2021版高考生物一轮复习第6章细胞的生命历程1细胞的增殖教案新人教版必修1 8页

- 1 - 细胞的增殖 考点一 细胞周期及其表示方法 1.细胞周期的表示方法： 方法 名称 表示方法 说 明 扇形图 间期在前，分裂期在后，顺序不能颠倒 A B C A 表示一个细胞周期 C A B C 不能表示一个细胞周期 直线图 a+b 或 c+d 表示一个细胞周期 b+c 不能表示一个细胞周期 坐标图 a+b+c+d+e 表示一个细胞周期 直方图 A 组 DNA 分子数为 2C，说明 DNA 还没有复制；B 组 DNA 分 子数为 2C～4C，说明细胞正处于 DNA 分子复制时期；C 组 细胞中 DNA 分子数为 4C，DNA 分子已经加倍，说明细胞已 经完成复制 2.细胞周期的特点： (1)不同种类的细胞，细胞周期不一定不同，分裂间期与分裂期所占比例也不一定不同。 (2)细胞周期的大部分时间处于分裂间期，为分裂期进行活跃的物质准备，完成 DNA 分子的复 制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度的生长。 3.细胞周期的影响因素： (1)内因：细胞的种类。 (2)外因：温度、射线、pH、生理或病理状况等。 【高考警示】 细胞分裂产生的子细胞有三个去向 (1)持续分裂，始终处于细胞周期中，保持连续分裂状态，如部分造血干细胞、根尖分生区细 胞等。 (2)暂不分裂，仍具有分裂能力，在一定条件下可以继续分裂，如 T 细胞、B 细胞等。 - 2 - (3)永不分裂，失去分裂能力，分化为其他组织器官，如神经细胞、叶肉细胞等。 【典例】(2017·全国卷Ⅲ)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)。 【解析】(1)DNA 合成发生于细胞周期的间期，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，处于分裂间期的细胞因 DNA 合成被抑制而停滞在间期，处于分裂期的细 胞不受影响而继续细胞周期的运转，最终细胞均会停滞在细胞周期的间期(或 S 期)。 (2)纺锤体形成于有丝分裂的前期，秋水仙素能够抑制纺锤体的形成，使细胞周期被阻断在前 期。经秋水仙素处理的细胞不会被阻断在间期。 (3)在整个细胞周期中，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 期进行物质准备。 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， 为分裂期进行物质准备 (1)DNA 合成阻断法中，最终得到的细胞中核 DNA 数∶染色体(质)数=1∶1。 (2)经过 DNA 合成阻断法和秋水仙素阻断法处理的同种生物的同种细胞再一次进入细胞分裂间 期的时间哪个更长呢？ 提示：经过 DNA 合成阻断法作用的细胞。因为经过 DNA 合成阻断法作用的细胞是从 DNA 复制 间期到下一次分裂的间期；而经过秋水仙素阻断法作用的细胞是从细胞分裂的前期到下一次 分裂的间期。 下列据图描述细胞周期的相关说法正确的是 ( ) - 3 - A.甲图中 b、乙图中 e→f，细胞正在进行 DNA 复制 B.一个完整的细胞周期是指甲图中的 a+b 段或 b+c 段 C.用秋水仙素处理，可使细胞分裂停留在乙图中的 e→f 段 D.细胞中含有染色单体的时间段是甲图中 b、d 全过程或乙图中 e→f 全过程 【解析】选 C。甲图中 b 表示分裂期，乙图中 e→f 表示分裂期，细胞分裂间期进行 DNA 复制 和有关蛋白质的合成，A 项错误；一个完整的细胞周期是指甲图中的 a+b 段或 c+d 段，B 项错 误；秋水仙素能抑制纺锤体的形成，使细胞分裂停留在乙图中的 e→f 段(分裂期)，C 项正确； 图中 b、d 或 e→f 段均表示分裂期，分裂期的后期和末期无染色单体，D 项错误。 【方法技巧】判断一个完整的细胞周期的方法 (1)“先长后短”：一个细胞周期一定要先经过一个长的分裂间期，再经过一个短的分裂期。 (2)“终点到终点”：从完成时开始，到完成时结束，为一个细胞周期。 (3)“先复制后分裂”：一个细胞周期一定要先完成 DNA 分子的复制，才能完成细胞的分裂。 【加固训练】 如图为某高等植物细胞分裂周期图。下列说法正确的是 ( ) A.高尔基体活动旺盛的时期是乙→甲时期 B.甲→乙时期，等位基因分离的同时，非等位基因自由组合 C.秋水仙素作用时期是乙→甲时期 D.染色体数目加倍的时期是甲→乙时期 【解析】选 D。图示甲→乙为分裂期，高尔基体活动旺盛的时期是末期，秋水仙素作用时期是 前期，在甲→乙时期，A 项、C 项错误。题图为植物细胞的有丝分裂周期图，不存在等位基因 分离，非等位基因自由组合的现象，B 项错误。染色体数目加倍的时期是后期，在甲→乙时期， D 项正确。 - 4 - 考点二 有丝分裂各时期的特征 1.细胞周期中几种细胞结构的周期性变化： (1)染色体行为变化规律： ①当有染色单体(前、中期)时，染色体∶染色单体∶DNA=1∶2∶2。 ②当无染色单体(后、末期)时，染色体∶DNA=1∶1。 (2)纺锤体的变化：形成时期为前期，解体时期为末期。 (3)核膜、核仁的变化：解体时期为前期，重建时期为末期。 (4)中心体变化规律(动物细胞、低等植物细胞)： 间期复制→前期移向细胞两极并形成纺锤体→末期平均分到子细胞。 2.通过模型法突破有丝分裂过程中核 DNA、染色体及染色单体数目变化规律(以二倍体为例)： (1)数量变化： 时 期 项 目 分裂 间期 分裂期 前期 中期 后期 末期 着丝点 2n 2n 2n 4n 2n 染色体 2n 2n 2n 4n 4n→2n 染色单体 0→4n 4n 4n 0 0 核 DNA 分子 2n→4n 4n 4n 4n 4n→2n (2)曲线模型： - 5 - ①a→b、l→m、p→q 变化原因都是 DNA 分子复制。 ②g→h、n→o、r→s 变化原因都是着丝点分裂，姐妹染色单体分开，形成子染色体。 ③c→d，r→s 的变化很相似，但时期不同。 ④染色单体数在细胞周期中的起点为 0，终点也为 0。 3.与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用 名称 生物类型 作用时期 生理作用 核糖体 动物、植物 主要是间期 合成相关蛋白质 线粒体 动物、植物 整个细胞周期 提供能量 高尔 基体 植物 末期 与细胞壁(板) 的形成有关 中心体 动物、低等 植物 前期 与纺锤体 的形成有关 【典例】(2019·淄博模拟)图 1、2 表示某种生物细胞有丝分裂过程某时期模式图，图 3 表示 不同时期每条染色体上 DNA 分子数的变化，图 4 表示不同时期染色体和 DNA 的数量关系。下 列有关叙述不正确的是 ( ) A.图 1 细胞中共有 4 条染色体，8 个 DNA 分子；图 2 细胞中共有 0 条姐妹染色单体 B.图 4 中 a 可对应图 3 中的 BC 段；图 4 中 c 可对应图 3 中的 AB 段 C.有丝分裂过程中不会出现题图 4 中 d 所示的情况 D.图 1 细胞处于图 3 中 BC 段；完成图 3 中 CD 段变化的细胞分裂时期是后期 【解析】选 B。图 1 细胞中共有 4 条染色体，8 个 DNA 分子，图 2 细胞中着丝点分裂，姐妹染 色单体分开成为染色体，因此不含姐妹染色单体，A 项正确。图 4 中 a 表示每条染色体含有 1 - 6 - 个 DNA，不能对应图 3 中的 BC 段，图 4 中 c 表示每条染色体含有 1 个 DNA，不能对应图 3 中 的 AB 段，B 项错误。有丝分裂过程中，染色体与 DNA 数目之比为 1∶1 或 1∶2，不会出现图 4 中 d 所示的情况，C 项正确。图 1 细胞中每条染色体含有 2 个 DNA 分子，处于图 3 中 BC 段； 图 3 中 CD 段形成的原因是着丝点分裂，发生在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期，D 项正 确。 (1)若观察细胞中染色体的数目选择在有丝分裂的中期，对应图 1(填“1”或“2”)。 (2)图 3 中 CD 段下降的原因是着丝点分裂，染色单体分离；若曲线纵坐标改为每个细胞中的 核 DNA 数，那么 CD 段下降的原因是 DNA 平均分配到两个子细胞中。 (2019·荆门模拟)人体某种癌细胞核 DNA 含量为 2n，体外培养的癌细胞能不断增殖并保持 遗传稳定性，对培养液中细胞的核 DNA 含量情况进行测定，发现核 DNA 含量有 2n、2n～4n 及 4n 三种类型。以下推测正确的是 ( ) A.处于有丝分裂间期的细胞核 DNA 含量都为 2n B.核 DNA 含量为 2n～4n 的细胞都处于分裂期 C.核 DNA 含量为 4n 的细胞都处于分裂后期 D.若抑制 DNA 复制，核 DNA 含量为 4n 的细胞所占比例减少 【解析】选 D。癌细胞的分裂方式为有丝分裂，核 DNA 含量为 2n 的细胞处于有丝分裂 G1 期， 核 DNA 含量为 2n～4n 的细胞正在进行 DNA 复制，处于有丝分裂 S 期，核 DNA 含量为 4n 的细 胞处于有丝分裂的 G2 期和前、中、后期，若抑制 DNA 复制，核 DNA 含量为 4n 的细胞所占比例 会减少。 有丝分裂各时期的判断方法 (1)根据染色单体变化判断各时期： 染色单体 (2)根据比例关系判断各时期： - 7 - DNA∶染色体∶染色单体= 【加固训练】 1.处于有丝分裂过程中的某动物细胞内的染色体数(a)、染色单体数(b)、DNA 分子数(c) 可用如图所示的关系表示，此时细胞内可能发生着( ) A.纺锤体形成 B.着丝点分裂 C.细胞板形成 D.出现新的核膜 【解析】选 A。纺锤体形成于有丝分裂前期，此时染色体数(a)∶染色单体数(b)∶核 DNA 分子 数(c)=1∶2∶2，A 项正确；着丝点分裂发生在有丝分裂后期，每条染色体上含有 1 个 DNA 分 子，没有染色单体，B 项错误；细胞板出现在植物细胞有丝分裂中，题干中为动物细胞，C 项 错误；新的核膜出现于有丝分裂末期，此时每条染色体上含有 1 个 DNA 分子，没有染色单体， D 项错误。 2.如图是某动物细胞有丝分裂模式图，有关叙述不正确的是 ( ) A.上述细胞有丝分裂的顺序是甲、丁、乙、丙 B.显微镜下观察到最多的细胞处于甲时期 C.开始出现染色体的时期是丁，染色体开始转变成染色质形态的时期是丙 D.若某药物可抑制纺锤体的形成，则它极可能是作用于丙图 【解析】选 D。图中甲为间期，乙为后期，丙为末期，丁为前期，故图中细胞有丝分裂的顺序 为甲、丁、乙、丙，A 正确；细胞周期中，间期历时最长，显微镜下观察处于间期的细胞数目 最多，B 正确；细胞有丝分裂中，染色体出现在前期，消失转变为染色质在末期，C 正确；纺 锤体的形成是在前期，D 错误。 - 8 -