内容正文:
第一讲 细胞的增殖
[素能目标 备考明确]
考点一 细胞生长与细胞增殖的周期性
1.细胞不能无限长大
(1)实验——细胞大小与物质运输的关系
①实验原理
a.用不同大小的琼脂块模拟不同大小的细胞。
b.用NaOH在琼脂块中扩散的体积与整个琼脂块的体积的比值模拟细胞的物质运输的效率。
②实验结果和结论
a.在相同时间内,NaOH在每一琼脂块内扩散的深度基本相同,说明:NaOH在每一琼脂块内扩散的速率相同。
b.NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随着琼脂块的增大而减小,说明琼脂块的体积越大,物质运输的效率越低。
(2)细胞不能无限长大的原因
①受相对表面积的制约:细胞体积越大,其相对表面积越小,细胞的物质运输的效率就越低。
②受核质比的制约:细胞核中的DNA是有限的,其能够控制的细胞质的范围有限。
2.图示细胞周期
1.分裂间期各时期的特征
G1期:又称DNA合成前期,主要进行RNA和有关蛋白质(如DNA聚合酶等)的合成,为S期DNA的复制做准备。
S期:又称DNA合成期,主要进行DNA的复制。
G2期:又称DNA合成后期,主要进行RNA和蛋白质的合成,特别是微管蛋白的合成,为分裂期做准备。
2.细胞周期的4种常用表示方法
(2023·吉林模拟)2001年诺贝尔生理学或医学奖颁发给了哈特韦尔等3位研究者,他们发现细胞中的一些基因(比如START基因)和蛋白质等一系列调控因子,在细胞周期中起到了关键的作用。下列有关说法或推测不正确的是( )
A.癌细胞属于连续分裂的细胞,具有细胞周期
B.细胞周期是一个复杂的生命现象,受到细胞内因和外因的共同影响
C.参与调控细胞周期的START基因只存在于能分裂的细胞中
D.细胞周期中,能促进核仁解体的物质在分裂前期活性最高
[解析] 连续进行有丝分裂的细胞才具有细胞周期,癌细胞能连续分裂,具有细胞周期,A正确;细胞周期是一个复杂的生命现象,受到细胞本身和外界环境的共同影响,B正确;参与调控细胞周期的START基因在所有细胞中都存在,只在能分裂的细胞中表达,C错误;前期核膜核仁解体,故在细胞周期中,能促进核仁解体的物质在分裂前期活性最高,D正确。
[答案] C
[对点练习]
如图是关于细胞周期的示意图(G0期是具有分裂能力的细胞反复分裂数次之后处于停止分裂状态的时期,M期为分裂期,G1期主要进行RNA和有关蛋白质的合成,S期主要进行DNA的复制,G2期为有丝分裂的准备期,还有一些RNA和有关蛋白质的合成)。下列叙述错误的是( )
A.一个完整的细胞周期为G1期→S期→G2期→M期
B.相同抗原再次入侵时会将处于G0期的记忆细胞激活
C.S期DNA复制后染色体数目加倍,为M期的进行提供所需物质
D.处于G1期的细胞数量远多于处于(M+G2)期的细胞数量
解析 S期主要进行DNA复制,为M期的进行提供所需物质,但染色体数目不加倍,C错误。
答案 C
[归纳拓展]
细胞周期中可能发生的“3”变
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
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成,出现多倍体细胞
细胞
癌变
分裂过程中若原癌基因和抑癌基因发生突变,细胞会发生癌变
考点二 有丝分裂过程和相关结构、物质变化规律
1.动植物细胞有丝分裂过程(填表)
时
期
分裂图像
特点
植物细胞
动物细胞
间
期
①完成DNA复制和有关蛋白质合成
②细胞适度生长
前
期
共同点
①核膜、核仁消失
②染色质→染色体
③纺锤体形成
区
别
植物:细胞两极发出纺锤丝
动物:中心体发出星射线
中
期
①染色体的着丝点排列于赤道板上
②染色体形态稳定,数目清晰
后
期
①着丝点分裂,姐妹染色单体分开
②子染色体移向两极
末
期
共同点
①核膜、核仁出现,形成两个核
②染色体→染色质
③纺锤体消失
④细胞质分裂
区
别
植物:细胞板→细胞壁
动物:细胞膜凹陷
2.比较动物细胞与高等植物细胞有丝分裂的主要区别
3.无丝分裂过程示意图
1.理清染色体、染色单体和核DNA的关系
2.总结细胞有丝分裂中相关结构的变化规律
细胞结构
变化规律
纺锤体
形成(前期)→消失(末期)
核膜、核仁
消失(前期)→重建(末期)
中心体
倍增(间期)→移向两极(前期)→平均分配(末期)
3.区分有丝分裂过程中细胞器的作用与分配
(1)与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用
细胞器名称
细胞类型
作用时期
生理作用
核糖体
动、植物
间期(主要)
有关蛋白质的合成
中心体
动物、低等植物
前期
纺锤体的形成
高尔