高考生物一轮复习专题41细胞的增殖教学案docxWord文档格式.docx
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°
2C4C
DNA相对含址
B组细胞处于分裂间期,正在进行DNA复制,C
组细胞处于分裂期
2.有丝分裂过程中相关结构和数量的变化
1.有丝分裂过程一一以高等植物细胞为例(连线)
时期
主要待点
1前期
2间期
3后期
4末期
5中期
d.
I・DNA分子的复制和冇关蛋白质的合成;
细胞适度生长
U•染色体和纺锤体消失,核膜、核仁重现.出现细胞板
m•出现染色体和纺饨体,核膜、核仁消失,且染色体散乱排列
I・DNA分子的复制和冇
关蛋白质的合成;
细胞
适度生长
II•染色体和纺锤体消失,
核膜、核仁重现,出
现细胞板
nr出现染色体和纺饨体,
核膜、核仁消失染
色体散乱排列
IV.染色体的着丝点排列在赤道板上
V.着丝点分开,子染色体被拉向两极
2.有丝分裂过程中细胞结构的变化
(1)纺锤体的变化:
形成时期为前期一解体时期为末期。
(2)核膜、核仁的变化:
解体时期为前期一重建时期为末期。
(3)中心体变化规律(动物细胞、低等植物细胞)
复制一分开移向细胞两极一平均进入子细胞
时期间期一前期一末期结束
中心体个数1〜2个一2个一1个
(4)染色体形态变化
3.核DNA、染色体、染色单体数冃变化(以二倍体生物为例)
项目
分裂
间期
分裂期
前期
屮期
后期
末期
着丝点
2/7
2n
4/1
2/1
染色体
4/7
染色单体
0—4/?
核DNA分子
2z?
f4〃
4刀
4.动植物细胞分裂图像的判定
细胞分裂种类
动物细胞分裂植物细胞分裂鯉②
高等植物细胞
低等植物细胞
1表示:
子细胞的形成方式,即有无细胞板的形成。
2表示:
有无中心体。
三、观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
1.实验原理
(1)高等植物的分生组织细胞有丝分裂较旺盛。
(2)细胞核内的染色体(质)易被碱性染料(龙胆紫溶液)染成深色。
(3)由于各个细胞的分裂是独立进行的,在同一•分生组织中可以通过高倍显微镜观察细胞内染色体的存在状态,判断处于不同分裂时期的细胞。
2.实验步骤
r洋葱根尖培养-待根长约5吋,可用于实验
方法步骤
制作
装片
取材——根尖处2~3mm
操作
盖上盖玻片,再加一块载玻比,用拇指轻圧,去掉上面载玻片再观察
观察
也纠使细胞分敬开来,冇利于观察
先低倍镜观察,找到分生区细胞;
再奇倍镜观察细胞分裂不同顾的图像
绘图
绘制植物细胞冇丝分裂中期简图
高频考点突破
高频考点一细胞周期的判断与表示方法
例1・下列据图描述细胞周期的相关说法正确的是()
A.甲图中的S期位于丙图中的a->
b段
B.一个完整的细胞周期是指乙中的a+b段或b+c段
C.用秋水仙索作用于丙细胞可使细胞分裂停留在a->
D.细胞中含有染色单体的时间段是M或b、d或a-b段
答案C
解析甲图中的S期属于间期,而丙團中的a-b段是分裂期,A项错误;
一个完整的细胞周期是指乙中的a+b段或c+d段,B项错误:
秋水仙素能抑制纺锤体的形成,使丙细胞分裂停留在段,C项正确:
图中M或b、d或段均表示分裂期,分裂期的后期和末期无染色单体,间期的①期已形成染色单体,D项错误°
【总结归纳】与细胞周期相联系的知识
(1)联系基因突变:
在细胞分裂间期的S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:
在细胞分裂期的前期,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。
(4)联系免疫:
在淋巴因子的作用下,被抗原刺激后的B细胞将进入细胞周期迅速分裂,使细胞周期缩短。
【变式探究】如图表示细胞周期,下列叙述不正确的是()
A.按箭头所示方向,a-a段或b-b段表示一个细胞周期
B.染色体的平均分配发生于a->
C.细胞中DNA含量的加倍发生在b->
a段
D.将癌细胞的细胞周期阻断在b-a段可以治疗癌症
解析:
选A。
b->
a段、a->
b段分别表示分裂间期和分裂期,细胞周期应是b->
b段。
【变式探究】下表所列为不同细胞的细胞周期持续时间(h)。
据表分析可以得出的结论是()
细胞类型
分裂1'
可期
细胞周期
十二指肠细胞
13.5
1.8
15.3
肿瘤细胞
18.0
0.5
1&
5
成纤维细胞
19.3
0.7
20.0
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
选C。
从表中信息比较,A、B两项都不正确,D从信息中无法得出不同种类细胞的分裂是同步的,C项正确。
【易错提醉】判断-个完整的细胞周期的方法
1.细胞周期以分裂间期为起点,而不能以分裂期为起点。
2.分裂间期的时间远远长于分裂期。
3.DNA含量加倍的时间在细胞分裂间期,染色体数目加倍的时间在分裂期。
高频考点二细胞周期各期变化特点的分析
例2.某哺乳动物体细胞在培养中能够分裂,在培养过程中将适量的3H-TdR(3H标记的胸腺喘旋脱氧核昔)
和某促进细胞分裂的药物加入培养液屮,培养一段时间,可观察和测量到()
A.Gi期变短,该期有大量‘H・TdR进入细胞核
B.S期变长,该期有DNA复制和核糖体的增生
C.G2期变短,该期细胞核中有组蛋白
D.M期相对较短,该期细胞的核膜始终完整
选Co促进细胞分裂的药物可以明显缩短细胞分裂的细胞周期。
G1期主要是合成DNA所需要的蛋白质和核糖体的増生,S期主要发生的是DNA的复制,鼻期主要发生的是RNA的合成和有丝分裂所必需的一些蛋白质的合成。
因此,将某促进细胞分裂的药物加入到培养液中会使Gi期变短,S期和Q期也变短;
3H・TdR参与DNA的复制,应该在S期犬量进入细胞核;
M期相对较短,该期细胞的核膜周期性地消失和重现。
组蛋白是构成染色体的蛋白质,在G期之前已经合成。
综合上述分析,C正确,A、B、D错误。
【变式探究】如图A表示在一个细胞周期(G】、S、G2组成了分裂间期,M为分裂期)中细胞核DNA含量的变化曲线;
图B表示一个细胞周期屮各个时期细胞数目的变化(用特殊的方法在一个培养基屮测得的)。
请据图回答下列问题:
细胞数冃(千个)
DNA含量(c)
G)SQM
细胞周期(h)
A
_r~inr~iml[.
24”
B
(1)图B中DNA含量为2c〜4c之间的细胞正处于
⑵用DNA合成抑制剂处理,图B中DNA含量为
_阶段。
的细胞数目会增加。
用秋水仙素处理,图B中
DNA含量为的细胞数目会增加。
(3)细胞周期中,完成各吋期所需吋间的计算公式是t=TX^(T为一个细胞周期所需的吋I'
可,N为取样的总细胞数,n为各期的细胞数),根据图示与公式,S期的细胞数目是个。
(1)在一个细胞周期中,随看DNA复制,DNA含量逐渐增加;
DNA复制之后,它们的DNA含量是G期的2倍。
(2)图B中横坐标是DNA含量,DNA含量在2c〜4cZ间,说明DNA正在进行复制,对应图A屮的S期,2c对应图A屮的&
期,4c对应图八中的G2期和M期。
⑶从图A可以看出细胞周期为10h,S期为2h,
G:
期为6h,共6000个细胞,所以取样总细胞数为:
N=TX?
=10xS畀=10000个。
所以S期的细胞数t0
二丄N10000/
日为:
n=tX〒=2X=2000个。
答案:
(l)DNA复制
(2)2c4c(3)2000
【易错提醒】细胞周期的2点提解
1.分裂间期的特征:
间期又分为&
期、S期、G2期,G】期进行RNA和有关蛋白质的合成,为S期DNA的复
制做准备;
S期合成DNA;
G2期进行RNA和蛋白质的合成,特别是微管蛋白的合成。
2.观察细胞分裂过程中染色体形态、数H的变化时,应选择细胞周期短、分裂期相对较长的细胞;
由于分
裂间期远比分裂期长,视野中处于间期的细胞数目更多。
高频考点三有丝分裂各时期的特点及细胞图像的识别
例3、下图是某动物细胞有丝分裂模式图,有关叙述不正确的是()
A.上述细胞有丝分裂的顺序是甲、丁、乙、丙
B.显微镜下观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]图中甲为间期,乙为后期,丙为末期,丁为前期,故图中细胞有丝分裂顺序为甲一丁一乙一丙,A正确;
细胞周期屮,间期历时最长,显微镜观察处于间期的细胞数目最多,B正确;
细胞有丝分裂屮,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。
[答案]D
【方法技巧】1.根据染色体变化识别细胞分裂时期
图1图2图3图4
(1)染色质变为染色体,染色体散乱分布一前期,如图1。
(2)着丝点排列在赤道板上一屮期,如图2。
(3)着丝点分裂,染色体数目增加一倍一后期,如图3。
(4)染色体变成染色质一末期,如图4。
2.“三看”法界定动植物细胞有丝分裂图像
间期有无中心粒倍增
动物细胞
植物细胞
前期纺锤体来源
末期细胞质分裂
细胞板分割f植物细胞
细胞膜缢裂f动物细胞
—自细胞两极发出f植物细胞
——中心粒发出动物细胞
【变式探究】下图为植物细胞有丝分裂各时期图像,下列叙述错误的是()
A.有丝分裂的分裂期,细胞出现的先后顺序是①⑤②③
B.图中M为赤道板、N为核仁、P为星射线
C.有丝分裂过程中,核DNA的复制与染色体复制是同步进行的
D.细胞④内有蛋白质的合成,且合成场所为一种无膜结构的细胞器答案B
解析團中①〜⑤分别指代有丝分裂的前期、后期、末期、间期、中期,其中分裂期细胞出现的先后顺序是:
①前期、⑤中期、②后期、③末期,A项正确;
因图中没有中心体,所以纺锤体是由细胞两极发出的纺锤丝形成的,图中皿为细胞板、N为核仁,P为纺锤丝,B项错误;
染鱼体主要由DNA和蛋白质组成,所以核DNA的复制与染色体复制应同步进行,C项正确;
细胞④对应的时期为有丝分裂间期,该时期的最大特点是进行DNA分子的复制以及相关蛋白质的合成,蛋白质的合成场所是核精体,核糖体没有膜结构,
D项正确。
【变式探允】下列是一组动物活细胞有丝分裂图,有关说法正确的是()
abede
A.b图细胞将出现细胞板,并缢裂成两个子细胞;
c图细胞核中染色体数和DNA数相等
B.该生物与高等植物有丝分裂的区別主要在c和e两个时期,秋水仙素使基因突变作用在e吋期
C.d图细胞中同源染色体联会,形成四分体
D.上述细胞在细胞周期中出现的顺序是a-*c—d-*e-*b
选D。
动物细胞分裂末期不出现细胞板,A错;
秋水仙素使基因突变作用在a,B错;
有丝分裂不形
成四分体,C错;
其顺序为a-*c-*d-*e-*bo
高频考点四有丝分裂过程中DNA、染色单体、染色体的数目变化曲线分析
例4、下面是动物细胞有丝分裂不同时期染色体Q)数目、核DNA分子(b)数目的柱形统汁图。
下列对该图的分析正确的是()
A.①时期染色体还未复制,核DNA已完成了复制
B.③时期核膜、核仁重建,细胞屮部出现细胞板
C.①一②表示着丝点分裂,染色体数目加倍,但核DNA分子数目不变
D.②一③表示同源染色体相互分离,染色体和核DNA分子数目也随Z减半
瞬析]图①可表示有丝分裂前期和中期,图•②可表示有丝分裂后期,图③可表示有丝分裂末期。
有丝分裂的前期和中期,DNA已复制,染色体也完成了复制,但染色体数目不变。
动物细胞分裂过程中不形成细胞板。
有丝分裂过程中不会发生同源染色体分离现象。
①-②表示由中期到后期,着丝点分裂,染色体数目加倍,但核DNA分子数目不变。
[答案]C
【方法技巧】细胞分裂过程中直方图的分析方法
直方图是表示细胞有丝分裂过程中数量关系的常用图形,典型直方图如下图所示,图中纵坐标表示一个细
染色单体、染色体数。
胞核屮的DNA.
数量(个)
0abe
□染色体
•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f前期、中期甲图
染色单体彳
I无一后期乙图、末期丙图
(2)根据比例关系判断各时期
DNA:
染色体:
染色单体=
"
4n:
2n:
4n->前期、中期甲图
4n:
4n:
0-后期乙图
k2n:
0-末期丙图
【变式探究】下列3个图表示有丝分裂细胞中不同吋期染色体和DNA的数量关系。
有关叙述不正确的是
图1图2
数录
A.处于图2中B->
C段的包含图1所示细胞,图1细胞中有8条染色单体
B.完成图2中C-D段变化的细胞分裂时期是后期
C.有丝分裂过程屮不会出现图3屮d所示的情况
D.图3中a可对应图2中的B->
C段;
图3'
|>
c对应图2中的A-B段
图1表示细胞有丝分裂中期,有8条染色单体,图2表示每条染色体的DNA分子数,AB为间期的S期,BC为间期的@期、前期、中期,DE为后期、末期,A正确;
图2中C-D段变化的原因是着丝点分裂,B正确;
染色体数:
DNA数为1:
1或1:
2,不会出现图3中d所示的情况,C正确;
图3中a表示有丝分裂后期和末期,c表示间期的G期(DNA复制Z前),D错误。
高频考点五观察植物细胞有丝分裂
例5.下图是关于观察洋葱有丝分裂实验的部分操作,下列评价合理的是()
A.剪取洋葱根尖2〜3mm,因为该区域属于根毛区,细胞有丝分裂旺盛
B.该实验步骤中唯一错误的是在②和③之间缺少用清水漂洗这一环节
C.在观察的图像中,b屈于分生区的细胞,细胞己死亡
D.若用图屮b区域的细胞观察质壁分离和复原,实验现象明显
解析根尖2〜3mm的区域属于分生区,A项错误;
在②和③之间应增加清水漂洗这一环节,而在③和⑤Z间的清水漂洗环节应删除,B项错误;
分生区的细胞呈正方形,细胞经解离已死亡,C项正确;
b区域的细胞属于分生区细胞,其液泡较小,渗透作用不明显,用于观察质壁分离与复原,现象不明显,D项错误。
【变式探究】右图是某同学在观察洋葱根尖细胞有丝分裂时拍摄的显微照片,下列叙述正确的是()
A.甲细胞中每条染色体的着丝点排列在细胞板上
B.乙细胞中染色体被平均分配,移向细胞两极
C.甲和乙细胞中的染色体数目相等,DNA含虽相同
D.统计图中处于分裂期的细胞数可计算细胞周期长短
选B。
甲细胞中染色体形态稳定、数目清晰,正处于有丝分裂的中期,着丝点应排列在赤道板上,而细胞板是高等植物细胞分裂末期,在隔膜形成体的中央生成的薄膜结构,是真实存在的,A项错误;
乙细胞处于有丝分裂后期,着丝点分裂,姐妹染色单体分开,染色体被平均分配,移向两极,B项正确;
有丝分裂后期,看丝点分裂,染色体数目加倍,故甲细胞中染色体数目是乙细胞的一半,核DNA含量相同,C项错误;
一个细胞周期包括分裂间期和分裂期,只统计处于分裂期的细胞数目是无法计算出细胞周期的,D项错误。
【注意事项】实验成功的关键及注意事项
1.步骤
(1)先漂洗再染色,两步骤不能颠倒。
(2)解离充分细胞才能分散,不会重叠。
(3)染色时,染色液的浓度和染色时间必须学握好,应注意染色不能过深,否则显微镜下一片紫色,无法观察。
(4)压片时用力必须恰当,过重会将组织压碎,过轻则细胞未分散,二者都将影响观察。
2.观察
(1)先在低倍镜下找到分生区细胞,其特点是细胞呈正方形,排列紧密;
再换用高倍镜。
若找到长方形细胞,则观察到的是不再分裂的伸长区细胞(见右图)。
伸长区一分生区一根冠
lay-laLaglktaeffl国
(2)观察到的不同时期细胞数H的多少反映出各时期经历时间的长短。
例如,间期最长,故观察到的细胞最多。
(3)细胞解离后已被杀死,从而观察不到动态分裂过程,因此要通过移动装片寻找不同时期的细胞分裂图像。
(4)同一视野可以看到不同分裂时期的细胞图像,说明同一个体各个细胞分裂不同步。
【变式探允】在“观察植物细胞的有丝分裂”实验中,三位实验人员制作洋葱根尖装片的操作步骤如下表所示(“+”表示操作,“一”表示未操作):
实验人员
取材
解离
漂洗
染色
制片
甲
根尖1〜3mm处
—
+
乙
丙
根尖5〜7mm处
则甲、乙、丙观察到的实验现象分别是()
A.细胞重輕、染色体着色很浅不清楚、细胞分散染色体清楚
B.细胞分散但看不到染色体、染色体着色清楚、细胞分散染色体清楚
C.细胞重叠、染色体着色很浅不清楚、细胞着色清楚但看不到染色体
D.染色体着色很浅不清楚、细胞分散染色体清楚、细胞分散染色体清楚
解析解离的目的是使细胞分散开,甲未解离,细胞相互重叠;
漂洗的目的是洗去解离液,便于染色,乙未漂洗,影响染色效果,染色体着色很浅不清楚;
根尖5〜7伽i处为仲长区,伸长区细胞已失去分裂能力,染色体呈染色质状态,故观察不到染色体。
1.(2018全国III卷,2)下列关于细胞的结构和生命活动的叙述,错误的是()
A.成熟个体中的细胞增殖过程不需要消耗能量
B.细胞的核膜、内质网膜和细胞膜中都含有磷元素
C.两个相邻细胞的细胞膜接触对实现细胞间的信息传递
D.哺乳动物造血干细胞分化为成熟红细胞的过程不可逆
【答案】A
【解析】成熟个体中的细胞增殖过程中,I'
可期D7A复制和蛋白质合成需要消耗能量,分裂期纺锤丝牵引染色体运动需要消耗能量,A错误;
细胞的核膜、内质网和细胞膜屮都属于生物膜,主要市磷脂和蛋白质组成,都含有磷元素,B正确;
两个相邻细跑的细胞膜直接接触,信息从一个细胞传递给另一个细胞,C正确;
哺乳动物造血干细胞分化为成熟红细胞,属于细胞分化,细胞分化一般不可逆,D正确。
2.(2018全国III卷,4)关于某二倍体哺乳动物细胞有丝分裂和减数分裂的叙述,错误的是()
A.有丝分裂后期与减数第二次分裂后期都发生染色单体分离
B.有丝分裂中期与减数第一次分裂中期都发生同源染色体联会
C.一次有丝分裂与一次减数分裂过程中染色体的复制次数相同
D.有丝分裂中期和减数第二次分裂中期染色体都排列在赤道板上
【答案】B
【解析】本题主要考查有丝分裂和减数分裂的有关知识。
有丝分裂后期与减数第二次分裂后期都发生着丝点分裂,姐妹染色单体分离,移向两极,A正确;
有丝分裂不发生同源染色体联会,减数第一次分裂前期发生同源染色体联会,B错误;
有丝分裂与减数分裂染色体都只复制一次,C正确;
有丝分裂和减数第二次分裂的染色体行为类似,前期散乱分布,中期染色体排列在赤道板上,后期姐妹染色单体分离,D正确,所以选B。
1.(2017年江苏卷,16)假如下图是某生物体(2n=4)正常的细胞分裂示意图,下列有关叙述错误的是()
A.
该细胞处于减数第二次分裂后期
B.若染色体①有基因A,则④有基因A或3
C.若图中的②表示X染色体,则③表示Y染色体
D.该细胞产生的子细胞中有2对同源染色体
【解析】该生物的体细胞有4条染色体,该细胞中有8条染色体,后者是前者的两倍,说明该细胞处于有丝分裂后期,A错误;
染色体①和④是同源染色体,其上有相同基因或等位基因,染色体①有基因A,则④上有基因A或无B正确;
染色体②和③是同源染色体,但二者形态不同,则②和③为X或Y染色体,若②表示X染色体,则③表示Y染色体,C正确;
有丝分裂产生的子细胞与亲代细胞相同,含有2对同源染色体,D正确。
2.(2017年江苏卷,30)某研究小组以同一品种芹菜根尖和花粉母细胞为材料,开展芹菜染色体核型分析
实验。
图1、图2是从两种材料的30个显微图像屮选出的两个典型图像。
请回答下列问题:
(1)将剪取的芹菜幼根置于2mmol/L的8-拜基噬咻溶液中处理,以提高根尖细胞中有丝分裂的
期细胞的比例,便于染色体观察、计数。
。
再用低浓度的
KC1处理一段吋间,使细胞适度膨胀,便于细胞内的
更好地分散,但处理吋I'
可不能过长,以
(2)实验中用纤维素酶和果胶酶混合液分别处理根尖、花粉母细胞,目的是
防细胞
(4)分析根尖细胞染色体核型时,紺将图像中的进行人工配对;
根据图1、图2能确定该品
种细胞中未发生的变异类型有(填下列序号)。
①基因突变②单体③基因重组④三体
【答案】
(1)中
(2)去除细胞壁(使细胞分离)染色体吸水涨破
(3)花粉母同源染色体联会
(4)同源染色体②④
【解析】
(1)有丝分裂中期染色体形态固定、数目清晰,是观察染色体形态和数目的最佳时期。
(2)植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,故用纤维素酶和果胶酶混合液,能去除根尖、花粉母细胞的细胞壁,使组织间细胞相互分离开来。
由于根尖、花粉母细胞无细胞壁,则在低浓度的KC1溶液中,会吸水适度膨胀,使细胞内染色体更好地分散。
但处理时间不能过长,否则无壁的细胞会吸水涨破。
(3)图1中细胞内同源染色体联会形成四分体,应是进行减数分裂的花粉母细胞的染色体。
(4)在分析根尖细胞染色体核型时,需将同源染色体进行人工配对,以判断细胞屮染色体的数目和结构是否发生变化;
光学显微镜下可观察到染色体,光学显微镜下不能观察到基因突变和基因重组,故不能确定该品种细胞是否发生了基因突变和基因重组。
观察图1、图2,该品种细胞中染色体数目正常,没有出现单体或三体。
3.(2017•全国III,29)利用一定方法使细胞群体处于细胞周期
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