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第6章细胞的生命历程第1节细胞的增殖1．识记并会判断细胞周期。2．掌握细胞有丝分裂过程中DNA、染色体的数量变化。3．会判断动、植物细胞分裂各时期特征图。4．比较动植物细胞有丝分裂的异同。1．细胞不能无限长大的原因(1)细胞________________的关系限制了细胞的长大。(2)________的控制能力制约细胞的长大。2．细胞增殖(1)过程：包括___________和__________整个连续的过程。(2)方式：有丝分裂、无丝分裂、_________。(3)意义：细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖、______的基础。细胞不能无限长大与细胞增殖表面积与体积细胞核物质准备细胞分裂减数分裂遗传[思考探讨]1.细菌的二分裂也是有丝分裂吗？提示：不是。1．生物体长大的原因(1)细胞分裂，数量增多。(2)细胞生长，体积增大。2．细胞增殖方式与细胞种类有丝分裂和无丝分裂是体细胞的分裂方式，减数分裂与生殖细胞的形成有关。1．细胞周期(1)范围：__________的细胞(3)有丝分裂连续分裂(2)时间起点：_______________终点：__________________一次分裂完成下一次分裂完成2．分裂间期(1)主要变化。①完成______的复制和有关________的合成。②细胞适度的生长。(2)意义：为________进行活跃的物质准备。DNA蛋白质分裂期3．分裂期(以高等植物细胞为例)4．无丝分裂(1)特点：没有出现_________________的变化。(2)实例：蛙的红细胞的无丝分裂。纺锤丝和染色体[思考探讨]2.下面甲、乙图表示细胞周期，用图中字母怎样表示细胞周期、分裂间期？3．细胞分裂都具有细胞周期吗？4．与植物细胞分裂的关系密切的细胞器有哪些？提示：2.甲图中，B→B表示细胞周期，B→A表示分裂间期，A→B表示分裂期；乙图中，a＋b或c＋d表示细胞周期，b或d表示分裂期。3．不是，连续分裂的细胞才具有细胞周期。4．核糖体、线粒体、高尔基体。(1)细胞周期图解。细胞周期分裂间期①G1＋S＋G2分裂期前期②中期③后期④末期⑤1．细胞周期在整个细胞周期中，间期所占的时间远比分裂期长，占90%～95%，所以观察有丝分裂实验中，视野内间期的细胞数目多。影响细胞周期长度的因素是温度，温度影响酶的活性。(2)分裂间期主要变化：完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。2．表示方法(1)扇形图：从A点→B点→A点(顺时针)，表示一个细胞周期。(2)线段法：B＋C是一个完整的细胞周期，虽然A＋B所持续时间长度和B＋C是一样的，但因为细胞周期的起点是分裂间期，所以A＋B不能表示一个完整的细胞周期。(3)曲线图：3．细胞有丝分裂的过程及特点时期高等植物细胞动物细胞主要特点间期DNA分子的复制和有关蛋白质的合成前期(1)出现染色体和纺锤体(2)核仁解体，核膜消失时期高等植物细胞动物细胞主要特点中期(1)染色体的着丝点排列在赤道板上(2)染色体的形态比较稳定，数目比较清晰，便于观察后期着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为两条染色体，并移向细胞两极末期(1)染色体变成染色质(2)纺锤体消失，核仁、核膜重新出现4.有丝分裂中染色体、姐妹染色单体与DNA变化规律及曲线(1)有丝分裂中染色体、姐妹染色单体与DNA的变化规律(设正常体细胞核内染色体为2N)核内DNA染色单体着丝点染色体数目位置间期2N→4N0→4N2N2N核内四周散乱分布前期4N4N2N2N中期4N4N2N2N赤道板集结后期2N04N4N移向两极末期2N02N2N(2)变化曲线。①a→b，l→m，p→q的变化原因都是DNA分子复制。②g→h，n→o，r→s的变化原因都是着丝点分开，染色单体分开，形成染色体。③c→d是DNA均分进入两个子细胞，发生在末期；r→s是染色单体的分开，发生在后期。(1)DNA数目加倍开始的时期：间期。(2)姐妹染色单体形成、出现、消失的时期：间期、前期、后期。(3)染色体数目加倍的时期：后期。(4)染色体数与DNA分子数之比为1∶2的时期：前期和中期；染色体数与DNA分子数之比为1∶1的时期：后期和末期。[记知识纲要][背关键语句]1．细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大。2．连续分裂的细胞从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，为一个细胞周期。3．分裂间期完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。染色单体形成、出现、消失的时期分别是间期、前期、后期。4．观察染色体形态、数目的最佳时期是中期；染色体数目加倍的时期是后期。5．动物细胞与植物细胞有丝分裂的区别：一是前期，纺锤体的形成方式不同；二是末期，两个子细胞的形成方式不同。6．无丝分裂的特点：没有出现纺锤丝和染色体的变化。细胞周期如图表示细胞周期，下列叙述不正确的是()A．按箭头所示方向由a→a或由b→b表示一个细胞周期B．染色体的平均分配发生于a→b段C．细胞中DNA含量的加倍发生在b→a段D．将癌细胞的细胞周期阻断在b→a段可以治疗癌症[自主解答]________解析：b→a、a→b分别表示分裂间期和分裂期，细胞周期应表示为b→b。答案：A1．下图甲中，ab表示一个细胞周期，cd表示另一个细胞周期；图乙中，按箭头方向，表示细胞周期。据图分析，不正确的是()A．处于图甲、图乙的细胞不会出现同源染色体分离B．处于图甲a时期和图乙N→M时期的细胞可进行DNA复制C．处于图甲、图乙各时期的单倍体体细胞一定有同源染色体的存在D．处于图甲b时期的细胞，若着丝点分裂，染色体数目一定加倍解析：图甲中a和c、图乙中N→M时期都为细胞有丝分裂的间期，图甲中b和d、图乙中M→N时期都为细胞有丝分裂的分裂期，在细胞的有丝分裂过程中，间期完成DNA复制和有关蛋白质的合成，后期着丝点分裂，染色体数目加倍；若为某单倍体生物的体细胞，细胞中不一定有同源染色体存在。答案：C有丝分裂过程及物质变化下列关于动物细胞有丝分裂的叙述正确的是()A．分裂间期有DNA和中心体的复制B．分裂间期DNA含量和染色体组数都加倍C．纺锤体形成于分裂前期，消失于分裂后期D．染色单体形成于分裂前期，消失于分裂后期[自主解答]________解析：动物细胞有丝分裂间期进行DNA的复制，同时也进行中心体的复制，A正确；分裂间期DNA复制含量加倍，但染色体数、染色体组数不变，B错误；有丝分裂过程中纺锤体形成于分裂前期，消失于分裂末期，C错误；染色单体形成于分裂间期，在后期着丝点分裂后消失，D错误。答案：A动、植物细胞有丝分裂的比较植物细胞有丝分裂动物细胞有丝分裂不同点前期由两极发出纺锤丝形成纺锤体两组中心粒发出的星射线形成纺锤体植物细胞有丝分裂动物细胞有丝分裂不同点末期植物细胞中部形成细胞板，扩展形成新细胞壁，分裂成两个子细胞动物细胞膜从中部向内凹陷，把细胞分裂成两个子细胞相同点分裂过程基本相同；染色体的形态、数目、行为的变化规律相同；分裂间期都完成了DNA复制和蛋白质的合成；分裂期实现染色体平均分配到两个子细胞中去2．下列四幅图分别代表生物细胞分裂期的四个时期。下列说法错误的是()A．分裂过程中，染色体加倍发生在丁图B．甲、乙图中一条染色体上有2个DNA分子C．中心体的复制发生在乙图D．分裂期的四个时期排列顺序为乙、甲、丁、丙解析：由图可知，甲、乙、丙、丁四幅图分别代表有丝分裂中期、前期、末期和后期。染色体加倍发生在着丝点分裂时，即后期。DNA复制后，着丝点分裂前，一条染色体上有2个DNA分子。中心体的复制发生在间期。答案：C观察根尖分生组织细胞的有丝分裂某小组进行观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂的实验，下列关于该实验的叙述正确的是()A．盐酸和酒精混合液主要起固定作用B．碱性染料吡罗红(派洛宁)可用于染色体染色C．观察到分裂末期细胞内细胞板向四周扩展形成新的细胞壁D．细胞内染色体的存在状态可作为判断有丝分裂各时期的依据[自主解答]________解析：盐酸和酒精混合液的作用是解离，A错误；吡罗红可使RNA染色，染色体主要由DNA和蛋白质构成，B错误；该实验观察到的根尖分生组织细胞已经是死细胞，无法观察到细胞板向四周扩展形成新的细胞壁的过程，C错误；染色体的形态、特征和数目是判断有丝分裂各时期的依据，D正确。答案：D[实验原理](1)高等植物的根尖、芽尖的分生区细胞在适宜条件下有丝分裂旺盛。(2)细胞的分裂具有独立性：同一组织的不同细胞，在同一时间内可处于细胞周期的不同分裂时期。(3)染色体易被碱性染料着色。[实验步骤](1)洋葱根尖培养：课前3～4d，将洋葱放在盛满清水的广口瓶上，让底部接触水，放置温暖处，待根长至5cm时取用。(2)制作临时装片：(3)观察：先用低倍镜观察，找到分生区。分生区细胞的特点是细胞呈正方形，排列紧密，有的细胞正在分裂。然后把观察目标移到视野中央，再换用高倍镜观察有丝分裂各个时期的细胞图像。[操作要点](1)解离。①通过解离将细胞杀死，使细胞停留在所处的分裂时期。②解离的目的是使组织细胞相互分离开。③解离时间不宜过长或过短：过长会使根尖过分酥软且染色体成分被破坏；过短使根尖细胞解离不充分，不能相互分离。(2)漂洗：漂洗一定要彻底，防止残留的解离液(盐酸)继续破坏细胞，同时盐酸也影响染色和腐蚀镜头。(3)染色时，染色液的浓度和染色时间必须掌握好，应注意染色不能过深，否则视野中一片紫色，无法观察。(4)压片：用力要恰当均匀，过重可能将组织压烂，过轻则细胞不能分散开。(5)显微镜下观察的都是死细胞，不能看到细胞分裂的动态变化，若视野中找不到某一时期的细胞，可通过移动装片从邻近的视野中找。3．用高倍显微镜观察洋葱根尖细胞的有丝分裂，下列描述正确的是()A．处于分裂间期和中期的细胞数目大致相等B．视野中不同细胞的染色体数目可能不相等C．观察处于分裂中期的细胞，可清晰地看到赤道板和染色体D．细胞是独立分裂的，因此可选一个细胞持续观察它的整个分裂过程解析：间期持续时间长，视野中间期细胞多；赤道板不存在，无法看到；细胞解离时已死亡，不能观察其动态变化。答案：B1．在一个细胞周期中，最可能发生在同一时期的是()A．着丝点的分裂和细胞质的分裂B．染色体复制和中心粒复制C．细胞板的出现和纺锤体的出现D．染色体数加倍和核膜消失解析：染色体复制和中心粒复制都发生在间期，B正确；着丝点的分裂和细胞质的分裂分别发生在后期和末期，A错误；细胞板的出现和纺锤体的出现分别发生在末期和前期，C错误；染色体数加倍和核膜消失分别发生在后期和前期，D错误。答案：B2．如图为某动物体细胞有丝分裂过程中一个细胞核内DNA含量变化的曲线。下列叙述不正确的是()A．DNA的复制发生在O～a段B．b～c段细胞中观察不到核膜和核仁C．c～d段细胞中含有两组中心粒D．d～e段细胞中染色体数∶DNA数∶染色单体数＝1∶1∶1答案：D3．下图甲表示细胞进行有丝分裂的一个细胞周期所用的时间，图乙表示连续分裂的细胞相邻的两个细胞周期图。下列叙述中，正确的是()①一个细胞周期是指Ⅱ→Ⅱ的全过程②在高等植物细胞内，两极发出纺锤丝形成纺锤体发生在Ⅱ→Ⅰ过程③c、d两段都要消耗ATP④b段的主要变化是DNA的复制及有关蛋白质的合成A．①④B．②③C．①③D．③④解析：两极发出纺锤丝形成纺锤体发生在分裂前期，即图甲Ⅰ→Ⅱ过程中；c，d两段分别表示分裂间期和分裂期，c段要消耗ATP用于DNA的复制和有关蛋白质的合成等，d段消耗ATP用于染色体的移动等；b段是分裂期，不能进行DNA的复制。答案：C4．下图表示细胞有丝分裂过程中一条染色体的变化情况(虚线表示纺锤丝)。在一个细胞周期中，染色体变化的顺序应该是()A．②①②③④⑤B．②③①④⑤C．②①⑤④③②D．②①④⑤③解析：此题主要考查细胞在有丝分裂过程中染色体的变化规律，细胞周期始于间期，图中②呈染色质状态，尚未复制，所以它排在首位，接着应是①，随之染色体高度螺旋化，缩短变粗，应是⑤。④图表示纺锤丝附着在染色体的着丝点上。③图表示分开的染色单体已成为染色体，在纺锤丝的牵引下正移向细胞的两极。