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生物必修1《分子与细胞》第一节 细胞通过分裂增殖教学设计
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这是一份生物必修1《分子与细胞》第一节 细胞通过分裂增殖教学设计，共20页。教案主要包含了细胞的有丝分裂经历细胞周期，癌细胞可以无限制地分裂等内容，欢迎下载使用。
·为了保证细胞进行正常生命活动，细胞体积不能太大。当一些细胞体积达到一定大小时，就开始了一系列的变化，即从一个细胞分裂成两个细胞。
·细胞数目的增多是靠细胞分裂来实现的。真核细胞的分裂方式主要包括有丝分裂和减数分裂。其中，有丝分裂是真核生物体细胞增殖的主要方式；减数分裂是一种特殊的有丝分裂，与真核生物产生有性生殖细胞有关。
一、细胞的有丝分裂经历细胞周期
细胞周期是指连续分裂的细胞从一次分裂结束到下一次分裂结束所经历的整个过程。细胞周期包括分裂期(简称M期)和分裂间期。分裂间期包括DNA合成期(简称S期)，以及S期前后的G1期和G2期。
二、制作和观察根尖细胞有丝分裂临时装片，或观察其永久装片
1．实验原理
盐酸能够破坏细胞间的果胶，使根尖细胞在后续的操作中彼此容易被分开。碱性染料可以使染色体着色，但盐酸会影响染色剂染色的效果。所以，要用水把处理根尖的盐酸充分洗干净，再用染液将根尖染色并制成装片，这样就可以观察到细胞中染色体的形态。
2．方法步骤
(1)根尖的培养：取洋葱(或大蒜)，使其底部接触到水，待根生长到2～5cm长时就可以用于实验观察。
(2)制作临时装片。
①解离：从洋葱(或大蒜)的基部取下整条根，将洋葱根放在表面皿的中心后向根尖滴加2～3滴质量分数为10%的盐酸，使根尖完全浸没。在室温下解离3～5min后，用镊子轻轻夹一下根尖，感觉根尖变得酥软，此时细胞彼此分离。
②漂洗：左手持洋葱根，右手持滴管在小烧杯的上方将清水以每秒1滴的速度滴加在洋葱根尖上进行漂洗，持续1 min。
③染色：将漂洗后的洋葱根放在载玻片上，向根尖滴加1滴龙胆紫染液，使根尖浸没在染液中染色1～2 min。
④制片：染色结束后，将整条根置于载玻片上用吸水纸吸去多余染液，用剪刀把根尖尖端的2～3_mm剪下，并轻轻压扁，滴加3～4滴清水。盖上盖玻片，用拇指垂直快速下压，将根尖压散成雾状。若细胞分散效果不好，就再覆盖上滤纸，用橡皮或笔端轻轻敲击载玻片几下。
(3)观察：在低倍物镜下寻找到根尖分生区的近正方形细胞后，转换高倍物镜辨认细胞中染色体的形态和位置，识别有丝分裂不同时期的细胞。
三、染色体在有丝分裂过程中呈现规律性变化
1．现以植物细胞为例，说明有丝分裂的基本过程
(1)分裂间期
分裂间期是有丝分裂的准备阶段。细胞内发生着活跃的代谢变化，最重要的变化是发生在S期的DNA复制。S期之前的G1期，主要是合成DNA复制所需的蛋白质，以及核糖体的增生；S期之后的G2期，合成M期所必需的一些蛋白质。
当分裂间期结束，细胞进入分裂期时，组成染色质的DNA已经完成复制，有关蛋白质已经合成。
(2)分裂期
①前期
当间期细胞进入前期时，最明显的变化就是细胞核内染色体的出现。染色体是由染色质丝经螺旋缠绕而形成的，有特定结构和数目，染色后在显微镜下清晰可见。在前期，每个染色体由两条并列的姐妹染色单体组成，由一个着丝粒连接在一起。
前期中较晚的时候出现了由丝状纤维组成的纺锤体，这些由微管蛋白形成的丝状纤维称为纺锤丝，有丝分裂即由此得名。此时，核膜、核仁开始解体。
②中期
染色体继续凝聚变短，清晰地排列在纺锤体的中央。染色体的着丝粒也都排列在细胞中央的平面上。这个平面垂直于纺锤体的中轴，与地球赤道的位置相似，被称为赤道面。中期的染色体缩短到最小的程度，便于观察和研究。
③后期
染色体的着丝粒分为两个，姐妹染色单体分离成两条独立的染色体，染色体的数目增加一倍。分离的染色体以相同的速率分别被纺锤丝拉向两极，原来的一套染色体变成了完全相同的两套染色体。
④末期
两套染色体分别到达两极后，染色体伸展，呈现染色质状态。核膜重新形成，核仁出现，细胞核内的染色体数目与分裂前相同。
胞质分裂一般在末期开始，最终形成新的细胞壁。开始形成细胞壁时，先在两个新细胞间出现许多含有纤维素的囊泡，这些囊泡聚集成一个细胞板，由细胞板发展成为新的细胞壁，进而产生两个新细胞。
2．动物细胞和植物细胞的有丝分裂过程的异同点
(1)基本相同，如下图：
(2)与植物细胞相比，动物细胞有丝分裂的差异主要为：
第一，动物细胞的细胞质中有一个中心体。G2期时细胞中已有一对中心体。分裂前期，这一对中心体分开并移向细胞两极，由中心体发出的纺锤丝形成纺锤体。
第二，动物细胞的胞质分裂与植物细胞的不同，不形成细胞板，而是细胞在两极之间的“赤道面”上向内凹陷，形成环沟。环沟渐渐加深，最后缢裂为两个子细胞。
四、有丝分裂可保证细胞亲子代间遗传物质的稳定性
1．特点
亲代细胞的染色体经过复制后，精确地平均分配到两个子细胞中。
2．意义
由于染色体上有遗传物质DNA，染色体的复制实质上是DNA的复制，因而在生物的亲代细胞和子代细胞之间保证了遗传性状的稳定性。
五、癌细胞可以无限制地分裂
1．癌细胞的概念
在某些致癌因素的作用下，有的细胞会变得不受控制而无限增殖，这种细胞就是癌细胞。
2．癌细胞的特点
(1)癌细胞最重要的特点是有无限增殖的能力。正常细胞一般只能分裂50～60次，可是癌细胞的细胞周期失控，不受正常生长调控系统的控制，能持续地分裂与增殖，其分裂次数是无限的。
(2)癌细胞的另一个重要特点是能在体内转移。正常细胞表面有一种粘连蛋白，使细胞与细胞之间彼此粘连，不能自由移动。癌细胞表面这种蛋白质很少或缺失，易于从肿瘤上脱落。
(3)癌细胞还常常具有下面的特点：核形态不一，并可出现巨核、双核或多核现象；代谢旺盛，蛋白质合成及分解代谢都增强，但合成代谢超过分解代谢；线粒体功能障碍，即使在氧供应充分的条件下也主要依靠糖酵解途径获取能量；肿瘤细胞的生长无接触抑制现象。
3．细胞癌变的原因
(1)内因：往往与原癌基因和抑癌基因发生改变有关。原癌基因是细胞内与细胞增殖相关的基因，是维持正常细胞周期所必需的。抑癌基因也称为抗癌基因，其产物能够抑制细胞增殖，促进细胞分化和抑制细胞迁移等。癌的发生往往与原癌基因的激活和抑癌基因功能的丧失有关。
(2)外因：称为致癌因子。致癌因子很多，包括物理因子，如紫外线、电离辐射等；化学因子，如吸烟时烟雾中的物质、亚硝酸盐等；生物因子，如某些病毒、细菌、霉菌等。
判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)
1．有丝分裂是大多数细胞最常见的细胞分裂方式。( )
2．有丝分裂前期进行组成染色体DNA的复制及相关蛋白质的合成。( )
3．染色体与染色质是同一物质在细胞不同分裂时期的不同形态。( )
4．可以通过着丝粒的数目来确认染色体的数目。( )
5．有丝分裂过程中DNA数目加倍与染色体数目加倍发生在细胞周期的同一个时期。( )
6．许多癌细胞具有变形运动能力，容易在组织间转移。( )
提示：1.× 有丝分裂是真核细胞最常见的细胞分裂方式。
2．× 有丝分裂间期进行组成染色体DNA的复制及相关蛋白质的合成。
3．√ 4.√
5．× 有丝分裂过程中DNA数目加倍发生在间期，染色体数目加倍发生在后期。
6．√
细胞的有丝分裂经历细胞周期
合作探究：1.不同动(植)物同类器官大小主要取决于细胞数量的多少还是细胞体积的大小？
提示：不同动(植)物同类器官大小主要取决于细胞数量的多少。
2．判断下列细胞是否具有细胞周期，并写出理由。
(1)皮肤生发层细胞
提示：有细胞周期，理由是能连续分裂。
(2)哺乳动物成熟红细胞
提示：无细胞周期，理由是哺乳动物成熟红细胞不能分裂。
3．根据下面的图示判断细胞周期
(1)用字母表示甲图和乙图一个完整的细胞周期。
提示：图甲：A＋B、C＋D；图乙：a＋b＋c＋d＋e。
(2)图甲中的B＋C＝A＋B＝A＋D，那么B＋C或者A＋D能否表示一个细胞周期？为什么？
提示：不能。B＋C不是一个细胞周期，原因是细胞周期是从一次分裂结束到下一次分裂结束，先是分裂间期，后是分裂期，且分裂间期时间长于分裂期时间；A＋D不是一个细胞周期，原因是一个细胞周期在时间上是连续的。
1．下表所列为不同细胞的细胞周期持续时间(h)。下列叙述错误的是( )
A.细胞周期是指连续分裂的细胞从一次分裂开始到这次分裂结束所经历的整个过程
B．分裂间期包括一个合成期和合成期前后的两个间隙期
C．不同种类细胞的细胞周期持续时间不同
D．上述三种细胞作为观察动物细胞有丝分裂的实验材料，最佳的是十二指肠细胞
A [细胞周期的定义：连续分裂的细胞，从一次分裂结束到下一次分裂结束，为一个细胞周期，A错误；分裂间期包括：G1期(DNA合成前期)、S期(DNA合成期)、G2期(DNA合成后期)，B正确；通过分析表格可知，不同种类的细胞，其细胞周期持续时间一般不同，C正确；一个细胞的细胞周期包括：分裂间期和分裂期，分裂期所占的时间比例较小，为了观察有丝分裂的过程，应选择分裂期时间比例最大的十二指肠细胞，D正确。]
2.细胞周期检验点(checkpint)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分析，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
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。]
制作和观察根尖细胞有丝分裂临时装片
实验成功的关键及注意事项
合作探究：“制作和观察根尖细胞有丝分裂临时装片”活动时截取的细胞图像如下图所示。
1．甲、乙、丙、丁各处于有丝分裂的什么时期？判断的依据是什么？
提示：甲细胞呈现的特点是每条染色体的着丝粒排列在赤道面上，处于有丝分裂中期；乙细胞呈现的特点是没有核膜、核仁，染色体散乱分布在纺锤体中央，处于有丝分裂前期；丙细胞呈现的特点是形成了子细胞核，处于有丝分裂末期；丁细胞呈现的特点是着丝粒分裂后形成的两条子染色体分别移向细胞两极，处于有丝分裂后期。
2．显微镜观察到哪个时期细胞数目最多？为什么？
提示：分裂间期的细胞数目最多。细胞分裂间期进行组成染色质的DNA复制和有关蛋白质合成，这些复杂的变化需要较长的时间，在细胞周期中，间期的时间总是长于M期。
3．一段时间后，图丙的细胞能分裂成两个子细胞吗？为什么？
提示：不能。在制作洋葱根尖细胞有丝分裂临时装片的解离步骤时，细胞已经死亡，所以一段时间后，图丙的细胞不能分裂成两个子细胞。
1．制作洋葱根尖细胞有丝分裂装片的步骤是( )
A．解离→染色→漂洗→制片
B．漂洗→解离→染色→制片
C．解离→漂洗→染色→制片
D．染色→漂洗→解离→制片
C [制作洋葱根尖细胞有丝分裂装片的过程中，首先解离液将组织细胞分离开，然后用清水漂洗根尖，再用龙胆紫染液对根尖进行染色，最后通过压片的操作制成临时装片。综上分析，C正确，ABD错误。]
2．在“制作和观察根尖细胞有丝分裂临时装片”的活动中，下列叙述正确的是( )
A．解离能增加分裂期细胞的数量
B．龙胆紫染液能促进染色质丝螺旋形成染色体
C．染色前漂洗能增加染色体的着色效果
D．大多数细胞中能观察到染色体
C [解离的目的是使组织细胞分离，但不能增加分裂期细胞的数量，A错误；龙胆紫染液能使染色体着色，但不能促进染色质丝螺旋形成染色体，B错误；染色前漂洗掉根上的解离液，能增加染色体的着色效果，C正确；大多数细胞处于分裂间期，不能观察到染色体，D错误。]
3．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(“＋”表示操作，“－”表示未操作)如下表所示，则甲、乙、丙观察到的实验现象分别是( )
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
C [根据题意和图表分析可知：由于甲没有进行解离，所以细胞与细胞没有分离开来而重叠在一起；由于乙没有进行漂洗，解离液会与染色剂发生反应，导致染色效果不好，所以染色体着色很浅不清楚；由于丙取材是根尖5～7mm处，此处已不是分生区，细胞不进行有丝分裂，所以染色质不会变成染色体，但操作过程正确，所以细胞着色清楚但看不到染色体。]
有丝分裂的过程与特点
1．各时期的特点及判断依据
2.动物细胞与植物细胞有丝分裂的判断方法
(1)根据子细胞形成方式判断：若在末期细胞膜向内凹陷，细胞质一分为二，则为动物细胞。
(2)根据细胞板结构是否出现判断：若有细胞板出现则为植物细胞。
(3)根据图像判断。
①细胞为圆形、有中心体、细胞缢裂→动物细胞。
②细胞为方形，有细胞板eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(无中心体→高等植物细胞,有中心体→低等植物细胞))
合作探究：1.观察植物细胞有丝分裂过程，讨论相关问题。
(1)出现染色体和染色体数目暂时加倍的是哪个时期？
提示：出现染色体的时期是前期；染色体数目暂时加倍的时期是后期。
(2)染色体数与DNA比例为1∶1的是哪个时期？染色体数与DNA比例为1∶2的是哪个时期？
提示：染色体数与DNA比例为1∶1的是后期、末期；染色体数与DNA比例为1∶2的时期是前期、中期。
(3)染色单体的形成、出现和消失各在什么时期？
提示：分别在间期、前期、后期。
(4)核膜、核仁的消失和重现分别发生在什么时期？
提示：分别在前期、末期。
(5)细胞板形成于哪个时期？
提示：末期。
(6)纺锤体形成、消失于哪个时期？
提示：前期、末期。
2．判断动植物细胞有丝分裂的正误并说明原因。
(1)细胞分裂的过程中出现中心体的一定是动物细胞。
提示：错误，原因是某些低等植物细胞有丝分裂中也出现中心体。
(2)动物细胞和植物细胞有丝分裂前期形成纺锤体的方式相同。
提示：错误，原因是动物细胞有丝分裂前期由着丝粒周围发出纺锤丝形成纺锤体，植物细胞由细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体。
(3)判断动植物细胞有丝分裂的可靠依据是什么？
提示：末期子细胞形成方式。
(4)与细胞有丝分裂有关的细胞器有哪些？
提示：线粒体、核糖体、中心体、高尔基体。
1．下列关于高等动物细胞细胞周期的叙述，正确的是( )
A．前期中较晚的时候核膜解体成磷脂分子和蛋白质分子
B．前期一开始纺锤体就开始构建，其中部分纺锤丝与着丝粒相连
C．S期开始进行DNA 复制和大量核糖体增生
D．间隙期分别进行了与S期和M期有关的蛋白质的合成
D [前期中较晚的时候核膜解体成分散的小泡，A错误。前期并非一开始纺锤体就开始构建，B错误。S期进行DNA复制，大量的核糖体增生发生在G1期，C错误。在S期之前，即前一次有丝分裂完成之后到S期开始之间的时期，称为第一间隙期，简称G1期。从S期结束后到有丝分裂开始之间的时期称为第二间隙期，即G2期，G1期(DNA合成前期)主要合成RNA和核糖体。S期(DNA合成期)主要是DNA的复制。G2期(DNA合成后期)是有丝分裂的准备期，主要是M期所必需的蛋白质的大量合成。所以间隙期分别进行了与S期和M期有关的蛋白质的合成，D正确。]
2．下列关于动物体细胞增殖过程的叙述，错误的是( )
A．G2期时每条染色体上已含有两条染色单体
B．分裂中期染色体清晰地排列在纺锤体的中央
C．分裂后期细胞中染色单体数目的变化为2→0
D．细胞分裂过程中，核分裂的开始早于胞质分裂
C [经过S期染色体的复制，G2期时每条染色体上已含有两条染色单体，A正确；分裂中期染色体清晰地排列在纺锤体的中央，形态数目较清晰，适合观察染色体，B正确；分裂后期细胞中染色单体数目的变化为4n→0，C错误；细胞分裂过程中，核分裂的开始早于胞质分裂，先形成细胞核，再发生细胞质的分裂，D正确。故选C。]
3．下列关于动物细胞有丝分裂的说法，错误的是( )
A．丙图核膜开始解体，形成在有丝分裂的整个过程中几乎都可看到的分散小泡
B．丁图的染色体缩短到最小的程度，这时可通过数着丝粒的数目来确认染色体的数目
C．戊图因为纺锤丝的牵引使着丝粒断裂，染色体数目加倍
D．甲图细胞中的一对中心体，在分裂前期移向两极，其间有丝状纤维相连
C [丙细胞处于有丝分裂前期，核膜开始解体，形成在有丝分裂的整个过程中几乎都可看到的分散小泡，A正确；丁细胞处于有丝分裂中期，染色体高度螺旋化，此时染色体缩短到最小的程度，这时可通过数着丝粒的数目来确认染色体的数目，B正确；戊细胞处于有丝分裂后期，在纺锤体的牵引下染色体移向细胞的两极，但是着丝粒分裂与纺锤体牵引无关，C错误；甲细胞处于有丝分裂间期，此时中心体复制形成了一对，然后在分裂前期移向两极，其间有丝状纤维相连，D正确。]
4.处于有丝分裂过程中的动物细胞，某一时期细胞内的染色体数(a)、染色单体数(b)、DNA 分子数(c)之间的关系如图所示，此时细胞内可能发生着( )
A．中心体移向两极 B．着丝粒分裂
C．细胞膜形成环沟D．DNA 正在复制
A [中心体移向两极发生在有丝分裂前期，A正确；着丝粒分裂发生在有丝分裂后期，B错误；细胞膜形成环沟发生在有丝分裂末期，C错误；DNA复制发生在有丝分裂间期的S期，D错误。]
癌细胞的形成与特征
1．癌细胞的特征
2．细胞癌变的发病机理
(1)内因与原癌基因的激活和抑癌基因功能的丧失有关。原癌基因是细胞内与细胞增殖相关的基因，是维持正常细胞周期所必需的。抑癌基因也称为抗癌基因，其产物能够抑制细胞增殖，促进细胞分化和抑制细胞迁移等。
(2)外因：致癌因子包括物理因子，如紫外线、电离辐射等；化学因子，如吸烟时烟雾中的物质、亚硝酸盐等；生物因子，如某些病毒、细菌、霉菌等。
合作探究：研究发现，青蒿素能抗癌，并有可能彻底改变癌症的治疗方法。研究人员从青蒿中提取出青蒿素，加入细胞培养液中培养人乳腺癌细胞，检测青蒿素对癌细胞增殖的影响。青蒿素浓度和实验结果如图1所示。
(1)此实验中还应有一组对照实验，应做怎样的处理？
提示：培养液中不添加青蒿素。
(2)图1结果说明了什么？
提示：青蒿素能抑制人乳腺癌细胞的增殖，且青蒿素作用的效果受青蒿素的浓度和时间的影响。
(3)研究发现，人体内大多数癌细胞都表现出较高的端粒酶活性。选用青蒿素浓度为40 μg·mL－1的培养液培养癌细胞，测定端粒酶活性，结果如图2所示。综合两个实验结果，可以得出什么结论？
提示：青蒿素通过抑制端粒酶的活性来抑制人乳腺癌细胞的增殖。
1．下列有关癌症及癌细胞说法正确的是( )
A．各种致癌因子是癌变的根本原因
B．癌变可看作细胞异常分化的结果
C．细胞癌变后细胞周期的时间变长
D．癌细胞表面粘连蛋白缺失使其无限增殖
B [癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因的突变，A错误；癌细胞是细胞畸形分化的结果，B正确；细胞癌变后，细胞无限增殖，细胞周期变短，C错误；细胞癌变后，细胞表面的粘连蛋白很少或缺失，易于从肿瘤上脱落，D错误。]
2．为探究某种新药物对癌细胞增殖的抑制效应，研究人员使用不同浓度的该药物处理人的离体肝癌细胞，实验结果如下图所示。根据信息回答相关问题：
(1)目前认为，导致细胞癌变的致癌因子大致分为___________
________________________________________________三类。
(2)适宜条件下癌细胞能无限增殖，但不能无限长大，从物质运输的角度分析，癌细胞不能无限长大的原因是_________________。
(3)图中实验数据表明该新药物抑制人离体肝癌细胞增殖与_______________________________________有关。
(4)根据实验数据可知，72 h内，该新药物浓度为1.00 g·L－1时对人离体肝癌细胞抑制效应持续增强，若要确定该浓度下抑制癌细胞增殖的最佳时间，还需进一步进行的实验是________________________________________________
_______________________________________________________________。
解析：(1)致癌因子包括物理因子、化学因子、生物因子。(2)由于细胞体积越大，相对表面积越小，细胞物质运输效率越低，所以癌细胞不能无限长大。(3)据图分析，该实验的自变量是药物浓度和时间，因此该新药物抑制人离体肝癌细胞增殖与药物浓度和处理时间有关。(4)据图分析可知，72 h内，该新药物浓度为1.00 g/L－1时对人离体肝癌细胞抑制效应持续增强，若要确定该浓度下抑制癌细胞增殖的最佳时间，还应该延长药物的处理时间，检测药物对癌细胞的抑制率。
答案：(1)物理因子、化学因子、生物因子
(2)细胞体积越大，相对表面积越小，细胞物质运输效率越低 (3)药物浓度和处理时间 (4)延长药物的处理时间，检测药物对癌细胞的抑制率(抑制率达到最大时对应的时间即为抑制癌细胞增殖的最佳时间)
解答本题的关键是掌握癌细胞的特点和引发癌细胞的内因和外因，能够根据曲线图找出实验的自变量和因变量，进而分析能够抑制癌细胞增值的因素。
[课堂小结]
1．下列关于细胞周期的说法中错误的是( )
A．一个细胞周期包括一个间隙期和一个分裂期
B．分裂间期最重要的变化是S期的DNA复制
C．细胞周期中间期的时间总是长于M期
D．同一物种生物的不同细胞，细胞周期的长短可能也不相同
A [一个细胞周期包括间期与分裂期两个阶段，A错误；分裂间期最重要的变化是S期的DNA复制，B正确；细胞周期中一个细胞在细胞周期循环90%左右的时间是在间期中，C正确；同一物种生物的不同细胞，细胞周期的长短可能也不相同，如造血干细胞和记忆细胞，D正确。]
2．下列关于细胞分裂的描述，错误的是( )
A．植物细胞分裂进入前期时，最明显的变化是细胞核内出现染色体
B．植物细胞在分裂中期，各染色体的着丝粒都排列在赤道面上
C．动物细胞在分裂后期，分离的染色体以相同的速率被纺锤丝拉向两极
D．动物细胞在分裂末期，在两个新细胞间的赤道面上会出现许多囊泡
D [植物细胞分裂进入前期时，染色质丝逐渐螺旋化，变为染色体，A正确；植物细胞在分裂中期，染色体的着丝粒排列在赤道面上，含染色单体，B正确；动物细胞有丝分裂后期，分离的染色体以相同的速率被纺锤丝拉向两极，C正确；植物细胞分裂末期，赤道面上会出现许多由高尔基体产生的囊泡，而动物细胞无细胞壁，赤道面上不会出现许多囊泡，D错误。]
3．下列关于动物细胞有丝分裂变化的叙述，正确的是( )
A．前期完成中心体复制
B．中期染色体的着丝粒分裂
C．后期形成纺锤体
D．末期重新形成核膜
D [动物细胞有丝分裂间期完成中心体复制，A项错误；后期染色体的着丝粒分裂，B项错误；前期形成纺锤体，C项错误；末期重新形成核膜，D项正确。]
4．下列关于癌细胞及癌变的说法不正确的是( )
A．煤焦油是一种致癌物质
B．能无限增殖
C．形态结构与正常细胞不同
D．细胞膜上载体蛋白减少，容易分散和转移
D [煤焦油是一种化学致癌物质，A正确；癌细胞能无限增殖，细胞周期一般比正常细胞短，B正确；癌细胞的形态结构与正常细胞不同，C正确；癌细胞的细胞膜上粘连蛋白减少，容易分散和转移，D错误。]
5．图甲中a、b、c、d表示洋葱根尖的不同区域，图乙是用高倍显微镜观察到的洋葱组织切片有丝分裂的模式图。请回答下列问题：
(1)观察根尖有丝分裂时选择b区的细胞进行观察，b区的名称是________________，该区域细胞的特点是_____________________。
(2)观察根尖有丝分裂时，制作装片的流程为_______________。
(3)图乙中A、B、C、D四个图在一次有丝分裂过程中出现的先后顺序是________________，有丝分裂产生的子代细胞与亲代细胞的核内遗传物质相同，原因是_____________________________________________________________
_______________________________________________________________。
解析：(1)观察根尖有丝分裂时，应选择根尖分生区，图中的a、b、c、d分别对应根冠、分生区、伸长区、成熟区，根尖分生区细胞的特点是：细胞呈正方形，排列紧密。(2)观察根尖有丝分裂时，制作装片的流程为：解离→漂洗→染色→制片。(3)图乙中A、B、C、D分别对应有丝分裂的中期、前期、末期、后期，所以出现的先后顺序应该是BADC；细胞发生有丝分裂时，亲代细胞的染色体经过复制(实质为DNA的复制)之后，精确地平均分配到两个子细胞中，所以子代细胞与亲代细胞的核内遗传物质相同。
答案：(1)(根尖)分生区 细胞呈正方形，排列紧密 (2)解离→漂洗→染色→制片 (3)BADC 亲代细胞的染色体经过复制(实质为DNA的复制)之后，精确地平均分配到两个子细胞中课标内容要求
核心素养对接
1.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。
2．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。
1.观察处于细胞周期不同阶段的细胞，结合有丝分裂模型，描述细胞增殖的主要特征。(生命观念、科学思维)
2．基于制作和观察根尖细胞有丝分裂简易装片厘清实验的原理与操作流程。(科学思维、科学探究)
细胞
分裂间期
分裂期
细胞周期
十二指肠细胞
13.5
1.8
15.3
肿瘤细胞
18.0
0.5
18.5
成纤维细胞
19.3
0.7
20.0
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
部分
选取分裂旺盛的部位(如根尖、茎尖的分生区)
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、根尖过于酥软，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
力度
过轻
细胞未分散开
过重
将组织压烂
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
实验人员
操作
取材
解离
漂洗
染色
压片
甲
根尖1～3 mm处
－
＋
＋
＋
乙
根尖1～3 mm处
＋
－
＋
＋
丙
根尖5～7 mm处
＋
＋
＋
＋
项目
时期
主要特点
确定某一图像分裂
时期的依据
间期
DNA复制和蛋白质合成
染色质状态，核仁、核膜存在
前期
出现纺锤体和染色体，核膜、核仁开始解体
染色体散乱排列
中期
着丝粒排列在赤道面上
着丝粒居中排列
后期
着丝粒分裂，染色单体变成染色体
着丝粒分裂，染色体数目加倍
末期
染色体变成染色质状态
形成两个子细胞，核膜重新形成，核仁出现
知识网络构建
核心语句背诵
1.细胞周期是指连续分裂的细胞从一次分裂结束到下一次分裂结束经历的整个过程。细胞周期包括分裂期(简称M期)和分裂间期。分裂间期包括DNA合成期(简称S期)，以及S期前后的G1期和G2期。
2.有丝分裂间期主要是合成DNA复制所需的蛋白质，以及核糖体的增生；S期之后的G2期，合成M期所必需的一些蛋白质。
3.前期最明显的变化就是细胞核内染色体的出现；出现了由丝状纤维组成的纺锤体；核膜、核仁开始解体。
4.中期染色体的着丝粒也都排列在细胞中央的平面上，染色体缩短到最小的程度，便于观察和研究。
5.后期染色体的着丝粒分为两个，姐妹染色单体分离成两条独立的染色体，染色体的数目增加一倍。
6.末期两套染色体分别到达两极后，染色体伸展，呈现染色质状态。核膜重新形成，核仁出现，细胞核内的染色体数目与分裂前相同。
7.胞质分裂一般在末期开始，开始形成细胞壁时，先在两个新细胞间出现许多含有纤维素的囊泡，这些囊泡聚集成一个细胞板，由细胞板发展成为新的细胞壁，进而产生两个新细胞。
8.与植物细胞相比，动物细胞有丝分裂的差异主要为分裂前期，这一对中心体分开并移向细胞两极，由中心体发出的纺锤丝形成纺锤体；动物细胞的胞质分裂是细胞在两极之间的“赤道面”上向内凹陷，形成环沟。环沟渐渐加深，最后缢裂为两个子细胞。
9.由于染色体上有遗传物质DNA，染色体的复制实质上是DNA的复制，因而在生物的亲代细胞和子代细胞之间保证了遗传性状的稳定性。
10.在某些致癌因素的作用下，有的细胞会变得不受控制而无限增殖，这种细胞就是癌细胞；癌细胞最重要的特点是有无限增殖的能力，另一个重要特点是能在体内转移，还有核形态不一、代谢旺盛、线粒体功能障碍、生长无接触抑制现象的特点。
·为了保证细胞进行正常生命活动，细胞体积不能太大。当一些细胞体积达到一定大小时，就开始了一系列的变化，即从一个细胞分裂成两个细胞。
·细胞数目的增多是靠细胞分裂来实现的。真核细胞的分裂方式主要包括有丝分裂和减数分裂。其中，有丝分裂是真核生物体细胞增殖的主要方式；减数分裂是一种特殊的有丝分裂，与真核生物产生有性生殖细胞有关。
一、细胞的有丝分裂经历细胞周期
细胞周期是指连续分裂的细胞从一次分裂结束到下一次分裂结束所经历的整个过程。细胞周期包括分裂期(简称M期)和分裂间期。分裂间期包括DNA合成期(简称S期)，以及S期前后的G1期和G2期。
二、制作和观察根尖细胞有丝分裂临时装片，或观察其永久装片
1．实验原理
盐酸能够破坏细胞间的果胶，使根尖细胞在后续的操作中彼此容易被分开。碱性染料可以使染色体着色，但盐酸会影响染色剂染色的效果。所以，要用水把处理根尖的盐酸充分洗干净，再用染液将根尖染色并制成装片，这样就可以观察到细胞中染色体的形态。
2．方法步骤
(1)根尖的培养：取洋葱(或大蒜)，使其底部接触到水，待根生长到2～5cm长时就可以用于实验观察。
(2)制作临时装片。
①解离：从洋葱(或大蒜)的基部取下整条根，将洋葱根放在表面皿的中心后向根尖滴加2～3滴质量分数为10%的盐酸，使根尖完全浸没。在室温下解离3～5min后，用镊子轻轻夹一下根尖，感觉根尖变得酥软，此时细胞彼此分离。
②漂洗：左手持洋葱根，右手持滴管在小烧杯的上方将清水以每秒1滴的速度滴加在洋葱根尖上进行漂洗，持续1 min。
③染色：将漂洗后的洋葱根放在载玻片上，向根尖滴加1滴龙胆紫染液，使根尖浸没在染液中染色1～2 min。
④制片：染色结束后，将整条根置于载玻片上用吸水纸吸去多余染液，用剪刀把根尖尖端的2～3_mm剪下，并轻轻压扁，滴加3～4滴清水。盖上盖玻片，用拇指垂直快速下压，将根尖压散成雾状。若细胞分散效果不好，就再覆盖上滤纸，用橡皮或笔端轻轻敲击载玻片几下。
(3)观察：在低倍物镜下寻找到根尖分生区的近正方形细胞后，转换高倍物镜辨认细胞中染色体的形态和位置，识别有丝分裂不同时期的细胞。
三、染色体在有丝分裂过程中呈现规律性变化
1．现以植物细胞为例，说明有丝分裂的基本过程
(1)分裂间期
分裂间期是有丝分裂的准备阶段。细胞内发生着活跃的代谢变化，最重要的变化是发生在S期的DNA复制。S期之前的G1期，主要是合成DNA复制所需的蛋白质，以及核糖体的增生；S期之后的G2期，合成M期所必需的一些蛋白质。
当分裂间期结束，细胞进入分裂期时，组成染色质的DNA已经完成复制，有关蛋白质已经合成。
(2)分裂期
①前期
当间期细胞进入前期时，最明显的变化就是细胞核内染色体的出现。染色体是由染色质丝经螺旋缠绕而形成的，有特定结构和数目，染色后在显微镜下清晰可见。在前期，每个染色体由两条并列的姐妹染色单体组成，由一个着丝粒连接在一起。
前期中较晚的时候出现了由丝状纤维组成的纺锤体，这些由微管蛋白形成的丝状纤维称为纺锤丝，有丝分裂即由此得名。此时，核膜、核仁开始解体。
②中期
染色体继续凝聚变短，清晰地排列在纺锤体的中央。染色体的着丝粒也都排列在细胞中央的平面上。这个平面垂直于纺锤体的中轴，与地球赤道的位置相似，被称为赤道面。中期的染色体缩短到最小的程度，便于观察和研究。
③后期
染色体的着丝粒分为两个，姐妹染色单体分离成两条独立的染色体，染色体的数目增加一倍。分离的染色体以相同的速率分别被纺锤丝拉向两极，原来的一套染色体变成了完全相同的两套染色体。
④末期
两套染色体分别到达两极后，染色体伸展，呈现染色质状态。核膜重新形成，核仁出现，细胞核内的染色体数目与分裂前相同。
胞质分裂一般在末期开始，最终形成新的细胞壁。开始形成细胞壁时，先在两个新细胞间出现许多含有纤维素的囊泡，这些囊泡聚集成一个细胞板，由细胞板发展成为新的细胞壁，进而产生两个新细胞。
2．动物细胞和植物细胞的有丝分裂过程的异同点
(1)基本相同，如下图：
(2)与植物细胞相比，动物细胞有丝分裂的差异主要为：
第一，动物细胞的细胞质中有一个中心体。G2期时细胞中已有一对中心体。分裂前期，这一对中心体分开并移向细胞两极，由中心体发出的纺锤丝形成纺锤体。
第二，动物细胞的胞质分裂与植物细胞的不同，不形成细胞板，而是细胞在两极之间的“赤道面”上向内凹陷，形成环沟。环沟渐渐加深，最后缢裂为两个子细胞。
四、有丝分裂可保证细胞亲子代间遗传物质的稳定性
1．特点
亲代细胞的染色体经过复制后，精确地平均分配到两个子细胞中。
2．意义
由于染色体上有遗传物质DNA，染色体的复制实质上是DNA的复制，因而在生物的亲代细胞和子代细胞之间保证了遗传性状的稳定性。
五、癌细胞可以无限制地分裂
1．癌细胞的概念
在某些致癌因素的作用下，有的细胞会变得不受控制而无限增殖，这种细胞就是癌细胞。
2．癌细胞的特点
(1)癌细胞最重要的特点是有无限增殖的能力。正常细胞一般只能分裂50～60次，可是癌细胞的细胞周期失控，不受正常生长调控系统的控制，能持续地分裂与增殖，其分裂次数是无限的。
(2)癌细胞的另一个重要特点是能在体内转移。正常细胞表面有一种粘连蛋白，使细胞与细胞之间彼此粘连，不能自由移动。癌细胞表面这种蛋白质很少或缺失，易于从肿瘤上脱落。
(3)癌细胞还常常具有下面的特点：核形态不一，并可出现巨核、双核或多核现象；代谢旺盛，蛋白质合成及分解代谢都增强，但合成代谢超过分解代谢；线粒体功能障碍，即使在氧供应充分的条件下也主要依靠糖酵解途径获取能量；肿瘤细胞的生长无接触抑制现象。
3．细胞癌变的原因
(1)内因：往往与原癌基因和抑癌基因发生改变有关。原癌基因是细胞内与细胞增殖相关的基因，是维持正常细胞周期所必需的。抑癌基因也称为抗癌基因，其产物能够抑制细胞增殖，促进细胞分化和抑制细胞迁移等。癌的发生往往与原癌基因的激活和抑癌基因功能的丧失有关。
(2)外因：称为致癌因子。致癌因子很多，包括物理因子，如紫外线、电离辐射等；化学因子，如吸烟时烟雾中的物质、亚硝酸盐等；生物因子，如某些病毒、细菌、霉菌等。
判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)
1．有丝分裂是大多数细胞最常见的细胞分裂方式。( )
2．有丝分裂前期进行组成染色体DNA的复制及相关蛋白质的合成。( )
3．染色体与染色质是同一物质在细胞不同分裂时期的不同形态。( )
4．可以通过着丝粒的数目来确认染色体的数目。( )
5．有丝分裂过程中DNA数目加倍与染色体数目加倍发生在细胞周期的同一个时期。( )
6．许多癌细胞具有变形运动能力，容易在组织间转移。( )
提示：1.× 有丝分裂是真核细胞最常见的细胞分裂方式。
2．× 有丝分裂间期进行组成染色体DNA的复制及相关蛋白质的合成。
3．√ 4.√
5．× 有丝分裂过程中DNA数目加倍发生在间期，染色体数目加倍发生在后期。
6．√
细胞的有丝分裂经历细胞周期
合作探究：1.不同动(植)物同类器官大小主要取决于细胞数量的多少还是细胞体积的大小？
提示：不同动(植)物同类器官大小主要取决于细胞数量的多少。
2．判断下列细胞是否具有细胞周期，并写出理由。
(1)皮肤生发层细胞
提示：有细胞周期，理由是能连续分裂。
(2)哺乳动物成熟红细胞
提示：无细胞周期，理由是哺乳动物成熟红细胞不能分裂。
3．根据下面的图示判断细胞周期
(1)用字母表示甲图和乙图一个完整的细胞周期。
提示：图甲：A＋B、C＋D；图乙：a＋b＋c＋d＋e。
(2)图甲中的B＋C＝A＋B＝A＋D，那么B＋C或者A＋D能否表示一个细胞周期？为什么？
提示：不能。B＋C不是一个细胞周期，原因是细胞周期是从一次分裂结束到下一次分裂结束，先是分裂间期，后是分裂期，且分裂间期时间长于分裂期时间；A＋D不是一个细胞周期，原因是一个细胞周期在时间上是连续的。
1．下表所列为不同细胞的细胞周期持续时间(h)。下列叙述错误的是( )
A.细胞周期是指连续分裂的细胞从一次分裂开始到这次分裂结束所经历的整个过程
B．分裂间期包括一个合成期和合成期前后的两个间隙期
C．不同种类细胞的细胞周期持续时间不同
D．上述三种细胞作为观察动物细胞有丝分裂的实验材料，最佳的是十二指肠细胞
A [细胞周期的定义：连续分裂的细胞，从一次分裂结束到下一次分裂结束，为一个细胞周期，A错误；分裂间期包括：G1期(DNA合成前期)、S期(DNA合成期)、G2期(DNA合成后期)，B正确；通过分析表格可知，不同种类的细胞，其细胞周期持续时间一般不同，C正确；一个细胞的细胞周期包括：分裂间期和分裂期，分裂期所占的时间比例较小，为了观察有丝分裂的过程，应选择分裂期时间比例最大的十二指肠细胞，D正确。]
2.细胞周期检验点(checkpint)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分析，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
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。]
制作和观察根尖细胞有丝分裂临时装片
实验成功的关键及注意事项
合作探究：“制作和观察根尖细胞有丝分裂临时装片”活动时截取的细胞图像如下图所示。
1．甲、乙、丙、丁各处于有丝分裂的什么时期？判断的依据是什么？
提示：甲细胞呈现的特点是每条染色体的着丝粒排列在赤道面上，处于有丝分裂中期；乙细胞呈现的特点是没有核膜、核仁，染色体散乱分布在纺锤体中央，处于有丝分裂前期；丙细胞呈现的特点是形成了子细胞核，处于有丝分裂末期；丁细胞呈现的特点是着丝粒分裂后形成的两条子染色体分别移向细胞两极，处于有丝分裂后期。
2．显微镜观察到哪个时期细胞数目最多？为什么？
提示：分裂间期的细胞数目最多。细胞分裂间期进行组成染色质的DNA复制和有关蛋白质合成，这些复杂的变化需要较长的时间，在细胞周期中，间期的时间总是长于M期。
3．一段时间后，图丙的细胞能分裂成两个子细胞吗？为什么？
提示：不能。在制作洋葱根尖细胞有丝分裂临时装片的解离步骤时，细胞已经死亡，所以一段时间后，图丙的细胞不能分裂成两个子细胞。
1．制作洋葱根尖细胞有丝分裂装片的步骤是( )
A．解离→染色→漂洗→制片
B．漂洗→解离→染色→制片
C．解离→漂洗→染色→制片
D．染色→漂洗→解离→制片
C [制作洋葱根尖细胞有丝分裂装片的过程中，首先解离液将组织细胞分离开，然后用清水漂洗根尖，再用龙胆紫染液对根尖进行染色，最后通过压片的操作制成临时装片。综上分析，C正确，ABD错误。]
2．在“制作和观察根尖细胞有丝分裂临时装片”的活动中，下列叙述正确的是( )
A．解离能增加分裂期细胞的数量
B．龙胆紫染液能促进染色质丝螺旋形成染色体
C．染色前漂洗能增加染色体的着色效果
D．大多数细胞中能观察到染色体
C [解离的目的是使组织细胞分离，但不能增加分裂期细胞的数量，A错误；龙胆紫染液能使染色体着色，但不能促进染色质丝螺旋形成染色体，B错误；染色前漂洗掉根上的解离液，能增加染色体的着色效果，C正确；大多数细胞处于分裂间期，不能观察到染色体，D错误。]
3．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(“＋”表示操作，“－”表示未操作)如下表所示，则甲、乙、丙观察到的实验现象分别是( )
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
C [根据题意和图表分析可知：由于甲没有进行解离，所以细胞与细胞没有分离开来而重叠在一起；由于乙没有进行漂洗，解离液会与染色剂发生反应，导致染色效果不好，所以染色体着色很浅不清楚；由于丙取材是根尖5～7mm处，此处已不是分生区，细胞不进行有丝分裂，所以染色质不会变成染色体，但操作过程正确，所以细胞着色清楚但看不到染色体。]
有丝分裂的过程与特点
1．各时期的特点及判断依据
2.动物细胞与植物细胞有丝分裂的判断方法
(1)根据子细胞形成方式判断：若在末期细胞膜向内凹陷，细胞质一分为二，则为动物细胞。
(2)根据细胞板结构是否出现判断：若有细胞板出现则为植物细胞。
(3)根据图像判断。
①细胞为圆形、有中心体、细胞缢裂→动物细胞。
②细胞为方形，有细胞板eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(无中心体→高等植物细胞,有中心体→低等植物细胞))
合作探究：1.观察植物细胞有丝分裂过程，讨论相关问题。
(1)出现染色体和染色体数目暂时加倍的是哪个时期？
提示：出现染色体的时期是前期；染色体数目暂时加倍的时期是后期。
(2)染色体数与DNA比例为1∶1的是哪个时期？染色体数与DNA比例为1∶2的是哪个时期？
提示：染色体数与DNA比例为1∶1的是后期、末期；染色体数与DNA比例为1∶2的时期是前期、中期。
(3)染色单体的形成、出现和消失各在什么时期？
提示：分别在间期、前期、后期。
(4)核膜、核仁的消失和重现分别发生在什么时期？
提示：分别在前期、末期。
(5)细胞板形成于哪个时期？
提示：末期。
(6)纺锤体形成、消失于哪个时期？
提示：前期、末期。
2．判断动植物细胞有丝分裂的正误并说明原因。
(1)细胞分裂的过程中出现中心体的一定是动物细胞。
提示：错误，原因是某些低等植物细胞有丝分裂中也出现中心体。
(2)动物细胞和植物细胞有丝分裂前期形成纺锤体的方式相同。
提示：错误，原因是动物细胞有丝分裂前期由着丝粒周围发出纺锤丝形成纺锤体，植物细胞由细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体。
(3)判断动植物细胞有丝分裂的可靠依据是什么？
提示：末期子细胞形成方式。
(4)与细胞有丝分裂有关的细胞器有哪些？
提示：线粒体、核糖体、中心体、高尔基体。
1．下列关于高等动物细胞细胞周期的叙述，正确的是( )
A．前期中较晚的时候核膜解体成磷脂分子和蛋白质分子
B．前期一开始纺锤体就开始构建，其中部分纺锤丝与着丝粒相连
C．S期开始进行DNA 复制和大量核糖体增生
D．间隙期分别进行了与S期和M期有关的蛋白质的合成
D [前期中较晚的时候核膜解体成分散的小泡，A错误。前期并非一开始纺锤体就开始构建，B错误。S期进行DNA复制，大量的核糖体增生发生在G1期，C错误。在S期之前，即前一次有丝分裂完成之后到S期开始之间的时期，称为第一间隙期，简称G1期。从S期结束后到有丝分裂开始之间的时期称为第二间隙期，即G2期，G1期(DNA合成前期)主要合成RNA和核糖体。S期(DNA合成期)主要是DNA的复制。G2期(DNA合成后期)是有丝分裂的准备期，主要是M期所必需的蛋白质的大量合成。所以间隙期分别进行了与S期和M期有关的蛋白质的合成，D正确。]
2．下列关于动物体细胞增殖过程的叙述，错误的是( )
A．G2期时每条染色体上已含有两条染色单体
B．分裂中期染色体清晰地排列在纺锤体的中央
C．分裂后期细胞中染色单体数目的变化为2→0
D．细胞分裂过程中，核分裂的开始早于胞质分裂
C [经过S期染色体的复制，G2期时每条染色体上已含有两条染色单体，A正确；分裂中期染色体清晰地排列在纺锤体的中央，形态数目较清晰，适合观察染色体，B正确；分裂后期细胞中染色单体数目的变化为4n→0，C错误；细胞分裂过程中，核分裂的开始早于胞质分裂，先形成细胞核，再发生细胞质的分裂，D正确。故选C。]
3．下列关于动物细胞有丝分裂的说法，错误的是( )
A．丙图核膜开始解体，形成在有丝分裂的整个过程中几乎都可看到的分散小泡
B．丁图的染色体缩短到最小的程度，这时可通过数着丝粒的数目来确认染色体的数目
C．戊图因为纺锤丝的牵引使着丝粒断裂，染色体数目加倍
D．甲图细胞中的一对中心体，在分裂前期移向两极，其间有丝状纤维相连
C [丙细胞处于有丝分裂前期，核膜开始解体，形成在有丝分裂的整个过程中几乎都可看到的分散小泡，A正确；丁细胞处于有丝分裂中期，染色体高度螺旋化，此时染色体缩短到最小的程度，这时可通过数着丝粒的数目来确认染色体的数目，B正确；戊细胞处于有丝分裂后期，在纺锤体的牵引下染色体移向细胞的两极，但是着丝粒分裂与纺锤体牵引无关，C错误；甲细胞处于有丝分裂间期，此时中心体复制形成了一对，然后在分裂前期移向两极，其间有丝状纤维相连，D正确。]
4.处于有丝分裂过程中的动物细胞，某一时期细胞内的染色体数(a)、染色单体数(b)、DNA 分子数(c)之间的关系如图所示，此时细胞内可能发生着( )
A．中心体移向两极 B．着丝粒分裂
C．细胞膜形成环沟D．DNA 正在复制
A [中心体移向两极发生在有丝分裂前期，A正确；着丝粒分裂发生在有丝分裂后期，B错误；细胞膜形成环沟发生在有丝分裂末期，C错误；DNA复制发生在有丝分裂间期的S期，D错误。]
癌细胞的形成与特征
1．癌细胞的特征
2．细胞癌变的发病机理
(1)内因与原癌基因的激活和抑癌基因功能的丧失有关。原癌基因是细胞内与细胞增殖相关的基因，是维持正常细胞周期所必需的。抑癌基因也称为抗癌基因，其产物能够抑制细胞增殖，促进细胞分化和抑制细胞迁移等。
(2)外因：致癌因子包括物理因子，如紫外线、电离辐射等；化学因子，如吸烟时烟雾中的物质、亚硝酸盐等；生物因子，如某些病毒、细菌、霉菌等。
合作探究：研究发现，青蒿素能抗癌，并有可能彻底改变癌症的治疗方法。研究人员从青蒿中提取出青蒿素，加入细胞培养液中培养人乳腺癌细胞，检测青蒿素对癌细胞增殖的影响。青蒿素浓度和实验结果如图1所示。
(1)此实验中还应有一组对照实验，应做怎样的处理？
提示：培养液中不添加青蒿素。
(2)图1结果说明了什么？
提示：青蒿素能抑制人乳腺癌细胞的增殖，且青蒿素作用的效果受青蒿素的浓度和时间的影响。
(3)研究发现，人体内大多数癌细胞都表现出较高的端粒酶活性。选用青蒿素浓度为40 μg·mL－1的培养液培养癌细胞，测定端粒酶活性，结果如图2所示。综合两个实验结果，可以得出什么结论？
提示：青蒿素通过抑制端粒酶的活性来抑制人乳腺癌细胞的增殖。
1．下列有关癌症及癌细胞说法正确的是( )
A．各种致癌因子是癌变的根本原因
B．癌变可看作细胞异常分化的结果
C．细胞癌变后细胞周期的时间变长
D．癌细胞表面粘连蛋白缺失使其无限增殖
B [癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因的突变，A错误；癌细胞是细胞畸形分化的结果，B正确；细胞癌变后，细胞无限增殖，细胞周期变短，C错误；细胞癌变后，细胞表面的粘连蛋白很少或缺失，易于从肿瘤上脱落，D错误。]
2．为探究某种新药物对癌细胞增殖的抑制效应，研究人员使用不同浓度的该药物处理人的离体肝癌细胞，实验结果如下图所示。根据信息回答相关问题：
(1)目前认为，导致细胞癌变的致癌因子大致分为___________
________________________________________________三类。
(2)适宜条件下癌细胞能无限增殖，但不能无限长大，从物质运输的角度分析，癌细胞不能无限长大的原因是_________________。
(3)图中实验数据表明该新药物抑制人离体肝癌细胞增殖与_______________________________________有关。
(4)根据实验数据可知，72 h内，该新药物浓度为1.00 g·L－1时对人离体肝癌细胞抑制效应持续增强，若要确定该浓度下抑制癌细胞增殖的最佳时间，还需进一步进行的实验是________________________________________________
_______________________________________________________________。
解析：(1)致癌因子包括物理因子、化学因子、生物因子。(2)由于细胞体积越大，相对表面积越小，细胞物质运输效率越低，所以癌细胞不能无限长大。(3)据图分析，该实验的自变量是药物浓度和时间，因此该新药物抑制人离体肝癌细胞增殖与药物浓度和处理时间有关。(4)据图分析可知，72 h内，该新药物浓度为1.00 g/L－1时对人离体肝癌细胞抑制效应持续增强，若要确定该浓度下抑制癌细胞增殖的最佳时间，还应该延长药物的处理时间，检测药物对癌细胞的抑制率。
答案：(1)物理因子、化学因子、生物因子
(2)细胞体积越大，相对表面积越小，细胞物质运输效率越低 (3)药物浓度和处理时间 (4)延长药物的处理时间，检测药物对癌细胞的抑制率(抑制率达到最大时对应的时间即为抑制癌细胞增殖的最佳时间)
解答本题的关键是掌握癌细胞的特点和引发癌细胞的内因和外因，能够根据曲线图找出实验的自变量和因变量，进而分析能够抑制癌细胞增值的因素。
[课堂小结]
1．下列关于细胞周期的说法中错误的是( )
A．一个细胞周期包括一个间隙期和一个分裂期
B．分裂间期最重要的变化是S期的DNA复制
C．细胞周期中间期的时间总是长于M期
D．同一物种生物的不同细胞，细胞周期的长短可能也不相同
A [一个细胞周期包括间期与分裂期两个阶段，A错误；分裂间期最重要的变化是S期的DNA复制，B正确；细胞周期中一个细胞在细胞周期循环90%左右的时间是在间期中，C正确；同一物种生物的不同细胞，细胞周期的长短可能也不相同，如造血干细胞和记忆细胞，D正确。]
2．下列关于细胞分裂的描述，错误的是( )
A．植物细胞分裂进入前期时，最明显的变化是细胞核内出现染色体
B．植物细胞在分裂中期，各染色体的着丝粒都排列在赤道面上
C．动物细胞在分裂后期，分离的染色体以相同的速率被纺锤丝拉向两极
D．动物细胞在分裂末期，在两个新细胞间的赤道面上会出现许多囊泡
D [植物细胞分裂进入前期时，染色质丝逐渐螺旋化，变为染色体，A正确；植物细胞在分裂中期，染色体的着丝粒排列在赤道面上，含染色单体，B正确；动物细胞有丝分裂后期，分离的染色体以相同的速率被纺锤丝拉向两极，C正确；植物细胞分裂末期，赤道面上会出现许多由高尔基体产生的囊泡，而动物细胞无细胞壁，赤道面上不会出现许多囊泡，D错误。]
3．下列关于动物细胞有丝分裂变化的叙述，正确的是( )
A．前期完成中心体复制
B．中期染色体的着丝粒分裂
C．后期形成纺锤体
D．末期重新形成核膜
D [动物细胞有丝分裂间期完成中心体复制，A项错误；后期染色体的着丝粒分裂，B项错误；前期形成纺锤体，C项错误；末期重新形成核膜，D项正确。]
4．下列关于癌细胞及癌变的说法不正确的是( )
A．煤焦油是一种致癌物质
B．能无限增殖
C．形态结构与正常细胞不同
D．细胞膜上载体蛋白减少，容易分散和转移
D [煤焦油是一种化学致癌物质，A正确；癌细胞能无限增殖，细胞周期一般比正常细胞短，B正确；癌细胞的形态结构与正常细胞不同，C正确；癌细胞的细胞膜上粘连蛋白减少，容易分散和转移，D错误。]
5．图甲中a、b、c、d表示洋葱根尖的不同区域，图乙是用高倍显微镜观察到的洋葱组织切片有丝分裂的模式图。请回答下列问题：
(1)观察根尖有丝分裂时选择b区的细胞进行观察，b区的名称是________________，该区域细胞的特点是_____________________。
(2)观察根尖有丝分裂时，制作装片的流程为_______________。
(3)图乙中A、B、C、D四个图在一次有丝分裂过程中出现的先后顺序是________________，有丝分裂产生的子代细胞与亲代细胞的核内遗传物质相同，原因是_____________________________________________________________
_______________________________________________________________。
解析：(1)观察根尖有丝分裂时，应选择根尖分生区，图中的a、b、c、d分别对应根冠、分生区、伸长区、成熟区，根尖分生区细胞的特点是：细胞呈正方形，排列紧密。(2)观察根尖有丝分裂时，制作装片的流程为：解离→漂洗→染色→制片。(3)图乙中A、B、C、D分别对应有丝分裂的中期、前期、末期、后期，所以出现的先后顺序应该是BADC；细胞发生有丝分裂时，亲代细胞的染色体经过复制(实质为DNA的复制)之后，精确地平均分配到两个子细胞中，所以子代细胞与亲代细胞的核内遗传物质相同。
答案：(1)(根尖)分生区 细胞呈正方形，排列紧密 (2)解离→漂洗→染色→制片 (3)BADC 亲代细胞的染色体经过复制(实质为DNA的复制)之后，精确地平均分配到两个子细胞中课标内容要求
核心素养对接
1.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。
2．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。
1.观察处于细胞周期不同阶段的细胞，结合有丝分裂模型，描述细胞增殖的主要特征。(生命观念、科学思维)
2．基于制作和观察根尖细胞有丝分裂简易装片厘清实验的原理与操作流程。(科学思维、科学探究)
细胞
分裂间期
分裂期
细胞周期
十二指肠细胞
13.5
1.8
15.3
肿瘤细胞
18.0
0.5
18.5
成纤维细胞
19.3
0.7
20.0
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
部分
选取分裂旺盛的部位(如根尖、茎尖的分生区)
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、根尖过于酥软，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
力度
过轻
细胞未分散开
过重
将组织压烂
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
实验人员
操作
取材
解离
漂洗
染色
压片
甲
根尖1～3 mm处
－
＋
＋
＋
乙
根尖1～3 mm处
＋
－
＋
＋
丙
根尖5～7 mm处
＋
＋
＋
＋
项目
时期
主要特点
确定某一图像分裂
时期的依据
间期
DNA复制和蛋白质合成
染色质状态，核仁、核膜存在
前期
出现纺锤体和染色体，核膜、核仁开始解体
染色体散乱排列
中期
着丝粒排列在赤道面上
着丝粒居中排列
后期
着丝粒分裂，染色单体变成染色体
着丝粒分裂，染色体数目加倍
末期
染色体变成染色质状态
形成两个子细胞，核膜重新形成，核仁出现
知识网络构建
核心语句背诵
1.细胞周期是指连续分裂的细胞从一次分裂结束到下一次分裂结束经历的整个过程。细胞周期包括分裂期(简称M期)和分裂间期。分裂间期包括DNA合成期(简称S期)，以及S期前后的G1期和G2期。
2.有丝分裂间期主要是合成DNA复制所需的蛋白质，以及核糖体的增生；S期之后的G2期，合成M期所必需的一些蛋白质。
3.前期最明显的变化就是细胞核内染色体的出现；出现了由丝状纤维组成的纺锤体；核膜、核仁开始解体。
4.中期染色体的着丝粒也都排列在细胞中央的平面上，染色体缩短到最小的程度，便于观察和研究。
5.后期染色体的着丝粒分为两个，姐妹染色单体分离成两条独立的染色体，染色体的数目增加一倍。
6.末期两套染色体分别到达两极后，染色体伸展，呈现染色质状态。核膜重新形成，核仁出现，细胞核内的染色体数目与分裂前相同。
7.胞质分裂一般在末期开始，开始形成细胞壁时，先在两个新细胞间出现许多含有纤维素的囊泡，这些囊泡聚集成一个细胞板，由细胞板发展成为新的细胞壁，进而产生两个新细胞。
8.与植物细胞相比，动物细胞有丝分裂的差异主要为分裂前期，这一对中心体分开并移向细胞两极，由中心体发出的纺锤丝形成纺锤体；动物细胞的胞质分裂是细胞在两极之间的“赤道面”上向内凹陷，形成环沟。环沟渐渐加深，最后缢裂为两个子细胞。
9.由于染色体上有遗传物质DNA，染色体的复制实质上是DNA的复制，因而在生物的亲代细胞和子代细胞之间保证了遗传性状的稳定性。
10.在某些致癌因素的作用下，有的细胞会变得不受控制而无限增殖，这种细胞就是癌细胞；癌细胞最重要的特点是有无限增殖的能力，另一个重要特点是能在体内转移，还有核形态不一、代谢旺盛、线粒体功能障碍、生长无接触抑制现象的特点。
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