胞生物从受精卵开始，要经过细胞的增殖和分化逐渐发育成为成体，B错误；细胞增殖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，C正确；细胞增殖包括物质准备和细胞分裂两个连续的过程，D正确。]
题组二 细胞周期
3．(多选)下列关于细胞周期的叙述，正确的是( )
A．成熟的生殖细胞产生后立即进入下一个细胞周期
B．机体内并非所有的细胞都处于细胞周期中
C．抑制DNA的合成，细胞将停留在分裂期
D．细胞分裂间期为细胞分裂期提供物质基础
BD [成熟的生殖细胞产生后不再进行细胞分裂，A错误；机体内并非所有细胞都处于细胞周期中，只有进行连续分裂的细胞才具有细胞周期，B正确；若抑制DNA的合成，细胞将停留在分裂间期，C错误；细胞分裂间期完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，为细胞分裂期提供物质基础，D正确。]
4．下表所示为不同细胞的细胞周期持续时间(单位：h)。据表分析可以得出的结论是( )
细胞 分裂间期 分裂期 细胞周期
十二指肠细胞 13.5 1.8 15.3
肿瘤细胞 18.0 0.5 18.5
成纤维细胞 19.3 0.7 20.0
A.分裂期和细胞周期均最短的是肿瘤细胞
B．分裂期占细胞周期时间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
C [从表中分析可知，分裂期最短的是肿瘤细胞，但细胞周期最短的是十二指肠细胞，只有15.3 h，A错误；分裂期占细胞周期时间比例最小的是肿瘤细胞，B错误；三种细胞的细胞周期持续时间各不相同，说明不同种类细胞的细胞周期持续时间不同，C正确；不同种类细胞的细胞周期持续时间不同，它们的分裂也不是同步进行的，D错误。]
5．如图表示某动物体细胞(含4条染色体)有丝分裂的细胞周期，下列叙述正确的是( )
A．细胞c最适于观察染色体的形态和数目
B．细胞中含有4条染色体的时期是a、b、d
C．细胞周期的长短主要取决于环境温度
D．从b到b是一个完整的细胞周期
A [分析题图可知，a、b、c、d、e分别表示有丝分裂的间期、前期、中期、后期和末期。在有丝分裂的中期(c)，染色体的形态比较稳定，数目比较清晰，便于观察染色体，A正确；细胞中含有4条染色体的时期是有丝分裂的间期(a)、前期(b)、中期(c)和末期(e)，在有丝分裂后期(d)，因着丝粒分裂，导致染色体数加倍，使得细胞中含有8条染色体，B错误；不同物种，其细胞周期的长短主要由遗传物质决定，C错误；从f到f是一个完整的细胞周期，D错误。]
题组三 动物细胞的有丝分裂
6．关于有丝分裂过程中染色体、DNA和染色单体的变化，下列说法正确的是( )
A．有丝分裂的全过程都能看到染色体
B．在细胞周期中，染色单体数量随着染色体数量的增加而增加
C．细胞分裂后期和末期，核DNA分子数与染色体数相同
D．有丝分裂的全过程中，核DNA和染色单体的数量始终保持一致
C [染色体在分裂间期呈染色质状态；有丝分裂后期，染色体数量加倍，而染色单体数量为0，DNA数量与染色体数相等。]
7．如图为细胞分裂的某一时期，下列相关叙述中，不正确的是( )
A．细胞中的中心体⑨与纺锤体的形成有关
B．④是一条染色体，包含两条染色单体①和③，两条染色单体由一个着丝粒②相连
C．细胞中有4条染色体，8条染色单体
D．在后期，细胞中有8条染色体，8条染色单体
D [细胞分裂后期，着丝粒分裂，染色体数目加倍，染色单体消失，该细胞在后期有染色体8条，染色单体0条。]
8．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数(a)、染色单体数(b)、DNA分子数(c)之间的关系如图所示，此时细胞内可能发生着( )
A．中心粒移向两极 B．着丝粒分裂
C．质膜向内凹陷 D．DNA正在复制
A [中心粒移向两极发生在有丝分裂的前期，此时细胞内的染色体数(a)∶染色单体数(b)∶DNA分子数(c)＝1∶2∶2，与题图相符，故A项正确；有丝分裂后期着丝粒分裂，染色单体数目为0，每条染色体上有1个DNA，与题图不符，故B项错误；动物细胞有丝分裂末期细胞质膜向内凹陷形成子细胞，此时细胞内没有染色单体，与题图不符，故C项错误；DNA分子复制发生在有丝分裂间期，此时细胞内还没有染色单体，故D项错误。]
9．如图1是某生物细胞核内的DNA含量随时间变化的曲线，图2表示在上述细胞分裂过程中的某个时期染色体变化模式图，请分析并回答相关问题：
图1 图2
(1)一个完整的细胞周期从________开始到__________结束(用图中字母表示)。
(2)图1表示细胞的有丝分裂过程，d点开始表示细胞分裂进入________期，染色体变化的主要特点是____________________。
(3)图2表示的细胞分裂期相当于图1中________段(用图中字母表示)，该时期有________条染色单体，有________个核DNA分子，分裂后形成的子细胞中含有__________条染色体。
[解析] (1)细胞周期是指能连续分裂的细胞，从一次细胞分裂结束开始，到下一次细胞分裂结束为止，由图可知从f点到k点是一个细胞周期。(2)由图分析可知，ab段是分裂间期，bc段是前期，cd段是中期，de段是后期，后期染色体着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，成为子染色体，并移向细胞两极。(3)图2着丝粒整齐排列在赤道面上，是有丝分裂中期，对应图1中cd或hi段。该时期细胞中有8条染色单体，8个核DNA分子，分裂后形成的子细胞中有4条染色体。
[答案] (1)f k (2)后 着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，染色体数量加倍，并在纺锤丝的牵引下移向两极
(3)cd或hi 8 8 4
10．如图是依据细胞增殖过程中，核内染色体、染色单体、DNA等发生一系列的变化得到的图像和柱状图，请据图回答下列问题：
图1
图2
(1)图1是某生物体细胞增殖过程中的部分图像，根据图像判断细胞有丝分裂的先后顺序应是____________。图1能否表示一个完整的细胞周期？________。
(2)图1中，可表示出图2甲所示细胞核中染色体、染色单体、DNA数目关系的是____________________________________。
在图2的乙坐标中用柱状图表示图1 A中的染色体数、染色单体数、DNA分子数。
(3)观察细胞有丝分裂的实验中，发现大多数细胞处于分裂间期，少数细胞处于分裂期，主要原因是____________________。
[解析] (1)根据细胞周期中各时期的主要特点来进行辨认，A、B、C、D依次表示有丝分裂的后期、中期、前期和末期；图1缺少分裂间期，不能表示有丝分裂的一个完整细胞周期。(2)图2甲中所表示的时期，细胞中具有染色单体，而在图1中具有染色单体的只有B和C。图1 A所示的细胞中染色体数为体细胞的两倍，无染色单体。(3)细胞有丝分裂的间期持续时间长，导致观察细胞有丝分裂的实验中处于分裂间期的细胞多。
[答案] (1)C、B、A、D 不能 (2)B、C 如图所示
(3)细胞分裂间期在细胞周期中持续时间长，分裂期持续时间短
11．图甲表示细胞进行有丝分裂的一个细胞周期，图乙表示细胞增殖过程中核DNA的变化，下列叙述正确的是( )
甲 乙
A．图甲中C→C或者A→A均可表示一个完整的细胞周期
B．图甲中染色单体形成的时期是①，消失的时期是④
C．图乙中g组细胞全部处于图甲中的C→A，e组细胞会发生染色体数目加倍
D．动、植物细胞有丝分裂的差异主要体现在①和④时期
D [图甲中A→C表示分裂间期，C→A表示分裂期，细胞周期中分裂间期在前，分裂期在后，故A→A表示一个完整的细胞周期，A错误；图甲中染色单体形成的时期是⑤分裂间期，消失的时期是③有丝分裂后期，B错误；图乙中g组细胞所处时期为分裂间期DNA复制后、分裂期，其中分裂间期DNA复制后的时期不属于图甲中的C→A，图乙中e组细胞数量最多，处于分裂间期，不会发生染色体数目加倍，C错误；动、植物细胞有丝分裂的差异主要体现在①时期纺锤体的形成和④时期胞质分裂的方式上，D正确。]
12．如图表示植物细胞有丝分裂时细胞核裂解和重建过程。以下相关说法正确的是( )
A．①→②→③→④为一个完整的细胞周期
B．①中完成DNA的复制及相关蛋白质的合成
C．在③过程中内质网的作用十分突出
D．经过该过程，两个子细胞中的DNA含量可能不同
D [分析图示，①表示核膜解体，染色体清晰，为分裂前期；②是末期开始；③是新细胞核形成，是末期或子细胞；④是间期，有完整细胞核。细胞周期包括分裂间期和分裂期，分裂期包括前、中、后、末四个时期，由上述分析可知，图示过程没有中期和后期，因此①→②→③→④不能算一个完整的细胞周期，A错误；DNA的复制及相关蛋白质的合成在④时期，B错误；植物细胞在有丝分裂末期先形成细胞板再形成细胞壁，③过程中高尔基体的作用突出，C错误；经过该过程，两个子细胞中的核DNA含量相同，但细胞质DNA含量不一定相同，因此两个子细胞中的DNA含量可能不同，D正确。]
13．如图是某二倍体植物细胞有丝分裂过程中，染色体和DNA数目的比值的变化曲线，下列说法正确的是( )
A．核DNA的复制发生在ab段
B．与核DNA复制相关酶的合成只发生在bc段
C．染色体数目的加倍发生在de段
D．cd段的染色体数目是ef段的两倍
C [图中ab段染色体和DNA数目的比值为1，DNA未进行复制，故A项错误；bc段染色体和DNA数目比值由1逐渐变为1/2，说明DNA分子正在进行复制，但与DNA复制相关酶的合成发生在ab段，故B项错误；de段染色体和DNA数目的比值变为1，其原因是着丝粒分裂、染色单体消失，染色体数目加倍，故C项正确；ef段染色体数目可能是cd段的两倍或相等，故D项错误。]
14．如图所示，图1、图2分别表示某种生物细胞有丝分裂过程中某一时期的模式图，图3表示有丝分裂过程中不同时期每条染色体上DNA分子数目的变化，图4表示有丝分裂过程中不同时期细胞内染色体数和核DNA分子数的关系。下列有关叙述不正确的是( )
图1 图2 图3
图4
A．图1所示细胞中共有4条染色体，8个核DNA分子；图2所示细胞中没有染色单体
B．图1所示细胞处于图3中的BC段；完成图3中CD段变化的细胞所处分裂时期是后期
C．有丝分裂过程中不会出现图4中d所示的情况
D．图4中的a可对应图3中的BC段
D [图1所示细胞处于有丝分裂的中期，细胞中共有4条染色体、8条染色单体、8个核DNA分子；图2所示细胞处于有丝分裂的后期，此时着丝粒分开，染色单体数为0，A正确；图1所示细胞中的每条染色体上含有2个DNA分子，对应图3中的BC段；CD段的变化表示每条染色体上的DNA分子由2个变成1个，即细胞分裂后期着丝粒分裂的过程，B正确；图4中的d表示细胞核内DNA含量为2N，而染色体数目为4N，有丝分裂过程中不可能出现这种情况，C正确；图4中的a可表示有丝分裂的后期和末期(DE段)，D错误。]
15．如图所示有丝分裂过程中的姐妹染色单体及着丝粒、动粒结构，其中动粒有驱动染色体分离的作用。据图回答问题：
(1)如图所示染色体正处于细胞分裂的________。
A．S期 B．G2期
C．中期 D．后期
(2)细胞分裂时，染色体中被纺锤丝捕获的结构是________(填“着丝粒”或“动粒”)，当纺锤丝变短时，染色体出现的行为是___________________。
相关研究表明，姐妹染色单体分离与黏连蛋白降解有关。黏连蛋白是一个蛋白复合体，至少含有4种亚单位，分离酶能剪切其中的一个亚单位，从而使黏连蛋白解聚。通常情况下，分离酶与securin蛋白结合而不表现出活性。进入有丝分裂后期时，细胞中的后期促进复合体(APX)被激活，此复合体能特异性选择并引导securin蛋白降解，激活分离酶。APX自身不能独立工作，需要Cdc20(一种辅助因子)协助确定和选择被降解的靶蛋白种类及靶蛋白降解时间。
(3)有丝分裂后期，姐妹染色单体分离的原因是________(多选)。
A．黏连蛋白发生解聚 B．securin蛋白被降解
C．APX与分离酶结合 D．Cdc20被抑制
(4)上述资料能表明的事实是________(多选)。
A．姐妹染色单体的分离与纺锤丝的活动无关
B．姐妹染色单体的分离不仅仅是动粒驱动的结果
C．姐妹染色单体的分离需要酶的参与
D．黏连蛋白、APX等物质的作用导致细胞染色体数目加倍
[解析] (1)分析图解可知，图中染色体的着丝粒的两侧有纺锤丝牵引，并且染色体高度螺旋，因此该染色体正处于细胞分裂的中期。(2)细胞分裂时，染色体中被纺锤丝捕获的结构是动粒，当纺锤丝变短时，染色体出现的行为是已分离的染色单体形成的子染色体在纺锤丝的牵引下向细胞两极移动。(3)分析题意可知，“姐妹染色单体分离与黏连蛋白降解有关”，A正确；“进入有丝分裂后期时，细胞中的后期促进复合体(APX)被激活，此复合体能特异性选择并引导securin蛋白降解”，B正确；根据题干信息，APX并没有与分离酶结合，C错误；“APX自身不能独立工作，需要Cdc20(一种辅助因子)协助确定和选择被降解的靶蛋白种类及靶蛋白降解时间”，即Cdc20没有被抑制，D错误。(4)由题述资料可知，姐妹染色单体的分离与纺锤丝的活动无关，A正确；姐妹染色单体的分离不仅需要动粒驱动，还需要酶的参与，B、C正确；黏连蛋白、APX等物质的作用导致细胞染色体数目加倍，D正确。
[答案] (1)C (2)动粒 已分离的染色单体形成的子染色体在纺锤丝的牵引下向细胞两极移动 (3)AB (4)ABCD
1课时分层作业(18) 细胞增殖和有丝分裂
题组一 生物体的生长主要是细胞增殖的结果
1．下列与细胞大小和细胞增殖有关的叙述，正确的是( )
A．细胞体积越小，相对表面积也越小，物质交换效率越低
B．高等动物器官的大小主要取决于细胞体积大小而不是数量多少
C．细胞不能无限长大的原因之一是细胞核中的DNA不会随着细胞体积的增大而增加
D．一般而言，多数动物和植物细胞的半径为20～30 mm
2．下列有关细胞增殖的说法，不正确的是( )
A．单细胞生物通过细胞增殖增加个体
B．多细胞生物通过细胞增殖发育为成体
C．细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础
D．细胞增殖包括物质准备和细胞分裂两个连续的过程
题组二 细胞周期
3．(多选)下列关于细胞周期的叙述，正确的是( )
A．成熟的生殖细胞产生后立即进入下一个细胞周期
B．机体内并非所有的细胞都处于细胞周期中
C．抑制DNA的合成，细胞将停留在分裂期
D．细胞分裂间期为细胞分裂期提供物质基础
4．下表所示为不同细胞的细胞周期持续时间(单位：h)。据表分析可以得出的结论是( )
细胞 分裂间期 分裂期 细胞周期
十二指肠细胞 13.5 1.8 15.3
肿瘤细胞 18.0 0.5 18.5
成纤维细胞 19.3 0.7 20.0
A.分裂期和细胞周期均最短的是肿瘤细胞
B．分裂期占细胞周期时间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
5．如图表示某动物体细胞(含4条染色体)有丝分裂的细胞周期，下列叙述正确的是( )
A．细胞c最适于观察染色体的形态和数目
B．细胞中含有4条染色体的时期是a、b、d
C．细胞周期的长短主要取决于环境温度
D．从b到b是一个完整的细胞周期
题组三 动物细胞的有丝分裂
6．关于有丝分裂过程中染色体、DNA和染色单体的变化，下列说法正确的是( )
A．有丝分裂的全过程都能看到染色体
B．在细胞周期中，染色单体数量随着染色体数量的增加而增加
C．细胞分裂后期和末期，核DNA分子数与染色体数相同
D．有丝分裂的全过程中，核DNA和染色单体的数量始终保持一致
7．如图为细胞分裂的某一时期，下列相关叙述中，不正确的是( )
A．细胞中的中心体⑨与纺锤体的形成有关
B．④是一条染色体，包含两条染色单体①和③，两条染色单体由一个着丝粒②相连
C．细胞中有4条染色体，8条染色单体
D．在后期，细胞中有8条染色体，8条染色单体
8．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数(a)、染色单体数(b)、DNA分子数(c)之间的关系如图所示，此时细胞内可能发生着( )
A．中心粒移向两极 B．着丝粒分裂
C．质膜向内凹陷 D．DNA正在复制
9．如图1是某生物细胞核内的DNA含量随时间变化的曲线，图2表示在上述细胞分裂过程中的某个时期染色体变化模式图，请分析并回答相关问题：
图1 图2
(1)一个完整的细胞周期从________开始到__________结束(用图中字母表示)。
(2)图1表示细胞的有丝分裂过程，d点开始表示细胞分裂进入________期，染色体变化的主要特点是____________________。
(3)图2表示的细胞分裂期相当于图1中________段(用图中字母表示)，该时期有________条染色单体，有________个核DNA分子，分裂后形成的子细胞中含有__________条染色体。
10．如图是依据细胞增殖过程中，核内染色体、染色单体、DNA等发生一系列的变化得到的图像和柱状图，请据图回答下列问题：
图1
图2
(1)图1是某生物体细胞增殖过程中的部分图像，根据图像判断细胞有丝分裂的先后顺序应是____________。图1能否表示一个完整的细胞周期？________。
(2)图1中，可表示出图2甲所示细胞核中染色体、染色单体、DNA数目关系的是____________________________________。
在图2的乙坐标中用柱状图表示图1 A中的染色体数、染色单体数、DNA分子数。
(3)观察细胞有丝分裂的实验中，发现大多数细胞处于分裂间期，少数细胞处于分裂期，主要原因是____________________。
11．图甲表示细胞进行有丝分裂的一个细胞周期，图乙表示细胞增殖过程中核DNA的变化，下列叙述正确的是( )
甲 乙
A．图甲中C→C或者A→A均可表示一个完整的细胞周期
B．图甲中染色单体形成的时期是①，消失的时期是④
C．图乙中g组细胞全部处于图甲中的C→A，e组细胞会发生染色体数目加倍
D．动、植物细胞有丝分裂的差异主要体现在①和④时期
12．如图表示植物细胞有丝分裂时细胞核裂解和重建过程。以下相关说法正确的是( )
A．①→②→③→④为一个完整的细胞周期
B．①中完成DNA的复制及相关蛋白质的合成
C．在③过程中内质网的作用十分突出
D．经过该过程，两个子细胞中的DNA含量可能不同
13．如图是某二倍体植物细胞有丝分裂过程中，染色体和DNA数目的比值的变化曲线，下列说法正确的是( )
A．核DNA的复制发生在ab段
B．与核DNA复制相关酶的合成只发生在bc段
C．染色体数目的加倍发生在de段
D．cd段的染色体数目是ef段的两倍
14．如图所示，图1、图2分别表示某种生物细胞有丝分裂过程中某一时期的模式图，图3表示有丝分裂过程中不同时期每条染色体上DNA分子数目的变化，图4表示有丝分裂过程中不同时期细胞内染色体数和核DNA分子数的关系。下列有关叙述不正确的是( )
图1 图2 图3
图4
A．图1所示细胞中共有4条染色体，8个核DNA分子；图2所示细胞中没有染色单体
B．图1所示细胞处于图3中的BC段；完成图3中CD段变化的细胞所处分裂时期是后期
C．有丝分裂过程中不会出现图4中d所示的情况
D．图4中的a可对应图3中的BC段
15．如图所示有丝分裂过程中的姐妹染色单体及着丝粒、动粒结构，其中动粒有驱动染色体分离的作用。据图回答问题：
(1)如图所示染色体正处于细胞分裂的________。
A．S期 B．G2期
C．中期 D．后期
(2)细胞分裂时，染色体中被纺锤丝捕获的结构是________(填“着丝粒”或“动粒”)，当纺锤丝变短时，染色体出现的行为是___________________。
相关研究表明，姐妹染色单体分离与黏连蛋白降解有关。黏连蛋白是一个蛋白复合体，至少含有4种亚单位，分离酶能剪切其中的一个亚单位，从而使黏连蛋白解聚。通常情况下，分离酶与securin蛋白结合而不表现出活性。进入有丝分裂后期时，细胞中的后期促进复合体(APX)被激活，此复合体能特异性选择并引导securin蛋白降解，激活分离酶。APX自身不能独立工作，需要Cdc20(一种辅助因子)协助确定和选择被降解的靶蛋白种类及靶蛋白降解时间。
(3)有丝分裂后期，姐妹染色单体分离的原因是________(多选)。
A．黏连蛋白发生解聚 B．securin蛋白被降解
C．APX与分离酶结合 D．Cdc20被抑制
(4)上述资料能表明的事实是________(多选)。
A．姐妹染色单体的分离与纺锤丝的活动无关
B．姐妹染色单体的分离不仅仅是动粒驱动的结果
C．姐妹染色单体的分离需要酶的参与
D．黏连蛋白、APX等物质的作用导致细胞染色体数目加倍
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