蘇教版必修一細胞增殖分化衰老和凋亡 細胞增殖（省一等獎）

第一節(jié)細胞增殖一、細胞增殖的周期性1．細胞周期

（1）條件:連續(xù)分裂的細胞;（2）起點:一次分裂完成時;（3）終點:下一次分裂完成時;（4）特點:不同類的細胞,細胞周期不同,分裂間期與分裂期所占的比例也不同。2．細胞增殖的方式、過程和意義（1）方式：__________、無絲分裂和___________。（2）過程：包括___________和___________整個連續(xù)的過程。（3）意義：是生物體______________________________的基礎。【點撥】（1）生物體的生長包括細胞的生長和細胞增殖。生物體大小的不同主要是由于細胞數(shù)目的不同。（2）細胞周期的各個階段都是人為劃分的，沒有明顯的界限。有絲分裂減數(shù)分裂物質準備細胞分裂生長、發(fā)育、繁殖、遺傳

時期圖像主要特點二、細胞的有絲分裂1．有絲分裂過程(以高等動物細胞為例)完成DNA的復制和有關蛋白質的合成①染色質變?yōu)槿旧w②核膜解體、核仁消失③兩個中心體分別移向細胞兩極④中心體周圍發(fā)出星狀射線形成紡錘體

分裂間期前期

時期圖像主要特點染色體在紡錘絲牽引下，使其著絲粒排列在細胞中央的赤道板上①著絲粒分開②兩條染色單體分離，成為兩條子染色體，分別移向細胞兩極中期后期

時期圖像主要特點①染色體變?yōu)槿旧|②出現(xiàn)了核膜、核仁③細胞膜在赤道板處向內(nèi)凹陷④細胞質一分為二末期2．動、植物細胞有絲分裂的區(qū)別（1）前期紡錘體的形成方式不同：①植物：細胞兩極直接發(fā)出的__________形成；②動物：_________發(fā)出的__________形成。（2）末期細胞質分裂的方式不同：①植物：赤道板位置形成__________并向四周擴展將細胞割裂成兩個子細胞；②動物：_________從細胞的中部向內(nèi)凹陷，將細胞縊裂為兩個子細胞。紡錘絲中心體星狀射線細胞板細胞膜3．有絲分裂的意義將親代細胞的________經(jīng)過復制之后，精確地__________到兩個子細胞中。因而在細胞的親代和子代之間保持了__________的穩(wěn)定性?！军c撥】區(qū)分動植物有絲分裂的過程時要注意的特例（1）細胞分裂過程中有中心體參與的并不一定是動物細胞，低等植物細胞有絲分裂時紡錘體的形成也與中心體有關；（2）細胞分裂過程中無中心體參與的并不一定是(高等)植物細胞，也可能是進行無絲分裂的細胞。染色體平均分配遺傳性狀三、無絲分裂1．過程________延長________________，縊裂成兩個細胞核整個細胞從中部縊裂兩個子細胞。2．特點沒有出現(xiàn)_________和__________的變化。3．實例____________________?！军c撥】（1）無絲分裂過程中DNA也要復制并均分。（2）無絲分裂是真核細胞的分裂方式，原核生物不存在無絲分裂。細胞核核中部向內(nèi)凹進紡錘絲染色體蛙的紅細胞的分裂【思維判斷】1．動物細胞僅以有絲分裂的方式增殖。()【分析】動物細胞主要以有絲分裂的方式增殖，也可以以無絲分裂的方式增殖，如蛙的紅細胞。2．一個細胞周期中，DNA的復制和中心粒的倍增均發(fā)生在分裂間期。()【分析】細胞分裂間期完成DNA的復制，同時低等植物細胞和動物細胞也會完成中心粒的倍增。3．有絲分裂過程中，DNA和染色體同時加倍。()【分析】DNA加倍發(fā)生在分裂間期DNA的復制過程中，而染色體數(shù)目加倍是由于后期著絲粒的分裂?！痢獭良毎芷诘乃姆N不同表示方法

名稱表示方法說明扇形圖直線圖沿箭頭方向從A→A是一個細胞周期a+b或c+d是一個細胞周期AB名稱表示方法說明坐標圖直方圖a→f或A→E是一個細胞周期B組DNA含量在2C～4C之間說明DNA處于復制期,C組則說明DNA復制完成【高考警示鐘】有關細胞周期的理解誤區(qū)（1）在一個細胞周期中分裂間期在前，分裂期在后。即先進行物質的準備再進行細胞的分裂。（2）并不是所有的細胞分裂都具有周期性。只有進行連續(xù)分裂的細胞才具有細胞周期，進行減數(shù)分裂和無絲分裂的細胞不具有細胞周期。（3）有絲分裂后產(chǎn)生的子細胞有的仍可繼續(xù)進行分裂，有的暫不分裂，也有的進行細胞分化?！镜淅柧?】連續(xù)分裂的細胞，相鄰的兩個細胞周期可表示為如圖，下列敘述不正確的是（）A．a(chǎn)+b為一個細胞周期B．c、d兩段都要消耗ATPC．b段的主要變化是DNA分子的復制及有關蛋白質的合成D．d段主要完成遺傳物質的平均分配【解題指南】1．知識儲備（1）在整個細胞周期中都要消耗ATP。（2）分裂間期時間長，主要變化是完成DNA分子的復制及有關蛋白質的合成。（3）分裂期主要完成染色體的均分。2．解題思路解題的突破口是明確a、c代表分裂間期，b、d代表分裂期?！窘馕觥窟xC。a+b、c+d各為一個細胞周期，a、b、c、d段都要消耗ATP，a、c段的主要變化是完成DNA分子的復制及有關蛋白質的合成，b、d段主要完成遺傳物質的平均分配?！咀兪絺溥x】科學家用含32P的磷酸鹽做標記，浸泡蠶豆幼苗，追蹤蠶豆根尖細胞分裂情況，得到根尖細胞連續(xù)分裂數(shù)據(jù)，A→F為細胞分裂的某個階段，如圖所示。下列敘述正確的是（）A．DE階段發(fā)生遺傳物質的平均分配B．BC階段結束時DNA含量增加一倍C．CD階段完成有關蛋白質的合成D．一個細胞周期CD+DE等于17.3【解析】選B。本題主要考查細胞周期。由圖可知，BD或DF表示一個細胞周期，其中BC或DE表示分裂間期，CD或EF表示分裂期。有關蛋白質的合成發(fā)生在分裂間期；遺傳物質的平均分配發(fā)生在分裂期；BC階段結束時DNA含量增加一倍；CD+DE不能表示一個細胞周期。故B項正確，A、C、D項錯誤。【變式備選】(2010·江蘇高考)細胞周期包括分裂間期(分為G1期、S期和G2期)和分裂期(M期)。如圖標注了甲動物(體細胞染色體數(shù)為12)腸上皮細胞的細胞周期各階段的時長及DNA含量。請回答下列問題：

（1）若用含放射性同位素的胸苷(DNA復制的原料之一)短期培養(yǎng)甲動物腸上皮細胞后，處于S期的細胞都會被標記。洗脫含放射性同位素的胸苷，換用無放射性的新鮮培養(yǎng)液培養(yǎng)，定期檢測。預計最快約______h后會檢測到被標記的M期細胞。（2）從被標記的M期細胞開始出現(xiàn)到其所占M期細胞總數(shù)的比例達到最大值時，所經(jīng)歷的時間為________期的時間，處于該期的一個細胞中染色體數(shù)目的變化情況是_________。（3）若向甲動物腸上皮細胞培養(yǎng)液中加入過量胸苷，處于S期的細胞立刻被抑制，而處于其他時期的細胞不受影響。預計加入過量胸苷約___________h后，細胞都將停留在S期。（4）乙動物腸上皮細胞的細胞周期時長為24h，M期時長為1.9h。若要在顯微鏡下觀察細胞有絲分裂過程中染色體形態(tài)的變化，選用______(填“甲”或“乙”)動物腸上皮細胞更合適。（5）在光學顯微鏡下觀察，同處于分裂末期的動物腸上皮細胞與洋蔥根尖細胞，形態(tài)上最主要的區(qū)別是_________________________________________________________?！窘馕觥浚?）S期與M期間隔G2期，所以檢測到被標記的M期細胞的最快時間是一個G2期持續(xù)時間，即2.2h。（2）分裂間期持續(xù)時間較長，所以處于分裂間期的細胞數(shù)目很多。當?shù)谝粋€進入M期的被標記細胞完成分裂時，仍然有很多細胞不斷進入M期，所以被標記細胞占M期細胞總數(shù)的比例達到最大值(100%)經(jīng)歷時間為M期所占時間。在M期的前期、中期染色體數(shù)目不變，后期數(shù)目加倍，應為24條，末期結束時細胞內(nèi)染色體數(shù)目又變?yōu)?2條。（3）沒有被抑制的細胞經(jīng)G2期、M期、G1期后，再次回到S期時，才被抑制。故預計加入過量胸苷約2.2+1.8+3.4=7.4(h)后，細胞才都將停留在S期。（4）M期占整個細胞周期的比例越大，則處于M期的細胞數(shù)目相對越多，越便于觀察染色體的變化。甲細胞中，M期所占比例約為：1.8/(3.4+7.9+2.2+1.8)×100%≈12%；乙細胞中，M期所占比例約為：1.9/24×100%≈8%，故選用甲動物腸上皮細胞更合適。（5）動物細胞分裂末期，細胞膜從細胞的中部向內(nèi)凹陷，最后細胞縊裂成兩部分，這樣，一個細胞就分裂成了兩個子細胞。而在高等植物細胞分裂末期時在赤道板的位置形成細胞板，細胞板由細胞中央向周圍擴展形成細胞壁，最后把一個植物細胞分為兩個。答案：（1）2.2（2）M12→24→12（3）7.4（4）甲（5）動物腸上皮細胞膜從中部向內(nèi)凹陷，細胞縊裂；洋蔥根尖細胞形成細胞板

有絲分裂過程中相關結構和數(shù)目的變化1．細胞周期中五種細胞結構的周期性變化（1）紡錘體的變化：形成(前期)解體(末期)。（2）核膜、核仁的變化：解體(前期)重建(末期)。（3）中心體變化規(guī)律(動物細胞、低等植物細胞)：復制分開移向細胞兩極平均進入子細胞(間期)(前期)(末期結束)1～2個2個1個（4）染色體形態(tài)變化：染色質染色體(間期、末期)(前期、中期、后期)（5）染色體行為變化規(guī)律：2．與細胞分裂有關的細胞器及相應的生理作用和作用時期細胞器名稱細胞類型生理作用作用時期核糖體動物、植物蛋白質的合成主要是分裂間期線粒體動物、植物提供能量整個時期中心體動物、低等植物形成紡錘體前期高爾基體植物形成細胞壁末期3．有關核內(nèi)DNA及染色體數(shù)量變化的曲線分析（1）a→b、l→m變化的原因都是DNA分子復制。（2）g→h、n→o變化的原因都是著絲粒分裂，姐妹染色單體分開，形成子染色體。（3）c→d、n→o的變化很相似，但時期不同。4．細胞核中DNA、染色體、染色單體的數(shù)目變化(以二倍體為例)分裂間期分裂期前期中期后期末期著絲粒2n2n2n4n2n染色體2n2n2n4n2n染色單體0→4n4n4n00DNA分子2n→4n4n4n4n2n染色體形態(tài)絲狀絲狀→棒狀棒狀棒狀棒狀→絲狀【技巧點撥臺】1．有絲分裂過程中染色單體不是全過程都有，但只要有染色單體，其數(shù)目就與DNA的數(shù)目相同。2．DNA和染色單體的加倍都是DNA分子復制的結果。3．染色體的加倍是由于著絲粒的分裂，姐妹染色單體分開，形成子染色體?！镜淅柧?】如圖為某二倍體生物細胞有絲分裂模式圖，據(jù)圖回答。（1）圖甲中含有同源染色體的區(qū)段是__________________。（2）圖乙為細胞_______分裂________期圖像。該時期的主要特征是_________________________________________。（3）若2號染色體的遺傳信息來自父方，那么與其遺傳信息完全相同的染色體為__________號，其遺傳信息完全相同的原因是_______________________________________________。（4）圖乙對應于圖甲中的______________段，圖丙對應于圖甲中的_______________段。【解題指南】1．考查實質：有絲分裂相關曲線和圖像的判斷及應用。2．解題關鍵：將有絲分裂的核DNA變化曲線和細胞分裂圖像及柱形圖相聯(lián)系，進而判斷相對應的各階段。【解析】首先注意圖甲的縱坐標是核DNA數(shù)目。圖中的a～c為分裂間期，c～d為前期，d～e為中期，e～f為后期，在有絲分裂整個過程中都有同源染色體。圖乙細胞是著絲粒分裂，細胞的每一極都含有同源染色體，所以是有絲分裂后期。因為2號和6號是復制后的姐妹染色單體著絲粒分裂形成的，所以2號和6號完全一樣。圖丙中，染色體∶染色單體∶DNA=1∶2∶2，對應前期、中期。答案：（1）a～h（2）有絲后染色體的著絲粒分裂，姐妹染色單體分開成為染色體，并在紡錘絲的牽引下向細胞兩極移動（3）6它們是由同一條染色體復制后分離形成的（4）e～fc～e【互動探究】（1）題干圖甲中f～g段形成的原因是什么？提示：分裂末期,形成兩個細胞核所致。分析：在有絲分裂末期，核膜、核仁重新形成,細胞兩極各有一個細胞核,每個核中DNA數(shù)目與原細胞一致，最終細胞質分裂，形成兩個子細胞。（2）動植物細胞f～h段變化一樣嗎？提示：不一樣。分析：動物細胞分裂末期細胞膜從中部向內(nèi)凹陷形成兩個子細胞；植物細胞則形成細胞板，由細胞板擴展形成兩個子細胞?！咀兪絺溥x】如圖是動物細胞有絲分裂不同時期核內(nèi)染色體（a）數(shù)目、核DNA分子（b）數(shù)目的柱形統(tǒng)計圖，下列敘述正確的是（）A．①時期染色體還未復制，核DNA已完成了復制B．③時期核膜、核仁重建，細胞中部出現(xiàn)細胞板C．①→②表示著絲粒分裂，染色體數(shù)目加倍，但核DNA分子數(shù)目不變D．②→③表示同源染色體相互分離，染色體和核DNA分子數(shù)目也隨之減半【解析】選C。圖①可表示有絲分裂前期和中期，圖②可表示有絲分裂后期，圖③可表示DNA復制前的間期和有絲分裂的末期。有絲分裂的前期和中期，DNA已完成復制，染色體也完成了復制，但并不加倍，A錯。動物細胞分裂過程中不形成細胞板，B錯。有絲分裂過程中不會發(fā)生同源染色體分離現(xiàn)象，D錯。①→②表示由中期到后期，著絲粒分裂，染色體數(shù)目加倍，但核DNA分子數(shù)目不變，C對。

根據(jù)實驗結果繪制圖形——細胞有絲分裂實驗的結果分析【案例】(2008·江蘇高考改編)在完成了觀察洋蔥根尖分生區(qū)細胞有絲分裂實驗后，教師給學生提供了如下資料。全班20個實驗小組的實驗數(shù)據(jù)匯總表(注：各小組計數(shù)50個細胞，實驗條件與觀察計數(shù)方法相同)細胞周期間期分裂期前期中期后期和末期實驗小組1計數(shù)細胞個數(shù)43412實驗小組2計數(shù)細胞個數(shù)44303…………………………細胞周期間期分裂期前期中期后期和末期全班計數(shù)細胞個數(shù)880671835計數(shù)細胞總數(shù)1000各時期細胞數(shù)的百分比(%)88.06.71.83.5（1）若已知洋蔥根尖分生區(qū)細胞的細胞周期為12.0h，請根據(jù)“資料”，在餅狀圖中表示出間期、前期、中期以及后期和末期所占的時間（單位：h，精確到小數(shù)點后一位）。（2）有些因素會影響細胞周期各時期的長短，實驗過程中也會產(chǎn)生一些誤差。因而對整個實驗結果可能產(chǎn)生影響的有__________________________________________________。①取材時間②根尖培養(yǎng)溫度③解離時間長短④載玻片厚度⑤計數(shù)的細胞是否屬于分生區(qū)細胞⑥細胞周期各時期區(qū)分是否準確【命題人透析】（1）繪制餅狀圖的要點：①準確表示細胞分裂各時期。根據(jù)題意，在繪制餅狀圖時必須標明間期、前期、中期、后期和末期。由圖表信息知：實驗數(shù)據(jù)是把“后期和末期”合在一起進行計數(shù)的，因此在餅狀圖上要把“后期和末期”列為一項表示。②“時間點”是關鍵。各個時期持續(xù)的時間長短不同，持續(xù)時間較長的時期觀察到的細胞數(shù)目多。因此可以根據(jù)各個時期細胞個數(shù)所占的比例，計算出在一個細胞周期中各個時期所持續(xù)的時間“占細胞周期的比例”。據(jù)表格統(tǒng)計的數(shù)據(jù)信息“分裂間期88.0%、前期6.7%、中期1.8%、后期和末期3.5%”，就可以計算出各時期所占的時間：間期10.6h、前期0.8h、中期0.2h、后期和末期0.4h(題目要求“精確到小數(shù)點后一位”)。（2）干擾各時期所占時間長短的因素：細胞增殖在一天的不同時間進行的程度是不一樣的，因此不同的取材時間實驗結果會有差異；溫度影響酶的活性，能改變細胞分裂的速度，因此要合理控制根尖培養(yǎng)溫度；解離時間的長短直接影響解離效果，決定細胞是否充分分離開；另外，在取材時是否全部屬于分生區(qū)，以及細胞形態(tài)及時期是否正確識別都會導致產(chǎn)生誤差。【標準答案】（1）如圖（2）①②③⑤⑥【閱卷人點評】得分要點（1）必須體現(xiàn)“時期及時間”。（2）必須體現(xiàn)完整的答案。失分案例（1）時期標注錯誤，時間計算有誤。（2）錯答為“①②⑥”。1．細胞有絲分裂過程中，染色體、染色單體、DNA分子三者數(shù)量比為1∶2∶2時所處的分裂期應是（）A．前期和中期B．中期和后期C．后期和末期D．前期和末期【解析】選A。在細胞有絲分裂的間期，細胞核內(nèi)的染色體進行復制，復制的結果是每條染色體形成兩個完全一樣的姐妹染色單體，共用一個著絲粒，因此在分裂期的前期和中期，每一條染色體含兩條姐妹染色單體，也含兩個DNA分子，染色體、染色單體、DNA的數(shù)量之比為1∶2∶2。分裂的后期著絲粒分裂，染色單體分離變成染色體，因此后期和末期染色單體的數(shù)目變?yōu)?，DNA分子的數(shù)目與染色體數(shù)目相同。2．下列哪一項敘述可以表明動物細胞正在進行分裂活動（）A．核糖體合成活動加強B．線粒體產(chǎn)生大量ATPC．中心體周圍發(fā)射出星狀射線D．高爾基體的數(shù)目顯著增多【解析】選C。A、B、C、D四個選項在動物細胞中都可發(fā)生，其中C項是動物細胞分裂過程中發(fā)生的特有現(xiàn)象，A、B、D項在其他生命活動中也發(fā)生。3．下列屬于無絲分裂的是（）A．洋蔥根尖生長點細胞分裂B．人的卵細胞的產(chǎn)生C．青蛙紅細胞的分裂D．馬蛔蟲受精卵的分裂【解析】選C。洋蔥根尖生長點細胞分裂和馬蛔蟲受精卵的分裂均為有絲分裂，人的卵細胞的產(chǎn)生過程為減數(shù)分裂。4．(2012·揚州模擬)有關動物細胞有絲分裂的敘述，不正確的是(多選)（）A．細胞板在細胞有絲分裂末期形成 B．同源染色體配對通常發(fā)生在分裂前期C．在分裂末期，細胞膜內(nèi)陷形成兩個子細胞 D．在分裂中期，中心體復制形成兩個中心體【解析】選A、B、D。植物細胞有絲分裂末期會形成細胞板，動物細胞有絲分裂末期細胞膜內(nèi)陷，縊裂成兩個子細胞，所以A錯誤、C正確；同源染色體配對發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的前期，不能發(fā)生在有絲分裂過程中，B錯誤；中心體復制形成兩個中心體發(fā)生在細胞分裂的間期，D錯誤。5．下面左圖是植物細胞有絲分裂一個細胞周期中核內(nèi)染色體及DNA數(shù)量變化曲線圖，右圖是細胞分裂圖像,據(jù)圖填空：（1）左圖中實線代表了__________________的變化。（2）左圖中AB段細胞內(nèi)發(fā)生的主要變化是____________________________________________________。（3）用左圖中的字母填空：①觀察染色體形態(tài)和數(shù)目的最佳時期是_________________。②染色體數(shù)加倍發(fā)生在____________________。③動物細胞與植物細胞有絲分裂的區(qū)別主要在于________和______________________。（4）染色單體數(shù)和DNA數(shù)目相等的細胞是左圖中的_______段。（5）右圖所示細胞處于有絲分裂的________期，相當于左圖的____________(填字母)時期。該細胞此時有______條染色體，_______條染色單體，_______個DNA分子。此細胞分裂結束以后，子細胞內(nèi)的染色體有_______條，__________個DNA分子?！窘馕觥浚?）根據(jù)曲線變化特點判斷左圖中實線代表核內(nèi)DNA含量的變化，而虛線代表核內(nèi)染色體數(shù)的變化。（2）左圖中AB段代表細胞分裂的分裂間期，細胞內(nèi)發(fā)生的主要變化是DNA分子的復制和有關蛋白質的合成。（3）①觀察染色體形態(tài)和