高考生物一轮复习 第4单元 第1讲细胞的增殖课件 新人教版必修1.ppt

第1讲细胞的增殖 第四单元细胞的生命历程 细胞不能无限长大 细胞通过分裂进行增殖 细胞的无丝分裂 细胞周期的概念 细胞有丝分裂不同时期的特点 动植物细胞有丝分裂的异同点 有丝分裂的特征和意义 实验 观察细胞的有丝分裂模拟探究细胞表面积与体积的关系 知识点一细胞不能无限长大的原因及模拟实验1 细胞不能无限生长的原因 1 细胞 与体积的关系是限制细胞无限长大的重要因素 2 细胞核占细胞体积的 也是限制细胞长大的因素 表面积 相对比值 2 模拟探究 细胞大小与物质运输效率的关系实验目的 探究细胞表面积与体积之比与 的关系实验流程 仔细阅读教材p110 p111内容及注意事项 模拟实验的结论 细胞体积越大 其相对表面积 细胞的物质运输效率 议一议 细胞体积越小 细胞相对表面积就越大 物质运输效率就越高 那么细胞是不是越小越好 答案 不是 细胞太小难以容纳细胞生命活动必须的基本结构 如细胞核 细胞器和物质 如酶 物质运输效率 越小 越低 知识点二细胞增殖的种类1 真核细胞的分裂方式 有丝分裂 减数分裂 2 无丝分裂 1 特点 没有出现 的变化 2 实例 增殖过程 3 有丝分裂 1 细胞周期 连续进行有丝分裂的细胞 从 开始 到下一次分裂完成时为止 注意无丝分裂 减数分裂没有细胞周期 高度分化的细胞脱离细胞周期 无丝分裂 纺锤丝和染色体 蛙的红细胞 一次细胞分裂完成时 完成dna分子复制 有关蛋白质合成 染色体 着丝点 着丝点 姐妹染色单体 染色质 细胞壁 4 意义亲代细胞内的染色体经过复制后平均分配到两个子细胞中 从而使亲代与子代之间保持 的稳定性想一想 细胞周期外细胞有几种状态 答案 三种状态 继续增殖细胞 如根尖的分生区细胞 皮肤的生发层细胞 暂不增殖细胞 如肝细胞受伤后可恢复增殖 永不增殖细胞 如神经细胞 肌细胞等 遗传性状 1 细胞体积越大 其相对表面积越大 物质运输效率越高 2 细胞都有细胞周期 3 间期耗时大于分裂期 4 动 植物细胞有丝分裂过程中染色体的形态 数目变化不同 5 无丝分裂染色体不复制不均分 植物细胞有丝分裂 连一连 答案 a b c d e 巧记 细胞有丝分裂各时期特点 注意动物为 两消两现质分离 解读 核膜 核仁消失 显现纺锤体和染色体 染色体的形态稳定 数目清晰 着丝点排列在赤道板上 着丝点分裂 染色体数目加倍 并平均移向两极 两消 纺锤体消失 染色体变为染色质 三现 核膜 核仁重新出现 细胞板出现 细胞质随着新细胞壁的形成而分开 高考地位 5年13考 2012四川卷 海南卷 上海卷 2010江苏卷 海南卷 1 细胞周期的条件 时间及两大阶段 1 前提条件只有连续分裂的细胞才有细胞周期 如根尖分生区细胞 茎形成层细胞 皮肤生发层细胞等 2 时间从一次分裂结束到下一次分裂结束所经历的整个过程 3 两个阶段 分裂间期在前 经历时间较长 占整个细胞周期的90 95 是分裂期的准备阶段 分裂期在后 经历时间较短 可划分为前期 中期 后期和末期四个连续的时期 2 细胞周期的常见表示方法 扇形图 直线图 柱形图 3 柱形图b组dna含量在2n到4n之间 说明细胞正处于dna复制时期 c组细胞中dna已经加倍说明细胞处在分裂期 3 细胞周期中几种细胞结构的变化 1 染色体形态变化 2 纺锤体的变化形成 前期 解体消失 末期 3 核仁 核膜的变化解体消失 前期 重建 末期 4 中心体变化规律 动物细胞 低等植物细胞 复制 分开移向两极 平均进入两个子细胞 间期 前期 末期 1 2个2个1个 5 染色体行为变化规律 4 dna 染色体 染色单体 同源染色体 染色体组的数目变化规律 以二倍体生物为例 5 曲线图 1 a b l m p q的变化原因都是dna分子复制 2 g h n o r s变化的原因都是着丝点分裂 姐妹染色单体分开 形成子染色体 3 c d r s的变化很相似但时期不同 4 染色单体在细胞周期中的起点为0 终点也为0 本考点内容多注重前后知识的联系 常与细胞的生命历程 减数分裂 变异等内容结合在一起考查学生分析问题的能力 多采用分裂过程中染色体 dna 的曲线分析或动 植物细胞分裂图像分析的形式进行命制 多为选择题 典例1 2012 四川达州模拟 下列描述细胞周期的相关说法正确的是 a 诱导细胞基因突变可使用物理或化学方法作用于甲的s期或丙的a b段b 一个完整的细胞周期是指乙的a b段或b c段c 用秋水仙素作用于丙细胞可使细胞分裂停留在a b段d 细胞中含有染色单体的时间段是m或b d或a b段 解析诱导细胞基因突变可使用物理或化学方法作用于甲的s期或丙的b a段 一个完整的细胞周期是指乙的a b段或c d段 秋水仙素能抑制纺锤体的形成 使细胞分裂停留在后期 图中m或b d或a b段均表示分裂期 只有有丝分裂的前期和中期含有染色单体 答案c 训练1 2013 四川广元模拟 下图表示一个细胞进行细胞分裂过程中 细胞核内染色体数目及染色体上的dna数目的变化 下列叙述正确的是 a 图中实线也可表示整个细胞中dna的数量变化b 图中两曲线重叠的各段所在时期 每条染色体都不含染色单体c 人体内ce段 ij段和kl段细胞中染色体形态均为23种d 在bc段和hi段都可能发生基因突变 且突变基因都能传给后代 解析男性体内正常体细胞及减i时期细胞中可存在24种形态的染色体 体细胞突变不能遗传给后代 整个细胞中的dna除染色体dna外 还有线粒体dna 其分配是 随机的 答案b 训练2 2013 无锡名校二检 在细胞有丝分裂过程中 细胞核内以下各组之间的数量关系一定不相等的是 a 染色体数目与着丝点数目b 染色体数目与染色单体数目c dna分子数目与染色单体数目d 染色体数目与dna分子数目 解析染色体数目是以着丝点数目为依据进行计数的 故两者一定相等 染色体数目为1时 染色单体数目为0或2 故两者不可能相等 而dna分子数目与染色体数目 dna分子数目与染色单体数目之间可能相等 也可能不相等 答案b 高考地位 5年1考 2010海南单科 3 1 高等动 植物细胞有丝分裂的区别 续表 2 动 植物有丝分裂的共同点分裂过程中染色体的形态 行为 数目变化规律完全相同 都是在间期完成染色体的复制 分裂期平分到两个子细胞中去 3 与细胞有丝分裂有关的细胞器及相应的生理作用 1 观察染色体最好的时期是中期 2 染色单体形成于间期 出现于前期 消失于后期 3 有丝分裂全过程各个时期始终有同源染色体存在 但不配对也不分开 本考点单独命题概率低 是冷考点 若命题往往与减数分裂综合起来命制 图像分析题或分析判断题 典例2 改编题 下图一所示为某种生物体内细胞有丝分裂中的几个时期 图二是分裂各阶段细胞的核dna和细胞质中信使rna含量的变化曲线 试回答下列问题 1 这种生物是动物还是植物 写出一条判断的理由 2 将图一按照细胞分裂的正确顺序排列 图中一定没有染色单体的细胞是 3 根据诱变育种原理 诱变剂发挥作用的时期是图二的 阶段 填图中字母 4 如果将此生物的细胞培养在含3h标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中 则当细胞分裂至图一中a所示时期时 细胞中含放射性的dna占总dna的 不考虑细胞质中的dna 5 图二曲线表明 细胞分裂过程中核糖体功能最活跃的两个时期是 填图中字母 de段细胞质中mrna明显减少 最可能的原因是 解析本题综合考查细胞有丝分裂的知识 1 由于图一细胞无细胞壁 且细胞分裂时未形成细胞板 而是通过缢裂产生子细胞 所以为动物细胞 2 图一中a为有丝分裂中期 b为间期 c为末期 d为后期 所以细胞分裂的顺序为badc 3 细胞中的基因突变往往发生在细胞分裂间期的dna复制过程中 图二中表示dna复制的时期是b阶段 4 图一中a时期为有丝分裂中期 每个核dna分子都有一条链上含有3h标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸 5 图二中在细胞分裂间期的a c时期mrna都大量增加 说明这两个时段核糖体功能最活跃 图二中de段细胞质中的mrna明显减少 最可能的原因有二 一是分裂期染色体高度螺旋化 不能解旋并转录形成mrna 二是原来的mrna不断被分解 答案 1 动物没有细胞壁 细胞分裂时未形成细胞板 而是缢裂 2 badccd 3 b 4 100 5 a c分裂期染色体高度螺旋化 不能解旋并转录形成mrna 且原来的mrna不断被分解 有丝分裂图像 曲线的识别技巧 区分动 植物有丝分裂最可靠的方法 子细胞形成方式 细胞板结构 纺锤丝 星射线 中心体都不可靠 辨析细胞板与赤道板 1 赤道板是细胞中央与纺锤体的中轴垂直的一个平面 只表示一个位置 不是真实存在的实际结构 在显微镜下观察不到 2 细胞板是植物细胞有丝分裂末期 在赤道板位置通过高尔基体密集而形成的一种结构 它向四周扩展形成新的细胞壁 显微镜下能观察到该结构 它是植物细胞所特有的 区别于动物细胞的标志 辨析1组概念 规避2个误区 攻克1个薄弱点 误区1误认为后期着丝点分裂是纺锤丝牵引的结果点拨有丝分裂后期染色体着丝点一分为二 其原因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 实验佐证 用秋水仙素破坏纺锤体形成 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 误区2动植物细胞有丝分裂的区别要注意特例点拨 1 细胞分裂的过程中出现中心体的不一定是动物细胞 低等植物细胞有丝分裂的分裂期 纺锤体的形成也与中心体有关 2 细胞分裂的过程中不出现中心体的不一定是植物细胞 也有可能是进行无丝分裂或者二分裂的细胞 薄弱点 细胞周期中间期 g1 s g2 是细胞生物学研究的热点 但高中教材 新课标人教版 未讲 其他版本讲的也不深入 近几年常出高考题 且是大题 应关注g1 s g2 说明 1 g1和g2合成有关蛋白质 故rna增多 对应rna的特有碱基u消耗增多 2 g1期还决定一个细胞是连续分裂 还是进行分化 脱离细胞周期 3 而s期完成dna复制 故该期dna的特有碱基t消耗增多 且s期是基因突变的具体时期 纠错演练1 2013 安徽名校模拟 细胞周期的运转是十分有序的 是基因有序表达的结果 基因的有序表达 使进行有丝分裂的细胞按g1 s g2 m时期的顺序 m期表示分裂期 g1期 s期和g2期组成分裂间期 其中g1期 g2期表示rna和蛋白质合成期 s期表示dna合成期 周而复始地进行增殖 如图表示细胞周期中的某种生理变化的发生与其对应时期的关系 其中正确的是 解析细胞体积的增大发生在细胞分裂的间期 dna的复制发生在细胞分裂间期的s期 a c错误 染色体着丝点分裂和染色单体的分离发生在分裂期 b正确 在细胞分裂的间期 核膜 核仁都存在 d错误 答案b 2 下图是某学生绘出的某高等植物的细胞分裂图像 其中错误的是 a a和bb c和dc b和dd e和f 解析b e图都表示有丝分裂末期 植物细胞有丝分裂末期出现细胞板 细胞膜不向内凹陷 b图错误 高等植物没有中心体 d图错误 答案c 3 2012 上海单科 三 回答下列有关细胞的问题 下表数据为实验测得体外培养的某种细胞的细胞周期各阶段时间 单位 h 1 在图中绘出该种细胞的细胞周期曲线图并注明各期名称 假设体细胞dna相对含量为2c 3 s期的启动需要一种蛋白质分子作为启动信号 这种蛋白质在s期之前合成并存在于s期全过程中 若将s期和g1期细胞融合 则g1期细胞核进入s期的时间将 4 在电镜下观察处于m期的细胞 可见纺锤体由细胞两极的 发生 在m期中消失又出现的细胞结构是 解析本题以体外细胞培养过程为信息载体 考查了细胞有丝分裂的相关知识 在细胞周期中 g1期主要进行rna和蛋白质的合成 为s期的dna合成做准备 s期主要进行dna合成 g2期dna合成结束 为细胞分裂做准备 因此 在细胞培养液中 若加入过量的dna合成抑制剂 则处于s期的细胞因dna合成受阻而处于抑制状态 消除抑制剂后 细胞分裂则正常进行 若将s期与g1期细胞融合 由于s期细胞中含有启动蛋白 启动信号 则g1期细胞核进入s期的时间将提前 在电镜下观察处于分裂期 m期 的细胞 前期可见由中心体发出的纺锤丝 此时核膜 核仁消失 末期核膜 核仁重新出现 答案 1 2 s15g1 3 提前 4 中心体核仁 或核膜 细胞核 观察植物细胞的有丝分裂 高考地位 5年12考 2012山东卷 江苏卷 2011江苏卷 2010天津卷 一 实验原理1 植物的分生组织细胞有丝分裂较为旺盛 2 有丝分裂各个时期细胞内染色体行为变化不同 根据各个时期内染色体的变化情况 识别该细胞处于有丝分裂的哪个时期 3 细胞核内的染色体 质 易被碱性染料着色 二 实验流程1 洋葱根尖的培养 实验前3 4d 将洋葱放在装满水的广口瓶上 底部接触水 把装置放在温暖的地方 经常换水 以防烂根 待根长到5cm时 取生长健壮的根尖制成临时装片观察 2 装片的制作 3 观察 使用低倍镜找到根尖分生区的细胞 然后换成高倍镜 观察分生区的各个细胞 并找到有丝分裂各个时期的细胞 4 绘图 三 实验注意事项1 取材时 剪取根尖应为2 3mm 过长会包括伸长区 无细胞分裂 2 解离时间不宜过长 否则根尖细胞的结构会遭到破坏 3 漂洗是为洗去细胞内部的盐酸 因此要保证足够的时间 否则会影响对染色体 质 的染色 4 压片时要掌握好力度 过轻 细胞分散不开 过重 会压坏玻片 高考对本考点的考查侧重于装片制作流程 观察次序及各期特点分析 考查的方法多是在教材实验的基础上进行迁移拓展 典例 2012 山东理综 4 某小组进行观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂的实验 下列关于该实验的叙述正确的是 a 盐酸和酒精混合液主要起固定作用b 碱性染料吡罗红 派洛宁 可用于染色体染色c 观察到分裂末期细胞内细胞板向四周扩展形成新的细胞壁d 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 解析本题主要考查观察植物根尖分生组织细胞有丝分裂实验的相关知识 在观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂的实验中 盐酸和酒精混合液作为解离液主要起解离作用 其目的是使细胞分散开 a错误 常用龙胆紫或醋酸洋红等碱性染料对染色体进行染色 而吡罗红 派洛宁 的作用是对rna进行染色 b错误 制片后的细胞已经死亡 所以处于分裂末期的细胞内细胞板不会继续向四周扩展形成新的细胞壁 c错误 该实验中可根据细胞内染色体的存在状态判断有丝分裂的各个时期 d正确 答案d 训练 2011 江苏单科 28 洋葱 2n 16 为二倍体植物 为比较不同处理方法对洋葱根尖细胞分裂指数 即视野内分裂期细胞数占细胞总数的百分比 的影响 某研究性学习小组进行了相关实验 实验步骤如下 将洋葱的老根去除 经水培生根后取出 将洋葱分组同时转入质量分数为0 01 0 1 的秋水仙素溶液中 分别培养24h 36h 48h 秋水仙素处理停止后再转入清水中分别培养0h 12h 24h 36h 剪取根尖 用carnoy固定液 用3份无水乙醇 1份冰乙酸混匀 固定8h 然后将根尖浸泡在物质量浓度为1mol l盐酸溶液中5 8min 将根尖取出 放入盛有清水的培养皿中漂洗 用石碳酸品红试剂染色 制片 镜检 计数 拍照 实验结果 不同方法处理后的细胞分裂指数 如下表 请分析上述实验 回答有关问题 1 步骤 中 将根尖浸泡在物质量浓度为1mol l盐酸溶液中 的作用是 2 步骤 为了获得相应的观察视野 镜检时正确的操作方法是 3 根据所学的知识推测 石碳酸品红试剂是一种 性染料 4 为了统计数据更加科学 计数时应采取的方法是 5 根据上表结果可以得出如下初步结论 质量分数为 的秋水仙素溶液诱导后的细胞分裂指数较高 本实验的各种处理中 提高细胞分裂指数的最佳方法是 6 下面为一位同学在步骤 所拍摄的显微照片 形成细胞a的最可能的原因是 解析本题考查课本基本实验 属于对理解 应用层次的考查 答案 1 使组织中细胞相互分离开来 2 先在低倍镜下观察 缓慢移动装片 发现理想视野后换用高倍镜 3 碱 4 每组装片观察多个视野 5 0 01 0 01 秋水仙素溶液诱导24h 再在清水中培养36h 6 秋水仙素处理发生在上一个细胞周期纺锤体形成之后 1 2012 四川理综 1 蛙的受精卵发育成原肠胚的过程中 下列行为在细胞内不能发生的是 a 基因的选择性表达b dna的半保留复制c 同源染色体的分离d 姐妹染色单体的分开 解析本题以蛙胚的发育为背景 考查了细胞分裂 细胞分化等相关知识 受精卵的分裂方式为有丝分裂 而同源染色体的分离发生在减数分裂过程中 选项c符合题意 答案c 2 2011 天津理综 4 玉米花药培养的单倍体幼苗 经秋水仙素处理后形成二倍体植株 右图是该过程中某时段细胞核dna含量变化示意图 下列叙述错误的是 a a b过程中细胞不会发生基因重组b c d过程中细胞内发生了染色体数加倍c e点后细胞内各染色体组的基因组成相同d f g过程中同源染色体分离 染色体数减半 解析由题图dna的变化特征可推出a b为有丝分裂过程 该过程中不会发生基因重组 基因重组发生在减数分裂过程中 a正确 c d为有丝分裂的分裂期 且之前已经用秋水仙素处理 在分裂的后期染色体数加倍 b正确 玉米是二倍