资源描述
课标版 生物 第9讲 细胞的增殖,知识一 细胞生长与细胞周期 一、细胞不能无限长大 1.生物体生长的原因:一是细胞的生长,二是 细胞的分裂 。,2.细胞不能无限长大的原因 限制因素 二、细胞通过分裂进行增殖 1.过程:包括物质准备和 细胞分裂 整个连续的过程。 2.方式:真核细胞的分裂方式包括: 有丝分裂 、 无丝分裂 和 减数分裂 。 3.意义 (1)单细胞生物:通过 细胞增殖 而繁衍。 (2)多细胞生物:,( 生长、发育 的基础) 亲代 生殖细胞( 繁殖 的基础) 三、细胞周期,1.含义:只有 连续分裂 的细胞,才有细胞周期,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.阶段划分,3.细胞分裂完成后的去向 (1)继续分裂:始终处于 细胞周期 中,保持连续分裂状态。 (2)暂不分裂:仍具分裂能力,一定条件下可回到细胞周期中继续分裂,如肝,脏细胞。 (3) 细胞分化 :失去分裂能力,分化为其他组织器官细胞。,1.判断有关细胞周期叙述的正误。 (1)加入过量DNA合成抑制剂,S期细胞将会被抑制。 () (2)细胞周期中,分裂间期的持续时间通常比分裂期的短。(2013海南单科,5 D)() (3)S期有DNA复制和核糖体的增生。(2014浙江理综,5B)() (4)真核细胞染色体DNA的复制发生在有丝分裂前期。 () (5)观察有丝分裂实验中,视野内间期的细胞数目最多。 () (6)细胞种类不同,细胞周期持续的时间也不同。 (),2.下列选项中,两类细胞的染色体数目均可呈周期性变化的是 ( ) A.蛙的红细胞与淋巴细胞 B.小鼠骨髓瘤细胞与杂交瘤细胞 C.人的胚胎干细胞与成熟红细胞 D.牛的精细胞与精原细胞 答案 B 只有连续分裂的细胞,染色体数目才会发生周期性变化。题中 蛙的红细胞进行无丝分裂;成熟的红细胞、牛的精细胞均不再进行细胞分 裂;小鼠骨髓瘤细胞、杂交瘤细胞具有细胞周期,能进行分裂。,3.下列细胞中属于暂不增殖细胞的是 ( ) A.肾细胞 B.筛管细胞 C.神经细胞 D.骨髓细胞 答案 A 从增殖角度看,细胞分为连续分裂的细胞、暂不增殖的细胞和 终端分化细胞。连续分裂的细胞,如表皮生发层细胞、部分骨髓造血干细 胞等;暂不增殖细胞,如某些免疫淋巴细胞、肝细胞、肾细胞及大部分骨髓 干细胞等,在适当刺激下可重新进入细胞周期;终端分化细胞,如神经细 胞、肌纤维细胞等。,知识二 有丝分裂与无丝分裂 一、有丝分裂 1.分裂过程(以高等植物细胞为例),2.动、植物细胞有丝分裂的不同,轻松记忆 细胞有丝分裂各时期特点,1.判断有关有丝分裂叙述的正误。 (1)M期相对较短,该期细胞的核膜突显。(2014浙江理综,5D)() (2)有丝分裂间期DNA复制的过程需要解旋酶参与。(2013海南单科,5B) () (3)在蛙受精卵发育成原肠胚过程中,在细胞内不能发生姐妹染色单体的分 开。(2012四川理综,1D)() (4)真核生物细胞只进行有丝分裂,原核生物细胞只进行无丝分裂。(2011 山东理综,5B)(),(5)植物细胞有丝分裂过程中,细胞壁的形成需要高尔基体的参与。(2011 上海单科,17C)() (6)赤道板是细胞有丝分裂过程中出现的一种结构。(2013海南单科,5A) (),2.下表为某同学观察到的4块装片中细胞有丝分裂结果,能表示动物细胞有 丝分裂前期与末期的装片依次是 ( ),A.1、3号 B.4、2号 C.1、2号 D.4、3号 答案 C 解答本题的关键是理解动物细胞有丝分裂过程各个时期的特,点。编号3、4分别表示的是高等植物细胞有丝分裂末期与前期的特点。,3.依据生理特点,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,最可靠的方法是检查它的 ( ) A.DNA的复制方式 B.是否出现星射线 C.细胞质分为两部分的方式 D.自身蛋白质合成的方式 答案 C DNA分子的复制和蛋白质的合成是动、植物细胞有丝分裂间 期的共性;而动物细胞和某些低等植物细胞中都有中心体,有丝分裂时,都 是由中心体发出星射线形成纺锤体,故仅凭B项也是不全面的。动物细胞 一分为二的方式为细胞膜内陷,植物细胞则是在中部形成细胞板并扩展形,成细胞壁从而将细胞一分为二,以细胞质分为两部分的方式鉴定动植物细 胞是最可靠的方法。,4.图a、b、c、d分别是一些生物细胞某个分裂时期的示意图,下列有关描 述正确的是 ( ) A.a图表示植物细胞有丝分裂中期 B.b图表示人红细胞分裂的某个阶段 C.c图表示细胞分裂过程,甲甲是一个细胞周期 D.d图细胞中含有8条染色单体,答案 D 图a中出现细胞板,表示植物细胞处于有丝分裂末期;图b为无 丝分裂,而人的红细胞只能由造血干细胞分裂形成,而不能由红细胞自身分 裂产生;图c为有丝分裂的一个细胞周期,乙乙是一个细胞周期;图d细胞 中染色单体有8条。,突破一 细胞周期与有丝分裂 1.细胞周期的表示方法,2.分裂间期的物质变化 根据物质合成的特点,可将分裂间期划分为G1期(DNA合成前期)、S期 (DNA合成期)和G2期(DNA合成后期)三个时期。分裂期也称为M期。 (1)G1期:合成DNA所需蛋白质的合成和核糖体的增生。 (2)S期:完成DNA复制每条染色体上1个DNA复制为2个DNA,且两个 DNA位于两条染色单体上,两条染色单体由一个着丝点连在一起,即:,(3)G2期:合成有丝分裂所必需的一些蛋白质。 易混辨析 并非所有的细胞都有细胞周期 (1)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。 (2)进行减数分裂的细胞不具有细胞周期。 典例1 科学家用32P标记的磷酸盐浸泡蚕豆幼苗,追踪放射性元素的去向 以研究蚕豆根尖细胞分裂情况,得到根尖细胞连续分裂的时间(单位:h)的 数据如图所示。下列叙述正确的是 ( ),A.DE阶段发生遗传物质的平均分配 B.CD阶段完成与DNA复制有关的蛋白质的合成 C.BC阶段结束时DNA含量增加一倍 D.“CD+DE”为一个细胞周期,等于17.3 h 解析 细胞分裂间期较长,BC、DE为分裂间期,CD和EF为分裂期。DNA 复制和有关蛋白质合成、DNA含量加倍都发生在间期,遗传物质的平均分 配发生在分裂期。 答案 C,1-1 (2015河北唐山一中期中考试,53)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)。细胞周期的时间测定可在体外采用短暂3H- TdR(胸苷)脉冲标记,然后洗脱标记物,细胞继续沿细胞周期运转。下图是 一种通用的测定细胞各时期时间的方法(2)(5)答题时用tG1、tS、tG2、 tM表示各时期的时间,Tc表示细胞周期。据此及相关知识回答下列问题:,(1)一开始处于S期的细胞均被放射性标记,而处于G2、M、G1期的细胞均 未被标记,可推知S期进行 。 (2)由细胞周期轮盘表来看,经过相当于 期的一段时间,被标记的细 胞开始进入M期,该时间为3小时。 (3)当M期细胞的50%被标记首次出现时,相当于经历的时间为 ,该 时间为3.5小时。 (4)当标记的M期细胞减少到50%时,经历的时间为10.5小时,该时间相当于 经历 的时间。 (5)当标记的细胞第二次出现在M期时,相当于经历的时间为 ,该时 间为25小时。,(6)计算出该细胞的一个细胞周期共耗时 小时。(填实际数字) 答案 (1)DNA的复制 (2)G2 (3)tG2+1/2tM (4)tS+tG2+1/2tM (5)Tc+tG2 (6)22 解析 (1)3H-TdR(胸苷)结合磷酸分子形成的胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸是 构成DNA的基本单体,处于S期的细胞均被放射性标记,可推知S期进行 DNA的复制。(2)细胞周期进行的顺序依次是G1期、S期、G2期、M期。,(3)当M期细胞的50%被标记首次出现时则最早进入M期的细胞处于1/2tM (在S期临结束前被标记的),经历的时间为tG2+1/2tM。(4)当标记的M期细 胞减少到50%时,则最晚被标记的细胞(在被标记时刚进入S期的细胞)已经 到达M期的中间,即经历的时间为tS+tG2+1/2tM。(5)当标记的细胞第二次 出现在M期时,结合(2)推断相当于经历的时间为Tc+tG2。(6)根据上述(2)tG 2为3小时,(5)Tc+tG2为25小时,推断一个细胞周期即Tc=25-3=22(小时)。,突破二 有丝分裂过程中染色体、DNA等的变化规律 1.染色体、染色单体、DNA三者之间的关系,(2)当无染色单体存在时,染色体数核DNA分子数=11。 2.有丝分裂过程中的“加倍”,(1)当有染色单体存在时,染色体数染色单体数核DNA分子数=122。,(1)与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用,3.有丝分裂过程中细胞器的作用与分配,(2)分裂过程中细胞器的分配 中心体经复制后,均等分配到两个子细胞中。 线粒体、叶绿体等细胞器随机、不均等地分配到两个子细胞中。 易混辨析 (1)有丝分裂后期着丝点分裂不是纺锤丝牵引的结果 用秋水仙素处理抑制纺锤体形成,无纺锤丝牵引着丝点,复制后的染色体的 着丝点照样分裂,使细胞中染色体数目加倍,这就说明着丝点分裂不是纺锤 丝牵引所致。 (2)赤道板与细胞板的区别 赤道板不是细胞结构,是一假想的平面,在光学显微镜下看不到;细胞板是 一真实结构,在光学显微镜下能看到,出现在植物细胞有丝分裂的末期。,1.有丝分裂中几种结构或物质的变化规律,2.有丝分裂中染色体、染色单体、DNA的数量变化模型,典例2 图A为某生物体细胞有丝分裂示意图,图B表示在一个细胞周期(G 1、S、G2组成分裂间期,M为分裂期)中的细胞核内DNA含量的变化曲线; 图C表示处于一个细胞周期中各个时期细胞数目的变化(用特殊的方法在 一个培养基中测得的),请据图作答。,(1)图A表示的是 (填“动物”或“高等植物”)细胞进行有丝分裂 的 期。此期细胞中有 条染色单体,此细胞在分裂末期不 出现细胞板,理由是 。,(2)若图A表示胚胎干细胞,正处于培养液中,则在正常的情况下,与其吸收无 机盐离子有关的细胞器主要有 。(写出两种) (3)C图中的DNA含量由2C到4C的细胞,处在B图的 期(填写图中符 号)。 (4)培养过程中若用DNA合成抑制剂处理,C图中DNA含量为 (C) 的细胞数量会增加。 (5)用胰蛋白酶处理染色体后,剩余的细丝状结构是 。 解题关键,解析 (1)图A为动物细胞有丝分裂中期,有4条染色体、8条染色单体。 (2)胚胎干细胞吸收无机盐的方式是主动运输,与线粒体(供能)和核糖体(合 成载体蛋白)有关。(3)S期正在进行DNA分子的复制,核DNA含量由2C到4 C。(4)抑制DNA复制,则会使细胞停留在G1期,C图中核DNA含量为2C的细 胞增多。(5)染色体主要由DNA和蛋白质组成。 答案 (1)动物 中 8 该细胞是一个动物细胞,没有细胞壁 (2)线粒 体、核糖体 (3)S (4)2 (5)DNA,2-1 下列有关高等植物细胞有丝分裂中细胞器的作用,不正确的是 ( ) A.在间期,核糖体上合成DNA聚合酶和RNA聚合酶 B.在间期,线粒体为蛋白质的合成和DNA复制提供能量 C.在前期,两组中心粒之间的星射线形成纺锤体 D.在末期,高尔基体为细胞壁形成合成纤维素 答案 C 解析 高等植物细胞内不含中心体,高等植物细胞有丝分裂前期形成的 纺锤体是由细胞两极发出的纺锤丝形成的。,2-2 图为具有6条染色体的某生物细胞进行有丝分裂过程的几个阶段,据 图分析回答下列问题: (1)根据丙图的变化特征,可以判断该图示表示动物细胞还是植物细胞的有 丝分裂? 。判断的依据是 。,(2)观察染色体的最佳时期是 图。 (3)染色单体数和DNA数目相等的细胞是图中的 。 (4)上述细胞有丝分裂的先后顺序是 (用甲、乙、丙、丁表示)。 (5)作为一个完整的细胞周期,该图中缺少了细胞周期的 期,该期细胞内 的主要变化特点是 。 答案 (1)植物细胞 出现细胞板 (2)甲 (3)甲、乙 (4)乙甲丁丙,(5)间 进行DNA的复制和有关蛋白质的合成 解析 (1)丙细胞出现细胞板,可以判断该图示细胞为植物细胞。(2)由于 中期染色体的螺旋度最高,染色体形态清晰、稳定,所以一般选择中期细胞 观察染色体。(3)题图中存在染色单体的时期有前期和中期,此时染色单体 数和DNA数目相等。(4)根据图中染色体的变化特征确定各个时期及其变 化顺序是:乙(前期)甲(中期)丁(后期)丙(末期)。(5)作为一个完整的 细胞周期,该图中缺少了细胞周期的间期,此时期细胞内进行DNA的复制和 有关蛋白质的合成。,实验 模拟探究细胞表面积与体积的关系 1.模拟探究细胞表面积与体积的关系 (1)模拟原理 酚酞遇NaOH呈紫红色。 琼脂块大小模拟细胞大小。 物质扩散体积与总体积之比表示物质运输效率。 (2)实验步骤,突破三 实验 观察细胞的有丝分裂,测量、记录、计算,得出结果 (3)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,物质运输的效率越低。 2.观察根尖细胞的有丝分裂,(1)原理 高等植物体的分生区细胞能进行有丝分裂,使用高倍显微镜可观察到 有丝分裂各个时期细胞内染色体的存在状态,从而判断这些细胞各处于 有丝分裂的哪个时期。 龙胆紫或醋酸洋红等碱性染料可将染色体染成深色。 盐酸和酒精的混合液可使组织中的细胞相互分离。 (2)操作步骤,1.根据染色体变化识别细胞分裂时期 (1)染色质变为染色体,染色体散乱分布前期,如图1。 (2)着丝点排列在赤道板上中期,如图2。,(3)着丝点分裂,染色体数目增加一倍后期,如图3。 (4)染色体变成染色质末期,如图4。 2.根据柱状图判断细胞分裂时期(以二倍体生物为例) (1)根据染色单体变化判断各时期,染色单体 (2)根据比例关系判断各时期: DNA染色体染色单体 = 典例3 (2014江西瑞金一中三次月考,18)在“观察植物细胞有丝分裂”实 验中,三位实验人员制作洋葱根尖装片的操作步骤(“+”表示操作,“-” 表示未操作)如下表所示:,则甲、乙、丙观察到的实验现象分别是 ( ) A.细胞重叠、染色体着色很浅不清楚、细胞分散染色体清楚 B.细胞分散但看不到染色体、染色体着色清楚、细胞分散染色体清楚 C.细胞重叠、染色体着色很浅不清楚、细胞着色清楚但看不到染色体 D.染色体着色很浅不清楚、细胞分散染色体清楚、细胞分散染色体清楚 解题关键 解析 解离的目的是使细胞分散开,甲未解离,细胞相互重叠;漂洗的目的 是洗去解离液,便于染色,乙未漂洗,影响染色效果,染色体着色很浅不清楚;,根尖57 mm处为伸长区,伸长区细胞已失去分裂能力,染色体呈染色质状 态,观察不到染色体。 答案 C,典例4 (2014湖北部分重点中学联考,13)如图是某生物体细胞有丝分裂的 不同分裂时期的图像,对图像的描述正确的是 ( ) A.该生物可能是低等植物,B.甲、乙、丙三细胞内染色体、染色单体与DNA分子数比例都为122 C.甲细胞进行中心体复制,发出星射线,形成了纺锤体 D.甲、乙、丙三细胞分别处于有丝分裂的前期、后期和中期 解题关键 染色体行为和数目 分裂时期 分析作答 解析 该生物细胞无细胞壁,A错误;乙细胞中染色体、染色单体与DNA 分子数比例为101,B错误;中心体在间期复制,甲图细胞处于前期,C错 误。 答案 D,3-1 某小组进行观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂的实验,下列关于该 实验的叙述正确的是 ( ) A.盐酸和酒精混合液主要起固定作用 B.显微镜下绝大多数细胞中能观察到染色体 C.观察到分裂末期细胞内细胞板向四周扩展形成新的细胞壁 D.探究有丝分裂日周期性可为一天当中实验取材的时机提供依据 答案 D 解析 盐酸和酒精混合液主要起解离作用,故A错误。显微镜下绝大多数 细胞处于分裂间期故不能观察到染色体,故B错误。在观察有丝分裂实验 中解离时细胞已经死亡,故C错误。探究有丝分裂日周期性可为一天当中,实验取材的时机提供依据,故D正确。,3-2 有1位同学做根尖有丝分裂实验,在显微镜中观察到的图像如图所 示。造成这种情况的原因可能是 ( ) 取材位置不合适 取材时间不合适 制片时压片力量不合适 解离时间不合适 视野选择不合适 A. B. C. D.,答案 C 解析 在光学显微镜下,分生区细胞排列紧密,呈正方形,有的细胞正在分 裂。由图可知:细胞大都没进行分裂,可能是取材时间不合适,细胞分裂不 旺盛;视野中有些细胞为长形,可能取自伸长区,取材位置不合适;也可能是 视野选择不当,没找到合适的视野;细胞均已分散开,故不可能为原因 所致。,3-3 图1、图2分别表示某种生物细胞有丝分裂过程中某一时期的模式图, 图3表示有丝分裂中不同时期每条染色体上DNA分子数变化,图4表示有丝 分裂中不同时期染色体和DNA的数量关系。下列有关叙述不正确的是 ( ) A.图1所示细胞中共有4条染色体,8个DNA分子;图2所示细胞中共有0条姐,妹染色单体 B.处于图3中BC段的是图1所示细胞;完成图3中CD段变化的细胞分裂 时期是后期 C.有丝分裂过程中不会出现图4中d所示的情况 D.图4中a可对应图3中的BC段;图4中c对应图3中的AB段 答案 D 解析 图1中1条染色体中包含2条姐妹染色单体;每条染色单体含有一个 DNA分子,图2中姐妹染色单体分离后就不能再称为姐妹染色单体,只能称 为染色体,A正确。图3纵坐标含义是“每条染色体上DNA分子数”,BC 段1条染色体上有2个DNA分子,对应图1,CD段变化表示染色体上DNA,分子由2个变成1个,表示后期着丝点分裂过程,B正确。图4中d表示细胞中 DNA含量为2N,染色体数目为4N,有丝分裂过程中不可能出现这种情况,C 正确。图4中a可对应有丝分裂后期,图3中AB段处于有丝分裂间期,DNA 含量2N4N,D错误。,
展开阅读全文