1、第1节细胞的增殖一、细胞增殖的周期性和细胞的生长1.细胞周期(1)条件：_的细胞。(2)组成：细胞周期=_+分裂期。连续分裂分裂间期2.细胞的生长(1)时间：_。(2)特点：不能无限长大。(3)不能无限长大的原因：_的关系限制了细胞的长大；_的控制作用。3.细胞增殖(真核细胞)(1)方式：_、无丝分裂和_。(2)过程：包括_和细胞分裂整个连续的过程。(3)意义：是生物体_的基础。分裂间期细胞表面积与体积细胞核有丝分裂减数分裂物质准备生长、发育、繁殖、遗传二、细胞的有丝分裂1.有丝分裂的过程(1)时期判断：写出各图像所在的时期：a _，b _，c _，d _，e _。按照细胞周期排序(填字母)：
2、_。该图表示_(填“动物”或“植物”)细胞。间期中期后期末期前期a e b c d植物(2)主要特征(连线)：2.动物和高等植物细胞有丝分裂的区别有无中心体倍增(间期)纺锤体形成方式(前期)细胞分开方式(末期)高等植物细胞_ 两极_ 纺锤体_ 细胞壁分割细胞质动物细胞_ 中心粒_ 纺锤体细胞膜中央凹陷缢裂细胞发出 纺锤丝形成细胞板无有发出 星射线 形成1.生物所有的细胞都有细胞周期。()【分析】连续分裂的细胞具有细胞周期，高度分化的细胞(如神经细胞)无细胞周期。2.伴随着细胞的生长，与外界物质交换的效率逐渐提高。()【分析】细胞体积越大，相对表面积越小，越不利于物质的迅速转运和交换。3.在一个
3、细胞周期中，DNA的复制和中心粒的倍增可能发生在同一时期。()【分析】DNA的复制和中心粒的倍增都发生在细胞有丝分裂间期。4.在有丝分裂过程中，DNA和染色体加倍都发生在同一时期。()【分析】DNA加倍发生在间期，染色体加倍发生在后期。考点 一 细胞周期及表示方法1.细胞周期的划分细胞周期分为分裂间期和分裂期。分裂间期历时长，分裂期历时短，分裂间期在前，分裂期在后。2.细胞周期的“四种”表示方法【思维拓展】由细胞周期可联系的知识(1)联系基因突变：在细胞分裂间期，DNA复制时容易受到内外因素的干扰而发生差错，即发生基因突变。(2)联系染色体变异：在细胞分裂前期，秋水仙素或低温都可抑制纺锤体的形
4、成，出现多倍体细胞。(3)联系细胞癌变：用药物作用于癌细胞，在分裂间期，DNA分子不能复制，可抑制癌细胞的无限增殖。【典例1】(2013淮南模拟)下图是按顺时针方向表示的4种植物细胞的细胞周期，其中说法正确的是()A.图中的bab表示细胞增殖过程的一个细胞周期B.甲图的ba与丙图的ba所用的时间可能一样长C.从ab，由于DNA的复制使染色体数目增加一倍D.观察植物细胞有丝分裂的实验材料最好是选植物甲【解析】选B。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，所以题干四个图形中的完整细胞周期应都是aa，包括分裂间期和分裂期，图中ab表示分裂间期，此时期完成DNA的复制和有关蛋白质的合成
5、，使DNA含量加倍，但是染色体数目不变。在观察植物细胞有丝分裂过程的实验中，应该尽量选择分裂期所占细胞周期比例较大的细胞，这样在显微镜下观察时，处于分裂期的细胞较多。图甲和图丙中ba表示的是不同植物细胞分裂期所占比例，所以两个细胞的分裂期所用的时间可能一样长。【变式训练】如图表示细胞有丝分裂一个细胞周期所用的时间。下列说法正确的是()甲乙的过程表示分裂期乙甲的过程表示分裂间期一个细胞周期是指甲甲的全过程一个细胞周期是指乙乙的全过程A.B.C.D.【解析】选B。细胞周期的时间是从一次分裂结束到下一次分裂结束，所以正确；细胞周期包括分裂间期和分裂期，分裂间期所占的时间长，所以和正确。考点 二 有丝
6、分裂过程中相关结构与数量的变化1.细胞分裂过程中细胞结构的变化(1)纺锤体的变化：形成(前期)解体(末期)。(2)核仁、核膜的变化：解体(前期)重建(末期)。(3)中心体的变化：复制分开移向两极平均进入子细胞(间期)(前期)(末期)12个2个1个(4)染色体形态变化：染色质染色体(间期、末期)(前期、中期、后期)(5)染色体行为的变化：2.核DNA、染色体、染色单体数目变化(以二倍体生物为例)3.细胞DNA、染色体、染色单体、每条染色体上DNA含量变化曲线(1)ab、lm、pq变化原因都是DNA分子复制。(2)gh、no、rs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。(3)cd，
7、rs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。【高考警示】(1)染色单体并非全过程都存在，它形成于间期，出现于前期，消失于后期。(2)在有丝分裂过程中，各个时期始终都有同源染色体存在，但它们既不配对，也不分开。(3)赤道板是一种假想平面，不是细胞结构，在光学显微镜下看不到；细胞板是一种真实结构，在光学显微镜下能看到，出现在植物细胞有丝分裂的末期。考查角度1 分析染色体形态的变化【典例2】如图表示细胞有丝分裂过程中染色体的形态变化，由图分析可知()A.甲乙的过程中细胞内染色体数目加倍B.观察染色体形态和数目通常在丙时期C.丙戊的过程中可发生姐妹染色单体的分离D
8、.戊阶段细胞中染色体数是DNA分子数的两倍【解析】选C。甲乙过程为染色体复制，染色体数目不变；观察染色体数目和形态的最佳时期是丁时期；丙戊过程中姐妹染色单体分开，染色体数目加倍；戊阶段，着丝点分裂，染色体数目加倍，DNA数目不变。【互动探究】(1)甲图是否只表示细胞有丝分裂间期染色体的形态变化？提示：不是。由于甲图中染色体呈染色质状态，可以表示细胞分裂间期或末期。(2)纺锤体的出现体现在题中哪两个图之间？提示：从丙到丁图。因为在细胞分裂前期出现染色体和纺锤体。考查角度2 根据图形分析有丝分裂过程中染色体和DNA的数目变化【典例3】如图中甲、乙分别表示某种生物细胞有丝分裂过程中某一时期的模式图，
9、丙表示有丝分裂过程中不同时期每条染色体上DNA分子数目的变化，丁表示有丝分裂中不同时期染色体和核DNA数量的关系。下列有关叙述不正确的是()A.图甲所示细胞中共有4条染色体，8个DNA分子；图乙所示细胞中共有0条姐妹染色单体B.处于图丙中BC段的是图甲所示细胞；完成图丙中 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丁中d所示的情况D.图丁中a可对应图丙中的BC段；图丁中c可对应图丙中的AB段【解析】选D。图甲中1条染色体中包含2条姐妹染色单体；图乙中染色单体分离后就不再称为染色单体，只能称为染色体，故A正确。图丙中纵坐标的含义是“每条染色体上DNA分子数”，BC段的1条染色体上
10、有2个DNA分子，对应图甲，CD段的变化表示一条染色体上DNA分子由2个变成1个，表示后期着丝点分裂的过程，故B正确。图丁中d表示细胞中核DNA含量为2N，染色体数目为4N，不可能出现这种情况，故C正确。图丁中a可对应有丝分裂后期，图丁中b可对应有丝分裂前、中期，图丁中c可对应有丝分裂末期，故D错误。【互动探究】(1)图甲、图乙分别对应图丁中哪个时期？提示：图甲表示有丝分裂的中期，此时DNA染色体=21，对应图丁中的b时期。图乙表示有丝分裂的后期，由于着丝点的分裂，染色体数目加倍，此时DNA染色体=11，对应图丁中的a时期。(2)图丁中a、b、c三个时期中哪些有染色单体的存在？提示：a时期染色
11、体和核DNA的相对含量都是4N，表示后期，无染色单体存在。b时期为前期或中期，有染色单体存在。c时期可能表示末期，染色体和核DNA的相对含量都是2N，没有加倍，无染色单体存在。一、根据染色体变化识别细胞分裂时期的方法【典例1】如图为某同学在“观察洋葱根尖有丝分裂”实验中看到的细胞图像。有关叙述不正确的是()A.a细胞的染色体数目是b细胞的2倍B.在显微镜视野中观察到的细胞绝大多数与b细胞相同C.c细胞所处时期的特点是着丝点分裂，染色体加倍D.a、c细胞中DNA数相同而染色体数不同【解析】选A。a细胞染色体的着丝点排列在赤道板上，为分裂中期，染色体数目与b细胞相同，故A错误；b细胞核膜完整且无纺
12、锤体，所以处于细胞分裂间期，比分裂期的时间长，观察到的细胞数量较多，故B正确；c细胞染色体移向两极，为后期，故C正确；a、c细胞中DNA数相同，而染色体数不同，故D正确。【方法归纳】根据染色体形态、数目和行为来判断细胞分裂的时期，主要从以下四点着手：(1)染色质变为染色体，染色体散乱分布前期。(2)着丝点排列在赤道板上中期。(3)着丝点分裂，染色体数目增加一倍后期。(4)染色体变成染色质末期。【易错提醒】(1)有丝分裂各个时期是人为划分的，实际上它是一个连续的变化过程。(2)在间期虽然进行染色体复制，但观察染色体的最佳时期是中期。二、根据柱形图判断细胞分裂时期的方法【典例2】下面是动物细胞有丝
13、分裂不同时期细胞核中染色体(a)数目和DNA分子(b)数目的柱形统计图。下列对该图的分析正确的是()A.时期染色体还未复制，核DNA已完成了复制B.时期核膜、核仁重建，细胞中部出现细胞板C.表示着丝点分裂，染色体数目加倍，核DNA分子数目也随之加倍D.表示染色体平均分配到两个子细胞中，核DNA分子也随之平均分配【解析】选D。图表示有丝分裂前期或中期，染色体已完成了复制，只是着丝点未分开。表示有丝分裂末期，核膜、核仁重建，动物细胞分裂过程中无细胞板出现。表示由中期进入后期，着丝点分裂，染色体数目加倍，但核DNA分子数目不再增加。表示由后期进入末期，染色体与核DNA分子平均分配到两个子细胞中。【方
14、法归纳】柱形图是表示细胞有丝分裂过程中数量关系的常用图形，典型柱形图如下图所示，图中纵坐标表示一个细胞核中的DNA、染色单体、染色体数。一般从两个方面判断细胞所属的分裂时期。(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：DNA染色体染色单体=有前期、中期(甲图)无后期(乙图)、末期(丙图)4N2N4N前期、中期(甲图)4N4N0后期(乙图)2N2N0末期(丙图)【易错提醒】DNA复制完成之后，与蛋白质结合形成染色质，在细胞分裂间期形成染色单体，DNA数目加倍，但染色体数目加倍在细胞分裂的后期。1.(2013六安模拟)在一个细胞周期中，可能发生在同一时期的变化是()A.
15、DNA复制和中心粒复制B.染色体加倍和染色单体形成C.细胞板出现和纺锤体出现D.着丝点分裂和同源染色体分离【解析】选A。间期主要完成DNA分子的复制与有关蛋白质的合成，中心粒的复制也主要发生在此时期；染色体加倍发生在有丝分裂的后期，染色单体形成是在间期DNA分子完成复制后，细胞板的出现为末期，纺锤体出现为前期，着丝点分裂为后期，同源染色体分离只能发生在减数第一次分裂的后期。2.下列关于高等动物、植物细胞有丝分裂的叙述中，正确的是()A.在细胞核分裂过程中，染色体的行为不同B.在分裂末期，细胞质的分裂方式相同C.在分裂前期，纺锤体的形成方式不同D.在分裂末期，高尔基体的功能相同【解析】选C。高等
16、动物、植物细胞有丝分裂的区别在于：前期纺锤体的形成方式不同；末期细胞质的分裂方式不同；参与分裂活动的细胞器不同，高等动物的中心体参与分裂活动，而高等植物的高尔基体则在末期参与细胞壁的形成。3.(2013哈尔滨模拟)依据细胞生理特点，鉴别一个正在进行有丝分裂的细胞是植物细胞还是动物细胞，最可靠的方法是检查它的()A.DNA自我复制的方式B.是否出现星射线C.细胞质分成两部分的方式D.自身的蛋白质合成的方式【解析】选C。植物细胞有丝分裂过程中，在末期时细胞中央形成细胞板，并向四周扩展形成新的细胞壁，将细胞分成两个子细胞，而动物细胞在分裂末期时细胞膜从细胞中央向内凹陷，将细胞缢裂成两个子细胞，C项正
17、确。4.(2013黄冈模拟)下图表示某种哺乳动物细胞分别在正常培养和药物处理培养时，所测得的细胞中DNA含量与细胞数的变化。推测该药物的作用是()A.通过抑制DNA的复制，抑制细胞分裂B.通过促进DNA的复制，促进细胞分裂C.通过抑制纺锤体的形成，抑制细胞分裂D.通过促进着丝点分裂，促进细胞分裂【解析】选C。从图中看出，正常培养的细胞能正常分裂，产生DNA含量正常(DNA=2N)的细胞数量多；而药物处理的细胞产生DNA含量正常(DNA=2N)的细胞数量少，产生DNA含量加倍(DNA=4N)的细胞数量多，说明药物抑制了细胞的分裂而没有影响DNA的复制，药物的作用是通过抑制纺锤体的形成，从而抑制细
18、胞分裂。5.如图甲是连续分裂的细胞在不同时期DNA含量的测定结果，图乙是具有四条染色体的某细胞进行有丝分裂的简图，请据图回答：(1)甲图中一个完整的细胞周期是_(用字母表示)。就乙图来说，作为一个细胞周期还缺少处于_期的细胞。(2)甲图核仁逐渐解体，核膜逐渐消失发生在_段，对应于乙图中的_图。(3)乙图中染色体数目开始加倍发生在_图所示时期，对应于甲图中的_段。(4)甲图中cd段染色体的变化特点是_，ab段细胞内的主要变化是_。(5)从图中可见，母细胞和子细胞中DNA的含量是稳定的，其意义是_。【解析】在甲图中fh表示间期，bc或hi表示前期，对应于乙图中的B图；cd或ij表示中期，对应于乙图
19、中的C图；de或jk表示后期，对应于乙图中的A图；ef或kl表示末期，对应于乙图中的D图。核膜消失、核仁解体发生在前期，染色体数目加倍发生在后期。间期进行DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。有丝分裂使前后代细胞中染色体或DNA的含量稳定，保持了亲代细胞和子细胞遗传性状的稳定性。答案：(1)fl 间(2)bc或hi B(3)A de或jk(4)染色体的着丝点排列在赤道板上DNA分子的复制和有关蛋白质的合成(5)保持亲代细胞和子细胞遗传性状的稳定性6.(2010海南高考)有关动物细胞有丝分裂的叙述，正确的是()A.细胞板在细胞有丝分裂末期形成B.同源染色体配对通常发生在分裂前期C.在分裂末期，细胞
20、膜内陷形成两个子细胞D.在分裂中期，两个中心粒复制形成两组中心粒【解析】选C。植物细胞有丝分裂末期会形成细胞板，动物细胞有丝分裂末期细胞膜内陷缢裂成两个子细胞，所以A错误、C正确；同源染色体配对发生在减数第一次分裂的前期，不能发生在有丝分裂中，B错误；两个中心粒复制形成两组中心粒发生在细胞分裂的间期，D错误。7.(2009天津高考)下列选项中，两类细胞的染色体数目均离不开周期性变化的是()A.蛙的红细胞与淋巴细胞B.小鼠骨髓瘤细胞与杂交瘤细胞C.人的胚胎干细胞与成熟红细胞D.牛的精细胞与精原细胞【解析】选B。染色体数目可呈周期性变化的细胞是能够连续分裂的细胞，题中蛙的淋巴细胞、人的成熟红细胞、
21、牛的精细胞均属于高度分化的细胞，已经失去分裂能力；蛙的红细胞、小鼠骨髓瘤细胞、杂交瘤细胞、人的胚胎干细胞及精原细胞都具有分裂能力，可呈现周期性变化。8.(2010江苏高考)细胞周期包括分裂间期(分为G1期、S期和G2期)和分裂期(M期)。如图标注了甲动物(体细胞染色体数为12条)肠上皮细胞的细胞周期各阶段的时长及DNA含量。请回答下列问题：(1)若用含放射性同位素的胸苷(DNA复制的原料之一)短期培养甲动物肠上皮细胞后，处于S期的细胞都会被标记。洗脱含放射性同位素的胸苷，换用无放射性的新鲜培养液培养，定期检测。预计最快约_h后会检测到被标记的M期细胞。(2)从被标记的M期细胞开始出现到其所占M
22、期细胞总数的比例达到最大值时，所经历的时间为_期的时间，处于该期的一个细胞中染色体数目的变化情况是_。(3)若向甲动物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，而处于其他时期的细胞不受影响。预计加入过量胸苷约_h后，细胞都将停留在S期。(4)乙动物肠上皮细胞的细胞周期时长为24 h，M期时长为1.9 h。若要在显微镜下观察细胞有丝分裂过程中染色体形态的变化，选用_(填“甲”或“乙”)动物肠上皮细胞更合适。(5)在光学显微镜下观察，同处于分裂末期的动物肠上皮细胞与洋葱根尖细胞，形态上最主要的区别是_。【解析】(1)S期与M期间隔G2期，所以检测到被标记的M期细胞的最快时间是一个G
23、2期，即2.2 h。(2)“从被标记的M期细胞开始出现到其所占M期细胞总数的比例达到最大值时”是指“前期”到“末期”的时间段，即M期全段。被标记的M期细胞开始出现，意味着该分裂开始进入分裂期的第一阶段：前期。到了M期的末期时，由于细胞分裂而使细胞数目加倍，这时被标记的M期细胞所占M期细胞总数的比例才达到最大值。进入前期之前，细胞内染色体数为12条。在M期的前期、中期染色体数目不变，后期数目加倍，应为24条，末期细胞内染色体数目又变为12条。(3)没有被抑制的细胞经G2期、M期、G1期后，再次回到S期时，才被抑制。故预计加入过量胸苷约为2.2+1.8+3.4=7.4 h后，细胞才都将停留在S期。
24、(4)M期占整个细胞周期的比例越大，则处于M期的细胞数目相对越多，越便于观察染色体的变化。甲细胞中，M期所占比例约为：1.8/(3.4+7.9+2.2+1.8)12%；乙细胞中，M期所占比例约为：1.9/248%，故选用甲动物肠上皮细胞更合适。(5)动物细胞分裂末期，细胞膜从细胞的中部向内凹陷，最后把细胞缢裂成两部分，每部分都含有一个细胞核。这样，一个细胞就分裂成了两个子细胞。而高等植物细胞分裂末期时，在赤道板位置形成细胞板，细胞板由细胞中央向周围延展形成细胞壁，最后把一个植物细胞分为两个。答案：(1)2.2(2)M 122412(3)7.4 (4)甲(5)动物肠上皮细胞膜凹陷，细胞缢裂；洋葱根尖细胞形成细胞板【方法技巧】判断动植物细胞有丝分裂的方法(1)前期纺锤体形成方式不同：植物细胞是由两极直接发出纺锤丝形成，动物细胞是由中心体发出星射线形成。(2)末期细胞质分裂方式不同：植物细胞是在赤道板附近形成细胞板并向四周扩展，将细胞割裂成两个子细胞；动物细胞是细胞膜在赤道板附近向内凹陷，将细胞缢裂为两个子细胞。
