2014版高中生物《复习方略》浙科版配套课件：必修1 第四章 第一节细胞的增殖.ppt

1、第一节 细胞的增殖考纲要求四年考情细胞增殖的周期性 浙江高考无单独考查细胞的有丝分裂 一、细胞增殖的周期性1.细胞增殖(1)真核细胞的分裂方式主要有两种:_。(2)意义:_。2.细胞周期(1)前提条件:_的细胞。(2)起止点:起点:_;止点:_。有丝分裂和减数分裂增加细胞的数目连续分裂一次分裂结束下一次分裂结束(3)时期划分:分裂间期:a.G1期:合成DNA所需_的合成和_的增生;b.S期:_;c.G2期:有丝分裂所必需的一些_的合成。分裂期:包括前期、中期、_4个时期。(4)特点:间期的时间总是_M期。不同细胞的周期,_各不相同。蛋白质核糖体DNA的复制蛋白质后期和末期长于时间长短二、细胞的

2、有丝分裂1.有丝分裂的过程(1)时期判断:写出各图像所在的时期:a_,b_,c_,d_,e_。按照细胞周期排序(填字母):_。该图表示_(填“动物”或“植物”)细胞。间期中期后期末期前期a、e、b、c、d植物(2)主要特征(连线):2.动物和高等植物细胞有丝分裂的主要不同中心体倍增(间期)纺锤体形成方式(前期)细胞分开方式(末期)高等植物细胞无_ _纺锤体_细胞壁分割细胞质动物细胞有_ 纺锤丝_细胞膜_缢裂细胞发出形成形成两极纺锤丝细胞板中心体发出纺锤体中央向内凹陷3.有丝分裂的意义将亲代细胞的_经过复制后,精确地_到两个子细胞中。由于染色体上有遗传物质,因而在生物的亲代细胞和子代细胞之间保证

3、了_的稳定性。染色体平均分配遗传性状1.生物所有细胞都有细胞周期。()【分析】连续分裂的细胞具有细胞周期,高度分化的细胞(如神经细胞)无细胞周期。2.伴随着细胞的生长,与外界物质交换的效率逐渐提高。()【分析】细胞体积越大,相对表面积越小,越不利于物质的迅速转运和交换。3.在一个细胞周期中,DNA的复制和中心体的倍增可能发生在同一时期。()【分析】DNA的复制和中心体的倍增都发生在细胞有丝分裂间期。4.在有丝分裂过程中,DNA和染色体加倍都发生在同一时期。()【分析】DNA加倍发生在间期,染色体加倍发生在后期。5.(2009天津T1A)淋巴细胞中的染色体数目均可呈周期性变化。()【分析】淋巴细

4、胞是高度分化的细胞,不再分裂。考点 一细胞周期及表示方法名 称表示方法说 明扇形图沿箭头方向从AA是一个细胞周期直线图a+b或c+d是一个细胞周期名 称表示方法说 明坐标图af或AE是一个细胞周期直方图B组DNA含量在2C4C之间说明DNA处于复制期,C组则说明DNA复制完成【思维拓展】由细胞周期可联系的知识(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)联系染色体畸变:在细胞分裂前期,秋水仙素或低温都可抑制纺锤体的形成,从而出现多倍体细胞。(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。【

5、典例1】如图表示某动物体细胞(含4条染色体)有丝分裂的细胞周期,以下叙述正确的是()A.完成e时期的子细胞变化方向有三种可能,一种如图所示,二是分化成某种组织,三是暂不分裂B.该细胞中含有4条染色体的时期是a、b、dC.不同物种的细胞周期的长短主要受温度影响D.从b到b是一个完整的细胞周期【解析】选A。图中e细胞处于有丝分裂的末期,分裂后形成的子细胞可能继续分裂,进入下一个细胞周期;也可能停止分裂,进行细胞分化,形成不同的组织、器官;还可能暂不分裂,也不分化,故A正确。d处于有丝分裂后期,此时期染色体数目加倍,即染色体有8条,故B错误。不同物种的细胞周期是由本身的遗传物质决定的,故C错误。细胞

6、周期应该从e结束后开始,故D错误。【变式训练】细胞增殖过程中DNA含量会发生变化。通过测定一定数量细胞的DNA含量,可分析细胞周期。根据细胞DNA含量不同,将某种连续增殖的细胞分为三组,每组的细胞数如图。从图中所示结果分析其细胞周期,不正确的是()A.乙组细胞正在进行DNA复制B.细胞分裂间期的时间比分裂期长C.丙组中只有部分细胞的染色体数目加倍D.将细胞周期阻断在DNA复制前会导致甲组细胞数减少【解析】选D。根据题意可知,该生物细胞中DNA含量的变化范围为2C4C,复制前DNA含量为2C,复制后DNA含量为4C,所以乙组细胞正在进行DNA复制。DNA复制发生在分裂间期,图中甲和乙所代表的细胞

7、处于分裂间期,数量远多于分裂期细胞,所以细胞分裂间期的时间比分裂期长。丙组细胞已经完成DNA复制,而染色体数目加倍只发生在有丝分裂后期,所以丙组中只有部分细胞处于分裂后期。将细胞周期阻断在DNA复制前将会导致甲组细胞数目增加。考点 二有丝分裂过程中相关结构与数量的变化1.细胞结构的变化(1)纺锤体的变化:形成(前期)解体(末期)。(2)核膜、核仁的变化:解体(前期)重建(末期)。(3)中心体变化规律(动物细胞、低等植物细胞):复制分开移向细胞两极平均进入子细胞(间期)(前期)(末期)12个 2个 1个(4)染色体形态变化:(5)染色体行为变化:2.核DNA、染色体、染色单体数目变化(以二倍体生

8、物为例)时期项目 分裂间期分裂期前期中期后期末期着丝粒2n2n2n4n2n染色体2n2n2n4n2n染色单体04n4n4n00核DNA分子2n4n4n4n4n2n3.核DNA含量、染色体数目、每条染色体上DNA含量变化曲线(1)ab、pq变化原因都是DNA分子复制。(2)gh、rs变化原因都是着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,形成子染色体。(3)cd、rs的变化很相似,但时期不同。(4)染色单体数在细胞周期中的起点为0,终点也为0。【高考警示】(1)染色单体并非全过程都存在,它形成于间期,出现于前期,消失于后期。(2)在有丝分裂过程中,各个时期始终都有同源染色体存在,但它们既不配对,也不分开。(3

9、)赤道面是一种假想平面,不是细胞结构,在光学显微镜下看不到;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。【考查角度1】根据图形分析染色体形态的变化【典例2】如图表示细胞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.丁戊的过程中可发生姐妹染色单体的分离D.戊阶段细胞中染色体数是DNA分子数的两倍【解析】选C。甲乙过程为染色体复制,复制形成的是姐妹染色单体,DNA数目加倍,而染色体数目并没有增加,A错误。中期染色体数目最固定,形态最清晰,是观察染色体的最佳时期,丁为中期,B错误。丁戊是由中期后期

10、,后期的着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,染色体数目加倍,C正确。戊阶段的染色体数目与DNA分子数目相等,D错误。【互动探究】(1)甲图只表示细胞有丝分裂间期染色体的形态变化吗?提示:不是。由于甲图呈染色质状态,可以表示细胞分裂间期或末期。(2)纺锤体的出现从哪两个图中可以看出来?提示:从丙图到丁图。因为在细胞分裂前期出现染色体和纺锤体。【变式训练】下列是一组动物细胞有丝分裂图,下列说法正确的是()A.b图细胞将出现细胞板,并缢裂成两个子细胞B.c图细胞核中染色体数和DNA数相等C.d图细胞中同源染色体联会,形成四分体D.上述细胞在细胞周期中出现的顺序是acdeb【解析】选D。该组图中a为间期,b

11、为末期,c为前期,d为中期,e为后期。细胞板在植物细胞分裂过程中才出现。c图为前期,每条染色体上有两个DNA分子。同源染色体联会、形成四分体发生在减数分裂过程中。【考查角度2】根据图形分析有丝分裂过程中染色体数目和DNA含量变化【典例3】如图甲、乙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,丙表示有丝分裂过程中不同时期每条染色体上DNA分子数目的变化,丁表示有丝分裂中不同时期染色体与核DNA数量的关系。下列有关叙述不正确的是()A.图甲所示细胞中共有4条染色体,8个DNA分子;图乙所示细胞中共有0条姐妹染色单体B.处于图丙中BC段的可以是图甲所示细胞;完成图丙中CD段变化的细胞分裂时期

12、是后期C.有丝分裂过程中不会出现图丁中d所示的情况D.图丁中a可对应图丙中的BC段;图丁中c可对应图丙中的AB段【解析】选D。图甲中1条染色体中包含2条姐妹染色单体;图乙中染色单体分离后就不再称为染色单体,只能称为染色体,故A正确。图丙中纵坐标的含义是“每条染色体上DNA分子数”,BC段的1条染色体上有2个DNA分子,可对应图甲,CD段的变化表示染色体上DNA分子由2个变成1个,表示后期着丝粒分裂的过程,故B正确。图丁中d表示细胞中核DNA含量为2N,染色体数目为4N,不可能出现这种情况,故C正确。a可对应有丝分裂后期,b可对应有丝分裂前、中期,c可对应有丝分裂末期,故D错误。【互动探究】(1

13、)图甲、图乙分别对应图丁中哪个时期?提示:图甲表示有丝分裂的中期,此时DNA染色体=21,对应图丁中的b时期。图乙表示有丝分裂的后期,由于着丝粒的分裂,染色体数目加倍,此时DNA染色体=11,对应图丁中的a时期。(2)图丁中a、b、c三个时期中哪些有染色单体存在?提示:a时期染色体和核DNA的相对含量都是4N,表示后期,无染色单体存在。b时期为前期或中期,有染色单体存在。c时期可能表示末期,染色体和核DNA的相对含量都是2N,没有加倍,无染色单体存在。【变式训练】如图是植物细胞有丝分裂染色体形态示意图,以下分析正确的是()A.乙期与丙期细胞内染色体含量相等B.甲期细胞内含有6个DNA分子、6条

14、染色体C.丁期细胞内有12条姐妹染色单体D.丙期细胞内染色体数目与DNA分子数目相同【解析】选D。由图可知,甲是有丝分裂中期图,乙是前期图,丙是末期图,丁是后期图。丙尚未分裂为2个子细胞,所以细胞内有12条染色体。乙图中仅有6条染色体。甲图中有6条染色体,12个DNA分子。丁图中着丝粒分裂,姐妹染色单体消失。一、根据染色体变化识别细胞分裂时期的方法【典例1】如图为某同学在“观察洋葱根尖有丝分裂”实验中看到的细胞图像。有关叙述不正确的是()A.a细胞的染色体数目是b细胞的2倍B.在显微镜视野中观察到的细胞绝大多数与b细胞相同C.c细胞所处时期的特点是着丝粒分裂,染色体加倍D.a、c细胞中DNA数

15、相同而染色体数不同【解析】选A。a细胞染色体的着丝粒排列在赤道面上,为分裂中期,染色体数目与b细胞(处于分裂间期)相同,故A错误;b细胞处于细胞分裂间期,比分裂期的时间长,观察到的细胞数量较多,故B正确;c细胞染色体移向两极,为后期,故C正确;a、c细胞中DNA数目相同,而染色体数目不同,故D正确。【方法归纳】根据染色体形态、数目和行为的不同判断细胞不同分裂时期,主要从以下四点着手:(1)染色质变为染色体,染色体散乱分布前期。(2)着丝粒排列在赤道面上中期。(3)着丝粒分裂,染色体数目加倍后期。(4)染色体变成染色质末期。【易错提醒】(1)有丝分裂各个时期是人为划分的,实际上它是一个连续的变化

16、过程。(2)在间期虽然进行染色体复制,但观察到染色体却是在前期、中期和后期。二、根据柱形图判断细胞分裂时期的方法【典例2】(2013潍坊模拟)如图是动物细胞有丝分裂不同时期染色体(a)数目、核DNA分子(b)数目的柱形统计图,下列叙述正确的是()A.时期染色体还未复制,核DNA已完成了复制B.时期核膜、核仁重建,细胞中部出现细胞板C.表示着丝粒分裂,染色体数目加倍,核DNA分子数目也随之加倍D.表示染色体平均分配到两个子细胞中,DNA分子也随之平均分配【解析】选D。图表示有丝分裂前期或中期,染色体已完成了复制,只是着丝粒未分开。表示有丝分裂末期,核膜核仁重建,动物细胞分裂过程中无细胞板出现。表

17、示由中期进入后期,着丝粒分裂,染色体数目加倍,但核DNA分子数不再增加。表示由后期进入末期,染色体与核DNA分子平均分配到两个子细胞。【方法归纳】柱形图是表示细胞有丝分裂过程中数量关系的常用图形,典型柱形图如下所示: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染色体染色单体有前期、中期(甲图)无后期(乙图)、末期(丙图)4N2N4N前期、中期(甲图)4N4N0后期(乙图)2N2N0末期(丙图)【易错提醒】(1)DNA复制完成后,与蛋白质结合形成染色质,在细胞分裂间期形成染色单体,然而观察到染色单体是在细胞分裂前期、中期。(

18、2)染色体数不会多于DNA分子数,要么与DNA分子数相等,要么是DNA分子数的一半。1.用高倍镜观察植物细胞有丝分裂中期的图像,全部清晰可见的结构是()A.纺锤体、细胞膜、细胞核B.染色体、赤道面、细胞膜C.染色体、纺锤体、细胞壁D.纺锤体、细胞壁、核仁【解析】选C。前期,随着核膜的解体,细胞核也会消失,A错误。赤道面是一个位置,而不是一个结构,B错误。前期,核仁解体,中期不会观察到核仁,D错误。2.洋葱根尖分生区细胞在分裂过程中不会出现的是()A.在细胞分裂间期,核糖体合成蛋白质功能增强B.在细胞分裂前期,细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体C.在细胞分裂中期,细胞内ATP的含量明显减少D.在细胞分

19、裂末期,高尔基体为细胞壁形成合成多糖【解析】选C。在细胞分裂间期,主要进行DNA的复制和相关蛋白质的合成,A正确。在细胞分裂前期,出现纺锤体,B正确。在细胞分裂中期,由于纺锤丝牵引染色体运动,消耗大量ATP,但细胞内ADP与ATP的转化非常迅速,细胞内ATP的含量基本不变,C错误。在细胞分裂末期,高尔基体合成多糖,参与细胞壁的形成,D正确。3.如图是按顺时针方向表示的4种植物细胞的细胞周期,其中说法正确的是()A.图中的bab表示细胞增殖过程的一个细胞周期B.图甲的ba与图丙的ba所用的时间可能一样长C.从ab,由于DNA的复制使染色体数目增加一倍D.观察植物细胞有丝分裂的实验材料最好是选植物

20、甲【解析】选B。细胞周期是从一次分裂结束时开始,到下一次分裂结束时为止,所以题干四个图形中的完整细胞周期都应是aba,包括分裂间期和分裂期。图中ab表示分裂间期,此时期完成DNA的复制和相关蛋白质的合成,使DNA含量加倍,但染色体数目不变。在观察植物细胞有丝分裂过程的实验中,应该尽量选择分裂期所占比例较大的细胞,这样在显微镜下观察时,处于分裂期的细胞较多。图甲和图丙中ba表示不同植物细胞分裂期所占比例,所以两个细胞的分裂期所用的时间可能一样长。4.如图表示某种哺乳动物细胞分别在正常培养和药物处理培养时,所测得的细胞中DNA含量与细胞数的变化。推测该药物的作用是()A.通过抑制DNA的复制,抑制

21、细胞分裂B.通过促进DNA的复制,促进细胞分裂C.通过抑制纺锤体的形成,抑制细胞分裂D.通过促进着丝粒分裂,促进细胞分裂【解析】选C。细胞分裂过程中,通过间期DNA复制,细胞中DNA含量加倍,通过细胞分裂,细胞DNA含量又恢复正常。若间期受阻,则细胞不能完成DNA复制,DNA含量为2n的细胞数将增多。若细胞不能完成分裂过程,则DNA含量为4n的细胞数量将增多。5.动物细胞与高等植物细胞结构不同,导致了它们有丝分裂的不同,这是因为高等植物细胞()A.有叶绿体和细胞壁B.有细胞壁和液泡C.有细胞壁无中心体D.有叶绿体和液泡【解析】选C。高等植物细胞具有细胞壁,在有丝分裂末期,细胞板逐渐形成细胞壁,

22、将一个细胞分为两个子细胞;而动物细胞,在有丝分裂末期,细胞膜内陷,将一个细胞缢裂为两个子细胞。高等植物细胞无中心体,有丝分裂前期,细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体;动物细胞在前期则由中心体发出纺锤丝形成纺锤体。6.下面左图是植物细胞有丝分裂一个细胞周期中核内染色体数和DNA含量变化曲线图,右图是细胞分裂图像,据图填空:(1)左图中实线代表了_的变化。(2)左图中AB段细胞内发生的主要变化是_。(3)用左图中的字母填空:观察染色体形态和数目的最佳时期是。染色体数加倍发生在。动物细胞与植物细胞有丝分裂的区别主要发生在_和时期。(4)染色单体数和DNA数目相等的时期是左图中的段。(5)右图所示细胞处于有

23、丝分裂的期,相当于左图的(填字母)时期。该细胞此时有条染色体,条染色单体,个DNA分子。此细胞分裂结束以后,子细胞内有条染色体,个DNA分子。【解析】(1)根据曲线变化特点判断左图中实线代表核内DNA含量的变化,而虚线代表核内染色体数的变化。(2)左图中AB段代表细胞分裂的分裂间期,细胞内发生的主要变化是DNA的复制和有关蛋白质的合成。(3)观察染色体形态和数目的最佳时期是CD段代表的中期。染色体数加倍发生在DE段代表的后期。动物细胞与植物细胞有丝分裂的区别主要在于BC段代表的前期纺锤体形成方式的不同和EF段代表的末期子细胞形成方式的不同。(4)染色单体数和DNA数目相等的时期是左图中的BD段

24、。(5)右图所示细胞处于有丝分裂的后期,相当于左图的DE时期。该细胞此时有8条染色体,0条染色单体,8个DNA分子。此细胞分裂结束以后,子细胞内有4条染色体,4个DNA分子。答案:(1)核内DNA含量(2)DNA的复制和有关蛋白质的合成(3)CDDEBCEF(4)BD(5)后 DE808447.(2011海南高考)有关动物细胞有丝分裂的叙述,正确的是()A.细胞板在细胞有丝分裂末期形成B.同源染色体配对通常发生在分裂前期C.在分裂末期,细胞膜内陷形成两个子细胞D.在分裂中期,两个中心粒复制形成两组中心粒【解析】选C。植物细胞有丝分裂末期会形成细胞板,动物细胞有丝分裂末期细胞膜内陷缢裂成两个子细

25、胞,所以A错误、C正确;同源染色体配对发生在减数第一次分裂的前期,不能发生在有丝分裂过程中,B错误;两个中心粒复制形成两组中心粒发生在细胞分裂的间期,D错误。【方法技巧】判断动植物细胞有丝分裂的方法(1)前期纺锤体形成方式不同:植物细胞是由细胞两极直接发出纺锤丝形成,动物细胞是由中心体发出纺锤丝形成。(2)末期细胞质分裂方式不同:植物细胞是在赤道面位置形成细胞板并向四周扩展,将细胞割裂成两个子细胞;动物细胞是细胞膜在赤道面位置向内凹陷,将细胞缢裂为两个子细胞。8.(2011上海高考)如图为同一植物细胞处于有丝分裂两个不同时期的模式图,下列表述错误的是()A.a结构主要由纤维素和果胶组成B.b表

26、示细胞膜,c表示细胞核C.d结构的形成需要高尔基体的参与D.e的蛋白质成分是在G2期合成的【解析】选B。由图可知,a为植物细胞的最外层结构,故为主要由纤维素和果胶组成的细胞壁;细胞膜与细胞壁在生活状态下是紧贴在一起的,故b表示核膜,c表示核仁;细胞板逐渐扩展形成细胞壁,此过程与高尔基体密切相关。G2期中发生的是有丝分裂所必需的一些蛋白质的合成。9.(2010上海高考)下列是关于细胞分裂过程中细胞内变化的叙述,能正确表示一个细胞周期内分裂过程的顺序是()两个相同DNA分子完全分开 出现放射状排列的细丝中心体发生倍增 着丝点(粒)排列在一个平面上A.B.C.D.【解析】选C。进行有丝分裂的细胞具有

27、细胞周期,过程发生在有丝分裂的后期,过程发生在有丝分裂的前期,过程发生在分裂间期,过程发生在有丝分裂的中期。故一个细胞周期分裂过程的顺序是。10.(2010江苏高考)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)。如图标注了甲动物(体细胞染色体数为12)肠上皮细胞的细胞周期各阶段的时长及DNA含量。请回答下列问题:(1)若用含放射性同位素的胸苷(DNA复制的原料之一)短期培养甲动物肠上皮细胞后,处于S期的细胞都会被标记。洗脱含放射性同位素的胸苷,换用无放射性的新鲜培养液培养,定期检测。预计最快约h后会检测到被标记的M期细胞。(2)从被标记的M期细胞开始出现到其所占M期细胞总数

28、的比例达到最大值时,所经历的时间为期的时间,处于该期的一个细胞中染色体数目的变化情况是。(3)若向甲动物肠上皮细胞培养液中加入过量胸苷,处于S期的细胞立刻被抑制,而处于其他时期的细胞不受影响。预计加入过量胸苷约h后,细胞都将停留在S期。(4)乙动物肠上皮细胞的细胞周期时长为24 h,M期时长为1.9 h。若要在显微镜下观察细胞有丝分裂过程中染色体形态的变化,选用(填“甲”或“乙”)动物肠上皮细胞更合适。(5)在光学显微镜下观察,同处于分裂末期的动物肠上皮细胞与洋葱根尖细胞,形态上最主要的区别是_。【解析】(1)图示为有丝分裂的一个细胞周期,由图中可知,S期结束后还需经2.2 h进入M期。(2)

29、被标记的M期细胞开始出现,表示开始进入M期(分裂期);被标记的M期细胞占M期细胞总数的比例达到最大值时,表示标记的细胞全部进入了M期,故其中经历的时间为M期的时间。在整个M期(分裂期),一个细胞中染色体数目的变化为1224(后期)12。(3)要使原来处于G2、M、G1期的细胞都停留在S期,所需的时间为2.2+1.8+3.4=7.4(h)。(4)欲观察有丝分裂中染色体的形态变化,最好选用细胞周期较短、M期在细胞周期中所占时间比例相对较大的细胞,故选用甲动物肠上皮细胞更为合适。(5)在有丝分裂的末期,动物细胞的细胞膜从中部向内凹陷,缢裂为两个细胞;而高等植物细胞有丝分裂末期在细胞中部出现细胞板,向四周扩展形成新的细胞壁。答案:(1)2.2(2)M122412(3)7.4(4)甲(5)动物肠上皮细胞细胞膜在赤道面上向内凹陷,细胞缢裂;洋葱根尖细胞在赤道面上形成细胞板