高考生物一輪復習 第六章 第一講 細胞的增殖訓練 新人教版

【創(chuàng)新方案】年高考生物一輪復習第六章第一講細胞的增殖訓練新人教版1．細胞體積越小，細胞的表面積與體積之比就越大，越有利于物質(zhì)交換。2．細胞增殖是重要的細胞生命活動，是生物體生長、發(fā)育、繁殖、遺傳的基礎。3．細胞分裂間期為分裂期進行活躍的物質(zhì)準備，完成DNA分子的復制和有關蛋白質(zhì)的合成，同時細胞有適度的生長。4．動物細胞的一個細胞周期中，DNA復制和中心粒的倍增均發(fā)生在分裂間期。5．真核細胞的分裂方式有三種：有絲分裂、無絲分裂和減數(shù)分裂。6．有絲分裂最重要的變化是：間期DNA復制，數(shù)目倍增；分裂期在紡錘體作用下將復制后的親代細胞染色體，平均分配到兩個子細胞中。在細胞的親代和子代之間保持了細胞遺傳性狀上的穩(wěn)定性。一、細胞增殖的周期性和細胞的生長1．細胞周期[據(jù)圖填空](1)條件：連續(xù)分裂的細胞。(2)起點：一次分裂完成時，如B點。(3)止點：下一次分裂完成時，如B點。(4)用圖中字母表示一個細胞周期：B→A→B；分裂間期：B→A，分裂期A→B。(5)特點：不同類的細胞，細胞周期不同，分裂間期和分裂期所占比例不同。2．細胞的生長(1)時間：分裂間期。(2)特點：不能無限長大。(3)不能無限長大的原因：①細胞越大，其表面積與體積的比值就越?。虎诩毎砻娣e與體積的關系限制了細胞的長大；③細胞核的控制作用所致。3．細胞增殖的方式、過程和意義(1)方式：有絲分裂、無絲分裂和減數(shù)分裂。(2)過程：包括物質(zhì)準備和細胞分裂整個連續(xù)的過程。(3)意義：是生物體生長、發(fā)育、繁殖、遺傳的基礎。eq\a\vs4\al([想一想])細胞越小，細胞相對表面積就越大，物質(zhì)的運輸效率就越高，那么細胞是不是越小越好？提示：不是。細胞的大小受細胞核的控制，細胞內(nèi)要有完成各項生命活動所必不可缺少的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)，這必須占有一定的空間，因此，細胞不是越小越好。二、細胞有絲分裂過程1．有絲分裂過程(以高等植物細胞為例)時期圖像主要特點間期————eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①完成DNA分子的復制,②合成有關的蛋白質(zhì)))前期————eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①染色質(zhì)絲螺旋化形成染色體,②核仁解體，核膜消失,③兩極發(fā)出紡錘絲形成紡錘體))中期————eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(染色體的著絲點排列在細胞中央的,赤道板上，染色體形態(tài)穩(wěn)定，數(shù)目清晰))后期————eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al(染色體的著絲點分裂，姐妹染,色單體分開，成為兩條子染色,體，分別移向細胞兩極)))末期————eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①染色體逐漸變成染色質(zhì)絲,②紡錘絲消失,③出現(xiàn)新的核膜和核仁))2．動植物細胞有絲分裂的主要區(qū)別紡錘體形成不同細胞分裂方式不同植物細胞細胞兩極發(fā)出紡錘絲赤道板位置出現(xiàn)細胞板形成細胞壁動物細胞中心體發(fā)出星射線細胞膜向內(nèi)凹陷使細胞縊裂3．意義親代細胞的染色體經(jīng)過復制后精確地平均分配到兩個子細胞中，保持了細胞的親子代之間遺傳性狀的穩(wěn)定性。eq\a\vs4\al([想一想])老鼠每天都在磨牙，一天不磨，就會“笑口常開”合不上嘴，這是為什么？提示：老鼠的牙根部細胞具有連續(xù)分裂能力，分裂方式屬于有絲分裂，細胞分裂導致老鼠的牙每天都不斷長長，所以老鼠一天不磨牙，就會“笑口常開”合不上嘴。三、無絲分裂(1)特點：分裂過程中不出現(xiàn)紡錘絲和染色體的變化。(2)過程：①細胞核先延長，核的中部向內(nèi)凹進，縊裂成兩個。②整個細胞從中部縊裂成兩部分，形成兩個子細胞。(3)實例：蛙的紅細胞的無絲分裂。eq\a\vs4\al([想一想])無絲分裂過程中存在遺傳物質(zhì)的復制與均分嗎？提示：存在，否則不能保證親子代細胞之間遺傳性狀的穩(wěn)定性。[知識體系構(gòu)建]eq\a\vs4\al(①無限生長②無絲分裂③減數(shù)分裂④間期,⑤前期⑥后期⑦末期)有絲分裂過程中相關結(jié)構(gòu)及數(shù)目變化(1)(·四川卷T1D)在蛙受精卵發(fā)育成原腸胚過程中，在細胞內(nèi)不能發(fā)生姐妹染色單體的分開。(×)(2)(·山東卷T4D)細胞內(nèi)染色體的存在狀態(tài)可作為判斷有絲分裂各時期的依據(jù)。(√)(3)(·江蘇卷T15D)探究有絲分裂日周期性可為實驗取材時機提供依據(jù)。(√)(4)(·上海卷T17C)植物有絲分裂過程中，細胞核的形成需要高爾基體的參與。(√)(5)(·海南卷T3D)在動物細胞有絲分裂中期，兩個中心粒復制形成兩組中心粒。(×)(6)(·天津卷T3D)在“觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂”實驗中，持續(xù)觀察，視野中處于中期的細胞將分裂成兩個子細胞。(×)1．細胞周期中幾種細胞結(jié)構(gòu)的變化(1)紡錘體的變化：形成(前期)→解體(末期)。(2)核膜、核仁的變化：解體(前期)→重建(末期)。(3)中心體變化規(guī)律(動物細胞、低等植物細胞)：復制→分開移向細胞兩極→平均進入子細胞(間期)(前期)(末期結(jié)束)1～2個2個1個(4)染色體形態(tài)變化：eq\a\vs4\al(染色質(zhì),間期、末期)eq\o(,\s\up7(高度螺旋化、縮短、變粗),\s\do5(解螺旋，成為細絲狀))eq\a\vs4\al(染色體,前期、中期、后期)(5)染色體行為變化規(guī)律：2．有絲分裂過程中細胞核中DNA、染色體、染色單體的數(shù)目變化(以二倍體為例)分裂間期分裂期前期中期后期末期著絲點2n2n2n4n2n染色體2n2n2n4n2n染色單體0→4n4n4n00DNA分子2n→4n4n4n4n2n染色體形態(tài)絲狀絲狀→棒狀棒狀棒狀棒狀→絲狀3．有絲分裂過程中核DNA、染色體數(shù)目變化曲線圖解分析：(1)圖中D點表示DNA復制完成，A點表示著絲點分裂。(2)一個細胞內(nèi)的染色體和DNA變化曲線和一個細胞核中的相應變化曲線走向一樣，但B點和B′點及E和E′對應時期不一樣。(3)染色體數(shù)目增多的原因是著絲點分裂，姐妹染色單體分開形成子染色體。(4)染色單體在細胞周期中的起點為0，終點也為0。4．與細胞有絲分裂有關的細胞器及相應的生理作用細胞器細胞類型作用時期生理作用核糖體動物、植物整個時期各種蛋白質(zhì)的合成中心體動物、低等植物前期紡錘體的形成高爾基體植物末期細胞壁的形成線粒體動物、植物整個時期提供能量[關鍵一點](1)細胞分裂的過程中出現(xiàn)中心體的不一定是動物細胞，低等植物細胞有絲分裂的分裂期，紡錘體的形成也與中心體有關。(2)細胞分裂的過程中不出現(xiàn)中心體的不一定是植物細胞，也有可能是進行無絲分裂或者二分裂的細胞。高考地位本考點知識具有一定的難度，重在理解，在高考中是命題的熱點，常考點之一命題角度(1)結(jié)合圖示綜合考查有絲分裂過程中核DNA、染色體等數(shù)目變化規(guī)律及識圖分析能力，如典例1；(2)結(jié)合分裂圖像考查有絲分裂圖像識別判斷及各時期特征，如典例2。[典例1]下圖為某二倍體生物細胞有絲分裂模式圖，據(jù)圖回答。(1)圖甲中含有同源染色體的區(qū)段是________________________________________。(2)圖乙為細胞________分裂________期圖像。該時期的主要特征是______________________________________________________________________________________。(3)若2號染色體的遺傳信息來自父方，那么與其遺傳信息完全相同的染色體為________號，其遺傳信息完全相同的原因是____________________________________________________________________________________________________________________。(4)圖乙對應于圖甲中的________段，圖丙對應于圖甲中的________段。[解析](1)圖甲縱坐標是核DNA數(shù)目。圖中a～c為分裂間期，c～d為前期，d～e為中期，e～f為后期，在有絲分裂整個過程中都有同源染色體存在。(2)圖乙細胞是著絲點分裂，細胞的每一極都含有同源染色體，所以是有絲分裂后期。(3)圖乙細胞中2號和6號是復制后的姐妹染色單體著絲點分裂形成的兩條染色體，所以二者遺傳信息完全相同。(4)圖乙細胞是有絲分裂后期，對應于圖甲曲線的e～f段；圖丙中，染色體∶染色單體∶DNA＝1∶2∶2，對應有絲分裂的前期、中期、即圖甲中c～e段。[答案](1)a～h(2)有絲后染色體的著絲點分裂，姐妹染色單體分開成為染色體，并在紡錘絲的牽引下向細胞兩極移動(3)6它們是由同一條染色體復制后分離形成的(4)e～fc～e[典例2]下圖是某二倍體動物的幾個細胞分裂示意圖，據(jù)圖判斷錯誤的是()A．若按分裂的先后順序排列，應為②→③→④→①B．圖①到④構(gòu)成了一個完整的細胞周期C．正常情況下，圖④所示細胞兩極染色體形態(tài)和數(shù)目相同D．圖③所示時期是觀察染色體形態(tài)和數(shù)目的最佳時期[解析]選B由圖示可知，①是有絲分裂末期，②是有絲分裂間期，③是有絲分裂中期，④是有絲分裂的后期，因此細胞分裂先后的順序是②→③→④→①；圖示缺乏細胞分裂的前期，因此圖①到④不能構(gòu)成一個完整的細胞周期；圖④是有絲分裂的后期，細胞兩極染色體形態(tài)和數(shù)目相同；圖③是有絲分裂中期，是觀察染色體形態(tài)和數(shù)目的最佳時期。實驗平臺—eq\x(觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂)eq\a\vs4\al(,,)一、實驗原理(1)高等植物根尖、莖尖的分生區(qū)細胞有絲分裂較旺盛。(2)細胞核內(nèi)的染色體(質(zhì))易被堿性染料(如龍膽紫溶液)染成深色。(3)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觀察細胞內(nèi)染色體的存在狀態(tài)，判斷處于不同分裂時期的細胞。二、實驗步驟(1)洋蔥根尖培養(yǎng)：實驗課前3d～4d，將洋蔥放在盛滿清水的廣口瓶上，讓其底部接觸水面放在溫暖的地方培養(yǎng)，待根長約5cm時取用。(2)裝片制作：①取材：剪取洋蔥根尖2mm～3mm。②解離eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(解離液：鹽酸和酒精的混合液,解離時間：3min～5min,解離程度：根尖酥軟))③漂洗eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(漂洗時間：約10min,漂洗目的：洗去解離液))④染色eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(染色液：龍膽紫溶液或醋酸洋紅液,染色時間：3min～5min))⑤制片：用鑷子將(以上處理過的)根尖放在載玻片上，加一滴清水，并用鑷子尖把根尖弄碎蓋上蓋玻片，在蓋玻片上再加一片載玻片，用拇指輕輕按壓，使細胞分散開(3)觀察：①低倍顯微鏡觀察：找到根尖分生區(qū)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(細胞呈正方形,排列緊密))②高倍顯微鏡觀察eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a.觀察并辨別出分裂中期的細胞,b.尋找各分裂期的細胞，觀察染色體形態(tài),和分布的特點,c.記錄視野中各時期的細胞數(shù)))4．繪畫：繪出植物細胞有絲分裂中期簡圖三、易誤點撥(1)培養(yǎng)根尖時，要經(jīng)常換水，目的是增加水中氧氣，防止根進行無氧呼吸造成根的腐爛。(2)嚴格控制解離時間，若時間過短，細胞在壓片時，不易分裂開；若時間過長，導致解離過度，無法取出根尖進行染色制片。(3)漂洗染色順序不能顛倒，否則解離液中鹽酸會干擾染色效果。(4)在顯微鏡下不能觀察到有絲分裂的動態(tài)變化，因為對根尖進行解離時，細胞已被殺死。[高考實驗對接](·山東高考)某小組進行觀察洋蔥根尖分生組織細胞有絲分裂的實驗，下列關于該實驗的敘述正確的是()A．鹽酸和酒精混合液主要起固定作用B．堿性染料吡羅紅(派洛寧)可用于染色體染色C．觀察到分裂末期細胞內(nèi)細胞板向四周擴展形成新的細胞壁D．細胞內(nèi)染色體的存在狀態(tài)可作為判斷有絲分裂各時期的依據(jù)選項分析對接教材A解離的目的是便于組織細胞相互分離，它是通過壓片操作使細胞分散的前提，故該項錯誤考查實驗試劑作用。所用的試劑與教材實驗完全相同，試劑作用因主次顛倒而錯誤B堿性染料吡羅紅(派洛寧)用于RNA染色，不能使染色體著色，該實驗中能用的染色劑是龍膽紫或醋酸洋紅液，故該項錯誤考查染色劑的選用及染色劑的作用。因與教材實驗選用染色體不同而錯誤C洋蔥根尖在解離時細胞已死亡，所以觀察不到處于有絲分裂末期的細胞內(nèi)細胞板繼續(xù)向四周擴展形成新的細胞壁的過程，故該項錯誤考查實驗處理后實驗材料所處生活狀態(tài)。設置可能的理解錯誤類型讓學生進行辨析D該實驗中通過交換不同視野，根據(jù)細胞內(nèi)染色體的存在狀態(tài)判斷細胞所處的各個時期，從而理解生活狀態(tài)下細胞進行有絲分裂的動態(tài)變化過程，故該項正確與教材實驗原理完全相同[多維思考](1)該實驗中，顯微鏡下觀察到細胞數(shù)目最多處于哪一時期？為什么？提示：間期細胞數(shù)目最多。因為間期歷時最長。(2)若已知洋蔥根尖分生組織細胞的細胞周期長短，通過該實驗測定出不同分裂時期所占時間長短，如何表示？提示：通過計數(shù)所有觀察視野中處于各個不同時期的細胞數(shù)目及所有觀察視野中細胞總數(shù)。計算各個時期所占比例，然后乘以細胞周期。技法平臺—eq\x(細胞分裂圖像判斷)eq\a\vs4\al(,,)1．動、植物細胞分裂圖像識別(1)圖像畫成方形或圖像中有細胞板結(jié)構(gòu)，無中心粒結(jié)構(gòu)，一般可判斷為高等植物細胞。(2)圖像畫成方形或圖像中有細胞板結(jié)構(gòu)，有中心粒結(jié)構(gòu)，一般為低等植物細胞。(3)圖像畫成圓形或有中心粒結(jié)構(gòu)，無細胞板結(jié)構(gòu)，通過縊裂方式平分細胞，一般可判斷為動物細胞。2．若為二倍體生物細胞，有絲分裂各時期可作如下判斷：(1)染色體散亂排列，無聯(lián)會現(xiàn)象，有同源染色體→有絲分裂前期。(2)著絲粒排列在赤道面上，有同源染色體→有絲分裂中期。(3)染色體移向兩極，每一極都有同源染色體→有絲分裂后期。[典例1]下圖是同一細胞不同分裂時期的圖像，據(jù)圖分析，下列判斷正確的是()A．圖①②③④表示一個完整的細胞周期B．若按分裂的先后順序排列，應為①→④→③→②C．該細胞圖②中有中心體、線粒體和高爾基體參與活動D．該細胞圖①中有同源染色體的配對，圖③過程發(fā)生了基因重組[解析]選B圖示僅為植物細胞分裂時期，不包括分裂間期，不能代表一個完整的細胞周期；由圖可知，①為分裂前期、②為分裂末期，③為分裂后期，④為分裂中期，則細胞分裂的先后順序為①→④→③→②；該細胞圖②中無中心體參與活動；有絲分裂過程中，無同源染色體配對，無基因重組。[典例2]某同學在光學顯微鏡下觀察洋蔥根尖有絲分裂并繪制出下圖。據(jù)此推測高爾基體的活動明顯增強的時期是()[解析]選DA、B、C、D四個圖依次表示有絲分裂的前期、中斯、后期、末期。在末期高爾基體的活動明顯增強，以形成新的細胞壁。[高考隨堂體驗]1．(·四川高考)蛙的受精卵發(fā)育成原腸胚的過程中，下列行為在細胞中不能發(fā)生的是()A．基因的選擇性表達B．DNA的半保留復制C．同源染色體的分離D．姐妹染色單體的分開解析：選C基因選擇性表達是細胞分化的根本原因，在題干所述過程中能夠發(fā)生；由受精卵發(fā)育成原腸胚的過程中細胞進行有絲分裂，因此存在DNA的半保留復制；同源染色體的分離發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，而蛙的受精卵發(fā)育成原腸胚的過程中進行的是有絲分裂；有絲分裂過程中存在姐妹染色單體的分開。2．(·上海高考)由細胞形態(tài)判斷，下列細胞中最可能連續(xù)分裂的是()解析：選B由圖可知，A是精子、C是肌細胞、D是神經(jīng)細胞，均是已分化的細胞，喪失了分裂能力。而B所示的細胞從形態(tài)上看，仍處于原始狀態(tài)，沒有分化，可連續(xù)分裂。3．(·江蘇高考)下列關于“觀察洋蔥根尖分生組織細胞有絲分裂”的敘述，錯誤的是()A．解離和壓片都有利于根尖分生區(qū)細胞分散B．先用低倍鏡找到分生區(qū)細胞，再換用高倍鏡觀察C．顯微鏡下絕大多數(shù)細胞中能觀察到染色體D．探究有絲分裂日周期性可為實驗取材時機提供依據(jù)解析：選C有絲分裂實驗中，解離和壓片等都有利于根尖分生區(qū)細胞分散開來；觀察時應先用低倍鏡找到分生區(qū)細胞，再換用高倍鏡進行觀察；由于細胞周期中分裂間期占了大部分時間，所以在顯微鏡下絕大多數(shù)細胞處于分裂間期，不能觀察到染色體；一天中不同時間點處于分裂期的細胞數(shù)目不同，故探究有絲分裂日周期性可為實驗取材時機提供依據(jù)。4．(·上海高考)下圖為同一植物細胞處在有絲分裂兩個不同時期的模式圖，下列表述錯誤的是()A．a(chǎn)結(jié)構(gòu)主要由纖維素和果膠組成B．b表示細胞膜，c表示細胞核C．d結(jié)構(gòu)的形成需要高爾基體的參與D．e的蛋白質(zhì)成分是在G2期合成的解析：選B由圖可知a為植物細胞