内容正文:
第10讲 细胞的增殖
描述细胞通过不同的方式进行分裂,其中有丝分裂保证了遗传信息在亲代和子代细胞中的一致性。
考点一 细胞增殖和细胞周期
1.细胞增殖
2.细胞周期
(1)模型
(2)细胞周期的表示方法
方法名称
表示方法
用字母表示细胞周期
扇形图
A→B→C→A为一个细胞周期
直线图
a+b或c+d为一个细胞周期
坐标图
a+b+c+d+e为一个细胞周期
柱形图
B组细胞处于分裂间期,正在进行DNA复制,C组细胞处于分裂期或间期,A组细胞为未进行DNA复制的细胞
(必修1 P117“拓展应用”)分裂间期持续时间明显比分裂期长,这是因为在分裂间期,细胞要进行DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,即为分裂期进行物质准备,这都需要时间。
进行减数分裂和无丝分裂的细胞没有细胞周期,高度分化的成熟细胞无细胞周期。
题型 细胞周期的分析
1.(2021·重庆选择性考试适应性测试)下表是三种细胞的细胞周期持续时间(h),以下叙述正确的是( )
细胞类型
分裂间期
分裂期
①蚕豆根尖分生区细胞
15.3
2.0
②小鼠十二指肠上皮细胞
T1
T2
③人的肝细胞
21.0
1.0
A.①与②纺锤体形成的方式相同
B.①中分裂期细胞数所占比率低于12%
C.②中T1≤T2
D.③的分裂期进行细胞周期相关基因的转录
答案 B
解析 ①是植物细胞,细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体,②是动物细胞,由中心粒周围发出星射线形成纺锤体,A错误;图中分裂期在细胞周期的比例约为11.6%,根据该比例分裂期细胞的数目所占比例低于12%,B正确;细胞周期中,分裂间期时间比分裂期长,所以T1肯定大于T2,C错误;分裂期染色体高度螺旋,不进行基因的转录,D错误。
2. (2022·北京海淀高三期末)细胞周期包括分裂间期(G1、S、G2)和分裂期(M),如图所示。下列叙述不正确的是( )
A.分裂间期为分裂期的物质准备阶段
B.分裂间期合成相关蛋白质需要核糖体的参与
C.S期既可发生碱基互补配对,又可发生基因突变
D.染色体与DNA的数目在分裂期始终保持一致
答案 D
解析 分裂间期为分裂期的物质准备阶段,主要完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,A正确;核糖体是蛋白质的合成场所,因此分裂间期合成相关蛋白质需要核糖体的参与,B正确;S期进行DNA的复制,DNA分子复制可以发生碱基互补配对,复制时DNA解旋成为单链,单链不稳定,可发生基因突变,C正确;染色体与核DNA的数目在分裂期不是始终保持一致,如有丝分裂前期和中期,染色体数目都是核DNA数目的一半,D错误。
有关细胞周期的判断技巧
(1)只有连续分裂的细胞才具有细胞周期,高度分化的体细胞(如神经、肌肉细胞)和减数分裂产生的生殖细胞不具有细胞周期。
(2)“先长后短”:一个细胞周期一定要先经过一个长的间期,再经过一个短的分裂期。
(3)“先复制后分裂”:一个细胞周期一定要先完成DNA的复制,才能完成细胞的分裂。
考点二 细胞的有丝分裂和无丝分裂
1.有丝分裂前的间期
分裂图像
特点
植物细胞
动物细胞
完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,同时细胞有适度的生长
2.有丝分裂
时期
分裂图像
特点
植物细胞
动物细胞
前期
①核仁、核膜消失
②染色质→染色体
③纺锤体形成
中期
染色体的着丝粒排列于赤道板上
后期
①着丝粒分裂,姐妹染色单体分开
②姐妹染色单体分开形成的子染色体分别移向两极,每一极各有一套染色体
末期
①核仁、核膜出现,形成两个细胞核
②染色体→染色质
③纺锤体消失
④细胞质分裂
3.比较动、植物细胞的细胞分裂的异同
发生时期和内容
高等植物细胞
动物细胞
不同点
前期
形成纺锤体的方式不同
细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体
动物细胞中心粒在间期倍增,成为两组。进入分裂期后,两组中心粒的周围发出星射线形成纺锤体
末期
形成子细胞的方式不同
细胞中央出现细胞板,向四周扩展形成细胞壁,一个细胞形成两个子细胞
细胞膜从细胞的中部向内凹陷,一个细胞缢裂成两个子细胞
相同点
分裂间期都进行染色体复制;分裂期都进行染色体平均分配
4.细胞有丝分裂的意义
(1)将亲代细胞的染色体经过复制(关键是DNA的复制)之后,精确地平均分配到两个子细胞中。
(2)由于染色体上有遗传物质DNA,因而在细胞的亲代和子代间保持了遗传的稳定性。
[深化拓展]
1.着丝粒是在相关酶的作用下自动分裂的,而与纺锤丝的牵引无关,比如用秋水仙素抑制纺锤体的形成,没有纺锤丝牵引,着丝粒仍分裂,导致细胞中染色体的数目加倍。
2.与有丝分裂有关的细胞器
名称
生