细胞的增殖（教材）

第六章第一讲高考成功方案第1步高考成功方案第2步高考成功方案第3步高考成功方案第4步一、细胞不能无限长大的原因(1)细胞的物质运输效率与细胞大小的关系？细胞体积越大，其相对表面积

，细胞的物质运输效率就越低。(2)细胞核与细胞大小的关系：细胞核是细胞的控制中心，细胞核中的

不会随细胞体积扩大而增加，限制了细胞长大。越小DNA二、有丝分裂(植物)细胞有丝分裂细胞周期示意图1．细胞周期(1)适用于该图的细胞是

。(2)图中一个完整细胞周期可表示为

。(3)不同细胞的细胞周期持续时间相同吗？

。连续进行有丝分裂的细胞A→B→A不同，主要差别在分裂间期2．细胞分裂间期(1)图中的分裂间期为

。(2)该时期主要变化是

。(3)为什么根尖分生区细胞大多处于间期？A→B完成DNA的复制和有关蛋白质的合成在细胞周期中，分裂间期所占时间远远大于分裂期。3．分裂期(1)图中的分裂期为

。(2)图中①主要特点有哪些？(3)图中②主要有哪些特点？B→A核膜、核仁消失，纺锤体形成，染色质变为染色体散乱地分布在纺锤体的中央。着丝点排列在赤道板上，染色体形态固定、数目清晰。(4)图中③具有哪些主要特点？(5)图中④的主要特点有哪些？着丝点分裂，姐妹染色单体分开，染色体数目加倍；染色体在纺锤丝的牵引下移向细胞两极。染色体变为染色质，纺锤体消失，核膜、核仁重建，在赤道板位置出现细胞板并扩展形成细胞壁(植物细胞)。发生时间和内容植物细胞动物细胞间期无中心体中心粒复制为两组间期(形成纺锤体的方式不同)细胞

发出纺锤丝形成纺锤体

发出星射线形成纺锤体末期(形成子细胞的方式不同)细胞中央出现的

扩展形成细胞壁，一个细胞形成两个子细胞

中部向内凹陷，一个细胞缢裂成两个子细胞两极中心粒细胞板细胞膜(6)高等动植物细胞有丝分裂的不同：考点一细胞周期考情解读近几年高考常以直线图、扇形图和实验分析的形式考查细胞周期的划分及概念、适用范围，而且所涉及内容愈来愈深，题型既有选择题也有非选择题。[做一题][例1]

(2010·江苏高考)细胞周期包括分裂间期(分为G1期、S期和G2期)和分裂期(M期)。下图标注了甲动物(体细胞染色体数为12)肠上皮细胞的细胞周期各阶段的时长及DNA含量。请回答下列问题：(1)若用含放射性同位素的胸苷(DNA复制的原料之一)短期培养甲动物肠上皮细胞后，处于S期的细胞都会被标记。洗脱含放射性同位素的胸苷，换用无放射性的新鲜培养液培养，定期检测。预计最快约________h后会检测到被标记的M期细胞。(2)从被标记的M期细胞开始出现到其所占M期细胞总数的比例达到最大值时，所经历的时间为________期的时间，处于该期的一个细胞中染色体数目的变化情况是____________________________________________。(3)若向甲动物肠上皮细胞培养液中加入过量胸苷，处于S期的细胞立刻被抑制，而处于其他时期的细胞不受影响。预计加入过量胸苷约________h后，细胞都将停留在S期。(4)乙动物肠上皮细胞的细胞周期时长为24h，M期时长为1.9h。若要在显微镜下观察细胞有丝分裂过程中染色体形态的变化，选用________(填“甲”或“乙”)动物肠上皮细胞更合适。(5)在光学显微镜下观察，同处于分裂末期的动物肠上皮细胞与洋葱根尖细胞，形态上最主要的区别是______________________________________________________________________________________。[解析]

(1)细胞分裂周期中S期与M期之间间隔G2期，因而最快检测到被标记的M期细胞的时间即为G2期的时间(2.2小时)。(2)从被标记的M期细胞开始出现至其所占M期细胞总数的比例达到最大值(细胞分裂完成，细胞数量最多)，即完成了一个分裂期，经历的时间为1.8小时，M期(分裂期)经历了前期、中期、后期和末期，一个细胞中染色体数目的变化是12→24→12。(3)加入过量胸苷后，处于S期的细胞立刻被抑制，其他时期的细胞不受影响，则对于一个连续分裂的细胞，细胞都将停留在S期，所需的时间是G2期、M期、G1期三个时期的总和，即2.2＋1.8＋3.4＝7.4小时。(5)植物细胞与动物细胞在有丝分裂末期的区别主要是植物细胞在赤道板附近形成细胞板，最终形成新的细胞壁；动物细胞是细胞膜向内凹陷，缢裂成两个子细胞。[答案]

(1)2.2

(2)M

12→24→12

(3)7.4

(4)甲(5)动物肠上皮细胞膜凹陷，细胞缢裂，洋葱根尖细胞形成细胞板[链一串]1．细胞类型(据分裂能力划分)(1)能持续分裂的细胞：红骨髓造血细胞、形成层细胞、根尖分生区细胞等；(2)暂时停止分裂的细胞：肝脏细胞、黄骨髓造血细胞等；(3)不能持续分裂的细胞：高度分化的细胞，如神经细胞、精子等。2．细胞周期的不同表示方法方法名称表示方法说明扇形图A→B→C→A为一个细胞周期直线图a＋b或c＋d为一个细胞周期方法名称表示方法说明坐标图a＋b＋c＋d＋e为一个细胞周期直方图依据此图可以判断复制前、复制时和复制后所占时长的比例[关键一点]

(1)只有连续分裂的细胞才有细胞周期。如早期胚胎细胞、分生区细胞、韧皮部的形成层细胞、皮肤生发层细胞、癌细胞。(2)细胞周期的各个阶段都是人为划分的，没有明显的界限。(3)每个细胞周期必须以间期为起点。不同生物、不同细胞的细胞周期长短不同，各时期在整个周期中所占比例也不同，但分裂间期所占比例都比较大。[通一类]1．(2012·衡阳质检)下列关于细胞周期的说法不正确的是(

)A．具有特定的形态结构和功能的成熟细胞没有细胞周期B．细胞周期是一个与代谢有关的过程，温度越高所需的时间越长C．细胞的种类不同，一个细胞周期的时间也不相同D．一个新细胞通过有丝分裂形成两个新细胞所需时间为一个细胞周期.解析：成熟细胞是细胞生长、发育和高度分化的结果，一般已经失去分裂能力，没有细胞周期；温度影响酶活性，进而影响代谢及其生命活动，温度过高将导致细胞代谢减弱，甚至导致细胞死亡；不同种类细胞的细胞周期可能不同。答案：B2．科学家用含15N的硝酸盐作为标记物浸泡蚕豆幼苗，追踪蚕豆根尖细胞的分裂情况，得到蚕豆根尖分生区细胞连续分裂的数据如下，则下列叙述正确的是(

)A．高尔基体、线粒体、叶绿体在蚕豆根尖细胞分裂过程中活动旺盛B．蚕豆根尖细胞的DNA分子结构稳定性最低的时期有0～2h、19.3～21.3h、38.6h～40.6hC．一个细胞周期可以用0～19.3h、19.3～38.6h来表示D．蚕豆根尖细胞分裂的一个细胞周期为19.3h解析：从图中可以看出，2～21.3h、21.3～40.6h各为一个细胞周期，一个细胞周期需要的时间是19.3h；在细胞分裂过程中，间期要进行DNA分子的复制，此时DNA分子双链解旋，稳定性最低，即2～19.3h、21.3～38.6h时，DNA分子的稳定性最低；蚕豆根尖细胞中无叶绿体，在细胞分裂过程中，高尔基体与新细胞壁的形成有关，线粒体为分裂过程提供能量，所以高尔基体和线粒体在根尖细胞分裂过程中活动旺盛。答案：

D考点二有丝分裂过程中的有关变化考情解读

有丝分裂各时期过程特点，在历年高考中常考不衰，常通过细胞分裂模式图和坐标曲线图的形式与减数分裂结合起来进行考查，预计2013年高考中仍会以选择题的形式出现。[做一题][例2]

下图是某同学绘制的动物体细胞分裂模式图，其中有两幅是错误的。请将其余正确的图片按细胞周期顺序排列，其中排在第1位与第3位的图片分别是

(

)A.①②

B.①⑥C.③②

D.④⑤[解析]

动物体细胞进行的是有丝分裂，图中⑤同源染色体成对排列在赤道板两侧，是减数第一次分裂中期；④是有丝分裂末期图，动物细胞的有丝分裂末期细胞从中部凹陷，缢裂成两个子细胞，植物细胞的有丝分裂末期细胞中部出现细胞板，所以④⑤两图是错误的。①中心体复制，是分裂间期；②着丝点分裂，染色体数目加倍，染色体分成两组向两极移动，所以是有丝分裂后期；③中心体发出星射线形成纺锤体，染色体出现，是有丝分裂前期，⑥核膜核仁出现，纺锤体消失，细胞从中部缢裂成两个子细胞，是有丝分裂末期，所以在正确的图中按细胞周期顺序排列为①③②⑥，排在第1位与第3位的图片分别是①②。[答案]

A(4)染色体行为变化规律：2．与细胞有丝分裂有关的细胞器及相应的生理作用细胞器细胞类型作用时期生理作用核糖体动物、植物整个时期各种蛋白质的合成中心体动物、低等植物前期纺锤体的形成高尔基体植物末期细胞壁的形成线粒体动物、植物整个时期提供能量3.DNA、染色体、染色单体、同源染色体对数、染色体组数的变化(以二倍体生物的一个细胞为例)间期前期中期后期末期DNA数(2C)2C→4C4C4C4C4C→2C染色体数(2N)2N2N2N4N4N→2N染色单体数0→4N4N4N00同源染色体对数NNN2N2N→N染色体组数22244→24.DNA、染色体、每条染色体上的DNA含量变化的曲线(1)a→b、l→m的变化原因都是DNA分子复制。(2)g→h、n→o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与n→o的变化很相似，但时期不同。[关键一点]

(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。[通一类]3．(2010·上海高考)下列是关于细胞分裂过程中细胞内变化的叙述，能正确表示一个细胞周期分裂过程的顺序是(

)①两个相同DNA分子完全分开②出现放射状排列的细丝③中心体发生倍增④着丝点排列在一个平面上A．②→③→①→④

B．②→④→③→①C．③→②→④→① D．②→③→④→①解析：①过程发生在有丝分裂的后期，②过程发生在有丝分裂的前期，③过程发生在分裂间期，④过程发生在有丝分裂的中期。故一个细胞周期分裂过程的顺序是③→②→④→①。答案：C4．(2012·潍坊质检)下图甲表示某高等雄性动物肝脏里的一个正在分裂的细胞，结合图乙分析，下列叙述中不正确的是 (

).A．图甲所示分裂时期处于图乙中的BC段B．此细胞产生AB精子的概率是0C．图甲细胞中含有两个四分体D．图乙中形成C→D的原因与着丝点的分裂有关解析：图甲所示的细胞表示的是有丝分裂中期，细胞中没有四分体，此细胞经分裂后产生的是体细胞。此细胞中每条染色体含有两条染色单体，含有两个DNA分子，可以用图乙中的BC段表示。答案：C[做一题][例3]

(2011·江苏高考)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：①将洋葱的老根去除，经水培生根后取出。②将洋葱分组同时转入质量分数为0.01%、0.1%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。③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1mol/L盐酸溶液中5～8min。④将根尖取出，放入盛有清水的培养皿中漂洗。⑤用石炭酸—品红试剂染色。⑥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。秋水仙素溶液处理清水培养时间(h)质量分数(%)时间(h)01224360.012410.7113.6814.1914.46369.9411.9913.5913.62487.9810.0612.2211.970.1247.749.0911.0710.86366.127.879.989.81485.976.687.988.56请分析上述实验，回答有关问题：(1)步骤③中“将根尖浸泡在1mol/L盐酸溶液中”的作用是_________________________________。(2)步骤⑥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，石炭酸—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：①质量分数为________秋水仙素溶液诱导后的细胞分裂指数较高；②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⑥所拍摄的显微照片，形成细胞a的最可能的原因是_____________________。[解析]

本题主要考查植物细胞有丝分裂的相关知识，意在考查对新情境实验过程和实验结果的分析能力。(1)步骤3中盐酸的作用是使组织中细胞相互分离开来。(2)步骤⑥中镜检的正确操作方法是先在低倍镜下观察，缓慢移动装片，当发现较为理想的视野后，停止移动装片，换上高倍镜再进行观察。(3)步骤⑤中使用石炭酸—品红试剂作为染色体的染色剂，故该试剂为碱性染料。(4)为了统计更科学，可在每组装片观察多个视野进行计数，取平均值。(5)根据表中实验数据，使用质量分数为0.01%的秋水仙素溶液处理细胞，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用0.01%的秋水仙素溶液诱导24h，再在清水中培养36h。(6)秋水仙素诱导染色体加倍的作用机理是抑制细胞分裂前期纺锤体的形成。如果秋水仙素处理发生在上一个细胞周期纺锤体形成之后，就会发生a细胞所示的染色体没有加倍的现象。[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)①0.01%

②0.01%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[学一技]1．实验原理(1)高等植物根尖、茎尖的分生区细胞能进行有丝分裂。(2)在高倍显微镜下，可根据细胞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)细胞核内的染色体容易被碱性染料(如龙胆紫溶液)着色。2．实验步骤3．观察植物有丝分裂实验的问题分析(1)剪取洋葱根尖2～3mm的原因：洋葱根尖结构包括根冠、分生区、伸长区和成熟区，只有分生区细胞分裂，选取2～3mm是保证所取部位主要在分生区，选取太长，会因分生区细胞所占比例太小不容易在视野中找到。(2)观察