2027届高三生物一轮复习课件第1讲：细胞的增殖

第四单元　细胞的生命历程 第1讲　细胞的增殖 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，为一个细胞周期。 细胞周期： 一、细胞增殖和细胞周期 1、什么是细胞周期？细胞周期的起点、终点是什么？ 90%~95% B A 1、3、6、7、12 2、请判断以下哪些细胞具有“细胞周期”？ 1、骨髓干细胞、2、洋葱表皮细胞、3、受精卵、4、导管细胞、5、神经细胞、6、癌细胞、7、形成层细胞、8、浆细胞，9、叶肉细胞，10、口腔上皮细胞，11、人表皮细胞，12、生发层细胞，13、精细胞。 2 细胞增殖：细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程。包括________和________两个相连续的过程。a＋b或c＋d为一个细胞周期 分裂间期（占细胞周期90%-95%，完成DNA的复制、有关蛋白质的合成，适度生长）和分裂期 a＋b＋c＋d＋e a＋b或c＋d A→B→C→A 3、一个细胞周期包括哪“2”个阶段？ 4、细胞分裂产生子细胞的三种去向（76）： ①持续分裂：始终处于细胞周期中。如卵裂期细胞、癌细胞、根尖分生区细胞等； ②暂不分裂：T细胞、B细胞、记忆细胞； ③终端分化细胞：失去分裂能力。如神经细胞、浆细胞、叶肉细胞等。 90%~95% B A 5、通过比较表6-1中不同细胞的细胞周期，你能获取哪些有关细胞周期的信息？ 不同生物的细胞周期一般不同，同种生物不同细胞的细胞周期一般不同。不同细胞周期的分裂期或分裂间期占比不一样。 细胞类型 分裂间期 分裂期 细胞周期 蚕豆根尖分生区细胞 15.3 2.0 17.3 小鼠十二指肠上皮细胞 13.5 1.8 15.3 人的肝细胞 21 1 22 人的成纤维细胞 19.3 0.7 20 遗传因素：不同种类的细胞周期不同； 外界因素：如温度，pH，射线，生理病理状况。 6、影响细胞周期的因素有哪些？ 4 例1、下列对细胞周期的描述，说法不正确的是（　　） A. 图1中的S期位于图3中的B→A段 B. 细胞周期可用图2中的a＋b段或b＋c段表示 C. 细胞中含有染色体的时间段是M期或b、d段或A→B段 D. b和c的时间相当于一个细胞周期 B 例2．流式细胞仪可根据细胞中DNA含量的不同对细胞分别计数。研究者用某抗癌药物处理体外培养的癌细胞。24小时后用流式细胞仪检测，结果如图。对检测结果的分析不正确的是(　　) A．b峰中细胞的DNA含量是a峰中的2倍 B．a峰和b峰之间的细胞正进行DNA复制 C．处于分裂期的细胞均被计数在a峰中 D．此抗癌药物抑制了癌细胞DNA的复制 C C　[由图可知，在b峰中细胞的DNA含量为80，而a峰中细胞的DNA含量为40，故A项正确；在a峰与b峰之间细胞内的DNA相对含量在逐渐增加，所以正进行着DNA分子的复制，B项正确；细胞分裂期的细胞应位于b峰，C项错误；通过实验组和对照组中b峰细胞的数量可以看出，实验组中进行DNA复制的癌细胞数量明显减少，则说明该药物对癌细胞DNA复制有抑制作用，D项正确。] 6 例3、不同生物不同细胞的细胞周期的持续时间不同，下表为23℃～24℃时测得的四种高等植物分生组织的细胞周期的持续时间。下列有关叙述中正确的是（ ） 植物 细胞周期的时间（h） 分裂间期a 分裂期b 全周期 1 11.7 2.5 14.2 2 12.8 1.2 14.0 3 10.4 2.3 12.7 4 16.5 1.9 18.4 A．细胞周期的持续时间取决于细胞类型，与外界因子无关 B．秋水仙素作用于b时期，能使细胞染色体数目加倍 C．最好用植物4观察有丝分裂过程，因其细胞周期最长 D．a时期观察不到染色体，此时细胞核中进行转录翻译过程 B 7 细胞周期的持续时间既取决于细胞类型，也与温度、营养等外界因子有关；秋水仙素能抑制细胞分裂前期纺锤体的形成，使染色体数目加倍；观察植物细胞有丝分裂时，最好选择分裂期占细胞周期的比例相对较大的细胞，如表中的物种3，而不是选择细胞周期最长的细胞；细胞在间期发生转录和翻译，进行旺盛的蛋白质的合成，转录在细胞核中进行，但翻译是在细胞质中进行。 例4．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(　　) C．感染BYDV的细胞中，M蛋白通过促进CDK1的磷酸化而影响细胞周期 D．M蛋白发挥作用后，感染BYDV的细胞被阻滞在分裂间期 C A．正常细胞中DNA复制未完成时，磷酸化的CDK1的去磷酸化过程受到抑制 B．正常细胞中磷酸化的CDK1发生去磷酸化后，染色质螺旋化形成染色体 去磷酸化过程受到抑制 C　[由题意可知，正常细胞中DNA复制未完成时CDK1处于磷酸化状态，即去磷酸化过程受到抑制，A正确；正常细胞中磷酸化的CDK1发生去磷酸化后，使细胞进入分裂期，染色质螺旋化形成染色体，B正确；由题图可知，正常细胞和感染BYDV的细胞中CDK1磷酸化水平达到最高点(二者相同)后均出现下降，但感染BYDV的细胞中CDK1的磷酸化水平维持在较高水平，正常细胞中CDK1磷酸化水平降低明显，说明被感染细胞中磷酸化的CDK1的去磷酸化过程受到抑制，故M蛋白通过抑制磷酸化的CDK1的去磷酸化而影响细胞周期，C错误；磷酸化的CDK1发生去磷酸化而被激活，才能使细胞进入分裂期，故M蛋白发挥作用后，感染BYDV的细胞被阻滞在分裂间期，D正确。] 8 DNA合成期 （2n→4n） DNA合成后期（4n） （合成蛋白质） DNA合成前期（2n） 主要合成RNA和蛋白质（如DNA聚合酶） 二、有丝分裂和无丝分裂 前期 中期 后期 末期 有丝分裂 76 ①G1期(DNA合成前期)：主要合成RNA和蛋白质，DNA数为2n。 ②S期(DNA合成期)：完成DNA复制，DNA数为2n→4n。 ③G2期(DNA合成后期)：主要合成蛋白质，DNA数为4n。 (2)分裂期(M期)：前期、中期、后期、末期。 9 赤道板 （一）有丝分裂各时期主要特点(以高等植物细胞为例) 着丝粒 着丝粒 有丝分裂 11 动物细胞 植物细胞 不同点 相同点 1.间期都有染色体的复制； 2.核膜、核仁的变化相同； 3.染色体的行为变化完全相同。 1前期：细胞两极发出纺锤丝构成纺锤体 1前期：两组中心粒发出星射线构成纺锤体 2末期：细胞板形成细胞壁分成两个子细胞 2末期：细胞膜内陷缢裂成两个子细胞 （二）动、植物细胞有丝分裂“区别”和“联系” 细胞器名称 细胞类型 作用时期 生理作用 线粒体 高尔基体 中心体 核糖体 提供能量 整个细胞周期 细胞壁的形成 末期 纺锤体的形成 前期（分裂期） 有关蛋白质的合成 间期(主要) 动、植物 植物 动物、低等植物 动、植物 （三）与有丝分裂期和分裂间期有关的“细胞器”及其生理作用 间期：核糖体和线粒体活动比较旺盛 13 （四）有丝分裂期和分裂间期的“加倍” 成分或结构 时期 原因 DNA 染色体 中心体 细胞核 间期 后期 间期 末期 DNA复制 着丝粒分裂 中心体复制 新核膜已经形成，细胞质尚未分裂 1.DNA复制时期? 2.染色体出现，加倍的时期? 3.染色单体出现、消失时期? 4.染色体与DNA比例为1：1时期? 5.染色体与DNA比例为1：2时期? 6.中心体复制的时期、移向两极的时期? 7.纺锤体形成、消失的时期? 8.细胞板形成的时期? 9.核膜核仁消失与重建的时期？ 间期 前期，后期 前期，后期 后期，末期 前期，中期 间期，前期 前期，末期 末期 小结：在有丝分裂期和分裂间期： 前期，末期 例1．如图为高等植物细胞(2n)处于有丝分裂不同时期的模式图，图中1代表囊泡，2代表细胞壁，3代表纺锤丝。下列分析正确的是(　　) 图甲　 　　　图乙　　　 图丙 A．图甲细胞中的着丝粒断裂导致DNA数目加倍 B．图乙细胞中的结构2是通过结构1与赤道板融合而形成的 C．若加入DNA合成抑制剂，将会阻止图丙细胞的继续分裂 D．若用秋水仙素抑制结构3的形成，则图甲细胞中的着丝粒不能正常断裂 C C　[DNA数目加倍的原因是DNA复制，着丝粒分裂导致染色体数目加倍，A错误；结构2是细胞板，是由结构1融合而形成的，赤道板不是真实的结构，B错误；若加入DNA合成抑制剂，将使细胞停留在间期，图丙细胞不能继续分裂，C正确；着丝粒分裂与纺锤体无关，D错误。] 16 例2、下图是某生物体细胞有丝分裂的不同分裂时期的图像，对图像的描述正确的是 (　　) A．该生物可能是低等植物 B．甲、乙、丙三细胞内染色体、染色单体与DNA分子数比例都为1∶2∶2 C．甲细胞正在进行中心粒倍增，发出星射线，形成了纺锤体 D．甲、乙、丙三细胞分别处于有丝分裂的前期、后期和中期 D 解析：题图所示细胞没有细胞壁应是动物细胞；乙细胞中没有染色单体；中心粒倍增发生在间期，甲细胞中中心粒已经完成了倍增；甲细胞染色体散乱排布且中心粒移向两极，处于有丝分裂前期，乙细胞着丝点分裂染色体数目加倍，处于有丝分裂后期，丙细胞染色体着丝点排列在一个平面上，处于有丝分裂中期。 17 例3.用35P标记了玉米体细胞(含20条染色体)的DNA分子双链，再将这些细胞转入不含35P的培养基中培养，在第二次细胞分裂的中期、后期，一个细胞中的染色体总条数和被35P标记的染色体条数分别是（ ） A.中期20和20、后期40和20 B.中期20和10、后期40和20 C.中期20和20、后期40和10 D.中期20和10、后期40和10 A 例4．果蝇体细胞含有8条染色体。下列关于果蝇体细胞有丝分裂的叙述，错误的是(　　) A．在间期，DNA进行半保留复制，形成16个DNA分子 B．在前期，每条染色体由2条染色单体组成，含2个DNA分子 C．在中期，8条染色体的着丝粒排列在赤道板上，易于观察染色体 D．在后期，成对的同源染色体分开，细胞中有16条染色体 D D　[一个细胞周期包括两个阶段：分裂间期和分裂期，分裂间期为细胞分裂进行物质准备，完成DNA分子的复制，DNA的复制方式为半保留复制，复制完成后DNA分子数目加倍，形成16个DNA分子，A叙述正确；有丝分裂前期的染色体由于着丝粒未分开，每条染色体由2条姐妹染色单体组成，含2个DNA分子，B叙述正确；有丝分裂中期，所有着丝粒排列在细胞中央的赤道板上，此时的染色体高度螺旋化，形态比较稳定，数目比较清晰，易于观察，C叙述正确；有丝分裂后期，着丝粒一分为二，姐妹染色单体分开，染色体数目加倍，细胞中有16条染色体，有丝分裂过程中没有同源染色体分开的现象，D叙述错误。] 19 三、有丝分裂期和分裂间期 “有关数据”的变化 间期 前期 中期 后期 末期 染色体数目 核DNA含量 染色单体数目 每条染色体的DNA 2n 2a-4a 0-4n 2n 2n 2n--4n 4n—2n 4a 4a 4a 4a—2a 4n 4n 0 0 1-2 2 2 1 1 21 ①染色体数量的变化曲线（117页概念监测2） 间期 0 4N 2N 前期 中期 后期 末期 2N 2Ｎ ２Ｎ 2N--４Ｎ 4N--２Ｎ 21 22 ②核DNA数量的变化曲线（117页概念监测2） 间期 0 4c 2c 前期 中期 后期 末期 2a-4a 4a 4a 4a 4a—2a 23 间期 0 4N 2N 前期 中期 后期 末期 ③染色单体的变化曲线 ０－４Ｎ ４Ｎ ４Ｎ ０ ０ 24 间期 0 2 1 前期 中期 后期 末期 ④每条染色体上DNA的变化曲线 1－2 2 2 1 1 根据柱状图判断细胞分裂间期和有丝分裂时期(以二倍体生物为例) 甲：表示染色体复制后的间期、前期和中期； 乙：表示后期和末期； 丙：表示染色体复制前的间期。 (五)无丝分裂 1、无丝分裂过程中是否出现染色体、纺锤体等结构？ 2、无丝分裂过程中是否有DNA复制、有关蛋白质的合成？ 实例：蛙的红细胞。 无丝分裂的特点： 无染色体和纺锤体的变化 26 28班：3月30日无丝分裂结束。 过程 方法 时间 目的 解离 上午10时至下午2时（洋葱分生区有较多的细胞处于分裂期，这会因洋葱品种、室温等的差异而有所不同），剪取洋葱根尖2~3mm，立即放入盛有盐酸和酒精混合液（1:1）的玻璃皿中，在室温下解离。 3~5min 用药液使组织中的细胞相互 分离开来。 漂洗 待根尖软化后，用镊子取出，放入盛有清水的玻璃皿中漂洗。 约10min 洗去药液，防止解离过度。 染色 把根尖放入盛有质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的 甲紫溶液（或醋酸洋红液）的玻璃皿中染色。 3~5min 甲紫溶液或醋酸洋红液能使染色体着色。 制片 用镊子将这段根尖取出来，放在载玻片上，加一滴清水，并用镊子把根尖弄碎，盖上盖玻片。然后用拇指轻轻在按压盖玻片。 使细胞分散开来，有利于观察。 四、(探究•实践)观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 洋葱根尖分生组织细胞的有丝分裂图 讨论：1.视野中哪一时期（间、前等）细胞最多？为什么？ 2.如何比较细胞周期不同时期的时间长短（细胞周期T）？ 间期。细胞周期中不同时期持续时间长短与处于该时期的细胞数呈正相关。 例题.在“观察洋葱根尖分生区细胞的有丝分裂”实验中，某同学观察到的一个视野图像如右。已知洋葱根尖分生区细胞一个细胞周期约12 h。下列有关叙述最合理的是(　　) A．装片制作时使用甲基绿吡罗红混合染色剂进行染色 B．向左上方移动装片可使该视野中M细胞移到视野中央 C．计算该视野中分裂后期细胞所占的比例，乘以12 h，得出分裂后期的时长 D．降低显微镜的放大倍数，有助于更精确比较不同分裂时期的时间长短 D 解析：该视野中各个时期细胞数量较少，不足以计算各个时期细胞所占的比例和各时期时间的长短； 解析：有丝分裂观察实验中，应用龙胆紫溶液或者醋酸洋红溶液进行染色；图中M细胞位于右下方，要将M细胞移到视野的中央，应该将装片向右下方移动；该视野中各个时期细胞数量较少，不足以计算各个时期细胞所占的比例和各时期时间的长短；降低显微镜的放大倍数，视野中的细胞数量变多，有助于更精确比较不同分裂时期的时间长短。 29 例1．下列关于洋葱根尖细胞有丝分裂装片的制作与观察的叙述，不正确的是(　　) C 命题点(一)　考查实验材料的选择和试剂的作用 A．甲过程所用的解离液是用质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精配制而成的 B．乙过程的主要目的是洗去药液，防止解离过度 C．在显微镜下可以看到一个细胞连续分裂的过程 D．在低倍镜下找到分生区细胞后，可以换用高倍镜继续观察 C　[据图分析，甲过程表示解离，所用的解离液是用质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精等比例配制而成的，A正确；乙过程是漂洗，主要目的是洗去解离液，防止解离过度，B正确；解离后，细胞已经被杀死，所以不可能看到一个细胞连续分裂的过程，C错误；在低倍镜下找到分生区细胞后，可以换用高倍镜继续观察，D正确。] 30 例2．洋葱根尖和小鼠骨髓细胞都能用于观察细胞有丝分裂，比较实验操作和结果，叙述正确的是 (　) A．都需要用盐酸溶液使细胞相互分离 B．都需要用低倍镜找到分裂细胞再换高倍镜观察 C．在有丝分裂中期都能观察到染色体数目加倍 D．在有丝分裂末期都能观察到细胞板 B 解析：解离洋葱根尖组织时需要用到盐酸溶液，盐酸可使细胞相互分离开来，同时杀死细胞，固定细胞形态；分离小鼠骨髓细胞则需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶。观察细胞有丝分裂装片时，需要先用低倍镜观察，找到分裂细胞，然后再换用高倍镜仔细观察。在有丝分裂后期，姐妹染色单体分开，可观察到染色体数目加倍。植物细胞在有丝分裂末期形成细胞板，动物细胞不形成细胞板，而是细胞膜从细胞中部向内凹陷。 31 例1、下列关于观察根尖分生组织细胞的有丝分裂实验过程的叙述中，正确的是(　 ) ①根尖放入盐酸和酒精混合液中解离，目的是使细胞分离开　 ②漂洗的目的是为了洗去根尖上的解离液 ③应选取长方形的细胞进行观察　 ④压片可将根尖细胞压成单层，使之不相互重叠　 ⑤当看到一个中期细胞时，要注意观察它如何进入后期、末期，以理解从中期至末期发生的变化 32 ①②④ 命题点(二) 考查实验操作过程及实验结果分析 例2．在普通光镜下观察北苍术根尖细胞有丝分裂，观察到下图①～④的图像。下列对观察结果的分析正确的是(　) A．制片需经甲紫染色→漂洗→盐酸解离等步骤 B．在细胞③和④中核DNA数目相同，染色体数不同 C．显微镜下同一个视野中大多数细胞处于②③④时期 D．直接使用高倍物镜寻找分生区细胞来观察染色体 B B　[制作根尖临时装片的步骤依次是：解离→漂洗→染色→制片，A错误；③处于分裂中期，④处于分裂后期，分裂中期染色体的着丝粒整齐的排列在赤道板上，分裂后期的特点是着丝粒分裂，姐妹染色单体分离成为子染色体，被纺锤丝牵引着移向细胞两极，③④的DNA的数目相同但染色体数目不同，B正确；细胞周期中间期时间最长，故显微镜下同一个视野中大多数细胞处于①时期，C错误；使用显微镜观察分生区细胞染色体时，先用低倍镜找到分生区细胞，移到视野中央，再用高倍镜观察，D错误。] 33 用途 酒精浓度 用于光合作用色素的提取 无水乙醇 ③冲洗卡诺氏液（低温诱导染色体加倍实验） ① 解离 ② 析出含杂质较少的DNA 体积分数为95% ①在土壤小动物类群丰富度调查实验中用于杀死并保存小动物；②消毒 体积分数为70% 在脂肪检测中用于洗浮色(苏丹Ⅲ是弱酸性染料，易溶于体积分数为50%酒精) 体积分数为50% 不同浓度酒精的用途  1 体积分数为50%的酒精     作用 洗去浮色。    原理  苏丹Ⅲ是弱酸性染料，易溶于体积分数为50%酒精。    应用 脂肪的鉴定实验。在该实验中，用苏丹Ⅲ对花生子叶薄片染色后，在薄片上滴1～2滴体积分数为50%的酒精溶液，可以洗去被染玻片标本上的苏丹Ⅲ染液浮色。      2 体积分数为95%的酒精      作用 ① 解离；   ② 析出提取含杂质较少的DNA。    原理 ① 解离原理：用质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精1∶1混合，能使组织中的细胞相互分离开来； ② 析出提取含杂质较少的DNA的原理：DNA不溶于酒精，尤其是体积分数为95%的冷冻酒精，而细胞中的某些物质可以溶解于酒精。    应用  ① 观察植物细胞的有丝分裂；   ② DNA的粗提取与鉴定。   3 体积分数为75%的酒精     作用 消毒杀菌。 原理   体积分数为75%的酒精，能够顺利地渗入到细菌体内，吸收细菌蛋白的水分,使其脱水变性凝固而失去功能，以达到消毒杀菌的目的。高于体积分数为75%浓度的酒精与细菌接触时，就可能使得菌体表面迅速凝固，形成一层薄膜，阻止了酒精继续向菌体内部渗透，待到适当时机，薄膜内的细胞可能将薄膜冲破而重新复活。在此高浓度下，酒精迅速凝固蛋白质的作用往往随着其浓度升高而增强，因此，其消毒杀菌的效果也就越差。若酒精的浓度低于75％，也因不能顺利地渗入到细菌体内而彻底杀死细菌。如果使用体积分数为75％的酒精，既能使组成细菌的蛋白质凝固，又不能形成薄膜，这样，酒精可继续向内部渗透，从而达到较好的消毒效果。值得注意的是，体积分数为75%的酒精溶液的杀菌能力不是绝对很强，它对芽孢就不起作用。   应用 学习微生物的培养技术。在接种开始时，待用肥皂将双手洗干净后，再用体积分数为75%的酒精棉球擦拭双手，然后在进行接种操作。      4 无水酒精 作用 提取色素。 原理 叶绿体中的各种色素均是有机物，能溶解在有机溶剂中，各色素在无水酒精中的溶解度较大，且酒精无毒，方便操作。 应用  叶绿体中色素的提取与分离。     5 工业酒精（一般是体积分数为95%的酒精）  作用  燃烧加热。 原理   酒精是富含能量的有机物，燃烧能产生大量的热量。 应用  此处包括各类必须加热的实验，如生物组织中还原糖的鉴定、比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率、探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用、DNA的粗提取与鉴定、温度对酶活性的影响、学习微生物培养的基本技术、自身固氮菌的分离等实验。 34 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) 某时期持续时间(t)＝eq \f(处于该时期细胞数,观察细胞总数)×细胞周期(T ) $