2023版高考生物一轮总复习第11课细胞的增殖学案.docx
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1、第11课细胞的增殖 学业质量水平要求1运用结构与功能观等观念,举例说明有丝分裂中染色体的行为与细胞分裂之间的关系。(生命观念)2基于有丝分裂的模型,采取归纳与概括等方法,说明有丝分裂各时期的主要特征。(科学思维)3基于有丝分裂的过程,采取模型与建模等方法,说明有丝分裂中染色体和DNA数目的变化规律。(科学思维)考点一细胞增殖和细胞周期1细胞增殖(1)概念:细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程,包括物质准备和细胞分裂两个相连续的过程。(2)方式。(3)意义:是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。2细胞周期1同一生物的不同组织细胞都具有细胞周期。()2洋葱的鳞片叶表皮细胞比分生区细胞的增殖周期长。(
2、)3细胞不能无限长大的原因之一是细胞核中的DNA不会随着细胞体积的扩大而增加。()4多细胞生物体的生长依赖于细胞的生长和细胞的增殖。()5在一个细胞周期中,分裂间期持续的时间比分裂期长。()【教材细节命题】(必修1 P115“思维训练”拓展)将一块3 cm3 cm6 cm的含酚酞的琼脂块切成三块边长分别为1 cm、2 cm、3 cm的正方体。将3块琼脂块放在装有NaOH溶液的烧杯内,淹没浸泡10 min。据此思考下列问题:(1)在相同时间内,NaOH在每一块琼脂块内扩散的深度基本相同,说明了NaOH在每一块琼脂块内“扩散的速率”是相同的。(2)大多数细胞和微生物的边长不到0.01 cm。扩散作
3、用与细胞大小之间的关系是随着细胞体积的变大,其表面积与体积之比减小,单位体积内分配到的表面积越来越小,扩散作用的效率降低。(3)分析细胞大小的微小变化对细胞活动产生很大影响的原因:细胞大小的微小变化会引起表面积与体积之比发生改变,对细胞营养物质和代谢废物的扩散产生很大影响,甚至直接影响细胞生命活动的正常进行。1细胞周期的表示方法方法名称表示方法用字母表示扇形图ABCA为一个细胞周期直线图ab或cd为一个细胞周期坐标图abcde为一个细胞周期柱形图B组细胞处于S期,C组细胞处于G2期和分裂期,A组细胞为细胞分裂结束形成的子细胞和未进行DNA复制的细胞2分裂间期的物质变化(1)G1期:又称DNA合
4、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。(2)S期:又称DNA合成期,主要进行DNA的复制。(3)G2期:又称DNA合成后期,主要进行有丝分裂所必需的一些蛋白质的合成。3细胞分裂后产生的子细胞有三种去向(1)持续分裂:始终处于细胞周期中,如部分造血干细胞、卵裂期细胞、癌细胞、根尖分生区细胞、茎形成层细胞、芽生长点细胞等。(2)暂不分裂:暂时脱离细胞周期,但仍具有分裂能力,在一定条件下可回到细胞周期中,如肝脏细胞、T细胞、B细胞、记忆细胞等。(3)永不分裂:永远脱离细胞周期,处于分化状态直到死亡,如肌纤维细胞、神经细胞、浆细胞、叶肉细胞、洋葱鳞片叶
5、表皮细胞、根尖成熟区细胞等。提醒:与细胞周期相联系的知识点(1)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出现差错,可能发生基因突变。(2)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。(3)细胞癌变:治疗癌症的药物作用于癌细胞的分裂间期,DNA不能复制,可以抑制癌细胞的无限增殖。(4)免疫:在细胞因子的作用下,被抗原刺激后的B细胞将进入细胞周期迅速分裂,使细胞周期缩短。考向1| 细胞周期1(河北卷适应性考试)细胞周期在调控因子的严格调控下沿着G1期(DNA合成前期)、S期(DNA合成期)、G2期(DNA合成后期)和M期(细胞分裂期)四个阶
6、段有条不紊地运行。为了探究细胞周期运行的调控机制,研究人员取不同时期的细胞进行了融合实验,获得如下结果。下列推论错误的是()细胞融合的组合方式融合细胞中的现象M期细胞和G1期细胞原G1期细胞中染色质出现凝缩M期细胞和G2期细胞原G2期细胞中染色质出现凝缩S期细胞和G1期细胞原G1期细胞核中DNA进行复制S期细胞和G2期细胞原G2期细胞核中DNA没有启动复制AM期细胞中存在能诱导染色质凝缩成染色体的调控因子BS期细胞中存在能诱导染色质DNA复制的调控因子C将M期细胞和S期细胞融合,原M期细胞染色体DNA不会复制D将M期细胞和S期细胞融合,原S期细胞中染色质不会凝缩D解析:M期细胞和G1期细胞融合
7、后,原G1期细胞中染色质出现凝缩,说明M期细胞中存在能诱导染色质凝缩成染色体的调控因子,A正确;S期细胞和G1期细胞融合后,原G1期细胞核中DNA进行复制,说明S期细胞中存在能诱导染色质DNA复制的调控因子,B正确;将M期细胞和S期细胞融合,由于M期细胞中染色体已经高度螺旋化,所以原M期细胞中染色体DNA不会复制,C正确;将M期细胞和S期细胞融合,由于M期细胞中存在能诱导染色质凝缩成染色体的调控因子,所以原S期细胞中染色质会发生凝缩,D错误。2(山东德州期末)某荧光染料能与DNA特异性结合并释放荧光,荧光强度和DNA含量成正比,流式细胞仪可根据荧光强度进行细胞计数。某研究小组用DNA合成抑制剂
8、处理连续分裂的细胞,一段时间后用流式细胞仪检测,检测结果最可能为()A解析:荧光强度与DNA含量呈正比,对比A、B、C、D四幅图可以看出,荧光强度为2时,DNA加倍,用DNA合成抑制剂处理连续分裂的细胞,则DNA数量不加倍,峰值集中在荧光强度为1所在位置,综合分析,A符合题意。考向2| 细胞周期的相关拓展3在细胞周期中有一系列的检验点对细胞增殖进行严密监控,确保细胞增殖有序进行。周期蛋白cyclin B与蛋白激酶CDK1结合形成复合物MPF后,被激活的CDK1促进细胞由G2期进入M期;周期蛋白cyclin E与蛋白激酶CDK2结合形成复合物后,被激活的CDK2促进细胞由G1期进入S期。上述调控
9、过程中MPF的活性和周期蛋白的浓度变化如图所示。下列有关叙述错误的是()A抑制cyclin B基因的表达或CDK1的活性都可使细胞周期停滞在G2/M检验点Bcyclin E可能与细胞内染色质螺旋化和纺锤体的形成密切相关C若将G2期和M期细胞融合,则G2期细胞进入M期的时间会提前D蛋白激酶CDK2可能参与了中心体复制的起始调控B解析:由题干可知,周期蛋白cyclin E与蛋白激酶CDK2结合,促进细胞由G1期进入S期,而细胞内染色质螺旋化和纺锤体的形成发生在细胞分裂前期,B错误。4利用一定方法使细胞群体处于细胞周期的同一阶段,称为细胞周期同步化。以下是能够实现动物细胞周期同步化的三种方法。回答下
10、列问题:(1)DNA合成阻断法:在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的DNA合成可逆抑制剂,处于_期的细胞不受影响而继续细胞周期的运转,最终细胞会停滞在细胞周期的_期,以达到细胞周期同步化的目的。(2)秋水仙素阻断法:在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的秋水仙素,秋水仙素能够抑制_,使细胞周期被阻断,即可实现细胞周期同步化。经秋水仙素处理的细胞_(填“会”或“不会”)被阻断在间期。(3)血清饥饿法:培养液中缺少血清可以使细胞周期停滞在间期,以实现细胞周期同步化。分裂间期的特点是_(答出1点即可)。解析:(1)DNA复制发生在细胞分裂间期;DNA合成被阻断后,分裂期不受影响,分裂间期受影响
11、,最终细胞会停滞在细胞周期的分裂间期。(2)秋水仙素通过抑制纺锤体的形成来使细胞中染色体数目加倍,而纺锤体形成于有丝分裂前期,因此经秋水仙素处理的细胞不会被阻断在分裂间期。(3)分裂间期细胞的特点是完成DNA的复制和有关蛋白质的合成,同时细胞有适度的生长。答案:(1)分裂分裂间(2)纺锤体形成不会(3)完成DNA的复制和有关蛋白质的合成(或细胞有适度的生长)【归纳总结】利用DNA合成抑制剂实现细胞周期的同步化(1)假设一个细胞周期时长G1SG2M1073.51.522(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G2MG13.51.51015(
12、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715 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,实现细胞周期同步化。考点二细胞的有丝分裂1有丝分裂过程(以高等植物细胞为例)2动物细胞与高等植物细胞有丝分裂的主要区别时期不同点前期末期3无丝分裂过程示意图1赤道板是细胞有丝分裂过程中出现的一种结构。()2动物细胞分裂时,纺锤体、染色单体均形成于分裂前期,消失
13、于分裂后期。()3有丝分裂后期和末期,核DNA分子数与染色体数相同。()4在一个细胞周期中,DNA的复制和中心粒的倍增可发生在同一时期。()5染色体计数的最佳时期是分裂中期。()【教材细节命题】1(必修1 P112图62思考)赤道板和细胞板是一回事吗?赤道板细胞板。赤道板是一种假想平面,不是细胞结构,在光学显微镜下看不到。细胞板是一种真实结构,在光学显微镜下能看到,出现在植物细胞有丝分裂的末期。2(必修1 P114图63思考)由星射线形成的纺锤体一定是动物细胞的有丝分裂吗?不一定,低等植物细胞中也有中心体。判断一个正在分裂的细胞是动物细胞,最可靠的证据是根据分裂末期细胞质的分裂是否通过细胞膜的
14、凹陷来完成。1理清染色体、染色单体和核DNA的关系(1)染色体形态及行为变化。(2)核DNA、染色体、染色单体的数目变化(以二倍体生物为例)。时期分裂间期分裂期前期中期后期末期核DNA2n4n4n4n4n4n2n染色体2n2n2n2n4n4n2n染色单体04n4n4n4n00(3)核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线分析及曲线解读。项目上升段的变化原因下降段的变化原因核DNA分裂间期(S期)DNA复制,核DNA数量加倍末期结束,细胞一分为二,DNA数目减半染色体后期着丝粒分裂,染色体数目加倍末期结束,细胞一分为二,染色体数目减半染色单体分裂间期(S期)DNA复制,染色单体形成后期着丝粒分裂,
15、染色单体分离,染色单体消失2有丝分裂中每条染色体上DNA含量、染色体与核DNA数目比的变化曲线图中ef(BC)段变化的原因是S期DNA的复制,染色单体形成;fg(CD)段表示含有染色单体的时期;gh(DE)段变化的原因是有丝分裂后期着丝粒分裂。3根据柱状图判断细胞有丝分裂时期的规律(以二倍体生物为例)(1)根据染色单体变化判断各时期。染色单体(2)根据比例关系判断各时期。提醒:有丝分裂过程中中心体经复制后,均等分配到两个子细胞中,而线粒体、叶绿体等细胞器随机、不均等分配到两个子细胞中。考向1| 有丝分裂的过程和特点1(广东中山检测)下图为某植物根尖细胞分裂过程中染色质与染色体规律性变化的模式图
16、。下列判断不正确的是()A过程发生在有丝分裂间期,此时细胞内核膜消失、核仁解体B过程中染色单体的分开导致了染色体数目加倍C过程处于有丝分裂后期,细胞中的染色体移向细胞两极D过程中染色体解螺旋变为细丝状的染色质A解析:表示的是有丝分裂间期,核膜消失、核仁解体发生在前期,A错误;过程中发生着丝粒分裂,染色单体分开,导致染色体数目加倍,B正确;过程处于有丝分裂后期,在纺锤丝牵引下细胞中的染色体移向细胞两极,C正确;过程处于有丝分裂末期,此时高度螺旋化的染色体解螺旋为丝状的染色质,D正确。2下图为动物和植物细胞的有丝分裂示意图。据图分析,下列叙述正确的是()A图甲表示动物细胞分裂前期,图乙表示植物细胞
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