1、第一部分 生命的基础第6讲 细胞的增殖一、考点内容全解（一）本讲考什么1.细胞分裂2. 细胞分裂各期染色体、染色单体及DNA的变化规律分裂间期分裂前期分裂中期分裂后期分裂末期染色体2n*2n2n4n4n2n*染色单体04n*4n4n00DNA2a4a4a4a4a4a2a 有丝分裂从图形上看分裂起点和终点在同一水平线上，但DNA线有一个逐渐上升的过程，原因在于DNA是半保留复制。注：*表示细胞质（二）考点例析例1 细胞有丝分裂过程中，染色单体的形成和出现分别发生于下列哪个时期 A.产生于间期，出现于前期 B.产生于前期，出现于前期和中期 C.产生于间期，出现于前期和中期 D.产生于后期，出现于中
2、期和后期精析 染色单体的特点是由着丝点连接的两条姐妹染色单体，姐妹染色单体一旦分开就成为了一条独立的染色体，不能再称为染色单体。由此特征分析，在细胞分裂间期，染色体复制形成染色单体，延续到中期，后期着丝点断裂，染色单体也不存在了。答案 C特别提示 识图时要特别注意着丝点的特点。考查识图、辩图能力是生物学的基本素质之一。同类变式 在动物细胞有丝分裂中期，若从一极观察可见染色体的排列情况是图中的 （ ） 精析 图象转换能力是本题考查的核心，几何思维能力是解答本题的基础。从平面角度分析，中期时染色体排列于细胞中央，是最容易观察的。但现在从细胞的一极观察，排列在细胞中央的染色体应当是一个平面投影，占满
3、了整个细胞中央，首先排除了A，B、C图象则应为减数分裂的图象，因为它们有明显的染色体配对行为。答案 D解题警示 图文转化是考查能力应用最多的一种方法，本题中最容易使人落入陷阱的是没有注意从细胞的一极观察，而习惯性选择了A。 例2下图是连续分裂的细胞在各个不同时期DNA含量的测定结果，请据图回答： （1）完整的细胞周期从 开始到 为止。 （2）细胞核膜开始解体，核仁逐渐消失，纺锤体形成在 段。（3）着丝点数目加倍，两条染色单体分离在 段。(4)观察和研究染色体形态和数目最好在 段。 (5)从图中可以发现，母细胞与子细胞的细胞核中DNA分子的数量是稳定的，其意义在于 。精析 此题考查有丝分裂过程中
4、DNA的变化情况。对于连续分裂的细胞，完整的细胞周期是指从上一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止。在这个细胞周期中，分裂期又分为四个时期：前期、中期、后期和末期，这四个时期的特点是：前期核膜解体、核仁消失，染色体出现，纺锤体形成；中期染色体着丝点排列在赤道极上，染色体形态固定，数目清晰；后期染色体的着丝点分裂，两个姐妹染色单体分开变成染色体；末期核膜、核仁重新出现，染色体变成染色质，纺锤体消失。新形成的子细胞与母细胞相比，染色体数目没变。答案 (1)e，k (2)bc(或gh) (3)de(或ik) (4)cd(或hi) (5)使生物的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性，对生物的遗传有
5、十分重要的意义。 延伸拓展：本题是图文转化的另一种形式，以曲线的形式表达有丝分裂过程中一个细胞核中DNA的含量变化规律，要看懂曲线变化的生物学含义，必须具备完整的有丝分裂知识体系并善于在新情景中运用。同类变式 处于有丝分裂过程的动物细胞，当中心体移向两极时，染色体数(a)、染色单体数(b)、DNA分子数(c)可表示为精析 本题将常见的细胞分裂图转化为柱形图，考查了学生的思维转化能力，是一类区分度较大的题型。读懂题意犹为重要。中心体移向两极时处于细胞分裂的前期，此时一条染色体上有两条染色单体，则a应为b数目的一半，一条染色单体中有一条DNA分子，则b、c数目一致。答案 B二、能力提升技巧细胞增殖
6、是通过细胞分裂实现的，大部分的细胞增殖主要是通过有丝分裂进行。对有丝分裂的考查集中表现在对细胞分裂图和曲线图各期的判断上。1.细胞分裂图：抓住染色体的变化，这是区分细胞分裂处于何期的主要标志，具体可参见课本或考点内容全解部分的图例。2.曲线图：DNA线：特别要注意在细胞进入分裂期前的间期准备时期，曲线有一个倾斜线，这与DNA分子的半保留复制特点有关。最终结果是曲线的起点和终点在同一水平。染色体图：曲线是典型的“几”字型折线，但结果同样是起点和终点位于同一水平。原因是通过有丝分裂子细胞获得了和母细胞一样的DNA和染色体。. 3.细胞周期的计算与应用明确细胞周期的起始点：从上次分裂结束开始到本次分
7、裂完成为止。有连续分裂现象的细胞才有细胞周期。例3 下图上是植物细胞有丝分裂一个细胞周期中核内染色体数及DNA数量变化的曲线图，下图是显微镜一个视野下根尖生长点细胞分裂图像，请根据图回答下列问题： (1) 图中实线ABCD表示 数量变化，虚线abcd表示 变化。 (2)图中的AB表示 ，相当于下图的 时期(编号)；BC表示 ，C到D表示 。 (3)图中ab 复制后， 未分离， 数未增加，相当右图的 期(编号)；bc表示 分离， 暂时加倍，相当于右图的 期；c到d表示 平均分配到两个细胞中去，每个子细胞 复原，其动态变化过程相当于右图 。 (4)根据上图把有关数据填入下表(F中有8个染色体) 组
8、别前期中期后期末期每个子细胞染色体数目DNA数目染色单体数 (5)AB段曲线为斜线、CD段为折线的原因是-。精析 本题考查了对有丝分裂过程中染色体及DNA特征的掌握，并以曲线的形式表述出来，一定要将它们规律性的变化进行量化处理，最后得，出结论。图、线、表在本题中有综合体现，各自的特点决定了发生规律性变化的结果，题眼是染色体的变化引起其它成分或结构的变化。组别前期中期后期末期每个子细胞染色体数目44884DNA数目88884染色单体数88O0O 答案 （1） DNA 染色体 （2）DNA分子的复制 C DNA数量不变 DNA数量复原 （3）染色体 染色单体 染色体数量 D、E 染色单体 染色体数
9、 F 两套染色体 染色体数 FAC （4）（5）AB段曲线为斜线是因为DNA分子为半保留复制，也即边解旋边复制DNA含量随之有一个逐渐增加的过程，而在CD段随染色体平均分配到两个子细胞中去，而分为两个细胞是在瞬时完成的，故DNA含量会迅速下降一半。例4化疗是控制癌细胞生长的方法之一，药物可以杀死癌细胞。正常骨髓细胞的细胞周期约为40分钟。急性淋巴性白血病白细胞的细胞周期约为2小时到10小时。医院采用化疗的方法最大限度地杀伤肿瘤细胞。下图给出的是一个典型的化疗过程，每4小时给药1次(图中箭头所示)，图中记录了化疗过程中正常细胞和癌细胞的数量变化。（1）指出癌细胞与正常细胞相比的两项不同点。（2）
10、为什么癌细胞最可能发生于高频率分裂的组织(如器官的上皮组织)?（3）据图指出两类细胞在化疗的最初8小时内和化疗给药后的反应(数量变化)。（4）化疗过程中的给药剂量加大或给药周期缩短，癌细胞都会得到更有效的控制。为什么临床上并不这样做? （5）请从理论上对断给药的间隔时间并简述理由。精析本题考查细胞周期的具有应用。从细胞周期考虑，细胞分裂最容易受到影响的是分裂间期，若以白血病细胞周期为10小时计算，由于间期所占时间最长，大约为90%-95%，则间期长度为9小时左右。在此时间内给药对白血病细胞的杀伤力最强。而正常骨髓细胞由于细胞分裂旺盛，细胞周期短，给药只影响其中的某一次分裂，因此受影响相对较小。
11、也正因为如此才会出现图中正常细胞和癌细胞不对称的曲线差异。答案(1)癌细胞不受密度制约因素的限制而不断分裂和生长，无正常细胞的接触抑制现象；癌细胞代谢强度比正常细胞大 (2)遗传物质的改变是细胞癌变的原因之一。在不断分裂的组织中由于DNA的复制等原因，遗传物质变异频率增高 (3)给药的最初8小时内图中两类细胞数量都明显减少，然后又回升，但癌细胞数目的减少量明显多于正常细胞，而回升量少于正常细胞。给药后癌细胞数目的回升量也少于正常细胞。(4)给药剂量加大或给药周期缩短，在有效控制癌细胞的情况下，对正常细胞的杀伤作用太强，可能会引起较强的负作用。（5）由于正常骨细胞的细胞周期短，恢复快，白血病细胞
12、周期长，在第一次给药后，待骨髓细胞恢复正常而白血病细胞尚未恢复前重复给药，从理论上讲可以消灭白血病细胞，所以给药的间隔时间应在2天后10天内。延伸拓展 解答本题一定要明确细胞周期中最容易被终止的阶段是间期，应用上此时给药最好。而细胞周期的计算要清楚各期大约所占时间。三、基础能力测试1、 在制作洋葱根尖细胞有丝分裂装片时，要用1龙胆紫溶液染色，在制作人的口腔上皮细胞装片时，为看清细胞各部分的构造用高锰酸钾溶液染色，两者染色的部分分别是 A都是整个细胞 B染色体和细胞质 C细胞核和细胞质 D染色质和整个细胞2、 正常的细胞有丝分裂首先进行的过程是 A纺缍体的形式 B细胞质的分裂 C. 子细胞的形成
13、和发育 D染色体的复制3、下列关于细胞有丝分裂间期发生的变化，不正确的叙述是 A染色体经过复制、数目加倍 BDNA经过复制，数目加倍 C完成了DNA复制和有关蛋白质的合成 D经过复制形成染色单体4、荣获2001年诺贝尔生理学奖的三位科学家研究发现了调节所有真核有机体细胞周期的关键因子。其中美国的利兰哈特韦尔发现了对各个细胞周期的最初阶段起调控作用的“START”基因，请在下图中指出“START”基因起作用的时期是Aab Bfg Cde Dgh5用光学显微镜观察有丝分裂过程，若从细胞周期的时间考虑，应选择下表中哪种植物作为实验材料植物种细胞周期时间(h)(选项)分裂间期分裂期合计A物种A10.6
14、O.411B物种B180.518.5C物种C16.5218.5D物种D10.42.32.76.在观察下列几类细胞的分裂时，观察不到纺锤丝的有 细菌细胞 骨髓细胞 蛙的红细胞 肝细胞 蓝藻细胞 荠菜的顶细胞 A B C D 7某科学家用标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸，标记尿嘧啶核糖核苷酸研究细胞的分裂，已知相应的细胞周期为20h，两种核苷酸被利用的情况为下图。下列相关叙述中不正确的是A和的利用量，可分别表示细胞中的DNA复制和转录的强度B主要用于蛋白质的合成，则主要作为DNA复制和转录的原料C间期细胞中的细胞核、核糖体、线粒体代谢活跃，712小时可能发生突变DDNA复制速率最快的时间在10h左右，分裂期
15、时间不足8小时8连续分裂的细胞，相邻的两周期可表示为下图。对此不正确的叙述是 A. a+b= 一个细胞周期 Ba段的主要变化是DNA的复制及有关蛋白质的合成Cb+c= 一个细胞周期 Dd段主要完成遗传物质的平均分配四、潜能挑战测试9某同学做有丝分裂实验时检查了正处在分裂各时期的1000个洋葱根尖细胞，发现其中681个处于前期，139个处于中期，23个处于后期，157个处于末期。据此分析洋葱根尖细胞有丝分裂各时期中时间最短的是 A前期 B. 中期 C后期 D末期10. 下图是连续分裂的细胞在各个不同时期DNA含量的测定结果，请根据此图回答 （1）完整细胞周期是从 开始，到 为止。 （2）核膜开始
16、解体，核仁逐渐消失，纺锤体形成是在 。 （3）着丝点分开，两个染色单体分离是在 。 （4）研究染色体的形态和数目最好在 。 （5）从图中可见母、子细胞核中DNA数量是稳定的，其意义是 。11.以下是几位同学在进行细胞分裂实验操，作的情况，请分析： 实验中甲同学从解离液取出材料，立即染色，结果实验效果很差。乙同学将染色的材料立即放在载玻片上观察，也看不清细胞，丙同学将制好的装片直接放在高倍镜下，花了很多时间找不到细胞，丁同学在正确地进行了一系列操作后，镜检时在呈长方形的细胞中无法找到分裂的细胞乙 (1)甲操作上的错误是 ，实验效果差的原因是 。 (2)乙操作上的错误是 ，看不清细胞的原因是 。
17、(3)丙操作上的错误是 。 (4)丁找不到分裂的细胞的原因是 。12.右图为某动物细胞模式图，请据图回答：（1）若此细胞为增殖细胞，本细胞的状态为细胞周期中的 期，理由是 。（2）若此期为G1期，细胞内代谢非常旺盛的部位有 ，理由是 。 ，理由是 。 ，理由是 。 （3）若此时期为S期，经测定发现 成倍增加，同时 的含量也相对增加。 （4）S期结束后进入 期，与G1期相比，这时期代谢旺盛的部位还有 ，因为此期可完成 的倍增。五、答案与点拨1.D.（口腔上皮细胞无细胞分裂，龙胆紫可对染色体染色） 2.D （细胞周期的开始是间期） 3.A （间期染色体复制形成的是染色单体，它们共用一个着丝点） 4
18、.C （细胞周期的开始是调控的最佳时期） 5.D （分裂期时间越长越有利于观察） 6.C （记住常见的有丝分裂和无丝分裂的例子） 7.B （N利用率最高为DNA的复制，P主要是DNA转录形成RNA） 8.C （细胞周期的定义是从上次分裂结束开始） 9.C （个数少所占时间越短） 10.从曲线图上理解细胞各时期的划分。答案（1）F K （2）C-D（前期）（3）E-F（后期）（4）D-E（中期）（5）使生物的遗传物质保持稳定11.有丝分裂过程的观察必须掌握材料的选择和处理。（1）没有经过漂洗 盐酸持续解离，染色差 （2）没有经过压片 细胞重叠 （3）应先操作低倍镜 （4）观察的不是生长点细胞（或观察的不是伸长区）12.明确细胞分裂各期的特点，由于没有染色体的出现，保留核膜，应为间期。答案：（1）间期 有细胞核、核仁，无染色体 （2）11细胞核 完成DNA复制以及合成蛋白质和RNA 10核糖体 合成蛋白质的场所 8线粒体 为合成生物大分子提供能量 （3）DNA 组蛋白 （4）G2期（或合成后期） 9中心体 中心体