1、第四单元 细胞的生命历程(含减数分裂)第01讲细胞的增殖最新考纲高频考点核心素养1.细胞的生长和增殖的周期性()2细胞的有丝分裂()3细胞的无丝分裂()4实验：(1)观察细胞的有丝分裂(2)模拟探究细胞表面积与体积的关系1.细胞周期中各时期的变化特征2细胞的有丝分裂过程中染色体和DNA的变化生命观念结构与功能观：细胞各结构与细胞增殖的关系科学思维比较与分类：比较有丝分裂和无丝分裂的异同；建立模型：研究有丝分裂的主要特征与染色体和DNA数目的变化科学探究实施计划、得出结论：观察植物细胞的有丝分裂考点一细胞的生长和增殖的周期性1细胞不能无限长大(1)模拟实验细胞大小与物质运输效率之间的关系。细胞模
2、型：不同大小的琼脂块。运输效率表示法：。检测方法：酚酞遇NaOH变红色。(2)细胞不能无限长大的原因核质比：细胞核控制的细胞质范围有限。：细胞体积越大，相对表面积越小，物质运输效率越低。2细胞增殖的周期性(1)细胞周期A阶段划分B分裂间期的物质变化分裂间期又可划分为G1期(DNA合成前期)、S期(DNA合成期)和G2期(DNA合成后期)，其主要变化如下：G1期：主要进行RNA和有关蛋白质的合成，为S期的DNA复制做准备。S期：完成DNA复制每条染色体上1个DNA复制为2个DNA，且两个DNA位于两条染色单体上G2期：合成蛋白质主要是用于形成纺锤丝(星射线)。(2)细胞增殖(真核细胞)的概述方式
3、：无丝分裂、有丝分裂和减数分裂。过程：包括物质准备和细胞分裂整个连续的过程。意义：是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。3细胞周期的表示方法方法名称表示方法用字母表示细胞周期扇形图ABCA为一个细胞周期直线图ab或cd为一个细胞周期坐标图abcde为一个细胞周期柱形图B组细胞处于分裂间期， 正在进行DNA复制，C组细胞处于分裂期知识拓展细胞分裂后产生的子细胞有三种去向持续分裂：始终处于细胞周期中。如部分造血干细胞、卵裂期细胞、癌细胞、根尖分生区细胞、茎形成层细胞、芽生长点细胞。暂不分裂：暂时脱离细胞周期，仍具有分裂能力，在一定条件下可回到细胞周期中。如肝脏细胞、T细胞、B细胞、记忆细胞。永不分
4、裂：永远脱离细胞周期，处于分化状态直到死亡。如肌纤维细胞、神经细胞、浆细胞，叶肉细胞、洋葱鳞片叶表皮细胞、根尖成熟区细胞。(必修1 P111实验讨论改编)在探究“细胞大小与物质运输的关系(琼脂块模拟细胞)”的实验过程中，测量结果及计算结果如下面表格所示。根据表格分析下列说法正确的是()琼脂块的边长/cm比值(表面积/体积)NaOH扩散的深度/cm比值(NaOH扩散的体积/整个琼脂块的体积)16Xa23Yb32ZcA.XYZBXYZCabc Dabc解析在相同时间内，NaOH扩散的深度相等，而比值(NaOH扩散的体积/整个琼脂块的体积)随着细胞体积的增大而减小。答案A 诊断辨析(1)细胞越小，相
5、对表面积也越小，这有利于提高物质交换效率。()(2)琼脂块越小，NaOH扩散到琼脂块的速度越快。()提示物质扩散体积与总体积之比表示物质运输效率。在相同时间内，NaOH在每一琼脂块内扩散的深度基本相同，说明NaOH在每一琼脂块内扩散的速率是相同的。(3)能分裂的细胞均有细胞周期。()(4)洋葱的表皮细胞比分生区细胞的增殖周期长。()(5)进行减数分裂的精原细胞不具有细胞周期。()热图解读由细胞形态判断：(1)下列细胞中哪一类细胞最可能具有细胞周期？(2)下列三种细胞哪一种细胞具有细胞周期？提示(1)图中为精子细胞，为肌肉细胞，为神经细胞，为哺乳动物的成熟红细胞(细胞已无细胞核和各种细胞器)，它
6、们均属于高度分化的细胞，已丧失分裂的周期性；但细胞尚未分化，最可能连续分裂保持周期性。(2)都没有细胞周期。三种细胞都是高度分化的细胞，已失去分裂能力(尤其是第一和第三个图片中的大液泡非常明显，标志着细胞已成熟，即失去分裂能力)。考向一 细胞不能无限长大的原因及探究1下列有关细胞相对表面积、细胞与外界物质交换效率和细胞新陈代谢强度之间的关系的叙述中，正确的是()A细胞的相对表面积越大，物质交换效率越高，细胞新陈代谢越旺盛B细胞的相对表面积越大，物质交换效率越低，细胞新陈代谢越缓慢C细胞的相对表面积越小，物质交换效率越高，细胞新陈代谢越缓慢D细胞的相对表面积越小，物质交换效率越低，细胞新陈代谢越
7、旺盛解析细胞相对表面积与外界物质交换效率和细胞新陈代谢强度之间的关系为细胞的相对表面积越大，物质交换效率越高，细胞新陈代谢越旺盛，A项正确。答案A考向二 细胞周期的考查2.如图表示细胞周期，下列叙述不正确的是()A按箭头所示方向aa或bb表示一个细胞周期B染色体的平均分配发生于ab段C细胞中DNA含量的加倍发生在ba段D将癌细胞的细胞周期阻断在ba段可以治疗癌症解析ba、ab分别表示分裂间期和分裂期，细胞周期应表示为bb。答案A3下列对细胞周期的相关描述，正确的是()A诱导细胞的基因突变可使用物理或化学方法，作用于甲的S期或丙的AB段B一个完整的细胞周期是指乙的ab段或bc段C用秋水仙素作用于
8、丙细胞可使细胞分裂停留在AB段D细胞中含有染色单体的时间段是图甲中的M段、图乙中的b(d)段、图丙中的AB段解析诱导细胞的基因突变可使用物理或化学方法，作用于甲的S期或丙的BA段；一个完整的细胞周期是指乙的ab段或cd段；秋水仙素能抑制纺锤体的形成，使细胞分裂停留在后期；图甲中的M段、图乙中的b(d)段、图丙中的AB段均表示分裂期，分裂期中，只有前期和中期存在染色单体。答案C4(2019合肥二检)研究发现，VPS4B(一种蛋白质)能够调控癌细胞的增殖过程。在癌细胞培养过程中，下调VPS4B的含量，细胞分裂间期各时期比例变化如表所示。下列分析合理的是()细胞分裂间期各时期细胞数目比例(%)G1期
9、S期G2期对照组51.5433.1315.33下调VPS4B组67.2419.7812.98A.核糖体中合成的VPS4B不需加工即可发挥调控作用BVPS4B的缺失或功能被抑制可导致细胞周期缩短CVPS4B可能在S期与G2期的转换过程中起重要作用D下调VPS4B的含量可能成为治疗癌症的新思路解析本题结合表格考查细胞癌变的相关知识，意在考查考生运用所学知识，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，并作出合理判断或得出正确结论的能力。核糖体中合成的VPS4B经加工后才有调控作用，A项错误；根据表格数据可知，VPS4B缺失或功能被抑制可使细胞分裂阻滞，导致细胞周期延长，B项错误；根据
10、表格数据可知，VPS4B可能在G1期与S期的转换过程中起作用，C项错误；下调VPS4B的含量可能会成为治疗癌症的新思路，D项正确。答案D考点二细胞的有丝分裂和无丝分裂1有丝分裂过程以高等植物细胞为例(连线)答案baedc助学巧记巧记有丝分裂各时期特点前期：膜仁消失显两体；中期：形定数晰赤道齐；后期：点裂数加均两极；末期：两消两现质分离。(注意：植物为“两消三现质分离”，即植物子细胞出现新的细胞壁)2有丝分裂过程中染色体行为变化规律3核DNA、染色体及染色单体数目变化规律(以二倍体为例)(1)数量变化间期前期中期后期末期染色体2N2N2N4N4N2N染色单体04N4N4N00核DNA2N4N4N
11、4N4N4N2N(2)曲线变化模型4染色体、染色单体及DNA三者之间的数量关系(1)当有染色单体存在时，染色体染色单体DNA122。(2)当无染色单体存在时，染色体DNA11。走出误区1细胞分裂过程中两条规则(1)染色体条数判定：染色体条数着丝点个数。(2)单体的界定：姐妹染色单体产生于染色体DNA复制后，消失于着丝点分裂后。2细胞板与赤道板(1)赤道板是细胞中央与纺锤体的中轴垂直的一个平面，只表示一个位置，不是真实存在的结构，在显微镜下观察不到。(2)细胞板是植物细胞有丝分裂末期，在赤道板位置通过高尔基体形成的小泡密集而形成的一种结构，它向四周扩展形成新的细胞壁，显微镜下能观察到该结构，它是
12、植物细胞所特有的，区别于动物细胞的标志。5动植物细胞分裂图像的判定表示：子细胞的形成方式，即有无细胞板的形成。表示：有无中心体。6有丝分裂的意义亲代细胞的染色体经过复制后，精确地平均分配到两个子细胞中，保持了细胞的亲子代之间遗传性状的稳定性。7无丝分裂走出误区(1)无丝分裂是真核生物快速形成体细胞的方式，不能保证遗传物质均分。(2)原核细胞的分裂也没有纺锤丝的形成，但不能叫无丝分裂，而是二分裂。(必修1 P114图67改编)图中分裂方式有DNA复制过程吗？没有形成染色体和纺锤体的缺点可能是什么？答案有复制过程。不能保证遗传物质均分。 诊断辨析(1)间期细胞核的主要变化是DNA的复制和有关蛋白质
13、的合成。()(2)前期随着染色质逐渐螺旋化形成了染色单体。()(3)DNA的复制和中心粒的倍增可能发生在同一时期。()(4)有丝分裂后期，着丝点分裂导致DNA的数目是染色单体数目的两倍。()(5)动植物细胞有丝分裂的不同体现在前期和后期。()(6)大肠杆菌和人的红细胞均不能进行无丝分裂。()(7)着丝点分裂是纺锤丝牵拉开的。()提示着丝点分裂的原因有丝分裂后期染色体着丝点一分为二，其原因是受生物体内遗传物质控制的一种生理活动，不是由纺锤丝牵引所致。用秋水仙素抑制纺锤体形成，无纺锤丝牵引着丝点，复制后的染色体的着丝点照样分裂，使细胞中染色体数目加倍，这就说明着丝点分裂不是纺锤丝牵引所致。考向一
14、有丝分裂各时期图像识别1如图所示，有关细胞有丝分裂的描述正确的是()A具有姐妹染色单体的只有eB在b时期实现了细胞中的DNA和染色体数目的加倍C细胞有丝分裂的顺序是ceabdD观察和计数染色体数目的最佳时期是e解析图中a、e时期均含染色单体；b时期染色体数目加倍，c时期DNA数目加倍；细胞有丝分裂顺序应为caebd。答案D2(2019湖北重点中学联考)如图是某生物体细胞有丝分裂的不同分裂时期的图像，对图像的描述正确的是()A该生物可能是低等植物B甲、乙、丙三细胞内染色体、染色单体与DNA分子数比例都为122C甲细胞进行中心体复制，发出星射线，形成了纺锤体D甲、乙、丙三细胞分别处于有丝分裂的前期
15、、后期和中期解析该生物体细胞无细胞壁，A项错误；乙细胞中染色体、染色单体与DNA分子数比例为101，B项错误；中心体在间期复制，甲图细胞处于前期，C项错误。答案D3下图是同一细胞不同分裂时期的图像，据图分析可作出的判断是()A图甲、乙、丙、丁表示一个完整的细胞周期B若按分裂的先后顺序排列，应为甲丁丙乙C该种生物的叶肉细胞中共含有6个DNA分子D图丙过程发生了基因重组解析根据图中染色体的形态特征可以判断出：甲表示有丝分裂的前期，乙表示有丝分裂的末期，丙表示有丝分裂的后期，丁表示有丝分裂的中期。这四个时期构成了有丝分裂的分裂期，其分裂顺序为甲丁丙乙；一个完整的细胞周期包括分裂间期和分裂期；有丝分裂
16、过程中不发生基因重组；叶绿体和线粒体中含有DNA，故叶肉细胞中的DNA分子数大于6。答案B“三看法”界定动植物细胞有丝分裂图像考向二 有丝分裂过程DNA、染色体及染色单体变化4.(2019晋中质量监测)对某动物有丝分裂时染色体数(a)、染色单体数(b)和核DNA分子数(c)的统计图如下。下列分析错误的是()甲乙丙A甲可以用于表示细胞分裂的前期B甲时染色体螺旋化程度可达到最高C间期用乙表示最恰当D丙可表示细胞分裂完成解析图甲中每一条染色体上含有2条染色单体，可以用于表示细胞分裂的G2期、前期和中期，中期时染色体螺旋化程度达到最高，A、B两项正确；图乙染色体数目加倍，不含染色单体，表示后期，C项错
17、误；图丙染色体数目和DNA数目相等，且与正常体细胞中相应物质的数目相等，不含染色单体，可表示G1期和细胞分裂完成，D项正确。答案C5(2019湖南十二校联考)图甲、图乙分别表示某种生物细胞有丝分裂过程中某一时期的模式图，图丙表示有丝分裂中不同时期每条染色体上DNA分子数的变化，图丁表示有丝分裂中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图甲所示细胞中共有4条染色体，8个DNA分子；图乙所示细胞中共有0条姐妹染色单体B图甲所示细胞处于图丙中BC段，完成图丙中CD段变化的细胞分裂时期是后期C有丝分裂过程中不会出现如图丁中d所示的情况D图丁中a可对应图丙中的BC段，图丁中c可对
18、应图丙中的AB段解析图丁中a可对应有丝分裂后期，b可对应有丝分裂前、中期，c可对应有丝分裂末期。答案D1有丝分裂中染色体数与核DNA数比值的变化曲线(1)图甲中ef段表示S期，fg段表示含有姐妹染色单体的时期，即有丝分裂G2期、前期和中期，hi段表示有丝分裂的后期和末期。(2)图甲中，在有染色单体时，染色体与核DNA数目之比为12；不存在染色单体的时期，染色体与核DNA数目之比为11。(3)图乙中BC段表示间期的S期，CD段表示有丝分裂的G2期、前期和中期，EF段为有丝分裂的后期和末期。2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
19、关系判断各时期DNA染色体染色单体 考点三观察根尖分生组织细胞的有丝分裂1实验原理(1)高等植物根尖、茎尖的分生区细胞有丝分裂较旺盛。(2)细胞核内的染色体(质)易被碱性染料(如龙胆紫溶液)染成深色。(3)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。2实验步骤(1)洋葱根尖培养：实验课前34 d，将洋葱放在盛满清水的广口瓶上，让其底部接触水面放在温暖的地方培养，待根长约5 cm时取用。(2)装片制作取材：剪取洋葱根尖23 mm。 解离漂洗染色制片：用镊子将(以上处理过的)根尖放在载玻片上，加一滴清水，并用镊子尖把根尖弄碎，盖
20、上盖玻片，在盖玻片上再加一片载玻片，用拇指轻轻按压，使细胞分散开。(3)观察低倍显微镜观察：找到根尖分生区深度思考1取材时为什么只能剪23 mm，而不能过长？提示若剪得过长会包括伸长区，伸长区无细胞分裂，增加了寻找观察分裂期细胞的难度。2实验操作中漂洗和染色的顺序能不能颠倒？并说明原因。提示不能。漂洗的目的是洗去根尖组织细胞中的盐酸，有利于碱性染料的着色，若二者顺序颠倒，解离液中的盐酸会影响染色的效果。3在制片时两次用到载玻片，作用分别是什么？提示一次是放置根尖；另一次是在盖玻片上加一片载玻片，目的是使细胞分散开来，防止盖玻片移动，同时避免压碎盖玻片。4在显微镜下持续观察一个根尖分生区细胞，能
21、否看到一个完整的分裂过程？为什么？提示不能。因为根尖细胞经过解离后已经死亡。考向 有关实验过程及结果的考查1.如图所示是关于观察洋葱有丝分裂的实验的部分操作，下列叙述正确的是()A剪取洋葱根尖23 mm，因为该区域属于根毛区，细胞有丝分裂旺盛B该实验步骤中唯一错误的是在和之间缺少用清水漂洗这一环节C在观察的图像中，b属于分生区的细胞，细胞已死亡D若用图中b区域的细胞观察质壁分离和复原，实验现象明显解析根尖23 mm的区域属于分生区，A项错误；在和之间应增加清水漂洗这一环节，而和之间的清水漂洗环节应删除，B项错误；分生区的细胞呈正方形，细胞经解离已死亡，C项正确；b区域的细胞属于分生区细胞，其液
22、泡较小，渗透作用不明显，D项错误。答案C2(2019湖北重点中学联考)洋葱根尖和小鼠骨髓细胞都能用于观察细胞有丝分裂，比较实验操作和结果，叙述正确的是()A都可以观察到一个细胞由中期到后期的变化过程B在有丝分裂中期都能观察到染色体数目加倍C都需要用碱性染料将染色体染色后观察D在有丝分裂末期都能观察到细胞板解析解离后细胞已经死亡，观察时在显微镜下不能看到一个细胞的分裂过程，只能观察特定时期的细胞的特点，A项错误；有丝分裂中期着丝点没有分裂，染色体数目没有加倍，B项错误；染色体观察时，需要用碱性染料，如龙胆紫或醋酸洋红染色，C项正确；在该实验中，细胞板只在植物细胞有丝分裂末期出现，D项错误。答案C
23、3(2019福建龙岩六校期中)制作洋葱根尖装片过程中，常常染不上色或染色不深，分析主要原因是()A解离时间不足B没有充分漂洗，残留有较多盐酸C染色时间不足D湿度过高或过低解析解离时间不足只是使细胞不能分散开来，不便于观察，不会影响染色的效果，A项错误；若漂洗不充分，残留有较多盐酸，会影响龙胆紫、醋酸洋红等碱性染料的染色，B项正确；染色时间不足，可能会导致染色较浅，不会染不上色，C项错误；湿度过高或过低对染色没有影响，D项错误。答案B1答题术语填空(1)细胞分裂间期的主要变化是_；细胞分裂间期细胞核内的主要变化是_。(2)选择中期观察和计数染色体的原因是_。(3)分生区细胞的特点是_。答案(1)
24、DNA分子的复制和有关蛋白质的合成DNA分子的复制(2)染色体已高度螺旋化，形态稳定，数目清晰(3)细胞呈正方形，排列紧密2(2019上海浦东模拟)如图表示细胞周期，下列相关叙述正确的是()Aaa为一个细胞周期Bab过程中有DNA复制Cbc过程中有中心体复制Dcd过程中有转录、翻译解析细胞周期包括分裂间期(G1SG2)和分裂期(M)，是从一次细胞分裂完成时开始，到下一次分裂完成时结束的，即cc为一个细胞周期，A项错误；ab过程为分裂间期的G2期，而DNA复制发生在S期。即图中的da，B项错误；bc过程表示分裂期，而中心体的复制发生在分裂间期，C项错误；cd过程表示G1期，主要进行相关蛋白质和某
25、些RNA的合成，存在转录和翻译，D项正确。答案D3(2019上海闵行模拟)如图为动物细胞有丝分裂过程模式图，下列相关描述正确的是()A细胞细胞经历了一个细胞周期B显微镜观察时视野中细胞数量最多C细胞染色体的形成有利于后续遗传物质的均分D细胞细胞染色体数加倍解析细胞周期包括分裂期和分裂间期，细胞只代表分裂期，A项错误；为分裂中期细胞，视野中数量最多的细胞是间期细胞，B项错误；为有丝分裂前期，前期染色体的形成有利于后续遗传物质的均分，C项正确；时期细胞着丝点已经分裂，细胞中染色体数不变，染色体数加倍发生于，D项错误。答案C4在观察植物细胞的有丝分裂实验中，三位实验人员剪取23mm洋葱根尖制作装片的
26、操作步骤(“”表示操作，“”表示未操作)如表所示。则甲、乙、丙观察到的实验现象分别是()实验人员操作观察区域解离漂洗染色压片甲b乙b丙dA细胞重叠、染色体未着色、细胞呈正方形且排列紧密B细胞分散、染色体着色、细胞呈长方形且有根毛C细胞重叠、染色体未着色、细胞呈长方形且有根毛D细胞分散、染色体着色、细胞呈正方形且排列紧密解析题图中a、b、c、d分别为根冠、分生区、伸长区和成熟区。甲没有解离会导致细胞重叠；乙没有染色，因此不会观察到染色体；丙观察的区域为成熟区，细胞呈长方形且有根毛。答案C5(2019福建三明期末)下图是某同学在“观察植物细胞的有丝分裂”实验中观察到的实验结果，下列分析错误的是()
27、A所处时期细胞中染色体数目加倍B秋水仙素诱导多倍体的形成主要发生在细胞所处时期C细胞处于观察染色体形态和数目的最佳时期D所处时期细胞中染色体与DNA数量之比为12解析据图分析，中着丝点分裂，姐妹染色单体分开，处于有丝分裂后期，该时期是细胞周期中染色体数目加倍，A项正确；秋水仙素通过抑制纺锤体的形成诱导多倍体的形成，纺锤体的形成主要发生在有丝分裂前期，即图中的所处时期，B项正确；细胞处于有丝分裂中期，该时期是观察染色体形态和数目的最佳时期，C项正确；细胞出现细胞板，为有丝分裂末期，该时期细胞中染色体与DNA数量之比为11，D项错误。答案D6如图甲表示某高等植物细胞有丝分裂的相关图像，图乙表示细胞内染色体与核DNA数目比的变化关系，下列相关叙述正确的是()A图甲中的中心体的活动很活跃，图乙ab段核糖体的活动很活跃B图甲中的处于图乙中的ef段，属于分裂后期C图甲中的处于图乙中的cd段，细胞中染色体DNA染色单体122D着丝点分裂发生在de段，是图甲中的所示时期解析图甲中的是前期，是末期。高等植物细胞没有中心体，ab段可表示分裂间期中蛋白质的合成时期，该时期核糖体活动活跃；ef段包含后期和末期；cd段为DNA复制后，但着丝点还未分开，包含G2期、前期、中期，所以染色体DNA染色单体122；de段染色体与核DNA数目比由0.5变为1，是因为发生了着丝点分裂，是后期的开始。答案C