第1节 细胞的增殖
第1课时 细胞周期和有丝分裂
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。
知识点1 细胞增殖与细胞周期
1．细胞增殖
(1)生物体生长的原因
①靠细胞__________增大细胞的体积。
②靠细胞__________增加细胞的数量。
(2)细胞增殖
①概念：细胞通过__________增加__________的过程。
②过程：包括__________和__________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__________的基础。
2．细胞周期
(1)条件：__________的细胞。
(2)时间
(3)过程
①分裂间期：分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备，完成__________和__________，同时细胞有适度的__________。
②分裂期：真核生物主要通过__________完成。
(4)特点：不同种类的细胞，细胞周期__________，分裂间期与分裂期所占的__________也不同。
根尖成熟区细胞有细胞周期吗？说明理由。
基于对细胞增殖和细胞周期的认识，判断下列表述是否正确。
1．不同生物的细胞周期持续时间相同。 ( )
2．同种生物不同细胞的细胞周期持续时间一定相同。 ( )
3．细胞周期持续时间相同的不同细胞，其分裂间期和分裂期占细胞周期的比例也分别相同。 ( )
4．分裂间期进行了DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。 ( )
细胞周期的过程分析
材料1 如图表示小鼠上皮细胞一个细胞周期的4个阶段(G1期主要合成RNA和蛋白质；S期是DNA合成期；G2期DNA合成终止，合成RNA及蛋白质；M期是细胞分裂期)。
材料2 若向小鼠十二指肠上皮细胞培养液中加入过量胸苷，处于S期的细胞立刻被抑制，而处于其他期的细胞不受影响。现测得小鼠十二指肠上皮细胞周期各阶段时间如下表所示：
分裂时期 分裂间期 分裂期
G1 S G2 M 合计
时长/h 3.4 7.9 2.2 1.8 15.3
1．用图中所示字母与箭头表示一个完整的细胞周期。
2．分裂间期为分裂期提供物质准备，其主要特点是什么？
3．预计加入过量胸苷约多少h后，细胞都将停留在S期？
4．选出下列细胞中具有细胞周期的是哪些？
①根尖分生区细胞 ②神经细胞 ③精子或卵细胞 ④人的宫颈癌细胞 ⑤人的成熟红细胞 ⑥形成层细胞 ⑦叶肉细胞 ⑧胚胎干细胞 ⑨受精卵
[深化归纳]
1．细胞周期的表示方法
方法名称 表示方法 说明
扇形图 从A点→B点→A点(顺时针)，表示一个细胞周期
线段图 B＋C是一个完整的细胞周期，虽然A＋B所持续的时间长度和B＋C是一样的，但因为细胞周期的起点是分裂间期，所以A＋B不能表示一个完整的细胞周期
坐标图 a＋b＋c＋d＋e为一个细胞周期
2．影响细胞周期的因素
(1)内部因素：不同种类的细胞，细胞周期持续的时间不同，间期和分裂期所占的比例也不同。
(2)外部因素：温度、pH、射线、生理和病理状况等通过影响酶的活性影响细胞周期。
1．细胞分裂间期由G1期、S期(DNA的合成)和G2期组成。G2期CDK1活化，促使细胞由G2期进入分裂期，CDK1的活性与其磷酸化水平有关，如图所示。B蛋白可抑制细胞中CDK1去磷酸化。下列说法错误的是( )
A．DNA复制时，CDK1处于磷酸化无活性状态
B．细胞增殖的物质准备完成后，无活性的CDK1发生去磷酸化
C．活化的CDK1可能会促进染色质的螺旋化
D．B蛋白可使细胞周期同步于分裂期
2．如图是按顺时针方向表示的4种植物细胞的细胞周期，其中说法正确的是( )
A．图中的b→a→b表示细胞增殖过程的一个细胞周期
B．甲图的b→a与丙图的b→a所用的时间可能一样长
C．温度对植物a→b的生理活动没有影响
D．细胞中核DNA的复制发生在b→a段
一个完整细胞周期的判断方法
(1)“先长后短”：一个细胞周期要先经历一个长的分裂间期，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分子的复制，才能完成细胞的分裂。
知识点2 高等植物细胞的有丝分裂
1．有丝分裂是一个连续的过程，人们根据染色体的行为，把它分为四个时期：__________。
2．有丝分裂各时期的主要变化(以高等植物细胞为例)
时期 主要变化
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核仁逐渐解体，__________逐渐消失； ④每条染色体包括由一个共同__________连接着的两条姐妹染色单体
纺锤丝牵引着__________运动，使每条染色体的着丝粒排列在__________上
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：细胞的两极各有一套__________完全相同的染色体
①染色体变成__________，纺锤丝逐渐消失； ②出现新的__________和__________，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__________
赤道板与细胞板有何不同？
(P112～113图6-2)下图为洋葱根尖分生区细胞有丝分裂的显微照片，请按照有丝分裂的过程排序_________________________________________________________
(用箭头和图标表示)。
基于对高等植物细胞的有丝分裂过程的认识，判断下列表述是否正确。
1．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。
( )
2．分裂间期的细胞内没有什么变化。 ( )
3．有丝分裂后期和末期，核DNA分子数与染色体数相同。 ( )
4．细胞中染色体的数目始终等于DNA的数目。 ( )
探究有丝分裂过程中细胞结构及物 质的相关变化
材料1 如图①～⑤表示一个细胞周期中某染色体变化的不同情况。
材料2 甲图表示高等植物细胞处于不同分裂时期的细胞图像，乙图表示细胞分裂的不同时期染色体数、核DNA数变化的关系，丙图表示细胞分裂的不同时期每条染色体上DNA含量变化的关系。
1．材料1中，在整个细胞周期中，染色体变化的顺序是什么？(用箭头及图中的数字表示)
2．依次写出甲图中细胞有丝分裂的顺序(用箭头及字母表示)。甲图A细胞中的染色体、染色单体分别是多少条？
3．在甲图A、B、C、D细胞中，对应丙图BC段的是哪几个分裂图像？丙图中CD段形成的原因是什么？
4．由上述材料可否推知染色体与核DNA的数量关系一定为1∶1
5．与此高等植物细胞分裂有关的细胞器主要有哪些？各有什么作用？
[深化归纳]
1．一个细胞周期中细胞内染色体、核DNA分子等数目的变化
时期 染色体形 态变化 染色体 行为变化 染色体 (2N)数 目变化 染色单 体数目 变化 核DNA (2C)数 目变化
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
2．核DNA、染色体数量的变化曲线
曲 线
说 明 (1)a→b的变化原因是DNA分子的复制。 (2)f→g的变化原因是着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，形成子染色体。 (3)c→d，h→i的变化原因都是一个亲代细胞分裂成两个子细胞。
3．根据柱状图判断细胞分裂时期的规律
(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
核DNA∶染色
体∶染色单体＝
3．甲、乙、丙为洋葱根尖细胞有丝分裂不同分裂期细胞的显微照片。下列叙述正确的是( )
A．甲、乙、丙中的染色体数目与DNA数目的比值均为1∶1
B．甲、乙、丙在一个细胞周期中的正确排序为乙→甲→丙
C．丙发生着丝粒分裂，姐妹染色单体的数目倍增
D．图丁所示染色体只存在于甲细胞中
4．如图是细胞中某两种物质的含量在有丝分裂过程中的变化情况。下列叙述不正确的是( )
A．图中的虚线所代表的物质有两种不同的存在状态
B．图中的b～c段会发生着丝粒分裂
C．叶肉细胞中会出现如图所示变化，而细菌细胞中不会出现
D．a～b段有蛋白质和DNA的合成
细胞增殖过程中的“加倍”
成分或结构 时期 原因
核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
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：细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程。
3．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。
4．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。
5．高等植物细胞有丝分裂的特点：
前期：出现染色体，核膜、核仁消失，出现纺锤体；中期：染色体的着丝粒排列在赤道板上；后期：着丝粒分裂，染色体数目加倍，分别移向细胞两极；末期：核膜、核仁重现，在赤道板的位置出现细胞板，细胞板逐渐扩展，形成新的细胞壁。
1．(链接P110问题探讨)象和鼠都是多细胞生物，但是个体大小相差悬殊，这与细胞增殖息息相关，下列关于细胞增殖的说法，错误的是( )
A．单细胞生物通过细胞增殖增加个体数目
B．多细胞生物体体积的增大，只依赖于细胞增殖
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
2．(链接P111图6-1)如图为细胞周期示意图，下列相关叙述错误的是( )
A．任何真核细胞都具有细胞周期
B．图中一个完整的细胞周期可表示为e→e
C．细胞经过E时期核DNA数量加倍但染色体数目不加倍
D．细胞经过D时期后会一分为二，并非所有的子细胞都会进入E时期
3．(链接P117概念检测)下列图示某植物根尖分生区细胞有丝分裂过程中染色体和核DNA 数量变化，正确的是( )
4．如图是某植物细胞有丝分裂一个细胞周期中部分时期示意图，分析回答下列问题：
A B C D
(1)若考虑一个细胞周期，该图示缺少处于________期的示意图。而该时期细胞主要是进行活跃的物质准备，即进行______________和__________________。
(2)图示细胞有丝分裂的先后顺序依次是______________，其中观察染色体的最佳时期是______________期，核膜、核仁消失于______________期。(均用字母表示)。
(3)染色体数目加倍发生于______________期(用字母表示)；加倍原因是_______
____________________________________________________________________。
(4)D图中1结构称为______________，其向四周扩展会形成______________。
(5)DNA、染色体和染色单体三者之比为2∶1∶2的图示是____________(用字母表示)。
12/12第1节 细胞的增殖
第1课时 细胞周期和有丝分裂
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。
知识点1 细胞增殖与细胞周期
1．细胞增殖
(1)生物体生长的原因
①靠细胞生长增大细胞的体积。
②靠细胞分裂增加细胞的数量。
(2)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。
2．细胞周期
(1)条件：连续分裂的细胞。
(2)时间
(3)过程
①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。
②分裂期：真核生物主要通过有丝分裂完成。
(4)特点：不同种类的细胞，细胞周期不同，分裂间期与分裂期所占的比例也不同。
根尖成熟区细胞有细胞周期吗？说明理由。
提示：没有，因为根尖成熟区细胞为高度分化的细胞。
基于对细胞增殖和细胞周期的认识，判断下列表述是否正确。
1．不同生物的细胞周期持续时间相同。 (×)
提示：不同生物的细胞周期持续时间不一定相同。
2．同种生物不同细胞的细胞周期持续时间一定相同。 (×)
提示：同种生物不同细胞的细胞周期持续时间不一定相同。
3．细胞周期持续时间相同的不同细胞，其分裂间期和分裂期占细胞周期的比例也分别相同。 (×)
提示：细胞周期持续时间相同的不同细胞，其分裂间期和分裂期占细胞周期的比例不一定相同。
4．分裂间期进行了DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。 (√)
细胞周期的过程分析
材料1 如图表示小鼠上皮细胞一个细胞周期的4个阶段(G1期主要合成RNA和蛋白质；S期是DNA合成期；G2期DNA合成终止，合成RNA及蛋白质；M期是细胞分裂期)。
材料2 若向小鼠十二指肠上皮细胞培养液中加入过量胸苷，处于S期的细胞立刻被抑制，而处于其他期的细胞不受影响。现测得小鼠十二指肠上皮细胞周期各阶段时间如下表所示：
分裂时期 分裂间期 分裂期
G1 S G2 M 合计
时长/h 3.4 7.9 2.2 1.8 15.3
1．用图中所示字母与箭头表示一个完整的细胞周期。
提示：G1→S→G2→M。
2．分裂间期为分裂期提供物质准备，其主要特点是什么？
提示：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．预计加入过量胸苷约多少h后，细胞都将停留在S期？
提示：7.4 h。
4．选出下列细胞中具有细胞周期的是哪些？
①根尖分生区细胞 ②神经细胞 ③精子或卵细胞 ④人的宫颈癌细胞 ⑤人的成熟红细胞 ⑥形成层细胞 ⑦叶肉细胞 ⑧胚胎干细胞 ⑨受精卵
提示：①④⑥⑧⑨。
[深化归纳]
1．细胞周期的表示方法
方法名称 表示方法 说明
扇形图 从A点→B点→A点(顺时针)，表示一个细胞周期
线段图 B＋C是一个完整的细胞周期，虽然A＋B所持续的时间长度和B＋C是一样的，但因为细胞周期的起点是分裂间期，所以A＋B不能表示一个完整的细胞周期
坐标图 a＋b＋c＋d＋e为一个细胞周期
2．影响细胞周期的因素
(1)内部因素：不同种类的细胞，细胞周期持续的时间不同，间期和分裂期所占的比例也不同。
(2)外部因素：温度、pH、射线、生理和病理状况等通过影响酶的活性影响细胞周期。
1．细胞分裂间期由G1期、S期(DNA的合成)和G2期组成。G2期CDK1活化，促使细胞由G2期进入分裂期，CDK1的活性与其磷酸化水平有关，如图所示。B蛋白可抑制细胞中CDK1去磷酸化。下列说法错误的是( )
A．DNA复制时，CDK1处于磷酸化无活性状态
B．细胞增殖的物质准备完成后，无活性的CDK1发生去磷酸化
C．活化的CDK1可能会促进染色质的螺旋化
D．B蛋白可使细胞周期同步于分裂期
D [G2期CDK1活化，说明发生去磷酸化，促使细胞由G2期进入分裂期，据此可推测，DNA复制时，CDK1处于磷酸化无活性状态，A正确；细胞增殖的物质准备完成后，磷酸化的CDK1发生去磷酸化而被激活，使细胞进入分裂期，B正确；活化的CDK1可促使细胞由G2期进入分裂期，分裂期的细胞中染色质高度螺旋化缩短变粗，成为染色体，可见，活化的CDK1可能会促进染色质的螺旋化，C正确；B蛋白可抑制细胞中CDK1的去磷酸化，即抑制CDK1被活化，因而使细胞无法进入分裂期，即B蛋白可使细胞周期同步于分裂间期，D错误。]
2．如图是按顺时针方向表示的4种植物细胞的细胞周期，其中说法正确的是( )
A．图中的b→a→b表示细胞增殖过程的一个细胞周期
B．甲图的b→a与丙图的b→a所用的时间可能一样长
C．温度对植物a→b的生理活动没有影响
D．细胞中核DNA的复制发生在b→a段
B [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，图中a表示分裂完成，所以一个细胞周期应是a→b→a，A错误；由于图示只是表示分裂间期与分裂期在一个细胞周期中所占时间的比例，并不表示时间的长短，所以各图中分裂期所用的时间可能一样长，B正确；温度影响细胞周期的进行，C错误；细胞中核DNA的复制发生在分裂间期，即图中的a→b段，D错误。]
一个完整细胞周期的判断方法
(1)“先长后短”：一个细胞周期要先经历一个长的分裂间期，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分子的复制，才能完成细胞的分裂。
知识点2 高等植物细胞的有丝分裂
1．有丝分裂是一个连续的过程，人们根据染色体的行为，把它分为四个时期：前期、中期、后期、末期。
2．有丝分裂各时期的主要变化(以高等植物细胞为例)
时期 主要变化
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每条染色体包括由一个共同着丝粒连接着的两条姐妹染色单体
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
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：细胞的两极各有一套形态和数目完全相同的染色体
①染色体变成染色质丝，纺锤丝逐渐消失； ②出现新的核膜和核仁，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
赤道板与细胞板有何不同？
提示：前者是人们假想的细胞中央的一个平面，后者是在赤道板的位置真实出现的结构，会形成新的细胞壁。
(P112～113图6-2)下图为洋葱根尖分生区细胞有丝分裂的显微照片，请按照有丝分裂的过程排序_________________________________________________________
(用箭头和图标表示)。
提示：图2→图3→图1→图4→图6→图5
基于对高等植物细胞的有丝分裂过程的认识，判断下列表述是否正确。
1．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。
(×)
提示：有丝分裂中期细胞染色体形态稳定，数目清晰。
2．分裂间期的细胞内没有什么变化。 (×)
提示：间期细胞看不到变化，但正在进行紧张的物质准备。
3．有丝分裂后期和末期，核DNA分子数与染色体数相同。 (√)
4．细胞中染色体的数目始终等于DNA的数目。 (×)
提示：一条染色体上有一个或两个DNA分子。
探究有丝分裂过程中细胞结构及物 质的相关变化
材料1 如图①～⑤表示一个细胞周期中某染色体变化的不同情况。
材料2 甲图表示高等植物细胞处于不同分裂时期的细胞图像，乙图表示细胞分裂的不同时期染色体数、核DNA数变化的关系，丙图表示细胞分裂的不同时期每条染色体上DNA含量变化的关系。
1．材料1中，在整个细胞周期中，染色体变化的顺序是什么？(用箭头及图中的数字表示)
提示：①→⑤→④→③→②。
2．依次写出甲图中细胞有丝分裂的顺序(用箭头及字母表示)。甲图A细胞中的染色体、染色单体分别是多少条？
提示：B→C→A→D，8、0。
3．在甲图A、B、C、D细胞中，对应丙图BC段的是哪几个分裂图像？丙图中CD段形成的原因是什么？
提示：B细胞、C细胞。 着丝粒分裂，姐妹染色单体分开。
4．由上述材料可否推知染色体与核DNA的数量关系一定为1∶1
提示：不一定，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∶核DNA数＝1∶2。
5．与此高等植物细胞分裂有关的细胞器主要有哪些？各有什么作用？
提示：如表所示：
细胞器 功能
线粒体 提供能量
核糖体 合成蛋白质的场所
高尔基体 与细胞壁的形成有关
[深化归纳]
1．一个细胞周期中细胞内染色体、核DNA分子等数目的变化
时期 染色体形 态变化 染色体 行为变化 染色体 (2N)数 目变化 染色单 体数目 变化 核DNA (2C)数 目变化
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
2．核DNA、染色体数量的变化曲线
曲 线
说 明 (1)a→b的变化原因是DNA分子的复制。 (2)f→g的变化原因是着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，形成子染色体。 (3)c→d，h→i的变化原因都是一个亲代细胞分裂成两个子细胞。
3．根据柱状图判断细胞分裂时期的规律
(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
核DNA∶染色
体∶染色单体＝
3．甲、乙、丙为洋葱根尖细胞有丝分裂不同分裂期细胞的显微照片。下列叙述正确的是( )
A．甲、乙、丙中的染色体数目与DNA数目的比值均为1∶1
B．甲、乙、丙在一个细胞周期中的正确排序为乙→甲→丙
C．丙发生着丝粒分裂，姐妹染色单体的数目倍增
D．图丁所示染色体只存在于甲细胞中
B [洋葱根尖细胞中的DNA除了分布在染色体上外，还分布在线粒体中，甲、乙、丙中染色体数目和DNA数目的比值均不是1∶1，A错误。据图可知，甲细胞处于分裂中期；乙细胞处于分裂前期；丙细胞处于分裂后期。甲、乙、丙在一个细胞周期中的正确排序为乙→甲→丙，B正确。丙细胞中着丝粒分裂，姐妹染色单体成为染色体，染色体数目加倍，C错误。图丁表示一条染色体上含两条姐妹染色单体，分裂前期细胞中DNA已完成复制，染色质螺旋变粗，变成染色体。因此，除了甲细胞外，分裂前期细胞(乙细胞)中也可能存在图丁所示染色体，D错误。]
4．如图是细胞中某两种物质的含量在有丝分裂过程中的变化情况。下列叙述不正确的是( )
A．图中的虚线所代表的物质有两种不同的存在状态
B．图中的b～c段会发生着丝粒分裂
C．叶肉细胞中会出现如图所示变化，而细菌细胞中不会出现
D．a～b段有蛋白质和DNA的合成
C [图中虚线表示染色体含量的变化，染色体和染色质丝是同种物质在细胞不同时期的两种存在形式，A正确；图中b～c段着丝粒分裂，染色体数目加倍，B正确；细菌细胞中没有染色体，叶肉细胞是成熟植物细胞已高度分化，失去了分裂能力，都不会出现题图所示变化，C错误；a～b段包含有丝分裂的间期，有丝分裂间期除发生染色体复制外，也有蛋白质和DNA的合成，D正确。]
细胞增殖过程中的“加倍”
成分或结构 时期 原因
核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
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：细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程。
3．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。
4．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。
5．高等植物细胞有丝分裂的特点：
前期：出现染色体，核膜、核仁消失，出现纺锤体；中期：染色体的着丝粒排列在赤道板上；后期：着丝粒分裂，染色体数目加倍，分别移向细胞两极；末期：核膜、核仁重现，在赤道板的位置出现细胞板，细胞板逐渐扩展，形成新的细胞壁。
1．(链接P110问题探讨)象和鼠都是多细胞生物，但是个体大小相差悬殊，这与细胞增殖息息相关，下列关于细胞增殖的说法，错误的是( )
A．单细胞生物通过细胞增殖增加个体数目
B．多细胞生物体体积的增大，只依赖于细胞增殖
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，单细胞生物既是细胞也是个体，通过细胞增殖而繁衍，A正确；多细胞生物体体积的增大，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，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相连续的过程，D正确。]
2．(链接P111图6-1)如图为细胞周期示意图，下列相关叙述错误的是( )
A．任何真核细胞都具有细胞周期
B．图中一个完整的细胞周期可表示为e→e
C．细胞经过E时期核DNA数量加倍但染色体数目不加倍
D．细胞经过D时期后会一分为二，并非所有的子细胞都会进入E时期
A [只有连续分裂的细胞才有细胞周期，不分裂的细胞没有细胞周期，A错误；由细胞周期的含义可知，图中一个完整的细胞周期应为e→e，B正确；E时期为分裂间期，细胞在分裂间期核DNA进行复制后数量会加倍，但此时染色体数目不加倍，C正确；D时期为分裂末期，该时期结束后细胞一分为二，得到的子细胞不一定会再次进行下一次分裂，因此不是所有的子细胞都会再次进入E时期，D正确。]
3．(链接P117概念检测)下列图示某植物根尖分生区细胞有丝分裂过程中染色体和核DNA 数量变化，正确的是( )
B [在植物有丝分裂的过程中，在有丝分裂后期，着丝粒一分为二，染色体数目加倍(2n→4n)，有丝分裂结束，染色体数目恢复至体细胞水平(4n→2n)，A错误，B正确；DNA的数目加倍发生于S期(2n→4n)，有丝分裂前期、中期和后期含有DNA数目均为4n，有丝分裂末期结束，DNA数目平均分配至两个子细胞，DNA数目由4n→2n，C、D错误。]
4．如图是某植物细胞有丝分裂一个细胞周期中部分时期示意图，分析回答下列问题：
A B C D
(1)若考虑一个细胞周期，该图示缺少处于________期的示意图。而该时期细胞主要是进行活跃的物质准备，即进行______________和__________________。
(2)图示细胞有丝分裂的先后顺序依次是______________，其中观察染色体的最佳时期是______________期，核膜、核仁消失于______________期。(均用字母表示)。
(3)染色体数目加倍发生于______________期(用字母表示)；加倍原因是_______
____________________________________________________________________。
(4)D图中1结构称为______________，其向四周扩展会形成______________。
(5)DNA、染色体和染色单体三者之比为2∶1∶2的图示是____________(用字母表示)。
[解析] (1)细胞周期包括分裂间期和分裂期，图中只有分裂期，还缺少分裂间期；分裂间期，细胞中主要是进行活跃的物质准备，即进行DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。(2)由题图分析可知，A细胞处于有丝分裂后期，B细胞处于有丝分裂前期，C细胞处于有丝分裂中期，D细胞处于有丝分裂末期，因此先后顺序依次是B→C→A→D；有丝分裂中期，细胞中染色体形态稳定、数目清晰，是观察染色体的最佳时期，即图中C(中期)。核膜、核仁消失于B(前期)。(3)着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，导致染色体数目加倍，发生于A(后期)。(4)D图中1结构称为细胞板，其向四周扩展会形成细胞壁。(5)DNA、染色体和染色单体三者之比为2∶1∶2时，即为有姐妹染色单体时，即图示中的B(前期)、C(中期)。
[答案] (1)分裂间 DNA分子的复制 有关蛋白质的合成 (2)B→C→A→D C B (3)A 着丝粒分裂，姐妹染色单体分开 (4)细胞板 细胞壁 (5)B、C
课时分层作业(22) 细胞周期和有丝分裂
题组一 细胞增殖
1．生物体都会通过不同的方式进行增殖，下列有关细胞增殖的说法中不正确的是( )
A．细胞都通过分裂进行增殖
B．细胞表面积和体积的关系限制了细胞的无限长大
C．植物细胞增殖与中心体无关
D．草履虫个体较大，有的细胞中出现两个细胞核，有利于增强对细胞质的控制
C [无论是真核细胞还是原核细胞，都通过分裂进行增殖，A正确；细胞体积越大，其相对表面积越小，物质运输效率越低，因此细胞表面积与体积的关系限制了细胞的无限长大，B正确；低等植物细胞都含有中心体，这些细胞的增殖与中心体有关，C错误；细胞核是细胞遗传和代谢活动的控制中心，草履虫是单细胞生物，相对于多细胞生物，单细胞生物的个体较大，而一个细胞核控制细胞质的范围和能力有限，因此草履虫有的细胞中出现两个细胞核，有利于增强对细胞质的控制，D正确。]
2．下列关于细胞增殖的说法，错误的是( )
A．单细胞生物通过细胞增殖而繁衍
B．任何生物个体通过细胞分裂都能达到繁殖后代的目的
C．细胞分裂能使体内衰老的细胞或损伤的细胞得以补充
D．多细胞生物的受精卵在细胞分裂、分化的基础上，最终可形成多细胞的生物个体
B [单细胞生物体通过细胞增殖而繁衍，即产生新的个体，A正确；多细胞生物体仅有细胞分裂是不能完成繁殖的，B错误；多细胞生物体内不断衰老、损伤和死亡的细胞需要通过细胞增殖得以补充，C正确；多细胞生物的受精卵通过细胞分裂、分化，最终形成多细胞的生物个体，D正确。]
题组二 细胞周期
3．细胞周期包括分裂间期和分裂期(M期)。已知氨基蝶呤是一种DNA合成抑制剂。下列相关分析正确的是( )
A．细胞周期中，M期的时间总是长于分裂间期
B．造血干细胞分裂分化形成的人成熟红细胞仍具有细胞周期
C．同一生物个体中不同类型细胞的细胞周期有差异
D．加入氨基蝶呤，已经处于M期的细胞将不会再分裂
C [细胞周期中，间期所占时间最长，A错误；人体成熟的红细胞高度分化，不能分裂，没有细胞周期，B错误；在同一生物个体中不同类型细胞的细胞周期有差异，C正确；氨基蝶呤是一种DNA合成抑制剂，DNA复制在分裂间期进行，已经处于M期的细胞不受影响，可以继续完成细胞周期，D错误。]
4．科学家用含32P的磷酸盐作为标记物浸泡蚕豆幼花，追踪蚕豆根尖细胞分裂情况，得到蚕豆根尖分生区细胞连续分裂数据如下。下列有关描述不正确的是( )
A．蚕豆根尖细胞分裂时，细胞周期的时间为19.3 h
B．一个细胞周期可分为前期、中期、后期、末期
C．蚕豆根尖细胞分裂间期的时间比分裂期的长
D．蚕豆根尖细胞能通过有丝分裂维持细胞遗传的稳定性
B [图中2 h～19.3 h表示分裂间期，19.3 h～21.3 h表示分裂期，2 h～21.3 h表示一个细胞周期，因此细胞周期的时间为19.3 h，A正确；一个细胞周期包括分裂间期、前期、中期、后期、末期，B错误；蚕豆根尖细胞分裂间期为物质准备期，主要进行DNA分子复制和有关蛋白质合成，时间比分裂期的长，C正确；有丝分裂产生的子代遗传信息不变，蚕豆根尖细胞能通过有丝分裂维持细胞遗传的稳定性，D正确。]
题组三 植物细胞的有丝分裂
5．如图为某低等植物细胞有丝分裂过程中染色体的行为变化。该时期细胞内不会发生的变化是( )
A．中心粒发出星射线形成纺锤体
B．核仁逐渐解体、核膜逐渐消失
C．形成染色单体、DNA 数目加倍
D．染色质丝螺旋缠绕成为染色体
C [低等植物细胞中含有中心体，在分裂间期，中心粒倍增，前期中心粒发出星射线形成纺锤体，图示的染色体形成在前期，A不符合题意；图示的染色体形成于前期，核仁逐渐解体、核膜逐渐消失也发生在前期，B、D不符合题意；分裂间期发生的变化是DNA分子复制和有关蛋白质的合成，此时染色单体形成，DNA数目加倍，与图示的时期不同，C符合题意。]
6．下列关于细胞有丝分裂各阶段的叙述，正确的是( )
A．蛋白质合成较旺盛的时期，形成纺锤体
B．观察染色体数目最好的时期，细胞内有染色体和染色单体
C．着丝粒数目加倍的时期，细胞内全部染色体数与全部DNA数之比为1∶1
D．有丝分裂后期，在纺锤丝牵引下着丝粒一分为二
B [蛋白质合成较旺盛的时期为分裂间期，而纺锤体形成于有丝分裂前期，二者时期不同，A错误；有丝分裂中期，染色体数目清晰、形态稳定，是观察染色体数目最好的时期，此时细胞内有染色体和染色单体，B正确；有丝分裂后期着丝粒数目加倍，此时期细胞核内全部染色体数与全部DNA数之比为1∶1，但细胞质中还含有少量的DNA，因此细胞内全部染色体数与全部DNA数之比小于1∶1，C错误；有丝分裂后期，着丝粒一分为二不是在纺锤丝牵引下完成的，D错误。]
7．某生物的体细胞中有4对染色体，有丝分裂中期，细胞中染色体数、染色单体和核DNA分子数目分别是( )
A．8、16、16 B．8、8、8
C．16、0、16 D．16、16、16
A [某生物的体细胞中有4对染色体，8条染色体，有丝分裂中期染色体未加倍，含有8条染色体，一条染色体上含有2条染色单体，即细胞中含有16条染色单体，16个核DNA分子，A正确，B、C、D错误。]
8．(10分)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)图乙对应图甲中的________段，图丙对应图甲中的________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，对应图甲中的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] (除标注外，每空1分，共10分)(1)8 (2)后 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(2分) (4)ef(2分) ce(2分)
9．如图是显微镜下观察到的洋葱根尖细胞有丝分裂部分细胞图像，图中数字表示相应细胞所处的时期。下列有关叙述正确的是( )
A．一次完整细胞周期全过程包括④→⑤→②→①→③
B．②和③时期均有的结构是赤道板和细胞板
C．②中核DNA数与染色单体数之比为1∶2
D．①时期会实现细胞核内遗传物质的平均分配
D [据图可知，①是有丝分裂后期，②是有丝分裂中期，③是有丝分裂末期，④是有丝分裂前期，⑤是间期，所以全过程包括⑤→④→②→①→③，A错误；②不含细胞板，同时赤道板不是真正存在的结构，B错误；②是有丝分裂中期，每条染色体上有两条姐妹染色单体，所以细胞中核DNA数与染色单体数之比为1∶1，C错误；①时期是有丝分裂后期，染色体着丝粒分开，姐妹染色单体分开形成染色体，在纺锤丝的牵引下移向细胞两极，会实现细胞核内遗传物质的平均分配，D正确。]
10．图甲为某植物细胞有丝分裂某时期模式图，图乙为有丝分裂不同时期染色体和核DNA的数量关系，下列相关叙述正确的是( )
A．图甲表示有丝分裂的间期，染色体已完成复制
B．图甲的下一时期着丝粒排列在赤道板上
C．图乙中b→a是由细胞板出现导致的
D．图甲对应图乙中的a时期
B [图甲表示有丝分裂前期，染色体已完成复制，A错误；图甲为有丝分裂前期，下一时期是有丝分裂中期，中期染色体的着丝粒排列在赤道板上，B正确；图乙中b→a为有丝分裂中期到有丝分裂后期，是由着丝粒分裂，姐妹染色单体分开导致的，C错误；图甲为有丝分裂前期，对应图乙中的b时期，D错误。]
11．动粒是位于姐妹染色单体着丝粒两侧的多蛋白结构(如图所示)，负责将着丝粒与纺锤体连接在一起。研究发现，纤冠层主要是由围绕在动粒外层的促使染色体分离的马达蛋白组成，与纺锤丝微管连接，支配染色体的运动和分离。下列相关叙述不正确的是( )
A．纤冠层缺失，可导致核DNA无法平均分配
B．纺锤丝变短，导致着丝粒分裂，姐妹染色单体分开
C．正常情况下，姐妹染色单体上含有相同的DNA
D．着丝粒丢失会影响染色体与纺锤丝的连接
B [依据题意可知，纤冠层支配染色体的运动和分离，若动粒外层的纤冠层缺失，可导致核DNA无法平均分配，A正确；着丝粒分裂与纺锤丝没有关系，B错误；姐妹染色单体是一条染色体经过复制而来的，因此在正常情况下，图中所示的姐妹染色单体含有相同的DNA，C正确；动粒可将着丝粒与纺锤丝连接在一起，着丝粒丢失影响染色体与纺锤丝的连接，D正确。]
12．(10分)细胞增殖中，染色体的正确分离需要细胞内的监控机制来保证。其中，纺锤体组装检验点(发挥作用的蛋白质称为SAC)是保证染色体正确分离的重要机制之一，它监控着纺锤丝与着丝粒之间的连接。当所有的染色体与来自细胞两极的纺锤丝都正确连接并排列在赤道板上，SAC消失后，细胞才能由分裂中期进入后期。SAC功能异常时，部分染色体的着丝粒无法分裂，细胞也会进入分裂后期。
(1)细胞增殖具有周期性，分裂间期进行的物质准备主要是_______________________________________________________________________________________。
(2)有丝分裂时，SAC消失前细胞中染色体和核DNA分子数目的比值为______________；SAC消失后，每条染色体上的DNA分子数目变化为_________________________________________________________________________________。
(3)SAC功能异常的细胞分裂后产生的子细胞中________________会发生变化，导致细胞的异常。
(4)纺锤体组装检验点保证了经过复制的染色体____________________________，维持了细胞的亲代和子代之间遗传的稳定性。
[解析] (1)细胞周期中的分裂间期进行的物质准备主要是DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。(2)根据题意分析可知，有丝分裂时，SAC出现于前期，而消失发生在有丝分裂的中期，因此SAC消失前染色体与正常体细胞内相同，而核DNA已经完成复制，故二者数目的比值为1∶2；SAC消失后，有丝分裂进入到后期，染色体的着丝粒分裂，因此每条染色体上的DNA分子数目由2个变为1个。(3)根据题意，SAC功能异常时，部分染色体的着丝粒无法分裂，细胞也会进入分裂后期，因此细胞分裂后产生的子细胞中染色体数目会发生变化，导致细胞的异常。(4)根据以上分析可知，纺锤体组装检验点的存在保证了有丝分裂中经过复制的染色体能够精确地平均分配到两个子细胞中，维持了细胞的亲代和子代之间遗传的稳定性。
[答案] (每空2分，共10分)(1)DNA分子的复制和有关蛋白质的合成 (2)1∶2 由2个变为1个 (3)染色体的数目(或DNA数目、遗传信息) (4)精确地平均分配到两个子细胞中
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