届新教材高考生物一轮复习第四单元细胞的生命历程第1讲细胞的增殖课件新人教10221393

第1讲细胞的增殖第四单元2022课标要求描述细胞通过不同的方式进行分裂,其中有丝分裂保证了遗传信息在亲代和子代细胞中的一致性。备考指导1.结合细胞分裂模式图、示意图或染色体、染色单体、DNA数量变化曲线,理解有丝分裂过程。2.用列表比较法理解细胞分裂各时期的特点。内容索引010203第一环节必备知识落实第二环节关键能力形成第三环节核心素养提升第一环节必备知识落实知识点一细胞增殖及细胞周期知识筛查1.细胞增殖的概念细胞增殖是细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程。2.细胞增殖的意义细胞增殖是重要的细胞生命活动,是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。3.细胞增殖的阶段细胞增殖包括物质准备和细胞分裂两个相连续的过程。4.细胞增殖的表达方式细胞增殖的方式是“物质准备—分裂—物质准备—再分裂……”可见细胞增殖具有周期性。5.细胞周期(1)适用生物:真核生物。(2)前提条件:连续分裂的细胞。(3)起止点起点是一次分裂完成时;止点是下一次分裂完成时。(4)两个阶段:分裂间期和分裂期(有丝分裂)。(5)分裂间期①特点:完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,同时细胞有适度的生长。②意义:为分裂期进行活跃的物质准备。易错易混与细胞周期有关的3个易错点(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,如植物形成层细胞、根尖分生区细胞、动物皮肤生发层细胞。高度分化的细胞,如神经细胞、表皮细胞等没有细胞周期;发生减数分裂的细胞无细胞周期。(2)细胞分裂产生的子细胞并非都能继续分裂。细胞分裂产生的子细胞有3种去向。①继续分裂:始终处于细胞周期中,保持连续分裂状态,如动物红骨髓细胞、植物形成层细胞等。②暂不分裂:仍具分裂能力,在一定条件下可回到细胞周期中继续分裂,如T细胞、B细胞、记忆B细胞、记忆T细胞等。③细胞分化:失去分裂能力,分化为其他组织细胞,如骨骼肌细胞、洋葱表皮细胞等。(3)细胞类型不同,其细胞周期的长短也不同,但都是分裂间期的时间远远长于分裂期的时间。知识落实1.下列关于细胞周期的叙述,错误的是(

)A.不是生物体的所有细胞都有细胞周期B.在细胞周期中,分裂间期一般比分裂期时间长C.细胞种类不同,但细胞周期持续时间相同D.细胞分裂间期为细胞分裂期提供物质基础C一般来说,细胞种类不同,细胞周期持续的时间不同。

2.甲、乙两图均为连续分裂的细胞的细胞周期图示。下列有关叙述错误的是(

)A.图甲中的a段和图乙中的B→A段细胞进行DNA分子的复制B.图甲中的b段和图乙中的A→B段细胞会出现染色体数目加倍现象C.甲、乙两图中会发生同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合D.根据在细胞周期中阻断DNA分子复制的原理,可以控制癌细胞的增生C在细胞周期中,分裂间期比分裂期时间长,因此,图甲中的a(c)段和图乙中的B→A段表示分裂间期,图甲中的b(d)段和图乙中的A→B段表示分裂期。分裂间期完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,在分裂期的后期由于着丝粒分裂,细胞内的染色体数目会加倍,A、B两项正确。有丝分裂过程中不会发生同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合,C项错误。阻断DNA分子复制后,癌细胞就不能完成染色体的复制,其增殖过程被阻断,最终将衰老、死亡,D项正确。3.实验室培养甲、乙、丙、丁四种不同类型的细胞,测得分裂间期占细胞周期的比例如下图所示。下列有关说法正确的是(

)A.四种细胞中丙分裂间期持续的时间最长B.加入DNA复制抑制剂,停留在分裂间期的细胞数量最少的是丁C.在不同温度下培养以上四种细胞,细胞周期持续的时间都会发生变化D.正常情况下,四种细胞在分裂间期染色体数目均加倍C四种细胞的细胞周期不同,丙分裂间期占细胞周期的比例虽然最大,但分裂间期持续的时间不一定最长,A项错误。DNA复制抑制剂作用于分裂间期,加入DNA复制抑制剂后,丁停留在分裂间期的细胞所占比例最低,但数量不一定最少,B项错误。有丝分裂过程中染色体数目加倍发生在后期,D项错误。知识点二细胞的有丝分裂知识筛查1.有丝分裂过程(以高等植物细胞为例)2.动植物细胞有丝分裂的主要区别

3.与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用

4.有丝分裂过程中细胞结构的变化(1)染色体形态及行为变化(2)与有丝分裂有关的成分或结构“加倍”的时期及原因

知识落实1.下页左上图为细胞周期中部分细胞核的变化示意图。此过程(

)A.发生在有丝分裂的末期,核膜再度合成B.发生在细胞周期的分裂间期,染色质复制C.发生在有丝分裂的前期,核膜逐渐消失D.发生在有丝分裂的中期,染色体螺旋变粗C由题图可以看出,该细胞的核膜正在消失或正在形成,应该处于有丝分裂的前期或末期,又因为有染色单体存在,所以只能处于前期。2.染色体在细胞周期中的行为变化如下图所示。下列叙述错误的是(

)A.a→b过程中纺锤丝逐渐消失B.b→c过程中有蛋白质通过核孔进入细胞核C.c→d过程中核膜逐渐解体成具有单层膜的小泡D.e→a过程中纺锤丝的牵引导致着丝粒分裂Da→b表示有丝分裂末期,该过程中纺锤丝逐渐消失,A项正确。b→c表示分裂间期,该过程中有蛋白质通过核孔进入细胞核,B项正确。c→d表示有丝分裂前期,该过程中核膜逐渐解体成具有单层膜的小泡,C项正确。着丝粒分裂不是纺锤丝牵引导致的,D项错误。3.下图为与有丝分裂相关的坐标曲线。下列相关说法错误的是(仅考虑细胞核中的DNA)(

)A.若纵坐标表示一条染色体中DNA的含量,则CD段细胞中DNA含量不变B.若纵坐标表示一个细胞中DNA的含量,则E点时一条染色体中DNA的含量与A点相同C.若纵坐标表示一条染色体中DNA的含量,则AC段染色体数目不变D.若纵坐标表示一个细胞中DNA的含量,则AC段染色体数目不变D若纵坐标表示一条染色体中DNA的含量,则AB段表示DNA分子的复制,CD段表示着丝粒分裂,染色体数目加倍,但细胞中DNA含量不变。若纵坐标表示一个细胞中DNA的含量,则AB段表示DNA分子的复制,CD段表示细胞分裂成两个子细胞的过程,着丝粒分裂发生在BC段,因此AC段包含有丝分裂后期染色体数目加倍的时期。知识点三观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂知识筛查1.实验原理(1)高等植物的分生组织细胞有丝分裂较旺盛。(2)细胞核内的染色体(质)易被碱性染料(甲紫溶液)着色。(3)由于各个细胞的分裂是独立进行的,在同一分生组织中可以通过高倍显微镜观察细胞内染色体的存在状态,判断这些细胞分别处于有丝分裂的哪个时期。2.实验步骤

易错易混观察细胞的有丝分裂实验的关键点(1)实验材料的选择①类型:选取分裂期占细胞周期比例相对较大的材料。②部位:应选分裂旺盛的部位(如根尖的分生区)。③时间:必须在分裂旺盛的时间取材。本实验一般选择生长旺盛、带有分生区的洋葱根尖,且一般在上午10时至下午2时进行实验,此时洋葱根尖分生区细胞处于分裂期的较多。(2)应该严格按照操作步骤进行实验:取材→解离→漂洗→染色→制片。(3)在解离过程中细胞已被盐酸杀死(甲紫溶液或醋酸洋红液使染色体着色,表明细胞已丧失生物活性,生物膜已不具有选择透过性),因此,显微镜下观察到的都是死细胞,不能看到细胞分裂的动态变化。若视野中找不到处于某一时期的细胞,可通过移动装片从邻近的区域中寻找。知识落实1.(不定项选择题)在观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂实验中,下列处理及其目的正确的是(

)A.剪取根尖2~3cm,进行制片处理B.将根尖放入盐酸和酒精混合液中解离,目的是使组织中的细胞相互分离开来C.染色后,需用清水漂洗去掉浮色再观察D.盖上盖玻片后,用拇指轻轻地按压盖玻片BD在观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂实验中,剪取根尖2~3

mm,进行制片处理,A项错误。根尖放入盐酸和酒精混合液中解离,目的是使组织中的细胞相互分离开来,B项正确。用清水漂洗后,才可用碱性染料染色,C项错误。盖上盖玻片后,用拇指轻轻地按压盖玻片,使细胞分散开来,有利于观察,D项正确。2.用显微镜观察某二倍体生物细胞的有丝分裂,一个视野中观察到下图所示的图像。下列叙述正确的是(

)A.细胞①中不存在同源染色体B.细胞②处于有丝分裂后期C.细胞③中DNA分子还未完成复制D.细胞④中已发生着丝粒分裂D根据题干信息已知,该图为某二倍体生物细胞的有丝分裂过程示意图,因此所有细胞中都含有同源染色体,A项错误。细胞②染色体分散凌乱,处于有丝分裂前期,B项错误。细胞③是细胞周期的分裂间期,可能已完成DNA分子的复制,C项错误。细胞④中已发生着丝粒分裂,处于有丝分裂后期,D项正确。3.右上图是关于观察洋葱根尖分生区细胞有丝分裂实验的部分操作。下列叙述合理的是(

)A.剪取洋葱根尖2~3mm,因为该区域属于根毛区,细胞有丝分裂旺盛B.该实验步骤中唯一错误的是在②和③之间缺少用清水漂洗这一环节C.在观察的图像中,b属于分生区的细胞,细胞已死亡D.若用图中b区域的细胞观察质壁分离和复原,则实验现象明显C根尖2~3

mm的区域属于分生区,A项不合理。在②和③之间应增加清水漂洗这一环节,而③和⑤之间的清水漂洗环节应删除,B项不合理。分生区的细胞呈正方形,细胞经解离已死亡,C项合理。b区域的细胞属于分生区细胞,其液泡较小,渗透作用不明显,D项不合理。第二环节关键能力形成能力形成点一细胞周期的表示方法典型例题下列有关甲、乙、丙三幅图的叙述,正确的是(

)A.诱导细胞基因突变可用物理或化学方法,作用于图甲的S期或图丙的A→B段B.一个完整的细胞周期是指图乙中的a+b段或b+c段C.用秋水仙素作用于图丙中的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图甲中的M期,图乙中的b、d段,图丙中的A→B段C用物理或化学方法诱导细胞基因突变时,要作用于分裂间期DNA分子复制时期,即作用于图甲的S期或图丙的B→A段,A项错误。一个完整的细胞周期包括分裂间期和分裂期,图乙中一个完整的细胞周期是a+b段或c+d段,B项错误。秋水仙素能抑制纺锤体的形成,使细胞分裂停留在分裂期的后期,该期处于图丙中的A→B段,C项正确。图甲中的M期,图乙中的b、d段,图丙中的A→B段均表示分裂期,分裂期中,只有分裂前期和分裂中期存在染色单体,D项错误。整合构建1.判断一个完整的细胞周期的方法(1)“先长后短”:一个细胞周期一定要先经过一个长的分裂间期,再经过一个短的分裂期。(2)“终点到终点”: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。(3)“先复制后分裂”:一个细胞周期一定要先完成DNA分子的复制,才能进行细胞分裂。2.细胞周期的四种表示方法

训练突破关于下列四幅图的叙述,正确的是(

)A.图甲中B→A→B为一个细胞周期,图丙中b+c为一个细胞周期B.图乙中a时期可进行DNA、RNA和有关蛋白质的合成C.图丁中A组的大部分细胞处于细胞分裂间期,少部分处于有丝分裂后期D.图丁中C组细胞处于细胞分裂间期、有丝分裂前期B图甲中,A→B→A表示一个细胞周期,图丙中a+b或c+d为一个细胞周期,A项错误。图乙中,a时期表示分裂间期,可进行DNA、RNA和有关蛋白质的合成,B项正确。图丁中,A组细胞不可能处于有丝分裂后期,C项错误。图丁中,C组细胞可能处于分裂间期(DNA复制完成后)、前期、中期、后期和末期,D项错误。能力形成点二有丝分裂过程中有关模型的构建与解读典型例题下图是植物细胞有丝分裂过程中不同时期染色体和DNA含量变化曲线图及某时期细胞分裂图像。下列相关叙述错误的是(

)A.图1中实线表示DNA含量的变化B.图2所示细胞对应图1中d时期C.观察染色体形态和数目的最佳时期是c时期D.DNA分子和染色体数目的加倍发生在a时期D图1中实线表示

DNA含量的变化,虚线表示染色体数目的变化,A项正确。d为有丝分裂后期,可用图2表示,B项正确。观察染色体形态和数目的最佳时期是有丝分裂中期即c时期,C项正确。分裂间期(a时期)进行DNA分子的复制,

DNA

数目加倍,但染色体数目在有丝分裂后期加倍,D项错误。整合构建1.细胞分裂过程中细胞结构的变化2.有丝分裂过程中三种模型的构建与解读(1)有丝分裂过程中核DNA、染色体、染色单体含量的变化曲线分析①曲线模型②曲线解读

(2)有丝分裂过程中染色体数目与核DNA分子数比值的变化曲线分析①曲线模型②曲线解读图中AB(GH)段表示S期DNA分子的复制,染色单体形成;BC(HI)段表示含有姐妹染色单体的时期,即分裂间期的G2期、有丝分裂前期和中期;CD(IJ)段表示有丝分裂后期着丝粒分裂,染色单体消失。②曲线解读图中AB(GH)段表示S期DNA分子的复制,染色单体形成;BC(HI)段表示含有姐妹染色单体的时期,即分裂间期的G2期、有丝分裂前期和中期;CD(IJ)段表示有丝分裂后期着丝粒分裂,染色单体消失。②根据比例关系判断各时期

3.“三看法”界定动植物细胞有丝分裂图像

知识延伸(1)有丝分裂全过程均存在同源染色体,但不联会、不分离。(2)姐妹染色单体在间期就已形成,只是呈染色质形态,而染色体形态出现于前期。(3)后期着丝粒是自动分裂,与纺锤丝的牵引无关。若用秋水仙素抑制纺锤体的形成,没有纺锤丝的牵引,细胞中的染色体数目仍可加倍。(4)界定赤道板与细胞板:赤道板不是细胞结构,是一个假想的平面,在光学显微镜下看不到;细胞板是一个真实的结构,在光学显微镜下能看到,出现在植物细胞有丝分裂的末期。训练突破(2020河南新乡检测)下图为某二倍体生物的细胞中发生的变化。下列相关叙述错误的是(

)A.A→B、M→N变化的原因都是DNA分子的复制B.E→F、K→L变化的原因都是着丝粒分裂C.C→D、P→Q的变化很相似,但时期不同D.F→G、J→K每条染色体上的DNA分子数相同D细胞核中DNA分子的复制导致核DNA的数量加倍,每条染色体上的DNA分子数由1个变为2个,A项正确。着丝粒分裂导致染色体数目加倍和染色单体消失,B项正确。C→D核DNA数量减半,是指有丝分裂末期结束或减数分裂Ⅰ末期结束,P→Q每条染色体上的DNA分子数由2个变为1个,该变化发生在有丝分裂的后期或减数分裂Ⅱ的后期,C项正确。F→G细胞中染色体数目为4n,其对应的细胞应处于有丝分裂后期和末期,每条染色体上的DNA分子数是1;J→K存在染色单体,每条染色体上的DNA分子数是2,D项错误。第三环节核心素养提升高考真题剖析【例题1】

(2019海南卷改编)若要观察植物细胞有丝分裂中期的染色体,适宜的材料和染液组合是(

)A.大蒜根尖细胞,甲紫溶液B.玉米根尖细胞,台盼蓝染液C.菠菜叶肉细胞,碘液D.番茄果肉细胞,苏丹Ⅲ染液核心素养考查点剖析:本题重点考查对实验材料和试剂的选取,较好地考查了“科学探究”这一学科素养。答案:A解析:大蒜根尖细胞可以进行有丝分裂,甲紫溶液可以将染色体染成深色,A项符合题意。玉米根尖细胞可以进行有丝分裂,但台盼蓝染液不能对染色体进行染色,B项不符合题意。菠菜叶肉细胞不能进行有丝分裂,碘液也不能对染色体进行染色,C项不符合题意。番茄果肉细胞不能进行有丝分裂,苏丹Ⅲ染液也不能对染色体进行染色,D项不符合题意。【例题2】

(2018全国Ⅰ卷)已知药物X对细胞增殖有促进作用,药物D可抑制药物X的作用。某同学将同一瓶小鼠皮肤细胞平均分为甲、乙、丙三组,分别置于培养液中培养,培养过程中进行不同的处理(其中甲组未加药物),每隔一段时间测定各组细胞数,结果如上图所示。据图分析,下列相关叙述不合理的是(

)A.乙组加入了药物X后再进行培养B.丙组先加入药物X,培养一段时间后加入药物D,继续培养C.乙组先加入药物D,培养一段时间后加入药物X,继续培养D.若药物X为蛋白质,则药物D可能改变了药物X的空间结构核心素养考查点剖析:本题重点考查了实验设计与分析,较好地考查了“科学探究”这一学科素养。答案:C解析:根据药物X和D的作用及对照组的设置可知,甲组是对照组,乙组细胞数一直增加,说明只加入了药物X,丙组开始一段时间与乙组走势相同,后来不相同,应是一段时间后加入了药物D,A、B两项合理。如果乙组先加入了药物D,则其细胞增殖速率应低于对照组(甲组),C项不合理。蛋白质的功能取决于蛋白质的结构,如果药物X是蛋白质,则药物D抑制药物X的作用可能是改变了其空间结构,D项合理。典题训练1.(2020山东卷)CDK1是推动细胞由分裂间期进入分裂期的关键蛋白。在DNA复制开始后,CDK1发生磷酸化导致其活性被抑制,当细胞中的DNA复制完成且物质准备充分后,磷酸化的CDK1发生去磷酸化而被激活,使细胞进入分裂期。大麦黄矮病毒(BYDV)的M蛋白通过影响细胞中CDK1的磷酸化水平而使农作物患病。正常细胞和感染BYDV的细胞中CDK1的磷酸化水平变化如右图所示。下列说法错误的是(

)A.正常细胞中DNA复制未完成时,磷酸化的CDK1的去磷酸化过程受到抑制B.正常细胞中磷酸化的CDK1发生去磷酸化后,染色质螺旋化形成染色体C.感染BYDV的细胞中,M蛋白通过促进CDK1的磷酸化而影响细胞周期D.M蛋白发挥作用后,感染BYDV的细胞被阻滞在分裂间期