高考生物一轮复习第四单元第12课细胞的增殖课件

第12课细胞的增殖第四单元细胞的生命历程·学业质量水平要求·1.利用构建物理模型的方法分析有丝分裂各时期的主要特征，形成生命的结构与功能观。2.通过构建数学模型分析有丝分裂中染色体和DNA数目的变化规律。3.通过观察植物细胞有丝分裂，提升观察、制作装片等实验操作基本技能。考点一细胞增殖和细胞周期

2．细胞增殖(1)概念：细胞通过__________增加细胞数量的过程。(2)过程：包括__________和__________两个连续的过程。(3)方式(4)意义：是生物体________________________的基础。细胞分裂物质准备细胞分裂生长、发育、繁殖、遗传

3．细胞周期连续分裂下一次分裂完成分裂间期分裂期细胞周期分裂间期与分裂期1．同一生物的不同组织细胞都具有细胞周期。

(

)2．同一生物体器官的大小主要取决于细胞数量的多少。

(

)3．同一个体所有细胞的细胞周期持续时间相同。

(

)4．任何具有分裂能力的细胞都具有细胞周期。

(

)5．在一个细胞周期中，分裂间期持续的时间比分裂期长。

(

)6．成熟生殖细胞产生后立即进入下一个细胞周期。

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)√×××√×1．(必修1P111表6-1拓展)显微镜下观察蚕豆根尖分生组织细胞时，大部分细胞处于分裂间期，原因是__________________________________。2．(必修1P115思维训练)从物质运输的效率看，细胞不能太大的原因是________________________________________________________。细胞周期中，分裂间期所占的时间长细胞越大，表面积与体积的比值越小，物质运输的效率就越低考向1|

细胞周期1．胃肠道间质瘤是常见的人类肿瘤。中国科学院某研究团队观察到DEPDC5蛋白质失活会促进胃肠道间质瘤的恶性增殖，而DEPDC5基因位于人类第22号染色体上。取该恶性肿瘤细胞并转入DEPDC5基因恢复表达，统计细胞周期不同时期的细胞所占比例，得到下表数据。下列说法错误的是(

)注：G1：DNA复制前期；S：DNA复制期；G2：DNA复制后期；M：分裂期。A．DEPDC5基因属于原癌基因B．胃肠道间质瘤细胞的细胞周期通常比正常细胞短C．DEPDC5蛋白抑制肿瘤细胞进入S期D．染色体片段缺失也可能导致肿瘤出现细胞所占比例G1SG2/M未转入基因的肿瘤细胞65.5%15.2%19.3%转入基因的肿瘤细胞77.4%6.4%16.2%√A

解析：DEPDC5蛋白质失活会促进胃肠道间质瘤的恶性增殖，说明DEPDC5基因控制合成的DEPDC5蛋白质抑制细胞不正常分裂，故DEPDC5基因属于抑癌基因，A错误；肿瘤细胞无限增殖，细胞周期通常比正常细胞短，B正确；从题表可看出转入DEPDC5基因后，G1期细胞含量增多，S期细胞含量减少，说明该基因表达的蛋白质抑制肿瘤细胞进入S期，C正确；抑癌基因表达的蛋白活性减弱或失去活性都可能引起细胞癌变，抑癌基因所在染色体片段缺失会引起其表达缺失，D正确。2．(2024·重庆模拟)细胞周期包括分裂间期(G1期、S期、G2期)和分裂期(M期)，据图分析。下列叙述正确的是(

)

A．G1期合成的蛋白质中包括ATP合成酶、RNA聚合酶、解旋酶等B．S期完成了DNA和染色体的复制，使它们的数目均加倍C．M期合成大量纤维素，为细胞一分为二做准备D．一次完整的有丝分裂包括G1期→S期→G2期→M期√A

解析：G1期主要是合成DNA复制相关的蛋白质，合成蛋白质需要先转录再翻译，整个过程中需要消耗能量；ATP合成酶是合成ATP过程需要的酶，RNA聚合酶是转录过程需要的酶，解旋酶是DNA复制过程需要的酶，故G1期合成的蛋白质中包括ATP合成酶、RNA聚合酶、解旋酶等，A正确。S期主要是进行DNA复制和染色体复制；DNA复制导致DNA数目加倍，染色体复制导致出现染色单体，每条染色体包含两条并列的姐妹染色单体，即两条姐妹染色单体由一个共同的着丝粒连接；染色体数目由着丝粒个数确定，染色体复制过程中着丝粒数目不变，故染色体数目不变，B错误。该图表示动物细胞有丝分裂，细胞膜向内凹陷缢裂成两个子细胞，该过程没有纤维素的合成，C错误。分裂间期结束后，开始进行有丝分裂，M期即为一次有丝分裂，D错误。3．斑马鱼的受精卵中的基因M发生突变，胚胎将无法正常发育，这种胚胎被称作突变型胚胎。为探究突变型胚胎无法发育的机理，研究人员检测了不同发育时间的突变型和野生型胚胎细胞中的DNA含量，结果如图所示。下列叙述错误的是(

)

A．20～24h，野生型胚胎中的大多数细胞处于分裂期B．与20h相比，22h的突变型胚胎中更多的细胞正在进行DNA复制C．24h时，突变型胚胎中某些细胞的DNA可能被相关的DNA酶降解D．基因M突变，不能维持细胞的正常增殖，导致突变型胚胎不能正常发育√A

解析：胚胎细胞中DNA相对含量的峰值主要在200～400波动，20～24h大多数野生型胚胎细胞中的DNA相对含量为200，表明此时这些细胞处于DNA复制前期而非分裂期，A错误；与20h相比，22h的突变型胚胎中更多的细胞的DNA相对含量集中在200～400，说明这些细胞正在进行DNA复制，B正确；24h时，某些突变型胚胎细胞中的DNA相对含量为0，这些细胞中的DNA可能被相关的DNA酶降解，C正确；综合以上分析可推测基因M突变，不能维持细胞的正常增殖，导致突变型胚胎不能正常发育，D正确。模型法分析细胞周期类型模型模型解读扇形图A→B→C→A为一个细胞周期直线图a＋b或c＋d为一个细胞周期类型模型模型解读坐标图a＋b＋c＋d＋e为一个细胞周期柱形图B组细胞处于S期，C组细胞处于G2期和分裂期，A组细胞为细胞分裂结束形成的子细胞和未进行DNA复制的细胞考向2|

细胞周期的同步化调控4．(2022·浙江1月选考)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(

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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√D

解析：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；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，因此抑制某种CDK-cyclin复合体的活性可使对应阶段的转换受抑制，从而使细胞周期停滞在特定阶段，B、C正确；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。5．利用一定方法使细胞群体处于细胞周期的同一阶段，称为细胞周期同步化，如下图是研究人员利用TdR(一种DNA合成抑制剂，能可逆地抑制DNA合成，而不影响处于其他时期细胞的运转)实现细胞周期同步化的方法，下列说法错误的是(

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A．解除阻断时应更换正常的新鲜培养液，培养时间应控制在大于S即可B．阻断Ⅰ和阻断Ⅱ的处理时间均应大于或等于G2＋M＋G1C．d图中所有的细胞都会停留在G1与S交界处D．解除的目的是保证被阻断Ⅰ阻断在S期的细胞完全越过S期√A

解析：为了防止之前加的阻断物质对细胞周期的影响，因此解除阻断时应更换正常的新鲜培养液，培养的时间还应小于G2＋M＋G1，A错误；阻断Ⅰ和阻断Ⅱ的处理时间相同，均应大于或等于G2＋M＋G1，B正确；经过两次阻断处理，所有细胞都停留在G1与S交界处，C正确；为最终实现所有细胞都停留在G1与S交界处，所以必须通过解除抑制使所有细胞离开S期，D正确。细胞周期的同步化调控细胞周期可分为分裂间期和分裂期(M期)，根据DNA合成情况，分裂间期又分为G1期、S期和G2期。为了保证细胞周期的正常运转，细胞自身存在着一系列监控系统(检验点)，对细胞周期的过程是否发生异常加以检测，部分检验点如下图所示。只有当相应的过程正常完成，细胞周期才能进入下一个阶段运行。为研究某一时期细胞的代谢、增殖或凋亡，常采取一些方法使细胞群体处于细胞周期的同一时期，这就是细胞同步化技术。实现动物细胞周期同步化的三种方法如右：(1)在细胞快速增殖的培养液中添加适量的DNA合成抑制剂，主要激活检测点2，处于G2、M期的细胞不受影响而继续细胞周期的运转，最终细胞会停滞在细胞周期的S期，以达到细胞周期同步化的目的。(2)在细胞快速增殖期的培养液中添加适量的秋水仙素，抑制纺锤体形成，主要激活检验点4，使细胞停滞于中期，即可实现细胞周期同步化。经处理的细胞染色体数目加倍，该物质起作用的时期是细胞分裂的前期。(3)培养液中缺少血清可以使细胞周期停滞在间期，以实现细胞周期同步化。考向3|

细胞增殖方式6．(2024·湖南长沙模拟)下图为有关细胞增殖的概念图，下列说法错误的是(

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A．①过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化，蛙的红细胞以此种方式增殖B．在动物细胞和植物细胞进行②过程时，纺锤体的形成方式可能相同C．②过程中的分裂期后期，染色体、染色单体及DNA数量之比为1∶0∶2D．③过程大约占细胞周期的5%～10%，主要完成DNA的复制和有关蛋白质的合成√D

解析：①过程表示无丝分裂，在无丝分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化，蛙的红细胞以此种方式增殖，A正确；②过程表示有丝分裂，在动物细胞和低等植物细胞的有丝分裂的前期，都是由中心粒周围发出星射线形成纺锤体，在高等植物细胞有丝分裂的前期，由细胞的两极发出纺锤丝形成纺锤体，B正确；②过程表示有丝分裂，在分裂期后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为子染色体，因此染色体、染色单体及核DNA数量之比为1∶0∶1，C正确；③过程表示分裂间期，大约占细胞周期的90%～95%，主要完成DNA的复制和有关蛋白质的合成，D错误。考点二细胞的有丝分裂1．有丝分裂(1)过程(以高等植物细胞为例)蛋白质染色体核膜核仁纺锤体染色质纺锤体(2)意义：将亲代细胞的染色体经过复制(关键是DNA的复制)之后，精确地__________到两个子细胞中，保持了细胞的亲代和子代之间______的稳定性。(3)细胞周期中染色体形态及行为变化

①当有染色单体(有丝分裂前、中期)时，染色体∶染色单体∶核DNA＝_________。②当无染色单体(有丝分裂后、末期)时，染色体∶核DNA＝______。平均分配遗传1∶2∶21∶12．动物细胞与高等植物细胞有丝分裂的主要区别时期不同点高等植物细胞动物细胞间期物质准备不同无中心体复制有中心体复制______纺锤体形成方式______细胞质分裂方式前期末期3．无丝分裂过程示意图细胞核纺锤体染色体蛙红细胞1．间期细胞核中进行的生理过程是DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。

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)2．在一个细胞周期中，DNA的复制和中心粒的倍增可能发生在同一时期。

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)3．赤道板是细胞有丝分裂过程中出现的一种结构。

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)4．动物细胞分裂时，纺锤体、染色单体均形成于分裂前期，消失于分裂后期。

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)5．有丝分裂后期和末期，核DNA分子数与染色体数相同。

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)6．有丝分裂后期着丝粒的分裂是纺锤丝牵引的结果。

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)×××√√×1．(必修1P112图6-2拓展)遗传信息的转录过程一般不发生在分裂期，原因是_________________________________________________。2．(必修1P114图6-3拓展)观察到某细胞由星射线形成纺锤体，该细胞一定是动物细胞吗？________，原因是__________________________。判断一个正在分裂的细胞是动物细胞，最可靠的依据是__________________________________________________。分裂期时染色体高度螺旋化，DNA不容易解旋进行转录不一定低等植物细胞中也有中心体分裂末期细胞质的分裂是否通过细胞膜的凹陷来完成考向1|

有丝分裂的过程和特点1．(2023·浙江1月选考改编)纺锤丝由微管构成，微管由微管蛋白组成。有丝分裂过程中，染色体的移动依赖于微管的组装和解聚。紫杉醇可与微管结合，使微管稳定不解聚，阻止染色体移动，从而抑制细胞分裂。培养癌细胞时加入一定量的紫杉醇，下列过程受影响最大的是(

)A．染色质复制 B．染色质凝缩为染色体C．染色体向两极移动 D．染色体解聚为染色质C

解析：紫杉醇可与微管结合，使微管稳定不解聚，阻止染色体移动，从而抑制细胞分裂，但不影响染色体的复制、凝缩、解聚过程，故受影响最大的过程是染色体向两极移动，C符合题意。√2．(2024·广东深圳模拟)细胞核中的DNA不是呈游离态，而是和蛋白质紧密结合，在细胞分裂前、后以染色质形态存在，在细胞分裂时转变成染色体。这种变化的意义不包括(

)A．更好地保护遗传物质B．有利于产生遗传变异C．便于遗传物质分配到子细胞D．利于细胞核存贮DNAB

解析：染色质和染色体是同一物质在不同时期的两种存在形式，染色体是染色质螺旋化、缩短、变粗形成的，染色体能更好地保护遗传物质，A正确；染色体和染色质是同一物质，不能产生变异，B错误；染色体能便于遗传物质分配到子细胞，C正确；染色体能利于细胞核存贮DNA，D正确。√考向2|

物理模型法分析有丝分裂3．(2023·辽宁卷)下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(

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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√B

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，但题图中还能观察到核膜，而高等动物有丝分裂前期核仁、核膜消失，A错误；由题图可知，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，都是直接从细胞中央缢开，D错误。4．(2024·广东惠州模拟)研究发现，细胞中染色体的排列、分离与姐妺染色单体之间的黏连蛋白有关，黏连蛋白的作用机理如图所示(是有丝分裂过程中发生的)。有丝分裂时，水解黏连蛋白的酶在中期已经开始起作用，而各着丝粒却要到后期才几乎同时断裂。有调控作用的SGO蛋白主要集中在染色体的着丝粒位置。下列有关叙述错误的是(

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A．推测SGO在细胞分裂时可促进黏连蛋白被水解酶破坏B．黏连蛋白、SGO蛋白在细胞中的合成时期是间期C．水解酶分解黏连蛋白时染色体上其他蛋白不受影响D．图示过程中染色体的行为发生在有丝分裂的后期√A

解析：据题图可知，SGO蛋白主要集中在染色体的着丝粒位置，该过程中SGO在细胞分裂时可抑制黏连蛋白被水解酶破坏，A错误；间期进行DNA分子复制和有关蛋白质的合成，黏连蛋白、SGO蛋白在细胞中的合成时期是间期，B正确；酶具有专一性，在细胞分裂过程中，细胞会产生水解酶将黏连蛋白分解，而染色体上的其他蛋白质不受影响，C正确；图示是着丝粒分开的过程，是有丝分裂后期，此时期染色体数目加倍，D正确。与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用细胞器生物类型生理作用核糖体动物、植物合成相关蛋白质，主要发生在间期线粒体动物、植物为整个细胞周期提供能量高尔基体植物与分裂末期细胞壁(板)的形成有关中心体动物、低等植物与分裂前期纺锤体的形成有关考向3|

数学模型法分析有丝分裂5．(2024·四川成都模拟)下图表示洋葱根尖分生区细胞进行分裂时，细胞核中DNA含量的变化，每个点代表记录到的一个细胞。下列关于该图的分析，错误的是(

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A．分裂间期细胞核体积逐渐增大，这与分裂间期物质合成有关B．当细胞核的体积为550μm3，此时正在进行DNA分子的复制C．分裂间期细胞数量多于分裂期，说明分裂间期持续时间更长D．细胞核中DNA数发生减半时，染色单体的数目也随之减半√D

解析：分裂间期是物质准备期，该期间主要进行DNA分子复制和有关蛋白质的合成，此时细胞核体积逐渐增大，细胞体积也有适度增加，A正确；分析题图可知，在细胞分裂间期，细胞核体积达到其最大体积的一半后，DNA的含量急剧增加，细胞核中进行DNA的复制，故当细胞核体积为550μm3时，正在进行DNA分子的复制，B正确；细胞周期中细胞的数目可反映其所占时间的长短，分裂间期细胞数量多于分裂期，说明分裂间期持续时间更长，C正确；细胞核中DNA数目减半发生在细胞分裂期的末期，而染色单体则在后期随着丝粒的断裂而消失，D错误。6．下图是某生物体细胞有丝分裂的不同分裂时期的图像，对图像的叙述错误的是(

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A．该生物可能是高等动物B．甲、乙、丙三细胞内染色体、染色单体与DNA分子数比例都为1∶2∶2C．甲细胞中含有两组中心粒，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、后期和中期√B

解析：题图细胞没有细胞壁且有中心体，故该生物可能是高等动物，A正确。甲、丙两细胞内染色体、染色单体与核DNA分子数比例都为1∶2∶2，乙细胞中没有染色单体，B错误。甲细胞处于有丝分裂前期，甲细胞中含有两组中心粒，发出星射线，形成了纺锤体，C正确。甲细胞中染色体散乱分布，处于有丝分裂前期；乙细胞中着丝粒分裂，处于有丝分裂后期；丙细胞中染色体着丝粒排列赤道板上，处于有丝分裂中期，D正确。模型法分析有丝分裂过程中的物质变化(1)核DNA、染色体、染色单体的数目变化(以二倍体生物为例)①表格法时期核DNA染色体染色单体间期2n→4n2n0→4n分裂期前期4n2n4n中期4n2n4n后期4n2n→4n4n→0末期4n→2n4n→2n0②曲线法

③柱状图法

甲图：间期(DNA复制后)、前期、中期；乙图：后期、末期；丙图：间期(DNA复制前)。(2)有丝分裂中每条染色体上DNA含量、染色体与核DNA数目比的变化曲线

①图中bc(BC)段变化的原因是间期DNA的复制，染色单体形成。②cd(CD)段表示含有染色单体的时期。③de(DE)段变化的原因是有丝分裂后期着丝粒分裂。考点三(探究•实践)观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂1．实验原理(1)在高等植物体内，有丝分裂常见于根尖、芽尖等________细胞。(2)细胞核内的染色体(质)易被____性染料(甲紫溶液或醋酸洋红液)着色。(3)由于各个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________的存在状态，以判断细胞所处的分裂时期。分生区碱染色体2．实验步骤5盐酸洗去药液低高1．用解离液处理的目的是使组织细胞彼此分散开来形成单层细胞。

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)2．持续观察处于分裂中期的细胞，能够观察到该细胞中着丝粒的分裂过程。

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)3．显微镜下绝大多数细胞中能观察到染色体。

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)4．要观察植物细胞的细胞板结构，应选取处于有丝分裂后期的细胞。

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)5．解离和压片都有利于根尖分生区细胞分散。

(

)√××××1．(必修1P116方法步骤)实验中不能对细胞有丝分裂过程进行连续观察，原因是__________________________________________________。要找到细胞分裂各个时期的细胞，需要____________________________________。2．(必修1P117讨论)细胞周期中某时期的时间长短，可以用__________________________________________________表示。解离过程中细胞已经死亡，观察到的只是一个固定时期不断地移动装片，在不同的视野中寻找细胞周期时长×某时期的细胞数占计数细胞总数的比例考向1|

实验材料的选取、实验过程1．(2023·浙江6月选考)为筛选观察有丝分裂的合适材料，某研究小组选用不同植物的根尖，制作并观察根尖细胞的临时装片。下列关于选材依据的叙述，不合理的是(

)A．选用易获取且易大量生根的材料B．选用染色体数目少易观察的材料C．选用解离时间短分散性好的材料D．选用分裂间期细胞占比高的材料√D

解析：根尖分生区的细胞分裂能力较强，故观察有丝分裂时选用易获取且易大量生根的材料，A正确；选用染色体数目少易观察的材料有利于观察有丝分裂每一个时期的特点，B正确；选用解离时间短分散性好的材料，更利于观察细胞的染色体变化，C正确；细胞周期中，分裂间期比分裂期占比更大，应该选用分裂间期细胞占比低的材料观察有丝分裂，D错误。2．(2022·广东卷改编)用洋葱根尖制作临时装片以观察细胞有丝分裂，下图为光学显微镜下观察到的视野。下列实验操作正确的是(

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A．根尖解离后立即用甲紫溶液染色，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√C

解析：根尖解离后需要先漂洗，洗去解离液后再进行染色，A错误；将已经染色的根尖置于载玻片上，加一滴清水，并用镊子尖将根尖弄碎，盖上盖玻片后再用拇指轻轻按压，使细胞分散开，再进行观察，B错误；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；分裂中期的染色体着丝粒整齐排列在赤道板上，据题图可知，中期细胞位于题图中左上方，故需要向左上方移动装片才能将分裂中期的细胞移至视野中央，D