2022屆高考生物一輪復習第四單元細胞的生命歷程第11講細胞的增殖考點一細胞的生長和細胞周期01考點二細胞的有絲分裂02考點三觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂03內容索引1.細胞不能無限長大(1)實驗——細胞大小與物質運輸的關系①實驗原理a.用不同大小的瓊脂塊模擬不同大小的

。b.用NaOH在瓊脂塊中擴散的體積與整個瓊脂塊的體積的比值模擬細胞的___

。細胞物質運輸的效率考點一細胞的生長和細胞周期01②實驗結果和結論a.在相同時間內，NaOH在每一瓊脂塊內擴散的深度

，說明NaOH在每一瓊脂塊內擴散的速率

。b.NaOH擴散的體積與整個瓊脂塊的體積之比隨著瓊脂塊的增大而

，說明瓊脂塊的體積越大，物質運輸的效率

。(2)細胞不能無限長大的原因①受

的制約：細胞體積越大，其相對表面積越小，細胞的物質運輸的效率就越低。②受

的制約：細胞核中的DNA是有限的，其能夠控制的細胞質的范圍有限。基本相同相同減小越低相對表面積核質比2.細胞增殖(1)概念：細胞以分裂的方式進行增殖，包括

和

整個連續的過程。(2)方式：真核生物：無絲分裂、

分裂和

分裂；原核生物：

。(3)意義：是生物體

的基礎。物質準備細胞分裂有絲減數二分裂生長、發育、繁殖、遺傳3.細胞周期(1)范圍：連續進行

分裂的細胞才有細胞周期。(2)概念：連續分裂的細胞，從一次分裂完成時開始，到

分裂完成時為止，為一個細胞周期。細胞周期包括分裂間期和分裂期，分裂間期完成

，為分裂期進行物質準備，同時細胞有適度的生長。有絲下一次DNA分子的復制和有關蛋白質的合成(3)細胞周期的表示方法方法名稱表示方法用字母表示細胞周期扇形圖

為一個細胞周期直線圖

為一個細胞周期坐標圖

為一個細胞周期A→B→C→Aa＋b或c＋da＋b＋c＋d＋e柱形圖B組細胞處于

期，正在進行DNA復制，C組細胞多數處于

期，A組細胞為細胞分裂末期和未進行DNA復制的細胞分裂間分裂(4)細胞周期的特點：不同種類的細胞的細胞周期不一定相同，分裂間期與分裂期所占比例也不一定相同。1.分裂間期各時期的特征G1期：又稱DNA合成前期，主要進行RNA和有關蛋白質(如DNA聚合酶等)的合成，為S期DNA的復制做準備。S期：又稱DNA合成期，主要進行DNA的復制。G2期：又稱DNA合成后期，主要進行RNA和蛋白質的合成，特別是微管蛋白的合成，為分裂期做準備。重點剖析2.細胞分裂后產生的子細胞有三種去向(1)持續分裂：始終處于細胞周期中，如部分造血干細胞、卵裂期細胞、癌細胞、根尖分生區細胞、莖形成層細胞、芽生長點細胞。(2)暫不分裂：暫時脫離細胞周期，但仍具有分裂能力，在一定條件下可回到細胞周期中，如肝臟細胞、T細胞、B細胞、記憶細胞。(3)永不分裂：永遠脫離細胞周期，處于分化狀態直到死亡，如肌纖維細胞、神經細胞、漿細胞、葉肉細胞、洋蔥鱗片葉表皮細胞、根尖成熟區細胞等。3.無絲分裂無絲分裂是真核細胞的增殖方式，分裂過程中不出現紡錘絲和染色體，但是也有DNA的復制和分配。例題練習下列有關細胞體積變化的說法，不正確的是（）A.細胞體積越大，其相對表面積越大B.限制細胞長大的原因之一是核質比C.細胞體積越小，細胞物質運輸效率越高D.細胞的表面積與體積關系限制了細胞長大答案：A解析：細胞體積越大，其相對表面積越小，A錯誤；由于細胞核的大小有一定的限度，故限制細胞長大的原因之一是核質比，B正確；細胞體積越小，相對表面積越小，細胞物質運輸效率越高，C正確；細胞的表面積與體積關系限制了細胞長大，D正確。例題練習細胞周期的調控需要一系列蛋白的參與，其中的兩類關鍵蛋白為細胞周期蛋白（cyclins）和依賴細胞周期蛋白的蛋白激酶（CDKs），cyclins在縮胞中的濃度會發生周期性變化，CDKs是一種對關鍵酶及相關蛋白質中的氨基酸進行磷酸化的酶。正常情況下，大部分的CDKs處于失活狀態，CDKs須與cyclins結合才能行使功能，在G2期二者結合形成一種化合物MPF，能夠促進細胞進入分裂期。據此分析，以下說法錯誤的是（）A.CDKs直接作用使細胞周期中的關鍵酶磷酸化以激活酶的活性B.細胞周期蛋白的周期性降解是啟動或維持細胞周期的關鍵C.溫度的變化會影響細胞周期持續時間的長短D.在細胞分裂末期，有活性的MPF越來越少答案：A解析：本題考查細胞周期的相關內容。據題干"正常情況下，大部分的CDKs處于失活狀態，CDKs須與cyclins結合才能行使功能”可知，CDKs不能直接發揮作用，A錯誤；細胞周期蛋白的周期性降解是啟動或維持細胞周期的關鍵，B正確；溫度的變化會通過影響酶的活性進而影響細胞周期持續時間的長短，C正確；MPF能夠促進細胞進入分裂期，推測在細胞分裂末期，有活性的MPF越來越少，D正確。例題練習細胞有絲分裂過程中存在一系列的檢驗點，對細胞周期進行嚴密監控，當檢驗點檢驗到當前活動沒有完成時，將阻止細胞分裂進入下一個階段，以保證細胞周期有序地進行。部分檢驗點如圖所示，下列相關分析錯誤的是（）A.檢驗點1是檢驗細胞是否具備進入S期的條件，可成為研究癌癥治療的靶向點B.檢驗點2是檢驗DNA復制是否正確進行，檢驗點失效可能會增加基因突變率C.檢驗點3是檢驗紡錘絲與染色體著絲粒是否正確連接，檢驗點失效可能會導致染色體變異D.M期與G2期比較，染色體數目相同，DNA數目不同答案與解析答案：D解析：檢驗點1是細胞周期中G1期檢驗細胞中的營養成分等是否具備了進行細胞分裂的條件，如果達到所需條件，細胞周期進入下一個階段進行DNA復制，癌癥的治療方向是抑制細胞分裂，可以通過抑制G1檢驗點的功能來抑制細胞分裂；檢驗點2是DNA復制時期的檢驗點，主要檢驗DNA復制過程中的堿基配對是否正確，如果不正確，DNA復制暫停，進行修復后再接著進行復制，如果此檢驗點失效，會導致DNA復制出錯后無法檢驗到，可能提高基因的突變率；檢驗點3是檢驗紡錘絲與染色體著絲粒是否正確連接，如果檢驗點失效可能會導致染色體數目變異；G2期已經完成DNA的復制，與M期比較，DNA數目相同，但是分裂后期，染色體的著絲粒分裂，使得染色體數目暫時加倍，所以染色體數目并不相同。1.有絲分裂過程——以高等植物細胞為例(連線)知識梳理考點二細胞的有絲分裂022.動植物細胞有絲分裂的主要區別項目紡錘體的形成方式不同(前期)細胞分裂方式不同(末期)植物細胞從細胞的兩極發出

形成紡錘體由

形成細胞壁，將細胞分隔成兩部分動物細胞由中心體發出

形成紡錘體由

向內凹陷，將細胞縊裂成兩部分紡錘絲細胞板星射線細胞膜3.與有絲分裂有關的細胞器及其生理作用名稱生物類型作用時期生理作用核糖體動物、植物主要是間期合成相關_______線粒體動物、植物整個細胞周期提供能量高爾基體植物

期與細胞壁(板)的形成有關中心體動物、低等植物

期與紡錘體的形成有關蛋白質末前①當有染色單體(間期的G2期、前期、中期)時，染色體∶染色單體∶DNA＝

。②當無染色單體(間期的G1期、后期、末期)時，染色體∶DNA＝

。4.有絲分裂中細胞結構或物質的周期性變化(1)染色體行為變化1∶2∶21∶1(2)核DNA、染色體、染色單體的數目變化(以二倍體生物為例)時期項目分裂間期分裂期前期中期后期末期核DNA2n→4n_____________染色體2n_____________染色單體0→4n________4n4n4n4n→2n2n2n4n4n→2n4n4n00重點剖析1.有絲分裂過程中核DNA、染色體、染色單體含量變化曲線分析(1)曲線模型(2)曲線解讀項目上升段的變化原因下降段的變化原因核DNA間期(S期)DNA復制，DNA數目加倍末期細胞一分為二，DNA數目減半染色體后期著絲點分裂，染色體數目加倍末期細胞一分為二，染色體數目減半染色單體間期(S期)DNA復制，染色單體形成后期著絲點分裂，姐妹染色單體分離，染色單體消失2.有絲分裂中染色體數與核DNA數比值的變化曲線圖中ef(BC)段表示S期DNA的復制，染色單體形成，fg(CD)段表示含有姐妹染色單體的時期，即有絲分裂G2期、前期和中期，gh(DE)段表示有絲分裂后期著絲點分裂，染色單體消失。3.有絲分裂過程中的相關曲線圖與柱形圖4、動、植物細胞的有絲分裂的區別平均分配時期植物細胞有絲分裂動物細胞有絲分裂間期無中心粒的倍增（低等植物細胞除外）中心粒倍增前期細胞兩極發出紡錘絲形成紡錘體中心粒發出星射線，形成紡錘體末期細胞板擴展為細胞壁，分割細胞質細胞膜從中部向內凹陷，縊裂細胞質三、有絲分裂的特征和意義（1）特征：將親代細胞的染色體經過復制（關鍵是DNA的復制）之后，精確地

到兩個子細胞中。（2）意義：由于染色體上有遺傳物質DNA，因而在細胞的親代和子代之間保持了遺傳的

。穩定性技法提升

（1）圖示解讀①圖中呈染色質狀態的有A、B、E，呈染色體狀態的有C、D。②A→B過程發生在分裂間期，B→C過程發生在前期，C→D過程發生在后期，D→E過程發生在末期。1.染色質、染色體與染色單體的區別和聯系③間期染色體復制，DNA分子數加倍；染色體數不變，復制后每條染色體含有2條姐妹染色單體。圖中1和2是一對姐妹染色單體，它們由一個共同的[3]著絲粒連接著構成一條[4]染色體。④后期著絲粒分裂后姐妹染色單體消失，一條染色體變為2條子染色體，染色體數目加倍。（2）染色體與DNA的數量關系：無染色單體時，染色體∶DNA＝1∶1；有染色單體存在時，染色體∶染色單體∶DNA＝1∶2∶2。2.與細胞有絲分裂有關的細胞器及相應的生理作用細胞器名稱生物類型作用時期生理作用核糖體動物、植物整個時期，但主要是間期各種蛋白質（組成染色體的蛋白質和細胞內的蛋白質）的合成中心體動物、低等植物前期紡錘體的形成高爾基體植物末期細胞壁的形成線粒體動物、植物整個時期提供能量例題練習1.下列甲圖為植物有絲分裂示意圖，乙圖為一個細胞周期中每個細胞核中DNA數目變化曲線，據圖判斷錯誤的是（）A.甲圖有絲分裂的順序為DBEFCAB.乙圖中ab段與甲圖中D圖對應C.甲圖中染色體與核DNA之比一直為1∶2的時期是B和ED.如果乙圖為動物細胞，則在b之前存在中心粒倍增的現象，在cd過程中會形成細胞板答案與解析答案：D解析：甲圖中A為形成子細胞，B為前期，C為末期，D為分裂間期，E為中期，F為后期，有絲分裂順序為DBEFCA，故A正確。乙圖中ab段為DNA復制，處于分裂間期，對應甲圖中D，故B正確。甲圖中染色體與核DNA之比一直為1∶2時期是前期和中期，染色體處于復制后的狀態，間期中染色體復制前為1∶1，復制后為1∶2，故C正確。動物細胞在間期中心粒倍增可對應ab段；動物細胞沒有細胞壁，在末期不形成細胞板，故D錯誤。例題練習2.如圖為細胞分裂過程中染色體行為變化，據圖判斷下列敘述錯誤的是（）A.甲圖所示過程可導致細胞中染色體數目加倍B.乙圖所示過程可發生在有絲分裂后期C.甲圖中兩條染色體先聯會是為了能準確地分離D.兩圖所示過程均可導致等位基因分離答案與解析答案：A解析：甲圖中著絲點未分裂，發生在減數第一次分裂后期，染色體數目沒變仍為正常體細胞所含染色體數；乙圖發生了著絲點分裂，應發生在有絲分裂后期或減數第二次分裂后期，著絲點分裂導致染色體加倍；同源染色體聯會指同源染色體兩兩配對，然后配對的兩條同源染色體分離；甲圖同源染色體分離，則等位基因分離，若乙圖表示減數第二次分裂后期，且已發生了交叉互換，也可發生等位基因分離。無絲分裂1.含義：細胞分裂過程中沒有出現紡錘絲和

的變化。2.過程細胞核延長→核中部向內凹進，縊裂成兩個細胞核→整個細胞從中部縊裂為兩個子細胞3.實例：

。染色體蛙紅細胞的無絲分裂例題練習真核細胞的分裂方式有減數分裂、有絲分裂和無絲分裂，下列所述最可能屬于該三種細胞分裂方式共性的是（）A.染色質絲先螺旋化變成染色體，再解螺旋變成染色質絲B.同源染色體先兩兩配對，再彼此分離并進入不同的子細胞C.細胞完成分裂后，每個子細胞都能將葡萄糖分解成丙酮酸D.子染色體在紡錘絲或星射線的牽引下分別移向細胞兩極答案：C解析：無絲分裂中沒有染色體和紡錘體的出現，A錯誤，D錯誤；同源染色體先兩兩配對，再彼此分離并進入不同的子細胞，此過程只發生在減數分裂過程中，B錯誤；細胞完成分裂后，每個子細胞都要進行呼吸作用，故都能將葡萄糖分解成丙酮酸，C正確。1.實驗原理（1）高等植物根尖、芽尖等分生區細胞能進行有絲分裂。（2）在高倍顯微鏡下，可根據細胞內染色體的存在狀態識別該細胞處于有絲分裂的哪個時期。（3）細胞核內的染色體容易被堿性染料（如甲紫溶液）著色。（4）

能使組織中的細胞分離開。2.實驗試劑（1）解離液：由質量分數15%的

和體積分數

的酒精按1∶1配制而成。（2）甲紫溶液（或醋酸洋紅液）：使染色體著色。（3）漂洗液：清水，洗去組織中的解離液。鹽酸和酒精混合液鹽酸95%考點三觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂033.實驗步驟技法提升

實驗的注意事項

（1）根尖培養：培養時應經常換水，防止根細胞長期缺氧進行無氧呼吸，產生酒精，使根細胞中毒、腐爛。（2）取材：剪取生長旺盛、帶有分生區的根尖，長度2～3mm，同時注意剪取