2022年《南方新课堂 高考总复习》生物 必修1 第6章 第1节 细胞的增殖课件
展开细胞的增殖和细胞的生长
[考点梳理]1.细胞不能无限长大(1)实验——细胞大小与物质运输的关系。
a.用不同大小的琼脂块模拟不同大小的细胞。b.用 NaOH 在琼脂块中扩散的体积与整个琼脂块的体积的比值模拟细胞的___________________。
②实验结果和结论。a.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相同。b.NaOH 扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随着琼脂块的增大而________,说明琼脂块的体积越大,物质运输的效率
(2)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。
(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。
生长、发育、繁殖、遗传
(2)方式:①真核生物细胞增殖的方式有无丝分裂、有丝分裂和减数分裂,②原核生物细胞增殖的方式有二分裂。(3)意义:细胞增殖是生物体________________________的基础。
(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,到下一次分裂完成时为止,为一个细胞周期。细胞周期包括分裂间期和分裂期,分裂间期完成_____________________________________ ,为分裂期进行物质准备,同时细胞有适度的生长。
DNA 分子的复制和有关蛋白质的
(3)细胞周期的表示方法。
(1)只有连续分裂的细胞才有细胞周期,不分裂或暂不分裂
(2)不同种类生物的细胞周期有很大差别。
(3)细胞周期中,分裂间期所占的时间长,分裂期所占的时间短,因此观察细胞所处时期时,大部分都处于分裂间期。(4)分裂产生的子细胞的三种去向:继续分裂、暂不分裂、
不再分裂(细胞分化)。
[易错诊断]1. 同一生物体器官的大小主要取决于细胞数量的多少。
2.同一生物的不同组织细胞都具有细胞周期。(答案:×3.任何具有分裂能力的细胞都具有细胞周期。( )答案:×4.洋葱的表皮细胞比分生区细胞的增殖周期长。(
答案:×5.多细胞生物体的生长依赖于细胞的生长和细胞的增殖。
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.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增加C.人的成熟红细胞可以进行有丝分裂,蛙的红细胞能进行无丝分裂D.原核细胞只能通过无丝分裂增加数目答案:B
2.下列关于细胞有丝分裂的叙述,正确的是(
A.赤道板是细胞有丝分裂过程中出现的一种结构B.有丝分裂间期 DNA 复制的过程需要解旋酶的参与C.有丝分裂中期,发生联会的同源染色体排列在赤道板上D.在细胞周期中,分裂间期的持续时间通常比分裂期的短答案:B
细胞的有丝分裂与无丝分裂
[考点梳理]1.有丝分裂过程(以高等植物细胞为例)
2.动物细胞和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
4.有丝分裂中细胞结构或物质的周期性变化(1)染色体行为变化。
①当有染色单体(间期的 G2 期、前期、中期)时,染色体数∶
染色单体数∶核 DNA 数=1∶2∶2。
②当无染色单体(间期的 G1 期、后期、末期)时,染色体数∶
核 DNA 数=1∶1。
(2)核 DNA、染色体的数目变化(以二倍体生物为例)。
(3)有丝分裂中染色体数与核 DNA 数比值的变化曲线。
图 1 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 G2 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。
(4)有丝分裂过程中的相关曲线图与柱形图。
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遗传性状的稳定性。
(1)细胞板与赤道板。
①赤道板是细胞中央与纺锤体的中轴垂直的一个平面,只表示一个位置,不是真实存在的细胞结构,在显微镜下观察不到。
②细胞板是植物细胞有丝分裂末期,在赤道板位置通过高尔基体密集而形成的一种结构,它向四周扩展形成新的细胞壁,在显微镜下能观察到该结构。它是植物细胞所特有的,是区别于动物细胞的标志。
(2)后期着丝点分裂不是纺锤丝牵引的结果。有丝分裂后期,染色体着丝点一分为二,是受生物体内遗传物质控制的一种生理活动,并不是由纺锤丝牵引所致。
[易错诊断]1.间期细胞核中的主要变化是 DNA 分子的复制和有关蛋
白质的合成。(答案:×
2.前期染色质逐渐螺旋化形成了染色单体。(
答案:×3.有丝分裂后期,着丝点分裂导致染色单体的数目加倍。
4.在一个细胞周期中,DNA 的复制和中心粒的倍增可能发
答案:√5.有丝分裂中染色体数目加倍和核 DNA 数目加倍不是发
生在同一时期。(答案:√
[基础测评]1.下图是某动物细胞有丝分裂模式图,下列有关叙述错误
A.上述细胞有丝分裂的顺序是图 1、图 4、图 2、图 3B.显微镜下观察到最多的细胞处于图 1 时期C.开始出现染色体的时期是图 4,染色体开始转变成染色质形态的时期是图 3D.若某药物可抑制纺锤体形成,则它极可能是作用于图 3答案:D
2.如图 1 表示某二倍体动物细胞有丝分裂图像,图 2、图 3、图 4 分别是对该动物细胞有丝分裂不同时期染色体数、染色单体数和核 DNA 分子数的统计(图 2、图 3、图 4 中的 a、b、c 表
示的含义相同)。下列有关叙述正确的是(
A.该动物的体细胞中都含有 4 条染色体
B.图 2 中的 a、b、c 分别表示染色体、核 DNA 和染色单
C.图 3 可以最恰当地表示图 1 所示时期的染色体、染色单
体和核 DNA 的关系
D.图 4 所示细胞正处于有丝分裂后期答案:C
[典例 1](2018 年浙江卷)下表为实验测得离体培养的胡萝卜
根尖细胞的细胞周期各阶段时间。下列叙述正确的是(
A.G1 期的细胞中主要进行有关蛋白质的合成及核糖体的增生B.用含 DNA 合成抑制剂的培养液培养 1.3 h 后,细胞都被阻断在 S 期
C.G2 期的细胞中每个染色体含 2 条并列的染色单体,导致
D.胡萝卜各组织细胞周期时间长短相同,但 G1、S、G2 和
[解析]G1 期的细胞中主要进行有关蛋白质的合成及核糖体的增生,A 正确;用含 DNA 合成抑制剂的培养液培养细胞,并不是所有的细胞在 1.3 h 后都能被抑制在 S 期,如有的细胞刚刚进入 G2 期,在 1.3 h 后这些细胞仍处于 G2 期,B 错误;G2 期的细胞已完成染色体的复制,此时细胞中每个染色体含 2 条并列的染色单体,但这 2 条染色单体由着丝粒连在一起为 1 条染色体,染色体数目并没有加倍,C 错误;胡萝卜一些组织细胞无细胞周期,而具有细胞周期的组织细胞其细胞周期时间长短也不一定相同,D 错误。
[考向预测]1.(2018 年湖北宜昌高三期中)图 1、图 2 均为连续分裂的细胞的细胞周期图示,图 2 中按箭头方向表示细胞周期。从图
中所示结果分析其细胞周期,不正确的是(图 1
A.图 1 中的 a、图 2 中的 B→A 时细胞正在进行 DNA 复制
B.图 1 中的 b、图 2 中的 A→B 时细胞会出现染色体数目
C.图 1、图 2 中会发生同源染色体的分离、非同源染色体
D.根据在细胞周期中阻断 DNA 复制的原理,可以控制癌
2.(2019 年浙江杭州模拟)细胞周期包括 G1 期、S 期、G2 期和 M 期。放线菌素 D 可通过与 DNA 结合以阻碍 RNA 聚合酶与 DNA 的结合,抑制 RNA 的合成。下列有关叙述错误的是
A.放线菌素 D 能作用于 G1 期细胞,使其不能进入 S 期B.正常条件下 G2 期细胞中每条染色质(体)含有两条染色单体,核 DNA 含量已增加一倍C.正常条件下,部分 M 期细胞中染色体排列在纺锤体的中央D.秋水仙素通过抑制 M 期着丝粒分裂引起染色体加倍
解析:G1 期主要进行 RNA 和蛋白质的生物合成,并且为下阶段 S 期的DNA 合成做准备,放线菌素D 可通过与 DNA 结合以阻碍 RNA 聚合酶与 DNA 的结合,抑制 RNA 的合成,那么G1 期细胞便不能进入 S 期,A 正确;G2 期 DNA 复制已经完成,正常条件下 G2 期细胞中每条染色质(体)含有两条染色单体,核 DNA 含量已增加一倍,B 正确;M 期即分裂期,在分裂期的中期,细胞中染色体排列在纺锤体的中央,C 正确;秋水仙素通过抑制纺锤体的形成,使复制后的染色体不能移向细胞两极,导致细胞内染色体数目加倍,D 错误。
3.(2019 年北师大广东石竹附校第一次月考)下列关于细胞
周期的说法,正确的是(
A.人体成熟的红细胞产生后立即进入下一个细胞周期B.机体内所有的体细胞都处于细胞周期中C.细胞周期由前期、中期、后期、末期组成D.细胞种类不同,细胞周期持续的时间一般不同解析:人体成熟的红细胞已经高度分化,不能再进行细胞分裂,A 错误;并不是所有体细胞都有细胞周期,只有连续分裂的细胞才具有细胞周期,B 错误;细胞周期包括分裂间期和分裂期,分裂期包括前期、中期、后期和末期,C 错误;不同种类的细胞,细胞周期持续的时间一般不同,D 正确。答案:D
4.(2019 年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
A.蚕豆根尖细胞分裂的细胞周期为 19.3 h,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,分裂间期持续时间较长,显微镜观察时看到的细胞多数处于分裂间期,D 正确。
考向 2 有丝分裂过程和图像分析[典例 2]下图是某生物体细胞有丝分裂的不同分裂时期的
图像,下列对图像的描述正确的是(
A.该生物可能是低等植物B.甲、乙、丙图细胞内染色体、染色单体与核 DNA 分子数比例都为 1∶2∶2C.甲图细胞进行中心体复制,发出星射线,形成了纺锤体D.甲、乙、丙图细胞分别处于有丝分裂的前期、后期和中期
[解析]图中细胞没有细胞壁、含有中心体,且乙图细胞膜向内凹陷,应是动物细胞,A 错误;乙图细胞中没有染色单体,B 错误;中心体的复制发生在间期,甲图细胞中中心体已经完成了复制,C 错误;甲图细胞中染色体散乱分布,是有丝分裂前期,乙图细胞中着丝点分裂,染色体数目加倍,是有丝分裂后期,丙图细胞中染色体的着丝点排列在一个平面上,是有丝分裂中期,D 正确。
有丝分裂过程中的“加倍”
[考向预测]5.(2019 年陕西八校联考)菠菜根的分生区细胞不断分裂,
下列对该过程的叙述,正确的是(
A.细胞分裂间期,DNA 复制,DNA 和染色体的数目增加一倍B.细胞分裂前期,核膜和核仁逐渐消失,中心体发出星射线形成纺锤体C.细胞分裂中期,染色体形态稳定、数目清晰,适于染色体计数和形态观察D.细胞分裂末期,在细胞中央赤道板的位置出现一个由薄细胞构成的细胞板
解析:细胞分裂间期,DNA 复制,DNA 数目增加一倍,但是染色体的数目没有发生变化,A 错误;菠菜是高等植物,没有中心体,从细胞两极发出纺锤丝,形成一个梭形的纺锤体,B 错误;中期染色体的形态比较稳定,数目比较清晰,便于计数和观察,C 正确;细胞板是由高尔基体参与形成细胞壁的过程中出现的一个结构,不是由薄细胞构成的,D 错误。
6.(2018 年浙江温州期末)下列关于高等动物细胞有丝分裂
A.前期核膜解体成磷脂分子和蛋白质分子B.中期是观察染色体数目和形态的最佳时期C.后期着丝粒断裂导致染色单体数目加倍D.末期囊泡聚集成的细胞板形成新的细胞膜
解析:前期核膜开始解体成碎片,而不是解体成磷脂分子和蛋白质分子,A 错误;有丝分裂中期染色体形态固定、数目清晰,是观察染色体形态和数目的最佳时期,B 正确;有丝分裂后期,着丝点分裂,姐妹染色单体分离,染色体数目加倍,而染色单体消失,C 错误;有丝分裂末期,囊泡聚集成的细胞板形成新的细胞壁,高等动物细胞没有细胞壁,D 错误。
7.(2019 年广东六校一模)如图为高等植物细胞(2n)处于有丝分裂不同时期的模式图,图中①代表囊泡,②代表细胞壁,
③代表纺锤丝。下列分析正确的是(
A.图甲细胞中的着丝点断裂导致 DNA 数目加倍B.图乙细胞中的②是通过①与赤道板融合而形成的
C.若加入 DNA 合成抑制剂,将会阻止图丙细胞的继续分
D.若用秋水仙素抑制③的形成,则图甲细胞中的着丝点不
解析:图甲为处于有丝分裂后期的细胞,图乙为处于有丝分裂末期的细胞,图丙为分裂形成的子细胞或间期细胞。DNA数目加倍的原因是 DNA 复制,着丝点分裂导致染色体数目加倍,DNA 数目不变,A 错误;②是细胞板,是由①融合而形成的,赤道板不是真实的结构,B 错误;若加入DNA 合成抑制剂,将使细胞停留在间期,图丙细胞不能继续分裂,C 正确;着丝点分裂与纺锤丝无关,D 错误。
8.如图 1 和图 2 表示有丝分裂不同时期染色体和核 DNA
的数量关系,下列有关叙述错误的是(图 1
A.观察染色体形态和数目的最佳时期处于图 1 的 CD 段B.图 1 中 DE 段的细胞染色体数目加倍,但核 DNA 含量不变C.图 2 中 a 对应图 1 中的 AB 段,c 对应图 1 中的 EF 段D.有丝分裂过程不会出现图 2 中 d 所示的情况
解析:有丝分裂中期,染色体形态稳定、数目清晰,是观察染色体形态和数目的最佳时期,对应于图 1 的 CD 段,A 正确;图 1 中 DE 段形成的原因是着丝点分裂,此时细胞中染色体数目加倍,但核 DNA 含量不变,B 正确;图 2 中 a 表示有丝分裂后期、末期,对应图 1 中的 EF 段,c 表示 G1 期,对应图 1 中的 AB 段,C 错误;图 2 中 d 表示染色体数∶核 DNA数=2∶1,这种情况不存在,D 正确。
9.下列图 1 和图 2 分别表示某一生物体内细胞有丝分裂图像与图解,其中字母表示时间点,O→F 时间段表示一个完整的细胞周期。请据图回答问题。
(1)图 1 所示的细胞变化发生在图 2 中的_______(用字母和箭头表示)时期。图 1 这种以图画形式直观地表达认识对象的特征的模型是__________模型。
(2)O→B 时段为细胞有丝分裂的________期,此时细胞内发生的活动主要是____________和______________,其中后者的发生与核糖体有直接关系。
(3)观察植物细胞有丝分裂实验中,需要用到的碱性染料是______________ ,持续观察图 1 所示的细胞 , ________ ( 填“能”或“不能”)观察到下一个时期。
(4)图中 B→C 时段细胞核 DNA、染色体与染色单体数目比例为__________,这种比例将持续到图 2 的________点才可能开始变化。
(5)观察染色体的形态、数目的最佳时期位于图 2 中的具体时段是__________,请在图 3 的虚线方框内画出该时期高等植物细胞(正常体细胞染色体数目为 4 条)有丝分裂模式图。
(3)醋酸洋红液或龙胆紫溶液
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
(1)选材:高等植物的分生组织细胞有丝分裂较旺盛。(2)染色:细胞核内的染色体(质)易被碱性染料(龙胆紫溶液)
(3)时期确定:在同一分生组织中可以通过高倍镜观察细胞内染色体的存在状态,判断处于不同分裂时期的细胞。
(1)洋葱根尖的培养:实验前 3~4 d,将洋葱放在装满水的广口瓶上,底部接触水,把装置放在温暖的地方,经常换水,以防烂根,待根长到 2.5 cm 时,取生长健壮的根尖制成临时装片观察。
(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)控制染色时间和压片的力量。染色时间太短,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。压片时用力必须恰当,过重时会将组织压烂、压碎盖玻片,过轻则细胞未分散,二者都影响观察效果。
(4)观察时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。
(5)绘制细胞分裂后期图像应注意三点:①移向两极的染色体位置不能画反,正确的应为染色体臂朝向中央,着丝点靠近两极;②上下对应的两条子染色体的大小、形状、颜色应完全相同;③每一极同源染色体都应成对存在(二倍体生物)。
[典例](2019 年甘肃兰州质检)用高倍显微镜观察洋葱根尖
细胞的有丝分裂。下列叙述正确的是(
A.处于分裂间期和中期的细胞数目大致相等B.视野中不同细胞的染色体数目可能不相等C.观察处于分裂中期的细胞,可清晰看到赤道板和染色体D.细胞是独立分裂的,因此可选一个细胞持续观察它的整个分裂过程
[解析]细胞分裂间期时间远远长于分裂期,故显微镜下处于间期的细胞数目多于处于中期的细胞数目,A 错误;有丝分裂后期,着丝点分裂,染色体数目暂时加倍,B 正确;赤道板是一个假想的结构,不是真实存在的,C 错误;在制作装片时,解离过程中细胞已经死亡,不能通过一个细胞观察它的整个分裂过程,D 错误。
[举一反三]在“观察植物细胞的有丝分裂”实验中,三位实验人员制作洋葱根尖装片的操作步骤如下表所示(“+”表示操作,“-”表示未操作)。
则甲、乙、丙观察到的实验现象分别是(
A.细胞重叠、染色体着色很浅不清楚、细胞分散染色体清楚B.细胞分散但看不到染色体、染色体着色清楚、细胞分散染色体清楚C.细胞重叠、染色体着色很浅不清楚、细胞着色清楚但看不到染色体D.染色体着色很浅不清楚、细胞分散染色体清楚、细胞分散染色体清楚
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