第4单元 第1讲 第一课时 有丝分裂（学生讲义）-【新高考方案】2026年高考生物Ⅰ一轮总复习

第四单元|细胞的生命历程 第1讲　细胞的增殖 明确 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 (一)理解细胞增殖与细胞周期的概念 1.细胞增殖 2.细胞周期(以进行有丝分裂的细胞为例) (二)掌握细胞周期的表示方法 　　自我诊断 1.概念理解(判断正误) (1)多细胞生物体的增大,既靠细胞生长增大细胞的体积,还要靠细胞分裂增加细胞的数量。 (　　) (2)不同生物体器官的大小主要取决于细胞数量的多少。 (　　) (3)同一生物的不同组织细胞的增殖都具有周期性,细胞适度生长发生在分裂间期。 (　　) 2.事理分析 (1)(苏教版必修1 P115“旁栏思考”拓展分析) 在生物学研究中,常用放射性同位素标记研究对象,从物理视角看,在3H、14C、32P、35S、18O、14N、45Ca、59Fe中,属于放射性同位素的是　　　　　　　　　　　　。  (2)(人教版教材必修1 P115“思维训练”问题分析) 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,也不是越小越好,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  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期的细胞数量通常远多于处于(M+G2)期的细胞数量 2.(2025年1月·八省联考晋陕宁青卷)细胞周期分为分裂间期(包括G1、S和G2)和分裂期(M),如图(a),科研人员用某药物对离体培养的肝细胞处理一定时间后,根据细胞内核DNA含量不同,采用流式细胞仪测定了细胞周期不同阶段的细胞数量,结果如图(b),其中丙处部分细胞的荧光染色结果如图(c)。下列叙述正确的是 (　　) A.图(a)中G2期和M期的细胞对应于图(b)中位置丙处 B.图(b)丙处细胞中染色体及核DNA的数量是甲处细胞的2倍 C.图(b)丙处细胞占比高的原因是药物促进了细胞的有丝分裂 D.对图(c)细胞中染色体进行端粒染色,则每条染色体可观察到2个端粒 主题研习(二)　细胞的有丝分裂与无丝分裂 1.染色体、染色单体和核DNA的关系 (1)当有染色单体(有丝分裂前、中期)时,染色体数∶染色单体数∶核DNA数=　　　　。  (2)当无染色单体(有丝分裂后、末期)时,染色体数∶核DNA数=　　　。  2.有丝分裂各时期主要特点(以高等植物细胞为例) 3.动物细胞和植物细胞有丝分裂的主要区别 4.有丝分裂的特征和意义 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  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  5.无丝分裂 　　自我诊断 1.概念理解(判断正误) (1)DNA在分裂间期边解旋边复制,细胞DNA总量在分裂后期减半。 (　　) (2)有丝分裂过程中,核膜和核仁周期性地消失和重现。 (　　) (3)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。 (　　) (4)酵母菌和醋酸菌均以有丝分裂的方式进行增殖。 (　　) (5)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。 (　　) (6)蝌蚪四肢细胞分裂时会发生同源染色体的分离。 (　　) 2.事理分析 (1)(苏教版必修1 P121“思辨题T2”问题分析)在有丝分析中染色体和DNA分子数量发生规律性变化的原因是　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)(人教版必修1 P114“思考·讨论”挖掘)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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)(人教版必修1 P112“图6⁃2”拓展思考)有丝分裂后期着丝粒的分裂　　　　(填“是”或“不是”)纺锤丝牵引的结果,想要验证你的结论,可以采用的方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  重难点(一)　细胞有丝分裂过程中相关物质或结构数目的变化 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数比值的变化曲线分析 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 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 (2)根据比例关系判断各时期 核DNA数∶ 染色体数∶ 染色单体数 = 　　[例1]　(2025·郑州模拟)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a时期对应图1中的AB段,c时期对应图1中的EF段 D.有丝分裂过程不会出现图2中d时期所示的情况 听课随笔: 重难点(二)　与有丝分裂有关的细胞器功能及变化 [例2]　(2024·大庆三模)在细胞分裂时,微丝(一种细胞骨架)会突然把线粒体向各个方向弹射出去,实现线粒体的运动和均匀分配;但一些特定种类的干细胞会进行非对称分裂,分裂出两个不同功能的子细胞,这时线粒体会被不均等地分配到子细胞中。与乳腺干细胞相比,成熟的乳腺组织细胞代谢需要更多的能量。下列有关叙述错误的是 (　　) A.微丝与线粒体等细胞器的运动有关,在有丝分裂前期合成 B.非对称分裂的细胞中,染色体能平均分配到两个子细胞中 C.非对称分裂的细胞中,获得线粒体较多的子细胞可能具有新的形态和功能 D.非对称分裂的细胞中,获得线粒体较少的子细胞能更好地保持干细胞特征 听课随笔: |认|知|生|成| 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 题点(一)　有丝分裂的过程及特点 1.如图表示人体细胞有丝分裂过程中染色质、染色体以及DNA的变化情况,图中序号表示生理过程,下列相关叙述错误的是 (　　) A.①发生在有丝分裂末期,此时细胞中染色体、核DNA数量不变 B.②中DNA在酶的作用下复制,完成后细胞中染色体数目未变 C.③发生在有丝分裂后期,着丝粒随着纺锤丝的牵引而分裂,核DNA加倍 D.④发生在分裂间期,有丝分裂前期以后染色体的高度螺旋限制了②④的进行 2.(2024·江西高考)某植物中,T基因的突变会导致细胞有丝分裂后期纺锤体伸长的时间和长度都明显减少,从而影响细胞的增殖。下列推测错误的是 (　　) A.T基因突变的细胞在分裂期可形成一个梭形纺锤体 B.T基因突变导致染色体着丝粒无法在赤道板上排列 C.T基因突变的细胞在分裂后期染色体数能正常加倍 D.T基因突变影响纺锤丝牵引染色体向细胞两极移动 3.用荧光标记技术显示细胞中心体和核DNA,获得有丝分裂某时期荧光图。有关叙述正确的是 (　　) A.图中细胞分裂方向由中心体位置确定 B.中心体复制和染色体加倍均发生在图示时期 C.图中两处DNA荧光标记区域均无同源染色体 D.秋水仙素通过抑制微管的组装,可促使细胞进入图示分裂时期 　　[归纳拓展]　关注细胞周期中的“加倍” ①核DNA:分裂间期因“DNA复制”而加倍; ②染色体:后期因“着丝粒分裂”而加倍; ③中心体:分裂间期因“中心粒复制”而加倍; ④细胞核:末期因新核膜已经形成,细胞质尚未分裂而暂时加倍。 题点(二)　辨析有丝分裂的图像或曲线 4.(2024·合肥三模)图1表示细胞有丝分裂不同时期染色体数/核DNA数的变化,AD表示分裂间期;图2、图3分别表示高等动物甲、高等植物乙有丝分裂某时期的图像。下列相关叙述正确的是 (　　) A.图1中BC段和EF段形成的原因分别是染色体数加倍和核DNA数加倍 B.图2细胞的下一时期,细胞中染色体数∶染色单体数∶核DNA数=2∶1∶1 C.图3中结构H为细胞板,与结构H形成密切相关的细胞器是高尔基体 D.动物甲与植物乙有丝分裂过程存在显著差异的是图2和图3所示时期 5.(2025·济南模拟)真核细胞分裂间期,染色体完成复制后产生的姐妹染色单体保持相互黏附状态,在分裂期才会分离并平均分配到子细胞中。黏连蛋白(姐妹染色单体之间的连接蛋白)的裂解是分离姐妹染色单体的关键性事件,分离酶(SEP)是水解黏连蛋白的关键酶,它的活性被严密调控(APC、SCR是与SEP活性密切相关的蛋白质)。下图a、b、c分别表示分裂过程中细胞内发生的变化以及对应细胞内某些化合物的含量变化。下列说法错误的是 (　　) A.a时期,SCR能与SEP紧密结合,阻止SEP水解黏连蛋白 B.b时期,APC含量上升,使SCR分解 C.若在细胞分裂时用秋水仙素处理,最可能会抑制APC的活性 D.若APC的活性被抑制,姐妹染色单体就难以分离 主题研习(三)　观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂(实验) 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 4.实验异常现象的常见原因分析 　　[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? 3.细胞周期中不同时期持续时间长短与所观察细胞数目的关系是什么?如何根据这一关系确定某时期持续时间长短? 题点(一)　实验原理与操作过程分析 1.(2025·黔东南一模)为了选择适合“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验的材料,选用洋葱和大蒜根尖制作成装片,观察5个不同时刻制作的装片。找到根尖分生区细胞并测定它们的有丝分裂指数(有丝分裂细胞数占细胞总数的百分比),结果如下表。下列相关叙述正确的是 (　　) 制片时刻 8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 洋葱 6.5 7.4 4.5 9.2 8.8 大蒜 11.6 12.9 3.6 5.1 5.9 A.制片流程:清水漂洗→解离→甲紫溶液或醋酸洋红液染色→制片 B.观察时应先用高倍镜找到分生区细胞,再换低倍镜找出分裂期细胞 C.16:00时洋葱根尖分生区细胞中处于分裂间期的细胞占比较8:00时大 D.实验结果表明实验材料上午应选择大蒜根尖,下午应选择洋葱根尖 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 题点(二)　实验的拓展应用及分析 3.(2024·宁波二模)科研人员用工业污水培养洋葱(2n=16),取其根尖制成临时装片并观察到由染色体断裂后错误连接形成的两种异常结构如图:①无着丝粒片段在分裂末期未能及时进入细胞核而成为微核;②有着丝粒片段的姐妹染色单体在断口处黏合形成染色体桥。下列相关叙述正确的是 (　　) A.制作临时装片时,漂洗可以用清水处理也可以用50%酒精处理 B.可观察到两图细胞中的染色体正在以相同速率移向两极 C.进一步放大,可以清楚看到图2 箭头处细胞中的纺锤体、赤道板 D.通过统计视野中染色体异常细胞的比例可以判断工业污水的污染程度 4.(2024·南京二模)大蒜生根率较高,不受季节限制,是观察根尖分生区组织细胞有丝分裂的理想材料。某科研团队研究了水和10-9mol·L-1吲哚乙酸培养的大蒜根尖在8:00~16:00的有丝分裂情况,结果如下图。下列相关叙述错误的是 (　　) A.不同时段剪取的根尖经处理制成装片后仍能保持细胞活力用于显微镜观察 B.相较清水,用吲哚乙酸培养后细胞分裂出现高峰期的时间发生了明显的变化 C.与用清水培养相比,用吲哚乙酸培养的根尖来观察有丝分裂,能看到染色体的细胞数量一般会较多 D.各组细胞分裂指数均低于10%,是因为细胞周期中分裂期所占比例小 　　课下请完成课时跟踪检测(十五) 学科网（北京）股份有限公司 $$