生物高考一轮复习-第四单元-第11讲-细胞的增殖

第11讲细胞的增殖1.简述细胞的生长和增殖的周期性。2.概述细胞的有丝分裂过程。3.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。目标要求内容索引考点一细胞的生长和细胞周期考点二细胞的有丝分裂考点三观察根尖分生组织细胞的有丝分裂01细胞的生长和细胞周期测量―→记录3cm0.5cm1cm0.5cm0.5cm2cm将含酚酞的琼脂块浸泡在NaOH溶液中【实验探究】细胞大小与物质运输的关系考点1.细胞不能无限长大的原因制备大小不同的含酚酞的琼脂块将琼脂块捞取、干燥、切割思考：1.大小不同的琼脂块、NaOH分别模拟什么？2.如何模拟物质的运输？如何检测？3.如何判断物质的运输效率？细胞运输的物质细胞大小NaOH进入琼脂块中与酚酞反应呈紫红色NaOH在琼脂块中扩散的体积与整个琼脂块体积之比边长(cm)表面积(cm2)体积(cm3)表面积/体积比值NaOH扩散的深度/cmNaOH扩散体积/整个琼脂块的体积1236245418276320.50.50.519/277/81表面积与体积之比随琼脂块增大而NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随琼脂块增大而。结论：细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的物质运输的效率越低。减小减小考点1.细胞不能无限长大的原因考点1.细胞不能无限长大的原因(1)受的制约：细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的物质运输的效率就越低。(2)受的制约：细胞核中的DNA是有限的，其能够控制的细胞质的范围有限。相对表面积核质比考点2.细胞增殖(1)概念：细胞以分裂的方式进行增殖，包括和整个连续的过程。(2)方式：真核细胞：无丝分裂、分裂和分裂；原核细胞：二分裂。(3)意义：是重要的细胞生命活动，是生物体的基础。物质准备细胞分裂有丝减数生长、发育、繁殖、遗传无丝分裂和减数分裂没有细胞周期考点3.细胞周期(1)范围：连续进行分裂的细胞才有细胞周期。(2)概念：连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到分裂完成时为止，为一个细胞周期。一个细胞周期包括两个阶段：分裂间期和分裂期，分裂间期完成，为分裂期进行活跃的物质准备，同时细胞有适度的生长。有丝下一次DNA分子的复制和有关蛋白质的合成例、下列材料中具有细胞周期的有哪些？＿＿＿＿＿＿＿＿。①根尖分生区细胞②皮肤生发层细胞③神经细胞④精子或卵细胞⑤胚胎干细胞⑥人的成熟红细胞⑦植物形成层细胞⑧叶肉细胞⑨洋葱表皮细胞⑩根成熟区细胞⑪受精卵⑫癌细胞⑬愈伤组织细胞①②⑤⑦⑪⑫⑬2.分裂间期的物质变化G1期：又称DNA合成前期，主要进行RNA和有关蛋白质(如DNA聚合酶等)的合成，核糖体增生，为S期DNA的复制做准备。S期：又称DNA合成期，主要进行DNA的复制，此时最易发生基因突变。G2期：又称DNA合成后期，发生的是有丝分裂所必需的一些蛋白质的合成。考点3.细胞周期1.分裂间期：时间长，占细胞周期的90%以上，主要进行DNA的复制和相关蛋白质的合成。例.某科学家用放射性同位素分别标记U和T的培养基培养蚕豆根尖分生区细胞，观察其有丝分裂周期为20小时，根据这两种碱基被细胞利用的速率，绘制成的曲线如图所示。下列对此结果的分析中，不正确的是（）BA．b点时刻，细胞正大量合成RNAB．d点时刻，细胞中DNA含量达到最大值C．ce阶段，细胞最容易发生基因突变D．蚕豆根尖细胞有丝分裂周期中，分裂期时间不超过5小时103.细胞分裂间期依次划分为G1期、S期和G2期，研究者将处于不同时期的细胞进行融合，实验结果如图所示。其中灰色的部分是细胞核，黑点代表中心体。下列推断正确的是(不定项)讲义P70A.引发中心体复制的物质持续存在到G2期B.中心体和DNA复制可能同时进行C.S期细胞中存在使G1期细胞核进入S期的物质D.中心体的复制始于G1期，在G2期复制完毕考向二细胞周期的相关实验分析√√√解析据题图可知，G1期的细胞含有1个中心体，S期和G2期的细胞含有2个中心体，G1期的细胞和G2期的细胞融合，G1期的细胞可以完成中心体的复制，由此推测引发中心体复制的物质可持续存在到G2期，A项正确；G1期和S期的细胞融合，G1期细胞进入S期，完成中心体的复制，中心体和DNA复制可能同时进行，B项正确；根据B项推测可知，S期细胞中存在使G1期细胞核进入S期的物质，C项正确；S期细胞含有2个中心体，即中心体在S期复制完毕，D项错误。(3)细胞周期的表示方法方法名称表示方法用字母表示扇形图分裂间期可表示为。分裂期可表示为。一个细胞周期可表示为。直线图分裂间期可表示为。分裂期可表示为。一个细胞周期可表示为。A→B→C→Aa＋b或c＋dC→AA→C(用图中字母和箭头表示)b或da或c注意：一个细胞周期中，分裂间期在前，分裂期在后，且分裂间期的时间比分裂期长。例：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考点3.细胞周期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√注意：细胞周期的特点：不同种类细胞的细胞周期不一定相同，分裂间期与分裂期所占比例也不一定相同。(1)细胞越小，相对表面积也越小，这样有利于提高物质运输效率()(2)同一生物体器官的大小主要取决于细胞数量的多少()(3)同一生物的不同组织细胞都具有细胞周期()(4)任何具有分裂能力的细胞都具有细胞周期()(5)洋葱的表皮细胞比分生区细胞的增殖周期长()(6)多细胞生物体的生长依赖于细胞的生长和细胞的增殖()(7)原核生物进行无丝分裂（）(8)蛙的红细胞和人的成熟红细胞进行无丝分裂（）(9)减数分裂中的染色体具有周期性变化（）×√××正误辨析×√×××2.(2019·四川成都石室中学高三入学考)科学家用被32P标记的磷酸盐溶液浸泡蚕豆幼苗，追踪蚕豆根尖细胞分裂情况，得到蚕豆根尖分生区细胞连续分裂数据如图所示，以下说法正确的是A.蚕豆根尖细胞分裂的细胞周期为19.3h，a→c表示一个细胞周期B.用含32P的磷酸盐溶液主要是标记蚕豆幼苗细胞中的蛋白质和DNAC.在a→b时期内，完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成D.显微镜观察分生区细胞，绝大多数是处于b→c期√解析一个完整的细胞周期是从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，a→c不能表示一个细胞周期，b→d或d→f为一个完整的细胞周期，A错误；用含32P的磷酸盐溶液作标记物主要用来标记DNA，B错误；a→b时期为分裂期，在分裂间期完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，C错误；b→c为分裂间期，分裂间期所处时间较长，显微镜观察时看到的细胞多数处于分裂间期，D正确。4.(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。分裂分裂间解析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。纺锤体形成不会解析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分裂间期。(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)。完成DNA复制和有关蛋白质的合成解析分裂间期细胞的特点是完成DNA复制和有关蛋白质的合成，细胞体积略有增大。02细胞的有丝分裂1.有丝分裂——重要概念辨析第一组：染色质、染色体、染色单体、姐妹染色单体、DNA1.染色体=蛋白质+DNA2.染色体和染色质是同种物质在不同细胞时期的两种存在形式间期：染色质分裂期：主要是染色体复制后着丝点分裂染色单体分开着丝点高度螺旋解螺旋1.有丝分裂——重要概念辨析第二组：赤道板、细胞板、细胞壁赤道板细胞板细胞壁虚拟平面实际存在主要成分：纤维素和果胶发展成1.有丝分裂——重要概念辨析第三组：纺锤体、纺锤丝、星射线纺锤丝星射线植物细胞：由细胞两极发出纺锤丝构成纺锤体动物细胞：由中心体发出星射线构成纺锤体2.有丝分裂过程——以高等植物细胞为例复制加倍做准备前期膜仁消失现两体中期两体清晰位中央后期分裂加倍移两极末期两体消失现膜仁注：①DNA复制时期、加倍时期；②染色体复制时期、加倍时期；③观察染色体最清晰的时期；④染色单体形成、消失的时期；⑤染色体与DNA的比值为1:1的时期、为1:2的时期；⑥最易发生基因突变的时期间期例：某学生观察植物根尖细胞有丝分裂后绘制了如下一些染色体行为简图，其中正确的是()A间期前期中期后期末期3.动物细胞和植物细胞有丝分裂的主要区别3.动物细胞和植物细胞有丝分裂的主要区别项目纺锤体的形成方式不同(前期)细胞分裂方式不同(末期)高等植物细胞从细胞的两极发出形成纺锤体由形成细胞壁，将细胞分隔成两部分动物细胞由中心粒发出形成纺锤体由从细胞中部向内凹陷，将细胞缢裂成两部分纺锤丝细胞板星射线细胞膜例：依据生理特点，鉴别一个正在进行有丝分裂的细胞是植物细胞还是动物细胞，最可靠的方法是检查它()A．DNA的复制方式B．是否出现星射线C．细胞质分成两部分的方式D．是否出现纺锤体C4.与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用细胞器名称生物类型作用时期生理作用核糖体动物、植物主要是间期合成相关_______线粒体动物、植物整个细胞周期提供能量高尔基体期与的形成有关中心体期与的形成有关蛋白质末前植物动物、低等植物细胞壁(板)纺锤体5.有丝分裂的意义将亲代细胞的染色体经过复制(实质为DNA的复制)之后，精确地平均分配到两个子细胞中，保持了细胞的亲代和子代之间的稳定性。遗传性状如图是两种二倍体生物(2n＝6)有丝分裂过程中相关图像，请分析：(1)甲图是细胞有丝分裂前期，乙图是细胞有丝分裂后期。热点拓展考向一有丝分裂的过程和图像分析(2)甲、乙两图中的染色体数目之比为，核DNA数目之比为。(3)乙图中是否有同源染色体？其产生的子细胞中是否有同源染色体？提示有；有。高等植物动物1∶21∶1(4)有丝分裂后期着丝点的分裂是不是纺锤丝牵引的结果？如何验证你的结论？提示着丝点的分裂不是纺锤丝牵引的结果。用秋水仙素处理分裂中的细胞，抑制纺锤体形成，后期染色体的着丝点照样可以分裂，从而使细胞中染色体数目加倍，这就说明着丝点分裂不是纺锤丝牵引所致。命题示例5.(2019·河南洛阳联考)下列关于细胞分裂各时期的叙述，正确的是A.有核膜和核仁的时期，细胞内的DNA聚合酶较为活跃，而RNA聚合酶不活跃B.染色体螺旋化程度达到最高的时期，细胞内不一定有同源染色体，但一定有染色单体C.着丝点数目加倍的时期，细胞内的全部染色体数与全部DNA数之比为1∶1D.蛋白质合成较旺盛的时期，纺锤体可由中心粒发出的星射线或者细胞两极发出的纺锤丝形成√解析细胞分裂间期有核膜和核仁，间期主要完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，此时细胞内的DNA聚合酶与RNA聚合酶均较为活跃，A错误；中期染色体螺旋化程度达到最高，此时细胞内一定有染色单体，但对于只含一个染色体组的单倍体而言，中期细胞没有同源染色体，B正确；有丝分裂后期着丝点数目加倍，该时期细胞内染色体数与核DNA数之比为1∶1，但细胞质中还有少量DNA，C错误；间期蛋白质合成较旺盛，而纺锤体的形成发生