(共44张PPT)
第3节 细胞的衰老和死亡
学有目标——课标要求必明 记在平时——核心语句必背
1.描述细胞衰老的特征和原因。
2.描述细胞凋亡和细胞坏死的区别。
3.探讨细胞衰老和死亡与人体健康的关系，关注老年人的健康。 1.衰老的细胞内水分减少、多种酶活性降低、呼吸速率减慢、色素积累、膜通透性改变，物质运输功能下降。
2.细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。
【主干知识梳理】
一、细胞衰老的特征
1．细胞衰老的含义
细胞衰老是细胞的__________和_________发生复杂变化的过程，最终表现为细胞的__________________发生变化。
生理状态
化学反应
形态、结构和功能
2．衰老细胞的主要特征
(1)细胞内的_____减少，细胞萎缩，体积______。
(2)细胞内多种酶的活性______，呼吸速率_____，新陈代谢速率_____。
(3)细胞内的_____逐渐积累，妨碍细胞内物质的___________。
(4)细胞膜_______改变，使物质运输功能_____。
(5)细胞核的体积_____，核膜_____，染色质_____，染色_____。
水分
变小
降低
减慢
减慢
色素
交流和传递
通透性
降低
增大
内折
收缩
加深
二、细胞衰老的原因
科学家对于细胞衰老的机制提出了很多假说，目前为大家普遍接受的是_______学说和_____学说。
1．自由基学说
(1)自由基的概念：通常把异常活泼的__________或基团称为自由基。
(2)自由基的特点：含有未配对电子，表现出高度的___________。
(3)自由基的危害。
①攻击生物膜的组成成分_________，引发雪崩式的反应，对_______损伤比较大。
自由基
端粒
带电分子
反应活泼性
磷脂分子
生物膜
②攻击DNA，可能引起_________。
③攻击蛋白质，使蛋白质活性_____，导致细胞衰老。
2．端粒学说
(1)端粒的概念：每条染色体的_____都有一段特殊序列的___________
_________，称为端粒。
(2)端粒DNA序列在每次细胞分裂后会_____一截。在端粒DNA序列被“截”短后，端粒内侧正常基因的DNA序列就会受到______，结果使细胞活动渐趋异常。
基因突变
下降
两端
DNA—蛋白
质复合体
缩短
损伤
三、细胞衰老与个体衰老的关系
1．单细胞生物：细胞的衰老就是_____的衰老。
2．多细胞生物：细胞的衰老与个体的衰老是不同步的。然而个体衰老的过程也是组成个体的细胞_________的过程。
四、细胞的死亡
细胞死亡包括______和_____等方式，其中_____是细胞死亡的一种主要方式。
个体
普遍衰老
凋亡
坏死
凋亡
1．细胞凋亡
(1)概念：由_____所决定的细胞自动结束生命的过程。由于细胞凋亡受到严格的由_________决定的程序性调控，所以它是一种程序性死亡。
(2)意义：对于多细胞生物体完成正常的_________，维持________的稳定，以及抵御_____________的干扰都起着非常关键的作用。
2．细胞坏死：在种种不利因素影响下，由于细胞_________活动受损或中断引起的细胞___________。
基因
遗传机制
生长发育
内部环境
外界各种因素
正常代谢
损伤和死亡
五、细胞自噬
1．概念
通俗地说，就是细胞吃掉自身的____________。在一定条件下，细胞会将受损或功能退化的细胞结构等，通过________降解后再利用，这就是细胞自噬。
2．类型
(1)处于营养缺乏条件下的细胞，通过细胞自噬可以获得维持生存所需的____________。
结构和物质
溶酶体
物质和能量
(2)在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时，通过细胞自噬，可以清除受损或衰老的细胞器，以及感染的微生物和毒素，从而维持_________
___________。
3．意义
人类许多疾病的发生，可能与细胞自噬发生障碍有关，因此，细胞自噬机制的研究对许多疾病的防治有重要意义。
细胞内部
环境的稳定
【教材微点发掘】
1．如图是细胞衰老的自由基学说图解，据图回答有关问题：
(1)衰老细胞膜的通透性改变，物质运输功能降低的原因可能是__________________________________________________________。
(2)老年人容易发生癌变的原因是_______________________________。
(3)根据图示内容，提出延缓衰老的措施。
_____________________________________________________________。
答案：(1)自由基攻击磷脂分子和蛋白质，会引起细胞膜的磷脂分子和转运蛋白等损伤，物质运输功能降低 (2)自由基会攻击DNA，引起基因突变 (3)避免辐射危害、减少有害物质入侵和及时清除自由基等
2．细胞死亡包括凋亡和坏死。下列叙述中属于细胞凋亡的是__________，属于细胞坏死的是________。(填序号)
①皮肤和消化道上皮每天都会有大量细胞死亡脱落 ②骨折时造成的细胞死亡 ③蝌蚪变态发育过程中尾部消失 ④人的红细胞在经历120 d左右的寿命后死亡
答案：①③④ ②
3．胚胎发育过程中是否有细胞的衰老？老年人的体内是否只有细胞的衰老而没有新细胞的产生？
提示：胚胎发育过程中有细胞的衰老；老年人体内既有细胞的衰老也有新细胞的产生。
教材问题提示
(一)旁栏思考
老年斑是由于细胞内的色素随着细胞衰老而逐渐积累造成的。衰老细胞中出现色素聚集，主要是脂褐素的堆积。脂褐素是不饱和脂肪酸的氧化产物，是一种不溶性颗粒物。不同的细胞在衰老过程中脂褐素颗粒的大小也有一定的差异。皮肤细胞的脂褐素颗粒较大，就出现了老年斑。
(二)思考·讨论
1．从实验1中得出的结论是：年龄越大的个体的体细胞可增殖代数越少，年龄越小的个体的体细胞可增殖代数越多，细胞增殖的能力与个体的年龄有密切的关系。
2．细胞核对细胞分裂的影响大一些。
(三)思维训练
1．细胞的寿命与分裂能力无关。寿命短的细胞不一定能分裂，如白细胞的寿命只有5～7 d，但也不能分裂。
2．有关系。
3．提示：学生可作出各种推测。皮肤表皮细胞的寿命约为10 d，生发层细胞分裂能力强。
新知探究(一) 细胞的衰老
【探究·深化】
[情境质疑]
人到了一定的年龄就会出现白头发，并且随着年龄的增长，白头发往往会越来越多，甚至不仅头发花白，而且满脸老年斑。结合教材，分析探究以下问题：
(1)年老的个体会有新生的细胞吗？新生婴儿体内含有衰老的细胞吗？
提示：老年人体内有新生的细胞，新生婴儿体内也有衰老的细胞，只是所占比例不同。新生婴儿体内衰老细胞较少，新生细胞较多，老年人则相反。
(2)老年人为什么大多头发花白，满脸老年斑？
提示：衰老细胞中酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少，故头发变白；衰老细胞膜通透性改变，色素积累，出现老年斑。
(3)细胞是生物体结构和功能的基本单位，细胞的衰老就代表个体的衰老吗？
提示：对于多细胞生物而言，细胞的衰老不等于机体的衰老，如幼年个体中每天都有细胞衰老；机体的衰老也不等于细胞的衰老，如老年个体中每天也有新的细胞产生。但个体衰老时，组成该个体的细胞往往表现为普遍衰老现象。
(4)衰老的细胞内水分减少，减少的这部分水在细胞中以什么形式存在？
提示：自由水。
(5)一般情况下，老年人的心脏不如年轻人的心脏收缩有力，试从细胞水平上分析其主要原因是什么？
提示：老年人体内衰老细胞多，衰老细胞呼吸速率减慢，新陈代谢速率减慢。
[重难点拨]
1．简化记忆细胞衰老特征
2．衰老的表现及形成原因
个体衰老表现 对应的细胞衰老原因
皮肤干燥、发皱 细胞内水分减少，细胞体积变小
头发变白 细胞内的(酪氨酸)酶活性降低
老年斑 细胞内色素的积累
无力 细胞内呼吸速率减慢
吸收能力下降 细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低
【典题·例析】
[典例] 人衰老的红细胞具有下列哪些特征( )
①水分减少，细胞萎缩 ②新陈代谢的速率减慢 ③某些酶的活性降低 ④呼吸速率上升 ⑤色素积累增多 ⑥细胞的呼吸速率减慢 ⑦细胞核体积增大 ⑧细胞膜的通透性功能改变
A．①②③④⑤⑦⑧ B．①②③⑤⑥⑦⑧
C．①②③⑤⑥⑧ D．①②③④⑤⑧
[答案] C
[解析] 衰老的细胞具有以下五项特征：(1)细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小；(2)多种酶的活性降低，细胞呼吸速率减慢，新陈代谢速率减慢；(3)细胞内的色素积累，妨碍细胞内物质交流和传递，影响细胞正常的生理功能；(4)细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩，染色加深；(5)细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低。根据以上特征判断，①②③⑤⑥⑦⑧都符合衰老细胞的特征，但由于人衰老的红细胞没有细胞核，因此应除去⑦。
【应用·体验】
1．李白有诗云：“君不见，高堂明镜悲白发，朝如青丝暮成雪。”从细胞学的角度分析，这个过程中不会出现的变化是( )
A．细胞核体积缩小 B．细胞内水分减少
C．酶的活性降低 D．细胞呼吸速率减慢
答案：A
解析：细胞衰老，细胞核的变化是体积增大，核膜内折，染色质收缩，染色加深，不会出现细胞核体积减小；衰老细胞内水分含量的变化是减少，因此细胞萎缩，细胞体积变小，细胞新陈代谢速率减慢；衰老细胞内许多酶的活性降低，如酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少，头发变白；衰老细胞的细胞呼吸速率减慢。
2．下列关于衰老的相关叙述，错误的是( )
A．多细胞生物个体衰老的过程，也是组成个体的细胞普遍衰老的过程
B．细胞代谢产生的自由基，会攻击蛋白质分子，致使细胞衰老
C．端粒DNA序列变短后，细胞活动渐趋异常
D．衰老细胞的体积减小，从而使细胞的相对表面积增大，物质运输效率增大
答案：D
解析：多细胞生物个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程，A正确；自由基学说认为，细胞进行的各种氧化反应会产生自由基，自由基攻击蛋白质分子，使细胞衰老，B正确；随着分裂次数增加，端粒DNA序列会变短，使细胞活动渐趋异常，C正确；衰老的细胞，其细胞膜通透性改变，物质运输功能降低，D错误。
新知探究(二) 细胞的死亡
【探究·深化】
[情境质疑]
如图表示细胞凋亡的机理，据图分析回答有关问题：
(1)过程A体现了生物膜的_________功能，说明细胞凋亡有_____性，在特定时期凋亡特定细胞。
(2)从过程B中可以看出，细胞凋亡是相关基因____________的结果，该过程中形成具膜的凋亡小体，体现了膜的_____性。
(3)过程C中凋亡小体被吞噬消化，此过程需要_______ (细胞器)的参与。
信息传递
特异
选择性表达
流动
溶酶体
[重难点拨]
细胞凋亡与细胞坏死的比较
比较项目 细胞凋亡 细胞坏死
与基因关系 受基因控制 不受基因控制
影响因素 受遗传机制决定的程序性调控 极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激
与机体关系 机体控制的主动性死亡，对机体有利 不受机体控制的被动性死亡，对机体有害
形态变化 细胞变圆与周围细胞脱离 细胞外形不规则变化
结构变化 染色质凝集，细胞分为一个个小体(凋亡小体) 溶酶体破坏，胞浆外溢
【典题·例析】
[典例1] (2021·广东高考)研究表明，激活某种蛋白激酶PKR，可诱导被病毒感染的细胞发生凋亡。下列叙述正确的是( )
A．上述病毒感染的细胞凋亡后其功能可恢复
B．上述病毒感染细胞的凋亡不是程序性死亡
C．上述病毒感染细胞的凋亡过程不受基因控制
D．PKR激活剂可作为潜在的抗病毒药物加以研究
[答案] D
[解析] 被病毒感染的细胞凋亡后，其功能丧失且不可恢复，A错误；细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，是程序性死亡，B、C错误；由题意可知，激活蛋白激酶PKR，可诱导被病毒感染的细胞发生凋亡，故PKR激活剂可作为潜在的抗病毒药物加以研究，D正确。
[典例2] 细胞凋亡与细胞坏死是两个不同的过程，如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A．细胞凋亡是由基因控制的，对生物的个体生长发育和机体稳态的维持具有重要作用
B．细胞坏死最终细胞因细胞膜破裂，胞浆外溢而死亡
C．吞噬细胞吞噬凋亡小体与溶酶体有关
D．在成人体内，被病原体感染的细胞的清除是通过细胞坏死实现的
[答案] D
[解析] 细胞凋亡是由基因控制的，对生物的个体生长发育和机体稳态的维持具有重要作用；由图可知，细胞坏死是细胞膜被破坏，胞浆外溢造成死亡；吞噬细胞吞噬凋亡小体后在细胞内的溶酶体中将其消化；成人体内，被病原体感染的细胞的清除是通过细胞凋亡实现的。
【应用·体验】
1．下列不属于细胞凋亡的是( )
A．手指发育过程中，指间细胞的自动死亡
B．红细胞寿命只有120天左右，红细胞的自我更新
C．感染病原体的细胞被清除
D．被浓硫酸烧伤而死亡的细胞
答案：D
解析：浓硫酸烧伤造成的细胞死亡属于外界因素引起的细胞坏死。
2．IAPs是细胞内一种控制细胞凋亡的物质，其作用原理是与细胞凋亡酶结合从而达到抑制细胞凋亡的目的。IAPs的核心结构是RING区域，如果去掉该区域，则能有效地促进更多的细胞凋亡。下列相关说法错误的是( )
A．细胞凋亡是由基因决定的细胞程序性死亡
B．去掉癌细胞中IAPs的RING区域，可有效地促进癌细胞凋亡
C．IAPs的合成可以不受基因的控制
D．细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除，也是通过细胞凋亡完成的
答案：C
解析：细胞内物质的合成和分解都受到细胞内基因的控制，既然IAPs是细胞内一种控制细胞凋亡的物质，那么其合成也受基因的控制。
科学视野——细胞自噬与人类健康
细胞自噬是近年来热门研究领域。“自噬”字面意思是“将自己吃掉”，实则是一种细胞自身成分降解和循环的基本过程。通俗地说，细胞可以通过降解自身的非必需成分来提供营养和能量，也可以降解一些毒性成分以阻止细胞损伤和凋亡。
对细胞自噬的研究成果有助于人类更好地了解细胞如何实现自身的循环利用。在适应饥饿或应对感染等许多生理进程中，细胞自噬机制都有重要意义。此外，细胞自噬基因的突变会引发疾病，因此干扰自噬过程可以用于癌症和神经系统疾病等的治疗。
【素养评价】
1．细胞自噬是指生物膜包裹部分细胞质和细胞内需要降解的细胞器、蛋白质等形成自噬体，最后与溶酶体融合降解所包裹的内容物，以实现细胞稳态和细胞器的更新。下列关于细胞自噬的理解，不准确的是( )
A．细胞自噬就是细胞的凋亡
B．细胞自噬是基因选择性表达的结果
C．细胞自噬依靠溶酶体内的多种水解酶
D．细胞自噬与膜的流动性有关
答案：A
解析：细胞自噬是细胞内部分衰老、损伤的细胞结构等的消除，并非细胞的凋亡；细胞自噬也有新蛋白质的合成，故是基因选择性表达的结果；自噬体最后与溶酶体融合降解所包裹的内容物，故细胞自噬依靠溶酶体内的多种水解酶；生物膜包裹部分物质和结构形成自噬体，故细胞自噬与膜的流动性有关。
2．细胞自噬是真核生物中进化保守的对细胞内物质进行周转的重要过程，它与细胞凋亡、细胞衰老一样，是十分重要的生物学现象，参与生物的生长、发育等多种过程。如图为细胞通过自噬作用清除衰老线粒体的过程，下列相关叙述错误的是( )
A．自噬前体来源于内质网，吞噬衰老线粒体的过程体现了膜的流动性
B．自噬体具双层膜结构，其中降解线粒体的水解酶在溶酶体中合成
C．自噬体的形成需借助于膜的流动性，这一过程需要消耗能量
D．细胞凋亡和细胞衰老的过程中，细胞的自噬作用可能增强
答案：B
解析：由图可知，自噬前体来源于内质网，吞噬衰老线粒体的过程体现了膜的流动性，A正确；自噬体具双层膜结构，其中降解线粒体的水解酶在核糖体上合成，B错误；自噬体的形成需借助于膜的流动性，这一过程需要消耗能量，C正确；细胞凋亡和细胞衰老的过程中，细胞的自噬作用可能增强，D正确。
3．细胞自噬是指细胞通过降解自身结构或物质使细胞存活的自我保护机制。细胞面临代谢压力时，可通过降解自身大分子物质或细胞器为生存提供能量。图1、2表示酵母细胞自噬的信号调控过程，其中AKT和mTor是抑制酵母细胞凋亡和自噬的两种关键蛋白激酶。下列分析错误的是( )
A．溶酶体与细胞自噬有关
B．细胞凋亡受基因控制，细胞自噬不受基因控制
C．当营养物质充足时，胰岛素可激活AKT抑制细胞凋亡
D．酵母细胞启动自噬过程的意义是为细胞生命活动提供ATP
答案：B
解析：溶酶体的主要功能是分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。溶酶体与细胞自噬有关，A正确；细胞凋亡和细胞自噬都受基因控制，贯穿细胞正常的生长发育过程，在生物体的生命活动中发挥积极作用，B错误；据图1可知，当营养物质充足时，胰岛素可激活AKT抑制细胞凋亡，C正确；据图2可知，营养物质缺乏时，酵母细胞启动自噬过程，其意义是为细胞生命活动提供ATP，D正确。(共48张PPT)
第2节 细胞的分化
学有目标——课标要求必明
1.阐明细胞分化的概念，说出细胞分化是细胞中的基因选择性表达的结果，是形成多细胞生物体的必要过程。
2.举例说明细胞的全能性在植物组织培养和动物克隆等方面的应用。
3.说出干细胞的特点，关注干细胞在医学上的应用。
记在平时——核心语句必背
1.细胞分化的实质是基因的选择性表达。
2.细胞分化是一种持久性的变化，分化的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。
3.细胞的分化程度越高，细胞全能性相对越低，没有分化的细胞，如受精卵、早期胚胎细胞等也具有全能性。
4.克隆猴核移植的成功，说明已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。
5.实现细胞全能性的条件：离体、一定的营养物质、激素和适宜的温度、pH等。
【主干知识梳理】
一、细胞分化
1．概念
在个体发育中，由____________细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生___________的过程。
一个或一种
稳定性差异
2．特点
(1)细胞分化是一种_______的变化。
(2)一般来说，分化的细胞将一直保持_______的状态，直到死亡。
(3)细胞分化是生物界__________的生命现象。
3．意义
(1)是生物_________的基础。
(2)使多细胞生物体中的细胞趋向_______，有利于提高各种生理功能的_____。
持久性
分化后
普遍存在
个体发育
专门化
效率
4．原因
细胞分化是细胞中的基因___________的结果，即在个体发育过程中，不同种类的细胞中__________的表达情况不同。
二、细胞的全能性
1．概念
细胞经分裂和分化后，仍具有产生___________或分化成____________的潜能和特性。
选择性表达
遗传信息
完整有机体
其他各种细胞
2．实例
(1)植物组织培养。
①过程：
②结论：高度分化的植物细胞仍具有_______。
全能性
(2)动物细胞核移植。
①过程：
②结论：已分化的动物体细胞的________具有全能性。
细胞核
【教材微点发掘】
1．结合教材第121页图6－7骨髓中造血干细胞分化出各种血细胞的过程图解回答有关问题：
(1)干细胞是动物和人体内________________________________的细胞。
(2)人骨髓中的许多造血干细胞能通过增殖和分化不断产生________________________。
(3)脐带血干细胞可以培养并分化成人体的______，可用于治疗血液系统疾病。
答案：(1)仍保留着少数具有分裂和分化能力 (2)红细胞、白细胞和血小板 (3)各种血细胞
2．下图是克隆羊的培育过程模式图，请据图及教材第121页相关内容分析回答下列问题：
(1)如果直接用B羊的乳腺细胞进行培养，能不能形成完整的个体？与植物细胞相比，有什么不同？_______________________________________
____________________________________。
(2)得到的克隆羊的性别等绝大部分的性状应该和________(填“A”“B”或“C”)羊相同。
答案：(1)不能发育成完整个体。这说明与植物细胞相比，动物分化的体细胞的全能性受到限制，但是细胞核仍具有全能性 (2)B
教材问题提示
思考·讨论
(一)比较构成人体组织的细胞
1．这些细胞在形态上相差很大，结构上也有区别，功能上各不相同，但总体上都由细胞膜、细胞质、细胞核组成。
2．在正常情况下，它们是不能恢复成早期胚胎细胞的；这四种组织中的某种细胞不会转变成其他组织的细胞。
(二)细胞的全能性
1．从资料1中可以得出的结论是：已经分化的植物细胞在离体培养下能够形成完整的植物体。
2．能。
3．将肠上皮细胞单独培养不能获得新的个体；与资料1中的实验相比，资料2中的实验说明已分化的动物细胞的细胞核仍具有全能性。
新知探究(一) 细胞分化
【探究·深化】
[情境质疑]
下图表示细胞分化的过程，据图回答有关问题：
(1)据图，基因A、B中，细胞甲、乙含有的基因和表达的基因分别是哪种？
提示：细胞甲含有的是基因A和B，表达的是基因A；细胞乙含有的是基因A和B，表达的是基因B。
(2)细胞甲、乙都要进行呼吸作用，都要合成相关的酶，据此推断细胞甲、乙中DNA和蛋白质的种类是否相同？
提示：DNA相同，蛋白质不完全相同。
(3)通过以上推理可知，细胞分化的实质是什么？
提示：基因的选择性表达(或程序性表达)。
(4)细胞分裂和细胞分化与个体的生长发育有什么关系？
提示：细胞分裂使细胞数量增多，是个体生长的基础；细胞分化使细胞种类增多，是个体发育的基础。个体生长发育是细胞分裂和细胞分化共同作用的结果。
(5)一个生物体内各种体细胞的遗传信息相同吗？为什么？
提示：相同。因为复杂生物体的所有体细胞都是由一个受精卵经过有丝分裂形成的，即细胞分化形成的各种细胞的细胞核内遗传物质没有发生变化。
[重难点拨]
1．细胞分化的机制
(1)不同细胞中基因“执行情况”不同，即基因“选择性表达”，如胰岛B细胞中胰岛素基因表达，抗体基因关闭，而浆细胞则与之相反。
(2)由于基因的选择性表达，导致含遗传信息相同的细胞中mRNA和蛋白质“各不相同”，从而导致出现细胞形态、结构或生理功能的“与众不同”(即分化)。
2．对细胞分化过程的理解
(1)从细胞水平分析：细胞的形态、结构和功能发生改变。
(2)从亚显微结构水平分析：细胞器的数目及细胞质基质成分和功能发生改变。
(3)从分子水平分析：
①蛋白质角度：蛋白质种类、数量、功能发生改变。
②基因角度：基因选择性表达，即遗传信息的表达情况不同，这是细胞分化的根本原因。
【典题·例析】
[典例1] 下列有关细胞分化的分析，错误的是( )
A．在个体发育过程中，有序的细胞分化能够增加细胞的类型
B．从细胞器水平分析，细胞分化是细胞器的种类、数目改变的结果
C．细胞分化使各种细胞的遗传物质有所差异，导致细胞的形态和功能各不相同
D．从蛋白质角度分析，细胞分化是蛋白质种类、数量改变的结果，这是细胞分化的直接原因
[答案] C
[解析] 在个体发育过程中，有序的细胞分化能够增加细胞的类型，A正确；从细胞器水平分析，细胞分化是细胞器的种类、数目改变的结果，B正确；细胞分化的实质是基因的选择性表达，不会改变细胞中的遗传物质，C错误；从蛋白质角度分析，细胞分化是蛋白质种类、数量改变的结果，这是细胞分化的直接原因，D正确。
[典例2] 有人取同种生物的不同细胞，检测其基因表达，结果如图。下列分析错误的是( )
A．若基因1～8中有一个是控制细胞呼吸酶的基因，则最可能是基因2
B．判断图中细胞功能近似程度的依据是表达相同基因的多少
C．功能最为近似和差异最大的细胞分别是1与6、5与7
D．细胞分化使不同细胞中蛋白质完全不同，导致细胞的形态和功能各不相同
[答案] D
[解析] 细胞呼吸酶基因在所有的活细胞中都表达，图中基因2在每种细胞中都表达，所以控制细胞呼吸酶的基因最有可能是基因2；判断图中细胞功能近似程度的依据是表达相同基因的多少，表达的相同基因越多，差异表达的基因越少，细胞功能越相似；由题图可知，细胞1表达1～5基因，细胞6表达2～5基因，两者表达的相同基因最多，差异表达的基因最少，则功能最近似。细胞5与细胞7表达的相同基因最少，功能差异最大；细胞分化使不同细胞中蛋白质不完全相同。
归纳拓展
分化细胞表达的基因
(1)管家基因：所有细胞均表达的一类基因，其表达产物是维持细胞基本生命活动所必需的，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因。
(2)奢侈基因：不同类型细胞特异性表达的一类基因，其产物赋予不同细胞特异性的生理功能，如血红蛋白基因、胰岛素基因。
【应用·体验】
1．下列四个选项中关于细胞增殖和细胞分化的叙述，错误的是( )
A．细胞增殖可以增加细胞的数量，细胞分化可以增加细胞的种类
B．受精卵发育成个体的过程中有细胞增殖和细胞分化的发生
C．细胞增殖和细胞分化均可改变细胞核中的遗传信息
D．细胞增殖过程中和细胞分化过程中均需要合成蛋白质
答案：C
解析：细胞增殖可以增加细胞的数量，细胞分化可以增加细胞的种类，A正确；受精卵发育成个体的过程中有细胞的增殖和分化，B正确；细胞增殖和细胞分化均没有改变细胞核中的遗传信息，C错误；细胞增殖和细胞分化过程中均需要合成相关的酶等蛋白质，D正确。
2.动物和人体内具有分裂和分化能力的细胞称
为干细胞。下列关于右图的叙述错误的是( )
A．a过程表示干细胞能自我更新
B．b、c过程表示干细胞具有分化能力
C．a、b、c过程中细胞的遗传信息表达情况不同
D．b过程形成的细胞直接组成器官，可供器官移植使用
答案：D
解析：细胞分化形成不同的细胞和组织，不同组织组成器官，而不是细胞直接组成器官。
新知探究(二) 细胞的全能性
【探究·深化】
[情境质疑]
1．下图是胡萝卜的组织培养过程，请分析：
(1)植物体中的细胞没有表现出全能性，而是分化成了不同的组织和器官，这说明植物细胞全能性的表达需要什么条件？
提示：植物细胞全能性的表达需要在离体条件下并需要一定的外界条件。
(2)图中试管里的培养液应该含有哪些物质？
提示：植物激素、无机盐和糖类等物质。
(3)植物细胞具有全能性的根本原因是什么？
提示：已分化的细胞都有一整套和受精卵相同的遗传物质，具有发育成一个完整个体所需要的全部遗传信息。
2．脐带血是胎儿娩出、脐带结扎并离断后残留在胎盘和脐带中的血液，通常是废弃不用的。近十几年的研究发现，脐带血中含有可以重建人体造血和免疫系统的造血干细胞，可用于造血干细胞移植，治疗多种疾病。请思考下列问题：
(1)脐带血含有干细胞，请问脐带血中的干细胞有哪些用途？
提示：可以重建人体造血和免疫系统的造血干细胞，可用于造血干细胞移植、治疗血液系统疾病等。
(2)查阅有关资料，了解存在人体的干细胞有哪些？
提示：人体内干细胞的种类有胚胎干细胞、成体干细胞、造血干细胞、神经干细胞、周边血干细胞、脂肪干细胞、骨髓间充质干细胞等。按分化潜能分为全能干细胞，多能干细胞，单能干细胞。
[重难点拨]
细胞分化与细胞的全能性比较
项目 细胞分化 细胞的全能性
原理 细胞内基因选择性表达 已分化的细胞含有本物种全套遗传物质
特点 ①持久性
②普遍性
③不可逆性
④稳定性 ①高度分化的植物体细胞具有全能性
②动物已分化的体细胞全能性受限制，但细胞核仍具有全能性
③全能性的体现要进行诱导和离体培养
结果 形成形态、结构、功能不同的细胞群 形成新的个体
大小
比较 细胞分化程度有高低之分，如体细胞＞生殖细胞＞受精卵 细胞全能性表达的难易程度不同，如受精卵＞生殖细胞＞体细胞
关系 ①二者的遗传物质都未发生改变
②已分化的植物细胞仍然保持全能性
③一般情况下，分化程度越高，全能性相对越低
续表
【典题·例析】
[典例1] 下列有关细胞全能性的叙述，错误的是( )
A．已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性
B．生物体内由于细胞分化，全能性不能表达
C．卵细胞与受精卵一样，细胞未分化，全能性最高
D．植物细胞在一定条件下离体培养能表现全能性
[答案] C
[解析] 已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性，A正确；生物体内的细胞，由于分化没有表现出全能性，B正确；卵细胞属于已分化的细胞，与受精卵相比，全能性较低，C错误；处于离体状态的植物细胞，在一定的营养物质、激素和其他外界条件下，能表现出全能性，D正确。
[典例2] 研究人员给中风小鼠脑内移植神经干细胞并注射了3K3A－APC化合物，一个月后对小鼠进行测试，发现神经干细胞发育成的神经细胞数量增多，小鼠的运动和感觉功能明显恢复。下列对此研究的分析，正确的是( )
A．大多数神经干细胞的染色体数目是神经细胞的2倍
B．神经干细胞发育为功能正常的神经细胞体现了细胞的全能性
C．植入神经干细胞的数量和注射3K3A－APC化合物的浓度是该实验的自变量
D．神经干细胞发育为神经细胞过程中，细胞膜上的蛋白质种类、数量发生了稳定性改变
[答案] D
[解析] 大多数神经干细胞处在分裂间期，而分裂间期细胞中染色体数目与神经细胞的相等。神经干细胞发育成功能正常的神经细胞，并没有发育成完整的个体或分化成其他各种细胞，因此不能体现细胞的全能性。植入神经干细胞的数量和注射3K3A－APC化合物的浓度是该实验的无关变量，自变量是是否移植神经干细胞和是否注射3K3A－APC化合物。神经干细胞发育为神经细胞过程是细胞分化的过程，该过程中细胞膜上的蛋白质种类、数量发生稳定性改变，如出现能识别神经递质的蛋白质等。
方法规律
证明细胞表达全能性的三个条件
(1)起点条件：已分化的细胞。
(2)中间条件：离体状态(体外培养)。
(3)终点条件：形成完整个体或产生其他各种细胞。
【应用·体验】
1．下列哪种细胞的全能性最容易表达出来( )
A．青蛙的上皮细胞
B．胡萝卜根的韧皮部细胞
C．大白鼠的肝脏细胞
D．人的皮肤生发层细胞
答案：B
解析：细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后，仍然具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。从理论上讲，每一个分化的细胞中都含有一整套控制该生物个体形成的遗传物质(基因)，在合适的条件下，它们都有可能重新被激活并开始表达，即重新分裂和分化。就目前的研究成果看，受精卵的全能性最高，其次是生殖细胞，再次是体细胞，而在体细胞中，无论植物细胞还是动物细胞，都能在一定程度上表现出全能性，但动物细胞的全能性受到限制，不如植物细胞的全能性容易表达出来。
2．有人用哺乳动物小鼠进行胚细胞培养和成体细胞核移植，实验步骤如下：①分离小鼠8细胞胚胎的一个细胞，培养到胚泡时期，移植到代孕母体子宫中，结果发育成小鼠；②分离囊胚期细胞，移植到代孕母体子宫中，结果不能发育成小鼠；③分离囊胚期细胞，将其核移植到去核的卵细胞中，经相关处理后可发育成小鼠；④分离小鼠肠上皮细胞，将其核移植到去核的卵细胞中，经相关处理后可发育成小鼠。该实验不能说明( )
A．动物细胞分化程度越高，它的全能性的发挥越受到限制
B．已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性
C．人类还不能将单个已分化的动物体细胞培育成新的个体
D．只有小鼠胚细胞中含有本物种全套的遗传信息
答案：D
解析：实验①和②说明动物细胞分化程度越高，它的全能性的发挥越受到限制。实验②③④说明已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性。小鼠的体细胞中均含有本物种全套的遗传信息，而不仅仅是小鼠胚细胞中含有本物种全套的遗传信息。
科学视野——克隆猴“中中”和“华华”
体细胞克隆猴“中中”“华华”的诞生是我国科学家历经五年攻关取得的重大突破。利用克隆技术可以得到许多在遗传上相同的克隆猴。猴与人在进化上亲缘关系很近，它比鼠更适合用作研究人类疾病和进行药物实验的模型动物；遗传上相同的克隆猴用于药物对照实验有利于更准确地评估药效。这一研究成果的确意义非凡。下图表示克隆猴的培育过程：
实现克隆猴主要有三道难关需要攻克。一是卵母细胞的核遗传物质区域不易识别，去掉猴卵母细胞核遗传物质的难度很大。二是卵母细胞“唤醒”时机难把握。克隆过程中，体细胞的细胞核进入卵母细胞时，需先“唤醒”卵母细胞，然后才启动一系列发育“程序”。三是体细胞克隆胚胎的发育成功率低。我国科学家攻克了这些难关，将克隆技术的应用推向了新的高度。克隆猴的诞生，标志着我国克隆技术走在了世界的最前列！
【素养评价】
1．经过多年的研究攻关，我国科学家成功克隆出世界首例体细胞克隆猴。体细胞克隆猴的成功，将有效缩短我国基于克隆猴疾病模型的药物研发周期，助力“健康中国2030”目标实现。下列说法错误的是( )
A．克隆猴的诞生说明了细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心
B．克隆猴的唾液腺细胞中的核仁较口腔上皮细胞的大
C．克隆猴体细胞核上的核孔能允许DNA和蛋白质等分子进出
D．克隆猴的诞生将为治疗老年痴呆、恶性肿瘤等药物研发提供动物模型
答案：C
解析：克隆猴的诞生说明了细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，A正确；克隆猴的唾液腺细胞分泌活动较口腔上皮细胞旺盛，因此其核仁较大，B正确；克隆猴体细胞核上的核孔不允许DNA进出，C错误；克隆猴的诞生将为治疗老年痴呆、恶性肿瘤等药物研发提供动物模型，D正确。
2．世界上首个体细胞克隆猴在上海诞生，如图是简要的克隆过程示意图。下列相关叙述错误的是( )
A．a细胞是卵细胞 B．克隆猴的性状与乙相同
C．重组细胞具有全能性 D．①过程运用了细胞核移植技术
答案：B
解析：据图分析可知，a细胞是卵细胞，去核以后作为核移植的受体细胞，A正确；由于细胞核来自甲，因此克隆猴的性状主要与甲相同，B错误；重组细胞最终发育成克隆猴，说明其具有全能性，C正确；①过程表示将甲的体细胞核移植到乙的去核卵细胞中，利用了核移植技术，D正确。(共51张PPT)
第6章 细胞的生命历程
解读章首图文
培养学习志向·勇担社会责任
细胞的生命历程，看不见、摸不着，同学们会觉得高深莫测。而对于生物体从出生到死亡的生命历程，同学们早已熟知。因此，本章引言贯彻从已知到未知的编写思路，从生物体的生命历程说起，自然过渡到细胞。第二段用第二人称叙述，“就在你阅读本书的时候，你身体内就有许多细胞在进行分裂……”让同学们感到将要探究的不是距离自己十分遥远的学问，而是与自己息息相关的生命活动，从而强化学习动机。引言的最后一
句“……细胞的生命历程大都短暂，却对个体的生命有一份贡献。”这句话是学习本章时同学们应当形成的重要概念，也是学习本章的重要思路：学习有关细胞生命历程的内容，不能脱离个体；没有个体，细胞生长、增殖、分化、衰老和凋亡都会失去意义。
为了强调细胞与个体的关系，本章题图的设计思路是：翠绿的叶片和鲜艳的红花给人展示了生命的娇艳和美丽，再配上处于有丝分裂中期的细胞图片，提示植物开花与细胞分裂的关系(离开细胞的分裂和分化，植物就不会有开花现象)，说明如此美丽的生命体都是由细胞构成的，都离不开细胞的生命活动，并由此推及细胞的生命历程是个体生命的重要组成部分。
章首页题图左下方配一首小诗：鲜花吐蕊，绿叶葱茏，抑或花瓣凋落，枯叶飘零，展示着个体的生命现象，折射出细胞的生命历程。花开花落，叶绿叶枯，表面是个体的生命现象，深究却是众多细胞生命历程的综合表现。这首小诗进一步提示同学们学习本章时应关注细胞与个体的关系，并且引导同学们观赏花开花落时能联想这些现象背后是细胞的增殖、分化或衰老、凋亡，这样同学们不仅能收获认知的愉悦，还能丰富精神生活，提升审美境界。
理清本章架构
初识概念体系·具备系统思维
第1节 细胞的增殖
第1课时 细胞周期与植物细胞的有丝分裂
学有目标——
课标要求必明 记在平时——核心语句必背
1.简述细胞生长和增殖的周期性。
2.概述细胞有丝分裂的过程，阐述细胞有丝分裂的重要意义。 1.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。
2.一个细胞周期包括分裂间期和分裂期，其中分裂期又可以划分为前期、中期、后期和末期四个相连的时期。
3.有丝分裂过程中，在间期DNA加倍，在后期染色体数目暂时加倍。
4.有丝分裂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。
【主干知识梳理】
一、细胞增殖与细胞周期
1．细胞增殖
(1)概念：细胞通过_________增加细胞数量的过程。
(2)过程：包括_________和__________两个连续的过程。
(3)意义：是生物体________________________的基础。
细胞分裂
物质准备
生长、发育、繁殖、遗传
细胞分裂
2．细胞周期
(1)条件：__________的细胞。
(2)时间：从_____________时开始，到________________时为止。
(3)两个阶段：包括__________和_______，_________占整个细胞周期的90%～95%。
连续分裂
一次分裂完成
下一次分裂完成
分裂间期
分裂期
分裂间期
二、植物细胞的有丝分裂
时期 图像 特征
分裂间期 ①完成_________的复制和____________的合成
②细胞有适度的______
前期 ①染色质丝螺旋缠绕，缩短变粗，成为_______
②_____逐渐解体，_____逐渐消失
③从细胞两极发出纺锤丝，形成_______
DNA分子
有关蛋白质
生长
染色体
核仁
核膜
纺锤体
中期 ①每条染色体的着丝粒两侧，都有_______附着在上面
②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______分裂，_____________分开，成为两条染色体
②子染色体在纺锤丝的牵引下移向___________
末期 ①染色体变成_________，_______消失
②______、______出现，形成两个新的细胞核
③在赤道板的位置出现_______，逐渐扩展形成_______
纺锤丝
染色体
赤道板
着丝粒
姐妹染色单体
染色质丝
纺锤丝
核膜
核仁
细胞板
细胞壁
细胞的两极
续表
【教材微点发掘】
下表(教材第111页)是几种细胞的细胞周期的持续时间，据表分析：
细胞类型 持续时间/h
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)从细胞增殖角度分析这些细胞的共同点是____________________；不同点是__________________。
(2)不同生物细胞的细胞周期持续时间____________(填“不一定相同”或“不同”)。
(3)细胞周期持续时间相同的细胞，分裂间期和分裂期的比例____________(填“相同”或“不一定相同”)。
答案：(1)都能增殖，具有细胞周期且都是分裂间期持续时间大于分裂期 细胞分裂间期和分裂期的持续时间均不同 (2)不一定相同 (3)不一定相同
新知探究(一) 细胞增殖与细胞周期
【拓展·深化】
1．细胞周期的两种表示方法
项目 直线图 扇形图
图形
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
2.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。
续表
[思考·讨论]
1．只要能进行细胞分裂的细胞均有细胞周期，这个说法对吗？
提示：不对。只有连续分裂的细胞才具有细胞周期，若分裂后的细胞停止分裂，则不具有细胞周期。
2．用显微镜观察某种植物的分生组织时，为什么视野中处于间期的细胞数目较多？
提示：在一个细胞周期中，分裂间期所占的时间长，分裂期所占的时间短。
【典题·例析】
[典例1] 下列关于细胞周期的说法，错误的是( )
A．细胞周期长短与外界条件无关
B．细胞周期的大部分时间处于分裂间期
C．细胞的种类不同，一个细胞周期持续的时间也可能不相同
D．一个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次分裂完成时为止
[答案] A
[解析] 细胞周期长短与外界条件有关，A错误；细胞周期的大部分时间处于分裂间期，B正确；细胞的种类不同，一个细胞周期持续的时间也可能不相同，C正确；一个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次分裂完成时为止，D正确。
易错提醒
对有丝分裂细胞周期理解的三点提醒
(1)不同种类生物的细胞周期有很大差别。
(2)细胞周期中，分裂间期所占的时间长，分裂期所占的时间短，因此观察细胞所处时期时，大部分都处于分裂间期。
(3)分裂产生的子细胞的三种去向：继续分裂、暂不分裂、不再分裂(细胞分化)。
[典例2] 图1中，a＋b表示一个细胞周期，c＋d表示另一个细胞周期。图2中，按箭头方向表示细胞周期。从图中所示结果分析其细胞周期，错误的是( )
A．图1中的a、图2中N→M，细胞内会进行DNA复制
B．图1中的b、图2中M→N，会出现染色体
C．图2中细胞周期可以是从M到N再到M
D．图2中细胞周期可以是从N到M再到N
[答案] C
[解析] 细胞周期的起点是上次分裂完成时，图1中的a、c段和图2中的N→M都是分裂间期，可以进行DNA的复制，A正确；图1中的b、d段和图2中的M→N是指分裂期，染色质高度螺旋化形成染色体，B正确；图2中的细胞周期应是由N到M再到N，C错误，D正确。
方法规律
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”：从分裂完成时开始，到下一次分裂完成时结束，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。
【应用·体验】
1．下列关于细胞增殖的叙述，正确的是( )
A．分裂间期染色体复制，其数目加倍
B．细胞分裂间期开始时与结束时相比，物质运输效率相同
C．细胞周期中染色质与染色体形态的转化有利于精准地均分核DNA
D．分生区处于分裂期的细胞数目较少，是由于大多数细胞没有进入细胞周期
答案：C
解析：分裂间期DNA分子复制，DNA数目加倍，每条染色体上有2条染色单体，2条染色单体由同一个着丝粒连接，染色体数目并没有加倍，A错误；细胞分裂间期开始时与结束时相比，物质运输效率不同，B错误；细胞周期中染色质与染色体形态的转化，有利于精确无误地均分核DNA，C正确；所观察的分生区处于分裂期的细胞数目较少，是因为分裂期相对于间期所用时间较短，D错误。
2．分裂间期可划分为G1期(DNA合成前期)、S期(DNA合成期)和G2期(DNA合成后期)，下表为实验测得离体培养的胡萝卜根尖细胞的细胞周期各阶段时间，下列叙述正确的是( )
A.G1期的细胞中主要进行有关蛋白质的合成
B．用含DNA合成抑制剂的培养液培养1.3 h后，细胞都被阻断在S期
C．G2期的细胞中每个染色体含2条并列的染色单体，导致染色体数目加倍
D．胡萝卜各组织细胞周期时间长短相同，但G1、S、G2和M期的时间长短不同
周期 G1 S G2 M 合计
时间/h 1.3 2.7 2.9 0.6 7.5
答案：A
解析：G1期为DNA合成前期，细胞中主要进行解旋酶、DNA聚合酶等蛋白质的合成，A正确；S期是DNA合成期，用含DNA合成抑制剂的培养液培养1.3 h后，DNA复制不能进行，G1细胞和部分S期细胞被阻断在S期，B错误；G2期为DNA合成后期，细胞中的每个染色质含2条并列的染色单体，但染色体数目不变，C错误；胡萝卜各组织细胞的分化程度不同，细胞周期时间长短也不相同，D错误。
新知探究(二) 植物细胞的有丝分裂
【探究·深化】
[情境质疑]
细胞分裂过程分析(以植物细胞分裂过程模式图为例)：
(1)在有丝分裂过程中，染色体、纺锤体的出现和消失分别在什么时期？核膜、核仁的解体和重建分别在什么时期？
提示：染色体、纺锤体：前期出现、末期消失；核膜、核仁：前期解体、末期重建。
(2)染色单体形成于何时，消失于何时？什么时期存在染色单体？
提示：染色单体形成于间期(染色体复制)，消失于后期(着丝粒分裂)。G2期、前期、中期存在染色单体。
(3)细胞板与赤道板的区别是什么？
提示：赤道板不是真实存在的具体结构，它指的是细胞中央假想的一个平面，因此在显微镜下无法观察到。细胞板是植物细胞在末期由高尔基体形成的结构，最终形成细胞壁，在显微镜下可观察到。
[重难点拨]
1．染色体、染色单体、核DNA分子三者之间的关系
(1)染色单体是染色体经过复制后仍连接在同一个着丝粒的两条姐妹染色单体；当着丝粒分裂后，两条姐妹染色单体就分开成为独立的染色体。
(2)染色体数目是根据着丝粒数目来计数的，有几个着丝粒就有几条染色体。
(3)无染色单体时，染色体数∶核DNA数＝1∶1；有染色单体存在时，染色体数∶染色单体数∶核DNA数＝1∶2∶2。
2．细胞周期过程中染色体、核DNA分子等的变化
时期 染色体形态 染色体行为 染色体数目 染色单体数目 核DNA数目
间期 复制 2N 0→4N 2C→4C
前期 散乱分布
于纺锤体中央 2N 4N 4C
中期 着丝粒排列在赤道板上 2N 4N 4C
后期 着丝粒分裂，移向两极 2N→4N 4N→0 4C
末期 平均分配到两个子细胞中 4N→2N 0 4C→2C
续表
【典题·例析】
[典例1] 在某生物体中，不同核DNA含量的细胞相对数量如图。下列叙述错误的是( )
A．甲组细胞数量较多，说明生物体内处于间期的细胞最多
B．乙组细胞的核DNA含量在2n～4n之间，说明细胞正进行DNA复制
C．尽管丙组细胞的DNA含量加倍，但细胞可能处于间期或分裂期
D．丙组细胞分裂完成后，核DNA含量会恢复到初始含量
[答案] A
[解析] 甲组细胞包含不分裂的细胞和分裂间期的G1期细胞，A错误；乙组细胞的DNA含量在2n～4n之间，说明细胞正进行DNA复制，B正确；丙组细胞的DNA含量为4n，说明细胞处于G2期或分裂期，C正确；丙组细胞分裂完成后，核DNA含量会恢复到初始含量，D正确。
归纳拓展
有丝分裂过程中的“加倍”
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
[典例2] 如图是同一细胞不同分裂时期的图像，据图可做出的判断是( )
A．若按分裂的先后顺序排列，应为①→④→③→②
B．图①中中心体发出的星射线形成了纺锤体，此时共有6条染色体
C．图③中着丝粒分裂后，染色体数目加倍，染色单体数目也加倍
D．图④中，着丝粒整齐地排列在细胞板上，此时是观察染色体的最佳时期
[答案] A
[解析] 由图可知，题图为植物细胞分裂期图像，植物细胞分裂前期由细胞的两极发出纺锤丝形成纺锤体。着丝粒分裂后，染色体数目加倍，染色单体消失。图④为有丝分裂中期，着丝粒整齐地排列在赤道板上，细胞板是末期才形成的。
方法规律
根据染色体变化识别细胞分裂时期
(1)染色质变为染色体，染色体散乱分布→前期，如本题图①。
(2)着丝粒排列在赤道板上→中期，如本题图④。
(3)着丝粒分裂，染色体数目加倍→后期，如本题图③。
(4)染色体变成染色质→末期，如本题图②。
【应用·体验】
1．如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，染色体变化的顺序是( )
A．①④⑤③② B．②③①④⑤
C．①⑤④③② D．⑤④③②①
答案：C
解析：细胞分裂间期，DNA分子复制后每条染色体上含有两个DNA分子，呈染色质状态，如图①所示；在前期变成染色体，如图⑤所示；中期，由于纺锤丝的牵引，着丝粒排列在赤道板上，如图④所示；在分裂的后期，着丝粒分裂，形成两条子染色体，分别移向细胞的两极，如图③所示；在分裂的末期，只存在含有一个DNA分子的染色体，如图②所示。
2.如图是一个植物细胞有丝分裂的示意图，据图回答问题：
(1)此细胞处于有丝分裂的______期。
(2)该细胞此时有________条染色体，______条染
色单体，________个核DNA分子。
(3)此细胞分裂结束以后，子细胞内的染色体有
________条，________个核DNA分子。
(4)此时期继续发展，将在赤道板位置出现_____，
逐渐扩展形成__________________________，最终分裂为两个子细胞。
解析：题图为植物细胞有丝分裂后期图，其特征是①着丝粒一分为二，姐妹染色单体分开，成为两条子染色体，并分别向细胞两极移动；②染色单体消失，染色体数目加倍。
答案：(1)后 (2)8 0 8 (3)4 4 (4)细胞板 新的细胞壁
科学思维——构建有丝分裂中染色体、核DNA和染色单体数量变化模型
1．常见有丝分裂中染色体、核DNA和染色单体数量变化曲线模型
曲线解读：
项目 上升段的变化原因 下降段的变化原因
核DNA 间期(S期)DNA复制，DNA数目加倍 末期细胞一分为二，DNA数目减半
染色体 后期着丝粒分裂，染色体数目加倍 末期细胞一分为二，染色体数目减半
染色单体 间期(S期)DNA复制，染色单体形成 后期着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，染色单体消失
2.有丝分裂过程中的相关曲线图与柱形图
3．根据柱形图判断细胞分裂时期的方法
【素养评价】
1．如图是植物细胞有丝分裂一个细胞周期中核内染色体数及DNA数量变化的曲线图，下列分析错误的是( )
A．实线是DNA数量变化的曲线图
B．虚线是染色体数量变化的曲线图
C．AB段进行DNA复制
D．B点开始着丝粒分裂
答案：D
解析：AB段进行DNA的复制，处于有丝分裂的间期，B点表示DNA复制完成，着丝粒分裂发生在后期，即图中bc段。
2．如图为某生物一个体细胞有丝分裂过程中相关物质的数量变化和分裂模式图，据图回答下列问题：
(1)图乙中含有的染色体数是________条。
(2)图乙为细胞有丝分裂的________期图像。该时期的主要特征是_____________________________________________________________。
(3)若②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________，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。
解析：图乙是处于有丝分裂后期的图像，该时期中着丝粒分裂后，染色体在纺锤丝的牵引下移向细胞两极，染色体数目加倍，共有8条。由于两条姐妹染色单体上的两个DNA分子是由同一个DNA分子复制而来，所以两者的遗传信息是一样的。图乙处于有丝分裂后期，对应于图甲的ef段，而图丙可以表示DNA复制结束之后着丝粒分裂之前的一段，即ce段。
答案：(1)8 (2)后 染色体的着丝粒分裂，染色体在纺锤丝的牵引下移向细胞两极 (3)⑥ 它们是由同一条染色体复制、分离后形成的 (4)ef ce(共54张PPT)
第2课时 动物细胞的有丝分裂与观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
学有目标——课标要求必明 记在平时——核心语句必背
1.说明动植物细胞有丝分裂的异同。
2.阐明有丝分裂中染色体和DNA等物质变化规律。
3.能制作植物根尖分生区组织细胞有丝分裂的临时装片，观察、描述有丝分裂各个时期的特点。 1.动物细胞区别于高等植物细胞有丝分裂的主要特征在于：①间期要进行中心粒倍增；②前期纺锤体由中心粒发出的星射线组成；③末期细胞膜从中部凹陷并把细胞缢裂为两部分。
2.洋葱根尖细胞有丝分裂装片制作的流程为：解离→漂洗→染色→制片。
【主干知识梳理】
一、动物细胞的有丝分裂
1．动植物细胞有丝分裂的区别
时期 植物细胞有丝分裂 动物细胞有丝分裂
间期 无______的倍增(低等植物细胞除外) ______倍增
前期 ________发出________，形成纺锤体 ______发出_______，形成纺锤体
末期 _______扩展为细胞壁，分割细胞质 ______________向内凹陷，缢裂细胞质
中心粒
细胞两极
纺锤丝
中心粒
中心粒
星射线
细胞板
细胞膜从中部
2.有丝分裂的特征和意义
(1)特征：将亲代细胞的_______经过复制(关键是DNA的复制)之后，精确地_________到两个子细胞中。
(2)意义：由于染色体上有遗传物质______，因而在细胞的亲代和子代之间保持了______的稳定性。
染色体
平均分配
DNA
遗传
二、无丝分裂
(1)特点：分裂过程中没有出现_______和_______的变化。
(2)过程：
①细胞核先延长，核的中部向内凹陷，缢裂成两个_______。
②整个细胞从中部缢裂成两部分，形成___________。
(3)实例：蛙的________的无丝分裂。
纺锤丝
染色体
细胞核
两个子细胞
红细胞
三、观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
1．实验原理
(1)高等植物根尖、芽尖的________细胞能进行有丝分裂。
(2)在高倍显微镜下观察各个时期细胞内_______的存在状态，就可以判断这些细胞处于有丝分裂的哪个时期。
(3)细胞核内的染色体容易被__________ (如甲紫溶液)着色。
分生区
染色体
碱性染料
2．实验步骤
【教材微点发掘】
1．下图是动植物细胞分裂示意图，请按照要求归类。
(1)表示高等植物细胞有丝分裂的是________________。
(2)表示动物细胞有丝分裂的是______________。
2．细胞是否能够无限分裂？癌细胞为什么能够恶性增殖？
提示：正常细胞不会无限分裂，在人的一生中，体细胞一般能够分裂50～60次。但是，有的细胞受到致癌因子的作用，细胞中遗传物质发生变化，就变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞，这种细胞就是癌细胞。
图2、图3、图5
图1、图4、图6
教材问题提示
(一)思考·讨论
1．动物细胞有丝分裂和植物细胞有丝分裂在染色体的行为、染色体和DNA数量变化的共同规律是：在前期，染色质丝螺旋缠绕、缩短变粗形成染色体，每条染色体由两条并列的姐妹染色单体组成，此时染色体的数量不变，但DNA的数量较体细胞加倍；在中期，染色体的着丝粒都排列在赤道板上；在后期，染色体的着丝粒分裂成两个，两条姐妹染色单体分开，在纺锤丝的牵引下分别移向细胞的两极，此时染色体的数量加倍，而DNA的数量保持不变；在末期，染色体逐渐变成细长而盘曲的染色质丝，末期结束后子细胞中染色体和DNA的数量与亲代相同。
2．动物细胞的有丝分裂过程与植物细胞的不同点：第一，动物细胞有由一对中心粒构成的中心体，中心粒在间期倍增，成为两组。进入分裂期后，两组中心粒分别移向细胞两极。在这两组中心粒的周围，发出大量放射状的星射线，两组中心粒之间的星射线形成了纺锤体。第二，动物细胞分裂的末期不形成细胞板，而是细胞膜从细胞的中部向内凹陷，最后把细胞缢裂成两部分，每部分都含有一个细胞核。
3．细胞有丝分裂的重要意义：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。
(二)思维训练
1．细胞越小，表面积与体积的比值越大。
2．细胞越大，表面积与体积的比值越小，物质运输的效率就越低。
3．细胞不是越小越好，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，发挥出相应的生理功能。
新知探究(一) 动植物细胞有丝分裂的区别及无丝分裂
【探究·深化】
[情境质疑]
据动物细胞有丝分裂模式图归纳动植物细胞有丝分裂的区别：
(1)动植物细胞分裂间期的区别主要是什么？
提示：发生复制的结构不完全相同，动物还有中心体的复制。
(2)动植物细胞分裂前期形成纺锤体的方式有什么不同？
提示：高等植物细胞是由细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体，动物细胞是由中心粒周围发出星射线形成纺锤体。
(3)动植物细胞分裂末期细胞一分为二的方式有什么不同？
提示：高等植物细胞中央出现细胞板，向四周扩展形成细胞壁，一个细胞分裂成两个子细胞；动物细胞膜从细胞的中部向内凹陷，一个细胞缢裂成两个子细胞。
(4)动植物细胞有丝分裂过程中与细胞分裂有关的细胞器及作用有何异同？
提示：相同点：
①线粒体：为细胞分裂提供能量。
②核糖体：合成与细胞分裂有关的蛋白质。
不同点：
①动物细胞有中心体，分裂前期，两组中心粒周围发出的星射线形成纺锤体，牵引染色体移动，某些低等植物细胞也有中心体。
②植物细胞高尔基体参与分裂，合成纤维素和果胶，形成细胞壁。
[重难点拨]
1．图解动物细胞与高等植物细胞有丝分裂的主要区别
2．与有丝分裂有关的细胞器及相应的生理作用
细胞器名称 细胞类型 作用时期 生理作用
核糖体 动植物细胞 主要是间期 有关蛋白质的合成
中心体 动物、某些低等植物细胞 前期 参与纺锤体的形成
高尔基体 植物细胞 末期 参与细胞壁的形成
线粒体 动植物细胞 整个时期 提供能量
【典题·例析】
[典例1] 如图是细胞不同分裂时期的示意图，分析以下叙述，错误的是( )
A．②时期与③时期细胞内染色体数目相等
B．④时期的细胞有8条染色体
C．①时期细胞内含有8个核DNA
D．③时期是观察辨认染色体形态和数目的最佳时期
[答案] D
[解析] ①时期细胞中染色体的着丝粒都排列在赤道板上，处于有丝分裂中期；②时期细胞中染色体散乱分布，处于有丝分裂前期；③时期细胞处于有丝分裂间期；④时期细胞中着丝粒已分裂，处于有丝分裂后期。②时期细胞与③时期细胞内染色体数目相等，都是4条，A正确；④时期的细胞中着丝粒已分裂，该细胞中有8条染色体，B正确；①时期细胞内含有4条染色体，8个核DNA，C正确；①时期细胞中染色体形态比较稳定、数目比较清晰，是观察辨认染色体形态和数目的最佳时期，D错误。
[典例2] 甲、乙两图都是某种动物细胞分裂过程中部分染色体行为示意图，两个细胞均来自同一个体；丙图是该动物某种细胞分裂过程中染色体数目变化曲线(部分时期)。下列分析正确的是( )
A．甲、乙两图中染色体和核DNA数分别是4、8和4、8
B．甲、乙两图细胞中都含有姐妹染色单体
C．丙图中bc段形成的原因是核DNA复制使染色体数目加倍
D．丙图处于de段的细胞会出现细胞膜向内凹陷的现象
[答案] D
[解析] 甲图细胞处于有丝分裂中期，有4条染色体、8个核DNA分子；乙图细胞处于有丝分裂后期，有8条染色体、8个核DNA分子，A错误。甲图细胞有姐妹染色单体，乙图细胞没有姐妹染色单体，B错误。丙图中bc段染色体含量加倍，是因为着丝粒的分裂，姐妹染色单体分开，成为2条染色体，C错误。丙图中de段应是有丝分裂的末期，且该细胞为动物细胞，则会出现细胞膜向内凹陷的现象，D正确。
[延伸思考]
(1)如果甲图表示高等植物细胞，则怎样改进此图？
提示：高等植物细胞没有中心体，应将甲图的中心体去掉；高等植物细胞具有细胞壁，图中没有画出，应该补充。
(2)据丙图所示，若将纵坐标的含义换为染色体数目/核DNA数目，请画出相应的曲线变化。
提示：
【应用·体验】
1．动物细胞和植物细胞同属于真核细胞，它们的有丝分裂过程基本相同。动植物细胞有丝分裂的不同点是( )
A．分裂间期：DNA分子复制
B．分裂中期：着丝粒排列在赤道板上
C．分裂后期：染色体数目加倍
D．分裂末期：细胞中央出现细胞板
答案：D
解析：植物和动物细胞有丝分裂的主要区别在前期和末期，植物细胞在末期赤道板的位置出现细胞板形成细胞壁，分裂成为两个子细胞，动物细胞在末期不形成细胞板，而是细胞膜从细胞中部内陷，把细胞缢裂成两部分，形成两个子细胞。
2．(2020·荆门期末)a、b、c、d分别是一些生物细胞某个分裂时期的示意图，下列有关叙述正确的是( )
A．a图表示植物细胞有丝分裂中期
B．b图表示人的红细胞分裂的某个阶段
C．c图细胞可能来自d图所示细胞
D．d图细胞中含有8条染色体
答案：C
解析：a图中细胞正逐步形成细胞板，表示植物细胞有丝分裂末期，A错误；人的成熟的红细胞没有细胞核，不能进行无丝分裂，人的红细胞是由骨髓造血干细胞增裂、分化而来的，b图可表示蛙的红细胞分裂的某个阶段，B错误；c图中细胞处于有丝分裂的后期，有8条染色体，d图中细胞处于有丝分裂的中期且有4条染色体，故c图细胞可能来自d图所示细胞，C正确；d图表示动物细胞有丝分裂中期，细胞中含有4条染色体、8条染色单体，D错误。
新知探究(二) 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
【探究·深化】
[情境质疑]
根据下图和教材内容回答下列问题：
(1)该实验的选材有什么要求？
提示：由于处于分裂期的细胞数目较少，因此选材时要选分裂期占细胞周期的比例相对较高的生物细胞，这样可以使处于分裂期的细胞相对较多，容易观察。
(2)解离完了要进行漂洗，而且一定要彻底，这样处理的目的是什么？
提示：防止残留的解离液(盐酸)继续破坏细胞，同时盐酸也腐蚀镜头。
(3)视野中处于哪个分裂时期的细胞数目最多？为什么？
提示：处于间期的细胞最多，因为细胞周期中间期所占的时间最长。
(4)为何要找分生区？分生区的特点是什么？能用高倍物镜找分生区吗？为什么？
提示：因为在根尖中只有分生区的细胞能够进行细胞分裂；分生区的特点是：细胞呈正方形，排列紧密，有的细胞处于分裂状态；不能用高倍物镜找分生区，因为高倍物镜观察的实际范围很小，难以发现分生区。
(5)所观察的细胞能从中期变化到后期吗？为什么？
提示：不能，因为所观察的细胞都是停留在某一时期的死细胞。
[重难点拨]
实验成功的关键及注意事项
实验材料的选择 类型 选取分裂期占细胞周期比例相对较大的材料
部位 选取分裂旺盛的部位(如根尖、芽尖的分生区)
时间 必须在分裂旺盛的时间
操作注意事项 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、根尖酥软，影响染色
漂洗时间 适宜 洗去多余的盐酸，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 过轻 细胞未分散开
过重 将组织压烂
续表
显微镜
观察 细胞状态 显微镜观察的都是死细胞，不能看到动态变化
细胞数目 间期的细胞数目最多，原因是间期历时最长
易错提醒 ①不清楚“解离”的作用原理，误认为可以观察细胞有丝分裂的动态变化过程
②不清楚细胞具有的相应结构，误认为赤道板也能观察到
③对取材原理不清楚，误认为根尖任何部位的细胞都可作为观察对象，实际上只有分生区细胞才可以作为观察对象
续表
【典题·例析】
[典例1] 下面是关于观察洋葱根尖细胞有丝分裂实验的部分操作示意图，有关评价合理的是( )
A．剪取洋葱根尖2～3 mm，因为该区域属于根毛区，细胞有丝分裂旺盛
B．该实验步骤中唯一错误的是在②和③之间缺少用清水漂洗这一环节
C．在观察的图像中，b区域属于分生区的细胞，细胞已死亡
D．若用图中b区域的细胞观察质壁分离和复原，实验现象明显
[答案] C
[解析] 洋葱根尖2～3 mm的区域属于分生区；实验过程中在②和③之间应增加清水漂洗这一环节，而③和⑤之间的清水漂洗环节应删除；分生区的细胞呈正方形，细胞经解离已死亡；b区域的细胞属于分生区细胞，其液泡很小，用来观察质壁分离和复原时，实验现象不明显。
[典例2] 回答与观察细胞染色体实验有关的问题：
(1)右图表示洋葱根尖细胞的细胞周期。假设洋葱
根尖细胞的细胞周期大多开始于夜晚22：00时，若要
观察洋葱根尖细胞有丝分裂过程，取材的最佳时间是
______________________。
(2)某同学检查了洋葱根尖6 000个处于有丝分裂中的细胞，其中有692个处于前期，105个处于中期，35个处于后期，168个处于末期。据此判断，下列有关叙述错误的是( )
A．分裂期中各时期相对持续时间是前期＞末期＞中期＞后期
B．细胞周期中分裂期持续的时间比分裂间期要短
C．分裂期中前期持续的时间最短
D．分裂中期持续的时间约为0.21 h
[解析] (1)分裂间期是一个新的细胞周期的开始，观察洋葱根尖细胞的有丝分裂过程主要是观察分裂期的各期图像，结合题干信息和题图计算得出：分裂期所处的时间是次日8：00～10：00。(2)由题干可知，处于前期的细胞数目＞处于末期的细胞数目＞处于中期的细胞数目＞处于后期的细胞数目，根据细胞数目推测细胞有丝分裂过程中各个时期的时间关系为前期＞末期＞中期＞后期。分裂中期持续时间为105÷6 000×12＝0.21(h)。
[答案] (1)次日8：00～10：00 (2)C
【应用·体验】
1．蛔虫是观察细胞有丝分裂的适宜材料，受精后的蛔虫其子宫中游离着许多处于有丝分裂不同时期的受精卵。某同学进行“观察蛔虫受精卵有丝分裂”的实验，下列相关叙述错误的是( )
A．与观察根尖细胞有丝分裂相比，不需要用甲紫溶液等进行染色
B．与观察根尖细胞有丝分裂相比，不需要解离、漂洗实验操作
C．与观察根尖细胞有丝分裂不同，实验过程中可能用到生理盐水
D．与观察根尖细胞有丝分裂相比，观察过程仍需要先使用低倍镜
答案：A
解析：观察有丝分裂需要用甲紫溶液或醋酸洋红液对染色体进行染色，A错误；由题干信息可知，蛔虫子宫中处于有丝分裂不同时期的受精卵处于游离状态，因此不需要解离和漂洗，B正确；观察动物细胞有丝分裂，滴加生理盐水可以维持细胞的正常形态，C正确；用显微镜观察蛔虫受精卵有丝分裂时，仍需先用低倍镜找到细胞再用高倍镜仔细观察，D正确。
2．在“观察植物细胞有丝分裂”实验中，三位实验人员制作洋葱根尖装片的操作步骤如下表所示(“＋”表示操作，“－”表示未操作)，甲、乙、丙观察到的实验现象分别是( )
实验人员 操作
取材 解离 漂洗 染色 制片
甲 根尖1～3 mm处 － ＋ ＋ ＋
乙 根尖1～3 mm处 ＋ － ＋ ＋
丙 根尖5～7 mm处 ＋ ＋ ＋ ＋
A.细胞重叠、染色体着色很浅不清楚、细胞分散染色体清楚
B.细胞分散但看不到染色体、染色体着色清楚、细胞分散染色体清楚
C.细胞重叠、染色体着色很浅不清楚、细胞着色清楚但看不到染色体
D.染色体着色很浅不清楚、细胞分散染色体清楚、细胞分散染色体清楚
答案：C
解析：解离的目的是使细胞相互分散开，甲未解离，细胞相互重叠；漂洗的目的是洗去解离液，便于染色，乙未漂洗，影响染色效果，染色体着色很浅不清楚；根尖5～7 mm处为伸长区，伸长区细胞已失去分裂能力，染色体呈染色质状态，观察不到染色体。
科学思维——构建模型与运用模型
1．有丝分裂中核DNA数量变化曲线的两种变式模型
(1)图2表示有丝分裂过程中每条染色体上DNA含量变化曲线。
①图中ef段表示分裂间期，变化的原因是DNA分子复制。
②fg段是存在染色单体的时期，包括间期的G2期、前期和中期，每条染色体中含有2个DNA分子。
③g→h变化的原因是着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，形成子染色体，染色单体消失，每条染色体中只含有1个DNA分子。
④gi段表示有丝分裂的后期和末期。
(2)图3表示染色体与核DNA数目之比，是图2的变式。
①在有染色单体时，染色体数与核DNA数之比为1∶2；不存在染色单体的时期，染色体数与核DNA数之比为1∶1。
②图中BC段表示分裂间期，CD段表示有丝分裂的间期的G2期、前期和中期，DF段表示有丝分裂的后期和末期。
2．运用模型解释细胞不能无限长大
(1)细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞与周围环境的物质交换能力越小。
(2)细胞内物质的交换受到细胞体积的制约，细胞体积过大，会影响物质运输的效率，细胞内的生命活动也不能得到有效的控制。
【素养评价】
1．以下有关细胞大小和分裂的叙述，正确的是( )
A．细胞体积越小，表面积也越小，物质运输效率越低
B．原核细胞只能通过无丝分裂增加数目
C．人的成熟红细胞可以进行有丝分裂，蛙的红细胞能进行无丝分裂
D．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扩大而增加
答案：D
解析：细胞体积越小，表面积也越小，但相对表面积增大，物质运输效率升高；原核细胞可通过二分裂增加数目，无丝分裂是真核细胞的分裂方式；人的成熟红细胞在分化过程中会失去细胞核，不能再进行分裂；细胞核是细胞的控制中心，细胞核中的DNA不会随着细胞体积的扩大而增加，这是细胞不能无限长大的原因之一。
2.如图是细胞有丝分裂过程中一条染色体上的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活动非常活跃
答案：C
解析：ab段一条染色体上的DNA分子由一个变为两个，表示的是DNA复制。出现cd段的原因是着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，每条染色体上只含有一个DNA分子。bc段每条染色体上始终有两个DNA分子，说明始终有2条姐妹染色单体。cd段为有丝分裂后期，而不是末期，若该细胞是植物细胞，末期时高尔基体活动才开始活跃。
3．如图表示细胞分裂的不同时期，细胞内染色体与核DNA数目比的变化关系，下列相关叙述错误的是( )
A．ab段细胞中核糖体的活动很活跃
B．bc段只进行DNA复制
C．处于cd段的细胞中染色体数是核DNA数的一半
D．着丝粒分裂发生在de段
答案：B
解析：bc段属于间期，进行DNA复制和有关蛋白质的合成。
