第1课时 细胞周期和有丝分裂的过程

细胞周期和有丝分裂过程细胞是所有生命的基本单位，是构成生物体的最基本结构。

在生物体内，细胞不断地进行分裂和增殖，从而使得生物体得以发育，成长。

而细胞的分裂和增殖，都是基于细胞周期和有丝分裂过程来进行的。

本文将对这两个过程进行详细的介绍。

一、细胞周期细胞周期，又称有丝分裂周期，是指细胞从一次有丝分裂开始，到下一次有丝分裂开始的整个周期。

细胞周期可分为四个阶段：G1期、S期、G2期和M期。

其中，G1、S、G2三个阶段统称为间期，M期指有丝分裂期。

1. G1期G1期是指细胞从有丝分裂后，到DNA复制开始之前的间歇期。

在这一期间，细胞进行了一系列的代谢活动，通过新合成的RNA和蛋白质等得到必要的能量、营养物质和物质合成工具等。

在这个过程中，细胞会对自身进行检查，确保所有必需的物质和复制DNA的条件已备齐。

2. S期S期是指细胞的DNA复制阶段。

在这个阶段，细胞会复制一份DNA，使得每一个细胞都有两份相同的DNA，这样才能在有丝分裂时分配给两个子细胞。

在复制完DNA之后，细胞的染色体数量没有改变，但是染色体长度倍增，此时细胞被称为复制体。

3. G2期G2期是指DNA复制后，到有丝分裂开始前的间歇期。

在这个过程中，细胞依靠复制出来的DNA进行各种代谢和生长活动，从而达到分裂所需的最佳状态。

4. M期M期是指有丝分裂期，也是整个细胞周期的最短但最重要的一个阶段。

这个阶段主要包括前期、中期和后期三个阶段。

前期：这个阶段可以进一步分为早期、中期和晚期三个部分。

早期时，细胞在细胞核周围形成了纺锤体，这个纺锤体起到分离染色体的作用。

在中期时，染色体被纺锤体捆绑住，排列在细胞中央。

在晚期时，每个染色体的两条姊妹染色单体分开，分别向两端移动。

中期：在这个阶段，细胞的染色体开始分离成为两个互相独立的染色体，每一个新的染色体究竟分到哪个子细胞中由纺锤体的运动决定。

后期：这个阶段指的是它的末期，新的核膜和核仁重新形成，细胞分裂过程完成，最终形成两个完整的子细胞。

高中生物细胞有丝分裂全过程解析细胞有丝分裂是细胞周期中的一部分，是指生物细胞在生长和繁殖过程中，通过复制染色体和分离新建的染色体，从而产生两个完全相同的子细胞的过程。

这个过程发生在有丝分裂的四个阶段：前期、中期、后期和末期。

下面将详细解析细胞有丝分裂的全过程。

一、前期（Prophase）前期是有丝分裂的第一个阶段，也是最长的阶段。

在前期开始时，细胞核膜逐渐消失，细胞染色质开始凝缩成染色体，染色体可由两个复制的姐妹染色单体组成，并通过着丝粒与纺锤体相连。

在前期的早期，着丝粒开始移向细胞的两极，形成“已复制染色体的中心体”和“未复制染色体的中心体”。

此时，纺锤体的形成也开始了，它由微管单元组成，其中心体包围在两组中心体周围，形成“两极纺锤体”。

纺锤体的一个重要作用是找到适当的地方将染色体粘附到新形成的细胞核。

在前期的晚期，每对复制的染色体按两条呈线状排列在细胞的赤道面上。

着丝粒将纺锤体的微管与染色体相连接，为后续的分离做准备。

二、中期（Metaphase）中期是细胞有丝分裂的第二个阶段，主要特点是染色体已经排列成单一的赤道面。

在中期，纺锤体的微管逐渐增长，从而将已复制的染色体全部排列在细胞内的赤道面上。

染色体会在赤道面上形成一个纺锤形图案，每个染色体的着丝粒都与纺锤体的一个微管相连，并且染色体的姐妹染色单体之间会形成更紧密的连接。

此时，纺锤体的收缩使得染色体在细胞内随机排列，为后续的分裂做准备。

三、后期（Anaphase）后期是细胞有丝分裂的第三个阶段，其主要特点是已复制的染色体开始分离。

在后期，纺锤体的微管会缩短，拉动着丝粒，使每个姐妹染色单体分离到相反的两个极端。

在后期的早期，由于纺锤体的缩短，姐妹染色单体开始分离，被拉向细胞的两个极端。

随着后期的进行，染色体变成V形，其中心刚刚分离的着丝粒以及纺锤体的微管被拉向极端。

四、末期（Telophase）末期是细胞有丝分裂的最后一个阶段，也是最后一个核分裂阶段。

第四章细胞的生命历程第一节细胞通过分裂增殖第1课时细胞周期及有丝分裂过程中染色体的行为变化课后篇巩固提升学考达标练1.下图为某动物细胞周期中各期时长,该细胞的分裂间期时长为()A.1 hB.4 hC.12 hD.21 h,细胞周期长2×(7+3+1)=22(h),其中分裂期长1 h,则分裂间期长21 h。

2.关于“模拟探究细胞的大小与扩散作用的关系”实验,下列叙述错误的是()A.琼脂块体积是自变量B.NaOH溶液扩散速率是因变量C.处理时间是无关变量D.细胞体积越小,物质运输的效率就越高,琼脂块的体积是自变量,A项正确;NaOH溶液在大小不同的琼脂块中的扩散速率相同,NaOH溶液在琼脂块上的扩散体积与琼脂块的体积的比值可以反映物质运输的效率,是因变量,B项错误;处理的时间是无关变量,C项正确;通过模拟实验可以看出,细胞体积越小,物质运输的效率就越高,D项正确。

3.下图所示植物细胞有丝分裂中,最便于观察和研究染色体的是()4.(2020丽水四校高二段考)高等植物细胞不断分裂使植物生长,在分裂过程中不会出现的是()A.细胞分裂间期,染色单体分开B.细胞分裂前期,核膜和核仁逐渐消失C.细胞分裂中期,染色体缩短到最小的程度D.细胞分裂末期,高尔基体参与细胞壁的形成,A、D两项错误;有丝分裂前期,核膜和核仁逐渐消失,B项正确;有丝分裂中期,染色体缩短到最小的程度,此时形态稳定、数目清晰,C项正确;细胞分裂末期,高尔基体参与细胞壁的形成,D项正确。

5.下列有关细胞不能无限长大原因的叙述,不正确的是()A.细胞体积过大不利于细胞内外的物质交换B.细胞核的控制能力大小是有一定限度的C.受细胞内各种细胞器的数目和种类的限制D.与细胞的表面积和体积的比有密切关系,细胞体积越大,细胞的表面积和体积比越小,物质运输的效率越低,A、D两项正确;细胞核是代谢的控制中心,所以细胞不能无限长大与细胞核所能控制的范围有关,B项正确;细胞内各种细胞器的数目和种类与其功能有关,而与细胞的生长无关,C项错误。

第6章细胞的生命历程第1节细胞的增殖第1课时细胞增殖的周期性及有丝分裂过程基础过关练题组一认识细胞生长和细胞增殖1.细胞生长的结果可使()A.细胞数目增多B.细胞体积增大C.遗传物质改变D.细胞体积变小2.下列有关细胞增殖的说法,不正确的是()A.单细胞生物通过细胞增殖增加个体数B.多细胞生物通过细胞增殖发育为成体C.细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础D.细胞增殖包括物质准备和细胞分裂两个连续的过程题组二判断细胞周期的方法3.如图表示细胞周期,下列叙述错误的是(深度解析)A.a→b为分裂期B.b→a为分裂间期C.a→b→a表示一个细胞周期D.DNA复制发生在b→a段4.(2020山东济南历城二中高一期末)下列有关细胞周期的叙述,正确的是()A.进行有丝分裂的细胞都具有细胞周期B.同种生物不同细胞的细胞周期持续时间相同C.在一个细胞周期中,染色体比染色质存在时间长D.细胞分裂间期为细胞分裂期进行活跃的物质准备5.连续分裂的细胞,相邻的两个细胞周期可表示如图,对此叙述正确的是()A.对同一种生物的不同种细胞来说,a、c时长必相等,b、d时长必相等B.b+c为一个细胞周期C.b和d段有染色体的出现D.a、c阶段完成后,细胞中染色体和核DNA的数目都加倍6.细胞周期可分为间期和分裂期(M期),间期又分为G1期、S期和G2期。

如表为体外培养的某种细胞的细胞周期各阶段时间(单位:小时),若在细胞的培养液中加入过量的DNA合成抑制剂,则()细胞周期G1S G2M合计时长(h)107 3.5 1.522A.M期细胞至少需要11.5小时才能到达G1期和S期的交界处B.G2期细胞至少需要11.5小时才能到达G1期和S期的交界处C.所有细胞被抑制在G1期和S期的交界处都需15小时D.所有细胞都被抑制在G1期和S期的交界处都需22小时题组三分析细胞增殖各时期的特点7.在一个完整的细胞周期中,不存在染色单体的时期是()A.后期和末期B.前期和末期C.后期和中期D.间期和中期8.(2020陕西西安高三期中)如图是某高等动物细胞有丝分裂过程中某时期的模式图,该时期可发生(出现)()A.细胞板B.着丝粒分裂C.中心粒倍增D.星射线形成纺锤体9.如图中(1)~(5)表示一个进行有丝分裂的细胞的一个细胞周期中染色体的变化情况,在整个细胞周期中,染色体变化的顺序是()A.(1)(4)(5)(3)(2)B.(2)(3)(1)(4)(5)C.(1)(5)(4)(3)(2)D.(5)(4)(3)(2)(1)10.下列有关高等植物细胞有丝分裂前期特征的叙述中,错误的是()A.染色质螺旋化成为染色体B.核膜逐渐消失,核仁逐渐解体C.中心体发出星射线形成纺锤体D.染色体散乱分布在纺锤体中央11.(2020江苏南通高二期中)在一个细胞周期中,最可能发生在同一时期的是(易错)A.染色体数加倍和核DNA分子数加倍B.DNA复制和染色单体的形成C.着丝粒的分裂和细胞质的分裂D.细胞板的出现和纺锤体的出现12.(2020黑龙江牡丹江一中高一期末)下列关于细胞有丝分裂的叙述,错误的是()A.前期,纺锤体形成B.中期,着丝粒一分为二C.后期,染色体数目加倍D.末期,核膜重新形成13.(2020北京西城高一期末)如图为动物细胞的有丝分裂示意图,叙述不正确的是()A.该细胞处于有丝分裂中期B.该细胞中含有8条染色体C.①和②是姐妹染色单体D.③将在后期分裂为2个14.(2020山东滨州高一期末)细胞增殖中,染色体的正确分离需要细胞内的监控机制来保证。

第四章第一讲细胞周期和有丝分裂过程一学习目标1.掌握细胞不能无限长大的原因2.掌握细胞周期二知识梳理及拓展1.细胞不能无限长大的原因细胞生长到一定体积时，就要进行细胞分裂，保证细胞体积微小。

教材实验“细胞大小与物质运输的关系”。

1．实验原理酚酞遇NaOH呈紫红色；用琼脂块的大小模拟细胞的大小；用NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比来表示物质运输效率。

2．实验步骤制备琼脂块：将琼脂块切成3块边长分别为3 cm、2 cm、1 cm的正方体↓浸泡：将琼脂块同时放入质量分数为0.1%的NaOH溶液中，浸泡10 min↓切割：捞取、干燥，将琼脂块切成两半↓测量：测量切面上NaOH扩散的深度↓计算、记录：计算不同琼脂块的体积、表面积、NaOH扩散的体积和整个琼脂块体积的比值，记入相应的表格3．实验结果和结论(1)在相同时间内，NaOH在每一琼脂块内扩散的深度基本相同，说明NaOH在每一琼脂块内扩散的速率是相同的。

(2)琼脂块的表面积和体积之比(相对表面积)随着琼脂块的增大而减小。

(3)NaOH扩散的体积和整个琼脂块体积之比随着琼脂块的增大而减小。

小贴士实验中，如果担心是由于NaOH对琼脂造成了破坏导致实验结果不同，我们可以不用NaOH而改用平时取材很方便的红墨水，同时也不需要预先添加酚酞。

其他的实验步骤不变。

2.细胞不能无限长大的原因(1)受细胞表面积和体积的关系制约：细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞与周围环境之间进行物质交流的面积相对越小，所以物质运输的效率越低。

(2)受细胞核控制范围的制约：细胞核中的DNA不会随着细胞体积的增大而增加。

1．细胞通过分裂进行增殖(1)单细胞生物体通过细胞增殖而繁衍。

多细胞生物从受精卵开始，要经过细胞的增殖和分化逐渐发育为成体。

(2)细胞以分裂的方式进行增殖。

真核细胞的分裂方式有三种：有丝分裂、无丝分裂和减数分裂。

有丝分裂是真核生物进行细胞分裂的主要方式，有丝分裂具有周期性。

细胞周期和有丝分裂细胞的复杂结构和功能一直是人类学术领域里十分重要的研究方向。

细胞周期和有丝分裂是细胞分裂过程中的两个重要阶段。

了解这些过程对于深入研究细胞的生命活动、疾病发展和治疗等方面具有重要的意义。

一、细胞周期细胞周期是指从一个细胞分裂到下一个细胞分裂所经过的一系列生长和分裂过程。

它通常可以被分为 G1 期、S 期、G2 期和有丝分裂期。

1. G1期G1期是指细胞周期中从有丝分裂之后到DNA复制开始的阶段。

在这一阶段，细胞对营养和生长因子的信号进行回应，增加细胞大小和生长速率。

如果细胞在这个阶段不能进入S期，那么它只能保持静止状态或死亡。

2. S期S期是指DNA复制的阶段，细胞在这个阶段会拉伸出两条相同的DNA链。

复制发生时，同样的原核糖体会固定在DNA上，尽管有点不同。

3. G2期G2期是指从DNA复制完成到有丝分裂开始之间的阶段。

在这一阶段，细胞进行准备工作，如构建分裂纺锤体等。

4. 有丝分裂期有丝分裂期是指细胞的核分裂过程。

在这个过程中，先是染色体出现在相对于更远的两侧，这个阶段被称为前期。

然后，纺锤体的移动会将染色体拉到细胞的中央，这个阶段被称为中期。

而后，染色体会从中央分开，这个过程被称为后期。

最后，细胞就会分裂成两个细胞。

二、有丝分裂有丝分裂是指细胞核分裂过程中染色体依据纺锤体的分离移动而分开的过程。

在这个过程中，细胞分成四个连续的阶段，包括前期、中期、后期和末期。

1. 前期前期是指有丝分裂开始时染色体沿着纺锤体，开始移动。

它可以被分为两个阶段：早前期和晚前期。

在早前期，细胞会在各条染色体的起点处产生兄弟交叉和配对的现象。

在晚前期，染色体会完全变形成为 X 形。

2. 中期中期是指染色体移动到细胞的中心区域。

在一些有丝分裂过程中，子染色体与寄生染色体是分开的，在这个界限内纺锤体会相互拉近和远离。

在另一些有丝分裂过程中，子染色体与寄生染色体是相互连续的，因此，纺锤体相互靠近会成为一个桥梁，帮助不同的纺锤体拉动染色体。

细胞周期和有丝分裂是细胞生长和分裂的两个关键过程。

细胞周期是细胞一次分裂所经历的连续的物理和化学变化，而有丝分裂是细胞分裂过程中最终形成新细胞的过程。

细胞周期通常分为四个阶段：G1、S、G2和M期。

G1期是细胞最长的阶段，这个阶段细胞准备复制DNA，新合成的蛋白质会支持DNA的复制过程。

S期是指DNA复制的阶段，细胞会复制所有的DNA分子，每个单倍体细胞的DNA被复制成两个完全相同的双倍体，这些双倍体DNA分子被称为染色体。

G2期是细胞准备进行有丝分裂的阶段，这个阶段会新合成纤维蛋白和微管蛋白等重要的细胞骨架蛋白，这些蛋白质为有丝分裂做好了准备。

而M期则是有丝分裂阶段，这个阶段又被分为五个亚期：前期、中期、后期、间期和末期。

有丝分裂是分裂过程中的一个关键步骤。

它包括四个连续的阶段：纺锤体形成、纺锤体缠绕和分离染色体、染色体准备、细胞质分裂。

纺锤体形成是有丝分裂的第一个关键步骤，而这个过程涉及到微管的组装和排列。

纺锤体是由三种微管组成的：中心体微管、极微管以及芯微管。

在第二个阶段中，以中心体微管为基础的纺锤体会拉伸染色体，将其缠绕。

有大量的研究表明，这个过程中的关键酶是蛋白激酶aurora和CDF1，它们分别作用于微管和染色体表面。

而染色体在缠绕后进入第三个阶段，染色体准备。

在这个阶段中，每个染色体上的姊妹染色单体会分离开来，成为两个独立的染色体，在准备阶段完成后，就可以进入最后一个阶段：细胞质分裂。

通过这些阶段，细胞可以完成一次完整的分裂过程，从而形成两个新的细胞。

这个过程在生命的各个层面上都是至关重要的，因为它能够保证我们的身体细胞可以不断生长、更新和修复。

但同时，分裂过程中也存在着一定的错误率，特别是在染色体缠绕和分离的过程中，偶尔会出现变异或非整倍性。

这都是导致疾病和诸如不孕症等人类疾病的原因之一。

总之，是细胞分裂的核心过程，因其重要性而受到广泛的研究。

我们对这个过程的了解，不仅有助于更好地理解细胞分裂和生长的过程，而且也为一些疾病的治疗和更好的生殖技术提供了基础。