第17讲 细胞增殖-高考生物一轮复习讲义（生物学必修1）（解析版）

第17讲细胞增殖考点一细胞增殖与细胞周期细胞增殖（1）概念：细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程。（2）过程：包括物质准备和细胞分裂两个连续的过程。（3）意义：是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。（4）真核细胞分裂方式有：有丝分裂、无丝分裂和减数分裂三种。2.细胞周期（1）概念：连续进行有丝分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，为一个细胞周期。①表示方法方法名称表示方法用字母表示细胞周期扇形图a→b→c→a为一个细胞周期直线图a＋b或c＋d为一个细胞周期坐标图A→G为一个完整的细胞周期柱形图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（2）分裂间期①完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。②细胞有适度的生长。考点二植物和动物细胞的有丝分裂过程时期植物细胞示意图动物细胞示意图主要特点记忆歌诀分裂期前期特点：出现染色体和纺锤体；核膜、核仁消失；染色体着丝点散乱分布在纺锤体上。膜仁消失两体现中期特点：染色体的着丝点排列在赤道板上，染色体形态稳定，数目清晰。（是进行染色体观察及计数的最佳时机）形定数晰赤道齐后期特点：①每个着丝粒一分为二，每个染色体的两个姐妹染色单体分开，成为两个染色体；②纺锤丝收缩牵引染色体向两极移动，形成两套数目和形态完全相同的染色体点裂数加均两极末期特点：①染色体变成染色质；②核膜、核仁重新出现；③纺锤丝消失；④植物细胞赤道板上出现细胞板进而形成新的细胞壁。动物细胞细胞膜向内凹陷，缢裂成两个细胞。膜仁重现两体消考点三植物和动物细胞有丝分裂比较及意义动物和植物细胞有丝分裂的比较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)中心粒倍增前期细胞两极发出纺锤丝，形成纺锤体中心粒发出星射线，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中部向内凹陷，缢裂细胞质2.有丝分裂的意义（1）特征：将亲代细胞的染色体经过复制(实质为DNA的复制)之后，精确地平均分配到两个子细胞中。（2）意义：由于染色体上有遗传物质DNA，因而在细胞的亲代和子代间保持了遗传性状的稳定性。3．有丝分裂过程中核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线分析(以二倍体生物为例)(1)曲线模型曲线解读①核DNA上升段的变化原因：间期(a段)DNA复制，DNA数目加倍下降段的变化原因：末期(e段)细胞一分为二，DNA数目减半②染色体上升段的变化原因：后期(d段)着丝粒分裂，染色体数目加倍下降段的变化原因：末期(e段)细胞一分为二，染色体数目减半③染色单体上升段的变化原因：间期(a段)DNA复制，染色单体形成下降段的变化原因：后期(d段)着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，染色单体消失4.无丝分裂的特点：（1）特点：分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化。（2）过程①细胞核先延长，核的中部向内凹陷，缢裂成两个细胞核。②整个细胞从中部缢裂成两部分，形成两个子细胞。实例：蛙的红细胞的无丝分裂。考点四观察根尖分生组织细胞的有丝分裂一、实验：观察植物细胞的有丝分裂1.实验原理：染色体容易被碱性染料（甲紫染液）染成深色。2.方法步骤：解离漂洗染色制片3.解离液（1）成分：质量分数15%盐酸和体积分数95%酒精按1：1混合（2）解离目的：使染液进入细胞、使组织中细胞相互分散开（3）压片目的：使细胞分散开来，有利于观察4.实验成功的关键及注意事项实验材料的选择部位选取分裂旺盛的部位(如根尖、茎尖的分生区)操作注意事项解离时间太短细胞间质未被完全溶解，压片时细胞不易分散过长导致细胞解离过度、根尖酥软，影响染色漂洗时间适宜洗去多余的盐酸，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过轻细胞未分散开过重将组织压烂=1\*GB3①在这个实验中，在显微镜下所观察到的细胞处于分裂间期的细胞是最多的，因为间期占了细胞周期的大部分时间。=2\*GB3②不能在视野中看到细胞连续分裂的情况，因为细胞在解离时已死亡。【典型真题训练】一、单选题1．（2022·浙江·高考真题）用同位素示踪法检测小鼠杂交瘤细胞是否处于细胞周期的S期，放射性同位素最适合标记在（

）A．胞嘧啶 B．胸腺嘧啶 C．腺嘌呤 D．鸟嘌呤【答案】B【详解】细胞周期的分裂间期中S期是DNA复制期，主要是遗传物质的复制，该过程需要4种游离的脱氧核苷酸作为原料，与RNA相比，DNA特有的碱基是胸腺嘧啶，故用放射性同位素标记的胸腺嘧啶最适合检测小鼠杂交瘤细胞是否处于细胞周期的S期，B正确。2．（2022·广东·高考真题）用洋葱根尖制作临时装片以观察细胞有丝分裂，如图为光学显微镜下观察到的视野。下列实验操作正确的是（

）A．根尖解离后立即用龙胆紫溶液染色，以防解离过度B．根尖染色后置于载玻片上捣碎，加上盖玻片后镜检C．找到分生区细胞后换高倍镜并使用细准焦螺旋调焦D．向右下方移动装片可将分裂中期细胞移至视野中央【答案】C【详解】A、根尖解离后需要先漂洗，洗去解离液后再进行染色，A错误；B、将已经染色的根尖置于载玻片上，加一滴清水后，用镊子将根尖弄碎，盖上盖玻片后需要用拇指轻轻按压盖玻片，使细胞分散开，再进行观察，B错误；C、在低倍镜下找到分生区细胞（呈正方形，排列紧密）后，再换用高倍镜进行观察，此时为使视野清晰，需要用细准焦螺旋进行调焦，C正确；D、分裂中期的染色体着丝点整齐排列在赤道板上，据图可知，图示中期细胞位于左上方，故需要向左上方移动装片将分裂中期的细胞移至视野中央，D错误。3．（2022·浙江·高考真题）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【答案】D【详解】A、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；B、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，B正确；C、由于细胞周期各阶段间的转换分别受特定的CDK-cyclin复合体调控。因此抑制某种CDK-cyclin复合体的活性可使各阶段之间的转化受抑制，从而使细胞周期停滞在特定阶段，C正确；D、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。4．（2021·海南·高考真题）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【答案】D【详解】A、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；B、根据图形可知：Ⅰ→Ⅱ过程中，核膜围绕染色体的变化重新组装，B正确；C、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做准备，C正确；D、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。5．（2021·辽宁·高考真题）下列有关中学生物学实验中观察指标的描述，正确的是（）选项实验名称观察指标A探究植物细胞的吸水和失水细胞壁的位置变化B绿叶中色素的提取和分离滤纸条上色素带的颜色、次序和宽窄C探究酵母菌细胞呼吸的方式酵母菌培养液的浑浊程度D观察根尖分生组织细胞有丝分裂纺锤丝牵引染色体的运动A．A B．B C．C D．D【答案】B【详解】A、在植物细胞质壁分离和复原的实验中，细胞壁伸缩性很小，位置基本不变，主要是以原生质层的位置做观察指标，A错误；B、绿叶中色素的提取和分离，观察指标是滤纸条上色素带的颜色、次序和宽窄，B正确；C、探究酵母菌细胞呼吸的方式，观察指标是培养液的滤液能否使重铬酸钾转变成灰绿色，C错误；D、观察根尖分生组织细胞有丝分裂，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，D错误。6．（2021·浙江·高考真题）“制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片”实验中，观察到的一个视野如图所示。下列属于箭头所指细胞分裂期的上一时期的特点是（）A．出现染色体，核膜开始解体B．着丝粒分裂，姐妹染色单体分离C．染色体凝聚，着丝粒排列在赤道面上D．纺锤体消失，细胞板扩展形成新的细胞壁【答案】C【详解】A、图中姐妹染色单体已经分开，形成的子染色体移向细胞的两极，所示的时期为有丝分裂后期，其上一时期是有丝分裂中期，而出现染色体，核膜开始解体为有丝分裂前期，A不符合题意；B、着丝粒分裂，姐妹染色单体分离为有丝分裂后期，图中箭头所指细胞分裂期的上一时期是有丝分裂中期，B不符合题意；C、染色体凝聚，着丝粒排列在赤道面上为有丝分裂中期，图中所示时期为有丝分裂后期，上一个时期即为有丝分裂中期，C符合题意；D、纺锤体消失，细胞板扩展形成新的细胞壁为有丝分裂末期，图中所示时期为有丝分裂后期，D不符合题意。7．（2021·河北·高考真题）关于细胞核的叙述，错误的是（

）A．有丝分裂过程中，核膜和核仁周期性地消失和重现B．蛋白质合成活跃的细胞，核仁代谢活动旺盛C．许多对基因表达有调控作用的蛋白质在细胞质合成，经核孔进入细胞核D．细胞质中的RNA均在细胞核合成，经核孔输出【答案】D【详解】A、在有丝分裂前期，核膜、核仁消失，在有丝分裂后期，核膜、核仁重新出现，故在有丝分裂过程中，核膜和核仁周期性地消失和重现，A正确；B、蛋白质合成的场所是核糖体，蛋白质合成活跃的细胞，需要大量的核糖体，而核糖体的形成与核仁有关，所以核仁代谢活动旺盛，B正确；C、蛋白质合成的场所是核糖体，核糖体分布在细胞质中，基因主要存在于细胞核中，故对基因表达有调控作用的蛋白质在细胞质中合成后，经核孔进入细胞核，C正确；D、RNA是以DNA为模板转录形成的，DNA主要存在于细胞核，在细胞质中的线粒体和叶绿体中也有少量的DNA，这些DNA也能作为模板转录合成RNA，所以细胞质中的RNA主要在细胞核中合成，经核孔输出，D错误。8．（2021·全国·高考真题）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（

）A．在间期，DNA进行半保留复制，形成16个DNA分子B．在前期，每条染色体由2条染色单体组成，含2个DNA分子C．在中期，8条染色体的着丝点排列在赤道板上，易于观察染色体D．在后期，成对的同源染色体分开，细胞中有16条染色体【答案】D【详解】A、已知果蝇体细胞含有8条染色体，每条染色体上有1个DNA分子，共8个DNA分子，在间期，DNA进行半保留复制，形成16个DNA分子，A正确；B、间期染色体已经复制，故在前期每条染色体由2条染色单体组成，含2个DNA分子，B正确；C、在中期，8条染色体的着丝点排列在赤道板上，此时染色体形态固定、数目清晰，易于观察染色体，C正确；D、有丝分裂后期，着丝点分裂，姐妹染色单体分开，染色体数目加倍，由8条变成16条，同源染色体不分离，D错误。9．（2021·浙江·高考真题）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【答案】C【详解】A、由于间期时进行DNA的复制，在分裂前期核DNA已完成复制，但由于着丝点未分裂，染色体数目未加倍，A错误；B、有丝分裂中期时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，分离的染色体以相同的速率分别被纺锤丝拉向两极，B错误；C、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；D、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。10．（2020·北京·高考真题）丰富多彩的生物世界具有高度的统一性。以下对于原核细胞和真核细胞统一性的表述，不正确的是（

）A．细胞膜的基本结构是脂双层 B．DNA是它们的遗传物质C．在核糖体上合成蛋白质 D．通过有丝分裂进行细胞增殖【答案】D【详解】A、原核细胞和真核细胞的细胞膜的基本结构都是磷脂双分子层构成基本骨架，A不符合题意；B、细胞生物的遗传物质都是DNA，B不符合题意；C、原核细胞和真核细胞共有的细胞器是核糖体，都在核糖体上合成蛋白质，C不符合题意；D、原核细胞通过二分裂进行细胞增殖，有丝分裂是真核细胞的增殖方式，D符合题意。11．（2020·北京·高考真题）下列高中生物学实验中，用紫色的洋葱鳞片叶和黑藻叶片作为实验材料均可完成的是（

）A．观察叶绿体和细胞质流动 B．提取和分离叶绿素C．观察细胞质壁分离及复原 D．观察细胞的有丝分裂【答案】C【详解】A、紫色洋葱鳞片叶细胞不含叶绿体，不能作为观察叶绿体的实验材料，黑藻的幼嫩叶片中含有大量的叶绿体，细胞质颜色比较深，易于观察叶绿体和细胞质流动，A错误；B、洋葱的管状叶呈绿色，可用于提取和分离叶绿体中的色素，而紫色洋葱鳞片叶细胞不能，B错误；C、洋葱鳞片叶外表皮细胞含有紫色的大液泡，可作为观察细胞质壁分离和复原的材料，黑藻叶片的叶肉细胞中液泡呈无色，叶绿体的存在使原生质层呈绿色，有利于细胞质壁分离及复原实验现象的观察，C正确；D、要作为观察有丝分裂的材料,材料本身必须能发生有丝分裂，洋葱磷片叶、黑藻叶片都不能发生有丝分裂，而洋葱的根尖分生区可作为观察有丝分裂的材料，色浅，无其他色素干扰，D错误。12．（2020·山东·高考真题）黑藻是一种叶片薄且叶绿体较大的水生植物，分布广泛、易于取材，可用作生物学实验材料。下列说法错误的是（

）A．在高倍光学显微镜下，观察不到黑藻叶绿体的双层膜结构B．观察植物细胞的有丝分裂不宜选用黑藻成熟叶片C．质壁分离过程中，黑藻细胞绿色加深、吸水能力减小D．探究黑藻叶片中光合色素的种类时，可用无水乙醇作提取液【答案】C【详解】A、黑藻叶绿体的双层膜结构属于亚显微结构，需要用电子显微镜来观察，A正确；B、黑藻成熟叶片为高度分化的细胞，不具有分裂能力，故不能用来观察植物细胞的有丝分裂，B正确；C、质壁分离过程中，植物细胞失水，原生质层体积变小，绿色会加深，而随着不断失水，细胞液的浓度增大，吸水能力增强，C错误；D、叶绿体中的色素易溶于乙醇、丙酮等有机溶剂，提取黑藻叶片中光合色素时，可用无水乙醇作提取液，D正确。二、解答题13．（2020·浙江·高考真题）以洋葱和新鲜菠菜为材料进行实验。回答下列问题：（1）欲判断临时装片中的洋葱外表皮细胞是否为活细胞，可在盖玻片的一侧滴入质量浓度为0．3g/mL的蔗糖溶液，用吸水纸从另一侧吸水，重复几次后，可根据是否发生__________现象来判断。（2）取新鲜菠菜叶片烘干粉碎，提取光合色素时，若甲组未加入碳酸钙，与加入碳酸钙的乙组相比，甲组的提取液会偏__________色。分离光合色素时，由于不同色素在层析液中的溶解度不同及在滤纸上的吸附能力不同，导致4种色素随层析液在滤纸条上的________