1、第一章细胞的增殖与分化第一节细胞的增殖考纲要求三年考情细胞的生长和增殖的周期性 2010江苏，2012新课标全国卷细胞的无丝分裂2011山东细胞的有丝分裂 2012海南，2012广东，2012福建，2011山东，2011江苏，2011海南，2010海南一、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。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
2、方体_：加入质量浓度为0.001 g/mL的NaOH溶液，翻动_ 10 min切割：捞取、吸干，平分两半测量记录计算(3)实验结论：细胞越大，其表面积与体积比越_，物质运输效率就越_。制备琼脂块浸泡琼脂块小低二、细胞的有丝分裂1.细胞周期(1)条件：_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结束下一次分裂结束分裂间期分裂期2.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)：_。该图表示_(选填“动物”或“植物”)细胞。间期中期后期末期前期a、e、b
3、、c、d动物(2)主要特征(连线、填空)：核仁染色体和纺锤体赤道板蛋白质核膜、核仁数目3.动物和高等植物细胞有丝分裂的区别纺锤体形成方式(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_中央凹陷缢裂细胞纺锤丝细胞板星射线细胞膜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，保证了细胞前后代_的稳定。染色体平均分配遗传物质三、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：_细胞核核中部向内凹进纺锤丝染色体蛙红细胞的分裂1.细胞体积越小，细胞的表面积与体积之比就越大，
4、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，如蛙的红细胞。3.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。4.在一个细胞周期中，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。5.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。6.(2011山东T5B)
5、真核生物细胞只进行有丝分裂，原核生物细胞只进行无丝分裂。()【分析】真核生物细胞有三种增殖方式：有丝分裂、减数分裂和无丝分裂，原核生物细胞(如细菌)只能以简单的二分裂方式繁殖。7.(2009广东T23A)无丝分裂过程核膜不消失。()【分析】在无丝分裂中，核膜和核仁都不会消失。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
6、前期，秋水仙素或低温都可抑制纺锤体的形成，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潍坊模拟)下图表示某动物体细胞(含4条染色体)有丝分裂的细胞周期，以下叙述正确的是()A.完成e时期的子细胞变化方向有三种可能，一种如上图所示，一种暂不分裂，还有一种将分化成某种组织B.该细胞中含有4条染色体的时期是a、b、dC.不同物种的细胞周期的长短主要受温度影响D.从b到b是一个完整的细胞周期【解析】选A。图中e时期的细胞处在有丝分裂的末期，分裂后形成的子细胞可能继续分裂，进入下一个细胞周期，也可能暂不分裂，还可能进
7、行细胞分化，形成不同的组织、器官；d处于有丝分裂后期，此时期细胞中的染色体数目加倍，即8条；不同物种的细胞周期主要受本身遗传物质决定；细胞周期应该从e时期后的分裂间期开始。【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 二有丝分裂过程中相关结构与数量的变化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
8、：形成(前期)解体(末期)。(2)核膜、核仁的变化：解体(前期)重建(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：(5)染色体行为变化规律：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动物、植物蛋白质的合成主要是分裂间期线粒体动物、植物提供能量整个时期中心体动物、低等植物形成纺锤体前期高尔基体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DNA分子复制。(
9、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2n 2n 2n 4n 2n 染色体2n 2n 2n 4n 2n 染色单体04n 4n 4n 00DNA分子2n4n 4n 4n 4n 2n 染色体形态丝状丝状棒状棒状棒状棒状丝状【高考警示】(1)染色单体并非在整个细胞周期都存在，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
10、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根据图形分析染色体形态的变化【典例2】下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.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，着丝粒分裂，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
11、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】下图中甲、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，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
12、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，表示后期着丝粒分裂的过程，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
13、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，由于着丝粒的分裂，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有丝分裂时期的方法【典例1】下图为某同学在“观察洋葱根尖有丝分裂
14、”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粒分裂，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细胞染色体的着丝粒排列在赤道板上，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有丝分裂的时期，主要从以下四点着手：(1)染
15、色质变为染色体，染色体散乱分布前期。(2)着丝粒排列在赤道板上中期。(3)着丝粒分裂，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有丝分裂时期的方法【典例2】下面是动物细胞有丝分裂不同时期染色体(a)数目、核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.表示着丝粒分裂，染色体数目加倍，核DNA分子数目也随之加倍D.表示染色
16、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，只是着丝粒未分开。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，着丝粒分裂，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：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：有前期、中期(甲图)染色单体无后期(乙图)、末期(丙图)(2)根据比例关系判断各时期：DNA染色体染色单体4
17、N2N4N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日照模拟)下列生物细胞中，具有细胞周期的是()A.初级精母细胞B.洋葱表皮细胞C.人血液中红细胞D.分生区细胞【解析】选D。只有能进行连续有丝分裂的细胞才具有细胞周期，初级精母细胞只进行减数分裂，A错误；洋葱表皮细胞进行有丝分裂，但不连续分裂，B错误；人血液中红细胞高度分化，不再分裂，C错误；分生区细胞进行连续有丝分裂，D正确。2.下列关于高等动物、植物细胞有丝分裂的叙述中，正
18、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.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。4.下列为不同细胞的
19、细胞周期持续时间(h)。据表分析可以得出的结论是()A.分裂期和细胞周期均最短的是肿瘤细胞B.分裂期占细胞周期时间比例最小的是十二指肠细胞C.不同种类细胞的细胞周期持续时间不同D.不同种类细胞的分裂都是同步进行的细胞分裂间期分裂期细胞周期十二指肠细胞13.51.815.3肿瘤细胞18.00.518.5成纤维细胞19.30.720.0【解析】选C。本题考查对细胞周期的理解。对表中数据分析可知，分裂期最短的是肿瘤细胞，细胞周期最短的是十二指肠细胞；分裂期占细胞周期时间比例最小的是肿瘤细胞；不同种类细胞因细胞周期不同，因此分裂是不同步的；而表中的数据反映出不同种类细胞的细胞周期持续的时间是不同的。5
20、.(2013济南模拟)下图是动物细胞有丝分裂时染色体数(a)、染色单体数(b)和DNA分子数(c)的条形统计图，下列叙述不正确的是()A.可以用于表示细胞分裂的前期B.时染色体螺旋化程度一定很高C.表示着丝粒已经分裂D.表示细胞分裂完成【解析】选B。中含有染色单体，且DNA分子数量加倍，是有丝分裂的前期或中期，有丝分裂前期，染色质螺旋化变成染色体，中期染色体螺旋化程度最高；表示有丝分裂后期，着丝粒已经分裂；表示有丝分裂末期结束，细胞完成有丝分裂。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
21、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
22、。(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 47.(2010海南高考)
23、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。8.(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
24、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、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。9.(2009广东高考改编)有关真核细胞分裂的叙述，正确的是()A.无丝分裂过程核膜消失B.动物细胞仅以有丝分裂方式进行增殖C.动物细胞有丝分裂末期不形成细胞板D.无丝分裂仅出现于高等生物的衰老细胞【解析】选C。在无丝分裂过程中，无核膜消失；有些动物细胞(如蛙红细胞)可进行无丝分裂。真核细胞主要以有丝分裂方式增殖，衰老细胞
25、不进行细胞分裂。动物细胞有丝分裂不出现细胞板；高等植物细胞有丝分裂末期，赤道板处出现细胞板，进而形成细胞壁。10.(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)。下图标注了甲动物(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期细胞总数的比例达到最大值时，所经历的
26、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G2期，即2.2 h。(2)“从被标记
27、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。(4)M期占整个细胞周期的比例越大，
28、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。
