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2024年高考生物大一轮必修1复习讲义：：第12讲 细胞的增殖
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这是一份2024年高考生物大一轮必修1复习讲义：：第12讲 细胞的增殖，共29页。试卷主要包含了细胞增殖，细胞不能无限长大，无丝分裂真核细胞的增殖方式等内容，欢迎下载使用。
课标内容 (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)实验：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。
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，减数分裂的细胞没有
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。
【情境推理·探究】
据表分析下列问题：
不同细胞的细胞周期持续时间/h
(1)不同生物细胞的细胞周期持续时间____________(填“相同”“不同”或“不一定相同”，下同)，同种生物的不同细胞的细胞周期持续时间____________。
提示 不一定相同 不一定相同
(2)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，是因为_____________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
提示 细胞周期中，分裂间期所占的时间长，因此观察细胞所处时期时，大部分细胞都处于分裂间期
(3)若要观察细胞的有丝分裂，应选择________________________细胞，理由是_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
提示 小鼠十二指肠上皮 细胞周期中分裂期所占时间相对较长，容易观察到处于分裂期的细胞
(4)在细胞处于旺盛分裂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____________，以达到细胞周期同步化的目的。
提示 分裂 分裂间期(S期)
【重点难点·透析】
1.与细胞周期有关的几种常考图形
(1)以“时间长短”为衡量指标：图1中的a和c、图2中的乙→甲均为分裂间期；其余的为分裂期。
(2)以“核DNA含量”为衡量指标：图3中a、a～b处的细胞，以及b处部分细胞，可分别对应图4中的a、b、c，即分别对应G1期、S期、G2期，均属于分裂间期。
(3)以“mRNA含量”为衡量指标：G1、G2期均有蛋白质合成，G1期在前，G2期在后。
2.常和细胞周期联系的“热点”
考向 围绕细胞周期的分析和应用，考查科学思维
1.(2023·西安五校联考)细胞周期包括分裂间期(分为G1期、S期和G2期)和分裂期(M期)。如图标注了某动物(2n＝12)甲种细胞细胞周期各阶段的时长及核DNA含量，若向该种细胞的培养液中加入过量胸苷，处于S期的细胞立刻被抑制，处于其他时期的细胞不受影响。下列叙述错误的是( )
A.处于M期的染色体数目变化是12→24→12
B.加入过量胸苷7.4 h后，甲种细胞都将停留在S期
C.G1期发生的变化主要是DNA的复制和有关蛋白质的合成
D.若乙种细胞周期为24 h，M期为1.9 h，选择甲种细胞观察有丝分裂染色体变化更合适
答案 C
解析 M期的前期和中期染色体数目为12，后期染色体数目加倍为24条，而分裂结束又恢复12条，A正确；加入过量的胸苷后，核DNA的复制被抑制，而复制刚结束的(G2期细胞)经过2.2＋1.8＋3.4＝7.4(h)进入S期，分裂过程被抑制，所以加入过量胸苷7.4 h后，甲种细胞都将停留在S期，B正确；从图中看出DNA的复制发生在S期，C错误；观察有丝分裂染色体变化应该选择分裂期占细胞周期比例较大的细胞，甲细胞分裂期占细胞周期的比例为1.8/(3.4＋7.9＋2.2＋1.8)，而乙细胞分裂期占细胞周期的比例为1.9/24，甲细胞分裂期占细胞周期比例较大，所以选择甲种细胞观察有丝分裂染色体变化更合适，D正确。
2.(2023·山东德州检测)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
答案 C
解析 由图可知，在b峰中细胞的DNA相对含量为80，而a峰中细胞的DNA相对含量为40，A正确；在a峰与b峰之间细胞内的DNA相对含量在逐渐增加，所以正进行着DNA分子的复制，B正确；处于分裂期的细胞应被计数在b峰中，C错误；通过实验组和对照组中b峰细胞的数量可以看出，实验组中进行DNA复制的癌细胞数量明显减少，则说明该药物对癌细胞DNA复制有抑制作用，D正确。
考点二 细胞的有丝分裂和无丝分裂
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
提醒 ①中心体经复制后，均等分配到两个子细胞中。②线粒体等细胞器随机分配到两个子细胞中。
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(分裂间期的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(分裂间期的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.无丝分裂真核细胞的增殖方式
【考点速览·诊断】
(1)有丝分裂过程中，核膜和核仁周期性地消失和重现。(2021·河北卷，2A)(√)
(2)植物细胞有丝分裂前期，核DNA已完成复制且染色体数目加倍。(2021·浙江卷，8A)(×)
提示 核DNA复制，但染色体数目不变。
(3)酵母菌和醋酸杆菌均以有丝分裂的方式进行增殖。(2021·辽宁卷，8B)(×)
提示 醋酸杆菌以二分裂方式增殖，酵母菌一般以出芽方式增殖。
(4)高等动物胚胎干细胞分裂过程中，中心体的复制和染色体组数的加倍发生在同一时期。(2020·浙江选考7月，8B)(×)
提示 中心体复制发生在分裂间期，染色体组数加倍发生在有丝分裂后期。
(5)细胞分裂前的间期既有基因表达又有DNA复制。(2019·江苏卷，2A改编)(√)
(6)二倍体动物有丝分裂中期染色体的着丝粒排列在赤道板上，后期染色单体分离(2018·全国卷Ⅲ，4A、D改编)(√)
(7)细胞中染色体的数目始终等于DNA分子的数目。(2017·海南卷，23A)(×)
提示 染色体数目与着丝粒数目相等，与DNA数目不一定相等。
【情境推理·探究】
1.有丝分裂过程中相关成分或结构“加倍”的时期和原因
提示 DNA复制 着丝粒分裂 中心体复制 末期
2.细胞的有丝分裂对生物遗传的意义是________________________________
_________________________________________________________________。
提示 将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，在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性
【重点难点·透析】
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.细胞周期中染色体数与核DNA数比值的变化曲线
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
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(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 \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(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 围绕有丝分裂各时期的变化，考查科学思维
1.(2021·全国乙卷，1改编)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个核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个核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.(2023·太原一中质检)果蝇(2N＝8)体内处于分裂期的某细胞中核DNA数目与染色体数目的关系如图所示。下列叙述正确的是( )
A.该细胞中染色单体的数目与核DNA分子的数目相等
B.该细胞中的两组中心粒周围正发出无数条放射状的星射线
C.该细胞所处时期是观察染色体形态和数目的最佳时期
D.该细胞继续分裂产生的两个子细胞中的染色体数目相等
答案 D
解析 果蝇体细胞中有8条染色体，图示细胞中有16条染色体，可见该细胞处于有丝分裂后期或末期，不含染色单体，而两组中心粒周围正发出无数条放射状的星射线发生在前期，观察染色体形态和数目的最佳时期是中期，故A、B、C错误；细胞进行有丝分裂产生的两个子细胞中的染色体数目相等，D正确。
3.(2022·江苏苏州期末)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。
考向2 围绕与细胞周期相关的曲线(图像)，考查科学思维
4.(2023·福建泉州调研)如图是细胞中某两种物质的含量在有丝分裂相关过程中的变化情况。下列叙述不正确的是( )
A.图中的虚线所代表的物质有两种不同的表现形式
B.图中B～C段会发生着丝粒分裂
C.叶肉细胞中会出现如图所示变化，而细菌细胞中不会出现
D.A～B段细胞中有蛋白质和RNA的合成
答案 C
解析 叶肉细胞是高度分化的植物细胞，不能进行有丝分裂，C错误。
5.(2023·洛阳市统考)下图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，下列有关叙述不正确的是( )
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中的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
答案 C
解析 图1中CD段包括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，A正确；图1中DE段形成的原因是着丝粒分裂，此时细胞中染色体数目加倍，但核DNA含量不变，B正确；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，C错误；图2中d表示染色体数∶核DNA分子数＝2∶1，有丝分裂过程中这种情况不存在，D正确。
6.(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∶1
C.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；乙细胞着丝点分裂，处于有丝分裂后期；丙细胞着丝点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。
考点三 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)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)“解离→漂洗→染色→制片”的步骤顺序不能颠倒、不能缺失，否则不易观察到预期现象。
【情境推理·探究】
eq \x(必修1 P117“探究·实践”讨论)
1.如何比较细胞周期中不同时期的时间长短？
提示 某时期的细胞数占计数细胞总数的比例越大，该时期的时间越长。
2.观察用甲紫溶液染色的洋葱表皮细胞，看不到染色体的原因是_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
提示 只有处于分裂状态的细胞(如分生区组织细胞)才能看到染色体，洋葱表皮细胞不再进行分裂。
【重点难点·透析】
实验操作的注意事项
1.(2022·广东卷，4改编)用洋葱根尖制作临时装片以观察细胞有丝分裂，如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
答案 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，盖上盖玻片后需要用拇指轻轻按压盖玻片，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，图示分裂中期细胞位于视野左上方，故需要向左上方移动装片将分裂中期的细胞移至视野中央，D错误。
2.(2023·南京市学情调研)如图是关于观察洋葱有丝分裂实验的部分操作，下列评价合理的是( )
A.剪取洋葱根尖2～3 mm，因为该区域属于根毛区，细胞有丝分裂旺盛
B.该实验步骤中唯一错误的是在②和③之间缺少用清水漂洗这一环节
C.在观察的图像中，b属于分生区的细胞，细胞已死亡
D.若用图中b区域的细胞观察质壁分离和复原，实验现象明显
答案 C
解析 剪取洋葱根尖2～3 mm，因为该区域属于分生区，细胞有丝分裂旺盛，A错误；该实验步骤中③和④顺序颠倒了，B错误；在观察的图像中，b区域细胞呈正方形属于分生区的细胞，在解离步骤细胞已死亡，C正确；图中b区域为分生区，细胞没有大液泡，不能用于观察质壁分离和复原实验，D错误。
重温真题 经典再现
1.(2021·天津卷，6)孟德尔说：“任何实验的价值和效用，取决于所使用材料对于实验目的的适合性。”下列实验材料选择不适合的是( )
A.用洋葱鳞片叶表皮观察细胞的质壁分离和复原现象
B.用洋葱根尖分生区观察细胞有丝分裂
C.用洋葱鳞片叶提取和分离叶绿体中的色素
D.用洋葱鳞片叶粗提取DNA
答案 C
解析 洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡为紫色，便于观察细胞的质壁分离和复原现象，A正确；洋葱根尖分生区细胞分裂旺盛，可以用来观察细胞有丝分裂，B正确；洋葱鳞片叶不含叶绿体，不能用来提取和分离叶绿体中的色素，C错误；洋葱鳞片叶内表皮细胞有细胞核且无紫色大液泡，可以用来粗提取DNA，D正确。
2.(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。
3.(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；根据图示可知：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。
4.(2020·山东卷，6改编)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。
5.(2022·湖南卷，6)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
答案 B
解析 图示细胞为洋葱根尖细胞的有丝分裂图，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分子数目加倍，故b细胞含染色体16条，核DNA分子32个，B正确；各时期细胞数目所占比例与其在分裂周期中所占时间呈正相关，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；分裂间期的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，细胞停滞在分裂间期，故分裂间期细胞所占比例升高，D错误。
限时强化练
(时间：30分钟)
【对点强化】
考点一 细胞增殖与细胞周期
1.(2023·广东六校联考)如图表示某高等植物细胞分裂周期图，下列说法正确的是( )
A.DNA和染色体数目加倍发生在乙→甲时期
B.秋水仙素诱导多倍体产生的作用时期是甲→乙
C.一个细胞周期指甲→甲的全过程
D.甲→乙的过程中最容易发生基因突变
答案 B
解析 乙→甲经历的时间长，为分裂间期，甲→乙经历的时间短，为分裂期，DNA加倍发生在乙→甲(间期)，染色体数目加倍发生在甲→乙(分裂期)后期，A错误；秋水仙素作用于甲→乙(分裂期)前期，抑制纺锤体形成，导致染色体数目加倍，B正确；一个细胞周期指乙→乙的全过程，C错误；DNA加倍发生在乙→甲(间期)，该过程中最容易发生基因突变，D错误。
2.(2023·西安高新一中调研)分裂期细胞的细胞质中含有一种促进染色质凝集为染色体的物质。将某种动物的分裂期细胞与G1期(DNA复制前期)细胞融合后，不会出现的情况是( )
A.来自G1期细胞的染色质开始凝集
B.融合细胞核DNA含量是G1期细胞的3倍
C.此时融合细胞内基因表达不活跃
D.融合后两细胞仍按各自的细胞周期运转
答案 D
解析 分裂期细胞内存在促进染色质凝集的物质，细胞融合后，来自G1期细胞的染色质便会开始凝集；染色质凝集后，高度螺旋化的染色体由于无法实现DNA的解螺旋，染色体也无法完成复制，即此时融合细胞内核DNA的含量为G1期细胞的3倍；染色体高度螺旋化会影响基因表达；融合后细胞的细胞周期会重新调整运转。
3.(2022·江苏南通通州期末)细胞异常增殖可导致肿瘤发生。图示雌激素在特定条件下促进乳腺癌细胞增殖的机制。在雌激素的作用下，乳腺癌细胞中周期蛋白D(cyclinD)的合成量增加，cyclinD与周期蛋白依赖性激酶(CDK4/6)结合形成复合物，促进乳腺癌的恶性发展。下列说法错误的是( )
A.雌激素受体不在细胞膜上
B.若细胞核 DNA含量开始增加，说明细胞周期开始进入图中的X期
C.染色体的形成有利于遗传物质平均分配，通过有丝分裂产生染色体数相同的子细胞
D.CDK4/6 活性抑制剂能抑制乳腺癌的恶性发展
答案 B
解析 由图可知，雌激素的受体在细胞内，激素－受体复合物形成于细胞内，A正确；X属于分裂间期的G1期，Y属于分裂间期的S期，S期进行DNA的复制，若细胞核 DNA 含量开始增加，说明细胞周期开始进入图中的 Y期，B错误；染色体的形成有利于遗传物质平均分配，通过有丝分裂产生染色体数相同的子细胞，C正确；CDK4/6 活性抑制剂，不利于CDK4/6与cyclinD结合形成复合物，抑制乳腺癌细胞分裂，D正确。
考点二 细胞的有丝分裂与无丝分裂
4.(2023·许昌市调研)下列关于细胞分裂各时期的叙述，正确的是( )
A.有核膜和核仁的时期，细胞内的DNA聚合酶较为活跃，而RNA聚合酶不活跃
B.染色体螺旋化程度达到最高的时期，细胞内不一定有同源染色体，但一定有染色单体
C.着丝粒数目加倍的时期，细胞内的全部染色体数与全部DNA数之比为1∶1
D.蛋白质合成较旺盛的时期，纺锤体可由中心粒发出的星射线或者细胞两极发出的纺锤丝形成
答案 B
解析 细胞分裂前的间期有核膜和核仁，间期主要完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，此时细胞内的DNA聚合酶与RNA聚合酶均较为活跃，A错误；中期染色体螺旋化程度达到最高，此时细胞内一定有染色单体，但对于只含一个染色体组的单倍体而言，中期细胞没有同源染色体，B正确；着丝粒数目加倍的时期，细胞内全部染色体数与全部核DNA数之比为1∶1，但细胞质中还有少量DNA，C错误；间期蛋白质合成较旺盛，而纺锤体的形成发生在有丝分裂的前期，D错误。
5.(2023·西工大附中调研)如图为有丝分裂过程中细胞分裂图像和染色体变化示意图，下列相关叙述正确的是( )
A.图甲为有丝分裂中期的植物细胞，此期染色体的着丝粒排列在赤道板上
B.图甲中④是一条染色体，在有丝分裂后期①和③会分离开来
C.图乙中⑧过程发生在有丝分裂前的间期，染色体因复制而加倍
D.图乙中⑨过程发生在前期，此期细胞中有两个中心粒
答案 B
解析 图甲无细胞壁有中心体，且染色体的着丝粒排列在赤道板上，判定甲为处于有丝分裂中期的动物细胞，A错误；图甲中④是一条染色体，①和③为姐妹染色单体，在有丝分裂后期①和③会因着丝粒的分裂而分离开来，B正确；图乙中⑧过程为染色体复制过程，发生在有丝分裂前的间期，但染色体并没有加倍，C错误；图乙中⑨过程发生的是染色质高度螺旋化，形成染色体，发生在前期，此期细胞中有两组中心粒即4个中心粒，D错误。
6.(2023·襄阳四中质检)无丝分裂又叫核粒纽丝分裂，是最早被发现的一种细胞分裂方式，细胞不经过有丝分裂各时期，而分裂为大致相等的两部分。下列叙述正确的是( )
A.无丝分裂不进行DNA分子的复制
B.蛙的红细胞和细菌都能进行无丝分裂
C.分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化
D.细胞核缢裂为二，产生的子细胞染色体减半
答案 C
解析 无丝分裂过程也有DNA分子的复制，A错误；细菌是原核生物，进行二分裂，B错误；分裂过程中细胞核缢裂成两个细胞核，但子细胞中染色体数目不变，D错误。
7.(2022·北京海淀区期末)细胞周期包括分裂间期(G1、S、G2)和分裂期(M)，如图所示。下列叙述不正确的是( )
A.分裂间期为分裂期的物质准备阶段
B.分裂间期合成相关蛋白质需要核糖体的参与
C.S期既可发生碱基互补配对，又可发生基因突变
D.染色体与DNA的数目在分裂期始终保持一致
答案 D
解析 分裂间期进行DNA复制和有关蛋白质合成，为分裂期做物质上的准备，A正确；蛋白质在核糖体上合成，B正确；S期主要进行DNA复制，可发生碱基互补配对，也可发生基因突变，C正确；在DNA复制前，着丝粒分裂后，每条染色体上含有一个DNA分子，在DNA复制后、着丝粒分裂前，每条染色体上含有两个DNA分子，D错误。
8.(2022·山东烟台调研)在有丝分裂过程中，动粒(多蛋白结构)位于着丝点两侧，负责将着丝粒与纺锤丝连接在一起，在有丝分裂中期的早期阶段，动粒表面被覆盖纤维状蛋白形成纤维冠，纤维冠确保染色体的正常分离，如图所示，下列相关叙述不正确的是( )
A.核膜和动粒从化学组成分析，主要区别是前者含有磷脂
B.观察染色体形态和数目最佳的时期为图乙
C.图甲细胞所处的时期特点是核膜、核仁消失，没有出现纺锤体
D.若纤维冠不能形成，则可能导致细胞分裂过程受阻
答案 C
解析 核膜的主要成分是蛋白质和磷脂，而据题干信息，动粒为蛋白质，因此二者的主要区别是前者含磷脂，A正确；观察染色体形态和数目的最佳时期是中期，据题干信息可知，纤维冠在中期形成，图乙为中期，B正确；图甲为前期，核膜、核仁消失，出现纺锤体，C错误；据题干信息可知，纤维冠能确保染色体正常分离，若纤维冠不能形成，则染色体不能正常分离，导致DNA无法平均分配到细胞两极，则细胞的分裂受阻，D正确。
考点三 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
9.(2023·江苏徐州调研)用高倍显微镜观察洋葱根尖分生区组织细胞的有丝分裂。下列叙述正确的是( )
A.处于分裂间期和中期的细胞数目大致相等
B.视野中不同细胞的染色体数目可能不相等
C.观察处于分裂中期的细胞，可清晰看到赤道板和染色体
D.细胞是独立分裂的，因此可选一个细胞持续观察它的整个分裂过程
答案 B
解析 细胞分裂间期时间远远长于分裂期，故显微镜下处于间期的细胞数目多于处于中期的细胞数目，A错误；有丝分裂后期，着丝粒分裂，染色体数目暂时加倍，B正确；赤道板是一个假想的结构，不是真实存在的，C错误；在制作装片时，解离过程中细胞已经死亡，不能通过一个细胞观察它的整个分裂过程，D错误。
10.(2023·河北正定调研)某同学用紫色洋葱(2n＝16)制备临时装片观察细胞的有丝分裂，显微镜下的图像如图所示，下列叙述正确的是( )
A.取新鲜的洋葱鳞片叶外表皮制作临时装片
B.镜检时需要先在低倍镜下找到分生区细胞
C.细胞①有8个四分体，②有32条染色体
D.用甲紫溶液处理细胞①会使染色体数加倍
答案 B
解析 洋葱鳞片叶外表皮细胞已经高度分化，不再分裂，因此不能用于观察细胞的有丝分裂，A错误；四分体只在减数分裂过程中出现，有丝分裂过程中不会形成四分体，因此细胞①中不会出现四分体，C错误；用甲紫溶液处理细胞①会使染色体着色，但不会使染色体数加倍，D错误。
【综合提升】
11.(2023·四川南充诊断)图甲表示小鼠上皮细胞一个细胞周期的4个阶段(G1期主要合成RNA和蛋白质；S期是DNA合成期；G2期DNA合成终止，合成RNA及蛋白质；M期是细胞分裂期)。图乙表示流式细胞仪测定的细胞群体中处于不同时期的细胞数量和DNA相对含量。请据图回答下列问题：
(1)请用图甲中所示字母与箭头表示一个完整的细胞周期：_________________。
(2)在电子显微镜下观察处于M期的细胞，可见由细胞两极的________发出星射线。在M期，染色单体的消失发生在________期，染色体数与核DNA分子数之比为1∶2的时期为________期。
(3)图乙中细胞数量呈现两个峰，左侧峰表示图甲中的____________期细胞，右侧峰表示图甲中的________期细胞。
(4)下列是关于细胞分裂过程中细胞内变化的叙述，能正确表示一个细胞周期内分裂过程的顺序是________(用序号和箭头表示)。
①两个相同DNA分子完全分开 ②出现放射状排列的细丝 ③中心粒发生倍增 ④着丝粒排列在一个平面上
(5)图丙是某同学绘制的小鼠体细胞有丝分裂模式图(只画出部分染色体)，其中错误的是________。
丙
答案 (1)G1→S→G2→M (2)中心粒 后 前、中 (3)G1 G2期和M (4)③→②→④→① (5)③④
解析 (1)一个完整的细胞周期包括分裂间期(G1期、S期和G2期)及分裂期(M期)，一个完整的细胞周期指从一次分裂完成时开始到下一次分裂完成时为止，用图甲中所示字母与箭头表示的一个完整的细胞周期为G1→S→G2→M。(2)小鼠细胞是动物细胞，在分裂前期可见由细胞两极的中心粒发出星射线。在M期，染色单体的消失发生在后期(着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，成为独立的染色体)，在前期和中期，每条染色体含有2条染色单体，染色体数与核DNA分子数之比为1∶2。(3)图乙中左侧峰表示DNA相对含量为2的细胞，即图甲中的G1期细胞，右侧峰表示DNA相对含量为4的细胞，即图甲中的G2期和M期细胞。(4)①两个相同DNA分子完全分开，发生在有丝分裂后期；②出现放射状排列的细丝，是纺锤体的形成，发生在前期；③中心粒倍增发生在间期；④着丝粒排列在一个平面上，发生在中期。故正确表示一个细胞周期内分裂过程的顺序是③→②→④→①。(5)中心粒在间期复制，①正确；后期，纺锤丝牵引染色体移向细胞两极，②正确；动物细胞分裂末期不能形成细胞板，③错误；同源染色体分离不会发生在体细胞的有丝分裂过程中，④错误；分裂结束，形成2个子细胞，⑤正确。
细胞类型
分裂间期
分裂期
细胞周期
蚕豆根尖分生区细胞
15.3
2.0
17.3
小鼠十二指肠上皮细胞
13.5
1.8
15.3
人的肝细胞
21
1
22
人的宫颈癌细胞
20.5
1.5
22
名称
生物类型
作用时期
生理作用
核糖体
动物、植物
主要是分裂间期
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DNA
2n→4n
4n
4n
4n
4n→2n
染色体
2n
2n
2n
2n→4n
4n→2n
染色单体
0→4n
4n
4n
4n→0
0
成分或结构
时期
原因
DNA
间期
________
染色体
后期
________
中心体
间期
________
细胞核
____
新核膜已经形成，细胞质尚未分裂
项目
上升段的变化原因
下降段的变化原因
核DNA
分裂间期(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
分裂间期(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
课标内容 (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)实验：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。
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，减数分裂的细胞没有
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。
【情境推理·探究】
据表分析下列问题：
不同细胞的细胞周期持续时间/h
(1)不同生物细胞的细胞周期持续时间____________(填“相同”“不同”或“不一定相同”，下同)，同种生物的不同细胞的细胞周期持续时间____________。
提示 不一定相同 不一定相同
(2)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，是因为_____________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
提示 细胞周期中，分裂间期所占的时间长，因此观察细胞所处时期时，大部分细胞都处于分裂间期
(3)若要观察细胞的有丝分裂，应选择________________________细胞，理由是_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
提示 小鼠十二指肠上皮 细胞周期中分裂期所占时间相对较长，容易观察到处于分裂期的细胞
(4)在细胞处于旺盛分裂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____________，以达到细胞周期同步化的目的。
提示 分裂 分裂间期(S期)
【重点难点·透析】
1.与细胞周期有关的几种常考图形
(1)以“时间长短”为衡量指标：图1中的a和c、图2中的乙→甲均为分裂间期；其余的为分裂期。
(2)以“核DNA含量”为衡量指标：图3中a、a～b处的细胞，以及b处部分细胞，可分别对应图4中的a、b、c，即分别对应G1期、S期、G2期，均属于分裂间期。
(3)以“mRNA含量”为衡量指标：G1、G2期均有蛋白质合成，G1期在前，G2期在后。
2.常和细胞周期联系的“热点”
考向 围绕细胞周期的分析和应用，考查科学思维
1.(2023·西安五校联考)细胞周期包括分裂间期(分为G1期、S期和G2期)和分裂期(M期)。如图标注了某动物(2n＝12)甲种细胞细胞周期各阶段的时长及核DNA含量，若向该种细胞的培养液中加入过量胸苷，处于S期的细胞立刻被抑制，处于其他时期的细胞不受影响。下列叙述错误的是( )
A.处于M期的染色体数目变化是12→24→12
B.加入过量胸苷7.4 h后，甲种细胞都将停留在S期
C.G1期发生的变化主要是DNA的复制和有关蛋白质的合成
D.若乙种细胞周期为24 h，M期为1.9 h，选择甲种细胞观察有丝分裂染色体变化更合适
答案 C
解析 M期的前期和中期染色体数目为12，后期染色体数目加倍为24条，而分裂结束又恢复12条，A正确；加入过量的胸苷后，核DNA的复制被抑制，而复制刚结束的(G2期细胞)经过2.2＋1.8＋3.4＝7.4(h)进入S期，分裂过程被抑制，所以加入过量胸苷7.4 h后，甲种细胞都将停留在S期，B正确；从图中看出DNA的复制发生在S期，C错误；观察有丝分裂染色体变化应该选择分裂期占细胞周期比例较大的细胞，甲细胞分裂期占细胞周期的比例为1.8/(3.4＋7.9＋2.2＋1.8)，而乙细胞分裂期占细胞周期的比例为1.9/24，甲细胞分裂期占细胞周期比例较大，所以选择甲种细胞观察有丝分裂染色体变化更合适，D正确。
2.(2023·山东德州检测)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
答案 C
解析 由图可知，在b峰中细胞的DNA相对含量为80，而a峰中细胞的DNA相对含量为40，A正确；在a峰与b峰之间细胞内的DNA相对含量在逐渐增加，所以正进行着DNA分子的复制，B正确；处于分裂期的细胞应被计数在b峰中，C错误；通过实验组和对照组中b峰细胞的数量可以看出，实验组中进行DNA复制的癌细胞数量明显减少，则说明该药物对癌细胞DNA复制有抑制作用，D正确。
考点二 细胞的有丝分裂和无丝分裂
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
提醒 ①中心体经复制后，均等分配到两个子细胞中。②线粒体等细胞器随机分配到两个子细胞中。
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(分裂间期的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(分裂间期的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.无丝分裂真核细胞的增殖方式
【考点速览·诊断】
(1)有丝分裂过程中，核膜和核仁周期性地消失和重现。(2021·河北卷，2A)(√)
(2)植物细胞有丝分裂前期，核DNA已完成复制且染色体数目加倍。(2021·浙江卷，8A)(×)
提示 核DNA复制，但染色体数目不变。
(3)酵母菌和醋酸杆菌均以有丝分裂的方式进行增殖。(2021·辽宁卷，8B)(×)
提示 醋酸杆菌以二分裂方式增殖，酵母菌一般以出芽方式增殖。
(4)高等动物胚胎干细胞分裂过程中，中心体的复制和染色体组数的加倍发生在同一时期。(2020·浙江选考7月，8B)(×)
提示 中心体复制发生在分裂间期，染色体组数加倍发生在有丝分裂后期。
(5)细胞分裂前的间期既有基因表达又有DNA复制。(2019·江苏卷，2A改编)(√)
(6)二倍体动物有丝分裂中期染色体的着丝粒排列在赤道板上，后期染色单体分离(2018·全国卷Ⅲ，4A、D改编)(√)
(7)细胞中染色体的数目始终等于DNA分子的数目。(2017·海南卷，23A)(×)
提示 染色体数目与着丝粒数目相等，与DNA数目不一定相等。
【情境推理·探究】
1.有丝分裂过程中相关成分或结构“加倍”的时期和原因
提示 DNA复制 着丝粒分裂 中心体复制 末期
2.细胞的有丝分裂对生物遗传的意义是________________________________
_________________________________________________________________。
提示 将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，在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性
【重点难点·透析】
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.细胞周期中染色体数与核DNA数比值的变化曲线
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
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(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 \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(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 围绕有丝分裂各时期的变化，考查科学思维
1.(2021·全国乙卷，1改编)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个核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个核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.(2023·太原一中质检)果蝇(2N＝8)体内处于分裂期的某细胞中核DNA数目与染色体数目的关系如图所示。下列叙述正确的是( )
A.该细胞中染色单体的数目与核DNA分子的数目相等
B.该细胞中的两组中心粒周围正发出无数条放射状的星射线
C.该细胞所处时期是观察染色体形态和数目的最佳时期
D.该细胞继续分裂产生的两个子细胞中的染色体数目相等
答案 D
解析 果蝇体细胞中有8条染色体，图示细胞中有16条染色体，可见该细胞处于有丝分裂后期或末期，不含染色单体，而两组中心粒周围正发出无数条放射状的星射线发生在前期，观察染色体形态和数目的最佳时期是中期，故A、B、C错误；细胞进行有丝分裂产生的两个子细胞中的染色体数目相等，D正确。
3.(2022·江苏苏州期末)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。
考向2 围绕与细胞周期相关的曲线(图像)，考查科学思维
4.(2023·福建泉州调研)如图是细胞中某两种物质的含量在有丝分裂相关过程中的变化情况。下列叙述不正确的是( )
A.图中的虚线所代表的物质有两种不同的表现形式
B.图中B～C段会发生着丝粒分裂
C.叶肉细胞中会出现如图所示变化，而细菌细胞中不会出现
D.A～B段细胞中有蛋白质和RNA的合成
答案 C
解析 叶肉细胞是高度分化的植物细胞，不能进行有丝分裂，C错误。
5.(2023·洛阳市统考)下图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，下列有关叙述不正确的是( )
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中的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
答案 C
解析 图1中CD段包括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，A正确；图1中DE段形成的原因是着丝粒分裂，此时细胞中染色体数目加倍，但核DNA含量不变，B正确；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，C错误；图2中d表示染色体数∶核DNA分子数＝2∶1，有丝分裂过程中这种情况不存在，D正确。
6.(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∶1
C.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；乙细胞着丝点分裂，处于有丝分裂后期；丙细胞着丝点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。
考点三 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)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)“解离→漂洗→染色→制片”的步骤顺序不能颠倒、不能缺失，否则不易观察到预期现象。
【情境推理·探究】
eq \x(必修1 P117“探究·实践”讨论)
1.如何比较细胞周期中不同时期的时间长短？
提示 某时期的细胞数占计数细胞总数的比例越大，该时期的时间越长。
2.观察用甲紫溶液染色的洋葱表皮细胞，看不到染色体的原因是_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
提示 只有处于分裂状态的细胞(如分生区组织细胞)才能看到染色体，洋葱表皮细胞不再进行分裂。
【重点难点·透析】
实验操作的注意事项
1.(2022·广东卷，4改编)用洋葱根尖制作临时装片以观察细胞有丝分裂，如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
答案 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，盖上盖玻片后需要用拇指轻轻按压盖玻片，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，图示分裂中期细胞位于视野左上方，故需要向左上方移动装片将分裂中期的细胞移至视野中央，D错误。
2.(2023·南京市学情调研)如图是关于观察洋葱有丝分裂实验的部分操作，下列评价合理的是( )
A.剪取洋葱根尖2～3 mm，因为该区域属于根毛区，细胞有丝分裂旺盛
B.该实验步骤中唯一错误的是在②和③之间缺少用清水漂洗这一环节
C.在观察的图像中，b属于分生区的细胞，细胞已死亡
D.若用图中b区域的细胞观察质壁分离和复原，实验现象明显
答案 C
解析 剪取洋葱根尖2～3 mm，因为该区域属于分生区，细胞有丝分裂旺盛，A错误；该实验步骤中③和④顺序颠倒了，B错误；在观察的图像中，b区域细胞呈正方形属于分生区的细胞，在解离步骤细胞已死亡，C正确；图中b区域为分生区，细胞没有大液泡，不能用于观察质壁分离和复原实验，D错误。
重温真题 经典再现
1.(2021·天津卷，6)孟德尔说：“任何实验的价值和效用，取决于所使用材料对于实验目的的适合性。”下列实验材料选择不适合的是( )
A.用洋葱鳞片叶表皮观察细胞的质壁分离和复原现象
B.用洋葱根尖分生区观察细胞有丝分裂
C.用洋葱鳞片叶提取和分离叶绿体中的色素
D.用洋葱鳞片叶粗提取DNA
答案 C
解析 洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡为紫色，便于观察细胞的质壁分离和复原现象，A正确；洋葱根尖分生区细胞分裂旺盛，可以用来观察细胞有丝分裂，B正确；洋葱鳞片叶不含叶绿体，不能用来提取和分离叶绿体中的色素，C错误；洋葱鳞片叶内表皮细胞有细胞核且无紫色大液泡，可以用来粗提取DNA，D正确。
2.(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。
3.(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；根据图示可知：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。
4.(2020·山东卷，6改编)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。
5.(2022·湖南卷，6)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
答案 B
解析 图示细胞为洋葱根尖细胞的有丝分裂图，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分子数目加倍，故b细胞含染色体16条，核DNA分子32个，B正确；各时期细胞数目所占比例与其在分裂周期中所占时间呈正相关，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；分裂间期的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，细胞停滞在分裂间期，故分裂间期细胞所占比例升高，D错误。
限时强化练
(时间：30分钟)
【对点强化】
考点一 细胞增殖与细胞周期
1.(2023·广东六校联考)如图表示某高等植物细胞分裂周期图，下列说法正确的是( )
A.DNA和染色体数目加倍发生在乙→甲时期
B.秋水仙素诱导多倍体产生的作用时期是甲→乙
C.一个细胞周期指甲→甲的全过程
D.甲→乙的过程中最容易发生基因突变
答案 B
解析 乙→甲经历的时间长，为分裂间期，甲→乙经历的时间短，为分裂期，DNA加倍发生在乙→甲(间期)，染色体数目加倍发生在甲→乙(分裂期)后期，A错误；秋水仙素作用于甲→乙(分裂期)前期，抑制纺锤体形成，导致染色体数目加倍，B正确；一个细胞周期指乙→乙的全过程，C错误；DNA加倍发生在乙→甲(间期)，该过程中最容易发生基因突变，D错误。
2.(2023·西安高新一中调研)分裂期细胞的细胞质中含有一种促进染色质凝集为染色体的物质。将某种动物的分裂期细胞与G1期(DNA复制前期)细胞融合后，不会出现的情况是( )
A.来自G1期细胞的染色质开始凝集
B.融合细胞核DNA含量是G1期细胞的3倍
C.此时融合细胞内基因表达不活跃
D.融合后两细胞仍按各自的细胞周期运转
答案 D
解析 分裂期细胞内存在促进染色质凝集的物质，细胞融合后，来自G1期细胞的染色质便会开始凝集；染色质凝集后，高度螺旋化的染色体由于无法实现DNA的解螺旋，染色体也无法完成复制，即此时融合细胞内核DNA的含量为G1期细胞的3倍；染色体高度螺旋化会影响基因表达；融合后细胞的细胞周期会重新调整运转。
3.(2022·江苏南通通州期末)细胞异常增殖可导致肿瘤发生。图示雌激素在特定条件下促进乳腺癌细胞增殖的机制。在雌激素的作用下，乳腺癌细胞中周期蛋白D(cyclinD)的合成量增加，cyclinD与周期蛋白依赖性激酶(CDK4/6)结合形成复合物，促进乳腺癌的恶性发展。下列说法错误的是( )
A.雌激素受体不在细胞膜上
B.若细胞核 DNA含量开始增加，说明细胞周期开始进入图中的X期
C.染色体的形成有利于遗传物质平均分配，通过有丝分裂产生染色体数相同的子细胞
D.CDK4/6 活性抑制剂能抑制乳腺癌的恶性发展
答案 B
解析 由图可知，雌激素的受体在细胞内，激素－受体复合物形成于细胞内，A正确；X属于分裂间期的G1期，Y属于分裂间期的S期，S期进行DNA的复制，若细胞核 DNA 含量开始增加，说明细胞周期开始进入图中的 Y期，B错误；染色体的形成有利于遗传物质平均分配，通过有丝分裂产生染色体数相同的子细胞，C正确；CDK4/6 活性抑制剂，不利于CDK4/6与cyclinD结合形成复合物，抑制乳腺癌细胞分裂，D正确。
考点二 细胞的有丝分裂与无丝分裂
4.(2023·许昌市调研)下列关于细胞分裂各时期的叙述，正确的是( )
A.有核膜和核仁的时期，细胞内的DNA聚合酶较为活跃，而RNA聚合酶不活跃
B.染色体螺旋化程度达到最高的时期，细胞内不一定有同源染色体，但一定有染色单体
C.着丝粒数目加倍的时期，细胞内的全部染色体数与全部DNA数之比为1∶1
D.蛋白质合成较旺盛的时期，纺锤体可由中心粒发出的星射线或者细胞两极发出的纺锤丝形成
答案 B
解析 细胞分裂前的间期有核膜和核仁，间期主要完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，此时细胞内的DNA聚合酶与RNA聚合酶均较为活跃，A错误；中期染色体螺旋化程度达到最高，此时细胞内一定有染色单体，但对于只含一个染色体组的单倍体而言，中期细胞没有同源染色体，B正确；着丝粒数目加倍的时期，细胞内全部染色体数与全部核DNA数之比为1∶1，但细胞质中还有少量DNA，C错误；间期蛋白质合成较旺盛，而纺锤体的形成发生在有丝分裂的前期，D错误。
5.(2023·西工大附中调研)如图为有丝分裂过程中细胞分裂图像和染色体变化示意图，下列相关叙述正确的是( )
A.图甲为有丝分裂中期的植物细胞，此期染色体的着丝粒排列在赤道板上
B.图甲中④是一条染色体，在有丝分裂后期①和③会分离开来
C.图乙中⑧过程发生在有丝分裂前的间期，染色体因复制而加倍
D.图乙中⑨过程发生在前期，此期细胞中有两个中心粒
答案 B
解析 图甲无细胞壁有中心体，且染色体的着丝粒排列在赤道板上，判定甲为处于有丝分裂中期的动物细胞，A错误；图甲中④是一条染色体，①和③为姐妹染色单体，在有丝分裂后期①和③会因着丝粒的分裂而分离开来，B正确；图乙中⑧过程为染色体复制过程，发生在有丝分裂前的间期，但染色体并没有加倍，C错误；图乙中⑨过程发生的是染色质高度螺旋化，形成染色体，发生在前期，此期细胞中有两组中心粒即4个中心粒，D错误。
6.(2023·襄阳四中质检)无丝分裂又叫核粒纽丝分裂，是最早被发现的一种细胞分裂方式，细胞不经过有丝分裂各时期，而分裂为大致相等的两部分。下列叙述正确的是( )
A.无丝分裂不进行DNA分子的复制
B.蛙的红细胞和细菌都能进行无丝分裂
C.分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化
D.细胞核缢裂为二，产生的子细胞染色体减半
答案 C
解析 无丝分裂过程也有DNA分子的复制，A错误；细菌是原核生物，进行二分裂，B错误；分裂过程中细胞核缢裂成两个细胞核，但子细胞中染色体数目不变，D错误。
7.(2022·北京海淀区期末)细胞周期包括分裂间期(G1、S、G2)和分裂期(M)，如图所示。下列叙述不正确的是( )
A.分裂间期为分裂期的物质准备阶段
B.分裂间期合成相关蛋白质需要核糖体的参与
C.S期既可发生碱基互补配对，又可发生基因突变
D.染色体与DNA的数目在分裂期始终保持一致
答案 D
解析 分裂间期进行DNA复制和有关蛋白质合成，为分裂期做物质上的准备，A正确；蛋白质在核糖体上合成，B正确；S期主要进行DNA复制，可发生碱基互补配对，也可发生基因突变，C正确；在DNA复制前，着丝粒分裂后，每条染色体上含有一个DNA分子，在DNA复制后、着丝粒分裂前，每条染色体上含有两个DNA分子，D错误。
8.(2022·山东烟台调研)在有丝分裂过程中，动粒(多蛋白结构)位于着丝点两侧，负责将着丝粒与纺锤丝连接在一起，在有丝分裂中期的早期阶段，动粒表面被覆盖纤维状蛋白形成纤维冠，纤维冠确保染色体的正常分离，如图所示，下列相关叙述不正确的是( )
A.核膜和动粒从化学组成分析，主要区别是前者含有磷脂
B.观察染色体形态和数目最佳的时期为图乙
C.图甲细胞所处的时期特点是核膜、核仁消失，没有出现纺锤体
D.若纤维冠不能形成，则可能导致细胞分裂过程受阻
答案 C
解析 核膜的主要成分是蛋白质和磷脂，而据题干信息，动粒为蛋白质，因此二者的主要区别是前者含磷脂，A正确；观察染色体形态和数目的最佳时期是中期，据题干信息可知，纤维冠在中期形成，图乙为中期，B正确；图甲为前期，核膜、核仁消失，出现纺锤体，C错误；据题干信息可知，纤维冠能确保染色体正常分离，若纤维冠不能形成，则染色体不能正常分离，导致DNA无法平均分配到细胞两极，则细胞的分裂受阻，D正确。
考点三 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
9.(2023·江苏徐州调研)用高倍显微镜观察洋葱根尖分生区组织细胞的有丝分裂。下列叙述正确的是( )
A.处于分裂间期和中期的细胞数目大致相等
B.视野中不同细胞的染色体数目可能不相等
C.观察处于分裂中期的细胞，可清晰看到赤道板和染色体
D.细胞是独立分裂的，因此可选一个细胞持续观察它的整个分裂过程
答案 B
解析 细胞分裂间期时间远远长于分裂期，故显微镜下处于间期的细胞数目多于处于中期的细胞数目，A错误；有丝分裂后期，着丝粒分裂，染色体数目暂时加倍，B正确；赤道板是一个假想的结构，不是真实存在的，C错误；在制作装片时，解离过程中细胞已经死亡，不能通过一个细胞观察它的整个分裂过程，D错误。
10.(2023·河北正定调研)某同学用紫色洋葱(2n＝16)制备临时装片观察细胞的有丝分裂，显微镜下的图像如图所示，下列叙述正确的是( )
A.取新鲜的洋葱鳞片叶外表皮制作临时装片
B.镜检时需要先在低倍镜下找到分生区细胞
C.细胞①有8个四分体，②有32条染色体
D.用甲紫溶液处理细胞①会使染色体数加倍
答案 B
解析 洋葱鳞片叶外表皮细胞已经高度分化，不再分裂，因此不能用于观察细胞的有丝分裂，A错误；四分体只在减数分裂过程中出现，有丝分裂过程中不会形成四分体，因此细胞①中不会出现四分体，C错误；用甲紫溶液处理细胞①会使染色体着色，但不会使染色体数加倍，D错误。
【综合提升】
11.(2023·四川南充诊断)图甲表示小鼠上皮细胞一个细胞周期的4个阶段(G1期主要合成RNA和蛋白质；S期是DNA合成期；G2期DNA合成终止，合成RNA及蛋白质；M期是细胞分裂期)。图乙表示流式细胞仪测定的细胞群体中处于不同时期的细胞数量和DNA相对含量。请据图回答下列问题：
(1)请用图甲中所示字母与箭头表示一个完整的细胞周期：_________________。
(2)在电子显微镜下观察处于M期的细胞，可见由细胞两极的________发出星射线。在M期，染色单体的消失发生在________期，染色体数与核DNA分子数之比为1∶2的时期为________期。
(3)图乙中细胞数量呈现两个峰，左侧峰表示图甲中的____________期细胞，右侧峰表示图甲中的________期细胞。
(4)下列是关于细胞分裂过程中细胞内变化的叙述，能正确表示一个细胞周期内分裂过程的顺序是________(用序号和箭头表示)。
①两个相同DNA分子完全分开 ②出现放射状排列的细丝 ③中心粒发生倍增 ④着丝粒排列在一个平面上
(5)图丙是某同学绘制的小鼠体细胞有丝分裂模式图(只画出部分染色体)，其中错误的是________。
丙
答案 (1)G1→S→G2→M (2)中心粒 后 前、中 (3)G1 G2期和M (4)③→②→④→① (5)③④
解析 (1)一个完整的细胞周期包括分裂间期(G1期、S期和G2期)及分裂期(M期)，一个完整的细胞周期指从一次分裂完成时开始到下一次分裂完成时为止，用图甲中所示字母与箭头表示的一个完整的细胞周期为G1→S→G2→M。(2)小鼠细胞是动物细胞，在分裂前期可见由细胞两极的中心粒发出星射线。在M期，染色单体的消失发生在后期(着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，成为独立的染色体)，在前期和中期，每条染色体含有2条染色单体，染色体数与核DNA分子数之比为1∶2。(3)图乙中左侧峰表示DNA相对含量为2的细胞，即图甲中的G1期细胞，右侧峰表示DNA相对含量为4的细胞，即图甲中的G2期和M期细胞。(4)①两个相同DNA分子完全分开，发生在有丝分裂后期；②出现放射状排列的细丝，是纺锤体的形成，发生在前期；③中心粒倍增发生在间期；④着丝粒排列在一个平面上，发生在中期。故正确表示一个细胞周期内分裂过程的顺序是③→②→④→①。(5)中心粒在间期复制，①正确；后期，纺锤丝牵引染色体移向细胞两极，②正确；动物细胞分裂末期不能形成细胞板，③错误；同源染色体分离不会发生在体细胞的有丝分裂过程中，④错误；分裂结束，形成2个子细胞，⑤正确。
细胞类型
分裂间期
分裂期
细胞周期
蚕豆根尖分生区细胞
15.3
2.0
17.3
小鼠十二指肠上皮细胞
13.5
1.8
15.3
人的肝细胞
21
1
22
人的宫颈癌细胞
20.5
1.5
22
名称
生物类型
作用时期
生理作用
核糖体
动物、植物
主要是分裂间期
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DNA
2n→4n
4n
4n
4n
4n→2n
染色体
2n
2n
2n
2n→4n
4n→2n
染色单体
0→4n
4n
4n
4n→0
0
成分或结构
时期
原因
DNA
间期
________
染色体
后期
________
中心体
间期
________
细胞核
____
新核膜已经形成，细胞质尚未分裂
项目
上升段的变化原因
下降段的变化原因
核DNA
分裂间期(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
分裂间期(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
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