2024高考生物基础知识复习专题突破6细胞的增殖课件

专题三专题突破6细胞的增殖生物课标导引·定锚点

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考点1细胞周期与有丝分裂过程1.同一个体的不同细胞的细胞周期持续时间大体相同。(

)2.细胞分裂间期为细胞分裂期提供物质基础。

(

)3.人体成熟的红细胞产生后立即进入下一个细胞周期。(

)4.细胞分裂间期发生DNA复制和染色体加倍。(

)×

√×

×

提示

同一个体的不同细胞的细胞周期持续时间存在差异。提示

人体成熟红细胞不能分裂,不具有细胞周期。

提示

染色体加倍在有丝分裂后期。

5.有丝分裂后期细胞中有两套相同的染色体,并被纺锤丝拉向两极。(

)6.有丝分裂前期和末期,细胞中均具有染色单体。(

)7.细胞癌变后细胞周期会缩短,且分裂期的时间长于间期。(

)8.细胞有丝分裂实现了细胞中所有物质的平均分配,保证了亲子代间遗传性状的稳定性。

(

)×

√×

×

提示

有丝分裂末期,染色单体已经分离,细胞中没有染色单体。

提示

在细胞有丝分裂过程中,分裂间期的时间长于分裂期。

提示

细胞有丝分裂实现了细胞染色体上遗传物质的平均分配,其他物质并未平均分配。一、细胞周期

1.含义:连续分裂的细胞从一次分裂结束到下一次分裂结束所经历的整个过程。图中从A→B→A(顺时针)为一个细胞周期。2.组成:每一个细胞周期包括一个分裂期和一个分裂间期。3.分裂间期(1)G1期:发生的主要是DNA复制所需蛋白质的合成和核糖体的增生。(2)S期:主要是DNA复制。(3)G2期:合成M期所必需的一些蛋白质。4.特点:分裂间期的时间总是长于分裂期。

二、有丝分裂1.动、植物(高等植物)细胞的有丝分裂过程

时期特点植物细胞示意图动物细胞示意图染色体形态变化分裂间期DNA复制和有关蛋白质的合成(动物和低等植物细胞分裂间期有中心体复制)

时期特点植物细胞示意图动物细胞示意图染色体形态变化分裂期前期①最明显的变化是细胞核内染色体的出现;②每个染色体由两条并列的姐妹染色单体组成,由一个着丝粒连接在一起;③前期中较晚的时候出现纺锤体,核膜、核仁开始解体

中期①染色体的着丝粒都排列在细胞中央的平面上;②中期的染色体缩短到最小的程度,便于观察和研究

时期特点植物细胞示意图动物细胞示意图染色体形态变化分裂期后期①染色体的着丝粒分为两个;②姐妹染色单体分离成两条独立的染色体,染色体的数目增加一倍;③分离的染色体以相同的速率分别被纺锤丝拉向两极

末期①染色体伸展,呈现染色质状态;②核膜重新形成,核仁出现;③细胞核内染色体数目与分裂前相同

2.动、植物细胞有丝分裂的区别

项目植物细胞动物细胞间期无中心体的复制(高等植物)一个中心体复制成一对中心体前期细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体(高等植物)两个中心体发出的纺锤丝形成纺锤体末期细胞中央出现细胞板并形成细胞壁细胞在两极之间的“赤道面”上向内凹陷,形成环沟3.有丝分裂的特征和意义(1)特征:将亲代细胞的染色体经过复制(关键是DNA的复制)后,精确地平均分配到两个子细胞中。(2)意义:由于染色体上有遗传物质DNA,因而在生物的亲代细胞和子代细胞之间保持了遗传性状的稳定性。考向1

细胞周期概念理解典例1下列关于细胞周期的说法,错误的是(

)A.细胞周期的长短与外界条件无关B.细胞周期的大部分时间处于分裂间期C.细胞的种类不同,一个细胞周期持续的时间也可能不相同D.一个细胞周期是指连续分裂的细胞从一次分裂结束到下一次分裂结束所经历的整个过程解析

细胞周期的长短与外界条件有关,如温度等,A项错误。

A考向2

有丝分裂过程中各时期特点及图示分析典例2(2021浙江7月学考)观察细胞有丝分裂装片时,局部视野示意图如下。箭头所指细胞处于有丝分裂(

)A.前期 B.中期C.后期 D.末期解析

分析图示,箭头所指细胞着丝粒分为两个,染色体分布在细胞两极,处于有丝分裂后期。

C典例3(2022浙江7月学考)二倍体水稻体细胞含有24条染色体。有丝分裂过程中的某个水稻细胞中央具有细胞板,两侧各有1个细胞核,如下图所示。这个细胞中的染色体数、染色体组数和同源染色体对数分别为(

)A.48、2、24 B.48、4、24C.24、2、12 D.24、4、12解析

该细胞处于有丝分裂末期,染色体的着丝粒已经分裂,染色体数目加倍,由24条变成48条。同源染色体数目也加倍,细胞中的染色体组数由2个变成4个,同源染色体对数由12对变成24对,B项符合题意。B考向3

动、植物细胞有丝分裂过程比较典例4依据生理特点鉴别一个正在进行有丝分裂的细胞是植物细胞还是动物细胞,最可靠的方法是检查该细胞(

)A.DNA的自我复制B.自身蛋白质的合成C.细胞质分裂成两部分的方式D.是否出现星射线解析

鉴别一个正在进行有丝分裂的细胞是植物细胞还是动物细胞,最可靠的方法是检查该细胞细胞质分裂成两部分的方式。C考点2有丝分裂过程中物质含量变化1.细胞中染色体∶核DNA∶染色单体=1∶2∶2的时期是有丝分裂前期、中期及后期。(

)2.染色体复制完成后核DNA数目是之前的两倍。(

)3.核DNA和染色单体的数目在有丝分裂各时期始终保持一致。(

)×

√×

提示

有丝分裂后期细胞中染色体∶核DNA∶染色单体=1∶1∶0。

提示

核DNA和染色单体的数目在有丝分裂前期和中期相同,后期、末期不同。4.着丝粒分裂将导致一个细胞中染色体和核DNA数目成倍增加。(

)5.处于有丝分裂中期和后期的细胞中染色体数目不同。(

)6.核DNA的复制和数目加倍都发生在细胞分裂间期。(

)7.有丝分裂中染色体数目加倍和核DNA数目加倍不发生在同一时期。

(

)8.在有丝分裂后期,染色单体数目随着染色体数目的增加而增加。(

)×

√√√×

提示

着丝粒分裂将导致一个细胞中染色体数加倍,核DNA数与上一时期相同,保持不变。提示

有丝分裂后期染色单体消失。

基于柱形图分析有丝分裂过程中染色体、核DNA含量的变化(以二倍体生物为例)图示

图示解读①Ⅰ阶段染色体数目等于核DNA数目且均为2n,说明此时DNA未进行复制,或已经完成细胞分裂,故Ⅰ阶段可表示细胞周期中的G1期或有丝分裂结束形成的子细胞核DNA和染色体的相对含量②Ⅱ阶段染色体数目仍然为2n,核DNA数目加倍,说明此阶段已完成核DNA复制,故该阶段可表示细胞周期中的G2期、前期及中期。Ⅰ→Ⅱ的变化表示DNA复制③Ⅲ阶段染色体数目等于核DNA数目且均为4n,此阶段产生的原因是着丝粒分裂,染色体数目暂时加倍,因此Ⅲ阶段表示有丝分裂后期,遗传物质为体细胞中的两倍考向1

有丝分裂过程中核DNA含量变化

典例1(2023浙江余姚中学期中)根据每个细胞中核DNA含量不同,将胡萝卜根尖细胞分成三组,每组细胞的数目如下图。下列有关叙述正确的是(

)A.甲组的每个细胞都有1对中心体B.乙组细胞处于有丝分裂前期,正在进行DNA复制C.丙组中有部分细胞处于染色体加倍状态D.甲、乙、丙三组细胞均可作为染色体组型分析的材料C解析

题干中涉及的细胞为胡萝卜根尖细胞,所以没有中心体,A项错误;乙组细胞处于DNA合成期(S期),正在进行DNA复制,B项错误;丙组中的后期细胞处于染色体加倍状态,C项正确;丙组中的中期细胞可作为染色体组型分析的材料,D项错误。考向2

有丝分裂过程中染色体含量变化典例2在一个细胞周期中,染色体数目倍增、染色单体形成、染色体在细胞核中最早显现、染色体形态和数目最为清晰的时期依次为(

)①分裂间期②分裂前期③分裂中期④分裂后期⑤分裂末期A.①②③④

B.④①②③C.②③①④

D.⑤③②④解析

④分裂后期着丝粒分裂,染色单体分离,染色体数目倍增;①分裂间期染色体复制,一条染色体含有两条染色单体;染色质在②分裂前期螺旋化成为染色体;③分裂中期染色体的着丝粒排列在细胞中央的平面上,形态和数目最为清晰。B考向3

细胞分裂过程中每条染色体上DNA含量的变化典例3下图可表示动物细胞完成一个细胞周期的过程中,每条染色体上DNA含量的变化情况。下列叙述错误的是(

)A.AB段进行DNA的复制B.BC段细胞内含有姐妹染色单体C.CD段发生了着丝粒的分裂D.DE段代表有丝分裂的后期D解析

AB段进行DNA的复制,A项正确;BC段1条染色体上含有2个DNA分子,故细胞内含有姐妹染色单体,B项正确;染色体上的DNA由2个变成1个,说明CD段发生了着丝粒的分裂,C项正确;DE段代表有丝分裂的后期和末期,D项错误。考点3细胞大小与扩散作用关系探究、有丝分裂临时装片的制作与观察1.盐酸能破坏植物细胞间的果胶。(

)2.NaOH进入琼脂块的速率取决于琼脂块的大小。(

)3.装片制作的步骤是解离→漂洗→染色→制片。(

)4.制作和观察根尖细胞有丝分裂临时装片时,常用苏丹Ⅲ染液使染色体着色以利于观察。

(

)×

√√×

提示

NaOH进入琼脂块的速率是一定的,与琼脂块的大小无关。提示

制作和观察根尖细胞有丝分裂临时装片时,采用碱性染料龙胆紫进行染色。5.NaOH扩散的体积占整个琼脂块的体积可表示物质运输效率。(

)6.随着细胞体积增大,细胞的相对表面积增大,细胞的物质运输效率降低。

(

)7.装片制作过程中需用清水漂洗已解离的根尖便于染色。(

)8.模拟细胞大小和扩散作用的关系时,测量出的NaOH的扩散深度代表了其扩散的效率。(

)×

√√×

提示

随着细胞体积增大,细胞的相对表面积减小,细胞的物质转运效率降低。提示

模拟细胞大小和扩散作用的关系时,测量出的NaOH

的扩散深度代表了其扩散的速度。一、模拟探究细胞的大小与扩散作用的关系

二、制作和观察根尖细胞有丝分裂临时装片1.实验原理(1)盐酸能破坏细胞间的果胶,使根尖细胞彼此容易被分开。(2)细胞核内的染色体(质)易被碱性染料(龙胆紫染液)染成深色。(3)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物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.实验步骤考向1

观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂

典例1(2023浙江6月选考)为筛选观察有丝分裂的合适材料,某研究小组选用不同植物的根尖,制作并观察根尖细胞的临时装片。下列关于选材依据的叙述,不合理的是(

)A.选用易获取且易大量生根的材料B.选用染色体数目少易观察的材料C.选用解离时间短分散性好的材料D.选用分裂间期细胞占比高的材料D解析

观察有丝分裂的合适材料为根尖分生区的细胞,其排列整齐,分裂能力强,实验时应选用容易获取且易大量生根的材料,如洋葱,A项合理;观察有丝分裂每一个时期的特点,主要是观察染色体的行为变化,选用染色体数目少易观察的材料,有利于观察染色体的特点,B项合理;解离时间一般控制在3~5分钟,解离时间不宜过长,否则根尖过于酥软,无法取出根尖,选用解离时间短分散性好的材料,更利于实验的进行,C项合理;观察有丝分裂主要是观察分裂期细胞,在细胞周期中,分裂间期比分裂期占比更大,故应该选用分裂期细胞占比高的材料观察有丝分裂,D项不合理。考向2

细胞大小与扩散作用关系探究典例2(2023浙江绍兴高一期末)科学家通过模拟实验探究细胞大小与扩散作用的关系,结果如下图所示。网格部分表示NaOH进入琼脂块的区域,空白部分表示NaOH未进入琼脂块的区域。下列叙述错误的是(

)A.浸泡时用勺子翻动琼脂块,若挖破其表面会影响实验结果B.NaOH在边长1cm的琼脂块内扩散的速率最大C.本实验可说明,细胞体积越小,其相对表面积越大,物质运输的效率就越高D.NaOH扩散进入琼脂块的体积与琼脂块总体积之比可以反映细胞的物质运输效率B解析

用勺子翻动琼脂块时若琼脂块表面破损,会影响NaOH扩散的体积,从而影响实验结果,A项正确;NaOH在不同边长的琼脂块中扩散的速率是相同的,B项错误;本实验可说明,细胞体积越小,其相对表面积越大,物质运输的效率就越高,C项正确;本实验中,NaOH扩散进入琼脂块的体积与琼脂块总体积之比可以反映细胞的物质运输效率,D项正确。学

考

大

题

突

破

命题方向预测

细胞周期调控与有丝分裂过程分析

思维点拨细胞周期调控受到相应调控因子控制,细胞周期调控因子是一组调节细胞增殖、分化的正负信号,它们通过相互促进或抑制维持细胞周期正常进程。细胞生长、分化的调节与细胞周期的许多因素密切相关。研究发现,DNA甲基化异常分为甲基化增强和甲基化降低两种类型,可引起与细胞增殖和分化有关基因的表达异常,导致细胞异常增生。典例(2023浙江温州期末A卷)连续分裂的细胞具有细胞周期,为了保证细胞周期正常运行,细胞本身存在一系列监控系统(检验点),如下图所示。当细胞周期检验点出现异常或纺锤体结构发生损伤会造成细胞死亡,这种现象称为有丝分裂危象。请结合以上材料回答下列问题。(1)有丝分裂是________(填“真核”或“原核”)细胞最常见的分裂方式,有丝分裂的重要意义是________________________________________________________________________。

(2)已知P点主要监测DNA有无损伤,能否启动DNA的复制,推测P点最可能为图中的检验点________;而Q点主要负责监测DNA复制的进度,推测Q点最可能为图中的检验点________。科学家发现白屈菜碱可破坏微管结构,影响________(填结构名称)的形成,从而导致染色体无法正常排列和分离,使检验点________出现异常,造成细胞死亡。

(3)抑制肿瘤细胞增殖和促进其凋亡一直是肿瘤研究领域的热点问题。肿瘤细胞的细胞周期失控,不受正常生长调控系统的控制,具有________的能力;而细胞表面的________减少导致其容易从肿瘤上脱落,能在体内转移。真核

遗传物质复制,再精确地平均分配到两个子细胞中,保证了亲子代遗传性状的稳定性

12纺锤体

4无限增殖

糖蛋白

(4)研究发现胃癌细胞中存在的生存素能使胃癌细胞“逃避”检验点的监测,从而使胃癌细胞对化疗高度耐药。我们可以研制________(填“促进”或“抑制”)生存素功能的药物,________(填“增加”或“减弱”)胃癌细胞对细胞毒性药物的敏感性并诱导胃癌细胞发生有丝分裂危象。

抑制

增加

解析

(1)有丝分裂是真核细胞最常见的分裂方式,细胞有丝分裂的重要意义在于遗传物质复制,再精确地平均分配到两个子细胞,保证了亲子代细胞遗传性状的稳定性。(2)分裂间期包括G1期、S期和G2期,G1期为DNA复制前的准备期,各种与DNA复制有关的酶在G1期明显增加,已知P点主要监测DNA有无损伤,能否启动DNA的复制,推测P点最可能为图中的检验点1;S期主要完成DNA的复制,而Q点主要负责监测DNA复制的进度,推测Q点最可能为图中的检验点2。纺锤体是由微管构成的,白屈菜碱可破坏微管结构,可能影响纺锤体的形成,从而导致染色体无法正常排列和分离,染色体排列和分离发生在分裂期(M),使检验点4出现异常,造成细胞死亡。(3)肿瘤细胞的细胞周期失控,具有无限增殖的能力,细胞表面的糖蛋白减少,导致其容易从肿瘤上脱落,能在体内转移。(4)生存素能使胃癌细胞“逃避”检验点的监测,因此可以研发抑制生存素功能的药物,增加胃癌细胞对细胞毒性药物的敏感性并诱导胃癌细胞发生有丝分裂危象。变式训练

(2023浙江宁波北仑期初考)某植物的体细胞染色体数为6对,其根尖细胞有丝分裂的细胞周期为15小时,其中G1期(DNA合成前期)、S期(DNA合成期)、G2期(DNA合成后期)、M期(分裂期)所占比例如图1。请回答下列问题。(1)该植物根尖细胞分裂间期的总时长约为________小时。

(2)请你推测一下:G1期细胞内完成的主要活动是________(多选)。

A.染色质丝螺旋缠绕

B.核糖体增生C.合成DNA复制所需的蛋白质