2023版创新设计高考生物（新教材人教版）总复习一轮讲义第10讲 细胞的增殖

第10讲　细胞的增殖考点一　细胞增殖和细胞周期1.细胞增殖2.细胞周期　只有能连续分裂的细胞才具有细胞周期提醒　①细胞周期必须是分裂间期在前，分裂期在后，不能颠倒。②一些外界因素，如温度、pH等会影响细胞周期的长短，因此，同一细胞的细胞周期是可变的。3.细胞不能无限长大细胞的大小影响物质运输效率，即细胞越大，细胞的表面积与体积的比值越小，物质运输的效率越低，不利于细胞与外界进行物质交换。(1)分裂间期为分裂期进行物质准备(√)(2)抑制DNA的合成，细胞将停留在分裂期(×)(3)机体内所有的体细胞都处于细胞周期中(×)(4)一般来说，细胞体积越大，细胞核的DNA越多(×)(5)卵细胞的体积较大，能提高它与周围环境进行物质交换的效率(×)eq \x(必修1 P111“表6­1”拓展)1.显微镜下观察某植物组织的有丝分裂时，大部分细胞处于分裂间期，为什么？提示　细胞周期中，分裂间期所占的时间长，分裂期所占的时间短，因此观察细胞有丝分裂时，大部分细胞处于分裂间期。eq \x(必修1 P111“内文信息”拓展)2.所有细胞都有细胞周期吗？提示　①只有连续分裂的细胞才有细胞周期，如植物形成层细胞、根尖分生区细胞、动物皮肤生发层细胞。②高度分化的细胞，如神经细胞、表皮细胞等没有细胞周期。③发生减数分裂的细胞无细胞周期。1.细胞分裂间期的特点主要是完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，为分裂期做准备。2.细胞分裂期蛋白质合成的很少，原因是分裂期染色体中的DNA高度螺旋化，难以解旋，无法正常转录。细胞周期4种常用表示方法常和细胞周期联系的“热点”考向1　围绕细胞周期，考查科学思维能力1.(2022·湖北武汉调研)图1中，ab表示一个细胞周期，cd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细胞周期，不正确的是 (　　)A.图1中的a、图2中B→A时的细胞正在进行DNA复制B.图1中的b、图2中A→B时的细胞会出现染色体数目加倍的时期C.图1、图2中会发生同源染色体的分离，非同源染色体的自由组合D.根据在细胞周期中阻断DNA复制的原理，可以控制癌细胞的增殖答案　C解析　同源染色体的分离，非同源染色体的自由组合只发生在减数分裂过程中，而图1、图2都表示细胞周期，不会发生同源染色体的分离，非同源染色体的自由组合，C错误。2.(不定项)(2021·江苏连云港期中)CDK1激酶是推动细胞由分裂间期(G1、S、G2)进入分裂期(M)的关键蛋白，由p34cdc2蛋白和周期蛋白B结合而成，p34 cdc2蛋白含量相对稳定，周期蛋白B含量呈周期性变化如下图。CDK1激酶可以使相关蛋白磷酸化，从而促进染色质凝集，核膜解聚，核仁解体。在细胞周期中，蛋白激酶CDK1的活性呈周期性的变化。下列相关叙述正确的是(　　)A.周期蛋白B一般在G1期的晚期开始合成，到G2期达到最大量B.CDK1激酶的活性依赖于周期蛋白B含量的积累C.由G1→S→G2→M可以表示一个细胞周期D.细胞癌变后，细胞周期变短，CDK1激酶活性周期性变化消失答案　ABC解析　分析题图，图中周期蛋白B含量在G1～G2期逐渐上升，但在M期，其含量直线下降，推断周期蛋白B在G1期的晚期开始合成，到G2期达到最大量，A正确；从图中看出，当周期蛋白B逐渐积累到一定程度时，CDK1激酶的活性开始逐渐增加，所以CDK1激酶的活性依赖于周期蛋白B含量的积累，B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，到下一次分裂完成时为止，所以由G1→S→G2→M可以表示一个细胞周期，C正确；细胞癌变后，细胞可以无限分裂，细胞周期变短，但仍然进行有丝分裂产生子代细胞，所以CDK1激酶活性仍然有周期性变化，D错误。考向2　细胞周期的相关拓展3.(2020·山东卷，5)CDK1是推动细胞由分裂间期进入分裂期的关键蛋白。在DNA复制开始后，CDK1发生磷酸化导致其活性被抑制，当细胞中的DNA复制完成且物质准备充分后，磷酸化的CDK1发生去磷酸化而被激活，使细胞进入分裂期。大麦黄矮病毒(BYDV)的M蛋白通过影响细胞中CDK1的磷酸化水平而使农作物患病。正常细胞和感染BYDV的细胞中CDK1的磷酸化水平变化如图所示。下列说法错误的是(　　)A.正常细胞中DNA复制未完成时，磷酸化的CDK1的去磷酸化过程受到抑制B.正常细胞中磷酸化的CDK1发生去磷酸化后，染色质螺旋化形成染色体C.感染BYDV的细胞中，M蛋白通过促进CDK1的磷酸化而影响细胞周期D.M蛋白发挥作用后，感染BYDV的细胞被阻滞在分裂间期答案　C解析　由题意可知，正常细胞中DNA复制未完成时CDK1处于磷酸化状态，即去磷酸化过程受到抑制，A正确；正常细胞中磷酸化的CDK1发生去磷酸化后，使细胞进入分裂期，染色质螺旋化形成染色体，B正确；由题图可知，正常细胞和感染BYDV的细胞中CDK1磷酸化水平达到最高点(二者相同)后均出现下降，但感染BYDV的细胞中CDK1的磷酸化水平维持在较高水平，正常细胞中CDK1磷酸化水平降低明显，说明被感染细胞中磷酸化的CDK1的去磷酸化过程受到抑制，故M蛋白通过抑制磷酸化的CDK1的去磷酸化而影响细胞周期，C错误；磷酸化的CDK1发生去磷酸化而被激活，才能使细胞进入分裂期，故M蛋白发挥作用后，感染BYDV的细胞被阻滞在分裂间期，D正确。4.(2017·全国卷Ⅲ，29)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”)被阻断在分裂间期。(3)血清饥饿法：培养液中缺少血清可以使细胞周期停滞在分裂间期，以实现细胞周期同步化。分裂间期的特点是________________________________________________________________________________(答出1点即可)。答案　(1)分裂　分裂间 (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，细胞有适度的生长解析　(1)DNA复制发生在细胞分裂间期；DNA合成被阻断后，分裂期不受影响，分裂间期受影响。(2)秋水仙素通过抑制纺锤体的形成来使细胞中染色体数目加倍，而纺锤体形成于有丝分裂前期，因此不会被阻断在分裂间期。(3)分裂间期细胞的特点是进行DNA的复制和有关蛋白质的合成、细胞体积略有增大。考点二　有丝分裂1.有丝分裂——以高等植物细胞为例 不包括分裂间期2.动植物细胞有丝分裂的主要区别　　　　　　主要是前期和末期不同3.与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用4.细胞周期中细胞结构或物质的周期性变化(1)染色体形态及行为变化①当有染色单体(间期的G2期、前期、中期)时，染色体∶染色单体∶核DNA＝1∶2∶2。②当无染色单体(间期的G1期、后期、末期)时，染色体∶核DNA＝1∶1。(2)核DNA、染色体、染色单体的数目变化(以二倍体生物为例)提醒　染色体的数目始终和着丝粒的数目相等；染色体加倍的原因是着丝粒分裂。5.无丝分裂　原核细胞只能进行二分裂，二分裂不是无丝分裂，也不属于有丝分裂。提醒　无丝分裂和有丝分裂都是真核细胞的分裂方式。(1)在细胞周期中，染色单体数量随着染色体数量的加倍而加倍(×)(2)间期细胞核中的主要变化是DNA分子的复制和有关蛋白质的合成(×)(3)着丝粒分裂一定导致DNA数目加倍(×)(4)动物细胞分裂时，纺锤体、染色单体均形成于分裂前期，消失于分裂后期(×)(5)有丝分裂后期和末期，核DNA分子数与染色体数相同(√)(6)在一个细胞周期中，DNA的复制和中心粒的倍增可发生在同一时期(√)(7)有丝分裂中染色体数目加倍和核DNA数目加倍发生在同一时期(×)1.细胞周期中核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线分析(1)曲线模型(2)曲线解读2.有丝分裂中染色体数与核DNA数比值的变化曲线图中E′F′(BC)段表示S期DNA的复制，染色单体形成，F′G(CD)段表示含有姐妹染色单体的时期，即分裂间期G2期、有丝分裂前期和中期，GH(DE)段表示有丝分裂后期着丝粒分裂，染色单体消失。3.根据柱状图判断细胞分裂时期的规律(以二倍体生物为例)(1)根据染色单体变化判断各时期染色单体eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(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eq \a\vs4\al(核DNA∶,染色体∶,染色单体)＝eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(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）))考向1　围绕有丝分裂的过程及特点，考查分析判断能力1.(2021·全国乙卷，1)果蝇体细胞含有8条染色体。下列关于果蝇体细胞有丝分裂的叙述，错误的是(　　)A.在间期，DNA进行半保留复制，形成16个DNA分子B.在前期，每条染色体由2条染色单体组成，含2个DNA分子C.在中期，8条染色体的着丝粒排列在赤道板上，易于观察染色体D.在后期，成对的同源染色体分开，细胞中有16条染色体答案　D解析　一个细胞周期包括两个阶段：分裂间期和分裂期，分裂间期为细胞分裂进行物质准备，完成DNA分子的复制，DNA的复制方式为半保留复制，复制完成后DNA分子数目加倍，形成16个DNA分子，A正确；有丝分裂前期的染色体由于着丝粒未分开，每条染色体由2条姐妹染色单体组成，含2个DNA分子，B正确；有丝分裂中期，所有着丝粒排列在细胞中央的赤道板上，此时的染色体高度螺旋化，形态比较稳定，数目比较清晰，易于观察，C正确；有丝分裂后期，着丝粒一分为二，姐妹染色单体分开，染色体数目加倍，细胞中有16条染色体，有丝分裂过程中没有同源染色体分开的现象，D错误。2.(2021·海南卷，7)真核细胞有丝分裂过程中核膜解体和重构过程如图所示。下列有关叙述错误的是(　　)A.Ⅰ时期，核膜解体后形成的小泡可参与新核膜重构B.Ⅰ→Ⅱ过程中，核膜围绕染色体重新组装C.Ⅲ时期，核膜组装完毕，可进入下一个细胞周期D.组装完毕后的核膜允许蛋白质等物质自由进出核孔答案　D解析　真核细胞有丝分裂前期会发生核膜解体，即图中的Ⅰ时期，核膜解体后形成的小泡可参与新核膜重构，A正确；根据图形可知：Ⅰ→Ⅱ过程中，核膜围绕染色体重新组装，B正确；真核细胞有丝分裂末期核膜会重新合成，即对应图中的Ⅲ时期，重新合成核膜的细胞可为下一次细胞分裂做准备，C正确；核膜上的核孔可以允许蛋白质等大分子物质进出细胞核，但核孔具有选择性，大分子物质不能自由进出核孔，D错误。3.(2022·安徽宿州期末)在进行有丝分裂的动物细胞的一个细胞周期中，在同一时期发生的变化是(　　)A.染色单体出现和纺锤体的形成B.中心体倍增和DNA的复制C.DNA数目加倍和染色体数目加倍D.核膜、核仁的消失和着丝粒排列在赤道板位置上答案　B解析　染色单体形成于分裂间期，而纺锤体形成于有丝分裂前期，A错误；DNA的复制和中心体的复制都发生在分裂间期，B正确；DNA数目加倍发生在分裂间期，而染色体数目加倍发生在有丝分裂后期，C错误；核膜和核仁消失于有丝分裂前期，有丝分裂中期着丝粒排列在赤道板位置上，D错误。　关注细胞周期中的“加倍”考向2　结合有丝分裂的图像或曲线，考查科学思维能力4.(2022·江西南昌期末改编)如图是某生物体处于有丝分裂不同时期的细胞，下列对图像的描述正确的是 (　　)A.甲、乙、丙细胞分别处于有丝分裂的前期、后期和中期B.甲、乙、丙细胞中染色体、染色单体与核DNA分子数的比例都为1∶2∶1C.甲细胞进行中心粒倍增，发出星射线，形成纺锤体D.该生物可能是低等植物答案　A解析　甲细胞中染色体散乱分布，处于有丝分裂前期；乙细胞着丝粒分裂，处于有丝分裂后期；丙细胞着丝粒排列在赤道板位置上，处于有丝分裂中期，A正确；甲、丙细胞中染色体、染色单体与核DNA分子数的比例都为1∶2∶2，乙细胞中无染色单体，B错误；甲细胞处于分裂前期，中心粒倍增发生在分裂间期，C错误；该生物的细胞中含中心体，无细胞壁，故不可能是低等植物，D错误。5.(不定项)(2022·河北调研)图1、图2表示进行有丝分裂细胞的细胞周期中细胞内有关物质或结构的数量变化。下列有关叙述正确的是(　　)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答案　ABC解析　分析图1，AB段表示每条染色体上的DNA含量由1变为2，对应间期DNA的复制时期；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，这是由于有丝分裂后期着丝粒分裂；DE段对应有丝分裂后期和末期。分析图2，a、c、d表示染色体数∶核DNA分子数＝1∶1；b表示染色体数∶核DNA分子数＝1∶2。CD段形成的原因是着丝粒分裂，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有丝分裂中期，图2中d时期不表示有丝分裂中期，D错误。考点三　实验：观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂1.实验原理2.实验步骤1.解离和染色时间要严格控制的原因是什么？提示　①若解离时间太短，则压片时细胞不易分散开；时间过长，则细胞分离过度、过于酥软，无法取出根尖进行染色和制片。②若染色时间太短，则染色体不能完全着色；若染色时间过长，则染色体及周围结构均被着色，无法分辨染色体。2.为什么不能对细胞有丝分裂过程进行连续观察？如何才能找到细胞分裂各个时期的细胞？提示　①解离过程中细胞已经死亡，观察到的只是一个固定时期。②如果要找到各个分裂时期的细胞，要不断移动装片，在不同的视野中寻找。实验操作的注意事项酒精在生物学教材实验中的“同材异用”考向　结合有丝分裂过程的观察，考查科学思维能力1.(2021·浙江6月选考，13)“制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片”实验中，观察到的一个视野如图所示。下列属于箭头所指细胞分裂期的上一时期的特点是(　　)A.出现染色体，核膜开始解体B.着丝粒分裂，姐妹染色单体分离C.染色体凝聚，着丝粒排列在赤道板上D.纺锤体消失，细胞板扩展形成新的细胞壁答案　C解析　图中箭头所指细胞处于有丝分裂后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，在纺锤丝的牵引下向两极移动，上一时期为中期，染色体凝聚，着丝粒排列在赤道板上，故选C。2.(2022·海南省高考模拟，5)洋葱是生物学实验常用的材料，下列有关洋葱及其相关实验的叙述，错误的是(　　)A.撕取紫色洋葱鳞片叶的外表皮，用于观察质壁分离和复原B.用光学显微镜观察洋葱鳞片叶外表皮细胞时，可观察到原生质层的位置C.做观察细胞有丝分裂实验时，应提前一天用解离液充分浸泡洋葱根尖D.制作洋葱根尖细胞有丝分裂装片时，可用按压方式使细胞分散开来答案　C解析　 紫色洋葱鳞片叶的外表皮含有紫色大液泡，易于观察质壁分离和复原，A正确；洋葱鳞片叶外表皮细胞发生质壁分离时，原生质层与细胞壁分离，在光学显微镜下能观察到原生质层，B正确；观察细胞有丝分裂实验时，解离时间约为3～5分钟，不能过度解离，C错误；制作洋葱根尖细胞有丝分裂装片时，用镊子尖将根尖弄碎，盖上盖玻片后，可用拇指轻轻按压盖玻片使细胞分散开来，D正确。3.(不定项)(2022·山东济宁期末)在“观察根尖细胞的有丝分裂”实验中，观察到不同分裂时期的细胞如图所示。下列叙述不正确的是(　　)A.解离时间要尽量长，保证组织中的细胞充分分离开B.装片制作过程中需要用体积分数为95%的酒精洗去解离液C.图乙细胞的染色体数是图丙细胞的一半，但二者的核DNA数量相等D.统计视野中处于图乙、丙、丁时期的细胞数目可计算细胞周期的时长答案　ABD解析　解离的目的是使组织细胞彼此分离开来，但解离时间不能太长，以免材料太酥软而无法取出材料进行染色和制片，A错误；解离后用清水漂洗，目的是洗去解离液，便于染色，B错误；图乙细胞为有丝分裂中期，图丙细胞为有丝分裂后期，二者的核DNA数量相等，图丙细胞染色体数是图乙的两倍，C正确；分裂间期持续时间长，处于间期的细胞数目多，分裂期持续时间短，处于分裂期的细胞数目少，故统计多个视野中不同时期的细胞数能够估算各个时期持续时间所占的比例，但不能计算细胞周期的时长，D错误 。　实验异常现象的原因分析重温真题　经典再现　　　　　　　　　　　　　　　　1.经典重组　判断正误(1)观察根尖细胞有丝分裂中期的染色体，可用甲紫(龙胆紫)溶液使其着色(2021·全国乙卷，2B改编)(　　)(2)真核细胞染色体和染色质中都存在DNA—蛋白质复合物(2018·全国卷Ⅰ，2A)(　　)(3)细胞中染色体的数目始终等于DNA的数目(2017·海南卷，23A)(　　)(4)细胞周期中染色质DNA比染色体DNA更容易复制(2016·海南卷，6C)(　　)提示　(1)√　(2)√ (3)×　不一定，如DNA复制后的染色体。(4)√2.(2019·江苏卷，7)下列关于观察植物细胞有丝分裂实验的叙述，正确的是(　　)A.只有从新生的根尖上取材，才能观察到有丝分裂B.解离时间要尽量长，以确保根尖组织细胞充分分离C.滴加清水、弄碎根尖以及压片都有利于细胞的分散D.临时装片镜检时，视野中最多的是处于分裂中期的细胞答案　C解析　高等植物的根尖、芽尖等分生区的细胞均可进行有丝分裂，A错误；解离的目的是用药液使组织中的细胞相互分离开来，解离时间过长，根尖过于酥软而无法进行染色和制片，B错误；制片是用镊子将之前处理的根尖取出来，放在载玻片上，加一滴清水，并用镊子尖把根尖弄碎，盖上盖玻片，然后，用拇指轻轻地按压盖玻片，可以使细胞分散开来，有利于观察，因此，滴加清水、弄碎根尖以及压片都有利于细胞的分散，C正确；临时装片镜检时，视野中最多的是处于分裂间期的细胞，D错误。3.(2017·江苏卷，16)假如右图是某生物体(2n＝4)正常的细胞分裂示意图，下列有关叙述错误的是(　　)A.该细胞处于减数分裂Ⅱ后期B.若染色体①有基因A，则④有基因A或aC.若图中的②表示X染色体，则③表示Y染色体D.该细胞产生的子细胞中有2 对同源染色体答案　A解析　如题图所示：该细胞中移向同一极的染色体含有同源染色体，应处于有丝分裂后期，A错误；①与④着丝粒分裂前为同源染色体，故若染色体①有基因A，则④有基因A或a，B正确；由于②③是形态、大小不同的一对同源染色体，故若②表示X染色体，则③表示Y染色体，C正确；该细胞中有4对同源染色体，产生的子细胞中有2 对同源染色体，D正确。4.(2020·山东卷，6)在细胞分裂过程中，末端缺失的染色体因失去端粒而不稳定，其姐妹染色单体可能会连接在一起，着丝粒分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构，如图所示。若某细胞进行有丝分裂时，出现“染色体桥”并在两着丝粒间任一位置发生断裂，形成的两条子染色体移到细胞两极。不考虑其他变异，关于该细胞的说法错误的是(　　)A.可在分裂后期观察到“染色体桥”结构B.其子细胞中染色体的数目不会发生改变C.其子细胞中有的染色体上连接了非同源染色体片段D.若该细胞基因型为Aa，可能会产生基因型为Aaa的子细胞答案　C解析　着丝粒分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构，因此可在分裂后期观察到“染色体桥”结构，A正确；进行有丝分裂时，“染色体桥”在两着丝粒间任一位置发生断裂，形成的两条子染色体移到细胞两极，不会改变其子细胞中染色体的数目，B正确；姐妹染色单体连接在一起，着丝粒分裂后出现“染色体桥”结构，因此其子细胞中染色体上不会连接非同源染色体片段，C错误；姐妹染色单体形成的“染色体桥”结构在分裂时，会在两着丝粒间任一位置发生断裂，形成的一条子染色体可能携带有2个相同基因，产生含有2个相同基因的子细胞，若该细胞的基因型为Aa，可能会产生基因型为Aaa的子细胞，D正确。课后·分层训练(时间：35分钟)考点一　细胞增殖和细胞周期1.(2021·山东临沂模拟)着丝粒蛋白F(CENPF)参与纺锤丝附着位点的组成，与染色体的运动和分离密切相关。CENPF在有丝分裂前期大量增加，末期迅速降解，下列推测不合理的是(　　)A.CENPF缺失会导致细胞发生染色体结构变异B.细胞分裂中期着丝粒的整齐排列与CENPF有关C.抑制CENPF基因表达会导致细胞周期延长D.CENPF迅速降解离不开细胞内溶酶体的参与答案　A解析　CENPF参与纺锤丝附着位点的组成，若CENPF缺失，染色体的运动和分离异常，会导致细胞发生染色体数目变异，A错误；细胞分裂中期在纺锤体的牵引下，着丝粒整齐的排列在赤道板上，与CENPF有关，B正确；抑制CENPF基因表达，纺锤丝无附着位点，会导致细胞周期延长，C正确；溶酶体含有多种水解酶，CENPF迅速降解有溶酶体的参与，D正确。2.(2022·辽宁大连质检)图甲表示进行有丝分裂细胞的一个细胞周期所用的时间，图乙表示细胞增殖过程中每个细胞中核DNA相对含量的变化，下列叙述正确的是(　　)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④C.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时期答案　D解析　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间是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前期纺锤体的形成机制和④末期细胞质的分裂方式，D正确。考点二　有丝分裂3.(2022·山西晋中联考)如图表示植物细胞新细胞壁的形成过程，据图分析，下列有关叙述正确的是(　　)A.图中c是高尔基体，图中e的主要成分是加工后的多肽链B.图中a结构是赤道板，将形成新的细胞壁C.该细胞处于有丝分裂的后期，图中d表示内质网D.该细胞的核DNA在有丝分裂中期不能转录，但是此时仍能够进行翻译答案　D解析　图中c是高尔基体，e为囊泡，是由高尔基体膜出芽形成的，其成分应与高尔基体膜成分相似，为蛋白质和脂质等，囊泡内是高尔基体加工后的蛋白质，A错误；图中a结构为细胞板，将形成新的细胞壁，B错误；图示为植物细胞壁的形成过程，而植物细胞壁形成于有丝分裂末期，因此该细胞处于有丝分裂的末期，其中d为内质网，C错误；有丝分裂中期，染色体上的DNA高度螺旋化，不易解旋进行转录过程，但细胞中仍留有部分mRNA，因此该细胞的核DNA在有丝分裂中期不能转录，但是能够进行翻译，合成蛋白质，D正确。4.(2022·山东烟台开学考)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，最终聚集成细胞板答案　B解析　细胞分裂中期时，染色体缩小到最小程度，A错误；①中心体在G2期已经复制完成，前期时作用于②染色体的着丝粒而影响染色体的移动，B正确；图中③表示细胞膜，④表示细胞壁，两种细胞的胞质分裂方式不同，C错误；⑤中含有细胞壁物质，是由高尔基体形成的小泡组成，最终聚集成细胞板，D错误。5.(不定项)(2022·山东青岛模拟)纺锤丝在细胞有丝分裂过程中起着重要的作用，若某纺锤丝被破坏，未能移向两极的整条染色体可形成微核，即没有进入子细胞核而残留在细胞核外的微小染色质块。动物细胞在有丝分裂过程中，母细胞中的姐妹染色单体均附着于纺锤丝上，才能启动中—后期转换，转换过程的部分图解如下。下列相关分析正确的是(　　)A.蛋白S与分离酶结合抑制分离酶的活性，有丝分裂中—后期转换是由活化APC启动的B.活化的APC能够降解蛋白S使分离酶活化，进而粘连蛋白被切割使姐妹染色单体分离C.要观察用秋水仙素溶液处理的植物根尖细胞中的微核，最好选择处于中期的细胞观察D.细胞质分裂时微核随机进入其中一个子细胞，母细胞产生的子细胞中DNA含量减少答案　AB解析　由图可知，有活性的APC能够降解蛋白S，从而使分离酶活化，进而粘连蛋白被切割使姐妹染色单体分离，有丝分裂由中期向后期转换，A、B正确；依据题干信息“某纺锤丝被破坏，未能移向两极的整条染色体可形成微核，即没有进入子细胞核而残留在细胞核外的微小染色质块”，由“子细胞核”可知，观察细胞中的微核最好选择处于末期的细胞观察，C错误；细胞质分裂时微核随机进入其中一个子细胞，母细胞产生的子细胞中DNA含量减少或增加，D错误。6.(2022·吉林长春实验中学期中)如图为某同学观察一高等植物根尖有丝分裂后，绘制的各时期细胞图。下列叙述错误的是(　　)A.有丝分裂中，细胞出现的先后顺序是①⑤②③B.图中M为赤道板、N为核仁、P为星射线C.细胞周期中，核DNA的复制与染色体复制是同步进行的D.细胞④内有蛋白质的合成，且合成场所为一种无膜结构的细胞器答案　B解析　有丝分裂包括①前期、⑤中期、②后期、③末期，④为细胞周期的分裂间期，A正确；题述细胞为高等植物细胞，故M为细胞板，P为纺锤丝，B错误；染色体主要由DNA和蛋白质组成，所以核DNA的复制与染色体复制应同步进行，C正确；细胞④对应的时期为分裂间期，该时期最大的特点是完成DNA的复制以及有关蛋白质的合成，蛋白质的合成场所是核糖体，而核糖体没有膜结构，D正确。考点三　观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂7.(2022· 河南郑州开学测试)取生长健壮的洋葱根尖，制成临时装片，放在显微镜下观察，正确的做法是(　　)A.如果视野过暗，可以转动遮光器或反光镜以增加视野的亮度B.如果在一个视野中不能看全各个时期，可移动装片从伸长区细胞中寻找C.可以选一个处于间期的细胞，持续观察它从间期到末期的全过程D.若想进一步观察低倍镜视野中右下方的细胞，应先换上高倍镜，再将玻片朝右下方移动答案　A解析　如果视野过暗，可以转动遮光器或反光镜以增加视野的亮度，A正确；如果在一个视野中不能看全各个时期，可移动装片从分生区细胞中寻找，B错误；不可能持续观察到一个细胞从间期到末期的全过程，因为经解离后细胞已经死亡，C错误；若想进一步观察低倍镜视野中右下方的细胞，应将玻片朝右下方移动，再换上高倍镜，D错误。8.(不定项)(2021·江苏常州期初)如图为显微镜下观察某生物体细胞制作的临时装片结果，下列叙述错误的是(　　)A.细胞甲中染色体组数最多，便于观察染色体形态B.细胞乙中DNA复制并导致染色体数目加倍C.细胞丙和戊中细胞核结构及染色体形态变化相反D.细胞丁中染色体互换后均匀移向两极答案　ABD解析　分析题图，甲是有丝分裂中期、乙是分裂间期、丙是前期、丁是后期、戊是末期。观察染色体形态和数目最佳时期是有丝分裂中期，而染色体组数最多的时期是后期，A错误；细胞乙中DNA复制但染色体数目不加倍，B错误；丙是前期、戊是末期，细胞核结构及染色体形态变化相反，C正确；丁是有丝分裂后期，不发生同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换，D错误。9.(2022·山东泰安高三)真核细胞的细胞周期分为间期和分裂期，受多种物质的调控，分裂间期又分为G1、S、G2三个阶段。下图是某动物细胞周期的部分调节过程，图中CDK2－cyclinE能促进细胞从G1期进入S期。如果细胞中的DNA受损，会发生如图所示的调节过程。下列说法错误的是(　　)A.DNA受损可能导致细胞分裂停滞B.DNA受损可能是由于随细胞分裂次数增加，端粒被截短造成的C.活化的p53蛋白促进了p21基因的复制和表达D.某些蛋白质具有调控细胞增殖的功能答案　C解析　DNA受损伤可使p53蛋白活化，活化的p53蛋白能促进p21基因表达形成p21蛋白，p21蛋白使CDK2－cyclinE失活，导致细胞不能从G1期进入S期，即导致连续分裂的细胞大量停留在分裂间期，A正确；端粒是指染色体两端的DNA片段，DNA受损伤可能是随细胞分裂次数增加，端粒被截短造成的，B正确；活化的p53蛋白能促进p21基因表达形成p21蛋白，p21蛋白使CDK2－cyclinE失活，导致细胞不能从G1期进入S期，可见活化的p53蛋白不利于DNA复制的发生，C错误；某些蛋白质具有调控细胞增殖的功能，如p53蛋白、p21蛋白，D正确。10.(不定项)(2021·山东日照一模)在细胞分裂过程中，某些正常的染色体容易断裂，若断裂发生于染色体的两个末端，那么断裂下来的两个片段彼此可以黏合成无着丝粒片段，而带着丝粒的部分可通过两断端的黏合形成环状染色体(如图)。不带着丝粒的片段往往消失，而带着丝粒的部分能继续进行有丝分裂。已知基因型为Aa的细胞中含有一条环状染色体，关于该细胞进行有丝分裂(不考虑其他变异)的说法，正确的是(　　)A.在分裂间期时可形成两条环状染色单体B.其子细胞中可能不含有环状染色体C.其子细胞中染色体数目与母细胞相同D.其子细胞的基因型可能为A、a或Aa答案　ACD解析　在该细胞分裂过程中，分裂间期环状染色体复制后可形成由同一个着丝粒连接的两个环状染色单体，A正确；该细胞进行有丝分裂，其子细胞中均存在环状染色体，B错误；虽然环状染色体的形成是由正常染色体断裂所致，但环状染色体能继续进行有丝分裂，因此子细胞与母细胞的染色体数目相同，C正确；不清楚A、a基因的位置，有可能其中一个基因随无着丝粒片段丢失，所以子细胞基因型可能为A、a或Aa，D正确。 11.(2022·山东潍坊模拟)真核细胞分裂过程中，染色体完成复制后产生的姐妹染色单体保持相互黏附状态，在分裂期才会分离并平均分配到子细胞中。粘连蛋白(姐妹染色单体之间的连结蛋白)的裂解是分离姐妹染色单体的关键性事件，分离酶(SEP)是水解粘连蛋白的关键酶。如图(a)(b)(c)分别表示分裂过程中细胞内发生的变化以及对应细胞内某些化合物的含量变化。(1)如图表示某细胞分裂的不同时期，其中(b)所处的时期为________，你的判断依据是__________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)分离酶(SEP)的活性需要被严密调控。保全素(SCR)能与分离酶紧密结合，并充当假底物而阻断其活性。据此分析，下列描述正确的是________。A.分离酶没有专一性B.保全素和粘连蛋白是同一种蛋白质C.保全素和粘连蛋白空间结构有局部相似之处D.保全素和粘连蛋白竞争分离酶的活性部位(3)在人类细胞中，分离酶在分裂间期时被阻挡在细胞核外。如果此时核膜的通透性不恰当改变，使分离酶处于细胞核内，其可能的结果是________________________，而此时纺锤丝还没有附着，分散的染色单体随意移动会使得染色体分配混乱，从而导致无法保证DNA平均分配。(4)据图中信息，蛋白复合物APC在间期和分裂期含量变化是____________________，该含量变化在细胞周期中的作用是_____________________________________________________________________________________。答案　(1)中期　着丝粒整齐的排列在赤道板上　(2)CD　(3)使得姐妹染色单体提前分开　(4)间期时APC含量低，到了中期APC含量上升　APC含量上升，将使得保全素(SCR)分解，于是释放分离酶，分离酶分解染色单体之间的粘连蛋白，为染色单体移动到细胞两极完成DNA均分做准备解析　(1)(b)中着丝粒排列在赤道板上，故为中期。(2)分离酶具有专一性，只能催化粘连蛋白的水解，A错误；保全素和粘连蛋白是不同蛋白质，B错误；保全素和粘连蛋白空间结构有局部相似之处，因为二者都可以结合分离酶，C正确；保全素和粘连蛋白均可与分离酶结合，故二者竞争分离酶的活性部位，D正确。(3)如果间期核膜的通透性不恰当改变，使分离酶处于细胞核内，可能会导致姐妹染色单体提前分开，无法保证DNA平均分配。(4)据图中信息可知，间期(a)时，APC含量很低，(b)时期APC含量又升高；APC含量上升，将使得保全素(SCR)分解，于是释放分离酶，分离酶分解染色单体之间的粘连蛋白，为染色单体移动到细胞两极完成DNA均分做准备。内容要求——明考向近年考情——知规律(1)简述细胞的生长和增殖的周期性；(2)简述细胞的有丝分裂过程；(3)制作和观察根尖细胞有丝分裂简易装片，或观察其永久装片(活动)。2021·全国乙卷(3、6)、2020·山东卷(5)、2020·天津卷(4)、2019·北京卷(1)名称生物类型作用时期生理作用核糖体动物、植物主要是间期合成相关蛋白质线粒体动物、植物整个细胞周期提供能量高尔基体植物末期与细胞壁(板)的形成有关中心体动物、低等植物前期与纺锤体的形成有关时期项目　　分裂间期分裂期前期中期后期末期核DNA2n→4n4n4n4n4n→2n染色体2n2n2n2n→4n4n→2n染色单体0→4n4n4n4n→00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，核DNA数目加倍末期细胞一分为二，核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，染色单体消失必修1 P116“探究·实践”拓展必修1 P116“探究·实践”拓展