新高考生物一轮复习考点课件第16讲 细胞增殖（含解析）

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1.简述细胞的生长和增殖的周期性。2.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。3.比较有丝分裂过程中物质或结构的变化规律，培养逻辑思维能力。 4.活动：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。
考点一　细胞增殖和细胞周期
考点二　细胞的有丝分裂和无丝分裂
考点三　有丝分裂相关过程中细胞结构或物质的变化
主要考点 必备知识
考点四　观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
1.生物体生长的原因一是细胞的生长；二是细胞的分裂。2.细胞增殖(1)概念：细胞以分裂的方式进行增殖，包括物质准备和细胞分裂两个相连续的过程。(2)方式：真核细胞：无丝分裂、有丝分裂和减数分裂； 原核细胞：二分裂。(3)意义：是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。
有丝分裂是真核生物进行细胞分裂的主要方式。细胞进行有丝分裂具有周期性。即连续分裂的细胞，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。一个细胞周期包括两个阶段：分裂间期和分裂期，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。
注意：连续分裂的细胞才具有细胞周期（植物：分生区细胞、形成层细胞、愈伤组织等；动物：受精卵、干细胞、生发层细胞、癌细胞、杂交瘤细胞等）。　 高度分化的细胞失去分裂能力，无细胞周期；减数分裂也不具有细胞周期。　 不同细胞的细胞周期往往不同，间期和分裂期所占的比例也不同。
4.细胞周期的表示方法
5.细胞分裂后产生的子细胞有三种去向(1)持续分裂：始终处于细胞周期中，如部分造血干细胞、卵裂期细胞、癌细胞、根尖分生区细胞、茎形成层细胞、芽生长点细胞等。(2)暂不分裂：暂时脱离细胞周期，但仍具有分裂能力，在一定条件下可回到细胞周期中，如肝脏细胞、T细胞、B细胞、记忆细胞等。(3)永不分裂：永远脱离细胞周期，处于分化状态直到死亡，如肌纤维细胞、神经细胞、浆细胞、叶肉细胞、洋葱鳞片叶表皮细胞、根尖成熟区细胞等。
1.下列有关细胞周期的叙述，正确的是（ ）A.在细胞周期中,分裂间期的持续时间通常比分裂期的短B.同一生物各种组织的细胞周期长短相同， 但G1、S、G 2 和 M 期长短不同C.细胞周期是一个与代谢相关的过程，温度过高会导致细胞死亡D.用蛋白质合成抑制剂处理G1期细胞，不影响其进入S期
2.（多选）下列细胞中，具有细胞周期的是（ ）A.叶肉细胞 B.洋葱表皮细胞 C.根的分生区细胞 D.蛙红细胞 E.人口腔上皮细胞 F.人的成熟红细胞G.人的胚胎干细胞 H.小鼠骨髓瘤细胞 I.小鼠杂交瘤细胞J.牛的精细胞 K.牛的精原细胞
1.任何具有分裂能力的细胞都具有细胞周期(　　)2.洋葱的表皮细胞比分生区细胞的增殖周期长(　　)3.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(　　)4.同一细胞的细胞周期是一定的，不会受到环境条件的影响(　　)5.原核生物主要进行二分裂，二分裂不是无丝分裂(　　)6.减数分裂没有细胞周期，高度分化的成熟细胞一般也没有细胞周期(　　)
1.(必修1 P111)细胞周期：____________________________________________________________，为一个细胞周期。2(必修1 P111)细胞周期大部分时间处于分裂间期。分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备，完成 ，同时细胞有适度的生长。3.(必修1 P114)细胞有丝分裂的重要意义，是_____________________________________________________________________________。由于染色体上有遗传物质DNA，因而在细胞的亲代和子代之间保持了_______________。
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
DNA分子的复制和有关蛋白质的合成
将亲代细胞的染色体经过复制(关键是DNA的复制)之后，精确地平均分配到两个子细胞中
细胞的有丝分裂和无丝分裂
复习：下图所示序号的结构名称？
间期：DNA的复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度的生长。
染色体______条DNA ______个染色单体______条
染色体______条DNA ______ 个染色单体 ______ 条
注意：G1和G2期主要进行有关蛋白质的合成；S期进行DNA的复制。
植物细胞有丝分裂过程：
前期：间期的染色质丝螺旋缠绕，缩短变粗，成为染色体。每条染色体包括两条并列的姐妹染色单体，这两条染色单体由一个共同的着丝点连接着。核仁逐渐解体，核膜逐渐消失。从细胞的两极发出纺锤丝，形成一个梭形的纺锤体。染色体散乱地分布在纺锤体的中央。
中期:每条染色体的着丝点的两侧，都有纺锤丝附着在上面，纺锤丝牵引着染色体运动，使每条染色体的着丝点排列在细胞中央的一个平面上。这个平面与纺锤体的中轴相垂直，类似于地球上赤道的位置，称为赤道板。中期染色体的形态比较稳定，数目比较清晰，便于观察。
染色体______条DNA ______ 个染色单体 ___ 条
后期：每个着丝点分裂成两个，姐妹染色单体分开，成为两条子染色体，由纺锤丝牵引着分别向细胞的两极移动。这时细胞核中的染色体就平均分配到了细胞的两极，使细胞的两极各有一套染色体。这两套染色体的形态和数目完全相同，每一套染色体与分裂前亲代细胞中的染色体的形态和数目也相同。
染色体______条DNA ______ 个染色单体 __ 条
末期：当这两套染色体分别到达细胞的两极以后，每条染色体逐渐变成细长而盘曲的染色质丝。同时，纺锤丝逐渐消失，出现了新的核膜和核仁。核膜把染色体包围起来，形成了两个新的细胞核。这时候，在赤道板的位置出现了一个细胞板，细胞板由细胞的中央向四周扩展，逐渐形成了新的细胞壁。
动植物细胞有丝分裂异同？
动物细胞有丝分裂过程：
1、间期都有染色体的复制；
2、核膜、核仁的变化相同；
3、染色体的行为变化完全相同。
1、前期：细胞两极发出纺锤丝构成纺锤体
2、前期：两组中心体发出星射线构成纺锤体
2、末期：细胞板形成细胞壁分成两个子细胞
3、末期：细胞膜内陷缢裂成两个子细胞
注意：染色体在间期复制，复制后染色体的数目不变，核DNA分子数目加倍；中心粒也在间期复制，前期移向两极；染色单体也是随着DNA的复制逐渐形成，着丝粒分裂时转变为子染色体。 染色体和染色质是同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态。 纺锤体在前期出现，末期消失（秋水仙素在前期抑制纺锤丝的形成，从而导致细胞内染色体数目加倍）；核膜、核仁在前期解体在末期重建。 观察染色体最佳的时期是分裂中期，此时染色体形态稳定，数目清晰。 一般来说，分裂期的时间比较短，所占细胞周期比例越高，分裂期的细胞数目就越多，越适合做有丝分裂的实验材料。 分裂期染色体高度螺旋化，DNA不能进行复制和转录，但可以翻译。 有丝分裂过程中可能会发生基因突变、染色体变异，不会发生基因重组；减数分裂时反生基因重组比较普遍。
有丝分裂的意义 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，由于染色体上有遗传物质DNA，因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性。无丝分裂
考向 　有丝分裂的过程和图像分析
1.如图所示某动物细胞的有丝分裂过程图。下列相关叙述正确的是( )
A.图中从时期1到8可表示 一个完整的细胞周期B.图中时期4的染色体空间结 构最稳定C.图中时期3同源染色体两 两配对并形成四分体
D.图中时期6、7体现了细胞膜的流动性
解析：细胞周期从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，因此图中可表示一个完整的细胞周期的应该是从时期8到8，A错误；
有丝分裂中期的染色体空间结构最稳定，时期3为中期，B错误；同源染色体联会形成四分体发生于减数分裂过程中，有丝分裂过程中不发生联会现象，C错误；时期6、7出现了细胞膜向内凹陷，体现了细胞膜的流动性，D正确。
考向　有丝分裂各时期的变化特点1.在动物造血干细胞分裂过程中，发生在同一时期的是( )A.DNA的加倍和染色体的加倍B.染色体的出现和纺锤体的出现C.染色单体的形成和着丝粒的分裂D.中心体的倍增和染色体组数的加倍
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(　　)2.有丝分裂后期着丝粒的分裂是纺锤丝牵引的结果(　　)
3.赤道板不是真实存在的细胞结构，观察不到；细胞板的形成与高尔基体有关，可以观察到(　　)4.除中心体之外的细胞器在子细胞中的分配是随机的(　　)5.有丝分裂后期，着丝粒分裂导致染色单体的数目加倍(　　)6.在一个细胞周期中，DNA的复制和中心粒的倍增可能发生在同一时期(　　)7.有丝分裂中染色体数目加倍和核DNA数目加倍发生在同一时期(　　)
1.据下面两幅不同生物细胞有丝分裂图回答下列问题：(1)A图表示 (填“高等动物细胞”或“高等植物细胞”)，判断的理由：________________________________________________。(2)B图表示 (填“植物”或“动物”)细胞有丝分裂的 期，此时期细胞内发生的主要变化是___________________________________________________________________________。
胞壁；无中心体，两极发出纺锤丝形成纺锤体
着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为两条子染色体，在纺锤丝牵引下移向细胞两极
有丝分裂相关过程中细胞结构或物质的变化
染色体/质、DNA、染色单体的关系
染色质、染色体/DNA、染色体和染色单体的变化规律
(1)当有染色单体(分裂间期的G2期、前期、中期)时，染色体数∶染色单体数∶核DNA数＝ 。(2)当无染色单体(分裂间期的G1期、后期、末期)时，染色体数∶核DNA数＝ 。
2.有丝分裂中核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线分析(1)曲线模型
着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，染色单体消失
3.有丝分裂相关过程中染色体数与核DNA数比值的变化曲线
有丝分裂后期着丝粒分裂，染色单体消失
S期DNA的复制，染色体单体形成
4.根据柱状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
(2)根据比例关系判断各时期
考向　有丝分裂相关过程中染色体、核DNA数量的变化1.在细胞有丝分裂过程中，染色体和核DNA都有复制和加倍的过程，下列相关叙述错误的是( )A.染色体复制后其数量是之前的2倍B.细胞中b、d过程发生在细胞分裂前的间期C.细胞中a过程发生在细胞分裂前的间期，c过程发生在细胞分裂后期D.染色体复制的实质是核DNA的复制以及相关蛋白质的合成
2.如图是细胞中某两种物质的含量在有丝分裂相关过程中的变化情况。下列叙述不正确的是（ ）A.图中的虚线所代表的物质有两种不　同的表现形式B.图中的b～c段会发生着丝粒分裂C.叶肉细胞中会出现如图所示变化，　而细菌细胞中不会出现D.a～b段细胞中有蛋白质和RNA的合成
解析：叶肉细胞是高度分化的植物细胞，不能进行有丝分裂，C错误。
考向　曲线和柱状图分析1.细胞周期包括分裂间期(分为G1期、S期和G2期)和分裂期(M期)。下图标注了某动物(2n＝12)甲种细胞细胞周期各阶段的时长及核DNA含量，若向该种细胞的培养液中加入过量胸苷，处于S期的细胞立刻被抑制，处于其他时期的细胞不受影响。下列叙述错误的是（ ）
A.处于M期的染色体数目变化是12→24→12B.加入过量胸苷7.4 h后，甲种细胞都将停留在S期C.G1期发生的变化主要是DNA的复制和有关蛋白质的合成D.若乙种细胞周期为24 h，M期为1.9 h，选择甲种细胞观察有丝分裂染色体变化更合适
解析：M期的前期和中期染色体数目为12，后期染色体数目加倍为24条，而分裂结束又恢复12条，A正确；加入过量的胸苷后，核DNA的复制被抑制，而复制刚结束的(G2期细胞)经过2.2＋1.8＋3.4＝7.4(h)进入S期，分裂过程被抑制，所以加入过量胸苷7.4 h后，甲种细胞都将停留在S期，B正确；从图中看出DNA的复制发生在S期，C错误；观察有丝分裂染色体变化应该选择分裂期比例较大的细胞，而甲细胞分裂期的比例为1.8/(3.4＋7.9＋2.2＋1.8)，而乙细胞分裂期的比例为1.9/24，甲细胞分裂期比例较大，所以选择甲种细胞观察有丝分裂染色体变化更合适，D正确。
2.如图1和图2表示细胞周期不同时期染色体和核DNA的数量关系，下列有关叙述不正确的是( )
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数量不变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粒分裂，此时细胞中染色体数目加倍，但核DNA数量不变，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。
1.在一个细胞周期中，DNA的复制和中心粒的倍增可能发生在同一时期(　　)2.有丝分裂后期，着丝粒分裂导致染色单体的数目加倍(　　)3.有丝分裂中染色体数目加倍和核DNA数目加倍发生在同一时期(　　)4.细胞中染色体的数目始终等于DNA的数目(　　)
1.请画出有丝分裂相关过程中染色体、核DNA、染色单体含量变化曲线(以二倍体生物为例)
观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
注意：由于各个细胞的分裂是独立进行的，为在同一个视野中观察到不同时期的细胞提供了可能。
1.实验原理(1)高等植物的 组织细胞有丝分裂较旺盛。(2)细胞核内的染色体(质)易被 性染料(甲紫溶液或醋酸洋红液)染成深色。(3)由于各个细胞的分裂是独立进行的，在同一分生组织中可以通过高倍显微镜观察细胞内 的存在状态，判断处于不同分裂时期的细胞。
2.材料用具 洋葱（可用葱、蒜代替）。 显微镜，载玻片，盖玻片，玻璃皿，剪子，镊子，滴管。 质量分数为15%的盐酸，体积分数为95%的酒精，质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL 的龙胆紫溶液（将龙胆紫溶解在质量分数为2%的醋酸溶液中配制而成）或醋酸洋红液，洋葱根尖细胞有丝分裂固定装片。
3.方法步骤 （1）洋葱根尖的培养：在上实验课之前的3-4d，取洋葱一个，放在广口瓶上。瓶内装满清水，让洋葱的底部接触到瓶内的水面。把这个装置放在温暖的地方培养。待根长约5cm时，取生长健壮的根尖制成临时装片观察。
3.方法步骤 （2）装片的制作
①把制成的装片先放在低倍显微镜下观察，扫视整个装片，找到分生区细胞：细胞呈正方形，排列紧密。再换成高倍显微镜仔细观察，首先找出分裂中期的细胞，然后再找前期、后期、末期的细胞，注意观察各时期细胞内染色体形态和分布的特点。最后观察分裂间期的细胞。 ② 如果自制装片效果不太理想，可以观察洋葱根尖固定装片。 ③调节显微镜的放大倍数，使你能够在视野里同时看到约50个细胞，仔细统计视野中处于各时期的细胞数，记录在记录表“样本l”中。把视野移动到分生区一个新的区域再统计，然后记录在记录表“样本2”中。对数据进行整理，填入表中。
3.方法步骤 （3）洋葱根尖细胞有丝分裂的观察
4.实验操作的注意事项
注意： 间期的细胞最多。因为间期时间最长。每一时期的时间=洋葱的细胞周期（12 h）×每一时期的细胞数占计数细胞总数的比例 。 取材时，一般在上午10时至下午2时之间，此时分生区细胞分裂旺盛。 制片时先漂洗后染色，两步不能颠倒。 观察时时，先在低倍镜下找到分生区细胞，其特点是：呈正方形，排列紧密，存在分裂的细胞；再找到分裂中期的细胞，换上高倍镜观察。 此时的细胞都是死细胞，因此不能观察到细胞的动态分裂过程。因为细胞分裂是独立进行的，因此我们可以在同一个装片中找到不同时期的细胞。
考向　实验的基本原理和过程分析1.如图是关于“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验的部分操作，下列叙述正确的是( )A.剪取洋葱根尖2～3 mm，因为该区域　属于根毛区，细胞有丝分裂旺盛B.该实验步骤中唯一错误的是在②和③之间缺少用清水漂洗这一环节C.在观察的图像中，b属于分生区的细胞，细胞已死亡D.若用图中b区域的细胞观察质壁分离与复原，实验现象明显
解析：洋葱根尖2～3 mm的区域属于分生区，A项错误；在②和③之间应增加清水漂洗这一环节，而在③和⑤之间的清水漂洗环节应删除，B项错误；分生区的细胞呈正方形，排列紧密，细胞经解离已死亡，C项正确；b区域的细胞属于分生区细胞，其液泡较小，渗透作用不明显，用于观察质壁分离与复原，实验现象不明显，D项错误。
2.(2022·大连高三模拟)洋葱是中学生物实验常用材料之一，下图为洋葱相关实验的部分步骤，下列叙述正确的是( )A.取洋葱管状叶做观察细胞质流动的实验，　适当降低水温能加快细胞质流动速度B.取洋葱鳞片叶外表皮做质壁分离的实验，　低倍镜下即可观察到实验现象C.取洋葱根尖做观察有丝分裂的实验，装片制作流程为解离、染色、漂洗、制片D.取洋葱管状叶做色素提取与分离的实验，滤纸条上色素带最宽的是胡萝卜素
解析：洋葱的管状叶中具有叶绿体，可用于观察叶绿体的形态和分布，适当提高水温能加快细胞质流动速度，A错误；
取洋葱根尖做观察有丝分裂的实验，装片制作流程为解离、漂洗、染色、制片，C错误；取洋葱管状叶做色素提取与分离的实验，滤纸条上色素带最宽的是叶绿素a，因为叶绿素a含量高，D错误。