資源簡介

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第10講　細胞的增殖
[課程導學]
內容要求 2.3.1.描述細胞通過不同的方式進行分裂，其中有絲分裂保證了遺傳信息在親代和子代細胞中的一致性。實驗：制作和觀察根尖細胞有絲分裂簡易裝片。
與舊教材對比 增：①細胞增殖概念；②明確提出細胞增殖具有周期性。改：①有絲分裂只包括分裂期；②著絲點改為著絲粒。淡化：①無絲分裂由宋體變小字；②細胞不能無限長大的原因。
考點一　細胞增殖和細胞周期
1．細胞增殖
2．細胞周期
(1)模型
[提醒]　①只有連續分裂的細胞才有細胞周期，只分裂一次便不再分裂的細胞沒有細胞周期。
②進行減數分裂的細胞不具有細胞周期。
(2)細胞周期各時期的劃分
①分裂間期
②分裂期(M期)：前期、中期、后期、末期。
(1)能分裂的細胞均有細胞周期。(　　)
(2)只有連續分裂的細胞才有細胞周期，進行減數分裂的細胞不具有細胞周期。(　　)
(3)在細胞周期中，分裂間期持續的時間通常比分裂期持續的時間短。(　　)
(4)人體所有細胞的細胞周期持續時間相同。(　　)
(5)洋蔥的表皮細胞比分生區細胞的增殖周期長。(　　)
(6)原核生物主要進行二分裂，二分裂不是無絲分裂。(　　)
答案：(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)√
(必修1 P111表6－1)不同細胞的細胞周期持續時間如下表(單位：h)，據表分析：
細胞類型 分裂間期 分裂期 細胞周期
蠶豆根尖分生區細胞 15.3 2.0 17.3
小鼠十二指腸上皮細胞 13.5 1.8 15.3
人的肝細胞 21 1 22
人的宮頸癌細胞 20.5 1.5 22
(1)不同生物細胞的細胞周期持續時間____________(填“相同”“不同”或“不一定相同”，下同)，同種生物的不同細胞的細胞周期持續時間
_______________________________________________________________。
(2)顯微鏡下觀察某植物組織的有絲分裂時，大部分細胞處于分裂間期，是因為_____________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________。
(3)若要觀察細胞的有絲分裂，應選擇____________細胞，理由是
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________。
提示：(1)不一定相同　不一定相同　(2)細胞周期中，分裂間期所占的時間長，因此觀察細胞所處時期時，大部分細胞都處于分裂間期　(3)小鼠十二指腸上皮　細胞周期中分裂期所占時間相對較長，容易觀察到處于分裂期的細胞
1．細胞周期的表示方法
2．常和細胞周期聯系的“熱點”
(1)聯系DNA復制：DNA復制為半保留復制，若1個DNA分子的兩條鏈都被標記，則分裂一次產生的子細胞都含標記，而分裂多次產生的細胞中，只有2個細胞含標記。
(2)聯系染色體變異：在細胞分裂的前期，用秋水仙素或低溫處理可抑制紡錘體的形成，出現多倍體細胞。
(3)聯系基因突變：在細胞分裂間期的S期，DNA復制時容易受到內外因素的干擾而發生差錯，即發生基因突變。
(4)聯系細胞癌變：藥物作用于癌細胞，在分裂間期，DNA分子不能復制，可抑制癌細胞的無限增殖。
(5)聯系免疫：在細胞因子的作用下，被抗原刺激后的B細胞將進入細胞周期迅速分裂，使細胞周期縮短。
突破1 細胞分裂方式及細胞周期分析
核心素養 科學思維
1．(2022·黑龍江哈爾濱開學考試)下圖為有關細胞分裂的概念圖，下列說法正確的是(　　)
A．①過程中無紡錘體和染色體出現，不發生DNA復制
B．蛙的紅細胞能通過①方式增殖，人的紅細胞能通過②方式增殖
C．②過程有利于維持親子代細胞遺傳物質的穩定性
D．③過程中也具有細胞周期，精原細胞以②或③的方式增殖
解析：選C。①表示無絲分裂，該過程中無紡錘體和染色體出現，也沒有核膜、核仁的周期性消失與重建，但發生DNA復制，A錯誤；①表示無絲分裂，蛙的紅細胞以此種方式增殖，通過②方式增殖的細胞具有細胞周期，②表示有絲分裂，但是人的紅細胞是高度分化的細胞，無細胞周期，不能進行有絲分裂，B錯誤；②表示有絲分裂，其意義是有利于維持親子代細胞遺傳物質的穩定性，C正確；只有連續進行有絲分裂的細胞才有細胞周期，③表示減數分裂，其不具有細胞周期，D錯誤。
2.右圖是細胞周期的示意圖。G0期是具有分裂能力的細胞反復分裂數次之后處于停止分裂狀態的時期，M期為分裂期，G1期主要進行RNA和有關蛋白質的合成，S期主要進行DNA的復制，G2期為有絲分裂的準備期，還有一些RNA和有關蛋白質的合成。下列敘述錯誤的是(　　)
A．一個完整的細胞周期為G1期→S期→G2期→M期
B．相同抗原再次入侵時會將處于G0期的記憶細胞激活
C．S期DNA復制后染色體數目加倍，為M期的進行提供所需物質
D．處于G1期的細胞數量遠多于處于(M＋G2)期的細胞數量
解析：選C。S期主要進行DNA復制，為M期的進行提供所需物質，但染色體數目不加倍，C錯誤。
突破2 細胞周期相關知識拓展
核心素養 科學思維
3．(2022·山東德州高三期末)某熒光染料能與DNA特異性結合并釋放熒光，熒光強度和DNA含量成正比，流式細胞儀可根據熒光強度進行細胞計數。某研究小組用DNA合成抑制劑處理連續分裂的細胞，一段時間后用流式細胞儀檢測，檢測結果最可能為(　　)
解析：選A。熒光強度與DNA含量成正比，對比A、B、C、D四幅圖可以看出熒光強度為2時，DNA加倍，用DNA合成抑制劑處理連續分裂的細胞，則DNA數量不加倍，峰值集中在熒光強度為1所在位置，A符合題意。
4．(高考全國卷Ⅲ)利用一定方法使細胞群體處于細胞周期的同一階段，稱為細胞周期同步化。以下是能夠實現動物細胞周期同步化的三種方法。回答下列問題：
(1)DNA合成阻斷法：在細胞處于對數生長期的培養液中添加適量的DNA合成可逆抑制劑，處于______期的細胞不受影響而繼續細胞周期的運轉，最終細胞會停滯在細胞周期的________期，以達到細胞周期同步化的目的。
(2)秋水仙素阻斷法：在細胞處于對數生長期的培養液中添加適量的秋水仙素，秋水仙素能夠抑制________________________，使細胞周期被阻斷，即可實現細胞周期同步化。經秋水仙素處理的細胞________(填“會”或“不會”)被阻斷在分裂間期。
(3)血清饑餓法：培養液中缺少血清可以使細胞周期停滯在分裂間期，以實現細胞周期同步化。分裂間期的特點是__________________________________
________________________________________________(答出1點即可)。
答案：(1)分裂　分裂間　(2)紡錘體形成　不會　(3)為分裂期進行活躍的物質準備，完成DNA分子的復制和有關蛋白質的合成，細胞有適度的生長
考點二　有絲分裂和無絲分裂
1．有絲分裂過程(以高等植物細胞為例)[連一連]
[提醒]　(1)赤道板是一種假想平面，不是細胞結構，在光學顯微鏡下看不到。
(2)細胞板是一種真實結構，在光學顯微鏡下能看到，出現在植物細胞有絲分裂末期。
(3)有絲分裂后期染色體的著絲粒一分為二，是受生物體內遺傳物質控制的一種生理活動，不是由紡錘絲牽引所致。
2．動植物細胞有絲分裂的主要區別
[提醒]　有絲分裂過程中中心體經復制后，均等分配到兩個子細胞中，而線粒體、葉綠體等細胞器隨機、不均等分配到兩個子細胞中。
3．有絲分裂的特征和意義
4．無絲分裂的過程及特點
[提醒]　無絲分裂也為真核生物體細胞的分裂方式，不同于細菌的二分裂，不利于遺傳物質的均等分配。
(1)細胞內染色體的存在狀態可作為判斷有絲分裂各時期的依據。(　　)
(2)分裂間期細胞核的主要變化是DNA的復制和有關蛋白質的合成。(　　)
(3)DNA的復制和中心粒的倍增可能發生在同一時期。(　　)
(4)有絲分裂后期，著絲粒分裂導致DNA的數目是染色單體數目的兩倍。(　　)
(5)動植物細胞有絲分裂的不同體現在前期和后期。(　　)
(6)著絲粒分裂是紡錘絲牽拉開的。(　　)
答案：(1)√　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×　(6)×
1．(必修1 P115思維訓練)細胞越大，細胞的表面積與體積的比值________，物質的運輸速率越________。
提示：越小　小
2．(必修1 P115蛙的紅細胞無絲分裂示意圖)右圖所示分裂方式有DNA復制過程嗎？沒有形成染色體和紡錘體的缺點可能是什么？
_______________________________________________________________。
提示：有DNA復制過程。缺點是不能保證遺傳物質均分
1．細胞周期中相關成分或結構加倍的時期和原因
2．與有絲分裂有關的細胞器及其生理作用
名稱 生物類型 作用時期 生理作用
核糖體 動物、植物 主要是分裂間期 合成相關蛋白質
線粒體 動物、植物 整個細胞周期 提供能量
高爾基體 植物 末期 與細胞壁(板)的形成有關
中心體 動物、低等植物　 　 前期 與紡錘體的形成有關
3.細胞分裂周期過程中核DNA、染色體、染色單體含量變化曲線分析
(1)曲線模型一
曲線解讀
項目 上升段的變化原因 下降段的變化原因
核DNA 分裂間期(S期)DNA復制，核DNA數目加倍 末期結束，細胞一分為二，核DNA數目減半
染色體 后期著絲粒分裂，染色體數目加倍 末期結束，細胞一分為二，染色體數目減半
染色單體 分裂間期(S期)DNA復制，染色單體形成 后期著絲粒分裂，姐妹染色單體分離，染色單體消失
(2)曲線模型二
4．根據柱狀圖判斷細胞分裂時期的規律(以二倍體生物為例)
(1)根據染色單體變化判斷各時期
染色單體
(2)根據比例關系判斷各時期
＝
突破1 有絲分裂各時期的特點
核心素養 生命觀念
1．(2022·江西贛州期中聯考)右圖表示真核細胞一個細胞周期中染色體的行為變化，下列有關敘述正確的是(　　)
A．姐妹染色單體的形成發生在c～d時期
B．植物細胞中，d～e時期細胞中央將出現細胞板
C．b～b可以表示一個完整的細胞周期
D．細胞中的DNA含量加倍是在e～a時期，細胞中染色體數目加倍是在b～c時期
解析：選C。姐妹染色單體的形成發生在b～c時期，A錯誤；植物細胞分裂末期，即a～b時期，細胞中央將出現細胞板，B錯誤；細胞周期是指連續分裂的細胞從一次分裂完成時開始，到下一次分裂完成時為止，題圖中b～b可以表示一個完整的細胞周期，C正確；細胞中的DNA含量加倍是在b～c時期(分裂間期)，細胞中染色體數目加倍是在e～a時期(后期)，D錯誤。
2．(2022·武漢高三聯考)下圖為動物和植物細胞的有絲分裂示意圖。據圖分析，下列敘述正確的是(　　)
A．圖甲表示動物細胞分裂前期，圖乙表示植物細胞分裂后期
B．⑤聚集成為赤道板，需要高爾基體參與
C．甲細胞在細胞分裂間期進行①的復制
D．甲細胞在分裂前期由①發出星射線，乙細胞在分裂前期也會發生這一過程
解析：選C。根據細胞壁的有無和星射線可以判斷甲細胞為動物細胞，乙細胞為植物細胞。根據甲細胞中有清晰的染色體，且中心體向細胞兩極移動，發出星射線，判斷甲細胞處于分裂前期，根據乙細胞中細胞板的形成判斷其處于分裂末期，A錯誤；⑤聚集成為細胞板，而非赤道板，B錯誤；中心體的復制發生在分裂間期，C正確；植物細胞的紡錘體是由細胞兩極發出的紡錘絲形成的，D錯誤。
“三看法”界定動物和高等植物細胞有絲分裂圖像
　
突破2 有絲分裂過程中染色體、核DNA數量的變化
核心素養 科學思維
3．(2021·高考全國卷乙)果蠅體細胞含有8條染色體。下列關于果蠅體細胞有絲分裂的敘述，錯誤的是(　　)
A．在間期，DNA進行半保留復制，形成16個DNA分子
B．在前期，每條染色體由2條染色單體組成，含2個DNA分子
C．在中期，8條染色體的著絲粒排列在赤道板上，易于觀察染色體
D．在后期，成對的同源染色體分開，細胞中有16條染色體
解析：選D。在后期，著絲粒分裂，姐妹染色單體分開，成為2條子染色體，由紡錘體牽引著分別向細胞的兩極移動，染色體數目加倍為16條，成對的同源染色體的分開發生在減數分裂Ⅰ后期，D錯誤。
4．(2022·陜西長安高三月考)右圖為與有絲分裂相關的坐標曲線。下列相關說法不正確的是(　　)
A．若縱坐標表示一條染色體中DNA的含量，則c～d過程細胞中核DNA的含量不變
B．若縱坐標表示一個細胞中核DNA的含量，則e點時一條染色體中DNA的含量與a點相同
C．若縱坐標表示一條染色體中DNA的含量，則a～c過程染色體數目不變
D．若縱坐標表示一個細胞中核DNA的含量，則a～c過程染色體數目不變
解析：選D。若縱坐標表示一個細胞中核DNA的含量，則a～c過程表示有絲分裂前的間期、有絲分裂前期、中期、后期和末期，在后期著絲粒分裂，染色體數目加倍，D錯誤。
5．(不定項)(2022·山東新泰月考)圖1和圖2表示進行有絲分裂細胞的細胞周期各時期染色體和核DNA的數量關系，下列有關敘述錯誤的是(　　)
A．觀察染色體形態和數目的最佳時期處于圖1的CD段
B．圖1中BC段的細胞染色體數目加倍，但核DNA含量不變
C．圖2中a對應圖1中的AB段，c對應圖1中的EF段
D．有絲分裂過程不會出現圖2中d所示的情況
解析：選BC。題圖1中BC段形成的原因是DNA復制，此時細胞中染色體數目不變，但核DNA含量加倍，B錯誤；題圖2中a表示有絲分裂后期、末期，對應圖1中的EF段，c表示G1期，對應圖1中的AB段，C錯誤。
[事實概述類]
1．[2020·江蘇，T29(2)節選]細胞有絲分裂的重要意義在于通過
_______________________________________________________________，
保持親子代細胞之間的遺傳穩定性。
答案：染色體正確復制和平均分配
2．多數抗腫瘤藥物是細胞周期特異性藥物，作用于細胞分裂間期或分裂期。長春新堿作用于分裂期，抑制癌細胞分裂，則長春新堿可能的作用機制：
_______________________________________________________________
__________________。
答案：抑制紡錘體形成(抑制著絲粒分裂等)
3．在光學顯微鏡下觀察同處于分裂末期的動物腸上皮細胞與洋蔥根尖細胞，在形態上最主要的區別是___________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________。
答案：動物腸上皮細胞細胞膜從細胞中部向內凹陷，細胞縊裂；洋蔥根尖細胞在細胞中央形成細胞板
4．細胞周期中染色質和染色體周期性變化的意義是
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________。
答案：有利于復制后的染色體平均分配進入兩個子細胞中
[原因分析類]
5．觀察用甲紫溶液染色的洋蔥表皮細胞，看不到染色體的原因是
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________。
答案：只有處于分裂狀態的細胞(如分生區組織細胞)才能看到染色體，洋蔥表皮細胞不再進行分裂
6．G1期、S期、G2期細胞中發生的代謝反應存在差異，其根本原因是
_______________________________________________________________。
答案：不同時期細胞中基因的表達存在差異(基因的選擇性表達)
7．選擇發育狀況相同的青蛙的胚胎細胞，均分為甲、乙兩組。甲組用含有3H標記的尿嘧啶核糖核苷酸的培養基進行培養，乙組用含有3H標記的胸腺嘧啶脫氧核糖核苷酸的培養基進行培養，一段時間后，帶有放射性標記的細胞比例比較大的是________組，原因是_________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________。
答案：甲　活細胞都可以利用3H標記的尿嘧啶核糖核苷酸進行轉錄，而只有分裂的細胞才能利用3H標記的胸腺嘧啶脫氧核糖核苷酸進行DNA復制
[開放思維類]
8．下圖是不同濃度氯化鎘(CdCl2)對龍葵根尖細胞有絲分裂指數(處于分裂期的細胞占細胞總數的百分比)的影響。
圖中對照組中CdCl2濃度為________。對照組中有絲分裂指數只有10%左右的原因是______________________________________________________。由圖可以得出的實驗結論是______________________________________________
_______________________________________________________________。
答案：0　分裂期占細胞周期的時間較短，故處于分裂期的細胞數目較少　CdCl2能抑制龍葵根尖細胞的有絲分裂，且隨濃度升高，抑制程度增大
考點三　觀察根尖分生區組織細胞的有絲分裂
1．實驗原理
2．實驗步驟
3．實驗關鍵
實驗材料的選擇 類型 選取分裂期占細胞周期比例相對較大的材料
部位 選取分裂旺盛的部位(如根尖、莖尖的分生區)
時間 必須在分裂旺盛的時間
操作注意事項 解離時間 太短 細胞間質未被完全溶解，壓片時細胞不易分散
過長 細胞解離過度、根尖酥軟，影響染色
漂洗時間 適宜 洗去多余的藥液，防止解離過度而影響染色
染色時間 太短 染色體或染色質不能完全著色
過長 使其他部分也被染成深色，無法分辨染色體
壓片力度 過輕 細胞未分散開
過重 將組織壓爛
1．(2022·山東濟南高三月考)下圖是關于觀察洋蔥根尖分生區組織細胞有絲分裂實驗的部分操作，下列評價合理的是(　　)
A．剪取洋蔥根尖2～3 mm，因為該區域屬于根毛區，細胞有絲分裂旺盛
B．該實驗步驟中唯一錯誤的是在②和③之間缺少用清水漂洗這一環節
C．在觀察的圖像中，甲、乙屬于分生區的細胞，細胞已死亡
D．統計圖⑧中處于分裂期的細胞數目可計算細胞周期的長短
解析：選C。洋蔥根尖2～3 mm的區域屬于分生區，A錯誤；在②和③之間應增加清水漂洗這一環節，而③和⑤之間的清水漂洗環節應刪除，B錯誤；分生區的細胞呈正方形，細胞經解離已死亡，C正確；統計處于分裂期的細胞數目，只能推算出分裂間期和分裂期所占時間的比例，無法知道細胞周期的長短，D錯誤。
2．(2022·福建閩侯月考)在“觀察根尖分生區組織細胞的有絲分裂”實驗中，三位實驗人員制作洋蔥根尖裝片的操作步驟如下表所示(“＋”表示操作，“－”表示未操作)：
實驗人員 操作
取材 解離 漂洗 染色 制片
甲 根尖1～3 mm處 － ＋ ＋ ＋
乙 根尖1～3 mm處 ＋ － ＋ ＋
丙 根尖5～7 mm處 ＋ ＋ ＋ ＋
則甲、乙、丙觀察到的實驗現象分別是(　　)
A．細胞重疊、染色體著色很淺不清楚、細胞分散染色體清楚
B．細胞分散但看不到染色體、染色體著色清楚、細胞分散染色體清楚
C．細胞重疊、染色體著色很淺不清楚、細胞著色清楚但看不到染色體
D．染色體著色很淺不清楚、細胞分散染色體清楚、細胞分散染色體清楚
解析：選C。解離的目的是用藥液使細胞分散開，甲未解離，細胞相互重疊；漂洗的目的是洗去藥液，防止解離過度影響染色，乙未漂洗，影響染色效果，染色體著色很淺不清楚；根尖 5～7 mm處為伸長區細胞，已失去分裂能力，染色體呈染色質狀態，觀察不到染色體。
根尖≠根尖分生區
洋蔥根尖包括根冠、分生區、伸長區、成熟區，其中分生區細胞呈正方形、排列緊密，細胞分裂旺盛，適宜選作有絲分裂觀察材料，而其他區域細胞已分化，不再進行分裂，故不宜選作有絲分裂觀察材料。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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