优化方案版高考生物大一轮复习 第四单元 细胞的生命历程 第12讲 细胞的增殖讲义.docx

1、优化方案版高考生物大一轮复习 第四单元 细胞的生命历程 第12讲 细胞的增殖讲义第12讲细胞的增殖1.细胞的生长和增殖的周期性()2.细胞的有丝分裂()3.细胞的无丝分裂()4.实验：(1)模拟探究细胞表面积与体积的关系(2)观察细胞的有丝分裂学生用书P84一、细胞的生长与细胞周期1生物体的生长原因：一是细胞的生长，二是细胞的分裂。2细胞不能无限长大的原因(1)细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的物质运输效率越低。细胞表面积与体积的关系限制了细胞的生长。(2)细胞核所控制的细胞质范围有一定的限度。3细胞增殖(真核细胞)的周期性(1)条件：连续分裂的细胞；(2)起点：上一次分裂完成时；(3)终

2、点：下一次分裂完成时；(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的比例也不同。二、有丝分裂1过程(以高等植物细胞为例)时间图像主要特点(1) (2)前期 (3)中期 (4)后期 (5)末期 2动植物细胞有丝分裂的主要区别纺锤体形成方式不同细胞分裂方式不同植物细胞细胞两极发出纺锤丝细胞板形成细胞壁动物细胞中心粒发出星射线细胞膜向内凹陷使细胞缢裂3.意义亲代细胞的染色体经过复制后精确地平均分配到两个子细胞中，保持了细胞的亲子代之间遗传性状的稳定性。各期特点有丝分裂中的哪个时期是观察染色体结构和数目变异的最佳时期？提示：中期。三、无丝分裂1特点：分裂过程中不出现纺锤丝和染色体的变

3、化。2过程(1)细胞核先延长，核的中部向内凹进，缢裂成两个。(2)整个细胞从中部缢裂成两部分，形成两个子细胞。3实例：蛙的红细胞。(1)无丝分裂过程中DNA也要复制并均分。(2)无丝分裂是真核细胞的分裂方式，病毒及原核生物不存在无丝分裂。1.(必修1 P114图67改编)如图是蛙的红细胞的无丝分裂过程，和有丝分裂相比，下列叙述正确的是 ()A分裂过程中没有出现纺锤体和染色体的变化B没有DNA和染色体的复制C分裂过程中细胞核缢裂成两个细胞核，因此子细胞中染色体减少一半D无丝分裂只发生在原核生物的细胞分裂中，有丝分裂只发生在真核生物的细胞分裂中答案：A2思维诊断(1)判断下列关于细胞增殖的周期性的

4、叙述(2016江西临川一中期末T20B)人体所有细胞的细胞周期持续时间相同。()在细胞周期中，分裂间期的持续时间通常比分裂期的短。()统计每一时期细胞数占计数细胞总数的比例，能比较细胞周期各时期的时间长短。()(2)判断下列有关细胞分裂的叙述有丝分裂间期不存在染色体，所以不存在染色单体。()(2014高考天津卷T1B)着丝点分裂一定导致DNA数目加倍。()有丝分裂中期，发生联会的同源染色体排列在赤道板上。()在蛙受精卵发育成原肠胚过程中，在细胞内不能发生姐妹染色单体的分开。()在植物细胞有丝分裂末期高尔基体参与细胞壁的形成。()(3)判断下列有关观察细胞有丝分裂实验的叙述(2014高考重庆卷T

5、1B)剪取大蒜根尖分生区，经染色在光镜下可见有丝分裂各时期。()(2014高考山东卷T4B)制作细胞的有丝分裂装片时，洋葱根尖解离后直接用龙胆紫溶液染色。()盐酸解离根尖的同时也为龙胆紫溶液染色创造了酸性环境。()(2016南师大附中期末T7C)解离和压片都有利于根尖分生区细胞分散。()考点一以模式图为载体，考查细胞周期的概念和表示方法学生用书P851细胞周期的表示方法注：在柱状图中，B组细胞中DNA含量在2C4C，说明此时细胞正处于DNA复制时期；C组细胞中DNA已经加倍，说明细胞处于分裂期。2分裂间期的物质变化分裂间期又可划分为G1期(DNA合成前期)、S期(DNA合成期)和G2期(DNA

6、合成后期)，其主要变化如下：(1)G1期：合成RNA和有关蛋白质。(2)S期：完成DNA复制每条染色体上1个DNA复制为2个DNA，且两个DNA位于两条染色单体上，两条染色单体通过一个着丝点连在一起，即：(3)G2期：合成蛋白质主要是用于形成纺锤丝(星射线)。3影响细胞周期的因素(1)内部因素：不同种类的细胞，细胞周期持续的时间不同。间期与分裂期所占比例也不同。(2)外部因素：主要有温度、pH、射线等，这些因素通过影响酶的活性影响细胞周期。因为DNA复制、有关蛋白质合成、能量供给等生理过程都需要酶的参与。 下图表示细胞的有丝分裂，箭头方向表示细胞分裂方向。据图分析下列问题：(1)图1中m1、m

7、2、m3、m4代表细胞分裂某时期所经历的时间，则_表示一个完整的细胞周期。(2)图2中_表示一个完整的细胞周期，黑影部分表示_。(3)图1中_(m1、m2、m3、m4)可进行着丝点的分裂，此时期_(一定、不一定)含染色单体。(4)图2中_时期的细胞可进行DNA复制，加入抑制剂可阻止细胞的分裂。答案(1)m3m2(2)NMN间期(3)m2、m4不一定(4)NM1.下列哪些细胞能进行连续分裂？_2据表分析细胞分裂间期分裂期细胞周期十二指肠细胞13.51.815.3肿瘤细胞18.00.518.5成纤维细胞19.30.720.0若用上述三种细胞观察细胞的有丝分裂，你会选择哪种细胞？说明理由。_提示：1

8、.。2选择十二指肠细胞。原因是细胞周期中分裂期相对较长。1只有连续分裂的细胞才有细胞周期，高度分化的成熟细胞无细胞周期；细胞三种分裂方式中，只有有丝分裂有细胞周期，减数分裂、无丝分裂无细胞周期。2细胞分裂产生的子细胞的去向(1)能持续分裂的细胞：红骨髓造血干细胞、形成层细胞、根尖分生区细胞等。(2)暂时停止分裂的细胞：肝脏细胞、B淋巴细胞等。(3)不能继续分裂的细胞：高度分化的细胞，如神经细胞、精子、浆细胞等。3不同种类生物的细胞周期差别很大；同一物种的生物不同的细胞，细胞周期的时间也不相同，如人体癌细胞的细胞周期就比正常细胞的周期短。细胞周期的判断及表示方法1细胞周期可分为间期和分裂期(M期

9、)，间期又分为G1期、S期和G2期。下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，则下列说法正确的是()细胞周期G1SG2M合计时长(h)1073.51.522A.M期细胞至少需要11.5小时后才能到达G1期和S期的交界处BG2期细胞至少需要11.5小时后才能到达G1期和S期的交界处C所有细胞都被抑制在G1期和S期的交界处都需15小时后D所有细胞都被抑制在G1期和S期的交界处都需22小时后解析：选B。由表中信息可知，M期细胞至少需要10小时后才能到达G1期和S期的交界处，A项错误；G2期细胞到达G1期和S期的交界处至少需要的时间为1.

10、51011.5小时，B项正确；由于DNA的合成在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期的细胞被抑制，若使所有细胞都停留在G1、S期交界处，则刚完成DNA复制的细胞需要经过G2、M和G1期，共需要15小时，但并不是所有细胞都需要15小时，故C、D项错误。2(2016正定中学期末)下面为细胞周期示意图，其中S期内DNA解旋酶和DNA聚合酶的活性较高，处于G0期的细胞属于暂不分裂的细胞。下列相关叙述错误的是()A图示细胞的细胞周期为24 hBS期应为染色体复制及加倍的时期C记忆B细胞所处时期应为G0期DM期是染色单体出现和消失的时期解析：选B。一个细胞周期的总时长为

11、分裂期用时与间期用时之和；染色体加倍发生在有丝分裂后期，属于M期；记忆B细胞受特定抗原刺激后会迅速增殖和分化，可见记忆B细胞属于暂不分裂的细胞，即处于G0期的细胞；染色单体出现在有丝分裂前期，消失在有丝分裂后期，这两个时期均属于M期。以同位素标记分析的形式考查细胞周期过程3(2016长沙模拟)科学家在研究蚕豆根尖分生区细胞的有丝分裂周期时，分别用放射性同位素15N标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸(15NTdR)，用32P标记尿嘧啶核糖核苷酸(32PUdR)，把两种核苷酸被细胞利用的速率绘成曲线如下图所示。已知蚕豆有丝分裂周期为20 h。下列对结果的分析不正确的是()Ab点时，细胞正在大量合成RNABd点

12、时，细胞中DNA含量达到最大值Cce阶段，细胞最容易发生基因突变D蚕豆有丝分裂周期中分裂期时间不超过6 h解析：选B。d点时利用核苷酸的速率最大，但d点到e点，TdR仍然被利用，说明该阶段仍合成DNA，e点时细胞中DNA含量最高。4若将3HTdR(一种含3H标记的脱氧核苷酸)加入细胞培养液中，正在进行DNA复制的细胞就会立即摄取。在相同的条件下，向连续培养的两组细胞培养液中同时加入3HTdR，定期取样，检查被标记细胞所占的百分比如表所示，据此推断正确的是()取样时间组别t0t1t2t3t4t5甲255075100100100乙255075808080A.两组都有25%的细胞不在细胞周期中B两组

13、细胞复制所用时间大致相同C细胞周期的时间应是甲组小于乙组D乙组约有20%的细胞处于细胞周期中解析：选B。从表中信息可知，t3以后两组细胞被标记数分别稳定在100%和80%，据此可推出乙组应有20%的细胞不处于细胞周期中，且两组细胞复制所用时间大致相同。由细胞周期可联系的知识(1)联系基因突变：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，即发生基因突变。(2)联系染色体变异：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)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。 考点二以曲线、图表为载体，考查有丝分裂中

14、相关结构和数量的变化规律学生用书P871有丝分裂相关结构的变化规律细胞结构变化规律纺锤体形成消失(前期)(末期)核膜、核仁消失重建(前期)(末期)中心体倍增移向两极平均分配(间期)(前期)(末期)2.染色体的形态和计数(1)染色体的形态：一条染色体包含一个着丝点和12个臂(染色体的臂有长有短，着丝点的位置可位于染色体的不同部位)。如图1所示。(2)染色体计数：计算染色体的数目时，以染色体着丝点的数目为依据，有一个着丝点，就是一条染色体。如图2所示。3核DNA、染色体、染色单体的数目变化(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2n2n2n4n2n染色体2n2n2n4n2n

15、染色单体04n4n4n00核DNA分子2n4n4n4n4n2n4.一个细胞中DNA、染色体、染色单体含量变化曲线(1)ab、lm变化原因都是DNA分子复制。(2)gh、no变化原因都是着丝点分裂，姐妹染色单体分开，形成子染色体。 (2016江苏盐城中学月考改编)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表示有丝分裂中不同时期每条染色体上DNA分子数变化，图4表示有丝分裂中不同时期染色体和DNA的数量关系。请回答：(1)图1所示细胞中共有4条染色体，_个DNA分子；图2所示细胞中共有_条姐妹染色单体。(2)处于图3中_段的是图1所示细胞；完成图3中_段变化的细胞分裂时期是

16、后期。(3)有丝分裂过程中不会出现图4中_所示的情况，图4中_表示细胞分裂时期对应图2。(4)图3和图4发生基因突变的时期分别是_，此时不发生基因重组。答案(1)80(2)BCCD(3)da(4)AB段、b 时期1通过解说下面的变式曲线深入理解有丝分裂中DNA含量的变化规律(1)图2表示有丝分裂过程中每条染色体上DNA含量变化曲线，图中ef段表示间期，fg段表示含有姐妹染色单体的时期，即有丝分裂的前期和中期，hi段表示有丝分裂的后期和末期。(2)图2中，在有染色单体时，染色体与核DNA数目之比为12；不存在染色单体的时期，染色体数与核DNA数之比为11。图3中BC段表示间期，CD段表示有丝分裂

17、前期和中期，EF段为有丝分裂的后期和末期。(3)图2和图3还可表示减数分裂过程中每条染色体上DNA含量变化曲线图，其中fg(CD)段表示减数第一次分裂和减数第二次分裂的前期和中期。2根据柱状图判断细胞分裂时期的规律(以二倍体生物为例)(1)根据染色单体变化判断各时期染色单体(2)根据比例关系判断各时期DNA染色体染色单体有丝分裂各时期特点及细胞分裂图像识别1(2016浙江宁波十校联考)下列关于高等植物有丝分裂的叙述，正确的是()A前期出现了纤维素组成的纺锤体B中期染色体上的有关基因表达合成后期所需的蛋白质C后期纺锤丝牵拉着丝点使之断裂D末期形成细胞板的过程涉及囊泡膜的融合解析：选D。纺锤体的主

18、要成分是蛋白质，A错误；中期染色体处于高度螺旋化状态，此时核基因不可表达，分裂期所需蛋白质在间期合成，B错误；分裂期染色体的运动是纺锤丝牵拉的结果，但着丝点的分裂，不是纺锤丝牵拉的结果，C错误；高等植物细胞分裂末期形成细胞板涉及来自高尔基体的囊泡膜的融合，D正确。2(2016黑龙江哈尔滨一模)下图是细胞有丝分裂模式图或部分结构图，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丁一定是动物细胞有丝分裂前期解析：选D。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

19、丁乙丙，A正确；细胞周期中，间期历时最长，显微镜观察连续分裂的动物组织细胞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；丁也可能是低等植物细胞，D错误。(1)由中心体参与形成纺锤体的，不一定是动物细胞的分裂，还可以是低等植物细胞的分裂。(2)细胞被缢裂为两部分的，不一定是动物细胞的分裂，也可以是细菌的二分裂。(3)分裂过程中不出现纺锤体的，不一定是无丝分裂，也可以是细菌的二分裂。 有丝分裂过程中染色体、DNA分子、染色单体的数量变化3(概念原理类)有丝分裂的过程中，当细胞的染色体数染色单体数核DNA分子数122时，该细胞还可能会发生()A细胞

20、质进行不均等分裂B着丝点分裂，姐妹染色单体分离C着丝点排列在赤道板上DDNA聚合酶较为活跃解析：选C。细胞中染色体数染色单体数核DNA分子数122时，所处时期为分裂间期染色体复制完成后、前期、中期，因此，该细胞还可能发生着丝点排列在赤道板上(发生在中期)，但不能发生着丝点分裂；DNA聚合酶在分裂间期染色体复制时发挥作用，因此，细胞中不会出现DNA聚合酶较为活跃的现象；有丝分裂中不会发生细胞质不均等分裂。4(坐标曲线类)下图表示某高等动物细胞分裂各阶段染色体数与核DNA数的比例关系(实线表示)和细胞质中mRNA含量的变化(虚线表示)。下列有关叙述错误的是()A该图表示的细胞分裂方式为有丝分裂B核

21、糖体发挥功能的主要时期是c阶段Cd、e阶段细胞中不发生转录过程D核DNA含量加倍发生在b阶段解析：选A。由题分析，实线表示染色体与核DNA的数量比，虚线表示mRNA相对含量，其关系可表示为：项目abcde染色体与核DNA数量比比值为1，每条染色体含有1个DNA分子比值为11/2， DNA正在复制比值为1/2，每条染色体含有2个DNA分子比值为1，每条染色体含有1个DNA分子mRNA相对含量升高，为合成蛋白质做准备DNA复制过程，转录减少升高，为分裂做准备DNA高度螺旋，转录过程受限制该图既可表示有丝分裂也可表示减数分裂，A错误；核糖体的功能是合成蛋白质，因此mRNA含量高的时候也是蛋白质合成旺

22、盛的时期，B正确；d、e阶段核DNA高度螺旋不转录，C正确；DNA分子的复制导致核DNA含量加倍，D正确。5(柱形图类)如图甲表示某二倍体动物细胞有丝分裂图像，图乙、丙、丁分别是对该动物细胞有丝分裂不同时期染色体数、染色单体数和DNA分子数的统计(图乙、丙、丁中的a、b、c表示的含义相同)。下列有关叙述中正确的是()A该动物各个体细胞中都含有4条染色体B图乙中的a、b、c分别表示染色体、DNA和染色单体C图丙可以最恰当地表示图甲所示时期的染色体、DNA和染色单体的关系D图丁所示细胞正处于有丝分裂后期解析：选C。根据题意可知，图甲表示某二倍体动物细胞的有丝分裂图像，从图甲可以看出该细胞处于有丝分

23、裂后期，细胞中有8条染色体，据此可以推得该动物体细胞中一般含有4条染色体，但不能说明该动物各个体细胞中含有的染色体都是4条，如图甲细胞就有8条染色体。根据有丝分裂不同时期染色体、染色单体和DNA分子的数量关系以及染色单体数可出现“0”，可以判断图乙中的a、b、c分别表示染色体、染色单体和DNA。图丙中染色单体数为0，但染色体数与DNA分子数都加倍，据此可判断图丙表示的是处于有丝分裂后期的细胞，故图丙可以最恰当地表示图甲所示时期的染色体、DNA和染色单体的关系。图丁所示细胞中没有染色单体，染色体与DNA数目相等，可以判断该细胞处于有丝分裂末期或间期中DNA复制之前的时期。考点三观察根尖分生组织细

24、胞的有丝分裂学生用书P891实验原理(1)高等植物的分生组织细胞有丝分裂较为旺盛。(2)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。(3)细胞核内的染色体容易被碱性染料(如龙胆紫溶液)染成深色。2实验步骤(1)洋葱根尖的培养：实验前34 d，待根长到约5 cm。(2)实验操作步骤及分析过程操作步骤说明根尖培养实验前34 d，将洋葱放在瓶内装满清水的广口瓶上，底部接触清水，置于温暖处，常换水，待根长约5 cm时取用装片制作取材剪取根尖23 mm(注意取材时间)解离解离液：质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精按11体积

25、比混合；时间：35 min；目的：使组织中的细胞相互分离开来漂洗漂洗液：清水；时间：约10 min；目的：洗去解离液，防止解离过度染色染色液：0.01 g/mL或0.02 g/mL的龙胆紫溶液或醋酸洋红液；时间：35 min；目的：使染色体(或染色质)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，在盖玻片上再加一片载玻片，然后用拇指轻轻地按压载玻片观察先低倍镜观察：找到分生区细胞(正方形、排列紧密)；后高倍镜观察：找出各时期细胞，观察特点并记录各时期的细胞数目绘图中期细胞绘图要点：植物细胞形态近正方形，着丝点排列在赤道板上；有染色单体、纺锤体；无核膜、

26、核仁和中心体 如图为洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂实验的过程，据图回答下列问题：(1)剪取洋葱根尖23 mm，因为该区域属于_区，细胞有丝分裂旺盛。(2)该实验步骤中错误之一是在和之间缺少_这一环节。(3)在观察的图像中，寻找呈正方形、细胞核较大的细胞，b属于_的细胞，细胞已_。(4)视野中处于_的细胞数目最多。答案(1)分生(2)用清水漂洗(3)分生区死亡(4)间期(1)取材时，剪取根尖的长度应为23 mm，过长会包括伸长区，无细胞分裂。(2)解离时间不宜过长，否则根尖细胞的结构会遭到破坏。(3)漂洗是为洗去细胞内部的盐酸，因此要保证足够的时间，否则会影响对染色体(质)的染色。(4)压片时要掌

27、握好力度，过轻，细胞分散不开；过重，会压坏玻片。(5)显微镜下观察到的都是死细胞，不能观察到有丝分裂的动态变化，若视野中找不到某一时期的细胞，可通过移动玻片在邻近的区域中寻找。(6)在显微镜下观察到间期的细胞数目最多，因为间期历时最长。1(2016江苏苏北四市二模改编)下列关于“观察洋葱根尖细胞有丝分裂”实验的叙述，不正确的是()A培养洋葱根尖时，经常换水可防止烂根B解离的目的是让细胞相互分离并保持细胞活性C漂洗的目的是洗去解离液，所用的时间比解离长D观察时应先在低倍镜下找到分生区细胞，此区细胞排列紧密，有的处于分裂状态解析：选B。培养洋葱根尖时，若不换水，根尖会因无氧呼吸产生酒精中毒而烂掉，

28、A正确；解离的目的是让细胞相互分离，解离后的细胞已经死亡，B错误；漂洗的目的是洗去解离液，漂洗时间约10分钟，解离时间为35分钟，故漂洗所用的时间比解离长，C正确；显微镜下的分生区细胞，排列紧密，有的处于分裂状态，D正确。2(原创题)在“观察植物细胞有丝分裂”实验中，三位实验人员制作洋葱根尖装片的操作步骤(“”表示操作，“”表示未操作)如下表所示：实验人员操作取材解离漂洗染色制片甲根尖23 mm处乙根尖23 mm处丙根尖57 mm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