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1、第6章细胞的生命历程观考情考纲考频1.细胞的生长和增殖的周期性()3年3考2.细胞的有丝分裂()3年10考3.细胞的无丝分裂()4.观察细胞的有丝分裂(实验)3年5考5.模拟探究细胞表面积与体积的关系(实验)第第1讲细胞的增殖讲细胞的增殖一、细胞生长与细胞周期1细胞不能无限长大的原因(1)细胞体积越大，其 越小，细胞的物质运输效率越低。细胞 的关系限制了细胞的长大。(2)细胞核所控制的细胞质范围有一定的限度，细胞核中的_不会随细胞体积扩大而增加。 限制了细胞的生长。相对表面积相对表面积表面积与体积表面积与体积DNA细胞的核质比细胞的核质比2细胞周期(1)条件： 的细胞。(2)起点： 时。(3)
2、终点： 时。(4)特点：不同类的细胞，细胞周期不同，_所占的比例也不同。连续分裂连续分裂一次分裂完成一次分裂完成下一次分裂完成下一次分裂完成分裂间期与分裂期分裂间期与分裂期二、细胞通过分裂进行增殖1过程：包括物质准备和 整个连续的过程。2方式：真核细胞的分裂方式包括：_、_和_。3意义：是生物体 、_、繁殖、 的基础。细胞分裂细胞分裂有丝分裂有丝分裂无丝分裂无丝分裂减数分裂减数分裂生长生长发育发育遗传遗传三、有丝分裂1分裂过程(以高等植物细胞为例)巧记助学有丝分裂各时期的特点间期复制又合成，膜仁消失两体显；形定数晰赤道板，点裂数加移两极；两消两现分裂完。2动物和高等植物细胞有丝分裂的不同3.细
3、胞有丝分裂的重要意义：_。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性状的 。亲代细胞的染色体经复制后平均分配到两个子细胞中去亲代细胞的染色体经复制后平均分配到两个子细胞中去稳定性稳定性四、无丝分裂1含义：细胞分裂过程中没有出现 的变化，所以叫无丝分裂。2过程：核延长核 质缢裂两个子细胞。3举例： 进行无丝分裂产生新细胞。解惑(1)无丝分裂过程中DNA也要复制并均分。(2)无丝分裂是真核细胞的分裂方式，原核生物不存在无丝分裂。纺锤丝和染色体纺锤丝和染色体缢裂缢裂蛙的红细胞蛙的红细胞五、观察根尖分生组织细胞的有丝分裂1原理(1)高等植物体的分生区细胞能进行有丝分裂，使用_
4、可观察到有丝分裂各个时期细胞内 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。(2) 或醋酸洋红等碱性染料可将染色体染成深色。(3) 和酒精的混合液可使组织中的细胞相互分离。2实验步骤装片制作的步骤包括：取材、解离、_、_、制片五个步骤。其中解离的目的是 ，为防止解离过度，应用清水进行 ，同时可除去盐酸，防止盐酸与碱性染料发生作用。高倍显微镜高倍显微镜染色体染色体龙胆紫龙胆紫盐酸盐酸漂洗漂洗染色染色使组织中细胞相互分离开来使组织中细胞相互分离开来漂洗漂洗3观察(1)先用低倍镜找到呈 形、排列紧密的根尖分生区细胞，再换成高倍显微镜仔细观察。(2)高倍镜视野中可观察到处于分裂间期的细胞数目
5、最多，处于中期的细胞中染色体形态数目最清晰。正方正方1判断下列有关细胞分裂叙述的正误。(1)S期细胞的染色体数已增加一倍(2013年高考浙江卷)( )(2)动物细胞有丝分裂的分裂间期有DNA和中心体的复制(2013年高考江苏卷)( )(3)赤道板是细胞有丝分裂过程中出现的一种结构(2013年高考海南卷)( )(4)在细胞周期中，分裂间期的持续时间通常比分裂期的短(2013年高考海南卷)( )(5)染色单体形成于分裂前期，消失于分裂后期(2013年高考江苏卷)( )(6)纺锤体形成于分裂前期，消失于分裂后期(2013年高考江苏卷)( )(7)有丝分裂中期，发生联会的同源染色体排列在赤道板上(20
6、13年高考海南卷)( )2判断下列有关观察细胞有丝分裂实验叙述的正误。(1)解离和压片都有利于根尖分生区细胞分散(2012年高考江苏卷)( )(2)盐酸解离根尖的同时也为龙胆紫染色创造酸性环境(2013年高考山东卷)( )(3)在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中，统计每一时期细胞数占计数细胞总数的比例，能比较细胞周期各时期的时间长短(2012年高考天津卷)( )(4)探究有丝分裂日周期性可为实验取材时机提供依据(2012年高考江苏卷)( )(5)在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中，持续观察，视野中处于中期的细胞将分裂成两个子细胞( ) 1细胞周期的表示方法(1)常规表示法细胞周
7、期的理解细胞周期的理解(2)柱形图表示法B组DNA含量在2n4n之间，说明细胞正处于 时期；C组细胞中DNA已经加倍说明细胞处在 。DNA复制复制G2期和分裂期期和分裂期2影响因素(1)内部因素：不同种类的细胞，细胞周期持续的时间不同，间期和分裂期所占的比例也不同。(2)外部因素：温度、pH、射线、生理和病理状况等通过影响酶的活性影响细胞周期。1科学家用含15N的硝酸盐作为标记物浸泡蚕豆幼苗，追踪蚕豆根尖细胞的分裂情况，得到蚕豆根尖分生区细胞连续分裂的数据如下，则下列叙述正确的是()A高尔基体、线粒体、叶绿体在蚕豆根尖细胞分裂过程中活动旺盛B蚕豆根尖细胞的DNA分子结构稳定性最低的时期有02
8、h、19.321.3 h、38.640.6 hC一个细胞周期可以用019.3 h、19.338.6 h来表示D蚕豆根尖细胞分裂的一个细胞周期为19.3 h解析：连续分裂的细胞，从上一次细胞分裂完成时开始，到下一次细胞分裂完成时为止为一个细胞周期，包括分裂间期和分裂期，间期经历时间长，分裂期经历时间短。从图中可以看出，221.3 h、21.340.6 h各为一个细胞周期，一个细胞周期需要的时间是19.3 h，故C项错误，D项正确；在细胞分裂过程中，间期要进行DNA分子的复制，此时DNA分子双链解旋，稳定性最低，即219.3 h、21.338.6 h时，DNA分子的稳定性最低，B项错误；蚕豆根尖细
9、胞中无叶绿体，在细胞分裂过程中，高尔基体与新细胞壁的形成有关，线粒体为分裂过程提供能量，所以高尔基体和线粒体在根尖细胞分裂过程中活动旺盛，A项错误。答案：D2若将3HTdR(一种含3H标记的脱氧核苷酸)加入细胞培养液中，正在进行DNA复制的细胞就会立即摄取。在相同的条件下，向连续培养的两组细胞培养液中同时加入3HTdR，定期取样，检查被标记细胞所占的百分比如下表所示，据此推断正确的是()A.两组都有25%的细胞不处于细胞周期中B两组细胞复制所用时间大致相同C细胞周期的时间应是甲组小于乙组D乙组约有20%的细胞处于细胞周期中解析：从表中信息可知，t3以后两组细胞被标记数分别稳定在100%和80%
10、，据此可推出乙组应有20%的细胞不处于细胞周期中，且两组细胞复制所用时间大致相同。答案：B1染色体、染色单体、DNA三者之间的关系(1)当有染色单体存在时，染色体数染色单体数核DNA分子数 。(2)当无染色单体存在时，染色体数核DNA分子数11。有丝分裂过程中相关结构和数目的规律性变化有丝分裂过程中相关结构和数目的规律性变化 1222有丝分裂过程中的“加倍”3有丝分裂过程中细胞器的作用与分配(1)与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用(2)有丝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。4形态、行为变化5.数量变化模型6DN
11、A数、染色体数、染色单体数、同源染色体对数、染色体组数变化(二倍体生物)3下列3个图表示有丝分裂中不同时期染色体和DNA的数量关系。有关叙述不正确的是()A处于图2中BC段的包含图1所示细胞，图1细胞中有8条染色单体B完成图2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3中d所示的情况D图3中a可对应图2中的BC段；图3中c对应图2中的AB段解析：图1为有丝分裂中期，图2中BC段可表示有丝分裂的前期和中期，A正确；图2中CD段表示后期着丝点分裂，B正确；细胞分裂过程中不会出现染色体数是DNA数2倍的情况，C正确；图3中a表示后期和末期，对应图2中的DE段，图3中c应表示DNA复制
12、前(AB段前)，D错误。答案：D4下图为某生物细胞分裂模式图，请据图回答问题。(1)图甲中含有同源染色体的区段是_。(2)图乙为细胞_分裂_期图像。该时期的主要特征是_。(3)若2号染色体的遗传信息来自父方，那么与其遗传信息完全相同的染色体为_号，其遗传信息完全相同的原因_。(4)图乙对应于图甲中的_段，图丙对应于图甲中的_段。(5)请根据图甲画出细胞中每条染色体上DNA数目的变化曲线，并绘出图乙上一个时期的动物细胞分裂的图像。解析：据图判断细胞分裂方式确定相应区段对应的时期据图乙图像和图丙数量关系确定相应时期并与甲图区段对应各个时期的主要特征及数量变化。首先注意图甲的纵坐标是核DNA的数目，
13、根据分裂前后数目的变化，可以判断这个分裂是有丝分裂。图中的ac为间期，cd为前期，de为中期，ef为后期，在有丝分裂整个过程中都有同源染色体。图乙细胞是着丝点分裂，细胞的每一极都含有同源染色体，所以是有丝分裂后期。因为2号和6号是复制后的染色体着丝点分裂形成的，所以2号和6号完全一样。绘曲线图时要注意纵坐标含义及数值(1或2)，下降的时期是后期不是末期；绘中期图像时要注意同源染色体及着丝点的位置。答案：(1)ah(2)有丝后染色体的着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为两条子染色体，并在纺锤丝的牵引下向细胞两极移动(3)6它们是由同一条染色体复制后分离形成的(4)efce(5)见下图实验十二观察根尖
14、分生组织细胞的有丝分裂1实验材料的选择(1)类型：选取 占细胞周期比例相对较大的材料。(2)部位：应选分裂旺盛的部位(如根尖的分生区)。(3)时间：必须在分裂旺盛的时间。本实验一般选择生长旺盛、带有分生区的洋葱根尖，且一般在上午10时至下午2时进行实验，此时洋葱根尖分生区细胞处于分裂期的较多。分裂期分裂期2实验操作步骤及分析3.观察(1)先在低倍镜下找到 细胞，其特点是细胞呈 ，排列紧密；再换用高倍镜。若找到长方形细胞，则观察到处于间期的是不再分裂的 细胞(见右图)。(2)观察到的不同时期细胞数目的多少反映出各时期经历时间的长短间期最长，故观察到处于间期的细胞 。(3)同一视野可以看到不同分裂
15、时期的细胞图像，说明同一个体各个细胞分裂不同步。分生区分生区正方形正方形伸长区伸长区最多最多4绘图中期细胞绘图要点：植物细胞形态近正方形、着丝点排列在赤道板上；有染色单体、纺锤体；无核膜、核仁和中心体。5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析：解
16、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：C6以下是几位同学在做“观察植物细胞有丝分裂”实验时的操作情况：甲同学截取5 cm左右的根尖后按规范操作，结果在一个视野中未能找到分生区细胞，他耐心等待后，最终还未能观察到。乙同学截取23 mm根尖解离后立即染色，结果实验效果很差。丙同学将已染色的实验材料立即放在载玻片上观察，也看不清细胞。丁同学在制作装片时，用质量分数为15%的盐酸在10 下解离5 min，然后按正确要求操
17、作，结果在观察时，发现根尖细胞没有分开。分析并回答下列问题：(1)甲操作上的错误是_。要想找到分生区的细胞，应如何操作？_。(2)乙同学操作上的错误是_，看不清细胞的原因是_。(3)丙同学操作上的错误是_。(4)丁同学操作中细胞没有分开，最可能的原因是_。解析：甲的取材太长，根尖结构中只有分生区细胞处于旺盛的分裂状态，应取23 mm为宜，且在解离时已杀死细胞，细胞不可能再分裂。乙同学没有漂洗就染色，残留在根尖细胞中的盐酸会和碱性染液反应，影响染色效果。丙同学没有压片，细胞重叠，透光性差，看不清细胞。丁同学解离的温度(或时间)不够，若在10 时解离，解离时间应适当延长，另外，解离剂应为质量分数为
18、15%的盐酸和体积分数为95%的酒精。答案：(1)截取根尖太长，所取细胞大部分为伸长区细胞转换视野，在其他视野中寻找(2)没有经过漂洗盐酸和碱性染液反应，染色效果差(3)没有经过压片，细胞重叠(4)解离温度低(或解离时间不够或解离剂不合适) 例1(2015年潍坊模拟)甲图为典型的细胞核及其周围部分结构示意图；乙图为有丝分裂过程中一个细胞核中DNA含量变化曲线，则相关叙述正确的是()细胞周期的分析细胞周期的分析A假设甲图代表的细胞处在细胞周期中，则甲图代表的细胞相当于乙图的cd区间B在细胞分裂周期中，既可消失又可重建的结构是甲图中的、，其消失时间是乙图的de区间C在细胞分裂周期中，可重建与消失的
19、结构应为3，其重建时间为0b或fh，其余时间消失D甲图所示结构不可能代表细菌，但细菌分裂过程中也会出现DNA复制解析若甲图代表的细胞处在细胞周期中，则应代表处于细胞周期的间期，即在乙图中的ab或fg段；在细胞周期中，既可消失又可重建的结构是甲图中的、，其消失时间是乙图的bc或gh段；由于甲图具有典型的细胞核，故不可能代表细菌，但细菌分裂过程中也会出现DNA复制。答案D例2用32P标记玉米体细胞所有染色体上DNA分子的两条链，再将这些细胞转入不含32P的培养基中进行组织培养。这些细胞在第一次细胞分裂的前、中、后期，一个细胞中被32P标记的染色体条数和染色体上被32P标记的DNA分子数分别是()有
20、丝分裂过程相关结构的规律性变化有丝分裂过程相关结构的规律性变化解析根据DNA半保留复制的特点判断，用32P标记玉米体细胞所有染色体上DNA分子的两条链，再放在不含32P的培养基中进行组织培养，则第一次有丝分裂前期、中期、后期DNA数目加倍，且每个DNA分子一条链含32P，一条链不含32P，故有丝分裂前、中、后期含32P的DNA数目相等，有丝分裂后期染色体数目加倍，故后期含32P的染色体是前期、中期的2倍。答案A知识归纳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)联系染色体变异：在细胞分裂前期，秋水仙素或低温都可抑
21、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。(4)联系DNA复制与细胞分裂。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，若多次分裂产生的细胞中，只有2个细胞含标记。例3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(G1、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。细胞分裂过程特点分析细胞分裂过程特点分析(1)图A表示的是_(填“动物”
22、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
23、正在进行DNA分子的复制，核DNA含量由2C到4C。(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微讲座十一细胞增殖易错易混分析1细胞分裂过程中的细胞器(1)细胞分裂过程中组成染色体、纺锤体和细胞内的蛋白质以及DNA复制有关的DNA解旋酶和DNA聚合酶、催化转录的RNA聚合酶等，在核糖体上合成。(2)为分裂间期DNA的复制及蛋白质的合成，分裂期纺锤体牵引染色体运动等提供能量的细胞器是线粒体。(3)动物细胞和低等植物细胞分裂过
24、程中与纺锤体的形成有关的细胞器是中心体。(4)高等植物细胞在分裂期末期与细胞板的形成有关的细胞器是高尔基体。(5)分裂活动旺盛的动物细胞中，数量较多的细胞器有线粒体、核糖体、中心体；分裂旺盛的高等植物细胞中，数目较多的细胞器有核糖体、线粒体、高尔基体。2动植物细胞分裂过程的判断(1)细胞分裂过程中出现中心体的不一定是动物细胞，低等植物细胞有丝分裂过程中，纺锤体的形成也与中心体有关。(2)细胞分裂过程中不出现中心体的不一定是植物细胞，也有可能是进行无丝分裂或者二分裂的细胞。3染色体、DNA坐标曲线解读(1)(细胞内)DNA、染色体曲线的比较表示DNA和染色体的曲线有一个最明显的区别：相对数量从2
25、变为4的时候，“斜线增加”指的是DNA复制，该曲线代表DNA含量变化(上面左图)；“竖直增加”为着丝点分裂所致，该曲线代表染色体含量变化(上面右图)。(2)DNA、染色体曲线不同区段对应时期的判定对于各时期的判断，必须找到关键点才能准确进行。根据DNA变化曲线判定各时期的技巧(参阅上图分析)：“斜线增加”的结束点(B点)之前，为间期。竖直向下减少时，若纵轴为每条染色体上DNA含量，则此时为后期；若纵轴为细胞内DNA含量，则此时为末期。根据染色体变化曲线判定各时期的技巧：染色体加倍的为后期，其他时期以此为据推断即可。4图形变形的信息解读将DNA、染色体、染色单体等的含量变化整合到一个图形中，将坐
26、标曲线图转化为柱形图。只要清楚每个时期这三者含量的比例，就能够准确作答。遇到柱形图，要联想到不同形态的染色体中DNA和染色单体含量的比例。纵观染色体的几种形态，“染色体数永远小于或等于DNA分子数，有染色单体存在时，其数量等于DNA分子数。”这个规律是解答柱形图的关键。如图中甲abc212，那么比例数最小的1份b肯定代表染色体数，a、c则代表DNA分子数、染色单体数，具有此种染色体形态的应该是前期或中期。图中乙缺少c，正在进行有丝分裂的细胞中不可能不含DNA，因此，c绝对不是DNA，应该为染色单体。没有染色单体的时候(乙、丙)，若染色体数和DNA分子数加倍了(乙图)，则为后期；若没加倍(丙图)
27、，则为末期或间期(DNA复制前的间期)。可见，将柱形图转化为我们比较熟悉的图形进行分析，实现“图图”转化，可使问题简单化。1.如图为与有丝分裂相关的坐标曲线。相关说法不正确的是()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解析：若纵坐标表示一条染色体中DNA的含量，则ab表示DNA复制，cd表示着丝点分裂，染色体数目加倍，但细胞中DNA含量不变；若纵坐标表示一个细
28、胞中DNA的含量，则ab表示DNA复制，cd表示细胞缢裂成两个子细胞的过程，着丝点分裂发生在bc段，因此D项中ac过程含有丝分裂后期染色体数目加倍的时期。答案：D2处于有丝分裂过程的动物细胞，当中心体移向两极时，染色体数(a)、染色单体数(b)、核DNA分子数(c)可表示为()解析：在动物细胞的有丝分裂过程中，中心体在前期移向两极，前期时细胞中核DNA分子数与染色单体数相等，且是染色体数的两倍。答案：B3如图是某植物细胞有丝分裂一个细胞周期中核内DNA及染色体相对数目(假设正常体细胞的染色体数为2N)的变化曲线。分析曲线并回答问题：(1)实线ABCDEF表示_的数量变化， 虚线abcdef表示
29、_的数量变化。(2)表示有丝分裂后期的区段：实线应为_段，虚线应为_段。(3)实线BE段DNA均为4N，请分析这期间染色体发生的变化：_；_；_。(4)从有丝分裂过程分析，此曲线有一个不科学的地方是_。解析：本题考查细胞有丝分裂过程中染色体和核DNA的变化。(1)细胞分裂间期由于DNA的复制，其数目加倍，而染色体数目的加倍在分裂后期由于着丝点的分裂所致，所以实线为DNA数量的变化，虚线为染色体数量的变化。(2)实线BE段为细胞有丝分裂的前、中、后期，其中DE段为后期；虚线bd段表示有丝分裂后期。(3)BE段染色体的变化形态方面，染色质经高度螺旋形成染色体(BC段，前期)。数量方面，后期由于着丝点分裂使染色体数目加倍(DE段，后期)。位置方面，由四周散乱分布(BC段)在赤道板上有规律集结(CD段)分别移向细胞两极(DE段)。(4)细胞周期中，间期持续的时间应远远长于分裂期持续的时间。答案：(1)核内DNA染色体(2)DEbd(3)染色质高度螺旋为染色体在后期染色体数量加倍染色体位置变化：散乱分布在赤道板上有规律地排列分别移向两极(4)间期持续的时间太短
