【一輪復習】6.1 細胞的增殖

細胞的增殖 考試說明1.細胞的生長和增殖的周期性( )。2.細胞的無絲分裂( )。3.細胞的有絲分裂( )。4.實驗:(1)觀察細胞的有絲分裂。 (2)模擬探究細胞表面積與體積的關系。 考點互動探究知識梳理 考點一細胞增殖的周期性瓊脂塊 紫紅色 (2)細胞不能無限長大的原因 細胞體積越大,其相對表面積越,細胞的物質運輸效率就越,因而限制了細胞的長大。 是細胞的控制中心,細胞核中的DNA不會隨著細胞體積的擴大而增加。如果細胞太大,會造成細胞核負擔過重。 考點互動探究 小 低細胞核 無 絲 分 裂 、 有 絲 分 裂 、 減 數(shù) 分 裂兩 聯(lián) 會 和 分 離 減 半考點互動探究 3.細胞增殖的細胞周期 考點互動探究圖4-11-1 連續(xù)分裂下一次分裂完成分裂間期 分裂期 4.細胞通過分裂進行增殖(1)過程:包括物質準備和整個連續(xù)的過程。 (2)方式:真核細胞的分裂方式包括、和減數(shù)分裂。 (3)意義: 單細胞生物:通過而繁衍。 多細胞生物: (的基礎) 親代 生殖細胞(的基礎) 考點互動探究 細胞分裂 有絲分裂 無絲分裂細胞增殖 生長、發(fā)育繁殖、遺傳 理性思維1.歸納與概括 測定細胞周期的長短時,通常需要考慮溫度因素,原因是什么?考點互動探究答案細胞周期受酶的影響,而酶的活性受溫度的影響。 2.歸納與概括 據下表分析,若用下面三種細胞觀察細胞的有絲分裂,你會選擇哪種細胞?說明理由?？键c互動探究答案選擇十二指腸細胞,原因是細胞周期中分裂期時間相對較長。 1.只有連續(xù)分裂的細胞才具有細胞周期,如人體皮膚生發(fā)層細胞、造血干細胞等干細胞、癌細胞、植物根尖分生區(qū)(莖尖生長點)細胞等。只分裂一次便不再分裂的細胞、減數(shù)分裂形成的細胞都不具有細胞周期。高度分化的細胞也不具有細胞周期?？键c互動探究 核心講解 考點互動探究 (2)分裂期(M期):前期、中期、后期、末期。 3.細胞周期的表示方法考點互動探究 abcaa b或 c d A G 分 裂 間 特別提醒(1)不同種類生物的細胞周期有很大差別。(2)細胞周期中,間期所占的時間長,分裂期所占的時間短,因此觀察細胞所處時期時,大部分都處于間期。(3)分裂產生子細胞的三種去向:繼續(xù)分裂、暫不分裂、不再分裂(細胞分化)?？键c互動探究 D D C B 知識拓展關注與細胞周期相聯(lián)系的知識點 基因突變:在細胞分裂間期,DNA復制時容易受到內外因素的干擾而發(fā)生差錯,可能發(fā)生基因突變。 染色體變異:在細胞分裂前期,秋水仙素或低溫都可抑制紡錘體的形成,出現(xiàn)多倍體細胞。 細胞癌變:藥物作用于癌細胞的分裂間期,DNA分子不能復制,可以抑制癌細胞的無限增殖。 免疫:在淋巴因子的作用下,被抗原刺激后的B細胞將進入細胞周期迅速分裂,使細胞周期縮短?？键c互動探究 知識拓展：某些藥物對細胞周期的影響(1)加入蛋白質抑制劑處理G1期細胞,可影響其進入S期。(2)用秋水仙素處理細胞,會使M期的細胞比例增多。(3)加入促進細胞分裂的藥物,將使細胞周期縮短?？键c互動探究 1.有絲分裂過程考點互動探究知識梳理 考點二細胞的有絲分裂和無絲分裂時期 分裂圖像 特點植物細胞 動物細胞間期 完成和合成 細胞適度 DNA復制 有關蛋白質生長 前期 消失 染色質 紡錘體形成植物:發(fā)出紡錘絲 動物:發(fā)出星射線 中期 染色體的排列于赤道板上 染色體形態(tài),數(shù)目清晰 考點互動探究 核膜、核仁染色體細胞兩極中心體著絲點穩(wěn)定 考點互動探究 后期 分裂,分開 子染色體 末期 出現(xiàn),形成兩個細胞核 染色體 消失 細胞質分裂植物:細胞壁 動物:向內凹陷 著絲點 姐妹染色單體移向兩極核膜、核仁染色質紡錘體細胞板細胞膜 2.動植物細胞有絲分裂的主要區(qū)別考點互動探究 圖4-11-3 紡錘絲 中心體 細胞板 縊裂 3.有絲分裂的意義親代細胞的經過復制后精確地平均分配到兩個子細胞中,保持了細胞的親子代之間的穩(wěn)定性。 4.細胞的無絲分裂考點互動探究 圖4-11-4 染色體遺傳性狀染色體 紡錘體蛙的紅細胞 細胞核 中部 正誤辨析1.在動物細胞有絲分裂間期能觀察到由星射線形成的紡錘體。 ()2.在植物細胞有絲分裂末期形成了赤道板。()3.真核細胞的增殖方式主要是有絲分裂,原核細胞主要是無絲分裂。 ()4.在動物細胞有絲分裂末期,細胞膜內陷形成兩個子細胞。 ()5.動植物細胞有絲分裂過程中染色體的形態(tài)、數(shù)目變化不同。 ()考點互動探究 答案 1.2.3.4.5. 考點互動探究 解析 1.在動物細胞有絲分裂前期能觀察到由星射線形成的紡錘體。2.在植物細胞有絲分裂末期形成了細胞板。3.無絲分裂也是真核細胞所特有的分裂方式。5.動植物細胞有絲分裂過程中染色體的形態(tài)、數(shù)目變化相同。 1.細胞周期中幾種細胞結構的周期性變化(1)染色體行為變化規(guī)律考點互動探究 核心講解 圖4-11-6 當有染色單體(G2、前、中期)時,染色體 染色單體 DNA=1 2 2。 當無染色單體(G1、后、末期)時,染色體 DNA=1 1。(2)紡錘體的變化:形成時期為前期,解體時期為末期。(3)核膜、核仁的變化:解體時期為前期,重建時期為末期。(4)中心體變化規(guī)律(動物細胞、低等植物細胞)間期復制前期移向兩極并形成紡錘體末期平均分到子細胞?？键c互動探究 2.通過模型法突破有絲分裂過程中核DNA、染色體及染色單體數(shù)目變化規(guī)律(以二倍體為例)(1)數(shù)量變化考點互動探究 間期 前期 中期 后期 末期染色體 2N 2N 2N 4N 4N2N染色單體 04N 4N 4N 0 0核DNA 2N4N 4N 4N 4N 4N2N (2)曲線變化模型:一個細胞中核DNA含量、染色體數(shù)、染色單體數(shù)的變化及每條染色體上DNA含量的變化曲線考點互動探究 圖4-11-7 技法提煉有絲分裂中核DNA含量變化的兩種曲線變式考點互動探究 圖4-11-12 (1)圖乙表示有絲分裂過程中每條染色體上DNA含量變化曲線,圖中ef段處于間期,fg段表示含有姐妹染色單體的時期,即有絲分裂的G2期、前期和中期,hi段表示有絲分裂的后期和末期。(2)圖丙是圖乙的變式,在有染色單體時,染色體與核DNA數(shù)目之比為1 2,不存在染色單體的時期,染色體與核DNA數(shù)目之比為1 1。圖丙中BC段處于S期,CD段表示有絲分裂G2期、前期和中期,EF段為有絲分裂的后期和末期?？键c互動探究 (3)柱狀圖模型考點互動探究 圖4-11-8 考點互動探究 考點互動探究 3.與有絲分裂有關的細胞器及其生理作用考點互動探究細胞器名稱 細胞類型 作用時期 生理作用核糖體 動、植物細胞 間期(主要) 有關蛋白質的合成中心體 動物細胞、低等植物細胞 前期 紡錘體的形成高爾基體 植物細胞 末期 細胞壁的形成線粒體 動、植物細胞 整個細胞周期 提供能量 特別提醒(1)在有絲分裂過程中,各個時期始終都有同源染色體存在,但它們既不配對,也不分開。(2)赤道板是一種假想平面,不是細胞結構,在光學顯微鏡下看不到;細胞板是一種真實結構,在光學顯微鏡下能看到,出現(xiàn)在植物細胞有絲分裂的末期。(3)用秋水仙素抑制紡錘體的形成,無紡錘絲牽引著絲點,復制后的染色體的著絲點照樣分裂,使細胞中染色體數(shù)目加倍,這就說明著絲點分裂不是紡錘絲牽引所致?？键c互動探究 角度1考查有絲分裂過程及各時期的特征1.2017青海西寧二模 菠菜根的分生區(qū)細胞不斷分裂使根向遠處生長,在分裂過程中不會出現(xiàn)的是 ()A.染色單體形成于分裂間期,消失于分裂后期B.細胞分裂間期,DNA和中心體復制C.外界不利因素引起基因突變通常發(fā)生于細胞分裂間期D.細胞分裂末期,高爾基體參與細胞壁的形成考點互動探究 命題角度 答案 B解析 染色單體形成于間期,消失于后期,A正確;菠菜是高等植物,其細胞中不含有中心體,B錯誤;在有絲分裂間期進行DNA復制,此時外界不利因素容易引起基因突變,C正確;植物細胞有絲分裂末期,高爾基體與細胞壁的形成有關,D正確。 2.2017湖南岳陽一模 下列關于人體細胞有絲分裂的說法正確的是 ()A.女性色盲患者的體細胞分裂后期含有兩個Xb基因B.同源染色體的聯(lián)會和交叉互換發(fā)生在分裂前期C.處于分裂中期和后期的細胞中染色體數(shù)目為體細胞的兩倍D.在有絲分裂后期,一個細胞中的DNA分子數(shù)多于92個考點互動探究 答案 D 角度2通過細胞圖考查細胞分裂特點3.如圖4-11-9是某學生繪制的某高等植物細胞的有絲分裂圖像。下列分析正確的是 ()A.該組圖像中錯誤的是細胞c和細胞eB.正確的細胞分裂順序是afdbC.a時期核仁逐漸解體,核膜逐漸消失D.秋水仙素作用于c時期,使染色體數(shù)目加倍考點互動探究 圖4-11-9 考點互動探究答案 C解析 a表示前期,核仁逐漸解體,核膜逐漸消失,f表示間期,b、e都表示有絲分裂末期,但植物細胞有絲分裂末期出現(xiàn)細胞板,細胞膜不向內凹陷,故細胞b的圖像錯誤,c、d都表示有絲分裂后期,高等植物細胞沒有中心體,故細胞d的圖像錯誤。正確的細胞分裂順序是face。秋水仙素作用于前期,抑制紡錘體的形成,使染色體數(shù)目加倍。 4.如圖4-11-10是某生物體細胞有絲分裂的不同分裂時期的圖像,下列對圖像的描述正確的是 ()A.該生物可能是低等植物B.甲、乙、丙三個細胞內染色體數(shù)、染色單體數(shù)與DNA分子數(shù)比例都為1 2 2C.甲細胞進行中心體倍增,發(fā)出星射線,形成了紡錘體D.甲、乙、丙三個細胞分別處于有絲分裂的前期、后期和中期考點互動探究 圖4-11-10 考點互動探究答案 D解析 由題圖可知,該生物細胞無細胞壁,不是植物細胞;乙細胞中染色體數(shù)、染色單體數(shù)與DNA分子數(shù)比例為101;中心體在間期倍增,而甲細胞處于前期。 角度2考查有絲分裂過程中染色體、DNA數(shù)量的變化5.人體某種癌細胞核DNA含量為2n,體外培養(yǎng)的癌細胞能不斷增殖并保持遺傳穩(wěn)定性,對培養(yǎng)液中細胞的核DNA含量情況進行測定,發(fā)現(xiàn)核DNA含量有2n、2n4n及4n三種類型。以下推測正確的是 ()A.處于有絲分裂間期的細胞核DNA含量都為2nB.核DNA含量為2n4n的細胞都處于分裂期C.核DNA含量為4n的細胞都處于分裂后期D.若抑制DNA復制,核DNA含量為4n的細胞所占比例減少考點互動探究 D 考點互動探究答案 D解析 癌細胞的分裂方式為有絲分裂,核DNA含量為2n的細胞處于有絲分裂G1期,核DNA含量為2n4n的細胞正在進行DNA復制,處于有絲分裂S期,核DNA含量為4n的細胞處于有絲分裂的G2期和前、中、后、末期,若抑制DNA復制,核DNA含量為4n的細胞所占比例會減少。 6.如圖4-11-11中甲和乙表示有絲分裂不同時期染色體和核DNA的數(shù)量關系,下列有關敘述不正確的是 ()A.觀察染色體形態(tài)和數(shù)目的最佳時期處于圖甲的CD段B.處于圖甲中DE段的細胞染色體數(shù)目加倍,但核DNA含量不變C.圖乙中a對應圖甲中的AB段,c對應圖甲中的EF段D.有絲分裂過程不會出現(xiàn)圖乙中d所示的情況考點互動探究 圖4-11-11 考點互動探究答案 C解析 圖甲中的CD段包括有絲分裂G2期、前期和中期,中期是觀察染色體形態(tài)和數(shù)目的最佳時期,A正確;圖甲中DE段形成的原因是著絲點分裂,此時細胞中染色體數(shù)目加倍,但核DNA含量不變,B正確;圖乙中a表示有絲分裂后期、末期,對應圖甲中的EF段,c時期染色體與核DNA的量比a時期減少一半,對應圖甲中的AB段,C錯誤;圖乙中d表示染色體DNA=21,有絲分裂過程中不存在這種情況,D正確。 考點互動探究考點三觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂分 生 組 織染 色 體 (質 ) 堿 性 染 料高 倍 顯 微 鏡染 色 體 5 cm2 3 mm 15%的 鹽 酸酒 精 相 互 分 離 開 來考點互動探究 解 離 過 度龍 膽 紫 溶 液醋 酸 洋 紅 液染 色 體 (或 染 色 質 ) 載 玻 片分 生 區(qū) 正 方緊 密 中 思維拓展 1.試分析不能對細胞有絲分裂過程進行連續(xù)觀察的原因。如何才能找到細胞分裂各個時期的細胞? 2.試分析在顯微鏡下觀察到間期細胞數(shù)目多,分裂期細胞數(shù)目少的原因。 3.試分析觀察染色體的最佳時期。考點互動探究答案顯微鏡下觀察到的都是死細胞,不能看到細胞分裂的動態(tài)變化過程。若視野中找不到某一時期的細胞,可通過移動裝片從鄰近的區(qū)域中尋找。答案間期歷時長,分裂期歷時短。答案中期染色體形態(tài)穩(wěn)定、數(shù)目清晰,是觀察染色體的最佳時期。 1.如圖4-11-13表示洋蔥根尖細胞有絲分裂裝片的制作與觀察,下列說法正確的是 ()A.甲過程為水解,所用試劑為鹽酸與酒精的混合液B.丙過程可用醋酸洋紅液將染色體染成紫色C.丁過程中蓋上蓋玻片后用拇指輕按蓋玻片使細胞分散D.顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn)只有少數(shù)呈正方形的細胞能看到染色體考點互動探究命題角度 圖4-11-13 考點互動探究答案 D 2.2018四川成都摸底 某同學在觀察植物細胞有絲分裂的過程中,看到的細胞體積較大、呈長方形、排列較為整齊,但不夠緊密,找不到發(fā)生分裂的細胞,則最可能的原因是()A.染色體著色不深,不便于觀察B.裝片未制作好,細胞重疊在一起C.觀察部位錯誤,不是分生區(qū)的細胞D.細胞周期中分裂間期所占時間更長考點互動探究 答案 C解析 該實驗中未找到發(fā)生分裂的細胞,說明原因不是染色體著色不深,A錯誤;該實驗中觀察到細胞排列不夠緊密,可見細胞沒有重疊在一起,說明原因不是裝片未制作好,B錯誤;該實驗中觀察到的細胞體積較大且排列不夠緊密,可見其觀察到的不是分生區(qū)細胞,C正確;細胞周期中分裂間期所占時間更長,但仍然可以找到分生區(qū)的細胞,D錯誤。 點 撥 成 分 或 結 構 時 期 原 因 DNA 間 期 DNA 復 制 染 色 體 后 期 著 絲 點 分 裂 中 心 體 間 期 中 心 體 復 制 考點互動探究1.2016海南卷 下列與細胞周期有關的敘述,正確的是 ()A.等位基因的分離發(fā)生在細胞周期的分裂間期B.在植物細胞的細胞周期中紡錘絲出現(xiàn)在分裂間期C.細胞周期中染色質DNA比染色體DNA更容易復制D.肝細胞的細胞周期中染色體存在的時間比染色質的長 歷年真題明考向 解析 本題考查細胞周期和減數(shù)分裂的相關知識。等位基因的分離發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期,A項錯誤。答案 C 考點互動探究1.2016海南卷 下列與細胞周期有關的敘述,正確的是 ()A.等位基因的分離發(fā)生在細胞周期的分裂間期B.在植物細胞的細胞周期中紡錘絲出現(xiàn)在分裂間期C.細胞周期中染色質DNA比染色體DNA更容易復制D.肝細胞的細胞周期中染色體存在的時間比染色質的長 植物細胞有絲分裂中紡錘絲出現(xiàn)在分裂前期,B項錯誤。染色體高度螺旋化使DNA分子不容易解旋復制,C項正確。細胞周期中間期時間長,分裂期時間短,染色體存在于分裂期,染色質存在于分裂間期,D項錯誤。 考點互動探究2.2014天津卷 二倍體生物細胞正在進行著絲點分裂時,下列有關敘述正確的是 ()A.細胞中一定不存在同源染色體B.著絲點分裂一定導致DNA數(shù)目加倍C.染色體DNA一定由母鏈和子鏈組成D.細胞中染色體數(shù)目一定是其體細胞的2倍 解析 二倍體生物細胞進行著絲點分裂時,細胞處于有絲分裂后期或減數(shù)第二次分裂后期,前者細胞中存在同源染色體,A項錯誤。著絲點分裂導致染色體數(shù)目加倍,但DNA數(shù)目不變,B項錯誤。DNA復制方式為半保留復制,則DNA中一定有一條母鏈和一條子鏈,C項正確。答案 C 考點互動探究2.2014天津卷 二倍體生物細胞正在進行著絲點分裂時,下列有關敘述正確的是 ()A.細胞中一定不存在同源染色體B.著絲點分裂一定導致DNA數(shù)目加倍C.染色體DNA一定由母鏈和子鏈組成D.細胞中染色體數(shù)目一定是其體細胞的2倍 有絲分裂后期染色體數(shù)目增加,是體細胞染色體數(shù)目的2倍,減數(shù)第二次分裂后期,染色體數(shù)也暫時加倍,但與體細胞中染色體數(shù)相等,D項錯誤。 考點互動探究3.2014江蘇卷 如圖4-11-14為動物細胞分裂中某時期示意圖,下列相關敘述正確的是 ()A.甲在分裂前期倍增并移向細胞兩極B.乙和丙在組成成分上差異很大C.該時期細胞中染色體數(shù)是體細胞染色體數(shù)的兩倍D.該時期通過核孔進入細胞核的物質減少 圖4-11-14 考點互動探究答案 B 考點互動探究4.2013海南卷 關于細胞有絲分裂的敘述,正確的是 ()A.赤道板是細胞有絲分裂過程中出現(xiàn)的一種結構B.有絲分裂間期DNA復制的過程需要解旋酶參與C.有絲分裂中期,發(fā)生聯(lián)會的同源染色體排列在赤道板上D.在細胞周期中,分裂間期的持續(xù)時間通常比分裂期的短 解析 赤道板不是細胞結構,是一個假想的平面,故A錯誤;有絲分裂間期DNA復制需要解旋酶,故B正確;有絲分裂過程中同源染色體不會發(fā)生聯(lián)會,故C錯誤;在細胞周期中分裂間期大約占90%95%,故D錯誤。答案 B 考點互動探究5.2013江蘇卷 下列關于動物細胞有絲分裂的敘述正確的是 ()A.分裂間期有DNA和中心體的復制B.分裂間期DNA含量和染色體組數(shù)都加倍C.紡錘體形成于分裂前期,消失于分裂后期D.染色單體形成于分裂前期,消失于分裂后期 解析 本題考查細胞有絲分裂的相關內容,屬于理解能力。細胞分裂間期有DNA的復制和相關蛋白質的合成,動物細胞還有中心體的復制,A項正確;分裂間期DNA復制,其含量加倍,分裂后期著絲點分裂,染色體組數(shù)加倍,B項錯誤;紡錘體形成于分裂前期,消失于分裂末期,C項錯誤;染色單體形成于分裂間期染色體復制時,消失于分裂后期著絲點分裂時,D項錯誤。答案 A 考點互動探究6.2017全國卷 利用一定方法使細胞群體處于細胞周期的同一階段,稱為細胞周期同步化。以下是能夠實現(xiàn)動物細胞周期同步化的三種方法。回答下列問題:(1)DNA合成阻斷法:在細胞處于對數(shù)生長期的培養(yǎng)液中添加適量的DNA合成可逆抑制劑,處于期的細胞不受影響而繼續(xù)細胞周期的運轉,最終細胞會停滯在細胞周期的期,以達到細胞周期同步化的目的。 (2)秋水仙素阻斷法:在細胞處于對數(shù)生長期的培養(yǎng)液中添加適量的秋水仙素,秋水仙素能夠抑制,使細胞周期被阻斷,即可實現(xiàn)細胞周期同步化。經秋水仙素處理的細胞(填“會”或“不會”)被阻斷在間期。 (3)血清饑餓法:培養(yǎng)液中缺少血清可以使細胞周期停滯在間期,以實現(xiàn)細胞周期同步化。分裂間期的特點是(答出1點即可)。 考點互動探究答案 (1)分裂間(或S) (2)紡錘體形成不會(3)完成DNA復制和有關蛋白質的合成,為分裂期準備物質解析 (1)DNA的復制發(fā)生在分裂間期,用DNA合成可逆抑制劑處理細胞,DNA的復制終止,停留在分裂間期。但分裂期的細胞不受影響而繼續(xù)細胞周期的運轉,直至下一個細胞周期的間期時停滯。(2)秋水仙素的作用原理是抑制分裂前期細胞中紡錘體的形成,用秋水仙素處理的細胞不會被阻斷在分裂間期。(3)分裂間期時長大約占整個細胞周期時長的90%95%,為分裂期進行活躍的物質準備,完成DNA的復制和有關蛋白質的合成,同時細胞有適度的生長。 考點互動探究知識小體系