第4单元 第11讲 细胞的增殖(Word学生用书)-【高考快车道】2027年高考生物大一轮总复习

该高中生物学高考复习学案系统梳理了细胞增殖专题，涵盖细胞周期、有丝分裂过程及观察实验三大核心考点，按“概念解析-过程规律-实验探究”层次架构知识网络，通过问题链和任务驱动设计，引导学生自主梳理细胞周期调控、染色体行为变化等关键内容，构建系统性认知框架。 亮点在于自主诊断与科学探究结合，如开篇设置细胞周期理解判断题、有丝分裂过程辨析题等自测工具，培养科学思维和探究实践素养。每个考点配“深挖教材”拓展题和经典真题演练，帮助学生精准定位薄弱点，教师可依据学情实施分层指导，有效提升学生自主复习能力和备考实效。

第四单元　细胞的生命历程 第11讲　细胞的增殖 考点一 ● 必备知识 1.细胞分裂　生长、发育、繁殖、遗传　物质准备　细胞分裂　无丝分裂 2.连续分裂　下一次分裂完成时 (1)分裂间期　(2)DNA分子的复制　蛋白质的合成　生长 3.物质运输的效率　小　低 【深挖教材】 1.在分裂间期,细胞要进行DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,为分裂期进行物质准备 2.越大　细胞越大,细胞表面积与体积的比值越小,物质运输的效率越低 ● 典型例题 1.E　[解析] 细胞周期是指连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止所经历的全过程,A错误。细胞经过有丝分裂后,有三种去向:①继续分裂,进入下一个细胞周期;②不再分裂,进行细胞分化;③暂不分裂,B错误。连续分裂的细胞才有细胞周期,心肌细胞已经高度分化,一般不具有分裂能力,没有细胞周期,C错误。秋水仙素抑制前期纺锤体的形成,其不会促进细胞进入分裂期,而是阻止已进入分裂期的细胞完成分裂,D错误。细胞体积增大会导致物质运输效率降低,但物质运输速率不变,F错误。细胞核中的DNA含量与细胞体积的大小无关,G错误。 2.B　[解析] S期细胞进行DNA的复制,DNA的含量会从2n逐渐增加到4n,故S期细胞中DNA含量介于2n和4n之间,A正确;据题图可知,与没有γ射线照射相比,γ射线照射后,突变细胞中处于S期的细胞比例上升,B错误;据题图可知,γ射线照射后,突变细胞处于G1期的细胞数相比正常细胞显著减少,C正确;γ射线照射后,DNA含量为4n的细胞数显著增多,而DNA含量为2n的细胞数显著减少,说明γ射线照射使大多数突变细胞停留在G2期或分裂期,导致大多数突变细胞难以进入下一个细胞周期,D正确。 3.D　[解析] CDK/Cyclin推动细胞跨越细胞周期各时期的检查点,为确保细胞周期的正常进行,Cyclin出现周期性合成和降解,A正确;据题图可知,CDK/CyclinA位于S期,推测CDK/CyclinA的功能是促进DNA复制的进行,B正确;在细胞分裂期的中期,染色体的着丝粒排列在赤道板位置,且染色体都与纺锤体相连,结合题图信息可知,CDK/CyclinC复合物在分裂期(M期)中间的时段发挥作用,因此可以通过细胞周期蛋白CyclinC检验染色体是否都与纺锤体相连,C正确;Weel蛋白激酶可抑制CDK/CyclinB复合物的活性,CDK/CyclinB位于G2期与M期的交界点,因此抑制Weel蛋白激酶活性的药物,有利于癌细胞由间期进入分裂期,不利于抑制癌细胞的增殖,D错误。 考点二 ● 必备知识 1.(1)染色体　姐妹染色单体　着丝粒　核仁　核膜　纺锤体　(2)赤道板　比较稳定　比较清晰　(3)分裂成两个　两条染色体　形态　数目　(4)染色质丝　纺锤丝　核仁　核膜　细胞板 2.纺锤丝　间期　星射线　细胞板　细胞膜 3.精确地平均　遗传的稳定性 4.纺锤丝　染色体　蛙的红细胞 【深挖教材】 1.分裂间期核DNA存在于染色质丝中,便于解旋后进行DNA的复制和转录;分裂期染色质丝螺旋缠绕成棒状的染色体,有利于遗传物质的平均分配 2.细胞分裂期染色体中的DNA高度螺旋化,难以解旋,无法正常转录 ● 典型例题 1.BDE　[解析] 高等植物细胞有丝分裂前期,细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体,B错误;DNA数目的加倍发生在分裂间期,而染色体数目的加倍发生在有丝分裂后期,D错误;有丝分裂后期着丝粒分开,姐妹染色单体分离,导致染色体数目加倍,但基因数量不变,E错误。 2.B　[解析] 纺锤体的形成是在前期,T基因的突变影响的是后期纺锤体伸长的时间和长度,因此T基因突变的细胞在分裂期可形成一个梭形纺锤体,A正确;染色体着丝粒排列在赤道板上是中期的特点,T基因的突变影响的是后期纺锤体伸长的时间和长度,因此T基因突变的细胞染色体着丝粒可以在赤道板上排列,B错误;着丝粒是自动分裂的,不需要依靠纺锤丝的牵拉,因此T基因突变的细胞在分裂后期染色体数能正常加倍,C正确;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,进而影响纺锤丝牵引染色体向细胞两极移动,D正确。 考点三 ● 必备知识 1.碱性 2.使组织中的细胞相互分离开来　洗去药液,防止解离过度　质量浓度为0.01 g/mL或0.02 g/mL　使细胞分散开来,有利于观察 3.细胞分裂旺盛 ● 典型例题 CDE　[解析] 经过解离步骤后,细胞已经死亡,因此不能观察到细胞分裂的动态变化过程,A错误。制作根尖有丝分裂装片时,解离、按压盖玻片的目的都是获得单层细胞,能更好地将细胞分散开,但漂洗无促进细胞分散的作用,B错误。观察染色体需经过压片处理,即染色后,将根尖置于载玻片上,加一滴清水,用镊子轻捣使细胞分散,盖上盖玻片后用拇指垂直轻压盖玻片(或用铅笔橡皮头轻敲),使细胞分离成单层,否则细胞重叠,无法清晰观察到染色体,F错误。根尖解离后需要先漂洗,洗去解离液后再进行染色,G错误。观察根尖分生组织细胞有丝分裂时,细胞在解离的时候已经死亡,看不到纺锤丝牵引染色体的运动,H错误。各时期细胞数目所占比例与各时期时长呈正相关,故已知细胞周期时长,根据中期细胞数目所占比例可计算中期的时长,但应统计多个视野中的比例,题述只有一个视野,无法准确计算,I错误。取用的材料处于旺盛的分裂阶段时,观察结果仍应是绝大多数细胞处于分裂间期,只有少数细胞处于分裂期。该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的,在该区域处于分裂间期的细胞比例相对较低,即样本数量少,不具有代表性,J错误。 经典真题·明考向 1.A　[解析] 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;由图乙可知,基因甲和基因乙表达产物均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,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,基因甲和基因乙表达产物均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.B　[解析] 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内,而在细胞质中的核糖体上,A错误;②是有丝分裂中期,染色体已在间期复制完成,且中期着丝粒未分裂,因此染色体数目没有改变,但一条染色体上有两条染色单体,一条染色体上有两个核DNA分子,染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数=1∶2∶2,B正确;③是有丝分裂后期,有丝分裂过程中不会出现同源染色体分离的情况,C错误;④是末期,植物细胞分裂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,动物细胞分裂末期的特点之一是细胞膜向内凹陷将细胞一分为二,D错误。 3.B　[解析] ②时期已经完成了DNA的复制,相当于高等动物细胞的有丝分裂前期,但眼虫此时期还能观察到核膜,而高等动物细胞有丝分裂前期核仁、核膜逐渐消失,A错误;由图可知,③时期,染色体的着丝粒排列在赤道板上,相当于高等动物细胞有丝分裂中期,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,C错误;⑤时期,细胞质的分裂方式与高等动物细胞相同,都是直接从细胞的中部向内凹陷,最后细胞缢裂成两部分,D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第11讲　细胞的增殖 课标 要求 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.教学活动:制作和观察根尖细胞有丝分裂临时装片,或观察其永久装片 考点一　细胞周期(迁移·提能类) 1.细胞增殖 2.细胞周期 (1)细胞周期的大部分时间处于　　　　　　。  (2)分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备,完成　　　　　　　　　和有关　　　　　　　　,同时细胞有适度的　　　　。  3.细胞不能无限长大 细胞的大小影响　　　　　　　　　,即细胞越大,细胞的表面积与体积的比值越　　　,物质运输的效率越　　　,不利于细胞与外界进行物质交换。  深挖教材·拓思维 1.在细胞周期中,分裂间期持续的时间明显比分裂期长,原因是 　 　。  2.细胞越小,细胞表面积与体积的比值　　　　(填“越大”或“越小”);从物质运输的效率看,细胞不能无限长大的原因是 　。[必修1 P115“思维训练”]  1.细胞周期常用的表示方法 (1)以“时间长短”为衡量指标 (2)以“核DNA含量”为衡量指标 2.常和细胞周期联系的5个“热点” 命题角度一　考查对细胞周期的理解 1.关于对细胞周期的理解,下列说法正确的是　　　　。  A.细胞周期是指一次细胞分裂开始至本次细胞分裂结束的时长 B.细胞经过有丝分裂后,就立即进入下一个细胞周期 C.微重力环境下多能干细胞和心肌细胞具有相同的细胞周期[2022·福建卷] D.秋水仙素可促使细胞进入细胞周期的分裂期[2022·天津卷] E.抑制DNA的合成,细胞将停留在分裂间期 F.细胞体积增大会导致物质运输速率和效率均降低 G.一般来说,细胞体积越大,细胞核中的DNA越多 2.[2025·山东潍坊一模] 细胞周期分为DNA合成前期(G1期)、DNA合成期(S期)、DNA合成后期(G2期)和分裂期(M期)。PI染料在与DNA结合后可被激发产生荧光,荧光强度与DNA含量成正比。科研人员利用该性质将PI染色的细胞通过流式细胞仪,检测每个细胞中的荧光强度,结果如图。下列说法错误的是 (　) A.S期细胞中DNA含量介于2n和4n之间 B.γ射线照射后,突变细胞中处于S期的细胞比例下降 C.γ射线照射后,突变细胞处于G1期的细胞数相比正常细胞显著减少 D.γ射线照射使大多数突变细胞难以进入下一个细胞周期 命题角度二　细胞周期的调控及同步化 3.[2025·重庆八中模拟] 细胞进行增殖时需依次通过G1期(蛋白质合成)、S期(DNA复制)、G2期(蛋白质合成)和M期中的相关检查点。研究证明细胞周期蛋白(Cyclin)和细胞周期蛋白依赖激酶(CDK)形成的复合物CDK/Cyclin推动细胞跨越细胞周期各时期的检查点,不同的CDK/Cyclin复合物在细胞周期不同时期的作用如图所示,其中Weel蛋白激酶可抑制CDK/CyclinB复合物的活性。下列说法错误的是 (　) A.为确保细胞周期的正常进行,Cyclin出现周期性合成和降解 B.推测CDK/CyclinA的功能是促进DNA复制的进行 C.检验染色体是否都与纺锤体相连的细胞周期蛋白最可能的是CyclinC D.开发抑制Weel蛋白激酶活性的药物,能够有效控制癌细胞的增殖 细胞周期检验点 细胞周期检验点是真核细胞中维持基因组稳定性的监控机制,在细胞周期各阶段转换时对关键事件(如DNA复制完整性、染色体正确排列等)进行检测,确保上一阶段完成且无错误后,才允许进入下一阶段。 主要检验点及其作用 1 G1/S期检验点(检验点1) 检测DNA是否损伤、细胞外环境是否适宜、细胞体积是否足够大,阻止异常细胞进入DNA合成阶段。 ②S期检验点(检验点2) 监控DNA复制是否完成及损伤修复,确保遗传物质完整性。若DNA合成被抑制(如使用DNA合成阻断剂),细胞将停滞在S期。 ③G2/M期检验点(检验点3) 检查DNA是否完成复制且无损伤,同时确认细胞体积是否达标。此阶段的停滞可确保细胞在进入分裂期前完成必要的修复工作。 ④纺锤体组装检验点(检验点4) 位于M期中期,检测纺锤体是否正确连接染色体着丝粒。若未完成组装(如秋水仙素处理),细胞停滞在分裂中期。 ⑤后期检验点(检验点5) 检验分离的染色体是否到达细胞两极,防止染色体分配错误。该检验点被激活时染色体数目可能未加倍。 考点二　细胞有丝分裂过程的相关变化规律(迁移·提能类) 1.有丝分裂的过程(以高等植物细胞为例) (1)前期 (2)中期 (3)后期 (4)末期 2.动植物细胞有丝分裂的主要区别 区别 植物细胞 动物细胞 前期(纺锤体形成方式不同) 从细胞两极发出　　　　　 形成纺锤体  中心粒在　　　　倍增,两组中心粒发出　　　　形成纺锤体  末期(细胞质分裂方式不同) 由　　　　　形成细胞壁,将细胞分割成两部分  　　　　　从细胞中部向内凹陷,将细胞缢裂成两部分  [注意]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。 3.有丝分裂的意义 将亲代细胞经复制之后的染色体(关键是DNA的复制),　　　　　　　分配到两个子细胞中。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　　　　　　　　　。  4.细胞的无丝分裂 深挖教材·拓思维 1.分裂间期核DNA存在于染色质丝中,分裂期染色质丝螺旋缠绕成棒状的染色体,这种变化的意义是 。  2.细胞分裂期合成的蛋白质很少,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　。  1.细胞周期中细胞结构或物质的周期性变化 (1)染色体行为变化 ①当有染色单体(间期的G2期、前期、中期)时,染色体数∶染色单体数∶核DNA数=1∶2∶2。 ②当无染色单体(间期的G1期、后期、末期)时,染色体数∶核DNA数=1∶1。 (2)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 4n 4n→2n 染色体 2n 2n 2n 4n 4n→2n 染色单体 0→4n 4n 4n 0 0 2.细胞周期中核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,核DNA数目加倍 末期结束细胞一分为二,核DNA数目减半 染色体 后期着丝粒分裂,染色体数目加倍 末期结束细胞一分为二,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 3.细胞周期中染色体数、核DNA数、染色单体数的比值及变化曲线 (1)染色体、染色单体和核DNA的关系 (2)变化曲线 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G2期、前期和中期,gh(DE)段表示后期着丝粒分裂,染色单体消失。 4.根据柱状图判断细胞分裂时期(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 5.与细胞周期有关的细胞器及其生理作用 名称 生物类型 作用时期 生理作用 核糖体 动物、植物 主要是间期 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 1.关于细胞有丝分裂过程的变化规律,下列说法错误的是　　　　。  A.高等动物胚胎干细胞分裂过程中,染色体和纺锤体的出现发生于同一时期,即前期 B.高等植物细胞分裂间期,细胞两极发出星射线形成纺锤体 C.动物细胞的DNA在分裂间期边解旋边复制[2023·河北卷] D.DNA数目的加倍和染色体数目的加倍可发生在同一时期 E.有丝分裂后期着丝粒分开,导致染色体数目及其等位基因数量加倍[2024·江苏卷] F.细胞分裂时,会发生核膜的消失和重建[2022·福建卷] G.果蝇体细胞含有8条染色体。在前期,每条染色体由2条染色单体组成,含2个DNA分子[2021·全国乙卷] H.有丝分裂保证细胞的亲代和子代间遗传的稳定性[2024·北京卷] I.手术切除大鼠部分肝脏后,残留肝细胞可重新进入细胞周期进行增殖。肝细胞增殖过程中,需要进行DNA复制[2024·黑吉辽卷] 2.[2024·江西卷] 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 “三看法”界定动植物细胞分裂图像 考点三　实验:观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂(实验·探究类) 1.实验原理 2.实验步骤 3.实验操作的注意事项 4.细胞分裂时期的时长与所观察细胞数目的关系 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。观察有丝分裂尽量选分裂期占细胞周期比例大的细胞材料。 关于“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验,下列说法正确的是　　　　。  A.视野内可以看到某个细胞分裂的动态变化过程 B.制作根尖有丝分裂装片时,解离、漂洗、按压盖玻片都能更好地将细胞分散开 C.观察植物细胞的有丝分裂不宜选用黑藻成熟叶片[2020·山东卷] D.观察根尖细胞有丝分裂时,所有细胞均为长方形且处于未分裂状态,是取材不当引起的[2024·北京卷] E.观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂,用“醋酸洋红液”替代“甲紫溶液”,能达成实验目的[2025·湖南卷] F.将染色后的洋葱根尖置于载玻片上,滴清水并盖上盖玻片即可观察染色体[2025·黑吉辽内蒙古卷] G.用洋葱根尖制作临时装片以观察细胞有丝分裂,根尖解离后立即用甲紫溶液染色,以防解离过度[2022·广东卷] H.观察根尖分生组织细胞有丝分裂,以纺锤丝牵引染色体的运动作为观察指标[2021·辽宁卷] I.观察洋葱根尖细胞有丝分裂,根据一个视野中的中期细胞数的比例,可计算出洋葱根尖细胞分裂中期时长(已知细胞周期约12小时)[2022·湖南卷] J.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,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[2023·湖北卷] 经典真题·明考向 1.[2024·湖北卷] 芽殖酵母通过出芽形成芽体进行无性繁殖(图甲),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,实验结果如图乙所示。下列叙述错误的是 (　) 甲 乙 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 2.[2024·浙江1月选考] 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 3.[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 学科网（北京）股份有限公司 $