高考总复习生物（人教版）课件第四单元细胞的生命历程第11讲细胞的增殖

细胞的生命历程第四单元第11讲细胞的增殖1．细胞的生长和增殖的周期性(Ⅱ)。2.细胞的有丝分裂(Ⅱ)。3.细胞的无丝分裂(Ⅰ)。4.实验：(1)观察细胞的有丝分裂。(2)模拟探究细胞表面积与体积的关系。栏目导航考点一细胞的生长和增殖的周期性

考点二细胞的有丝分裂和无丝分裂

考点三(实验)观察根尖分生组织细胞的有丝分裂

考点一细胞的生长和增殖的周期性琼脂块紫红色(2)细胞不能无限长大的原因①细胞体积越大，其相对表面积越______，细胞的物质运输效率就越______，因而限制了细胞的长大。②___________是细胞的控制中心，细胞核中的DNA不会随着细胞体积的扩大而增加。如果细胞太大，会造成细胞核负担过重。2．细胞增殖的方式和细胞周期(1)真核细胞的分裂方式：________分裂、________分裂和________分裂。(2)细胞增殖的意义：是生物体___________________________的基础。小低细胞核有丝无丝减数生长、发育、繁殖、遗传(3)细胞周期的概念理解①条件：_____________的细胞。②起点：_______________________________。③终点：_______________________________。④组成：_____________________。3．细胞周期的时期划分(1)分裂间期：__________________________________________________________________。(2)分裂期：经历的时间短。连续分裂从一次分裂完成时开始到下一次分裂完成时为止分裂间期和分裂期时间较长，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1．肝细胞的细胞周期中染色体存在的时间比染色质的长。(2016·海南卷，T6D)(

)命题来源于必修一教材P112细胞周期2．不同生物的细胞大小和数目不同，但细胞周期长短相同。(2015·浙江卷，T2A)(

)命题来源于必修一教材P112表6－1不同细胞的细胞周期持续时间××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)。(2017·全国卷Ⅲ，T29)提示：完成DNA复制和有关蛋白质的合成，为分裂期准备物质。命题来源于必修一教材P112细胞周期中分裂间期的特点1．细胞周期的表示方法注：在柱状图中，B组细胞中DNA含量在2C～4C，说明此时细胞正处于DNA复制时期；C组细胞中DNA已经加倍，说明细胞处于分裂期。3．对有丝分裂细胞周期理解的四点提醒(1)只有连续分裂的细胞才有细胞周期，不分裂或暂不分裂的细胞无细胞周期。(2)不同种类生物的细胞周期有很大差别。(3)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。(4)分裂产生的子细胞的三种去向：继续分裂、暂不分裂、不再分裂(细胞分化)。4．与细胞周期有关的三变(1)联系基因突变：在细胞分裂间期，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。(2)联系染色体变异：在细胞分裂前期，秋水仙素或低温都可抑制纺锤体的形成，出现多倍体细胞。(3)联系细胞癌变：用药物作用于癌细胞，在分裂间期，DNA分子不能复制，可抑制癌细胞的无限增殖。有关细胞周期的两个提醒(1)并不是所有细胞都有细胞周期。①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等。②高度分化的细胞，如神经细胞、表皮细胞等没有细胞周期。③发生减数分裂的细胞没有细胞周期。(2)细胞分裂产生的子细胞有三种去向。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：仍具有分裂能力，在一定条件下可回到细胞周期中继续分裂，如肝脏细胞、骨髓造血细胞等。③细胞分化：失去分裂能力，分化为其他组织器官细胞，如骨骼肌细胞、洋葱表皮细胞等。1．判断正误(1)伴随着细胞的生长，与外界进行物质交换的效率逐渐提高。(

)(2)实验中NaOH在不同大小的琼脂块中扩散的深度相同，但扩散的面积与体积之比不同。(

)(3)细胞体积越小，细胞的表面积与体积之比就越大，越有利于物质交换。(

)(4)细胞表面积与体积的关系是限制细胞无限长大的重要因素。(

)(5)细胞核占细胞体积的相对比值也是限制细胞长大的因素。(

)×√√√√解析：有丝分裂完成后的细胞有三种去向：继续分裂，暂时停止分裂和分化，只有连续分裂的细胞才有细胞周期，A错误；基因重组通常发生在减数分裂过程中，而进行减数分裂的细胞没有细胞周期，B错误；DNA复制发生在细胞分裂间期的S期，所以抑制DNA复制，细胞会停滞在分裂间期，C错误；不同生物细胞的细胞周期持续时间一般不同，D正确。2．(2017·临沂一模)下列有关细胞周期的叙述，正确的是(

)A．进行有丝分裂的细胞都具有细胞周期B．细胞周期中可以发生突变和基因重组C．抑制DNA复制，细胞会停滞在分裂期D．不同生物细胞的细胞周期持续时间一般不同D

细胞周期的2点提醒(1)分裂间期的特征：间期又分为G1期、S期、G2期，G1期进行RNA和有关蛋白质的合成，为S期DNA的复制做准备；S期合成DNA；G2期进行RNA和蛋白质的合成，特别是微管蛋白的合成。(2)观察细胞分裂过程中染色体形态、数目的变化时，应选择细胞周期短、分裂期相对较长的细胞；由于分裂间期远比分裂期长，视野中处于间期的细胞数目更多。3．(2018·西安模拟)在“探究细胞大小与物质运输的关系(琼脂块模拟细胞)”的实验过程中，测量结果及计算结果如下面表格所示。根据表格分析，下列说法正确的是(

)A．X＝Y＝Z

B．X>Y>ZC．a＝b＝c

D．a<b<cA

解析：在相同时间内，NaOH扩散的深度相等，而比值(NaOH扩散的体积/整个琼脂块的体积)随着细胞体积的增大而减小。角度围绕细胞不能无限长大的原因考查理解能力琼脂块的边长(cm)比值(表面积/体积)NaOH扩散的深度(cm)比值(NaOH扩散的体积/整个琼脂块的体积)16Xa23Yb32Zc4．(2018·哈尔滨三中模拟)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)。下表为不同植物根尖分生区细胞的细胞周期持续时间(h)，请回答有关问题：注：C1期：DNA合成前期，合成DNA复制所需的RNA和蛋白质等；S期：DNA合成期；G2期：DNA合成后期，DNA合成终止，大量合成RNA和蛋白质，为M期作准备。细胞类型细胞周期G1SG2M洋葱12.71.56.52.42.3蚕豆16.53.88.32.81.9小麦14.0110.02.01(1)根据表格数据分析，观察有丝分裂的最佳实验材料为__________________。(2)诱变育种时，诱变剂主要作用于____期细胞；多倍体育种时，秋水仙素主要作用于___期细胞，从而形成多倍体细胞。(均用“G1”或“S”或“G2”或“M”填写)(3)肿瘤细胞由于遗传物质发生变化而成为连续分裂的恶性增殖细胞，有人称恶性肿瘤为细胞周期病，原因是调节细胞周期的______基因发生突变。科学家尝试从阻断细胞周期的角度分析药物治疗肿瘤的原理：若药物可抑制RNA合成，则可将癌细胞阻断在________________期。(用“G1”或“S”或“G2”或“M”填写)洋葱根尖细胞或洋葱S

M

原癌G1或G2

解析：(1)观察有丝分裂过程时实验材料的分裂期时间占整个细胞周期的比例越大越好。三种材料中，洋葱分裂期占整个细胞周期的比例最大。(2)诱变育种原理是基因突变，因此诱变剂主要作用于DNA复制时期即S期细胞。多倍体育种时，秋水仙素可抑制纺锤体的形成，主要作用于分裂前期细胞。(3)癌细胞是由于原癌基因和抑癌基因发生突变形成的，负责调节细胞周期的是原癌基因。RNA合成发生在转录过程中，时间是G1或G2期，因此，若药物可抑制RNA合成，则可将癌细胞阻断在G1或G2期。模拟探究细胞表面积与体积关系的相关说明(1)琼脂块大小模拟细胞大小，NaOH溶液模拟被细胞吸收的物质。(2)物质扩散体积与总体积之比表示物质运输效率。(3)在相同时间内，NaOH在每一琼脂块内扩散的深度基本相同，说明NaOH在每一琼脂块内“扩散的速率”是相同的。(4)NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随琼脂块的增大而减小。(5)实验结论细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞与周围环境之间物质交流的面积相对越小，所以物质运输的效率越低。1．有丝分裂的过程(以高等植物细胞为例)考点二细胞的有丝分裂和无丝分裂DNA染色体核仁纺锤体赤道板着丝点分裂，姐妹染色单体分开，成为两条子染色体，由纺锤丝牵引着向两极移动染色质核膜、核仁2．无丝分裂3．动、植物细胞有丝分裂的不同纺锤体形成不同(前期)细胞分裂方式不同(末期)植物细胞__________发出纺锤丝__________形成细胞壁动物细胞___________发出星射线__________向内凹陷使细胞缢裂细胞两极细胞板中心粒细胞膜细胞有丝分裂各时期特点1．细胞的有丝分裂对生物性状的遗传有贡献。(2016·全国卷Ⅱ，T1A)(

)命题来源于必修一教材P113有丝分裂的意义2．纺锤体形成于分裂前期，消失于分裂后期。(2013·江苏卷，T3C)(

)命题来源于必修一教材P112有丝分裂前期的特点3．有丝分裂中期，发生联会的同源染色体排列在赤道板上。(2013·海南卷，T5C)(

)命题来源于必修一教材P112有丝分裂中期的特点√××1．细胞周期中几种细胞结构的周期性变化(1)染色体行为变化规律(2)纺锤体的变化：形成时期为前期→解体时期为末期。(3)核膜、核仁的变化：解体时期为前期→重建时期为末期。(4)中心体变化规律(动物细胞、低等植物细胞)：间期复制→前期移向两极并形成纺锤体→末期平均分到两个子细胞。2．有丝分裂过程中染色体、染色单体、DNA等变化规律的曲线分析(1)曲线模型(2)模型解读①A→B、L→M、P→Q的变化原因都是核DNA分子复制。②G→H、N→O、R→S的变化原因都是着丝点分裂，姐妹染色单体分开，形成子染色体。③C→D、R→S的变化相似，原因不同，C→D发生在末期子细胞形成时，而R→S发生在后期着丝点分裂时。④染色单体在细胞周期中的起点为0，终点也为0。3．与细胞有丝分裂有关的细胞器(1)有丝分裂过程中细胞器的作用时期及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(2)有丝分裂过程中相关细胞器的分配①中心体经复制后，均等分配到两个子细胞中。②线粒体、叶绿体等细胞器随机、不均等分配到两个子细胞中。1．判断正误(1)动、植物细胞有丝分裂过程中染色体的形态、数目变化不同。(

)(2)动物细胞有丝分裂末期，细胞膜内陷形成两个子细胞。(

)(3)动物细胞有丝分裂过程中细胞板在末期形成。(

)(4)动物细胞仅以有丝分裂方式进行增殖。(

)(5)纺锤体形成于分裂前期，消失于分裂后期。(

)(6)染色单体形成于分裂前期，消失于分裂后期。(

)×√××××(1)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)后期着丝点是自动分裂而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，细胞中染色体的数目仍可加倍。(4)界定赤道板与细胞板：赤道板不是细胞结构，是一假想平面，在光学显微镜下看不到；细胞板是一真实结构，光学显微镜下能看到，出现在植物细胞有丝分裂的末期。2．(2018·衡阳模拟)下列a、b、c分别是一些生物细胞某个分裂时期示意图，有关描述正确的是(

)A．图a表示植物细胞有丝分裂间期B．图b表示人红细胞分裂的后期C．图c细胞中含有8条染色单体D．图c表示植物细胞有丝分裂中期C

解析：a细胞中央出现细胞板，属于植物细胞，此时细胞处于有丝分裂末期，A错误；b细胞正在进行无丝分裂，可能是蛙的红细胞，B错误；c细胞含有4条染色体，每条染色体含有2条染色单体，所以该细胞中共含有8条染色单体，C正确；c细胞没有细胞壁，但含有中心体，属于动物细胞，处于有丝分裂中期，D错误。“三看法”界定动植物细胞有丝分裂图像3．(2018·普陀区调研)图甲和图乙示意某生物细胞有丝分裂的两个不同时期，下列分析中错误的是(

)A．图甲示意植物细胞有丝分裂的中期B．图乙细胞中染色单体的数目为0C．与图甲细胞相比，图乙细胞中染色体数加倍D．与图甲细胞相比，图乙细胞中DNA数加倍D

角度1围绕有丝分裂的过程及特点考查理解能力解析：图甲细胞内含有同源染色体，且染色体的着丝点排列在细胞中央的赤道板上，可推知图甲示意植物细胞有丝分裂的中期，A项正确；图乙细胞中染色体的着丝点已经分裂，不存在染色单体，故B项正确；图乙细胞处于有丝分裂后期，由于染色体的着丝点分裂，导致染色体数目暂时加倍，故C项正确；图甲和图乙细胞中的DNA分子都已经过分裂间期的复制，数目相等，D项错误。4．(2018·石嘴山月考)如图表示细胞有丝分裂过程中染色体的形态变化，由图分析可知(

)A．甲→乙的过程中细胞内染色体数目加倍B．观察染色体形态和数目通常在丙时期C．丙阶段核膜消失，核仁解体D．戊阶段细胞中染色体数是DNA分子数的两倍C

解析：甲→乙的过程表示染色体的复制，复制后的染色体着丝点数目不变，因此染色体数目不变，A错误；有丝分裂中期的染色体形态比较固定，数目比较清晰，通常用来观察染色体形态和数目，对应的是图中的丁时期，B错误；丙阶段染色质缩短变粗，形成染色体，细胞处于分裂前期，此时核膜消失，核仁解体，C正确；图中戊阶段一条染色体上有一个DNA分子，因此染色体数和DNA分子数相等，D错误。赤道板≠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。5．(2017·重庆十一中期中)某生物兴趣小组观察了几种生物不同分裂时期的细胞，并根据观察结果绘制出如下图形。下列与图形有关的说法中正确的是(

)B

角度2借助有丝分裂过程中染色体、DNA等数据变化考查获取信息的能力A．甲图所示细胞处于有丝分裂后期，在此时期之前细胞中央出现了赤道板B．乙图所示细胞可能处于减数第一次分裂后期，此阶段发生同源染色体的分离C．乙图所示细胞可能处于有丝分裂中期，此阶段染色体着丝点发生分裂D．如果丙图表示精巢内的几种细胞，则C组细胞可发生联会并产生四分体解析：甲图所示细胞处于有丝分裂后期，在此时期之前是有丝分裂中期，染色体排列在细胞中央的赤道板上，但赤道板是不存在的结构，A错误；乙图DNA数和染色单体数是染色体数的2倍，可能处于有丝分裂的前期或中期、减数第一次分裂，减数第一次分裂后期会发生同源染色体的分离，B正确；乙图所示细胞可能处于有丝分裂中期，而着丝点发生分裂发生在有丝分裂后期，C错误；丙图中C组细胞处于有丝分裂后期，而联会发生在减数第一次分裂前期，D错误。6．(2018·会宁一中月考)图1表示细胞分裂的不同时期与每条染色体中DNA含量变化的关系；图2表示处于细胞分裂不同时期的细胞图像。据图回答问题：图1

(1)图1中，AB段形成的原因是________________________，CD段形成的原因__________________________。DNA复制着丝点分裂(2)观察染色体的最佳时期是图2中的______图，此时，染色体∶染色单体∶DNA＝__________________。(3)图2中________________细胞处于图1中的BC段。(4)观察有丝分裂过程的实验不能选择高度分化的体细胞为实验材料，因为__________________________。图2

乙1∶2∶2乙、丙高度分化的体细胞不再分裂解析：分析图1：AB形成的原因是DNA复制，BC段表示有丝分裂前期和中期；CD段形成的原因是着丝点分裂；DE段表示有丝分裂后期和末期。分析图2：甲细胞中含有同源染色体，且着丝点分裂，处于有丝分裂后期，乙细胞中含有同源染色体，且染色体的着丝点都排列在赤道板上，处于有丝分裂中期；丙细胞中含有同源染色体，且染色体分布散乱，处于有丝分裂前期，丁细胞处于有丝分裂末期。(1)由以上分析可知，图1中，AB段形成的原因是DNA的复制，CD段形成的原因是着丝点分裂。(2)有丝分裂中期(乙图)，染色体形态稳定、数目清晰，是观察染色体形态和数目的最佳时期；有丝分裂中期，每条染色体含有2条染色单体和2个DNA分子，因此染色体∶染色单体∶DNA＝1∶2∶2。(3)图1中BC段表示每条染色体含有2个DNA分子，对应于图2中的乙和丙。(4)由于高度分化的体细胞不再分裂，因此不能选择高度分化的体细胞为实验材料。1．通过解读下面的变式曲线深入理解有丝分裂中DNA含量的变化规律(1)图2表示有丝分裂过程中每条染色体上DNA含量变化曲线，图中ef段表示间期，fg段表示含有姐妹染色单体的时期，即有丝分裂的前期和中期，hi段表示有丝分裂的后期和末期。(2)图3中，在有染色单体时，染色体与核DNA数目之比为1∶2；不存在染色单体的时期，染色体与核DNA数之比为1∶1。图3中BC段表示间期，CD段表示有丝分裂前期和中期，EF段为有丝分裂的后期和末期。(3)图2和图3还可表示减数分裂过程中每条染色体上DNA含量变化曲线图，其中fg(CD)段表示减数第一次分裂和减数第二次分裂的前期和中期。2．根据柱状图判断细胞分裂时期的规律(以二倍体生物为例)1．高等植物的___________________有丝分裂较为旺盛。2．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__________的存在状态，判断处于不同分裂时期的细胞。3．细胞核内的染色体容易被_______________________________________。考点三(实验)观察根尖分生组织细胞的有丝分裂分生组织细胞染色体碱性染料(如龙胆紫溶液)染成深色(1)洋葱根尖的培养：实验前3～4d，待根长到约5cm。(2)实验操作步骤及分析质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精按1∶1体积比

龙胆紫醋酸洋红液载玻片数目正方形实验成功的关键点(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。如图，取D材料。②部位：应选分裂旺盛的部位(如根尖的分生区)。(2)应该严格按照操作步骤进行：取材→解离→漂洗→染色→制片。①解离时间应严格控制，解离时间不能过短，否则细胞在压片时不易分散开；时间过长，解离过度，无法取出根尖进行染色和制片。②先漂洗后染色，顺序不能颠倒，否则解离液中的盐酸会干扰染色效果。(3)在解离过程中细胞已被盐酸杀死(龙胆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，生物膜已不具备选择透过性)，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。(4)观察根尖分生组织细胞有丝分裂的注意事项操作注意事项解离时间太短细胞间质未被完全溶解，压片时细胞不易分散过长导致细胞解离过度、根尖酥软，影响染色漂洗时间适宜洗去多余的盐酸，防止解离过度而影响染色染色时间太短染色体或染色质不能完全着色过长使其他部分也被染成深色，无法分辩染色体压片过轻细胞未分散开过重将组织压烂1．(2018·新余一中模拟)在进行观察根尖分生组织细胞的有丝分裂实验中，甲～丁四位同学在剪取洋葱根尖后立即进行的操作步骤如下：甲、乙、丙观察到的实验结果分别是(

)①染色体未着上颜色，无法看清②细胞重叠，看不到染色体③染色体着上颜色，清晰可见④染色体着色很浅，模糊不清A．②④①

B．③②①C．④①②

D．②③①A

学生操作步骤解离漂洗染色制片观察甲－＋＋＋＋乙＋－＋＋＋丙＋＋－＋＋丁＋＋＋＋＋解析：根据实验步骤，甲同学未解离，细胞连在一起，造成细胞重叠，看不到染色体，故甲同学观察到的实验结果是②；乙同学未漂洗，将会导致解离过度，影响染色，使染色体着色很浅，模糊不清，对应④；丙同学未染色，故染色体因未着色而无法看清，对应①。因此，A项正确。2．(2014·全国卷Ⅰ)回答下列问题：(1)在观察大蒜根尖细胞有丝分裂的实验中，常用盐酸酒精混合液处理根尖，用龙胆紫溶液染色。实验中，盐酸酒精混合液的作用是________________________；龙胆紫溶液属于________性染料，能够使细胞中的____________着色。(2)用光学显微镜观察细胞，可以看到细胞核。细胞核的功能可概括为：_________________________________________________________________________________________。解析：(1)在观察植物根尖细胞有丝分裂实验中，常先用盐酸酒精混合液处理根尖，使组织中的细胞相互分离开来。为便于观察，常用碱性染料如龙胆紫溶液对染色体进行染色。(2)细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。使组织中的细胞相互分离

碱

染色体

细胞核是细胞内遗传物质储存、复制和转录的主要场所，是细胞代谢和遗传的控制中心[网络构建·答题必备]

1.细胞体积越大，细胞的表面积与体积之比就越小，物质运输的效率就越低。2.细胞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。3.动物细胞的一个细胞周期中，DNA复制和中心粒的倍增均发生在分裂间期。4.真核细胞的分裂方式有三种：无丝分裂、有丝分裂和减数分裂。5.分生区细胞的特点是：细胞呈正方形，排列紧密。6.选择中期观察和计数染色体的原因是：染色体已高度螺旋化，形态稳定，数目清晰。

1．(2017·北京卷)洋葱根尖和小鼠骨髓细胞都能用于观察细胞有丝分裂，比较实验操作和结果，叙述正确的是(

)A．都需要用盐酸溶液使细胞相互分离B．都需要用低倍镜找到分裂细胞再换高倍镜观察C．在有丝分裂中期都能观察到染色体数目加倍D．在有丝分裂末期都能观察到细胞板B

[探究高考·模拟演练]解析：本题主要考查观察细胞有丝分裂实验及动、植物细胞有丝分裂的区别。在观察动、植物细胞有丝分裂实验中，盐酸和酒精的混合液只能使植物细胞相互分离，A错误；有丝分裂中期每条染色体的着丝点整齐地排列在赤道板上，着丝点没有断裂，染色体数目不加倍，C错误；只有植物细胞在有丝分裂末期出现细胞板，D错误；观察细胞有丝分裂时，都需要用低倍镜找到分裂细胞再换用高倍镜观察，B正确。2．(2016·海南卷)下列与细胞周期有关的叙述，正确的是(

)A．等位基因的分离发生在细胞周期的分裂间期B．在植物细胞的细胞周期中纺锤丝出现在分裂间期C．细胞周期中染色质DNA比染色体DNA更容易复制D．肝细胞的细胞周期中染色体存在的时间比染色质的长C

解析：等位基因的