1、第6章 细胞的生命历程 第1节 细胞的增殖 概念认知自主学习一、细胞增殖 1.概念:细胞通过_增加细胞数量的过程。2.过程:细胞增殖包括_和_两个连续过程。二、细胞周期 1.概念:(1)条件:_的细胞(2)起止:一次分裂完成时开始_时为止 细胞分裂 物质准备 细胞分裂 连续分裂 下一次分裂完成 2.细胞变化:三、有丝分裂 1.高等植物细胞的有丝分裂过程及各个时期的特点:(1)有丝分裂正确的顺序是:_(用数字序号)(2)图中字母代表细胞的结构:A:_ B:染色体 C:_ D:细胞板 纺锤丝 核膜 2.动植物细胞有丝分裂的区别:3.有丝分裂的意义:亲代细胞的_经过复制之后,精确地平均分配到两个 子
2、细胞中。由于染色体上有遗传物质_,因而在细胞的亲代和子代之间保持 了遗传的稳定性。不同点植物细胞动物细胞前期 纺锤体形成方式不同由细胞两极发出_构成纺锤体由位于细胞两极的两组中心粒周围发出 _构成纺锤体末期 细胞质分裂方式不同细胞板向四周扩展形成 _,分成两个子细胞由细胞膜_,缢裂成两个子细胞纺锤丝 星射线 细胞壁 向内凹陷 染色体 DNA【警示】有丝分裂是真核细胞进行分裂的主要方式,原核细胞不进行有丝分裂。【质疑批判】牛从受精卵发育成一个胚胎的过程中主要依赖于细胞增殖,细胞增殖过程中发 生如下变化:前期进行染色体的复制。前期中心体发出星射线组成纺锤体。中期每条染色体的着丝粒排列在赤道板上。后
3、期着丝粒分裂,移向两极的染色体数量和形态不一定相同。末期细胞中央出现细胞板。你的判断:正确的变化有_ 【思维激活】1.小明同学观察到某细胞在分裂的某一时期细胞膜向内凹陷,你认为该同学观察的细胞是什么细胞?处于什么时期?提示:动物细胞,有丝分裂末期。2.高等植物细胞有丝分裂后期着丝粒分裂后,此时细胞中的染色体数目与中期相比有何变化?提示:染色体数目加倍。【教材开发】P117 概念检测 问题:洋葱根尖细胞中有16条染色体,分裂间期进行染色体复制后染色体的数目是多少条?染色体形态发生怎样的变化?提示:16。染色体从不含姐妹染色单体的形态变为含两条染色单体的形态。能力形成合作探究学习任务一:细胞周期【
4、情境探究】癌症晚期通常使用化学药物治疗“化疗”,大多数化疗药物主要是通过阻止DNA的合成抑制细胞增殖,从而起到杀伤细胞的作用。思考:化疗药物发挥作用的时间在什么时期?提示:细胞分裂的间期。【探究活动】(科学探究模型与建模)1.直线模型:模型分析:时期区段分裂间期a、c分裂期b、d细胞周期a+b、c+d探讨:上图中的b+c能否表示一个细胞周期?为什么?提示:不能,因为细胞周期是从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止。2.扇形模型:模型分析:时期区段分裂间期B分裂期CA细胞周期ABCA【易错陷阱】有关细胞周期的两个误区(1)误认为细胞周期的时间是固定的。细胞周期不是一个固定值,不同种类的细胞
5、细胞周期长短不同。(2)误认为细胞周期中各时间是间断的。细胞周期是一个连续的过程,一个完整的细胞周期包括间期和分裂期。【知识拓展】细胞分裂间期的划分 G1期:又称DNA合成前期,主要进行RNA和有关蛋白质的合成,为S期DNA的复制做准备。S期:又称DNA合成期,主要进行DNA的复制。G2期:又称DNA合成后期,主要进行RNA和蛋白质的合成,特别是微管蛋白的合成,为分裂期做准备。【素养案例】1.下表为不同种类细胞的细胞周期持续时间(h),据表分析,相关叙述错误的是()细胞种类分裂间期分裂期细胞周期甲15.32.017.3乙13.51.815.3丙21122丁20.51.522A.一个细胞周期包括
6、分裂间期和分裂期 B.甲细胞分裂期的时间比丁细胞的长 C.细胞周期中分裂间期的时间比分裂期的长 D.观察有丝分裂过程时选择丙类型的细胞最好【思维流程】【解析】选D。细胞周期是连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始到下一次分裂完成时为止,包括分裂间期和分裂期,A项正确。据表格可知:甲细胞分裂期的时间是2.0 h,丁细胞的分裂期是1.5 h,B项正确。不同的细胞的分裂间期时间都比分裂期长,其分裂间期时长占细胞周期的90%95%,C项正确。观察有丝分裂过程选择分裂期占细胞周期比例越大越好,选乙细胞最好,故D错误。【素养迁移】若将乙细胞置于较低温度下,细胞周期将如何变化?提示:细胞周期变长,因为酶活性降
7、低。2.如图为洋葱根尖分生区某一连续分裂的细胞分裂时间图,下列说法正确的是()A.图中的AB+BC或CD+DE可表示一个完整的细胞周期 B.BC段主要发生DNA的复制和有关蛋白质的合成 C.应选择BC段或DE段的细胞来观察染色体的形态和数目 D.细胞分裂结束染色体数目是体细胞的一半发生在CD段或EF段【解析】选B。图中的BC+CD或者DE+EF可表示一个完整的细胞周期,A错误;BC段为细胞分裂间期,此期主要发生DNA的复制和有关蛋白质的合成,B正确;细胞分裂中期染色体形态稳定、数目清晰,是观察染色体形态和数目的最佳时期,对应图中的AB、CD、EF段,C错误;图示为洋葱根尖细胞,进行的是有丝分裂
8、,有丝分裂的结果不会造成染色体数目减半,D错误。【题后反思】细胞周期的其他模型 (1)A组细胞未进行DNA复制。(2)B组细胞处于分裂间期正在进行DNA复制。(3)C组细胞处于分裂期。学习任务二:有丝分裂各时期的特征 【情境探究】结合动植物细胞有丝分裂过程的模型探究:【探究活动】(科学思维归纳与概括)1.动植物细胞有丝分裂共同的特征:时期核膜、核仁染色体纺锤体前期消失染色质转化为染 色体,含有染色单体、散乱分布出现中期无含有染色单体、染色体 着丝粒排列在赤道板上有后期无着丝粒分裂,染色单体 变成染色体移向细胞的两极有末期出现染色体解旋形成染色质消失探讨:(1)有丝分裂后期移向两极的染色体的形态
9、和数目有什么特点?并说明你的理由。提示:形态和数目相同,两条染色体是通过复制产生的。(2)如果使用某药物抑制纺锤体形成,对细胞有丝分裂有什么影响?提示:没有纺锤体的牵引使染色体无法移向细胞的两极,导致细胞分裂异常。2.动植物细胞有丝分裂的区别:探讨:多种细胞器参与有丝分裂的过程,不同的细胞不同时期细胞器的种类和 功能不同,填写表格:细胞类型时期细胞器生理功能动物细胞和 低等植物细胞前期_参与纺锤 体的形成植物细胞末期_参与细胞壁 的形成中心体 高尔基体【易错陷阱】细胞有丝分裂过程的两个误区(1)DNA的分配并不是全部平均分配,细胞核中的DNA是平均分配,细胞质中的DNA是随机分配的。(2)星射
10、线组成的纺锤体并不是动物特有的,低等植物也会出现星射线组成的纺锤体。【素养案例】如图是某生物体细胞有丝分裂的不同分裂时期的图像,对图像的叙述正确的是()A.该生物可能是低等植物 B.甲、乙、丙三细胞内染色体、染色单体与DNA分子数比例都为122 C.甲细胞进行中心体复制,发出星射线,形成了纺锤体 D.甲、乙、丙三细胞分别处于有丝分裂的前期、后期和中期【思维流程】解答本题需突破以下两个关键点:【解析】选D。该生物细胞含有中心体,且无细胞壁,该生物属于动物,A项错误;甲、丙细胞内染色体、染色单体与DNA分子数比例都为122,乙细胞中无染色单体,染色体DNA=11,B项错误;甲细胞处于有丝分裂前期,
11、而中心体的复制发生在间期,C项错误。由图可知,甲细胞中染色体散乱分布,处于有丝分裂前期;乙细胞中着丝粒分裂,处于有丝分裂后期;丙细胞中每条染色体的着丝粒整齐地排列在一个平面,处于有丝分裂中期。甲、乙、丙三细胞分别处于有丝分裂的前期、后期和中期,故D项正确。【素养迁移】(1)若是植物细胞有丝分裂过程,图中哪些细胞的变化不同?提示:甲和乙。(2)丙图中染色体、染色单体和DNA数分别是多少?提示:4、8、8。【题后反思】“三看法”界定动植物细胞分裂图像【典题加练】1.一个染色体(质)中的DNA数可以随DNA的复制和着丝粒的分裂而发生改变。若一条染色体(质)中只含有一个DNA时,则该细胞发生的变化不可
12、能是()A.每条染色体逐渐变成细长的染色质丝 B.着丝粒分裂,染色体移向两极 C.纺锤体消失,出现新的核膜和核仁 D.染色体的着丝粒整齐的排列在赤道板上【解析】选D。末期时染色体逐渐变成染色质丝,A不符合题意;细胞在分裂过程中,着丝粒分裂,此时一条染色体(质)中只含有一个DNA,B不符合题意;纺锤体消失,出现新的核膜和核仁,此时处于分裂末期,一条染色体(质)中只含有一个DNA,C不符合题意;染色体的着丝粒整齐的排列在赤道板上,此时为中期,一条染色体(质)中含有两个DNA,D符合题意。2.如图是某动物细胞分裂模式图,有关叙述不正确的是()A.上述细胞细胞分裂的顺序是甲、丁、乙、丙 B.显微镜下观
13、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,故图中细胞分裂顺序为甲、丁、乙、丙,A正确;细胞周期中,间期历时最长,显微镜下观察连续分裂的动物组织细胞处于间期的细胞数目最多,B正确;细胞分裂中,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。3.酵母菌是一种单细胞真菌。在细胞分裂过程中,细胞核核膜并不会消失和重现,而是长时间的完整存在。另外,与细胞分裂直接相关的纺锤体不在细胞质而是在细胞核内形成,这种有丝分
14、裂称为封闭式有丝分裂。下列叙述正确的是()A.封闭式有丝分裂因纺锤体在细胞核内,所以染色体不能平均分配到两个子细胞 B.酵母菌经有丝分裂产生的两个子细胞即为子一代个体,两个子代的DNA完全相同 C.如果用药物抑制纺锤体的形成,可使细胞中染色体数目加倍 D.酵母菌的有丝分裂过程与动物细胞不同,与植物细胞相同【解析】选C。染色体会在纺锤体的牵引下平均分到细胞核两端,并生成两个DNA相同的细胞核,再生成两个细胞核遗传物质相同的子细胞,A错误;DNA不仅存在于细胞核中,还存在于细胞质中,两个子细胞的细胞核DNA完全相同,但细胞质中线粒体的DNA可能不完全相同,B错误;如果用药物抑制纺锤体的形成,细胞核
15、中复制加倍的染色体不能平均分到两个细胞核中,则会使细胞中的染色体数目加倍,C正确;酵母菌的有丝分裂过程与动物、植物的有丝分裂过程均不相同,其细胞核核膜不会消失和重现,且纺锤体在细胞核中形成,D错误。学习任务三:细胞周期中相关结构或物质的变化【情境探究】染色体形态与行为的变化【探究活动】(科学思维模型与建模)1.一个染色体数为2N的细胞中核DNA、染色体数量的变化:分裂 间期 分裂期 子细胞 前期 中期 后期 末期 核DNA 2N4N 4N 4N 4N 4N 2N 染色体 2N 2N 2N 4N 4N 2N 探讨:(1)结合上表,在下面的坐标系中画出染色体和核DNA数目的变化规律?提示:(2)如
16、图为细胞增殖的某些时期的柱状图,判断甲、乙所处的时期。2.一条染色体上DNA的数量变化:探讨:综合上表信息,在如图的坐标系中画出每条染色体上DNA含量的数量变化规律?分裂 间期分裂期子细胞前期中期后期末期一条染色体上DNA数量1222111提示:【易错陷阱】细胞增殖中数量变化的两个误区(1)误认为间期染色体数目加倍。间期DNA复制,DNA数目加倍但是染色体数目没有加倍。(2)误认为着丝粒分裂后,DNA的数目加倍。后期着丝粒分裂,染色体数目加倍但是DNA数目没有加倍。【素养案例】图1、图2分别表示某种高等动物细胞进行有丝分裂的细胞周期过程中某一时期的模式图,图3表示该过程中不同时期每条染色体上D
17、NA分子数变化,图4表示不同时期染色体和DNA的数量关系。下列有关叙述错误的是()A.图1所示细胞中共有4条染色体,8个DNA分子;图2所示细胞中共有0条姐妹染色单体 B.处于图3中BC段的是图1所示细胞;完成图3中CD段变化的细胞分裂时期是后期 C.有丝分裂过程中不会出现图4中d所示的情况 D.图4中a可对应图3中的BC段;图4中c对应图3中的AB段【思维流程】解答本题需突破以下两个关键点:【解析】选D。由图可知,图1中1条染色体上包含2条姐妹染色单体,共有4条染色体,8个DNA分子。图2中染色单体分离后就不能再称为染色单体了,只能称为染色体,A正确。图3中BC段1条染色体上有2个DNA分子
18、,对应图1,CD段变化表示染色体上DNA分子由2条变成1条,对应有丝分裂后期着丝粒分裂,B正确。图4中d表示细胞中DNA数量为2N,染色体数目为4N,不可能出现这种情况,C正确。图4中a表示染色体数等于DNA数,图3中BC段表示DNA数为染色体数的2倍,所以不能对应。图4中c可对应有丝分裂末期,图3中AB段显然对应分裂间期,D错误。【素养迁移】(1)图1中的结构1_,形成于有丝分裂的_期。(2)图3中CD段下降产生的原因是什么?提示:着丝粒分裂,染色单体分开形成两个染色体,每个染色体上的DNA分子数 减半。纺锤体 前【题后反思】染色体和核DNA数量变化曲线的判断方法(1)依据:曲线中存在“斜线
19、”的为DNA数量变化曲线。(2)判断:在分裂间期,DNA分子复制是一个逐渐进行的过程,其分子数由1渐变为2,曲线中呈现“斜线”的变化趋势;分裂后期染色体数目因着丝粒分裂而加倍,而着丝粒的分裂是一个骤变的过程,曲线上不呈现“斜线”的变化趋势。【典题加练】1.下列有关细胞增殖的说法,不正确的是()A.单细胞生物通过细胞增殖而繁衍 B.多细胞生物通过细胞增殖发育为成体 C.细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础 D.细胞增殖包括物质准备和细胞分裂两个连续的过程【解析】选B。细胞通过分裂进行增殖,单细胞生物通过细胞增殖而繁殖,A正确;多细胞生物从受精卵开始,要经过细胞的增殖和分化逐渐发育成为成体
20、,B错误;细胞增殖是重要的细胞生命活动,是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础,C正确;细胞增殖包括物质准备和细胞分裂两个连续的过程,D正确。2.如图表示细胞增殖(以有丝分裂为例)过程中每条染色体中DNA含量变化曲线,下列有关叙述正确的是()A.该细胞在BC时期始终有染色单体存在 B.若是植物细胞,在BC时期会出现赤道板,由C到D会出现细胞板 C.DE时期不能表示细胞有丝分裂的后期 D.用电镜观察马蛔虫受精卵细胞,会发现中心粒倍增和移向细胞两极发生在AB段【解析】选A。图中BC时期表示每条染色体中都含有两个DNA分子,所以包括了前期、中期,但不包括后期,A正确;若图中曲线表示植物细胞,细胞板则出
21、现在DE段,赤道板是一个平面,并不是细胞的真实结构,B错误;DE段表示每条染色体中含有一个DNA分子,可以表示有丝分裂后期,C错误;图中AB段表示分裂间期,动物细胞中心粒的倍增发生在分裂间期,倍增的中心粒移向细胞两极发生在前期,D错误。3.图甲表示某植物细胞的一个细胞周期各时期的图像,图乙表示细胞中DNA分子的数目变化情况,请据图回答:(1)图甲中细胞分裂的正确顺序是_。(2)图乙中可表示一个完整细胞周期的是_段。(3)研究染色体形态数目最好的时期,相当于图乙中的_段,此时细胞内染色体、DNA、染色单体数目之比为_。【解析】(1)根据图甲中每个细胞染色体行为变化及细胞结构变化特点分析,A为后期
22、,B为末期,C为中期,D为两个子细胞,E为分裂间期,F为前期,所以其分裂的顺序为:EFCABD。(2)图乙能表示一个完整细胞周期的是Oe段。(3)细胞有丝分裂中期染色体形态稳定,数目清晰,是观察研究染色体的最好时期,相当于图乙曲线中的bc段,此时细胞中染色体、DNA、染色单体数目之比为122。答案:(1)EFCABD(2)Oe(3)bc 122 学情诊断课堂测评1.(水平1概念检测)洋葱根尖细胞中有16条染色体,人体肝脏细胞中有46条染色体,都主要通过有丝分裂进行细胞增殖,下列关于人体肝脏细胞和洋葱根尖细胞有丝分裂的叙述正确的是_。洋葱根尖细胞中的纺锤体的形成与人体肝脏细胞纺锤体的形成不同 洋
23、葱根尖细胞有丝分裂前期染色体是32条 人体肝脏细胞有丝分裂前期细胞核中的DNA是92个 洋葱根尖细胞和人体肝脏细胞有丝分裂后期1条染色体上都只有1个DNA分子 显微镜下观察洋葱根尖分生区细胞大多数细胞处于分裂期【解析】选。洋葱根尖细胞纺锤体的形成是由细胞两极发出的纺锤丝组成,人体肝脏细胞纺锤体是中心体发出的星射线组成,正确;洋葱根尖细胞有丝分裂前期染色体是16条,错误;人体肝脏细胞有丝分裂前期染色体是46条,DNA是92个,正确;洋葱根尖细胞和人体肝脏细胞有丝分裂后期着丝粒分裂染色单体分开,1条染色体上都只有1个DNA分子,正确。显微镜下观察洋葱根尖分生区细胞大多数细胞处于分裂间期,错误。2.
24、(水平1)细胞分裂间期,染色体复制形成姐妹染色单体,姐妹染色单体分离发生在分裂期的()A.前期 B.中期 C.后期 D.末期【解析】选C。细胞分裂的周期中,间期染色体复制形成的姐妹染色单体的分离发生在分裂期的后期。3.(水平1)细胞分裂间期发生复杂的变化,其中染色体复制的结果是()A.DNA分子数增加了一倍,染色体数目不变 B.DNA分子数和染色体数目都增加一倍 C.DNA含量不变,染色体数目增加一倍 D.DNA含量和染色体数都不变【解析】选A。在细胞分裂间期,完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,结果DNA数量加倍,而染色体数目不变,故A正确。4.(水平2)(2021济南高一期末)研究发现
25、染色质是由很多串珠状的结构聚合在一起形成的。若使用蛋白酶处理染色质,则“珠子”被分解,但是“连线”还在;使 用 另 一 种 酶 处 理,则“连 线”被 分解,“珠子”尚在。则另一种酶为()A.淀粉酶 B.脂肪酶 C.麦芽糖酶 D.DNA水解酶【解析】选D。染色质是由DNA和蛋白质组成的,若使用蛋白酶处理染色质,则“珠子”被分解,但是“连线”还在,说明珠子是蛋白质,连线是DNA。使用另一种酶处理,则“连线”被分解,则另一种酶为DNA水解酶。D项正确。5.(水平1、2)下列是植物细胞有丝分裂的简图,据图回答:(1)图 中 的 方 形 框 代 表 细 胞 的 _(结 构)。D 图 的 中 部 结 构
26、 是_。(2)A图中染色体数目为_条。(3)B 图 代 表 的 时 期 是 _,该 时 期 最 主 要 的 变 化 是_。(4)着 丝 粒 一 分 为 二 的 时 期 是 _,观 察 染 色 体 最 好 的 时 期 是_。(填字母)【解析】AD分别是后期、前期、中期和末期。(1)植物细胞的结构模式图中,方框代表的是植物细胞的细胞壁。D是末期的细胞,中部的结构是细胞板。(2)图A是处于后期的细胞,染色体有8条。(3)图B中的染色体散乱排列,所以属于前期。该时期的主要变化是染色体出现,核膜和核仁逐渐消失,纺锤体形成,染色体散乱分布于纺锤体中央。(4)着丝粒一分为二发生于后期,观察染色体最好的时期是
27、中期。答案:(1)细胞壁 细胞板(2)8(3)前期 染色体出现,核膜和核仁逐渐消失,纺锤体形成,染色体散乱分布于纺锤体中央(4)A C【能力挑战题组】1.图1、2为细胞周期的两种表现形式,据图分析下列错误的是()A.图1中a、图2中BA的时期细胞正在进行DNA复制 B.图1中b、图2中AB的时期会出现染色体数目加倍 C.图1中b+c是一个细胞周期 D.图2中BAB是一个细胞周期【解析】选C。细胞周期的起点是上次分裂完成时,图1中的a、c和图2中的BA是指分裂间期,可以进行DNA的复制,A正确;图1中的b、d和图2中的AB是指分裂期,在分裂期的后期会出现染色体数目加倍的现象,B正确;图1中a+b
28、,c+d是一个细胞周期,C错误;图2中的细胞周期应是从B到A再到B,D正确。2.图甲表示小鼠肠上皮细胞一个细胞周期的4个阶段(G1期主要合成RNA和蛋白质;S期是DNA合成期;G2期DNA合成终止,合成RNA及蛋白质;M期是细胞分裂期)。图乙表示流式细胞仪测定细胞群体中处于不同时期的细胞数量和DNA含量。请据图回答下列问题:(1)用图甲中所示字母与箭头表示一个完整的细胞周期_。(2)在电子显微镜下观察处于M期的细胞,可见由细胞两极的_发出星射线。在M期,染色单体的消失发生在_期,染色体数与核DNA数之比为12在_期。(3)图乙中细胞数量呈现两个峰值,左侧峰值表示图甲中的_期细胞,右侧峰值表示图
29、甲中的_期细胞,两个峰值之间(不含峰值)的细胞对应图甲中的_期细胞。(4)若向小鼠肠上皮细胞培养液中加入过量胸苷,处于S期的细胞立刻被抑制,而处于其他期的细胞不受影响。现测得小鼠肠上皮细胞周期各阶段时间如表所示:预计加入过量胸苷约_h后,细胞都将停留在S期。分裂 时期分裂间期分裂期合计G1SG2M时长/h3.47.92.21.815.3【解析】(1)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)动物细胞由两极中心体发出的星射线形成纺锤体,染色单体在间期形成、在前期出现、在后期消失。(3)正确理解此图横坐标与纵坐标的含义是解题的关键,从图中可以看出,第一个峰值是D
30、NA含量为2C的细胞数量,第 二 个 峰 值 是 DNA 含 量 为 4C 的 细 胞 数 量。(4)预 计 加 入 过 量 胸 苷 约G2+M+G1=7.4(h)后,细胞都将停留在S期。答案:(1)G1SG2M(2)中心体 后 前、中(缺一不可)(3)G1 G2和M(缺一不可)S(4)7.4 素养发展创新应用素材 感受分裂信号的模型 传统限制点模型:细胞只在细胞周期G1期的限制点(R点)之前感受到来自细胞外环境中分裂信号,一旦细胞感受到分裂信号并通过R点,该细胞就能够进入S期并完成其后的细胞周期过程。注:G1、S、G2和M分别表示复制前期、DNA复制期、复制后期和分裂期 “G2期窗口”模型:
31、对于连续分裂的细胞,细胞并不是在自己所在细胞周期的R点前感受分裂信号,而是取决于它的亲代细胞G2期是否感受到分裂信号,这决定了该细胞能否完成细胞分裂。2020年4月,我国科学家闵明玮的研究团队在亲代细胞间期的不同时间段阻断了细胞感知外界分裂信号的能力,这都会导致子代增殖细胞的比例减少。探究(1)动物体细胞分裂的主要方式是_。(2)采用闵明玮团队的研究方法,若支持“G2期窗口”模型,预期实验的结果。(3)如图a、b分别为传统“限制点”模型和“G2期窗口”模型示意图,请在图c中将闵明玮团队的研究成果表示出来。注:线表示感受胞外分裂信号的时期【解析】(1)动物体细胞分裂的主要方式为有丝分裂。(2)“
32、G2期窗口”模型认为:对于连续分裂的细胞,细胞并不是在自己所在细胞周期的R点前感受分裂信号,而是取决于它的亲代细胞G2期是否感受到分裂信号,这决定了该细胞能否完成细胞分裂。因此采用闵明玮团队的研究方法,若出现的预期结果为只有在G2期时间段阻断了细胞感知外界分裂信号的能力,导致子代增殖细胞的比例减少,而抑制细胞间期的其他时间段,子代增殖细胞的比例不变。(3)根据题意可知,图a、b分别为传统“限制点”模型和“G2期窗口”模型示意图,而闵明玮的研究团队的研究人员在亲代细胞间期的不同时间段阻断了细胞感知外界分裂信号的能力,每次抑制一个小时。实验结果发现,在所有不同处理时间段阻断了细胞感知外界分裂信号的
33、能力,都会导致子代增殖细胞的比例减少,图示见答案。答案:(1)有丝分裂 (2)只在亲代细胞间期的G2期的时间段抑制,才会导致子代增殖细胞的比例减少,而抑制亲代细胞间期的其他时期,子代增殖细胞的比例不变 (3)【拓展阅读】染色体的结构 如图显示有丝分裂过程中的姐妹染色单体及着丝粒、动粒结构,其中动粒有驱动染色体分离的作用。探究:(1)细胞分裂时,染色体中被纺锤丝捕获的结构是着丝粒还是动粒?当纺锤丝变短时,染色体出现的行为是什么?提示:动粒;染色体在纺锤丝的牵引下向细胞两极移动。(2)根尖成熟区细胞是否会出现动粒结构?原因是什么?提示:否;根尖成熟区细胞不能进行细胞分裂,而动粒只出现在细胞分裂过程中,所以根尖成熟区细胞不会出现动粒结构。