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文档简介
第11讲细胞的增殖
[素养目标]
1,结合有丝分裂模型,描述细胞增殖的主要特征。(生命观念、科学思维)
2.理解细胞分裂过程中染色体的均分机制,保证亲子代细胞间遗传信息的稳定。(生命观念)
考P1点1'细胞增殖和细胞周期
授课提示:对应学生用书第131页
r必备知识梳理
1.细胞增殖
建或细胞通过缠蚣裂增加细胞数量的过程
原核细胞-二分裂
方式「无丝分裂
丁核细胞-有丝分裂
L减数分裂
意义「是重要的细胞生命活动
-一L是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础
黑为“物质准备一分裂一物质准备一再分裂,
,可见细胞增殖具有周期性
2.细胞周期
⑴模型
逑连续分裂的细胞
鱼虔一次分裂完成时
空底下一次分裂完成时
险臣不同种类的细胞,细胞
周期不同,分裂间期
与分裂期所占比例
也不同
(2)细胞周期各时期的划分
'Gi期(DNA合成前期):主要合成RNA和蛋白质,DNA数为2〃
①分裂间期,S期(DNA合成期):完成DNA复制,DNA数为2L4〃
©2期(DNA合成后期):主要合成蛋白质,DNA数为4〃
②分裂期(M期):前期、中期、后期、末期。
[提醒]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,只分裂一次便不再分裂的细胞没有细胞周期;进行减数
分裂的细胞不具有细胞周期。
(3)表示方法
解豆a+b或c+d为一个细胞周期
DNA相对含址DNA相对含量
避A组细胞处于G期;B组细胞处于S期;
C组细胞处于G2期和分裂期
口易错易混诊断
1.(必修1P110黑体)细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。(J)
2.(必修1P110正文)多细胞生物体的生长依赖于细胞的生长和细胞的增殖。(J)
3.(必修1P111正文)间期细胞核的主要变化是DNA的复制和有关蛋白质的合成。(X)
4.(必修1P111表6-1拓展)同一生物的不同组织细胞的增殖都具有周期性。(X)
5.(必修1P115“思维训练”)细胞越小,其相对表面积也越小,这有利于提高物质交换效
率。(X)
口教材深挖拓展
1.必修1P111表6-1拓展:
(1)不同生物细胞的细胞周期持续时间相同吗?同种生物的不同细胞的细胞周期持续时间相
同吗?
提示:都不一定相同。
(2)显微镜下观察某植物组织的有丝分裂时,大部分细胞处于分裂间期,为什么?
提示:细胞周期中,分裂间期所占的时间长,分裂期所占的时间短,因此观察细胞有丝分裂
时,大部分细胞处于分裂间期。
2.教材必修1P115“思维训练”拓展:根据表格数据讨论下列问题。
Ww-------------------
表面积(mn?)2496384
体积(mrrP)864512
表面积与体积的比值3
物质未扩散到“细胞”的体积(mnP)127343
物质扩散到“细胞”的体积(mn?)737169
物质扩散的体积与整个“细胞”体积的比值
(1)细胞的表面积和体积的比值与细胞的大小有什么关系?
提示:呈负相关。
(2)从物质运输的效率来看,细胞为什么不能太大?
提示:细胞如果太大,表面积和体积比值变小,物质运输的效率会降低。
(3)细胞越小,越有利于细胞与外界的物质交换,那么细胞是越小越好吗?
提示:不是的,细胞体积的最小限度,是由完成细胞功能所必需的基本结构(如核糖体)和物
质(如酶)所需要的空间决定的。
18关键能力提升
i.细胞分裂后产生的子细胞有三种去向[科学思维]
(1)持续分裂:始终处于细胞周期中,如部分造血干细胞、卵裂期细胞、癌细胞、根尖分生区
细胞、茎形成层细胞、芽生长点细胞等。
(2)暂不分裂:暂时脱离细胞周期,但仍具有分裂能力,在一定条件下可回到细胞周期中,如
肝脏细胞、T细胞、B细胞、记忆细胞等。
(3)永不分裂:永远脱离细胞周期,处于分化状态直到死亡,如肌纤维细胞、神经细胞、浆细
胞、洋葱鳞片叶表皮细胞、根尖成熟区细胞等。
2.与细胞周期相联系的知识[科学思维]
(1)联系DNA复制:DNA复制为半保留复制,若1个DNA分子的两条链都被标记,则分裂
一次产生的子细胞都含标记,而分裂多次产生的细胞中,只有2个细胞含标记。
(2)基因突变:在细胞分裂间期的S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。
(3)染色体变异:在细胞分裂期的前期,秋水仙素或低温都可抑制纺锤体的形成,引起细胞内
染色体数目加倍,继续进行有丝分裂,可出现多倍体植株。
(4)细胞癌变:用药物作用于癌细胞,在分裂间期,DNA不能复制,可抑制癌细胞的增殖。
(5)免疫:在细胞因子的作用下,被抗原刺激后的B细胞将进入细胞周期迅速分裂。
口情境式探究
[探究意图:以细胞周期为情境信息考查科学思维]
利用一定方法使细胞群体处于细胞周期的同一阶段,称为细胞周期同步化。以下是能够实现
动物细胞周期同步化的三种方法。回答下列问题:
(l)DNA合成阻断法:在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的DNA合成抑制剂,处
于期的细胞不受影响而继续细胞周期的运转,最终细胞会停滞在细胞周期的
期,以达到细胞周期同步化的目的。
(2)秋水仙素阻断法:在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的秋水仙素,秋水仙素能够
抑制,使细胞周期被阻断,即可实现细胞周期同步化。经秋水仙素处理的细胞
(填"会”或“不会")被阻断在间期。
(3)血清饥饿法:培养液中缺少血清可以使细胞周期停滞在间期,以实现细胞周期同步化。分
裂间期的特点是(答出1点即可)。
提示:⑴分裂分裂间(或答S)(2)纺锤体形成不会(3)完成DNA复制和有关蛋白质的
合成,为分裂期准备物质
「核心素养突破
突破点1结合对细胞增殖与细胞周期的理解,考查生命观念与科学思维能力
1.下列关于高等植物细胞周期的叙述,错误的是()
A.染色体出现的时间早于核膜消失
B.分裂间期细胞核会消耗大量的核糖核甘酸
C.末期形成的囊泡会聚集成一个细胞板,以后再发展成为新的细胞壁
D.有丝分裂使得细胞中的遗传物质被精确均分
解析:分裂前期染色质盘绕折叠形成染色体,之后核仁逐渐解体,核膜逐渐消失,A正确;
分裂间期进行DNA的复制和有关蛋白质的合成,蛋白质合成的过程需要转录为mRNA,消
耗大量的核糖核甘酸,B正确;末期形成的囊泡会聚集成一个细胞板,以后再发展成为新的
细胞壁,C正确:有丝分裂使得细胞核中的遗传物质被精确均分,但细胞质中线粒体和叶绿
体中的DNA不能均分,D错误。
答案:D
2.下列与细胞增殖有关的叙述,正确的是()
A.从细胞繁殖的观点来看,细胞周期的分裂间期中最重要的事件是DNA复制
B.着丝粒分裂和核仁重现通常发生于细胞周期中的同一时期
C.无丝分裂和有丝分裂的重要区别仅在于有无染色体的变化
D.高等动物器官的大小主要决定于细胞体积大小而不是数量多少
解析:着丝粒分裂发生于后期,而核仁重现发生于末期,B错误;无丝分裂和有丝分裂的重
要区别不仅在于有无染色体的变化,还在于有无纺锤体的形成,C错误;细胞的体积不能无
限长大,因此器官的大小主要决定于细胞数量的多少,D错误。
答案:A
突破点2围绕细胞周期相关实验探究,考查科学探究能力
3.细胞周期可分为分裂间期(包括Gi期、S期和G2期)和分裂期。如表为体外培养的细胞W
的细胞周期各阶段所需时间(单位:h)o下列相关叙述正确的是()
细胞周期Gi期S期(进行DNA的复制)G2期M期(分裂期)合计
时长10722
A.细胞W的细胞周期的分裂间期持续时间有可能小于20.5h
B.若在培养液中加入DNA合成抑制剂,则处于分裂期的细胞将增多
C.推测处于Gi期的细胞W内既无核基因的复制,也没有基因的表达
D.M期可分为四个时期,其中染色单体数目最多的时期是后期
解析:由表格可知,分裂间期的时间=10+7+=20.5(h),由于外界因素会影响细胞周期的
长短,因此,细胞W的细胞周期中分裂间期持续时间有可能小于20.5h,A正确:若在培
养液中加入DNA合成抑制剂,细胞周期会阻断在分裂间期,致使处于分裂期的细胞减少,
B错误;Gi期的细胞W内有基因的表达,比如控制DNA聚合酶合成的基因会表达,C错
误;有丝分裂后期,染色单体数为零,D错误。
答案:A
4.(2022・湖北襄阳模拟)用不同浓度的药物X处理洋葱根尖分生区细胞3d、5d后,分别制
片并观察统计有丝分裂指数[有丝分裂指数(%)=分裂期细胞数/观察细胞数X100%],结果如
图所示,相关叙述错误的是()
2
0
8
6
4
2
05101520
药物X的浓度(pmol/L)
A.药物X浓度为0时有丝分裂指数只有10%左右,表明大多数细胞处于分裂间期
B.随着处理时间的延长,根尖细胞有丝分裂指数呈下降趋势
C.高浓度的药物X严重抑制根尖分生区细胞的有丝分裂
D.制作装片过程中使用解离液的主要目的是固定细胞的形态
解析:药物X浓度为0时有丝分裂指数只有10%左右,是由于只有少数细胞处于分裂期,
而大多数细胞处于分裂间期,A正确;据图分析,随着处理时间的延长,根尖细胞有丝分裂
指数呈下降趋势,B正确;图中显示随着药物X浓度的增大,有丝分裂指数逐渐减小,即处
于分裂期的细胞数逐渐减少,这说明药物X抑制细胞的有丝分裂,且高浓度的药物X抑制
的效果更大,C正确;解离的主要目的是将组织细胞分离开来,D错误。
答案:D
「技法提炼]
(1)不同种类生物的细胞周期有很大差别。
(2)细胞周期中,分裂间期所占的时间长,分裂期所占的时间短,因此观察细胞所处时期时,
大部分都处于分裂间期。
(3)温度、pH、射线、生理或病理状况等这些因素通过影响酶的活性影响细胞周期。
长句专练因
1.由细胞形态判断,下列①〜⑤细胞中哪一类细胞最可能具有细胞周期,并说明理由.
(9
①②
提示:①③④⑤都是具有特定形态、结构和功能的细胞,说明发生了分化,失去分裂能力;
②为球形,可能是干细胞,可能具有细胞周期。
2.下表是几种细胞的细胞周期持续时间(〃h),据表分析这些细胞的细胞周期的特点。
细胞类型分裂间期分裂期细胞周期
蚕豆根尖分生区细胞
小鼠十二指肠上皮细胞
人的肝细胞21122
人的宫颈癌细胞22
提示:不同种类的细胞,其细胞周期不一定相同,分裂间期与分裂期所占比例也不一定相同;
同种生物的不同细胞的细胞周期持续时间也不相同。
考点2细胞的有丝分裂
授课提示:对应学生用书第135页
需必备知识梳理
1.细胞有丝分裂各时期的特点(以高等植物细胞为例)
图示时期主要变化
①染色质丝螺旋缠绕,缩短变粗,成为染色体。每条染色体包括两条
并列的姐妹染色单体,这两条染色单体由一个共同的着丝粒连接着;
前期
②核仁逐渐解体,核膜逐渐消失;
③从细胞的两极发出纺锤丝,形成一个梭形的纺锤体
s中期纺锤丝牵引着染色体运动,使每条染色体的着丝粒排列在赤道板上
ii
①每个着丝粒分裂成两个,姐妹染色单体分开,成为两条染色体,染
后期色体数目加倍;
1②染色体在纺锤丝的牵引下分别移向细胞两极
①每条染色体变成染色质丝,纺锤丝逐渐消失;
末期②核膜和核仁出现,形成两个新的细胞核;
i③赤道板位置出现细胞板,逐渐扩展为新的细胞壁
[巧记]各时期的特点
前期:膜仁消失现两体;
中期:着丝粒排列在赤道板上;后期:单体分开向两极;
末期:两消两现一重建(重建是指植物细胞重建细胞壁)
[提醒](1)赤道板W细胞板
①赤道板是一种假想平面,不是细胞结构,在光学显微镜下看不到。
②细胞板是一种真实结构,在光学显微镜下能看到,出现在植物细胞有丝分裂的末期。
(2)有丝分裂后期染色体的着丝粒一分为二,是受生物体内遗传物质控制的一种生理活动,不
是由纺锤丝牵引所致。
2.动植物细胞有丝分裂的主要区别
纺
锤
体
形
成
方
式动物植物
(由细胞的两极(由中心粒(形成
发出纺锤丝)发出星射线)细胞板)
3.有丝分裂的意义
将亲代细胞的染色体经过复制后,精确地平均分配到两个子细胞中,保持了细胞的亲子代之
间避传的稳定性。
4.细胞的无丝分裂
口易错易混诊断
1.(必修1P112〜113图6-2)每个子细胞含有的染色体数目与亲代细胞的相等。分裂后的子
细胞若继续分裂,就进入下一个细胞周期的分裂间期状态。(1)
2.(必修1P112〜113图6-2)有丝分裂前期染色质逐渐螺旋化形成了染色单体。(X)
3.(必修1P114正文)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。(V)
4.(必修1P114正文)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。(J)
5.(必修1P114黑体胴期复制的DNA通过有丝分裂平均分配到两个子细胞中。3
口教材深挖拓展
1.必修1P112〜113图6-2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:着丝粒的分裂不是纺锤丝牵引的结果。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。
2.必修1P114“思考・讨论”拓展:鉴定一个正在进行有丝分裂的细胞是植物细胞还是动物
细胞,最佳的方法是什么?
提示:看分裂末期细胞质的分裂方式,如果形成细胞板则为植物细胞,如果是细胞膜从细胞
的中部向内凹陷,则为动物细胞。
・关键能力提升
1.细胞周期中相关成分或结构加倍的时期和原因[科学思维]
DNA里分裂间期
一一展且复制
加DNA
倍
的染色体4a后期
成
分着丝粒分裂
或中心体瞿分裂间期
结
构一^^中心体复制
一细胞核普末期
3新核膜已经形成,细胞质尚未分裂
2.与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用[科学思维]
名称生物类型作用时期生理作用
核糖体动物、植物主要是分裂间期合成相关蛋白质
线粒体动物、植物整个细胞周期提供能量
高尔基体植物末期与细胞壁(板)的形成有关
中心体动物、低等植物前期与纺锤体的形成有关
3.有丝分裂过程中细胞结构或物质的周期性变化[科学思维]
(1)染色体行为变化
间期前期中期后期末期
IIIIr
行为管制—SrstA布-着丝粒排列―着丝粒_进入两
特点复制f散乱分布一在赤道板上一分裂-子细胞
①当有染色单体(间期的G2期、前期、中期)时,染色体:染色单体:DNA=1:2:2。
②当无染色单体(间期的Gi期、后期、末期)时,染色体:DNA=1:1。
(2)核DNA、染色体、染色单体的数目变化(以二倍体生物为例)
时期分裂期
项/分裂间期
前期中期后期末期
核DNA2〃-4〃4n4nAn4〃f2〃
染色体2n2n2n4/74,L2〃
染色单体Of4〃4〃4n00
4.有丝分裂过程中核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线分析(以二倍体生物为例乂科学
思维]
(1)曲线模型
4a染色体一
2n核DNA
染色单体
0abcde
(2)曲线解读
项目上升段的变化原因下降段的变化原因
核DNA分裂间期DNA复制,DNA数目加倍末期细胞一分为二,DNA数目减半
染色体后期着丝粒分裂,染色体数目加倍末期细胞一分为二,染色体数目减半
后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分
染色单体分裂间期DNA复制,染色单体形成
离,染色单体消失
5.有丝分裂过程中每条染色体上DNA含量、染色体与核DNA数目比值的变化曲线[科学思
维]
每条染色体上DNA含量染色体与核DNA数目比值
图中ef(BC)段变化的原因是S期DNA的复制,染色单体形成;坨(CD)段表示含有姐妹染色
单体的时期;gh(DE)变化的原因是有丝分裂后期着丝粒分裂。
6.根据柱形图判断细胞有丝分裂时期(以二倍体生物为例)[科学思维]
一般从两个方面判断细胞所属的分裂时期:
(1)根据染色单体变化判断有丝分裂各时期
有一前期、中期(甲图)
染色单体
无一后期(乙图)、末期(丙图)
(2)根据比例关系判断有丝分裂各时期
r4n:2M:4〃一前期、
中期甲图
4〃:4〃:0—后期
DNA:染色体:染色单体=〈
乙图
2":2”:0一末期
、丙图
口情境式探究
[探究意图:以有丝分裂模型图为情境信息考查科学思维]
据下面三幅不同生物细胞有丝分裂图回答问题:
ABC
(1)A图表示(填“动物细胞”或“植物细胞”),理由是①,
②0
(2)B图细胞处于有丝分裂的期,图中有染色单体条。该图与它的前一时期相
比,相同的是,不同的是。
(3)C图表示细胞进行有丝分裂的后期,此时期细胞内发生的主要变化是分
裂,分开成为两条子染色体。
提示:(1)植物细胞具有细胞壁无中心体(2)后0DNA分子数染色体数(3)动物
着丝粒染色单体
■核心素养突破
突破点1围绕有丝分裂过程各个时期特点考查生命观念
1.有丝分裂是真核生物细胞增殖的主要方式,有关动植物细胞有丝分裂的叙述,错误的是
()
A.植物细胞有丝分裂末期在赤道板的位置出现细胞板,动物细胞则无此现象
B.与洋葱根尖分生区细胞有丝分裂有关的膜性细胞器有核糖体、中心体、线粒体、高尔基
体
C.动物细胞分裂时中心体在间期进行复制,并于分裂期进行均匀分配
D.高等动植物细胞有丝分裂时纺锤体的形成方式是不同的
解析:植物细胞有丝分裂末期在赤道板的位置出现细胞板,动物细胞则无此现象,A正确;
洋葱属于高等植物,其细胞中不含中心体,B错误:动物细胞分裂时中心体在间期进行复制,
并于分裂期进行均匀分配,C正确;高等动植物细胞有丝分裂时纺锤体的形成方式是不同的,
高等植物细胞通过细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体,而动物细胞由中心体发出星射线形成纺
锤体,D正确。
答案:B
2.(2022•浙江湖州模拟)下列关于动物细胞有丝分裂的说法,错误的是()
A.细胞周期中,细胞的分裂包括细胞核的分裂和细胞质分裂两个过程
B.前期核膜开始解体,形成的分散小泡在有丝分裂的整个过程中几乎都可看到
C.核基因的复制在S期发生,核基因的表达在M期不发生
D.G2期时细胞中已有一对中心体,在分裂前期成对的中心体分开,其间有丝状纤维相连
解析:细胞周期包括Gi期、S期、G2期和M期,核基因的复制在S期发生,核基因的表达
过程包括转录和翻译,主要在Gi期和Gz期完成,但在M期也发生翻译过程,C项错误。
答案:C
突破点2围绕细胞分裂的图像分析,考查科学思维能力
3.(2022•山东济宁模拟)如图为高等植物细胞(2〃)处于有丝分裂不同时期的模式图,图中1代
表囊泡,2代表细胞壁,3代表纺锤丝。下列分析正确的是()
A.图甲细胞中的着丝粒分裂导致核DNA分子数目加倍
B.图乙细胞中的结构2是通过结构1与赤道板融合形成的
C.若加入DNA合成抑制剂,将会阻止图丙细胞的继续分裂
D.若用秋水仙素抑制结构3的形成,则图甲细胞中的着丝粒不能正常分裂
解析:核DNA分子数目加倍的原因是DNA复制,着丝粒分裂导致染色体数目加倍,A错
误;结构2是细胞壁,是由结构1聚集成的细胞板形成的,赤道板不是真实的结构,B错
误;若加入DNA合成抑制剂,会使细胞停留在分裂间期,图丙细胞不能继续分裂,C正确;
着丝粒分裂与纺锤丝无关,D错误。
答案:C
4.如图为某人体细胞(部分染色体)及洋葱根尖细胞的有丝分裂模式图,据图分析下列叙述正
确的是()
A.甲为人体细胞的分裂前期,此时染色体已缩小到最小程度
B.①在G2期已经复制完成,前期时作用于②而影响染色体的移动
C.③④均为细胞膜,两种细胞的细胞质分裂方式不同
D.⑤由前期时核膜解体形成的小泡组成,最终聚集成细胞板
解析:细胞分裂中期时,染色体才缩小到最小程度,A错误;图中③表示细胞膜,④表示细
胞壁,C错误;⑤是由高尔基体形成的小泡组成的,聚集成细胞板,D错误。
答案:B
突破点3围绕有丝分裂的曲线图和柱形图分析,考查科学思维能力
5.如图表示某二倍体植物有丝分裂过程中有关数量变化情况,据图分析以下叙述正确的是
A.DE时间段染色单体数是AB时间段的两倍
B.AB、BC、CD三个时间段都有水生成,水的产生场所完全相同
C.FG段染色体组数是该生物正常染色体组数的两倍
D.若用秋水仙素处理该植物,会抑制分裂后期着丝粒的分裂
解析:DE时间段每条染色体上有两条姐妹染色单体,AB时间段核DNA还没有复制不存在
姐妹染色单体,所以不存在倍数关系,A错误;三个时间段都有水生成,合成蛋白质时水是
由核糖体产生的,细胞的增殖过程需线粒体供能,同时会生成水,B错误;FG段染色体数
目暂时加倍,所以染色体组的数目也暂时加倍,C正确;秋水仙素抑制前期纺锤体的生成,
从而导致染色体数目加倍,D错误。
答案:c
6.图1是一个细胞周期内每条染色体上的DNA变化曲线图,图2是根据细胞核DNA含量
不同,将大量某种连续增殖的细胞分为三组,统计每组的细胞数而绘制的柱形图。下列叙述
正确的是()
02C2C-4C4C
细胞核DNA含量
图2
A.图1中ef段的染色体数是cd段的一半
B.图2丙组细胞中只有部分细胞的染色体数目加倍
C.图2中乙组细胞所处时期相当于图1中的ab段
D.观察有丝分裂过程中染色体的最佳时期是图2的甲组细胞
解析:图1中cd段包括G2期、有丝分裂的前期和中期,ef段包括有丝分裂的后期和末期,
故ef段的染色体数目是cd段的2倍,A错误;图2丙组细胞中的DNA含量为4C,包括G2
期和有丝分裂各时期的细胞,其中只有后期和末期的细胞染色体数目加倍,B正确:图2中
甲组细胞所处时期相当于图1中的ab段,乙组细胞所处时期相当于图1中的be段,C错
误;观察有丝分裂过程中染色体的最佳时期是中期,为图2的丙组部分细胞,D错误。
答案:B
[技法提炼]
“三看法”界定动物和低等、高等植物细胞有丝分裂图像
有
£动物细胞或低等植物细胞
高等植物细胞
L细胞两极发出f高等植物细胞
前期纺锤丝
二看
来源_中心粒_动物细胞或低
发出i等植物细胞
£细胞板分割一植物细胞
细胞膜缢裂—动物细胞
长句专练因
1.说出细胞周期中染色质和染色体周期性变化的意义。
提示:有利于复制后的染色体平均分配进入两个子细胞中。
2.观察用甲紫溶液染色的洋葱表皮细胞,看不到染色体的原因是什么?
提示:只有处于分裂状态的细胞(如分生区组织细胞)才能看到染色体,洋葱表皮细胞不再进
行分裂。
考点3实验:观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
授课提示:对应学生用书第139页
P实验基础梳理
1.实验原理
选互卜高等植物的分生区组织细胞有丝分裂较旺盛
标R细胞核内的染色体(质)易被碱性染料(如甲
里班紫溶液)着色一
丽丽在同一分生组织中可以通过高倍镜观察细
确定♦胞内染色体的存在状态,判断细胞所处的
分裂时期
2.实验步骤
—(洋葱根尖培养1待根长约5cm时,可用于实验
段*剪取洋葱根尖2~3mm
也更受质量分数为15%的盐酸+体积
解离分数为95%的酒精
-fl虬使组织中的细胞相互分离开来
洗去解离液,防止解离过度
,染色叫0.01g/mL或0.02g/mL的甲紫
方
法石团染色溶液(或醋酸洋红)
步逊T使染色体着色,便于观察
骤
取出根尖放在载玻片上,加一
操作
滴清水,弄碎根尖,盖上盖玻
片,用拇指轻轻按压盖玻片
使细胞分散开来,有利于观察
先用低倍镜观察,找到分生区细胞;再用
一'----L高倍镜观察细胞分裂不同时期的图像
绘制植物细胞有丝分裂中期简图
r实验能力提升
1.实验操作的注意事项
实验材类型选取分裂期占细胞周期比例相对较大的材料
料的选部位选取分裂旺盛的部位(如根尖、茎尖的分生区)
择时间必须在分裂旺盛的时间
太短细胞间质未被完全溶解,压片时细胞不易分散
操作注解离时间
过长细胞解离过度、根尖酥软,影响染色
意事项
漂洗时间适宜洗去多余的药液,防止解离过度而影响染色
染色太短染色体或染色质不能完全着色
时间过长使其他部分也被染成深色,无法分辨染色体
压片过轻细胞未分散开
力度过重将组织压烂
2.细胞分裂时期与所观察细胞数目的关系及计算
(1)细胞周期中不同时期持续时间长短与处于该时期的细胞数呈正相关。
(2)某时期持续时间”)=处"于读该瑞时期谶细胞赵数X细胞周期(7)。
聚核心素养突破
突破点1教材基础实验
1.关于“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验及相关叙述,错误的是()
A.在同一分生组织中可以看到处于不同分裂时期的细胞,处于分裂间期的细胞数最多
B.通过统计视野中不同时期的细胞数目,可比较细胞周期不同时期的时间长短
C.有丝分裂产生的子细胞染色体数目不变,在形态、结构和生理功能上与亲代细胞保持相
似性
D.培养洋葱根尖时添加适量DNA合成抑制剂,可使细胞停滞在细胞周期的分裂期
解析:细胞周期的大部分时间处于分裂间期,大约占细胞周期的90%〜95%,因此在观察根
尖分生组织细胞的有丝分裂实验中,在同一分生组织中可以看到处于不同分裂时期的细胞,
且处于分裂间期的细胞数最多,A正确;统计视野中不同时期的细胞数目,可比较细胞周期
不同时期的时间长短,B正确;有丝分裂过程是亲代细胞的染色体经过复制后,精确地平均
分配到两个子细胞中,因此亲子代细胞在细胞形态、结构和生理功能上保持相似性,C正确:
在有丝分裂过程中,DNA复制发生在间期,DNA合成可逆抑制剂可使DNA的合成被阻断,
若培养洋葱根尖时添加适量的DNA合成抑制剂,则处于间期的细胞的DNA合成可被阻断,
处于分裂期的细胞暂时不受影响而继续细胞周期的运转,最终细胞会停滞在细胞周期的间
期,D错误。
答案:D
2.如图为关于观察洋葱有丝分裂的实验的部分操作,下列评价合理的是()
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,甲、乙属于分生区的细胞,细胞已死亡
D.统计图⑧中处于分裂期的细胞数目可计算细胞周期的长短
解析:根尖2〜3mm的区域属于分生区,A错误;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错误;统计分裂期的细胞数目,只能推算出间期和
分裂期所占时间的比例,无法知道细胞周期的长短,D错误。
答案:C
突破点2高考拓展实验
3.如图是某二倍体植物根尖细胞有丝分裂(细胞周期约为16h)的图像。回答下列问题:
(1)从细胞角度分析,根的长度和直径的大小决定于。细胞不能无限长大的
主要限制因素是和。
(2)图中A细胞所示的分裂时期在细胞周期中所占有的比例最高,该时期细胞核内主要完成
的生理活动是°D细胞中央的将向四周扩展逐渐形成新的细
胞壁。
(3)将根尖中处于A〜E所示各时期的活细胞,置于含适宜浓度秋水仙素的培养液中培养48
h后,这些细胞的细胞周期(填"会”或“不会”)都被阻断,原因是
解析:(1)从细胞的角度分析,细胞的数量和体积决定着根的长度和直径大小。由于受细胞表
面积与体积的比例和细胞核的控制范围的限制,细胞不能无限长大。(2)图中的A细胞处于
分裂间期,该时期的细胞核内主要完成DNA复制和相关蛋白质的合成。D细胞处于有丝分
裂末期,细胞中央的细胞板将向四周扩展逐渐形成新的细胞壁。(3)秋水仙素能抑制纺锤体形
成,不同分裂时期的细胞运行到分裂前期时,秋水仙素会抑制纺锤体的形成,最终细胞周期
都会被秋水仙素阻断。
答案:(1)细胞的数量和体积细胞表面积与体积的比例细胞核的控制范围(两空答案顺序
可调换)
(2)DNA的复制和相关蛋白的合成细胞板
(3)会不同分裂时期的细胞运行到分裂前期时,秋水仙素会抑制纺锤体的形成,最终细胞周
期都会被秋水仙素阻断
图毂淤给「泊网络短段意
[构建知识网络]
[强化生命观念]
1.细胞周期: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.细胞在分裂之前,必须进行一定的物质准备,特别是遗传物质要进行复制。细胞增殖包
括物质准备和细胞分裂两个相连续的过程。
3.细胞周期大部分时间处于分裂间期。分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备,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。
4.细胞有丝分裂的重要意义,是将亲代细胞的染色体经过复制(关键是DNA的复制)之后,
精确地平均分配到两个子细胞中。由于染色体上有遗传物质DNA,因而在细胞的亲代和子
代之间保持了遗传的稳定性。
5.细胞不能无限长大的原因有很多。细胞的大小影响物质运输效率,可以作为一种解释。
6.制片流程为解离一漂洗一染色一制片。其中解离的目的是使组织中的细胞相互分离开来。
真题再现感悟考情
授课提示:对应学生用书第141页
1.(2021•浙江卷)在DNA复制时,5-澳尿嗓咤脱氧核昔(BrdU)可作为原料,与腺喋吟配对,
掺入新合成的子链。用Giemsa染料对复制后的染色体进行染色,DNA分子的双链都含有
BrdU的染色单体呈浅蓝色,只有一条链含有BrdU的染色单体呈深蓝色。现将植物根尖放
在含有BrdU的培养液中培养,取根尖用Giemsa染料染色后,观察分生区细胞分裂中期染
色体的着色情况。下列推测错误的是()
A.第一个细胞周期的每条染色体的两条染色单体都呈深蓝色
B.第二个细胞周期的每条染色体的两条染色单体着色都不同
C.第三个细胞周期的细胞中染色单体着色不同的染色体均为1/4
D.根尖分生区细胞经过若干个细胞周期后,还能观察到深蓝色的染色单体
解析:结合题干信息”在DNA复制时,5-;臭尿喀噫脱氧核菩(BrdU)可作为原料,与腺嚓吟
配对,掺入新合成的子链”“DNA分子的双链都含有BrdU的染色单体呈浅蓝色,只有一
条链含有BrdU的染色单体呈深蓝色”分析,第一个细胞周期,每个DNA分子进行一次复
制,复制后两个子代DNA分布在每条染色体的两条染色单体中,由于DNA分子的复制是
半保留复制,因此所有的染色体中两条染色单体均呈深蓝色,A正确;第二个细胞周期是在
第一个细胞周期完成的基础上进行的,由于DNA分子的半保留复制,由一个DNA分子复
制得到的两个子代DNA分子中,其中一个子代DNA中只有一条链含有BrdU,另一个子代
DNA的两条链均含有BrdU,从而使复制后的染色体的一条染色单体呈深蓝色,另一条呈浅
蓝色,B正确;第三个细胞周期是在第二个细胞周期完成的基础上进行的,第二个细胞周期
的分裂后期,着丝粒分裂,染色单体分开,形成两条子染色体,含不同类型DNA的染色体
(DNA分子的双链都含有BrdU的染色体复制后,两条染色单体着色相同;DNA分子只有一
条链含有BrdU的染色体复制后,两条染色单体着色不同)随机移向细胞两极,子细胞中有
0〜〃个(〃为此植物体细胞中的染色体数)DNA分子只有一条链含有BrdU的染色体,第二个
细胞周期完成后得到的子细胞进入第三个细胞周期,经间期染色体复制后,细胞中染色单体
着色不同的染色体有0〜〃条,C错误:由于DNA的半保留复制,根尖分生区细胞经过若干
个细胞周期后,总有部分DNA只有一条链含有BrdU,而含有这样DNA的染色单体呈深蓝
色,D正确。
答案:C
2.(2021•全国乙卷)果蝇体细胞含有8条染色体。下列关于果蝇体细胞有丝分裂的叙述,错
误的是()
A.在间期,DNA进行半保留复制,形成16个DNA分子
B.在前期,每条染色体由2条染色单体组成,含2个DNA分子
C.在中期,8条染色体的着丝粒排列在赤道板上,易于观察染色体
D.在后期,成对的同源染色体分开,细胞中有16条染色体
解析:果蝇体细胞中,一条染色体中含一个DNA分子,在间期,DNA经过半保留复制后,
一条染色体中含两个DNA分子,一个细胞核中含16个DNA分子,A正确;在前期,每条
染色体由2条姐妹染色单体组成,每条姐妹染色单体含一个DNA分子,则每条染色体含两
个DNA分子,B正确:在中期,在星射线的牵引下,染色体的着丝粒排列在细胞中央的一
个平面(赤道板)上,染色体形态比较稳定,数目比较清晰,便于观察,C正确;在后期,着
丝粒分裂,姐妹染色单体分开,成为两条子染色体,由星射线牵引着分别向细胞的两极移动,
染色体数目加倍为16条,成对的同源染色体的分开发生在减数分裂I后期,D错误。
答案:D
3.(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,
CDKI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
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