2019版高考生物一轮复习第五单元细胞的生命历程第9讲细胞的增殖及相关实验课件中图版.pdf
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1、 第第9讲 细胞的增殖及相关实验讲 细胞的增殖及相关实验 最新考纲最新考纲 1.细胞的生长和增殖的周期性细胞的生长和增殖的周期性()。2.细胞的有丝分裂细胞的有丝分裂()。3.细胞的无丝细胞的无丝 分裂分裂()。4.实验:实验:(1)观察细胞的有丝分裂。观察细胞的有丝分裂。(2)模拟探究细胞表面积与体积的关系。模拟探究细胞表面积与体积的关系。 1.细胞不能无限长大细胞不能无限长大 考点一 细胞的生长和增殖的周期性考点一 细胞的生长和增殖的周期性(5年年4考考) 细胞核细胞核 小小低低 2.细胞分裂方式及判断细胞分裂方式及判断 (1)(1)概念图概念图 无丝分裂无丝分裂有丝分裂有丝分裂减数分裂减
2、数分裂 、 联会和分离联会和分离 减半减半 3.细胞增殖的周期性细胞增殖的周期性 (1)细胞周期细胞周期 连续分裂连续分裂 下次分裂完成下次分裂完成 不同不同 也不同也不同 (2)分裂间期的物质变化分裂间期的物质变化 分裂间期又可划分为分裂间期又可划分为G1期期(DNA合成前期合成前期)、S期期(DNA合成期合成期)和和G2期期(DNA合成后期合成后期), 其主要变化如下:其主要变化如下: G1期:主要进行期:主要进行RNA和有关蛋白质的合成,为和有关蛋白质的合成,为S期的期的DNA复制做准备。复制做准备。 S期:完成期:完成DNA复制复制每条染色体上每条染色体上1个个DNA复制为复制为2个个
3、DNA,且两个,且两个DNA位于两位于两 条染色单体上,两条染色单体由一个着丝点连在一起,即:条染色单体上,两条染色单体由一个着丝点连在一起,即: G2期:合成蛋白质期:合成蛋白质主要是用于形成纺锤丝主要是用于形成纺锤丝(星射线星射线)。 (3)(3)细胞周期的细胞周期的4种常用表示方法种常用表示方法 abca 1.所有细胞都有细胞周期吗?所有细胞都有细胞周期吗? 提示提示 只有连续分裂的细胞才有细胞周期。 只有连续分裂的细胞才有细胞周期。 2.细胞产生的子细胞都将继续分裂吗?细胞产生的子细胞都将继续分裂吗? 提示提示 细胞分裂产生的子细胞有三种去向。 细胞分裂产生的子细胞有三种去向。 继续分
4、裂,始终处于细胞周期中,保持连续分裂状态,如动物红骨髓细胞、植继续分裂,始终处于细胞周期中,保持连续分裂状态,如动物红骨髓细胞、植 物形成层细胞、卵裂期细胞、癌细胞、根尖分生区细胞、芽生长点细胞等。物形成层细胞、卵裂期细胞、癌细胞、根尖分生区细胞、芽生长点细胞等。 暂不分裂,仍具分裂能力,在一定条件下可回到细胞周期中继续分裂,如肝脏暂不分裂,仍具分裂能力,在一定条件下可回到细胞周期中继续分裂,如肝脏 细胞、细胞、T细胞、细胞、B细胞、记忆细胞等。细胞、记忆细胞等。 细胞分化,失去分裂能力,分化为其他组织器官细胞,如骨骼肌细胞、洋葱表细胞分化,失去分裂能力,分化为其他组织器官细胞,如骨骼肌细胞、
5、洋葱表 皮细胞、神经细胞、浆细胞、叶肉细胞、根尖成熟区细胞等。皮细胞、神经细胞、浆细胞、叶肉细胞、根尖成熟区细胞等。 (2018西北工大附中模拟西北工大附中模拟)科学家通过模拟实验探究细胞大小与物质运输的关系,实科学家通过模拟实验探究细胞大小与物质运输的关系,实 验过程:将三个边长分别为验过程:将三个边长分别为1 cm、2 cm、3 cm含有酚酞的琼脂块,浸泡于含有酚酞的琼脂块,浸泡于NaOH溶溶 液液10 min后取出,切成两半,每块后取出,切成两半,每块NaOH扩散的深度如图中阴影所示扩散的深度如图中阴影所示(琼脂块中数据琼脂块中数据 表示未被扩散部分的长度表示未被扩散部分的长度),关于该
6、实验及相关推论叙述正确的是,关于该实验及相关推论叙述正确的是( ) 细胞不能无限长大的原因细胞不能无限长大的原因 A.本实验自变量是不同大小的琼脂块,因变量是本实验自变量是不同大小的琼脂块,因变量是NaOH进入琼脂块进入琼脂块“细胞细胞”的的 深度深度 B.NaOH在边长在边长1 cm的琼脂块内扩散的速率最大的琼脂块内扩散的速率最大 C.通过本模拟实验可说明,细胞体积越小,其相对表面积越小,物质运输的通过本模拟实验可说明,细胞体积越小,其相对表面积越小,物质运输的 效率就越高效率就越高 D.本实验中,本实验中,NaOH扩散进琼脂块的体积与琼脂块总体积之比可以反映细胞的扩散进琼脂块的体积与琼脂块
7、总体积之比可以反映细胞的 物质运输效率物质运输效率 解析解析 本实验自变量是不同大小的琼脂块,因变量是 本实验自变量是不同大小的琼脂块,因变量是NaOH扩散进琼脂块的体积与扩散进琼脂块的体积与 琼脂块总体积之比,琼脂块总体积之比,A错误;据图示可知,错误;据图示可知,NaOH在在3个琼脂块内扩散的速率相同,个琼脂块内扩散的速率相同, B错误;通过本模拟实验可说明,细胞体积越小,其相对表面积越大,物质运输的错误;通过本模拟实验可说明,细胞体积越小,其相对表面积越大,物质运输的 效率就越高,效率就越高,C错误;本实验中,错误;本实验中,NaOH扩散进琼脂块的体积与琼脂块总体积之比扩散进琼脂块的体积
8、与琼脂块总体积之比 可以反映细胞的物质运输效率,可以反映细胞的物质运输效率,D正确。正确。 答案答案 D 模拟探究细胞表面积与体积关系的相关说明模拟探究细胞表面积与体积关系的相关说明 (1)琼脂块大小模拟细胞大小,琼脂块大小模拟细胞大小,NaOH溶液模拟被细胞吸收的物质。溶液模拟被细胞吸收的物质。 (2)物质扩散体积与总体积之比表示物质运输效率。物质扩散体积与总体积之比表示物质运输效率。 (3)在相同时间内,在相同时间内,NaOH在每一琼脂块内扩散的深度基本相同,说明在每一琼脂块内扩散的深度基本相同,说明NaOH在每一在每一 琼脂块内琼脂块内“扩散的速率扩散的速率”是相同的。是相同的。 (4)
9、NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随琼脂块的增大而减小。扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随琼脂块的增大而减小。 (5)实验结论实验结论 细胞体积越大,其相对表面积越小,细胞与周围环境之间物质交换的面积相对越细胞体积越大,其相对表面积越小,细胞与周围环境之间物质交换的面积相对越 小,所以物质运输的效率越低。小,所以物质运输的效率越低。 1.(2017全国卷全国卷,29)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:周期同步化。以下是能够实现动物细胞周期同步化
10、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合成可逆合成可逆 抑制剂,处于抑制剂,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 滞在细胞周期的滞在细胞周期的 期,以达到细胞周期同步化的目的。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 水仙素能够抑制水仙素能够抑制 ,使细胞周期被阻断,即可实现细胞周
11、期同步化。经秋,使细胞周期被阻断,即可实现细胞周期同步化。经秋 水仙素处理的细胞水仙素处理的细胞 (填填“会会”或或“不会不会”)被阻断在间期。被阻断在间期。 细胞周期细胞周期 (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。分裂间期的特点是化。分裂间期的特点是_ _(答出答出1点即可点即可)。 解析 解析 (1)DNA复制发生在细胞分裂间期;复制发生在细胞分裂间期;DNA合成被阻断后,分裂期不受影响,分合成被阻断后,分裂期不受影响,分 裂间期受影响。裂间期受影响。 (2)秋水仙素通过抑
12、制纺锤丝的形成来使细胞中染色体数目加倍,而纺锤丝的形成于有秋水仙素通过抑制纺锤丝的形成来使细胞中染色体数目加倍,而纺锤丝的形成于有 丝分裂前期,因此不会被阻断在间期。丝分裂前期,因此不会被阻断在间期。 (3)分裂间期细胞的特点是分裂间期细胞的特点是DNA的复制和有关蛋白质的合成、细胞体积略有增大。的复制和有关蛋白质的合成、细胞体积略有增大。 答案 答案 (1)分裂 间分裂 间 (2)纺锤体形成 不会纺锤体形成 不会 (3)完成完成DNA复制和有关蛋白质的合成,为分裂期准备物质复制和有关蛋白质的合成,为分裂期准备物质 2.如图表示细胞周期,下列叙述不正确的是如图表示细胞周期,下列叙述不正确的是(
13、 ) A.按箭头所示方向,按箭头所示方向,aa段或段或bb段表示一个细胞周期段表示一个细胞周期 B.染色体的平均分配发生于染色体的平均分配发生于ab段段 C.细胞中细胞中DNA含量的加倍发生在含量的加倍发生在ba段段 D.将癌细胞的细胞周期阻断在将癌细胞的细胞周期阻断在ba段可以治疗癌症段可以治疗癌症 解析解析 本题考查对细胞周期的理解,解题的突破口是细胞周期起点和终点的确定。 本题考查对细胞周期的理解,解题的突破口是细胞周期起点和终点的确定。 ba段、段、ab段分别表示分裂间期和分裂期,细胞周期应是段分别表示分裂间期和分裂期,细胞周期应是bb段。段。 答案答案 A 细胞周期的细胞周期的2点提
14、醒点提醒 (1)分裂间期的特征:间期又分为分裂间期的特征:间期又分为G1期、期、S期、期、G2期,期,G1期进行期进行RNA和有关蛋白质和有关蛋白质 的合成,为的合成,为S期期DNA的复制做准备;的复制做准备;S期合成期合成DNA;G2期进行期进行RNA和蛋白质的合成,和蛋白质的合成, 特别是微管蛋白的合成。特别是微管蛋白的合成。 (2)观察细胞分裂过程中染色体形态、数目的变化时,应选择细胞周期短、分裂期观察细胞分裂过程中染色体形态、数目的变化时,应选择细胞周期短、分裂期 相对较长的细胞;由于分裂间期远比分裂期长,视野中处于间期的细胞数目更多。相对较长的细胞;由于分裂间期远比分裂期长,视野中处
15、于间期的细胞数目更多。 1.有丝分裂过程有丝分裂过程以高等植物细胞为例以高等植物细胞为例(连线连线) 考点二 细胞的有丝分裂和无丝分裂考点二 细胞的有丝分裂和无丝分裂(5年年11考考) 助学巧记助学巧记 细胞有丝分裂各时期特点细胞有丝分裂各时期特点 2.有丝分裂过程中细胞结构的变化有丝分裂过程中细胞结构的变化 (1)染色体形态及行为变化:染色体形态及行为变化: _期期_期期_期期_期期_期期 间间前前中中后后末末 染色质染色质 染色体染色体 (2)有丝分裂过程中相关成分或结构有丝分裂过程中相关成分或结构“加倍加倍”的时期和原因分析的时期和原因分析 成分或结构成分或结构时期时期原因原因 DNA_
16、 染色体染色体_ 中心体中心体_ 细胞核细胞核末期末期新核膜已经形成,细胞质尚未分裂新核膜已经形成,细胞质尚未分裂 间期间期 DNA复制复制 后期后期 着丝粒分裂着丝粒分裂 间期间期中心体复制中心体复制 3.“三看三看”法界定动物和高等植物细胞有丝分裂图像法界定动物和高等植物细胞有丝分裂图像 有有 无无 植物植物 动物动物 细胞板分割细胞板分割 细胞膜缢裂细胞膜缢裂 4.无丝分裂无丝分裂 细胞核细胞核 纺锤丝纺锤丝染色体染色体 蛙的红细胞蛙的红细胞 DNA含量、染色体数、染色单体数及每条染色体上含量、染色体数、染色单体数及每条染色体上DNA分子数变化曲线分析:分子数变化曲线分析: (1)请依次
17、标注图甲丁的纵轴标识内容。请依次标注图甲丁的纵轴标识内容。 (2)上图甲丁中,由于核上图甲丁中,由于核DNA分子复制而引起变化的区段有哪些?分子复制而引起变化的区段有哪些? (3)图甲丁中哪些区段变化原因是图甲丁中哪些区段变化原因是“着丝粒分裂,姐妹染色单体分离形成子染色体着丝粒分裂,姐妹染色单体分离形成子染色体”? 提示提示 (1)甲丁纵轴标识内容依次为甲:甲丁纵轴标识内容依次为甲:DNA含量;乙:染色体数;丙:染色单体数;含量;乙:染色体数;丙:染色单体数; 丁:每条染色体上丁:每条染色体上DNA分子数。分子数。 (2)AB、LM、PQ变化的原因都是核变化的原因都是核DNA分子复制。分子复
18、制。 (3)GH、NO、RS变化的原因都是着丝粒分裂、染色单体分离形成染色体。变化的原因都是着丝粒分裂、染色单体分离形成染色体。 1.真题重组 判断正误真题重组 判断正误 (1)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(2017全国卷全国卷, 2C)( ) (2)人的正常体细胞的分裂次数是有限的人的正常体细胞的分裂次数是有限的(2016海南卷,海南卷,4A) ( ) (3)细胞的有丝分裂对生物性状的遗传有贡献细胞的有丝分裂对生物性状的遗传有贡献(2016全国卷全国卷,1A) ( ) (4)细胞周期中染色质细胞周期中染色质DNA比染色体
19、比染色体DNA更容易复制更容易复制(2016海南卷,海南卷,6C) ( ) (5)细胞中染色体的数目始终等于细胞中染色体的数目始终等于DNA的数目的数目(2017海南卷,海南卷,23A) ( ) 以上内容主要源自教材必修一以上内容主要源自教材必修一 P7680有丝分裂与无丝分裂知识,全面有丝分裂与无丝分裂知识,全面 把握有丝分裂过程及相关物质或结构变化并了解无丝分裂特点和适用范把握有丝分裂过程及相关物质或结构变化并了解无丝分裂特点和适用范 围是解题关键。围是解题关键。(注:高考对本考点的考查大多与减数分裂结合注:高考对本考点的考查大多与减数分裂结合) 2.下列与有丝分裂相关叙述正确的是下列与有
20、丝分裂相关叙述正确的是( ) A.随着着丝粒的分裂,随着着丝粒的分裂,DNA数目加倍数目加倍 B.有丝分裂是真核细胞的主要增殖方式,无丝分裂是原核细胞的主要增殖方式有丝分裂是真核细胞的主要增殖方式,无丝分裂是原核细胞的主要增殖方式 C.与动物细胞有丝分裂方式不同,植物细胞有丝分裂末期可形成赤道板与动物细胞有丝分裂方式不同,植物细胞有丝分裂末期可形成赤道板 D.动物细胞有丝分裂与细胞膜流动性密切相关动物细胞有丝分裂与细胞膜流动性密切相关 解析 解析 随着着丝粒分裂,染色体数目加倍;有丝分裂和无丝分裂均为真核细胞的随着着丝粒分裂,染色体数目加倍;有丝分裂和无丝分裂均为真核细胞的 分裂方式;植物细胞
21、有丝分裂末期可形成细胞板而不是赤道板。分裂方式;植物细胞有丝分裂末期可形成细胞板而不是赤道板。 答案 答案 D 3.真核细胞体积普遍较小,但卵细胞体积为何较大?真核细胞体积普遍较小,但卵细胞体积为何较大? 提示提示 卵细胞的卵黄中贮存了大量营养物质,卵裂初期所需的营养物质由卵黄提 卵细胞的卵黄中贮存了大量营养物质,卵裂初期所需的营养物质由卵黄提 供,不是靠细胞外物质的输入;细胞的表面积与体积之比限制细胞的物质运输,供,不是靠细胞外物质的输入;细胞的表面积与体积之比限制细胞的物质运输, 而卵细胞内部储存了大量的营养物质,可以长得比较大。而卵细胞内部储存了大量的营养物质,可以长得比较大。 1.(2
22、013海南单科,海南单科,5)关于细胞有丝分裂的叙述,正确的是关于细胞有丝分裂的叙述,正确的是( ) A.赤道板是细胞有丝分裂过程中出现的一种结构赤道板是细胞有丝分裂过程中出现的一种结构 B.有丝分裂间期有丝分裂间期DNA复制的过程需要解旋酶的参与复制的过程需要解旋酶的参与 C.有丝分裂中期,发生联会的同源染色体排列在赤道板上有丝分裂中期,发生联会的同源染色体排列在赤道板上 D.在细胞周期中,分裂间期的持续时间通常比分裂期的短在细胞周期中,分裂间期的持续时间通常比分裂期的短 有丝分裂的过程及特点有丝分裂的过程及特点 解析 解析 有丝分裂过程中提到的赤道板只是个位置,没有真正的结构存在,有丝分裂
23、过程中提到的赤道板只是个位置,没有真正的结构存在,A项错误;项错误; 细胞在有丝分裂间期进行的细胞在有丝分裂间期进行的DNA分子复制中的解旋需要酶的参与,分子复制中的解旋需要酶的参与,B项正确;有丝项正确;有丝 分裂过程中没有同源染色体的联会,分裂过程中没有同源染色体的联会,C项错误;在细胞分裂周期中间期占的比例较项错误;在细胞分裂周期中间期占的比例较 大,大,D项错误。项错误。 答案 答案 B 2.如图所示,有关细胞有丝分裂的描述正确的是如图所示,有关细胞有丝分裂的描述正确的是( ) A.具有姐妹染色单体的只有具有姐妹染色单体的只有e B.在在b时期实现了细胞中的时期实现了细胞中的DNA和染
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