专题7 细胞的增殖

专题7细胞的增殖高考生物一、细胞不能无限长大1.生物体生长的原因:一是细胞的生长,二是

细胞的分裂

。2.细胞不能无限长大的原因限制因素

知识清单考点有丝分裂与无丝分裂二、细胞周期1.含义:

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,为一个细

胞周期。2.阶段划分3.分裂间期的物质变化分裂间期又可划分为G1期(DNA合成前期)、S期(DNA合成期)和G2期(DNA合成后期),其主要变

化如下:(1)G1期:合成DNA所需蛋白质的合成和核糖体的增生。(2)S期:完成DNA复制——每条染色体上1个DNA复制为2个DNA,且两个DNA位于两条染色单

体上,两条染色单体由一个着丝点连在一起,即:(3)G2期:合成蛋白质——主要是用于形成纺锤丝(星射线)。4.细胞周期的表示方法表示方法名称图形说明扇形图

A→B→C→A为一个细胞周期线段图

a+b或c+d为一个细胞周期坐标图

a+b+c+d+e为一个细胞周期柱状图

A:DNA合成前期(G1期)B:DNA合成期(S期)C:DNA合成后期(G2期)及分裂期(M期)[知能拓展]

(1)并非所有的细胞都有细胞周期: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。(2)细胞周期中可能发生的“3”变①基因突变:在细胞分裂间期,DNA复制时容易受到内外因素的干扰而发生差错,即发生基因突

变。②染色体变异:在细胞分裂前期,秋水仙素或低温都可抑制纺锤体的形成,出现多倍体细胞。③细胞癌变。例1

(2016吉林通化第一次月考,30)如图a→d表示连续分裂细胞的两个细胞周期,下列叙述不

正确的是

()

A.a和b为一个细胞周期B.c段结束DNA含量增加一倍C.遗传物质平分一般发生在d段D.b和c为一个细胞周期解析分析线段图可知,a、c持续的时间长,为分裂间期,b、d持续的时间短为分裂期。a是分裂

间期、b是分裂期,二者组成一个细胞周期,A正确;c是分裂间期,主要完成DNA分子的复制和有

关蛋白质的合成,c段结束后DNA加倍,B正确;d是分裂期,主要完成遗传物质的均分,C正确;由细

胞周期的概念可知,该图中一个细胞周期是a+b或c+d,不能是b+c,D错误。答案

D三、有丝分裂与无丝分裂1.有丝分裂的过程(以高等植物细胞为例)时期图像特点分裂间期

(1)完成DNA复制(2)合成有关的蛋白质前期

(1)染色质螺旋化形成

染色体

(2)

核仁

解体,

核膜

消失(3)细胞两极发出纺锤丝,形成

纺锤体

中期

染色体清晰可见,每条染色体的着丝点排列在

赤道板

上,此时染色体形态固定,数目清晰,便于观察后期

每条染色体的

着丝点

一分为二,姐妹染色单体分开,

成为两条子染色体,由

纺锤丝

牵引着向两极移动末期

(1)染色体解螺旋形成

染色质

(2)纺锤丝消失(3)

核膜、核仁

重新出现2.无丝分裂3.动、植物细胞有丝分裂的不同

纺锤体形成不同(前期)细胞分裂方式不同(末期)植物细胞

细胞两极

发出纺锤丝

细胞板

形成细胞壁动物细胞

中心粒

发出星射线

细胞膜

向内凹陷使细胞缢裂[巧学妙记]细胞有丝分裂各时期特点

四、有丝分裂过程中相关结构的变化1.染色体形态和行为的变化(1)染色体形态变化(2)染色体行为的变化2.相关结构的变化规律细胞结构变化规律纺锤体形成(前期)→消失(末期)核膜、核仁消失(前期)→重建(末期)中心体倍增→移向两极→平均分配(间期)(前期)(末期)

3.与细胞有丝分裂有关的细胞器(1)有丝分裂过程中细胞器的作用时期及生理作用细胞器所在细胞类型作用时期生理作用核糖体动、植物细胞整个时期各种蛋白质的合成中心体动物、低等植物细胞前期纺锤体的形成高尔基体动、植物细胞末期植物细胞壁的形成线粒体动、植物细胞整个时期提供能量(2)有丝分裂过程中相关细胞器的分配①中心体经复制后,均等分配到两个子细胞中。②线粒体、叶绿体等细胞器随机、不均等分配到两个子细胞中。例2

(2016河南八市重点高中一模,7)有丝分裂过程中不可能发生的是

()A.间期进行DNA的复制和有关蛋白质的合成B.前期染色体散乱排列,核膜和核仁逐渐消失C.中期染色体的着丝点集中排布于赤道板上D.后期同源染色体分离、非同源染色体自由组合解析有丝分裂后期发生着丝点分裂,染色单体分离移向细胞两极,同源染色体分离、非同源染

色体自由组合发生在减数第一次分裂后期,D错误。答案

D1.动、植物细胞分裂图像的识别2.根据染色体的行为判断有丝分裂各时期(1)染色体散乱排列,无联会现象,有同源染色体→有丝分裂前期。(2)着丝点排列在赤道板上,有同源染色体→有丝分裂中期。(3)染色体移向两极,每一极都有同源染色体→有丝分裂后期。题型突破题型1图像识别类——识别不同分裂时期图像的方法<方法诠释>

(1)根据染色单体变化判断各时期染色单体

(2)根据比例关系判断各时期:DNA∶染色体∶染色单体=

3.根据柱状图判断细胞分裂时期(以二倍体生物为例)1.有丝分裂后期着丝点分裂不是纺锤丝牵引的结果,用秋水仙素处理抑制纺锤体形成,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。2.赤道板与细胞板的区别:赤道板不是细胞结构,是一假想的平面,在光学显微镜下看不到;细胞

板是一真实结构,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.有丝分裂过程中的加倍<易错易混>成分或结构时期原因DNA间期DNA复制染色体后期着丝点分裂中心体间期中心体复制例1

(2016黑龙江大庆实验中学月考,16)a、b、c分别是一些生物细胞某个分裂时期的示意图,

下列有关描述正确的是

()A.图a表示动物细胞有丝分裂间期B.图b表示人红细胞分裂的某个阶段C.图c表示植物细胞有丝分裂中期D.图c细胞中含有8条染色单体思路导引

解析图a细胞具有细胞壁且正逐步形成细胞板,应表示植物细胞有丝分裂末期,A错误;图b可表

示蛙红细胞的无丝分裂,人的红细胞不具有分裂能力,B错误;图c表示动物细胞有丝分裂中期,有

4条染色体,8条染色单体,C错误、D正确。答案

D1-1

(2016山东济南一中上学期期中,26)某同学在显微镜下观察到某种细胞的分裂图像,分析正

确的是

()

A.该图可能是高等植物根尖细胞的分裂图像B.该图细胞中每条染色体中含有两条脱氧核苷酸链C.该图可能是有丝分裂后期的图像D.该图可能是动物细胞的分裂图像答案

D解析图中细胞含有中心体,可能是动物细胞或低等植物细胞的分裂图像,A错误、D正确;图中

细胞具有染色单体,此时每条染色体中含有两个DNA、四条脱氧核苷酸链,B错误;图中细胞具

有同源染色体且染色体散乱分布,中心体移向细胞两极,该图可能是有丝分裂前期图像,C错误。1-2

(2016山东泰安一中第一次月考,30)某同学观察根尖有丝分裂实验后,绘制的各时期细胞

图,如图所示。下列叙述,错误的是

()

A.有丝分裂的分裂期,细胞出现的先后顺序是①⑤②③B.图中M为赤道板、N为核仁、P为星射线C.有丝分裂过程中,核DNA的复制与染色体复制是同步进行的D.细胞④内有蛋白质的合成,且合成场所为一种无膜结构的细胞器答案

B解析图中①~⑤分别指代有丝分裂的前期、后期、末期、间期、中期,其中分裂期包括①前

期、⑤中期、②后期、③末期,A正确;因图中为根尖细胞的有丝分裂,所以纺锤体是由细胞两极

发出的纺锤丝形成的,图中M为细胞板、P为纺锤丝,B错误;染色体主要由DNA和蛋白质组成,所

以核DNA的复制与染色体复制应同步进行,C正确;细胞④对应的时期为有丝分裂间期,该时期

的最大特点是完成DNA的复制以及有关蛋白质的合成,蛋白质的合成场所是核糖体,核糖体没

有膜结构,D正确。1.模型法表示有丝分裂过程中染色体、核DNA和染色单体的数量变化题型2曲线分析类——模型法分析染色体、DNA的变化<方法诠释>模型变化原因规律分析

a→b:间期DNA复制c→d:末期DNA随染色体平均分配到两个子细胞①间期DNA分子复制使DNA含量加倍,但染色体没加倍,而是每条染色体上含有2条姐妹染色单体;②染色体加倍发生在后期着丝点分裂时;③DNA和染色体数目减半的原因相同

g→h:后期着丝点分裂i→j:末期染色体平均分配到两个子细胞中

2.有丝分裂中核DNA含量变化的两种曲线变式

图3(1)图2表示有丝分裂过程中每条染色体上DNA含量变化曲线,图中ef段处于间期,fg段表示含有

姐妹染色单体的时期,即有丝分裂的G2期、前期和中期,hi段表示有丝分裂的后期和末期。(2)图3是图2的变式,在有染色单体时,染色体与核DNA数目之比为1∶2,不存在染色单体的时期,

染色体数与核DNA数之比为1∶1。图中BC段处于间期,CD段表示有丝分裂G2期、前期和中期,

EF段为有丝分裂的后期和末期。(3)图2和图3还可表示减数分裂过程中每条染色体上DNA含量变化,减数第一次分裂和减数第

二次分裂的前期和中期处于fg(CD)段。例2

(2016辽宁东北育才中学二模,2)如图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C→D段B.图1中D→E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A→B段,c对应图1中的E→F段D.有丝分裂过程不会出现图2中d所示的情况思路导引

解析图1中的CD段包括有丝分裂G2期、前期和中期,中期是观察染色体形态和数目的最佳时

期,A正确;图1中D→E段形成的原因是着丝点分裂,此时细胞中染色体数目加倍,但核DNA含量

不变,B正确;图2中a表示有丝分裂后期、末期,对应图1中的E→F段,c时期染色体与核DNA的量

比a时期减少一半,对应图1中的A→B段,C错误;图2中d表示染色体∶DNA=2∶1,有丝分裂过程

中这种情况不存在,D正确。答案

C变化的叙述,正确的是

()A.细胞内中心粒数目由1→2→1B.细胞内染色单体数目由46→92→46C.细胞内染色体组数目由2→4→2D.细胞内DNA数目由46→92→46答案

C解析人体细胞内一个中心体由两个中心粒构成,有丝分裂时中心粒数目由2→4→2,A错误;

DNA完成复制后,染色单体才形成,而着丝点一旦断裂,染色单体数将变为0,细胞内染色单体数

目由0→92→0,B错误;人属于二倍体生物,有丝分裂过程中染色体组数目由2→4→2,C正确;人体

细胞内DNA包括核DNA和质DNA,其中核DNA数目在有丝分裂过程中由46→92→46,D错误。2-2

(2016辽宁实验中学阶段性测试,8)如图甲、乙是某哺乳动物(含2N条染色体)的体细胞一次

细胞分裂过程曲线图,纵坐标表示一个细胞核中染色体或DNA的含量。下列说法错误的是

()2-1

(2016河北定州中学第一次月考,22)下列关于人体细胞有丝分裂过程,相关结构或物质数量

A.甲图可能是DNA含量变化,乙图可能是染色体数目变化B.EF、CD段均与新核形成有关C.MN段与着丝点断裂有关D.BC段只包含前期和中期,NE包括后期答案

D解析BC段应包括G2期、前期、中期和后期,D错误。1.模拟探究细胞表面积与体积的关系(1)实验原理①酚酞遇NaOH呈紫红色。②琼脂块大小模拟细胞大小。③NaOH扩散体积与整个琼脂块体积之比表示物质运输效率。(2)实验步骤题型3教材实验类——观察细胞的有丝分裂和模拟探究细胞表面积与体积的关系<方法诠释>(3)实验结论细胞体积越大,其相对表面积越小,细胞与周围环境之间物质交流的面积相对越小,物质运输的

效率越低。2.观察根尖细胞的有丝分裂(1)原理

原理选材高等植物的分生组织细胞有丝分裂较旺盛染色细胞核内的染色体易被碱性染料(龙胆紫溶液)染成深色时期确定在同一分生组织中可以通过高倍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)操作步骤

1.取材时为什么只能剪根尖2~3mm,而不能过长?[提示]若剪得过长会包括伸长区,伸长区无细胞分裂,增加了寻找观察细胞的难度。2.解离和染色时间要严格控制的原因是什么?[提示]若解离时间太短,则压片时细胞不易分散开;时间过长,则细胞分离过度、过于酥软,无

法取出根尖进行染色和制片。若染色时间太短,则染色体不能完全着色;若染色时间过长,染色

体及周围结构均被着色,细胞内一片紫色,无法分辨染色体。3.在制片时两次用到载玻片,作用分别是什么?[提示]一次是放置根尖;另一次是在盖玻片上加一片载玻片,然后用拇指轻轻按压,目的是使细

胞均匀分散,避免压碎盖玻片。4.为什么不能对细胞有丝分裂过程进行连续观察?如何才能找到细胞分裂各个时期的细胞?[提示]解离过程中细胞已经死亡,观察到的只是一个固定时期。如果要找到各个分裂时期的

细胞,要不断移动装片,在不同的视野中寻找。<易错易混>分裂”实验中,可观察到的现象是

()A.绝大多数细胞中能观察到染色体B.不同细胞的染色体数目可能不相等C.某一细胞由后期逐渐过渡到末期,形成细胞板D.在部分细胞中能清晰地看到中心体和染色体思路导引

解析根尖分生组织中大多数细胞处于分裂间期,不出现染色体,A错误;不同细胞内染色体数目

可能不相等,B正确;观察洋葱根尖分生组织细胞的有丝分裂实验中细胞已被杀死,不能看到细胞

由后期逐渐过渡到末期,C错误;洋葱根尖细胞中不含中心体,D错误。答案

B3-1

(2016湖南衡阳一中第二次月考,5)下列关于观察洋葱根尖细胞有丝分裂实验的叙述中,错

误的是

(