第16讲 细胞的增殖

第16讲细胞的增殖课标内容(1)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。(2)实验：制作和观察根尖细胞有丝分裂临时装片，或观察其永久装片。考点一细胞增殖和细胞周期1.细胞增殖2.细胞周期①细胞周期必须是分裂间期在前，分裂期在后，不能颠倒。②只有能连续分裂的细胞才具有细胞周期，减数分裂的细胞没有细胞周期。③G1期与G2期的区别是G1期合成的RNA和有关蛋白质大多是与DNA复制有关的，如解旋酶、DNA聚合酶、组成染色体的蛋白质等；而G2期合成的RNA和有关蛋白质大多是与分裂期有关的，如微管蛋白，以形成纺锤丝等结构。3.细胞不能无限长大细胞的大小影响____________，即细胞越大，细胞的表面积与体积的比值越________，物质运输的效率越________，不利于细胞与外界进行物质交换。1.与细胞周期有关的几种常考图形①以“时间长短”为衡量指标：图1中的a和c、图2中的乙→甲均为分裂间期；其余的为分裂期。②以“核DNA相对含量”为衡量指标：图3中a、a～b处的细胞，以及b处部分细胞，可分别对应图4中的a、b、c，即分别对应G1期、S期、G2期，均属于分裂间期。③以“mRNA相对含量”为衡量指标：G1、G2期均有蛋白质合成，G1期在前，G2期在后。2.常和细胞周期联系的“热点”考向围绕细胞周期的分析和应用，考查科学思维1.(2023·重庆卷，14)药物甲常用于肿瘤治疗，但对正常细胞有一定毒副作用，某小组利用试剂K(可将细胞阻滞在细胞周期某时期)研究药物甲毒性与细胞周期关系，实验流程和结果如图所示，下列推测正确的是()注：G1：DNA合成前期S：DNA合成期G2：分裂准备期M：分裂期A.试剂K可以将细胞阻滞在G1期B.试剂K对细胞周期阻滞作用不可逆C.药物甲主要作用于G2＋M期，Ⅱ组凋亡率应最低D.在机体内，药物甲对浆细胞的毒性强于造血干细胞2.(2017·全国卷Ⅲ，29)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。以下是能够实现动物细胞周期同步化的三种方法。回答下列问题：(1)DNA合成阻断法：在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的DNA合成可逆抑制剂，处于________期的细胞不受影响而继续细胞周期的运转，最终细胞会停滞在细胞周期的________期，以达到细胞周期同步化的目的。(2)秋水仙素阻断法：在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的秋水仙素，秋水仙素能够抑制________，使细胞周期被阻断，即可实现细胞周期同步化。经秋水仙素处理的细胞________(填“会”或“不会”)被阻断在间期。(3)血清饥饿法：培养液中缺少血清可以使细胞周期停滞在间期，以实现细胞周期同步化。分裂间期的特点是________________________________________________________________________________________________(答出1点即可)。考点二有丝分裂和无丝分裂1.有丝分裂时期植物细胞动物细胞主要特点前期①出现________；②核仁逐渐解体，核膜逐渐消失；③形成________中期染色体的着丝粒排列在________上后期①着丝粒一分为二；②纺锤丝牵引染色体移向细胞的两极；③染色体数目________末期①染色体逐渐变成细长而盘曲的染色质丝；②纺锤丝逐渐消失；③________重新出现2.动植物细胞有丝分裂的主要区别①中心体在间期倍增，在前期两组中心粒分别移向细胞两极，在末期随着细胞分裂进入两个子细胞。②星射线和纺锤丝都由微管蛋白组装而成，在前期形成纺锤体。③除了动物，低等植物中也有中心体，故不能通过中心体或纺锤体的形成方式鉴别动植物细胞，可以通过有无细胞壁或末期是否会形成细胞板(细胞质的分裂方式)鉴别。3.细胞周期中细胞结构或物质的周期性变化(1)染色体形态及行为变化①当有染色单体(分裂间期的G2期、前期、中期)时，染色体∶染色单体∶核DNA＝1∶2∶2。②当无染色单体(分裂间期的G1期、后期、末期)时，染色体∶核DNA＝1∶1。(2)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核DNA2n→4n4n4n→2n染色体2n2n4n→2n染色单体0→4n4n→00提醒染色体的数目始终和着丝粒的数目相等；染色体加倍的原因是着丝粒分裂。4.无丝分裂真核细胞的增殖方式(1)有丝分裂过程中，核膜和核仁周期性地消失和重现。(2021·河北卷，2A)()(2)植物细胞有丝分裂前期，核DNA已完成复制且染色体数目加倍。(2021·浙江1月选考，8A)()(3)酵母菌和醋酸菌均以有丝分裂的方式进行增殖。(2021·辽宁卷，8B)()(4)高等动物胚胎干细胞分裂过程中，中心体的复制和染色体组数的加倍发生在同一时期。(2020·浙江7月选考，8B)()1.细胞周期中核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分裂间期(S期)DNA复制，核DNA数目加倍末期细胞一分为二，核DNA数目减半染色体后期着丝粒分裂，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分裂间期(S期)DNA复制，染色单体形成后期着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，染色单体消失2.细胞周期中染色体数与核DNA数比值的变化曲线3.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、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）))考向1围绕有丝分裂各时期的变化，考查科学思维1.(2021·全国乙卷，1改编)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个核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条染色体的着丝粒排列在赤道板上，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2.(2024·深圳名校联考)在进行有丝分裂的动物细胞的一个细胞周期中，在同一时期发生的变化是()A.染色单体出现和纺锤体的形成B.中心粒倍增和DNA的复制C.DNA数目加倍和染色体数目加倍D.核膜、核仁的消失和着丝粒排列在赤道板位置上关注细胞周期中的“加倍”考向2围绕与细胞周期相关的曲线(图像)，考查科学思维3.(2024·广东佛山调研)下图是某生物体细胞有丝分裂不同分裂时期的图像，下列对图像的叙述正确的是()A.该生物可能是植物B.甲、乙、丙三细胞分别处于有丝分裂的前期、后期和中期C.甲细胞中正在发生染色体的复制D.甲、乙、丙三个细胞内染色体、染色单体、核DNA分子数的比例都为1∶2∶24.(2024·深圳市六校联盟)如图是某二倍体植物细胞有丝分裂过程中染色体、核DNA数量比值的变化曲线。下列有关说法正确的是()A.核DNA的复制发生在A～B段B.与核DNA复制相关酶的合成只发生在B～C段C.染色体数目的加倍发生在D～E段D.C～D段的染色体数是E～F段的两倍考点三观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂1.实验原理2.实验步骤①根尖中只有分生区细胞才可以进行分裂，伸长区和成熟区细胞不能分裂。②不能观察一个细胞的连续分裂过程，因为解离时细胞已死亡，可以寻找处于不同时期的细胞，连起来体现出细胞分裂的连续过程。③“解离→漂洗→染色→制片”的步骤顺序不能颠倒、不能缺失，否则不易观察到预期现象。考向结合观察根尖分生区细胞的有丝分裂，考查科学探究能力1.(2022·江苏卷，7)培养获得二倍体和四倍体洋葱根尖后，分别制作有丝分裂装片，镜检、观察。如图为二倍体根尖细胞的照片。下列相关叙述错误的是()A.两种根尖都要用有分生区的区段进行制片B.装片中单层细胞区比多层细胞区更易找到理想的分裂期细胞C.在低倍镜下比高倍镜下能更快找到各种分裂期细胞D.四倍体中期细胞中的染色体数与①的相等，是②的4倍，③的2倍2.(2024·广东省部分联考)下列关于“观察洋葱根尖分生区细胞有丝分裂”实验的操作与效果的叙述，正确的是()A.遗漏了解离过程，可能无法清晰观察到分生区细胞B.遗漏了漂洗过程，可能无法清晰观察到纺锤体C.延长染色的时间，可以更好地观察染色体的形态D.发现分裂中期的细胞，适当等待可观察到后期的出现各操作步骤时间或力度要严格控制的原因分析解离时间太短细胞间质未被完全溶解，压片时细胞不易分散过长导致细胞解离过度、根尖过于酥软，影响染色染色时间太短染色体或染色质不能完全着色过长使其他部分也被染成深色，无法分辨染色体压片力度过轻细胞未分散开过重将组织压烂1.(2022·广东卷，4改编)用洋葱根尖制作临时装片以观察细胞有丝分裂，如图为光学显微镜下观察到的视野。下列实验操作正确的是()A.根尖解离后立即用甲紫溶液染色，以防解离过度B.根尖染色后置于载玻片上捣碎，加上盖玻片后镜检C.找到分生区细胞后换高倍镜并使用细准焦螺旋调焦D.向右下方移动装片可将分裂中期细胞移至视野中央2.(2022·辽宁卷，8)二甲基亚砜(DMSO)易与水分子结合，常用作细胞冻存的渗透性保护剂。干细胞冻存复苏后指标检测结果见下表。下列叙述错误的是()冻存剂指标合成培养基＋DMSO合成培养基＋DMSO＋血清G1期细胞数百分比/%65.7879.85活细胞数百分比/%15.2941.33注：细胞分裂间期分为G1期、S期(DNA复制期)和G2期。A.冻存复苏后的干细胞可以用于治疗人类某些疾病B.G1期细胞数百分比上升，导致更多干细胞直接进入分裂期C.血清中的天然成分影响G1期，增加干细胞复苏后的活细胞数百分比D.DMSO的作用是使干细胞中自由水转化为结合水3.(2021·天津卷，6)孟德尔说：“任何实验的价值和效用，取决于所使用材料对于实验目的的适合性。”下列实验材料选择不适合的是()A.用洋葱鳞片叶表皮观察细胞的质壁分离和复原现象B.用洋葱根尖分生区观察细胞有丝分裂C.用洋葱鳞片叶提取和分离叶绿体中的色素D.用洋葱鳞片叶粗提取DNA4.(2022·湖南卷，6)洋葱根尖细胞染色体数为8对，细胞周期约12小时。观察洋葱根尖细胞有丝分裂，拍摄照片如图所示。下列分析正确的是()A.a为分裂后期细胞，同源染色体发生分离B.b为分裂中期细胞，含染