(共48张PPT)
必修一 分子与细胞
第6章 细胞的生命历程
2025年高考一轮总复习
第1节 细胞的增殖
考点一 细胞增殖和细胞周期
1.细胞增殖。
细胞分裂
发育
物质准备
周期
2.细胞周期(并非所有分裂的细胞都有细胞周期,减数分裂和
无丝分裂以及高度分化的成熟细胞都没有细胞周期)。
(1)不同种类生物的细胞周期有很大差别。一些外界因素,如
温度、pH 等会影响细胞周期的长短。
(2)细胞周期中,分裂间期所占的时间长,分裂期所占的时间
短,因此观察细胞所处时期时,大部分都处于分裂间期。
(3)分裂产生的子细胞的三种去向:继续分裂、暂不分裂、不
再分裂(细胞分化)。
考点二 有丝分裂
1.分裂间期及有丝分裂过程。
蛋白质
染色体
核仁
核膜
纺锤体
染色质丝
纺锤丝
2.动植物细胞有丝分裂的主要区别(主要是前期和末期不同)。
纺
锤丝
中心粒
细
胞板
缢裂
细胞器名称 生物类型 作用时期 生理作用
核糖体 动物、植物 主要是间期 合成相关蛋白质
线粒体 动物、植物 整个细胞周期 提供能量
高尔基体 植物 末期 与细胞壁(板)的形成
有关
中心体 动物、低
等植物 前期 与纺锤体的形成有关
3.与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用。
4.有丝分裂中细胞结构或物质的周期性变化。
(1)染色体形态及行为变化。
①当有染色单体(间期的 G2 期、前期、中期)时,染色体数∶
染色单体数∶核 DNA 数=___________。
②当无染色单体(间期的 G1 期、后期、末期)时,染色体数∶
核 DNA 数=______。
1∶2∶2
1∶1
细胞板与赤道板
(1)赤道板是细胞中央与纺锤体的中轴垂直的一个平面,只表
示一个位置,不是真实存在的细胞结构,在显微镜下观察不到。
(2)细胞板是植物细胞有丝分裂末期,在赤道板位置通过囊泡
融合而形成的一种结构,它向四周扩展形成新的细胞壁,在显微
镜下能观察到该结构。它是植物细胞所特有的,是区别于动物细
胞的标志。
项目 时期
分裂
间期 分裂期
前期 中期 后期 末期
核 DNA 2n→4n ______ 4n ______ 4n→2n
染色体 2n 2n ______ ______ 4n→2n
染色单体 0→4n ______ ______ ______ 0
(2)核 DNA、染色体、染色单体的数目变化(以二倍体生物
为例)。
4n
4n
2n
2n→4n
4n
4n
4n→0
染色体的数目始终和着丝粒的数目相等;染色体加倍的原因
是着丝粒分裂。
模型 变化原因 规律分析
a→b:间期 DNA 复制
c→d:末期 DNA 随染色体
平均分配到两个子细胞中 ① 间 期 DNA 分 子 复 制 使
DNA 含量加倍,但染色体
没加倍,而是每条染色体上
含有 2 条姐妹染色单体;
②染色体加倍发生在后期着
丝粒分裂时;③DNA 和染
色体数目减半的原因相同
g→h:后期着丝粒分裂
i→j:末期染色体平均分配
到两个子细胞中
(3)模型法表示一个细胞周期中染色体、DNA 和染色单体的数
量变化。
模型 变化原因 规律分析
①染色体数=着丝粒数,即根据着丝粒数计算染色体数;
②当染色单体存在时,染色体数∶染色单体数∶DNA数=1∶2∶2;
③当无染色单体存在时,染色体数∶DNA数=1∶1
(续表)
5.无丝分裂(真核细胞的分裂方式)。
(1)过程:__________先延长,核的中部向内凹陷,缢裂成为
两个细胞核;接着,整个细胞从中部缢裂为两部分,形成两个子
细胞。
细胞核
染色体和纺锤丝
蛙的红细胞
(2)特点:没有出现___________________的变化。
(3)实例:______________的无丝分裂。
后期着丝粒分裂不是纺锤丝牵引的结果。有丝分裂后期,染
色体着丝粒一分为二,是受生物体内遗传物质控制的一种生理活
动,并不是纺锤丝牵引所致。
【基础测评】
1.易错诊断
(1)有丝分裂有利于保持亲代细胞和子代细胞间遗传性状的稳
定。(
)
(2)不同生物的细胞大小和数目不同,但细胞周期长短相同。
(
)
(3)着丝粒分裂一定导致 DNA 数目加倍。(
)
(4)有丝分裂的末期,核膜向内不断凹陷并逐渐形成环沟。
(
)
(5)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。(
)
答案:(1)√ (2)× (3)× (4)×
(5)√
2.下列与细胞周期有关的叙述,正确的是(
)
A.等位基因的分离发生在细胞周期的分裂间期
B.在植物细胞的细胞周期中纺锤丝出现在分裂间期
C.细胞周期中染色质 DNA 比染色体 DNA 更容易复制
D.肝细胞的细胞周期中染色体存在的时间比染色质的长
答案:C
3.(2023 年广东深圳二模) 有丝分裂过程中存在以下行为:
①DNA 的复制②着丝粒的分裂③遗传物质进入子代细胞。下列叙
述最合理的是(
)
A.DNA 分子数变化的原因是①②③
B.染色体数目变化的原因是①③
C.姐妹染色单体数目变化的原因是②③
D.一条染色体上 DNA 分子数变化的原因是①②
答案:D
4.如图是某同学用显微镜观察洋葱根尖细胞有丝分裂时看到
的视野,下列叙述正确的是(
)
A.甲细胞中每条染色体的着丝粒排列在细胞
板上
B.乙细胞中染色体被平均分配,移向细胞两极
C.甲和乙细胞中的染色体数目相等,DNA 含量相同
D.统计图中处于分裂期的细胞数可计算细胞周期长短
答案:B
考向 1 细胞周期与细胞分裂期
[典例 1](2020 年山东等级考)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(
)
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
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
解析: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。
答案:C
与细胞周期有关的几种常考图形
图 1
图 2
图 3
图 4
(1)以“时间长短”为衡量指标:图 1 中的 a 和 c、图2中的乙
→甲均为分裂间期;其余的为分裂期。
(2)以“DNA 含量”为衡量指标:图 3 中 a、a~b 处的细胞,
以及 b 处部分细胞,可分别对应图 4 中的 a、b、c,即分别对应
G1 期、S 期、G2 期,均属于分裂间期。
(3)以“mRNA含量”为衡量指标:G1、G2期均有蛋白质合成,
G1 期在前,G2 期在后。
【考向集训】
1.(2023 年广东佛山一模)将变形虫培养在含有 3H 标记的胆碱
(一种构成磷脂的成分)的培养基中。一段时间后,将带有放射性标
记的细胞核取出,移植到未标记的去核变形虫中,追踪观察一个
细胞周期,发现原有的放射性标记平均分配到子细胞的核膜上。
下列叙述正确的是(
)
A.细胞核供体变形虫中含有放射性标记的结构只有细胞核
B.在重组变形虫细胞分裂的中期、后期检测不到放射性
C.在前期核膜解体后,其结构成分磷脂分子也会被分解
D.该实验证明母细胞解体的核膜参与了子细胞的核膜重建
解析:3H 标记的胆碱是一种构成磷脂的成分,则供体变形虫
中细胞中所有的膜结构都有放射性标记,A 错误。虽然细胞分裂
前期核膜解体,但是核膜的成分没有消失,所以在重组变形虫细
胞分裂的中期、后期能检测到放射性,B 错误。在前期核膜解体
后,其结构成分磷脂分子不会被分解,C错误。根据题干信息“将
带有放射性标记的细胞核取出,移植到未标记的去核变形虫中,
追踪观察一个细胞周期,发现原有的放射性标记平均分配到子
细胞的核膜上”,说明母细胞的核膜参与了子细胞核膜的构建,
D 正确。
答案:D
考向 2 有丝分裂过程和图像分析
[典例 2](2021 年全国乙卷)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
解析:已知果蝇体细胞含有 8 条染色体,每条染色体上有 1
个 DNA 分子,共 8 个 DNA 分子,在间期,DNA 进行半保留复制,
形成 16 个 DNA 分子,A 正确。间期染色体已经复制,故在前期
每条染色体由 2 条染色单体组成,含 2 个 DNA 分子,B 正确。在
中期,8 条染色体的着丝粒排列在赤道板上,此时染色体形态固定、
数目清晰,易于观察染色体,C 正确。有丝分裂后期,着丝粒分
裂,姐妹染色单体分开,染色体数目加倍,由 8 条变成 16 条,
同源染色体不分离,D 错误。
答案:D
关注细胞周期中的“加倍”
【考向集训】
2.(2023 年湖南邵阳二中模拟)APC/C 复合物促进有丝分裂进
入后期,为研究其蛋白修饰对细胞周期调控的影响,利用药物对
细胞进行同步化处理,测定洗去药物后不同时间的细胞周期时相,
结果如图。下列分析不正确的是(
)
A.G1、S、G2 期为 M 期进行物质准备
B.药物使大部分细胞停滞在 G1/S 期
C.APC/C 缺失蛋白修饰会阻碍细胞周期顺利完成
D.APC/C 可能在后期将同源染色体拉向细胞两极
解析:分裂间期包括 G1、S、G2,主要进行 DNA 的复制和有
关蛋白质的合成,为 M 分裂期做物质准备,A 正确。分析题图可
知,洗去药物后 0 时,G1 期细胞占比最大,由此可知,药物使大
部分细胞停滞在 G1/S 期,B 正确。APC/C 复合物促进有丝分裂进
入后期,故 APC/C 缺失蛋白修饰会阻碍细胞周期顺利完成,C 正
确。APC/C 复合物促进有丝分裂进入后期,即 APC/C 可能在后期
将姐妹染色单体拉向细胞两极,D 错误。
答案:D
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
1.实验原理。
根尖
碱性
甲紫溶液
深色
染色体
2.实验流程。
3.实验注意事项。
(1)选材时,需选分裂期在细胞周期中所占比例大的植物品种,
剪取根尖时不宜过长,保证选取的是分生区细胞。
(2)解离时间要严格控制,解离时间不能太短,否则细胞间果
胶未溶解,压片时细胞不易分散,达不到效果;时间过长则细胞
分离过度、过于酥软,无法取出根尖进行染色和制片。
(3)观察时不可能看到连续的分裂过程,因为在解离过程中细
胞已经死亡,观察到的只是一个固定的时期,要不断地移动装片,
在不同的视野中找到各个时期的分裂图像,所以在制作装片时要
让细胞分散成单层细胞,这样才能找到各个分裂时期的细胞。
[典例](2022 年广东高考)用洋葱根尖制作临时装片以观察细
胞有丝分裂,如图为光学显微镜下观察到的视野。下列实验操作
正确的是(
)
A.根尖解离后立即用龙胆紫溶液染色,以防解离过度
B.根尖染色后置于载玻片上捣碎,加上盖玻片后镜检
C.找到分生区细胞后换高倍镜并使用细准焦螺旋调焦
D.向右下方移动装片可将分裂中期细胞移至视野中央
解析:根尖解离后需要先漂洗,洗去解离液后再进行染色,
A 错误。将已经染色的根尖置于载玻片上,加一滴清水后,用镊
子将根尖弄碎,盖上盖玻片后再加一个载玻片,需要用拇指轻轻
按压载玻片,使细胞分散开,再进行观察,B 错误。在低倍镜下
找到分生区细胞(呈正方形,排列紧密)后,再换用高倍镜进行观察,
此时为使视野清晰,需要用细准焦螺旋进行调焦,C 正确。分裂
中期的染色体着丝粒整齐排列在赤道板上,图示中期细胞位于左
上方,故需要向左上方移动装片将分裂中期的细胞移至视野中央,
D 错误。
答案:C
【举一反三】
(2023 年湖北高考)在观察洋葱根尖细胞有丝分裂的实验中,
某同学制作的装片效果非常好,他将其中的某个视野放大拍照,
发给 5 位同学观察细胞并计数,结果如下表(单位:个)。关于表中
记录结果的分析,下列叙述错误的是(
)
学生 间期 分裂期 总计
前期 中期 后期 末期
甲 5 6 3 2 6 22
乙 5 6 3 3 5 22
丙 5 6 3 2 6 22
丁 7 6 3 2 5 23
戊 7 7 3 2 6 25
A.丙、丁计数的差异是由于有丝分裂是一个连续过程,某些
细胞所处时期易混淆
B.五位同学记录的中期细胞数一致,原因是中期染色体排列
在细胞中央,易区分
C.五位同学记录的间期细胞数不多,原因是取用的材料处于
旺盛的分裂阶段
D.戊统计的细胞数量较多,可能是该同学的细胞计数规则与
其他同学不同
解析:由于有丝分裂是一个连续过程,人为划分的时期并不
能十分精确,故某些细胞所处时期易混淆,A 正确。有丝分裂中
期,染色体排列在细胞中央,形态稳定,数目清晰,便于观察,
有利于计数,所以五位同学记录的中期细胞数一致,B 正确。旺
盛的分裂阶段,分裂间期由于所费时间长,故所处细胞数目应相
对较多,C 错误。戊统计的细胞数量较多,可能与该同学的细胞
计数规则与其他同学不同有关,D 正确。
答案:C
谢谢
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