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考点15 细胞的有丝分裂
一、细胞周期
1. 细胞不能无限长大的原因
（1）
：细胞体积越大，相对表面积
越小
，物质运输效率
越低
。
（2）核质比：细胞核控制的细胞质范围
有限
。
2. 细胞周期
（1）含义： 连续分裂 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。
细胞周期是针对真核生物而言的，原核生物无染色体，不具有细胞周期
只有连续分裂的真核细胞才有细胞周期，如植物的根尖分生区组织细胞、形成层细胞、动物的生发层细胞、干细胞等。减数
分裂和无丝分裂以及高度分化的细胞都没有细胞周期。
（2）特点
①分裂间期占细胞周期的
90%~95%
。
②分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备，完成
DNA
分子的复制
和
相关蛋白质的合成
，同时细胞
有
适度的生长
。
其中，分裂间期又可细分为
G 1期 、
S 期
、
G 2 期 。
1
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G1期（DNA 合成前期）：进行RNA 和相关蛋白质的合成
S 期（DNA 合成期）：进行DNA 的复制
G2期（DNA 合成后期）：进行RNA 和相关蛋白质的合成
③分裂间期结束后，细胞就进入分裂期，开始进行细胞分裂（真核生物主要进行
有丝分裂
）。
细胞周期中可能发生的“三变”
①基因突变：在细胞分裂间期，DNA 复制时容易受到内外因素的干扰而发生差错，即可能发生基因突变。
②染色体变异：在细胞分裂前期，秋水仙素或低温都可抑制纺锤体的形成，出现多倍体细胞。
③细胞癌变：细胞分裂过程中若原癌基因和抑癌基因等发生突变，细胞可能会发生癌变。
3. 细胞周期的表示方法
表示方法
扇形图
线段图
坐标图
柱形图
图形
说明
乙→甲→乙
为一个细胞周
期
a+b 或
c+d
为一个细胞周期
a+b+c+d+e 为
一个细胞周期
A：DNA 合成前期（
G 1 期 ）
B：DNA 合成期（
S 期
）
C：DNA 合成后期（
G 2期 ）
及分裂期（
M
期
）
在表示细胞周期时，必须是分裂间期在前，分裂期在后，不能颠倒。
二、有丝分裂
1. 相关概念
（1）染色质与染色体
①染色质与染色体均主要由
DNA
和
蛋白质
组成，是
同一种物质
在细胞
不同
时期的
两种
存在状态。
②在分裂间期，染色质呈细丝状，如
A 、
B
；进入分裂期，染色质高度螺旋化形成染色体，如
C 、
D
。
（2）染色体与染色单体
①由一个着丝粒连接的整体称为一条染色体，如
A 、
B 、
C 、
D
。
②染色单体是染色体经过复制后出现的结构，如
b 、
b’
、
c 、
c’
，并将同一个着丝粒连接的两条染色单
2
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体互称为姐妹染色单体，如
b 与
b’
，
c 与
c’
。
2. 过程及特点
时期
主要变化特点
记忆口诀
分裂间期
为分裂期进行活跃的物质准备，完成
DNA
分子的复制
和
相关蛋白质
的合成 ，同时细胞有
适度的生长
。
间期复制又合成
分
裂
期
前期
①出现 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 排列
膜仁消失显两体
中期
①着丝粒有规律地排列在 赤道板 上；② 染色体 形态稳定、数目清
晰，便于观察
形定数晰赤道齐
后期
着丝粒 分裂，姐妹染色单体分开，在 纺锤丝 的收缩牵拉下向细胞
两极移动
粒裂数加均两极
末期
①染色体解螺旋形成 染色质 ；② 核膜、核仁 重现， 纺锤体 消
失；③植物细胞在赤道板位置上出现 细胞板 ，进行形成新的细胞壁；
动物细胞在细胞中部 细胞膜 向内凹陷，缢裂成两个子细胞
两消两现重开始
有丝分裂不包括分裂间期，只包括分裂期；
有丝分裂的前期、中期、后期、末期是人为划分的，它们之间没有明显的界限。
3. 特征及意义
（1）特征：染色体复制 一次 ，细胞分裂 一次 ，染色体 均分 至两个子细胞中。
（2）意义：使亲代和子代细胞之间的遗传性状 保持稳定 。
染色体的平均分配指细胞核中的染色体（含DNA）平均分配，而细胞质中的DNA 在细胞分裂时期是随机分配的，如线粒体
DNA 在细胞分裂时随机分配进入子细胞中。
三、动物细胞和植物细胞有丝分裂过程区别
项目
前期：纺锤体的形成方式不同
末期：细胞分裂方式不同
高等植物
细胞
细胞两极发出纺锤丝，形成纺
锤体
在赤道板的位置出现一个细胞板，细胞板逐渐扩
展，形成新的细胞壁，将细胞分隔成两个子细胞
动物细胞
中心粒在 间期 倍增，中心
粒发出 星射线 形成纺锤体
细胞膜 向内凹陷，最后将细胞 缢裂 成两
个子细胞
3
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四、与细胞有丝分裂有关的细胞器及相应的生理作用
细胞器
分布
作用时期
生理作用
核糖体
动植物细胞
整个时期，主要是 分裂间期
各种 蛋白质 的合成
中心体
动物、低等植物细胞
前期
参与 纺锤体 的形成
高尔基
体
动植物细胞
整个时期
各种 蛋白质 的形成，在末期与
植物 细胞壁 的形成有关
线粒体
动植物细胞
整个时期
提供 能量
子细胞中的细胞器都是从原有细胞中获得的，各种细胞器的增殖发生在细胞分裂间期。
中心体在子细胞中是平均分配的，其他细胞器在子细胞中是随机分配的。
五、无丝分裂
1. 过程：细胞核先延长，核的中部向内凹陷，缢裂成两个细胞核；然后细胞从中部缢裂成两部分，形成两
个子细胞。
2. 特征：在无丝分裂中，核膜、核仁不消失，没有 染色体 和 纺锤体 的变化，有DNA 复制，但不
能保证母细胞的遗传物质平均分配到两个子细胞中去。
3. 实例： 蛙的红细胞 。
无丝分裂和有丝分裂是真核细胞的分裂方式，原核生物不存在无丝分裂和有丝分裂，一般以二分裂进行增殖。
六、观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
1. 实验原理
（1）高等植物的 分生区 细胞有丝分裂较为旺盛。
（2）有丝分裂各时期细胞内 染色体行为 变化不同，据此可判断细胞所处时期。
（3）细胞核内染色体易被 碱性染料 染成深色。
2. 实验步骤
（1）图解
（2）分析
①制片流程：
解离
→
漂洗
→
染色
→
制片
②所用试剂或操作与目的
试剂或操作
目的
解离
解离液：质量分数为15%的 盐酸 和体积分数为95%的 酒
精 混合溶液（体积比为1:1）
使组织中的细胞 相互分离开
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漂洗
清水
洗去 解离液 ，防止 解离过
度
染色
染色液： 甲紫 溶液（旧称 龙胆紫 溶液）或 醋酸洋红
液
使 染色体 着色
制片
用镊子将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，盖上盖玻片，然后用拇指轻轻地按压盖玻片
（压片）
使细胞 分散开来 ，有利于观
察
③观察：先低倍镜观察，找到 分生区 细胞；后高倍镜观察，找到各分裂时期细胞。
3. 注意事项
（1）解离过程中细胞 已经死亡 ，观察到的只是一个固定时期。如果要找到各个分裂时期细胞，要不
断移动 装片 ，在不同 视野 中寻找。
（2）显微镜下的分生区细胞中，大多数细胞处于细胞 分裂间期 ，原因是 分裂间期 持续时间较长。
（3）染色的时间必须掌握好。若染色时间太短，则染色不充分，染色体着色 浅 ，不易观察；若染色
时间太长，则染色体及周围结构均被染色，细胞内一片紫色或红色，也不易观察。
（4）压片力度要适当，过轻则细胞 未分散 ，过重则会将组织 压烂 ，二者均影响观察效果。
处于间期的细胞数目最多，原因是间期历时最长；
先漂洗再染色，这两步顺序颠倒会影响实验结果；
本实验中显微镜观察到的都是死细胞，不能看到细胞分裂的动态过程；
细胞板是真实存在的结构，而赤道板是不真实存在的。
考法1 细胞周期及分析
1. 加入某些药物对细胞周期的影响
（1）加入蛋白质合成抑制剂，会作用于G1期细胞，可影响其进入S 期。
（2）加入促进细胞分裂的药物，使细胞周期缩短。
（3）细胞周期同步化：为了研究某一时期细胞的代谢、增殖、基因表达或凋亡，常需采取一些方法使细
胞处于细胞周期的同一时期，这就是细胞同步化技术。常见方法如下：
方法
作用原理
秋水仙素处理法
通过抑制纺锤体的形成，可以使细胞停滞在分裂中期
DNA 合成阻断法
可以加入DNA 合成的抑制剂，可逆地抑制S 期细胞DNA 的合成而不影响其他细胞周
期运转，最终可将细胞群体阻断在G1/S 期交界处
血清饥饿法
通过降低培养液中的血清浓度，使培养细胞因缺乏血清生长因子而不能分裂，一定时
间后再加入血清，就可以实现细胞的同步生长分裂
【典例1】 （2023 春•大理州期末）下列关于细胞周期的叙述，正确的是（ ）
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A．抑制核DNA 的合成，细胞将停留在分裂间期
B．细胞周期包括分裂前期、中期、后期、末期
C．是指从一次分裂完成时开始，到下一次分裂开始时为止
D．在一个细胞周期中，染色体存在时间比染色质存在时间长
【分析】细胞周期的概念：连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止。
G1期：DNA 合前期，合成RNA 和核糖体。
S 期：DNA 复制期，主要是遗传物质的复制，即DNA、组蛋白和复制所需要酶的合成。
G2期：DNA 合成后期，有丝分裂的准备期，主要是RNA 和蛋白质（包括微管蛋白等）的大量合成。
M 期：细胞裂期，暂离细胞周期，停止细胞裂执行定物功能，细胞所处期G0期。
【解答】解：A、分裂间期DNA 复制，加入DNA 合成抑制剂，细胞将停留在分裂间期，A 正确；
B、细胞周期包括间期、前期、中期、后期、末期，B 错误；
C、细胞周期是指连续分裂的细胞从一次分裂完成时到下一次分裂完成时为止，C 错误；
D、在一个细胞周期中，染色体存在时间比染色质存在时间短，因为分裂间期占的时间长，且处于染色
质状态，D 错误。
故选：A。
【点评】本题主要考查细胞周期的内容，要求考生识记相关知识，并结合所学知识准确答题。
【典例2】 （2023 秋•四平月考）细胞周期包括分裂间期和分裂期（M 期），分裂间期又分为G1、S 和G2
期。细胞在G1期主要合成蛋白质和RNA，在S 期主要进行DNA 的合成。细胞周期检验点是细胞周期的一
种调控机制，主要作用是确保细胞周期各时期的主要事件顺利完成。据图分析，下列说法错误的是
（ ）
A．S 期进行遗传物质的复制，细胞核中DNA 分子数和染色体数加倍
B．若阻止纺锤体的形成，则可使细胞中染色体的数目倍增
C．检验点1 检验的相关事件可能包括DNA 复制所需的酶是否充足
D．可利用相关试剂调控检验点，使不同细胞实现细胞分裂周期同步化
【分析】有丝分裂过程：
（1）间期：进行DNA 的复制和有关蛋白质的合成，即染色体的复制。
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（2）前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体。
（3）中期：染色体形态固定，数目清晰，是观察染色体形态和数目的最佳时期。
（4）后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极。
（5）末期：核膜、核仁重建，纺锤体和染色体消失。
【解答】解：A、S 期进行遗传物质的复制，细胞核中DNA 分子数加倍，染色体数不变，A 错误；
B、M 期为分裂期，在分裂前期若纺锤体不形成，则染色体不能移动到细胞两极，细胞不能分裂，将停
滞在分裂期，可使细胞中染色体的数目倍增，B 正确；
C、检验点1 介于G1期和S 期之间，主要检测G1期的工作是否正确完成，S 期的准备是否完成，DNA
复制所需的酶在S 期发挥作用，属于检验点1 检验的内容即检验点1 检验的相关事件可能包括DNA 复
制所需的酶是否充足，C 正确；
D、调控检验点，可影响进入下一个时期的时间，从而实现不同细胞的细胞周期同步化，因此，可利用
相关试剂调控检验点，使不同细胞实现细胞分裂周期同步化，D 正确。
故选：A。
【点评】本题主要考查细胞周期的内容，要求考生识记相关知识，并结合所学知识准确答题。
【典例3】 （2023•洪山区校级模拟）真核细胞的细胞周期分为间期和分裂期（M 期），间期又分为DNA
合成前期（G1期）、DNA 合成期（S 期）与DNA 合成后期（G2期）三个时期。为了探究细胞周期运行的
调控机制，研究人员取不同时期的细胞进行了融合实验，获得下表结果。则下列推断正确的是（ ）
细胞融合的组合方式
融合细胞中的现象
M 期细胞和G1期细胞
原G1期细胞中染色质出现凝缩成单线状染色体
M 期细胞和G2期细胞
原G2期细胞中染色质出现凝缩成双线状染色体
S 期细胞和G1期细胞
原G1期细胞核中DNA 进行复制
S 期细胞和G2期细胞
原G2期细胞核中DNA 没有启动复制
A．诱导染色质凝缩成染色体的调控因子存在于M 期细胞中，且随M 期进行含量越来越高
B．G2期凝缩成双线状的原因是复制后的两条DNA 链未及时形成双螺旋结构
C．将M 期细胞和S 期细胞融合，原S 期细胞中染色质不会凝缩
D．将M 期细胞和S 期细胞融合，原M 期细胞染色体DNA 不会复制
【分析】表格分析：M 期细胞和G1期细胞融合，原G1期细胞中染色质出现凝缩，而M 期细胞和G2期
细胞融合，原G2期细胞中染色质出现凝缩，说明M 期细胞中存在调控因子。S 期细胞和G1期细胞融合，
原G1期细胞核中DNA 进行复制，说明S 期细胞中存在能诱导染色质DNA 复制的调控因子。
【解答】解：A、M 期细胞和G1期细胞融合，原G1期细胞中染色质出现凝缩成单线状染色体；M 期细
胞和G2期细胞融合，原G2期细胞中染色质出现凝缩成双线状染色体，说明M 期细胞中存在能诱导染色
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质凝缩成染色体的调控因子，但不能说明随着M 期进行调控因子含量越来越高，A 错误；
B、G2期凝缩成双线状的原因是G2期的细胞中DNA 经过了复制，即每条染色体含有2 个染色单体，B
错误；
C、M 期细胞中存在能诱导染色质凝缩成染色体的调控因子，将M 期细胞和S 期细胞融合，原S 期细胞
中染色质会凝缩，C 错误；
D、M 期细胞是分裂期的细胞，此时细胞已经经历过间期DNA 分子的复制，故将M 期细胞和S 期细胞
融合，原M 期细胞染色体DNA 不会复制，D 正确。
故选：D。
【点评】本题主要考查细胞增殖的相关知识，意在考查考生理解所学知识要点，把握知识间内在联系的
能力，能够运用所学知识，对生物学问题作出准确的判断，难度适中。
【变式1】 （2022 秋•青铜峡市校级期末）如图a→d 表示连续分裂细胞的两个细胞周期，下列叙述中不正
确的是（ ）
A．a 和b 为一个细胞周期
B．遗传物质平分一般发生在d 段
C．b 和c 为一个细胞周期
D．c 段结束DNA 含量增加一倍
【分析】本题是对细胞周期概念的考查，分析题图可知，a、c 持续的时间长，是细胞分裂的分裂间期，
b、d 持续的时间短，是细胞周期的分裂期；由题图中的箭头指向可知一个细胞周期可以表示为（a+b）
或（c+d）．
【解答】解：A、由题图可知，一个细胞周期可以表示为（a+b）或（c+d），A 正确；
B、遗传物质的平均分配发生在细胞周期的分裂期，即b 或d 段，B 正确；
C、b 为上一个细胞周期的分裂期，c 为下一个细胞周期的分裂间期，由题图可知一个细胞周期可以表示
为（a+b）或（c+d），C 错误；
D、a 段或c 段为分裂间期，结束时DNA 含量增加一倍，D 正确。
故选：C。
【点评】本题的知识点是细胞周期的概念，细胞周期的不同时期的特点，对细胞周期概念的理解是解题
的关键，规律：一个细胞周期的表示法是分裂间期+分裂期，不能倒过来．
【变式2】 （2023 春•莱西市期末）某DNA 合成抑制剂能特异地抑制DNA 的合成，而不影响处于其它时
期的细胞进行细胞周期运转，抑制剂解除后细胞能继续进行细胞周期运转。先后两次将一定剂量的抑制剂
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加入细胞培养液培养一定时间后，可使所有的细胞抑制在G1期和S 期交界处狭窄的区段。下列叙述错误的
是（ ）
A．第一次抑制剂处理时间不小于G2期、M 期和G1期时间之和
B．该抑制剂可以抑制减数分裂，使细胞均处于减数第一次分裂前的间期
C．第一次抑制剂去除后，细胞均从G2期开始进行细胞周期运转
D．第一次抑制剂去除后，细胞到达G1期终点前第二次加入抑制剂
【分析】DNA 的合成发生在S 期，当在培养液中加入过量的DNA 合成抑制剂时，DNA 合成被抑制，
即S 期的细胞立刻被抑制．若使其余细胞都停留在G1，S 期交界处，则刚完成DNA 复制的细胞还需要
经过G2、M 和G1期．若要使所有细胞停留在G1、S 期交界处，则应在G1期终点之前，加入DNA 合成
抑制剂．
【解答】解：A、若使其余细胞都停留在G1，S 期交界处，则刚完成DNA 复制的细胞还需要经过G2、
M 和G1期，因此，第一次抑制剂处理时间不小于G2期、M 期和G1期时间之和，A 正确；
B、该抑制剂作用于间期细胞，可以抑制减数分裂，使细胞均处于减数第一次分裂前的间期，B 正确；
C、第一次抑制剂去除后，细胞均从S 期开始进行细胞周期运转，C 错误；
D、DNA 合成抑制剂能特异地抑制DNA 的合成，而DNA 的复制发生在S 期，因此第一次抑制剂去除
后，细胞到达G1期终点前第二次加入抑制剂，D 正确。
故选：C。
【点评】本题考查细胞的有丝分裂，要求考生识记细胞有丝分裂不同时期的特点，掌握有丝分裂过程中
DNA 含量变化规律，能结合所学的知识准确判断各选项。
【变式3】 （2023•日照开学）细胞周期是靠细胞内部一系列精确调控实现的。在此过程中各种周期蛋白
（Cyclin）与不同的蛋白激酶（Cdk）结合形成复合物，促进细胞进入下一个阶段。如Cdk 2﹣Cyclin E 负
责检查G1到S 期，检查通过则细胞周期继续进行，不通过则细胞进入G0期（不生长、不增殖）。不同时
期细胞各种蛋白复合体的含量变化如图。下列分析错误的是（ ）
A．Cdk 2﹣Cyclin A 复合物与细胞内DNA 和中心体的复制有关
B．将G2期细胞与M 期细胞融合，G2期细胞会延迟进入M 期
C．原癌基因表达的蛋白质功能与Cdk﹣Cyclin 复合物的功能类似
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D．可设计研发抑制Cyclin E 基因表达的药物来抑制癌细胞的增殖
【分析】有丝分裂各时期的特点：
间期：主要进行DNA 的复制和有关蛋白质的合成。
前期：核膜消失，核仁解体。两极发出纺锤丝形成纺锤体，染色质高度螺旋化变成光镜可见的染色体形
态，散乱排列在纺锤体内。每条染色体由连接在一个中心体上的两条姐妹染色单体构成。
中期：着丝粒排列在赤道板上，此时染色体螺旋化程度最高，是观察染色体形态和数目的最佳时期。
后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为两条子染色体，被纺锤丝牵引着分别移向两极。
末期：在两极核膜和核仁重新出现，形成新的细胞核，纺锤丝消失，染色体解螺旋恢复为染色质丝形态，
在原来赤道板的位置出现细胞板，细胞板向四周延伸成为新的细胞壁，原来一个细胞分裂为两个子细胞。
【解答】解：A、Cdk2﹣Cyclin A 复合物在S 期含量达到高峰，因而可能与细胞内DNA 和中心体的复
制有关，A 正确；
B、G2期细胞含Cdk1cyclinB，Cdk 2﹣Cyclin E 负责检查G1到S 期，检查通过则细胞周期继续进行，
所以G2和M 期细胞融合，则可促使G2细胞进入M 期，使其进入M 期提前，B 错误；
C、原癌基因能维持细胞正常分裂和分化进程，其表达的蛋白质功能与Cdk﹣Cyclin 复合物的功能类似，
使得细胞增殖，C 正确；
D、可设计药物通过抑制Cyclin E 基因的表达进而抑制DNA 的复制，最终来治疗癌细胞增殖，D 正确。
故选：B。
【点评】本题考查细胞增殖的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析
问题的能力是解答本题的关键。
考法2 有丝分裂的过程和特征分析
1. 细胞周期（以有丝分裂为例）过程中相关变化规律与总结
（1） 染色体行为及相关物质数量变化
间期
前期
中期
后期
末期
染色体变化
核DNA
2N→4N
4N
4N
4N
4N→2N
染色体
2N
2N
2N
4N
4N→2N
染色单体
0→4N
4N
4N
4N→0
0
①当有染色单体时，染色体：染色单体：核DNA= 1:2:2
②当无染色单体时，染色体：核DNA= 1:1
核DNA 复制（染色体复制）并不会引起染色体数目的变化，而是引起核DNA 分子数的加倍。每条染色体复制前就叫一条染
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色体，没有染色单体；复制后还是一条染色体，但有两条染色单体。
着丝粒分裂会导致染色体数目加倍，染色单体数目变为0。此时，每条染色体含有1 个DNA 分子。
（2） 核DNA、染色体、染色单体的数目变化曲线及分析
①染色体数目变化
②核DNA 数目变化
③染色单体数目变化
（3） 数目变化曲线变式
变式曲线1——每条染色体上DNA 分子数量的变化
变式曲线2——染色体与核DNA 数量之比
分析：
（1）加倍原因：bc 段——后期，着丝粒分裂，姐妹染色单
体分开，形成子染色体，染色体数目加倍。
（2）减半原因：de 段——末期，细胞一分为二，染色体平
均分配到两个子细胞中，染色体数目减半。
分析：
（1）加倍原因：bc 段——间（S）期，核DNA 复制，核
DNA 数目加倍。
（2）减半原因：de 段——末期，细胞一分为二，核DNA 数
目减半。
分析：
（1）形成原因：bc 段——间（S）期，核DNA 复制，染色
单体形成。
（2）消失原因：de 段——后期，着丝粒分裂，姐妹染色单
体分开，形成子染色体，染色单体消失。
分析：
（1）加倍原因：bc 段——间（S）期，核DNA 复制，染色
单体形成。
（2）减半原因：de 段——后期，着丝粒分裂，姐妹染色单
体分开，形成两条染色体。
分析：
（1）减半原因：bc 段——间（S）期，核DNA 复制，染色
单体形成。
（2）加倍原因：de 段——后期，着丝粒分裂，姐妹染色单
体分开，形成两条染色体。
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（4） 根据柱形图判断细胞分裂时期的规律
根据染色单体判断时期
①有染色单体：G2期、前期、中期，如乙；
②无染色单体：G1期、子细胞，如甲、丁；或者后期、末期，如丙。
根据染色体：核DNA：染
色单体比例关系判断时期
2n:4n:4n
①
：G2期、前期、中期，如乙；
4n:4n:0
②
：后期、末期，如丙；
2n:2n:0
③
：G1期、子细胞，如甲、丁。
【典例1】 （2023 春•宜宾期末）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．在末期，细胞核中的主要变化是DNA 的复制和有关蛋白质的合成
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，着丝点分裂，染色体数目加倍，但核DNA 数目不加倍
【分析】有丝分裂过程：
（1）间期：进行DNA 的复制和有关蛋白质的合成；
（2）前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；
（3）中期：染色体形态固定、数目清晰，着丝点排列在赤道板上；
（4）后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；
（5）末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【解答】解：A、细胞核DNA 的复制和有关蛋白质的合成发生在间期，A 错误；
B、间期染色体已完成复制，故在前期每条染色体由2 条姐妹染色单体组成，含2 个DNA 分子，B 正确；
C、在中期，8 条染色体的着丝点（粒）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、在后期，着丝点（粒）分裂，姐妹染色单体分开形成子染色体，导致染色体数目加倍，但DNA 数
目不变，因为DNA 数目加倍发生在间期，D 正确。
故选：A。
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【点评】本题考查细胞的有丝分裂，要求考生识记细胞有丝分裂不同时期的特点，掌握有丝分裂过程中
染色体形态和数目变化规律，能结合所学的知识准确答题。
【典例2】 （2023•贵港开学）某植物根尖细胞一个细胞周期中的部分时期如图所示。下列叙述正确的是
（ ）
A．若只考虑一个细胞周期，则图中缺少处于前期的示意图
B．图示细胞在细胞周期中出现的先后顺序依次是乙、甲、丙、丁
C．丁中结构1 为赤道板，其向四周扩展会形成细胞壁
D．图中核DNA：染色体：染色单体＝2：1：2 的是乙、丙
【分析】分析题图：甲细胞中，着丝粒分裂，染色体均匀地移向两极，处于有丝分裂后期；乙细胞中，
核膜、核仁逐渐解体消失，出现染色体和纺锤体，处于有丝分裂前期；丙细胞中，染色体的着丝粒整齐
的排列在赤道板上，处于有丝分裂中期；丁细胞中，细胞中央出现细胞板，处于有丝分裂末期。
【解答】解：A、若只考虑一个细胞周期，则图中缺少处于间期的示意图，A 错误；
B、图示细胞在细胞周期中出现的先后顺序依次是乙、丙、甲、丁，B 错误；
C、丁中结构1 为细胞板，其向四周扩展会形成细胞壁，C 错误；
D、乙、丙细胞中染色体含有染色单体，图中核DNA：染色体：染色单体＝2：1：2 的是乙、丙，D 正
确。
故选：D。
【点评】本题结合模式图，考查细胞的有丝分裂，要求考生识记细胞有丝分裂不同时期的特点，能正确
分析题图，再结合所学的知识准确答题。
【典例3】 （2023•武功县校级二模）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
列有关叙述错误的是（ ）
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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BC 段的细胞核DNA 含量加倍，但染色体数目不变
C．图2 中a 对应图1 中的AB 段，c 对应图1 中的EF 段
D．有丝分裂过程不会出现图2 中d 所示的情况
【分析】分析图1：图1 表示有丝分裂过程中染色体与核DNA 之比，其中BC 段表示每条染色体上
DNA 含量由1 个变为2 个，是由于间期DNA 的复制；CD 段表示每条染色体含有2 个DNA 分子，处于
有丝分裂前期和中期；DE 表示每条染色体上的DNA 由2 个变为1 个，是由于后期着丝粒的分裂；EF
段表示有丝分裂后期和末期。
分析图2：a、c 表示染色体：DNA＝1：1；b 表示染色体：DNA＝1：2；d 表示染色体：DNA＝2：1，
这种情况不存在。
【解答】解：A、有丝分裂中期，染色体形态稳定、数目清晰，是观察染色体形态和数目的最佳时期，
对应于图1 的CD 段，A 正确；
B、图1 中BC 段表示每条染色体上DNA 含量由1 个变为2 个，是由于间期DNA 的复制，故细胞染色
体数目不变，但核DNA 含量加倍，B 正确；
C、图2 中a 表示有丝分裂后期，对应图1 中的E→F 段，c 表示G1 期或有丝分裂末期，对应图1 中的
AB 段或EF 段，C 错误；
D、图2 中，d 表示染色体：DNA＝2：1，这种情况不存在，故有丝分裂过程不会出现图2 中d 所示的
情况，D 正确。
故选：C。
【点评】本题结合曲线图和柱形图，考查有丝分裂过程及变化规律，要求考生识记细胞有丝分裂不同时
期的特点，掌握有丝分裂过程中染色体和DNA 含量变化规律，能准确判断图中各细胞所处的时期、各
曲线段形成的原因或代表的时期；各柱形图代表的时期，再结合所学的知识答题。
【典例4】 （2023•成都开学）如图为某植物根尖细胞的分裂图像，下列说法错误的是（ ）
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A．该视野中看到处于分裂间期的细胞最多
B．箭头所指的细胞正处于有丝分裂后期
C．该视野中没有箭头所指细胞前一时期的细胞
D．该视野中有的细胞的一条染色体上有两个DNA 分子
【分析】分析题图：图示为某植物根尖细胞的分裂图像，其中箭头所指细胞中着丝粒分裂，处于有丝分
裂后期。
【解答】解：A、由于分裂间期时间长，因此该视野中看到处于分裂间期的细胞最多，A 正确；
B、箭头所指的细胞中着丝粒分裂，正处于有丝分裂后期，B 正确；
C、箭头所指的细胞正处于有丝分裂后期，该视野中有箭头所指细胞前一时期（中期）的细胞，如该细
胞的左上方有个细胞处于有丝分裂中期，C 错误；
D、该视野中有的细胞处于有丝分裂前期和中期，这两个时期的细胞中一条染色体上有两个DNA 分子，
D 正确。
故选：C。
【点评】本题结合细胞分裂图，考查细胞的有丝分裂，要求考生识记细胞有丝分裂不同时期的特点，能
正确分析题图，再结合所学的知识准确答题。
【典例5】 （2023 春•肇庆期末）如图为一条染色体的结构示意图。高等植物细胞两极发出的纺锤丝和动
物中心体发出的星射线都属于微管蛋白，它们形成的纺锤体必须有附着支点，即动粒，才能实现对染色体
的牵拉移动。下列有关说法正确的是（ ）
A．在有丝分裂的分裂间期，细胞核内会完成DNA 分子的复制和微管等的合成
B．有丝分裂前期，动物细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体
C．有丝分裂中期，细胞中央形成一个赤道板，染色体的着丝粒排列在其中
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D．有丝分裂后期，染色体着丝粒分裂形成的两条染色体在纺锤体和动粒的共同作用下移向细胞两极
【分析】有丝分裂不同时期的特点：
（1）间期：进行DNA 的复制和有关蛋白质的合成；
（2）前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；
（3）中期：染色体形态固定、数目清晰；
（4）后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；
（5）末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【解答】解：A、有丝分裂间期细胞核中完成DNA 分子复制，细胞质的核糖体中进行蛋白质的合成，
高等植物细胞两极发出的纺锤丝和动物中心体发出的星射线都属于微管蛋白，微管蛋白的形成发生在分
裂前期，A 错误；
B、有丝分裂前期，动物细胞中心体发出星射线形成纺锤体，B 错误；
C、有丝分裂中期，染色体的着丝粒排列在赤道板上，但赤道板是假想的平面，并不是真实存在的结构，
C 错误；
D、有丝分裂后期，染色体着丝粒分裂，姐妹染色单体分开并在纺锤体和动粒的共同作用下移向细胞两
极，D 正确。
故选：D。
【点评】本题结合染色体的结构，考查细胞有丝分裂不同时期的特点，要求考生识记细胞有丝分裂不同
时期的特点，能准确判断图中各细胞的分裂方式及所处的时期，再结合所学的知识准确判断各选项。
【典例6】 （2023•青羊区校级开学）微核是没有进入子细胞核而残留在细胞核外的微小染色质块，其可
能来自断裂的染色体或染色单体片段，也可能是纺锤丝被破坏而未能移向两极的整条染色体，微核在光学
显微镜下可以被观察到。回答相关问题：
（1）简述染色质与染色体的关系：
。
纺锤丝的作用是
。
（2）微核率（含微核的细胞数占观察细胞总数的比例）可以作为一些致突变物早期生物学效应的指标。
要观察一定培养环境中的植物根尖细胞中的微核，最好选择处于
期的细胞来观察微核。
（3）细胞质分裂时，微核随机进入其中一个子细胞中，可能导致子细胞DNA 含量
。
微核的形成可能引起生物的可遗传变异，该变异的类型是
。
（4）微核在子细胞中的存在时间有限，会被细胞内相关的酶水解，水解微核的酶主要是
。
【分析】1、在细胞间期，微核呈圆形或椭圆形，游离于主核之外。
2、一般认为微核是由有丝分裂后期丧失着丝粒的染色体断片产生的。有实验证明，整条染色体或几条
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染色体也能形成微核。这些断片或染色体在分裂过程中行动滞后，在分裂末期不能进入主核，便形成了
主核之外的核块。当子细胞进入下一次分裂间期时，它们便浓缩成主核之外的小核，即形成了微核。
【解答】解：（1）染色质与染色体是同样的物质在细胞不同时期的两种存在状态。染色质存在于间期，
呈细丝状，光学显微镜下不可见；染色体存在于分裂期，光学显微镜下呈可见的圆柱状或杆状。细胞分
裂过程中，纺锤丝附着在染色体的着丝点上，牵引染色体运动。
（2）微核在间期形成，因此要观察微核最好选择处于间期的细胞。
（3）细胞质分裂时，微核随机进入其中一个子细胞中，可能导致子细胞中DNA 含量增加、减少或不变。
若微核来自断裂的染色体或染色单体片段，则引起染色体结构变异；若微核来自整条染色体，则可能引
起染色体数目变异。
（4）微核的主要成分是DNA 和蛋白质，因此水解微核的酶是DNA 酶和蛋白酶。
故答案为：
（1）染色质与染色体是同样的物质在细胞不同时期的两种存在状态 在细胞分裂时牵引染色体运动
（2）间
（3）增加、减少或不变 染色体数目或结构变异（或染色体变异）
（4）DNA 酶和蛋白酶
【点评】本题主要考查有丝分裂和变异的相关知识，意在考查学生的理解能力、获取信息的能力和综合
运用能力，难度中等。
【变式1】 （2023•泸县校级开学）下列关于植物细胞有丝分裂的叙述，错误的是（ ）
A．前期：每个染色体由两条并列的姐妹染色单体组成
B．中期：染色体的着丝粒排列于纺锤体的中轴上
C．后期：姐妹染色单体分离成两条独立的染色体
D．末期：在赤道板的位置上出现一个细胞板，细胞板逐渐扩展形成新的细胞壁
【分析】细胞周期不同时期的特点：（1）分裂间期：进行DNA 的复制和有关蛋白质的合成。（2）分
裂期：前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；中期：染色体形态固定、数目清晰，各
染色体的着丝粒排列在细胞中央的一个平面上；后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并
均匀地移向两极；末期：核膜、核仁重建，纺锤体和染色体消失。
【解答】解：A、有丝分裂前期，由于分裂间期进行了DNA 的复制和有关蛋白质的合成，因而每个染
色体由两条并列的姐妹染色单体组成，A 正确；
B、有丝分裂中期，染色体的着丝粒（着丝点）排列于与纺锤体中轴垂直的赤道板上，B 错误；
C、有丝分裂后期，着丝粒（着丝点）分裂，姐妹染色单体分离成两条独立的染色体，并移向两极，C
正确；
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D、有丝分裂末期，在赤道板的位置上由高尔基体分泌的囊泡聚集成一个细胞板，逐渐扩展形成新的细
胞壁，D 正确。
故选：B。
【点评】本题考查了植物细胞有丝分裂各时期的变化内容及特征，属于基础概念内容的考查，能较容易
的辨别区分。
【变式2】 （2022 秋•漳州期末）如图表示某植物细胞有丝分裂过程中不同时期的细胞图象，下列分析错
误的是（ ）
A．图示细胞分裂的先后顺序是②③①④
B．细胞分裂结束后子细胞内含4 条染色体
C．图②时期的明显变化是出现染色体和纺锤体
D．核DNA 分子数与染色体数相同的时期是①③④
【分析】分析题图：图示是某植物细胞有丝分裂一个细胞周期中部分时期示意图。①细胞中着丝点分
裂，处于有丝分裂后期；②细胞中核膜和核仁逐渐解体消失，出现染色体和纺锤体，处于有丝分裂前
期；③细胞中着丝点都排列在赤道板上，处于有丝分裂中期；④细胞中出现细胞板，处于有丝分裂末
期。
【解答】解：A、根据分析，图示细胞分裂的先后顺序是②③①④，A 正确；
B、细胞①中染色体数目加倍，为8 条染色体，所以细胞分裂结束后子细胞内含4 条染色体，B 正确；
C、图②时期处于前期，明显变化是出现染色体和纺锤体，C 正确；
D、核DNA 分子数与染色体数相同的时期是①④，②③中核DNA 分子数与染色体数之比为2：1，D
错误。
故选：D。
【点评】本题结合植物细胞有丝分裂一个细胞周期中部分时期示意图和柱形图，考查细胞有丝分裂不同
时期的特点，要求考生识记细胞有丝分裂不同时期的特点，掌握有丝分裂过程中染色体和DNA 含量变
化规律，能准确判断图中各细胞所处的时期，再结合所学的知识答题。
【变式3】 （2022 秋•和平区校级期末）如图是动物细胞有丝分裂不同时期染色体（a）数目、核DNA 分
子（b）数目的柱形统计图，有关叙述正确的是（ ）
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A．①时期染色体还未复制，核DNA 已完成了复制
B．③时期核膜、核仁重建，细胞中部出现细胞板
C．①→②表示着丝粒分裂，染色体数目加倍，但核DNA 分子数目不变
D．②→③表示染色单体相互分离，染色体和核DNA 分子数目也随之减半
【分析】分析柱形图：a 表示染色体数目、b 表示核DNA 数目。①时期，细胞中染色体数：核DNA 数
＝1：2，可表示有丝分裂前期和中期；②时期，细胞中染色体数：核DNA 数＝1：1，且含量均为体细
胞的2 倍，可表示有丝分裂后期；③时期，细胞中染色体数：核DNA 数＝1：1，且含量均与体细胞相
同，可表示有丝分裂末期．
【解答】解：A、①表示有丝分裂前期或中期，该时期DNA 和染色体的复制均已经完成，A 错误；
B、③表示动物细胞有丝分裂末期，此时核膜、核仁重建，但动物细胞不会出现细胞板，B 错误；
C、①→②表示染色体数目加倍，说明着丝粒分裂，但核DNA 分子数目不变，C 正确；
D、②→③表示细胞分裂形成两个子细胞，每个细胞中染色体和核DNA 分子数目也随之减半，D 错误。
故选：C。
【点评】本题结合柱形图，考查有丝分裂过程及其变化规律，要求考生识记有丝分裂不同时期的特点，
掌握有丝分裂过程中染色体和DNA 含量变化规律，能准确判断图中各柱形图所代表的时期，再运用所
学的知识答题，属于考纲识记和理解层次的考查．
【变式4】 （2023 春•宜宾期末）某植物体细胞中有16 条染色体，如图甲表示细胞有丝分裂过程中每条染
色体上DNA 含量的变化，图乙表示细胞有丝分裂过程中染色体的周期性变化，下列选项错误的是
（ ）
A．图甲中AB 段对应图乙中d→e 段，变化的原因是DNA 分子的复制
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B．图甲中CD 段对应图乙的b→c 段，变化的原因是着丝点的分裂
C．图甲中的BC 段对应的细胞中有染色体16 条，核DNA 有32 个
D．图乙d→e→a→b→c 能表示一个完整的细胞周期
【分析】分析甲图：甲图中AB 段形成的原因是DNA 分子的复制；BC 段表示有丝分裂前期和中期；
CD 段形成的原因是着丝点分裂；DE 段表示有丝分裂后期和末期。
分析乙图：d→e 表示分裂间期；a 表示分裂前期；b 表示分裂中期；c 表示分裂后期；c→d 表示分裂末
期。
【解答】解：A、甲图中AB 段每条染色体上的DNA 数由1 变为2，说明发生了DNA 分子复制，属于
分裂间期，对应图乙中d→e 段，A 正确；
B、图甲中CD 段每条染色体上的DNA 数由2 变为1，说明着丝点（粒）分裂，姐妹染色单体分开，属
于有丝分裂后期，对应图乙的b→c 段，B 正确；
C、图甲中的BC 段表示有丝分裂前期和中期，对应的细胞中有染色体16 条，核DNA 有32 个，C 正确；
D、图乙d→e 表示分裂间期；a 表示分裂前期；b 表示分裂中期；c 表示分裂后期；c→d 表示分裂末期，
故d→e→a→b→c→d 能表示一个完整的细胞周期，D 错误。
故选：D。
【点评】本题结合图解，考查细胞的有丝分裂，要求考生识记细胞有丝分裂不同时期的特点，掌握有丝
分裂过程中染色体和核DNA 含量变化规律，能正确分析题图，再结合所学的知识准确答题。
【变式5】 （2023•湖北）快速分裂的癌细胞内会积累较高浓度的乳酸。研究发现，乳酸与锌离子结合可
以抑制蛋白甲的活性，甲活性下降导致蛋白乙的SUMO 化修饰加强，进而加快有丝分裂后期的进程。下列
叙述正确的是（ ）
A．乳酸可以促进DNA 的复制
B．较高浓度乳酸可以抑制细胞的有丝分裂
C．癌细胞通过无氧呼吸在线粒体中产生大量乳酸
D．敲除蛋白甲基因可升高细胞内蛋白乙的SUMO 化水平
【分析】分析题意，快速分裂的癌细胞内会积累较高浓度的乳酸，癌细胞主要进行无氧呼吸，无氧呼吸
发生于细胞质基质，无氧呼吸的第一阶段葡萄糖分解成丙酮酸，第二阶段丙酮酸转化成乳酸。
【解答】解：A、根据题目信息“乳酸与锌离子结合可以抑制蛋白甲的活性，甲活性下降导致蛋白乙的
SUMO 化修饰加强，进而加快有丝分裂后期的进程”可知，乳酸能加快有丝分裂后期的进程，而DNA
在间期复制，A 错误；
B、快速分裂的癌细胞内会积累较高浓度的乳酸，可知乳酸能促进有丝分裂，B 错误；
C、癌细胞通过无氧呼吸在细胞质基质中产生大量乳酸，C 错误；
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D、根据题目信息“甲活性下降导致蛋白乙的SUMO 化修饰加强”，可推测，敲除蛋白甲基因可升高蛋
白乙的SUMO 化水平，D 正确。
故选：D。
【点评】此题以癌细胞为背景，考查有丝分裂和无氧呼吸，同时有一定的信息分析，比较综合。
【变式6】 （2023•江苏模拟）科研人员用某污水培养洋葱18h 后，再放入清水中恢复培养24h，取根尖制
成临时装片观察到如图所示的细胞图像，箭头处是染色体断裂后连接形成的染色体桥（可在两着丝粒间任
意位置发生断裂），不考虑其他变异。相关叙述正确的是（ ）
A．解离时间越长越利于获得实验现象
B．图中细胞处于减数分裂Ⅰ的后期
C．该细胞分裂后产生的子细胞可能均不正常
D．结果表明污水处理会导致染色体数目变异
【分析】观察细胞有丝分裂实验的步骤：解离（解离液由盐酸和酒精组成，目的是使细胞分散开来）、
漂洗（洗去解离液，防止解离过度，便于染色）、染色（用甲紫、醋酸洋红等碱性染料）、制片（该过
程中压片是为了将根尖细胞压成薄层，使之不相互重叠影响观察）和观察（先低倍镜观察，后高倍镜观
察）。
【解答】解：A、若解离时间太长，根尖过于酥软，不利于获得实验现象，A 错误；
B、本实验取根尖组织，只能进行有丝分裂，图中细胞处于有丝分裂后期，B 错误；
C、染色体断裂后连接形成的染色体桥且可在两着丝粒间任意位置发生断裂，该细胞分裂后产生的子细
胞可能均不正常，C 正确；
D、本实验中的变异不会导致染色体数目变化，D 错误。
故选：C。
【点评】本题考查观察细胞有丝分裂实验，对于此类试题，需要考生注意的细节较多，如实验的原理、
实验采用的方法、实验现象及结论等，需考生在平时的学习过程 中注意积累。
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