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高中生物浙科版 (2019)必修1《分子与细胞》第一节 细胞通过分裂增殖第1课时导学案及答案
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第1课时 细胞周期和植物细胞有丝分裂
知识点一 活动：模拟探究细胞的大小与扩散作用的关系
1．方法步骤
(1)用塑料餐刀将琼脂块切成三块边长分别为3 cm、2 cm、1 cm的立方体。
(2)把三块立方体的琼脂块放在烧杯内，加入0.1%的NaOH溶液将琼脂块淹没。用塑料勺不停地翻动琼脂块3 min。
(3)取出琼脂块，放在垫着__吸水纸__的培养皿中将溶液吸干。尽量不让液体与皮肤直接接触，建议戴上手套。用塑料餐刀把每一琼脂块切成两半。__观察切面__，记录观察结果，测量每一块琼脂块上NaOH扩散的__深度__。
(4)记录数据。
2．扩散作用可以给细胞提供必需的物质，并且有助于运出废物，但是物质的长距离扩散需要很长时间。细胞需要相对__较大__的表面积，以保证__营养物质__和__废物__向细胞内外扩散。
3．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。
4．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。
小思考：细胞越小，越有利于细胞与外界的物质交换，那么，细胞是越小越好吗？
【答案】细胞中细胞器的存在需要一定的空间，各种反应的进行也需要一定的空间，这样才能做到互不干扰，保证细胞内的基本活动有序进行，所以细胞不可能无限小下去。
知识点二 细胞的分裂经历细胞周期
细胞周期
(1)概念：__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。
(2)组成：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。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期主要发生__DNA复制__，G2期主要是合成M期所必需的一些__蛋白质__。
(3)时间长短：不同细胞的周期，时间长短__各不相同__。哺乳动物细胞的细胞周期中，M期为1 h左右，G1期则从2～3 h到几天。胡萝ﾄ根尖细胞的细胞周期共7.5 h，其中M期0.6 h、S期2.7 h、G1期1.3 h、G2期2.9 h。
小思考：所有的细胞都有细胞周期吗？
【答案】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。高度分化的细胞，如神经细胞、表皮细胞等没有细胞周期。原核生物无染色体，不能进行有丝分裂，所以也没有细胞周期。
知识点三 染色体在有丝分裂过程中呈现规律性变化
有丝分裂是真核细胞最常见的细胞分裂方式。植物细胞和动物细胞的有丝分裂过程基本相同。为了便于描述，常将有丝分裂的M期分为前期、中期、后期、末期。现以植物细胞为例，说明有丝分裂的基本过程。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)在细胞大小与物质运输的关系实验中，NaOH在每一琼脂块内扩散的速率相同。( √ )
(2)细胞不能无限长大，体积的增大导致相对表面积缩小，影响细胞代谢。( √ )
(3)细胞都能进行有丝分裂。( × )
(4)在细胞有丝分裂的中期，每条染色体是由两条染色单体组成的，所以DNA的复制也是在这个时期完成的。( × )
(5)有丝分裂中期是最佳观察时期。( √ )
(6)染色体的成分是染色质和蛋白质。( × )
2．案例分析：图甲为某高等植物细胞的细胞周期示意图，图乙为该植物细胞有丝分裂某时期的显微图像，图丙为细胞处于有丝分裂不同阶段的模式图。请据图回答问题：
(1)图甲中可以表示一个完整的细胞周期的是__e→a→b→c→d→e__(用图中字母和箭头表示)。图甲中存在姐妹染色单体的时期有__a、b__(用图中字母表示)，发生__着丝粒分裂__后，姐妹染色单体分开。
(2)与图乙的显微图像相对应的是图丙中的__①__(填“①”“②”或“③”)，此时细胞内功能明显增强的细胞器是__高尔基体__。与植物细胞不同的是，动物细胞细胞质分裂的过程为__细胞膜的中部向内凹陷，把细胞缢裂成两部分__。
(3)图丙中结构f的名称是__纺锤体__，它形成于图甲中的__a__(用图中字母表示)时期；结构g的名称是__核膜__，它在分裂过程中会发生周期性解体和重建，解体于__前__期。
【解析】(1)由图甲可知，a表示有丝分裂前期，b表示中期，c表示后期，d表示末期，e表示分裂完成；而细胞周期是指从一次分裂完成时开始到下一次分裂完成时为止，所以图甲中可以表示一个完整的细胞周期的是e→a→b→c→d→e。图甲中存在姐妹染色单体的时期有前期和中期，发生着丝粒分裂后，姐妹染色单体分开。(2)图乙为染色体移向细胞两极，为分裂后期，图丙中①为分裂后期，②为末期，③为分裂结束，所以与图乙的显微图像相对应的是图丙中的①，此时细胞内功能明显增强的细胞器是高尔基体。与植物细胞不同的是，动物细胞细胞质分裂的过程为细胞膜的中部向内凹陷，把细胞缢裂成两部分。(3)图丙中结构f的名称是纺锤体，它形成于a有丝分裂前期；结构g的名称是核膜，它在分裂过程中会发生周期性解体和重建，解体于前期。
eq \(\s\up7(),\s\d5( 细胞周期的表示方法))
(1)扇形图
从A点→B点→A点(顺时针)，表示一个细胞周期。
(2)直线图
图中a＋b或c＋d均表示为一个细胞周期。
eq \a\vs4\al(典例) 如图表示连续分裂细胞的两个细胞周期，下列叙述中正确的是( A )
A.a和b为一个细胞周期
B．b结束DNA含量增加一倍
C．遗传物质平分一般发生在c段
D．b和c为一个细胞周期
【解析】细胞周期指从一次细胞分裂结束开始，到下一次细胞分裂结束为止。一个完整的细胞周期包括分裂间期和分裂期。分裂间期占的比例大，完成DNA的复制和有关蛋白质的合成，间期(a或c)结束后DNA含量加倍。分裂期(b或d)完成遗传物质的平均分配。图中a＋b和c＋d都可以看作一个完整的细胞周期。
1．如图为某二倍体生物体细胞增殖的细胞周期示意图。下列叙述正确的是( D )
A.完整的细胞周期依次为M期、G1期、S期和G2期
B．S期的主要变化是通过复制使染色体数目加倍
C．G2期的染色体和核DNA数目均为G1期的2倍
D．M期会发生染色体数目的加倍和减半现象
【解析】完整的细胞周期依次为G1期、S期、G2期和M期，A错误；S期的主要变化是DNA的复制和有关蛋白质的合成，染色体数目并未加倍，B错误；G2期的核DNA数目为G1期的2倍，染色体数目并未改变，C错误；M期的后期和末期会发生染色体数目的加倍和减半现象，D正确。
2．实验室培养甲、乙、丙、丁四种不同类型细胞，测得分裂间期占细胞周期的比例如下图所示，有关说法正确的是( C )
A.四种细胞中丙分裂间期持续的时间最长
B．加入DNA复制抑制剂，停留在分裂间期细胞数量最少的是丁
C．不同温度下培养以上四种细胞，细胞周期持续的时间都会发生变化
D．正常情况下四种细胞在分裂间期可发生染色体数目变化
【解析】四种细胞中，丙分裂间期占细胞周期的比例最大，但分裂间期持续的时间不一定最长，A错误；加入DNA复制抑制剂，停留在分裂间期细胞数量都会增多，但最少的不一定是丁，B错误；温度通过影响酶的活性而影响细胞周期，所以不同温度下培养以上四种细胞，细胞周期持续的时间都会发生变化，C正确；正常情况下四种细胞在分裂后期，因着丝粒分裂，可发生染色体数目变化，D错误。
3．下图中a→d表示连续分裂细胞的两个细胞周期。下列叙述中不正确的是( D )
A.只有连续分裂的细胞才具有细胞周期
B．c段结束时DNA含量增加一倍
C．d段过程中会发生染色体数目加倍
D．b和c为一个完整的细胞周期
【解析】只有连续分裂的细胞才具有细胞周期，A正确；c段表示分裂间期，主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成，所以结束时DNA含量增加一倍，B正确；d段表示分裂期，其后期染色体数目加倍，C正确；b、c属于两个细胞周期，D错误。
eq \(\s\up7(),\s\d5( 有丝分裂中核DNA、染色体等的数量变化))
以体细胞中核DNA数目为2c、染色体数目为2n为例：
eq \a\vs4\al(典例) 下图表示一个植物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( C )
A.①④⑤③② B．⑤④③②①
C．①⑤④③② D．②③①④⑤
【解析】细胞分裂间期染色体呈现染色质状态，故应首先选①，排除了B、D两项。在细胞有丝分裂的前期和中期，每条染色体都包含两条染色单体，但是，在细胞分裂的中期，每条染色体的着丝粒的两侧都有纺锤丝附着在上面，因此⑤表示分裂前期，④表示的是有丝分裂的中期，分裂后期的变化特点是每条染色体的着丝粒一分为二并在纺锤丝的牵引下向细胞的两极移动，因此，③表示有丝分裂的后期，②表示有丝分裂的末期。
1．如图所示植物细胞有丝分裂中，最便于观察和研究染色体的是( C )
A. B.
C. D.
【解析】A细胞处于间期，此时呈染色质状态，无染色体，A错误；B细胞处于前期，不是观察和研究染色体的最佳时期，B错误；C细胞处于有丝分裂中期，染色体着丝粒整齐地排列在赤道面上，此时染色体形态固定、数目清晰，便于观察和研究染色体，C正确；D细胞处于后期，着丝粒分裂，不是观察和研究染色体的最佳时期，D错误。
2．如图是某植物体细胞有丝分裂过程中，染色体和DNA数量比值的变化曲线，下列说法不正确的是( C )
A.BC段主要进行DNA的复制，细胞适度生长
B．在CD段始终有染色单体存在
C．出现DE段变化的原因是细胞分裂
D．EF段高尔基体活动非常活跃
【解析】在BC段主要进行DNA的复制，细胞适度生长，A正确；CD段每条染色体含有2条染色单体，即该阶段始终有染色单体存在，B正确；DE段形成的原因是着丝粒分裂，C错误；EF段包括有丝分裂后期和末期，其中末期有细胞壁的形成，而植物细胞壁的形成与高尔基体有关，因此该阶段高尔基体活动非常活跃，D正确。
3．人体细胞有丝分裂各时期相关物质(图中的a、b、c表示)的变化如图所示。下列有关叙述正确的是( C )
A.甲、乙、丙中的染色体都高度螺旋化
B．由图甲到图乙与细胞的凹陷有关
C．图乙细胞含有4条性染色体
D．由图丙到图甲与着丝粒断裂有关
【解析】丙细胞处于末期结束或者间期的开始，染色体呈染色质形态，A错误；由图甲到图乙属于中期到后期，与着丝粒断裂有关，B错误；图乙为有丝分裂后期，含有4条性染色体，C正确；由图丙到图甲属于末期(间期开始)到前期，经过DNA复制，D错误。
1．在一个细胞周期中，最可能发生在同一时期的是( D )
A．着丝粒的分裂和细胞质的分裂
B．染色体数加倍和姐妹染色单体形成
C．细胞板的出现和纺锤体的出现
D．染色体复制和中心粒复制
【解析】着丝粒的分裂发生在后期，细胞质的分裂发生在末期，A错误；染色体数加倍发生在后期，姐妹染色单体形成发生在间期，B错误；细胞板在末期出现，纺锤体在前期出现，C错误；染色体复制和中心粒复制均在间期，D正确。
2．在细胞有丝分裂过程中，DNA分子复制、着丝粒分裂、纺锤体形成及消失分别发生在( D )
A．间期、前期、中期、间期
B．前期、中期、后期、末期
C．间期、后期、中期、后期
D．间期、后期、前期、末期
【解析】DNA分子复制发生在间期、着丝粒分裂发生在后期、纺锤体形成发生在前期，纺锤体的消失发生在末期，D正确。
3．如图为细胞分裂过程中部分结构的变化示意图，此过程( C )
A.发生在细胞分裂期的末期，核膜再度合成
B．发生在细胞周期的分裂间期，染色质复制
C．发生在细胞分裂期的前期，核膜逐渐解体
D．发生在细胞分裂期的中期，染色体螺旋变粗
【解析】图中是细胞核的一部分，有核膜与染色单体，说明处于细胞分裂的前期，核膜逐渐解体，A、B、D错误，C正确。
4．下列关于高等动物细胞的细胞周期的叙述，正确的是( A )
A．用缺乏营养物质的培养液培养细胞，会使M期细胞减少
B．用蛋白质合成抑制剂处理细胞，不影响G1期细胞进入S期
C．用促进细胞分裂的试剂处理细胞，G2期细胞中染色体数目增加
D．细胞都有细胞周期
【解析】用缺乏营养物质的培养液培养细胞，会使细胞不能在分裂间期完成DNA的复制及有关蛋白质的合成，所以细胞周期不能正常进行，M期细胞减少，A正确；G1期发生的主要是合成DNA所需蛋白质的合成和核糖体的增生，用蛋白质合成抑制剂处理，G1期细胞不能合成相应的蛋白质，无法进入S期，B错误；有丝分裂过程中的染色体数目加倍发生在后期，用促进细胞分裂的试剂处理，G2期细胞中染色体数目不会增加，C错误；具有连续分裂能力的细胞才会有细胞周期，D错误。
5．在一群连续分裂的细胞培养液中，抽样检测细胞，分别测到细胞中的DNA含量，得到细胞数目分布如下图所示。已知该细胞周期为20小时，间期分G1(复制前期)、S(复制期)、G2(复制后期)，且S期是8小时。下列叙述正确的是( B )
A.分裂期的细胞数目是8 000个
B．S期的细胞数目是18 000个
C．G1期和G2期的细胞数目是19 000个
D．分裂期的时间是12小时
【解析】由于S期DNA分子的复制，导致细胞中的DNA含量由2C变为4C，故G2和M期细胞中DNA含量均为4C，由图示可知DNA含量为4C的细胞数为8 000个，所以处于分裂期(M)的细胞数应小于8 000个，A错误；由于DNA分子的复制在S期，故DNA含量由2C变为4C的细胞均是S期细胞，即DNA含量介于2C～4C之间的细胞，由于S期的时长为8小时，细胞周期时长为20小时，说明G1＋G2＋M时期共占12小时，而G1＋G2＋M时期的细胞总数为19 000＋8 000＝27 000个，所以S期细胞数为27 000÷12×8＝18 000个，B正确；由图可知，处于G2和M期细胞数共8 000个，但不知道具体哪个时期为多少，所以无法计算G1＋G2细胞数量之和，C错误；由于S期的时长为8小时，细胞周期时长为20小时，说明G1＋G2＋M时期共占12小时，故分裂期时长小于12小时，D错误。知识目标
核心素养
1.了解细胞体积大小与物质运输速率之间的关系。
2．说出什么是细胞周期。
3．描述分裂间期、分裂期细胞不同阶段的主要特点，概述有丝分裂的主要特征。
4．制作植物细胞有丝分裂装片，观察动植物细胞的有丝分裂过程。
5．区分植物细胞和动物细胞有丝分裂的异同。
6．理解有丝分裂的意义。
7．说出癌细胞的特征及致癌因素
以科学思维掌握细胞周期的概念、构建物理模型比较植物和动物有丝分裂的异同、找出分裂过程中各种物质变化的规律；基于归纳与概括，科学思维和一定的社会责任比较癌变发生机制，基于批判性思维，分析引起癌变的因素，关注相关的社会议题，主动向他人宣传关爱生命的观念和意义
时期
植物细胞示意图
主要特点
分
裂
期
前
期
①最明显的变化就是细胞核内__染色体__的出现；
前期中较晚的时候出现了由丝状纤维组成的__纺锤体__，__核膜、核仁__开始解体
中
期
②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。可以通过__着丝粒__的数目来确认染色体的数目
后
期
③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
末
期
④两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__
项目
时期
染色体形
态变化
核DNA
分子数目
染色体
数目
染色单
体数目
原因分析
分裂
间期
2c→4c
2n
0→4n
DNA复制，核DNA分子数加倍，染色体数目不变，出现染色单体，一条染色体上有两条染色单体
分裂
前期
4c
2n
4n
无变化
分裂
中期
4c
2n
4n
无变化
分裂
后期
4c
4n
0
着丝粒一分为二，核DNA分子数不变，染色体数目加倍，染色单体消失
分裂
末期
4c→2c
4n→2n
0
末期结束，细胞一分为二，核DNA分子数、染色体数目、染色单体数恢复到体细胞时的数目
第1课时 细胞周期和植物细胞有丝分裂
知识点一 活动：模拟探究细胞的大小与扩散作用的关系
1．方法步骤
(1)用塑料餐刀将琼脂块切成三块边长分别为3 cm、2 cm、1 cm的立方体。
(2)把三块立方体的琼脂块放在烧杯内，加入0.1%的NaOH溶液将琼脂块淹没。用塑料勺不停地翻动琼脂块3 min。
(3)取出琼脂块，放在垫着__吸水纸__的培养皿中将溶液吸干。尽量不让液体与皮肤直接接触，建议戴上手套。用塑料餐刀把每一琼脂块切成两半。__观察切面__，记录观察结果，测量每一块琼脂块上NaOH扩散的__深度__。
(4)记录数据。
2．扩散作用可以给细胞提供必需的物质，并且有助于运出废物，但是物质的长距离扩散需要很长时间。细胞需要相对__较大__的表面积，以保证__营养物质__和__废物__向细胞内外扩散。
3．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。
4．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。
小思考：细胞越小，越有利于细胞与外界的物质交换，那么，细胞是越小越好吗？
【答案】细胞中细胞器的存在需要一定的空间，各种反应的进行也需要一定的空间，这样才能做到互不干扰，保证细胞内的基本活动有序进行，所以细胞不可能无限小下去。
知识点二 细胞的分裂经历细胞周期
细胞周期
(1)概念：__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。
(2)组成：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。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期主要发生__DNA复制__，G2期主要是合成M期所必需的一些__蛋白质__。
(3)时间长短：不同细胞的周期，时间长短__各不相同__。哺乳动物细胞的细胞周期中，M期为1 h左右，G1期则从2～3 h到几天。胡萝ﾄ根尖细胞的细胞周期共7.5 h，其中M期0.6 h、S期2.7 h、G1期1.3 h、G2期2.9 h。
小思考：所有的细胞都有细胞周期吗？
【答案】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。高度分化的细胞，如神经细胞、表皮细胞等没有细胞周期。原核生物无染色体，不能进行有丝分裂，所以也没有细胞周期。
知识点三 染色体在有丝分裂过程中呈现规律性变化
有丝分裂是真核细胞最常见的细胞分裂方式。植物细胞和动物细胞的有丝分裂过程基本相同。为了便于描述，常将有丝分裂的M期分为前期、中期、后期、末期。现以植物细胞为例，说明有丝分裂的基本过程。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)在细胞大小与物质运输的关系实验中，NaOH在每一琼脂块内扩散的速率相同。( √ )
(2)细胞不能无限长大，体积的增大导致相对表面积缩小，影响细胞代谢。( √ )
(3)细胞都能进行有丝分裂。( × )
(4)在细胞有丝分裂的中期，每条染色体是由两条染色单体组成的，所以DNA的复制也是在这个时期完成的。( × )
(5)有丝分裂中期是最佳观察时期。( √ )
(6)染色体的成分是染色质和蛋白质。( × )
2．案例分析：图甲为某高等植物细胞的细胞周期示意图，图乙为该植物细胞有丝分裂某时期的显微图像，图丙为细胞处于有丝分裂不同阶段的模式图。请据图回答问题：
(1)图甲中可以表示一个完整的细胞周期的是__e→a→b→c→d→e__(用图中字母和箭头表示)。图甲中存在姐妹染色单体的时期有__a、b__(用图中字母表示)，发生__着丝粒分裂__后，姐妹染色单体分开。
(2)与图乙的显微图像相对应的是图丙中的__①__(填“①”“②”或“③”)，此时细胞内功能明显增强的细胞器是__高尔基体__。与植物细胞不同的是，动物细胞细胞质分裂的过程为__细胞膜的中部向内凹陷，把细胞缢裂成两部分__。
(3)图丙中结构f的名称是__纺锤体__，它形成于图甲中的__a__(用图中字母表示)时期；结构g的名称是__核膜__，它在分裂过程中会发生周期性解体和重建，解体于__前__期。
【解析】(1)由图甲可知，a表示有丝分裂前期，b表示中期，c表示后期，d表示末期，e表示分裂完成；而细胞周期是指从一次分裂完成时开始到下一次分裂完成时为止，所以图甲中可以表示一个完整的细胞周期的是e→a→b→c→d→e。图甲中存在姐妹染色单体的时期有前期和中期，发生着丝粒分裂后，姐妹染色单体分开。(2)图乙为染色体移向细胞两极，为分裂后期，图丙中①为分裂后期，②为末期，③为分裂结束，所以与图乙的显微图像相对应的是图丙中的①，此时细胞内功能明显增强的细胞器是高尔基体。与植物细胞不同的是，动物细胞细胞质分裂的过程为细胞膜的中部向内凹陷，把细胞缢裂成两部分。(3)图丙中结构f的名称是纺锤体，它形成于a有丝分裂前期；结构g的名称是核膜，它在分裂过程中会发生周期性解体和重建，解体于前期。
eq \(\s\up7(),\s\d5( 细胞周期的表示方法))
(1)扇形图
从A点→B点→A点(顺时针)，表示一个细胞周期。
(2)直线图
图中a＋b或c＋d均表示为一个细胞周期。
eq \a\vs4\al(典例) 如图表示连续分裂细胞的两个细胞周期，下列叙述中正确的是( A )
A.a和b为一个细胞周期
B．b结束DNA含量增加一倍
C．遗传物质平分一般发生在c段
D．b和c为一个细胞周期
【解析】细胞周期指从一次细胞分裂结束开始，到下一次细胞分裂结束为止。一个完整的细胞周期包括分裂间期和分裂期。分裂间期占的比例大，完成DNA的复制和有关蛋白质的合成，间期(a或c)结束后DNA含量加倍。分裂期(b或d)完成遗传物质的平均分配。图中a＋b和c＋d都可以看作一个完整的细胞周期。
1．如图为某二倍体生物体细胞增殖的细胞周期示意图。下列叙述正确的是( D )
A.完整的细胞周期依次为M期、G1期、S期和G2期
B．S期的主要变化是通过复制使染色体数目加倍
C．G2期的染色体和核DNA数目均为G1期的2倍
D．M期会发生染色体数目的加倍和减半现象
【解析】完整的细胞周期依次为G1期、S期、G2期和M期，A错误；S期的主要变化是DNA的复制和有关蛋白质的合成，染色体数目并未加倍，B错误；G2期的核DNA数目为G1期的2倍，染色体数目并未改变，C错误；M期的后期和末期会发生染色体数目的加倍和减半现象，D正确。
2．实验室培养甲、乙、丙、丁四种不同类型细胞，测得分裂间期占细胞周期的比例如下图所示，有关说法正确的是( C )
A.四种细胞中丙分裂间期持续的时间最长
B．加入DNA复制抑制剂，停留在分裂间期细胞数量最少的是丁
C．不同温度下培养以上四种细胞，细胞周期持续的时间都会发生变化
D．正常情况下四种细胞在分裂间期可发生染色体数目变化
【解析】四种细胞中，丙分裂间期占细胞周期的比例最大，但分裂间期持续的时间不一定最长，A错误；加入DNA复制抑制剂，停留在分裂间期细胞数量都会增多，但最少的不一定是丁，B错误；温度通过影响酶的活性而影响细胞周期，所以不同温度下培养以上四种细胞，细胞周期持续的时间都会发生变化，C正确；正常情况下四种细胞在分裂后期，因着丝粒分裂，可发生染色体数目变化，D错误。
3．下图中a→d表示连续分裂细胞的两个细胞周期。下列叙述中不正确的是( D )
A.只有连续分裂的细胞才具有细胞周期
B．c段结束时DNA含量增加一倍
C．d段过程中会发生染色体数目加倍
D．b和c为一个完整的细胞周期
【解析】只有连续分裂的细胞才具有细胞周期，A正确；c段表示分裂间期，主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成，所以结束时DNA含量增加一倍，B正确；d段表示分裂期，其后期染色体数目加倍，C正确；b、c属于两个细胞周期，D错误。
eq \(\s\up7(),\s\d5( 有丝分裂中核DNA、染色体等的数量变化))
以体细胞中核DNA数目为2c、染色体数目为2n为例：
eq \a\vs4\al(典例) 下图表示一个植物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( C )
A.①④⑤③② B．⑤④③②①
C．①⑤④③② D．②③①④⑤
【解析】细胞分裂间期染色体呈现染色质状态，故应首先选①，排除了B、D两项。在细胞有丝分裂的前期和中期，每条染色体都包含两条染色单体，但是，在细胞分裂的中期，每条染色体的着丝粒的两侧都有纺锤丝附着在上面，因此⑤表示分裂前期，④表示的是有丝分裂的中期，分裂后期的变化特点是每条染色体的着丝粒一分为二并在纺锤丝的牵引下向细胞的两极移动，因此，③表示有丝分裂的后期，②表示有丝分裂的末期。
1．如图所示植物细胞有丝分裂中，最便于观察和研究染色体的是( C )
A. B.
C. D.
【解析】A细胞处于间期，此时呈染色质状态，无染色体，A错误；B细胞处于前期，不是观察和研究染色体的最佳时期，B错误；C细胞处于有丝分裂中期，染色体着丝粒整齐地排列在赤道面上，此时染色体形态固定、数目清晰，便于观察和研究染色体，C正确；D细胞处于后期，着丝粒分裂，不是观察和研究染色体的最佳时期，D错误。
2．如图是某植物体细胞有丝分裂过程中，染色体和DNA数量比值的变化曲线，下列说法不正确的是( C )
A.BC段主要进行DNA的复制，细胞适度生长
B．在CD段始终有染色单体存在
C．出现DE段变化的原因是细胞分裂
D．EF段高尔基体活动非常活跃
【解析】在BC段主要进行DNA的复制，细胞适度生长，A正确；CD段每条染色体含有2条染色单体，即该阶段始终有染色单体存在，B正确；DE段形成的原因是着丝粒分裂，C错误；EF段包括有丝分裂后期和末期，其中末期有细胞壁的形成，而植物细胞壁的形成与高尔基体有关，因此该阶段高尔基体活动非常活跃，D正确。
3．人体细胞有丝分裂各时期相关物质(图中的a、b、c表示)的变化如图所示。下列有关叙述正确的是( C )
A.甲、乙、丙中的染色体都高度螺旋化
B．由图甲到图乙与细胞的凹陷有关
C．图乙细胞含有4条性染色体
D．由图丙到图甲与着丝粒断裂有关
【解析】丙细胞处于末期结束或者间期的开始，染色体呈染色质形态，A错误；由图甲到图乙属于中期到后期，与着丝粒断裂有关，B错误；图乙为有丝分裂后期，含有4条性染色体，C正确；由图丙到图甲属于末期(间期开始)到前期，经过DNA复制，D错误。
1．在一个细胞周期中，最可能发生在同一时期的是( D )
A．着丝粒的分裂和细胞质的分裂
B．染色体数加倍和姐妹染色单体形成
C．细胞板的出现和纺锤体的出现
D．染色体复制和中心粒复制
【解析】着丝粒的分裂发生在后期，细胞质的分裂发生在末期，A错误；染色体数加倍发生在后期，姐妹染色单体形成发生在间期，B错误；细胞板在末期出现，纺锤体在前期出现，C错误；染色体复制和中心粒复制均在间期，D正确。
2．在细胞有丝分裂过程中，DNA分子复制、着丝粒分裂、纺锤体形成及消失分别发生在( D )
A．间期、前期、中期、间期
B．前期、中期、后期、末期
C．间期、后期、中期、后期
D．间期、后期、前期、末期
【解析】DNA分子复制发生在间期、着丝粒分裂发生在后期、纺锤体形成发生在前期，纺锤体的消失发生在末期，D正确。
3．如图为细胞分裂过程中部分结构的变化示意图，此过程( C )
A.发生在细胞分裂期的末期，核膜再度合成
B．发生在细胞周期的分裂间期，染色质复制
C．发生在细胞分裂期的前期，核膜逐渐解体
D．发生在细胞分裂期的中期，染色体螺旋变粗
【解析】图中是细胞核的一部分，有核膜与染色单体，说明处于细胞分裂的前期，核膜逐渐解体，A、B、D错误，C正确。
4．下列关于高等动物细胞的细胞周期的叙述，正确的是( A )
A．用缺乏营养物质的培养液培养细胞，会使M期细胞减少
B．用蛋白质合成抑制剂处理细胞，不影响G1期细胞进入S期
C．用促进细胞分裂的试剂处理细胞，G2期细胞中染色体数目增加
D．细胞都有细胞周期
【解析】用缺乏营养物质的培养液培养细胞，会使细胞不能在分裂间期完成DNA的复制及有关蛋白质的合成，所以细胞周期不能正常进行，M期细胞减少，A正确；G1期发生的主要是合成DNA所需蛋白质的合成和核糖体的增生，用蛋白质合成抑制剂处理，G1期细胞不能合成相应的蛋白质，无法进入S期，B错误；有丝分裂过程中的染色体数目加倍发生在后期，用促进细胞分裂的试剂处理，G2期细胞中染色体数目不会增加，C错误；具有连续分裂能力的细胞才会有细胞周期，D错误。
5．在一群连续分裂的细胞培养液中，抽样检测细胞，分别测到细胞中的DNA含量，得到细胞数目分布如下图所示。已知该细胞周期为20小时，间期分G1(复制前期)、S(复制期)、G2(复制后期)，且S期是8小时。下列叙述正确的是( B )
A.分裂期的细胞数目是8 000个
B．S期的细胞数目是18 000个
C．G1期和G2期的细胞数目是19 000个
D．分裂期的时间是12小时
【解析】由于S期DNA分子的复制，导致细胞中的DNA含量由2C变为4C，故G2和M期细胞中DNA含量均为4C，由图示可知DNA含量为4C的细胞数为8 000个，所以处于分裂期(M)的细胞数应小于8 000个，A错误；由于DNA分子的复制在S期，故DNA含量由2C变为4C的细胞均是S期细胞，即DNA含量介于2C～4C之间的细胞，由于S期的时长为8小时，细胞周期时长为20小时，说明G1＋G2＋M时期共占12小时，而G1＋G2＋M时期的细胞总数为19 000＋8 000＝27 000个，所以S期细胞数为27 000÷12×8＝18 000个，B正确；由图可知，处于G2和M期细胞数共8 000个，但不知道具体哪个时期为多少，所以无法计算G1＋G2细胞数量之和，C错误；由于S期的时长为8小时，细胞周期时长为20小时，说明G1＋G2＋M时期共占12小时，故分裂期时长小于12小时，D错误。知识目标
核心素养
1.了解细胞体积大小与物质运输速率之间的关系。
2．说出什么是细胞周期。
3．描述分裂间期、分裂期细胞不同阶段的主要特点，概述有丝分裂的主要特征。
4．制作植物细胞有丝分裂装片，观察动植物细胞的有丝分裂过程。
5．区分植物细胞和动物细胞有丝分裂的异同。
6．理解有丝分裂的意义。
7．说出癌细胞的特征及致癌因素
以科学思维掌握细胞周期的概念、构建物理模型比较植物和动物有丝分裂的异同、找出分裂过程中各种物质变化的规律；基于归纳与概括，科学思维和一定的社会责任比较癌变发生机制，基于批判性思维，分析引起癌变的因素，关注相关的社会议题，主动向他人宣传关爱生命的观念和意义
时期
植物细胞示意图
主要特点
分
裂
期
前
期
①最明显的变化就是细胞核内__染色体__的出现；
前期中较晚的时候出现了由丝状纤维组成的__纺锤体__，__核膜、核仁__开始解体
中
期
②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。可以通过__着丝粒__的数目来确认染色体的数目
后
期
③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
末
期
④两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__
项目
时期
染色体形
态变化
核DNA
分子数目
染色体
数目
染色单
体数目
原因分析
分裂
间期
2c→4c
2n
0→4n
DNA复制，核DNA分子数加倍，染色体数目不变，出现染色单体，一条染色体上有两条染色单体
分裂
前期
4c
2n
4n
无变化
分裂
中期
4c
2n
4n
无变化
分裂
后期
4c
4n
0
着丝粒一分为二，核DNA分子数不变，染色体数目加倍，染色单体消失
分裂
末期
4c→2c
4n→2n
0
末期结束，细胞一分为二，核DNA分子数、染色体数目、染色单体数恢复到体细胞时的数目
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