新高考 一轮复习 人教版 细胞的增殖 教案

[新高考素养目标]

1．理解细胞不能无限长大的原因是细胞结构与功能相适应的结果。(生命观念)

2．通过有丝分裂过程中有关染色体和DNA的曲线模型分析，阐明细胞有丝分裂的过程。(科学思维)

3．观察细胞的有丝分裂两个实验，提高观察能力和提出问题并解决问题能力。(科学探究)

考点一细胞增殖和细胞周期

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。

(2)意义

细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。

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，到下一次分裂完成时为止，为一个细胞周期。一个细胞周期包括两个阶段：分裂间期和分裂期。

(2)分裂间期

①起止：从细胞一次分裂结束到下一次分裂之前。

②比例：细胞周期的大部分时间处于分裂间期，占细胞周期的90%～95%。

③特点：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)分裂期

在分裂间期结束之后，细胞就进入分裂期，开始进行细胞分裂。对于真核生物来说，有丝分裂是其进行细胞分裂的主要方式，分裂结束后，形成的子细胞又可以进入分裂间期。[易错诊断]

1．单细胞生物通过细胞增殖而繁衍。(√)

2．高度分化的细胞执行特定的功能，不能再分裂增殖。(×)

3．任何具有分裂能力的细胞都具有细胞周期。(×)

4．洋葱的表皮细胞比分生区细胞的增殖周期长。(×)

5．间期细胞核的主要变化是DNA的复制和有关蛋白质的合成。(×)

1．(生命观念)明辨细胞分裂的五个易错点

(1)在细胞分裂过程中出现中心体的不一定是动物细胞，在某些低等植物细胞有丝分裂的分裂期，其纺锤体的形成也与中心体有关。

(2)细胞分裂过程中不出现中心体的不一定是高等植物细胞，也有可能是原核细胞。

(3)有丝分裂是真核生物体细胞增殖的主要方式，但不是唯一方式。

(4)减数分裂是一种特殊的有丝分裂。精原细胞形成精细胞的过程属于减数分裂，精原细胞自身的增殖方式为有丝分裂。

(5)无论是有丝分裂、无丝分裂、减数分裂还是二分裂，在细胞分裂的初期都要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成。

2．(科学思维)归纳细胞周期四种常用表示方法

3．(科学思维)常与细胞周期联系的五个“热点”

[案例探究]

@以教材必修1P115：运用模型作解释(改编)为载体进行思维训练

1．根据表格数据讨论下列问题：

“细胞边长”(mm)

2 4 8

比较项目

表面积(mm2) 24 96 384

体积(mm3) 8 64 512 表面积与体积的比值 3 1.5 0.75 物质未扩散到“细胞”的体积(mm3) 1 27 343

物质扩散到“细胞”的体积(mm3) 7 37 169物质扩散的体积与整

0.875 0.578 0.330

个“细胞”体积的比值

提示：呈负相关。

(2)从物质运输的效率来看，细胞为什么不能太大？

提示：细胞如果太大，物质运输的效率会降低。

(3)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？

提示：不是的，细胞体积的最小限度，是由完成细胞功能所必需的基本结构(如核糖体)和物质(如酶)所需要的空间决定的。

@以几种细胞的细胞周期为情境材料考查科学思维

2．下表是几种细胞细胞周期的持续时间(t/h)，据表分析：

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

提示：不同种类的细胞，其细胞周期不一定相同，分裂间期与分裂期所占比例也不一定相同；同种生物的不同细胞的细胞周期持续时间也不相同。

(2)若用上述细胞观察细胞的有丝分裂，选择哪种细胞最有利于各时期的观察？说明理由。

提示：小鼠十二指肠上皮细胞。因为细胞周期中分裂期相对较长。

命题点1细胞周期的判断

1．(2020·山东济宁5月模拟)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．加入过量胸苷约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

解析：选C。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，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，所以加入过量胸苷约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比例较大的细胞，而甲细胞分裂期的比例为1.8/(3.4＋7.9＋2.2＋1.8)，而乙细胞分裂期的比例为1.9/24，甲细胞分裂期比例较大，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．PCNA是一类只存在于增殖细胞中的阶段性表达的蛋白质，其浓度在细胞周期中呈周期性变化，检测其在细胞中的表达，可作为评价细胞增殖状态的一个指标。下列推断错误的是()

A．PCNA可能与染色体平均分配到细胞两极有关

B．PCNA经核糖体合成，主要在细胞核内发挥作用

C．曲线表明PCNA可能辅助DNA复制

D．肺癌病人体内的PCNA含量较正常人高

解析：选A。染色体的平均分配发生在有丝分裂后期，而PCNA主要在间期发挥作用，所以PCNA 与染色体的平均分配无关；DNA复制主要在细胞核进行，而PCNA能促进DNA的复制，所以PCNA主要在细胞核内发挥作用；PCNA浓度在DNA复制时期达到最高峰，随着DNA复制完毕，其浓度又下降，说明PCNA与DNA复制相关，可能辅助DNA复制；细胞癌变后，细胞增殖加快，PCNA含量将升高。

命题点2围绕细胞周期考查科学思维与科学探究

3．M是人体细胞合成腺嘌呤核苷酸等的底物。N是一种抑癌药物，可抑制M转变为腺嘌呤核苷酸，同时抑制细胞呼吸中P的合成(P与H＋、e－结合形成[H])。N能人工转变为Q，Q使细胞周期中S期细胞明显增多，同时G1期细胞显著减少。下列推测正确的是()

A．Q和DNA复制抑制剂都不利于降低肿瘤复发可能性

B．Q和增加动物血清含量都可能使S期细胞明显增多

C．N会促进DNA复制同时能够抑制蛋白质的合成

D．N会促进瘤细胞中RNA和ATP等物质的合成

解析：选B。Q能够促进G1期细胞进入S期，进而促进细胞增殖，不利于降低肿瘤复发可能性，A错误；动物血清含有丰富的细胞生长必需的营养成分，Q和增加血清含量都使S期细胞明显增多，B正确；N会抑制有氧呼吸的过程，影响ATP合成，从而抑制蛋白质的合成。N通过抑制M转变为腺嘌呤核苷酸来抑制DNA复制，C错误；腺嘌呤核苷酸是合成核酸的原料之一，也是合成ATP的原料，N可抑制M转变为腺嘌呤核苷酸，所以N会抑制瘤细胞中DNA和ATP 等物质的合成，D错误。

4．(2020·山东等级模考)WDR26蛋白在真核生物中广泛存在，该蛋白与调控细胞增殖的某信号途径密切相关。为探究WDR26蛋白对细胞增殖的影响，某团队以HeLa细胞(某种癌细胞)为材料进行研究，实验组为WDR26蛋白过量表达的HeLa细胞，对照组为WDR26蛋白正常表达的HeLa细胞，结果如下：

(1)HeLa细胞培养时所需气体主要有氧气和二氧化碳，其中二氧化碳的主要作用是维持培养液的。与正常细胞相比，培养的HeLa细胞之间的黏着性显著降低，原因是。

(2)实验组和对照组HeLa细胞的数量变化曲线如图1所示。由图可得出的实验结论是WDR26蛋白能(填“促进”或“抑制”)细胞增殖。

(3)流式细胞仪可根据细胞中DNA含量的不同对细胞计数。用流式细胞仪对实验组和对照组的HeLa细胞进行检测，结果如图2所示。图中M点的HeLa细胞在细胞周期中所处的时期是。

如果在实验组中加入DNA合成抑制剂，N点所对应的细胞数量将(填“增多”或“减少”)。

解析：(1)二氧化碳的主要作用是维持培养液的pH。HeLa细胞膜上的糖蛋白等物质减少，黏着

性显著降低。

(2)实验组为WDR26蛋白过量表达的HeLa细胞，对照组为WDR26蛋白正常表达的HeLa细胞，实验组和对照组HeLa细胞的数量变化曲线如图1所示，可以看出实验组的细胞数目比对照组的多，由图可得出的实验结论是WDR26蛋白能促进细胞增殖。

(3)图中M点的DNA含量介于2n和4n之间，HeLa细胞在细胞周期中所处的时期是S期。如果在实验组中加入DNA合成抑制剂，细胞将停在S期，N点(G2、M期)所对应的细胞数量将减少。

答案：(1)pH HeLa细胞膜上的糖蛋白等物质减少(或HeLa细胞合成和分泌一些蛋白酶，降解了细胞表面的某些结构)(2)促进(3)分裂间期(或S期)减少

考点二细胞的有丝分裂与无丝分裂

1．有丝分裂过程——以高等植物细胞为例[连线]

2. 动植物细胞有丝分裂的主要区别

3．细胞有丝分裂的意义

将亲代细胞的染色体经过复制之后，精确地平均分配到两个子细胞中去。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遗传性状的稳定性。

4．正常细胞与癌细胞的分裂

正常细胞是在机体的精确调控之下进行的，在人的一生中，体细胞一般能够分裂50～60次。但是，有的细胞受到致癌因子的作用，细胞中遗传物质发生变化，就变成了不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞，这种细胞就是癌细胞。

5．细胞的无丝分裂

[深度挖掘]

1．教材必修1P112“图6－2”及“文字信息”(改编)：赤道板和细胞板是一回事吗？

提示：赤道板≠细胞板。①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。

②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。

2．教材必修1P114“图6－3”：由星射线形成的纺锤体一定是动物细胞的有丝分裂吗？

提示：不是，低等的植物细胞也有中心体。

[易错诊断]

1．有丝分裂间期染色单体数为零。(×)

2．前期随着染色质逐渐螺旋化形成了染色单体。(×)

3．动植物细胞有丝分裂的中期都会出现赤道板。(×)

4．有丝分裂后期，着丝粒分裂导致DNA的数目是染色单体数目的两倍。(×)

5．动、植物细胞有丝分裂的不同体现在前期和后期。(×)

6．大肠杆菌和人的红细胞能进行无丝分裂。(×)

1．(科学思维)有丝分裂过程中染色体形态和行为的变化模型的构建

(1)染色体形态变化

(2)染色体行为的变化

2．(科学思维)有丝分裂过程中三种模型的构建与解读

(1)有丝分裂过程中核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 项目

上升段的变化原因 下降段的变化原因 核DNA

间期(S 期)DNA 复制，DNA 数目加倍 末期细胞一分为二，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 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

图中ef(BC)段表示S 期DNA 的复制，染色单体形成，fg(CD)段表示含有姐妹染色单体的时期，即有丝分裂G 2期、前期和中期，gh(DE)段表示有丝分裂后期着丝粒分裂，染色单体消失。

(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

染色单体⎩⎪⎨⎪⎧有→前期、中期 图甲无→后期 图乙末期 图丙

②根据比例关系判断各时期

DNA ∶染色体∶

染色单体＝⎩⎪⎨⎪⎧4n ∶2n ∶4n →前期、中期 图甲4n ∶4n ∶0→后期 图乙2n ∶2n ∶0→末期 图丙

[案例探究]

@以不同生物细胞有丝分裂图为载体考查生命观念及科学思维

1．据下面三幅不同生物细胞有丝分裂图回答问题：

(1)图A 表示 (填“动物细胞”或“植物细胞”)，理由是：① ，② 。

提示：植物细胞 具有细胞壁 无中心体

(2)图B 细胞处于分裂期的 期，图中有染色单体 条。该图与它的前一时期相比，相同的是 数，不同的是 数。

提示：后 0 核DNA 分子 染色体

(3)C 图表示 细胞进行有丝分裂的后期，此期细胞内发生的主要变化是 分裂， 分开成为两条子染色体，在 牵引下移向细胞两极。

提示：动物 着丝粒 染色单体 纺锤丝

@以研究中心体在动物细胞分裂过程中是否起关键作用为载体考查科学探究

2．为研究中心体在动物细胞分裂过程中是否起关键作用，以海拉细胞为实验材料，并以染色体倍性细胞占细胞总数的百分比(可指示细胞分裂是否变化)为观测指标。

实验材料：海拉细胞悬液，细胞培养瓶等(要求与说明：①中心体可用激光处理破坏；②染色体倍性细胞占细胞总数的百分比可用流式细胞术测量；③实验思路涉及的具体操作过程不做要求)。 写出实验思路： 。

提示：①将海拉细胞悬液均分为A 、B 两组，罝于细胞培养瓶中在适宜且相同的条件下培养；②用流式细胞术测量染色体倍性细胞占细胞总数的百分比，并记录；③用激光破坏A 组中部分细胞的中心体；B 组不做相应处理，作为对照；④将A 、B 组置于相同且适宜的环境中培养相同时间后，重复步骤②；⑤对所得数据进行处理与分析。

命题点1 围绕有丝分裂考查生命观念

1．如图为动物细胞有丝分裂过程模式图，下列相关描述正确的是( )

A．细胞②→细胞⑥经历了一个细胞周期

B．显微镜观察时视野中细胞③数量最多

C．细胞②染色体的形成有利于后续遗传物质的均分

D．细胞④→细胞⑤染色体数加倍

解析：选C。细胞周期包括分裂间期和分裂期，细胞②→⑥只代表分裂期，A错误；③为分裂中期细胞，视野中数量最多的是间期细胞，B错误；②为有丝分裂前期，前期染色体的形成有利于后续遗传物质的均分，C正确；④时期细胞着丝粒已经分裂，④→⑤细胞中染色体数不变，染色体数加倍发生于③→④，D错误。

2．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、染色单体、核DNA分子三者的数量比是1∶2∶2，此时细胞内可能发生着()

A．细胞膜向内凹陷

B．着丝粒一分为二

C．中心体移向两极

D．DNA正在进行复制

解析：选C。细胞膜向内凹陷发生在末期，此时细胞中不含染色单体，且染色体数∶DNA分子数＝1∶1，这与题干不符，A错误；着丝粒一分为二发生在后期，此时细胞中不含染色单体，且染色体数∶DNA分子数＝1∶1，这与题干不符，B错误；中心体在前期移向两极，此时细胞中染色体数、染色单体数、染色体上的DNA分子数之间的比例为1∶2∶2，与题干相符，C正确；DNA复制发生在分裂间期，此时正在进行DNA的复制，还没有出现染色单体，与题干信息不符，D错误。

————————————————

(1)哪些细胞器参与了动物受精卵细胞有丝分裂的过程？

提示：中心体、核糖体、内质网、高尔基体、线粒体。

(2)有丝分裂过程中中心粒、线粒体、叶绿体的分配有什么不同？

提示：中心粒经倍增后，均等分配到两个子细胞中；线粒体、叶绿体等细胞器随机地分配到两个子细胞中。

————————————————————————

命题点2围绕细胞有丝分裂图像的辨析考查科学思维

3．如图是某生物体细胞有丝分裂的不同分裂时期的图像，对图像的描述正确的是()

A．该生物可能是低等植物

B．甲、乙、丙三细胞内染色体、染色单体与DNA分子数比例都为1∶2∶2

C．甲细胞进行中心体复制，发出星射线，形成了纺锤体

D．甲、乙、丙三细胞分别处于有丝分裂的前期、后期和中期

解析：选D。图中细胞没有细胞壁、含有中心体，应是动物细胞，A错误；图乙中没有染色单体，B错误；甲细胞中中心体已经完成了复制，C错误；图甲中染色体散乱排布，是有丝分裂前期，图乙中着丝粒分裂，染色体数目加倍，是有丝分裂后期，图丙中染色体的着丝粒排列在一个平面上，是有丝分裂中期，D正确。

4．如图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，下列有关叙述错误的是()

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

解析：选C。图1中的CD段包括有丝分裂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；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；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段或EF段；图2中d表示染色体∶DNA＝2∶1，有丝分裂过程中这种情况不存在。

[方法提炼]“三看法”判断动、植物细胞分裂图像

命题点3围绕有丝分裂考查科学探究

5．(2018·全国卷Ⅰ，T4)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

解析：选C。根据图示，相同时间内，乙和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，所以甲组为对照组，乙组和丙组为加入药物组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，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，因此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。

6．(2020·江苏卷，T29)细胞周期可分为分裂间期和分裂期(M期)，根据DNA合成情况，分裂间期又分为G1期、S期和G2期。为了保证细胞周期的正常运转，细胞自身存在着一系列监控系统(检验点)，对细胞周期的过程是否发生异常加以检测，部分检验点如图所示。只有当相应的过程正常完成，细胞周期才能进入下一个阶段运行。请据图回答下列问题：

(1)与G1期细胞相比，G2期细胞中染色体及核DNA数量的变化是。

(2)细胞有丝分裂的重要意义在于通过，保持亲子代细胞之间的遗传稳定性。图中检验点1、2和3的作用在于检验DNA分子是否(填序号：①损伤和修复、②完成复制)；检验发生分离的染色体是否正确到达细胞两极，从而决定胞质是否分裂的检验点是。

(3)细胞癌变与细胞周期调控异常有关，癌细胞的主要特征是。有些癌症采用放射性治疗效果较好，放疗前用药物使癌细胞同步化，治疗效果会更好。诱导细胞同步化的方法主要有两种：DNA合成阻断法、分裂中期阻断法。前者可用药物特异性抑制DNA合成，主要激活检验点，将癌细胞阻滞在S期；后者可用秋水仙素抑制的形成，主要激活检验点，使癌细胞停滞于中期。

解析：(1)G2期细胞已完成DNA复制和组蛋白合成，其每条染色体含有两条染色单体，每个染色单体含有一个DNA，染色体数目不变，DNA加倍。

(2)细胞有丝分裂的重要意义在于通过间期的染色体正确复制和分裂期的平均分配，保证亲子代细胞的遗传物质保持一致；保持遗传的稳定性。图中检验点1、2和3依次处在间期的G1－S、S、G2－M，其主要作用在于检验DNA分子是否损伤和修复，DNA是否完成复制；检验点5主要检验发生分离的染色体是否正确到达细胞两极，从而决定胞质是否分裂。

(3)癌细胞的主要特征是细胞无限增殖，细胞表面糖蛋白减少，失去接触抑制；DNA合成阻断法是用药物特异性抑制癌细胞的DNA合成，主要激活检验点2，将癌细胞阻断在S期；分裂中期阻断法可用秋水仙素抑制纺锤体的形成，染色体不能移向两极，故主要激活检验点4，使癌细胞停滞于中期。

答案：(1)染色体数不变，核DNA数加倍(2)染色体正确复制和平均分配①②检验点5(3)细胞无限增殖2纺锤体4

考点三(实验)观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂

1．实验原理

(1)高等植物根尖、茎尖的分生区细胞能进行有丝分裂。

(2)在高倍显微镜下，可根据细胞内 染色体 的形态识别该细胞处于有丝分裂的哪个时期。

(3)细胞核内的染色体容易被 碱性染料 (如甲紫溶液)着色。

2．实验步骤

洋葱根尖培养：课前3～4 d ，将洋葱放在盛满清水的广口瓶上，让底部接触水，放置温暖处，

待根长约 5 cm 时取用

制作

装片

观察

⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎧取材：剪取根尖 2～3 mm ，注意取材时间

解离⎩⎪⎨⎪⎧解离液：质量分数为

15%的 盐酸 和体积分数 为95%的酒精按1∶1的体积比混合解离时间：3～5 min

解离目的：使组织中的 细胞相互分离开来 解离程度：根尖软化 漂洗⎩⎪⎨⎪⎧漂洗液：清水漂洗时间：约10 min 漂洗目的：洗去 解离液 ，防止 解离过度 和影 响染色 染色⎩⎪⎨⎪⎧染色液：质量浓度为0.01 g/mL 或0.02 g/mL 的 甲紫溶液 染色时间：3～5 min 染色目的：使染色体着色 制片：用镊子将（以上处理过的）根尖放在载玻片上， 加一滴清水，用镊子尖把根尖弄碎，盖上盖玻片， 用拇指轻压，使 细胞分散开

⎩⎪⎨⎪⎧低倍镜观察：找到根尖分生区⎩⎪⎨⎪⎧细胞呈 正方形 排列 紧密 高倍镜观察：①观察并辨别出分裂中期的细胞； ②寻找各分裂期的细胞，观察其特点； ③记录视野中各时期的细胞数目

绘图：绘出植物细胞有丝分裂中期简图

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

取材部位实验名称取材原因

叶

鳞片叶

植物细胞的质壁分离和复原外表皮细胞含紫色大液泡

使用高倍镜观察细胞的多样性

细胞较大，外表皮细胞有大液泡，

内表皮细胞有明显的细胞核

管状叶叶绿体中色素的提取和分离色素含量多

根观察根尖分生组织细胞的有丝分裂

材料易得，且分生区细胞分裂能力

强，染色体数目少，易于观察

1．换成高倍镜观察时，为什么首先找出分裂中期的细胞，然后再找前期、后期、末期的细胞？提示：由于分裂中期染色体数目比较清晰，形态比较稳定，便于观察，所以要先找出分裂中期的细胞。

2．观察时找到分裂中期的细胞后，能否持续观察该细胞继续进行的后期和末期？

提示：不能。细胞解离时已被杀死，不能再继续分裂。

命题点1教材基础

1．(2020·北京卷，T5)为探究干旱对根尖细胞有丝分裂的影响，用聚乙二醇溶液模拟干旱条件，

处理白刺花的根尖，制片(压片法)后用显微镜观察染色体变异(畸变)的情况，细胞图像如图。相关叙述正确的是()

A．制片需经甲紫溶液染色→漂洗→盐酸解离等步骤

B．直接使用高倍物镜寻找分生区细胞来观察染色体

C．染色体的形态表明该细胞正处于细胞分裂的间期

D．观察结果表明该细胞染色体发生了变异(畸变)

解析：选D。观察根尖细胞有丝分裂图像的实验中，需经过解离(盐酸＋酒精1∶1混合液)→漂洗→染色(甲紫溶液)→制片等步骤，A错误；应先在低倍物镜下找到分生区细胞并移至视野中央，再换高倍物镜仔细观察，B错误；由图示染色体的形态和位置，表明该细胞正处于有丝分裂的后期，C错误；由于图示中出现了断裂的染色体片段，表明该细胞染色体的结构发生了变异(畸变)，D正确。

2．(2019·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

解析：选C。从生长旺盛的部位取材，包括芽尖、形成层、根尖等部分，均可以观察到有丝分裂，A项错误；解离时间一般在3～5 min，时间过长，细胞过于酥软不利于漂洗且染色体易被破坏，因此解离的时间不宜过长，B项错误；在观察有丝分裂的实验中，滴加清水能使实验材料充盈在水环境中，处于比较舒展的状态，以及弄碎根尖、压片都可使细胞分离开，因此三者都有利于细胞的分散，C项正确；由于细胞分裂间期的时间最长，因此临时装片镜检时，视野中最多的是处于有丝分裂间期的细胞，D项错误。

命题点2拓展延伸

3．用不同浓度的药物X处理大蒜根尖分生区细胞3 d、5 d后，分别制片观察有丝分裂指数[有丝分裂指数(%)＝分裂期细胞数/观察细胞数×100%]如图，相关叙述错误的是()

A．药物X浓度为0时有丝分裂指数只有10%，表明多数细胞处于分裂间期

B．制作装片过程中使用解离液的目的是固定细胞的形态

C．高浓度的药物X严重抑制了根尖分生区细胞有丝分裂指数

D．随着处理时间的延长，根尖细胞有丝分裂指数呈下降趋势

解析：选B。药物X浓度为0时有丝分裂指数只有10%，表明多数细胞处于分裂间期，少数细胞处于分裂期，A正确；制作装片过程中使用解离液的目的是使得组织细胞分散开来，B错误；据图分析，高浓度的药物X使得细胞有丝分裂指数减少，严重抑制根尖分生区细胞有丝分裂指数，C正确；据图分析，随着处理时间的延长，根尖细胞有丝分裂指数呈下降趋势，D正确。4．科研人员为了研究青虾的染色体数目，采用了注射秋水仙素的方法(可使细胞分裂暂时停留在中期)，24 h后取心脏等不同组织器官，切片并制成装片，进行观察和统计，实验结果如图所示：

回答下列问题：

(1)据图可知，上述六种组织器官中适合观察的最佳材料是。

(2)制备青虾细胞分裂装片过程时，需要对染色体进行染色，请选择(写字母) (A.苏丹Ⅲ染液；B.双缩脲试剂；C.甲紫溶液)进行染色，理由是。

(3)选择细胞分裂中期进行观察计数的理由是。

(4)为了探究符合实验要求的最适秋水仙素浓度，研究者用不同浓度的秋水仙素处理所选实验材料，观察染色体形态并统计有丝分裂中期细胞的比例和染色体形态，结果如下表

秋水仙素浓度(×10－

0 1 2 3 4 5 6

3mg/g)

有丝分裂中期细胞(%) 1.0 1.2 1.5 3.1 11.2 11.5 12.3染色体形态正常正常正常正常正常不正常不正常①研究者向青虾腹肌注射不同浓度的秋水仙素，对照组应注射。秋水仙素的作用是，导致细胞分裂基本阻滞在中期。从而得到利于观察的中期分裂相。

②实验结果表明，最适秋水仙素处理的浓度是×10－3mg/g，判断依据是。

解析：(1)题图六种器官组织中，卵巢中处于分裂期细胞的比例最高，是观察细胞分裂的最佳材

料。

(2)染色体易被碱性染料(如甲紫溶液、醋酸洋红)染成深色。故选C。

(3)有丝分裂中期，细胞质染色体形态比较固定，数目比较清晰，是观察细胞分裂的最佳时期。

(4)①研究者向青虾腹肌注射不同浓度的秋水仙素，对照组应注射等量的生理盐水。秋水仙素抑制纺锤体的形成，导致细胞分裂基本阻滞在中期，从而得到利于观察的中期分裂相。②由表中数据可知注射秋水仙素的最佳质量分数是4×10－3mg/g，因为该浓度下，处于分裂中期的细胞比例较大且染色体形态正常。

答案：(1)卵巢(2)C染色体容易被碱性染料(或甲紫溶液)染成深色(或紫色) (3)有丝分裂中期，染色体形态比较固定，数目比较清晰，是观察染色体的最佳时期(4)①等量的生理盐水抑制纺锤体的形成②4染色体形态正常且有丝分裂中期细胞百分比较高

1．(2020·山东等级模考)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。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

解析：选C。由分析可知，正常细胞中DNA复制未完成时，磷酸化的CDK1去磷酸化过程受到抑制，使其磷酸化水平较高，A正确；正常细胞中，磷酸化的CDK1发生去磷酸化后，会使细胞进入分裂期，在分裂期的前期染色质会螺旋化形成染色体，B正确；感染BYDV的细胞中，M蛋白可能是通过抑制CDK1的去磷酸化过程而影响细胞周期的，C错误；M蛋白发挥作用后，感染BYDV的细胞不能进入分裂期而停留在分裂间期，D正确。

2．(2020·山东等级模考)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的子细胞

解析：选C。由题干信息可知，着丝粒分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构，故可以在有丝分裂后期观察到“染色体桥”结构，A正确；出现“染色体桥”后，在两个着丝粒间任意位置发生断裂，可形成两条子染色体分别移向细胞两极，其子细胞中染色体数目不会发生改变，B正确；“染色体桥”现象使姐妹染色单体之间发生了片段的转接，不会出现非同源染色体片段，C 错误；若该细胞的基因型为Aa，出现“染色体桥”后着丝粒间任意位置发生断裂时，一条姐妹染色单体上的a转接到了另一条姐妹染色体上，则会产生基因型为的子细胞，D正确。

3．研究者将同步化到G1/S期的稳定低表达CUL4B 蛋白的HeLa细胞株与对照组的HeLa 细胞株同时释放，使它们重新进入细胞周期。在不同的时间点掺入BrdU(BrdU可掺入到新合成的DNA中)，计数不同时间点BrdU 阳性细胞(即含BrdU 的细胞)所占的比例，结果如图所示。下列叙述正确的是()

A．HeLa细胞株的培养基中加入DNA复制抑制剂，会使所有细胞处于G2期

B．一个细胞周期中DNA只复制一次，且子代DNA 分子两条链都含有BrdU

C．S 期与M 期之间有一个间隙期，此时细胞中一对中心粒已完成复制并分开

D．据图分析可知，若干扰CUL4B表达使其含量降低，可使该细胞周期延长

解析：选D。加入DNA复制抑制剂，一部分细胞停留在S期，一部分细胞处于G1/S期，A错误；在一个细胞周期中DNA只复制一次，子代DNA分子只有新合成的链含有BrdU，B错误；S期与M期之间存在着一个间隙期(G2)，此时细胞中一对中心粒已完成复制，但在前期分开，C

错误；据图分析可知，同一个时间点低表达CUL4B组的阳性细胞所占的比例小，且最高峰的数值比对照组出现的时间晚，即低表达CUL4B会抑制细胞的复制过程，从而导致细胞周期延长，D正确。

4．(经典高考题)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。

(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(答出一点即可)。

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。

(2)秋水仙素通过抑制纺锤丝的形成来使染色体数目加倍，而纺锤丝形成于有丝分裂前期；经秋水仙素处理的细胞不会被阻断在间期。

(3)分裂间期的特点是相关蛋白的合成、染色体进行复制、细胞体积略有增大。

答案：(1)分裂分裂间(2)纺锤体形成不会(3)完成DNA复制和有关蛋白质的合成，为分裂期准备物质