高考生物一轮复习 专题41 细胞的增殖教学案文档格式.docx

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1．有丝分裂过程——以高等植物细胞为例（连线）

2．有丝分裂过程中细胞结构的变化

（1）纺锤体的变化：

形成时期为前期→解体时期为末期。

（2）核膜、核仁的变化：

解体时期为前期→重建时期为末期。

（3）中心体变化规律（动物细胞、低等植物细胞）

　复制―→分开移向细胞两极―→平均进入子细胞

时期　间期―→前期―→末期结束

1～2个―→2个―→1个

（4）染色体形态变化

3．核DNA、染色体、染色单体数目变化（以二倍体生物为例）

　　时期

项目　　

分裂

间期

分裂期

前期

中期

后期

末期

着丝点

2n

4n

染色体

染色单体

0→4n

核DNA分子

2n→4n

4.动植物细胞分裂图像的判定

细胞分裂种类

①表示：

子细胞的形成方式，即有无细胞板的形成。

②表示：

有无中心体。

三、观察根尖分生组织细胞的有丝分裂

1．实验原理

（1）高等植物的分生组织细胞有丝分裂较旺盛。

（2）细胞核内的染色体（质）易被碱性染料（龙胆紫溶液）染成深色。

（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染色体的存在状态，判断处于不同分裂时期的细胞。

2．实验步骤

高频考点一　细胞周期的判断与表示方法

例1．下列据图描述细胞周期的相关说法正确的是（　　）

A．甲图中的S期位于丙图中的a→b段

B．一个完整的细胞周期是指乙中的a＋b段或b＋c段

C．用秋水仙素作用于丙细胞可使细胞分裂停留在a→b段

D．细胞中含有染色单体的时间段是M或b、d或a→b段

答案　C

【总结归纳】与细胞周期相联系的知识

（1）联系基因突变：

在细胞分裂间期的S期，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。

（2）联系染色体变异：

在细胞分裂期的前期，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）联系细胞癌变：

用药物作用于癌细胞，在分裂间期，DNA分子不能复制，可抑制癌细胞的无限增殖。

（4）联系免疫：

在淋巴因子的作用下，被抗原刺激后的B细胞将进入细胞周期迅速分裂，使细胞周期缩短。

【变式探究】如图表示细胞周期，下列叙述不正确的是（　　）

A．按箭头所示方向，a→a段或b→b段表示一个细胞周期

B．染色体的平均分配发生于a→b段

C．细胞中DNA含量的加倍发生在b→a段

D．将癌细胞的细胞周期阻断在b→a段可以治疗癌症

解析：

选A。

b→a段、a→b段分别表示分裂间期和分裂期，细胞周期应是b→b段。

【变式探究】下表所列为不同细胞的细胞周期持续时间（h）。

据表分析可以得出的结论是（　　）

细胞类型

分裂间期

细胞周期

十二指肠细胞

13.5

1.8

15.3

肿瘤细胞

18.0

0.5

18.5

成纤维细胞

19.3

0.7

20.0

A.分裂期和细胞周期均最短的是肿瘤细胞

B．分裂期占细胞周期时间比例最小的是十二指肠细胞

C．不同种类细胞的细胞周期持续时间不同

D．不同种类细胞的分裂都是同步进行的

选C。

从表中信息比较，A、B两项都不正确，D从信息中无法得出不同种类细胞的分裂是同步的，C项正确。

【易错提醒】判断一个完整的细胞周期的方法

1．细胞周期以分裂间期为起点，而不能以分裂期为起点。

2．分裂间期的时间远远长于分裂期。

3．DNA含量加倍的时间在细胞分裂间期，染色体数目加倍的时间在分裂期。

高频考点二　细胞周期各期变化特点的分析

例2．某哺乳动物体细胞在培养中能够分裂，在培养过程中将适量的3HTdR（3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷）和某促进细胞分裂的药物加入培养液中，培养一段时间，可观察和测量到（　　）

A．G1期变短，该期有大量3HTdR进入细胞核

B．S期变长，该期有DNA复制和核糖体的增生

C．G2期变短，该期细胞核中有组蛋白

D．M期相对较短，该期细胞的核膜始终完整

【变式探究】如图A表示在一个细胞周期（G1、S、G2组成了分裂间期，M为分裂期）中细胞核DNA含量的变化曲线；

图B表示一个细胞周期中各个时期细胞数目的变化（用特殊的方法在一个培养基中测得的）。

请据图回答下列问题：

（1）图B中DNA含量为2c～4c之间的细胞正处于____________阶段。

（2）用DNA合成抑制剂处理，图B中DNA含量为____________的细胞数目会增加。

用秋水仙素处理，图B中DNA含量为____________的细胞数目会增加。

（3）细胞周期中，完成各时期所需时间的计算公式是t＝T×

（T为一个细胞周期所需的时间，N为取样的总细胞数，n为各期的细胞数），根据图示与公式，S期的细胞数目是______个。

（1）在一个细胞周期中，随着DNA复制，DNA含量逐渐增加；

DNA复制之后，它们的DNA含量是G1期的2倍。

（2）图B中横坐标是DNA含量，DNA含量在2c～4c之间，说明DNA正在进行复制，对应图A中的S期，2c对应图A中的G1期，4c对应图A中的G2期和M期。

（3）从图A可以看出细胞周期为10h，S期为2h，G1期为6h，共6000个细胞，所以取样总细胞数为：

N＝T×

＝10×

＝10000个。

所以S期的细胞数目为：

n＝t×

＝2×

＝2000个。

答案：

（1）DNA复制　

（2）2c　4c　（3）2000

【易错提醒】细胞周期的2点提醒

1．分裂间期的特征：

间期又分为G1期、S期、G2期，G1期进行RNA和有关蛋白质的合成，为S期DNA的复制做准备；

S期合成DNA；

G2期进行RNA和蛋白质的合成，特别是微管蛋白的合成。

2．观察细胞分裂过程中染色体形态、数目的变化时，应选择细胞周期短、分裂期相对较长的细胞；

由于分裂间期远比分裂期长，视野中处于间期的细胞数目更多。

高频考点三　有丝分裂各时期的特点及细胞图像的识别

例3、下图是某动物细胞有丝分裂模式图，有关叙述不正确的是（　　）

A．上述细胞有丝分裂的顺序是甲、丁、乙、丙

B．显微镜下观察到最多的细胞处于甲时期

C．开始出现染色体的时期是丁；

染色体开始转变成染色质形态的时期是丙

D．若某药物可抑制纺锤体形成，则它极可能是作用于丙图

[解析]　图中甲为间期，乙为后期，丙为末期，丁为前期，故图中细胞有丝分裂顺序为甲→丁→乙→丙，A正确；

细胞周期中，间期历时最长，显微镜观察处于间期的细胞数目最多，B正确；

细胞有丝分裂中，染色体出现在前期，消失转变为染色质在末期，C正确；

纺锤体的形成是在前期，D错误。

[答案]　D

【方法技巧】1．根据染色体变化识别细胞分裂时期

（1）染色质变为染色体，染色体散乱分布→前期，如图1。

（2）着丝点排列在赤道板上→中期，如图2。

（3）着丝点分裂，染色体数目增加一倍→后期，如图3。

（4）染色体变成染色质→末期，如图4。

2．“三看”法界定动植物细胞有丝分裂图像

【变式探究】下图为植物细胞有丝分裂各时期图像，下列叙述错误的是（　　）

A．有丝分裂的分裂期，细胞出现的先后顺序是①⑤②③

B．图中M为赤道板、N为核仁、P为星射线

C．有丝分裂过程中，核DNA的复制与染色体复制是同步进行的

D．细胞④内有蛋白质的合成，且合成场所为一种无膜结构的细胞器

答案　B

D项正确。

【变式探究】下列是一组动物活细胞有丝分裂图，有关说法正确的是（　　）

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．该生物与高等植物有丝分裂的区别主要在c和e两个时期，秋水仙素使基因突变作用在e时期

C．d图细胞中同源染色体联会，形成四分体

D．上述细胞在细胞周期中出现的顺序是a→c→d→e→b

选D。

动物细胞分裂末期不出现细胞板，A错；

秋水仙素使基因突变作用在a，B错；

有丝分裂不形成四分体，C错；

其顺序为a→c→d→e→b。

高频考点四　有丝分裂过程中DNA、染色单体、染色体的数目变化曲线分析

例4、下面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。

下列对该图的分析正确的是（　　）

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表示着丝点分裂，染色体数目加倍，但核DNA分子数目不变

D．②→③表示同源染色体相互分离，染色体和核DNA分子数目也随之减半

[答案]　C

【方法技巧】细胞分裂过程中直方图的分析方法

直方图是表示细胞有丝分裂过程中数量关系的常用图形，典型直方图如下图所示，图中纵坐标表示一个细胞核中的DNA、染色单体、染色体数。

一般从两个方面判断细胞所属的分裂时期：

（1）根据染色单体变化判断各时期

（2）根据比例关系判断各时期

【变式探究】下列3个图表示有丝分裂细胞中不同时期染色体和DNA的数量关系。

有关叙述不正确的是（　　）

A．处于图2中B→C段的包含图1所示细胞，图1细胞中有8条染色单体

B．完成图2中C→D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图3中d所示的情况

D．图3中a可对应图2中的B→C段；

图3中c对应图2中的A→B段

图1表示细胞有丝分裂中期，有8条染色单体，图2表示每条染色体的DNA分子数，AB为间期的S期，BC为间期的G2期、前期、中期，DE为后期、末期，A正确；

图2中C→D段变化的原因是着丝点分裂，B正确；

染色体数∶DNA数为1∶1或1∶2，不会出现图3中d所示的情况，C正确；

图3中a表示有丝分裂后期和末期，c表示间期的G1期（DNA复制之前），D错误。

高频考点五观察植物细胞有丝分裂

例5．下图是关于观察洋葱有丝分裂实验的部分操作，下列评价合理的是（　　）

A．剪取洋葱根尖2～3mm，因为该区域属于根毛区，细胞有丝分裂旺盛

B．该实验步骤中唯一错误的是在②和③之间缺少用清水漂洗这一环节

C．在观察的图像中，b属于分生区的细胞，细胞已死亡

D．若用图中b区域的细胞观察质壁分离和复原，实验现象明显

解析　根尖2～3mm的区域属于分生区，A项错误；

在②和③之间应增加清水漂洗这一环节，而在③和⑤之间的清水漂洗环节应删除，B项错误；

分生区的细胞呈正方形，细胞经解离已死亡，C项正确；

b区域的细胞属于分生区细胞，其液泡较小，渗透作用不明显，用于观察质壁分离与复原，现象不明显，D项错误。

【变式探究】右图是某同学在观察洋葱根尖细胞有丝分裂时拍摄的显微照片，下列叙述正确的是（　　）

A．甲细胞中每条染色体的着丝点排列在细胞板上

B．乙细胞中染色体被平均分配，移向细胞两极

C．甲和乙细胞中的染色体数目相等，DNA含量相同

D．统计图中处于分裂期的细胞数可计算细胞周期长短

项错误。

【注意事项】实验成功的关键及注意事项

1．步骤

（1）先漂洗再染色，两步骤不能颠倒。

（2）解离充分细胞才能分散，不会重叠。

（3）染色时，染色液的浓度和染色时间必须掌握好，应注意染色不能过深，否则显微镜下一片紫色，无法观察。

（4）压片时用力必须恰当，过重会将组织压碎，过轻则细胞未分散，二者都将影响观察。

2．观察

（1）先在低倍镜下找到分生区细胞，其特点是细胞呈正方形，排列紧密；

再换用高倍镜。

若找到长方形细胞，则观察到的是不再分裂的伸长区细胞（见右图）。

（2）观察到的不同时期细胞数目的多少反映出各时期经历时间的长短。

例如，间期最长，故观察到的细胞最多。

（3）细胞解离后已被杀死，从而观察不到动态分裂过程，因此要通过移动装片寻找不同时期的细胞分裂图像。

（4）同一视野可以看到不同分裂时期的细胞图像，说明同一个体各个细胞分裂不同步。

【变式探究】在“观察植物细胞的有丝分裂”实验中，三位实验人员制作洋葱根尖装片的操作步骤如下表所示（“＋”表示操作，“－”表示未操作）：

实验人员

操作

取材

解离

漂洗

染色

制片

甲

根尖1～3mm处

－

＋

乙

丙

根尖5～7mm处

则甲、乙、丙观察到的实验现象分别是（　　）

A．细胞重叠、染色体着色很浅不清楚、细胞分散染色体清楚

B．细胞分散但看不到染色体、染色体着色清楚、细胞分散染色体清楚

C．细胞重叠、染色体着色很浅不清楚、细胞着色清楚但看不到染色体

D．染色体着色很浅不清楚、细胞分散染色体清楚、细胞分散染色体清楚

解析　解离的目的是使细胞分散开，甲未解离，细胞相互重叠；

漂洗的目的是洗去解离液，便于染色，乙未漂洗，影响染色效果，染色体着色很浅不清楚；

根尖5～7mm处为伸长区，伸长区细胞已失去分裂能力，染色体呈染色质状态，故观察不到染色体。

1．（2018全国Ⅲ卷，2）下列关于细胞的结构和生命活动的叙述，错误的是（　　）

A．成熟个体中的细胞增殖过程不需要消耗能量

B．细胞的核膜、内质网膜和细胞膜中都含有磷元素

C．两个相邻细胞的细胞膜接触可实现细胞间的信息传递

D．哺乳动物造血干细胞分化为成熟红细胞的过程不可逆

【答案】A

【解析】成熟个体中的细胞增殖过程中，间期DNA复制和蛋白质合成需要消耗能量，分裂期纺锤丝牵引染色体运动需要消耗能量，A错误；

细胞的核膜、内质网和细胞膜中都属于生物膜，主要由磷脂和蛋白质组成，都含有磷元素，B正确；

两个相邻细跑的细胞膜直接接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞，C正确；

哺乳动物造血干细胞分化为成熟红细胞，属于细胞分化，细胞分化一般不可逆，D正确。

2．（2018全国Ⅲ卷，4）关于某二倍体哺乳动物细胞有丝分裂和减数分裂的叙述，错误的是（　　）

A．有丝分裂后期与减数第二次分裂后期都发生染色单体分离

B．有丝分裂中期与减数第一次分裂中期都发生同源染色体联会

C．一次有丝分裂与一次减数分裂过程中染色体的复制次数相同

D．有丝分裂中期和减数第二次分裂中期染色体都排列在赤道板上

【答案】B

【解析】本题主要考查有丝分裂和减数分裂的有关知识。

有丝分裂后期与减数第二次分裂后期都发生着丝点分裂，姐妹染色单体分离，移向两极，A正确；

有丝分裂不发生同源染色体联会，减数第一次分裂前期发生同源染色体联会，B错误；

有丝分裂与减数分裂染色体都只复制一次，C正确；

有丝分裂和减数第二次分裂的染色体行为类似，前期散乱分布，中期染色体排列在赤道板上，后期姐妹染色单体分离，D正确，所以选B。

1．（2017年江苏卷，16）假如下图是某生物体（2n＝4）正常的细胞分裂示意图，下列有关叙述错误的是（　　）

A．该细胞处于减数第二次分裂后期

B．若染色体①有基因A，则④有基因A或a

C．若图中的②表示X染色体，则③表示Y染色体

D．该细胞产生的子细胞中有2对同源染色体

体，D正确。

2．（2017年江苏卷，30）某研究小组以同一品种芹菜根尖和花粉母细胞为材料，开展芹菜染色体核型分析实验。

图1、图2是从两种材料的30个显微图像中选出的两个典型图像。

请回答下列问题：

（1）将剪取的芹菜幼根置于2mmol/L的8-羟基喹啉溶液中处理，以提高根尖细胞中有丝分裂的_____________期细胞的比例，便于染色体观察、计数。

（2）实验中用纤维素酶和果胶酶混合液分别处理根尖、花粉母细胞，目的是___________。

再用低浓度的KCl处理一段时间，使细胞适度膨胀，便于细胞内的_____________更好地分散，但处理时间不能过长，以防细胞_____________。

（3）图1是_____________细胞的染色体，判断的主要依据是_____________。

（4）分析根尖细胞染色体核型时，需将图像中的_____________进行人工配对;

根据图1、图2能确定该品种细胞中未发生的变异类型有_____________（填下列序号）。

①基因突变②单体③基因重组④三体

【答案】

（1）中

（2）去除细胞壁（使细胞分离）染色体吸水涨破

（3）花粉母同源染色体联会

（4）同源染色体②④

【解析】

（1）有丝分裂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。

（2）植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，故用纤维素酶和果胶酶混合液，能去除根尖、花粉母细胞的细胞壁，使组织间细胞相互分离开来。

由于根尖、花粉母细胞无细胞壁，则在低浓度的KCl溶液中，会吸水适度膨胀，使细胞内染色体更好地分散。

但处理时间不能过长，否则无壁的细胞会吸水涨破。

（3）图1中细胞内同源染色体联会形成四分体，应是进行减数分裂的花粉母细胞的染色体。

（4）在分析根尖细胞染色体核型时，需将同源染色体进行人工配对，以判断细胞中染色体的数目和结构是否发生变化；

光学显微镜下可观察到染色体，光学显微镜下不能观察到基因突变和基因重组，故不能确定该品种细胞是否发生了基因突变和基因重组。

观察图1、图2，该品种细胞中染色体数目正常，没有出现单体或三体。

3．（2017·

全国Ⅲ，29）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三种方法。

回答下列问题：

（1）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，处于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期，以达到细胞周期同步化的目的。

（2）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，使细胞周期被阻断，即可实现细胞周期同步化。

经秋水仙素处理的细胞（填“会”或“不会”）被阻断在间期。

（3）血清饥饿法：

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。

分裂间期的特点是（答出1点即可）。

答案　

（1）分裂　分裂间　

（2）纺锤体形成　不会

（3）完成DNA的复制和有关蛋白质的合成

解析　

（1）DNA复制发生在细胞分裂间期；

DNA合成被阻断后，分裂期不受影响，分裂间期受影响，最终细胞会停滞在细胞周期的分裂间期。

（2）秋水仙素通过抑制纺锤体的形成来使细胞中染色体数目加倍，而纺锤体形成于有丝分裂前期，因此经秋水仙素处理的细胞不会被阻断在间期。

（3）分裂间期细胞的特点是完成DNA的复制和有关蛋白质的合成，细胞体积略有增大。

1.（2016海南卷.6）下列与细胞周期有关的叙述，正确的是

A.等位基因的分离发生在细胞周期的分裂间期

B.在植物细胞的细胞周期中纺锤丝出现在分裂间期

C.细胞周期中染色质DNA比染色体DNA更容易复制

D.肝细胞的细胞周期中染色体存在的时间比染色质的长

【答案】C

2.（2016浙江卷.3）下列关于高等动物细胞增殖的叙述，错误的是

A.有丝分裂前的间期和减数分裂前期，都进行1次染色质DNA的复制

B.细胞周期的G2期已经形成了1对中心体，在有丝分裂前期形成纺锤体

C.染色体数为2n=24的性原细胞进行减数分裂，中期II染色体数和染色体DNA分子数分別为12和24

D.若在G2期某染色质的1个DNA分子发生片段缺失，则该细胞有丝分裂产生的2个子细胞均含有该异常DNA

【答案】D

【解析】有丝分裂前的间期和减数分裂前期，DNA都只复制一次，A正确；

动物细胞在G2期已经形成了1对中心体，有丝分裂前期从细胞的两极发出纺锤丝，形成纺锤体，B正确；

细胞的染色体数为24，则减数第二次分裂中期细胞内染色体数为12，DNA分子数为24，C正确；

G2期DNA已经复制完成，一条染色质上有2个DNA分子，如果其上1个DNA分子发生片段缺失，则该细胞有丝分裂形成的2个子细胞只有一个细胞含有异常DNA，D错误。

3.（2016新课标2卷.2）某种物质可插入DNA分子两条链的碱基对之间，使DNA双链不能解开。

若在细胞正常生长的培养液中加入适量的该物质，下列相关叙述错误的是

A.随后细胞中的DNA复制发生障碍B.随后细胞中的RNA转录发生障碍

C.该物质可将细胞周期阻断在分裂中期D.可推测该物质对癌细胞的增殖有抑制作用

【解析】某物质可插入DNA分子两条链的碱基对之间，使DNA双链不能打开，说明该物质会阻碍DNA分子的解旋，因此会阻碍DNA分子的复制、转录和抑制细胞增殖，A、B、D三项均正确；

因DNA分子的复制发生在间期，所以该物质可将细胞周期阻断在分裂间期，C项错误。

4.（2016天津卷.6）在培养人食管癌细胞的实验中，加入青蒿琥酯（Art），随着其浓度升高，凋亡蛋白Q表达量增多，癌细胞凋亡率升高。

下列叙述错误的是

A.为初步了解Art对癌细胞的影响，可用显微镜观察癌细胞的形态变化

B.在癌细胞培养液中加入用放射性同位素标记的Art，可确定Art能否进入细胞

C.为检测Art对凋亡蛋白Q表达的影响，须设置不含Art的对照试验

D.用凋亡蛋白Q饲喂患癌鼠，可确定该蛋白能否在动物体内诱导癌细胞凋亡

【答案】D

（2015年北京卷.3）流式细胞仪可根据细胞中DNA含量的不同对细胞分别计数。

研究者用某抗癌物处理体外培养的癌细胞。

24小时后用流式细胞仪检测，结果如图。

对检测结果的分析不正确的是（）

A.b峰中细胞的DNA含量是a峰中的2倍

B.a峰和b峰之间的细胞正进行DNA复制

C.处于分裂期的细胞均被计数在a峰中

D.此抗癌药物抑制了癌细胞DNA的复制

【解析】由图可知，在b峰中细胞的DNA含量为80，而a峰中细胞的DNA含量为40；

在a峰与b峰之间细胞内的DNA在逐渐加倍，所以正进行着DNA分子的复制；

通过实验组和对照组中，b峰细胞的数量可以看出，实验组中进行DNA复制的癌细胞数量明显减少，则说明该药物对癌细胞DNA复制有抑制作用；

在细胞分裂期中前、中、后三个时期的细胞应位于b峰，而末期的细胞应位于a峰处，所以C错误。

（2015年山东卷.2）关于细胞生命历程的叙述，正确的是（）

A.胚胎细胞中存在与细胞凋亡有关的基因

B.原癌基因与抑癌基因在正常细胞中不表达

C.真核细胞不存在无丝分裂这一细