内容正文:
第11讲 细胞的增殖
素养目标
1.结合有丝分裂过程,描述细胞增殖的主要特征。(生命观念、科学思维)
2.理解细胞分裂过程中染色体的均分机制保证亲子代细胞间遗传信息的稳定。(生命观念)
3.通过模拟探究细胞大小与物质运输的关系和观察细胞的有丝分裂两个实验,提高观察能力和提出问题并解决问题的能力。(科学探究)
细胞的生长和细胞周期
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.细胞增殖
(1)概念:细胞以分裂的方式进行增殖,包括物质准备和细胞分裂整个连续的过程。
(2)方式(真核生物):无丝分裂、有丝分裂和减数分裂。
(3)意义:是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。
3.细胞周期
1.辨析正误
(1)只有连续分裂的细胞才有细胞周期。( √ )
(2)抑制DNA的合成,细胞将停留在分裂期。( × )
(3)多细胞生物体的生长依赖于细胞的生长和细胞的增殖。( √ )
(4)同一生物的不同组织细胞都具有细胞周期。( × )
(5)洋葱的表皮细胞的细胞周期比分生区细胞的长。( × )
2.教材深挖
(1)[必修1 P111“批判性思维”改编]细胞体积并不是越小越好,细胞的最小限度由什么来决定?
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(2)[必修1 P114“技能训练”]解释有些个体较大的原生动物出现两个细胞核,有些原生动物出现伸缩泡的原因。
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答案:(1)细胞的最小限度由完成细胞功能所必需的基本结构(如核糖体)和物质(如酶)所需的空间决定。
(2)单细胞动物体积较大,细胞出现多核,有利于控制细胞;细胞内出现伸缩泡,有利于增大细胞的膜表面积,有利于物质交换。
1.细胞周期4种常用表示方法
提醒:细胞分裂间期包括G1期、S期和G2期。
①G1期:DNA复制前期,主要合成RNA和核糖体。
②S期:DNA复制期,主要进行DNA的复制。
③G2期:DNA复制后期,大量合成RNA和蛋白质。
2.常和细胞周期联系的“热点”
角度 基于对细胞周期的理解,考查生命观念及科学思维
1.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
C 解析:S期主要进行DNA复制,但染色体数目此时期不加倍,C错误。
2.(2020·山东高考,T5)CDK1是推动细胞由分裂间期进入分裂期的关键蛋白。在DNA复制开始后,CDK1发生磷酸化导致其活性被抑制,当细胞中的DNA复制完成且物质准备充分后,磷酸化的CDK1发生去磷酸化而被激活,使细胞进入分裂期。大麦黄矮病毒(BYDV)的M蛋白通过影响细胞中CDK1的磷酸化水平而使农作物患病。正常细胞和感染BYDV的细胞中CDK1的磷酸化水平变化如图所示。下列说法错误的是( )
A.正常细胞中DNA复制未完成时,磷酸化的