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1、第四单元 细胞的生命历程 第11讲 细胞的增殖,【考纲解读】,考点一 细胞的生长和细胞周期,研析教材 内化基本概念,1.细胞不能无限长大,(1)模拟实验:探究细胞大小与物质运输的关系 细胞模型:大小不同的 。 模拟运输的物质: 。 检测方法:NaOH遇酚酞呈 色。 物质运输效率的表示法: 。 实验结论:细胞越大,细胞的相对表面积越 ,物质运输效率越 ;细胞越小,细胞的相对表面积越 ,物质运输效率越 。,琼脂块,NaOH,紫红,NaOH扩散的体积/整个琼脂块的体积,小,低,大,高,表面积与体积,(2)细胞不能无限长大的限制因素 细胞 的关系。 的控制范围有限。,细胞核,2.细胞增殖的方式及意义,
2、(1)真核细胞的分裂方式: 分裂、 分裂和 分裂。 (2)细胞增殖的意义:生物体 的基础。,有丝,无丝,生长、发育、繁殖、遗传,3.细胞周期 (1)概念的理解 条件: 的细胞。 起点:一次分裂完成时。,连续分裂,减数,终点: 时。 特点:不同种类的细胞细胞周期 (填“相同”或“不同”),分裂间期与分裂期所占比例也 (填“相同”或“不同”)。 (2)组成 分裂间期:时间较长,完成 和 的合成,同时细胞有适度的生长。 分裂期:经历时间较短,包括 、 、 和 。,下一次分裂完成,不同,DNA分子的复制,有关蛋白质,前期,中期,后期,末期,不同,【深挖教材】 (1)既然细胞越小,细胞相对表面积越大,细
3、胞的物质运输效率越高,为什么细胞体积不是越小越好?,提示:酶和各种细胞器需要一个相应的空间。,(2)进行减数分裂的细胞是否具有细胞周期?,提示:否。减数分裂过程中DNA只复制一次,而细胞分裂两次,因此进行减数分裂的细胞不能进行连续分裂,无细胞周期。,1.由细胞形态判断,下列细胞中哪一类细胞最可能具有细胞周期?说明理由。,思考探究 培养科学思维,提示:,都是具有特定形态、结构和功能的细胞,说明发生了分化,失去分裂能力。为球形,可能是干细胞。,ABCA,2.用不同的方法表示细胞周期,a+b,c+d,a+b+c+d+e,A、B、C,C,3.细胞周期与相关知识的联系 (1)基因突变:在细胞分裂 期,
4、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)染色体变异:在细胞分裂 期,秋水仙素或低温都可 的形成,出现多倍体细胞。 (3)细胞癌变:药物作用于癌细胞的分裂 期,DNA分子不能 ,可抑制癌细胞的无限增殖。,间,DNA复制,抑制纺锤体,间,复制,前,剖析题型 提升核心素养,题型一 细胞不能无限长大的原因及模拟实验探究,1.以下有关细胞大小和分裂的叙述正确的是( ) A.细胞体积越小,表面积也越小,物质运输效率越低 B.原核细胞只能通过无丝分裂增加数目 C.人的红细胞可以进行有丝分裂,蛙的红细胞能进行无丝分裂 D.细胞不能无限长大的原因之一是细胞核中的DNA不会随着细胞体积的扩大而
5、增加,D,解析:细胞体积越小,表面积也越小,但相对表面积就越大,物质运输效率越高;原核细胞只能通过二分裂来增加数目;人的红细胞没有细胞核,是已经分化了的细胞,故不再进行有丝分裂;细胞核中的DNA对细胞的生命活动起到主要的调控作用,当细胞体积增大时,细胞核中的DNA不会随之增加,这是限制细胞不能无限长大的原因之一。,2.将一块3 cm3 cm6 cm的含酚酞的琼脂块切成三块边长分别为1 cm、 2 cm、3 cm的正方体。将3块琼脂块放在装有NaOH的烧杯内,淹没浸泡10分钟。下列说法正确的是( ) A.随琼脂块增大,NaOH扩散速率增大 B.随琼脂块增大,琼脂块的表面积与体积之比增大 C.随琼
6、脂块的增大,琼脂块中变红的体积增大 D.随琼脂块的增大,琼脂块中变红的体积所占的比例增大,解析:随琼脂块增大,NaOH扩散速率不变;随琼脂块增大,琼脂块的表面积与体积之比变小;在一定时间内,随琼脂块增大,琼脂块中变红的体积所占的比例变小;随琼脂块的增大,琼脂块中变红的体积增大。,C,3.(2018山西沂州模拟)如图为细胞周期的不同表示形式,图甲中G1期、S期、G2期分别表示有丝分裂间期的三个阶段,M期表示有丝分裂的分裂期。下列据图描述细胞周期的相关说法中,正确的是( ) A.诱导细胞的基因突变可使用物理或化学方法,作用于甲的S期或丙的A B段 B.一个完整的细胞周期是指图乙的a+b段或b+c段
7、 C.用秋水仙素处理细胞可作用于丙细胞的AB段 D.细胞中含有染色单体的时间段是M或b、d段,C,题型二 细胞周期的分析,解析:诱导基因突变使用物理方法或化学方法作用于丙的BA阶段;乙图中细胞周期只能用a+b表示,不能用b+c表示;秋水仙素作用于有丝分裂前期,丙细胞的AB段;含有染色单体的时间段为G2和M中的前期、中期,b、d的部 分段。,(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
8、现细胞周期同步化。分裂间期的特点是 (答出1点即可)。,解析:(2)秋水仙素通过抑制纺锤体的形成来使染色体数目加倍,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)分裂间期的特点是完成DNA复制和有关蛋白质的合成,为分裂期准备 物质。,答案:(2)纺锤体形成 不会 (3)完成DNA复制和有关蛋白质的合成,为分裂期准备物质,考点二 细胞的有丝分裂和无丝分裂,1.高等植物细胞有丝分裂各时期的特征连线,研析教材 内化基本概念,提示:b a e d c,细胞两极,2.动物与高等植物细胞有丝分裂的比较,发出纺锤丝,细胞板,中心粒,发出星射线,细胞膜中部,向内凹陷,有,3.有
9、丝分裂的意义 亲代细胞的染色体经过 后精确地 到两个子细胞中,保持了细胞的亲子代间 的稳定性。,复制,平均分配,遗传性状,4.无丝分裂 (1)特点:分裂过程中不出现 和 的变化。 (2)过程: 先延长,核的中部向内凹进,缢裂成两个。 整个细胞从中部缢裂成两部分,形成两个子细胞。 (3)实例: 。,纺锤丝,染色体,细胞核,蛙的红细胞,1.有丝分裂过程中核DNA、染色体数目的变化,思考探究 培养科学思维,(1)一个细胞中核DNA、染色体数量变化规律(以二倍体为例) 列表比较数量变化,2N4N,4N2N,2N,4N,4N2N,曲线表示数量变化 .ab的变化原因是 。 .gh变化的原因是 。,DNA分
10、子复制,着丝点分裂,姐妹染色单体分开,成为子染色体,(2)每条染色体上DNA含量变化 图中pq变化的原因是 。 图中rs变化的原因是 。,DNA分子复制,着丝点分裂,(3)有丝分裂过程中染色体行为变化规律 当有染色单体(前、中期)时,染色体染色单体DNA= 。 当无染色单体(后、末期)时,染色体DNA= 。,122,11,2.根据柱状图判断细胞分裂时期(以二倍体生物为例),染色体复制后的间期 、前期、中期,后期、末期,甲图表示的时期为 。 乙图表示的时期为 。 丙图表示的时期为 。,染色体复制前的间期,题型一 有丝分裂各时期的特点,1.(2018山东济南模拟)在一个细胞周期中,最可能发生在同一
11、时期的是 ( ) A.着丝点的分裂和细胞质的分裂 B.染色体复制和中心体复制 C.细胞板的出现和纺锤体的出现 D.染色体数目加倍和染色单体形成,B,剖析题型 提升核心素养,解析:着丝点的分裂发生在分裂后期,细胞质的分裂发生在分裂末期;染色体复制和中心体复制均发生在分裂间期;细胞板出现发生在分裂末期,纺锤体出现发生在分裂前期;染色体数目加倍在分裂后期,染色单体形成在分裂 间期。,2.(2018湖北重点中学联考)分裂期细胞的细胞质中含有一种促进染色质凝集为染色体的物质。将某种动物的分裂期细胞与G1期(DNA复制前期)细胞融合后,可能出现的情况是( ) A.来自G1期细胞的染色质开始复制 B.融合细
12、胞DNA含量是G1期细胞的2倍 C.来自G1期细胞的染色质开始凝集 D.融合后两细胞仍按各自的细胞周期运转,C,解析:分裂期细胞的细胞质中含有一种促进染色质凝集为染色体的物质。当分裂期细胞与G1期细胞融合后,该物质就会促进来自G1期细胞的染色质凝集为染色体,导致融合的细胞无法进入S期,所以来自G1期细胞的染色质不再复制;分裂期细胞中DNA含量是G1期的1倍(末期)或2倍(前、中和后期),因此融合细胞中的DNA含量是G1期细胞的2倍或3倍;融合的细胞由于染色质凝集,无法进行染色体的复制,因此不会进入分裂状态。,有丝分裂过程中的4个易错点,题后提升,(1)有丝分裂全过程均存在同源染色体,但不联会、
13、不分离。 (2)姐妹染色单体在间期就已形成,只是呈染色质形态,而染色体形态出现于前期。 (3)后期着丝点分裂是一种受遗传物质控制的自动分裂,与纺锤丝的牵引无关。若用秋水仙素抑制纺锤体的形成,没有纺锤丝的牵引,细胞中染色体的数目仍可加倍。 (4)赤道板不是细胞结构,是一假想平面,在光学显微镜下看不到;细胞板是一真实结构,光学显微镜下能看到,出现在植物细胞有丝分裂的末期。,题型二 有丝分裂过程中染色体和DNA分子数的变化,3.小鼠体细胞培养过程中,发现细胞分为3种类型:甲类细胞核DNA量为4C,乙类细胞核DNA量为2C,丙类细胞核DNA量为2C4C。下列推测错误的是( ) A.甲类细胞和乙类细胞中
14、都含有同源染色体 B.用药物抑制细胞的DNA复制,乙类细胞比例将增加 C.乙类细胞中可能存在DNA解开双螺旋的现象 D.秋水仙素作用于丙类细胞,能使其染色体数目加倍,D,解析:小鼠体细胞培养过程中进行的是有丝分裂,有丝分裂不同时期细胞中都存在同源染色体;在体细胞培养过程中用药物抑制细胞的DNA复制,细胞核中DNA含量不能加倍,使细胞停留在分裂间期(G1期),所以乙类细胞比例将增加;乙类细胞核DNA量为2C,其可能处于分裂间期,存在DNA解开双螺旋的现象,为DNA的复制做准备;丙类细胞处于细胞分裂间期,而秋水仙素作用于细胞分裂前期。,4.(2018湖北武汉模拟)如图为与有丝分裂相关的坐标曲线。下
15、列相关说法不正确的是( ) A.若纵坐标表示一条染色体中DNA的含量,则cd过程细胞中DNA含量不变 B.若纵坐标表示一个细胞中DNA的含量,则e点时一条染色体中DNA的含量与a点相同 C.若纵坐标表示一条染色体中DNA的含量,则ac过程染色体数目不变 D.若纵坐标表示一个细胞中DNA的含量,则ac过程染色体数目不变,D,解析:若纵坐标表示一条染色体中DNA的含量,则cd过程为有丝分裂后期,着丝点分裂,染色体数目加倍,但该过程细胞中DNA含量不变;若纵坐标表示一个细胞中DNA的含量,则e点时一条染色体中DNA的含量与a点相同;若纵坐标表示一条染色体中DNA的含量,则ac过程中着丝点没有分裂,所
16、以染色体数目不变;若纵坐标表示一个细胞中DNA的含量,则ac过程包括有丝分裂后期,其中有丝分裂后期时染色体数目加倍。,考点三 实验:观察根尖分生组织细胞的有丝分裂,实验基础,1.实验原理,分生组织,(1)植物的根尖 细胞有丝分裂较为旺盛。 (2)根据有丝分裂各个时期内 ,识别该细胞所处时期。 (3)细胞核内的染色体(质)易被 染料着色。,染色体的存在状态,碱性,2.实验步骤,(1)洋葱根尖的培养 实验前培养34 d,待根长到约 5 cm。,(2)装片的制作 取材:取根尖 _,23 mm,盐酸,酒精,使组织中的细胞互相分离开来,解离过度,染色,0.02g/mL的龙胆紫,染色体着色,制片：用镊子尖
17、将根尖弄碎,盖上盖玻片,复加一片 ,用拇指轻压使其分散开 (3)观察 低倍镜观察:根据根尖细胞特点找到 细胞(分生区细胞的特点:细胞呈 形,排列 ),载玻片,分生区,正方,紧密,高倍镜观察:先找到 期细胞,再找 期细胞,最后找 期细胞 (4)绘图 绘制植物细胞有丝分裂 期简图。,中,前、后、末,间,中,重点透析,1.选材:保证选取的是分生区细胞。 2.解离时间:解离时间要严格控制,解离时间不能太短,否则细胞间果胶未溶解,压片时细胞不易分散,达不到较好的效果;时间过长则细胞分离过度、过于酥软,无法取出根尖进行染色和制片。 3.压片:压片时用力必须恰当,过重会将盖玻片压破;过轻则细胞未分散,二者都
18、会影响观察效果。 4.观察:对细胞有丝分裂过程的观察不可能看到连续的分裂过程,因为在解离过程中细胞已经死亡,需要不断移动装片,在不同的视野中找到各个时期的分裂图像。,题型演练,题型一 实验原理和操作,1.下列植物细胞中,适合观察细胞有丝分裂的是( ) A.蚕豆叶肉细胞 B.洋葱鳞片叶表皮细胞 C.蚕豆根尖分生区细胞 D.洋葱根尖伸长区细胞,C,解析:根尖分生区细胞有丝分裂旺盛。,2.(2018山西太原月考)下图为某学生进行某实验的基本操作步骤,下列相关表述正确的是( ) A.观察有丝分裂后期的图像,可见纺锤丝牵引着染色体平均分成两组向两极缓慢移动 B.该同学的操作步骤中错误的是解离后先染色再用
19、清水漂洗 C.f步骤在临时装片上再加一块载玻片,目的是防止盖玻片滑动 D.为节省时间可直接用高倍显微镜找出分裂中期的细胞并观察,B,解析:解离时洋葱根尖细胞死亡,在显微镜下不能观察到细胞分裂的动态过程;进行该实验的操作步骤是:解离、漂洗、染色、制片;f步骤在临时装片上再加一块载玻片的目的是防止在压片过程中将盖玻片压破;利用显微镜观察细胞分裂时必须先用低倍镜后再转换成高倍镜。,题型二 实验结果观察,3.某同学在用光学显微镜“观察洋葱根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中,以下说法正确的是( ) A.绝大多数细胞中能观察到染色体 B.分裂中期的细胞中赤道板清晰可见 C.观察到细胞分裂末期细胞板逐渐形成
20、新的细胞壁 D.用碱性染料龙胆紫溶液或醋酸洋红溶液对染色体染色,D,解析:根尖分生组织中大多数细胞处于分裂间期,染色体存在于细胞分裂的分裂期,因此绝大多数细胞观察不到染色体;赤道板只是一个假想的位置,无法观察到;经过解离后,细胞已经死亡,故不能观察到末期细胞板逐渐形成新的细胞壁。,4.(2018湖北宜昌模拟)如图为显微镜下观察到的家鸽肝脏细胞的临时装片。下列有关叙述正确的是( ) A.细胞甲中染色体数最多,便于观察染色体形态 B.DNA复制所导致的染色体数目加倍发生在细胞乙 C.细胞丁中同源染色体分离 D.细胞丙和细胞戊中细胞核结构及染色体形态变化相反,D,解析:细胞甲为中期,便于观察染色体形
21、态,但染色体数不是最多;DNA复制发生在乙细胞中,但染色体数目没有加倍;同源染色体分离发生在减数分裂过程中,有丝分裂过程中不发生同源染色体分离;细胞丙是前期,细胞戊是末期,细胞核的解体和重建,染色体与染色质的转化相反。,【构建知识网络】,课堂小结,1.细胞体积越大,细胞的表面积与体积之比就越小,物质运输的效率就越低。 2.细胞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。 3.动物细胞的一个细胞周期中,DNA复制和中心粒的倍增均发生在分裂间期。 4.真核细胞的分裂方式有三种:无丝分裂、有丝分裂和减数分裂。 5.有丝分裂最重要的变化是间期DNA复制,数目倍增;分裂期在纺锤体作用下将复制后的亲代细胞染色体,精确地平均分配到两个子细胞中,在细胞的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性。,【记忆核心要点】,