2024届高考 一轮复习 人教版 细胞的增殖 学案

第10讲细胞的增殖[课标要求]1．细胞的生长和增殖的周期性(Ⅱ)2.细胞的有丝分裂(Ⅱ)3.细胞的无丝分裂(Ⅰ)4.实验：(1)观察细胞的有丝分裂(2)模拟探究细胞表面积与体积的关系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)模拟探究实验eq\a\vs4\al([提醒])该模拟探究实验应用的是类比推理的方法。(2)细胞不能无限长大的原因2．细胞增殖的方式及意义3．细胞增殖的周期性(1)模型eq\a\vs4\al([提醒])①只有连续分裂的细胞才有细胞周期，只分裂一次便不再分裂的细胞没有细胞周期。②进行减数分裂的细胞不具有细胞周期。(2)细胞周期的表示方法(1)细胞体积增大，与外界物质交换效率提高。(×)(2)只有连续分裂的细胞才有细胞周期，进行减数分裂的细胞不具有细胞周期。(√)(3)在细胞周期中，分裂间期持续的时间通常比分裂期持续的时间短。(×)(4)人体所有细胞的细胞周期持续时间相同。(×)(5)细胞越小，相对表面积也越小，这有利于提高物质交换效率。(×)(6)琼脂块越小，NaOH扩散到琼脂块的速度越快。(×)(7)能分裂的细胞均有细胞周期。(×)1．(必修1P111批判性思维)细胞体积是不是越小越好？为什么？________________________________________________________________。提示：不是。因为遗传物质、酶和各种细胞器都需要一定的容纳空间2．(必修1P113内文信息)细胞分裂期蛋白质的合成很少，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________。提示：分裂期染色体中的DNA高度螺旋化，难以解旋，无法正常转录3．(必修1P112表6－1)据表回答下列问题：细胞类型分裂间期分裂期细胞周期蚕豆根尖分生区细胞15.32.017.3小鼠十二指肠上皮细胞13.51.815.3人的肝细胞21122人的宫颈癌细胞20.51.522不同生物细胞的细胞周期持续时间________(填“相同”“不同”或“不一定相同”，下同)，同种生物的不同细胞的细胞周期持续时间__________。提示：不一定相同不一定相同突破1细胞不能无限长大的原因核心素养科学探究1．(2023·福建厦门期末)下列关于“细胞大小与物质运输的关系”的实验的说法，错误的是()A．琼脂中的酚酞遇到NaOH呈现紫红色B．琼脂块越小，NaOH扩散的速率就越快C．以琼脂块的大小表示细胞大小D．NaOH扩散体积与总体积比可表示细胞的物质运输效率解析：选B。实验所用的琼脂块上含有酚酞，NaOH和酚酞相遇，呈紫红色，便于观察，A正确；NaOH在不同大小的琼脂块中扩散的速率相同，B错误；该实验中，用琼脂块的大小表示细胞大小，C正确；NaOH扩散体积与总体积之比可表示细胞的物质运输效率，D正确。突破2细胞周期分析核心素养科学思维2.(2023·山东六校联考)右图表示细胞周期，下列叙述不正确的是()A．按箭头所示方向a→a或b→b表示一个细胞周期B．染色体的平均分配发生于a→b段C．治疗癌症的途径之一是用药物抑制DNA的复制和有关蛋白质的合成，从而将癌细胞的细胞周期阻断在b→a段D．细胞中DNA含量的加倍是在b→a段，该阶段可能存在染色体变异解析：选A。分析题图可知，按箭头所示方向b→b表示一个细胞周期，A错误；a→b段表示分裂期，分裂后期染色体平均分配，B正确；b→a段表示分裂间期，该时期DNA分子完成复制，含量加倍，染色体可能发生变异，将癌细胞的细胞周期阻断在分裂间期是治疗癌症的途径之一，C、D正确。3．(2023·甘肃酒泉一模)细胞周期分为分裂间期(G1期、S期、G2期)和分裂期(M期)，暂不分裂的休眠细胞处于G0期。研究发现，在细胞凋亡过程中染色体DNA发生降解。用流式细胞仪对培养液中的某动物细胞进行检测，结果如图。下列说法不正确的是()A．乙类型细胞全都处于G1期B．培养过程中部分细胞发生了细胞凋亡C．丙类型细胞正在进行DNA复制D．丙类型和丁类型细胞占比越多，说明细胞分裂越活跃解析：选A。乙类型细胞还未进行核DNA复制，处于G1期和G0期，A错误；培养过程中部分细胞会发生细胞凋亡，B正确；丙类型细胞内的核DNA含量在逐渐增加，推测正在进行DNA复制，C正确；丙类型和丁类型细胞表示DNA在进行复制，因此丙类型和丁类型细胞占比越多，细胞分裂越活跃，D正确。突破3细胞周期相关拓展核心素养科学思维4.(2022·浙江1月选考)某多细胞动物具有多种细胞周期蛋白(cyclin)和多种细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK)，两者可组成多种有活性的CDK­cyclin复合体，细胞周期各阶段间的转换分别受特定的CDK­cyclin复合体调控，细胞周期如图所示，下列叙述错误的是()A．同一生物个体中不同类型细胞的细胞周期时间长短有差异B．细胞周期各阶段的有序转换受不同的CDK­cyclin复合体调控C．抑制某种CDK­cyclin复合体的活性可使细胞周期停滞在特定阶段D．一个细胞周期中，调控不同阶段的CDK­cyclin复合体会同步发生周期性变化解析：选D。由于一个细胞周期中，不同阶段的变化不是同步的，故调控不同阶段的CDK­cyclin复合体不会同步发生周期性变化，D错误。5．(2023·河南周口模拟)利用一定方法使细胞群体处于细胞周期的同一阶段，称为细胞周期同步化，下图是动物细胞周期同步化的方法之一，下列说法正确的是()A．阻断Ⅰ需在培养液中添加毒性较强的DNA复制抑制剂，不可逆的抑制DNA复制B．解除阻断时应更换正常的新鲜培养液，培养的时间应控制在大于S即可C．只有阻断Ⅰ处理能实验细胞周期同步化D．培养液中添加适量的秋水仙素或用缺乏营养物质的培养液培养也能够实现动物细胞周期同步化解析：选D。据题图分析可知，添加的DNA复制抑制剂在解除后，细胞周期正常进行，说明是可逆的抑制DNA复制，故不能选用毒性较强的DNA复制抑制剂，A项错误；解除阻断时，更换正常的新鲜培养液，培养的时间应控制在大于S，小于G2＋M＋G1范围之间，这样大部分细胞都停留在细胞周期的G1～S期，B项错误；阻断Ⅱ处理与阻断Ⅰ相同，经过以上处理后所有细胞都停留在细胞周期的某一时刻，从而实现细胞周期同步化，C项错误；培养液中添加适量的秋水仙素或用缺乏营养物质的培养液培养也能够实现动物细胞周期同步化，D项正确。6．(2023·陕西汉中期中)CDK1激酶是推动细胞由分裂间期(G1、S、G2)进入分裂期(M)的关键蛋白，由p34cdc2蛋白和周期蛋白B结合而成，p34cdc2蛋白含量相对稳定，周期蛋白B含量呈周期性变化如下图。CDK1激酶可以使相关蛋白磷酸化，从而促进染色质凝集，核膜解聚，核仁解体。在细胞周期中，蛋白激酶CDK1的活性呈周期性的变化。下列相关叙述不正确的是()A．周期蛋白B一般在G1期的晚期开始合成，到G2期达到最大量B．CDK1激酶的活性依赖于周期蛋白B含量的积累C．G1→S→G2→M可以表示一个细胞周期D．细胞癌变后，细胞周期变短，CDK1激酶活性周期性变化消失解析：选D。由题图可知，周期蛋白B在G1期的晚期开始合成，到G2期达到最大量，A正确；从图中看出，当周期蛋白B积累到一定程度时，CDK1激酶的活性开始逐渐增加，所以CDK1激酶的活性依赖于周期蛋白B含量的积累，B正确；G1→S→G2→M可以表示一个细胞周期，C正确；细胞癌变后，细胞可以无限增殖，细胞周期变短，但仍然进行有丝分裂产生子代细胞，所以CDK1激酶活性仍然有周期性变化，D错误。eq\a\vs4\al()常和细胞周期联系的“热点”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)[连一连]eq\a\vs4\al([提醒])(1)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。(2)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末期。(3)有丝分裂后期染色体的着丝点一分为二，是受生物体内遗传物质控制的一种生理活动，不是由纺锤丝牵引所致。2．动植物细胞有丝分裂的主要区别eq\a\vs4\al([提醒])有丝分裂过程中中心体经复制后，均等分配到两个子细胞中，而线粒体、叶绿体等细胞器随机、不均等分配到两个子细胞中。3．无丝分裂的过程及特点eq\a\vs4\al([提醒])无丝分裂也为真核生物体细胞的分裂方式，不同于细菌的二分裂，不利于遗传物质的均等分配。(1)细胞内染色体的存在状态可作为判断有丝分裂各时期的依据。(√)(2)间期细胞核的主要变化是DNA的复制和有关蛋白质的合成。(×)(3)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，着丝点分裂导致DNA的数目是染色单体数目的两倍。(×)(5)动植物细胞有丝分裂的不同体现在前期和后期。(×)(6)着丝点分裂是纺锤丝牵拉开的。(×)1．(必修1P113旁栏思考)纺锤丝起的作用是___________________________________________________________________。提示：形成纺锤体，牵拉染色体，使染色体平均分配到两个子细胞中去2.(必修1P114图6－7)右图所示分裂方式有DNA复制过程吗？没有形成染色体和纺锤体的缺点可能是什么？____________________________________________________________________________________________________________________________________。提示：有DNA复制过程。没有形成染色体和纺锤体的缺点是不能保证遗传物质均分3．(析图建模)图甲～图丙为有丝分裂过程中的相关曲线和图像。(1)PQ形成的原因是________，RS形成的原因是________。(2)图乙是________有丝分裂__________，图丙是二倍体________有丝分裂________。(3)图乙位于图甲中的________段，图丙位于图甲中的________段。提示：(1)DNA的复制着丝点分裂(2)植物细胞前期动物细胞后期(3)QRST1．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)曲线模型一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)曲线模型二2．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染色单体eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(有→G2期、前期、中期（甲图）,无→后期和末期（乙图）、G1期（丙图）))(2)根据比例关系判断各时期eq\a\vs4\al(核DNA∶染色,体∶染色单体)＝eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(4n∶2n∶4n→G2期、前期、中期（甲图）,4n∶4n∶0→后期、末期（乙图）,2n∶2n∶0→G1期（丙图）))突破1有丝分裂各时期的特点核心素养生命观念1.(2023·江西赣州期中联考)右图表示真核细胞一个细胞周期中染色体的行为变化，下列有关叙述正确的是()A．姐妹染色单体的形成发生在c～d时期B．植物细胞中，d～e时期细胞中央将出现细胞板C．b～b可以表示一个完整的细胞周期D．细胞中的DNA含量加倍是在e～a时期，细胞中染色体数目加倍是在b～c时期解析：选C。姐妹染色单体的形成发生在b～c时期，A错误；植物细胞分裂末期，即a～b时期，细胞中央将出现细胞板，B错误；细胞周期是指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，图中b～b可以表示一个完整的细胞周期，C正确；细胞中的DNA含量加倍是在b～c时期(间期)，细胞中染色体数目加倍是在e～a时期(后期)，D错误。2．(2023·湖北武汉高三联考)下图为动物和植物细胞的有丝分裂示意图。据图分析，下列叙述正确的是()A．图甲表示动物细胞分裂前期，图乙表示植物细胞分裂后期B．⑤聚集成为赤道板，需要高尔基体参与C．甲细胞在细胞分裂间期进行①的复制D．甲细胞在分裂前期由①发出星射线，乙细胞在分裂前期也会发生这一过程解析：选C。根据细胞壁的有无和星射线可以判断甲细胞为动物细胞，乙细胞为高等植物细胞。根据甲细胞中有清晰的染色体，且中心体向两极移动，发出星射线，判断甲细胞处于分裂前期，根据乙细胞中细胞板的形成判断其处于分裂末期，A错误；⑤聚集成为细胞板，而非赤道板，B错误；中心体的复制发生在分裂间期，C正确；高等植物细胞的纺锤体是由细胞两极发出的纺锤丝形成的，D错误。eq\a\vs4\al()“三看法”界定动物和高等植物细胞有丝分裂图像突破2有丝分裂过程中染色体、核DNA数量的变化核心素养科学思维3．(2021·高考全国卷乙)果蝇体细胞含有8条染色体。下列关于果蝇体细胞有丝分裂的叙述，错误的是()A．在间期，DNA进行半保留复制，形成16个DNA分子B．在前期，每条染色体由2条染色单体组成，含2个DNA分子C．在中期，8条染色体的着丝点排列在赤道板上，易于观察染色体D．在后期，成对的同源染色体分开，细胞中有16条染色体解析：选D。在后期，着丝点分裂，姐妹染色单体分开，成为2条子染色体，由星射线牵引着分别向细胞的两极移动，染色体数目加倍为16条，成对的同源染色体分开发生在减数第一次分裂后期，D错误。4．下图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：选C。图2中a表示有丝分裂后期、末期，对应图1中的EF段，c时期染色体与核DNA的数量比a时期减少一半，对应图1中的AB段，C项错误。eq\a\vs4\al()关注有丝分裂过程中的“加倍”[事实概述类]1．[2020·江苏，T29(2)节选]细胞有丝分裂的重要意义在于通过_____________________________________________________________，保持亲子代细胞之间的遗传稳定性。答案：染色体正确复制和平均分配2．多数抗肿瘤药物是细胞周期特异性药物，作用于细胞分裂间期或分裂期。长春新碱作用于分裂期，抑制癌细胞分裂，则长春新碱可能的作用机制：_________________________________________________________________。答案：抑制纺锤体形成(抑制着丝点分裂等)3．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，在形态上最主要的区别是_____________________________________________________________________________________________________________。答案：动物肠上皮细胞膜向内凹陷，细胞缢裂；洋葱根尖细胞在细胞中央形成细胞板4．细胞周期中染色质和染色体周期性变化的意义是____________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：有利于复制后的染色体平均分配进入两个子细胞中[原因分析类]5．观察用龙胆紫溶液染色的洋葱表皮细胞，看不到染色体的原因是______________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：只有处于分裂状态的细胞(如分生组织细胞)才能看到染色体，洋葱表皮细胞不再进行分裂6．G1期、S期、G2期细胞中发生的代谢反应存在差异，其根本原因是_______________________________________________________________。答案：不同时期细胞中基因的表达存在差异(基因的选择性表达)7．选择发育状况相同的青蛙的胚胎细胞，均分为甲、乙两组。甲组用含有3H标记的尿嘧啶核糖核苷酸的培养基进行培养，乙组用含有3H标记的胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸的培养基进行培养，一段时间后，带有放射性标记的细胞比例比较大的是________组，原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：甲活细胞都可以利用3H标记的尿嘧啶核糖核苷酸进行转录，而只有分裂的细胞才能利用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸进行DNA复制[开放思维类]8．下图是不同浓度氯化镉(CdCl2)对龙葵根尖细胞有丝分裂指数(处于分裂期的细胞占细胞总数的百分比)的影响。图中对照组中CdCl2浓度为________。对照组中有丝分裂指数只有10%左右的原因是______________________________________________________。由图可以得出的实验结论是_________________________________________________________________________________________________________________。答案：0分裂期占细胞周期的时间较短，故处于分裂期的细胞数目较少CdCl2能抑制龙葵根尖细胞的有丝分裂，且随浓度升高，抑制程度增大考点三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．实验关键实验材料的选择类型选取分裂期占细胞周期比例相对较大的材料部位选取分裂旺盛的部位(如根尖、茎尖的分生区)时间必须在分裂旺盛的时间操作注意事项解离时间太短细胞间质未被完全溶解，压片时细胞不