浙科版高三生物一輪復(fù)習(xí)必修1專(zhuān)題五第1講細(xì)胞周期與有絲分裂課件

專(zhuān)題五細(xì)胞的生命歷程必修1

分子與細(xì)胞明課標(biāo)知考向2.3細(xì)胞會(huì)經(jīng)歷生長(zhǎng)、增殖、分化、衰老和死亡等生命進(jìn)程2.3.1描述細(xì)胞通過(guò)不同的方式進(jìn)行分裂，其中有絲分裂保證了遺傳信息在親代和子代細(xì)胞中的一致性

2.3.2說(shuō)明在個(gè)體發(fā)育過(guò)程中，細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能方面發(fā)生特異性的分化，形成了復(fù)雜的多細(xì)胞生物體2.3.3描述在正常情況下，細(xì)胞衰老和死亡是一種自然的生理過(guò)程3.2有性生殖中基因的分離和重組導(dǎo)致雙親后代的基因組合有多種可能3.2.1闡明減數(shù)分裂產(chǎn)生染色體數(shù)量減半的精細(xì)胞或卵細(xì)胞3.2.2說(shuō)明進(jìn)行有性生殖的生物體，其遺傳信息通過(guò)配子傳遞給子代精讀課本盤(pán)點(diǎn)基礎(chǔ)知識(shí)一、模擬探究細(xì)胞的大小與擴(kuò)散作用的關(guān)系1．目的通過(guò)建構(gòu)____模型，推斷細(xì)胞大小與物質(zhì)擴(kuò)散的關(guān)系，領(lǐng)悟細(xì)胞不能無(wú)限長(zhǎng)大的原因。2．原理

(1)瓊脂塊的大小模擬細(xì)胞大小，NaOH溶液模擬被細(xì)胞吸收的物質(zhì)。(2)酚酞遇NaOH呈現(xiàn)____色，可以顯示NaOH在瓊脂塊中的擴(kuò)散速度。(3)在相同時(shí)間內(nèi)，物質(zhì)擴(kuò)散進(jìn)細(xì)胞的體積與細(xì)胞的總體積之比可以反映細(xì)胞的物質(zhì)運(yùn)輸?shù)男?。物理紫紅3．實(shí)驗(yàn)步驟4．實(shí)驗(yàn)結(jié)果瓊脂塊的邊長(zhǎng)/cm瓊脂塊的表面積/cm2瓊脂塊的體積/cm3表面積/體積(相對(duì)表面積)NaOH擴(kuò)散的深度/mmNaOH擴(kuò)散體積/瓊脂的體積354272∶10.519∶2722483∶10.57∶81616∶10.51∶15．結(jié)論瓊脂塊的________________隨著瓊脂塊的增大而減小，NaOH擴(kuò)散的體積與整個(gè)瓊脂塊的體積之比隨著瓊脂塊的增大而減小。即細(xì)胞體積越大，細(xì)胞的表面積與體積的比值越小，物質(zhì)運(yùn)輸?shù)男试降停焕诩?xì)胞與外界的物質(zhì)交換。6．細(xì)胞不能無(wú)限長(zhǎng)大的原因(1)受__________的制約：細(xì)胞體積越大，其相對(duì)表面積越小，細(xì)胞的物質(zhì)運(yùn)輸?shù)男示驮降汀?2)受核質(zhì)比的制約：細(xì)胞核中的______是有限的，其能夠控制的細(xì)胞質(zhì)的范圍有限。表面積與體積之比相對(duì)表面積DNA問(wèn)題與思考1．既然細(xì)胞越小，細(xì)胞相對(duì)表面積就越大，細(xì)胞的物質(zhì)運(yùn)輸?shù)男示驮礁?，?xì)胞體積是不是越小越好？[提示]

不是，細(xì)胞體積最小限度是由完成細(xì)胞功能所必須的基本結(jié)構(gòu)(如核糖體、線粒體等)和物質(zhì)(如酶)所需要的空間決定的。二、細(xì)胞的分裂經(jīng)歷細(xì)胞周期1．細(xì)胞增殖的方式：真核生物體細(xì)胞主要的增殖方式是________，兩性生殖細(xì)胞是通過(guò)________方式增殖產(chǎn)生的。2．細(xì)胞周期：指________的細(xì)胞從一次分裂結(jié)束到下一次分裂結(jié)束所經(jīng)歷的整個(gè)過(guò)程。有絲分裂減數(shù)分裂連續(xù)分裂[拓展點(diǎn)]細(xì)胞分裂后產(chǎn)生的子細(xì)胞有三種去向(1)持續(xù)分裂：始終處于細(xì)胞周期中。如部分造血干細(xì)胞、卵裂期細(xì)胞、癌細(xì)胞、根尖分生區(qū)細(xì)胞、莖形成層細(xì)胞、芽生長(zhǎng)點(diǎn)細(xì)胞。(2)暫不分裂：暫時(shí)脫離細(xì)胞周期，仍具有分裂能力，這類(lèi)細(xì)胞叫G0期細(xì)胞，在一定條件下可回到細(xì)胞周期中。如肝臟細(xì)胞、T細(xì)胞、B細(xì)胞、記憶細(xì)胞。(3)永不分裂：永遠(yuǎn)脫離細(xì)胞周期，處于分化狀態(tài)直到死亡。如肌纖維、神經(jīng)細(xì)胞、漿細(xì)胞、葉肉細(xì)胞、洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞。3．細(xì)胞周期的生理變化、特點(diǎn)和過(guò)程

細(xì)胞周期細(xì)胞內(nèi)主要生理變化特點(diǎn)分裂間期G1期______________所需的蛋白質(zhì)和______的增生分裂間期是有絲分裂的____階段。不同細(xì)胞的細(xì)胞周期，時(shí)間長(zhǎng)短不同，但分裂間期的時(shí)間總是____M期。例如，哺乳動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞周期中，M期為1h左右，G1期則從2～3h到幾天。胡蘿卜根尖細(xì)胞的細(xì)胞周期共7.5h，其中M期0.6h、S期2.7h、G1期1.3h、G2期2.9hS期完成__________——每條染色體上1個(gè)DNA復(fù)制為2個(gè)DNA，且2個(gè)DNA位于兩條染色單體上，兩條染色單體通過(guò)一個(gè)著絲粒連接在一起，即：

G2期________所必需的一些蛋白質(zhì)分裂期(有絲分裂)可以劃分為前、中、后、末四個(gè)時(shí)期合成DNA復(fù)制核糖體DNA復(fù)制準(zhǔn)備長(zhǎng)于合成M期問(wèn)題與思考2．在細(xì)胞周期中，細(xì)胞分裂間期以染色質(zhì)狀態(tài)存在，分裂期以染色體狀態(tài)存在的意義是什么？[提示]

染色質(zhì)是疏松的絲狀結(jié)構(gòu)，分裂間期以染色質(zhì)狀態(tài)存在有利于DNA解螺旋后的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄，染色體是由染色質(zhì)絲經(jīng)螺旋纏繞而形成的短棒狀結(jié)構(gòu)，分裂期以染色體狀態(tài)存在，有利于染色體的平均分配。

[拓展點(diǎn)]與細(xì)胞周期相聯(lián)系的知識(shí)(1)聯(lián)系基因突變：主要在細(xì)胞分裂間期的S期，DNA復(fù)制時(shí)容易受到內(nèi)外因素的干擾而發(fā)生差錯(cuò)，即發(fā)生基因突變。

(2)聯(lián)系染色體畸變：在細(xì)胞分裂期的前期，秋水仙素或低溫都可抑制紡錘體的形成，出現(xiàn)多倍體細(xì)胞。

(3)聯(lián)系細(xì)胞癌變：用藥物作用于癌細(xì)胞，在分裂間期，DNA分子不能復(fù)制，可抑制癌細(xì)胞的無(wú)限增殖。(4)聯(lián)系免疫：在細(xì)胞因子的作用下，被抗原刺激后的B細(xì)胞將進(jìn)入細(xì)胞周期迅速分裂，使細(xì)胞周期變短。

三、染色體在有絲分裂過(guò)程中呈現(xiàn)規(guī)律性變化(以植物細(xì)胞為例)1．細(xì)胞分裂各時(shí)期的特點(diǎn)

時(shí)期圖像特點(diǎn)分裂間期

①G1期，主要是合成DNA復(fù)制所需的蛋白質(zhì)，以及核糖體的增生②S期，發(fā)生DNA復(fù)制③G2期，合成M期所必需的一些蛋白質(zhì)前期

①______的出現(xiàn)，每個(gè)染色體由兩條并列的姐妹染色單體組成，由一個(gè)著絲粒連接在一起②從細(xì)胞兩極發(fā)生紡錘絲，進(jìn)而形成紡錘體③__________開(kāi)始解體染色體核膜、核仁時(shí)期圖像特點(diǎn)中期

①染色體繼續(xù)凝聚變短，清晰地排列在____________②染色體的______也都排列在細(xì)胞中央的平面上③染色體的形態(tài)固定，數(shù)目清晰，便于觀察后期

①染色體的著絲粒分為兩個(gè)，____________分離成兩條獨(dú)立的染色體，____________增加一倍②分離的染色體以相同的速率分別被紡錘絲拉向兩極，原來(lái)的一套染色體變成了________的兩套染色體紡錘體的中央著絲粒姐妹染色單體染色體的數(shù)目完全相同時(shí)期圖像特點(diǎn)末期

①染色體伸展，呈現(xiàn)______狀態(tài)②____重新形成，____出現(xiàn)③細(xì)胞核內(nèi)的染色體數(shù)目與分裂前相同染色質(zhì)核膜核仁2．胞質(zhì)分裂(1)時(shí)期：一般在__期開(kāi)始。(2)過(guò)程：先在兩個(gè)新細(xì)胞間出現(xiàn)許多由________分泌的囊泡，這些囊泡聚集成一個(gè)______，由細(xì)胞板發(fā)展成為新的細(xì)胞壁。四、與植物細(xì)胞相比，動(dòng)物細(xì)胞有絲分裂的主要差異1．第一，動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中有一個(gè)中心體。G2期時(shí)細(xì)胞中已有一對(duì)中心體，分裂前期，這一對(duì)中心體分開(kāi)并移向細(xì)胞兩極，由中心體發(fā)出的______形成紡錘體。2．第二，動(dòng)物細(xì)胞的胞質(zhì)分裂不形成細(xì)胞板，而是細(xì)胞在兩極之間的“赤道面”上向內(nèi)凹陷，形成____。環(huán)溝漸漸加深，最后縊裂為兩個(gè)子細(xì)胞。

末

高爾基體細(xì)胞板紡錘絲環(huán)溝五、有絲分裂可保證親子代間遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定性1．特點(diǎn)：親代細(xì)胞的染色體____一次，精確地平均分配一次，兩個(gè)子細(xì)胞中各得到完整的一套染色體。2．意義：由于染色體上有遺傳物質(zhì)DNA，染色體的復(fù)制實(shí)質(zhì)上是______的復(fù)制，因而在生物的親代細(xì)胞和子代細(xì)胞之間保證了________________。

復(fù)制DNA遺傳性狀的穩(wěn)定性六、活動(dòng)：制作和觀察根尖細(xì)胞有絲分裂臨時(shí)裝片，或觀察永久裝片1．實(shí)驗(yàn)原理(1)高等植物根尖、莖尖的分生區(qū)細(xì)胞能進(jìn)行有絲分裂。(2)鹽酸能夠破壞細(xì)胞間的____，使根尖細(xì)胞在后續(xù)的操作中彼此容易被分開(kāi)。(3)細(xì)胞核內(nèi)的染色體容易被堿性染料(如龍膽紫染液)著色。(4)在高倍顯微鏡下，可根據(jù)細(xì)胞內(nèi)的染色體的變化情況，識(shí)別該細(xì)胞處于有絲分裂的哪個(gè)時(shí)期。

果膠2．方法步驟(1)根尖的培養(yǎng)：取洋蔥(或大蒜)，使其底部接觸到水，待根生長(zhǎng)到____cm長(zhǎng)時(shí)就可以用于實(shí)驗(yàn)觀察。

(2)制作臨時(shí)裝片

2～5(3)觀察：在低倍鏡下尋找到根尖分生區(qū)的近________細(xì)胞后，轉(zhuǎn)換高倍鏡辨認(rèn)細(xì)胞中染色體的__________，識(shí)別有絲分裂不同時(shí)期的細(xì)胞。形態(tài)和位置正方形問(wèn)題與思考3．為什么不能對(duì)細(xì)胞有絲分裂過(guò)程進(jìn)行連續(xù)觀察？如何找到細(xì)胞分裂各個(gè)時(shí)期的細(xì)胞？[提示]

解離時(shí)細(xì)胞已死亡，觀察到的只是一個(gè)固定時(shí)期。要找到各個(gè)分裂時(shí)期的細(xì)胞，可移動(dòng)裝片尋找處于不同時(shí)期的細(xì)胞。

內(nèi)化知識(shí)突破重點(diǎn)難點(diǎn)一、細(xì)胞周期的表示方法名稱(chēng)表示方法結(jié)論扇形圖

說(shuō)明：間期在前，分裂期在后，順序不能顛倒A→B→C→A表示一個(gè)細(xì)胞周期，C→A→B→C不能表示一個(gè)細(xì)胞周期線段圖

a＋b或c＋d為一個(gè)細(xì)胞周期名稱(chēng)表示方法結(jié)論坐標(biāo)圖

a＋b＋c＋d＋e為一個(gè)細(xì)胞周期柱形圖

B組DNA含量的變化說(shuō)明處于DNA的復(fù)制時(shí)期；C組DNA已經(jīng)加倍說(shuō)明處于分裂期；分裂間期時(shí)間長(zhǎng)，A組細(xì)胞數(shù)目最多，處于分裂間期名稱(chēng)表示方法結(jié)論曲線圖

a：間期的G1期b：間期的S期(DNA復(fù)制)c：間期的G2期d：分裂期的前期、中期、后期和末期例1

(2022·浙江1月選考)某多細(xì)胞動(dòng)物具有多種細(xì)胞周期蛋白(cyclin)和多種細(xì)胞周期蛋白依賴(lài)性激酶(CDK)，兩者可組成多種有活性的CDK-cyclin復(fù)合體，細(xì)胞周期各階段間的轉(zhuǎn)換分別受特定的CDK-cyclin復(fù)合體調(diào)控。細(xì)胞周期如圖所示，下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A．同一生物個(gè)體中不同類(lèi)型細(xì)胞的細(xì)胞周期時(shí)間長(zhǎng)短有差異B．細(xì)胞周期各階段的有序轉(zhuǎn)換受不同的CDK-cyclin復(fù)合體調(diào)控C．抑制某種CDK-cyclin復(fù)合體的活性可使細(xì)胞周期停滯在特定階段D．一個(gè)細(xì)胞周期中，調(diào)控不同階段的CDK-cyclin復(fù)合體會(huì)同步發(fā)生周期性變化√[解析]

同一生物個(gè)體中不同類(lèi)型細(xì)胞的細(xì)胞周期的持續(xù)時(shí)間一般不同，A正確。根據(jù)題意“細(xì)胞周期各階段間的轉(zhuǎn)換分別受特定的CDK-cyclin復(fù)合體調(diào)控”，可知細(xì)胞周期各階段的有序轉(zhuǎn)換受不同的CDK-cyclin復(fù)合體調(diào)控，B正確。由于細(xì)胞周期各階段間的轉(zhuǎn)換分別受特定的CDK-cyclin復(fù)合體調(diào)控。因此抑制某種CDK-cyclin復(fù)合體的活性可使對(duì)應(yīng)階段的轉(zhuǎn)換受抑制，從而使細(xì)胞周期停滯在特定階段，C正確。由于一個(gè)細(xì)胞周期中，不同階段的變化不是同步的，因此調(diào)控不同階段的CDK-cyclin復(fù)合體不會(huì)同步發(fā)生周期性變化，D錯(cuò)誤。二、細(xì)胞周期中染色體行為變化與數(shù)目變化1．染色體行為變化規(guī)律(1)有染色單體時(shí)(染色體復(fù)制后的G2期、前期、中期)，染色體數(shù)∶染色單體數(shù)∶核DNA分子數(shù)＝1∶2∶2。(2)無(wú)染色單體時(shí)(染色體復(fù)制前的G1期、后期、末期)，染色體數(shù)∶核DNA分子數(shù)＝1∶1。例2

(2022·浙江1月選考)在“減數(shù)分裂模型的制作研究”活動(dòng)中，先制作4個(gè)藍(lán)色(2個(gè)5cm、2個(gè)8cm)和4個(gè)紅色(2個(gè)5cm、2個(gè)8cm)的橡皮泥條，再結(jié)合細(xì)鐵絲等材料模擬減數(shù)分裂過(guò)程，下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A．將2個(gè)5cm藍(lán)色橡皮泥條扎在一起，模擬1個(gè)已經(jīng)復(fù)制的染色體B．將4個(gè)8cm橡皮泥條按同顏色扎在一起再并排，模擬1對(duì)同源染色體的配對(duì)C．模擬減數(shù)分裂后期Ⅰ時(shí)，細(xì)胞同極的橡皮泥條顏色要不同D．模擬減數(shù)分裂后期Ⅱ時(shí)，細(xì)胞一極的橡皮泥條數(shù)要與另一極的相同√[解析]

一條染色體上的兩條染色單體是經(jīng)過(guò)復(fù)制而來(lái)，大小一樣，故將2個(gè)5cm藍(lán)色橡皮泥條扎在一起，模擬1個(gè)已經(jīng)復(fù)制的染色體，A正確；同源染色體一般大小相同，一條來(lái)自母方，一條來(lái)自父方(用不同顏色表示)，故將4個(gè)8cm橡皮泥條按同顏色扎在一起再并排，模擬1對(duì)同源染色體的配對(duì)，B正確；減數(shù)分裂后期Ⅰ時(shí)，同源染色體分離，非同源染色體自由組合，細(xì)胞同極的橡皮泥條顏色可能相同，也可能不同，C錯(cuò)誤；減數(shù)分裂后期Ⅱ時(shí)，染色體著絲粒分裂，姐妹染色單體分離，均分到細(xì)胞兩極，故模擬減數(shù)分裂后期Ⅱ時(shí)，細(xì)胞一極的橡皮泥條數(shù)要與另一極的相同，D正確。2．細(xì)胞中染色體、核DNA、染色單體、染色體組含量變化時(shí)期名稱(chēng)分裂間期分裂期前期中期后期末期染色體2n2n2n4n4n→2n核DNA2n→4n4n4n4n4n→2n染色單體0→4n4n4n00染色體組2個(gè)2個(gè)2個(gè)4個(gè)4個(gè)→2個(gè)3．細(xì)胞周期中核DNA、染色體、染色單體含量變化曲線分析(1)曲線模型(2)曲線解讀名稱(chēng)上升段的變化原因下降段的變化原因核DNA間期(S期)DNA復(fù)制，核DNA數(shù)目加倍末期細(xì)胞一分為二，核DNA數(shù)目減半染色體后期著絲粒分裂，染色體數(shù)目加倍末期細(xì)胞一分為二，染色體數(shù)目減半染色單體間期(S期)DNA復(fù)制，染色單體形成后期著絲粒分裂，姐妹染色單體分離，染色單體消失例3

(2021·全國(guó)乙卷)果蠅體細(xì)胞含有8條染色體。下列關(guān)于果蠅體細(xì)胞有絲分裂的敘述，錯(cuò)誤的是(

)A．在間期，DNA進(jìn)行半保留復(fù)制，形成16個(gè)DNA分子B．在前期，每條染色體由2條染色單體組成，含2個(gè)DNA分子C．在中期，8條染色體的著絲粒排列在赤道面上，易于觀察染色體D．在后期，成對(duì)的同源染色體分開(kāi)，細(xì)胞中有16條染色體√[解析]

已知果蠅體細(xì)胞含有8條染色體，每條染色體上有1個(gè)DNA分子，共8個(gè)DNA分子，在間期，DNA進(jìn)行半保留復(fù)制，形成16個(gè)DNA分子，A正確；間期染色體已經(jīng)復(fù)制，故在前期每條染色體由2條染色單體組成，含2個(gè)DNA分子，B正確；在中期，8條染色體的著絲粒排列在赤道面上，此時(shí)染色體形態(tài)固定、數(shù)目清晰，易于觀察染色體，C正確；有絲分裂后期，著絲粒分裂，姐妹染色單體分開(kāi)，染色體數(shù)目加倍，由8條變成16條，有絲分裂過(guò)程中沒(méi)有同源染色體分開(kāi)的現(xiàn)象，D錯(cuò)誤。4．根據(jù)柱狀圖判斷細(xì)胞分裂時(shí)期的規(guī)律(以二倍體生物為例)甲

乙

丙

例4

(2023·浙江省高三高考適應(yīng)性模擬測(cè)試)對(duì)幾種生物體內(nèi)正在進(jìn)行分裂的細(xì)胞進(jìn)行觀察，結(jié)果如圖所示，有關(guān)假設(shè)和推論正確的是(

)A．若圖甲表示有絲分裂過(guò)程中的某階段，則下一時(shí)期細(xì)胞中央將出現(xiàn)赤道面B．若圖乙表示有絲分裂過(guò)程中的某階段，則染色體著絲粒分裂可發(fā)生在這一階段C．若圖乙表示有絲分裂過(guò)程中的某階段，則染色體的著絲粒可能排列在赤道面上D．若圖丙表示雄果蠅(二倍體)體內(nèi)的幾種細(xì)胞，則c組細(xì)胞處于有絲分裂間期[解析]

赤道面不是真實(shí)存在的結(jié)構(gòu)，因此在有絲分裂過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)赤道面，A錯(cuò)誤；若圖乙表示有絲分裂過(guò)程中的某階段，則應(yīng)該是有絲分裂前期或中期，而著絲粒的分裂發(fā)生在有絲分裂后期，B錯(cuò)誤；若圖乙表示有絲分裂過(guò)程中的某階段，則應(yīng)該是有絲分裂前期或中期，在有絲分裂中期，染色體的著絲粒排列在赤道面上，C正確；若圖丙表示雄果蠅體內(nèi)的幾種細(xì)胞，則c組細(xì)胞處于有絲分裂后期，因?yàn)樵摃r(shí)期細(xì)胞中染色體數(shù)目加倍，D錯(cuò)誤?！?．染色體數(shù)與核DNA數(shù)比值的變化曲線圖1

圖2例5

如圖為與有絲分裂相關(guān)的坐標(biāo)曲線。下列相關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A．若縱坐標(biāo)表示一條染色體中DNA的含量，則c→d的過(guò)程中，細(xì)胞中的DNA含量不變B．若縱坐標(biāo)表示一個(gè)細(xì)胞中DNA的含量，則e點(diǎn)時(shí)細(xì)胞內(nèi)一條染色體中DNA的含量與a點(diǎn)相同C．若縱坐標(biāo)表示一條染色體中DNA的含量，則a→c的過(guò)程中，細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)目不變D．若縱坐標(biāo)表示一個(gè)細(xì)胞中DNA的含量，則a→c的過(guò)程中，染色體數(shù)目不變√[解析]

若縱坐標(biāo)表示一條染色體中DNA的含量，則a→b表示DNA復(fù)制，c→d表示著絲粒分裂，染色體數(shù)目加倍，但細(xì)胞中DNA含量不變，A正確；若縱坐標(biāo)表示一個(gè)細(xì)胞中DNA的含量，e點(diǎn)時(shí)有絲分裂已完成，此時(shí)每條染色體都含有1個(gè)DNA，與a點(diǎn)相同，B正確；若縱坐標(biāo)表示一條染色體中DNA的含量，則a→c表示有絲分裂的S期、G2期、前期和中期，該過(guò)程中染色體數(shù)目不變，C正確；若縱坐標(biāo)表示一個(gè)細(xì)胞中DNA的含量，則a→c表示有絲分裂的S期、G2期、前期、中期、后期和末期，在有絲分裂后期時(shí)著絲粒分裂，染色體數(shù)目加倍，D錯(cuò)誤。三、細(xì)胞周期的同步化1．營(yíng)養(yǎng)限制法營(yíng)養(yǎng)限制法是指在細(xì)胞全營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)液中降低或剝奪某種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，從而使細(xì)胞分裂暫停在某一時(shí)期(如G1期)的細(xì)胞同步化方法。其中常用的方法有血清饑餓法和氨基酸饑餓法。血清饑餓法：通過(guò)將培養(yǎng)液中血清濃度降低到一定限度(0.5%～1%)，使細(xì)胞僅能存活而不能分裂，進(jìn)而獲得大量處于G0期或G1期的細(xì)胞。G0期細(xì)胞也稱(chēng)靜止期細(xì)胞，通常由G1期細(xì)胞轉(zhuǎn)化而來(lái)，G0期細(xì)胞暫停分裂(如人體內(nèi)的成熟B細(xì)胞與T細(xì)胞、肝臟細(xì)胞等)，受到某些刺激時(shí)會(huì)重新開(kāi)始分裂。氨基酸饑餓法：通過(guò)剝奪全營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)液中的異亮氨酸或精氨酸可將細(xì)胞阻斷在G0期或G1期?？梢?jiàn)，營(yíng)養(yǎng)限制法的原理是G1期細(xì)胞主要合成DNA復(fù)制所需的蛋白質(zhì)和核糖體的增生，由于培養(yǎng)液缺乏營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，使細(xì)胞合成有關(guān)物質(zhì)如RNA和蛋白質(zhì)(DNA聚合酶等)受阻，而停滯于G1期以及轉(zhuǎn)化為G0期，無(wú)法進(jìn)入S期。營(yíng)養(yǎng)限制法的優(yōu)點(diǎn)是不影響細(xì)胞的生理生化過(guò)程，一旦營(yíng)養(yǎng)充足，細(xì)胞就會(huì)繼續(xù)正常分裂。2．DNA合成雙阻斷法順序處理操作目的處理時(shí)間第一次阻斷加入過(guò)量TdR使細(xì)胞群中的細(xì)胞阻斷在S期、G1/S交界處t≥G2＋M＋G1第一次洗脫去除抑制劑，更換新鮮培養(yǎng)液除去阻斷劑，使細(xì)胞恢復(fù)正常的細(xì)胞周期運(yùn)轉(zhuǎn)，但必須在進(jìn)入S期之前再次在培養(yǎng)基中加入過(guò)量的TdR阻斷S≤t≤G2＋M＋G1順序處理操作目的處理時(shí)間第二次阻斷加入過(guò)量TdR使全部細(xì)胞都停留在G1/S交界處最短時(shí)間取決于第一次洗脫時(shí)間的長(zhǎng)短；若第一次洗脫時(shí)間t＝S，則t≥G2＋M＋G1；若第一次洗脫時(shí)間t＝G2＋M＋G1，則t≥S第二次洗脫去除抑制劑，更換新鮮培養(yǎng)液全部細(xì)胞從G1/S交界處開(kāi)始同步進(jìn)入細(xì)胞周期運(yùn)轉(zhuǎn)/3．中期阻斷法紡錘體由紡錘絲——微管蛋白組裝而成，是細(xì)胞分裂過(guò)程中染色體平均分配到兩極的必要結(jié)構(gòu)。構(gòu)成紡錘體的紡錘絲分為星體紡錘絲、著絲粒紡錘絲和極體紡錘絲三種，后期時(shí)，著絲粒紡錘絲微管解聚縮短，在動(dòng)粒處產(chǎn)生的拉力使染色體移向兩極；極體紡錘絲的微管伸長(zhǎng)和相互間的滑行向兩極方向移動(dòng)，使細(xì)胞兩極之間的距離加大。動(dòng)粒是與著絲粒相聯(lián)系的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，是紡錘體微管與染色體相接觸的結(jié)構(gòu)，位于著絲粒外側(cè)表面位置上，如圖所示。例6

(2023·杭州模擬)利用一定方法使細(xì)胞群體處于細(xì)胞周期的同一階段，稱(chēng)為細(xì)胞周期同步化。如圖是動(dòng)物細(xì)胞周期同步化的方法之一，下列說(shuō)法正確的是(

)A．阻斷Ⅰ需在培養(yǎng)液中添加毒性較強(qiáng)的DNA復(fù)制抑制劑，不可逆的抑制DNA復(fù)制B．解除阻斷時(shí)應(yīng)更換正常的新鮮培養(yǎng)液，培養(yǎng)的時(shí)間控制在大于S即可C．阻斷Ⅱ處理與阻斷Ⅰ相同，經(jīng)過(guò)處理后，所有細(xì)胞都停留在S期D．營(yíng)養(yǎng)限制性培養(yǎng)也能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)物細(xì)胞周期同步化√[解析]

毒性較強(qiáng)的DNA復(fù)制抑制劑，不可逆的抑制DNA復(fù)制會(huì)導(dǎo)致解除抑制后DNA也無(wú)法正常復(fù)制，A錯(cuò)誤；為了防止之前加的阻斷物質(zhì)對(duì)細(xì)胞周期的影響，因此解除阻斷時(shí)應(yīng)更換正常的新鮮培養(yǎng)液，培養(yǎng)的時(shí)間應(yīng)保證大于S期時(shí)間，小于G2＋M＋G1期時(shí)間，B錯(cuò)誤；阻斷Ⅱ處理與阻斷Ⅰ處理基本相同，細(xì)胞停留在G1/S交界處，C錯(cuò)誤；培養(yǎng)液中缺少營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)可以使細(xì)胞周期停滯在間期，故用缺乏營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的培養(yǎng)液培養(yǎng)也能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)物細(xì)胞周期同步化，D正確。四、實(shí)驗(yàn)操作的注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)材料選擇類(lèi)型選取分裂期占細(xì)胞周期比例相對(duì)較大的材料部位選取分裂旺盛的部位(如根尖、莖尖的分生區(qū))時(shí)間必須在分裂旺盛的時(shí)間操作注意事項(xiàng)解離時(shí)間太短細(xì)胞間的果膠未被完全溶解，壓片時(shí)細(xì)胞不易分散，細(xì)胞重疊在一起過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致細(xì)胞解離過(guò)度、根尖酥軟，影響染色漂洗時(shí)間適宜洗去多余的鹽酸，防止解離過(guò)度而影響染色染色時(shí)間太短染色體或染色質(zhì)不能完全著色過(guò)長(zhǎng)其他部分也被染成深色，無(wú)法分辨染色體壓片力度過(guò)輕細(xì)胞未分散開(kāi)，細(xì)胞重疊在一起過(guò)重將組織壓爛，細(xì)胞破碎顯微鏡觀察細(xì)胞狀態(tài)顯微鏡觀察的都是死細(xì)胞，不能看到動(dòng)態(tài)變化細(xì)胞數(shù)目間期的細(xì)胞數(shù)目最多，原因是間期歷時(shí)最長(zhǎng)例7

(2024·浙江1月選考)觀察洋蔥根尖細(xì)胞有絲分裂裝片時(shí)，某同學(xué)在顯微鏡下找到①～④不同時(shí)期的細(xì)胞，如圖。關(guān)于這些細(xì)胞所處時(shí)期及主要特征的敘述，正確的是(

)A．細(xì)胞①處于間期，細(xì)胞核內(nèi)主要進(jìn)行DNA復(fù)制和蛋白質(zhì)合成B．細(xì)胞②處于中期，染色體數(shù)∶染色單體數(shù)∶核DNA分子數(shù)＝1∶2∶2C．細(xì)胞③處于后期，同源染色體分離并向細(xì)胞兩極移動(dòng)D．細(xì)胞④處于末期，細(xì)胞膜向內(nèi)凹陷將細(xì)胞一分為二√[解析]

蛋白質(zhì)合成場(chǎng)所為細(xì)胞質(zhì)中的核糖體，細(xì)胞核內(nèi)不進(jìn)行蛋白質(zhì)合成，A錯(cuò)誤；細(xì)胞②染色體排列整齊，為中期，此時(shí)染色體數(shù)∶染色單體數(shù)∶核DNA分子數(shù)＝1∶2∶2，B正確；有絲分裂后期，著絲粒分裂，染色體移向細(xì)胞兩極，同源染色體不分離，C錯(cuò)誤；題圖為洋蔥根尖細(xì)胞，植物細(xì)胞有絲分裂末期是形成細(xì)胞板從而分裂成兩個(gè)子細(xì)胞，末期細(xì)胞膜向內(nèi)凹陷將細(xì)胞一分為二的是動(dòng)物細(xì)胞，D錯(cuò)誤。延伸遷移實(shí)現(xiàn)融會(huì)貫通考向1圍繞細(xì)胞周期，考查科學(xué)思維素養(yǎng)1．(2020·浙江1月選考)下列關(guān)于用不同方法處理與培養(yǎng)小鼠骨髓細(xì)胞的敘述，正確的是(

)A．用缺乏營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的培養(yǎng)液培養(yǎng)，會(huì)使M期細(xì)胞減少B．用蛋白質(zhì)合成抑制劑處理，不影響G1期細(xì)胞進(jìn)入S期C．用促進(jìn)細(xì)胞分裂的試劑處理，G2期細(xì)胞中染色體數(shù)目增加D．用僅含適量3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷的培養(yǎng)液培養(yǎng)，S期細(xì)胞的數(shù)量增加12345678910√A

[用缺乏營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的培養(yǎng)液培養(yǎng)，會(huì)使細(xì)胞不能在分裂間期完成DNA的復(fù)制及有關(guān)蛋白質(zhì)的合成，所以細(xì)胞周期不能正常進(jìn)行，M期細(xì)胞減少，A正確；G1期發(fā)生的主要是合成DNA復(fù)制所需的蛋白質(zhì)和核糖體的增生，用蛋白質(zhì)合成抑制劑處理，G1期細(xì)胞不能合成相應(yīng)的蛋白質(zhì)，無(wú)法進(jìn)入S期，B錯(cuò)誤；有絲分裂過(guò)程中的染色體數(shù)目加倍發(fā)生在后期，用促進(jìn)細(xì)胞分裂的試劑處理，G2期細(xì)胞中染色體數(shù)目不會(huì)增加，C錯(cuò)誤；雖然S期進(jìn)行DNA的復(fù)制，但用僅含適量3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷的培養(yǎng)液培養(yǎng)，S期細(xì)胞的數(shù)量不會(huì)增加，D錯(cuò)誤。]123456789102．下表為實(shí)驗(yàn)測(cè)得離體培養(yǎng)的胡蘿卜根尖細(xì)胞的細(xì)胞周期各階段時(shí)間。12345678910周期G1SG2M合計(jì)時(shí)間(h)1.32.72.90.67.5下列敘述正確的是(

)A．G1期的細(xì)胞中主要進(jìn)行有關(guān)蛋白質(zhì)的合成及核糖體的增生B．用含DNA合成抑制劑的培養(yǎng)液培養(yǎng)1.3h后，細(xì)胞都被阻斷在S期C．G2期的細(xì)胞中每個(gè)染色體含兩條并列的染色單體，導(dǎo)致染色體數(shù)目加倍D．胡蘿卜各組織細(xì)胞周期時(shí)間長(zhǎng)短相同，但G1、S、G2和M期的時(shí)間長(zhǎng)短不同√A

[G1期為DNA復(fù)制前期，細(xì)胞中主要進(jìn)行有關(guān)蛋白質(zhì)的合成及核糖體的增生，A正確；S期是DNA復(fù)制期，用含DNA合成抑制劑的培養(yǎng)液培養(yǎng)1.3h后，DNA復(fù)制不能進(jìn)行，G1期的細(xì)胞都被阻斷在G1/S交界處，B錯(cuò)誤；G2期是DNA復(fù)制后期，細(xì)胞中的每個(gè)染色體含兩條并列的染色單體，但染色體數(shù)目不變，C錯(cuò)誤；胡蘿卜不同組織細(xì)胞的細(xì)胞周期持續(xù)的時(shí)間長(zhǎng)短不同，G1、S、G2和M期的時(shí)間長(zhǎng)短也不同，D錯(cuò)誤。]12345678910考向2圍繞有絲分裂過(guò)程，考查生命觀念與科學(xué)思維素養(yǎng)3．(2021·浙江1月選考)下列關(guān)于植物細(xì)胞有絲分裂的敘述，正確的是(

)A．前期，核DNA已完成復(fù)制且染色體數(shù)目加倍B．后期，染色體的著絲粒分布在一個(gè)平面上C．末期，含有細(xì)胞壁物質(zhì)的囊泡聚集成細(xì)胞板D．親代細(xì)胞的遺傳物質(zhì)平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞12345678910√C

[由于間期時(shí)進(jìn)行DNA的復(fù)制，在分裂前期核DNA已完成復(fù)制，但由于著絲粒未分裂，染色體數(shù)目未加倍，A錯(cuò)誤；有絲分裂中期時(shí)染色體的著絲粒分布在細(xì)胞中央的一個(gè)平面上，后期著絲粒分裂，分離的染色體以相同的速率分別被紡錘絲拉向兩極，B錯(cuò)誤；在植物細(xì)胞有絲分裂末期，細(xì)胞質(zhì)開(kāi)始分裂，含有細(xì)胞壁物質(zhì)的囊泡聚集成一個(gè)細(xì)胞板，之后發(fā)展成為新的細(xì)胞壁，C正確；在有絲分裂中，親代細(xì)胞的細(xì)胞核內(nèi)的染色體經(jīng)復(fù)制后平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中，但細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)不一定平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中，D錯(cuò)誤。]123456789104．(2021·海南等級(jí)考)真核細(xì)胞有絲分裂過(guò)程中核膜解體和重構(gòu)過(guò)程如圖所示。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)A．Ⅰ時(shí)期，核膜解體后形成的小泡可參與新核膜重構(gòu)B．Ⅰ→Ⅱ過(guò)程中，核膜圍繞染色體重新組裝C．Ⅲ時(shí)期，核膜組裝完畢，可進(jìn)入下一個(gè)細(xì)胞周期D．組裝完畢后的核膜允許蛋白質(zhì)等物質(zhì)自由進(jìn)出核孔12345678910√D

[真核細(xì)胞有絲分裂前期會(huì)發(fā)生核膜解體，即圖中的Ⅰ時(shí)期，核膜解體后形成的小泡可參與新核膜重構(gòu)，A正確；根據(jù)題圖可知：Ⅰ→Ⅱ過(guò)程中，核膜圍繞染色體重新組裝，B正確；真核細(xì)胞有絲分裂末期核膜會(huì)重新合成，即對(duì)應(yīng)圖中的Ⅲ時(shí)期，重新合成的核膜為下一次細(xì)胞分裂做準(zhǔn)備，C正確；核膜上的核孔可以允許蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞核，但核孔具有選擇性，大分子物質(zhì)不能自由進(jìn)出核孔，D錯(cuò)誤。]12345678910考向3圍繞有絲分裂過(guò)程中染色體行為與數(shù)量變化，考查科學(xué)思維素養(yǎng)5．如圖是動(dòng)物細(xì)胞有絲分裂不同時(shí)期染色體數(shù)目(a)、核DNA分子數(shù)目(b)的柱狀圖，下列敘述正確的是(

)12345678910①

②

③A．①時(shí)期染色體還未復(fù)制，核DNA已完成了復(fù)制B．③時(shí)期核膜、核仁重建，細(xì)胞中部出現(xiàn)細(xì)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可表示有絲分裂末期。有絲分裂的前期和中期，DNA已復(fù)制，染色體也完成了復(fù)制，但染色體數(shù)目不變。動(dòng)物細(xì)胞分裂過(guò)程中不形成細(xì)胞板。有絲分裂過(guò)程中不會(huì)發(fā)生同源染色體分離現(xiàn)象。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。]12345678910√6．流式細(xì)胞儀可根據(jù)細(xì)胞中DNA含量的不同對(duì)細(xì)胞分別計(jì)數(shù)。研究者用某抗癌藥物處理體外培養(yǎng)的癌細(xì)胞，24小時(shí)后用流式細(xì)胞儀檢測(cè)，結(jié)果如圖。對(duì)檢測(cè)結(jié)果的分析錯(cuò)誤的是(

)A．b峰中細(xì)胞的DNA含量是a峰中的2倍B．a(chǎn)峰和b峰之間的細(xì)胞正進(jìn)行DNA復(fù)制C．處于分裂期的細(xì)胞均被計(jì)數(shù)在a峰中D．此抗癌藥物抑制了癌細(xì)胞DNA的復(fù)制12345678910√C

[由圖可知，在b峰中細(xì)胞的DNA相對(duì)含量為80，而a峰中細(xì)胞的DNA相對(duì)含量為40，A正確；在a峰和b峰之間細(xì)胞內(nèi)的DNA相對(duì)含量在逐漸加倍，所以正進(jìn)行著DNA分子的復(fù)制，B正確；通過(guò)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組中b峰細(xì)胞的數(shù)量可以看出，實(shí)驗(yàn)組中進(jìn)行DNA復(fù)制的癌細(xì)胞數(shù)量明顯減少，則說(shuō)明該藥物對(duì)癌細(xì)胞DNA的復(fù)制有抑制作用，D正確；處于分裂期的細(xì)胞大部分位于b峰，C錯(cuò)誤。]12345678910考向4圍繞植物細(xì)胞有絲分裂實(shí)驗(yàn)的原理與操作，考查科學(xué)思維與科學(xué)探究素養(yǎng)7．(2021·浙江6月選考)“制作并觀察植物細(xì)胞有絲分裂的臨時(shí)裝片”實(shí)驗(yàn)中，觀察到的一個(gè)視野如圖所示。下列屬于箭頭所指細(xì)胞分裂期的上一時(shí)期的特點(diǎn)是(

)A．出現(xiàn)染色體，核膜開(kāi)始解體B．著絲粒分裂，姐妹染色單體分離C．染色體凝聚，著絲粒排列在赤道面上D．紡錘體消失，細(xì)胞板擴(kuò)展形成新的細(xì)胞壁12345678910√C

[題圖中箭頭所指細(xì)胞處于有絲分裂后期，著絲粒分裂，姐妹染色單體分離，在紡錘絲的牽引下向兩極移動(dòng)，上一時(shí)期為中期，染色體凝聚，著絲粒排列在赤道面上，故選C。]123456789108．(2022·廣東選擇性考試)用洋蔥根尖制作臨時(shí)裝片以觀察細(xì)胞有絲分裂，如圖為光學(xué)顯微鏡下觀察到的視野。下列實(shí)驗(yàn)操作正確的是(

)A．根尖解離后立即用龍膽紫溶液染色，以防解離過(guò)度B．根尖染色后置于載玻片上搗碎，加上蓋玻片后鏡檢C．找到分生區(qū)細(xì)胞后換高倍鏡并使用細(xì)準(zhǔn)焦螺旋調(diào)焦D．向右下方移動(dòng)裝片可將分裂中期細(xì)胞移至視野中央12345678910√C

[題述實(shí)驗(yàn)的過(guò)程為解離→漂洗→染色→制片→觀察，A錯(cuò)誤；將染色后的根尖置于載玻片上，加一滴清水