必修1 第4单元 第1讲 第1课时 有丝分裂(Word教参)-【新高考方案】2027年高考生物一轮总复习（鲁、辽、湘、冀、苏、吉、黑、赣、内蒙古）

该高中生物学讲义聚焦细胞增殖核心考点，涵盖细胞周期、有丝分裂过程及观察实验，按“明确目标—建构体系—主题研习”逻辑架构知识，通过考点梳理、方法指导、真题训练等环节，帮助学生突破细胞周期表示、有丝分裂物质变化等难点，体现复习的系统性和针对性。 资料以科学思维和探究实践为导向，如归纳细胞周期与基因突变等热点联系，设计实验“思考探究”问题，结合分层练习和真题解析，培养学生结构与功能观。通过微点判断和研考向模块，助力学生高效掌握考点，为教师把控复习节奏提供清晰路径，提升学生应考能力。

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 厚基础　 (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 扇形图 直线图 坐标图 柱状图 　　[微点拨]　判断一个完整细胞周期的方法 (1)先长后短:一个细胞周期一定要先经过一个长的分裂间期,再经过一个短的分裂期。 (2)终点到终点:从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止,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核DNA的复制,才能完成细胞的分裂。 基础盘查 1.微点判断——落实基本生命观念 (1)在细胞周期中,分裂间期的持续时间通常比分裂期持续的时间短。 (×) (2)同一生物的不同组织细胞都具有细胞周期。 (×) (3)洋葱的表皮细胞比分生区细胞的增殖周期长。 (×) (4)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。 (√) 2.发掘教材——提升科学思维能力 (人教版教材必修1 P115“思维训练”问题分析)回答下列有关问题: 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细胞不能太大,也不是越小越好,原因是细胞如果太大,物质运输的效率会降低,所以细胞不能太大;而细胞体积的最小限度,是由完成细胞功能所必需的基本结构(如核糖体)和物质(如酶)所需要的空间决定的。 研考向　 1.(2025·浙江1月选考)某哺乳动物的体细胞核DNA含量为2C,对其体外培养细胞的核DNA含量进行检测,结果如图所示,其中甲、乙、丙表示不同核DNA含量的细胞及其占细胞总数的百分比。下列叙述错误的是 (　　) A.甲中细胞具有核膜和核仁 B.乙中细胞进行核DNA复制 C.丙中部分细胞的染色体着丝粒排列在细胞中央的平面上 D.若培养液中加入秋水仙素,丙占细胞总数的百分比会减小 解析:选D　甲中细胞可表示G1期和有丝分裂末期(细胞一分为二之后)以及不分裂的体细胞,这些细胞具有核膜和核仁,A正确;乙中细胞的核DNA含量为2C~4C,表示核DNA正在进行复制,B正确;丙中细胞的核DNA含量为4C,可表示G2期、前期、中期、后期和末期(细胞一分为二之前),其中中期细胞的染色体着丝粒排列在细胞中央的平面上,C正确;秋水仙素能抑制纺锤体的形成,作用于有丝分裂前期,因此若培养液中加入秋水仙素,丙占细胞总数的百分比会增大,D错误。 2.(2026·西安模拟)细胞周期包括分裂间期(G1、S、G2)和分裂期(M),如图1;细胞增殖过程中核DNA含量会发生变化。通过测定一定数量细胞的核DNA含量,可分析其所处的细胞周期。根据细胞核DNA含量不同,将某种连续增殖的细胞株分为三组,每组的细胞数目如图2。据图分析,下列说法错误的是 (　　) A.分裂间期合成相关蛋白质需要核糖体的参与 B.染色体的着丝粒分裂发生在图1中的M期 C.图2中的乙组细胞存在于图1中的S期 D.将细胞周期阻断在核DNA复制前会导致图2中甲组细胞数减少 解析:选D　分裂间期进行核DNA的复制和有关蛋白质的合成,核糖体是蛋白质的合成场所,A正确;染色体的着丝粒分裂发生在细胞分裂后期,即发生在图1中的M期,B正确;乙组细胞中的核DNA含量为2C~4C,均为S期细胞,C正确;将细胞周期阻断在核DNA复制(S期)前会导致核DNA含量为2C的G1期细胞增多,即图2中甲组细胞数增多,D错误。 　　[归纳拓展]　常和细胞周期联系的5个“热点” (1)联系基因突变 在细胞分裂间期的S期,DNA复制时容易受到内外因素的干扰而发生差错,即发生基因突变。 (2)联系染色体变异 在细胞分裂的前期,秋水仙素或低温处理可抑制纺锤体的形成,出现多倍体细胞。 (3)联系细胞癌变 用药物作用于癌细胞,使DNA分子在分裂间期不能复制,可抑制癌细胞的无限增殖。 (4)联系DNA复制 DNA复制为半保留复制,若1个DNA分子的两条链都被标记,则分裂一次产生的子细胞都含标记,而分裂多次产生的细胞中,只有2个细胞含标记。 (5)联系免疫 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 厚基础　 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=1∶2∶2。 (2)当无染色单体(有丝分裂后、末期)时,染色体数∶核DNA数=1∶1。 2.有丝分裂各时期的主要特点 (1)掌握有丝分裂各时期的特点 时期 分裂图像 特点 植物细胞 动物细胞 前期 ①染色质丝→染色体;②核仁逐渐解体,核膜逐渐消失;③形成纺锤体;④染色体散乱分布 中期 染色体的着丝粒排列在赤道板上 后期 ①着丝粒分裂;②子染色体移向细胞两极;③染色体数目加倍 末期 ①染色体→染色质丝;②纺锤丝逐渐消失;③核膜、核仁重新出现;④细胞质分裂 (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 将亲代细胞经复制之后的染色体(关键是DNA的复制),精确地平均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遗传的稳定性 4.无丝分裂 基础盘查 1.微点判断——落实基本生命观念 (1)(2024·北京卷)有丝分裂前的间期进行DNA复制。 (√) (2)(2023·河北卷)动物细胞有丝分裂DNA总量在分裂后期减半。 (×) (3)(2023·广东卷)线粒体通过有丝分裂的方式进行增殖。 (×) (4)有丝分裂过程中,核膜和核仁周期性地消失和重现。 (√) (5)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。 (×) (6)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。 (×) 2.发掘教材——提升科学思维能力 (1)(苏教版必修1 P121“思辨题T2”问题分析)在有丝分裂中染色体和核DNA分子数量发生规律性变化的原因是DNA复制导致核DNA加倍,着丝粒分裂导致染色体加倍,细胞分裂使DNA和染色体数量恢复。 (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,最佳的方法是看分裂末期细胞质的分裂方式,如果形成细胞板则为植物细胞,如果是细胞膜从细胞的中部向内凹陷,则为动物细胞。 (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不是(填“是”或“不是”)纺锤丝牵引的结果,想要验证你的结论,可以采用的方法是用秋水仙素处理分裂中的细胞,秋水仙素抑制纺锤体形成,有丝分裂后期染色体的着丝粒照样可以分裂,从而使细胞中染色体数目加倍,这说明着丝粒分裂不是纺锤丝牵引的结果。 析重难　 重难点　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,染色体数目加倍 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= 　　[典例]　(2026·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 [解析]　图1中的CD段包括G2期、有丝分裂前期和中期,中期是观察染色体形态和数目的最佳时期,A正确。图1中DE段形成的原因是着丝粒分裂,此时细胞中染色体数目加倍,但核DNA含量不变,B正确。图2中a时期表示有丝分裂后期、末期,对应图1中的EF段;c时期染色体与核DNA的数量比a时期减少一半,对应图1中的AB段,C错误。图2中d时期表示染色体数∶核DNA数=2∶1,有丝分裂过程中不存在这种情况,D正确。 [答案]　C 研考向　 题点(一)　有丝分裂的过程及特点 1.(2026·深圳模拟)在进行有丝分裂的动物细胞的一个细胞周期中,在同一时期发生的变化是 (　　) A.染色单体出现和纺锤体的形成 B.中心粒倍增和DNA的复制 C.核DNA数目加倍和染色体数目加倍 D.核膜、核仁的消失和着丝粒排列在赤道板位置上 解析:选B　染色单体在分裂间期出现,而纺锤体在有丝分裂前期形成,A错误;DNA的复制和中心粒的倍增都发生在有丝分裂前的间期,B正确;核DNA数目加倍发生在分裂间期,而染色体数目加倍发生在有丝分裂后期,C错误;有丝分裂前期核膜和核仁消失,有丝分裂中期着丝粒排列在赤道板上,D错误。 2.(2026·长春模拟)如图是某生物体细胞有丝分裂不同分裂时期的图像,下列对图像的叙述错误的是 (　　) A.该生物可能是动物 B.甲、乙、丙三细胞分别处于有丝分裂的前期、后期和中期 C.甲细胞中染色体的数目未加倍 D.甲、乙、丙三个细胞内染色体、染色单体、核DNA分子数的比例都为1∶2∶2 解析:选D　由于该生物体细胞不含细胞壁,且甲细胞内存在中心体,因此该生物可能是动物,A正确。甲细胞染色体散乱分布,处于前期;乙细胞染色体着丝粒分裂,处于后期;丙细胞着丝粒整齐地排列在赤道板上,处于中期,B正确。甲细胞处于有丝分裂前期,染色体数目未加倍,C正确。甲、丙两细胞中染色体∶染色单体∶核DNA分子数均为1∶2∶2;乙细胞无染色单体,染色体∶核DNA分子数为1∶1,D错误。 [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)　与有丝分裂有关的细胞器功能及变化 3.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　 解析:选A　微丝是一种细胞骨架,与线粒体等细胞器的运动有关,化学本质为蛋白质,可在有丝分裂前的间期合成,A错误;依题意可知,非对称分裂是指细胞分裂时线粒体等细胞器的不均等分配,为保证细胞的亲代和子代之间保持遗传的稳定性,细胞中染色体仍均等分配,B正确;依题意可知,进行非对称分裂的乳腺干细胞分裂过程中,获得线粒体较多的子细胞最终成为成熟的乳腺组织细胞,具有新的形态和功能,而获得线粒体较少的子细胞能更好地保持干细胞特征,C、D正确。 　　[归纳拓展] 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(三)　有丝分裂过程染色体、核DNA数量变化分析 4.如图为某种植物细胞有丝分裂过程中染色质与染色体规律性变化的模式图。下列相关叙述正确的是 (　　) A.①→②过程发生在S期,此时染色体复制,染色体数目和核DNA数目加倍 B.②→③处于有丝分裂前期,此时核膜消失,核仁解体 C.③→④发生在有丝分裂后期,着丝粒的分裂是纺锤丝的牵引导致的 D.④→⑤发生在有丝分裂后期,染色体解螺旋成为细丝状的染色质 解析:选B　①→②过程发生在S期,此时染色体复制,核DNA数目加倍,但染色体数目不加倍,A错误;②→③处于有丝分裂前期,此时核膜消失,核仁解体,染色质螺旋化变为染色体,B正确;③→④过程着丝粒分裂,发生在有丝分裂后期,着丝粒的分裂与纺锤丝的牵引无关,C错误;④→⑤发生在有丝分裂末期,此时细胞内出现新的核仁、核膜,染色体解螺旋成为细丝状的染色质,D错误。 5.(2026·西安模拟)图1是一个细胞周期内每条染色体上的DNA含量变化曲线图,图2是根据细胞核DNA含量不同,将大量某种连续增殖的细胞分为三组,统计每组的细胞数而绘制的柱形图。下列叙述正确的是 (　　) A.图1中EF段的染色体数是CD段的一半 B.图2丙组细胞中只有部分细胞的染色体数目加倍 C.图2中乙组细胞所处时期相当于图1中的AB段 D.有丝分裂过程中染色体螺旋化程度最高的是图2的甲组细胞 解析:选B　图1中CD段包括有丝分裂的前期和中期,EF段包括有丝分裂的后期和末期,处在后期和末期(细胞一分为二前)细胞中的染色体数是前期和中期的2倍,A错误;图2中乙组细胞处于DNA分子复制时期,相当于图1中的BC段,丙组细胞相当于图1中的CD段和部分EF段,其中染色体数目在后期和末期(细胞一分为二前)加倍,B正确,C错误;有丝分裂过程中染色体螺旋化程度最高的是中期,为图2的丙组部分细胞,D错误。 主题研习(三)　观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂　　　　　　 1.实验原理 (1)高等植物根尖、芽尖等分生区细胞能进行有丝分裂。 (2)在高倍显微镜下,可根据细胞内染色体的存在状态判断该细胞处于有丝分裂的哪个时期。 (3)染色体容易被碱性染料(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? 提示:①解离过程中细胞已经死亡,观察到的只是一个固定时期。②如果要找到各个分裂时期的细胞,要不断移动装片,在不同的视野中寻找。 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? 提示:细胞周期中,分裂间期占比大,分裂期占比小。因此观察细胞所处时期时,大部分细胞都处于分裂间期。 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? 提示: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。 某时期持续时间(t)=×细胞周期(T)。 题点(一)　考查实验原理与操作过程 1.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 解析:选D　制作并观察根尖细胞的临时装片,应选用易获取且易大量生根的材料,A合理;要对染色体行为进行观察,应选用染色体数目少、易观察的材料,B合理;观察植物根尖细胞的有丝分裂,需要解离使植物细胞分离开来,因此应选用解离时间短、分散性好的材料,C合理;选用分裂期细胞占比相对较高的材料有助于观察有丝分裂各个时期的染色体行为,D不合理。 2.如图是关于观察洋葱根尖分生区组织细胞有丝分裂实验的部分操作示意图,下列叙述正确的是 (　　) A.剪取洋葱根尖2~3 mm,因为该区域属于伸长区,细胞有丝分裂旺盛 B.该实验步骤中唯一的错误是在②和③之间缺少用清水漂洗这一环节 C.在观察的图像中,甲属于分生区的细胞,细胞已死亡 D.统计⑦中处于分裂期的细胞数目可计算细胞周期的时间 解析:选C　洋葱根尖2~3 mm的区域含有分生区,分生区细胞有丝分裂旺盛,A错误;该实验步骤中的错误是③和④顺序颠倒,B错误;在观察的图像中,甲呈正方形,其周围细胞排列紧密,属于分生区的细胞,在解离步骤中细胞已死亡,C正确;统计分裂间期、分裂期的细胞数目,只能推算出分裂间期和分裂期所占时间的比例,无法计算细胞周期的时间,且不能只统计一个视野内的细胞,D错误。 题点(二)　考查实验的拓展应用 3.(2026·郑州模拟)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的特点,并统计有丝分裂指数(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.在制作装片的过程中,使用解离液的主要目的是固定细胞的形态 B.先在低倍镜下找到呈长方形且排列紧密的分生区细胞后再转高倍镜观察 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 解析:选D　在制作装片的过程中,使用解离液的目的是使组织中的细胞相互分离开来,A错误;分生区细胞呈正方形且排列紧密,B错误;药物X浓度为0时有丝分裂指数约为9%,表明多数细胞处于分裂间期,而不是没有进入细胞周期,C错误;在题图所示的药物X浓度范围内,随着药物X浓度的增加,细胞有丝分裂指数减小,说明药物X抑制根尖分生区细胞有丝分裂,且浓度越大抑制程度越大,D正确。 4.(2025·遂宁一模)微核是指细胞在不利环境诱导下,染色体断裂产生的小片段或迁移异常的整条染色体未能在细胞分裂末期进入子细胞核,而在细胞质中形成的微小核结构。如图是显微镜下蚕豆根尖细胞的微核结构,相关叙述正确的是 (　　) A.临时装片的制作流程:解离→染色→漂洗→压片 B.在观察蚕豆根尖细胞分裂装片时,看到大部分细胞处于分裂期 C.图中微核形成可能与中心体发出的星射线没有附着在着丝粒上有关 D.蚕豆根尖的检测结果可为环境因素对其他生物遗传物质的影响提供参考 解析:选D　临时装片的制作流程:解离→漂洗→染色→制片,A错误;在观察蚕豆根尖细胞分裂装片时,大部分细胞应处于分裂间期,B错误;蚕豆是高等植物,细胞中不含中心体,C错误;微核是细胞在不利环境诱导下产生的,蚕豆根尖的检测结果可为环境因素对其他生物遗传物质的影响提供参考,D正确。 $