必修1 第4单元 第1讲 第一课时 有丝分裂（学生讲义）-【新高考方案】2025版高考生物一轮总复习（江苏专版）

第四单元 细胞的生命历程 第1讲　细胞的增殖 【学习目标】　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.阐明减数分裂产生了染色体数量减半的精细胞或卵细胞；　3.说明进行有性生殖的生物体，其遗传信息通过配子传递给子代。 建构知识体系 第一课时　有丝分裂 主题研习(一)　细胞增殖和细胞周期(深化·提能型) 1．细胞增殖 概念 细胞通过　　　　　增加细胞数量的过程 意义 是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、繁殖、　　　的基础 过程 包括　　　　　和　　　　　两个相连续的过程，细胞增殖具有　　　性 2．细胞周期(以进行有丝分裂的细胞为例) |情|境|探|究| 下图是细胞周期的两种表示方法，据图回答有关问题： (1)根据图甲、图乙，用字母表示相应细胞周期。 图甲：　　　　　　；图乙：　　　　　　　　。 (2)若图甲中的b＋c＝a＋b＝a＋d，(b＋c)或(a＋d)可以表示一个细胞周期吗？请分析原因。 　 　 　 　 　 (3)并非所有细胞都有细胞周期，判断下列细胞有无细胞周期，并说明理由。 ①根尖分生区细胞　②根尖成熟区细胞　③神经细胞　④精子或卵细胞　⑤人的宫颈癌细胞　⑥人的成熟红细胞　⑦形成层细胞　⑧叶肉细胞　⑨洋葱表皮细胞　⑩受精卵 　 　 　 　 |认|知|生|成| 1．细胞周期4种常用表示方法 (1)扇形图　 (2)直线图　 (3)坐标图　 (4)柱状图　 2．细胞分裂后产生的子细胞的3种去向 1．如图是细胞周期的示意图。G0期是具有分裂能力的细胞反复分裂数次之后处于停止分裂状态的时期，M期为分裂期，G1期主要进行RNA和有关蛋白质的合成，S期主要进行核DNA的复制，G2期为有丝分裂的准备期，同时还有一些RNA和有关蛋白质的合成。下列叙述错误的是(　 ) A．一个完整的细胞周期为G1期→S期→G2期→M期 B．相同抗原再次入侵时会将处于G0期的记忆细胞激活 C．S期核DNA复制后染色体数目加倍，为M期的进行提供所需物质 D．处于G1期的细胞数量远多于处于(M＋G2)期的细胞数量 2．(2024·南京师大附中一模)细胞周期检验点是检测细胞是否正常分裂的一种调控机制，如图所示，1～4为部分检验点，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。在真核细胞中，细胞分裂周期蛋白6(Cdc6)是启动细胞DNA复制的必需蛋白，其主要功能是促进“复制前复合体”形成，进而启动DNA复制。下列有关叙述正确的是(　 ) A．检验点1到检验点1过程是一个完整的细胞周期 B．“复制前复合体”组装完成的时间点是检验点2 C．若用DNA复制抑制剂处理，细胞将停留在检验点1 D．染色体未全部与纺锤体相连的细胞不能通过检验点4 [反思·收获]　常和细胞周期联系的5个“热点” 基因突变 在细胞分裂间期的S期，核DNA复制时容易受到内外因素的干扰而发生基因突变 染色体变异 在细胞分裂前期，秋水仙素或低温处理可抑制纺锤体的形成，从而出现多倍体细胞 细胞癌变 用药物作用于癌细胞，使其核DNA分子不能复制，可抑制癌细胞的无限增殖 核DNA复制 核DNA复制为半保留复制，若1个核DNA分子的两条链都被标记，则分裂一次产生的两个子细胞都含标记，而分裂多次产生的子细胞中，只有2个细胞含标记 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 主题研习(二)　细胞的有丝分裂与无丝分裂(深化·提能型) 1．有丝分裂各时期主要特点(以高等植物细胞为例) 2．动物细胞和植物细胞有丝分裂的主要区别 3．有丝分裂的特征和意义 特征 将亲代细胞的　　　　经过复制(关键是DNA的复制)之后，精确地　　　　　到两个子细胞中 意义 由于染色体上有遗传物质　　　，因而在细胞的亲代和子代之间保持了　　　的稳定性 4．无丝分裂 (一)细胞周期中核DNA、染色体、染色单体含量变化 1．据图分析染色体形态及行为变化 (1)有染色单体(有丝分裂前、中期)时，染色体∶染色单体∶核DNA＝　　　　　。 (2)无染色单体(有丝分裂后、末期)时，染色体∶核DNA＝　　　　。 2．填表归纳核DNA、染色体、染色单体的数目变化 (以二倍体生物为例) 项目 分裂间期 分裂期 前期 中期 后期 末期 核DNA 2n→4n ___ 4n ___ 4n→2n 染色体 2n 2n ___ ___ 4n→2n 染色单体 0→4n ___ 4n ___ 0 |认|知|生|成| 1．细胞周期中核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线分析(以二倍体生物为例) 　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，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，染色体数目暂时加倍 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，姐妹染色单体分开，染色单体消失 2.细胞周期中染色体数与核DNA数比值的变化曲线 　曲线解读： ef(BC)段 S期核DNA进行复制，染色单体形成 fg(CD)段 含有姐妹染色单体的时期，即G2期、有丝分裂前期和中期 gh(DE)段 有丝分裂后期着丝粒分裂，染色单体消失 [典例]　菠菜根的分生区细胞不断分裂使根向远处生长，在细胞分裂过程中，以下说法错误的是(　 ) A．细胞分裂末期高尔基体参与细胞壁的形成 B．细胞分裂前期核膜和核仁逐渐消失 C．细胞分裂间期中心体的两个中心粒各自产生一个新中心粒 D．细胞分裂中期染色体形态较稳定、数目较清晰 听课随笔： |认|知|生|成| 1．有丝分裂过程中细胞器的作用时期及生理作用 细胞器名称 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 2.有丝分裂过程中相关细胞器的分配 (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。 题点(一)　有丝分裂的过程及特点 1．如图为动物细胞有丝分裂过程中星射线对染色体附着的连续过程示意图，下列分析错误的是(　 ) A．中心体倍增发生在有丝分裂前的间期 B．图1发生在分裂前期，中心体发出星射线 C．图2发生在分裂后期，染色体在星射线牵引下移动 D．图1～3过程保证了姐妹染色单体分开后移向细胞两极 2．(2024·重庆模拟)有丝分裂的核分裂是一个相对连续的过程，胞质分裂则相对独立，该过程开始于有丝分裂后期，完成于末期，如图表示胞质分裂的整个过程。收缩环由大量的肌动蛋白和肌球蛋白等组装而成，用抗肌动蛋白、抗肌球蛋白的药物处理处于分裂期的活细胞，收缩环的收缩活动停止，分裂沟逐渐消失。下列相关叙述正确的是(　 ) A．收缩环处细胞膜融合体现了细胞膜的功能特性 B．若该图表示某生物体细胞的胞质分裂，则该生物体细胞含有6条染色体 C．抗肌动蛋白、抗肌球蛋白的药物也可以诱导细胞中的染色体数目加倍，作用原理和秋水仙素作用原理相似 D．分裂沟的定位可能与纺锤体的位置有关 题点(二)　辨析有丝分裂的图像或曲线 3．(2024·扬州模拟)如图为某动物细胞(2n＝4)有丝分裂过程示意图。下列叙述错误的是(　 ) A．甲图细胞正在发生染色质高度螺旋化成为染色体过程 B．乙图和丙图细胞的染色体数相等，染色体上DNA数也相等 C．丁图细胞内有两套形态和数目相同的染色体 D．戊图细胞的质膜从细胞中部向内凹陷，将细胞缢裂成两部分 4．如图甲、乙、丙依次表示某动物体内细胞分裂图，每条染色体上DNA含量的变化，不同分裂时期细胞核中染色体数目、染色单体数目与核DNA数目的关系。下列叙述正确的是(　 ) A．图甲所示细胞对应图乙中的DE段、图丙中的③ B．图甲中发生同源染色体的分离 C．图丙中引起①→②变化的原因是着丝粒分裂 D．图丙中与图乙中BC段对应的只有② 　　[反思·收获] 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 (2)根据比例关系判断各时期 核DNA∶染色体∶染色单体＝ 　　 主题研习(三)　观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂(实验·探究型) 1．实验原理 (1)高等植物根尖、芽尖等　　　　　　能进行有丝分裂。 (2)在高倍显微镜下，可根据细胞内　　　　的存在状态判断该细胞处于有丝分裂的哪个时期。 (3)染色体容易被　　　　　(如甲紫溶液)着色。 2．实验步骤 3．实验操作的注意事项 [思考探究] 1．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？ 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，为什么？ 题点(一)　实验原理与操作过程分析 1．(2023·浙江6月选考)为筛选观察有丝分裂的合适材料，某研究小组选用不同植物的根尖，制作并观察根尖细胞的临时装片。下列关于选材依据的叙述，不合理的是(　 ) A．选用易获取且易大量生根的材料 B．选用染色体数目少易观察的材料 C．选用解离时间短分散性好的材料 D．选用分裂间期细胞占比高的材料 2．(2023·湖北高考)在观察洋葱根尖细胞有丝分裂的实验中，某同学制作的装片效果非常好，他将其中的某个视野放大拍照，发给5位同学观察细胞并计数，结果如下表(单位：个)。关于表中记录结果的分析，下列叙述错误的是(　 ) 学生 分裂间期 分裂期 总计 前期 中期 后期 末期 甲 5 6 3 2 6 22 乙 5 6 3 3 5 22 丙 5 6 3 2 6 22 丁 7 6 3 2 5 23 戊 7 7 3 2 6 25 A.丙、丁计数的差异是由于有丝分裂是一个连续过程，某些细胞所处时期易混淆 B．五位同学记录的中期细胞数一致，原因是中期染色体排列在细胞中央，易区分 C．五位同学记录的间期细胞数不多，原因是取用的材料处于旺盛的分裂阶段 D．戊统计的细胞数量较多，可能是该同学的细胞计数规则与其他同学不同 [反思·收获]　实验异常现象的常见原因分析 题点(二)　实验的拓展应用及分析 3．用不同浓度的药物X处理洋葱根尖一段时间后，分别制片观察分生区细胞有丝分裂各个时期特点，并统计有丝分裂指数[有丝分裂指数(%)＝分裂期细胞数/观察细胞数×100%]，结果如图所示，下列相关叙述正确的是(　 ) A．在制作装片过程中使用解离液的主要目的是固定细胞的形态 B．不用药物X处理的细胞有丝分裂中期与后期染色体数目相同 C．药物X浓度为0时的结果出现的原因是多数细胞没有进入细胞周期 D．药物X能抑制根尖细胞有丝分裂，且一定范围内随药物X浓度升高抑制程度增大 |考|教|衔|接|——教材隐性命题点发掘 (一)教材素材“深加工” 1．(人教版必修1 P111“表6­1”素材拓展)下表是三种细胞的细胞周期持续时间(h)，以下叙述正确的是(　 ) 细胞类型 分裂间期 分裂期 ①蚕豆根尖分生区细胞 15.3 2.0 ②小鼠十二指肠上皮细胞 T1 T2 ③人的肝细胞 21.0 1.0 A．①与②的中心体发出星射线形成纺锤体 B．与①相比，③更适合作为观察细胞有丝分裂的材料 C．②中T1≤T2，末期细胞中赤道板的位置会出现细胞板 D．③中分裂期细胞数所占比例低于4.7% (二)科学思维“融会通” 2．(人教版必修1 P112、113“图6­2”分析应用)植物细胞有丝分裂后期着丝粒的分裂是不是纺锤丝牵引的结果？如何验证你的结论。 　 　 　 　 3．(人教版必修1 P114“思考·讨论”拓展应用)鉴定一个正在进行有丝分裂的细胞是植物细胞还是动物细胞，最佳的方法是_____________________。 4．(人教版必修1 P115“思维训练”深入思考)回答下列有关细胞体积的问题： (1)细胞越大，细胞的表面积与体积的比值　　　。 (2)从物质运输的效率看，细胞不能太大的原因是_____________________。 (3)细胞不能太大，但也不是越小越好，原因是_____________________。 |应|用|创|新|——新情境问题的建模训练 1．(2024·泰州检测)哺乳动物细胞染色体复制后，形成两条染色单体，随后动粒蛋白在着丝粒处以背对背的方式装配形成。有丝分裂中动粒指向细胞的哪一极，就与这一极发出的纺锤丝结合，染色体就被拉向这一极。下列现象中最可能与动粒和纺锤丝的结合发生在同一时期的是(　 ) A．一个中心粒增殖为两个中心粒 B．核仁逐渐解体，两个中心体分开移向两极 C．每条染色体的着丝粒排列在赤道板上 D．着丝粒分裂，纺锤丝牵引染色体移向两极 2．(2024·长沙模拟)APC/C复合物促进有丝分裂进入后期，为研究其蛋白修饰对细胞周期调控的影响，利用药物对细胞进行同步化处理，测定洗去药物后不同时间(单位：h)的细胞周期时相，结果如图。下列分析不正确的是(　 ) A．G1、S、G2期为M期进行物质准备 B．药物使大部分细胞停滞在G1期 C．APC/C缺失蛋白修饰会阻碍细胞周期顺利完成 D．APC/C可能在后期将同源染色体拉向细胞两极 3．[多选]环境中的污染物能使处于分裂期的细胞产生缺失着丝粒的染色体片段，当子细胞进入下一次分裂间期时，它们便浓缩成主核之外的小核，即形成了微核。为研究镍对大蒜根尖细胞的毒害作用，科学家研究了不同浓度氯化镍在不同处理时间对大蒜根尖细胞有丝分裂指数(处于分裂期的细胞数占细胞总数的百分比)和微核率(出现微核细胞数占细胞总数的百分比)的影响，实验结果如图所示。下列有关该实验的叙述，正确的是(　 ) A．制作根尖细胞临时装片的流程是取材→解离→漂洗→染色→制片 B．氯化镍溶液浓度为0时大部分大蒜根尖细胞处于分裂间期 C．随着氯化镍溶液浓度的增加，有丝分裂指数和微核率均下降 D．氯化镍溶液对细胞作用时间越长，对细胞的毒害作用越强 14 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$