PAGEPAGE18第10講細胞的增殖素養(yǎng)導讀必備學問固本夯基一、細胞增殖和細胞周期1.細胞增殖(1)概念:細胞通過增加細胞數(shù)量的過程。

(2)過程:細胞增殖包括和兩個相連續(xù)的過程。

(3)意義:細胞增殖是重要的生命活動,是生物體的基礎(chǔ)。

2.細胞周期(1)適用范圍:連續(xù)分裂的細胞。(2)時間:從起先,到為止。

(3)階段:一個細胞周期包括和兩個階段。

①分裂間期:持續(xù)時間較長,完成,同時細胞有適度的生長。

②分裂期:持續(xù)時間較短,包括。

二、細胞的有絲分裂1.有絲分裂過程——以高等植物細胞為例名師點睛著絲粒分裂不是紡錘絲牽引的結(jié)果,而是相關(guān)酶的作用。比如,利用秋水仙素抑制紡錘體的形成,在沒有紡錘絲牽引的狀況下,染色體的著絲粒也會分裂,從而導致染色體加倍。2.動物細胞與高等植物細胞有絲分裂的主要區(qū)分3.細胞有絲分裂的意義將親代細胞的染色體經(jīng)過復制之后,精確地。由于染色體上有遺傳物質(zhì)DNA,因而在細胞的親代和子代之間保持了的穩(wěn)定性。

三、試驗:視察根尖分生區(qū)組織細胞的有絲分裂1.試驗原理(1)高等植物的細胞有絲分裂較旺盛。

(2)染色體易被性染料(甲紫溶液或醋酸洋紅液)著色。

(3)由于各個細胞的分裂是獨立進行的,在同一分生組織中可以通過高倍顯微鏡視察細胞內(nèi)的存在狀態(tài),推斷處于不同分裂時期的細胞。

2.試驗過程概念檢測1.推斷下列關(guān)于細胞周期和有絲分裂的表述是否正確。(1)一個細胞周期是指從一個細胞分裂起先到這個細胞分裂完成為止。()(2)洋蔥的表皮細胞比分生區(qū)細胞的增殖周期長。()(3)動、植物細胞有絲分裂的中期都會出現(xiàn)赤道板。()(4)細胞中染色體的數(shù)目始終等于DNA的數(shù)目。()(5)分裂間期細胞核的主要改變是DNA的復制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成。()(6)前期染色質(zhì)漸漸螺旋化形成了染色單體。()(7)有絲分裂后期,著絲粒分裂導致DNA的數(shù)目是染色單體數(shù)目的兩倍。()(8)在一個細胞周期中,DNA的復制和中心粒的倍增可能發(fā)生在同一時期。()(9)有絲分裂后期和末期,核DNA分子數(shù)與染色體數(shù)相同。()(10)細胞周期中染色質(zhì)DNA比染色體DNA更簡單復制。()2.推斷下列關(guān)于“視察根尖分生區(qū)組織細胞的有絲分裂”試驗的表述是否正確。(1)制作細胞的有絲分裂裝片時,洋蔥根尖解離后干脆用甲紫溶液染色。()(2)在“視察根尖分生區(qū)組織細胞的有絲分裂”試驗中,統(tǒng)計每一時期細胞數(shù)占計數(shù)細胞總數(shù)的比例,能比較細胞周期各時期的時間長短。()(3)鹽酸解離根尖的同時也為甲紫溶液染色創(chuàng)建酸性環(huán)境。()(4)可以在顯微鏡的視野中視察到一個分生區(qū)組織細胞的連續(xù)改變。()教材拓展1.(人教版必修1P111表6-1)據(jù)表分析,若想用表中四種細胞視察細胞的有絲分裂,你會選擇哪種細胞?說明理由。2.(人教版必修1P117“拓展應用”)有人稱惡性腫瘤為細胞周期病,其依據(jù)是調(diào)控細胞周期的,導致細胞周期失控,癌細胞無限增殖。治療惡性腫瘤的途徑之一,是用藥物抑制的合成,從而將癌細胞的細胞周期阻斷在分裂間期。

核心考點實力提升考點一細胞增殖和細胞周期合作探究探究細胞周期(1)(教材鏈接:人教版必修1P111表6-1)下表是幾種細胞的細胞周期的持續(xù)時間(t/h),據(jù)表回答下列問題。細胞類型分裂間期分裂期細胞周期蠶豆根尖分生區(qū)細胞15.32.017.3小鼠十二指腸上皮細胞13.51.815.3人的肝細胞21122人的宮頸癌細胞20.51.522①這些細胞有什么共同特點?其中哪些是高度分化的細胞?②不同生物細胞的細胞周期持續(xù)時間相同嗎?(2)圖甲~丙是細胞周期的相關(guān)示意圖,據(jù)圖分析下列問題。①誘導細胞的基因突變可運用物理或化學方法,作用于圖甲的期或圖丙的→段。

②圖乙中,一個完整的細胞周期是指段,b+c段(填“是”或“不是”)一個細胞周期的時間。

③秋水仙素可作用于圖丙細胞的→段。

解疑釋惑1.細胞分裂后產(chǎn)生的子細胞有三種去向(1)持續(xù)分裂:始終處于細胞周期中,如部分造血干細胞、卵裂期細胞、癌細胞、根尖分生區(qū)細胞、莖形成層細胞、芽生長點細胞等。此類細胞可被選作視察染色體的材料。(2)休眠暫不分裂:短暫脫離細胞周期,但仍具有分裂實力,在肯定條件下可回到細胞周期中,如肝臟細胞、T細胞、B細胞、記憶細胞等。(3)不分裂:恒久脫離細胞周期,處于分化狀態(tài)直到死亡,如肌纖維細胞、神經(jīng)細胞、漿細胞、葉肉細胞、洋蔥鱗片葉表皮細胞、根尖成熟區(qū)細胞等。2.與細胞周期相聯(lián)系的學問(1)基因突變:在細胞分裂間期,DNA復制時簡單受到內(nèi)外因素的干擾而發(fā)生差錯,即發(fā)生基因突變。(2)染色體變異:在細胞分裂期的前期,秋水仙素或低溫都可抑制紡錘體的形成,引起細胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍,接著進行有絲分裂,可形成多倍體植株。(3)細胞癌變:藥物作用于癌細胞的分裂間期,DNA分子不能復制,可抑制癌細胞的無限增殖。(4)免疫:在細胞因子的作用下,被抗原和協(xié)助性T細胞刺激后的B細胞將進入細胞周期快速分裂,使細胞周期縮短。考向突破考向細胞增殖和細胞周期1.(2024山東)CDK1是推動細胞由分裂間期進入分裂期的關(guān)鍵蛋白。在DNA復制起先后,CDK1發(fā)生磷酸化導致其活性被抑制,當細胞中的DNA復制完成且物質(zhì)打算充分后,磷酸化的CDK1發(fā)生去磷酸化而被激活,使細胞進入分裂期。大麥黃矮病毒(BYDV)的M蛋白通過影響細胞中CDK1的磷酸化水平而使農(nóng)作物患病。正常細胞和感染BYDV的細胞中CDK1的磷酸化水平改變?nèi)缦聢D所示。下列說法錯誤的是()A.正常細胞中DNA復制未完成時,磷酸化的CDK1的去磷酸化過程受到抑制B.正常細胞中磷酸化的CDK1發(fā)生去磷酸化后,染色質(zhì)螺旋化形成染色體C.感染BYDV的細胞中,M蛋白通過促進CDK1的磷酸化而影響細胞周期D.M蛋白發(fā)揮作用后,感染BYDV的細胞被阻滯在分裂間期2.(2024山東煙臺模擬)在細胞增殖過程中,周期蛋白依靠性激酶(CDK1)是細胞由DNA復制后進入分裂期的主要酶,CDK1的活性受周期蛋白(cyclinB)的調(diào)整,cyclinB的降解則是進入分裂期的必要條件,CDK1在連續(xù)分裂的細胞中始終存在。HIV感染T細胞可使CDK1失活,并使cyclinB積聚。下圖表示cyclinB的含量與CDK1的活性在細胞周期中規(guī)律性的改變曲線,有關(guān)敘述不合理的是()A.CDK1的活性下降是因為cyc1inB在M期不能合成B.CDK1持續(xù)保持較高活性的細胞,細胞周期會延長C.CDK1可能具有促進染色質(zhì)凝縮的作用D.HIV感染會使T細胞停留在圖中的G2期考點二細胞的有絲分裂合作探究探究1有絲分裂中染色體與核DNA的數(shù)量關(guān)系(1)分析有絲分裂過程中染色體數(shù)目改變①當有染色單體(前、中期)時,染色體∶染色單體∶核DNA=。

②當無染色單體(后、末期)時,染色體∶核DNA=。

(2)依據(jù)曲線圖推斷細胞分裂時期(以二倍體生物為例)①圖中BC、B'C'段表示間期。

②CD、C'D'段表示的時期,即有絲分裂完成DNA復制后的間期、前期和中期。

③DE、D'E'段表示。

探究2有絲分裂過程中核DNA、染色體、染色單體含量改變(1)請以二倍體生物(體細胞染色體條數(shù)為2n)為例,在坐標圖中畫出有絲分裂過程中染色體、核DNA、染色單體數(shù)目改變曲線。(2)完成下表:項目上升段的改變緣由下降段的改變緣由核DNA,DNA數(shù)目加倍

,DNA數(shù)目減半

染色體,染色體數(shù)目加倍

,染色體數(shù)目減半

染色單體,染色單體形成

,染色單體消逝

探究3有絲分裂過程中的相關(guān)柱形圖(1)圖中5種細胞類型,屬于有絲分裂的是哪些?(2)將有絲分裂的細胞類型依據(jù)時期先后排序。(3)你能通過分析細胞圖像和數(shù)學模型,說明說明有絲分裂與遺傳有關(guān)的生物學意義嗎?【解疑釋惑】有絲分裂過程中的四個易錯點(1)有絲分裂全過程均存在同源染色體,但不聯(lián)會、不分別。(2)姐妹染色單體在間期就已形成,只是呈染色質(zhì)形態(tài),而染色體形態(tài)出現(xiàn)于前期。(3)后期著絲粒分裂是一種受遺傳物質(zhì)限制的自動分裂,與紡錘絲的牽引無關(guān)。若用秋水仙素抑制紡錘體的形成,沒有紡錘絲的牽引,細胞中染色體的數(shù)目仍可加倍。(4)赤道板不是細胞結(jié)構(gòu),是一假想平面,在光學顯微鏡下看不到;細胞板是一真實結(jié)構(gòu),光學顯微鏡下能看到,出現(xiàn)在植物細胞有絲分裂的末期?？枷蛲黄瓶枷?有絲分裂的過程和特征1.關(guān)于細胞有絲分裂的敘述,正確的是()A.赤道板是細胞有絲分裂過程中出現(xiàn)的一種結(jié)構(gòu)B.有絲分裂間期DNA復制的過程須要解旋酶的參加C.有絲分裂中期,發(fā)生聯(lián)會的同源染色體排列在赤道板上D.在細胞周期中,分裂間期的持續(xù)時間通常比分裂期的短2.(2024湖北黃岡調(diào)研)下列改變會出現(xiàn)在洋蔥根尖分生區(qū)組織細胞有絲分裂過程中的是()A.間期,中心體進行復制和分別B.中期,可清楚地看到赤道板和染色體C.后期,在紡錘絲的牽引下著絲粒分裂D.末期,高爾基體參加細胞板的形成歸納總結(jié)關(guān)注有絲分裂過程中的“加倍”緣由考向2有絲分裂圖像3.如圖是某動物細胞有絲分裂模式圖,下列敘述錯誤的是()A.上述細胞有絲分裂的依次是圖1→圖4→圖2→圖3B.在圖2時期,細胞中的核DNA數(shù)目不變,但染色體數(shù)目加倍C.若某藥物可抑制紡錘體形成,則它極可能作用于圖2細胞所屬時期D.起先出現(xiàn)染色體的時期是圖4,染色體起先轉(zhuǎn)變成染色質(zhì)形態(tài)的時期是圖3【歸納總結(jié)】1.依據(jù)染色體改變識別細胞分裂時期(1)染色質(zhì)變?yōu)槿旧w,染色體散亂分布→前期,如圖1。(2)著絲粒排列在赤道板上→中期,如圖2。(3)著絲粒分裂,染色體數(shù)目增加一倍→后期,如圖3。(4)染色體變?yōu)槿旧|(zhì)→末期,如圖4。2.“三看法”界定動物細胞和高等植物細胞有絲分裂圖像考向3有絲分裂相關(guān)曲線和柱狀圖分析4.(多選)如圖為某二倍體植物有絲分裂過程中有關(guān)數(shù)量改變狀況,下列相關(guān)敘述正確的是()A.DE時間段染色單體數(shù)是AB時間段的兩倍B.AD時間段有水生成C.FG段染色體數(shù)是該生物正常染色體數(shù)的兩倍D.若用秋水仙素處理該植物,會抑制分裂后期著絲粒的分裂歸納總結(jié)1.有絲分裂中核DNA含量改變的兩種曲線變式(1)圖乙表示有絲分裂過程中每條染色體上DNA含量改變曲線,圖中EF段處于間期,FG段表示含有姐妹染色單體的時期,即DNA復制完成后的間期和分裂期的前期、中期,HI段表示有絲分裂的后期和末期。(2)圖丙是圖乙的變式,在有染色單體時,染色體與核DNA數(shù)目之比為1∶2,不存在染色單體的時期,染色體與核DNA數(shù)目之比為1∶1。圖丙中B'C'段處于間期,C'D'段表示DNA復制完成后的間期和分裂期的前期、中期,E'F'段為有絲分裂的后期和末期。2.快速識別柱形圖中的染色體、染色單體和核DNA(1)先看染色單體:染色單體可能是0,而染色體和DNA不行能是0。(2)依據(jù)染色單體改變推斷各時期染色單體有(3)依據(jù)比例關(guān)系推斷各時期核DNA∶染色體∶染色單體=4考點三試驗:視察根尖分生區(qū)組織細胞的有絲分裂合作探究探究1試驗操作分析依據(jù)“視察根尖分生區(qū)組織細胞的有絲分裂”試驗,完成下表。解離時間太短細胞間質(zhì)未被完全溶解,時細胞不易分散

過長導致細胞,根尖過于酥松,影響染色

漂洗時間相宜洗去多余的,防止解離過度而影響染色

染色時間太短染色體或染色質(zhì)不能完全著色過長其他部分也被染成,無法辨別染色體

壓片力度過輕細胞

過重將組織壓爛探究2細胞分裂時期與所視察細胞數(shù)目的關(guān)系及計算細胞分裂指數(shù)是衡量洋蔥根尖細胞分裂狀況的指標之一,分裂指數(shù)=視察視野中分裂期細胞的平均數(shù)/總細胞平均數(shù)×100%。細致統(tǒng)計10個視野中各時期細胞數(shù)(每個視野平均有30個細胞),部分數(shù)據(jù)記錄如下。細胞周期視野a細胞數(shù)/個視野b細胞數(shù)/個……總數(shù)/個間期2627……?分裂期前期12……12中期11……11后期02……9末期10……8計數(shù)細胞的總數(shù)?(1)在該試驗中,可以視察到處于細胞分裂間期的細胞數(shù)目最多,緣由是。

(2)據(jù)表中數(shù)據(jù)計算細胞分裂指數(shù)是%,在試驗過程中要提高細胞分裂指數(shù),可以實行的方法是。

(3)若該洋蔥根尖分生區(qū)組織細胞分裂周期為12h,且各期細胞數(shù)目所占比例與其分裂周期所占時間呈正相關(guān),則據(jù)表中數(shù)據(jù)計算細胞分裂間期持續(xù)時間是h。

(4)測定某種細胞的細胞周期的長短時,通常須要考慮溫度因素。這是因為。

整合提升視察細胞的有絲分裂試驗的關(guān)鍵點(1)試驗材料的選擇①類型:選取分裂期占細胞周期比例相對較大的材料。②部位:應選分裂旺盛的部位(如根尖的分生區(qū))。③時間:必需在分裂旺盛的時間取材。本試驗一般選擇生長旺盛、帶有分生區(qū)的洋蔥根尖,且一般在上午10時至下午2時進行試驗,此時洋蔥根尖分生區(qū)細胞處于分裂期的較多。(2)應當嚴格依據(jù)操作步驟進行:取材→解離→漂洗→染色→制片。(3)在解離過程中細胞已被殺死(甲紫溶液或醋酸洋紅液使染色體著色,表明細胞已丟失生物活性,生物膜已不具有選擇透過性),因此,顯微鏡下視察到的都是死細胞,不能看到細胞分裂的動態(tài)改變。若視野中找不到處于某一時期的細胞,可通過移動裝片從鄰近的區(qū)域中找尋?？枷蛲黄瓶枷蛞暡旄夥稚鷧^(qū)組織細胞的有絲分裂1.(2024北京)玉米根尖縱切片經(jīng)堿性染料染色,用一般光學顯微鏡視察到的分生區(qū)圖像如下。對此圖像的視察與分析,錯誤的是()A.先用低倍鏡再換高倍鏡視察符合操作規(guī)范B.可視察到箭頭所指細胞的細胞核和細胞壁C.在圖像中可視察到處于分裂期前期的細胞D.細胞不同結(jié)構(gòu)成分與該染料結(jié)合實力不同2.(2024江蘇)下列關(guān)于視察植物細胞有絲分裂試驗的敘述,正確的是()A.只有從新生的根尖上取材,才能視察到有絲分裂B.解離時間要盡量長,以確保根尖組織細胞充分分別C.滴加清水、弄碎根尖以及壓片都有利于細胞的分散D.臨時裝片鏡檢時,視野中最多的是處于分裂中期的細胞歸納總結(jié)洋蔥在生物學試驗中的“一材多用”取材部位試驗名稱取材緣由葉鱗片葉植物細胞的質(zhì)壁分別和復原外表皮細胞含紫色大液泡運用高倍顯微鏡視察細胞的多樣性細胞較大,外表皮細胞有大液泡,內(nèi)表皮細胞有明顯的細胞核管狀葉葉綠體中色素的提取和分別色素含量多根視察根尖分生區(qū)組織細胞的有絲分裂材料易得,且分生區(qū)細胞分裂實力強,染色體數(shù)目少,易于視察低溫誘導植物染色體數(shù)目的改變材料易得,且低溫(4℃)下根尖也能分裂生長,誘導染色體變異率較高第4單元細胞的生命歷程第10講細胞的增殖必備學問·固本夯基一、1.(1)細胞分裂(2)物質(zhì)打算細胞分裂(3)生長、發(fā)育、繁殖、遺傳2.(2)一次分裂完成時下一次分裂完成時(3)分裂間期分裂期DNA分子的復制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成前期、中期、后期和末期二、1.蛋白質(zhì)染色體核膜紡錘絲著絲粒赤道板著絲粒染色質(zhì)核膜和核仁2.紡錘絲中心體細胞板3.平均安排到兩個子細胞中遺傳三、1.(1)分生區(qū)(2)堿(3)染色體2.5cm2~3mm相互分別開來蓋玻片使細胞分散開來,有利于視察分生區(qū)【概念檢測】1.(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×(7)×(8)√(9)√(10)√2.(1)×(2)√(3)×(4)×【教材拓展】1.提示選擇小鼠十二指腸上皮細胞或蠶豆根尖分生區(qū)細胞,緣由是其細胞周期中分裂期持續(xù)時間相對較長。2.提示原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變DNA分子的復制和有關(guān)蛋白質(zhì)核心考點·實力提升考點一【合作探究】探究(1)①提示都是能進行連續(xù)分裂的細胞。小鼠十二指腸上皮細胞、人的肝細胞、人的宮頸癌細胞已高度分化。②提示不肯定相同。(2)提示①Sba②a+b或c+d不是③ab【考向突破】1.C由題意知,當細胞中的DNA復制完成且物質(zhì)打算充分后,磷酸化的CDK1發(fā)生去磷酸化而被激活,使細胞進入分裂期,正常細胞中DNA復制未完成時,磷酸化的CDK1的去磷酸化過程受到抑制,A項正確;正常細胞中磷酸化的CDK1發(fā)生去磷酸化后,使細胞進入分裂期,在分裂期的前期染色質(zhì)螺旋化形成染色體,B項正確;由圖可知,感染BYDV的細胞CDK1磷酸化水平上升后不再降低,說明M蛋白可能是通過抑制CDK1的去磷酸化而影響細胞周期,C項錯誤;M蛋白發(fā)揮作用后,抑制CDK1的去磷酸化,使感染BYDV的細胞不能進入分裂期而被阻滯在分裂間期,D項正確。2.ACDK1是細胞由DNA復制后進入分裂期的主要酶,其活性下降是因為cyclinB在M期含量漸漸削減,A項錯誤;若CDK1保持較高活性,細胞將停留在分裂期,細胞周期將會延長,B項正確;分裂間期染色質(zhì)呈絲狀,分裂期染色質(zhì)高度螺旋,縮短變粗,CDK1是由DNA復制進入分裂期的主要酶,因此CDK1可能具有促進染色質(zhì)凝縮的作用,C項正確;cyclinB的降解是細胞進入分裂期的必要條件,即cyclinB不降解,細胞就不能進入分裂期,因此HIV感染T細胞可使cyclinB積聚,從而使T細胞停留在圖中G2期,D項正確?？键c二【合作探究】探究1(1)提示①1∶2∶2②1∶1(2)提示①DNA復制,染色單體形成②含有姐妹染色單體③有絲分裂后期著絲粒分裂,染色單體消逝探究2(1)提示(2)提示間期DNA復制末期細胞一分為二后期著絲粒分裂末期細胞一分為二間期DNA復制后期著絲粒分裂,姐妹染色單體分別探究3(1)提示a、b、c。(2)提示c→b→a→c。(3)提示在細胞的親代和子代之間保持了遺傳的穩(wěn)定性,對于生物的遺傳有重要意義?！究枷蛲黄啤?.B有絲分裂過程中提到的赤道板只是個位置,不是真正的細胞結(jié)構(gòu),A項錯誤;有絲分裂間期進行的DNA分子復制中的解旋須要解旋酶的參加,B項正確;有絲分裂過程中沒有同源染色體的聯(lián)會,C項錯誤;在細胞分裂周期中間期占的比例較大,D項錯誤。2.D洋蔥根尖分生區(qū)組織細胞是高等植物細胞,沒有中心體,A項錯誤;赤道板不是真實存在的結(jié)構(gòu),B項錯誤;有絲分裂后期,著絲粒的分裂與紡錘絲的牽引無關(guān),紡錘絲只是牽引染色體勻稱地向兩極移動,C項錯誤;有絲分裂末期,細胞板漸漸擴展,形成新的細胞壁,高爾基體與細胞壁的形成有關(guān),D項正確。3.C分析題圖可知,圖1細胞處于有絲分裂間期;圖2細胞中著絲粒分裂,染色體移向兩極,細胞處于有絲分裂后期;圖3細胞內(nèi)形成兩個新的細胞核,細胞膜從細胞中部向內(nèi)凹陷,細胞處于有絲分裂末期;圖4細胞中出現(xiàn)染色體,每