2025导与练总复习生物学Ⅰ(高考一轮)(人教)第四单元 细胞的生命历程含答案

2025导与练总复习生物学I（高考一轮）（人教）第四单元细胞的生

命历程

第

四

单

元细胞的生命历

第13讲细胞的增殖

［课标要求］

1.描述细胞通过不同的方式进行分裂,其中有丝分裂保证了遗传信息

在亲代和子代细胞中的一致性。

2.活动:制作和观察根尖细胞有丝分裂简易装片，或观察其永久装片。

考点一细胞增殖和细胞周期

必备知识・梳理理清概念，夯实基础

1.细胞增殆

细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程

是重要的细胞生命活动，是生物体生长、

号工1发育、繁殖、遗传的基础

包括物质准备和细胞分裂两个相连续的

国同一过程。细胞增殖具有周期性

悭事翳、有丝分裂、减

-（原核细胞）一二分裂

2.细胞周期

,（i僚件:连续分裂

的细胞

⑵起点:一次分裂

完成时

（3）终点:下一次分

《裂完成时一

（4）特点:不同种类

的细胞细胞周期

不同;分裂间期与

分裂期所占比例

、也K同

分裂间期与分裂期的联系：分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备,

完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,同时细胞有适度的生长。

肉阴------------------

⑴只有能连续分裂的细胞才具有细胞周期,进行减数分裂的细胞没

有。

⑵细胞周期必须是分裂间期在前,分裂期在后,不能颠倒。

⑶一些外界因素,如温度、pH等会影响细胞周期的长短,因此，同一

细胞的细胞周期是可变的。

3.细胞不能无限长大

细胞的大小影响物质运输效率,即细胞越大,细胞的表面积与体积的

比值越小,物质运输的效率越低,不利于细胞与外界进行物质交换。

［正误辨析］

1.同一生物体不同器官的大小主要取决于细胞数量的多少。（J）

2.任何具有分裂能力的细胞都具有细胞周期。（X）

提示：连续分裂的细胞才有细胞周期。

3.洋葱的表皮细胞比分生区细胞的增殖周期长。（X）

提示:洋葱表皮细胞是高度分化的细胞,不分裂，没有细胞周期。

4.细胞分裂间期既有基因表达又有DNA复制。（J）

［教材微点思考］

1.（必修1P1H正文拓展）观察细胞有丝分裂装片时不断移动视野，

视野中的细胞绝大多数是分裂间期的细胞，这是为什么？

提示:细胞周期的大部分时间处十分裂间期，占细胞周期的9096〜95%,

所以视野中的细胞绝大多数是分裂间期的细胞。

2.（必修1P115“思维训练”拓展）细胞不能太大，也不是越小越好,

原因是细胞如果太果物质运输效率会降低，所以细胞不能太大;而细

胞体枳的最小限度，是由完成细胞功能所必需的基本结构（如核糖体）

和物质（如酶）所需要的空间决定的。

重难知识・透析点击重点，攻克难点

1.细胞周期4种常用表示方法

⑴扇形图。

分裂间期

末

期

后

期

中

期

周期

胞

前

期

（2）线段图。

分裂间期

|分辔期上a+b或c+d为一个细胞

,1巴£H周期

（3）曲线图。

帕

他

v

zDEF

a［c£4-G为一个完整的

第」至*细胞周期

。

时期

(4)条形图。

A组细胞处于G1期

B组细胞处于溯

C组细胞处于G期

和分裂期

核DNA相对含量

2.细胞分裂后产生的子细胞有3种去向

赢'l始终处于细胞周期中，如部分造血干细胞、

~卵裂期细胞、癌细胞、根尖分生区细胞、茎

［形成层细胞、芽生长点细胞等

［暂时脱离细胞周期，但仍具有分裂能力，

可不

-在一定条件下可回到细胞周期中，如肝

分裂

［脏细胞、T细胞、B细胞、记忆细胞等

［永远脱离细胞周期，处于分化状态直到―

永不

~死亡,如肌纤维细胞、神经细胞、浆细胞、

^洋葱鳞片叶表皮细胞、根尖成熟区细胞等

3.常和细胞周期联系的5个“热点”

在细胞分裂间期的溯,DNA复制时容易受到内外

因素的干扰而发生差错，即发生基因突变

在细胞分

联系基在细胞因子;

裂的前期因突变

的作用下.1

秋水仙索/被抗原刺激;

联系染

或低温处联系《

色体后的B细胞

“热点”)I免疫?i

理可抑制将进入细胞:

变异

纺锤体的

联系周期迅速分1

形成，出联系细

DNA裂,使细胞i

现多倍体胞癌变

复制周期缩短i

细胞

用药物作用于癌DNA复制为半保留复制，若1个

细胞，使DNA分子DNA分子的两条梃都被标记，

在分裂间期不能则分裂一次产生的子细胞都含

复制，可抑制癌细标记，而分裂多次产生的细胞

胞的无限增殖中，只有2个细胞含标记

高频考向-突破把握方向，训练到位

居间细胞周期的分析和应用

1.（2023•广东佛山期末）如图是按顺时针方向表示的4种植物细胞

的细胞周期，下列说法正确的是（B）

A.图中的b->a->b表示细胞增殖过程的一个细胞周期

B.图甲的b-*a与阿丙的bfa所用的时间可能一样长

C.温度对植物a->b的生理活动没有影响

D.细胞中核DNA的复制发生在b-*a段

解析:a-b面积更大,表示分裂间期,b-a表示分裂期,故一个细胞周

期应是a-b-a;由于图中只表示了分裂间期与分裂期在一个细胞周

期中所占时间的比例，并没有表示时间的长短，所以各图中b-a（分

裂期）所用的时间可能一样长;a-b表示分裂间期,主要进行DNA复制

和蛋白质的合成,而温度会影响酶的活性从而影响植物a->b的生理

活动;细胞中核DNA的复制发生在分裂间期，即图中的a-b段。

2.（多选）（2024•湖南邵阳月考）细胞周期控制器是由细胞周期蛋白

依赖性激酶（CDK）和细胞周期蛋白（cyclin）两种蛋白质构成的复合物。

如图为多种cyclin在细胞周期中的表达情况,Wool蛋白激酶可抑制

cyclinB-CDK复合物的活性。下列相关叙述错误的是（CD）

A.cyclinA蛋白可能参与DNA的复制

B.cyclinB可能与启动纺锤体的组装及纺锤丝与染色体的连接有关

C.若细胞要顺利进入M期时,Wcel蛋白激酶的活性会增强

D.若Weel蛋白激酶活性降低，则细胞分裂间期的时间增加

解析:S期进行DNA分子的复制，cyclinA蛋白在S期合成和增加，与

DNA的复制同步，推测cyclinA蛋白可能参与DNA的复制；cyclinB

蛋白在G2期开始合成,在M期前期达到最多，之后逐渐降低,可能与前

期的细胞分裂活动相关,如启动纺锤体的组装及纺锤丝与染色体的连

接等;Weel蛋白激酶可抑制cyclinB-CDK复合物的活性，而细胞进入

M期,cyclinB有较高表达水平，说明cyclinB-CDK复合物的合成及

活性的保持有利于细胞进入M期，则此时Weel蛋白激酶的活性减

弱;Weel蛋白激酶的活性增强会阻止细胞从分裂间期进入分裂期，它

的活性减弱会让细胞提前进入分裂期,分裂间期时间减少。

考点二有丝分裂和无丝分裂

必备知识-梳理理清概念，夯实基础

1.有丝分裂一一以高等植物细胞为例

分核膜

［-集成复制

裂DNA

间-②合成有关的蛋白质

期后始*L③细胞有适度的生长

核仁细胞壁

「无遍扁•赢碗邈还

一②核仁解体，核膜消失

③细胞两极发出纺锤丝，形成

纺锤体

纺锤丝

I染色体清晰可见,每条染

有

色体的若丝粒排列在立

丝

分道板上，此时染色体形态

裂.固定，数目清晰，便于观察

(染在体

分

裂

期每条染色体的若丝粒分裂,

)姐妹染色单体分开,成为两

条染色体，由纺锤丝牵引着

分别向两极移动

一①染色体解螺旋形邈

细

，胞色质丝

板

-------②纺锤丝消失

1-③核膜、核仁重新出现

提醒有丝分裂不包括分裂间期。

2.无丝分裂

（核中部向‘整个细胞

；内凹陷，缢

过细胞核从中部缢

二裂为两个

一程一延长裂为两个

:细胞核子细胞

»・一一一一一一—一.

丝„「没有出现纺锤丝和染色体的变化

WI染色质、DNA也要进行复制，并

,且细胞要增大

-裳卜蛙的红细胞

提醒原核细胞以二分裂方式增殖,二分裂不属于无丝分裂，也不属

于有丝分裂。无丝分裂和有丝分裂都是真核细胞的分裂方式。

［正误辨析］

1.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。（J）

2.有丝分裂中染色体数目加倍和核DNA数目加倍发生在同一时期。

（X）

提示:染色体数目加倍发生在有丝分裂后期,核DNA数目加倍发生在

分裂间期。

3.赤道板和细胞板都可以在显微镜下观察到。（X）

提示:赤道板不是真实存在的细胞结构，观察不到;细胞板是由高尔基

体形成的细胞结构,可以观察到。

4.除中心体之外的细胞器在子细胞中的分配是随机的。（V）

5•有丝分裂将DNA平均分配到两个子细胞中。（X）

提示:有丝分裂中亲代细胞的染色体经过复制之后，精确地平均分配

到两个子细胞中。

［教材微点思考］

1.（必修1P111正文拓展）细胞分裂间期是蛋白质合成的主要时期，

分裂期蛋白质合成的很少，原因是什么？

提示:分裂期染色体高度螺旋化,DNA难以解旋,无法正常转录。

2.（必修1P112“图6-2”拓展）有丝分裂后期着丝粒的分裂是不是纺

锤丝牵引的结果?如何验证你的结论？

提示：不是。用秋水仙素处理分裂中的细胞，秋水仙素抑制纺锤体的形

成,后期染色体中的着丝粒依然可以分裂，从而使细胞中染色体数目

加倍,这说明着丝粒分裂不是纺锤丝牵引的结果。

3.（必修1P114“思考•讨论”拓展）如何通过有丝分裂过程中结构

变化快速区分植物细胞和动物细胞？

提示:看分裂末期细胞质的分裂方式,如果形成细胞板,则为植物细胞,

如果是细胞膜从细胞的中部向内凹陷，则为动物细胞。

重难知识・透析点击重点，攻克难点

1.细胞周期中染色体、染色单体和核DNA的关系

（1）当有染色单体（分裂前期、中期）时，染色体：染色单体：核D\A=1：

2：2o

⑵无染色单体（后期、末期）时,染色体：核DNA=1：1。

2.细胞周期中核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线分析

（1）曲线模型。

——染色体数目变化

1,——核DNA数目变化

……-染色单体数目变化

°间前中后末

期期期期期

（2）曲线解读。

项目上升段的变化原因下降段的变化原因

核间期（S期）DNA复制，核末期细胞一分为二，核DNA数目减

DNADNA数目加倍半

染色后期着丝粒分裂,染色体末期细胞一分为二,染色体数目

体数目加倍减半

染色间期（S期）DNA复制，染色后期着丝粒分裂,姐妹染色单体

单体单体形成分离,染色单体消失

3.根据条形图判断细胞分裂时期的规律（以二倍体生物为例）

>

<-■

面4n

添2n

■

甲

<-

展4H

茶2ZOI

⑴根据染色单体变化判断各时期。

染色［有-G2期、前期、中期（图甲）

单体（无一后期、末期（图乙）、G］期（图丙）

⑵根据比例关系判断各时期。

；。，G2期、前期、中期

核DNA：4n：2n：4n->

（图甲）

染色体：二

4九：4几：0—>后期、末期（图乙）

染色单体

2九：2TI：0TGI期（图丙）

4.有丝分裂中染色体数与核DNA数比值的变化曲线

长

雷

尊

依

碌V

N

课C

1

申T

出

M皿

v

az

图中E'F'（BC）段表示S期DNA的复制，染色单体形成,F'G（CD）段

表示含有姐妹染色单体的时期，即分裂间期的&期、有丝分裂前期和

中期,GH（DE）段表示有丝分裂后期着丝粒分裂，染色单体消失。

5.与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用

名称生物类型作用时期生理作用

主要是分合成相关

核糖体动物、植物

裂间期蛋白质

线粒体动物、植物整个细胞周期提供能量

高尔与细胞壁（板）

植物末期

基体的形成有关

动物、低与纺锤体的

中心体前期

等植物形成有关

高频考向-突破把握方向，训练到位

me有丝分裂的过程及特点

1.（2024•吉林通化期中）如图表示某植物细胞在细胞周期过程中染

色体的行为变化，下列相关分析错误的是（C）

A.a-b过程高尔基体活动活跃,有细胞板的形成

B.b-c表示在分裂间期发生了DNA复制过程

C.c-d过程染色质和核膜、核仁逐渐解体

D.e时期染色体形态数目最清晰

解析:据图可知,a-b过程染色体解螺旋变成染色质，为有丝分裂末期,

植物细胞有丝分裂末期在赤道板的位置上出现细胞板,它向四周扩展

形成新的细胞壁,细胞板和细胞壁的形成与高尔基体有关;b-c过程

染色质复制,表示有丝分裂间期发生了DNA的复制;c-d过程表示有

丝分裂前期,此时期核膜、核仁逐渐解体，但染色质高度螺旋,缩短变

粗,形成染色体；e可表示有丝分裂中期,此时期染色体形态数目最清

晰。

2.（2024•辽宁沈阳期中）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（D）

A.细胞分裂间期，细胞核内会完成DNA分子的复制和微管蛋白等的合

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

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

解析:细胞分裂间期细胞核中完成DNA分子复制，微管蛋白的合成是

由核糖体在细胞质中完成的；有丝分裂前期，动物细胞中心体发出星

射线形成纺锤体;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;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。

国向且有丝分裂的图像或曲线

3.（2024•河南郑州月考）如图所示为细胞有丝分裂过程中核DNA数

目、染色体数目的变化曲线，下列有关叙述不正确的是（B）

A.图甲和图乙的纵坐标分别为核DNA数目和染色体数目

B.图甲中ac段过程和图乙中ac段过程代表细胞的同一时期

C.图乙中b点到c点是着丝粒分裂的结果

D.图甲中的cd段和图乙中的de段表示的是同一个过程

解析:分裂间期DNA复制导致核内DNA含量逐渐加倍,末期核DNA随染

色体平分到两个子细胞中导致细胞内核DNA含量减半,所以图甲的纵

坐标为核DNA数目；由于有丝分裂后期着丝粒分裂导致染色体数目加

倍是在短时间内完成的，末期染色体平分到两个子细胞中导致细胞内

染色体数目减半，所以图乙的纵坐标为染色体数目；图甲中ac段可代

表分裂间期至分裂期的末期，图乙中的ac段可代表分裂间期至有丝

分裂的后期，故图甲中ac段和图乙中ac段不代表相同时期；图乙中b

一c是染色体数目加倍的过程,是着丝粒分裂的结果；图甲中的cd和

图乙中的de表示的是末期核DNA随染色体平分到两个子细胞中，是同

一个过程。

4.（多选）（2023•河北邢台月考）下列是一组动物活细胞细胞周期各

时期示意图，有关说法正确的是（CD）

bcde

A.b图细胞将出现细胞板,并缢裂成两个子细胞;c图细胞核中染色体

数和DNA数相等

B.该生物与高等植物细胞有丝分裂的区别主要在c和e两个时期

C.d图细胞中染色体：核DNA数=1：2

D.上述细胞在细胞周期中出现的顺序是a->c-d->e->b

解析:b图是动物细胞有丝分裂末期,细胞膜向内凹陷缢裂成两个子细

胞，不会出现植物细胞才有的细胞板，c图中核DNA分子已经复制，但

染色体数没有加倍,两者不相等;动物细胞与高等植物细胞有丝分裂

的区别主要在前期和末期，即c、b时期;d细胞中染色体的着丝粒都

排列在赤道板上,处于中期,此时细胞中染色体：核DNA数=1：2;a图

细胞中中心体已复制，处于间期,c图核仁消失，中心体向两极移动,细

胞处于前期,d图细胞中着丝粒排列在赤道板上,处于中期,e图细胞

中染色体移向两极,处于后期,b图处于末期,细胞分裂顺序为a-c-

dfefb。

考点三观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂

实验基础-归纳理清流程，洞悉原理

1.实验原理

(1)高等植物根尖、芽尖等分生区细胞能进行有丝分裂。

⑵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染色体的存在状态，判断该细胞处于有丝分裂

的哪个时期。

(3)细胞核内的染色体容易被碱性奥料(如甲紫溶液)着色。

2.实验步骤

［洋葱根尖培养］-待根长约5cm时，可用于实验

T取材)----剪取根尖2~3mm

色蟹质量分数为15%的松酸+体积分数为

ninL7I95%的酒精(按i：i体积比混合)

使组织中的细胞相互分离开

㈤漂洗液讷水

制_r—1一1_T----滑水

作典洗去解离液，防止解离过度

我「色剂0.01g/m【破0.02g/mL的甲紫溶液

-｛二色)■!目的

片(或品酸洋红液)

使染色体若色，便于观察

操作用锻子尖将根尖弄碎，盖上盖玻片,

T制片卜日的用拇指轻压

使细胞分散，有利于观察

T低倍镜观察一►再喜借镜观察

［观败

找分生区细胞找各分裂期细胞

成熟区分生区细胞特点:面胭

伸长区呈正方形，排列紧容，

分生区有很强的分裂能力

根冠

(1)根尖中只有分生区细胞才可以进行分裂,伸长区和成熟区细胞不

能分裂。

(2)不能观察一个细胞的连续分裂过程，因为解离时细胞已死亡,可以

寻找处于不同时期的细胞,连起来体现出细胞分裂的连续过程。

(3)“解离一漂洗一染色一制片”的步骤顺序不能颠倒、不能缺失，

否则不易观察到预期现象。

［教材微点思考］

（必修1P116“探究•实践”拓展）观察用甲紫溶液染色的洋葱表皮

细胞,看不到染色体的原因是只有处于分裂状态的细胞（如分生区组

织细胞）才能看到染色体,洋葱表皮细胞不再进行分裂。

重难知识・透析煮击重点，攻克难点

L实验操作的注意事项

也叵）一必须在分裂旺盛的时间

实验材料

的选择向口」选取细胞分裂旺盛的部分，如根尖

~分生区、茎尖

M｛太短）-压片时细胞不易分散

解离时间

导致细胞解离过度、根尖过于酥

软，影响染色

洗去多余的药液，防止解离过度

漂洗时间适宜一

而影响染色

「太短一染色体或染色质不能完全着色

染色时间-

•（过长）—使其他部分也被染成深色，无法

分辨染色体

—一「过轻一细胞未分散开

压片力度-

坦期一将组织压烂，甚至乐碎盖玻片

2.细胞分裂时期与所观察细胞数目的关系及计算

（1）细胞周期中不同时期持续时间长短与处于该时期的细胞数呈正相

关。

⑵某时期持续时间（t）一处2黑数X细胞周期（T）。

高频考向•突破把握方向，训练到位

居间有丝分裂的观察实验

1.（2023•河南南阳期末）某兴趣小组进行了观察洋葱根尖分生区组

织细胞有丝分裂的实验。下列关于该实验的叙述，正确的是（D）

A.使用体积分数为50%的酒精能够使组织中的细胞相互分离开来

B.实验中使用的染色剂进入细胞时需要消耗线粒体产生的ATP

C.观察有丝分裂中期细胞可清晰看到染色体且随后染色体的着丝粒

分裂

D.细胞内染色体的存在状态可作为判断有丝分裂各个时期的依据

解析:制作洋葱根尖细胞有丝分裂装片.时，使用解离液使细胞分离,解

离液成分是质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精;用染色

剂染色时,细胞已经被杀死,染色剂进入细胞内不需要消耗ATP;观察

中期细胞可清晰地看到染色体，但是看到的细胞均是死细胞,所以看

不到着丝粒分裂的动态过程;有丝分裂不同时期，细胞中染色体的形

态存在一定差异，因此细胞内染色体的存在状态可作为判断有丝分裂

各时期的依据。

2.（2022•广东卷）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（C）

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

解析：根尖解离后需要先漂洗,洗去解离液后再进行染色；将已经染色

的根尖置于载玻片上,加一滴清水后,用镜子尖将根尖弄碎,盖上盖玻

片，需要用拇指轻轻按压盖玻片，使细胞分散开,再进行观察;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;分裂中期的染色

体着丝粒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。

情境聚焦

［典例引领］

(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

(D)

M

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

解析：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，因此一个细胞周

期中，调控不同阶段的CDK-cyclin复合体不可能同步发生周期性变

化。

［情境链接］

1.细胞周期的调控

细胞周期的调控关键在分裂间期。有2个起决定作用的控制点，从G

期进入S期和从G2期进入M期。这2个转变过程都是由一种称为成熟

促进因子(MPF)的蛋白质复合体所触发的。裂殖酵母中组成MPF的是

两种蛋白：cdc2的激酶和细胞周期蛋白(cyclin)ocyclin有2

种:S-cyclin和M-cyclin。其调控过程如图所示。

M-cyclin与cdc2

MPF触发系列叔促反

结合形成MPF

应,导致有丝分裂

「^M-cyclin醒解

无活性cdc2

无活性cdc2

S-cyclin与cdc2

S-cyclin酶解结合形成MPF

MPF触发系列酶促反

应，导致DNA合成

细胞周期的调控关键是掌握2个起决定作用的控制点，即在G期

s-cyclin与cdc2结合调控DNA复制，使细胞进入S期;在G2期

M-cyclin与cdc2结合调控有丝分裂,使细胞进入分裂期。

2.动物细胞周期同步化的方法

根据细胞周期调控的原理,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。以下是能够实现动物细胞周期同步

化的两种方法：

(l)DNA合成阻断法:在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的

DNA合成可逆抑制剂，会阻断间期中S期的DNA复制过程，使处于间期

的S期细胞停滞；处于S期之外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G./S期交界处,从而实现细胞周期

同步化的目的。

假设一个细胞周期时长=GI+S+G2+M=10+7+3.5+1.5=22(h)0操作过程如

下：

①向细胞的培养液中加入过量的DNA合成可逆抑制剂，处于S期的细

胞立刻被抑制。

②继续培养Gz+M+G=3.5+1.5+10=15(h),则处于G2、M、Gi期的细胞都

将被抑制在G/S期交界处。

③除去抑制剂，更换新鲜培养液，细胞将继续沿细胞周期运行,运行时

间既要保证处于G./S期交界处的细胞经过S期(7h)进入&期,又要

保证处于S期的细胞不能再次进入S期(时间少于G2+M+G1的15h),

即运行时间应控制在7〜15ho

④再加入DNA合成可逆抑制剂,则可实现全部细胞都被阻断在G./S期

交界处,实现细胞周期同步化。

⑵秋水仙素阻断法:在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的

秋水仙素,秋水仙素能够抑制纺锤体形成,使细胞周期被阻断，从而实

现细胞周期同步化。

［迁移应用］

1.（2024•福建厦门月考）CDK蛋白和P27蛋白都参与调控细胞周期。

P27蛋白可以插入到CDK蛋白中，使CDK蛋白的空间结构改变,导致细

胞周期停滞于DNA复制之前。下列叙述错误的是（B）

A.P27蛋白插入到CDK蛋白中，分裂间期的细胞数量增多

B.若促进P27蛋白基因的表达,细胞增殖速率会迅速加快

C.若敲除细胞中的CDK蛋白基因，有丝分裂过程可能受阻

D.若敲除细胞中的P27蛋白基因，可能会引发细胞产生癌变

解析:P27蛋白与CDK蛋白结合后，导致细胞周期停滞于DNA复制之前,

而DNA复制发生在分裂间期，故P27蛋白插入到CDK蛋白中，分裂间期

的细胞数量增多；若促进P27蛋白基因的表达,P27蛋白的含量增加，

导致更多的CDK蛋白的空间结构改变，停滞于DNA复制之前的细胞增

加I,故细胞增殖速率会减慢;CDK蛋白构象改变，使细胞周期停滞于

DNA复制前,推测CDK蛋白缺失也会有类似的结果，因此若敲除细胞中

的CDK蛋白基因，有丝分裂过程可能受阻；由题意可知,P27蛋白有减

缓细胞分裂的作用，若敲除细胞中的P27蛋白基因，细胞分裂加快,可

能会引发癌变。

2.（2024•安徽高考适应性考试）某种连续分裂的动物细胞细胞周期

如图所示，包括G期（8h）、S期（8h）、G2期（6h）和M期（2h）o现

有该种细胞若干,为使所有细胞处于细胞周期同一时.期，需按如下步

骤操作:①在培养液中添加过量TdR（一种DNA合成抑制剂），培养细胞

足够时间;②去除TdR,培养细胞10h;③再次添加过量TdR,培养细胞

足够时间。下列叙述错误的是（A）

-分---裂---同7-期--分---裂--期--分---裂--间-〜-期--分---裂-时期期,期

A.操作①后，原处于S期的细胞停滞于S/Gz交界处

B.操作①后,原处于M期的细胞停滞于GJS交界处

C.操作②后，培养液中没有处于S期的细胞

D.操作③后,所有细胞都停滞于G./S交界处

解析:操作①后,原处于S期的细胞DNA复制中断,会停滞于S期,不会

继续复制直到停滞于S/G2交界处。

_____课时作业_____—

基础巩固练

1.（2023•山东泰安期末）用不同浓度的药物X处理大蒜根尖分生区

细胞3d和5d后,分别制片观察有丝分裂指数［有丝分裂指数觥）二

分裂期细胞数/观察细胞数X100对如图所示。下列相关叙述错误的是

D

2

0

8

6

4

2

0

A.药物X浓度为0时有丝分裂指数只有10%,表明多数细胞处于分裂

间期

B.随着处理时间的延长,根尖分生区细胞有丝分裂指数呈下降趋势

C.高浓度的药物X明显降低了根尖分生区细胞有丝分裂指数

D.制作装片过程中使用解离液的目的是固定细胞的形态

解析:制作装片过程中使用解离液的目的是使得组织细胞分离开来。

2.（2023•河北沧州一模）下表1列出了人的体细胞处于细胞周期某

阶段的特征,表2统计了时期a〜d所具有表1所述特征的数量。a〜d

分别表示分裂间期的G期（DNA合成前期）、S期（DNA合成期）、G?期

（DNA合成后期）和分裂期，但对应关系未知。下列叙述错误的是

（D）

表1

特征1核膜消失或重建

特征2具有组成染色体的蛋白质

特征3纺锤丝附着在着丝粒上

特征4细胞核中正在发生DNA的复制

表2

时期具有特征的数量

a2

b9*

c3

d1

A.a时期具有特征2和特征4

B.b时期具有的特征数量是1

C.c时期可能发生染色体数目加倍

D.d时期细胞中DNA完成复制

解析:G期具有特征2,S期具有特征2、4,G2期具有特征2,分裂期具

有特征1、2、3,因此时期a对应S期，时期c对应分裂期，时期b和

时期d均可能是G.期或&期;时期c对应分裂期,在有丝分裂的后期，

由于着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,染色体数目加倍;时期b和时期

d均可能是G期或G?期，因此d时期细胞中DNA不一定完成复制。

3.（2024•湖南岳阳模拟）已知细胞周期各阶段生理过程在调控因子

的严格调控下进行。研究人员将M期细胞分别与Gi期和G2期细胞融

合,发现原Gi期和金期细胞的染色质均凝聚成染色体。下列分析正确

的是（B）

A.若将S期细胞与G期细胞融合,融合细胞核膜可能迅速启动解体

B.Gi期细胞中存在控制合成诱导染色质凝聚成染色体调控因子的基

因

C.若将Gi期细胞和G2期细胞融合,原G1期细胞的DNA可能启动复制

D.诱导染色质凝聚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

解析：细胞核膜解体发生在M期的前期,若将S期细胞与Gi期细胞融合,

融合细胞核膜不会启动解体；将M期细胞分别与Gi期和G2期细胞融合，

发现原G,期和Gz期细胞的染色质均凝聚成染色体，说明M期细胞中存

在诱导染色质凝聚成染色体调控因子的基因，且该时期进行了相关调

控因子的合成，因此Gi期细胞中存在控制合成诱导染色质凝聚成染色

体调控因子的基因;DNA复制发生在S期,启动DNA复制的相关调控因

子在该时期合成,若将G,期细胞和Gz期细胞融合,原Gi期细胞的DNA

不会启动复制；染色质凝聚成染色体发生在M期的前期，因此诱导染

色质凝聚成染色体的调控因子存在于M期细胞中，该调控因子在前期

含量最高随后含量会减少。

4.图1、图2分别表示某种生物细胞有丝分裂过程中某一时期的模式

图，图3表示有丝分裂中一个细胞内不同时期核DNA分子数的变化，

图4表示有丝分裂中一个细胞内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（B）

A.图1所示细胞中共有4条染色体,8个核DNA分子；图2所示细胞

中共有0条姐妹染色单体

B.图1所示细胞处于图3中BC段,完成图3中CD段变化的细胞分裂

时期是后期

C.有丝分裂过程中不会出现如图4中d所示的情况

D.图4中a可表示有丝分裂后期,b可对应有丝分裂前期或中期

解析：图3中BC段核DNA力口倍，可以表示有丝分裂的前期、中期、后

期,可对应于图1和图2,图3中CD段变化的原因是一个亲代细脆分

裂成两个子细胞。

5.(2024•山东荷泽月考)动物细胞有丝分裂阶段，多功能骨架蛋白

(CEP192)参与纺锤体的形成，中心体负责纺锤体的组装,并受蛋白激

B(PLK4)的调控。PLK4失活后,PLK4凝聚体可招募其他成分充当中心

体作用，使正常细胞分裂可在无中心体复制的条件下进行。泛素连接

酶(TRIM37)可抑制PLK4凝聚、促进CEP192的降解。下列分析错误的

是(A)

A.在PLK4的正常调控下，中心体在每个细胞周期的前期复制一次

B.PLK4失活后，非中心体型纺锤体组装取决于TRIM37的水平

C.在PLK4失活的情况下,TRIM37基因过度表达可抑制癌细胞分裂

D.在TRIM37基因过度表达的细胞中可能观察到染色体数目加倍

解析：中心体与纺锤体的形成有关,在PLK4的正常调控下，中心体在

每个细胞周期的分裂间期复制一次;PLK4失活后,PLK4凝聚体可招募

其他成分充当中心体作用，而泛素连接酶(TRIM37)可抑制PLK4凝聚、

促进CEP192的降解,故可知非中心体型纺锤体组装取决于TRIM37的

水平;在PLK4失活的情况下，泛素连接酶(TRIM37)可抑制PLK4凝聚、

促进CEP192的降解,故TRIM37基因过度表达可使癌细胞分裂终止；

在TRIM37基因过度表达的细胞中，纺锤体的形成受阻,所以染色体不

能平均移向两极，染色体数目加倍。

6.(2024•湖南长沙模拟)丙酯草酸是一种除草齐山研究者利用洋葱根

尖为实验材料,开展了丙酯草酸对植物细胞分裂影响的实验研究。下

图为显微镜下观察到的部分细胞图像。下列有关叙述正确的是

(A)

A.图中A箭头所指细胞处于有丝分裂的后期,此时期伴随着姐妹染色

单体的分开

B.图中B箭头所指细胞处于有丝分裂的中期，染色体数与核DNA分子

数之比为1：1

C.在分裂期的细胞中，若中期细胞数比例增加，则丙酯草酸抑制了纺

锤丝的形成

D.对根尖分生区细胞进行解离、漂洗、染色和制片后，再从盖玻片一

侧滴加丙酯草酸

解析：图中B箭头所指细胞处于有丝分裂的中期,此时细胞中每条染

色体含有2个DNA分子，即细胞染色体数与核DNA分子数之比为1:

2;在分裂期的细胞中，若中期细胞数比例增加，则可推测丙酯草酸抑

制了着丝粒的分裂;对根尖分生区细胞进行解离、漂洗、染色和制片

后,再从盖玻片一侧滴加丙酯草酸没有效果,无法达到探究的目的,因

为此时细胞已经死亡。

7.CDK1是推动细胞由分裂间期进入分裂期的关键蛋白。在DNA复制

开始后,CDK1发生磷酸化导致其活性被抑制，当细胞中的DNA复制完

成且物质准备充分后,磷酸化的CDK1发生去磷酸化而被激活,使细胞

进入分裂期。大麦黄矮病毒(BYDV)的M蛋白通过影响细胞中CDK1的

磷酸化水平而使农作物患病。正常细胞和感染BYDV的细胞中CDK1的

磷酸化水平变化如图所示。下列说法错误的是(C)

升

DV

感染BY

长、