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2020版高考一轮复习生物通用版学案：第四单元第一讲细胞的增殖
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第一讲细胞的增殖
知识体系——定内容
核心素养——定能力
生命观念
通过理解细胞周期的概念和有丝分裂的基本过程，能够掌握细胞周期的动态变化和物质准备过程，并形成生命在于运动的观点
科学思维
通过归纳有丝分裂过程中物质或结构的变化规律和相关曲线变式分析，培养利用逻辑思维分析问题的能力，以及利用数学知识解答问题的能力
考点一 细胞增殖的周期性[重难深化类]
1．分析细胞不能无限长大的原因
2．图示细胞周期
[基础自测]
1．判断下列叙述的正误
(1)细胞体积增大，与外界物质交换效率提高(×)
(2)同一生物的不同组织细胞都具有细胞周期(×)
(3)任何具有分裂能力的细胞都具有细胞周期(×)
(4)G1期的细胞中主要进行有关蛋白质的合成及核糖体的增生(2018·浙江卷，T21A)(√)
(5)在细胞周期中，分裂间期的持续时间通常比分裂期的短(×)
(6)动物细胞分裂间期有DNA和中心体的复制(√)
(7)发生减数分裂的细胞没有细胞周期(√)
(8)幼年个体生长需细胞增殖，成年后不需要细胞增殖(×)
2．回答下列与细胞生长和细胞周期有关的问题
(1)判断下列哪些细胞具有细胞周期：
A．根尖分生区细胞 B．植物形成层细胞 C．神经细胞 D．人表皮细胞 E．哺乳动物成熟红细胞 F．干细胞
G．动物皮肤生发层细胞 H．洋葱表皮细胞 I．浆细胞
①具有细胞周期的是：A、B、F、G(填序号)。
②判断的理由：这些细胞都是连续分裂的细胞。
(2)图中按箭头方向表示一个完整细胞周期是B→B(或B→A→B)。其中B→A表示分裂间期，A→B表示分裂期。
(3)据下表分析：
细胞
分裂间期(h)
分裂期(h)
细胞周期(h)
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
若用上述三种细胞观察细胞的有丝分裂，应选择十二指肠细胞，原因是细胞周期中分裂期相对较长。
模拟细胞大小与物质运输效率之间的关系
1．实验原理
(1)含酚酞的琼脂块酚酞变为红色。
(2)NaOH在每一块琼脂块中扩散的速率相同。
(3)在相同时间内，NaOH扩散的体积(而不是NaOH扩散的深度)与琼脂块的总体积的比值可以反映NaOH扩散的速率，由此模拟细胞大小与物质运输效率之间的关系。
2．模拟实验中的模型
实验模型
模拟对象
不同大小的琼脂块
不同大小的细胞
NaOH扩散进入琼脂块
细胞物质的运输
NaOH扩散体积/整个琼脂块体积
细胞物质运输的效率
3．实验的结论
(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。
[对点落实]
1．(2019·南昌模拟)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
解析：选D 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形成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.在探究细胞大小与物质运输关系的实验中，用NaOH溶液浸泡不同边长的含酚酞的琼脂立方块一定时间后，取出立方块切成两半。其剖面如图所示，其中x为NaOH扩散的深度，y为立方块的边长，阴影代表红色。则( )
A．该实验的自变量为x，因变量为y
B．x的值随y值的增大而增大
C．NaOH扩散的体积为(y－x)3
D．y值越小，扩散体积的比例越大
解析：选D 本实验的目的是探究细胞大小与物质运输关系，y表示细胞大小，x表示细胞运输物质的量，故该实验的自变量为y，因变量为x/y；从实验的结果来说，细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的物质运输效率就越低；NaOH扩散的体积为y3－(y－2x)3；从实验的结果来说，细胞体积越小，其相对表面积越大，细胞的物质运输效率就越高。
1．对有丝分裂细胞周期理解的四点提醒
(1)只有连续分裂的细胞才有细胞周期，不分裂或暂不分裂的细胞无细胞周期。
(2)不同种类生物的细胞周期有很大差别。
(3)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。
(4)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)。
2．细胞周期的表示方法
方法名称
图形
说明
扇形图
A→B→C→A为一个细胞周期
线段图
a＋b或c＋d为一个细胞周期
坐标图
a＋b＋c＋d＋e为一个细胞周期
柱状图
A：DNA合成前期(G1期)
B：DNA合成期(S期)
C：DNA合成后期(G2期)及分裂期(M期)
[对点落实]
3．(2016·海南高考)下列与细胞周期有关的叙述，正确的是( )
A．等位基因的分离发生在细胞周期的分裂间期
B．在植物细胞的细胞周期中纺锤丝出现在分裂间期
C．细胞周期中染色质DNA比染色体DNA更容易复制
D．肝细胞的细胞周期中染色体存在的时间比染色质的长
解析：选C 等位基因的分离发生在减数分裂过程中，减数分裂没有细胞周期；纺锤丝出现在有丝分裂前期；DNA复制需要解螺旋，染色体高度螺旋化，难以解旋；染色体存在于分裂期，分裂期的时间远小于分裂间期。
4.细胞周期检验点(checkpoint)是细胞周期调控的一种机制，主要是确保周期每一时相事件有序、全部完成并与外界环境因素相联系。在真核细胞中，细胞分裂周期蛋白6(Cdc6)是启动细胞DNA复制的必需蛋白，其主要功能是促进“复制前复合体”形成，进而启动DNA复制。参照如图所示的细胞周期，下列相关叙述正确的是( )
A．“复制前复合体”组装完成的时间点是2
B．所有的细胞都具有细胞周期，但不同细胞的细胞周期有差异
C．有的细胞可能会暂时脱离细胞周期，在特定的环境下会重新进入细胞周期
D．1到4过程为一个完整的细胞周期
解析：选C 根据题意可知，“复制前复合体”组装完成的时间点是1；只有连续分裂的细胞才有细胞周期；有的细胞可能会暂时脱离细胞周期，在特定的环境下会重新进入细胞周期；4到4过程为一个完整的细胞周期。
5．细胞分裂间期依次划分为G1、S和G2期，研究者将处于不同时期的细胞进行融合，实验结果如下图所示。其中灰色的部分是细胞核，黑点代表中心体。下列推断不合理的是( )
A．引发中心体复制的物质持续存在到G2期
B．中心体和DNA复制可能同时进行
C．S期细胞中存在使G1期细胞核进入S期的物质
D．中心体的复制始于G1期，在G2期复制完毕
解析：选D 据图可知，G1期的细胞含有1个中心体，S期和G2期的细胞含有2个中心体，G1期的细胞和G2期的细胞融合，G1期细胞可以完成中心体的复制，推测引发中心体复制的物质持续存在到G2期；G1期和S期的细胞融合，G1期细胞可以发育到S期，同时完成中心体的复制；根据B项推测S期细胞中存在使G1期细胞核进入S期的物质；中心体在S期即复制完毕。
[归纳拓展]
细胞周期中可能发生的“3”变
基因突变
在细胞分裂间期，DNA复制时容易受到内外因素的干扰而发生差错，即发生基因突变
染色体变异
在细胞分裂前期，秋水仙素或低温都可抑制纺锤体的形成，出现多倍体细胞
细胞癌变
分裂过程中若原癌基因和抑癌基因发生突变，细胞会发生癌变
考点二 有丝分裂过程和相关结构、物质变化规律[重难深化类]
1．动植物细胞有丝分裂过程(填表)
时期
分裂图像
特点
植物细胞
动物细胞
间期
①完成DNA复制和有关蛋白质合成
②细胞适度生长
前期
共同点
①核膜、核仁消失②染色质→染色体
③纺锤体形成
区别
植物：细胞两极发出纺锤丝
动物：中心体发出星射线
中期
①染色体的着丝点排列于赤道板上
②染色体形态稳定，数目清晰
后期
①着丝点分裂，姐妹染色单体分开
②子染色体移向两极
末期
共同点
①核膜、核仁出现，形成两个核
②染色体→染色质
③纺锤体消失
④细胞质分裂
区别
植物：细胞板→细胞壁
动物：细胞膜凹陷
2．比较动物细胞与高等植物细胞有丝分裂的主要区别
3．无丝分裂过程示意图(填空)
[基础自测]
1．判断下列叙述的正误
(1)二倍体动物有丝分裂中期染色体排列在赤道板上，后期染色单体分离(2018全国卷Ⅲ，T4AD改编)(√)
(2)纺锤体形成于分裂前期，消失于分裂后期(×)
(2013·江苏卷，T3C)
(3)染色单体形成于分裂前期，消失于分裂后期(×)
(2013·江苏卷，T3D)
(4)蛙受精卵发育过程中不能发生DNA的半保留复制(×)
(2012·四川卷，T1B)
(5)动物细胞有丝分裂过程中细胞板在末期形成(×)
(6)动物细胞有丝分裂末期，细胞膜内陷形成两个子细胞(√)
(7)无丝分裂过程中核膜不消失(√)
(8)动物细胞仅以有丝分裂方式进行增殖(×)
2．连线高等植物细胞有丝分裂的时期及其图像主要特点
3．据下面三幅不同生物细胞有丝分裂图回答问题
(1)A图表示植物细胞(填“动物细胞”或“植物细胞”)，理由是：①具有细胞壁，②无中心体。
(2)B图细胞处于分裂期的期，图中有染色单体条。该图与它的前一时期相比，相同的是核DNA分子数，不同的是染色体数。
(3)C图表示动物细胞进行有丝分裂的期，此期细胞内发生的主要变化是着丝点分裂，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。
1．理清染色体、染色单体和核DNA的关系
①当有染色单体(前、中期)时，染色体∶染色单体∶DNA＝1∶2∶2
②当无染色单体(后、末期)时，染色体∶DNA＝1∶1
2．总结细胞有丝分裂中相关结构的变化规律
细胞结构
变化规律
纺锤体
形成(前期)→消失(末期)
核膜、核仁
消失(前期)→重建(末期)
中心体
倍增(间期)→移向两极(前期)→平均分配(末期)
3．区分有丝分裂过程中细胞器的作用与分配
(1)与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用
细胞器名称
细胞类型
作用时期
生理作用
核糖体
动、植物
间期(主要)
有关蛋白质的合成
中心体
动物、低等植物
前期
纺锤体的形成
高尔基体
植物
末期
细胞壁的形成
线粒体
动、植物
整个细胞周期
提供能量
(2)有丝分裂过程中细胞器的分配
①中心粒经倍增后，均等分配到两个子细胞中。
②线粒体、叶绿体等细胞器随机地分配到两个子细胞中。
[对点落实]
1．下列关于动物细胞增殖及增殖过程的一些数量变化，叙述正确的是( )
A．细胞增殖都具有周期性
B．中心粒在前期倍增，成为两组
C．着丝点分裂会导致染色单体消失
D．核DNA随染色体增倍而增倍
解析：选C 减数分裂也是细胞增殖的一种方式，但是没有周期性；中心粒在间期复制倍增，成为两组；着丝点分裂会导致染色单体消失；核DNA在间期DNA复制时倍增，而染色体在有丝分裂后期着丝点分裂时倍增。
2．在大蒜根尖分生区细胞的一个细胞周期中，在同一时期发生的变化是( )
A．中心体的移动和纺锤体的形成
B．DNA双链解旋和蛋白质的合成
C．DNA数目加倍和染色体数目加倍
D．核膜、核仁的消失和赤道板的形成
解析：选B 大蒜属于高等植物，细胞中不含中心体；DNA双链解旋和蛋白质的合成都发生在分裂间期；DNA数目加倍发生在分裂间期，染色体数目加倍发生在分裂后期；核膜、核仁的消失发生在分裂前期，而赤道板不是真实存在的结构，不会形成。
3．(2019·徐州模拟)如图甲表示某二倍体动物细胞有丝分裂图像，图乙、丙、丁分别是对该动物细胞有丝分裂不同时期染色体数、染色单体数和DNA分子数的统计(图乙、丙、丁中的a、b、c表示的含义相同)。下列有关叙述正确的是( )
A．该动物的体细胞中都含有4条染色体
B．图乙中的a、b、c分别表示染色体、DNA和染色单体
C．图丙可以最恰当地表示图甲所示时期的染色体、染色单体和DNA的关系
D．图丁所示细胞正处于有丝分裂后期
解析：选C 甲细胞处于有丝分裂后期，此时细胞中染色体数目是体细胞的2倍，因此该动物的体细胞中含有4条染色体，但不是所有细胞都含有4条染色体，如哺乳动物成熟的红细胞中不含染色体；由于图丙、图丁中b都为0，可知b表示染色单体，则图乙中的a、b、c分别表示染色体、染色单体和DNA；丙中没有染色单体，染色体∶DNA＝1∶1，且染色体数目是体细胞的2倍，处于有丝分裂后期(或末期)，因此图丙可以最恰当地表示图甲所示时期的染色体、染色单体和DNA的关系；丁中没有染色单体，染色体∶DNA＝1∶1，且染色体数目与体细胞相同，处于有丝分裂G1期或末期。
[类题通法]
柱状图中有丝分裂各时期的判断方法
(1)根据染色单体变化判断各时期
有无染色单体
时期
对应图示
有
G2期、前期、中期
甲图
无
后期、末期
乙图
G1期
丙图
(2)根据比例关系判断各时期
核DNA∶染色体∶染色单体
时期
对应图示
4N∶2N∶4N
G2期、前期、中期
甲图
4N∶4N∶0
后期、末期
乙图
2N∶2N∶0
G1期
丙图
有丝分裂染色体、核DNA数量变化曲线及其变式
[典型图示]
[问题设计]
(1)图1中①表示有丝分裂中核DNA数量变化曲线，②表示染色体数量变化曲线，其中ab段变化的原因是DNA复制，ef段数量变化的原因是着丝点分裂，姐妹染色单体分开。
(2)图2表示有丝分裂过程中每条染色体上DNA含量变化曲线，图中ef段表示间期，fg段表示含有姐妹染色单体的时期，即有丝分裂的前期和中期，hi段表示有丝分裂的后期和末期。
(3)图3是图2的变式，在有染色单体时，染色体与核DNA数目之比为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。图中BC段表示S期，CD段表示有丝分裂G2期、前期和中期，EF段为有丝分裂的后期和末期。
(4)图2和图3还可表示减数分裂过程中每条染色体上DNA含量变化曲线图，其中fg(CD)段表示减数第一次分裂和减数第二次分裂的前期和中期。
(5)请在下图中画出有丝分裂间期染色体数量变化曲线。
[对点落实]
4．如图甲、乙为某生物的体细胞有丝分裂染色体行为变化示意图，图1和图2为DNA含量变化图。下列有关叙述错误的是( )
A．甲图对应图1中曲线的CD段，对应图2中曲线的FG段
B．乙图为细胞分裂后期图，这一时期两曲线有不同的变化
C．甲图所示变化在光学显微镜下难以观察到
D．观察组织细胞有丝分裂时，可用同一细胞来观察甲、乙两种时期
解析：选D 甲图表示染色体的复制，DNA含量加倍，对应图1中曲线的CD段，对应图2中曲线的FG段；有丝分裂后期着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为两条子染色体，染色体数目加倍，但细胞中核DNA含量没有减少；染色体复制发生在间期，在光学显微镜下观察不到；在显微镜下不能观察到细胞有丝分裂的动态变化，因为材料经解离后，细胞已经死亡。
5．如图1和图2表示有丝分裂不同时期染色体和核DNA的数量关系，下列有关叙述错误的是( )
A．观察染色体形态和数目的最佳时期处于图1的CD段
B．图1中DE段的细胞染色体数目加倍，但核DNA含量不变
C．图2中a对应图1中的AB段，c对应图1中的EF段
D．有丝分裂过程不会出现图2中d所示的情况
解析：选C 图1中的CD段包括有丝分裂G2期、前期和中期，中期是观察染色体形态和数目的最佳时期；图1中DE段形成的原因是着丝点分裂，此时细胞中染色体数目加倍，但核DNA含量不变；图2中a表示有丝分裂后期、末期，对应图1中的EF段，c时期染色体与核DNA的量比a时期减少一半，对应图1中的AB段；图2中d表示染色体∶DNA＝2∶1，有丝分裂过程中不存在这种情况。
课堂一刻钟
1．(2018·浙江4月选考)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( )
周期
G1
S
G2
M
合计
时间(h)
1.3
2.7
2.9
0.6
7.5
A.G1期的细胞中主要进行有关蛋白质的合成及核糖体的增生
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
易错探因——张冠李戴
DNA加倍的原因是DNA复制，染色体加倍的原因在于着丝点分裂，姐妹染色单体分开，它们加倍的原因不同，发生时期不同，此知识点是部分学生的易混点。命题者巧妙利用两者的关系，张冠李戴，混淆知识，以考查学生对知识掌握的准确程度。
解析：选A G1期细胞中主要进行有关蛋白质的合成及核糖体的增生；用含DNA合成抑制剂的培养液培养细胞1.3 h后，并不是所有的细胞都能被阻断在S期，如有些细胞刚刚进入G2期，在培养1.3 h后这些细胞仍处于G2期；G2期DNA已完成复制，细胞中的每个染色体含2条并列的染色单体，但染色体数目不变；胡萝卜不同组织细胞的细胞周期持续的时间长短不同，G1、S、G2和M期的时间长短也不同。
2．(2018·全国卷Ⅰ)已知药物X对细胞增殖有促进作用，药物D可抑制药物X的作用。某同学将同一瓶小鼠皮肤细胞平均分为甲、乙、丙三组，分别置于培养液中培养，培养过程中进行不同的处理(其中甲组未加药物)，每隔一段时间测定各组细胞数，结果如图所示。据图分析，下列相关叙述不合理的是( )
A．乙组加入了药物X后再进行培养
B．丙组先加入药物X，培养一段时间后加入药物D，继续培养
C．乙组先加入药物D，培养一段时间后加入药物X，继续培养
D．若药物X为蛋白质，则药物D可能改变了药物X的空间结构
解题关键——图文转换
解答本题的关键是正确将图示信息转换为文字信息，甲组为对照组，乙组细胞数持续增加，丙组增加一段时间，增加的速度变小，从而可确定乙组为药物X处理组，丙组为先加药物X再加药物D的处理组，再结合选项，即可得出答案。
解析：选C 乙组细胞数增加最快，应该是加入了药物X后进行的培养；丙组细胞数目增加较甲组快，说明加入了促进细胞增殖的药物X，培养一段时间后丙组细胞数目增加又较乙组慢，说明丙组又加入了抑制药物X作用的药物D；若乙组先加入药物D，后加入药物X，其细胞数变化曲线开始应与甲组基本重合，后期略有增加；药物D对药物X有抑制作用，若药物X为蛋白质，其抑制原理可能是药物D改变了药物X的空间结构，导致药物X的活性降低。
3．(2015·浙江高考)下列有关细胞周期和细胞分裂的叙述，正确的是( )
A．不同生物的细胞大小和数目不同，但细胞周期长短相同
B．同一生物各种组织的细胞周期长短相同，但G1、S、G2和M期长短不同
C．若在G2期加入DNA合成抑制剂，则有丝分裂前期每条染色体仍含有2条染色单体，子细胞染色体数目与母细胞的相同
D．减数分裂前期Ⅰ同源染色体配对，每条染色体含有4条染色单体，子细胞染色体数目为母细胞的一半
易错探因——张冠李戴
减数分裂前期Ⅰ同源染色体配对后一个四分体含4条染色单体，每条染色体含2条染色单体。
解析：选C 不同生物的细胞大小和数目不同，且细胞周期的长短也往往不同；同一种生物各种组织的细胞周期长短也往往不同，且细胞周期中的各个时期也不会长短相同；DNA复制发生于S期，在G2期加入DNA合成抑制剂不影响DNA的合成，细胞仍能完成一次正常的有丝分裂，经有丝分裂产生的子细胞中的染色体数目与母细胞中的相同；减数第一次分裂的前期发生同源染色体的联会，形成的每个四分体含有4条染色单体，但每条染色体上只含有2条染色单体。
4．(2015·北京高考)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，结果如下图。对检测结果的分析不正确的是( )
A．b峰中细胞的DNA含量是a峰中的2倍
B．a峰和b峰之间的细胞正进行DNA复制
C．处于分裂期的细胞均被计数在a峰中
D．此抗癌药物抑制了癌细胞DNA的复制
解题关键——图文转换
解答本题的关键是正确审读曲线信息，将曲线信息转换为文字信息。由图可知，a峰的DNA含量为40，b峰的DNA含量为80，a峰和b峰之间的DNA含量在40~80之间，实验组a峰到b峰的细胞数明显较低，由这些信息再结合选项和细胞分裂的知识即可正确作答。
解析：选C 从图中可以看出，a峰中细胞DNA相对含量是40，b峰中细胞DNA相对含量是80，即b峰中细胞的DNA含量是a峰中的2倍，联想细胞分裂中的DNA复制，可推知a峰与b峰之间的细胞正处于细胞分裂间期DNA复制的过程中，b峰中细胞处于细胞分裂的分裂期。实验组b峰中细胞数目明显减少的原因是某抗癌药物有效抑制了癌细胞在细胞分裂间期的DNA复制，使得进入分裂期的细胞明显减少。
5．(2014·江苏高考)如图为动物细胞分裂中某时期示意图，下列相关叙述正确的是( )
A．甲在分裂前期倍增并移向细胞两极
B．乙和丙在组成成分上差异很大
C．该时期细胞中染色体数是体细胞染色体数的两倍
D．该时期通过核孔进入细胞核的物质减少
满分必备——准确记忆
此题考查的是染色体和星射线的物质组成，它们都含有蛋白质，但染色体中还含有DNA。
解析：选B 题图为动物细胞分裂的中期。甲为中心体，在分裂间期倍增，前期移向细胞两极；乙为染色体，组成成分为DNA和蛋白质，丙为星射线，组成成分主要是蛋白质，可见二者在组成成分上的差异很大；题图如果为有丝分裂中期，细胞中染色体数与体细胞染色体数相同，如果为减数第二次分裂中期，细胞中染色体数是体细胞染色体数的一半；该时期核膜解体、核仁消失，无细胞核，故不存在物质通过核孔进入细胞核的情况。
6．(2017·全国卷Ⅲ)利用一定方法使细胞群体处于细胞周期的同一阶段，称为细胞周期同步化。以下是能够实现动物细胞周期同步化的三种方法。回答下列问题：
(1)DNA合成阻断法：在细胞处于对数生长期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。
(2)秋水仙素阻断法：在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的秋水仙素，秋水仙素能够抑制________________，使细胞周期被阻断，即可实现细胞周期同步化。经秋水仙素处理的细胞________(填“会”或“不会”)被阻断在间期。
(3)血清饥饿法：培养液中缺少血清可以使细胞周期停滞在间期，以实现细胞周期同步化。分裂间期的特点是________________________________(答出1点即可)。
命题探源——以“本”为本
此空是对人教版必修①教材P112细胞分裂间期特点的直接考查，引用照搬教材原话就可得满分，所以生物作为理科中的文科，一些该背的知识一定要烂熟于心。
解析：(1)DNA复制发生在细胞分裂间期，添加适量的DNA合成可逆抑制剂后，DNA合成被阻断，使细胞停滞于间期(S期)，而处于分裂期的细胞暂时不受影响。(2)秋水仙素通过抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而阻断细胞周期，而纺锤体形成于分裂前期，因此经秋水仙素处理的细胞不会被阻断在间期。(3)分裂间期的特点是完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，为分裂期进行活跃的物质准备，同时细胞有适度的生长。
答案：(1)分裂 间(或答S) (2)纺锤体形成 不会 (3)完成DNA复制和有关蛋白质的合成，为分裂期准备物质
[学情考情·了然于胸]
一、明考情·知能力——找准努力方向
考查知识
1.细胞周期的概念和表示方法，其中细胞周期的测定和同步化是考查的高频点。
2.细胞有丝分裂的过程和分裂图像的识别，其中根据细胞分裂图像判断细胞时期是常考点。
3.细胞有丝分裂过程中染色体、DNA等相关物质和结构的变化规律。
考查能力
1.识记能力：主要考查对细胞周期中各个时期特点的识记能力。
2.识图能力：主要考查对有丝分裂中染色体、DNA数量变化曲线的识图析图能力。
3.推理能力：如6题根据题干信息推断细胞同步化的原理和方法。
二、记要点·背术语——汇总本节重点
1．细胞增殖：是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础，是最重要的细胞生命活动之一。
2．分裂间期
(1)细胞分裂间期为分裂期进行物质准备，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)动物细胞的一个细胞周期中，DNA复制和中心粒的倍增均发生在分裂间期。
3．分裂期
(1)前期——核膜、核仁消失，染色体、纺锤体出现。
(2)中期——染色体规则地排列在赤道板上。
(3)后期——着丝点分裂，染色体移向两极。
(4)末期——染色体、纺锤体消失，核膜、核仁重新形成。
4．分裂方式：真核细胞有无丝分裂、有丝分裂和减数分裂三种分裂方式。
[课下达标检测]
一、选择题
1．下列有关动物细胞的有丝分裂过程与植物细胞明显不同的是( )
A．间期有染色体的复制
B．后期有着丝粒的分裂
C．末期染色体平均分配到两个子细胞中
D．分裂末期在细胞的中部不形成细胞板
解析：选D 动植物细胞在有丝分裂间期都有染色体的复制；动植物细胞在有丝分裂后期都有着丝粒的分裂；动植物细胞有丝分裂末期染色体都平均分配到两个子细胞中；动植物细胞有丝分裂末期细胞质的分裂方式不同，动物细胞是细胞膜向内凹陷，最后缢裂成两个子细胞，而植物细胞是细胞中央出现细胞板，向四周延伸形成细胞壁，将细胞分为两个子细胞。
2．在洋葱根尖细胞分裂过程中，当染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数＝1∶2∶2时，该细胞可能会发生( )
A．两组中心粒周围发出星射线形成纺锤体
B．配对的同源染色体彼此分离移向细胞的两极
C．染色质丝正在高度螺旋化形成染色体
D．着丝点全部排列在细胞的细胞板上
解析：选C 有丝分裂前期和中期，细胞中的染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数＝1∶2∶2。洋葱属于高等植物，其根尖细胞中不含中心体结构；洋葱根尖细胞只进行有丝分裂，不进行减数分裂，所以不可能出现配对的同源染色体彼此分离移向细胞两极的现象；在有丝分裂前期，染色质丝正在高度螺旋化形成染色体；有丝分裂中期，着丝点排列在赤道板上，而细胞板出现在分裂末期。
3．人们通过比较同一时刻同一生物不同细胞的染色体特点，来推测一个细胞在有丝分裂不同时期的染色体变化。这一做法能够成立的逻辑前提不包括( )
A．染色体可被碱性染料染成深色
B．同一生物的体细胞所含遗传物质相同
C．体细胞增殖的过程相同
D．各个细胞有丝分裂是独立进行的
解析：选A 不同生物不同细胞的染色体都可以被碱性染料染成深色；同一生物的体细胞所含遗传物质相同，染色体的数目相同，变化过程相同；体细胞都是通过有丝分裂进行增殖，方式和过程一样；各个细胞有丝分裂是独立进行的，互不影响。
4．(2019·杭州模拟)细胞周期包括G1期、S期、G2期和M期。放线菌素D可通过与DNA结合以阻碍RNA聚合酶与DNA的结合，抑制RNA的合成。下列有关叙述错误的是( )
A．放线菌素D能作用于G1期细胞，使其不能进入S期
B．正常条件下G2期细胞中每条染色质(体)含有两条染色单体，核DNA含量已增加一倍
C．正常条件下，部分M期细胞中染色体排列在纺锤体的中央
D．秋水仙素通过抑制M期着丝粒分裂引起染色体加倍
解析：选D G1期主要进行RNA和蛋白质的生物合成，并且为下阶段S期的DNA合成做准备，放线菌素D可通过与DNA结合以阻碍RNA聚合酶与DNA的结合，抑制RNA的合成，那么G1期细胞便不能进入S期；G2期DNA复制已经完成，正常条件下G2期细胞中每条染色质(体)含有两条染色单体，核DNA含量已增加一倍；M期即分裂期，在分裂期的中期，细胞中染色体排列在纺锤体的中央；秋水仙素通过抑制纺锤体的形成，使复制后的染色体不能移向细胞两极，导致细胞内染色体数目加倍。
5．下列关于人体细胞有丝分裂的说法，正确的是( )
A．女性色盲患者的体细胞分裂后期含有2个Xb基因
B．同源染色体的联会和交叉互换发生在分裂前期
C．分裂中期和后期的染色体数目为体细胞的两倍
D．有丝分裂后期，一个细胞中的DNA分子数多于92个
解析：选D 女性色盲患者的体细胞进行有丝分裂时，分裂后期含有4个Xb基因；同源染色体的联会和交叉互换发生在减数分裂过程中；有丝分裂中期的染色体数目和体细胞相同，后期的染色体数目是体细胞的两倍；人体细胞有丝分裂后期的核DNA分子数是92个，人体细胞线粒体中还有DNA，故有丝分裂后期一个细胞中DNA分子数多于92个。
6.如图为细胞周期中某时期细胞核的变化示意图。此过程( )
A．发生在分裂间期，染色体正在复制
B．发生在细胞分裂的前期，核膜逐渐消失
C．发生在细胞分裂的中期，染色体螺旋变粗
D．发生在细胞分裂的末期，核膜、核仁重新出现
解析：选B 题图细胞核中染色体已完成复制，形成了染色单体，染色质螺旋变粗，核膜逐渐消失，因此应是细胞分裂前期细胞核的变化示意图。
7．(2019·常州一模)小鼠睾丸中存在间质细胞和实质细胞，实质细胞就是精原细胞，间质细胞是为实质细胞提供营养物质和相关激素的细胞。科学家用显微镜观察从睾丸中所取的部分组织。下列有关说法正确的是( )
A．实质细胞和间质细胞因遗传信息不同而功能不同
B．间质细胞产生的激素不需要通过体液运输到达靶细胞
C．观察到染色体条数最多的细胞不含姐妹染色单体
D．显微镜下能看到染色体的细胞最多含2条性染色体
解析：选C 实质细胞和间质细胞都是由同一个受精卵经有丝分裂形成的，都含有相同的遗传信息，两者功能不同的原因是基因的选择性表达；间质细胞产生的激素需要通过体液运输到达靶细胞；观察到染色体条数最多的细胞应处于有丝分裂后期，此时细胞中不含姐妹染色单体；显微镜下能看到染色体的细胞最多含4条性染色体，即有丝分裂后期。
8．(2019·上海闵行区一模)如图为动物细胞有丝分裂过程模式图，下列相关描述正确的是( )
A．细胞②→细胞⑥经历了一个细胞周期
B．显微镜观察时视野中细胞③数量最多
C．细胞②染色体的形成有利于后续遗传物质的均分
D．细胞④→细胞⑤细胞染色体数加倍
解析：选C 细胞⑥→细胞⑥经历了一个细胞周期；间期占了细胞周期的90%～95%，细胞①处于间期，故显微镜观察时视野中细胞①数量最多；细胞②处于分裂前期，前期染色质缩短变粗成为染色体，染色体的形成有利于后续遗传物质的均分；细胞③(处于中期)→细胞④(处于后期)着丝点分裂，细胞染色体数加倍。
9.PCNA是一类只存在于增殖细胞中的阶段性表达的蛋白质，其浓度在细胞周期中呈周期性变化，检测其在细胞中的表达，可作为评价细胞增殖状态的一个指标。下列推断错误的是( )
A．PCNA可能与染色体平均分配到细胞两极有关
B．PCNA经核糖体合成，主要在细胞核内发挥作用
C．曲线表明PCNA可能辅助DNA复制
D．肺癌病人体内的PCNA含量较正常人高
解析：选A 染色体的平均分配发生在有丝分裂后期，而PCNA主要在间期发挥作用，所以PCNA与染色体的平均分配无关；DNA复制主要在细胞核进行，而PCNA能促进DNA的复制，所以PCNA主要在细胞核内发挥作用；PCNA浓度在DNA复制时期达到最高峰，随着DNA复制完毕，其浓度又下降，说明PCNA与DNA复制相关，可能辅助DNA复制；细胞癌变后，细胞增殖加快，PCNA含量将升高。
10．如图表示某人体细胞(部分染色体)及洋葱根尖细胞的有丝分裂模式图，据图分析下列叙述正确的是( )
A．甲为人体细胞的分裂前期，此时染色体已缩小到最小程度
B．①在G2期已经复制完成，前期时作用于②而影响染色体的移动
C．③④均为细胞膜，两种细胞的胞质分裂方式不同
D．⑤由前期时核膜解体成的小泡组成，最终聚集成细胞板
解析：选B 细胞分裂中期时，染色体才缩小成最小程度；①中心体在G2期已经复制完成，前期时作用于染色体的着丝点而影响染色体的移动；图中③表示细胞膜，④表示细胞壁；⑤由高尔基体形成的小泡组成，最终聚集成细胞板。
11．(2019·杭州一模)cdc2蛋白和鱼藤酮处理对细胞周期的影响如图所示。下列叙述错误的是( )
A．三组实验中a峰细胞都可能有大量核糖体的增生
B．a峰和b峰细胞中都可能出现DNA解螺旋现象
C．cdc2蛋白和鱼藤酮处理后处于G2和M期细胞比例都增加
D．a峰比b、c峰都更易找到用于分析染色体组型的细胞
解析：选D 三组实验中a峰细胞为分裂间期的G1期，可能有大量核糖体的增生(细胞器的增生在间期)；a峰为G1期细胞，b峰可以为G2期细胞，二者都可以处于分裂间期，染色质松散分布在细胞核，都可能出现DNA解螺旋现象；G2和M期DNA含量为4N，分析图形可知：与对照组相比，cdc2蛋白和鱼藤酮处理后处于G2和M期细胞比例都增加；a峰为G1期细胞，此时染色质松散分布在细胞核，b峰为G2和M期细胞，其中分裂期(M期)染色质呈染色体的状态，其中分裂中期染色体形态固定、数目清晰，更适合分析染色体组型。
12.如图表示植物细胞新细胞壁的形成过程，据图分析下列有关叙述错误的是( )
A．该细胞处于有丝分裂的末期，图中d表示内质网
B．图中c表示高尔基体，图中e的主要成分是加工后的多肽链
C．该细胞的核基因在有丝分裂后期不能转录，但是在该时期能够进行翻译
D．该过程体现了生物膜的结构特点
解析：选B 植物细胞壁形成于有丝分裂末期，d表示内质网；图中c表示高尔基体，图中e的主要成分是纤维素；有丝分裂后期，DNA在高度螺旋化的染色体上，不易解旋进行转录过程，但细胞质中仍存在原来合成的mRNA，能够进行翻译合成蛋白质；该过程体现了生物膜的结构特点，即具有一定的流动性。
二、非选择题
13．细胞周期是一个非常精细的调节过程，有多种细胞周期依赖性蛋白激酶和细胞周期蛋白形成的复合物(CDKcyclin)参与调节，其中的CDK2cyclinE能促进细胞从G1期进入S期。如果细胞中的DNA受损，会发生下图所示的调节过程，图中数字表示过程，字母表示物质。
(1)以下关于细胞周期各个时期发生的生理过程的对应关系错误的是________。(填编号)
A．G1期：合成与DNA复制有关的酶
B．S期：DNA的精确复制
C．G2期：合成组装纺锤体的蛋白质
D．M期：同源染色体分离
(2)图中的过程②所需要的原料是________，这些原料通过____________反应形成生物大分子。
(3)图中的过程①表示________，活化的p53蛋白能促进该过程的发生，则活化的p53蛋白发挥作用的场所是________。
(4)据图分析细胞中的DNA受损对细胞周期的影响：________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)G1期处于DNA复制前，主要合成与DNA复制有关的蛋白质；S期为DNA复制的时期；G2期处于DNA复制后、细胞分裂期以前，主要合成组装纺锤体的蛋白质，为分裂期做准备；具有细胞周期的是有丝分裂，而同源染色体分离只能发生在减数分裂过程中。(2)根据题图分析可知，过程②表示翻译，需要的原料是氨基酸，氨基酸通过脱水缩合形成蛋白质。(3)分析可知，过程①表示转录，发生在细胞核，且受活化的p53蛋白的促进。(4)由图分析可知，DNA损伤后，p53蛋白会活化，促进p21基因经转录、翻译形成p21蛋白，p21蛋白与CDK2cyclinE结合，使其失活，进而使细胞周期停在G1期，不进入S期。
答案：(1)D (2)氨基酸 脱水缩合 (3)转录 细胞核 (4)DNA损伤后，p53蛋白会活化，促进p21基因经转录、翻译形成p21蛋白，p21蛋白与CDK2cyclinE结合，使其失活，进而使细胞周期停在G1期，不进入S期
14．图1表示细胞有丝分裂不同时期染色体数与核DNA数比例的变化关系；图2、图3分别表示高等动物甲、高等植物乙细胞有丝分裂的部分图像。请回答下列问题：
(1)细胞增殖包括________和细胞分裂整个连续的过程。
(2)图1中AD段完成DNA复制和有关蛋白质合成，同时细胞有适度________。EF段形成的原因是__________。图2、图3分别处于图1中的________、________段(填字母)。
(3)图2细胞的下一时期，细胞中染色体数∶染色单体数∶核DNA数等于____________。与图2相比，此时期乙植物细胞有丝分裂的主要区别为__________________________。
(4)图3结构H为________，其作用是__________________________________________。
解析：(1)细胞的增殖包括物质准备和细胞分裂两个过程。(2)在AD段完成DNA复制和有关蛋白质合成，所以细胞表现为适度生长；EF段形成的原因是着丝点分裂；图2、图3分别处于有丝分裂的前期和末期，对应图1的DE段和FG段。(3)图2细胞处于有丝分裂的中期，其下一个时期是后期，在后期着丝点分裂，每条染色体的姐妹染色单体分离，且都转变成了染色体，所以此时没有染色单体，每条染色体上只含1个DNA分子，即细胞中染色体数∶染色单体数∶核DNA数等于1∶0∶1；图2是动物细胞，纺锤体由中心体发出的星射线形成，而植物细胞的纺锤体由细胞两极发出的纺锤丝形成。 (4)图3中结构H为细胞板。在植物细胞有丝分裂末期，细胞板由细胞的中央向四周扩展，将细胞一分为二，且最终形成新的细胞壁。
答案：(1)物质准备 (2)生长 着丝点分裂 DE FG
(3)1∶0∶1 纺锤体由细胞两极发出的纺锤丝形成
(4)细胞板 由细胞的中央向四周扩展，逐渐形成新的细胞壁
15．细胞周期分为间期与分裂期(M)两个阶段。间期又分为：G1期(DNA复制前期)、S期(DNA复制期)和G2期(DNA复制后期)。以下是测定细胞周期三种常用方法，回答下列问题：
(1)同位素标记法：利用3H标记的TDR(胸腺嘧啶脱氧核苷酸)标记S期的细胞后，移至普通培养基中培养，定期取样检测放射显影，统计标记细胞百分数，来计算细胞周期。
A：S期的细胞被标记； B：标记细胞进入分裂期；C：标记细胞第二次进入分裂期
实验开始时被标记的物质是________，该细胞分裂一次平均经历的时间大约为________h。
(2)BrdU渗入测定法：BrdU加入培养液后，作为细胞DNA复制的原料参与新DNA的合成，经Giemsa染色后通过统计分裂相中各期比例，来算出细胞周期的值。
已知只有双链均含BrdU的染色单体着色较浅，其他情况的染色单体着色较深。现以1条染色体为例，观察加入BrdU后细胞分裂中期的显示情况，则经2个周期，所产生的c细胞中一半细胞为两条单体均染色浅，另一半细胞为两条单体________；得出该结果依据了DNA的________复制方式。
(3)流式细胞仪PI染色法：PI可以与DNA结合，其荧光强度直接反映了细胞内DNA含量，流式细胞仪可根据细胞中DNA含量的不同对细胞分别计数，从而获得对应的细胞周期各时期的细胞百分率。若检测的结果G1期DNA的相对含量为40，则G2期应该是________。
解析：(1)胸腺嘧啶脱氧核苷酸是DNA特有的，所以利用3H标记的TDR在间期参与合成DNA，使实验开始时被标记的物质是DNA。B表示标记细胞进入分裂期，C表示标记细胞第二次进入分裂期，所以该细胞分裂一次平均经历的时间大约为13－3＝10(h)。(2)已知只有双链均含BrdU的染色单体着色较浅，其他情况的染色单体着色较深。现以1条染色体为例，观察加入BrdU后细胞分裂中期的显示情况，由于DNA分子进行半保留复制，所以经2个周期，所产生的c细胞中一半细胞为两条单体均染色浅，另一半细胞为两条单体一深一浅。(3)若检测的结果G1期DNA的相对含量为40，S期DNA复制加倍，则G2期应该是80。
答案：(1)DNA 10 (2)一深一浅 半保留 (3)80
知识体系——定内容
核心素养——定能力
生命观念
通过理解细胞周期的概念和有丝分裂的基本过程，能够掌握细胞周期的动态变化和物质准备过程，并形成生命在于运动的观点
科学思维
通过归纳有丝分裂过程中物质或结构的变化规律和相关曲线变式分析，培养利用逻辑思维分析问题的能力，以及利用数学知识解答问题的能力
考点一 细胞增殖的周期性[重难深化类]
1．分析细胞不能无限长大的原因
2．图示细胞周期
[基础自测]
1．判断下列叙述的正误
(1)细胞体积增大，与外界物质交换效率提高(×)
(2)同一生物的不同组织细胞都具有细胞周期(×)
(3)任何具有分裂能力的细胞都具有细胞周期(×)
(4)G1期的细胞中主要进行有关蛋白质的合成及核糖体的增生(2018·浙江卷，T21A)(√)
(5)在细胞周期中，分裂间期的持续时间通常比分裂期的短(×)
(6)动物细胞分裂间期有DNA和中心体的复制(√)
(7)发生减数分裂的细胞没有细胞周期(√)
(8)幼年个体生长需细胞增殖，成年后不需要细胞增殖(×)
2．回答下列与细胞生长和细胞周期有关的问题
(1)判断下列哪些细胞具有细胞周期：
A．根尖分生区细胞 B．植物形成层细胞 C．神经细胞 D．人表皮细胞 E．哺乳动物成熟红细胞 F．干细胞
G．动物皮肤生发层细胞 H．洋葱表皮细胞 I．浆细胞
①具有细胞周期的是：A、B、F、G(填序号)。
②判断的理由：这些细胞都是连续分裂的细胞。
(2)图中按箭头方向表示一个完整细胞周期是B→B(或B→A→B)。其中B→A表示分裂间期，A→B表示分裂期。
(3)据下表分析：
细胞
分裂间期(h)
分裂期(h)
细胞周期(h)
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
若用上述三种细胞观察细胞的有丝分裂，应选择十二指肠细胞，原因是细胞周期中分裂期相对较长。
模拟细胞大小与物质运输效率之间的关系
1．实验原理
(1)含酚酞的琼脂块酚酞变为红色。
(2)NaOH在每一块琼脂块中扩散的速率相同。
(3)在相同时间内，NaOH扩散的体积(而不是NaOH扩散的深度)与琼脂块的总体积的比值可以反映NaOH扩散的速率，由此模拟细胞大小与物质运输效率之间的关系。
2．模拟实验中的模型
实验模型
模拟对象
不同大小的琼脂块
不同大小的细胞
NaOH扩散进入琼脂块
细胞物质的运输
NaOH扩散体积/整个琼脂块体积
细胞物质运输的效率
3．实验的结论
(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。
[对点落实]
1．(2019·南昌模拟)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
解析：选D 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形成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.在探究细胞大小与物质运输关系的实验中，用NaOH溶液浸泡不同边长的含酚酞的琼脂立方块一定时间后，取出立方块切成两半。其剖面如图所示，其中x为NaOH扩散的深度，y为立方块的边长，阴影代表红色。则( )
A．该实验的自变量为x，因变量为y
B．x的值随y值的增大而增大
C．NaOH扩散的体积为(y－x)3
D．y值越小，扩散体积的比例越大
解析：选D 本实验的目的是探究细胞大小与物质运输关系，y表示细胞大小，x表示细胞运输物质的量，故该实验的自变量为y，因变量为x/y；从实验的结果来说，细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的物质运输效率就越低；NaOH扩散的体积为y3－(y－2x)3；从实验的结果来说，细胞体积越小，其相对表面积越大，细胞的物质运输效率就越高。
1．对有丝分裂细胞周期理解的四点提醒
(1)只有连续分裂的细胞才有细胞周期，不分裂或暂不分裂的细胞无细胞周期。
(2)不同种类生物的细胞周期有很大差别。
(3)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。
(4)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)。
2．细胞周期的表示方法
方法名称
图形
说明
扇形图
A→B→C→A为一个细胞周期
线段图
a＋b或c＋d为一个细胞周期
坐标图
a＋b＋c＋d＋e为一个细胞周期
柱状图
A：DNA合成前期(G1期)
B：DNA合成期(S期)
C：DNA合成后期(G2期)及分裂期(M期)
[对点落实]
3．(2016·海南高考)下列与细胞周期有关的叙述，正确的是( )
A．等位基因的分离发生在细胞周期的分裂间期
B．在植物细胞的细胞周期中纺锤丝出现在分裂间期
C．细胞周期中染色质DNA比染色体DNA更容易复制
D．肝细胞的细胞周期中染色体存在的时间比染色质的长
解析：选C 等位基因的分离发生在减数分裂过程中，减数分裂没有细胞周期；纺锤丝出现在有丝分裂前期；DNA复制需要解螺旋，染色体高度螺旋化，难以解旋；染色体存在于分裂期，分裂期的时间远小于分裂间期。
4.细胞周期检验点(checkpoint)是细胞周期调控的一种机制，主要是确保周期每一时相事件有序、全部完成并与外界环境因素相联系。在真核细胞中，细胞分裂周期蛋白6(Cdc6)是启动细胞DNA复制的必需蛋白，其主要功能是促进“复制前复合体”形成，进而启动DNA复制。参照如图所示的细胞周期，下列相关叙述正确的是( )
A．“复制前复合体”组装完成的时间点是2
B．所有的细胞都具有细胞周期，但不同细胞的细胞周期有差异
C．有的细胞可能会暂时脱离细胞周期，在特定的环境下会重新进入细胞周期
D．1到4过程为一个完整的细胞周期
解析：选C 根据题意可知，“复制前复合体”组装完成的时间点是1；只有连续分裂的细胞才有细胞周期；有的细胞可能会暂时脱离细胞周期，在特定的环境下会重新进入细胞周期；4到4过程为一个完整的细胞周期。
5．细胞分裂间期依次划分为G1、S和G2期，研究者将处于不同时期的细胞进行融合，实验结果如下图所示。其中灰色的部分是细胞核，黑点代表中心体。下列推断不合理的是( )
A．引发中心体复制的物质持续存在到G2期
B．中心体和DNA复制可能同时进行
C．S期细胞中存在使G1期细胞核进入S期的物质
D．中心体的复制始于G1期，在G2期复制完毕
解析：选D 据图可知，G1期的细胞含有1个中心体，S期和G2期的细胞含有2个中心体，G1期的细胞和G2期的细胞融合，G1期细胞可以完成中心体的复制，推测引发中心体复制的物质持续存在到G2期；G1期和S期的细胞融合，G1期细胞可以发育到S期，同时完成中心体的复制；根据B项推测S期细胞中存在使G1期细胞核进入S期的物质；中心体在S期即复制完毕。
[归纳拓展]
细胞周期中可能发生的“3”变
基因突变
在细胞分裂间期，DNA复制时容易受到内外因素的干扰而发生差错，即发生基因突变
染色体变异
在细胞分裂前期，秋水仙素或低温都可抑制纺锤体的形成，出现多倍体细胞
细胞癌变
分裂过程中若原癌基因和抑癌基因发生突变，细胞会发生癌变
考点二 有丝分裂过程和相关结构、物质变化规律[重难深化类]
1．动植物细胞有丝分裂过程(填表)
时期
分裂图像
特点
植物细胞
动物细胞
间期
①完成DNA复制和有关蛋白质合成
②细胞适度生长
前期
共同点
①核膜、核仁消失②染色质→染色体
③纺锤体形成
区别
植物：细胞两极发出纺锤丝
动物：中心体发出星射线
中期
①染色体的着丝点排列于赤道板上
②染色体形态稳定，数目清晰
后期
①着丝点分裂，姐妹染色单体分开
②子染色体移向两极
末期
共同点
①核膜、核仁出现，形成两个核
②染色体→染色质
③纺锤体消失
④细胞质分裂
区别
植物：细胞板→细胞壁
动物：细胞膜凹陷
2．比较动物细胞与高等植物细胞有丝分裂的主要区别
3．无丝分裂过程示意图(填空)
[基础自测]
1．判断下列叙述的正误
(1)二倍体动物有丝分裂中期染色体排列在赤道板上，后期染色单体分离(2018全国卷Ⅲ，T4AD改编)(√)
(2)纺锤体形成于分裂前期，消失于分裂后期(×)
(2013·江苏卷，T3C)
(3)染色单体形成于分裂前期，消失于分裂后期(×)
(2013·江苏卷，T3D)
(4)蛙受精卵发育过程中不能发生DNA的半保留复制(×)
(2012·四川卷，T1B)
(5)动物细胞有丝分裂过程中细胞板在末期形成(×)
(6)动物细胞有丝分裂末期，细胞膜内陷形成两个子细胞(√)
(7)无丝分裂过程中核膜不消失(√)
(8)动物细胞仅以有丝分裂方式进行增殖(×)
2．连线高等植物细胞有丝分裂的时期及其图像主要特点
3．据下面三幅不同生物细胞有丝分裂图回答问题
(1)A图表示植物细胞(填“动物细胞”或“植物细胞”)，理由是：①具有细胞壁，②无中心体。
(2)B图细胞处于分裂期的期，图中有染色单体条。该图与它的前一时期相比，相同的是核DNA分子数，不同的是染色体数。
(3)C图表示动物细胞进行有丝分裂的期，此期细胞内发生的主要变化是着丝点分裂，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。
1．理清染色体、染色单体和核DNA的关系
①当有染色单体(前、中期)时，染色体∶染色单体∶DNA＝1∶2∶2
②当无染色单体(后、末期)时，染色体∶DNA＝1∶1
2．总结细胞有丝分裂中相关结构的变化规律
细胞结构
变化规律
纺锤体
形成(前期)→消失(末期)
核膜、核仁
消失(前期)→重建(末期)
中心体
倍增(间期)→移向两极(前期)→平均分配(末期)
3．区分有丝分裂过程中细胞器的作用与分配
(1)与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用
细胞器名称
细胞类型
作用时期
生理作用
核糖体
动、植物
间期(主要)
有关蛋白质的合成
中心体
动物、低等植物
前期
纺锤体的形成
高尔基体
植物
末期
细胞壁的形成
线粒体
动、植物
整个细胞周期
提供能量
(2)有丝分裂过程中细胞器的分配
①中心粒经倍增后，均等分配到两个子细胞中。
②线粒体、叶绿体等细胞器随机地分配到两个子细胞中。
[对点落实]
1．下列关于动物细胞增殖及增殖过程的一些数量变化，叙述正确的是( )
A．细胞增殖都具有周期性
B．中心粒在前期倍增，成为两组
C．着丝点分裂会导致染色单体消失
D．核DNA随染色体增倍而增倍
解析：选C 减数分裂也是细胞增殖的一种方式，但是没有周期性；中心粒在间期复制倍增，成为两组；着丝点分裂会导致染色单体消失；核DNA在间期DNA复制时倍增，而染色体在有丝分裂后期着丝点分裂时倍增。
2．在大蒜根尖分生区细胞的一个细胞周期中，在同一时期发生的变化是( )
A．中心体的移动和纺锤体的形成
B．DNA双链解旋和蛋白质的合成
C．DNA数目加倍和染色体数目加倍
D．核膜、核仁的消失和赤道板的形成
解析：选B 大蒜属于高等植物，细胞中不含中心体；DNA双链解旋和蛋白质的合成都发生在分裂间期；DNA数目加倍发生在分裂间期，染色体数目加倍发生在分裂后期；核膜、核仁的消失发生在分裂前期，而赤道板不是真实存在的结构，不会形成。
3．(2019·徐州模拟)如图甲表示某二倍体动物细胞有丝分裂图像，图乙、丙、丁分别是对该动物细胞有丝分裂不同时期染色体数、染色单体数和DNA分子数的统计(图乙、丙、丁中的a、b、c表示的含义相同)。下列有关叙述正确的是( )
A．该动物的体细胞中都含有4条染色体
B．图乙中的a、b、c分别表示染色体、DNA和染色单体
C．图丙可以最恰当地表示图甲所示时期的染色体、染色单体和DNA的关系
D．图丁所示细胞正处于有丝分裂后期
解析：选C 甲细胞处于有丝分裂后期，此时细胞中染色体数目是体细胞的2倍，因此该动物的体细胞中含有4条染色体，但不是所有细胞都含有4条染色体，如哺乳动物成熟的红细胞中不含染色体；由于图丙、图丁中b都为0，可知b表示染色单体，则图乙中的a、b、c分别表示染色体、染色单体和DNA；丙中没有染色单体，染色体∶DNA＝1∶1，且染色体数目是体细胞的2倍，处于有丝分裂后期(或末期)，因此图丙可以最恰当地表示图甲所示时期的染色体、染色单体和DNA的关系；丁中没有染色单体，染色体∶DNA＝1∶1，且染色体数目与体细胞相同，处于有丝分裂G1期或末期。
[类题通法]
柱状图中有丝分裂各时期的判断方法
(1)根据染色单体变化判断各时期
有无染色单体
时期
对应图示
有
G2期、前期、中期
甲图
无
后期、末期
乙图
G1期
丙图
(2)根据比例关系判断各时期
核DNA∶染色体∶染色单体
时期
对应图示
4N∶2N∶4N
G2期、前期、中期
甲图
4N∶4N∶0
后期、末期
乙图
2N∶2N∶0
G1期
丙图
有丝分裂染色体、核DNA数量变化曲线及其变式
[典型图示]
[问题设计]
(1)图1中①表示有丝分裂中核DNA数量变化曲线，②表示染色体数量变化曲线，其中ab段变化的原因是DNA复制，ef段数量变化的原因是着丝点分裂，姐妹染色单体分开。
(2)图2表示有丝分裂过程中每条染色体上DNA含量变化曲线，图中ef段表示间期，fg段表示含有姐妹染色单体的时期，即有丝分裂的前期和中期，hi段表示有丝分裂的后期和末期。
(3)图3是图2的变式，在有染色单体时，染色体与核DNA数目之比为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。图中BC段表示S期，CD段表示有丝分裂G2期、前期和中期，EF段为有丝分裂的后期和末期。
(4)图2和图3还可表示减数分裂过程中每条染色体上DNA含量变化曲线图，其中fg(CD)段表示减数第一次分裂和减数第二次分裂的前期和中期。
(5)请在下图中画出有丝分裂间期染色体数量变化曲线。
[对点落实]
4．如图甲、乙为某生物的体细胞有丝分裂染色体行为变化示意图，图1和图2为DNA含量变化图。下列有关叙述错误的是( )
A．甲图对应图1中曲线的CD段，对应图2中曲线的FG段
B．乙图为细胞分裂后期图，这一时期两曲线有不同的变化
C．甲图所示变化在光学显微镜下难以观察到
D．观察组织细胞有丝分裂时，可用同一细胞来观察甲、乙两种时期
解析：选D 甲图表示染色体的复制，DNA含量加倍，对应图1中曲线的CD段，对应图2中曲线的FG段；有丝分裂后期着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为两条子染色体，染色体数目加倍，但细胞中核DNA含量没有减少；染色体复制发生在间期，在光学显微镜下观察不到；在显微镜下不能观察到细胞有丝分裂的动态变化，因为材料经解离后，细胞已经死亡。
5．如图1和图2表示有丝分裂不同时期染色体和核DNA的数量关系，下列有关叙述错误的是( )
A．观察染色体形态和数目的最佳时期处于图1的CD段
B．图1中DE段的细胞染色体数目加倍，但核DNA含量不变
C．图2中a对应图1中的AB段，c对应图1中的EF段
D．有丝分裂过程不会出现图2中d所示的情况
解析：选C 图1中的CD段包括有丝分裂G2期、前期和中期，中期是观察染色体形态和数目的最佳时期；图1中DE段形成的原因是着丝点分裂，此时细胞中染色体数目加倍，但核DNA含量不变；图2中a表示有丝分裂后期、末期，对应图1中的EF段，c时期染色体与核DNA的量比a时期减少一半，对应图1中的AB段；图2中d表示染色体∶DNA＝2∶1，有丝分裂过程中不存在这种情况。
课堂一刻钟
1．(2018·浙江4月选考)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( )
周期
G1
S
G2
M
合计
时间(h)
1.3
2.7
2.9
0.6
7.5
A.G1期的细胞中主要进行有关蛋白质的合成及核糖体的增生
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
易错探因——张冠李戴
DNA加倍的原因是DNA复制，染色体加倍的原因在于着丝点分裂，姐妹染色单体分开，它们加倍的原因不同，发生时期不同，此知识点是部分学生的易混点。命题者巧妙利用两者的关系，张冠李戴，混淆知识，以考查学生对知识掌握的准确程度。
解析：选A G1期细胞中主要进行有关蛋白质的合成及核糖体的增生；用含DNA合成抑制剂的培养液培养细胞1.3 h后，并不是所有的细胞都能被阻断在S期，如有些细胞刚刚进入G2期，在培养1.3 h后这些细胞仍处于G2期；G2期DNA已完成复制，细胞中的每个染色体含2条并列的染色单体，但染色体数目不变；胡萝卜不同组织细胞的细胞周期持续的时间长短不同，G1、S、G2和M期的时间长短也不同。
2．(2018·全国卷Ⅰ)已知药物X对细胞增殖有促进作用，药物D可抑制药物X的作用。某同学将同一瓶小鼠皮肤细胞平均分为甲、乙、丙三组，分别置于培养液中培养，培养过程中进行不同的处理(其中甲组未加药物)，每隔一段时间测定各组细胞数，结果如图所示。据图分析，下列相关叙述不合理的是( )
A．乙组加入了药物X后再进行培养
B．丙组先加入药物X，培养一段时间后加入药物D，继续培养
C．乙组先加入药物D，培养一段时间后加入药物X，继续培养
D．若药物X为蛋白质，则药物D可能改变了药物X的空间结构
解题关键——图文转换
解答本题的关键是正确将图示信息转换为文字信息，甲组为对照组，乙组细胞数持续增加，丙组增加一段时间，增加的速度变小，从而可确定乙组为药物X处理组，丙组为先加药物X再加药物D的处理组，再结合选项，即可得出答案。
解析：选C 乙组细胞数增加最快，应该是加入了药物X后进行的培养；丙组细胞数目增加较甲组快，说明加入了促进细胞增殖的药物X，培养一段时间后丙组细胞数目增加又较乙组慢，说明丙组又加入了抑制药物X作用的药物D；若乙组先加入药物D，后加入药物X，其细胞数变化曲线开始应与甲组基本重合，后期略有增加；药物D对药物X有抑制作用，若药物X为蛋白质，其抑制原理可能是药物D改变了药物X的空间结构，导致药物X的活性降低。
3．(2015·浙江高考)下列有关细胞周期和细胞分裂的叙述，正确的是( )
A．不同生物的细胞大小和数目不同，但细胞周期长短相同
B．同一生物各种组织的细胞周期长短相同，但G1、S、G2和M期长短不同
C．若在G2期加入DNA合成抑制剂，则有丝分裂前期每条染色体仍含有2条染色单体，子细胞染色体数目与母细胞的相同
D．减数分裂前期Ⅰ同源染色体配对，每条染色体含有4条染色单体，子细胞染色体数目为母细胞的一半
易错探因——张冠李戴
减数分裂前期Ⅰ同源染色体配对后一个四分体含4条染色单体，每条染色体含2条染色单体。
解析：选C 不同生物的细胞大小和数目不同，且细胞周期的长短也往往不同；同一种生物各种组织的细胞周期长短也往往不同，且细胞周期中的各个时期也不会长短相同；DNA复制发生于S期，在G2期加入DNA合成抑制剂不影响DNA的合成，细胞仍能完成一次正常的有丝分裂，经有丝分裂产生的子细胞中的染色体数目与母细胞中的相同；减数第一次分裂的前期发生同源染色体的联会，形成的每个四分体含有4条染色单体，但每条染色体上只含有2条染色单体。
4．(2015·北京高考)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，结果如下图。对检测结果的分析不正确的是( )
A．b峰中细胞的DNA含量是a峰中的2倍
B．a峰和b峰之间的细胞正进行DNA复制
C．处于分裂期的细胞均被计数在a峰中
D．此抗癌药物抑制了癌细胞DNA的复制
解题关键——图文转换
解答本题的关键是正确审读曲线信息，将曲线信息转换为文字信息。由图可知，a峰的DNA含量为40，b峰的DNA含量为80，a峰和b峰之间的DNA含量在40~80之间，实验组a峰到b峰的细胞数明显较低，由这些信息再结合选项和细胞分裂的知识即可正确作答。
解析：选C 从图中可以看出，a峰中细胞DNA相对含量是40，b峰中细胞DNA相对含量是80，即b峰中细胞的DNA含量是a峰中的2倍，联想细胞分裂中的DNA复制，可推知a峰与b峰之间的细胞正处于细胞分裂间期DNA复制的过程中，b峰中细胞处于细胞分裂的分裂期。实验组b峰中细胞数目明显减少的原因是某抗癌药物有效抑制了癌细胞在细胞分裂间期的DNA复制，使得进入分裂期的细胞明显减少。
5．(2014·江苏高考)如图为动物细胞分裂中某时期示意图，下列相关叙述正确的是( )
A．甲在分裂前期倍增并移向细胞两极
B．乙和丙在组成成分上差异很大
C．该时期细胞中染色体数是体细胞染色体数的两倍
D．该时期通过核孔进入细胞核的物质减少
满分必备——准确记忆
此题考查的是染色体和星射线的物质组成，它们都含有蛋白质，但染色体中还含有DNA。
解析：选B 题图为动物细胞分裂的中期。甲为中心体，在分裂间期倍增，前期移向细胞两极；乙为染色体，组成成分为DNA和蛋白质，丙为星射线，组成成分主要是蛋白质，可见二者在组成成分上的差异很大；题图如果为有丝分裂中期，细胞中染色体数与体细胞染色体数相同，如果为减数第二次分裂中期，细胞中染色体数是体细胞染色体数的一半；该时期核膜解体、核仁消失，无细胞核，故不存在物质通过核孔进入细胞核的情况。
6．(2017·全国卷Ⅲ)利用一定方法使细胞群体处于细胞周期的同一阶段，称为细胞周期同步化。以下是能够实现动物细胞周期同步化的三种方法。回答下列问题：
(1)DNA合成阻断法：在细胞处于对数生长期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。
(2)秋水仙素阻断法：在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的秋水仙素，秋水仙素能够抑制________________，使细胞周期被阻断，即可实现细胞周期同步化。经秋水仙素处理的细胞________(填“会”或“不会”)被阻断在间期。
(3)血清饥饿法：培养液中缺少血清可以使细胞周期停滞在间期，以实现细胞周期同步化。分裂间期的特点是________________________________(答出1点即可)。
命题探源——以“本”为本
此空是对人教版必修①教材P112细胞分裂间期特点的直接考查，引用照搬教材原话就可得满分，所以生物作为理科中的文科，一些该背的知识一定要烂熟于心。
解析：(1)DNA复制发生在细胞分裂间期，添加适量的DNA合成可逆抑制剂后，DNA合成被阻断，使细胞停滞于间期(S期)，而处于分裂期的细胞暂时不受影响。(2)秋水仙素通过抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而阻断细胞周期，而纺锤体形成于分裂前期，因此经秋水仙素处理的细胞不会被阻断在间期。(3)分裂间期的特点是完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，为分裂期进行活跃的物质准备，同时细胞有适度的生长。
答案：(1)分裂 间(或答S) (2)纺锤体形成 不会 (3)完成DNA复制和有关蛋白质的合成，为分裂期准备物质
[学情考情·了然于胸]
一、明考情·知能力——找准努力方向
考查知识
1.细胞周期的概念和表示方法，其中细胞周期的测定和同步化是考查的高频点。
2.细胞有丝分裂的过程和分裂图像的识别，其中根据细胞分裂图像判断细胞时期是常考点。
3.细胞有丝分裂过程中染色体、DNA等相关物质和结构的变化规律。
考查能力
1.识记能力：主要考查对细胞周期中各个时期特点的识记能力。
2.识图能力：主要考查对有丝分裂中染色体、DNA数量变化曲线的识图析图能力。
3.推理能力：如6题根据题干信息推断细胞同步化的原理和方法。
二、记要点·背术语——汇总本节重点
1．细胞增殖：是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础，是最重要的细胞生命活动之一。
2．分裂间期
(1)细胞分裂间期为分裂期进行物质准备，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)动物细胞的一个细胞周期中，DNA复制和中心粒的倍增均发生在分裂间期。
3．分裂期
(1)前期——核膜、核仁消失，染色体、纺锤体出现。
(2)中期——染色体规则地排列在赤道板上。
(3)后期——着丝点分裂，染色体移向两极。
(4)末期——染色体、纺锤体消失，核膜、核仁重新形成。
4．分裂方式：真核细胞有无丝分裂、有丝分裂和减数分裂三种分裂方式。
[课下达标检测]
一、选择题
1．下列有关动物细胞的有丝分裂过程与植物细胞明显不同的是( )
A．间期有染色体的复制
B．后期有着丝粒的分裂
C．末期染色体平均分配到两个子细胞中
D．分裂末期在细胞的中部不形成细胞板
解析：选D 动植物细胞在有丝分裂间期都有染色体的复制；动植物细胞在有丝分裂后期都有着丝粒的分裂；动植物细胞有丝分裂末期染色体都平均分配到两个子细胞中；动植物细胞有丝分裂末期细胞质的分裂方式不同，动物细胞是细胞膜向内凹陷，最后缢裂成两个子细胞，而植物细胞是细胞中央出现细胞板，向四周延伸形成细胞壁，将细胞分为两个子细胞。
2．在洋葱根尖细胞分裂过程中，当染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数＝1∶2∶2时，该细胞可能会发生( )
A．两组中心粒周围发出星射线形成纺锤体
B．配对的同源染色体彼此分离移向细胞的两极
C．染色质丝正在高度螺旋化形成染色体
D．着丝点全部排列在细胞的细胞板上
解析：选C 有丝分裂前期和中期，细胞中的染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数＝1∶2∶2。洋葱属于高等植物，其根尖细胞中不含中心体结构；洋葱根尖细胞只进行有丝分裂，不进行减数分裂，所以不可能出现配对的同源染色体彼此分离移向细胞两极的现象；在有丝分裂前期，染色质丝正在高度螺旋化形成染色体；有丝分裂中期，着丝点排列在赤道板上，而细胞板出现在分裂末期。
3．人们通过比较同一时刻同一生物不同细胞的染色体特点，来推测一个细胞在有丝分裂不同时期的染色体变化。这一做法能够成立的逻辑前提不包括( )
A．染色体可被碱性染料染成深色
B．同一生物的体细胞所含遗传物质相同
C．体细胞增殖的过程相同
D．各个细胞有丝分裂是独立进行的
解析：选A 不同生物不同细胞的染色体都可以被碱性染料染成深色；同一生物的体细胞所含遗传物质相同，染色体的数目相同，变化过程相同；体细胞都是通过有丝分裂进行增殖，方式和过程一样；各个细胞有丝分裂是独立进行的，互不影响。
4．(2019·杭州模拟)细胞周期包括G1期、S期、G2期和M期。放线菌素D可通过与DNA结合以阻碍RNA聚合酶与DNA的结合，抑制RNA的合成。下列有关叙述错误的是( )
A．放线菌素D能作用于G1期细胞，使其不能进入S期
B．正常条件下G2期细胞中每条染色质(体)含有两条染色单体，核DNA含量已增加一倍
C．正常条件下，部分M期细胞中染色体排列在纺锤体的中央
D．秋水仙素通过抑制M期着丝粒分裂引起染色体加倍
解析：选D G1期主要进行RNA和蛋白质的生物合成，并且为下阶段S期的DNA合成做准备，放线菌素D可通过与DNA结合以阻碍RNA聚合酶与DNA的结合，抑制RNA的合成，那么G1期细胞便不能进入S期；G2期DNA复制已经完成，正常条件下G2期细胞中每条染色质(体)含有两条染色单体，核DNA含量已增加一倍；M期即分裂期，在分裂期的中期，细胞中染色体排列在纺锤体的中央；秋水仙素通过抑制纺锤体的形成，使复制后的染色体不能移向细胞两极，导致细胞内染色体数目加倍。
5．下列关于人体细胞有丝分裂的说法，正确的是( )
A．女性色盲患者的体细胞分裂后期含有2个Xb基因
B．同源染色体的联会和交叉互换发生在分裂前期
C．分裂中期和后期的染色体数目为体细胞的两倍
D．有丝分裂后期，一个细胞中的DNA分子数多于92个
解析：选D 女性色盲患者的体细胞进行有丝分裂时，分裂后期含有4个Xb基因；同源染色体的联会和交叉互换发生在减数分裂过程中；有丝分裂中期的染色体数目和体细胞相同，后期的染色体数目是体细胞的两倍；人体细胞有丝分裂后期的核DNA分子数是92个，人体细胞线粒体中还有DNA，故有丝分裂后期一个细胞中DNA分子数多于92个。
6.如图为细胞周期中某时期细胞核的变化示意图。此过程( )
A．发生在分裂间期，染色体正在复制
B．发生在细胞分裂的前期，核膜逐渐消失
C．发生在细胞分裂的中期，染色体螺旋变粗
D．发生在细胞分裂的末期，核膜、核仁重新出现
解析：选B 题图细胞核中染色体已完成复制，形成了染色单体，染色质螺旋变粗，核膜逐渐消失，因此应是细胞分裂前期细胞核的变化示意图。
7．(2019·常州一模)小鼠睾丸中存在间质细胞和实质细胞，实质细胞就是精原细胞，间质细胞是为实质细胞提供营养物质和相关激素的细胞。科学家用显微镜观察从睾丸中所取的部分组织。下列有关说法正确的是( )
A．实质细胞和间质细胞因遗传信息不同而功能不同
B．间质细胞产生的激素不需要通过体液运输到达靶细胞
C．观察到染色体条数最多的细胞不含姐妹染色单体
D．显微镜下能看到染色体的细胞最多含2条性染色体
解析：选C 实质细胞和间质细胞都是由同一个受精卵经有丝分裂形成的，都含有相同的遗传信息，两者功能不同的原因是基因的选择性表达；间质细胞产生的激素需要通过体液运输到达靶细胞；观察到染色体条数最多的细胞应处于有丝分裂后期，此时细胞中不含姐妹染色单体；显微镜下能看到染色体的细胞最多含4条性染色体，即有丝分裂后期。
8．(2019·上海闵行区一模)如图为动物细胞有丝分裂过程模式图，下列相关描述正确的是( )
A．细胞②→细胞⑥经历了一个细胞周期
B．显微镜观察时视野中细胞③数量最多
C．细胞②染色体的形成有利于后续遗传物质的均分
D．细胞④→细胞⑤细胞染色体数加倍
解析：选C 细胞⑥→细胞⑥经历了一个细胞周期；间期占了细胞周期的90%～95%，细胞①处于间期，故显微镜观察时视野中细胞①数量最多；细胞②处于分裂前期，前期染色质缩短变粗成为染色体，染色体的形成有利于后续遗传物质的均分；细胞③(处于中期)→细胞④(处于后期)着丝点分裂，细胞染色体数加倍。
9.PCNA是一类只存在于增殖细胞中的阶段性表达的蛋白质，其浓度在细胞周期中呈周期性变化，检测其在细胞中的表达，可作为评价细胞增殖状态的一个指标。下列推断错误的是( )
A．PCNA可能与染色体平均分配到细胞两极有关
B．PCNA经核糖体合成，主要在细胞核内发挥作用
C．曲线表明PCNA可能辅助DNA复制
D．肺癌病人体内的PCNA含量较正常人高
解析：选A 染色体的平均分配发生在有丝分裂后期，而PCNA主要在间期发挥作用，所以PCNA与染色体的平均分配无关；DNA复制主要在细胞核进行，而PCNA能促进DNA的复制，所以PCNA主要在细胞核内发挥作用；PCNA浓度在DNA复制时期达到最高峰，随着DNA复制完毕，其浓度又下降，说明PCNA与DNA复制相关，可能辅助DNA复制；细胞癌变后，细胞增殖加快，PCNA含量将升高。
10．如图表示某人体细胞(部分染色体)及洋葱根尖细胞的有丝分裂模式图，据图分析下列叙述正确的是( )
A．甲为人体细胞的分裂前期，此时染色体已缩小到最小程度
B．①在G2期已经复制完成，前期时作用于②而影响染色体的移动
C．③④均为细胞膜，两种细胞的胞质分裂方式不同
D．⑤由前期时核膜解体成的小泡组成，最终聚集成细胞板
解析：选B 细胞分裂中期时，染色体才缩小成最小程度；①中心体在G2期已经复制完成，前期时作用于染色体的着丝点而影响染色体的移动；图中③表示细胞膜，④表示细胞壁；⑤由高尔基体形成的小泡组成，最终聚集成细胞板。
11．(2019·杭州一模)cdc2蛋白和鱼藤酮处理对细胞周期的影响如图所示。下列叙述错误的是( )
A．三组实验中a峰细胞都可能有大量核糖体的增生
B．a峰和b峰细胞中都可能出现DNA解螺旋现象
C．cdc2蛋白和鱼藤酮处理后处于G2和M期细胞比例都增加
D．a峰比b、c峰都更易找到用于分析染色体组型的细胞
解析：选D 三组实验中a峰细胞为分裂间期的G1期，可能有大量核糖体的增生(细胞器的增生在间期)；a峰为G1期细胞，b峰可以为G2期细胞，二者都可以处于分裂间期，染色质松散分布在细胞核，都可能出现DNA解螺旋现象；G2和M期DNA含量为4N，分析图形可知：与对照组相比，cdc2蛋白和鱼藤酮处理后处于G2和M期细胞比例都增加；a峰为G1期细胞，此时染色质松散分布在细胞核，b峰为G2和M期细胞，其中分裂期(M期)染色质呈染色体的状态，其中分裂中期染色体形态固定、数目清晰，更适合分析染色体组型。
12.如图表示植物细胞新细胞壁的形成过程，据图分析下列有关叙述错误的是( )
A．该细胞处于有丝分裂的末期，图中d表示内质网
B．图中c表示高尔基体，图中e的主要成分是加工后的多肽链
C．该细胞的核基因在有丝分裂后期不能转录，但是在该时期能够进行翻译
D．该过程体现了生物膜的结构特点
解析：选B 植物细胞壁形成于有丝分裂末期，d表示内质网；图中c表示高尔基体，图中e的主要成分是纤维素；有丝分裂后期，DNA在高度螺旋化的染色体上，不易解旋进行转录过程，但细胞质中仍存在原来合成的mRNA，能够进行翻译合成蛋白质；该过程体现了生物膜的结构特点，即具有一定的流动性。
二、非选择题
13．细胞周期是一个非常精细的调节过程，有多种细胞周期依赖性蛋白激酶和细胞周期蛋白形成的复合物(CDKcyclin)参与调节，其中的CDK2cyclinE能促进细胞从G1期进入S期。如果细胞中的DNA受损，会发生下图所示的调节过程，图中数字表示过程，字母表示物质。
(1)以下关于细胞周期各个时期发生的生理过程的对应关系错误的是________。(填编号)
A．G1期：合成与DNA复制有关的酶
B．S期：DNA的精确复制
C．G2期：合成组装纺锤体的蛋白质
D．M期：同源染色体分离
(2)图中的过程②所需要的原料是________，这些原料通过____________反应形成生物大分子。
(3)图中的过程①表示________，活化的p53蛋白能促进该过程的发生，则活化的p53蛋白发挥作用的场所是________。
(4)据图分析细胞中的DNA受损对细胞周期的影响：________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)G1期处于DNA复制前，主要合成与DNA复制有关的蛋白质；S期为DNA复制的时期；G2期处于DNA复制后、细胞分裂期以前，主要合成组装纺锤体的蛋白质，为分裂期做准备；具有细胞周期的是有丝分裂，而同源染色体分离只能发生在减数分裂过程中。(2)根据题图分析可知，过程②表示翻译，需要的原料是氨基酸，氨基酸通过脱水缩合形成蛋白质。(3)分析可知，过程①表示转录，发生在细胞核，且受活化的p53蛋白的促进。(4)由图分析可知，DNA损伤后，p53蛋白会活化，促进p21基因经转录、翻译形成p21蛋白，p21蛋白与CDK2cyclinE结合，使其失活，进而使细胞周期停在G1期，不进入S期。
答案：(1)D (2)氨基酸 脱水缩合 (3)转录 细胞核 (4)DNA损伤后，p53蛋白会活化，促进p21基因经转录、翻译形成p21蛋白，p21蛋白与CDK2cyclinE结合，使其失活，进而使细胞周期停在G1期，不进入S期
14．图1表示细胞有丝分裂不同时期染色体数与核DNA数比例的变化关系；图2、图3分别表示高等动物甲、高等植物乙细胞有丝分裂的部分图像。请回答下列问题：
(1)细胞增殖包括________和细胞分裂整个连续的过程。
(2)图1中AD段完成DNA复制和有关蛋白质合成，同时细胞有适度________。EF段形成的原因是__________。图2、图3分别处于图1中的________、________段(填字母)。
(3)图2细胞的下一时期，细胞中染色体数∶染色单体数∶核DNA数等于____________。与图2相比，此时期乙植物细胞有丝分裂的主要区别为__________________________。
(4)图3结构H为________，其作用是__________________________________________。
解析：(1)细胞的增殖包括物质准备和细胞分裂两个过程。(2)在AD段完成DNA复制和有关蛋白质合成，所以细胞表现为适度生长；EF段形成的原因是着丝点分裂；图2、图3分别处于有丝分裂的前期和末期，对应图1的DE段和FG段。(3)图2细胞处于有丝分裂的中期，其下一个时期是后期，在后期着丝点分裂，每条染色体的姐妹染色单体分离，且都转变成了染色体，所以此时没有染色单体，每条染色体上只含1个DNA分子，即细胞中染色体数∶染色单体数∶核DNA数等于1∶0∶1；图2是动物细胞，纺锤体由中心体发出的星射线形成，而植物细胞的纺锤体由细胞两极发出的纺锤丝形成。 (4)图3中结构H为细胞板。在植物细胞有丝分裂末期，细胞板由细胞的中央向四周扩展，将细胞一分为二，且最终形成新的细胞壁。
答案：(1)物质准备 (2)生长 着丝点分裂 DE FG
(3)1∶0∶1 纺锤体由细胞两极发出的纺锤丝形成
(4)细胞板 由细胞的中央向四周扩展，逐渐形成新的细胞壁
15．细胞周期分为间期与分裂期(M)两个阶段。间期又分为：G1期(DNA复制前期)、S期(DNA复制期)和G2期(DNA复制后期)。以下是测定细胞周期三种常用方法，回答下列问题：
(1)同位素标记法：利用3H标记的TDR(胸腺嘧啶脱氧核苷酸)标记S期的细胞后，移至普通培养基中培养，定期取样检测放射显影，统计标记细胞百分数，来计算细胞周期。
A：S期的细胞被标记； B：标记细胞进入分裂期；C：标记细胞第二次进入分裂期
实验开始时被标记的物质是________，该细胞分裂一次平均经历的时间大约为________h。
(2)BrdU渗入测定法：BrdU加入培养液后，作为细胞DNA复制的原料参与新DNA的合成，经Giemsa染色后通过统计分裂相中各期比例，来算出细胞周期的值。
已知只有双链均含BrdU的染色单体着色较浅，其他情况的染色单体着色较深。现以1条染色体为例，观察加入BrdU后细胞分裂中期的显示情况，则经2个周期，所产生的c细胞中一半细胞为两条单体均染色浅，另一半细胞为两条单体________；得出该结果依据了DNA的________复制方式。
(3)流式细胞仪PI染色法：PI可以与DNA结合，其荧光强度直接反映了细胞内DNA含量，流式细胞仪可根据细胞中DNA含量的不同对细胞分别计数，从而获得对应的细胞周期各时期的细胞百分率。若检测的结果G1期DNA的相对含量为40，则G2期应该是________。
解析：(1)胸腺嘧啶脱氧核苷酸是DNA特有的，所以利用3H标记的TDR在间期参与合成DNA，使实验开始时被标记的物质是DNA。B表示标记细胞进入分裂期，C表示标记细胞第二次进入分裂期，所以该细胞分裂一次平均经历的时间大约为13－3＝10(h)。(2)已知只有双链均含BrdU的染色单体着色较浅，其他情况的染色单体着色较深。现以1条染色体为例，观察加入BrdU后细胞分裂中期的显示情况，由于DNA分子进行半保留复制，所以经2个周期，所产生的c细胞中一半细胞为两条单体均染色浅，另一半细胞为两条单体一深一浅。(3)若检测的结果G1期DNA的相对含量为40，S期DNA复制加倍，则G2期应该是80。
答案：(1)DNA 10 (2)一深一浅 半保留 (3)80
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