第四单元第1讲 细胞的增殖 2024届高三生物一轮复习知识清单

第四单元 细胞的生命历程 2023.10.30 第1讲 细胞的增殖 考点一 细胞增殖与细胞周期 生物体的生长：细胞生长（增大细胞体积）、细胞分裂（增加细胞数量，）主要 因为细胞越大需要的物质和能量越多。细胞越大与外界进行物质能量交换能量有什么变化？ 一、细胞不能无限长大 (1) 思维训练：运用模型作解释细胞大小与物质运输的关系 目的;细胞的表面积与体积之比即S/V=相对表面积（平均到每个单位面积的表面积） 如：S/V=4πR2/（4/3πR3）= 3/R（R越大，相对表面积越小，即物质运输速率越慢） ①实验原理 物理模型：用细胞模型模拟活细胞的形态和生理特点 原型 模型 不同大小的细胞 不同大小的细胞模型（自变量） 营养物质 某种物质如葡萄糖 用某种物质扩散的体积与整个“细胞”体积的比值模拟细胞的物质运输的效率。（因变量） ②实验结果和结论 a．在相同时间内，某种物质在每个“细胞”扩散的深度基本相同，说明某种物质在每个“细胞”扩散的速率相同。 b．某种物质扩散的体积与整个“细胞”体积之比随着“细胞”的增大而减小，说明“细胞”的体积越大，物质运输的效率越低。 注意：扩散速率≠运输速率。相对表面积会影响运输速率，但对扩散速率没影响。 实例：北方人高大（相对表面积小散热低）、小肠上皮细胞、根毛细胞 (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：细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心，细胞核中的DNA是有限的，其能够控制的细胞质的范围有限。（细胞核中DNA不随细胞体积的扩大而增加，否则细胞核“负担”过重） 思考：细胞的体积是不是越小越好？【细胞体积的最小限度是由完成细胞功能所必需的基本结构（如核糖体）和物质（如酶）所需要的空间决定的】 实例：草履虫个体较大有两个细胞核、原生动物的伸缩泡（增大膜表面积与体积之比）原核细胞的平均大小1~10μm 真核细胞的平均大小10~100μm 注意：卵细胞较大【原因：卵黄中贮存了大量营养物质。卵裂初期所需要的营养物质由卵黄提供，不靠外界输入】 二、细胞增殖 细胞增殖：细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程。 1、单细胞生物：通过细胞增殖而繁衍 多细胞生物：受精卵经过细胞增殖和分化逐渐发育为成体。多细胞生物以细胞分裂的方式产生新细胞（补充衰老死亡的细胞） 2、意义：细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础 3、①真核生物的细胞的分裂方式： 有丝分裂：（有纺锤丝和染色体的变化） 无丝分裂：（没有纺锤丝和染色体的变化）如蛙产生新的红细胞的分裂 【有丝分裂和无丝分裂为体细胞分裂方式】 减数分裂：【与生殖细胞的形成有关】 ②原核生物的细胞的分裂方式：二分裂 ③病毒的增殖方式：在宿主细胞内自我复制 4、过程：细胞增殖包括物质准备和细胞分裂两个连续的过程。细胞增殖具有周期性。 三、细胞周期 1、细胞周期：连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止。 一个细胞周期包括两个阶段：分裂间期和分裂期。 【分裂间期在前（约90%~95%）分裂期在后】 巧记：“先长后短”“终点到终点”“先复制后分裂” 2、注意：①已经分化的细胞（如神经细胞、生殖细胞）没有细胞周期。 ②连续分裂的真核细胞比如根尖分生区细胞、茎的形成层细胞、皮肤的生发层细胞、各种干细胞、受精卵等。原核细胞无染色体，不具有细胞周期。细胞周期是针对真核细胞而言的。 ③不同生物或同一生物的不同部位的细胞，其细胞周期长短不同。 ④细胞周期的长短由遗传决定，同时受环境因素的影响（如温度、pH等影响酶的活性从而影响细胞周期） ⑤通过细胞数量测定细胞周期各时期所占比，不可计算细胞周期长短 3、细胞增殖相关知识的深化拓展 ①理解细胞周期的4种常用表示方法 ②常和细胞周期联系的5个“热点” ③细胞周期同步化的处理 1)细胞周期包括分裂间期(分为G1期、S期和G2期)和分裂期(M期)。假设一个细胞周期时长＝G1＋S＋G2＋M＝10＋7＋3.5＋1.5＝22(h)。 2)向细胞的培养液中加入过量的DNA合成抑制剂，处于S期的细胞立刻被抑制。 3)再培养G2＋M＋G1＝3.5＋1.5＋10＝15(h)，则处于G2、M、G1期的细胞都将被抑制在G1/S期交界处。 4)除去抑制剂，更换新鲜培养液，细胞将继续沿细胞周期运行，运行时间既要保证处于G1/S期交界处的细胞经过S期(7 h)进入G2期，又要保证处于S期的细胞不能再次进入S期，即运行时间应控制在7～15 h。 5)再加入DNA合成抑制剂，则可实现全部细胞都被阻断在G1/S期交界处，实现细胞