苏教版必修一细胞增殖分化衰老和凋亡 细胞增殖（省一等奖）

第一节细胞增殖一、细胞增殖的周期性1．细胞周期

（1）条件:连续分裂的细胞;（2）起点:一次分裂完成时;（3）终点:下一次分裂完成时;（4）特点:不同类的细胞,细胞周期不同,分裂间期与分裂期所占的比例也不同。2．细胞增殖的方式、过程和意义（1）方式：__________、无丝分裂和___________。（2）过程：包括___________和___________整个连续的过程。（3）意义：是生物体______________________________的基础。【点拨】（1）生物体的生长包括细胞的生长和细胞增殖。生物体大小的不同主要是由于细胞数目的不同。（2）细胞周期的各个阶段都是人为划分的，没有明显的界限。有丝分裂减数分裂物质准备细胞分裂生长、发育、繁殖、遗传

时期图像主要特点二、细胞的有丝分裂1．有丝分裂过程(以高等动物细胞为例)完成DNA的复制和有关蛋白质的合成①染色质变为染色体②核膜解体、核仁消失③两个中心体分别移向细胞两极④中心体周围发出星状射线形成纺锤体

分裂间期前期

时期图像主要特点染色体在纺锤丝牵引下，使其着丝粒排列在细胞中央的赤道板上①着丝粒分开②两条染色单体分离，成为两条子染色体，分别移向细胞两极中期后期

时期图像主要特点①染色体变为染色质②出现了核膜、核仁③细胞膜在赤道板处向内凹陷④细胞质一分为二末期2．动、植物细胞有丝分裂的区别（1）前期纺锤体的形成方式不同：①植物：细胞两极直接发出的__________形成；②动物：_________发出的__________形成。（2）末期细胞质分裂的方式不同：①植物：赤道板位置形成__________并向四周扩展将细胞割裂成两个子细胞；②动物：_________从细胞的中部向内凹陷，将细胞缢裂为两个子细胞。纺锤丝中心体星状射线细胞板细胞膜3．有丝分裂的意义将亲代细胞的________经过复制之后，精确地__________到两个子细胞中。因而在细胞的亲代和子代之间保持了__________的稳定性。【点拨】区分动植物有丝分裂的过程时要注意的特例（1）细胞分裂过程中有中心体参与的并不一定是动物细胞，低等植物细胞有丝分裂时纺锤体的形成也与中心体有关；（2）细胞分裂过程中无中心体参与的并不一定是(高等)植物细胞，也可能是进行无丝分裂的细胞。染色体平均分配遗传性状三、无丝分裂1．过程________延长________________，缢裂成两个细胞核整个细胞从中部缢裂两个子细胞。2．特点没有出现_________和__________的变化。3．实例____________________。【点拨】（1）无丝分裂过程中DNA也要复制并均分。（2）无丝分裂是真核细胞的分裂方式，原核生物不存在无丝分裂。细胞核核中部向内凹进纺锤丝染色体蛙的红细胞的分裂【思维判断】1．动物细胞仅以有丝分裂的方式增殖。()【分析】动物细胞主要以有丝分裂的方式增殖，也可以以无丝分裂的方式增殖，如蛙的红细胞。2．一个细胞周期中，DNA的复制和中心粒的倍增均发生在分裂间期。()【分析】细胞分裂间期完成DNA的复制，同时低等植物细胞和动物细胞也会完成中心粒的倍增。3．有丝分裂过程中，DNA和染色体同时加倍。()【分析】DNA加倍发生在分裂间期DNA的复制过程中，而染色体数目加倍是由于后期着丝粒的分裂。×√×细胞周期的四种不同表示方法

名称表示方法说明扇形图直线图沿箭头方向从A→A是一个细胞周期a+b或c+d是一个细胞周期AB名称表示方法说明坐标图直方图a→f或A→E是一个细胞周期B组DNA含量在2C～4C之间说明DNA处于复制期,C组则说明DNA复制完成【高考警示钟】有关细胞周期的理解误区（1）在一个细胞周期中分裂间期在前，分裂期在后。即先进行物质的准备再进行细胞的分裂。（2）并不是所有的细胞分裂都具有周期性。只有进行连续分裂的细胞才具有细胞周期，进行减数分裂和无丝分裂的细胞不具有细胞周期。（3）有丝分裂后产生的子细胞有的仍可继续进行分裂，有的暂不分裂，也有的进行细胞分化。【典例训练1】连续分裂的细胞，相邻的两个细胞周期可表示为如图，下列叙述不正确的是（）A．a+b为一个细胞周期B．c、d两段都要消耗ATPC．b段的主要变化是DNA分子的复制及有关蛋白质的合成D．d段主要完成遗传物质的平均分配【解题指南】1．知识储备（1）在整个细胞周期中都要消耗ATP。（2）分裂间期时间长，主要变化是完成DNA分子的复制及有关蛋白质的合成。（3）分裂期主要完成染色体的均分。2．解题思路解题的突破口是明确a、c代表分裂间期，b、d代表分裂期。【解析】选C。a+b、c+d各为一个细胞周期，a、b、c、d段都要消耗ATP，a、c段的主要变化是完成DNA分子的复制及有关蛋白质的合成，b、d段主要完成遗传物质的平均分配。【变式备选】科学家用含32P的磷酸盐做标记，浸泡蚕豆幼苗，追踪蚕豆根尖细胞分裂情况，得到根尖细胞连续分裂数据，A→F为细胞分裂的某个阶段，如图所示。下列叙述正确的是（）A．DE阶段发生遗传物质的平均分配B．BC阶段结束时DNA含量增加一倍C．CD阶段完成有关蛋白质的合成D．一个细胞周期CD+DE等于17.3【解析】选B。本题主要考查细胞周期。由图可知，BD或DF表示一个细胞周期，其中BC或DE表示分裂间期，CD或EF表示分裂期。有关蛋白质的合成发生在分裂间期；遗传物质的平均分配发生在分裂期；BC阶段结束时DNA含量增加一倍；CD+DE不能表示一个细胞周期。故B项正确，A、C、D项错误。【变式备选】(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)。如图标注了甲动物(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）S期与M期间隔G2期，所以检测到被标记的M期细胞的最快时间是一个G2期持续时间，即2.2h。（2）分裂间期持续时间较长，所以处于分裂间期的细胞数目很多。当第一个进入M期的被标记细胞完成分裂时，仍然有很多细胞不断进入M期，所以被标记细胞占M期细胞总数的比例达到最大值(100%)经历时间为M期所占时间。在M期的前期、中期染色体数目不变，后期数目加倍，应为24条，末期结束时细胞内染色体数目又变为12条。（3）没有被抑制的细胞经G2期、M期、G1期后，再次回到S期时，才被抑制。故预计加入过量胸苷约2.2+1.8+3.4=7.4(h)后，细胞才都将停留在S期。（4）M期占整个细胞周期的比例越大，则处于M期的细胞数目相对越多，越便于观察染色体的变化。甲细胞中，M期所占比例约为：1.8/(3.4+7.9+2.2+1.8)×100%≈12%；乙细胞中，M期所占比例约为：1.9/24×100%≈8%，故选用甲动物肠上皮细胞更合适。（5）动物细胞分裂末期，细胞膜从细胞的中部向内凹陷，最后细胞缢裂成两部分，这样，一个细胞就分裂成了两个子细胞。而在高等植物细胞分裂末期时在赤道板的位置形成细胞板，细胞板由细胞中央向周围扩展形成细胞壁，最后把一个植物细胞分为两个。答案：（1）2.2（2）M12→24→12（3）7.4（4）甲（5）动物肠上皮细胞膜从中部向内凹陷，细胞缢裂；洋葱根尖细胞形成细胞板

有丝分裂过程中相关结构和数目的变化1．细胞周期中五种细胞结构的周期性变化（1）纺锤体的变化：形成(前期)解体(末期)。（2）核膜、核仁的变化：解体(前期)重建(末期)。（3）中心体变化规律(动物细胞、低等植物细胞)：复制分开移向细胞两极平均进入子细胞(间期)(前期)(末期结束)1～2个2个1个（4）染色体形态变化：染色质染色体(间期、末期)(前期、中期、后期)（5）染色体行为变化规律：2．与细胞分裂有关的细胞器及相应的生理作用和作用时期细胞器名称细胞类型生理作用作用时期核糖体动物、植物蛋白质的合成主要是分裂间期线粒体动物、植物提供能量整个时期中心体动物、低等植物形成纺锤体前期高尔基体植物形成细胞壁末期3．有关核内DNA及染色体数量变化的曲线分析（1）a→b、l→m变化的原因都是DNA分子复制。（2）g→h、n→o变化的原因都是着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，形成子染色体。（3）c→d、n→o的变化很相似，但时期不同。4．细胞核中DNA、染色体、染色单体的数目变化(以二倍体为例)分裂间期分裂期前期中期后期末期着丝粒2n2n2n4n2n染色体2n2n2n4n2n染色单体0→4n4n4n00DNA分子2n→4n4n4n4n2n染色体形态丝状丝状→棒状棒状棒状棒状→丝状【技巧点拨台】1．有丝分裂过程中染色单体不是全过程都有，但只要有染色单体，其数目就与DNA的数目相同。2．DNA和染色单体的加倍都是DNA分子复制的结果。3．染色体的加倍是由于着丝粒的分裂，姐妹染色单体分开，形成子染色体。【典例训练2】如图为某二倍体生物细胞有丝分裂模式图，据图回答。（1）图甲中含有同源染色体的区段是__________________。（2）图乙为细胞_______分裂________期图像。该时期的主要特征是_________________________________________。（3）若2号染色体的遗传信息来自父方，那么与其遗传信息完全相同的染色体为__________号，其遗传信息完全相同的原因是_______________________________________________。（4）图乙对应于图甲中的______________段，图丙对应于图甲中的_______________段。【解题指南】1．考查实质：有丝分裂相关曲线和图像的判断及应用。2．解题关键：将有丝分裂的核DNA变化曲线和细胞分裂图像及柱形图相联系，进而判断相对应的各阶段。【解析】首先注意图甲的纵坐标是核DNA数目。图中的a～c为分裂间期，c～d为前期，d～e为中期，e～f为后期，在有丝分裂整个过程中都有同源染色体。图乙细胞是着丝粒分裂，细胞的每一极都含有同源染色体，所以是有丝分裂后期。因为2号和6号是复制后的姐妹染色单体着丝粒分裂形成的，所以2号和6号完全一样。图丙中，染色体∶染色单体∶DNA=1∶2∶2，对应前期、中期。答案：（1）a～h（2）有丝后染色体的着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并在纺锤丝的牵引下向细胞两极移动（3）6它们是由同一条染色体复制后分离形成的（4）e～fc～e【互动探究】（1）题干图甲中f～g段形成的原因是什么？提示：分裂末期,形成两个细胞核所致。分析：在有丝分裂末期，核膜、核仁重新形成,细胞两极各有一个细胞核,每个核中DNA数目与原细胞一致，最终细胞质分裂，形成两个子细胞。（2）动植物细胞f～h段变化一样吗？提示：不一样。分析：动物细胞分裂末期细胞膜从中部向内凹陷形成两个子细胞；植物细胞则形成细胞板，由细胞板扩展形成两个子细胞。【变式备选】如图是动物细胞有丝分裂不同时期核内染色体（a）数目、核DNA分子（b）数目的柱形统计图，下列叙述正确的是（）A．①时期染色体还未复制，核DNA已完成了复制B．③时期核膜、核仁重建，细胞中部出现细胞板C．①→②表示着丝粒分裂，染色体数目加倍，但核DNA分子数目不变D．②→③表示同源染色体相互分离，染色体和核DNA分子数目也随之减半【解析】选C。图①可表示有丝分裂前期和中期，图②可表示有丝分裂后期，图③可表示DNA复制前的间期和有丝分裂的末期。有丝分裂的前期和中期，DNA已完成复制，染色体也完成了复制，但并不加倍，A错。动物细胞分裂过程中不形成细胞板，B错。有丝分裂过程中不会发生同源染色体分离现象，D错。①→②表示由中期到后期，着丝粒分裂，染色体数目加倍，但核DNA分子数目不变，C对。

根据实验结果绘制图形——细胞有丝分裂实验的结果分析【案例】(2008·江苏高考改编)在完成了观察洋葱根尖分生区细胞有丝分裂实验后，教师给学生提供了如下资料。全班20个实验小组的实验数据汇总表(注：各小组计数50个细胞，实验条件与观察计数方法相同)细胞周期间期分裂期前期中期后期和末期实验小组1计数细胞个数43412实验小组2计数细胞个数44303…………………………细胞周期间期分裂期前期中期后期和末期全班计数细胞个数880671835计数细胞总数1000各时期细胞数的百分比(%)88.06.71.83.5（1）若已知洋葱根尖分生区细胞的细胞周期为12.0h，请根据“资料”，在饼状图中表示出间期、前期、中期以及后期和末期所占的时间（单位：h，精确到小数点后一位）。（2）有些因素会影响细胞周期各时期的长短，实验过程中也会产生一些误差。因而对整个实验结果可能产生影响的有__________________________________________________。①取材时间②根尖培养温度③解离时间长短④载玻片厚度⑤计数的细胞是否属于分生区细胞⑥细胞周期各时期区分是否准确【命题人透析】（1）绘制饼状图的要点：①准确表示细胞分裂各时期。根据题意，在绘制饼状图时必须标明间期、前期、中期、后期和末期。由图表信息知：实验数据是把“后期和末期”合在一起进行计数的，因此在饼状图上要把“后期和末期”列为一项表示。②“时间点”是关键。各个时期持续的时间长短不同，持续时间较长的时期观察到的细胞数目多。因此可以根据各个时期细胞个数所占的比例，计算出在一个细胞周期中各个时期所持续的时间“占细胞周期的比例”。据表格统计的数据信息“分裂间期88.0%、前期6.7%、中期1.8%、后期和末期3.5%”，就可以计算出各时期所占的时间：间期10.6h、前期0.8h、中期0.2h、后期和末期0.4h(题目要求“精确到小数点后一位”)。（2）干扰各时期所占时间长短的因素：细胞增殖在一天的不同时间进行的程度是不一样的，因此不同的取材时间实验结果会有差异；温度影响酶的活性，能改变细胞分裂的速度，因此要合理控制根尖培养温度；解离时间的长短直接影响解离效果，决定细胞是否充分分离开；另外，在取材时是否全部属于分生区，以及细胞形态及时期是否正确识别都会导致产生误差。【标准答案】（1）如图（2）①②③⑤⑥【阅卷人点评】得分要点（1）必须体现“时期及时间”。（2）必须体现完整的答案。失分案例（1）时期标注错误，时间计算有误。（2）错答为“①②⑥”。1．细胞有丝分裂过程中，染色体、染色单体、DNA分子三者数量比为1∶2∶2时所处的分裂期应是（）A．前期和中期B．中期和后期C．后期和末期D．前期和末期【解析】选A。在细胞有丝分裂的间期，细胞核内的染色体进行复制，复制的结果是每条染色体形成两个完全一样的姐妹染色单体，共用一个着丝粒，因此在分裂期的前期和中期，每一条染色体含两条姐妹染色单体，也含两个DNA分子，染色体、染色单体、DNA的数量之比为1∶2∶2。分裂的后期着丝粒分裂，染色单体分离变成染色体，因此后期和末期染色单体的数目变为0，DNA分子的数目与染色体数目相同。2．下列哪一项叙述可以表明动物细胞正在进行分裂活动（）A．核糖体合成活动加强B．线粒体产生大量ATPC．中心体周围发射出星状射线D．高尔基体的数目显著增多【解析】选C。A、B、C、D四个选项在动物细胞中都可发生，其中C项是动物细胞分裂过程中发生的特有现象，A、B、D项在其他生命活动中也发生。3．下列属于无丝分裂的是（）A．洋葱根尖生长点细胞分裂B．人的卵细胞的产生C．青蛙红细胞的分裂D．马蛔虫受精卵的分裂【解析】选C。洋葱根尖生长点细胞分裂和马蛔虫受精卵的分裂均为有丝分裂，人的卵细胞的产生过程为减数分裂。4．(2012·扬州模拟)有关动物细胞有丝分裂的叙述，不正确的是(多选)（）A．细胞板在细胞有丝分裂末期形成 B．同源染色体配对通常发生在分裂前期C．在分裂末期，细胞膜内陷形成两个子细胞 D．在分裂中期，中心体复制形成两个中心体【解析】选A、B、D。植物细胞有丝分裂末期会形成细胞板，动物细胞有丝分裂末期细胞膜内陷，缢裂成两个子细胞，所以A错误、C正确；同源染色体配对发生在减数第一次分裂的前期，不能发生在有丝分裂过程中，B错误；中心体复制形成两个中心体发生在细胞分裂的间期，D错误。5．下面左图是植物细胞有丝分裂一个细胞周期中核内染色体及DNA数量变化曲线图，右图是细胞分裂图像,据图填空：（1）左图中实线代表了__________________的变化。（2）左图中AB段细胞内发生的主要变化是____________________________________________________。（3）用左图中的字母填空：①观察染色体形态和数目的最佳时期是_________________。②染色体数加倍发生在____________________。③动物细胞与植物细胞有丝分裂的区别主要在于________和______________________。（4）染色单体数和DNA数目相等的细胞是左图中的_______段。（5）右图所示细胞处于有丝分裂的________期，相当于左图的____________(填字母)时期。该细胞此时有______条染色体，_______条染色单体，_______个DNA分子。此细胞分裂结束以后，子细胞内的染色体有_______条，__________个DNA分子。【解析】（1）根据曲线变化特点判断左图中实线代表核内DNA含量的变化，而虚线代表核内染色体数的变化。（2）左图中AB段代表细胞分裂的分裂间期，细胞内发生的主要变化是DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。（3）①观察染色体形态和