2021高考生物一轮复习第4单元第10讲细胞的增殖课件

2021高考生物一轮复习第4单元第10讲细胞的增殖课件

第10讲　细胞的增殖 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.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: (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 ? 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 20.5 1.5 22 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 G 1 期:即DNA合成前期,主要合成RNA和蛋白质,DNA数为2 n 。 S期:即DNA合成期,完成DNA复制,DNA数为2 n →4 n 。 G 2 期:即DNA合成后期,主要合成蛋白质,DNA数为4 n 。 (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 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   (　 D 　) A.该实验的自变量为 x ,因变量为 y B. x 的值随 y 值的增大而增大 C.NaOH扩散的体积为( y - x ) 3 D. y 值越小,扩散体积的比例越大 考向一　考查细胞不能无限长大的原因及实验探究 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 y 3 -( y -2 x ) 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。 (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   (　 D 　) 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② C.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 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   (　 C 　)   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 C.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 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) 2.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      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 (2)有丝分裂过程中相关成分或结构“加倍”的时期和原因 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 1 6 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。   ( ✕ )   　　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 　ST 1.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   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   (2)根据比例关系判断各时期 核DNA∶ 染色体∶ 染色单体   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   (　 C 　) 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 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 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。 2. (2019云南玉溪一中高三第二次调研)如图是细胞有丝分裂模式图或部分结 构图,有关叙述不正确的是   (　 D 　) A.上述细胞有丝分裂的顺序是甲、丁、乙、丙 B.显微镜下观察到最多的细胞处于甲时期 C.开始出现染色体的时期是丁;染色体开始转变成染色质形态的时期是丙 D.丁一定是有丝分裂前期的动物细胞 答案    D 　题图中甲为间期,乙为后期,丙为末期,丁为前期,故细胞有丝分裂 顺序为甲、丁、乙、丙,A正确;细胞周期中,间期历时最长,显微镜观察连续 分裂的细胞,处于间期的细胞数目最多,B正确;细胞有丝分裂中,染色体出现 在前期,转变为染色质在末期,C正确;丁也可能是低等植物细胞,D错误。 题后悟道·方法 “三看法”界定动物和高等植物细胞有丝分裂图像 3. 如图甲、乙是某哺乳动物(含2 n 条染色体)的体细胞一次细胞分裂过程曲线 图,纵坐标表示一个细胞核中染色体或DNA的含量。下列说法错误的是   (　 　)   考向二    考查有丝分裂过程中染色体、核DNA数量的变化 A.甲图可能表示DNA含量变化,乙图可能表示染色体数目变化 B.EF、CD段均与新核形成有关 C.MN段与着丝点断裂有关 D.BC段只包含前期和中期,NE段包括后期 答案    D 　依据曲线纵坐标加倍特点可判断甲图可能表示DNA含量变化,乙 图可能表示染色体数目变化。BC段应包括G 2 期、前期、中期、后期、末期, NE段包括后期和末期,D错误。 4. (2019黑龙江鹤岗一中高三第二次月考)如图是动物细胞有丝分裂不同时期 染色体(a)数目、核DNA分子(b)数目的柱形统计图,下列叙述正确的是 (     C 　) A.①时期染色体还未复制,核DNA已完成了复制 B.③时期核膜、核仁重建,细胞中部出现细胞板 C.①→②表示着丝点分裂,染色体数目加倍,但核DNA分子数目不变 D.②→③表示同源染色体相互分离,染色体和核DNA分子数目也随之减半 答案    C 　染色体和核DNA同步完成复制,A错误;动物细胞分裂过程中不出 现细胞板,B错误;①→②表示着丝点分裂,染色体数目加倍,DNA分子数目不 变,C正确;有丝分裂过程中不发生同源染色体分离,D错误。 题后悟道·方法 根据柱状图判断细胞有丝分裂时期(以二倍体生物为例) 一般从两个方面判断细胞所属的分裂时期: (1)根据染色单体变化判断有丝分裂各时期: 染色单体   (2)根据比例关系判断有丝分裂各时期: 核DNA∶染色体∶染色单体=   实验　观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 1.实验原理 2.实验步骤 3.实验注意事项 (1)剪取生长旺盛、带有分生区的根尖,不宜过长,同时注意剪取的时间,一般 在上午10点至下午2点,此时分生区细胞分裂旺盛。 (2)解离时间应严格控制,解离时间不能过短,否则细胞在压片时不易分散开; 时间过长,解离过度,无法取出根尖进行染色和制片。 (3)先漂洗后染色,顺序不能颠倒,否则解离液中的盐酸会干扰染色效果。 (4)染色时,染液的浓度和染色时间必须掌握好,应注意染色不能过深,否则视 野下会呈现一片紫色,无法观察细胞图像。 (5)压片时用力必须恰当,过重会压烂组织、压碎盖玻片,过轻则细胞未分散 开,二者都将影响观察。   1. 在“观察植物细胞的有丝分裂”实验中,以下操作和结论正确的是 (　 D 　) A.剪取5 cm根尖,用15%盐酸和甲基绿分别解离和染色 B.持续观察细胞①,能看到分裂成两个子细胞 C.细胞①中DNA数是细胞②中的二倍 D.观察装片时,③时期的细胞数目最多 答案    D　 在观察植物细胞的有丝分裂的实验中,解离根尖用的是质量分数 为15%盐酸和体积分数为95%酒精的混合液(1∶1)。染色应用龙胆紫溶液或 醋酸洋红液。观察植物细胞的有丝分裂的实验中看到的细胞是死细胞,细胞 不分裂。细胞①为有丝分裂后期,细胞②为有丝分裂中期,两时期的DNA数 目是相同的。③时期为有丝分裂间期,在细胞周期中,分裂间期持续时间最 长,因此在显微镜下观察时,间期的细胞数目最多。 2. 如图所示是关于观察洋葱有丝分裂的实验的部分操作,下列评价合理的是   (　 　) 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和复原,实验现象明显 答案    C 　根尖2~3 mm的区域属于根尖分生区,A错误。在②和③之间应增 加清水漂洗这一环节,而③和⑤之间的清水漂洗环节应删除,B错误。分生区 的细胞呈正方形,细胞经解离已死亡,C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,D错误。 素养引领·情境命题 1. (2019江苏,7,2分)下列关于观察植物细胞有丝分裂实验的叙述,正确的是   (　 C 　) A.只有从新生的根尖上取材,才能观察到有丝分裂 B.解离时间要尽量长,以确保根尖组织细胞充分分离 C.滴加清水、弄碎根尖以及压片都有利于细胞的分散 D.临时装片镜检时,视野中最多的是处于分裂中期的细胞 答案    C 　只要植物组织具有有丝分裂能力的细胞,都可作为观察有丝分裂 的材料,A错误;解离时间过长,会导致细胞解离过度、过于酥软,无法取出根 尖进行染色和制片,B错误;滴加清水、弄碎根尖和压片操作都有利于细胞的 分散,便于观察,C正确;细胞周期中间期时间最长,故视野中处于分裂间期的 细胞数目最多,D错误。 2. (2019浙江4月选考,18,2分)在“制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装 片”活动中,观察到不同分裂时期的细胞如图所示: 下列叙述错误的是   (　 C 　) A.装片制作过程中需用清水漂洗已解离的根尖便于染色 B.观察过程中先用低倍镜找到分生区细胞再换用高倍镜 C.图甲细胞所处时期发生DNA复制及相关蛋白质的合成 D.图丙细胞中的染色体数目比图乙细胞中的增加了一倍 答案    C 　图甲、乙、丙、丁中的细胞分别处于有丝分裂的前、中、后、 末四个时期。装片制作过程中需用清水漂洗已解离的根尖便于染色,A正确; 观察过程中先用低倍镜找到分生区细胞再换用高倍镜,B正确;DNA复制及相 关蛋白质的合成发生在间期,C错误;图丙细胞中的染色体数目比图乙细胞中 的染色体数目增加了一倍,D正确。 3. 细胞分裂间期依次划分为G 1 期、S期和G 2 期,研究者将处于不同时期的细胞 进行融合,实验结果如下图所示。其中灰色的部分是细胞核,黑点代表中心 体。下列推断不合理的是   (　 D 　) A.引发中心体复制的物质持续存在到G 2 期 B.中心体和DNA复制可能同时进行 C.S期细胞中存在使G 1 期细胞核进入S期的物质 D.中心体的复制始于G 1 期,在G 2 期复制完毕 答案    D 　据图可知,G 1 期的细胞含有1个中心体,S期和G 2 期的细胞含有2个 中心体,G 1 期的细胞和G 2 期的细胞融合,G 1 期细胞可以完成中心体的复制,推 测引发中心体复制的物质持续存在到G 2 期,A项正确;G 1 期和S期的细胞融合, G 1 期细胞可以发育到S期,同时完成中心体的复制,B项正确;根据B项推测S期 细胞中存在使G 1 期细胞核进入S期的物质,C项正确;中心体在S期即复制完毕, D项错误。 4. 小鼠睾丸中存在间质细胞和实质细胞,实质细胞就是精原细胞,间质细胞是 为实质细胞提供营养物质和相关激素的细胞。科学家用显微镜观察从睾丸 中所取的部分组织。有关说法正确的是   (　 C 　) A.实质细胞和间质细胞因遗传信息不同而功能不同 B.间质细胞产生的激素不需要通过体液运输到达靶细胞 C.观察到染色体条数最多的细胞不含姐妹染色单体 D.显微镜下能看到染色体的细胞最多含2条性染色体 答案    C 　实质细胞和间质细胞都是由同一个受精卵经有丝分裂形成的,都 含有相同的遗传信息,两者功能不同的原因是基因的选择性表达;间质细胞产 生的激素需要通过体液运输到达靶细胞;观察到染色体条数最多的细胞应处 于有丝分裂后期,此时细胞中不含姐妹染色单体;显微镜下能看到染色体的细 胞最多含4条性染色体,即有丝分裂后期。 5. 【不定项选择题】如图表示植物细胞新细胞壁的形成过程,据图分析下列 有关叙述正确的是   (　 ACD 　) A.该细胞处于有丝分裂的末期,图中d表示内质网 B.图中c表示高尔基体,图中e的主要成分是加工后的多肽链 C.该细胞的核基因在有丝分裂后期不能转录,但是在该时期能够进行翻译 D.该过程体现了生物膜的结构特点 答案    ACD 　植物细胞壁形成于有丝分裂末期,d表示内质网;图中c表示高尔 基体,e的主要成分是纤维素;有丝分裂后期,DNA在高度螺旋化的染色体上, 不易解旋进行转录过程,但细胞质中仍存在原来合成的mRNA,能够进行翻译 合成蛋白质;该过程体现了生物膜的结构特点,即具有一定的流动性。 6. 【不定项选择题】Cdc2蛋白和鱼藤酮处理对细胞周期的影响如图所示。 下列叙述正确的是   (　 　)   A.三组实验中a峰细胞都可能有大量核糖体的增生 B.a峰和b峰细胞中都可能出现DNA解螺旋现象 C.Cdc2蛋白和鱼藤酮处理后处于G 2 和M期细胞比例都增加 D.a峰比b、c峰都更易找到用于分析染色体组型的细胞 答案    ABC 　三组实验中a峰细胞为分裂间期的G 1 期,可能有大量核糖体的 增生(细胞器的增生在间期);a峰为G 1 期细胞,b峰可以为G 2 期细胞,二者都处于 分裂间期,染色质松散分布在细胞核,都可能出现DNA解螺旋现象;G 2 和M期 DNA含量为4 N ,分析图形可知:与对照组相比,Cdc2蛋白和鱼藤酮处理后处于 G 2 和M期细胞比例都增加;a峰为G 1 期细胞,此时染色质松散分布在细胞核,b峰 为G 2 和M期细胞,其中分裂期(M期)染色质呈染色体的状态,其中分裂中期染 色体形态固定、数目清晰,更适合分析染色体组型。