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2024届高考生物一轮复习第4单元第11课细胞的增殖课件
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这是一份2024届高考生物一轮复习第4单元第11课细胞的增殖课件，共60页。PPT课件主要包含了物质准备，细胞分裂，染色体，思维培养等内容，欢迎下载使用。
1．运用结构与功能观等观念，举例说明有丝分裂中染色体的行为与细胞分裂之间的关系。(生命观念)2．基于有丝分裂的模型，采取归纳与概括等方法，说明有丝分裂各时期的主要特征。(科学思维)3．基于有丝分裂的过程，采取模型与建模等方法，说明有丝分裂中染色体和DNA数目的变化规律。(科学思维)
层级一构建必备知识 培养关键能力
考点一 细胞增殖和细胞周期
考点二 细胞的有丝分裂
考点三 (探究·实践)观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
1．细胞增殖(1)概念：细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程，包括________和________两个相连续的过程。(2)方式。
(3)意义：是生物体______________________的基础。
生长、发育、繁殖、遗传
1．同一生物的不同组织细胞都具有细胞周期。( )2．洋葱的鳞片叶表皮细胞比分生区细胞的增殖周期长。( )3．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。( )4．多细胞生物体的生长依赖于细胞的生长和细胞的增殖。( )5．在一个细胞周期中，分裂间期持续的时间比分裂期长。( )
教材细节命题】(必修1 P115“思维训练”拓展)将一块3 cm×3 cm×6 cm的含酚酞的琼脂块切成三块边长分别为1 cm、2 cm、3 cm的正方体。将3块琼脂块放在装有NaOH溶液的烧杯内，淹没浸泡10 min。据此思考下列问题：(1)在相同时间内，NaOH在每一块琼脂块内扩散的深度基本相同，说明了______________________________________________。
NaOH在每一块琼脂块内“扩散的速率”是相同的
(2)大多数细胞和微生物的边长不到0.01 cm。扩散作用与细胞大小之间的关系是___________________________________________________________________________________________________。(3)分析细胞大小的微小变化对细胞活动产生很大影响的原因：__________________________________________________________________________________________________________________________。
随着细胞体积的变大，其表面积与体积之比减小，单位体积内分配到的表面积越来越小，扩散作用的效率降低
细胞大小的微小变化会引起表面积与体积之比发生改变，对细胞营养物质和代谢废物的扩散产生很大影响，甚至直接影响细胞生命活动的正常进行
1．细胞周期的表示方法
2．分裂间期的物质变化(1)G1期：又称DNA合成前期，主要进行RNA和有关蛋白质(如DNA聚合酶等)的合成，为S期DNA的复制做准备。(2)S期：又称DNA合成期，主要进行DNA的复制。(3)G2期：又称DNA合成后期，主要进行有丝分裂所必需的一些蛋白质的合成。
3．细胞分裂后产生的子细胞有三种去向(1)持续分裂：始终处于细胞周期中，如部分造血干细胞、卵裂期细胞、癌细胞、根尖分生区细胞、茎形成层细胞、芽生长点细胞等。(2)暂不分裂：暂时脱离细胞周期，但仍具有分裂能力，在一定条件下可回到细胞周期中，如肝脏细胞、T细胞、B细胞、记忆细胞等。(3)永不分裂：永远脱离细胞周期，处于分化状态直到死亡，如肌纤维细胞、神经细胞、浆细胞、叶肉细胞、洋葱鳞片叶表皮细胞、根尖成熟区细胞等。
提醒：与细胞周期相联系的知识点(1)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出现差错，可能发生基因突变。(2)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。(3)细胞癌变：治疗癌症的药物作用于癌细胞的分裂间期，DNA不能复制，可以抑制癌细胞的无限增殖。(4)免疫：在细胞因子的作用下，被抗原刺激后的B细胞将进入细胞周期迅速分裂，使细胞周期缩短
考向1| 细胞周期1．细胞周期在调控因子的严格调控下沿着G1期(DNA合成前期)、S期(DNA合成期)、G2期(DNA合成后期)和M期(细胞分裂期)四个阶段有条不紊地运行。为了探究细胞周期运行的调控机制，研究人员取不同时期的细胞进行了融合实验，获得如下结果。下列推论错误的是( )
A．M期细胞中存在能诱导染色质凝缩成染色体的调控因子B．S期细胞中存在能诱导染色质DNA复制的调控因子C．将M期细胞和S期细胞融合，原M期细胞染色体DNA不会复制D．将M期细胞和S期细胞融合，原S期细胞中染色质不会凝缩
D 解析：M期细胞和G1期细胞融合后，原G1期细胞中染色质出现凝缩，说明M期细胞中存在能诱导染色质凝缩成染色体的调控因子，A正确；S期细胞和G1期细胞融合后，原G1期细胞核中DNA进行复制，说明S期细胞中存在能诱导染色质DNA复制的调控因子，B正确；将M期细胞和S期细胞融合，由于M期细胞中染色体已经高度螺旋化，所以原M期细胞中染色体DNA不会复制，C正确；将M期细胞和S期细胞融合，由于M期细胞中存在能诱导染色质凝缩成染色体的调控因子，所以原S期细胞中染色质会发生凝缩，D错误。
考向2| 细胞周期的相关拓展2．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)。
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，最终细胞会停滞在细胞周期的分裂间期。(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，因此经秋水仙素处理的细胞不会被阻断在分裂间期。(3)分裂间期细胞的特点是完成DNA的复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度的生长。答案：(1)分裂 分裂间 (2)纺锤体形成 不会 (3)完成DNA的复制和有关蛋白质的合成(或细胞有适度的生长)
【归纳总结】利用DNA合成抑制剂实现细胞周期的同步化(1)假设一个细胞周期时长＝G1＋S＋G2＋M＝10＋7＋3.5＋1.5＝22(h)。(2)向细胞的培养液中加入过量的DNA合成抑制剂，处于S期的细胞立刻被抑制。(3)再培养G2＋M＋G1＝3.5＋1.5＋10＝15(h)，则处于G2、M、G1期的细胞都将被抑制在G1/S期交界处。
(4)除去抑制剂，更换新鲜培养液，细胞将继续沿细胞周期运行，运行时间既要保证处于G1/S期交界处的细胞经过S期(7 h)进入G2期，又要保证处于S期的细胞不能再次进入S期，即运行时间应控制在7～15 h。(5)再加入DNA合成抑制剂，则可实现全部细胞都被阻断在G1/S期交界处，实现细胞周期同步化。
1．有丝分裂过程(以高等植物细胞为例)
2．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
1．赤道板是细胞有丝分裂过程中出现的一种结构。( )2．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。( )3．有丝分裂后期和末期，核DNA分子数与染色体数相同。( )4．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。( )5．染色体计数的最佳时期是分裂中期。( )
【教材细节命题】1．(必修1 P112图6-2思考)赤道板和细胞板是一回事吗？_________________________________________________________________________________________________________________________________。2．(必修1 P114图6-3思考)由星射线形成的纺锤体一定是动物细胞的有丝分裂吗？________________________________。判断一个正在分裂的细胞是动物细胞，最可靠的证据是______________________________________________________。
赤道板≠细胞板。赤道板是一种假想平面，不是细胞结构，在光学显微镜下看不到。细胞板是一种真实结构，在光学显微镜下能看到，出现在植物细胞有丝分裂的末期
根据分裂末期细胞质的分裂
不一定，低等植物细胞中也有中心体
是否通过细胞膜的凹陷来完成
1．理清染色体、染色单体和核DNA的关系(1)染色体形态及行为变化。
(2)核DNA、染色体、染色单体的数目变化(以二倍体生物为例)。
(3)核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线分析及曲线解读。
2．有丝分裂中每条染色体上DNA含量、染色体与核DNA数目比的变化曲线
图中ef(BC)段变化的原因是S期DNA的复制，染色单体形成；fg(CD)段表示含有染色单体的时期；gh(DE)段变化的原因是有丝分裂后期着丝粒分裂。
3．根据柱状图判断细胞有丝分裂时期的规律(以二倍体生物为例)
提醒：有丝分裂过程中中心体经复制后，均等分配到两个子细胞中，而线粒体、叶绿体等细胞器随机、不均等分配到两个子细胞中。
考向1| 有丝分裂的过程和特点1．(2023·广东佛山一模)将变形虫培养在含有3H标记的胆碱(一种构成磷脂的成分)的培养基中。一段时间后，将带有放射性标记的细胞核取出，移植到未标记的去核变形虫中，追踪观察一个细胞周期，发现原有的放射性标记平均分配到子细胞的核膜上。下列叙述正确的是( )A．细胞核供体变形虫中含有放射性标记的结构只有细胞核B．在重组变形虫细胞分裂的中期、后期检测不到放射性C．在前期核膜解体后，其结构成分磷脂分子也会被分解D．该实验证明母细胞解体的核膜参与了子细胞的核膜重建
D 解析：3H标记的胆碱是一种构成磷脂的成分，则供体变形虫的细胞中所有的膜结构都有放射性标记，A错误；虽然细胞分裂前期核膜解体，但是核膜的成分没有消失，所以在重组变形虫细胞分裂的中期、后期能检测到放射性，B错误；在前期核膜解体后，其结构成分磷脂分子不会被分解，C错误；根据题干信息“将带有放射性标记的细胞核取出，移植到未标记的去核变形虫中，追踪观察一个细胞周期，发现原有的放射性标记平均分配到子细胞的核膜上”，说明母细胞的核膜参与了子细胞核膜的重建，D正确。
考向2| 有丝分裂的图像或曲线2．(2022·湖南卷)洋葱根尖细胞染色体数为8对，细胞周期约12小时。观察洋葱根尖细胞有丝分裂，拍摄照片如图所示。下列分析正确的是( )A．a为分裂后期细胞，同源染色体发生分离B．b为分裂中期细胞，含染色体16条，核DNA分子32个C．根据图中中期细胞数的比例，可计算出洋葱根尖细胞分裂中期时长D．根尖培养过程中用DNA合成抑制剂处理，分裂间期细胞所占比例降低
B 解析：题图为洋葱根尖细胞的分裂图，有丝分裂过程中无同源染色体的分离现象，A错误；b细胞着丝粒整齐排列在赤道板上，细胞处于有丝分裂中期，且洋葱根尖细胞染色体数为8对(16条)，有丝分裂中期染色体数目与体细胞相同，但核DNA分子数加倍，故b细胞含染色体16条，核DNA分子32个，B正确；各期细胞数目所占比例与其分裂周期所占时间成正相关，故已知细胞周期时间，根据各时期细胞数目所占比例可计算各时期的时间，但应统计多个视野中的比例，图中只有一个视野，无法准确推算，C错误；间期时的S期进行DNA分子复制，若根尖培养过程中用DNA合成抑制剂处理，细胞停滞在间期，故分裂间期细胞所占比例升高，D错误。
3．下图甲表示细胞分裂的不同时期每条染色体上DNA含量的变化情况，图乙表示处于细胞有丝分裂某个时期的细胞图像。下列说法中错误的是( )
A．图甲中AB段形成的原因是DNA分子复制B．图甲中CD段时染色体平均分配到了两个子细胞中C．图乙细胞中含有8条染色体、8个核DNA分子、0条染色单体D．图乙细胞的前一时期中着丝粒排列在赤道板上，对应图甲BC段
B 解析：图甲中经过AB段每条染色体上DNA含量加倍，说明DNA分子进行了复制，A正确；图甲中CD段一条染色体上DNA含量由2变为1，这是有丝分裂后期着丝粒分裂的结果，B错误；图乙细胞中着丝粒分裂，细胞中含有8条染色体、8个核DNA分子、0条染色单体，C正确；图乙细胞表示有丝分裂后期，它的前一时期即中期应该是着丝粒排列在赤道板上，对应图甲BC段，D正确。
【规律方法】“三看法”界定动植物细胞有丝分裂图像
1．实验原理(1)高等植物的____组织细胞有丝分裂较旺盛。(2)细胞核内的染色体(质)易被__性染料(甲紫溶液或醋酸洋红液)着色。(3)由于各个细胞的分裂是独立进行的，在同一分生组织中可以通过高倍显微镜观察细胞内______的存在状态，判断处于不同分裂时期的细胞。
1．制作细胞的有丝分裂装片时，洋葱根尖解离后直接用甲紫溶液染色。( )2．显微镜下绝大多数细胞中能观察到染色体。( )3．着丝粒分裂是纺锤丝牵拉开的。( )4．解离和压片都有利于根尖分生区细胞分散。( )
1．实验操作中的注意事项
提醒：关于实验的三点提醒(1)根尖中只有分生区细胞才可以进行分裂，伸长区和成熟区细胞不能分裂。(2)不能观察一个细胞的连续分裂过程，因为解离时细胞已经死亡，可以寻找处于不同时期的细胞，连起来体现出细胞分裂的连续过程。(3)细胞板是一个真实的结构，赤道板不是真实存在的结构，而是人为定义的平面。
考向1| 实验材料的选取、实验过程1．(2022·广东卷改编)用洋葱根尖制作临时装片以观察细胞有丝分裂，下图为光学显微镜下观察到的视野。下列实验操作正确的是( )A．根尖解离后立即用甲紫溶液染色，以防解离过度B．根尖染色后置于载玻片上捣碎，加上盖玻片后镜检C．找到分生区细胞后换高倍镜并使用细准焦螺旋调焦D．向右下方移动装片可将分裂中期细胞移至视野中央
C 解析：根尖解离后需要先漂洗，洗去解离液后再进行染色，A错误；将已经染色的根尖置于载玻片上，加一滴清水后，用镊子将根尖弄碎，盖上盖玻片后再用拇指轻轻按压，使细胞分散开，再进行观察，B错误；在低倍镜下找到分生区细胞(呈正方形，排列紧密)后，再换用高倍镜进行观察，此时为使视野清晰，需要用细准焦螺旋进行调焦，C正确；分裂中期的染色体着丝粒整齐排列在赤道板上，据图可知，中期细胞位于题图中左上方，故需要向左上方移动装片才能将分裂中期的细胞移至视野中央，D错误。
考向2| 实验结果的分析推理2．(2022·福建福州月考)在“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验中，三位实验人员制作洋葱根尖装片的操作步骤如下表所示(“＋”表示操作，“－”表示未操作)：
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 解析：解离的目的是用解离液使细胞分散开，甲未解离，细胞相互重叠；漂洗的目的是洗去解离液，防止解离过度，乙未漂洗，影响染色效果，染色体着色很浅不清楚；根尖5～7 mm处为伸长区细胞，已失去分裂能力，染色体呈染色质状态，观察不到染色体。
【技法总结】实验异常现象的原因分析
层级二凝练学科素养 探析高考命题
【命题动态】细胞的一生要经历生长、增殖、分化、衰老和死亡等生命历程。本专题已出现的高考试题常考查细胞周期、有丝分裂的过程、实验等知识点。对“细胞周期”的考查常结合最新科技进展材料，涉及的知识点有细胞周期的时期划分、细胞周期的控制等。
1．(2021·全国乙卷)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条染色体的着丝点(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
D 解析：已知果蝇体细胞含有8条染色体，每条染色体上有1个DNA分子，共8个DNA分子，在分裂间期，DNA进行半保留复制，形成16个DNA分子，A正确；在前期染色体已完成复制，故每条染色体由2条染色单体组成，含2个DNA分子，B正确；在中期，8条染色体的着丝点排列在赤道板上，此时染色体形态固定、数目清晰，易于观察染色体，C正确；有丝分裂后期，着丝点分裂，姐妹染色单体分开，染色体数目加倍，由8条变成16条，同源染色体不分离，D错误。
2．(2022·江苏卷)培养获得二倍体和四倍体洋葱根尖后，分别制作有丝分裂装片，镜检、观察。下图为二倍体根尖细胞的照片。下列相关叙述错误的是( )A．两种根尖都要用有分生区的区段进行制片B．装片中单层细胞区比多层细胞区更易找到理想的分裂期细胞C．在低倍镜下比高倍镜下能更快找到各种分裂期细胞D．四倍体中期细胞中的染色体数与①的相等，是②的4倍，③的2倍
D 解析：根尖分生区进行有丝分裂，所以观察有丝分裂两种根尖都要用有分生区的区段进行制片，A正确；多层细胞相互遮挡不容易观察细胞，所以装片中单层细胞区比多层细胞区更易找到理想的分裂期细胞，B正确；低倍镜下，细胞放大倍数小，观察到的细胞数目多，高倍镜下放大倍数大，观察到的细胞数目少，所以在低倍镜下比高倍镜下能更快找到各种分裂期细胞，C正确；四倍体中期细胞中的染色体数是4N，图中①处于二倍体根尖细胞有丝分裂后期，染色体数目加倍，染色体数目为4N，②处于二倍体根尖细胞有丝分裂间期，染色体数目为2N，③处于二倍体根尖细胞有丝分裂前期，染色体数目为2N，所以四倍体中期细胞中的染色体数与①的相等，是②的2倍，③的2倍，D错误。
1．(生活、学习和实践情境)某同学在显微镜下观察，发现载玻片上每单位面积平均有50个酵母菌细胞，把制作此装片的样液继续培养6 h后再稀释10倍，然后制作成装片放到相同的显微镜下观察，则发现每单位面积平均有80个细胞。可推断细胞周期的平均时间是( )A．0.5 hB．1.5 hC．2 hD．2.5 hB 解析：样液稀释10倍含有80个细胞，未稀释前细胞总数是800个，设6 h完成了n个细胞周期，则有：50×2n＝800，n＝4，故6 h完成4个细胞周期，每个细胞周期持续的时间是1.5 h。
2．(生命科学史情境)科学家在研究蚕豆根尖分生区细胞的有丝分裂周期时，分别用放射性同位素15N标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸(15N-TdR)，用32P标记尿嘧啶核糖核苷酸(32P-UdR)，把两种核苷酸被细胞利用的速率绘成曲线，如下图所示。已知蚕豆有丝分裂周期为20 h。下列对结果的分析不正确的是( )A．b 点时，细胞正在大量合成RNAB．d点时，细胞中DNA含量达到最大值C．c～e阶段，细胞最容易发生基因突变D．蚕豆有丝分裂周期中分裂期时间不超过6 h
1．运用结构与功能观等观念，举例说明有丝分裂中染色体的行为与细胞分裂之间的关系。(生命观念)2．基于有丝分裂的模型，采取归纳与概括等方法，说明有丝分裂各时期的主要特征。(科学思维)3．基于有丝分裂的过程，采取模型与建模等方法，说明有丝分裂中染色体和DNA数目的变化规律。(科学思维)
层级一构建必备知识 培养关键能力
考点一 细胞增殖和细胞周期
考点二 细胞的有丝分裂
考点三 (探究·实践)观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
1．细胞增殖(1)概念：细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程，包括________和________两个相连续的过程。(2)方式。
(3)意义：是生物体______________________的基础。
生长、发育、繁殖、遗传
1．同一生物的不同组织细胞都具有细胞周期。( )2．洋葱的鳞片叶表皮细胞比分生区细胞的增殖周期长。( )3．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。( )4．多细胞生物体的生长依赖于细胞的生长和细胞的增殖。( )5．在一个细胞周期中，分裂间期持续的时间比分裂期长。( )
教材细节命题】(必修1 P115“思维训练”拓展)将一块3 cm×3 cm×6 cm的含酚酞的琼脂块切成三块边长分别为1 cm、2 cm、3 cm的正方体。将3块琼脂块放在装有NaOH溶液的烧杯内，淹没浸泡10 min。据此思考下列问题：(1)在相同时间内，NaOH在每一块琼脂块内扩散的深度基本相同，说明了______________________________________________。
NaOH在每一块琼脂块内“扩散的速率”是相同的
(2)大多数细胞和微生物的边长不到0.01 cm。扩散作用与细胞大小之间的关系是___________________________________________________________________________________________________。(3)分析细胞大小的微小变化对细胞活动产生很大影响的原因：__________________________________________________________________________________________________________________________。
随着细胞体积的变大，其表面积与体积之比减小，单位体积内分配到的表面积越来越小，扩散作用的效率降低
细胞大小的微小变化会引起表面积与体积之比发生改变，对细胞营养物质和代谢废物的扩散产生很大影响，甚至直接影响细胞生命活动的正常进行
1．细胞周期的表示方法
2．分裂间期的物质变化(1)G1期：又称DNA合成前期，主要进行RNA和有关蛋白质(如DNA聚合酶等)的合成，为S期DNA的复制做准备。(2)S期：又称DNA合成期，主要进行DNA的复制。(3)G2期：又称DNA合成后期，主要进行有丝分裂所必需的一些蛋白质的合成。
3．细胞分裂后产生的子细胞有三种去向(1)持续分裂：始终处于细胞周期中，如部分造血干细胞、卵裂期细胞、癌细胞、根尖分生区细胞、茎形成层细胞、芽生长点细胞等。(2)暂不分裂：暂时脱离细胞周期，但仍具有分裂能力，在一定条件下可回到细胞周期中，如肝脏细胞、T细胞、B细胞、记忆细胞等。(3)永不分裂：永远脱离细胞周期，处于分化状态直到死亡，如肌纤维细胞、神经细胞、浆细胞、叶肉细胞、洋葱鳞片叶表皮细胞、根尖成熟区细胞等。
提醒：与细胞周期相联系的知识点(1)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出现差错，可能发生基因突变。(2)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。(3)细胞癌变：治疗癌症的药物作用于癌细胞的分裂间期，DNA不能复制，可以抑制癌细胞的无限增殖。(4)免疫：在细胞因子的作用下，被抗原刺激后的B细胞将进入细胞周期迅速分裂，使细胞周期缩短
考向1| 细胞周期1．细胞周期在调控因子的严格调控下沿着G1期(DNA合成前期)、S期(DNA合成期)、G2期(DNA合成后期)和M期(细胞分裂期)四个阶段有条不紊地运行。为了探究细胞周期运行的调控机制，研究人员取不同时期的细胞进行了融合实验，获得如下结果。下列推论错误的是( )
A．M期细胞中存在能诱导染色质凝缩成染色体的调控因子B．S期细胞中存在能诱导染色质DNA复制的调控因子C．将M期细胞和S期细胞融合，原M期细胞染色体DNA不会复制D．将M期细胞和S期细胞融合，原S期细胞中染色质不会凝缩
D 解析：M期细胞和G1期细胞融合后，原G1期细胞中染色质出现凝缩，说明M期细胞中存在能诱导染色质凝缩成染色体的调控因子，A正确；S期细胞和G1期细胞融合后，原G1期细胞核中DNA进行复制，说明S期细胞中存在能诱导染色质DNA复制的调控因子，B正确；将M期细胞和S期细胞融合，由于M期细胞中染色体已经高度螺旋化，所以原M期细胞中染色体DNA不会复制，C正确；将M期细胞和S期细胞融合，由于M期细胞中存在能诱导染色质凝缩成染色体的调控因子，所以原S期细胞中染色质会发生凝缩，D错误。
考向2| 细胞周期的相关拓展2．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)。
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，最终细胞会停滞在细胞周期的分裂间期。(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，因此经秋水仙素处理的细胞不会被阻断在分裂间期。(3)分裂间期细胞的特点是完成DNA的复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度的生长。答案：(1)分裂 分裂间 (2)纺锤体形成 不会 (3)完成DNA的复制和有关蛋白质的合成(或细胞有适度的生长)
【归纳总结】利用DNA合成抑制剂实现细胞周期的同步化(1)假设一个细胞周期时长＝G1＋S＋G2＋M＝10＋7＋3.5＋1.5＝22(h)。(2)向细胞的培养液中加入过量的DNA合成抑制剂，处于S期的细胞立刻被抑制。(3)再培养G2＋M＋G1＝3.5＋1.5＋10＝15(h)，则处于G2、M、G1期的细胞都将被抑制在G1/S期交界处。
(4)除去抑制剂，更换新鲜培养液，细胞将继续沿细胞周期运行，运行时间既要保证处于G1/S期交界处的细胞经过S期(7 h)进入G2期，又要保证处于S期的细胞不能再次进入S期，即运行时间应控制在7～15 h。(5)再加入DNA合成抑制剂，则可实现全部细胞都被阻断在G1/S期交界处，实现细胞周期同步化。
1．有丝分裂过程(以高等植物细胞为例)
2．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
1．赤道板是细胞有丝分裂过程中出现的一种结构。( )2．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。( )3．有丝分裂后期和末期，核DNA分子数与染色体数相同。( )4．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。( )5．染色体计数的最佳时期是分裂中期。( )
【教材细节命题】1．(必修1 P112图6-2思考)赤道板和细胞板是一回事吗？_________________________________________________________________________________________________________________________________。2．(必修1 P114图6-3思考)由星射线形成的纺锤体一定是动物细胞的有丝分裂吗？________________________________。判断一个正在分裂的细胞是动物细胞，最可靠的证据是______________________________________________________。
赤道板≠细胞板。赤道板是一种假想平面，不是细胞结构，在光学显微镜下看不到。细胞板是一种真实结构，在光学显微镜下能看到，出现在植物细胞有丝分裂的末期
根据分裂末期细胞质的分裂
不一定，低等植物细胞中也有中心体
是否通过细胞膜的凹陷来完成
1．理清染色体、染色单体和核DNA的关系(1)染色体形态及行为变化。
(2)核DNA、染色体、染色单体的数目变化(以二倍体生物为例)。
(3)核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线分析及曲线解读。
2．有丝分裂中每条染色体上DNA含量、染色体与核DNA数目比的变化曲线
图中ef(BC)段变化的原因是S期DNA的复制，染色单体形成；fg(CD)段表示含有染色单体的时期；gh(DE)段变化的原因是有丝分裂后期着丝粒分裂。
3．根据柱状图判断细胞有丝分裂时期的规律(以二倍体生物为例)
提醒：有丝分裂过程中中心体经复制后，均等分配到两个子细胞中，而线粒体、叶绿体等细胞器随机、不均等分配到两个子细胞中。
考向1| 有丝分裂的过程和特点1．(2023·广东佛山一模)将变形虫培养在含有3H标记的胆碱(一种构成磷脂的成分)的培养基中。一段时间后，将带有放射性标记的细胞核取出，移植到未标记的去核变形虫中，追踪观察一个细胞周期，发现原有的放射性标记平均分配到子细胞的核膜上。下列叙述正确的是( )A．细胞核供体变形虫中含有放射性标记的结构只有细胞核B．在重组变形虫细胞分裂的中期、后期检测不到放射性C．在前期核膜解体后，其结构成分磷脂分子也会被分解D．该实验证明母细胞解体的核膜参与了子细胞的核膜重建
D 解析：3H标记的胆碱是一种构成磷脂的成分，则供体变形虫的细胞中所有的膜结构都有放射性标记，A错误；虽然细胞分裂前期核膜解体，但是核膜的成分没有消失，所以在重组变形虫细胞分裂的中期、后期能检测到放射性，B错误；在前期核膜解体后，其结构成分磷脂分子不会被分解，C错误；根据题干信息“将带有放射性标记的细胞核取出，移植到未标记的去核变形虫中，追踪观察一个细胞周期，发现原有的放射性标记平均分配到子细胞的核膜上”，说明母细胞的核膜参与了子细胞核膜的重建，D正确。
考向2| 有丝分裂的图像或曲线2．(2022·湖南卷)洋葱根尖细胞染色体数为8对，细胞周期约12小时。观察洋葱根尖细胞有丝分裂，拍摄照片如图所示。下列分析正确的是( )A．a为分裂后期细胞，同源染色体发生分离B．b为分裂中期细胞，含染色体16条，核DNA分子32个C．根据图中中期细胞数的比例，可计算出洋葱根尖细胞分裂中期时长D．根尖培养过程中用DNA合成抑制剂处理，分裂间期细胞所占比例降低
B 解析：题图为洋葱根尖细胞的分裂图，有丝分裂过程中无同源染色体的分离现象，A错误；b细胞着丝粒整齐排列在赤道板上，细胞处于有丝分裂中期，且洋葱根尖细胞染色体数为8对(16条)，有丝分裂中期染色体数目与体细胞相同，但核DNA分子数加倍，故b细胞含染色体16条，核DNA分子32个，B正确；各期细胞数目所占比例与其分裂周期所占时间成正相关，故已知细胞周期时间，根据各时期细胞数目所占比例可计算各时期的时间，但应统计多个视野中的比例，图中只有一个视野，无法准确推算，C错误；间期时的S期进行DNA分子复制，若根尖培养过程中用DNA合成抑制剂处理，细胞停滞在间期，故分裂间期细胞所占比例升高，D错误。
3．下图甲表示细胞分裂的不同时期每条染色体上DNA含量的变化情况，图乙表示处于细胞有丝分裂某个时期的细胞图像。下列说法中错误的是( )
A．图甲中AB段形成的原因是DNA分子复制B．图甲中CD段时染色体平均分配到了两个子细胞中C．图乙细胞中含有8条染色体、8个核DNA分子、0条染色单体D．图乙细胞的前一时期中着丝粒排列在赤道板上，对应图甲BC段
B 解析：图甲中经过AB段每条染色体上DNA含量加倍，说明DNA分子进行了复制，A正确；图甲中CD段一条染色体上DNA含量由2变为1，这是有丝分裂后期着丝粒分裂的结果，B错误；图乙细胞中着丝粒分裂，细胞中含有8条染色体、8个核DNA分子、0条染色单体，C正确；图乙细胞表示有丝分裂后期，它的前一时期即中期应该是着丝粒排列在赤道板上，对应图甲BC段，D正确。
【规律方法】“三看法”界定动植物细胞有丝分裂图像
1．实验原理(1)高等植物的____组织细胞有丝分裂较旺盛。(2)细胞核内的染色体(质)易被__性染料(甲紫溶液或醋酸洋红液)着色。(3)由于各个细胞的分裂是独立进行的，在同一分生组织中可以通过高倍显微镜观察细胞内______的存在状态，判断处于不同分裂时期的细胞。
1．制作细胞的有丝分裂装片时，洋葱根尖解离后直接用甲紫溶液染色。( )2．显微镜下绝大多数细胞中能观察到染色体。( )3．着丝粒分裂是纺锤丝牵拉开的。( )4．解离和压片都有利于根尖分生区细胞分散。( )
1．实验操作中的注意事项
提醒：关于实验的三点提醒(1)根尖中只有分生区细胞才可以进行分裂，伸长区和成熟区细胞不能分裂。(2)不能观察一个细胞的连续分裂过程，因为解离时细胞已经死亡，可以寻找处于不同时期的细胞，连起来体现出细胞分裂的连续过程。(3)细胞板是一个真实的结构，赤道板不是真实存在的结构，而是人为定义的平面。
考向1| 实验材料的选取、实验过程1．(2022·广东卷改编)用洋葱根尖制作临时装片以观察细胞有丝分裂，下图为光学显微镜下观察到的视野。下列实验操作正确的是( )A．根尖解离后立即用甲紫溶液染色，以防解离过度B．根尖染色后置于载玻片上捣碎，加上盖玻片后镜检C．找到分生区细胞后换高倍镜并使用细准焦螺旋调焦D．向右下方移动装片可将分裂中期细胞移至视野中央
C 解析：根尖解离后需要先漂洗，洗去解离液后再进行染色，A错误；将已经染色的根尖置于载玻片上，加一滴清水后，用镊子将根尖弄碎，盖上盖玻片后再用拇指轻轻按压，使细胞分散开，再进行观察，B错误；在低倍镜下找到分生区细胞(呈正方形，排列紧密)后，再换用高倍镜进行观察，此时为使视野清晰，需要用细准焦螺旋进行调焦，C正确；分裂中期的染色体着丝粒整齐排列在赤道板上，据图可知，中期细胞位于题图中左上方，故需要向左上方移动装片才能将分裂中期的细胞移至视野中央，D错误。
考向2| 实验结果的分析推理2．(2022·福建福州月考)在“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验中，三位实验人员制作洋葱根尖装片的操作步骤如下表所示(“＋”表示操作，“－”表示未操作)：
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 解析：解离的目的是用解离液使细胞分散开，甲未解离，细胞相互重叠；漂洗的目的是洗去解离液，防止解离过度，乙未漂洗，影响染色效果，染色体着色很浅不清楚；根尖5～7 mm处为伸长区细胞，已失去分裂能力，染色体呈染色质状态，观察不到染色体。
【技法总结】实验异常现象的原因分析
层级二凝练学科素养 探析高考命题
【命题动态】细胞的一生要经历生长、增殖、分化、衰老和死亡等生命历程。本专题已出现的高考试题常考查细胞周期、有丝分裂的过程、实验等知识点。对“细胞周期”的考查常结合最新科技进展材料，涉及的知识点有细胞周期的时期划分、细胞周期的控制等。
1．(2021·全国乙卷)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条染色体的着丝点(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
D 解析：已知果蝇体细胞含有8条染色体，每条染色体上有1个DNA分子，共8个DNA分子，在分裂间期，DNA进行半保留复制，形成16个DNA分子，A正确；在前期染色体已完成复制，故每条染色体由2条染色单体组成，含2个DNA分子，B正确；在中期，8条染色体的着丝点排列在赤道板上，此时染色体形态固定、数目清晰，易于观察染色体，C正确；有丝分裂后期，着丝点分裂，姐妹染色单体分开，染色体数目加倍，由8条变成16条，同源染色体不分离，D错误。
2．(2022·江苏卷)培养获得二倍体和四倍体洋葱根尖后，分别制作有丝分裂装片，镜检、观察。下图为二倍体根尖细胞的照片。下列相关叙述错误的是( )A．两种根尖都要用有分生区的区段进行制片B．装片中单层细胞区比多层细胞区更易找到理想的分裂期细胞C．在低倍镜下比高倍镜下能更快找到各种分裂期细胞D．四倍体中期细胞中的染色体数与①的相等，是②的4倍，③的2倍
D 解析：根尖分生区进行有丝分裂，所以观察有丝分裂两种根尖都要用有分生区的区段进行制片，A正确；多层细胞相互遮挡不容易观察细胞，所以装片中单层细胞区比多层细胞区更易找到理想的分裂期细胞，B正确；低倍镜下，细胞放大倍数小，观察到的细胞数目多，高倍镜下放大倍数大，观察到的细胞数目少，所以在低倍镜下比高倍镜下能更快找到各种分裂期细胞，C正确；四倍体中期细胞中的染色体数是4N，图中①处于二倍体根尖细胞有丝分裂后期，染色体数目加倍，染色体数目为4N，②处于二倍体根尖细胞有丝分裂间期，染色体数目为2N，③处于二倍体根尖细胞有丝分裂前期，染色体数目为2N，所以四倍体中期细胞中的染色体数与①的相等，是②的2倍，③的2倍，D错误。
1．(生活、学习和实践情境)某同学在显微镜下观察，发现载玻片上每单位面积平均有50个酵母菌细胞，把制作此装片的样液继续培养6 h后再稀释10倍，然后制作成装片放到相同的显微镜下观察，则发现每单位面积平均有80个细胞。可推断细胞周期的平均时间是( )A．0.5 hB．1.5 hC．2 hD．2.5 hB 解析：样液稀释10倍含有80个细胞，未稀释前细胞总数是800个，设6 h完成了n个细胞周期，则有：50×2n＝800，n＝4，故6 h完成4个细胞周期，每个细胞周期持续的时间是1.5 h。
2．(生命科学史情境)科学家在研究蚕豆根尖分生区细胞的有丝分裂周期时，分别用放射性同位素15N标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸(15N-TdR)，用32P标记尿嘧啶核糖核苷酸(32P-UdR)，把两种核苷酸被细胞利用的速率绘成曲线，如下图所示。已知蚕豆有丝分裂周期为20 h。下列对结果的分析不正确的是( )A．b 点时，细胞正在大量合成RNAB．d点时，细胞中DNA含量达到最大值C．c～e阶段，细胞最容易发生基因突变D．蚕豆有丝分裂周期中分裂期时间不超过6 h
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