2024届高考生物一轮总复习第四单元细胞的生命历程第10讲细胞的增殖课件

这是一份2024届高考生物一轮总复习第四单元细胞的生命历程第10讲细胞的增殖课件，共49页。PPT课件主要包含了细胞增殖，细胞周期，答案D，答案C，考点二有丝分裂，续上表，无丝分裂，2曲线解读，答案B，实验原理等内容，欢迎下载使用。

第10讲　细胞的增殖 【课标要求】　1.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。2.活动：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。
考点一　细胞增殖和细胞周期
1．生物体的生长与细胞的关系一是细胞的生长增大了细胞的体积；二是细胞分裂增加了细胞的数量。
注：①分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备，完成DNA复制和有关蛋白质的合成，同时细胞适度地生长。②温度、pH等会影响细胞周期的长短，因此，同一细胞的细胞周期是可变的。
1．与细胞周期有关的几种常考图形
(1)以“时间长短”为衡量指标：图1中的a和c、图2中的乙→甲均为分裂间期，其余的为分裂期。(2)以“核DNA含量”为衡量指标：图3中a、a～b处的细胞，以及b处部分细胞，可分别对应图4中的a、b、c，即分别对应G1期、S期、G2期，均属于分裂间期。(3)以“mRNA含量”为衡量指标：G1、G2期均有蛋白质合成，G1期在前，G2期在后。
2．与细胞周期相联系的知识(1)联系基因突变：在细胞分裂间期的S期，DNA复制时容易发生基因突变。(2)联系染色体变异：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加倍，继续进行有丝分裂，可出现多倍体植株。(3)联系细胞癌变：用药物作用于癌细胞的分裂间期，从而使DNA不能复制，可抑制癌细胞的增殖。(4)联系DNA复制为半保留复制：若1个DNA的两条链都被标记，则分裂一次产生的子细胞都含标记。(5)联系免疫：在细胞因子及辅助性T细胞的作用下，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。
考向1　围绕细胞增殖与细胞周期，考查科学思维1．(2022·湖北武汉)某多细胞动物有多种细胞周期蛋白(cyclin)和多种细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK)，两者组成多种有活性的CDK­cyclin复合体，细胞周期各阶段间的转换分别受特定的CDK­cyclin复合体调控。下列叙述错误的是(　　)A．同一生物个体中不同类型细胞的细胞周期时间长短有差异B．减数分裂各阶段的有序转换受不同的CDK­cyclin复合体调控C．抑制某种CDK­cyclin复合体的活性能使细胞周期停滞在特定阶段D．调控不同阶段的CDK­cyclin复合体发挥作用受动物体温的影响
解析：同一生物个体中不同类型细胞的细胞周期持续时间一般不同，A项正确；细胞周期各阶段的有序转换受不同的CDK­cyclin复合体调控，B项正确；由于细胞周期各阶段间的转换分别受特定的CDK­cyclin复合体调控，因此抑制某种CDK­cyclin复合体的活性可使对应阶段的转换受抑制，从而使细胞周期停滞在特定阶段，C项正确；动物体温一般能维持相对稳定，故调控不同阶段的CDK­cyclin复合体发挥作用不受动物体温的影响，D项错误。
考向2　结合细胞周期的拓展，考查科学思维2．(2022·华中师大附中)利用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸来研究细胞周期长短，将用3H标记了的细胞移至普通培养基中培养，取样时间及顺序：A(细胞核被标记) →B(一个被标记细胞X开始进入分裂期)→C(细胞X着丝粒开始分裂)→D(细胞X分裂成两个子细胞，被标记细胞数目在增加)→E(被标记细胞第二次进入分裂期)→F(被标记细胞的比例在减少)→G(被标记细胞的数目在减少)。实验小组对不同间隔时间所取的样品进行放射性检测、计数，统计标记细胞的百分数，得到如下图所示结果。下列叙述错误的是(　　)
A．该细胞分裂一次平均经历的时间约为10 hB．细胞核中被标记的物质DNA在图中A～B期和D～E期时，DNA分子稳定性最低C．F时被标记细胞的比例逐渐减少的原因是原来被标记的细胞死亡消失D．图甲位于图中的C～D期
解析：由B(被标记细胞开始进入分裂期)到E(被标记细胞第二次进入分裂期)的时间等于一个周期，为13－3＝10(h)，A项正确；实验开始时细胞核中被标记的物质是DNA，DNA分子结构稳定性最低的时段是DNA复制的时段，即有丝分裂间期，根据题意可知，B点开始进入分裂期，E点进入第二次分裂期，故AB段和DE段属于间期，DNA分子的稳定性最低，B项正确；依据DNA半保留复制特点，细胞增殖1次，100%的细胞被标记，以后随着细胞增殖次数的增加，不被标记的细胞开始出现并不断增多，所以被标记细胞比例会逐渐减少。G时，由于细胞的衰老、死亡、
脱落，被标记细胞的数目也会逐渐减少，C项错误；图甲细胞为有丝分裂后期，原因是着丝点已分裂，细胞一极有同源染色体，因此图甲分裂状态位于图1的CD段，D项正确。
1．有丝分裂(以高等植物细胞为例)
提醒：①分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备，分裂间期结束后，开始进行有丝分裂。有丝分裂不包括分裂间期。②有丝分裂的前期、中期、后期和末期是人为划分的，它们之间没有明显的界限，是一个连续的过程。③一个细胞有丝分裂成为两个子细胞，每个子细胞中含有的染色体数目与亲代细胞的相等。分裂后形成的子细胞若继续分裂，就进入下一个细胞周期的分裂间期状态。
2．动物细胞和植物细胞有丝分裂的主要区别
3．有丝分裂的意义将亲代细胞的染色体经过复制(关键是DNA的复制)之后，精确地平均分配到两个子细胞中，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的稳定性。
提醒：①无丝分裂和有丝分裂都是真核细胞的增殖方式。②原核生物只能进行二分裂，二分裂既不属于无丝分裂，也不属于有丝分裂。
5．细胞不能无限长大细胞的大小影响物质运输效率，即细胞越大，细胞的表面积与体积的比值越小，物质运输的效率越低，不利于细胞与外界进行物质交换。
1．与细胞有丝分裂有关的细胞器(1)有丝分裂过程中细胞器的作用时期及生理作用。
(2)有丝分裂过程中相关细胞器的分配。①中心体经复制后，均等分配到两个子细胞中。②线粒体等细胞器随机分配到两个子细胞中。
2．有丝分裂过程中细胞结构或物质的周期性变化(1)染色体形态及行为变化。
(2)核DNA、染色体、染色单体的数目变化(以二倍体生物为例)。
提醒：①中心体变化规律：(动物细胞、低等植物细胞)间期复制，前期移向两极并发出星射线形成纺锤体，末期平均分到子细胞。②染色体的数目始终和着丝粒的数目相等；间期DNA复制时，着丝粒数目不变，染色体数目不加倍。③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。
3．细胞周期中核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线分析(1)曲线模型。
4.进行有丝分裂细胞的细胞周期中染色体数与核DNA数比值的变化曲线
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，即分裂间期G2期、有丝分裂前期和中期；GH(DE)段表示有丝分裂后期着丝粒分裂，染色单体消失。
5．根据柱状图判断细胞分裂时期的规律(以二倍体生物为例)
考向1　围绕有丝分裂的过程及特点，考查科学思维1．(2022·山东威海)下图是某人体细胞(部分染色体)及洋葱根尖细胞的有丝分裂模式图，下列相关叙述正确的是(　　)
A．甲为人体细胞的分裂前期，此时染色体已缩小到最低程度B．①在G2期已经复制完成，分裂期时作用于②而影响染色体的移动C．③④均为细胞膜，两种细胞的胞质分裂方式不同D．⑤由前期时核膜解体成的小泡组成，与细胞板的形成有关
解析：细胞分裂中期时，染色体才缩小成最低程度，A项错误；图中甲细胞没有细胞壁，表示动物细胞的有丝分裂，①表示中心体，中心体在G2期已经复制完成，分裂期时作用于染色体的着丝粒而影响染色体的移动，B项正确；图中的③表示细胞膜，④表示细胞壁，C项错误；⑤由高尔基体形成的小泡组成，与细胞板的形成有关，D项错误。
2．(2022·佛山二模)有丝分裂的细胞周期分为分裂间期和分裂期(M期)，分裂间期又分为G1期(DNA合成前期)、S期(DNA合成期)和G2期(DNA合成后期)。为了保证细胞周期的正常运转，细胞自身存在着一系列检验点，只有检测到相应的过程正常完成，细胞分裂才能进入下一个阶段。下列说法正确的是(　　)
A．检验点1的作用是检验DNA分子是否完成复制B．与检验点1相比，在检验点3时细胞中染色体数目加倍C．如果检验点4检测不到的纺锤体的形成，细胞将停在分裂期D．检验点5的作用是同源染色体是否正确分离并到达组胞两极
解析：检验点1时还没有开始进行DNA复制，因此该点作用不是检验DNA分子是否完成复制，A项错误；检验点3时染色体已经完成复制，但两条染色单体共用一个着丝粒，染色体数目没有加倍，B项错误；检测点4属于分裂期，如果没有纺锤体的形成，细胞将停留在分裂期，C项正确；该细胞进行的是有丝分裂，没有同源染色体的分离，D项错误。
考向2　结合有丝分裂的图像或曲线，考查科学思维3．(2022·河北石家庄)图甲表示细胞分裂不同时期每条染色体上DNA含量变化情况，图乙表示处于细胞有丝分裂某个时期的细胞图像。下列说法错误的是(　　)
A．图甲中AB段形成的原因是DNA分子复制B．图甲中CD段时染色体平均分配到了两个子细胞中C．图乙细胞中含有8条染色体、8个核DNA分子、0条染色单体D．图乙细胞的前一时期中着丝粒排列在赤道板上，对应图甲BC段
解析：图甲中经过AB段时，每条染色体上DNA含量加倍，说明DNA分子进行了复制，A项正确；图甲中CD段时，一条染色体上DNA含量由2变为1，这是有丝分裂后期着丝粒分裂的结果，B项错误；图乙细胞中着丝粒分裂，细胞中含有8条染色体、8个核DNA分子、0条染色单体，C项正确；图乙细胞表示有丝分裂后期，它的前一时期即中期应该是着丝粒排列在赤道板上，对应图甲BC段(某一部分)，D项正确。
4．(2022·兴宁)甲、乙、丙三图表示洋葱根尖分生区细胞分裂过程三个时期中染色体和染色单体的数量关系。下列相关叙述正确的是(　　)
A．甲所处的时期中染色体数与核DNA数不同B．乙所处的时期可能存在中心体发出星射线形成纺锤体C．观察细胞中染色体形态和数目最佳的时期是丙所处时期D．若抑制DNA复制，则处在甲时期的细胞数目增多
解析：有丝分裂过程中，没有染色单体的时期，细胞内染色体数与核DNA数相同，A项错误；洋葱为高等植物，无中心体，B项错误；观察染色体形态数目最佳的时期是中期，图中乙所处的时期可能是前期或中期，丙所处的时期为后期，C项错误；若抑制DNA复制，则间期的细胞数目增多，而甲时期是间期，D项正确。
考点三　实验：观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
2．实验步骤(1)洋葱根尖的培养：实验前3～4d，将洋葱放在瓶内装满清水的广口瓶上，让洋葱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。
(3)观察。①低倍镜观察：根据根尖特点找到分生区细胞：细胞呈正方形，排列紧密。②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
2.关于实验的几点提醒(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。根尖分生区细胞的特点：细胞呈正方形，排列紧密，有很强的分裂能力。(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，可以寻找处于不同时期的细胞，联系起来后方可体现出细胞分裂的连续过程。(3)“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．洋葱在生物学实验中的用处
考向　结合观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂，考查科学思维1．(2022·浙江安吉高级中学)下图是在光学显微镜下观察到的洋葱根尖细胞有丝分裂的照片。下列相关叙述错误的是(　　)
A．细胞不同结构成分与染料结合能力不同B．A细胞代表的时期不属于分裂期C．B与D细胞含有的核DNA含量不同D．C细胞中细胞板的形成与高尔基体有关
解析：细胞不同结构成分与染料结合能力不同，染色体易被碱性染料染成深色，A项正确；由图可知，A细胞中核膜、核仁并未消失，所以A细胞处于分裂间期，不属于分裂期，B项正确；B细胞与D细胞内的DNA都经过了复制，二者细胞核DNA含量都是正常体细胞核DNA的2倍，含量相同，C项错误；C细胞中细胞板最终扩展成细胞壁，而高尔基体与细胞壁的形成有关，故C细胞中细胞板的形成与高尔基体有关，D项正确。
2．(2022·深圳一模)某同学观察体细胞含8条染色体的某二倍体动物有丝分裂和减数分裂的永久装片时，均观察到具有姐妹染色单体的细胞，这些细胞共同特点是(　　)A．染色体已完成复制B．含4对同源染色体C．含有16条染色单体D．染色体不位于赤道板
解析：若该装片下能观察到姐妹染色单体，说明染色体已复制完成，A项正确；若该装片为减数第二次分裂前期或中期的细胞，则不含同源染色体，B项错误；若该装片为减数第二次分裂的细胞，经过减数第一次分裂染色体数目减半，则含有4条染色体8条染色单体，C项错误；减数第一、二次分裂中期和有丝分裂中期的染色体均位于赤道板，D项错误。
高考真题体验 1.(2022·浙江卷)“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”实验中，用显微镜观察到的结果如下图所示。下列叙述正确的是(　　)
A．由实验结果推知，甲图细胞是有活性的B．与甲图细胞相比，乙图细胞的细胞液浓度较低C．丙图细胞的体积将持续增大，最终涨破D．若选用根尖分生区细胞为材料，质壁分离现象更明显
解析：能发生质壁分离的细胞应为活的植物细胞，据图分析，从甲到乙发生了质壁分离现象，说明甲细胞是活细胞，A项正确；乙图所示细胞发生质壁分离，该过程中细胞失水，故与甲图相比，乙图细胞的细胞液浓度较高，B项错误；由于有细胞壁的限制，丙图细胞体积不会持续增大，且不会涨破，C项错误；根尖分生区细胞无中央大液泡，不能发生质壁分离现象，D项错误。
2．(2022·湖南卷)洋葱根尖细胞染色体数为8对，细胞周期约12小时。观察洋葱根尖细胞有丝分裂，拍摄照片如下图所示。下列分析正确的是(　　)
A．a为分裂后期细胞，同源染色体发生分离B．b为分裂中期细胞，含染色体16条，核DNA分子32个C．根据图中中期细胞数的比例，可计算出洋葱根尖细胞分裂中期时长D．根尖培养过程中用DNA合成抑制剂处理，分裂间期细胞所占比例降低
解析：图示细胞为洋葱根尖细胞，有丝分裂过程中无同源染色体的分离现象，A项错误；b细胞整齐排列在赤道板上，细胞处于有丝分裂中期，且洋葱根尖细胞染色体数为8对(16条)，有丝分裂中期染色体数目与体细胞相同，但核DNA分子加倍，故b细胞含染色体16条，核DNA分子32个，B项正确；已知细胞周期时间，根据各时期细胞数目所占比例可计算各时期的时间，但应统计多个视野中的比例，图中只有一个视野，无法准确推算，C项错误；细胞在分裂间期的S期进行DNA分子复制，若根尖培养过程中用DNA合成抑制剂处理，会使细胞停滞在分裂间期，故分裂间期细胞所占比例升高，D项错误。
3．(2022·广东卷)用洋葱根尖制作临时装片以观察细胞有丝分裂，下图为光学显微镜下观察到的视野。下列实验操作正确的是(　　)
A．根尖解离后立即用龙胆紫溶液染色，以防解离过度B．根尖染色后置于载玻片上捣碎，加上盖玻片后镜检C．找到分生区细胞后换高倍镜并使用细准焦螺旋调焦D．向右下方移动装片可将分裂中期细胞移至视野中央
解析：根尖解离后需要先漂洗，洗去解离液后再进行染色，A项错误；将已经染色的根尖置于载玻片上，加一滴清水后，用镊子将根尖弄碎，盖上盖玻片后需要用拇指轻轻按压盖玻片，使细胞分散开，再进行观察，B项错误；在低倍镜下找到分生区细胞(呈正方形，排列紧密)后，再换用高倍镜进行观察，此时为使视野清晰，需要用细准焦螺旋调焦，C项正确；分裂中期的染色体着丝粒整齐排列在赤道板上，图示中期细胞位于左上方，故需要向左上方移动装片将分裂中期的细胞移至视野中央，D项错误。