13 必修1 第三单元 第13讲 细胞的增殖-【名师导航】2026年高考生物一轮总复习教师用书（人教版）

该高中生物学讲义聚焦细胞增殖高考核心考点，涵盖细胞周期、有丝分裂过程及观察根尖分生区组织细胞有丝分裂实验，按基础概念、过程机理、实验探究的逻辑架构知识，通过考点梳理、曲线分析指导、真题演练及分层作业，帮助学生系统构建知识网络，突破细胞周期判断、有丝分裂物质变化等难点。 资料以生命观念和科学思维为引领，创新采用表格对比细胞周期各时期特点、模型建构染色体与核DNA变化曲线及实验误差分析（如解离时间对观察效果影响）等策略，设置概念辨析、案例探究及A/B层练习保障复习效果，助力学生提升解题能力，为教师把控复习节奏提供清晰路径。

第13讲　细胞的增殖 　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.实验：观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂。 考点1　细胞增殖和细胞周期 一、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：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。 (1)单细胞生物：通过细胞增殖而繁衍。 (2)多细胞生物：从受精卵开始，要经过细胞增殖和分化逐渐发育为成体。生物体内也不断地有细胞衰老、死亡，需要通过细胞增殖加以补充。 3．过程：包括物质准备和细胞分裂两个相连续的过程。 二、细胞周期 1．前提条件：连续分裂的细胞。 2．时间 3．图示含义 4．分裂间期与分裂期的联系：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。 5．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的比例也不同。 (1)细胞周期的概念只适用于真核生物。(2)只分裂一次便不再分裂的细胞没有细胞周期，进行减数分裂的细胞也没有细胞周期。(3)细胞周期必须是分裂间期在前，分裂期在后，不能颠倒。(4)一些外界因素，如温度、pH等会影响细胞周期的长短，因此，同一细胞的细胞周期是可变的。 (必修1 P115“思维训练”)： (1)细胞越大，细胞的表面积与体积的比值越小。 (2)从物质运输的效率看，细胞不能太大的原因是细胞越大，表面积与体积的比值越小，物质运输的效率就越低。 (3)细胞体积是不是越小越好？请说明原因。不是，因为细胞中众多的必需物质和细胞器，都需要一定的容纳空间。 (1)细胞周期各时期的划分 ① ②分裂期(M期)：前期、中期、后期、末期。 (2)细胞周期的表示方法 1．多细胞生物体的生长依赖于细胞的生长和细胞的增殖。(　√　) 2．任何具有分裂能力的细胞都具有细胞周期。(　×　) 提示：连续分裂的细胞才有细胞周期。 3．机体内的体细胞都处于细胞周期中。(　×　) 提示：已分化的细胞没有细胞周期。 4．抑制DNA的合成，细胞将停留在分裂期。(　×　) 提示：DNA复制在分裂间期。 5．不同生物细胞周期持续时间不同，同一生物的不同组织细胞周期持续时间相同。(　×　) 提示：同一生物的不同组织细胞周期的持续时间也不同。 1．由细胞形态判断，下列①～⑤细胞中哪一类细胞最可能具有细胞周期？说明理由。 ②；①③④⑤都是具有特定形态、结构和功能的细胞，说明发生了分化，失去了分裂能力。②为球形，可能是干细胞。 2．胃肠道间质瘤是常见的人类肿瘤。中科院某团队观察到DEPDC5蛋白质失活会促进胃肠道间质瘤的恶性增殖，而DEPDC5基因位于人类第22号染色体上。取该恶性肿瘤细胞并转入DEPDC5基因恢复表达，统计细胞周期不同时期的细胞所占比例，得到下表数据。 细胞所占比例 G1 S G2/M 未转入基因的肿瘤细胞 65.5% 15.2% 19.3% 转入基因的肿瘤细胞 77.4% 6.4% 16.2% 注：G1：DNA复制前期；S：DNA复制期；G2：DNA复制后期；M：分裂期。 (1)DEPDC5基因属于抑癌基因(填“原癌基因”或“抑癌基因”)。 (2)据表分析DEPDC5基因的具体作用是抑制肿瘤细胞进入S期。 细胞周期 1．细胞周期可分为G1、S、G2、M四个时期，其中S期为DNA合成期，TdR能被S期细胞摄入并掺进DNA中。高浓度TdR可抑制DNA合成，常用于诱导细胞周期同步化，过程如下表。下列说法正确的是(　　) 步骤 第一步：含高浓度TdR培养基中培养 第二步：普通培养基中培养 第三步：含高浓度TdR培养基中培养 时间 至少15 h 至少7 h ？ A．TdR能阻止RNA聚合酶与DNA结合而阻断复制 B．第一步操作的目的是使所有细胞都停留在S期 C．第二步细胞在普通培养基中培养不能超过15 h D．第三步需至少持续22 h才能确保所有细胞同步化 C　[TdR能阻止DNA聚合酶与DNA结合而阻断复制，A错误；第一步操作的目的是使位于S期的细胞停留在S期，其他时期的细胞停留在G1/S交界处，B错误；第一步含高浓度TdR培养基中培养至少15 h(G2＋M＋G1)，第二步普通培养基中培养(洗脱DNA合成抑制剂)至少7 h(S期)，第二步细胞在普通培养基中培养不能超过15 h(G2＋M＋G1)，防止有些细胞再次进入S期，无法达到细胞周期同步化的目的，C正确；第三步含高浓度TdR培养基中培养，第三步与第一步相同，处理时间也是必须大于15 h，D错误。] 2．(2020·山东卷)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 C　[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。] 3．当转录因子E2F与去磷酸化的Rb蛋白结合后，无法激活与细胞分裂相关基因的表达，从而抑制细胞增殖。乳腺细胞的增殖受雌激素和p16、p21蛋白等的共同调节，其作用机制如图1所示。该调节过程的平衡一旦被打破，细胞易发生癌变。图2为细胞周期中各检验点示意图。下列叙述错误的是(　　) A．Rb基因可能是一种抑癌基因，该基因突变导致蛋白质活性降低有可能发生癌变 B．若雌激素与乳腺癌细胞内受体结合，形成的复合物会促进cyclinD基因表达上调 C．若p16、p21基因突变，细胞因G合成减少无法通过图2中的检验点1而停止分裂 D．用靶向药物选择性抑制CDK4/6的活性，是抑制癌细胞分裂的一种思路 C　[细胞癌变的原因很多，除了原癌基因和抑癌基因突变，某些基因的乙酰化水平、甲基化水平异常都有可能引起癌变，Rb基因可能是一种抑癌基因，该基因突变导致蛋白质活性降低有可能发生癌变，A正确；依题意可知，雌激素的受体在细胞内部，且雌激素与乳腺癌细胞内受体结合后，形成的复合物会促进cyclinD基因表达，B正确；p16、p21的表达产物抑制CDK4/6蛋白合成，p16、p21基因突变，则CDK4/6蛋白合成增加，G合成随之增加，不会出现无法通过检验点的情况，C错误；用靶向药物选择性抑制CDK4/6的活性，是抑制癌细胞分裂的一种思路，D正确。] 考点2　有丝分裂和无丝分裂 一、有丝分裂各时期主要特点(以高等植物细胞为例) 时期 主要变化 分裂间期 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 前期 ①染色质丝螺旋缠绕，缩短变粗，成为染色体 ②核仁逐渐解体，核膜逐渐消失 ③从细胞的两极发出纺锤丝，形成一个梭形的纺锤体 ④染色体散乱分布于纺锤体中央 中期 纺锤丝牵引着染色体运动，使每条染色体的着丝粒排列在赤道板上 后期 ①每个着丝粒分裂成两个，姐妹染色单体分开，成为两条染色体，由纺锤丝牵引着分别向细胞的两极移动 ②结果：染色体数目加倍，细胞的两极各有一套形态和数目完全相同的染色体 末期 ①染色体变成染色质丝，纺锤丝消失 ②出现新的核膜、核仁，形成两个新的细胞核 ③赤道板的位置出现一个细胞板，细胞板逐渐扩展，形成新的细胞壁 二、动植物细胞有丝分裂的异同 时期 植物细胞有丝分裂 动物细胞有丝分裂 间期 无中心粒的倍增(低等植物细胞除外) 完成中心粒的倍增 前期 细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体 中心粒移到细胞两极，并发出星射线形成纺锤体 末期 细胞板扩展为细胞壁，分割细胞质 细胞膜从细胞的中部向内凹陷，缢裂细胞质 (必修1　P112～114“图6-2、图6-3”)在细胞周期中，核糖体、中心体、高尔基体和线粒体发挥作用的时期及作用分别是什么？请列表归纳。 提示：与细胞周期有关的细胞器及其生理作用 细胞器名称 作用时期 生理作用 核糖体 间期(主要) 与有关蛋白质的合成有关 中心体 前期 与纺锤体的形成有关(高等植物细胞除外) 高尔基体 末期 与植物细胞壁的形成有关 线粒体 整个细胞周期 提供能量 三、细胞有丝分裂的意义 四、无丝分裂的过程及特点 无丝分裂也为真核生物体细胞的分裂方式，不同于细菌的二分裂。 有丝分裂过程中细胞内核DNA分子数、染色体数、染色单体数的变化(假定生物体细胞中核DNA分子数为2c，染色体数为2n) (1)核DNA分子数、染色单体数、染色体数变化 项目 间期 前期 中期 后期 末期 核DNA分子数 2c→4c 4c 4c 4c 4c→2c 染色单体数 0→4n 4n 4n 0 0 染色体数 2n 2n 2n 4n 4n→2n (2)细胞核DNA分子数、染色体数、染色单体数、每条染色体上DNA分子数变化曲线 ①a→b、l→m、p→q的变化原因都是DNA分子复制。 ②g→h、n→o、r→s的变化原因都是着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，染色体数目加倍。 ③c→d、r→s的变化很相似，但原因不同，c→d的变化原因是一个亲代细胞分裂成两个子细胞。 1．分裂间期细胞核的主要变化是DNA的复制和有关蛋白质的合成。(　×　) 提示：蛋白质的合成发生在核糖体上。 2．着丝粒分裂一定导致DNA数目加倍。(　×　) 提示：DNA数目加倍的原因是DNA复制，不是着丝粒分裂。 3．赤道板是细胞有丝分裂过程中出现的一种结构。(　×　) 提示：赤道板是一个想象的平面，不是结构。 4．有丝分裂后期和末期，核DNA分子数与染色体数相同。(　√　) 5．在一个细胞周期中，DNA的复制和中心粒的倍增可发生在同一时期。(　√　) 6．无丝分裂发生在原核细胞中，且无DNA复制。(　×　) 提示：原核细胞的分裂方式为二分裂。无丝分裂中有DNA复制，且发生在真核细胞中。 7．原核生物主要进行二分裂，二分裂不是无丝分裂。(　√　) 根据直方图判断细胞有丝分裂时期(以二倍体生物为例) 图甲、乙、丙分别表示有丝分裂的什么时期？ 图甲表示有丝分裂染色体复制后的间期、有丝分裂的前期和中期；图乙表示有丝分裂的后期和末期；图丙表示有丝分裂染色体复制前的间期。 有丝分裂的过程 1．下图①②③表示某动物细胞周期中的部分时期。下列说法正确的是(　　) A．中心体复制后在①时期移向两极 B．纺锤体的形成发生在②时期 C．图示②→③→①可表示一个细胞周期 D．③中细胞染色体与核DNA数目比为1∶1 A　[①代表分裂前期、中期、后期和末期，②代表G1期，③代表S期，中心体复制后在分裂前期移向两极，A正确；纺锤体的形成发生在分裂前期，即①时期，B错误；图示②→③→①→②可表示一个细胞周期，C错误；③中细胞正在进行DNA的复制，染色体与核DNA数目比在1∶1和1∶2之间，D错误。] 2．华蟾毒精可导致中心粒异常扩增，从而抑制癌细胞有丝分裂。研究人员用一定浓度的华蟾毒精处理人类癌细胞，约一小时后分析细胞两端中心体距离(结果如图所示)，并对处于分裂期的癌细胞的染色体进行观察。与对照组相比，实验组中下列细胞的比例最可能会增大的是(　　) A　　 　　B　　 　C　　 　　D A　[正常情况下，中心粒在间期倍增，成为两组，进入分裂期后，两组中心粒分别移向细胞两极，据图分析可知，与对照组相比，人类癌细胞用华蟾毒精处理后，两端中心体的距离变小，说明其向两极移动的过程受阻，最可能导致有丝分裂前期的细胞数目增多，而图中的A处于有丝分裂前期，B处于有丝分裂中期，C处于有丝分裂后期，D处于有丝分裂末期，A符合题意。] 有丝分裂过程中染色体和核DNA分子数的变化 3．洋葱根尖分生区细胞的有丝分裂过程中，甲、乙、丙表示不同阶段的细胞中染色体组数和每条染色体上DNA分子数，如图所示。下列叙述错误的是(　　) A．甲→乙细胞内最重要的变化是染色体复制 B．甲→乙→丙过程可代表一个完整的细胞周期 C．乙阶段有些细胞中发生染色质螺旋变粗 D．乙→丙阶段细胞会发生染色体的着丝粒一分为二 B　[甲→乙细胞内最重要的变化是染色体复制，发生在有丝分裂间期，A正确；甲→乙→丙→甲过程可代表一个完整的细胞周期，B错误；乙阶段包括有丝分裂前期和中期，其中前期的细胞中染色质丝螺旋缠绕，缩短变粗，成为染色体，C正确；丙阶段细胞中染色体组数加倍，包括有丝分裂后期和末期，乙→丙阶段会发生染色体的着丝粒一分为二，D正确。] 4．图甲表示某高等雄性动物肝脏内的一个细胞部分染色体分裂图像，图乙表示在细胞增殖过程中每条染色体上的DNA数量变化。下列相关分析错误的是 (　　) A．图甲所示细胞所处时期是观察染色体最好的时期，该时期细胞中的染色体形态稳定、数目清晰 B．低等植物细胞和图甲所示细胞形成纺锤体的方式可能相同 C．图乙中“A→B”是因为DNA进行了复制，发生的时间是有丝分裂间期 D．图乙中“C→D”发生于图甲所示细胞所处时期的下一个时期，原因是染色体的平均分配 D　[图甲含有同源染色体，其染色体的着丝粒都排列在赤道板上，处于有丝分裂中期，该时期细胞中的染色体形态稳定、数目清晰，是观察染色体最好的时期，A正确；低等植物细胞和图甲所示细胞都含有中心体，形成纺锤体的方式相同，从中心体周围发出星射线形成纺锤体，B正确；图乙中“A→B”形成的原因是有丝分裂间期DNA的复制，C正确；图甲所示细胞所处时期是有丝分裂中期，图乙中“C→D”原因是发生了着丝粒分裂，发生于图甲所示细胞所处时期的下一个时期(有丝分裂后期)，D错误。] 　　有丝分裂过程中的“加倍” 成分或结构 时期 原因 核DNA 间期 DNA复制 染色体 后期 着丝粒分裂 中心体 间期 中心粒复制 细胞核 末期 新核膜已经形成，细胞质尚未分裂 考点3　(探究·实践)观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 一、实验原理 1．高等植物的分生组织细胞有丝分裂较旺盛。 2．细胞核内的染色体(质)容易被碱性染料(如甲紫溶液)着色。 3．由于各个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。 二、实验操作步骤 1．洋葱根尖的培养 实验前培养3～4 d，待根长约5 cm时，取生长健壮的根尖制成临时装片观察。 2．装片的制作 3．洋葱根尖细胞有丝分裂的观察 (1)先低倍镜观察：根据根尖特点找到分生区细胞。后高倍镜观察：先找中期的细胞，后找前期、后期、末期的细胞。 (2)分生区细胞特点：细胞呈正方形，排列紧密。 4．绘图 绘出植物细胞有丝分裂中期简图。 1．实验操作的注意事项 解离 时间 太短 细胞间物质未被完全溶解，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、制片 漂洗 时间 适宜 洗去多余的药液，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 2.关于实验的三点提醒 (1)根尖中只有分生区细胞才可以进行分裂，伸长区和成熟区细胞不能分裂。 (2)不能观察一个细胞的连续分裂过程，因为解离时细胞已死亡，可以寻找处于不同时期的细胞，连起来体现出细胞分裂的连续过程。 (3)“解离→漂洗→染色→制片”的步骤顺序不能颠倒、不能缺失，否则不易观察到预期现象。 3．细胞分裂时期与所观察细胞数目的关系及计算 (1)细胞周期中不同时期持续时间长短与处于该时期的细胞数呈正相关。 (2)某时期持续时间(t)＝×细胞周期(T)。 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 D　[根尖分生区的细胞分裂能力较强，故观察有丝分裂时选用易获取且易大量生根的材料，A合理；选用染色体数目少易观察的材料有利于观察有丝分裂每一个时期的特点，B合理；选用解离时间短分散性好的材料，更利于观察细胞的染色体变化，C合理；细胞周期中，分裂间期比分裂期占比更大，应该选用分裂间期细胞占比低的材料观察有丝分裂，D不合理。] 2．观察洋葱根尖细胞有丝分裂装片时，某同学在显微镜下找到①～④不同时期的细胞，如图。关于这些细胞所处时期及主要特征的叙述，正确的是(　　) A．细胞①处于间期，细胞核内主要进行DNA复制和蛋白质合成 B．细胞②处于中期，染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数＝1∶2∶2 C．细胞③处于后期，同源染色体分离并向细胞两极移动 D．细胞④处于末期，细胞膜向内凹陷将细胞一分为二 B　[①是间期，细胞主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成，并且细胞有适度的生长，但蛋白质的合成不在细胞核，而在核糖体，A错误；②是中期，染色体已在间期完成复制，染色体数目没有改变，一条染色体上有两条染色单体、两个核DNA分子，染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数＝1∶2∶2，B正确；③是后期，有丝分裂不会出现同源染色体分离的情况，C错误；④是末期，题干中指出该细胞为洋葱根尖细胞，植物细胞末期的特点之一是在细胞板的位置逐渐扩展形成新的细胞壁，动物细胞膜末期是细胞膜向内凹陷将细胞一分为二，D错误。] 1．(2024·湖北卷)芽殖酵母通过出芽形成芽体进行无性繁殖(图1)，出芽与核DNA复制同时开始。一个母体细胞出芽达到最大次数后就会衰老、死亡。科学家探究了不同因素对芽殖酵母最大分裂次数的影响，实验结果如图2所示。下列叙述错误的是(　　) A．芽殖酵母进入细胞分裂期时开始出芽 B．基因和环境都可影响芽殖酵母的寿命 C．成熟芽体的染色体数目与母体细胞的相同 D．该实验结果为延长细胞生命周期的研究提供新思路 A　[细胞周期包括分裂间期和分裂期，分裂间期主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成，由题干“出芽与核DNA复制同时开始”可知，芽殖酵母在细胞分裂间期开始出芽，A错误；由图2可知，基因甲和基因乙可提高芽殖酵母的最大分裂次数，而溶液丙可降低芽殖酵母的最大分裂次数，而一个母体细胞出芽达到最大次数后就会衰老、死亡，因此基因和环境都可影响芽殖酵母的寿命，B正确；芽殖酵母通过出芽形成芽体进行无性繁殖，无性繁殖不会改变染色体的数目，C正确；一个母体细胞出芽达到最大次数后就会衰老、死亡，基因甲和基因乙可提高芽殖酵母的最大分裂次数，因此，该实验结果为延长细胞生命周期的研究提供新思路，D正确。] 2．(2023·辽宁卷)下图为眼虫在适宜条件下增殖的示意图(仅显示部分染色体)。下列叙述正确的是(　　) A．②时期，细胞核的变化与高等动物细胞相同 B．③时期，染色体的着丝粒排列在赤道板上 C．④时期，非同源染色体自由组合 D．⑤时期，细胞质的分裂方式与高等植物细胞相同 B　[②时期已经完成了DNA的复制，相当于高等动物的有丝分裂前期，但题图中还能观察到核膜，高等动物有丝分裂前期核仁、核膜消失，A错误；由图可知，③时期，染色体的着丝粒排列在赤道板上，相当于高等动物有丝分裂中期，B正确；④时期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，分别移向两极，有丝分裂不会出现非同源染色体自由组合的情况，C错误；⑤时期，细胞质的分裂方式与高等动物细胞相同，都是直接从细胞中央缢裂成两部分，D错误。] 3．(2023·湖北卷)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，发给五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 C　[丙和丁计数的差异为丁的末期计数比丙的末期计数少一个，而丁的分裂间期计数比丙的分裂间期计数多两个，通过分析可知，丁记录的结果可能是由于有丝分裂是一个连续的过程，丁错把一个末期的细胞记录成两个间期的细胞，导致所计细胞总数比其他同学多一个，A正确；有丝分裂中期，染色体排列在细胞中央，易于区分，故五位同学记录的中期细胞数一致，B正确；无论是何种细胞，分裂有多旺盛，其分裂间期时间一定长于分裂期，故处于分裂间期的细胞一定多于处于分裂期的细胞，五位同学记录的间期细胞数不多，原因可能是该同学是将其中的某个视野放大拍照进行记录，在该区域处于分裂间期的细胞比例相对较低，C错误；戊统计的细胞数量较多，可能是戊的细胞计数规则与其他同学不同，D正确。] 4．(2021·海南卷)真核细胞有丝分裂过程中核膜解体和重构过程如图所示。下列有关叙述错误的是(　　) A．Ⅰ时期，核膜解体后形成的小泡可参与新核膜重构 B．Ⅰ→Ⅱ过程中，核膜围绕染色体重新组装 C．Ⅲ时期，核膜组装完毕，可进入下一个细胞周期 D．组装完毕后的核膜允许蛋白质等物质自由进出核孔 D　[真核细胞有丝分裂前期会发生核膜解体，即图中的Ⅰ时期，核膜解体后形成的小泡可参与新核膜重构，A正确；根据题图可知：Ⅰ→Ⅱ过程中，核膜围绕染色体重新组装，B正确；真核细胞有丝分裂末期核膜会重新合成，即对应图中的Ⅲ时期，重新合成的核膜为下一次细胞分裂进行准备，C正确；核膜上的核孔可以允许蛋白质等大分子物质进出细胞核，但核孔具有选择性，大分子物质不能自由进出核孔，D错误。] 课时分层作业(十三) (建议用时：45分钟；本试卷共50分。单项选择题每小题3分，不定项选择题每小题5分) 1．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中 C　[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；在有丝分裂中期，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。] 2．下表为细胞分裂的相关信息，下列说法正确的是(　　) 真核细胞分裂方式 部分特点 甲 无纺锤丝或星射线出现 乙 具有周期性 丙 产生生殖细胞 A．甲不发生DNA复制，在分裂过程中没有出现染色体的变化 B．蛙的红细胞能通过甲方式增殖，人的成熟红细胞能通过乙方式增殖 C．动物细胞通过乙方式进行分裂时，一对中心粒在前期倍增为两对 D．哺乳动物的精原细胞可通过乙或丙的方式进行分裂 D　[甲为无丝分裂，乙为有丝分裂，丙为减数分裂，甲过程会发生DNA复制，A错误；人的成熟红细胞不能增殖，B错误；动物细胞通过乙方式(有丝分裂)进行分裂时，一对中心粒在间期倍增为两对，C错误；哺乳动物的精原细胞既可以进行有丝分裂，又可以进行减数分裂，D正确。] 3．细胞数量的增多可通过分裂来实现。下列关于细胞分裂的叙述，错误的是(　　) A．有些细胞的细胞分裂没有细胞周期 B．植物细胞分裂末期通过产生细胞板形成新的细胞壁 C．植物细胞在有丝分裂过程中都没有中心体的出现 D．洋葱根尖分生区细胞的细胞周期长短主要由分裂间期决定 C　[有些细胞分裂后就不再分裂了，这些细胞没有细胞周期，A正确；植物细胞分裂末期在赤道板的位置形成细胞板，扩展形成细胞壁，B正确；低等植物细胞有中心体，C错误；分裂间期的时长占细胞周期的90%～95%，所以洋葱根尖分生区细胞的细胞周期长短主要由分裂间期决定，D正确。] 4．某多细胞动物具有多种细胞周期蛋白(cyclin)和多种细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK)，两者可组成多种有活性的CDK-cyclin复合体，细胞周期各阶段间的转换分别受特定的CDK-cyclin复合体调控，细胞周期如图所示。下列叙述错误的是(　　) A．同一生物个体中不同类型细胞的细胞周期时间长短有差异 B．细胞周期各阶段的有序转换受不同的CDK-cyclin复合体调控 C．抑制某种CDK-cyclin复合体的活性可使细胞周期停滞在特定阶段 D．一个细胞周期中，调控不同阶段的CDK-cyclin复合体会同步发生周期性变化 D　[同一生物个体中不同类型细胞的细胞周期的持续时间一般不同，A正确；根据题意“细胞周期各阶段间的转换分别受特定的CDK-cyclin复合体调控”，可知细胞周期各阶段的有序转换受不同的CDK-cyclin复合体调控，因此抑制某种CDK-cyclin复合体的活性可使对应阶段的转换受抑制，从而使细胞周期停滞在特定阶段，B、C正确；由于一个细胞周期中，不同阶段的变化不是同步的，因此调控不同阶段的CDK-cyclin复合体不会同步发生周期性变化，D错误。] 5．在正常分裂细胞中，周期蛋白依赖性激酶(CDK)的活化导致Rb蛋白磷酸化，被释放的E2F活化下游基因的转录，使细胞周期正常运行。随着细胞增殖，端粒的缩短会导致细胞内p53蛋白的活化，诱导产生p21使CDK失活，最终导致细胞周期停滞引起衰老。下列说法错误的是(　　) A．细胞衰老时细胞核体积增大，核膜内折，染色质收缩 B．破坏癌细胞中的端粒结构，可能引起癌细胞衰老 C．控制p53蛋白合成的基因属于原癌基因 D．若DNA发生损伤也可能导致E2F不能和Rb分离 C　[细胞衰老时细胞核体积增大，核膜内折，染色质收缩，染色加深，A正确；破坏癌细胞中的端粒结构，可能导致细胞周期停滞，引起癌细胞衰老，B正确；控制p53蛋白合成的基因会抑制细胞周期的进行，属于抑癌基因，C错误；若DNA发生损伤，细胞周期可能不能完成，则可能导致E2F不能和Rb分离，使细胞周期停滞，D正确。] 6．将变形虫培养在含有3H标记的胆碱(一种构成磷脂的成分)的培养基中。一段时间后，将带有放射性标记的细胞核取出，移植到未标记的去核变形虫中，追踪观察一个细胞周期，发现原有的放射性标记平均分配到子细胞的核膜上。下列叙述正确的是(　　) A．细胞核供体变形虫中含有放射性标记的结构只有细胞核 B．在重组变形虫细胞分裂的中期、后期检测不到放射性 C．在前期核膜解体后，其结构成分磷脂分子也会被分解 D．该实验证明母细胞解体的核膜参与了子细胞的核膜重建 D　[3H标记的胆碱是一种构成磷脂的成分，则供体变形虫细胞中所有的膜结构都有放射性标记，A错误；虽然细胞分裂前期核膜解体，但是核膜的成分没有消失，所以在重组变形虫细胞分裂的中期、后期能检测到放射性，B错误；在前期核膜解体后，其结构成分磷脂分子不会被分解，C错误；根据题干信息“将带有放射性标记的细胞核取出，移植到未标记的去核变形虫中，追踪观察一个细胞周期，发现原有的放射性标记平均分配到子细胞的核膜上”，说明母细胞解体的核膜参与了子细胞核膜的构建，D正确。] 7．微核是染色体或缺少着丝粒的染色体片段在分裂过程中行动滞后，不能进入主核而形成的游离于细胞核之外的小核。这些染色体断片在分裂过程中行动滞后，在分裂末期不能进入主核，便形成了主核之外的核块——微核。下列关于微核的叙述，错误的是(　　) A．可以利用光学显微镜观察处于分裂间期的细胞来观察微核 B．微核可被碱性染料染上深色，其化学成分主要是DNA和蛋白质 C．不可用大肠杆菌作为实验材料观察微核的变化 D．图乙和图丙都属于染色体的数目变异 D　[由于有丝分裂的前期、中期、后期核仁解体，不能观察到细胞核，有丝分裂间期时间长，细胞核还未解体，故可以利用光学显微镜观察处于分裂间期的细胞来观察微核，A正确；据题意可知，微核是由染色体形成，染色体的主要组成成分为蛋白质和DNA，B正确；大肠杆菌为原核生物，没有染色体，不能形成微核，故不可用大肠杆菌作为实验材料观察微核的变化，C正确；图乙中滞后的染色体片段不含有着丝粒，属于染色体结构的变异，其染色体数目是不变的，图丙滞后的染色体含有着丝粒，属于染色体数目的变异，D错误。] 8．(不定项)研究表明，葡萄糖能调节类甲基化转移酶3(METTL3)的合成，进而影响细胞的增殖。为进一步探究METTL3在葡萄糖诱导下的作用机制，研究人员以大鼠肾小管上皮细胞为材料进行了相关实验，结果如下表。下列说法正确的是(　　) 组别 细胞增 殖率/% 分裂间期各阶段细胞比例/% G1期 S期 G2期 对照组 100 63.67 27.98 8.35 高糖组 85.96 63.13 25.37 11.51 高糖＋METTL3合成抑制剂组 94.88 55.94 30.47 13.58 注：对照组和高糖组的葡萄糖浓度分别为5.5 mmol/L和35 mmol/L。 A．该实验的自变量是METTL3的有无和葡萄糖的浓度 B．METTL3会促进细胞从G1期进入S期 C．高糖会促进METTL3的合成，进而抑制细胞增殖 D．METTL3的合成在G2期进行，需要核糖体的参与 AC　[由表可知，高浓度葡萄糖会抑制细胞的增殖，使分裂期中的G1期和S期变短，G2期变长；而METTL3合成抑制剂的存在，会适当解除高浓度葡萄糖的抑制效果，缩短G1期，延长S期和G2期。该实验的自变量是METTL3的有无和葡萄糖的浓度，A正确。比较高糖组和高糖＋METTL3合成抑制剂组分裂间期各阶段细胞比例可知，高糖＋METTL3合成抑制剂组的G1期细胞比例减少，S期细胞比例增大，则说明METTL3会抑制细胞从G1期进入S期，B错误。分析三组实验细胞增殖率可知，高糖会促进METTL3的合成，进而抑制细胞增殖，C正确。METTL3会抑制细胞从G1期进入S期，因此METTL3的合成在G1期进行，D错误。] 9．(2022·辽宁卷)二甲基亚砜(DMSO)易与水分子结合，常用作细胞冻存的渗透性保护剂。干细胞冻存复苏后指标检测结果见下表。下列叙述错误的是(　　) 冻存剂 合成培养基＋DMSO 合成培养基＋DMSO＋血清 G1期细胞数百分比/% 65.78 79.85 活细胞数百分比/% 15.29 41.33 注：细胞分裂间期分为G1期、S期(DNA复制期)和G2期。 A．冻存复苏后的干细胞可以用于治疗人类某些疾病 B．G1期细胞数百分比上升，导致更多干细胞直接进入分裂期 C．血清中的天然成分影响G1期，增加干细胞复苏后的活细胞数百分比 D．DMSO的作用是使干细胞中自由水转化为结合水 B　[冻存复苏后的干细胞可以经诱导分裂分化形成多种组织器官，可用于治疗人类某些疾病，A正确；G1期细胞数百分比上升，说明细胞进入分裂间期，但不会导致干细胞直接进入分裂期，还需经过S和G2期，B错误；分析表格可知，血清中的天然成分影响G1期(该期细胞数百分比增大)，能增加干细胞复苏后的活细胞数百分比，C正确；二甲基亚砜(DMSO)易与水分子结合，可以使干细胞中自由水转化为结合水，D正确。] 10．细胞周期的分裂间期包括G1期(主要合成RNA和核糖体)、S期(DNA复制时期)和G2期(DNA复制后期，大量合成RNA及蛋白质)，M期为分裂期。P38蛋白在细胞周期的调节中起着重要作用，科学家研究了P38抑制剂(P38i)和核糖体翻译功能的抑制剂茴香霉素(AMS)对细胞周期的作用，如图所示。下列推测合理的是(　　) A．P38i能够使细胞阻滞在G2期 B．P38i能拮抗AMS对细胞周期的影响 C．AMS促使M期细胞正常进行细胞分裂 D．AMS需要进入细胞核内发挥作用 B　[据图可知，加入P38i组与对照组相比，细胞处于G1期和G2/M期的相对数量没有发生变化，不能说明P38i能够使细胞阻滞在G2期，A不合理；据图可知，AMS能够减少G1期细胞，加入AMS与加入AMS和P38i组相比，P38i能增加G1期细胞相对数量，所以P38i能拮抗AMS对细胞周期的影响，B合理；AMS抑制了核糖体的翻译功能，所以影响了细胞的间期，不影响M期细胞，C不合理；AMS抑制了核糖体的翻译功能，翻译过程在细胞质中进行，所以AMS在细胞质内发挥作用，不进入细胞核，D不合理。] 11．(不定项)PDCD5是一种同肿瘤细胞生长及凋亡密切相关的蛋白质。研究者通过慢病毒载体构建了稳定过量表达PDCD5的人表皮癌细胞A431细胞株，并对该细胞株的细胞增殖、细胞周期、细胞凋亡情况进行了研究，结果分别如图1、图2和图3所示，同时验证了PDCD5在肿瘤生长过程中通过改变p53基因表达量(p53蛋白能够促进细胞凋亡的发生)发挥其作用。已知细胞分裂间期分为G1(DNA合成前期)、S(DNA合成期)、G2(DNA合成后期)，M为分裂期。下列叙述错误的是(　　) A．对照组为导入空载体的人表皮癌细胞A431细胞株 B．PDCD5是通过影响DNA复制来抑制细胞增殖的 C．实验组A431细胞株p53蛋白的量较对照组要高 D．PDCD5会使实验组的基因表达水平均明显提高 BD　[对照组为导入空载体的人表皮癌细胞A431细胞株，目的是排除导入A431细胞株的重组载体中载体本身对实验结果的影响，A正确；G2期为DNA合成后期，由图2可知，PDCD5是通过阻断细胞从G2期进入M期而抑制细胞增殖，G2期已经不再进行DNA复制，B错误；实验验证了PDCD5在肿瘤生长过程中是通过改变p53基因的表达量发挥其作用的，由图3可知，PDCD5能促进细胞凋亡，而p53蛋白能够促进细胞凋亡的发生，故实验组A431细胞株p53蛋白的量比对照组要高，C正确；PDCD5会使某些蛋白质的基因表达水平明显提高，但由于PDCD5促进细胞凋亡的作用，多数基因的表达水平会由于细胞逐渐凋亡而降低，D错误。] 12．(13分)细胞增殖具有周期性，一个细胞周期分为分裂间期与分裂期(M期)两个阶段。间期很长，根据DNA合成情况，又可分为G1期(合成DNA聚合酶等蛋白质，为DNA复制做准备)、S期(DNA复制期)与G2期(合成纺锤丝、微管蛋白等蛋白质，为M期做准备)(如图1)。 (1)动物胚胎干细胞(ES细胞)能连续进行有丝分裂。科学家取小鼠ES细胞放入适宜的培养液中，研究其有丝分裂周期G1期、S期、G2期、M期的特点。培养液中的胸腺嘧啶脱氧核苷酸用3H标记，即3H-dTMP；培养液中的尿嘧啶核糖核苷酸用32P标记，即32P-UMP。分别测量3H-dTMP、32P-UMP在细胞周期各个时期被利用的速率，则3H-dTMP被大量利用的时期是____________；32P-UMP被大量利用的时期是__________________。 (2)S期结束后，经过G2期进入分裂期(M期)，细胞分裂成为两个子细胞。下列事件中有利于染色体平均分开的有__________(填序号)。 ①G2期对DNA的检查修复　②核膜的解体与重建　③染色体的形成　④纺锤体的形成 (3)细胞周期同步化是指借助特定方法使分裂细胞都停留在细胞周期的同一阶段的现象。高浓度的胸腺嘧啶核苷(TdR)双阻断法是常用的同步方法。TdR能可逆地抑制S期DNA合成，而不作用于其他细胞阶段的运转，最终导致细胞群被同步化。某研究小组利用上述方法来同步化细胞周期，实验过程如图2。 ①阻断Ⅰ：将连续分裂的动物细胞培养在含有过量TdR的培养液中，培养时间不短于______h，才能使细胞都停留在图2中b所示的S期。 ②解除：更换正常的新鲜培养液，培养时间应控制在6 h至13 h之间，才能继续进行第二次TdR的阻断，原因是__________________________________ _____________________________________________________________________ _________________________________________________________________。 ③阻断Ⅱ：处理与阻断Ⅰ相同。经过以上处理后，所有细胞都停留在______________，从而实现细胞周期的同步化。 解析：(1)根据题意分析可知，S期是DNA复制期，而胸腺嘧啶是DNA特有的含氮碱基，培养液中的胸腺嘧啶脱氧核苷酸(DNA复制的原料)用3H标记，所以3H-dTMP被大量利用的时期是S期。G1期和G2期合成蛋白质，而合成蛋白质先要进行转录形成mRNA，又由于尿嘧啶核糖核苷酸是RNA特有的，培养液中的尿嘧啶核糖核苷酸用32P标记，所以32P-UMP被大量利用的时期是G1期和G2期。(2)G2期对DNA的检查修复，不影响染色体平均分开，①错误；核膜的解体与重建是细胞分裂的重要进程，有利于染色体平均分开，②正确；染色体形成以后有利于染色体平均分开，③正确；纺锤体的形成有利于染色体平均分开，④正确。故选②③④。(3)①阻断Ⅰ：TdR是DNA复制抑制剂，在细胞培养液中加入过量的TdR，会阻碍细胞发生DNA复制，其余时期的细胞不受影响而继续进行。其中刚刚度过S期的细胞要被阻断，需要继续经过完整的G2、M、G1期才能到达S期被阻断，因此在加入过量的TdR培养液中的培养时间不短于4＋1＋8＝13 h。②解除：更换正常培养液，培养时间应该控制在大于S期持续时间，小于G2＋M＋G1期持续时间，使得所有细胞均处于G2、M、G1期。③阻断Ⅱ：处理与阻断Ⅰ相同，使得细胞同步化。这样做的目的是让所有细胞均处于G1/S期交界处。 答案：(1)S期　G1期和G2期　(2)②③④ (3)①13　②保证被TdR阻断在S期的细胞完全越过S期，且分裂最快的细胞还不能再次进入S期　③G1/S期交界处 学科网（北京）股份有限公司 $$