1 / 27第10讲 细胞的增殖单科命题 备考导航核心素养解读命题趋势(1)描述细胞通过不同的方式进行分裂,其中有丝分裂保证了遗传信息在亲代和子代细胞中的一致性(2)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 (1)通过观察处于细胞周期不同阶段的细胞,结合有丝分裂模型,描述细胞增殖的主要特征(2)能结合结构和功能观概述有丝分裂的过程,并阐明有丝分裂的意义◆题型内容:细胞周期、有丝分裂的过程与实验观察 ◆考查形式:常借助不同分裂时期的图像,并经常结合减数分裂进行考查考点一 细胞的生长和增殖的周期性1.细胞不能无限长大(1)模拟探究细胞大小与物质运输的关系 ①细胞模型:大小不同的 琼脂块 。
②运输效率表示法: NaOH 扩散的体积/整个琼脂块的体积 。
③检测方法:酚酞遇NaOH 呈 紫红 色。
(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就越 低 ,因而限制了细胞的长大。
② 细胞核 是细胞的控制中心,细胞核中的DNA 不会随着细胞体积的扩大而增加,如果细胞太大,会造成细胞核负担过重。
2 / 272.细胞增殖(真核细胞)(1)方式:无丝分裂、 有丝分裂 和减数分裂。
(2)过程:包括 物质准备 和细胞分裂整个连续的过程。
(3)意义:是生物体 生长、发育、繁殖和遗传 的基础。
3.细胞增殖的周期性——细胞周期1.机体内所有的体细胞都处于细胞周期中。
(✕)2.洋葱的表皮细胞比分生区细胞的增殖周期长。
(✕)3.卵细胞的体积较大,这样可以提高细胞与外界物质交换的效率。
(✕)4.进行减数分裂的细胞不具有细胞周期。
(√)5.细胞周期具有物种特异性,同一生物体内不同细胞的细胞周期是相同的。
(✕)6.同一细胞的细胞周期是一定的,不会受到环境条件的影响。
(✕)如表是几种细胞细胞周期的持续时间(t/h),据表分析:细胞类型 分裂间期 分裂期 细胞周期 蚕豆根尖分生区细胞 15.3 2.0 17.3 小鼠十二指肠上皮细胞13.5 1.8 15.3 人的肝细胞 21 1 22 人的宫颈癌细胞20.51.522(1)这些细胞有什么共同特点?(2)不同生物细胞的细胞周期持续时间相同吗?同种生物的不同细胞的细胞周期持续时间相同吗?(3)显微镜下观察某植物组织的有丝分裂时,大部分细胞处于分裂间期,为什么?答案(1)都是能进行连续分裂的细胞。
(2)都不一定相同。
(3)细胞周期中,间期所占的时间长,分裂期所占的时间短,因此观察细胞有丝分裂时,大部分细胞都处于间期。
1.细胞周期各时期的划分(1)间期期:即DNA合成前期,主要合成RNA和蛋白质,DNA数为2n。
G1S期:即DNA合成期,完成DNA复制,DNA数为2n→4n。
期:即DNA合成后期,主要合成蛋白质,DNA数为4n。
G2(2)分裂期(M期):前期、中期、后期、末期。
2.细胞周期的4种常用表示方法3 / 27考向一考查细胞不能无限长大的原因及实验探究1.(2019湖南长沙长郡中学高三第五次调研)在探究细胞大小与物质运输关系的实验中,用NaOH 溶液浸泡不同边长的含酚酞的琼脂立方块一定时间后,取出立方块切成两半。
其剖面如图所示,其中x为NaOH扩散的深度,y为立方块的边长,阴影代表紫红色。
则( )A.该实验的自变量为x,因变量为yB.x的值随y值的增大而增大C.NaOH扩散的体积为(y-x)3D.y值越小,扩散体积的比例越大1.答案 D 该实验的目的为探究细胞大小与物质运输的关系,即自变量为y,因变量为NaOH扩散的体积占琼脂立方块体积的比例,A错误;x为NaOH扩散的深度,与y(立方块的边长)没有关系,B错误;NaOH扩散的体积应为y3-(y-2x)3,C错误;y值越小,琼脂立方块的相对表面积越大,扩散体积的比例越大,D正确。
题后悟道·归纳模拟探究细胞表面积与体积的关系(1)琼脂块大小模拟细胞大小,NaOH溶液模拟被细胞吸收的物质。
(2)物质扩散体积与总体积之比表示物质运输的效率。
(3)在相同时间内,NaOH在每一琼脂块内扩散的深度基本相同,说明NaOH在每一琼脂块内“扩散的速率”是相同的。
(4)NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随琼脂块的增大而减小。
4 / 27(5)实验结论:细胞体积越大,其相对表面积越小,细胞与周围环境之间物质交换的面积相对越小,所以物质运输的效率越低。
考向二考查细胞周期的概念和表示方法2.(2019黑龙江哈尔滨六中高三期中)细胞周期检验点(checkpoint)是细胞周期调控的一种机制,在真核细胞中,细胞分裂周期蛋白6(Cdc6)是启动细胞DNA复制的必需蛋白,其主要功能是促进“复制前复合体”形成,进而启动DNA复制。
参照图所示的细胞周期,下列相关叙述正确的是( )A.①到④过程为一个完整的细胞周期B.“复制前复合体”组装完成的时间点是②C.所有的细胞都具有细胞周期,但不同细胞的细胞周期有差异D.有的细胞可能会暂时脱离细胞周期,在特定的环境下会重新进入细胞周期2.答案 D 连续分裂的细胞,从一次分裂结束开始到下一次分裂结束为止为一个细胞周期,故④到④(④→①→②→③→④)过程为一个完整的细胞周期,A错误;“细胞分裂周期蛋白6(Cdc6)是启动细胞DNA复制的必需蛋白,其主要功能是促进‘复制前复合体’形成,进而启动DNA复制”,说明“复制前复合体”组装完成的时间是在DNA复制前,即时间点①,B错误;只有连续分裂的细胞才有细胞周期,C错误;分裂完成后的子细胞有的可能会暂时脱离细胞周期,在特定的环境下会重新进入细胞周期,D正确。
3.下列据图描述细胞周期的相关说法,正确的是( )A.诱导细胞的基因突变可用物理或化学方法,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乙图的a+b段或b+c段5 / 276 / 27C.秋水仙素作用于丙细胞可使细胞分裂停留在a→b 段D.细胞中含有染色单体的时间段是M 或b 、d 或a→b 的整个过程3.答案 C 利用物理或化学的方法诱导细胞的基因突变,要作用于分裂间期的DNA 复制时期,即作用于甲的S 期或丙的b→a 段;一个完整的细胞周期包括分裂间期和分裂期,即乙图中a+b 段或c+d 段;秋水仙素能抑制纺锤体的形成,使细胞分裂不能顺利进行,所以用秋水仙素作用于丙细胞可使细胞分裂停留在a→b 段;图中M 或b 、d 或a→b 段均表示整个分裂期,分裂期中,只有分裂前期和分裂中期存在染色单体。
题后悟道·归纳与细胞周期相联系的知识(1)联系基因突变:在细胞分裂间期的S 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:在细胞分裂期的前期,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的分裂间期,DNA 分子不能复制,可抑制癌细胞的无限增殖。
(4)联系免疫:在淋巴因子的作用下,被抗原刺激后的B 细胞将进入细胞周期迅速分裂,使细胞周期缩短。
考点二 细胞的有丝分裂和无丝分裂1.有丝分裂过程——以高等植物细胞为例(连线)7 / 272.动植物细胞有丝分裂的主要区别3.与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用 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 蛋白质线粒体 动物、植物整个细胞周期 提供能量高尔基体 植物 末 期 与细胞壁(板)的形成有关 中心体动物、低等植物前 期与纺锤体的形成有关4.有丝分裂过程中细胞结构的变化(1)染色体形态及行为变化 间 期前 期中 期后 期末 期染色质染色体(2)有丝分裂过程中相关成分或结构“加倍”的时期和原因成分或结构时期原因DNA 间期DNA复制染色体后期着丝点分裂中心体间期中心体复制细胞核末期新核膜已经形成,细胞质尚未分裂5.有丝分裂的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。
6.细胞的无丝分裂1.在细胞周期中,分裂间期的持续时间通常比分裂期的短。
(✕)2.在细胞周期中,染色单体数量随着染色体数量的加倍而加倍。
(✕)3.着丝点分裂一定导致DNA数目加倍。
(✕)4.赤道板是细胞有丝分裂过程中出现的一种结构。
(✕)5.动物细胞分裂时,纺锤体、染色单体均形成于分裂前期,消失于分裂后期。
(✕)6.洋葱体细胞中有16条染色体,经四次有丝分裂后形成的每个子细胞中均有16条染色体。
(√)7.有丝分裂后期和末期,核DNA分子数与染色体数相同。
(√)8.在一个细胞周期中,DNA的复制和中心粒的倍增可发生在同一时期。
(√)9.无丝分裂发生在原核细胞中,且无DNA复制。
(✕)8 / 279 / 27图甲~丙为有丝分裂过程中的相关曲线和图像,据图分析下列问题:(1)PQ 形成的原因是 ,RS 形成的原因是 。
(2)乙图是 细胞有丝分裂 的图像,丙图是 细胞有丝分裂 的图像。
(3)乙图位于甲图中的 段,丙图位于甲图中的 段。
答案 (1)DNA 的复制 着丝点分裂 (2)植物 前期 动物 后期 (3)QR ST1.有丝分裂过程中核DNA 、染色体、染色单体含量变化曲线分析(1)曲线模型(2)曲线解读 项目上升段的变化原因下降段的变化原因核DNA 间期(S 期)DNA 复制,DNA 数目加倍 末期细胞一分为二,DNA 数目减半 染色体 后期着丝点分裂,染色体数目加倍 末期细胞一分为二,染色体数目减半染色 单体间期(S 期)DNA 复制,染色单体形成后期着丝点分裂,姐妹染色单体分离,染色单体消失2.有丝分裂中染色体数与核DNA 数比值的变化曲线10 / 27图中ef(BC)段表示S 期DNA 的复制,染色单体形成,fg(CD)段表示含有姐妹染色单体的时期,即有丝分裂G 2期、前期和中期,gh(DE)段表示有丝分裂后期着丝点分裂,染色单体消失。
3.根据柱形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{有→G 2期、前期、中期(甲图)无→后期、末期(乙图) G 1期(丙图)(2)根据比例关系判断各时期核DNA∶染色体∶染色单体={4n ∶2n ∶4n →G 2期、前期、中期(甲图)4n ∶4n ∶0→后期、末期(乙图)2n ∶2n ∶0→G 1期(丙图)考向一 考查有丝分裂各时期的特点及细胞分裂图像的识别1.(2019宁夏石嘴山三中高三期中)洋葱根尖分生区细胞在分裂过程中不会出现的是( ) A.在细胞分裂间期,核糖体上合成解旋酶和RNA 聚合酶等相关酶 B.在细胞分裂前期,细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体C.在细胞分裂中期,细胞内ATP的含量迅速减少D.在细胞分裂末期,高尔基体合成多糖形成细胞壁1.答案 C 在细胞分裂间期,要完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,需要解旋酶和RNA 聚合酶,它们都是蛋白质,在核糖体上合成,A会出现;在细胞分裂前期,植物细胞由两极发出纺锤丝形成纺锤体,B会出现;在细胞分裂中期,细胞内消耗ATP,但由于ATP与ADP的相互转化,所以ATP含量基本保持相对平衡,C不会出现;在植物细胞有丝分裂末期,高尔基体与细胞壁形成有关,D会出现。