第一讲细胞的增殖[循着图示·想一想]知识点一细胞生长与细胞周第四单元细胞的生命历程1．细胞不能无限长大的限制因素2．细胞周期知识点二细胞的有丝分裂1．高等植物细胞有丝分裂2．动物细胞与高等植物细胞有丝分裂的主要区别时期动物细胞高等植物细胞间期中心粒倍增无中心粒及其倍增前期中心粒发出星射线形成纺锤体细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体末期细胞膜向内凹陷使细胞缢裂细胞板形成细胞壁知识点三细胞的无丝分裂[结合题目·试一试]1．判断有关细胞分裂叙述的正误(1)动物细胞分裂间期有DNA和中心体的复制(2013·江苏卷T3A)(√)(2)纺锤体形成于分裂前期，消失于分裂后期(2013·江苏卷T3C)(×)(3)染色单体形成于分裂前期，消失于分裂后期(2013·江苏卷T3D)(×)(4)蛙受精卵发育过程中不能发生DNA的半保留复制(2012·四川卷T1B)(×)(5)动物细胞有丝分裂过程中细胞板在末期形成(2010·海南卷T3A)(×)(6)动物细胞有丝分裂末期，细胞膜内陷形成两个子细胞(2010·海南卷T3C)(√)(7)无丝分裂过程中核膜不消失(2009·广东卷T23A)(√)(8)动物细胞仅以有丝分裂方式进行增殖(2009·广东卷T23C)(×)(9)生物体内不是所有的细胞都有细胞周期(√)(10)伴随着细胞的生长，与外界物质交换的效率逐渐提高(×)2．连线高等植物有丝分裂的时期及其主要特点考点一细胞周期及其表示方法[必备知能]1．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合成后期)，其主要变化如下：(1)G1期(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，两条染色单体由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)。
2．细胞周期的表示方法方法名称表示方法说明扇形图A→B→C→A为一个细胞周期直线图a＋b或c＋d为一个细胞周期坐标图a＋b＋c＋d＋e为一个细胞周期柱状图A：DNA合成前期(G1期)B：DNA合成期(S期)C：DNA合成后期(G2期)及分裂期(M期)[易误提醒]有关细胞周期的两个易误点(1)误认为所有细胞都有细胞周期。
①只有连续分裂的细胞才有细胞周期，如植物形成层细胞、根尖分生区细胞、动物皮肤生发层细胞。
②高度分化的细胞，如神经细胞、表皮细胞等没有细胞周期。
③发生减数分裂的细胞无细胞周期。
(2)误认为细胞分裂产生的子细胞都将继续分裂。
细胞分裂产生的子细胞有三种去向：①继续分裂：始终处于细胞周期中，保持连续分裂状态，如动物红骨髓细胞、植物形成层细胞等。
②暂不分裂：仍具分裂能力，在一定条件下可回到细胞周期中继续分裂，如肝脏细胞、黄骨髓造血细胞等。
③细胞分化：失去分裂能力，分化为其他组织器官细胞，如骨骼肌细胞、洋葱表皮细胞等。
与细胞周期相联系的三个重要知识点(1)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)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)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。
考点二有丝分裂中相关结构和数量变化规律[必备知能]1．染色体形态和行为的变化(1)染色体形态变化：染色质(间期、末期)高度螺旋化、变短、变粗染色体(前期、中期、后期)(2)染色体行为的变化：2．相关结构的变化规律细胞结构变化规律纺锤体形成(前期)―→消失(末期)核膜、核仁消失(前期)―→重建(末期)中心体倍增(间期)―→移向两极(前期)―→平均分配(末期)3．核DNA、染色体及染色单体数目变化规律(以二倍体为例)(1)数量变化：间期前期中期后期末期染色体2N2N2N4N4N→2N染色单体0→4N4N4N0 0核DNA 2N→4N4N4N4N4N→2N(2)4．染色体、染色单体及DNA三者之间的数量关系(1)当有染色单体存在时，染色体∶染色单体∶DNA＝1∶2∶2。
(2)当无染色单体存在时，染色体∶DNA＝1∶1。
[归纳串记]与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用细胞器名称细胞类型时期生理作用核糖体动、植物间期(主要) 有关蛋白质的合成中心体动物、低等植物前期纺锤体的形成高尔基体植物末期细胞壁的形成线粒体动、植物整个细胞周期提供能量动、植物细胞分裂图像的识别(1)(2)图像呈圆形，外面无细胞壁，或有中心粒结构，无细胞板结构，通过缢裂方式产生子细胞，一般可判断为动物细胞。
根据柱状图判断细胞分裂时期(1)根据染色单体变化判断各时期：有→前期、中期(甲图染色单体无→后期(乙图、末期(丙图(2)根据比例关系判断各时期：4N∶4N∶0→后期(乙图＝2N∶2N∶0→末期(丙图模拟探究细胞表面积和体积的关系………………………………………………………………[典例] 生物体内细胞代谢速率与物质扩散的速率有关，同种物质虽然在细胞中扩散的速率基本相同，但细胞大小不同，扩散的快慢会有差异，有人设计了一种模型，用于研究这一问题。
实验步骤：①用小刀将琼脂块(内含酚酞)切成三块边长分别为3 cm、2 cm和1 cm的立方体。
②将以上三块琼脂样品浸在0.1%的NaOH溶液中，浸泡10 min。
③取出琼脂块样品，吸干浮液后，分别将每一样品切成两半，观察切面，测量每一切面上NaOH扩散的深度。
记录结果并分析回答下列问题：(1)该实验的原理不包括(D)A．酚酞遇到NaOH呈现红色B．以琼脂块的大小表示细胞的大小C．NaOH的扩散深度表示吸收速率D．NaOH的扩散体积表示细胞吸收物质的速率考查实验原理(1)含酚酞的琼脂块,酚酞变为紫红色。
(2)NaOH在每一块琼脂块中扩散的速率相同。
(3)在相同时间内，NaOH扩散的体积与琼脂块的总体积的比值可以反映NaOH扩散的速率，由此模拟细胞大小与物质运输效率之间的关系。
(2)该研究中所用的细胞模型是不同大小的琼脂块。
考查模拟实验中的模型实验模型模拟对象不同大小的琼脂块不同大小的细胞NaOH扩散进入琼脂块细胞物质的运输NaOH扩散体积/整个琼脂块体积细胞物质运输的效率(3)实验中在样品中加入酚酞是为了检测NaOH在琼脂块中的扩散深度，原因是酚酞遇NaOH变红色。
(4)计算得出样品有关数据如下表：琼脂块样品表面积/cm2体积/cm3比值(表面积∶体积)1号(3 cm) 54 27 2∶12号(2 cm) 24 8 3∶13号(1 cm) 6 1 6∶1通过上表比值分析，你得出的结论是：边长越大，其表面积与体积之比越小。
考查细胞表面积与体积的关系细胞体积越大，其相对表面积就越小；反之则越大。
(5)根据上述研究，可以对细胞大小与物质扩散之间的关系做出合理的解释：细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞运输物质的效率越低；反之，表面积与体积之比越大，物质扩散发生的越快，细胞运输物质的效率越高。
考查实验的结论(1)细胞的相对表面积与体积的关系：细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞与周围环境的物质交换能力越小。
(2)细胞内物质的交换受到细胞体积的制约，细胞体积过大，会影响物质运输的效率，细胞内的生命活动也不能得到有效的控制。
有丝分裂中DNA含量变化的两种曲线变式[典型图示]——————————————————————————————————————[信息解读](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3是图2的变式，在有染色单体时，染色体与核DNA数目之比为1∶2，不存在染色单体的时期，染色体数与核DNA数之比为1∶1。
图中BC段表示间期，CD段表示有丝分裂前期和中期，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。
[解题技法](1)分析DNA分子含量变化曲线时，要看清纵坐标代表的含义是细胞核中DNA分子含量变化、每条染色体上DNA含量变化，还是染色体与核DNA数的比值。
(2)解答此类问题时，要注意分析曲线变化的原因，并能与细胞分裂的各个时期相对应，熟记各时期染色体、DNA和染色单体的数量关系是解题的关键。
此外，还要归纳特殊类型曲线，如间期染色体数目变化曲线可表示如下：第二讲观察根尖分生组织的有丝分裂(实验课)一、实验原理二、方法步骤1．实验注意事项(1)选材时，需选分裂期在细胞周期中所占比例大的植物品种，剪取根尖时不宜过长，保证选取的是分生区细胞。
(2)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)控制染色时间，染色时间不能太短，否则染色体或染色质不能完全着色；时间过长则使细胞核等其他部分充满染色剂无法分辨染色体。
(4)压片时用力必须恰当，过重时会将组织压烂，过轻则细胞未分散，二者都影响观察效果。
(5)对细胞有丝分裂的过程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，观察到的只是一个固定的时期，要不断地移动装片，在不同的视野中找到各个时期的分裂图像，所以在制作装片时要让细胞分散成一层细胞，这样才能找到各个分裂时期的细胞。
2．易错易混辨析(1)不清楚“解离”的作用原理，误认为可以观察细胞有丝分裂的动态变化过程。
(2)不清楚细胞具有的相应结构，误认为赤道板也能观察到。
(3)对取材原理不清楚，误认为根尖任何部位的细胞都可作为观察对象，实际只有分生区细胞才可以作为观察对象。
高中生物实验中常用化学药品的作用及应用名称作用实验应用甲基绿与DNA结合呈现绿色观察DNA和RNA在细胞中的分布吡罗红与RNA结合呈现红色苏丹Ⅲ染液苏丹Ⅳ染液使脂肪染色检测生物组织中的脂肪斐林试剂与还原糖反应检测生物组织中的还原糖双缩脲试剂与蛋白质反应检测生物组织中的蛋白质酒精溶液体积分数为50%酒精洗去浮色检测生物组织中的脂肪体积分数为 75%酒精 杀菌、消毒 微生物的培养技术体积分数为 95%酒精 迅速杀死细胞观察根尖分生组织细胞的有丝分裂质量分数 15%盐酸 使细胞分离 无水乙醇 溶解色素 绿叶中色素的提取和分离层析液 溶解并分离色素 二氧化硅 使研磨充分 碳酸钙 防止色素受破坏 澄清的石灰水 与CO 2反应 检测CO 2 溴麝香草酚蓝水溶液与CO 2发生颜色反应 检测CO 2 重铬酸钾与酒精反应检测酒精第三讲减数分裂与受精作用[循着图示·想一想]知识点一 减数分裂 1．减数分裂的概念2．精子的形成过程3.精子和卵细胞形成过程的异同点巧记细胞分裂方式的判断有丝同源不配对，减Ⅱ无源难成对，联会形成四分体，同源分离是减Ⅰ。