第12讲细胞的增殖（讲义）（教师版）

第12讲细胞增殖1.能够简述细胞增殖和细胞周期。通过细胞增殖、细胞周期和细胞有丝分裂的学习，形成结构与功能相适应的生命观念。2．能够概述高等植物细胞有丝分裂的过程。通过学习有丝分裂过程中染色体和DNA的变化，养成模型构建的科学思维方法。3.学会描述植物细胞有丝分裂过程中各阶段的主要变化。结合高倍显微镜的使用，观看根尖有丝分裂，对事物本质进行科学探究。考点要求考题统计考情分析细胞周期2022，河北，选T14,2、分2021，河北，选T2,2分本专题学问难度较低、根底性强。考查同学对细胞整体性的熟悉,或结合一些情景信息或表格信息设置题目，考查同学的应变力量、猎取信息和综合分析力量。高等生物的有丝分裂和无丝分裂023，浙江，选T5，2分2023，湖北，选T5,2分2022，河北，选T14，2分2021，河北，选T2，2分观看根尖分生区组织细胞的有丝分裂和运用模型做解释2023，湖北，选T8，2分2023，浙江，选T8，2分2022，广东，选T3，,2分2022，湖南，选T6，12分2022，山东，选T3，2分2021，辽宁，选T5，2分考点一细胞周期1.细胞增殖【深度扩展】原核细胞分裂的方式二分裂2.细胞周期〔1〕模型旁栏边角(必修1P111表61拓展分析)在生物体内，细胞分裂后产生的以下子细胞的分裂状况：a.根尖分生区细胞b.根尖成熟区细胞c.茎形成层细胞d.芽生长点细胞细胞f.记忆细胞g.浆细胞h.叶肉细胞i.洋葱鳞片叶表皮细胞①持续分裂：始终处于细胞周期中，如局部造血干细胞、癌细胞、a、c、d(填字母，下同)等。②暂不分裂：临时脱离细胞周期，但仍具有分裂力量，在肯定条件下可回到细胞周期中，如肝脏细胞、e、f等。③永不分裂：永久脱离细胞周期，处于分化状态直到死亡，如神经细胞、b、g、h、i等【易混点】(1)多细胞生物体体积的增大,既靠细胞生长增大细胞的体积,还要靠细胞分裂增加细胞的数量。(必修1P110正文)(√)(2)不同生物体器官的大小主要取决于细胞数量的多少。(必修1P110正文)(√)(3)同一生物的不同组织细胞的增殖都具有周期性。(必修1P110正文)(×)(4)细胞周期中细胞适度的生长发生在分裂间期。(必修1P111正文)(√)2.细胞周期(2)据表分析以下问题：不同细胞的细胞周期持续时间/h①不同生物细胞的细胞周期持续时间不肯定相同(填“相同〞“不同〞或“不肯定相同〞，下同)，同种生物的不同细胞的细胞周期持续时间不肯定相同。②显微镜下观看某植物组织的有丝分裂时，大局部细胞处于分裂间期，是由于细胞周期中，分裂间期所占的时间长，因此观看细胞所处时期时，大局部细胞都处于分裂间期。③假设要观看细胞的有丝分裂，应选择小鼠十二指肠上皮细胞，理由是细胞周期中分裂期所占时间相对较长，简单观看处处于分裂期的细胞。(3)在细胞处于旺盛分裂的培育液中添加适量的DNA合成可逆抑制剂，处于分裂期的细胞不受影响而连续细胞周期的运转，最终细胞会停滞在细胞周期的间(S)期，以到达细胞周期同步化的目的。〔4〕与细胞周期有关的4种常考图形【易混点】1.与细胞周期相联系的学问2.细胞周期同步化应用过量的TdR阻断法进行细胞周期同步化：A.处于对数生长期的细胞。B.第一次参加TdR，全部处于S期的细胞马上被抑制，其他细胞运行到G1/S期交界处被抑制。C.将TdR洗脱，解除抑制，被抑制的细胞沿细胞周期运行。D.在解除抑制的细胞到达G1期终点前，其次次参加TdR并连续培育，全部的细胞被抑制在G1/S期交界处细胞增殖是细胞重要的生命活动，具有周期性。细胞周期包含四个阶段：G1期(DNA复制前期)、S期(DNA复制期)、G2期(DNA复制后期)和M期(分裂期)。细胞周期同步化是指借助特定方法使分裂细胞都停留在细胞周期的同一阶段的现象。高浓度的胸腺嘧啶核苷(TdR)双阻断法是常用的同步方法。TdR能可逆地抑制S期DNA合成，而不作用于其他细胞阶段的运转，最终导致细胞群被同步化。以下图为讨论人员利用TdR双阻断法使人宫颈癌细胞群同步化的过程示意图。答复以下问题：(1)细胞增殖包括_________和细胞分裂两个相连续的过程。对于真核细胞来说，有丝分裂是其细胞分裂的主要方式，有丝分裂的重要意义是:。(2)据图推想，TdR双阻断法先后两次使用高浓度TdR处理，这两次处理的时间均应掌握在______________________范围内；正常处理的时间应掌握在________________________范围内，该次处理的目的是_____________________________________；经过上述三次处理后，全部细胞都应停滞在细胞周期的_____________(填位置),从而实现细胞周期同步化。答案：〔1〕物质预备将亲代细胞的染色体经过复制，精确地平均安排到两个子细胞中，在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性〔2〕大于或等于(G2＋M＋G1)大于S，小于(G2＋M＋G1)保证被TdR阻断在S期的细胞完全越过S期G1/S期交界处考点二高等生物的有丝分裂和无丝分裂1.无丝分裂【特殊提示】(1)无丝分裂是真核生物快速形成体细胞的方式，但不精确。(2)分裂过程核膜不解体，无纺锤丝的形成，但有遗传物质的复制。(3)原核细胞的分裂也没有纺锤丝的形成，但不能叫无丝分裂，而是二分裂。2.有丝分裂过程——以高等植物、动物细胞〔二倍体〕为例〔1〕分裂间期〔2〕有丝分裂〔前、中、后、末〕的特征1.以下图中曲线①表示染色体着丝粒与纺锤体相应极之间的距离，②表示子染色体之间的距离，那么正确的绘图是〔〕答案：B2.在动物细胞有丝分裂中期，假设从细胞的某一极方向观看，染色体的排列状况是〔〕答案：D【教材拾遗】旁栏边角(必修1P112图62拓展)有丝分裂后期着丝粒的分裂是不是纺锤丝牵引的结果?如何验证你的结论?提示:不是。用秋水仙素处理分裂中的细胞,秋水仙素抑制纺锤体形成,后期染色体的着丝粒照样可以分裂,从而使细胞中染色体数目加倍,这说明着丝粒分裂不是纺锤丝牵引的结果。【易混点】(1)有丝分裂前期染色质丝渐渐螺旋化形成了染色单体。(必修1P112、113图62)(×)(2)动植物细胞有丝分裂的中期都会消失赤道板。(必修1P112、113图62)(×)(3)有丝分裂后期,着丝粒分裂导致DNA的数目是染色单体数目的两倍。(必修1P112、113图62)(×)(4)在一个细胞周期中,DNA的复制和中心粒的倍增可能发生在同一时期。(必修1P114正文)(√)(5)低等植物细胞和动物细胞都含有中心体,有丝分裂前期,中心粒发出星射线形成纺锤体。(必修1P114正文)(√)2.有丝分裂过程——以高等植物、动物细胞〔二倍体〕为例(3)动植物细胞细胞周期中的主要区分分裂过程中细胞器的安排：①中心体复制后，均等安排到两个子细胞中去②线粒体、叶绿体等细胞器随机、不匀称地安排到两个子细胞中去3.有丝分裂的意义(1)将亲代细胞的染色体经过复制(实质为DNA的复制和相关蛋白质的合成)之后，精确地平均安排到两个子细胞中。(2)由于染色上有遗传物质DNA，因而在细胞的亲代和子代间保持了遗传性状的稳定性。(多项选择)(2022南通模拟)细胞分裂过程中染色体移向两极的机制有三种假说:假说1认为由微管发生中心端微管解聚引起,假说2认为由动粒端微管解聚引起,假说3认为由微管发生中心端和动粒端微管同时解聚引起。用不同荧光标记纺锤丝和染色体如图1,用激光使纺锤丝上箭头处的荧光淬灭(不影响其功能)如图2,一段时间后结果如图3,相关表达正确的选项是()A.图示过程发生在高等植物细胞中,纺锤丝的成分是蛋白质和DNAB.图2处于有丝分裂后期,细胞中有4对同源染色体C.纺锤丝的牵引导致着丝粒分裂,染色体移向细胞两极D.试验结果说明染色体移向两极是由动粒端微管解聚引起的答案:BD解析:图示过程发生在高等植物细胞中,纺锤丝由细胞两极发出,其成分主要是蛋白质,没有DNA,A项错误;图2着丝粒已分裂,染色单体分开形成子染色体,处于有丝分裂后期,细胞中有4对同源染色体,B项正确;着丝粒分裂与纺锤丝的牵引无关,染色体移向细胞两极是由纺锤丝牵引的,C项错误;图3可知,一段时间后,动粒端荧光标记的纺锤丝明显变短,说明染色体移向两极是由动粒端微管解聚引起的,D项正确。有丝分裂细胞周期中染色体的形态变化和计数〔1〕染色体的形态变化〔2〕染色体计数：染色体的数目只看着丝粒的数目，有几个着丝粒，就是几条染色体。如上图①②③均为1条染色体，④⑤均为2条染色体。〔3〕有丝分裂中核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线分析〔4〕依据直方图推断细胞分裂时期的规律(以二倍体生物为例)【解题神器1：】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,以下有关表达不正确的选项是()A.观看染色体形态和数目的最正确时期处于图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时期对应图1中的AB段,c时期对应图1中的EF段D.有丝分裂过程不会消失图2中d时期所示的状况答案:C解析:图1中的CD段包括DNA复制后的间期、有丝分裂前期和中期,中期是观看染色体形态和数目的最正确时期,A项正确;图1中DE段形成的缘由是着丝粒分裂,此时细胞中染色体数目加倍,但核DNA含量不变,B项正确;图2中a时期表示有丝分裂后期、末期,对应图1中的DE或EF段,c时期染色体与核DNA的量比a时期削减一半,对应图1中的AB段,C项错误;图2中d时期表示染色体∶DNA=2∶1,有丝分裂过程中不存在这种状况,D项正确。考点三观看根尖分生区组织细胞的有丝分裂和运用模型做解释1.观看根尖分生组织细胞的有丝分裂P一116〔1〕试验步骤：答案：23mm15%盐酸95%的酒精相互别离开来清水解离过度龙胆紫染色体盖玻片不能观看一个细胞的连续分裂过程，由于解离时细胞已死亡，可以查找不同时期的细胞，连起来表达出细胞分裂的过程。〔2〕试验结论：试验结论：依据观看结果，用自己的语言描述植物细胞有丝分裂各时期的特点。〔3〕试验胜利的关键及考前须知〔4〕试验探究：①取材时为什么只能剪取根尖2～3mm，而不能过长？提示:假设剪得过长会包括伸长区，伸长区无细胞分裂，增加了查找分裂细胞的难度。②为什么不能对细胞有丝分裂过程进行连续观看？如何才能找到细胞分裂各个时期的细胞？提示：A.解离过程中细胞已经死亡，观看到的只是一个固定时期。B.假如要找到各个分裂时期的细胞，要不断的移动装片，在不同的视野中查找。【归纳总结】高中生物试验中洋葱的“一材多用〞(2020北京高考)为探究干旱对根尖细胞有丝分裂的影响,用聚乙二醇溶液模拟干旱条件,处理白刺花的根尖,制片(压片法)后用显微镜观看染色体变异(畸变)的状况,细胞图像如图。相关表达正确的选项是()A.制片需经甲紫染色→漂洗→盐酸解离等步骤B.直接使用高倍物镜查找分生区细胞来观看染色体C.染色体的形态说明该细胞正处于细胞分裂的间期D.观看结果说明该细胞染色体发生了变异(畸变)答案:D解析:试验根本流程为解离、漂洗、染色和制片,A项错误;查找分生区细胞来观看染色体先使用低倍镜,再利用高倍镜观看,B项错误;据图分析,细胞中染色体排列在细胞中心的赤道板上,处于有丝分裂的中期,C项错误;图中消失断裂的染色体片段,说明发生了染色体结构变异,D项正确。2.思维训练：探究细胞不能无限长大的缘由P一115试验结论：细胞体积越大，其相对外表积越小，细胞与四周环境之间物质交换的面积相对越小，细胞的物质运输的效率就越低。细胞体积的限制因素：留意：①原生动物有伸缩泡，增大细胞相对外表积，使物质运输的速率加快，保证细胞正常生命活动的需要。②双小核草履虫由较大细胞构成，具有两个细胞核的目的是保证正常的核质比③卵细胞含有很多供胚胎发育的养分物质卵黄，而使体积增大了很多倍，但卵细胞一般与外界物质交换少，因此卵细胞的细胞膜外表积与体积的比值比拟大以下关于探究细胞大小与物质运输试验的表达，不正确的选项是〔〕A.试验的材料和试剂不能用土豆小方块和碘液替代B.试验中，单位时间内红色进入深度与琼脂块体积大小无关C.在相同时间内，NaOH在每一块正方体琼脂块上集中的深度一样D.相同时间内物质集中进琼脂块的体积与其总体积之比可以反映细胞的物质运输效率答案：A1．〔2023·浙江·统考高考真题〕为筛选观看有丝分裂的适宜材料，某讨论小组选用不同植物的根尖，制作并观看根尖细胞的临时装片。以下关于选材依据的表达，不合理的是〔〕A．选用易猎取且易大量生根的材料B．选用染色体数目少易观看的材料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【答案】D【详解】A、根尖分生区的细胞分裂力量较强，故观看有丝分裂时选用易猎取且易大量生根的材料，A正确；B、选用染色体数目少易观看的材料有利于观看有丝分裂每一个时期的特点，B正确；C、选用解离时间短分散性好的材料，更利于观看细胞的染色体变化，C正确；D、细胞周期中，分裂间期比分裂期占比更大，应当选用分裂间期细胞占比低的材料观看有丝分裂，D错误。应选D。2．〔2023·湖北·统考高考真题〕在观看洋葱根尖细胞有丝分裂的试验中，某同学制作的装片效果特别好，他将其中的某个视野放大拍照，发给5位同学观看细胞并计数，结果如下表〔单位：个〕。关于表中记录结果的分析，以下表达错误的选项是〔〕A．丙、丁计数的差异是由于有丝分裂是一个连续过程，某些细胞所处时期易混淆B．五位同学记录的中期细胞数全都，缘由是中期染色体排列在细胞中心，易区分C．五位同学记录的间期细胞数不多，缘由是取用的材料处于旺盛的分裂阶段D．戊统计的细胞数量较多，可能是该同学的细胞计数规那么与其他同学不同【答案】C【分析】A、丙和丁差异在于分裂间期和末期的数量不同，在区分两个时期时丙和丁同学推断结果不同，分裂时期发生混淆，A正确；B、有丝分裂中期，染色体整齐排列在细胞中心，易区分，故五位同学记录的中期细胞数全都，B正确；C、取用的材料处于旺盛的分裂阶段时，观看结果仍应是绝大多数细胞处于分裂间期，只有少数细胞处于分裂期。五位同学记录的间期细胞数不多，可能缘由是该同学是将其中的某个视野放大拍照进行记录的，在该区域处于分裂间期的细胞比例相对较低，故五位同学记录的间期细胞数不多，C错误；D、戊统计的细胞数量较多，可能与该同学的细胞计数规那么有关，戊的细胞计数规那么可能与其他同学不同，D正确。应选C。3．〔2023·湖北·统考高考真题〕快速分裂的癌细胞内会积累较高浓度的乳酸。讨论发觉，乳酸与锌离子结合可以抑制蛋白甲的活性，甲活性下降导致蛋白乙的SUMO化修饰加强，进而加快有丝分裂后期的进程。以下表达正确