1、第一节细胞的增殖一、影响细胞分裂的因素1.影响细胞分裂的主要因素(1)_的关系；(2)_的控制作用所致。细胞表面积与体积细胞核2.模拟探究细胞表面积与体积的关系(1)实验原理：琼脂块的大小代表_，NaOH扩散的体积代表_的多少，而_与琼脂块总体积的比表示物质运输的效率。细胞大小物质运输NaOH扩散的体积(2)实验过程：_：3块边长各为3 cm、2 cm、1 cm的正方体_：质量浓度为0.001 g/mL的NaOH溶液，10 min切割：捞取、吸干，平分两半测量记录计算(3)实验结论：细胞_，其表面积与体积比越小，物质运输效率就_。制备琼脂块浸泡越大越低二、细胞的有丝分裂1.细胞周期(1)条件：
2、_的细胞;(2)起点：_时;(3)终点：_时；(4)特点：不同类的细胞，细胞周期不同，_与_所占的比例也不同。连续分裂一次分裂完成下一次分裂完成分裂间期分裂期2.有丝分裂过程(以动物细胞为例)时期图像主要特点完成_；合成有关的_。染色质丝螺旋化形成_；_解体，_消失；两组中心粒的周围发出星射线，形成_。分裂间期前期DNA分子的复制蛋白质染色体核仁纺锤体核膜时期图像主要特点末期中期后期染色体的_排列在细胞中央的_上。染色体的_分裂，_分开，成为两条子染色体，在_的作用下分别移向细胞两极。染色体解螺旋成_；纺锤体消失；出现新的_，形成两个新的细胞核着丝粒赤道板着丝粒姐妹染色单体纺锤体染色质核膜和核
3、仁3.动、植物细胞有丝分裂的区别(1)前期纺锤体的形成方式不同：植物：没有_参与。动物：_发出的_形成。(2)末期细胞质分裂的方式不同：植物：赤道板位置形成_并向四周扩展将细胞割裂成两个子细胞；动物：_从细胞的中部向内凹陷，将细胞缢裂为两个子细胞。中心体中心体星射线细胞板细胞膜4.有丝分裂的意义将亲代细胞的_经过复制之后，精确地_到两个子细胞中。因而在细胞的亲代和子代之间保持了_的稳定性。染色体平均分配遗传性状【点拨】区分动植物有丝分裂的过程时要注意的特例(1)细胞分裂过程中有中心体参与的并不一定是动物细胞，低等植物细胞有丝分裂时纺锤体的形成也与中心体有关。(2)细胞分裂过程中无中心体参与的并
4、不一定是(高等)植物细胞，也可能是进行无丝分裂的细胞。三、无丝分裂1.过程：_延长_，缢裂成两个细胞核整个细胞从中部缢裂两个子细胞2.特点：没有出现_和_的变化3.实例：_【点拨】(1)无丝分裂过程中DNA也要复制并均分。(2)无丝分裂是真核细胞的分裂方式，原核生物不存在无丝分裂。细胞核核中部向内凹进纺锤丝染色体蛙红细胞的分裂【思维判断】1.细胞体积越小，细胞的表面积与体积之比就越大，越有利于物质交换。()【分析】细胞体积越小相对表面积就越大，从而有利于物质的迅速转运和交换。2.动物细胞仅以有丝分裂的方式增殖。()【分析】动物细胞主要以有丝分裂的方式增殖，也可以以无丝分裂的方式增殖，如蛙的红细
5、胞。3.一个细胞周期中，DNA的复制和中心粒的倍增均发生在分裂间期。()【分析】细胞分裂间期完成DNA的复制，同时低等植物细胞和动物细胞也会完成中心粒的倍增。4.有丝分裂过程中，DNA和染色体同时加倍。()【分析】DNA加倍发生在分裂间期DNA的复制过程中，而染色体数目加倍是由于后期着丝粒的分裂。细胞周期的不同表示方法名称表示方法说明扇形图直线图坐标图沿箭头方向从AA是一个细胞周期a+b或c+d是一个细胞周期af或AE是一个细胞周期【高考警示钟】1.在一个细胞周期中分裂间期在前，分裂期在后。即先进行物质的准备再进行细胞的分裂。2.并不是所有的细胞分裂都具有周期性。只有进行连续分裂的细胞才具有细
6、胞周期，进行减数分裂和无丝分裂的细胞不具有细胞周期。【典例训练1】(2012淄博模拟)图A表示细胞进行有丝分裂的一个细胞周期所用的时间，图B表示连续分裂的细胞相邻的两个细胞周期图。下列叙述中正确的是()一个细胞周期是指乙乙的全过程在高等植物细胞内，两组中心体之间发射出星射线形成纺锤体发生在甲乙过程c、d两段都要消耗ATPb段的主要变化是DNA的复制及有关蛋白质的合成ABCD【解题指南】1.知识储备：(1)细胞周期的开始是上一次分裂的结束。(2)中心体存在于动物和低等植物细胞中。(3)细胞周期中每一阶段的主要分裂行为，整个过程中都要消耗ATP。2.解题关键:(1)突破口：根据图中箭头方向判断一个
7、细胞周期的起点和终点。(2)关键点：细胞周期中，分裂间期时间较长，主要做物质准备，而分裂期时间较短，主要发生染色体行为变化。【解析】选C。图A中有丝分裂的开始点是乙，乙甲是分裂间期，甲乙是分裂期。图B中a表示分裂间期，b表示分裂期。间期主要进行DNA的复制及有关蛋白质的合成，分裂期主要进行染色质浓缩、着丝粒分裂，遗传物质均分等行为。在高等植物细胞中，没有中心体，纺锤丝直接从细胞两极发出。有丝分裂是一种细胞内的生命现象，需要消耗能量。有丝分裂过程中相关结构和数目的变化1.细胞周期中几种细胞结构的变化及对应时期(1)纺锤体的变化：形成(前期)解体(末期)。(2)核膜、核仁的变化：解体(前期)重建(
8、末期)。(3)中心体变化规律(动物细胞、低等植物细胞)：复制分开移向细胞两极平均进入子细胞(间期)(前期)(末期结束)12个2个1个(4)染色体形态变化：染色质染色体(5)染色体行为变化规律：高度螺旋化、缩短、变粗解螺旋，成为细丝状(前期、中期、后期)(间期、末期)2.与细胞分裂有关的四种细胞器及相应的生理作用和作用时期细胞器名称细胞类型生理作用作用时期核糖体线粒体中心体高尔基体动物、植物蛋白质的合成主要是分裂间期动物、植物提供能量整个时期动物、低等植物形成纺锤体前期植物形成细胞壁末期3.有丝分裂过程中核DNA含量、染色体数、每条染色体上的DNA分子数的变化曲线(1)ab、lm变化的原因都是D
9、NA分子复制。(2)gh、no变化的原因都是着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，形成子染色体。(3)cd、no的变化很相似但时期不同。4.有丝分裂过程中细胞核中DNA、染色体、染色单体的数目变化(以二倍体为例)分裂间期分裂期前期中期后期末期着丝粒2n2n2n4n2n染色体2n2n2n4n2n染色单体04n4n4n00DNA分子2n4n4n4n4n2n染色体形态丝状丝状棒状棒状棒状棒状丝状【技巧点拨台】1.有丝分裂过程中染色单体不是全过程都有，但只要有染色单体，其数目就与DNA的数目相同。2.DNA的加倍和染色单体的形成都是DNA分子复制的结果。3.染色体的加倍是由于着丝粒的分裂，姐妹染色单体分开，形
10、成了子染色体。【典例训练2】如图为某二倍体生物细胞有丝分裂模式图，据图回答。(1)图甲中含有同源染色体的区段是_。(2)图乙为细胞_分裂_期图像。该时期的主要特征是_。(3)若2号染色体的遗传信息来自父方，那么与其遗传信息完全相同的染色体为_号，其遗传信息完全相同的原因是_。(4)图乙对应于图甲中的_段，图丙对应于图甲中的段_。【解题指南】1.考查实质：有丝分裂相关曲线和图像的判断及应用。2.解题关键：将有丝分裂的核DNA变化曲线和细胞分裂图像及柱形图相联系，进而判断相对应的各阶段。【解析】首先注意图甲的纵坐标是核DNA数目。图中的a c为分裂间期，cd为前期，d e为中期，e f为后期，在有
11、丝分裂整个过程中都有同源染色体。图乙细胞是着丝粒分裂，细胞的每一极都含有同源染色体，所以是有丝分裂后期。因为2号和6号是复制后的姐妹染色单体着丝粒分裂形成的，所以2号和6号完全一样。图丙中，染色体染色单体DNA=122，对应前期、中期。答案：(1)ah(2)有丝后染色体的着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并在纺锤丝的牵引下向细胞两极移动(3)6 它们是由同一条染色体复制后分离形成的(4)e f c e根据实验结果绘制图形细胞有丝分裂实验的结果分析【案例】(2008江苏高考改编)在完成了观察洋葱根尖分生区细胞有丝分裂实验后，教师给学生提供了如下资料。全班20个实验小组的实验数据汇总表(注：
12、各小组计数50个细胞，实验条件与观察计数方法相同)细胞周期间期分裂期前期中期后期和末期实验小组1计数细胞个数43412实验小组2计数细胞个数44303全班计数细胞个数880671835计数细胞总数1 000各时期细胞数的百分比(%)88.06.71.83.5(1)若已知洋葱根尖分生区细胞的细胞周期为12.0 h，请根据“资料”，在饼状图中表示出间期、前期、中期以及后期和末期所占的时间(单位：h，精确到小数点后一位)。(2)有些因素会影响细胞周期各时期的长短，实验过程中也会产生一些误差。因而对整个实验结果可能产生影响的有_。取材时间根尖培养温度解离时间长短载玻片厚度计数的细胞是否属于分生区细胞细
13、胞周期各时期区分是否准确【命题人透析】(1)绘制饼状图的要点：准确表示细胞分裂各时期。根据题意，在绘制饼状图时必须标明间期、前期、中期、后期和末期。由图表信息知：实验数据是把“后期和末期”合在一起进行计数的，因此在饼状图上要把“后期和末期”列为一项表示。“时间点”是关键。各个时期持续的时间长短不同，持续时间较长的时期观察到的细胞数目多。因此可以根据各个时期细胞个数所占的比例，计算出在一个细胞周期中各个时期所持续的时间“占细胞周期的比例”。据表格统计的数据信息“分裂间期88.0%、前期6.7%、中期1.8%、后期和末期3.5%”，就可以计算出各时期所占的时间：间期10.6 h、前期0.8 h、中
14、期0.2 h、后期和末期0.4 h(题目要求“精确到小数点后一位”)。(2)干扰各时期所占时间长短的因素：细胞增殖在一天的不同时间进行的程度是不一样的，因此不同的取材时间实验结果会有差异；温度影响酶的活性，能改变细胞分裂的速度，因此要合理控制根尖培养温度；解离时间的长短直接影响解离效果，决定细胞是否充分分离开；另外，在取材时是否全部属于分生区，以及细胞形态及时期是否正确识别都会导致产生误差。【标准答案】(1)如图(2)【阅卷人点评】得分要点(1)必须体现“时期及时间”。(2)必须体现完整的答案。失分案例(1)时期标注错误，时间计算有误。(2)错答为“”。1.(2012淄博模拟)连续分裂的细胞，
15、细胞周期的时间应从何时开始计算()A染色体复制时B着丝粒分裂时C纺锤体出现时D子细胞形成时【解析】选D。细胞周期是指一次分裂完成到下一次分裂完成的时间间隔，所以子细胞形成时的分裂末期是一次分裂的完成，也是下一次分裂的开始。2.细胞有丝分裂过程中，染色体、染色单体、DNA分子三者数量比为122时所处的分裂期应是()A前期和中期B中期和后期C后期和末期D前期和末期【解析】选A。在细胞有丝分裂的间期，细胞核内的染色体进行复制，复制的结果是每条染色体形成两个完全一样的姐妹染色单体，共用一个着丝粒，因此在分裂期的前期和中期，每一条染色体含两条姐妹染色单体，也含两个DNA分子，染色体、染色单体、DNA的数
16、量之比为122。分裂的后期着丝粒分裂，染色单体分离变成染色体，因此后期和末期染色单体的数目变为0，DNA分子的数目与染色体数目相同。3.下列哪一项叙述可以表明动物细胞正在进行分裂活动()A核糖体合成活动加强B线粒体产生大量ATPC中心体周围发射出星射线D高尔基体的数目显著增多【解析】选C。A、B、C、D四个选项在动物细胞中都可发生，其中C项是动物细胞分裂过程中发生的特有现象，A、B、D项在其他生命活动中也发生。4.细胞有丝分裂完成后，平均分配到两个子细胞的物质是()A线粒体DNAB细胞核DNAC核糖体RNAD叶绿体DNA【解析】选B。本题考查细胞有丝分裂中核遗传物质分配特点。细胞核内遗传物质在
17、有丝分裂中是有规律地分离，平均分配到两个子细胞中去。5下列属于无丝分裂的是()A洋葱根尖生长点细胞分裂B人的卵细胞的产生C青蛙红细胞的分裂D马蛔虫受精卵的分裂【解析】选C。洋葱根尖生长点细胞分裂和马蛔虫受精卵的分裂均为有丝分裂，人的卵细胞的产生过程为减数分裂。6.下面左图是植物细胞有丝分裂一个细胞周期中核内染色体及DNA数量变化曲线图，右图是细胞分裂图像,据图填空：(1)左图中实线代表了_的变化。(2)左图中AB段细胞内发生的主要变化是_。(3)用左图中的字母填空：观察染色体形态和数目的最佳时期是_。染色体数加倍发生在_。动物细胞与植物细胞有丝分裂的区别主要在于_和_。(4)染色单体数和DNA
18、数目相等的细胞是左图中的_段。(5)右图所示细胞处于有丝分裂的_期，相当于左图的_(填字母)时期。该细胞此时有_条染色体，_条染色单体，_个DNA分子。此细胞分裂结束以后，子细胞内的染色体有_条，_个DNA分子。【解析】(1)根据曲线变化特点判断左图中实线代表核内DNA含量的变化，而虚线代表核内染色体数的变化。(2)左图中AB段代表细胞分裂的分裂间期，细胞内发生的主要变化是DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。(3)观察染色体形态和数目的最佳时期是CD段代表的中期。染色体数加倍发生在DE段代表的后期。动物细胞与植物细胞有丝分裂的区别主要在于BC段代表的前期纺锤体形成方式的不同和EF段代表的末期子
19、细胞形成方式的不同。(4)染色单体数和DNA数目相等的细胞是左图中的BD段。(5)右图所示细胞处于有丝分裂的后期，相当于左图的DE时期。该细胞此时有8条染色体，0条染色单体，8个DNA分子。此细胞分裂结束以后，子细胞内有4条染色体，4个DNA分子。答案：(1)核内DNA含量(2)DNA分子的复制和有关蛋白质的合成(3)CD DE BC EF (4)BD(5)后DE 8 0 8 4 4实验分析分析八种化学物质在生物实验中的作用名称作用实验甲基绿用于鉴定DNA观察DNA和RNA在细胞中的分布酒精溶液50%的酒精脂肪鉴定中洗去浮色检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质75%的酒精用于杀菌消毒微生物的实验
20、室培养95%的酒精解离根尖；用于凝集DNA观察根尖分生组织细胞的有丝分裂；低温诱导植物染色体数目的变化；DNA的粗提取与鉴定名称作用实验15%的盐酸解离根尖观察根尖分生组织细胞的有丝分裂无水乙醇提取叶绿体中的色素绿叶中色素的提取和分离层析液色素的层析二氧化硅研磨绿色叶片时加入，可使研磨充分碳酸钙防止在研磨时叶绿体中的色素被破坏0.3 g/mL的蔗糖溶液用于质壁分离实验植物细胞的吸水和失水1.在“绿叶中色素的提取和分离”实验中，若没有无水乙醇就无法提取色素了吗？该实验中还用到了哪些药品，各有什么作用？提示：仍可以提取。本实验还用到碳酸钙、二氧化硅、层析液等化学药品，其作用分别是保护色素、使研磨充
21、分和分离色素。【分析】色素不溶于水，溶于有机溶剂，若没有无水乙醇，可用丙酮来代替。碳酸钙在研磨时能保护色素，二氧化硅使研磨充分，层析液用来分离色素。2.在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”和“低温诱导植物染色体数目的变化”的实验中，都需要对染色体染色，对染色体染色常用的染色剂有哪些？在观察“低温诱导植物染色体数目的变化”的实验中用到了卡诺氏液，其有什么作用？提示：对染色体染色常用的染色剂有龙胆紫溶液、醋酸洋红液和改良的苯酚品红染液等。卡诺氏液做根尖固定液。3.在“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验的实验步骤中有一个漂洗过程,它在染色之前还是之后?提示:在染色之前。【分析】漂洗是洗去盐酸,便于染色。
