全国通用高中生物 一轮复习 第三单元 专题七 细胞的增殖课件PPT

这是一份全国通用高中生物 一轮复习 第三单元 专题七 细胞的增殖课件PPT，共60页。PPT课件主要包含了考情解读，必备知识通关，细胞不能无限长大，操作步骤，无丝分裂，解题能力提升，思路分析▶等内容，欢迎下载使用。
考点1 细胞的生长和细胞周期 必备知识通关 解题能力提升 考法1 细胞周期的分析和判断 考点2 有丝分裂和无丝分裂 必备知识通关 解题能力提升 考法2 有丝分裂的过程和特征分析 易 错 不能准确掌握细胞分裂的特征
“双一流”名校冲刺 实验突破4 实验材料的“一材多用”和“同才异用” 题型剖析3 细胞分裂进程的调控
课标要求描述细胞通过不同的方式进行分裂,其中有丝分裂保证了遗传信息在亲代和子代细胞中的一致性;实验:制作和观察根尖细胞有丝分裂简易装片,或观察其永久装片。
高考怎么考高考常结合具体科研、实践情境考查细胞分裂过程中的物质变化及影响因素,或结合细胞分化、减数分裂等考查有丝分裂的过程及各时期的主要特征,题型既有选择题,又有非选择题。预计2022年高考可能会借助文字或图示信息主要以选择题形式考查细胞周期及相关实验分析,突出对科学探究这一核心素养的考查;或借助细胞分裂图、曲线图等考查有丝分裂各时期的主要特征、核DNA分子或染色体的数量变化等,突出对科学思维这一核心素养的考查。
考点 1 细胞的生长和细胞周期
名师提醒　　本实验的自变量是琼脂块体积的大小,很多学生误以为自变量是NaOH在琼脂块中的扩散速度。核心素养·科学思维[批判性思维]既然细胞越小,细胞相对表面积就越大,细胞的物质运输效率就越高,细胞体积不是越小越好吗?提示:细胞不可能无限小下去,细胞中细胞器的存在需要一定的空间,各种反应也需要在一定的空间内进行,这样才能互不干扰,保证生命活动的有序进行。
2.细胞周期(1)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。(2)图解
名师提醒1.并非所有细胞都有细胞周期,只有连续分裂的细胞才具有细胞周期,如早期胚胎细胞、干细胞、根尖分生区细胞、皮肤生发层细胞等;高度分化的细胞无细胞周期,如神经细胞、成熟红细胞等。2.并非所有进行分裂的细胞都有细胞周期,如进行减数分裂的细胞无细胞周期。3.分裂后产生的子细胞有三种去路:继续分裂、暂不分裂和分化。4.不同种类生物的细胞周期有很大差别。
考法1 细胞周期的分析和判断细胞周期的四种表示方法
核心素养·社会责任思考:如何运用细胞周期的相关知识,进行疾病的预防和治疗?提示:①由于胚胎发育期细胞分裂旺盛,因此,孕妇不能拍X片以及服用一些禁忌药物,应尽量避免接触诱发基因发生突变的因子;②利用特定的药物阻断癌细胞的细胞周期,可以达到一定的治疗效果。
命题角度1　细胞周期的概念和表示方法示例1 [北京理综,3,6分]流式细胞仪可根据细胞中DNA含量的不同对细胞分别计数,研究者用某抗癌药物处理体外培养的癌细胞,24小时后用流式细胞仪检测,结果如图。对检测结果的分析不正确的是A.b峰中细胞的DNA含量是a峰中的2倍B.a峰和b峰之间的细胞正进行DNA复制C.处于分裂期的细胞均被计数在a峰中D.此抗癌药物抑制了癌细胞DNA的复制
思路分析▶解析▶读图知,图中实验组的处理是用某抗癌药物处理体外培养的癌细胞,比较两图可知:a峰对应细胞内DNA相对含量为40,b峰对应细胞内DNA相对含量为80,A正确。癌细胞中DNA相对含量的增加是细胞分裂间期DNA分子复制的结果,复制完成时,DNA分子的相对含量是复制前的2倍,则DNA含量在a、b峰之间的细胞正进行DNA分子的复制,B正确。处于分裂期的细胞已完成DNA的复制,所以应被计数在b峰中,C错误。实验组与对照组相比,b峰对应的细胞数量明显减少,由此可见该药物抑制了DNA的复制,D正确。答案▶C
技巧点拨　　本题以抗癌药物的作用为背景考查有丝分裂过程中细胞内DNA含量的变化规律。解题的关键是正确审读曲线信息,并将之转换为文字信息。由图可知,a峰对应细胞内DNA相对含量为40,b峰对应细胞内DNA相对含量为80,即a、b峰值对应的DNA相对含量正好是2倍关系,而细胞内DNA复制后,在分裂结束之前DNA相对含量都加倍,进而得出相应结论。
命题角度2　细胞周期同步化的方法示例2 [2017全国卷Ⅲ,29,8分]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)。 
思路分析▶欲使细胞周期同步化,首先要明确各时期的主要生理变化,然后针对这些生理变化“量身定做”抑制或阻断方案:
解析▶(1)DNA复制发生在细胞分裂间期,添加适量的DNA合成可逆抑制剂后, DNA合成被阻断,使细胞停滞于间期(S期),而处于分裂期的细胞暂时不受影响。(2)秋水仙素可抑制纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞两极,从而阻断细胞周期,而纺锤体形成于分裂前期,因此经秋水仙素处理的细胞不会被阻断在间期。(3)分裂间期的特点是完成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。答案▶(1)分裂　间(或S)　(2)纺锤体形成　不会　(3)完成DNA复制和有关蛋白质的合成,为分裂期准备物质(答出1点即可)
命题角度3　结合实验考查细胞增殖的影响因素示例3 [2018全国卷Ⅰ,4,6分]已知药物X对细胞增殖有促进作用,药物D可抑制药物X的作用。某同学将同一瓶小鼠皮肤细胞平均分为甲、乙、丙三组,分别置于培养液中培养,培养过程中进行不同的处理(其中甲组未加药物),每隔一段时间测定各组细胞数,结果如图所示。据图分析,下列相关叙述不合理的是A.乙组加入了药物X后再进行培养B.丙组先加入药物X,培养一段时间后加入药物D,继续培养C.乙组先加入药物D,培养一段时间后加入药物X,继续培养D.若药物X为蛋白质,则药物D可能改变了药物X的空间结构
思路分析▶解答本题有两个关键点:一是弄清药物与细胞增殖的关系;二是弄清实验的自变量和对照组。该实验的自变量为加入药物的情况,甲组为空白对照,乙组也可作为丙组的对照。下图中“-”代表抑制,“+”代表促进。解析▶甲组为空白对照组,与甲组曲线相比,乙组细胞数目增加较快,说明乙组中加入了促进细胞增殖的药物X,A正确;丙组细胞数目增加较甲组快,说明加入了促进细胞增殖的药物X,培养一段时间后丙组细胞数目增加又较乙组慢,说明丙组又加入了抑制药物X作用的药物D,B正确;如果乙组先加入药物D,因培养液中无药物X,乙组前期细胞数目不应高于甲组,C错误;药物D可抑制药物X的作用,若药物X为蛋白质,则药物D的作用机理很可能是改变了药物X的空间结构,D正确。答案▶C
命题分析 在高考中以选择题形式对实验条件、实验结果进行分析的试题较少,这类试题能较好地考查考生的获取信息能力、图形分析能力、实验探究能力、逻辑推理和综合运用能力。本题与2017年全国卷Ⅰ第3题(探究CTK、ABA及CTK+ABA对叶片衰老的影响)的命题形式高度吻合,且同样出现在全国卷Ⅰ中,由此不难发现,对于这种能综合考查考生能力的命题形式,高考一般都会予以保留,以体现高考的稳定性和延续性。
考点 2 有丝分裂和无丝分裂
一、有丝分裂1.细胞有丝分裂的过程
误区警示1.二倍体细胞有丝分裂全过程均存在同源染色体,但不联会、不分离。2.姐妹染色单体在间期就已形成,只是呈染色质形态,而染色体形态出现于前期。3.后期若用秋水仙素抑制纺锤体的形成,没有纺锤丝的牵引,细胞中染色体的数目可加倍。4.赤道板与细胞板的区别:赤道板不是细胞结构,是一假想平面,在光学显微镜下看不到;细胞板是一真实结构,光学显微镜下能看到,出现在植物细胞有丝分裂的末期。
2.与有丝分裂紧密相关的细胞器及其生理作用
二、观察细胞的有丝分裂实验1.原理
3.实验注意事项(1)剪取生长旺盛、带有分生区的根尖,剪取长度不宜过长,剪取的时间一般在上午10点至下午2点左右,此时分生区细胞分裂旺盛。(2)解离时间应严格控制。解离时间过短,细胞在压片时不易分散开;时间过长,解离过度,对取出根尖进行染色和制片不利。(3)先漂洗后染色,顺序不能颠倒,否则解离液中的盐酸会干扰染色效果。(4)染色时,染液的浓度和染色时间必须掌握好。染色不能过深,否则视野下会出现一片紫色或红色,无法观察细胞图像。(5)压片时用力必须适度。用力过大会将组织压烂,压碎盖玻片;用力过小则细胞未分散开,二者都将影响观察。
4.实验分析(1)显微镜下观察到的都是死细胞,不能看到细胞分裂的动态变化过程。若视野中找不到处于某一时期的细胞,可通过移动装片从邻近的区域中寻找。(2)在显微镜下观察到处于间期的细胞数目最多,原因是间期历时最长。(3)中期染色体形态稳定、数目清晰,是观察的最佳时期。
核心素养·生命观念思考:镜检时,如何区分根尖不同部位的细胞,以便找到分生区细胞呢?提示:
误区警示1.有丝分裂是真核生物体细胞增殖的主要方式,但不是唯一方式。2.减数分裂是一种特殊的有丝分裂。精原细胞形成精细胞的过程属于减数分裂,精原细胞自身的增殖方式为有丝分裂。3.无论是有丝分裂、无丝分裂、减数分裂还是二分裂,开始的时候都要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成。
考法3 有丝分裂的过程和特征分析1.三看法判断动、植物细胞分裂图
2.各时期的确定方法(1)根据数量关系判断细胞分裂的时期(以二倍体生物为例)
①将上述数量关系转化为柱状图
②根据比例关系判断各时期
（2）根据核DNA分子、染色体和细胞数目加倍或减半的时期进行判断
(3)根据染色体变化识别细胞分裂时期(以动物细胞为例)
3.模型法分析有丝分裂过程中核DNA含量、染色体数、染色单体数和每条染色体上DNA含量的变化
命题角度4　有丝分裂的过程及特点考情回顾 判断正误:[2019江苏,T2A]细胞分裂间期既有基因表达又有DNA复制。(　)[2018全国卷Ⅲ,T2A]成熟个体中的细胞增殖过程不需要消耗能量。(　)[2017海南,T23A]细胞中染色体的数目始终等于DNA分子的数目。(　)[2016全国卷Ⅱ,T2C](题干信息说明:某种物质可插入DNA分子两条链的碱基对之间,使DNA双链不能解开。若在细胞正常生长的培养液中加入适量的该物质)该物质可将细胞周期阻断在分裂中期。(　)[2016海南,T6B、C、D]在植物细胞的细胞周期中纺锤丝出现在分裂间期;(　)细胞周期中染色质DNA比染色体DNA更容易复制;(　)肝细胞的细胞周期中染色体存在的时间比染色质的长。(　)
答案▶1.√　2.×　3.×　4.×(提示:分析可知该物质可将细胞周期阻断在间期)　5.×　√　×(提示:染色体存在于细胞分裂期,细胞周期中分裂间期占比远大于分裂期)示例4 [2017浙江11月选考,14,2分]下列关于观察小鼠骨髓细胞有丝分裂的叙述,正确的是A.前期,分开的中心体之间有纺锤丝相连B.中期,伸展延长的染色质排列在赤道面上C.后期,可观察到核被膜逐渐解体形成小泡D.末期,可观察到由许多囊泡聚集形成的细胞板
思路分析▶解析▶动物细胞有丝分裂前期中心体移向细胞两极,且中心体之间有纺锤丝相连,A正确;动物细胞有丝分裂中期,缩短变粗的染色体排列在赤道面上,B错误;动物细胞有丝分裂前期核被膜逐渐解体为小泡,C错误;植物细胞有丝分裂末期可观察到由许多囊泡聚集形成的细胞板,动物细胞有丝分裂过程中不形成细胞板,D错误。答案▶A
命题角度5　有丝分裂图像的识别和判断示例5 [2017江苏,16,2分]假如右图是某生物体(2n=4)正常的细胞分裂示意图,下列有关叙述错误的是A.该细胞处于减数第二次分裂后期B.若染色体①有基因A,则④有基因A或aC.若图中的②表示X染色体,则③表示Y染色体D.该细胞产生的子细胞中有2对同源染色体
思路分析▶解析▶该生物体的正常体细胞中有4条染色体,图示细胞中有8条染色体,故该细胞处于有丝分裂后期,A项错误;染色体①和④是同源染色体,若①上有基因A,则④上可能有A 或 a,B项正确;染色体③和②是同源染色体,若②表示X染色体,则③表示Y染色体,C项正确;该细胞产生的子细胞中有4条染色体,2对同源染色体, D项正确。答案▶A
命题角度6　有丝分裂过程中染色体和核DNA分子数的变化分析示例6 图甲、图乙分别为某生物的体细胞有丝分裂过程中某一时期的染色体行为变化示意图,图丙、图丁分别为有丝分裂过程中核DNA含量变化和每条染色体上的DNA含量变化曲线图。下列叙述错误的是 A.图甲对应曲线①的CD段,对应曲线②的FG段 B.图乙表示细胞分裂后期染色体行为变化,这一时期曲线①、②有不同的变化 C.图甲所示变化在光学显微镜下难以观察到 D.观察组织细胞有丝分裂时,可用同一细胞来观察图甲、图乙所示的两种时期
解析▶图甲表示染色体的复制,核DNA含量加倍,对应曲线①的CD段,对应曲线②的FG段,A正确;有丝分裂后期每条染色体上的DNA含量减半,但一个细胞中核DNA含量没有减少,B正确;染色体复制发生在间期,在光学显微镜下很难观察到,C正确;在显微镜下不能看到细胞有丝分裂的动态变化过程,因为材料经解离后,细胞已经死亡,D错误。答案▶D
命题角度7　观察根尖分生组织细胞的有丝分裂考情回顾 判断正误:[2019海南,T22A](题干信息:若要观察植物细胞有丝分裂中期的染色体,适宜的材料和染液组合是)大蒜根尖细胞,龙胆紫溶液。(　)[2018江苏,T24C改编]观察细胞有丝分裂——洋葱根尖、龙胆紫溶液等——在高倍镜的同一个视野中,可见分裂前期、中期、后期、末期各时期细胞呈正方形,排列紧密。(　)[2017全国卷Ⅰ,T2C]若要观察处于细胞分裂中期的染色体可用醋酸洋红液染色。(　)
答案▶1.√　2.×　3.√示例7 [2019浙江4月选考,18,2分]在“制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片”活动中,观察到不同分裂时期的细胞如图所示:下列叙述错误的是A.装片制作过程中需用清水漂洗已解离的根尖便于染色B.观察过程中先用低倍镜找到分生区细胞再换用高倍镜C.图甲细胞所处时期发生DNA复制及相关蛋白质的合成D.图丙细胞中的染色体数目比图乙细胞中的增加了一倍
易错 不能准确掌握细胞分裂的特征示例8 如图为某生物正在分裂的细胞部分结构示意图,下列相关叙述正确的是A.该图一定是动物细胞有丝分裂部分结构示意图B.图示细胞中每条染色体上均含有两个DNA分子C.图示细胞可能处于有丝分裂后期D.图示细胞正在完成中心体的复制
正解展示▶图示细胞中含有中心体,可能是动物细胞或某低等植物细胞,A错误;图示细胞具有染色单体,此时每条染色体上均含有两个DNA分子,B正确;图示细胞中染色体散乱分布,中心体正在分别移向细胞两极,该细胞处于有丝分裂前期,C错误;中心体的复制是在间期进行的,D错误。答案▶B错因分析▶审题不仔细,一看到中心体就误认为一定是动物细胞的分裂图像,因而误选A。对细胞分裂过程中各时期的特点理解不到位,或一知半解,对于复杂图像或信息,无法准确获取、鉴别和推断也容易造成误选。
实验突破4 实验材料的“一材多用”和“同材异用”1.洋葱是教材实验中的“一材多用”
2.盐酸和酒精在教材实验中的“同材异用”(1)不同浓度酒精的用途
(2)盐酸在不同实验中的作用
示例9 [2020山东,3,2分]黑藻是一种叶片薄且叶绿体较大的水生植物,分布广泛、易于取材,可用作生物学实验材料。下列说法错误的是A.在高倍光学显微镜下,观察不到黑藻叶绿体的双层膜结构B.观察植物细胞的有丝分裂不宜选用黑藻成熟叶片C.质壁分离过程中,黑藻细胞绿色加深、吸水能力减小D.探究黑藻叶片中光合色素的种类时,可用无水乙醇作提取液
解析▶叶绿体的双层膜结构属于亚显微结构,在电子显微镜下观察才能看到,A正确;黑藻成熟叶片细胞不进行有丝分裂,不能用来观察植物细胞的有丝分裂,B正确;质壁分离过程中,由于原生质体失水缩小,故黑藻细胞绿色加深、吸水能力增强,C错误;光合色素能溶解在无水乙醇或丙酮等有机溶剂中,所以可用无水乙醇溶解和提取黑藻叶片中的光合色素,D正确。答案▶C
示例10 酒精和盐酸是生物实验中常用的试剂。下列有关说法正确的是A.脂肪鉴定过程中需用质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精1:1混合洗去浮色B.用盐酸处理染色质能促使DNA优先与吡罗红结合C.经低温培养的洋葱根尖用卡诺氏液固定后,需用体积分数为95%的酒精冲洗D.在观察植物细胞有丝分裂的实验中,酒精和盐酸混合液主要起固定作用
解析▶脂肪鉴定过程中需用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色,A错误;用盐酸处理染色质可使DNA与蛋白质分离,便于DNA优先与甲基绿结合,B错误;经低温培养的洋葱根尖用卡诺氏液固定后,需用体积分数为95%的酒精进行冲洗,C正确;在观察植物细胞有丝分裂的实验中,盐酸和酒精混合液作为解离液,主要起解离作用,可使组织中的细胞相互分离,D错误。答案▶C
迁移运用　　我们已经知道洋葱是教材实验中的“一材多用”,其实黑藻也可以用于不止一种实验,比如观察叶绿体、质壁分离和复原、叶绿体色素的提取和分离等,也是一种应用范围较广的生物材料。考生在学习备考过程中一定要注意归纳总结、变通理解,打破思维定式,真正做到灵活运用所学知识。
题型剖析3 细胞分裂进程的调控　　细胞分裂呈现周期性,与细胞内某些物质周期性变化相关,也受外界环境因素以及特定化学物质的影响。以细胞分裂进程的调控为素材的高考试题在近几年呈现上升趋势,如2020江苏卷T29考查了细胞癌变与细胞周期调控的相关知识、2020山东卷T5考查了关键蛋白CDK1在细胞周期中的作用、2017全国卷ⅢT29考查了细胞周期同步化的影响因素等。下面就本题型进行深入探讨。
示例11 [2020浙江1月选考,16,2分]下列关于用不同方法处理与培养小鼠骨髓细胞的叙述,正确的是A.用缺乏营养物质的培养液培养,会使M期细胞减少B.用蛋白质合成抑制剂处理,不影响G1期细胞进入S期C.用促进细胞分裂的试剂处理,G2期细胞中染色体数目增加D.用仅含适量3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷的培养液培养,S期细胞的数量增加
解析▶细胞周期是指连续分裂的细胞从一次分裂结束到下一次分裂结束所经历的整个过程。细胞周期包括分裂间期和分裂期(M期)。分裂间期又包括G1期、S期和G2期。用缺乏营养物质的培养液培养细胞,细胞可能会停留在G1期,从而会使M期细胞减少,A正确;G1期发生的主要是合成DNA所需蛋白质的合成和核糖体增生,若用蛋白质合成抑制剂处理,会影响G1期细胞进入S期,B错误;用促进细胞分裂的试剂处理,G2期细胞中染色体数目不变,C错误;用仅含适量3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷的培养液培养细胞,S期含有3H标记的细胞数量增加,但S期细胞数量不变,D错误。答案▶A