苏版高三生物大二轮总练习：第12讲细胞的增殖

苏版高三生物大二轮总练习：第12讲细胞的增

殖

考点一细胞生长与细胞周期

1．细胞的生长

(1)模拟探究实验

①细胞模型：大小不同的琼脂块。

②运输效率表示法：NaOH扩散的体积/整个琼脂块的体积。

③检测方法：酚酞遇NaOH呈紫红色。

(2)细胞不能无限长大的原因：

2．细胞分裂方式及意义

(1)真核细胞的分裂方式：有丝分裂、减数分裂和无丝分裂。

(2)细胞增殖的意义：是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。

3．细胞周期概念的理解

(1)条件：连续分裂的细胞。

(2)起点：一次分裂完成时。

(3)终点：下一次分裂完成时。

(4)特点：不同种类的细胞细胞周期不同，分裂间期与分裂期所占比例也不同。

4．细胞周期的组成

(1)分裂间期：时间较长，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。

(2)分裂期：经历的时间短。

(必修1 P112图6－1)假设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______________。

1．细胞周期的表示方法

2.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不同。间期和分裂期所占的比例也不同。

(2)外部因素：温度、pH、射线、生理或病理状况等。这些因素通过影响酶的活性影响细胞周期。

【误区警示】

有关细胞周期的两个提醒

(1)并不是所有细胞都有细胞周期。

①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等。

②高度分化的细胞，如神经细胞、表皮细胞等没有细胞周期。

③发生减数分裂的细胞没有细胞周期。

(2)细胞分裂产生的子细胞有三种去向。

①继续分裂：始终处于细胞周期中，保持连续分裂状态，如动物红骨髓细胞、植物形成层细胞等。

②暂不分裂：仍具有分裂能力，在一定条件下可回到细胞周期中继续分裂，如肝脏细胞、骨髓造血细胞等。

③细胞分化：失去分裂能力，分化为其他组织器官细胞，如骨骼肌细胞、洋葱表皮细胞等。

1．(2019·长沙模拟)科学家用含15N的硝酸盐作为标记物浸泡蚕豆幼苗，追踪蚕豆根尖细胞的分裂情况，得到蚕豆根尖分生区细胞连续分裂的数据如下，那么以下表达正确的选项是()

A、一个细胞周期可以用0～19.3 h、19.3～38.6 h来表示

B、蚕豆根尖细胞的DNA分子结构稳定性最低的时期有0～2 h、19.3～

21.3 h、38.6～40.6 h

C、蚕豆根尖细胞分裂的一个细胞周期为19.3 h

D、高尔基体、线粒体、叶绿体在蚕豆根尖细胞分裂过程中活动旺盛

解答此题需明确以下两点：

(1)细胞周期中分裂期和分裂间期的先后顺序。

(2)DNA分子复制时稳定性最低。

【解析】细胞周期包括分裂间期和分裂期，间期经历时间长，分裂期经历时间短。从图中可以看出，2～21.3 h、21.3～40.6 h各为一个细胞

周期，一个细胞周期需要的时间是19.3 h；在细胞分裂过程中，间期要进行DNA分子的复制，此时DNA分子双链解旋，稳定性最低，即2～19.3 h、21.3～38.6 h时，DNA分子的稳定性最低；蚕豆根尖细胞中无叶绿体，在细胞分裂过程中，高尔基体与新细胞壁的形成有关，线粒体为分裂过程提供能量，所以高尔基体和线粒体在根尖细胞分裂过程中活动旺盛。

2．(2019·沈阳模拟)甲、乙两图均为连续分裂的细胞的细胞周期图示，乙中按箭头方向表示细胞周期。从图中所示结果分析其细胞周期，不正确的选项是()

A、甲中的a、乙中的B→A时细胞正在进行DNA复制

B、甲中的b、乙中的A→B时细胞会出现染色体数目加倍的时期

C、甲、乙中会发生同源染色体的分离、非同源染色体的自由组合

D、根据在细胞周期中阻断DNA复制的原理，可以控制癌细胞的增生

【解题归纳】

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。

考点二观察植物细胞的有丝分裂

1．实验原理

(1)植物的根尖分生区细胞有丝分裂较为旺盛。

(2)根据有丝分裂各个时期内染色体的存在状态，识别该细胞所处时期。

(3)细胞核内的染色体(质)易被碱性染料着色。

2．实验流程

(1)洋葱根尖的培养：实验前3～4 d培养，待根长约5 cm。

(2)装片的制作：

3．实验观察

4．绘图

绘制植物细胞有丝分裂中期简图。

实验成功的关键

(1)选材：保证选取的是分生区细胞。

(2)解离时间：解离时间要严格控制，解离时间不能太短，否那么细胞间果胶未溶解，压片时细胞不易分散，达不到较好的效果；时间过长那么细胞分离过度、过于酥软，无法取出根尖进行染色和制片。

(3)压片：压片时用力必须恰当，过重会将盖玻片压破；过轻那么细胞未分散，二者都会影响观察效果。

(4)观察：对细胞有丝分裂过程的观察不可能看到连续的分裂过程，因为在解离过程中细胞已经死亡，需要不断移动装片，在不同的视野中找到各个时期的分裂图像。

【误区警示】

有关有丝分裂实验的三个易误点

(1)不清楚〝解离〞的作用原理，误认为可以观察细胞有丝分裂的动态变化过程。

(2)不清楚细胞具有的相应结构，误认为赤道板也能观察到。

(3)不清楚取材原理，误认为根尖任何部位的细胞都可以作为观察对象，实际只有分生区细胞才可以作为观察对象。

?探究点1实验材料创新

某同学用光学显微镜观察有丝分裂过程，如果仅从细胞分裂周期来看，应该选择以下图中D(填字母)植物作为实验材料，原因是用显微镜观察有丝分裂过程，主要观察分裂期的细胞，应选择细胞周期短(分裂旺盛)且分裂期相对较长的作为实验材料。

?探究点2实验步骤创新

(1)以下图所示是甲同学在使用低倍镜观察有丝分裂装片时的视野，欲把图中A细胞移至视野中央，应向下移动装片。

(2)乙同学经教师指点后，也找到了细胞分裂图像，他欲观察洋葱根尖有丝分裂中期的染色体数目和形态，应选用的目镜和物镜的组合是以下图中B和C(填字母)。原因是：找到细胞分裂图像后，再想观察洋葱根尖有丝

分裂中期的染色体数目和形态，需换用高倍镜。目镜越短放大倍数越大，物镜越长放大倍数越大。

3．以下关于〝观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂〞的表达，错误的选项是()

A、解离和压片都有利于根尖分生区细胞分散

B、先用低倍镜找到分生区细胞，再换用高倍镜观察

C、显微镜下绝大多数细胞中能观察到染色体

D、探究有丝分裂日周期性可为实验取材时机提供依据

【解析】解离的目的是便于组织细胞相互分离，它是通过压片操作使细胞分散的前提；观察装片时应先用低倍镜找到分生区细胞，再换用高倍镜观察；只有分裂期细胞中才出现染色体形态，但因分裂期时间较短，处于此期的细胞数较少；探究有丝分裂的日周期性，可以选择在细胞分裂较旺盛期取材，保证较好的实验效果。

4．某小组进行观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂的实验，以下关于该实验的表达正确的选项是()

A、盐酸和酒精混合液主要起固定作用

B、碱性染料吡罗红(派洛宁)可用于染色体染色

C、观察到分裂末期细胞内细胞板向四周扩展形成新的细胞壁

D、细胞内染色体的存在状态可作为判断有丝分裂各时期的依据

【解析】此题主要考查观察植物根尖分生组织细胞有丝分裂实验的相关知识。在观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂的实验中，盐酸和酒精混合液作为解离液主要起解离作用，其目的是使细胞分散开，A错误；常用龙胆紫或醋酸洋红等碱性染料对染色体进行染色，而吡罗红(派洛宁)的作用是对RNA进行染色，B错误；制片后的细胞已经死亡，所以处于分裂末期的细胞内细胞板不会继续向四周扩展形成新的细胞壁，C错误；该实验中可根据细胞内染色体的存在状态判断有丝分裂的各个时期，D正确。

5．以下关于〝观察植物细胞的有丝分裂〞实验的表达正确的选项是( )

A、本实验可用苏丹红代替龙胆紫染液为染色体染色

B、观察到分裂中期的细胞核内染色体整齐地排列在赤道板上

C、该实验的操作过程为取材→解离→漂洗→染色→制片→观察

D、质量分数为15%盐酸和质量分数为95%酒精混合液主要起固定作用

【解析】观察植物细胞的有丝分裂实验中使用的染液为醋酸洋红液或龙胆紫染液；分裂中期，核膜、核仁已经消失，视野中观察不到细胞核；质量分数为15%盐酸和体积分数为95%酒精混合液主要起解离作用。

6．(2019·新课标全国卷Ⅰ)回答以下问题：

(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。

(2)用光学显微镜观察细胞，可以看到细胞核。细胞核的功能可概括为_ ___________________________________________________。

【解析】(1)在观察植物根尖细胞有丝分裂实验中，常先用盐酸酒精混合液处理根尖，使组织中的细胞相互分离开来。为便于观察，常用碱性染料龙胆紫溶液对染色体进行染色。(2)细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。

(2)细胞核是细胞内遗传物质储存、复制和转录的主要场所，是细胞代谢和遗传的控制中心

考点三有丝分裂过程

1．有丝分裂过程

(1)分裂各时期的特征(以高等植物细胞为例)：

(2)辨别细胞分裂图。

①写出各图像所在的时期：

a间期，b中期，c后期，d末期，e前期。

②按照细胞周期排序(填字母)：a、e、b、c、d。

③该图表示植物(填〝动物〞或〝植物〞)细胞。

2．动物细胞和植物细胞有丝分裂的异同

(必修1 P112表6—1改编)下表所列为不同细胞的细胞周期持续时间(h)。据表分析可以得出的结论是()

A.分裂期和细胞周期均最短的是肿瘤细胞

B、分裂期占细胞周期时间比例最小的是十二指肠细胞

C、不同种类细胞的细胞周期持续时间不同

D、不同种类细胞的分裂都是同步进行的

解析：细胞周期包括细胞分裂的间期和细胞分裂期，分析表中提供的信息可以得出，不同种类的细胞的细胞周期持续的时间不同；分裂期最短的是肿瘤细胞，细胞周期最短的是十二指肠细胞；分裂期占细胞周期比例最小的是肿瘤细胞；不同种类细胞的分裂周期不同，因此它们的分裂是不同步的。

1．染色体、染色单体及DNA的变化规律

(1)染色体、染色单体及DNA三者的关系：

①当有染色单体(前、中期)时，染色体染色单体DNA＝122。

②当无染色单体(后、末期)时，染色体DNA＝11。

(2)一个细胞中核DNA、染色体及染色单体数量变化规律(以二倍体为例)。

①数量变化：

间期前期中期后期末期

染色体2N 2N 2N 4N 4N→2N

染色单体0→4N 4N 4N 00

核DNA 2N→4N 4N 4N 4N 4N→2N

②一个细胞中核DNA、染色体、每条染色体上DNA含量变化曲线：

Ⅰ.a→b、p→q的变化原因都是DNA的复制。

Ⅱ.g→h、r→s的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。

Ⅲ.c→d，r→s的变化很相似，但时期不同。

2．动物细胞与高等植物细胞有丝分裂的主要区别

【误区警示】

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。

7．(2019·安徽高考)以下图是某同学在观察洋葱根尖细胞有丝分裂时拍摄的显微镜照片，以下表达正确的选项是()

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长短

(1)关键知识：植物细胞有丝分裂各时期染色体变化特点。

(2)图示信息：甲细胞与乙细胞染色体在细胞中的位置不同。

【解析】此题主要考查植物细胞有丝分裂知识。图中甲表示有丝分裂中期，乙表示有丝分裂后期，甲细胞中每条染色体的着丝点都排列在赤道板上，而不是细胞板上，A项错误；乙细胞中染色体在纺锤丝牵引下移向细胞两极，B项正确；甲和乙细胞DNA含量相同，但染色体数目不相等，且乙细胞染色体数是甲细胞的2倍，C项错误；分别统计图中的分裂间期与分裂期细胞的数量可以估算出各时期在一个细胞周期中的时间长短，但不能计算出一个细胞周期的长短，D项错误。

高考母题变式

变式1过程分析

(1)甲细胞在分裂间期完成复制，如果甲细胞是低等植物细胞，复制前甲细胞包含2个中心粒，复制后变成2个中心体、4个中心粒。

(2)核膜在有丝分裂前期消失，在末期重建。

(3)乙细胞的染色单体数目是0，原因是着丝点已经分裂，染色单体形成染色体。

变式2图形转换

甲细胞应该处于以下图中的第Ⅳ阶段，原因是着丝点排列在赤道板上，有同源染色体，属于有丝分裂中期。以下图Ⅰ～Ⅲ属于有丝分裂的间期，Ⅳ属于有丝分裂的分裂期。

8．下面是动物细胞有丝分裂不同时期染色体(a)数目、核DNA分子(b)数目的柱形统计图。以下对该图的分析正确的选项是()

A、①时期染色体还未复制，核DNA已完成了复制

B、③时期核膜、核仁重建，细胞中部出现细胞板

C、①→②表示着丝点分裂，染色体数目加倍，核DNA分子数目也随之加倍

D、②→③表示染色体平均分配到两个子细胞中，核DNA分子也随之平均分配

解答此题的技巧是根据柱形图分

析染色体和DNA在细胞分裂不同时期的数目变化规律：染色体由2N→4N →2N，DNA由2N→4N→2N，染色体在后期加倍，DNA在末期减半，进一步确定图①②③所表示的分裂时期。

【解析】图①表示有丝分裂前期或中期，染色体已完成了复制，只是着丝点未分开；③表示有丝分裂末期，核膜、核仁重建，动物细胞分裂过程中无细胞板出现；①→②表示由中期进入后期，着丝点分裂，染色体数目加倍，但核DNA分子数目不再增加；②→③表示由后期进入末期，染色体与核DNA分子平均分配到两个子细胞中。

【解题归纳】

判断细胞所属分裂时期的两个技巧

(1)根据染色单体有无判断。

①有染色单体→前期、中期。

②无染色单体→后期、末期。

(2)根据比例关系判断。

①DNA染色体染色单体＝4N2N4N→前期、中期。

②DNA染色体染色单体＝4N4N0→后期、末期(开始时)。

③DNA染色体染色单体＝2N2N0→间期。

[构建知识网络]

[必背答题语句]

1．显微观察时细胞数目最多的时期为间期的原因：间期在细胞周期中占时最长。

2．细胞分裂间期的主要变化是：DNA分子的复制和有关蛋白质的合成；细胞分裂间期细胞核内的主要变化是：DNA分子的复制。

3．细胞分裂的前期，染色体散乱地分布于纺锤体的中央。

4．选择中期观察和计数染色体的原因是：染色体已高度螺旋化，形态稳定，数目清晰。

5．用药液使组织细胞中的细胞相互分离开的步骤是：解离。

6．分生区细胞的特点是：细胞呈正方形，排列紧密。

7．某时期细胞在细胞周期中所占比例的表示方法是：该时期细胞数目与观察细胞总数的比值。

练真题[感悟高考展示规律] 1．(2019·北京理综)洋葱根尖和小鼠骨髓细胞都能用于观察细胞有丝分裂，比较实验操作和结果，表达正确的选项是()

A、都需要用盐酸溶液使细胞相互分离

B、都需要用低倍镜找到分裂细胞再换高倍镜观察

C、在有丝分裂中期都能观察到染色体数目加倍

D、在有丝分裂末期都能观察到细胞板

解析：此题主要考查观察细胞有丝分裂实验及动、植物细胞有丝分裂的区别。在观察动、植物细胞有丝分裂实验中，盐酸和酒精的混合液只能使植物细胞相互分离，A错误；有丝分裂中期每条染色体的着丝点整齐地排列在赤道板上，着丝点没有断裂，染色体数目不加倍，C错误；只有植物细胞在有丝分裂末期出现细胞板，D错误；观察细胞有丝分裂时，都需要用低倍镜找到分裂细胞再换用高倍镜观察，B正确。

2．(2019·北京理综)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选项是()

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

解析：a、b峰细胞的DNA含量分别为40、80，A正确；a峰中细胞为DNA未复制的细胞，b峰中细胞为DNA复制已完成的细胞，a峰与b峰之间的细胞DNA含量为40～80，正在进行DNA复制，B正确；分裂前、中、后期细胞中的DNA含量加倍，被计数在b峰中，C错误；药物处理后b峰中细胞数目大大减少，这说明此药物抑制了癌细胞DNA的复制，D正确。

3．(2019·浙江理综)以下有关细胞周期和细胞分裂的表达，正确的选项是()

A、不同生物的细胞大小和数目不同，但细胞周期长短相同

B、同一生物各种组织的细胞周期长短相同，但G1、S、G2和M期长短不同

C、假设在G2期加入DNA合成抑制剂，那么有丝分裂前期每个染色体仍含有2条染色单体，子细胞染色体数目与母细胞的相同

D、减数分裂前期Ⅰ同源染色体配对，每个染色体含有4条染色单体，子细胞染色体数目为母细胞的一半

解析：不同生物的细胞大小和数目不同，细胞周期长短也不同，A错误；同一生物各组织的细胞周期长短不同，G1、S、G2和M期长短不同，B错误；DNA的复制发生在S期，在G2期加入DNA合成抑制剂对细胞分裂无影响，C正确；减数分裂前期Ⅰ同源染色体配对，每个染色体有2条染色单体，D错误。

4．(2019·天津理综)二倍体生物细胞正在进行着丝点分裂时，以下有关表达正确的选项是()

A、细胞中一定不存在同源染色体

B、着丝点分裂一定导致DNA数目加倍

C、染色体DNA一定由母链和子链组成

D、细胞中染色体数目一定是其体细胞的2倍

解析：根据题干信息，〝二倍体生物细胞正在进行着丝点分裂〞，可判断该细胞处于有丝分裂后期或减数第二次分裂后期。因此该细胞可能存在同源染色体，也可能不存在同源染色体；DNA数目加倍是在间期，后期DNA数目不加倍；由于DNA复制是半保留复制，所以该细胞染色体DNA 一定由母链和子链组成；假设为减数第二次分裂后期的细胞，那么染色体数目与体细胞相同。

5．(2019·浙江理综)某哺乳动物体细胞在培养中能够分裂，在培养过程中将适量的3H－TdR(3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷)和某促进细胞分裂的药物加入到培养液中，培养一段时间，可观察和测量到()

A、G1期变短，该期有大量3H－TdR进入细胞核

B、S期变长，该期有DNA复制和核糖体的增生

C、G2期变短，该期细胞核中有组蛋白

D、M期相对较短，该期细胞的核膜始终完整

解析：细胞周期包括分裂间期和分裂期(M)，分裂间期包括G1期、S 期、G2期，G1期、G2期主要进行RNA和蛋白质的合成，S期主要进行D NA的复制，3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷是用于DNA复制的，加入促进细胞分裂的药物会使G1、S、G2和M期都变短，大量3H－TdR会在S期进入细胞核，A、B错误；G2期还未开始分裂，此时细胞核中的染色体上有组蛋白，C正确；M期存在核膜的消失(前期)和重建(后期)，D错误。

6．(2019·江苏单科)以下图为动物细胞分裂中某时期示意图，以下相关表达正确的选项是()

A、甲在分裂前期倍增并移向细胞两极

B、乙和丙在组成成分上差异很大

C、该时期细胞中染色体数是体细胞染色体数的两倍

D、该时期通过核孔进入细胞核的物质减少

解析：甲(中心体)的倍增发生在间期，A错误；乙(染色体，主要由DN A和蛋白质组成)与丙(星射线，由蛋白质组成)在组成成分上差异很大，B 正确；该细胞处于有丝分裂中期，其染色体数与体细胞染色体数相同，C 错误；该细胞所处时期没有核膜和核孔，D错误。

7．(2019·江苏单科)以下关于动物细胞有丝分裂的表达正确的选项是()

A、分裂间期有DNA和中心体的复制

B、分裂间期DNA含量和染色体组数都加倍

C、纺锤体形成于分裂前期，消失于分裂后期

D、染色单体形成于分裂前期，消失于分裂后期

解析：此题主要考查细胞有丝分裂等相关知识。动物细胞DNA和中心体的复制都发生在分裂间期；分裂间期DNA含量加倍，染色体组数不变；纺锤体形成于分裂前期，消失于分裂末期；染色单体形成于分裂间期，消失于分裂后期。

8．(2019·海南单科)关于细胞有丝分裂的表达，正确的选项是()

A、赤道板是细胞有丝分裂过程中出现的一种结构

B、有丝分裂间期DNA复制的过程需要解旋酶参与

C、有丝分裂中期，发生联会的同源染色体排列在赤道板上

D、在细胞周期中，分裂间期的持续时间通常比分裂期的短