细胞周期和细胞的有丝分裂\n课前自主预习案高效课堂课堂总结历届真题\n课前自主预习案\n素能目标★考向导航\n基础梳理——系统化知识点一 细胞生长与细胞周期1．多细胞生物生长的原因(从细胞的角度分析)(1)通过________增大细胞的体积。(2)通过________增加细胞的数量。2．细胞不能无限长大(1)实验——细胞大小与物质运输的关系①实验原理a．酚酞遇NaOH呈紫红色。b．用不同大小的琼脂块模拟不同大小的______。c．用NaOH在琼脂块中扩散的体积与整个琼脂块的体积的比值模拟细胞的__________________。细胞生长细胞分裂细胞物质运输的效率\n②实验步骤：阅读教材，了解实验步骤与实验材料③实验结果：依据下表信息，进一步完善补充：琼脂块的边长/cm表面积/cm2体积/cm3比值(表面积/体积)NaOH扩散的深度/cm比值(NaOH扩散的体积/整个琼脂块的体积)3542720.5________2248___0.57/81________160.5119/2736\n④实验结论a．在相同时间内，NaOH在每一琼脂块内扩散的深度基本相同，说明NaOH在每一琼脂块内扩散的速率是______的。b．琼脂块的表面积与体积之比(相对表面积)随着琼脂块的增大而________。c．NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随着琼脂块的增大而________。(2)细胞不能无限长大的原因相同减小减小表面积与体积细胞核\n3．细胞周期连续分裂下一次分裂完成分裂间期分裂期\n知识点二 细胞的有丝分裂1．有丝分裂过程蛋白质染色体核仁核膜纺锤体染色质纺锤丝\n2．动物细胞与高等植物细胞有丝分裂的主要区别纺锤丝中心粒(体)细胞壁缢裂\n3．细胞有丝分裂的意义将亲代细胞的________经过复制之后，精确地平均________________。由于染色体上有遗传物质DNA，因而在细胞的亲代和子代之间保持了________的稳定性。知识点三 细胞的无丝分裂染色体分配到两个子细胞中遗传性状染色体纺锤丝蛙的红细胞细胞核中部\n基能过关——问题化一、判一判判断正误并找到课本原话1．NaOH在每一琼脂块内扩散的速率不同。(P111—实验 讨论1)()2．细胞越小，细胞表面积相对就越大，细胞的物质运输的效率就越高，细胞体积越小越好。(P111—批判性思维)()3．减数分裂是一种特殊方式的有丝分裂，它与有性生殖细胞的形成有关。(P112—知识链接)()4．有丝分裂中期染色体的形态比较稳定，数目比较清晰，便于观察。(P113—正文)()5．有丝分裂间期，染色体解开螺旋，呈细丝状。(P113—思考题)()6．有丝分裂后期，在纺锤丝的牵引下着丝点分裂成两个，姐妹染色单体分开。(P113—正文)()×××√√√\n7．植物有丝分裂末期，细胞板从细胞中部向内扩展逐渐形成细胞壁。(P113—正文)()8．动物细胞有丝分裂过程中中心粒在间期倍增移向两极。(P113—正文)()9．解离时使用盐酸和酒精混合液，目的是使组织中的细胞相互分离开。(P116—实验)()10．制片过程：在盖玻片上再加一片载玻片，用拇指轻轻按压，使细胞分散开，有利于观察。(P116—实验)()11．分生区细胞呈正方形，排列紧密。(P116—实验)()12．有些个体较大的原生动物会出现两个细胞核的原因是保证正常的核质比，有些原生动物有伸缩泡的原因是增大膜表面积与体积之比。(P114—技能训练)()××√√√√\n二、连一连有丝分裂过程——以高等植物细胞为例(连线)\n三、比一比动物和高等植物细胞有丝分裂的区别中心粒倍增(间期)纺锤体形成方式(前期)细胞分裂方式(末期)高等植物细胞____两极______纺锤体________→细胞壁→分割细胞质动物细胞____中心粒______纺锤体细胞膜→_______→缢裂细胞无纺锤丝细胞板有星射线中央凹陷\n四、议一议【教材易漏拾遗】1．观察教材P112中表6－1，分析观察细胞分裂期最佳的细胞类型是哪一类？2．观察教材P114中6－7，推测蛙的红细胞有核膜吗？提示：小鼠十二指肠上皮细胞。提示：有。\n3．[必修1P112图6－1]若用显微镜观察某种生物的分生组织，视野中的大部分细胞处于________，原因是_______________________。分裂间期分裂间期持续时间较长\n高效课堂\n考点一 细胞的生长和增殖的周期性(国考5年1考)任务驱动·探究突破任务1细胞增殖的周期性(1)细胞增殖①细胞增殖包括________和________整个连续的过程。②方式③意义：是生物体______________________的基础。物质准备细胞分裂有丝减数二生长、发育、繁殖、遗传\n(2)细胞周期①概念：连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂______时为止，为一个细胞周期。②适用范围：a.进行______分裂的细胞才有细胞周期；b.______分裂的细胞才有细胞周期。(3)判断下列哪些细胞具有细胞周期A．根尖分生区细胞B．植物形成层细胞C．神经细胞D．人表皮细胞E．哺乳动物成熟红细胞F．干细胞G．生发层细胞H．洋葱表皮细胞I．浆细胞①具有细胞周期的是：____________。②判断的理由：这些细胞都是___________的细胞。完成有丝连续A、B、F、G连续分裂\n任务2细胞周期的表示方法a→b→c→aa＋b或c＋dA→GG1SG2\n总结：判断一个完整的细胞周期的方法(1)细胞周期以________为起点，而不能以分裂期为起点。(2)分裂间期的时间________分裂期。分裂间期远远长于\n[技法提炼](1)判断一个完整的细胞周期的方法①“先长后短”：一个细胞周期一定要先经过一个长的间期，再经过一个短的分裂期。②“终点到终点”：从完成时开始，到完成时结束，为一个细胞周期。③“先复制后分裂”：一个细胞周期一定要先完成DNA的复制，才能完成细胞的分裂。(2)解答有关细胞周期的三个技巧①只有连续分裂的细胞才具有细胞周期，高度分化的体细胞(如神经、肌肉细胞)和减数分裂产生的生殖细胞不具有细胞周期。②细胞周期的长短由遗传物质决定，同时受环境因素影响。③在观察有丝分裂时，应选择分裂期相对较长的材料，有利于观察到处于不同分裂时期的图像。\n(3)细胞周期中的三种变化分析策略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发生差错，即发生基因突变。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：用药物作用于癌细胞，在分裂间期，DNA分子不能复制，可抑制癌细胞的无限增殖。(4)分裂后产生的子细胞有三种去路：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。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。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。\n任务3影响细胞周期的因素(1)内部因素：不同种类的细胞，细胞周期持续的时间_________，间期和分裂期所占的比例____________。(2)外部因素：温度、pH、射线、生理或病理状况等，这些因素通过影响________影响细胞周期。不一定相同也不一定相同酶的活性\n考向分类·对点落实考向一细胞周期的判断及表示方法1.[2022·渤大附中、育明高中高三第一次考试]图为细胞周期示意图，处于G0期的细胞属于暂不分裂的细胞。下列相关叙述中正确的是()A．一个完整的细胞周期包括G0、G1、S、G2、MB．S期是染色体复制及数目加倍的时期C．M期是染色单体形成和消失的时期D．记忆B细胞和记忆T细胞所处时期为G0期答案：D\n解析：一个完整的细胞周期包括G1、S、G2、M，A错误；S期是DNA复制及加倍的时期，此时染色体数目并没有加倍，B错误；分裂间期是染色单体形成的时期，M期是染色单体消失的时期，C错误；记忆B细胞和记忆T细胞属于暂不分裂细胞，因此其所处的时期为G0期，D正确。\n2．[2022·陕西高三质量检测]细胞分裂间期依次划分为G1、S和G2期，研究者将处于不同时期的细胞进行融合，实验结果如下图所示。其中灰色的部分是细胞核，黑点代表中心体。下列推断不合理的是()A．引发中心体复制的物质持续存在到G2期B．中心体和DNA复制可能同时进行C．S期细胞中可能存在使G1期细胞核进入S期的物质D．中心体的复制始于G1期，在G2期复制完毕答案：D\n解析：据图可知，G1期的细胞含有1个中心体，S期和G2期的细胞含有两个中心体，G1期的细胞和G2期的细胞融合，G1期细胞可以完成中心体的复制，推测引发中心体复制的物质持续存在到G2期，A正确；G1期和S期的细胞融合，G1期细胞可以发育到S期，同时完成中心体的复制，B正确；根据B推测S期细胞中存在使G1期细胞核进入S期的物质，C正确；中心体在S期已复制完毕，D错误。\n考向二细胞周期同位素标记问题3.[2022·长沙模拟]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，结果如图所示。已知蚕豆有丝分裂周期为20h。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6h答案：B\n解析：b点时UdR(尿嘧啶核苷酸)大量利用，说明此时细胞大量合成RNA，A正确；d点时，细胞中合成DNA速率最快，但d点到e点，TdR(胸腺嘧啶核糖核苷酸)仍然被利用，说明该阶段合成DNA，e点时细胞中DNA含量达到最大值，B错误；基因突变最容易发生在DNA复制过程中，即c～e段，C正确；间期主要的特点是完成DNA的复制和蛋白质的合成，在图中分裂间期大约有14h，细胞周期大约为20h，则分裂期时间不超过6h，D正确。\n考向三细胞生长和细胞周期相关实验分析4.抑素是细胞释放的、能抑制细胞分裂的物质，主要作用于细胞周期的G2期。研究发现，皮肤破损后，抑素释放量减少，细胞分裂加快。伤口愈合后，抑素释放量增加，细胞分裂又受抑制。由此推断()A．抑素对细胞分裂的抑制作用是可逆的B．皮肤细胞培养时，加入一定量的抑素有利于细胞分裂C．抑素能抑制皮肤细胞G2期的活动，使其细胞周期缩短D．抑素抑制DNA复制所需蛋白质的合成，阻断细胞分裂答案：A解析：从题干信息可知抑素对细胞分裂的抑制作用是可逆的，A正确；抑素的作用是抑制细胞的分裂，B错误；抑素能抑制皮肤细胞G2期的活动，使其细胞周期延长，C错误；G2期DNA复制已经完成，所以抑素不会抑制DNA复制所需蛋白质的合成，D错误。\n5．[浙江卷，21]下表所示为实验测得离体培养的胡萝卜根尖细胞的细胞周期各阶段时间。下列叙述正确的是()A．G1期的细胞中主要进行有关蛋白质的合成及核糖体的增生B.用含DNA合成抑制剂的培养液培养1.3h后，细胞都被阻断在S期C．G2期的细胞中每个染色体含2条并列的染色单体，导致染色体数目加倍D．胡萝卜各组织细胞周期时间长短相同，但G1、S、G2和M期的时间长短不同周期G1SG2M合计时间(h)1.32.72.90.67.5答案：A\n解析：G1期为DNA复制前期，细胞中主要进行有关蛋白质的合成及核糖体的增生，A正确；S期是DNA复制期，用含DNA合成抑制剂的培养液培养1.3h后，DNA复制不能进行，G1细胞都被阻断在S期，B错误；G2期是DNA复制后期，细胞中的每个染色体含2条并列的染色单体，但染色体数目不变，C错误；胡萝卜不同组织细胞的细胞周期持续的时间长短不同，G1、S、G2和M期的时间长短也不同，D错误。\n考点二 有丝分裂过程中相关结构与数量的变化(国考5年3考)(全国卷：2021全国乙卷；2018全国卷Ⅰ；2017全国卷Ⅲ)任务驱动·探究突破任务1染色体、染色单体、DNA的变化规律(以二倍体为例)(1)染色体、染色单体及DNA三者之间的数量关系：①当有染色单体(前、中期)时，染色体∶染色单体∶DNA＝________。②当无染色单体(后、末期)时，染色体∶DNA＝________。1∶2∶21∶1\n(2)数量变化：时期间期前期中期后期末期染色体2N2N2N4N________染色单体________4N4N______0核DNA________4N4N4N________4N→2N0→4N02N→4N4N→2N\n(3)一个细胞中核DNA、染色体、染色单体、每条染色体上DNA含量的变化曲线：\n①a→b、l→m、p→q变化原因都是________________。②g→h、n→o、r→s变化原因都是着丝点分裂，姐妹染色单体分开，形成子染色体。③c→d、r→s的变化很相似，但时期不同。④染色单体数在细胞周期中的起点为0，终点也为0。DNA分子的复制\n任务2与细胞有丝分裂有关的细胞器(1)有丝分裂过程中细胞器的作用时期及生理作用细胞器细胞类型作用时期生理作用核糖体________整个时期各种______的合成______动物、低等植物前期______的形成高尔基体植物末期________线粒体动物、植物整个时期提供能量(2)有丝分裂过程中相关细胞器的分配①中心粒在间期倍增后，均等分配到两个子细胞中。②线粒体、叶绿体等细胞器随机、不均等分配到两个子细胞中。动物、植物蛋白质中心体纺锤体细胞壁的形成\n任务3高等植物、动物细胞有丝分裂的不同纺锤体形成不同(前期)细胞分裂方式不同(末期)高等植物细胞细胞两极发出纺锤丝________形成细胞壁动物细胞________发出星射线细胞膜向内凹陷使细胞缢裂细胞板\n任务4无丝分裂(1)特点：分裂过程中不出现______和______的变化。(2)过程①______先延长，核的中部向内凹陷，缢裂成为两个细胞核。②整个细胞从中部缢裂成两部分，形成两个______。(3)实例：___________的无丝分裂。中心粒纺锤丝细胞核子细胞蛙的红细胞\n[技巧归纳](1)动植物细胞的识别技巧：图像画成方形或图像中有细胞板结构，无中心粒(体)结构，一般可判断为高等植物细胞；图像画成圆形或有中心粒(体)结构，无细胞板结构，通过缢裂方式平分细胞，一般可判断为动物细胞。(2)细胞有丝分裂时期的识别：图像在具备同源染色体的前提下还具有以下特点之一即可判断为有丝分裂：染色体散乱排列，无联会现象——有丝分裂前期；着丝点排列在赤道板上——有丝分裂中期；染色体移向两极，每一极都有同源染色体——有丝分裂后期。(3)用口诀法理解有丝分裂各时期的特点：间期——“复制合成非等闲”、前期——“两失两现一散乱”、中期——“两体清晰点在板”、后期——“点裂加倍均分移”、末期——“两现两失新胞建”。\n考向分类·对点落实考向一有丝分裂过程相关知识的准确判断1.高考重组，判断正误。(1)二倍体生物细胞正在进行着丝点分裂时细胞中一定不存在同源染色体。[天津卷，T1A]()(2)二倍体生物细胞着丝点分裂一定导致DNA数目加倍。[天津卷，T1B]()(3)二倍体生物细胞正在进行着丝点分裂时染色体DNA一定由母链和子链组成。[天津卷，T1C]()×提示：二倍体生物细胞进行着丝点分裂时，细胞可能处于有丝分裂后期或减数第二次分裂后期，若为前者，则细胞中存在同源染色体。×提示：着丝点分裂导致染色体数目加倍，但DNA数目不变。√提示：DNA复制方式为半保留复制，则DNA中一定有一条母链和一条子链。\n(4)二倍体生物细胞正在进行着丝点分裂时细胞中染色体数目一定是其体细胞的2倍。[天津卷，T1D]()(5)动物细胞分裂间期有DNA和中心体的复制。()(6)纺锤体形成于分裂前期，消失于分裂后期。()(7)染色单体形成于分裂前期，消失于分裂后期。()(8)蛙受精卵发育过程中不能发生DNA的半保留复制。()×提示：有丝分裂后期染色体数目增加，是体细胞染色体数目的2倍；减数第二次分裂后期，染色体数也暂时加倍，但与体细胞中染色体数相等。√×××\n高考VS教材高考溯源以上内容主要源自人教必修1P112～114有丝分裂与无丝分裂知识，全面把握有丝分裂过程及相关物质或结构变化并了解无丝分裂特点和适用范围是解题的关键。\n[即时对练](教材改编题，人教必修1P115T4、T5改编)下列与有丝分裂相关的叙述，正确的是()A．随着着丝点的分裂，DNA数目加倍B．有丝分裂是真核细胞的主要增殖方式，无丝分裂是原核细胞的主要增殖方式C．与动物细胞有丝分裂方式不同，植物细胞有丝分裂末期可形成赤道板D．动物细胞有丝分裂与细胞膜的流动性密切相关答案：D解析：随着着丝点分裂，染色体数目加倍；有丝分裂和无丝分裂均为真核细胞的分裂方式；植物细胞有丝分裂过程中可形成细胞板而不是赤道板；动物细胞有丝分裂末期的缢裂主要靠细胞膜的流动性。\n考向二有丝分裂各时期特点及细胞分裂图像识别2.在细胞的有丝分裂过程中，有时会观察到多极纺锤体的出现(如图2)，下列有关叙述不正确的是()A．图1细胞所处的时期最可能是分裂间期B．在分裂过程中纺锤体会周期性的出现和消失C．纺锤丝能够牵引染色体在细胞中移动D．多极纺锤体的出现可能导致染色体无法均分答案：A\n解析：图1细胞中已经形成了纺锤体，纺锤体在前期形成，因此图1细胞所处的时期不可能是间期，A错误；有丝分裂过程中纺锤体在前期出现，在末期消失，B正确；纺锤丝附着在着丝点上牵引染色体移动，C正确；多极纺锤体的出现会导致后期加倍的染色体移向三个方向，细胞中染色体无法均分，D正确。\n3．[2022·河南名校调研]如图所示某动物细胞的有丝分裂过程图。下列相关叙述正确的是()A．图中从时期①到⑧可表示一个完整的细胞周期B.图中时期②染色质已变成空间结构稳定的染色体C.图中时期③同源染色体两两配对并形成四分体D.图中时期⑥到⑦在赤道板的位置不会出现细胞板答案：D\n解析：细胞周期从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，因此图中可表示一个完整的细胞周期的应该是从时期⑧到⑧，A错误；有丝分裂中期的染色体空间结构最稳定，时期②为前期，此时期染色质变化为染色体，B错误；同源染色体联会形成四分体发生于减数第一次分裂前期，有丝分裂过程中不发生联会现象，C错误；动物细胞有丝分裂过程中不出现细胞板，D正确。\n4.[安徽卷]如图是某同学在观察洋葱根尖细胞有丝分裂时拍摄的显微照片。下列叙述正确的是()A．甲细胞中每条染色体的着丝点排列在细胞板上B．乙细胞中染色体被平均分配，移向细胞两极C．甲和乙细胞中的染色体数目相等，DNA含量相同D．统计图中处于分裂期的细胞数，可计算细胞周期的长短答案：B解析：根据图示可知：甲细胞处于有丝分裂中期，乙细胞处于有丝分裂后期。甲细胞的每条染色体的着丝点排列在赤道板上，A错误；乙细胞中染色体被平均分配，移向细胞的两极，B正确；乙细胞中的染色体是甲细胞中的2倍，DNA含量相同，C错误；统计图中处于分裂期的细胞数不可计算细胞周期的长短，只可计算分裂期所用时间在细胞周期中的比例，D错误。\n5．[2022·长治二中高三调研]家鸽肝脏受损时可以通过细胞增殖进行修复。如图为显微镜下观察到的家鸽(基因型为AaBb)肝脏的临时装片，下列叙述正确的是()A．戊细胞中赤道板的位置会出现细胞板B．甲～戊在细胞周期中出现的前后顺序为乙→甲→丙→丁→戊C．丁细胞中正在发生等位基因A与a、B与b的分离D．甲～戊五个细胞及其分裂形成的子细胞中均含有同源染色体答案：D\n解析：家鸽是动物，其细胞分裂过程中不会出现细胞板，A错误；由分析可知，甲～戊在细胞周期中出现的前后顺序为乙→丙→甲→丁→戊，B错误；丁细胞处于有丝分裂后期，有丝分裂过程中不会发生等位基因A与a、B与b的分离，减数分裂过程中才会发生等位基因的分离，C错误；有丝分裂过程及其形成的子细胞中均含有同源染色体，D正确。\n考向三有丝分裂过程中染色体、DNA分子、染色单体的数量变化6.[2022·湖南省百校联考]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右图所示。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\n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。\n考向四结合新情境或数据信息，考查有丝分裂过程及特点7.在有丝分裂过程中，姐妹染色单体均须附着于纺锤丝上，这称为双定向作用。一种称为纺锤体装配检查点(SAC)的监控机制能监视纺锤丝附着过程，一旦发现如图所示的异常现象，便暂停姐妹染色单体的分离和有丝分裂的进行，直到双定向作用完成才能继续进行分裂，下列有关分析错误的是()A．若图示为动物细胞，则星射线由两组中心粒参与形成B．图中细胞处于有丝分裂前期C．纺锤丝牵拉染色体的移动需要消耗能量D．据题及图示可判断MCC对APC具有促进作用答案：D\n解析：动物细胞有丝分裂过程中，前期两组中心粒的周围发出无数条放射状的星射线，两组中心粒之间的星射线形成纺锤体，A正确；根据分析，双定向作用发生在有丝分裂过程中，题图中核仁、核膜消失，染色体形态出现，且每条染色体含两条姐妹染色单体，纺锤丝出现，应处于有丝分裂前期，B正确；纺锤丝牵拉染色体的移动需要消耗能量，C正确；据题分析，MCC对APC具有抑制作用，D错误。\n8．[北京卷]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，结果如下图，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\n解析：从图中可以看出，a峰中细胞DNA相对含量是40，b峰中细胞DNA相对含量是80，即b峰中细胞的DNA含量是a峰中的2倍，A正确；a峰与b峰之间的细胞内的DNA在逐渐加倍，所以正处于细胞分裂间期DNA复制的过程中，B正确；b峰中细胞处于细胞分裂的分裂期，C错误；实验组b峰中细胞数目明显减少的原因是该抗癌药物有效抑制了癌细胞在细胞分裂间期的DNA复制，使得进入分裂期的细胞明显减少，D正确。\n高考必考教材实验❽——观察根尖分生组织细胞的有丝分裂(国考5年1考)(2020全国卷Ⅰ)任务驱动·探究突破任务1实验分析(1)实验原理①高等植物的分生组织细胞有丝分裂较为旺盛。②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染色体的存在状态，判断处于不同分裂时期的细胞。③细胞核内的染色体容易被碱性染料(如龙胆紫溶液)染成深色。\n(2)实验步骤使组织中的细胞相互分离开来洗去解离液，防止解离过度0.01g/mL或0.02g/mL载玻片使细胞分散开来，有利于观察\n[名师提醒]1．实验成功的关键及注意事项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位选取分裂旺盛的部位(如茎尖、根尖的分生区)时间必须在分裂旺盛的时间\n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，不能看到染色体的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\n2.高中生物实验中洋葱的“一材多用”(1)叶片——叶绿体中色素的提取和分离实验。(2)鳞片叶外表皮——植物细胞的吸水和失水实验。(3)鳞片叶内表皮——观察DNA和RNA在细胞中的分布实验。(4)根尖——观察根尖分生组织细胞的有丝分裂和低温诱导植物染色体数目的变化实验。\n任务2研析深化教材，析因推理归纳，提升学科素养科学探究(1)取材时为什么只能剪2～3mm，而不能过长？(2)解离和染色时间要严格控制的原因是什么？提示：若剪得过长会包括伸长区，伸长区无细胞分裂，增加了寻找观察细胞的难度。提示：①若解离时间太短，则压片时细胞不易分散开来；时间过长，则细胞解离过度、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，则使细胞核等其他部分充满染色剂，无法分辨染色体。\n(3)压片时的操作要领是什么？(4)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：在盖玻片上再加一片载玻片，然后用拇指轻轻按压，目的是使细胞均匀分散开来，避免压碎盖玻片和产生滑动，使根尖形态匀称。压片结束后要把上面的载玻片去掉再观察。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，要不断的移动装片，在不同的视野中寻找。\n考向分类·对点落实考向一实验原理与操作的考查1.[江苏卷]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\n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，细胞会被破坏，将会影响实验结果，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，并用镊子把根尖弄碎，盖上盖玻片，在盖玻片上再加一片载玻片，然后，用拇指轻轻地按压载玻片，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。\n2．[浙江4月选考]在“制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片”活动中，观察到不同分裂时期的细胞如图所示：下列叙述错误的是()A．装片制作过程中需用清水漂洗已解离的根尖便于染色B．观察过程中先用低倍镜找到分生区细胞再换用高倍镜C．图甲细胞所处时期发生DNA复制及相关蛋白质的合成D．图丙细胞中的染色体数目比图乙细胞中的增加了一倍答案：C\n解析：装片制作过程中需用清水漂洗已解离的根尖以便于染色，A正确；使用显微镜进行观察时，应先用低倍镜找到分生区细胞再换用高倍镜，B正确；图甲细胞核膜已消失处于有丝分裂前期，DNA复制和相关蛋白质合成发生在间期，C错误；图丙细胞处于有丝分裂后期，染色体数目比中期细胞(图乙)增加了一倍，D正确。\n3．[天津卷]在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中，以下操作和结论正确的是()A．剪取5cm根尖，用酒精和吡罗红混合液解离染色B．如图是高倍显微镜下调节细准焦螺旋看到的视野C.持续观察，视野中的K细胞将分裂成两个子细胞D.视野中，N细胞的染色体数目是M细胞的一半答案：B解析：在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中，需用解离液(盐酸＋酒精)对剪取的2～3mm的根尖进行解离处理，A错误；由图示可看出该视野图像清晰是高倍镜下调节细准焦螺旋后所观察到的，B正确；因解离液可杀死细胞，故显微镜下观察到的细胞均是停留在某一时期的死细胞，C错误；视野中N细胞(处于有丝分裂后期)的染色体数是M细胞(处于有丝分裂中期)的两倍，D错误。\n考向二实验的拓展探究的考查4.[福建卷]为了研究从植物中提取的可可碱是否可以作为除草剂，某科研小组开展了可可碱对鬼针草根尖细胞的有丝分裂和种子萌发影响的实验研究，结果如下表。请回答：可可碱浓度(mmol·L－1)根尖细胞有丝分裂种子发芽率(%)有丝分裂指数(%)分裂期细胞占比(%)前期和中期后期和末期03.733.040.6981.50.12.902.160.7468.10.52.101.720.3818.61.01.961.720.242.3注：有丝分裂指数＝分裂期细胞数/观察细胞的总数×100%\n(1)本实验需要制作根尖细胞有丝分裂装片，制片过程中根尖解离需要用到的试剂是__________________。右图为显微镜下观察到的部分细胞图像，箭头所指的细胞处于分裂期的____期。(2)实验结果显示，与对照组相比，当可可碱浓度达到时，在分裂期的细胞中，后期和末期的细胞数目相对______。产生这种结果的原因可能是___________________________，导致染色体无法移向细胞两极。(3)实验结果表明，随着可可碱浓度的升高，种子发芽率________。为探究可可碱影响种子发芽率的可能原因，某同学提出假设：可可碱会降低种子中赤霉素的水平。现欲通过实验检验上述假设，请写出实验设计的基本思路：____________________________________________________________________________________________________________。盐酸和酒精的混合液中减少可可碱能够抑制纺锤体的形成降低以不同浓度的可可碱处理鬼针草种子，一段时间后测定各组种子中赤霉素的含量，分析可可碱浓度与赤霉素含量的关系\n解析：(1)实验中将根尖放入盛有盐酸和酒精混合液(1∶1)的玻璃皿中，在室温下解离。据图可知染色体的着丝点排列在细胞中央的一个平面上，细胞应处于分裂期的中期。(2)据表可知，对照组中后期和末期分裂指数0.69%，可可碱浓度1mmol/L实验组后期和末期分裂指数0.24%，故较对照组减少。依题意可知：染色体无法移向两极，产生的原因可能是可可碱能够抑制纺锤体的形成，使分裂后期和末期的细胞数目减少。(3)据表可知，随着可可碱浓度的升高，种子发芽率降低。依题意可知该探究实验的自变量是可可碱浓度，因变量是种子中赤霉素含量。因此，实验设计思路：设置一系列浓度梯度的可可碱处理鬼针草种子，一段时间后测定各组种子中赤霉素的含量，进而得出可可碱浓度与赤霉素含量的关系。\n题后反思高考对本实验的创新考查角度(1)探究影响细胞有丝分裂的外界因素(主要有温度、pH、射线、化学物质、生理和病理状况等)，通过观察有丝分裂的图像可以推断外界因素的影响情况。(2)根据观察某时期细胞数的多少可确定细胞周期各时期持续时间的长短。(3)探究纺锤体在有丝分裂中的作用。\n课堂总结\n[网络建构提升]无限长大无丝分裂减数分裂间期前期后期末期\n[长句应答必备]1．细胞体积越大，细胞的表面积与体积之比就越小，物质运输的效率就越低。2．细胞分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备，完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度的生长。3．动物细胞的一个细胞周期中，DNA复制和中心粒的倍增均发生在分裂间期。4．真核细胞的分裂方式有三种：无丝分裂、有丝分裂和减数分裂。5．有丝分裂最重要的变化是：间期DNA复制，数目倍增；分裂期在纺锤体作用下将复制后的亲代细胞染色体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性状的稳定性。\n历届真题\n[翻阅教材品原味]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条染色体的着丝点排列在赤道板上，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：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，在间期，DNA进行半保留复制，形成16个DNA分子，A正确；间期染色体已经复制，故在前期每条染色体由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。\n[人教必修1]P112－113(高考VS教材)\n\n2．[2020·全国卷Ⅰ]为达到实验目的，需要选用合适的实验材料进行实验。下列实验目的与实验材料的对应，不合理的是()实验材料实验目的A大蒜根尖分生区细胞[人教必修1]P115观察细胞的质壁分离与复原B蝗虫的精巢细胞[人教必修2]P21观察细胞的减数分裂C哺乳动物的红细胞观察细胞的吸水和失水D人口腔上皮细胞观察DNA、RNA在细胞中的分布答案：A\n解析：根尖分生区无成熟的大液泡，不能用于观察细胞的质壁分离与复原，A符合题意；蝗虫的精巢细胞可以发生减数分裂，可以用于观察细胞的减数分裂，B不符合题意；哺乳动物的红细胞吸水会膨胀，失水会皱缩，故可以用于观察细胞的吸水和失水，C不符合题意；人的口腔上皮细胞无色，且含有DNA和RNA，可以用于观察DNA、RNA在细胞中的分布，D不符合题意。\n[人教必修1]P115(高考VS教材)[人教必修2]P21(高考VS教材)\n3．[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”)被阻断在间期。分裂间(或答：S)纺锤体的形成不会\n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间期。(2)秋水仙素通过抑制纺锤体的形成来使染色体数目加倍，而纺锤体形成于有丝分裂前期，因而经秋水仙素处理的细胞不会被阻断在间期。\n(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)。完成DNA复制和有关蛋白质的合成，为分裂期准备物质解析：(3)分裂间期的特点是有关蛋白质的合成、DNA进行复制、为分裂期准备物质。\n[人教必修1]P112(高考VS教材)[人教必修2]P87(高考VS教材)\n4．[全国卷Ⅰ，节选]回答下列问题：(1)在观察大蒜根尖细胞有丝分裂的实验中，常用盐酸酒精混合液处理根尖，用龙胆紫溶液染色。实验中，盐酸酒精混合液的作用是________________________；龙胆紫溶液属于_____性染料，能够使细胞中的________着色。使组织中的细胞相互分离碱染色体解析：(1)在观察植物细胞有丝分裂实验中，染色体能够被碱性染料龙胆紫溶液染成深色，从而便于在光学显微镜下进行观察。实验中盐酸和酒精混合液的作用是将组织中的细胞相互分离开来。\n[人教必修1]P116(高考VS教材)\n[同类选做找共性]5．[2021·浙江1月]下列关于植物细胞有丝分裂的叙述，正确的是()A．前期，核DNA已完成复制且染色体数目加倍B．后期，染色体的着丝粒分布在一个平面上C．末期，含有细胞壁物质的囊泡聚集成细胞板D．亲代细胞的遗传物质平均分配到两个子细胞答案：C解析：由于间期时进行DNA的复制，在分裂前期核DNA已完成复制，但由于着丝粒未分裂，染色体数目未加倍，A错误；有丝分裂中期时染色体的着丝粒分布在细胞中央的一个平面上，后期着丝粒分裂，分离的染色体以相同的速率分别被纺锤丝拉向两极，B错误；在植物细胞有丝分裂末期，细胞质开始分裂，含有细胞壁物质的囊泡聚集成细胞板，之后发展成为新的细胞壁，C正确；在有丝分裂中，亲代细胞的细胞核内的染色体经复制后平均分配到两个子细胞中，但细胞质中的遗传物质不一定平均分配到两个子细胞中，D错误。\n6.[2021·浙江6月]“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，着丝粒排列在赤道面上D．纺锤体消失，细胞板扩展形成新的细胞壁答案：C解析：图中箭头所指为有丝分裂后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，在纺锤丝的牵引下向两极运动，上一时期为中期。中期染色体形态固定，着丝粒排列在赤道板位置，故选C。\n7．[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。\n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\n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。\n8．[全国卷Ⅰ，4]已知药物X对细胞增殖有促进作用，药物D可抑制药物X的作用。某同学将同一瓶小鼠皮肤细胞平均分为甲、乙、丙三组，分别置于培养液中培养，培养过程中进行不同的处理(其中甲组未加药物)，每隔一段时间测定各组细胞数，结果如图所示。据图分析，下列相关叙述不合理的是()A．乙组加入了药物X后再进行培养B．丙组先加入药物X，培养一段时间后加入药物D，继续培养C.乙组先加入药物D，培养一段时间后加入药物X，继续培养D.若药物X为蛋白质，则药物D可能改变了药物X的空间结构答案：C\n解析：根据图示可知，相同时间内，乙、丙两组中的细胞数目都大于甲组，由于甲组未加药物，且药物X对细胞增殖有促进作用，因而甲组为对照组，乙组和丙组为加入药物X组，丙组后半段的细胞数目低于乙组，药物D可抑制药物X的作用，说明丙组培养一段时间后又加入了药物D，因此乙组加入了药物X，丙组先加入药物X，后加入药物D，故A、B正确，C错误；若药物X为蛋白质，药物D可抑制药物X的作用，推测D可能改变了药物X的空间结构，使得药物X失去活性，D正确。
