新教材高考生物一輪復習第4單元細胞的生命歷程第1講細胞的增殖課件

這是一份新教材高考生物一輪復習第4單元細胞的生命歷程第1講細胞的增殖課件，共60頁。PPT課件主要包含了課標要求，備考指導，內(nèi)容索引，實驗步驟，②曲線解讀，ABD等內(nèi)容，歡迎下載使用。
描述細胞通過不同的方式進行分裂,其中有絲分裂保證了遺傳信息在親代和子代細胞中的一致性。
1.結(jié)合細胞分裂模式圖、示意圖或染色體、染色單體、DNA數(shù)量變化曲線,理解有絲分裂過程。2.用列表比較法理解細胞分裂各時期的特點。
第一環(huán)節(jié)　必備知識落實
第二環(huán)節(jié)　關(guān)鍵能力形成
第三環(huán)節(jié)　核心素養(yǎng)提升
知識篩查1.細胞增殖的概念細胞增殖是細胞通過細胞分裂增加細胞數(shù)量的過程。2.細胞增殖的意義細胞增殖是重要的細胞生命活動,是生物體生長、發(fā)育、繁殖、遺傳的基礎(chǔ)。3.細胞增殖的階段細胞增殖包括物質(zhì)準備和細胞分裂兩個相連續(xù)的過程。4.細胞增殖的表達方式細胞增殖的方式是“物質(zhì)準備—分裂—物質(zhì)準備—再分裂……”可見細胞增殖具有周期性。
5.細胞周期(1)適用生物:真核生物。(2)前提條件:連續(xù)分裂的細胞。(3)起止點起點是一次分裂完成時;止點是下一次分裂完成時。(4)兩個階段:分裂間期和分裂期(有絲分裂)。(5)分裂間期①特點:完成DNA分子的復制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成,同時細胞有適度的生長。②意義:為分裂期進行活躍的物質(zhì)準備。
易錯易混與細胞周期有關(guān)的3個易錯點(1)并非所有的細胞都有細胞周期。只有連續(xù)分裂的細胞才有細胞周期,如植物形成層細胞、根尖分生區(qū)細胞、動物皮膚生發(fā)層細胞。高度分化的細胞,如神經(jīng)細胞、表皮細胞等沒有細胞周期;發(fā)生減數(shù)分裂的細胞無細胞周期。
(2)細胞分裂產(chǎn)生的子細胞并非都能繼續(xù)分裂。細胞分裂產(chǎn)生的子細胞有3種去向。①繼續(xù)分裂:始終處于細胞周期中,保持連續(xù)分裂狀態(tài),如動物造血干細胞、植物形成層細胞等。②暫不分裂:仍具分裂能力,在一定條件下可回到細胞周期中繼續(xù)分裂,如T細胞、B細胞、記憶B細胞、記憶T細胞等。③不再分裂:失去分裂能力,如骨骼肌細胞、洋蔥表皮細胞等。(3)細胞類型不同,其細胞周期的長短也不同,但都是分裂間期的時間遠遠長于分裂期的時間。
知識落實1.下列關(guān)于細胞增殖的敘述,正確的是(　　)A.分裂間期進行染色體復制,染色體數(shù)目加倍B.動物細胞有絲分裂與膜的流動性密切相關(guān)C.高度分化的動物細胞永遠失去了增殖的能力D.同一生物體內(nèi)不能同時存在有絲分裂、無絲分裂和減數(shù)分裂三種細胞增殖方式
分裂間期進行染色體復制,核DNA含量加倍,但染色體數(shù)目不變,A項錯誤。部分高度分化的動物細胞在一定條件下可以恢復增殖的能力,如肝細胞在肝損傷后,可快速增殖,以修復受損的肝組織并恢復肝的生理功能,C項錯誤。同一生物體內(nèi)能同時存在有絲分裂、無絲分裂和減數(shù)分裂三種細胞增殖方式,如人體內(nèi)多數(shù)細胞可進行有絲分裂,肝細胞、腎小管上皮細胞等可進行無絲分裂,性原細胞可進行減數(shù)分裂,D項錯誤。
2.甲、乙兩圖均為連續(xù)分裂的細胞的細胞周期圖示。下列有關(guān)敘述錯誤的是(　　)A.圖甲中的a段和圖乙中的B→A段細胞進行DNA分子的復制B.圖甲中的b段和圖乙中的A→B段細胞會出現(xiàn)染色體數(shù)目加倍現(xiàn)象C.甲、乙兩圖中會發(fā)生同源染色體的分離和非同源染色體的自由組合D.根據(jù)在細胞周期中阻斷DNA分子復制的原理,可以控制癌細胞的增生
在細胞周期中,分裂間期比分裂期時間長,因此,題圖甲中的a(c)段和題圖乙中的B→A段表示分裂間期,題圖甲中的b(d)段和題圖乙中的A→B段表示分裂期。分裂間期完成DNA分子的復制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成,在分裂期的后期由于著絲粒分裂,細胞內(nèi)的染色體數(shù)目會加倍,A、B兩項正確。有絲分裂過程中不會發(fā)生同源染色體的分離和非同源染色體的自由組合,C項錯誤。阻斷DNA分子復制后,癌細胞就不能完成染色體的復制,其增殖過程被阻斷,最終將衰老、死亡,D項正確。
3.實驗室培養(yǎng)甲、乙、丙、丁四種不同類型的細胞,測得分裂間期占細胞周期的比例如下圖所示。下列有關(guān)說法正確的是(　　)A.四種細胞中丙分裂間期持續(xù)的時間最長B.加入DNA復制抑制劑,停留在分裂間期的細胞數(shù)量最少的是丁C.在不同溫度下培養(yǎng)以上四種細胞,細胞周期持續(xù)的時間都會發(fā)生變化D.正常情況下,四種細胞在分裂間期染色體數(shù)目均加倍
四種細胞的細胞周期不同,丙分裂間期占細胞周期的比例雖然最大,但分裂間期持續(xù)的時間不一定最長,A項錯誤。DNA復制抑制劑作用于分裂間期,加入DNA復制抑制劑后,雖然丁停留在分裂間期的細胞所占比例最低,但數(shù)量不一定最少,B項錯誤。有絲分裂過程中染色體數(shù)目加倍發(fā)生在后期,D項錯誤。
知識篩查1.有絲分裂過程(以高等植物細胞為例)
2.動植物細胞有絲分裂的主要區(qū)別
3.與有絲分裂有關(guān)的細胞器及其生理作用
4.有絲分裂過程中細胞結(jié)構(gòu)的變化(1)染色體形態(tài)及行為變化
(2)與有絲分裂有關(guān)的成分或結(jié)構(gòu)“加倍”的時期及原因
知識落實1.右圖為細胞周期中部分細胞核的變化示意圖。此過程(　　)A.發(fā)生在有絲分裂的末期,核膜再度合成B.發(fā)生在細胞周期的分裂間期,染色質(zhì)復制C.發(fā)生在有絲分裂的前期,核膜逐漸消失D.發(fā)生在有絲分裂的中期,染色體螺旋變粗
由題圖可以看出,該細胞的核膜正在消失或正在形成,應(yīng)該處于有絲分裂的前期或末期,又因為有染色單體存在,所以只能處于前期。
2.染色體在細胞周期中的行為變化如下圖所示。下列敘述錯誤的是(　　)A.a→b過程中紡錘絲逐漸消失B.b→c過程中有蛋白質(zhì)通過核孔進入細胞核C.c→d過程中核膜逐漸解體成具有單層膜的小泡D.e→a過程中紡錘絲的牽引導致著絲粒分裂
a→b表示有絲分裂末期,該過程中紡錘絲逐漸消失,A項正確。b→c表示分裂間期,該過程中有蛋白質(zhì)通過核孔進入細胞核,B項正確。c→d表示有絲分裂前期,該過程中核膜逐漸解體成具有單層膜的小泡,C項正確。著絲粒分裂不是紡錘絲牽引導致的,D項錯誤。
3.下圖為與有絲分裂相關(guān)的坐標曲線。下列相關(guān)說法錯誤的是(僅考慮細胞核中的DNA)(　　)A.若縱坐標表示一條染色體上DNA的含量,則CD段細胞中DNA含量不變B.若縱坐標表示一個細胞中DNA的含量,則E點時一條染色體中DNA的含量與A點相同C.若縱坐標表示一條染色體上DNA的含量,則AC段染色體數(shù)目不變D.若縱坐標表示一個細胞中DNA的含量,則AC段染色體數(shù)目不變
若縱坐標表示一條染色體上DNA的含量,則AB段表示DNA分子的復制, CD段表示著絲粒分裂,染色體數(shù)目加倍,但細胞中DNA含量不變。若縱坐標表示一個細胞中DNA的含量,則AB段表示DNA分子的復制,CD段表示細胞分裂成兩個子細胞的過程,著絲粒分裂發(fā)生在BC段,因此AC段包含有絲分裂后期染色體數(shù)目加倍的時期。
知識篩查1.實驗原理(1)高等植物的分生組織細胞有絲分裂較旺盛。(2)細胞核內(nèi)的染色體(質(zhì))易被堿性染料(甲紫溶液)著色。(3)由于各個細胞的分裂是獨立進行的,在同一分生組織中可以通過高倍顯微鏡觀察細胞內(nèi)染色體的存在狀態(tài),判斷這些細胞分別處于有絲分裂的哪個時期。
易錯易混觀察細胞的有絲分裂實驗的關(guān)鍵點(1)實驗材料的選擇①類型:選取分裂期占細胞周期比例相對較大的材料。②部位:應(yīng)選分裂旺盛的部位(如根尖的分生區(qū))。③時間:必須在分裂旺盛的時間取材。本實驗一般選擇生長旺盛、帶有分生區(qū)的洋蔥根尖,且一般在上午10時至下午2時進行實驗,此時洋蔥根尖分生區(qū)細胞處于分裂期的較多。(2)應(yīng)該嚴格按照操作步驟進行實驗:取材→解離→漂洗→染色→制片。(3)在解離過程中細胞已被鹽酸殺死(甲紫溶液或醋酸洋紅液使染色體著色,表明細胞已喪失生物活性,生物膜已不具有選擇透過性),因此,顯微鏡下觀察到的都是死細胞,不能看到細胞分裂的動態(tài)變化。若視野中找不到處于某一時期的細胞,可通過移動裝片從鄰近的區(qū)域中尋找。
知識落實1.(不定項選擇題)在“觀察根尖分生區(qū)組織細胞的有絲分裂”實驗中,下列處理及其目的正確的是(　　)A.剪取根尖2~3 cm,進行制片處理B.將根尖放入鹽酸和酒精混合液中解離,目的是使組織中的細胞相互分離開來C.染色后,需用清水漂洗去掉浮色再觀察D.蓋上蓋玻片后,用拇指輕輕地按壓蓋玻片
在“觀察根尖分生區(qū)組織細胞的有絲分裂”實驗中,剪取根尖2~3 mm,進行制片處理,A項錯誤。將根尖放入鹽酸和酒精混合液中解離,目的是使組織中的細胞相互分離開來,B項正確。用清水漂洗后,才可用堿性染料染色,C項錯誤。蓋上蓋玻片后,用拇指輕輕地按壓蓋玻片,使細胞分散開來,有利于觀察,D項正確。
2.(2022廣東卷)用洋蔥根尖制作臨時裝片以觀察細胞有絲分裂,下圖為光學顯微鏡下觀察到的視野。下列實驗操作正確的是(　　)A.根尖解離后立即用龍膽紫溶液染色,以防解離過度B.根尖染色后置于載玻片上搗碎,加上蓋玻片后檢C.找到分生區(qū)細胞后換高倍鏡并使用細準焦螺旋調(diào)焦D.向右下方移動裝片可將分裂中期細胞移至視野中央
根尖解離后需要用清水漂洗,以防解離過度,A項錯誤。染色后用鑷子將根尖取出來,放在載玻片上,加一滴清水,并用鑷子尖把根尖弄碎,蓋上蓋玻片,然后用拇指輕輕地按壓蓋玻片,然后再鏡檢,B項錯誤。找到分生區(qū)細胞后,需要將分生區(qū)細胞移到視野中央,然后換高倍鏡并使用細準焦螺旋調(diào)焦,C項正確。題圖中分裂中期細胞位于視野左上方,因此向左上方移動裝片可將分裂中期細胞移至視野中央,D項錯誤。
典型例題下列有關(guān)甲、乙、丙三幅圖的敘述,正確的是(　　)A.誘導細胞基因突變可用物理或化學方法,作用于圖甲的S期或圖丙的A→B段B.一個完整的細胞周期是指圖乙中的a+b段或b+c段C.用秋水仙素作用于圖丙中的細胞可使細胞分裂停留在A→B段D.細胞中含有染色單體的時間段是圖甲中的M期,圖乙中的b、d段,圖丙中的A→B段
用物理或化學方法誘導細胞基因突變時,要作用于分裂間期DNA分子復制時期,即作用于圖甲的S期或圖丙的B→A段,A項錯誤。一個完整的細胞周期包括分裂間期和分裂期,圖乙中一個完整的細胞周期是a+b段或c+d段,B項錯誤。秋水仙素能抑制紡錘體的形成,使細胞分裂停留在分裂期的后期,該期處于圖丙中的A→B段,C項正確。圖甲中的M期,圖乙中的b、d段,圖丙中的A→B段均表示分裂期,分裂期中,只有分裂前期和分裂中期存在染色單體,除此之外,圖甲中的G2期也含有染色單體,D項錯誤。
整合構(gòu)建1.判斷一個完整的細胞周期的方法(1)“先長后短”:一個細胞周期一定要先經(jīng)過一個長的分裂間期,再經(jīng)過一個短的分裂期。(2)“終點到終點”:從一次分裂完成時開始,到下一次分裂完成時為止,為一個細胞周期。(3)“先復制后分裂”:一個細胞周期一定要先完成DNA分子的復制,才能進行細胞分裂。
2.細胞周期的四種表示方法
3.常與細胞周期聯(lián)系的“熱點”
訓練突破關(guān)于下列四幅圖的敘述,正確的是(　　)A.圖甲中B→A→B為一個細胞周期,圖丙中b+c為一個細胞周期B.圖乙中a時期可進行DNA、RNA和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成C.圖丁中A組的大部分細胞處于細胞分裂間期,少部分處于有絲分裂后期D.圖丁中 C組細胞處于細胞分裂間期、有絲分裂前期
圖甲中,A→B→A為一個細胞周期,圖丙中a+b或c+d為一個細胞周期,A項錯誤。圖乙中,a時期表示分裂間期,可進行DNA、RNA和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成,B項正確。圖丁中,A組細胞不可能處于有絲分裂后期,C項錯誤。圖丁中,C組細胞可能處于分裂間期(DNA復制完成后)、前期、中期、后期和末期,D項錯誤。
典型例題下圖是植物細胞有絲分裂過程中不同時期染色體和DNA含量變化曲線圖及某時期細胞分裂圖像。下列相關(guān)敘述錯誤的是(　　)A.圖1中實線表示DNA含量的變化B.圖2所示細胞對應(yīng)圖1中d時期C.觀察染色體形態(tài)和數(shù)目的最佳時期是c時期D.DNA分子和染色體數(shù)目的加倍發(fā)生在a時期
圖1中實線表示 DNA含量的變化,虛線表示染色體數(shù)目的變化,A項正確。d為有絲分裂后期,可用圖2表示,B項正確。觀察染色體形態(tài)和數(shù)目的最佳時期是有絲分裂中期即c時期,C項正確。分裂間期(a時期)進行DNA分子的復制, DNA 數(shù)目加倍,但染色體數(shù)目在有絲分裂后期(d時期)加倍,D項錯誤。
整合構(gòu)建1.細胞分裂過程中細胞結(jié)構(gòu)的變化
2.有絲分裂過程中三種模型的構(gòu)建與解讀(1)有絲分裂過程中核DNA、染色體、染色單體含量的變化曲線分析①曲線模型
(2)有絲分裂過程中染色體數(shù)目與核DNA分子數(shù)目比值的變化曲線分析①曲線模型
②曲線解讀圖中AB(GH)段表示S期DNA分子的復制,染色單體形成;BC(HI)段表示含有姐妹染色單體的時期,即分裂間期的G2期、有絲分裂前期和中期;CD(IJ)段表示有絲分裂后期著絲粒分裂,染色單體消失。
②根據(jù)比例關(guān)系判斷各時期
3.“三看法”界定動植物細胞有絲分裂圖像
知識延伸(1)有絲分裂全過程均存在同源染色體,但不聯(lián)會、不分離。(2)姐妹染色單體在間期就已形成,只是呈染色質(zhì)形態(tài),而染色體形態(tài)出現(xiàn)于前期。(3)后期著絲粒是自動分裂,與紡錘絲的牽引無關(guān)。若用秋水仙素抑制紡錘體的形成,沒有紡錘絲的牽引,細胞中的染色體數(shù)目仍可加倍。(4)界定赤道板與細胞板:赤道板不是細胞結(jié)構(gòu),是一個假想的平面,在光學顯微鏡下看不到;細胞板是一個真實的結(jié)構(gòu),在光學顯微鏡下能看到,出現(xiàn)在植物細胞有絲分裂的末期。
訓練突破(不定項選擇題)下圖表示有絲分裂不同時期染色體與核DNA的數(shù)量關(guān)系。下列有關(guān)敘述正確的是(　 　)A.觀察染色體形態(tài)和數(shù)目的最佳時期位于圖1的CD段B.圖1中DE段的細胞染色體數(shù)目加倍,但核DNA含量不變C.圖2中a對應(yīng)圖1中的AB段,c對應(yīng)圖1中的EF段D.有絲分裂過程不會出現(xiàn)圖2中d所示的情況
題圖1中的CD段表示分裂間期的G2期、有絲分裂的前期和中期,中期是觀察染色體形態(tài)和數(shù)目的最佳時期,A項正確。題圖1中DE段形成的原因是著絲粒分裂,姐妹染色單體分開,此時細胞中染色體數(shù)目加倍,但核DNA含量不變,B項正確。題圖2中a表示有絲分裂后期、末期,對應(yīng)題圖1中的EF段,c表示分裂間期的G1期,對應(yīng)題圖1中的AB段,C項錯誤。題圖2中d表示染色體數(shù)目∶核DNA數(shù)目=2∶1,有絲分裂過程不會出現(xiàn)這種情況,D項正確。
高考真題剖析【例題】 (2023湖北卷)在觀察洋蔥根尖細胞有絲分裂的實驗中,某同學制作的裝片效果非常好,他將其中的某個視野放大拍照,發(fā)給5名同學觀察細胞并計數(shù),結(jié)果見下表(單位:個)。
關(guān)于表中記錄結(jié)果的分析,下列敘述錯誤的是(　　)A.丙、丁計數(shù)的差異是由于有絲分裂是一個連續(xù)過程,某些細胞所處時期易混淆B.五名同學記錄的中期細胞數(shù)一致,原因是中期染色體排列在細胞中央,易區(qū)分C.五名同學記錄的間期細胞數(shù)不多,原因是取用的材料處于旺盛的分裂階段D.戊統(tǒng)計的細胞數(shù)量較多,可能是該同學的細胞計數(shù)規(guī)則與其他同學不同核心素養(yǎng)考查點剖析:本題綜合考查了對有絲分裂過程的了解以及對實驗結(jié)果的分析和推理能力,較好地考查了“實驗探究”這一學科素養(yǎng)。答案:C
解析:有絲分裂是一個連續(xù)的過程,不同細胞可能處于不同的時期,某些細胞所處的時期可能會導致觀察者的混淆,從而導致計數(shù)差異,A項正確。在有絲分裂中期,染色體的著絲粒位于赤道板上,此時染色體排列整齊,易于觀察,B項正確。由于分裂期只占整個細胞周期的5%~15%,而分裂間期占到整個細胞周期的85%~95%,即使取用的材料處于較旺盛的分裂階段,間期細胞數(shù)量也應(yīng)該多于分裂期細胞數(shù)量,五名同學記錄的間期細胞數(shù)不多,原因可能是某同學選擇的視野含有較多分裂期的細胞,C項錯誤。根據(jù)表中記錄的結(jié)果,戊統(tǒng)計的細胞數(shù)量較多,有可能是由其計數(shù)規(guī)則與其他同學不同導致的,D項正確。
典題訓練1.(2023浙江卷)為篩選觀察有絲分裂的合適材料,某研究小組選用不同植物的根尖,制作并觀察根尖細胞的臨時裝片。下列關(guān)于選材依據(jù)的敘述,不合理的是(　　)A.選用易獲取且易大量生根的材料B.選用染色體數(shù)目少易觀察的材料C.選用解離時間短分散性好的材料D.選用分裂間期細胞占比高的材料
易大量生根的材料,其根尖分生區(qū)的細胞分裂能力較強,A項合理。選用染色體數(shù)目少易觀察的材料有利于觀察有絲分裂每一個時期的染色體數(shù)目變化,B項合理。選用解離時間短分散性好的材料有利于細胞的分散,便于觀察,C項合理。分裂間期細胞占比高,則處于分裂期的細胞占比低,不利于觀察細胞的有絲分裂,D項不合理。
2.(2022湖南卷)洋蔥根尖細胞染色體數(shù)為8對,細胞周期約12 h。觀察洋蔥根尖細胞有絲分裂,拍攝照片如圖所示。下列分析正確的是(　　)A.a為分裂后期細胞,同源染色體發(fā)生分離B.b為分裂中期細胞,含染色體16條,核DNA分子32個C.根據(jù)圖中中期細胞數(shù)的比例,可計算出洋蔥根尖細胞分裂中期時長D.根尖培養(yǎng)過程中用DNA合成抑制劑處理,分裂間期細胞所占比例降低
根尖細胞進行有絲分裂,不發(fā)生同源染色體的分離,A項錯誤。b細胞中著絲粒排列在赤道板上,為有絲分裂中期細胞,此時DNA復制已經(jīng)完成,含染色體16條,核DNA分子32個,B項正確。題圖中細胞數(shù)量較少,不能準確計算各時期細胞的比例,無法計算各時期的時長,C項錯誤。根尖培養(yǎng)過程中用DNA合成抑制劑處理,能使細胞停止在分裂間期,因此分裂間期細胞所占比例升高,D項錯誤。
3.CDK1是推動細胞由分裂間期進入分裂期的關(guān)鍵蛋白。在DNA復制開始后,CDK1發(fā)生磷酸化導致其活性被抑制,當細胞中的DNA復制完成且物質(zhì)準備充分后,磷酸化的CDK1發(fā)生去磷酸化而被激活,使細胞進入分裂期。大麥黃矮病毒(BYDV)的M蛋白通過影響細胞中CDK1的磷酸化水平而使農(nóng)作物患病。正常細胞和感染BYDV的細胞中CDK1的磷酸化水平變化如左下圖所示。下列說法錯誤的是(　　)A.正常細胞中DNA復制未完成時,磷酸化的CDK1的去磷酸化過程受到抑制B.正常細胞中磷酸化的CDK1發(fā)生去磷酸化后,染色質(zhì)螺旋化形成染色體C.感染BYDV的細胞中,M蛋白通過促進CDK1的磷酸化而影響細胞周期D.M蛋白發(fā)揮作用后,感染BYDV的細胞被阻滯在分裂間期
正常細胞中DNA復制未完成時,CDK1發(fā)生磷酸化,即去磷酸化過程受到抑制,A項正確。正常細胞中磷酸化的CDK1發(fā)生去磷酸化后,細胞進入分裂期,染色質(zhì)螺旋化形成染色體,B項正確。由題圖曲線可知,感染BYDV的細胞中CDK1的磷酸化水平較正常細胞高,說明磷酸化的CDK1去磷酸化過程受到抑制,可推測M蛋白通過抑制CDK1的去磷酸化而影響細胞周期,C項錯誤。M蛋白發(fā)揮作用后,感染BYDV的細胞中磷酸化的CDK1的去磷酸化受到抑制,不能進入分裂期而被阻滯在分裂間期,D項正確。
4.(2021全國乙卷)果蠅體細胞含有8條染色體。下列關(guān)于果蠅體細胞有絲分裂的敘述(僅考慮細胞核中的DNA),錯誤的是(　　)A.在間期,DNA進行半保留復制,形成16個DNA分子B.在前期,每條染色體由2條染色單體組成,含2個DNA分子C.在中期,8條染色體的著絲粒排列在赤道板上,易于觀察染色體D.在后期,成對的同源染色體分開,細胞中有16條染色體