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第17讲 细胞增殖
考点一 细胞增殖与细胞周期
1. 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
B组细胞处于 分裂间 期，正在进行
柱形图
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 植物细胞 动物细胞
期 示意图 示意图 主要特点 记忆歌诀
特点：出现 染色体和纺锤体 ；核膜、核仁 消
分 前 膜仁消失
失；
裂 期 两体现
染色体着丝点散乱分布在纺锤体上。
期
中 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 。 形定数晰
期
（是进行染色体观察及计数的 最佳 时机） 赤道齐
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
后
体； 点裂数加
期
② 纺锤丝 收缩牵引染色体向两极移动， 均两极
形成两套数目和形态完全相同的染色体
特点：①染色体变成 染色质 ；
②核膜、核仁 重新出现；
末 ③纺锤丝 消失 ； 膜仁重现
期 ④植物细胞赤道板上出现 细胞板 进而形 两体消
成新的细胞壁。动物细胞细胞膜 向内
凹陷 ，缢裂成两个细胞。
考点三 植物和动物细胞有丝分裂比较及意义
1. 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 DN A 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 DN A ，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（2）曲线解读
①核DNA
上升段的变化原因： 间期 ( a 段 )DN A 复制， DN A 数目加倍
下降段的变化原因： 末期 ( e 段 ) 细胞一分为二， DN A 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 )DN A 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 。
（3）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
部位 选取 分裂旺盛 的部位(如根尖、茎尖的分生区)
的选择
解离 太短 细胞间质未被完全溶解，压片时细胞不易分散
时间 过长 导致细胞解离过度、根尖酥软，影响染色
漂洗
适宜 洗去多余的盐酸，防止解离过度而影响染色
时间
操作注意
事项 染色 太短 染色体或染色质不能完全着色
时间 过长 使其他部分也被染成深色，无法分辨染色体
过轻 细胞未分散开
压片
过重 将组织压烂
** 错误的表达式 **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 。** 错误的表达式 **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
实验名称 观察指标
项
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0．3 g/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
__________不同而出现色素带分层的现象。若用不同波长的光照射叶绿素a提取液，测量
并计算叶绿素a对不同波长光的吸收率，可绘制出该色素的__________。
（3）在洋葱根尖细胞分裂旺盛时段，切取根尖制作植物细胞有丝分裂临时装片时，经染色
后，__________有利于根尖细胞的分散。制作染色体组型图时，通常选用处于有丝分裂
__________期细胞的染色体，原因是__________。
【答案】
（1）质壁分离
（2）黄 移动速率 吸收光谱
（3）轻压盖玻片 中 中期的染色体缩短到最小的程度，最便于观察和研
究
【解析】
（1）活的植物细胞能发生质壁分离，而死的植物细胞由于原生质层失去选择透性不会发生
质壁分离，因此常用质壁分离能否发生来判断植物细胞的死活。洋葱外表皮细胞因为含紫
色大液泡，质壁分离现象明显，常用于进行质壁分离实验。
（2）碳酸钙有保护叶绿素的作用，未加碳酸钙，叶绿素被破坏，呈现类胡萝卜素的颜色，
类胡萝卜素偏黄，故甲的提取液偏黄。溶于酒精的四种光合色素，被附着在滤纸条的同一
条线上（滤液细线），随着层析液在滤纸条上的扩散而被扩散，且溶解度大的色素扩散得
最快。因此可以利用四种色素的移动速率（扩散速率）而将四种色素分离开来。以某种物
质对不同波长光的吸收率为纵坐标，以波长为横坐标作图，所得的曲线，就是该物质的吸
收光谱。
（3）观察细胞中的染色体，需要将细胞分散开来，因此用10%盐酸对根尖进行解离，为了
进一步使细胞分散开来，染色后，用拇指轻压盖玻片。染色体组型图是将某种生物体细胞
内的全部染色体，按大小和形态特征进行配对、分组和排列所构成的图像，由于中期的染
色体缩短到最小的程度，最便于观察和研究，因此常用有丝分裂中期的染色体进行显微摄
影，制作染色体组型图。
