高考生物人教湖北课件第四单元 第11讲.docx

1、高考生物人教湖北课件第四单元 第11讲第11讲细胞的增殖目标要求1.简述细胞的生长和增殖的周期性。2.概述细胞的有丝分裂过程。3.实验：观察细胞的有丝分裂。1细胞不能无限长大的原因(1)受相对表面积的制约：细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的物质运输的效率就越低。(2)受核质比的制约：细胞核中的DNA是有限的，其能够控制的细胞质的范围有限。2细胞增殖(1)概念：细胞以分裂的方式进行增殖，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：无丝分裂、有丝分裂和减数分裂；原核细胞：二分裂。(3)意义：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细胞周期(1)范围：连续进

2、行有丝分裂的细胞才有细胞周期。(2)概念：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。一个细胞周期包括两个阶段：分裂间期和分裂期，分裂间期完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，为分裂期进行活跃的物质准备，同时细胞有适度的生长。(3)细胞周期的表示方法方法名称表示方法用字母表示扇形图ABCA为一个细胞周期直线图ab或cd为一个细胞周期坐标图abcde为一个细胞周期柱形图B组细胞处于分裂间期，C组细胞多数处于分裂期，A组细胞为细胞分裂结束形成的子细胞和未进行DNA复制的细胞(4)细胞周期的特点：不同种类细胞的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

3、同。教材拾遗(1)多细胞生物体体积的增大，既靠细胞生长增大细胞的体积，还要靠细胞分裂增加细胞的数量。(P110正文第一段)(2)细胞体积并不是越小越好，因为遗传物质、酶和各种细胞器都需要一定的容纳空间。(P111批判性思维)(3)减数分裂是一种特殊方式的有丝分裂。减数分裂过程中DNA分子只复制一次，而细胞连续分裂两次，因此进行减数分裂的细胞无细胞周期。(P112知识链接)(1)细胞越小，相对表面积也越小，这样有利于提高物质运输效率()(2)同一生物体器官的大小主要取决于细胞数量的多少()(3)同一生物的不同组织细胞都具有细胞周期()(4)任何具有分裂能力的细胞都具有细胞周期()(5)洋葱的表皮

4、细胞比分生区细胞的增殖周期长()(6)多细胞生物体的生长依赖于细胞的生长和细胞的增殖()易错警示(1)原核生物只能进行二分裂，二分裂不是无丝分裂。(2)减数分裂和无丝分裂没有细胞周期，高度分化的成熟细胞也没有细胞周期。(3)蛙的红细胞能进行无丝分裂，哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核，不能分裂。考向一细胞的分裂方式和周期性的分析1分裂间期的物质变化G1期：又称DNA合成前期，主要进行RNA和有关蛋白质(如DNA聚合酶等)的合成，为S期DNA的复制做准备。S期：又称DNA合成期，主要进行DNA的复制。G2期：又称DNA合成后期，发生的是有丝分裂所必需的一些蛋白质的合成。2细胞分裂后产生的子细胞有三种

5、去向(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、叶肉细胞、洋葱鳞片叶表皮细胞、根尖成熟区细胞等。3与细胞周期相联系的知识(1)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。(2)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

6、加倍，继续进行有丝分裂，可出现多倍体植株。(3)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。(4)免疫：在淋巴因子的作用下，被抗原刺激后的B细胞将进入细胞周期迅速分裂，使细胞周期缩短。1(2019北师大广东石竹附校第一次月考)下列关于细胞周期的说法，正确的是()A人体成熟的红细胞产生后立即进入下一个细胞周期B机体内所有的体细胞都处于细胞周期中C细胞周期由前期、中期、后期、末期组成D细胞种类不同，细胞周期持续的时间一般不同答案D解析人体成熟的红细胞已经高度分化，不能再进行细胞分裂，A错误；只有连续分裂的细胞才具有细胞周期，并不是所有体细胞都有细胞周期，B错误；细

7、胞周期包括分裂间期和分裂期，分裂期包括前期、中期、后期和末期，C错误；不同种类的细胞，细胞周期持续的时间一般不同，D正确。2(2019四川成都石室中学高三入学考)科学家用被32P标记的磷酸盐溶液浸泡蚕豆幼苗，追踪蚕豆根尖细胞分裂情况，得到蚕豆根尖分生区细胞连续分裂数据如图所示，以下说法正确的是()A蚕豆根尖细胞分裂的细胞周期为19.3 h，ac表示一个细胞周期B用含32P的磷酸盐溶液主要是标记蚕豆幼苗细胞中的蛋白质和DNAC在ab时期内，完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成D显微镜观察分生区细胞，绝大多数是处于bc期答案D解析一个完整的细胞周期是从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，

8、ac不能表示一个细胞周期，bd或df为一个完整的细胞周期，A错误；用含32P的磷酸盐溶液作标记物主要用来标记DNA，B错误；ab时期为分裂期，在分裂间期完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，C错误；bc为分裂间期，分裂间期所处时间较长，显微镜观察时看到的细胞多数处于分裂间期，D正确。考向二细胞周期的相关实验分析3细胞分裂间期依次划分为G1期、S期和G2期，研究者将处于不同时期的细胞进行融合，实验结果如下图所示。其中灰色的部分是细胞核，黑点代表中心体。下列推断正确的是(多选)()A引发中心体复制的物质持续存在到G2期B中心体和DNA复制可能同时进行CS期细胞中存在使G1期细胞核进入S期的物质D

9、中心体的复制始于G1期，在G2期复制完毕答案ABC解析据题图可知，G1期的细胞含有1个中心体，S期和G2期的细胞含有2个中心体，G1期的细胞和G2期的细胞融合，G1期的细胞可以完成中心体的复制，由此推测引发中心体复制的物质可持续存在到G2期，A项正确；G1期和S期的细胞融合，G1期细胞进入S期，完成中心体的复制，中心体和DNA复制可能同时进行，B项正确；根据B项推测可知，S期细胞中存在使G1期细胞核进入S期的物质，C项正确；S期细胞含有2个中心体，即中心体在S期复制完毕，D项错误。4(2017全国，29)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

10、期同步化的三种方法。回答下列问题：(1)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合成可逆抑制剂，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)。答案(1)分裂分裂间(2)纺锤体形成不会(3)完成DNA复制和有关

11、蛋白质的合成解析(1)DNA复制发生在细胞分裂间期；DNA合成被阻断后，分裂期不受影响，分裂间期受影响，最终细胞会停滞在细胞周期的分裂间期。(2)秋水仙素通过抑制纺锤体的形成来使细胞中染色体数目加倍，而纺锤体形成于有丝分裂前期，因此经秋水仙素处理的细胞不会被阻断在分裂间期。(3)分裂间期细胞的特点是完成DNA复制和有关蛋白质的合成，细胞体积略有增大。1有丝分裂过程以高等植物细胞为例(连线)2动物细胞和植物细胞有丝分裂的主要区别项目纺锤体的形成方式不同(前期)细胞分裂方式不同(末期)高等植物细胞从细胞的两极发出纺锤丝形成纺锤体由细胞板形成细胞壁，将细胞分隔成两部分动物细胞由中心粒发出星射线形成纺

12、锤体由细胞膜从细胞中部向内凹陷，将细胞缢裂成两部分3与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用细胞器名称生物类型作用时期生理作用核糖体动物、植物主要是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4有丝分裂中细胞结构或物质的周期性变化(1)染色体行为变化当有染色单体(间期的G2期、前期、中期)时，染色体数染色单体数核DNA数122。当无染色单体(间期的G1期、后期、末期)时，染色体数核DNA数11。(2)核DNA、染色体、染色单体的数目变化(以二倍体生物为例)时期项目分裂间期分裂期前期中期后期末期核DNA2n4n

13、4n4n4n4n2n染色体2n2n2n4n4n2n染色单体04n4n4n005有丝分裂的意义将亲代细胞的染色体经过复制(实质为DNA的复制)之后，精确地平均分配到两个子细胞中，保持了细胞的亲代和子代之间遗传性状的稳定性。(1)间期细胞核中的主要变化是DNA分子的复制和有关蛋白质的合成()(2)前期染色质逐渐螺旋化形成了染色单体()(3)有丝分裂后期，着丝点分裂导致染色单体的数目加倍()(4)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()(5)有丝分裂中染色体数目加倍和核DNA数目加倍不是发生在同一时期()易错警示(1)低等植物细胞含有中心体，前期由中心体形成纺锤体，末期由高

14、尔基体形成细胞板将细胞一分为二。(2)染色体的数目始终和着丝点的数目相等；间期DNA复制时，着丝点数目不变，染色体数目不加倍。(3)纺锤丝的成分是蛋白质，其长度缩短是酶促反应的过程，需要消耗能量。(4)赤道板不是真实存在的细胞结构，观察不到；细胞板是由高尔基体形成的细胞结构，可以观察到。考向一有丝分裂的过程和图像分析下图是两种二倍体生物(2n6)有丝分裂过程中相关图像，请分析：(1)甲图是高等植物细胞有丝分裂前期，乙图是动物细胞有丝分裂后期。(2)甲、乙两图中的染色体数目之比为12，核DNA数目之比为11。(3)乙图中是否有同源染色体？其产生的子细胞中是否有同源染色体？提示有；有。(4)有丝分

15、裂后期着丝点的分裂是不是纺锤丝牵引的结果？如何验证你的结论？提示着丝点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，抑制纺锤体形成，后期染色体的着丝点照样可以分裂，从而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。5(2019河南洛阳联考)下列关于细胞分裂各时期的叙述，正确的是()A有核膜和核仁的时期，细胞内的DNA聚合酶较为活跃，而RNA聚合酶不活跃B染色体螺旋化程度达到最高的时期，细胞内不一定有同源染色体，但一定有染色单体C着丝点数目加倍的时期，细胞内的全部染色体数与全部DNA数之比为11D蛋白质合成较旺盛的时期，纺锤体可由中心粒发出的星射线或者细胞两极发出的纺锤

16、丝形成答案B解析细胞分裂间期有核膜和核仁，间期主要完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，此时细胞内的DNA聚合酶与RNA聚合酶均较为活跃，A错误；中期染色体螺旋化程度达到最高，此时细胞内一定有染色单体，但对于只含一个染色体组的单倍体而言，中期细胞没有同源染色体，B正确；有丝分裂后期着丝点数目加倍，该时期细胞内染色体数与核DNA数之比为11，但细胞质中还有少量DNA，C错误；间期蛋白质合成较旺盛，而纺锤体的形成发生在有丝分裂的前期，D错误。6下图是某生物体细胞有丝分裂的不同分裂时期的图像，下列对图像的描述不正确的是(多选)()A该生物可能是低等植物B甲、乙、丙图细胞内染色体、染色单体与DNA分

17、子数比例都为122C甲图细胞进行中心体复制，发出星射线，形成了纺锤体D甲、乙、丙图细胞分别处于有丝分裂的前期、后期和中期答案ABC解析图中细胞没有细胞壁、含有中心体，应是动物细胞，A项错误；乙图细胞中没有染色单体，B项错误；甲图细胞中中心体已经完成了复制，C项错误；甲图细胞中染色体散乱分布，是有丝分裂前期，乙图细胞中着丝点分裂，染色体数目加倍，是有丝分裂后期，丙图细胞中染色体的着丝点排列在一个平面上，是有丝分裂中期，D项正确。7(2019广东六校一模)如图为高等植物细胞(2n)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图甲细胞中的着丝点断裂

18、导致DNA数目加倍B图乙细胞中的2是通过1与赤道板融合而形成的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3的形成，则图甲细胞中的着丝点不能正常分裂答案C解析图甲为处于有丝分裂后期的细胞，图乙为处于有丝分裂末期的细胞，图丙为分裂形成的子细胞或间期细胞。DNA数目加倍的原因是DNA复制，着丝点分裂导致染色体数目加倍，A错误；2是细胞板，是由1融合而形成的，赤道板不是真实的结构，B错误；若加入DNA合成抑制剂，将使细胞停留在间期，图丙细胞不能继续分裂，C正确；着丝点分裂与纺锤丝无关，D错误。考向二有丝分裂的曲线和柱状图分析1有丝分裂的相关曲线(1)染色体、染色单体、核DN

19、A的变化曲线解读：项目上升段的变化原因下降段的变化原因核DNA间期(S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点分裂，染色体数目加倍末期细胞一分为二，染色体数目减半染色单体间期(S期)DNA复制，染色单体形成后期着丝点分裂，姐妹染色单体分离，染色单体消失(2)染色体数与核DNA数关系曲线解读：图中ef(BC)段表示S期DNA的复制，染色单体形成，fg(CD)段表示含有姐妹染色单体的时期，即有丝分裂G2期、前期和中期，gh(DE)段表示有丝分裂后期着丝点分裂，染色单体消失。2有丝分裂过程中的相关曲线、分裂图和柱形图的联系8如图为与有丝分裂相关的坐标曲线。下列相

20、关说法不正确的是()A若纵坐标表示一条染色体中DNA的含量，则cd过程细胞中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过程染色体数目不变D若纵坐标表示一个细胞中DNA的含量，则ac过程染色体数目不变答案D解析若纵坐标表示一条染色体中DNA的含量，则cd过程为有丝分裂后期，着丝点分裂，染色体数目加倍，但该过程细胞中DNA含量不变；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；若纵坐标表示一条染色体中DNA的含量，则ac过程中着丝点没有分裂，所以染色体数目不变；若纵坐

21、标表示一个细胞中DNA的含量，则ac过程包括有丝分裂后期，其中有丝分裂后期时染色体数目加倍。9如图1和图2表示有丝分裂不同时期染色体和核DNA的数量关系，下列有关叙述正确的是(多选)() A观察染色体形态和数目的最佳时期处于图1的CD段B图1中DE段的细胞染色体数目加倍，但核DNA含量不变C图2中a对应图1中的AB段，c对应图1中的EF段D有丝分裂过程不会出现图2中d所示的情况答案ABD解析有丝分裂中期，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，对应于图1的CD段，A正确；图1中DE段形成的原因是着丝点分裂，此时细胞中染色体数目加倍，但核DNA含量不变，B正确；图2中a表示有

22、丝分裂后期、末期，对应图1中的EF段，c表示G1期，对应图1中的AB段，C错误；图2中d表示染色体数核DNA数21，这种情况不存在，D正确。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(龙胆紫溶液或醋酸洋红液)染成深色。(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，判断处于不同分裂时期的细胞。2实验步骤(1)洋葱根尖的培养：实验前34 d，将洋葱放在瓶内装满清水的广口瓶上，底部接触到瓶内的水面，置于温暖处培养，待根长至约5 cm。(2)装片的制作解离漂洗染色制片(3)观察低倍镜观察：根据根尖

23、特点找到分生区细胞：细胞呈正方形，排列紧密高倍镜观察：先找分裂中期的细胞，再找前期、后期、末期的细胞，最后观察分裂间期的细胞(4)绘图：绘出植物细胞有丝分裂中期简图。1实验操作的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、根尖过于酥软，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，无法分辨染色体压片力度过轻细胞未分散开过重将组织压烂2关于实验的4点提醒(1)根尖中只有分生区细胞才可以进行分裂，伸长区和成熟区细胞不能分裂。(2)不能观察一个细胞的连续分裂过程，因为解离时细胞已死亡，

24、可以寻找处于不同时期的细胞，连起来体现出细胞分裂的连续过程。(3)细胞板是一个真实的结构，赤道板不是真实存在的结构，而是人为定义的平面。(4)“解离漂洗染色制片”的步骤顺序不能颠倒、不能缺失，否则不易观察到预期现象。3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(t)细胞周期(T)。考向一实验的基本原理和过程分析10如图是关于“观察洋葱根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验的部分操作，下列叙述正确的是()A剪取洋葱根尖23 mm，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和之间缺少用清水漂洗这一

25、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，实验现象明显答案C解析洋葱根尖23 mm的区域属于分生区，A项错误；在和之间应增加清水漂洗这一环节，而在和之间的清水漂洗环节应删除，B项错误；分生区的细胞呈正方形，排列紧密，细胞经解离已死亡，C项正确；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，用于观察质壁分离与复原，实验现象不明显，D项错误。11在“观察植物细胞的有丝分裂”实验中，三位实验人员制作洋葱根尖装片的操作步骤如下表所示(“”表示操作，“”表示未操作)。实验人员操作取材解离漂洗染色制片甲根尖13 mm处乙根尖13 mm处丙根尖5

26、7 mm处则甲、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答案C解析解离的目的是使组织中的细胞相互分离开来，甲未解离，细胞相互重叠；漂洗的目的是洗去药液，防止解离过度，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，故观察不到染色体。考向二实验的拓展和应用12在“观察洋葱根尖分生区细胞的有丝分裂”实验中，

27、某同学观察到的一个视野图像如图所示。已知洋葱根尖分生区细胞一个细胞周期约12 h。下列有关叙述最合理的是()A装片制作时使用甲基绿吡罗红混合染色剂进行染色B向左上方移动装片可使该视野中M细胞移到视野中央C计算该视野中分裂后期细胞所占的比例，乘以12 h，得出分裂后期的时长D降低显微镜的放大倍数，有助于更精确比较不同分裂时期的时间长短答案D解析有丝分裂观察实验中，应使用龙胆紫溶液或者醋酸洋红液进行染色；图中M细胞位于右下方，要将M细胞移到视野中央，应该将装片向右下方移动；该视野中各个时期细胞数量较少，不足以计算各个时期细胞所占的比例和各时期时间的长短；降低显微镜的放大倍数，视野中的细胞数量变多，

28、有助于更精确比较不同分裂时期的时间长短。13如图是紫色洋葱植株示意图，它可以是很多实验的材料，下列实验与图中材料标号组合恰当的是()实验ABCD检测组织中还原糖绿叶中色素的提取和分离观察质壁分离和复原观察有丝分裂答案C解析检测组织中还原糖需要选择富含还原糖、没有颜色的材料，故应选洋葱鳞片叶肉细胞；绿叶中色素的提取和分离要选择叶绿素含量丰富的材料，故应选洋葱管状叶细胞；观察质壁分离和复原应选择成熟的植物细胞，可选洋葱鳞片叶外表皮细胞，其有紫色大液泡，便于观察；观察有丝分裂应选用分裂旺盛的细胞，故应选洋葱根尖分生区细胞。拓展提升洋葱在生物学实验中的“一材多用”取材部位实验名称取材原因叶鳞片叶植物细

29、胞的质壁分离和复原外表皮细胞含紫色大液泡用显微镜观察多种多样的细胞细胞较大，外表皮细胞有大液泡，内表皮细胞有明显的细胞核管状叶叶绿体中色素的提取和分离色素含量多根观察根尖分生组织细胞的有丝分裂材料易得，且分生区细胞分裂能力强，染色体数目少，易于观察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分子的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主要有：有丝分裂和减数分裂。5有丝分裂最重要的变化是：间期DNA分子复制，数目倍增；分裂期在纺锤体作用下将复制后的亲代细胞染色体，精确地平均分配到两个子细胞中，在细胞的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性。6分生区细胞的特点是：细胞呈正方形，