(全国通用)2017版高考生物一轮复习第四单元细胞的生命历程第12讲细胞的增殖新人教版

1第12讲细胞的增殖考点一细胞的生长和细胞增殖的周期性1.细胞的生长(1)模拟探究实验①细胞模型：不同大小的琼脂块。②运输效率表示法：NaOH在琼脂块中扩散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.细胞增殖的周期性(1)细胞周期①条件：连续分裂的细胞。②组成：细胞周期＝分裂间期＋分裂期。(2)细胞增殖(真核细胞)的概述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、遗传的基础。[诊断与思考]1.判断下列说法的正误(1)组成生物体的细胞越小越好(×)(2)所有的细胞均有细胞周期(×)2(3)洋葱的表皮细胞比分生区细胞的增殖周期长(×)(4)进行减数分裂的细胞不具有细胞周期(√)2.根据下列四种细胞周期的表示方法确定细胞周期方法名称表示方法用字母表示细胞周期扇形图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为一个细胞周期柱形图B组细胞处于分裂间期，正在进行DNA复制，C组细胞多数处于分裂期3.影响细胞周期的因素(1)内部因素：不同种类的细胞，细胞周期持续的时间不一定相同，间期和分裂期所占的比例也不一定相同。(2)外部因素：温度、pH、射线、生理或病理状况等，这些因素通过影响酶的活性影响细胞周期。4.由细胞形态判断，下列①～⑤细胞中哪一类细胞最可能具有细胞周期？提示图中①为精子细胞，③为肌肉细胞，④为神经细胞，⑤为哺乳动物的成熟红细胞(⑤细胞已无细胞核和各种细胞器)，它们均属于高度分化的细胞，已丧失分裂的周期性；但②细胞尚未分化，最可能连续分裂保持周期性。题组一细胞周期的判断与表示方法1.如图表示细胞周期，下列叙述不正确的是()A.按箭头所示方向，a→a段或b→b段表示一个细胞周期B.染色体的平均分配发生于a→b段C.细胞中DNA含量的加倍发生在b→a段D.将癌细胞的细胞周期阻断在b→a段可以治疗癌症3答案A解析b→a段、a→b段分别表示分裂间期和分裂期，细胞周期应是b→b段。2.科研人员利用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸标记进行有丝分裂的某一动物细胞，在不同间隔时间下进行放射显影，得到如图所示结果(A开始观察，细胞已被标记，B标记细胞开始进入分裂期，C观察到的细胞分裂图像为后期，D开始观察到两个细胞被标记，E标记细胞开始进入分裂期，F观察到被标记的细胞分裂成两个子细胞)。以下说法错误的是()A.实验中采用的研究方法之一是同位素标记法B.该细胞可能是干细胞C.该细胞的细胞周期为22hD.3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸可存在于该细胞的细胞核、线粒体和叶绿体中答案D解析由题意知，用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸标记进行有丝分裂的某一动物细胞，应用了同位素标记法，A项正确；由于该细胞能连续分裂，可能是干细胞，B项正确；根据题意，D时期看到两个细胞被标记，说明进入了分裂末期，到下一次分裂末期为一个细胞周期，即图中的D→F，故细胞周期为22h，C项正确；动物细胞无叶绿体，故D项错误。3.如图A表示在一个细胞周期(G1、S、G2组成了分裂间期，M为分裂期)中细胞核DNA含量的变化曲线；图B表示一个细胞周期中各个时期细胞数目的变化(用特殊的方法在一个培养基中测得的)。请据图回答下列问题：(1)图B中DNA含量为2c～4c之间的细胞正处于________阶段。(2)用DNA合成抑制剂处理，图B中DNA含量为________的细胞数目会增加。用秋水仙素处理，图B中DNA含量为________的细胞数目会增加。(3)细胞周期中，完成各时期所需时间的计算公式是t＝T×nN(T为一个细胞周期所需的时间，N为取样的总细胞数，n为各期的细胞数)，根据图示与公式，S期的细胞数目是________个。答案(1)DNA复制(2)2c4c(3)2000解析(1)在一个细胞周期中，随着DNA复制，DNA含量逐渐增加；DNA复制之后，它们的DNA含量是G1期的2倍。(2)图B中横坐标是DNA含量，DNA含量在2c～4c之间，说明DNA正在进行复制，对应图A中的S期，2c对应图A中的G1期，4c对应图A中的G2期和M期。(3)从图A可以看出细胞周期为10h，S期为2h，G1期为6h，共6000个细胞，所以取样4总细胞数为：N＝T×nt＝10×60006＝10000个。所以S期的细胞数目为：n＝t×NT＝2×1000010＝2000个。题组二细胞周期各时期变化特点的分析4.(2014·浙江，5)某哺乳动物体细胞在培养中能够分裂，在培养过程中将适量的3H­TdR(3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷)和某促进细胞分裂的药物加入到培养液中，培养一段时间，可观察和测量到()A.G1期变短，该期有大量3H­TdR进入细胞核B.S期变长，该期有DNA复制和核糖体的增生C.G2期变短，该期细胞核中有组蛋白D.M期相对较短，该期细胞的核膜始终完整答案C解析促进细胞分裂的药物可以明显缩短细胞分裂的细胞周期。G1期主要是合成DNA所需的蛋白质和核糖体的增生，S期主要发生的是DNA的复制，G2期主要发生的是RNA的合成和有丝分裂所必需的一些蛋白质的合成。因此，将某促进细胞分裂的药物加入到培养液中会使G1期变短，S期和G2期也变短；3H­TdR参与DNA的复制，应该在S期大量进入细胞核；M期相对较短，该期细胞的核膜周期性地消失和重现；组蛋白是构成染色体的蛋白质，在G2期之前已经合成。综合上述分析，C项正确，A、B、D项叙述错误。5.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)。下图标注了甲动物(体细胞染色体数为12)肠上皮细胞的细胞周期各阶段的时长及DNA含量，请回答下列问题：(1)若用含放射性同位素的胸苷(DNA复制的原料之一)短期培养甲动物肠上皮细胞后，处于S期的细胞都会被标记。洗脱含放射性同位素的胸苷，换用无放射性的新鲜培养液培养，定期检测。预计最快约________h后会检测到被标记的M期细胞。(2)从被标记的M期细胞开始出现到其所占M期细胞总数的比例达到最大值时，所经历的时间为________期的时间，处于该期的一个细胞中染色体数目的变化情况是________。(3)若向甲动物肠上皮细胞培养液中加入过量胸苷，处于S期的细胞立刻被抑制，而处于其他时期的细胞不受影响。预计加入过量胸苷约________h后，细胞都将停留在S期。(4)乙动物肠上皮细胞的一个细胞周期时长为24h，M期时长为1.9h。若要在显微镜下观察细胞有丝分裂过程中染色体形态的变化，选用________(填“甲”或“乙”)动物肠上皮细胞更合适。(5)在光学显微镜下观察，同处于分裂末期的动物肠上皮细胞与洋葱根尖细胞，形态上最主5要的区别是_____________________________________________________________________。答案(1)2.2(2)M12→24→12(3)7.4(4)甲(5)动物肠上皮细胞膜凹陷，细胞缢裂；洋葱根尖细胞形成细胞板解析从曲线图中读出：处于S期末的细胞最快要经过G2期所需的时间，即2.2h后能够进入M期；被标记且刚刚进入M期的细胞历经M期完成分裂时，所有未被标记的细胞全部退出M期，此时被标记的细胞比例达到最大值；M期包括前、中、后、末四个时期，染色体数目变化是12→24→12；加入过量的胸苷后，只有S期的细胞受到抑制，其他时期的细胞不受影响，要使所有细胞都停留在S期，需要所有的细胞全部到达S期，经历时间应该是细胞历经G2、M、G1三时期所需要的总时间，即7.4h；观察细胞有丝分裂过程中染色体的形态变化实验中，选择分裂期时间相对较长(分裂期/细胞周期)的实验材料可在视野中观察到处于分裂期的细胞数量相对较多；在有丝分裂末期，动物肠上皮细胞膜向内凹陷，将细胞缢裂成两部分，而植物细胞有丝分裂末期，赤道板附近形成细胞板，将细胞分开。1.判断一个完整的细胞周期的方法(1)细胞周期以分裂间期为起点，而不能以分裂期为起点。(2)分裂间期的时间远远长于分裂期。(3)DNA含量加倍的时间在细胞分裂间期，染色体数目加倍的时间在分裂期。2.细胞周期的2点提醒(1)分裂间期的特征：间期又分为G1期、S期、G2期，G1期进行RNA和有关蛋白质的合成，为S期DNA的复制做准备；S期合成DNA；G2期进行RNA和蛋白质的合成，特别是微管蛋白的合成。(2)观察细胞分裂过程中染色体形态、数目的变化时，应选择细胞周期短、分裂期相对较长的细胞；由于分裂间期远比分裂期长，视野中处于间期的细胞数目更多。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)62.动植物细胞有丝分裂的主要区别纺锤体的形成不同(前期)细胞分裂方式不同(末期)植物细胞发出的纺锤丝形成纺锤体形成细胞壁动物细胞发出星射线形成纺锤体细胞膜向内凹陷使细胞缢裂为两个子细胞3.无丝分裂[诊断与思考]1.判断下列说法的正误(1)着丝点分裂一定导致DNA数目加倍(×)(2)真核细胞核DNA的复制发生在有丝分裂前期(×)(3)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(√)(4)有丝分裂后期和末期，核DNA分子数与染色体数相同(√)(5)动物细胞有丝分裂过程中，细胞板形成于末期(×)(6)动植物细胞有丝分裂过程中染色体的形态、数目变化不同(×)(7)无丝分裂发生在原核细胞中，且无DNA复制(×)2.探究有丝分裂过程中细胞结构的变化(1)纺锤体的变化：形成时期为前期→解体时期为末期。(2)核膜、核仁的变化：解体时期为前期→重建时期为末期。(3)中心体变化规律(动物细胞、低等植物细胞)间期复制→前期移向两极并形成纺锤体→末期平均分配到子细胞。(4)染色体行为变化规律73.有丝分裂过程中相关成分或结构“加倍”的时期和原因分析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4.着丝点、核DNA、染色体、染色单体的数目变化(以二倍体生物为例)时期项目分裂间期分裂期前期中期后期末期着丝点2n2n2n4n2n染色体2n2n2n4n4n→2n染色单体0→4n4n4n00核DNA2n→4n4n4n4n4n→2n5.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作用时期生理作用核糖体动、植物细胞间期(主要)与有关蛋白质的合成有关中心体动物、某些低等植物细胞前期与纺锤体的形成有关高尔基体植物细胞末期与细胞壁的形成有关线粒体动、植物细胞整个细胞周期提供能量题组一把握方法，识别有丝分裂细胞图像1.如图为细胞分裂过程中部分结构的变化示意图，此过程()A.发生在细胞分裂期的末期，核膜再度合成B.发生在细胞周期的分裂间期，染色质复制8C.发生在细胞分裂期的前期，核膜逐渐解体D.发生在细胞分裂期的中期，染色体螺旋变粗答案C解析题图中的染色体含有染色单体，核膜已发生解体，说明该过程为有丝分裂前期。2.(2014·江苏，12)如图为动物细胞分裂中某时期示意图，下列相关叙述正确的是()A.甲在分裂前期倍增并移向细胞两极B.乙和丙在组成成分上差异很大C.该时期细胞中染色体数是体细胞染色体数的两倍D.该时期通过核孔进入细胞核的物质减少答案B解析A项，图示为动物细胞分裂的中期。甲为中心体，在分裂间期倍增，在分裂前期移向细胞两极。B项，乙为染色体，主要由DNA和蛋白质组成；丙为纺锤丝，主要由蛋白质组成，可见两者在组成成分上差异很大。C项，该时期为分裂中期，可能为有丝分裂中期，也可能为减数第二次分裂中期，如果为有丝分裂中期，细胞中染色体数与体细胞染色体数相同；如果为减数第二次分裂中期，细胞中染色体数是体细胞染色体数的一半。D项，该时期核膜已经解体，无细胞核，故不存在物质通过核孔进入细胞核的情况。3.下图是