备考2024届高考生物一轮复习讲义第四章细胞的生命历程课时1细胞的增殖考点2细胞的有丝分裂和无丝分裂

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1.有丝分裂
（1）有丝分裂的过程和特点
（2）与细胞周期紧密相关的细胞器及其生理作用
提醒细胞周期过程中，中心体经复制后，均等分配到两个子细胞中，而线粒体等细胞器随机分配到两个子细胞中。
（3）有丝分裂的意义：将亲代细胞的[20] 染色体 经过复制（关键是DNA的复制）之后，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[21] 遗传 的稳定性。
教材深挖[必修1P115“思维训练”]细胞大小影响物质运输的效率，可以解释细胞不能无限长大：细胞的表面积和体积的比值与细胞的大小呈负相关，细胞越大，其相对表面积越小，物质运输效率越低。
2.无丝分裂
3.细胞周期各时期的判断方法
（1）根据染色体（质）的形态判断
（2）根据柱形图判断
（3）根据核DNA分子、染色体和细胞数目加倍或减半的时期进行判断
基础自测
1.分裂间期细胞核内的主要变化是进行DNA的复制和有关蛋白质的合成。（× ）
提示 蛋白质的合成场所是核糖体。
2.细胞中染色体的数目始终等于DNA分子的数目。（× ）
3.细胞板和纺锤体的出现可发生在一个细胞周期的同一时期。（× ）
4.染色体出现于分裂间期，消失于分裂末期。（× ）
5.有丝分裂后期，着丝粒分裂导致核DNA的数目是染色单体数目的两倍。（× ）
6.无丝分裂不发生遗传物质的复制和分配。（× ）
7.动植物细胞有丝分裂的中期都会出现赤道板。（× ）
8.完成DNA复制和相关蛋白质合成的细胞，与外界环境的物质交换效率比DNA未复制前的细胞明显增加。（× ）
提示 完成DNA复制和相关蛋白质合成的细胞比之前体积有所增加，物质交换效率下降。
9.细胞分裂时，会发生核膜的消失和重建[2022福建，T1D]。（ √ ）
10.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[2021浙江1月，T8A改编]。（× ）
提示 核DNA复制，但染色体数目不变。
11.酵母菌和醋酸杆菌均以有丝分裂的方式进行增殖[2021辽宁，T8B]。（× ）
提示 醋酸杆菌以二分裂方式增殖，酵母菌一般以出芽方式增殖。
情境应用
1.多数抗肿瘤药物是影响细胞周期特异性药物，作用于分裂间期或分裂期。长春新碱作用于分裂期，抑制癌细胞分裂，则长春新碱可能的作用机制是什么？
提示 抑制纺锤体的形成等。
2.某物质可以阻断染色质螺旋化，请问这种物质可以让细胞停滞在细胞分裂前期吗？为什么？
提示 不能。因为前期染色质螺旋化形成染色体，该物质阻断了染色质螺旋化成为染色体的过程，使细胞停滞在间期。
深度思考
1.在高等植物细胞有丝分裂后期着丝粒的分裂是不是纺锤丝牵引的结果？如何验证这个结论？
提示 不是。秋水仙素能抑制纺锤体的形成，可用秋水仙素处理分裂中的细胞，后期染色体的着丝粒仍然可以分裂，从而证明着丝粒的分裂不是纺锤丝牵引的结果。
2.为什么细胞分裂期蛋白质合成较少？
提示 分裂期染色体中的DNA高度螺旋化，难以解旋从而无法正常转录。
3.使处于细胞周期中的细胞群“停止”在细胞间期，可采用的方法有哪些？
提示 ①血清饥饿法，在培养液中不添加含脱氧核糖核苷酸、核糖核苷酸和氨基酸等合成DNA、RNA和蛋白质的原料；②DNA合成阻断剂处理法。
研透高考 明确方向
命题点1 有丝分裂的过程和图像分析
1.[2022湖南]洋葱根尖细胞染色体数为8对，细胞周期约12小时。观察洋葱根尖细胞有丝分裂，拍摄照片如图所示。下列分析正确的是（B ）
A.a为分裂后期细胞，同源染色体发生分离
B.b为分裂中期细胞，含染色体16条，核DNA分子32个
C.根据图中中期细胞数的比例，可计算出洋葱根尖细胞分裂中期时长
D.根尖培养过程中用DNA合成抑制剂处理，分裂间期细胞所占比例降低
解析 同源染色体分离发生在减数分裂过程中，a为有丝分裂后期细胞，A错误；b细胞中染色体的着丝粒整齐地排列在赤道板位置上，处于有丝分裂中期，含染色体16条，每条染色体上含2个DNA分子，该细胞共含核DNA分子32个，B正确；已知细胞周期时长，根据中期细胞数占处在细胞周期中细胞总数的比例，可计算出洋葱根尖细胞分裂中期时长，但需要统计多个视野，图中只有一个视野，无法准确推算，C错误；DNA复制发生在分裂间期，根尖培养过程中用DNA合成抑制剂处理，DNA复制不能正常进行，分裂间期细胞所占比例增大，D错误。
命题变式
[设问拓展型]题干条件不变，下列说法正确的是（D ）
A.用显微镜观察时，视野中大多数细胞的染色体形态清晰
B.观察到分裂末期细胞内细胞板向四周扩展形成新的细胞壁
C.观察处于b时期的细胞，可清晰看到赤道板和染色体
D.视野中不同细胞的染色体数目可能不同
解析 由于细胞分裂间期时间长，故观察到的细胞大多处于间期，这时观察到的是细丝状的染色质，A错误；解离过程中细胞已死亡，在末期细胞内能观察到细胞板，但不能观察到它向四周扩展形成新的细胞壁的过程，B错误；赤道板并非真实存在的结构，不能在显微镜下观察到，C错误；有丝分裂后期着丝粒分裂使染色体数目加倍，故视野中不同细胞的染色体数目可能不同，D正确。
2.[2023辽宁]如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（B ）
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
解析 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，C错误；⑤时期，细胞质的分裂方式与高等动物细胞相同，都是从细胞中部缢开，D错误。
命题点2 有丝分裂过程中染色体和核DNA分子数的变化分析
3.[2021全国乙改编]果蝇体细胞含有8条染色体。下列关于果蝇体细胞有丝分裂的叙述，错误的是（D ）
A.在前期，每条染色体由2条染色单体组成，含2个DNA分子
B.在中期，8条染色体的着丝粒排列在赤道板上，易于观察染色体
C.在后期，着丝粒分裂，细胞中有16条染色体
D.在末期，含有组成细胞壁物质的囊泡聚集成细胞板
解析 在有丝分裂前期，DNA已经完成复制，每条染色体上有2个DNA分子，2条染色单体，A正确；在有丝分裂中期，8条染色体的着丝粒排列在赤道板上，此时，染色体的形态比较稳定，数目比较清晰，便于观察，B正确；在有丝分裂后期着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，染色体数目加倍，变为16条，C正确；动物细胞在有丝分裂末期不形成细胞板，D错误。
4.[2023绵阳模拟]如图是对洋葱根尖细胞有丝分裂时染色体（a）数、染色单体（b）数和核DNA分子（c）数的统计图。下列解释错误的是（A ）
A.分裂间期用图②表示最恰当
B.染色体螺旋化程度最高在图①所示时期
C.图①可以表示细胞分裂的前期
D.图③可表示分裂完成的细胞
解析 间期主要进行DNA复制，染色体数目不变，核DNA含量加倍，图②中染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数＝2∶0∶2，说明着丝粒分裂，染色体数目加倍，染色单体消失，表示有丝分裂的后期和末期，A错误；有丝分裂中期染色体螺旋化程度最高，处于图①所示时期，因为图①中染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数＝1∶2∶2，可表示有丝分裂的前期和中期，B、C正确；图③中染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数＝1∶0∶1，可表示有丝分裂末期结束，细胞分裂完成的细胞，D正确。时期
分裂模式图
特点
植物细胞
动物细胞
分裂
间期
共同点
①完成DNA的复制；
②进行有关蛋白质的合成；
③细胞有适度的增长
区别
动物细胞有中心粒倍增现象，而高等植物细胞没有
前期
共同点
①两现：[1] 出现纺锤体和染色体 ；
②两消：[2] 核膜、核仁瓦解消失 ；
③一散乱：[3] 染色体散乱分布在纺锤体中央
区别
纺锤体形成方式不同。植物：[4] 细胞两极 发出纺锤丝；动物：[5] 中心粒 周围发出星射线
中期
中期粒排赤道板：
纺锤丝（星射线）牵引着[6] 染色体 运动，使每条染色体的着丝粒排列在[7] 赤道板 位置上
后期
粒裂丝缩姐妹分：
①每个着丝粒分裂成两个，[8] 姐妹染色单体 分开，成为两条染色体，由纺锤丝（星射线）牵引着分别向细胞的两极移动；
②结果：[9] 染色体数目 加倍，细胞的两极各有一套[10] 形态和数目 完全相同的染色体
末期
共同点
①两消：[11] 纺锤体和染色体消失 ；
②两建：[12] 核膜、核仁重建再现 ；
③质两半：[13] 细胞质被分割为两部分
区别
细胞质分裂方式不同。植物：[14] 细胞板 →细胞壁；动物：[15] 细胞膜 向内凹陷
细胞器名称
细胞类型
活动活跃的时期
生理作用
核糖体
动、植物细胞
主要是间期
[16] 蛋白质 合成的场所
中心体
动物细胞、低
等植物细胞
主要是前期
与[17] 纺锤体 的形成有关
高尔基体
植物细胞
[18] 末期
参与[19] 细胞壁 的形成
线粒体
动、植物细胞
整个细胞周期
提供能量
生理变化
结果
时期
DNA复制
核DNA分子数目加倍
间期
着丝粒分裂
染色体数目加倍
后期
细胞分裂
细胞数目加倍，但形成的子细胞中核DNA分子和染色体恢复到原来的数目
末期结束
或新周期开始