第11讲 细胞的增殖

基础知识巩固考点互动探究考例考法直击教师备用习题,第11讲细胞的增殖,考试说明,1细胞的生长和增殖的周期性()。2细胞的无丝分裂()。3细胞的有丝分裂()。4实验：观察细胞的有丝分裂。5实验：模拟探究细胞表面积与体积的关系。,(1)细胞模型：不同大小的_。(2)运输效率表示法：。(3)检测方法：酚酞遇NaOH呈_。(4)实验结论：细胞体积越大，其相对表面积_，细胞的物质运输效率就_，因而限制了细胞的长大。,一、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,链接教材,琼脂块,紫红色,越小,越低,链接教材,2细胞不能无限长大的原因,细胞核与细胞质,表面积与体积,二、细胞周期,链接教材,连续分裂,下一次分裂完成,分裂间期,分裂期,三、细胞的有丝分裂1有丝分裂过程,链接教材,DNA复制,有关蛋白质,生长,链接教材,核膜、核仁,染色体,细胞两极,中心体,着丝点,稳定,链接教材,(续表),着丝点,姐妹染色单体,移向两极,核膜、核仁,染色质,纺锤体,细胞板,细胞膜,链接教材,纺锤丝,中心体,细胞板,凹陷,亲代细胞的_经过复制后，精确地平均分配到两个子细胞中，保持了细胞的亲代和子代之间_的稳定性。,链接教材,3有丝分裂的意义,染色体,遗传性状,四、细胞的无丝分裂,链接教材,染色体,图4113,纺锤丝,蛙的红细胞,细胞核,中部,衔接课堂,1正误辨析(1)细胞体积增大后，与外界物质交换效率提高。()(2)同一生物的不同组织细胞都具有细胞周期。()(3)动物细胞分裂间期有DNA和中心体的复制。()(4)纺锤体形成于分裂前期，消失于分裂后期。()(5)染色单体形成于分裂前期，消失于分裂后期。()(6)动物细胞仅以有丝分裂方式进行增殖。()(7)动物细胞有丝分裂间期，DNA含量和染色体组数都加倍。()(8)有丝分裂中期，发生联会的同源染色体排列在赤道板上。()(9)动物细胞有丝分裂过程中细胞板在末期形成。()(10)秋水仙素作用于细胞分裂的中期，使着丝点不能分裂，从而使细胞中的染色体数目加倍，获得多倍体。(),答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10),解析(1)细胞体积越大，相对表面积就越小，与外界物质交换效率就越低。(2)高度分化的细胞不能分裂，不具有细胞周期。(4)纺锤体消失于分裂末期。(5)染色单体形成于分裂间期。(6)某些动物细胞通过无丝分裂进行增殖。(7)有丝分裂间期DNA含量加倍，染色体组数不变。(8)有丝分裂过程中同源染色体不发生联会，中期着丝点排列在赤道板上。(9)动物细胞有丝分裂过程中没有细胞板的形成。(10)秋水仙素作用于细胞分裂的前期，抑制纺锤体的形成，使染色体不能被牵引到两极。,图中为精子，为肌肉细胞，为神经细胞，为哺乳动物成熟红细胞(已无细胞核和各种细胞器)，它们均属于高度分化的细胞，已不能分裂，但细胞尚未分化，最可能具有细胞周期。,衔接课堂,2热图解读(1)由细胞形态判断，细胞中哪一类细胞最可能具有细胞周期？_,衔接课堂,(2)细胞中有一种细胞，其产生时的细胞分裂方式及细胞内染色体数目与其他细胞明显不同，是哪一种细胞？产生该细胞的分裂方式是否具有周期性？_,细胞中，精子(图)来源于减数分裂，其细胞内染色体数目只有体细胞的一半，减数分裂不具有周期性。,考点一细胞增殖的周期性,1.只有连续分裂的细胞才具有细胞周期，如人体皮肤生发层细胞、造血干细胞等干细胞、癌细胞、植物根尖(茎尖)生长点细胞等。只分裂一次便不再分裂的细胞、减数分裂形成的细胞、高度分化的细胞都不具有细胞周期。,2.细胞周期各时期的划分(1)(2)分裂期(M期)：前期、中期、后期、末期。,3.细胞周期的表示方法,提醒(1)不同种类生物的细胞周期有很大差别。(2)细胞周期中，间期所占的时间长，分裂期所占的时间短，因此观察细胞所处时期时，大部分细胞都处于间期。(3)分裂产生子细胞的三种去向：继续分裂、暂不分裂、不再分裂(细胞分化)。,1下表所列为不同细胞的细胞周期持续时间(单位：h)。据表分析可以得出的结论是()A分裂期和细胞周期均最短的是肿瘤细胞B分裂期占细胞周期比例最小的是十二指肠细胞C不同种类细胞的细胞周期持续时间不同D不同种类细胞的分裂都是同步进行的,典例追踪,答案C,解析细胞周期包括分裂间期和分裂期，分析表中提供的信息可以得出，不同种类细胞的细胞周期持续时间不同；分裂期最短的是肿瘤细胞，细胞周期最短的是十二指肠细胞；分裂期占细胞周期比例最小的是肿瘤细胞；不同种类细胞的细胞周期不同，因此它们的分裂是不同步的。,2如图4115表示细胞周期，下列叙述不正确的是()图4115A按箭头所示方向，aa段或bb段表示一个细胞周期B染色体的平均分配发生于ab段C细胞中DNA含量的加倍发生在ba段D将癌细胞的细胞周期阻断在ba段可以治疗癌症,典例追踪,答案A,解析本题考查对细胞周期的理解，解题的突破口是细胞周期起点和终点的确定。ba段、ab段分别表示分裂间期和分裂期，细胞周期应是bb段。,考点二有丝分裂过程中相关结构和数量的变化,1细胞周期中几种细胞结构的周期性变化(1)染色体行为变化规律,当有染色单体(前期、中期)时，染色体染色单体DNA122。当无染色单体(间期的G1期、后期、末期)时，染色体DNA11。,图4116,(2)纺锤体的变化：形成时期为前期，解体时期为末期。(3)核膜、核仁的变化：解体时期为前期，重建时期为末期。(4)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到子细胞。,2.与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用,提醒(1)在有丝分裂过程中，各个时期都有同源染色体存在，但它们不发生联会。(2)赤道板是一种假想平面，不是细胞结构，在光学显微镜下看不到；细胞板是一种真实结构，在光学显微镜下能看到，出现在植物细胞有丝分裂的末期。(3)用秋水仙素抑制植物细胞纺锤体的形成，无纺锤丝牵引着丝点，复制后的染色体的着丝点照样分裂，使细胞中染色体数目加倍，这就说明着丝点分裂不是纺锤丝牵引所致。,(2)曲线变化模型：一个细胞中核DNA、染色体、染色单体数的变化及每条染色体上DNA含量的变化曲线,图4117,(3)柱状图模型,图4118,根据染色单体变化判断各时期：,根据比例关系判断各时期：,4.有丝分裂过程中的“加倍”,考向1有丝分裂过程中各时期的特征1下列有关细胞有丝分裂的叙述，正确的是()在动物细胞有丝分裂间期能观察到由星射线形成的纺锤体在植物细胞有丝分裂末期形成了赤道板在动物细胞有丝分裂中期，两个中心粒复制形成两组中心粒在动物细胞有丝分裂末期，细胞膜内陷形成两个子细胞如果细胞中染色体数和核DNA分子数之比是12，那么它一定不是高度分化的细胞ABCD,典例追踪,答案D,解析纺锤体在前期出现，植物细胞分裂末期出现的是细胞板，中心体复制发生在间期，所以都错误。高度分化的细胞不具有分裂能力，染色体数与DNA分子数相等。,2图4119是某生物体细胞有丝分裂模式图，有关叙述不正确的是()A上述细胞有丝分裂的顺序是甲丁乙丙B观察细胞有丝分裂时，显微镜下观察到大多数细胞处于甲时期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若某药物可抑制纺锤体形成，则它极可能是作用于图丙时期,典例追踪,图4119,答案D,解析图中甲为分裂间期，乙为分裂后期，丙为分裂末期，丁为分裂前期，故图中细胞有丝分裂的顺序为甲丁乙丙；细胞周期中，间期历时最长，显微镜下观察到的细胞，处于间期的细胞数目最多；细胞有丝分裂中，染色体出现在前期，染色体转变为染色质形态发生在末期；纺锤体的形成是在前期。,典例追踪,考向2有丝分裂过程中染色体、DNA数量的变化3图41110为某真核细胞分裂过程中细胞核DNA变化图解，下列相关叙述正确的是()A在AB段有DNA分子的复制和相关蛋白质的合成B在CD段该细胞中染色体数不变C若该细胞是植物细胞，则在CD段该细胞赤道板处已形成细胞板D若该细胞是植物细胞，则在DE段高尔基体发挥了重要作用,典例追踪,图41110,答案D,解析DNA分子的复制和相关蛋白质的合成发生在间期(AC段)；在分裂期的后期，细胞中染色体数目加倍(处于CD段中)；在植物细胞有丝分裂的过程中，细胞板的形成发生在末期；植物细胞有丝分裂末期，高尔基体参与细胞壁的形成。,典例追踪,4处于有丝分裂过程中的某动物细胞，细胞内的染色体数(a)、染色单体数(b)、DNA分子数(c)可表示为如图41111所示的关系，此时细胞内可能发生着()A纺锤体形成B着丝点分裂C细胞板形成D出现新的核膜,典例追踪,答案D,解析纺锤体形成于有丝分裂前期，此时细胞内染色体数(a)染色单体数(b)DNA分子数(c)122，A项正确。着丝点分裂发生于有丝分裂后期，B项错误。细胞板出现在植物细胞分裂过程中，题中为动物细胞，C项错误。新的核膜出现于有丝分裂末期，此时每条染色体上含1个DNA分子，没有染色单体，D项错误。,图41111,5图甲、图乙分别表示某种生物细胞有丝分裂过程中某一时期的模式图，图丙表示有丝分裂中不同时期每条染色体上DNA分子数的变化，图丁表示有丝分裂中不同时期染色体和DNA的数量关系。下列有关叙述不正确的是(),典例追踪,图41112,A图甲所示细胞中共有4条染色体、8个DNA分子；图乙所示细胞中共有0条姐妹染色单体B图甲所示细胞处于图丙中BC段；完成图丙中CD段变化的细胞所处的分裂时期是后期C有丝分裂过程中不会出现图丁中d所示的情况D图丁中a对应图丙中的BC段；图丁中c对应图丙中的AB段,典例追踪,答案D,解析图甲中1条染色体中包含2条姐妹染色单体，每条染色单体含有1个DNA分子，图乙中姐妹染色单体分离后就不能再称为姐妹染色单体，只能称为染色体。图丙纵坐标的含义是“每条染色体上的DNA分子数”，BC段1条染色体上有2个DNA分子，对应图甲，CD段1条染色体上DNA分子由2个变成1个，表示后期着丝点分裂。图丁中d表示细胞中DNA数量为2N，染色体数量为4N，有丝分裂过程中不可能出现这种情况。图丁中a可对应有丝分裂后期、末期，c对应G1期，图丙中AB段处于有丝分裂间期，BC处于有丝分裂前、中期。,考点三实验：观察根尖分生组织细胞的有丝分裂,1实验原理(1)高等植物的分生组织细胞有丝分裂较旺盛。(2)细胞核内的染色体(质)易被碱性染料(龙胆紫溶液)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染色体的存在状态，判断处于不同分裂时期的细胞。,2.实验步骤,3.实验成功的关键及注意事项,1下列关于“观察洋葱根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验的叙述，正确的是()A制片流程为解离染色漂洗制片B观察中期细胞可清晰地看到染色体且随后染色体着丝点分裂C显微镜下绝大多数细胞中能观察到染色体D低倍镜下寻找分生区的依据是细胞呈正方形、排列紧密,典例追踪,答案D,解析制片流程为解离漂洗染色制片；观察中期细胞可清晰地看到染色体但是看到的细胞均是死细胞，所以看不到动态变化；细胞分裂间期时间较长，大多数细胞处于间期，所以显微镜下只有少数细胞中能观察到染色体；分生区细胞分裂能力强，细胞呈正方形、排列紧密。,2在“观察植物细胞有丝分裂”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、细胞分散且染色体清楚B细胞分散但看不到染色体、染色体着色清楚、细胞分散且染色体清楚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、细胞分散且染色体清楚、细胞分散且染色体清楚,典例追踪,答案C,解析解离的目的是使细胞分散开，甲未解离，细胞相互重叠；漂洗的目的是洗去解离液，便于染色，乙未漂洗，影响染色效果，染色体着色很浅不清楚；根尖57mm处为伸长区，伸长区细胞已失去分裂能力，染色体呈染色质状态，故观察不到染色体。,典例追踪,3回答与观察细胞染色体实验有关的问题：(1)图41113表示洋葱根尖细胞的细胞周期。假设洋葱根尖细胞的细胞周期大多开始于夜晚22：00时，若要观察洋葱根尖细胞的有丝分裂，取材的最佳时间是_。(2)某同学检查了洋葱根尖6000个处于有丝分裂过程中的细胞，其中有692个处于前期，105个处于中期，35个处于后期，168个处于末期。据此判断，下列有关叙述错误的是()A分裂期中各时期相对持续时间是前期末期中期后期B细胞周期中分裂期持续的时间比分裂间期要短C分裂期中前期持续的时间最短D分裂中期持续的时间约为0.21h,典例追踪,图41113,答案(1)次日8：0010：00(2)C,解析(1)分裂间期的开始是一个新的细胞周期的开始，观察洋葱根尖细胞的有丝分裂主要是观察处于分裂期的各细胞图像，结合题干信息和题图计算得出，分裂期是次日8：0010：00。(2)由题干可知，处于前期的细胞数目处于末期的细胞数目处于中期的细胞数目处于后期的细胞数目，根据细胞数目推测细胞有丝分裂的分裂期中各个时期的时间关系为前期末期中期后期。分裂中期持续的时间为105/6000120.21h。,典例追踪,12014天津卷二倍体生物细胞正在进行着丝点分裂时，下列有关叙述正确的是()A细胞中一定不存在同源染色体B着丝点分裂一定导致DNA数目加倍C染色体DNA一定由母链和子链组成D细胞中染色体数目一定是其体细胞的2倍,答案C,解析二倍体生物细胞进行着丝点分裂时，细胞处于有丝分裂后期或减数第二次分裂后期，前者细胞中存在同源染色体，A项错误。着丝点分裂导致染色体数目加倍，但DNA数目不变，B项错误。DNA复制方式为半保留复制，则DNA中一定有一条母链和一条子链，C项正确。有丝分裂后期染色体数目增加，是体细胞染色体数目的2倍，减数第二次分裂后期，染色体数也暂时加倍，但与体细胞中染色体数相等，D项错误。,2图41114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,解析图示细胞中甲是中心体，它在间期复制倍增，有丝分裂前期移向细胞两极，A项错误。乙是染色体，其成分是DNA和蛋白质，丙是星射线，其成分为蛋白质，所以二者组成成分差异大，B项正确。图示该时期着丝点都排在赤道板上且有同源染色体，判定细胞处于有丝分裂中期，所以该时期细胞中染色体数目和体细胞染色体数目相同，C项错误。核膜在有丝分裂前期就已经解体，图示中期细胞物质无须经过核孔进入细胞核，D项错误。,图41114,32015北京卷流式细胞仪可根据细胞中DNA含量的不同对细胞分别计数。研究者用某抗癌药物处理体外培养的癌细胞。24小时后用流式细胞仪检测，结果如图41115所示。对检测结果的分析不正确的是()Ab峰中细胞的DNA含量是a峰中的2倍Ba峰和b峰之间的细胞正进行DNA复制C处于分裂期的细胞均被计数在a峰中D此抗癌药物抑制了癌细胞DNA的复制,图41115,答案C,解析由图中a峰和b峰细胞中DNA的相对含量可知，A、B项正确。处于分裂期的细胞应被计数在b峰中，C项错误。使用抗癌药物可使a峰与b峰之间的细胞数目明显减少，说明该药物抑制了癌细胞DNA的复制，D项正确。,典例追踪,42013海南卷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,解析赤道板不是细胞结构，是一个假想的平面，故A项错误。有丝分裂间期DNA复制的过程需要解旋酶，故B项正确。有丝分裂过程中同源染色体不会发生联会，故C项错误。在细胞周期中间期的持续时间通常比分裂期的长，故D项错误。,答案B,52013江苏卷下列关于动物细胞有丝分裂的叙述正确的是()A分裂间期有DNA和中心体的复制B分裂间期DNA含量和染色体组数都加倍C纺锤体形成于分裂前期，消失于分裂后期D染色单体形成于分裂前期，消失于分裂后期,解析本题考查细胞有丝分裂的相关内容，属于理解能力。细胞分裂间期有DNA的复制和相关蛋白质的合成，动物细胞还有中心体的复制，A项正确；分裂间期DNA复制，其含量加倍，分裂后期着丝点分裂，染色体组数加倍，B项错误；纺锤体形成于分裂前期，消失于分裂末期，C项错误；染色单体形成于分裂间期染色体复制时，消失于分裂后期着丝点分裂时，D项错误。,答案A,62012江苏卷下列关于“观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂”的叙述，错误的是()A解离和压片都有利于根尖分生区细胞分散B先用低倍镜找到分生区细胞，再换用高倍镜观察C显微镜下绝大多数细胞中能观察到染色体D探究有丝分裂日周期性可为实验取材时机提供依据,解析本题考查植物细胞有丝分裂的实验知识。解离目的是使组织中的细胞相互分离开来，压片是为了使细胞分散开来，有利于观察，故A项正确。因低倍镜观察范围较大，所以应先在低倍镜下找到分生区。高倍镜放大倍数较大但观察范围较小，应先将需观察的物像移到视野中央再仔细观察细胞内的染色体分布，故B项正确。细胞有丝分裂周期中分裂间期占的比例很大，绝大多数的细胞处于分裂间期，分裂间期细胞中没有染色体出现，故C项错误。不同植物分裂周期不同，分裂的活跃时间也不相同，所以在实验取材前应先探究了解植物的有丝分裂日周期性是必要的，故D项正确。,答案C,1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，阴影代表红色区域。则()A该实验的自变量为x，因变量为yBx的值随y值的增大而增大CNaOH扩散的体积为(yx)3Dy值越小，扩散体积的比例越大,解析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扩散体积占琼脂立方块体积的比例，A项错误。x为NaOH扩散的深度，不随y(立方块的边长)值的增大而增大，B项错误。NaOH扩散的体积应为y3(y2x)3，C项错误。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项正确。,2下列有关细胞周期的说法，正确的是()A诱导细胞的基因突变可使用物理或化学方法，作用于甲的S期或丙的AB段B一个完整的细胞周期是指乙的ab段或bc段C用秋水仙素作用于植物分生组织细胞可使细胞分裂停留在丙的AB段D细胞中含有染色单体的时间段是甲的M期或乙的b、d段或丙的AB段,解析C诱导细胞的基因突变可使用物理或化学方法，作用于甲的S期或丙的BA段；一个完整的细胞周期是指乙的ab段或cd段；秋水仙素能抑制纺锤体的形成，使细胞分裂停留在分裂后期；甲的M期或乙的b、d段或丙的AB段均表示分裂期，分裂期中，只有前期和中期存在染色单体。,3下列关于高等植物有丝分裂的叙述，正确的是()A前期出现了由纤维素组成的纺锤体B中期染色体上的有关基因表达，合成后期所需的蛋白质C后期纺锤丝牵拉着丝点使之断裂D末期形成细胞板的过程涉及囊泡膜的融合,解析D纺锤体的主要成分是蛋白质，A项错误。中期染色体处于高度螺旋化状态，此时核基因不可表达，分裂期所需蛋白质在间期合成，B项错误。分裂期染色体的运动是纺锤丝牵拉的结果，但着丝点的分裂不是纺锤丝牵拉的结果，C项错误。高等植物细胞分裂末期形成细胞板涉及来自高尔基体的囊泡的融合，D项正确。,4图表示某动物细胞的细胞周期各阶段的时长及DNA含量的变化，图表示从细胞周期中的某个时刻取出若干个细胞，测定出的每个细胞的DNA含量。下列分析不正确的是()A图中乙组细胞所处的时期相当于图中细胞周期的S期B用适宜浓度的秋水仙素处理一段时间后，图丙组细胞数目将增加C图丙组中只有部分细胞的染色体数目是正常体细胞的两倍D若用药物将细胞分裂阻断在细胞周期的S期，则图中丙组细胞将增多,解析D图中S期为DNA复制期，图中乙组细胞正在进行DNA复制，A项正确；秋水仙素抑制纺锤体的形成，使细胞内染色体数目加倍，所以会导致图中丙组细胞数目增加，B项正确；图中丙组细胞处于分裂期，前期与中期时，一条染色体含有两条染色单体、两个DNA分子，此时细胞内染色体数与正常体细胞的相同，只有处于后期和末期的细胞内染色体数目加倍，是正常体细胞内染色体数的两倍，C项正确；用药物将细胞分裂阻断在S期，则DNA不再复制，但已经复制的细胞可继续分裂产生正常子细胞，所以丙组细胞减少，D项错误。,5用不同浓度的药物X处理大蒜根尖分生区细胞3d、5d后，分别制片观察有丝分裂指数(有丝分裂指数分裂期细胞数/观察细胞总数100%)，如图所示，相关叙述错误的是()A药物X浓度为0时有丝分裂指数仅为10%，表明多数细胞处于分裂间期B制作装片过程中使用解离液的目的是固定细胞的形态C高浓度的药物X严重抑制了根尖分生区细胞的有丝分裂D随着处理时间的延长，根尖细胞有丝分裂指数呈下降趋势,解析B有丝分裂指数是10%的含义是