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-1-第11讲细胞的有丝分裂最新考纲高频考点核心素养1.细胞的生长和增殖的周期性(Ⅱ)2．细胞的有丝分裂(Ⅱ)3．细胞的无丝分裂(Ⅰ)4．实验：(1)观察细胞的有丝分裂(2)模拟探究细胞表面积与体积的关系1.细胞周期中各时期的变化特征2．细胞的有丝分裂过程中染色体和DNA的变化1.生命观念——结构与功能观：细胞各结构与细胞增殖的关系2．科学思维——比较与分类：比较有丝分裂和无丝分裂的异同；建立模型：研究有丝分裂的主要特征与染色体和DNA数目的变化3．科学探究——实施计划、得出结论：观察植物细胞的有丝分裂考点1细胞的生长和细胞周期1．模拟探究实验(1)细胞模型：不同大小的琼脂块。(2)运输效率表示法：NaOH在琼脂块中扩散体积整个琼脂块的体积。(3)检测方法：酚酞遇NaOH呈紫红色。2．细胞不能无限长大的原因(1)细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的物质运输效率就越低，因而限制了细胞的长大。(2)细胞核是细胞的控制中心，细胞核中的DNA不会随着细胞体积的扩大而增加。如果细胞太大，会造成细胞核负担过重。3．细胞周期(1)细胞类型：连续分裂的细胞。(2)持续时间：从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止。(3)阶段划分：分裂间期和分裂期。(4)特点：不同种类的细胞，细胞周期不同，分裂间期与分裂期所占比例也不同。(5)细胞周期的表示方法-2-方法名称表示方法用字母表示细胞周期扇形图A→B→C→A为一个细胞周期直线图a＋b或c＋d为一个细胞周期(续表)方法名称表示方法用字母表示细胞周期坐标图a＋b＋c＋d＋e为一个细胞周期柱形图B组细胞处于分裂间期，正在进行DNA复制，C组细胞多数处于分裂期，A组细胞为未进行DNA复制的细胞判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)1．细胞体积增大，与外界物质交换效率提高。(×)2．只有连续分裂的细胞才有细胞周期，进行减数分裂的细胞不具有细胞周期。(√)3．在细胞周期中，分裂间期持续的时间通常比分裂期持续的时间短。(×)4．人体所有细胞的细胞周期持续时间相同。(×)5．细胞越小，相对表面积也越小，这有利于提高物质交换效率。(×)6．琼脂块越小，NaOH扩散到琼脂块的速度越快。(×)提示：物质扩散体积与总体积之比表示物质运输效率。在相同时间内，NaOH在每一琼脂块内扩散的深度基本相同，说明NaOH在每一琼脂块内扩散的速率是相同的。7．能分裂的细胞均有细胞周期。(×)(必修1P111实验讨论改编)在“探究细胞大小与物质运输的关系(琼脂块模拟细胞)”的实验过程中，测量结果及计算结果如表所示。根据表格分析，下列说法正确的是(A)-3-琼脂块的边长/cm比值(表面积/体积)NaOH扩散的深度/cm比值(NaOH扩散的体积/整个琼脂块的体积)16Xa23Yb32ZcA.X＝Y＝ZB．XYZC．a＝b＝cD．abc图甲～丙是细胞周期的相关示意图，据图分析并回答下列问题：(1)诱导细胞基因突变可使用物理或化学方法，作用于图甲的S期或图丙的b→a段。(2)图乙中，一个完整的细胞周期是指a＋b或c＋d段，b＋c段不是(填“是”或“不是”)一个细胞周期。(3)秋水仙素可作用于图丙细胞的a→b段。●考向突破1考查细胞不能无限长大的原因及实验探究1．(2020·湖南永州一模)科学家通过模拟实验探究细胞大小与物质运输的关系。实验过程：将三个边长分别为1cm、2cm、3cm含有酚酞的琼脂块，浸泡在NaOH溶液中10min后取出，切成两半，每块NaOH扩散的深度如图中阴影所示(琼脂块中数据表示未被扩散部分的长度)。关于该实验及相关推论，下列叙述正确的是(D)-4-A．本实验自变量是不同大小的琼脂块，因变量是NaOH进入琼脂块“细胞”的深度B．本实验中，NaOH在边长1cm的琼脂块内扩散的速率最大C．通过本模拟实验可说明，细胞体积越小，其相对表面积越小，物质运输的效率就越高D．本实验中，NaOH扩散进琼脂块的体积与琼脂块总体积之比可以反映细胞的物质运输效率解析：本实验自变量是不同大小的琼脂块，因变量是NaOH扩散进入琼脂块的体积与琼脂块总体积之比；据图示可知，NaOH在3个琼脂块内扩散的速率相同；通过本模拟实验可说明，细胞体积越小，其相对表面积越大，物质运输的效率就越高。2．(2020·江西崇仁示范名校高三月考)以下有关细胞大小和分裂的叙述，正确的是(B)A．细胞体积越小，表面积也越小，物质运输效率越低B．细胞不能无限长大的原因之一是细胞核中的DNA不会随着细胞体积的扩大而增加C．人的成熟红细胞可以进行有丝分裂，蛙的红细胞能进行无丝分裂D．原核细胞只能通过无丝分裂增加数目解析：细胞体积越小，其相对表面积越大，物质运输效率越高，A错误；细胞核中的DNA不会随着细胞体积的扩大而增加也导致细胞不能无限长大，B正确；人的红细胞为已分化的细胞，不能发生细胞分裂，蛙的红细胞能进行无丝分裂，C错误；无丝分裂是真核生物的细胞分裂方式，D错误。●考向突破2考查细胞周期的概念和表示方法3．(2020·湖南常德高三模拟)细胞分裂间期依次划分为G1、S和G2期，研究者将处于不同时期的细胞进行融合，实验结果如下图所示。其中灰色的部分是细胞核，黑点代表中心体。下列推断不合理的是(D)-5-A．引发中心体复制的物质持续存在到G2期B．中心体和DNA复制可能同时进行C．S期细胞中存在使G1期细胞核进入S期的物质D．中心体的复制始于G1期，在G2期复制完毕解析：据图可知，G1期的细胞含有1个中心体，S期和G2期的细胞含有两个中心体，G1期的细胞和G2期的细胞融合，G1期细胞可以完成中心体的复制，推测引发中心体复制的物质持续存在到G2期，A正确；G1期和S期的细胞融合，G1期细胞可以发育到S期，同时完成中心体的复制，B正确；根据B项推测S期细胞中存在使G1期细胞核进入S期的物质，C正确；中心体在S期即复制完毕，D错误。4．(2020·湖南长沙长郡中学检测)实验室培养甲、乙、丙、丁四种不同类型细胞，测得分裂间期占细胞周期的比例如图所示，下列有关说法正确的是(C)A．四种细胞中丙分裂间期持续的时间最长B．加入DNA复制抑制剂，停留在分裂间期细胞数量最少的是丁C．不同温度下培养以上四种细胞，细胞周期持续的时间都会发生变化D．正常情况下四种细胞在分裂间期可发生染色体数目变化解析：四种细胞的细胞周期不一定相同，丙分裂间期占细胞周期的比例虽然最大，但间期持续时间不一定最长，A项错误；DNA复制抑制剂作用于间期，加入DNA复制抑制剂后，丁类细胞停留在间期的细胞比例最低，但数量不一定最少，B项错误；有丝分裂中染色体数目加倍发生在后期，D项错误。5．(2020·云南玉溪江川模拟)PCNA是一类只存在于增殖细胞中的蛋白质，其浓度变化如图所示。下列推断错误的是(B)-6-A．抑制PCNA的合成，细胞不能分裂B．只有增殖细胞中含有PCNA的基因C．PCNA经核糖体合成，通过核孔进入细胞核发挥作用D．检测PCNA的浓度变化，可以推测细胞周期的时间解析：PCNA浓度在DNA复制时期(S期)达到最高峰，随着DNA复制完成，PCNA浓度快速下降，说明PCNA与DNA的复制有关，可能辅助DNA复制，所以抑制PCNA的合成，细胞不能分裂，A项正确；每个细胞都含有PCNA的基因，只有增殖细胞中PCNA基因才进行表达，B项错误；PCNA是蛋白质，属于大分子物质，PCNA经核糖体合成，通过核孔进入细胞核发挥作用，C项正确；PCNA只有在S期含量最高，所以检测PCNA的含量变化，可以推测细胞周期的时间，D项正确。归纳提升(1)具有细胞周期的条件①只有连续分裂的细胞才有细胞周期，有些细胞分裂结束后不再进行分裂，它们就没有周期性。②生物体中有细胞周期的细胞有：受精卵、干细胞、分生区细胞、形成层细胞、生发层细胞、癌细胞(不正常分裂)等。③减数分裂形成的细胞和已分化的细胞没有周期性。细胞分裂能力与细胞分化程度成反比。(2)分裂间期的物质变化分裂间期又可划分为G1期(DNA合成前期)、S期(DNA合成期)和G2期(DNA合成后期)，其主要变化如下：①G1期合成蛋白质合成RNA②S期：完成DNA复制——每条染色体上1个DNA复制为2个DNA，且两个DNA位于两条染色单体上，两条染色单体由一个着丝点连在一起。③G2期：合成蛋白质——主要是用于形成纺锤丝(星射线)。(3)由细胞周期可联系的知识-7-①联系基因突变：在细胞分裂间期，DNA复制时容易受到内外因素的干扰而发生差错，即发生基因突变。②联系染色体变异：在细胞分裂前期，秋水仙素或低温都可抑制纺锤体的形成，出现多倍体细胞。③联系细胞癌变：用药物作用于癌细胞的分裂间期，使DNA分子不能复制，可抑制癌细胞的无限增殖。考点2有丝分裂过程及相关结构和数量的变化1．植物细胞有丝分裂过程巧学助记有丝分裂各时期的特点前期——膜仁消失显两体中期——形成数晰赤道齐后期——点裂数加均两极-8-末期——两消两现质分离2．高等动、植物有丝分裂的主要区别3.细胞有丝分裂的意义将亲代细胞的染色体经过复制之后，精确地平均分配到两个子细胞中去。由于染色体上有遗传物质DNA，因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性。4．无丝分裂(1)过程：细胞核延长，核中部向内凹进，缢裂成为两个细胞核，整个细胞从中部缢裂为两个子细胞。(2)特点：没有出现染色体和纺锤丝的变化。(3)实例：蛙红细胞的无丝分裂。判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)1．二倍体动物体细胞有丝分裂后期，细胞每一极均含有同源染色体。(√)2．染色单体形成于分裂前期，消失于分裂后期。(×)3．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。(√)4．间期细胞核的主要变化是DNA的复制和有关蛋白质的合成。(×)5．DNA的复制和中心粒的倍增可能发生在同一时期。(√)6．有丝分裂后期，着丝点分裂导致DNA的数目是染色单体数目的两倍。(×)7．动植物细胞有丝分裂的不同体现在前期和后期。(×)-9-8．着丝点分裂是纺锤丝牵拉开的。(×)(教材改编题，教材必修1P115T4、T5改编)下列与有丝分裂相关的叙述，正确的是(D)A．随着着丝点的分裂，DNA数目加倍B．有丝分裂是真核细胞的主要增殖方式，无丝分裂是原核细胞的主要增殖方式C．与动物细胞有丝分裂方式不同，植物细胞有丝分裂末期可形成赤道板D．动物细胞有丝分裂与细胞膜的流动性密切相关解析：随着着丝点分裂，染色体数目加倍；有丝分裂和无丝分裂均为真核细胞的分裂方式；植物细胞有丝分裂过程中可形成细胞板而不是赤道板。图甲～丙为有丝分裂过程中的相关曲线和图像，据图分析并回答下列问题：(1)PQ形成的原因是DNA的复制，RS形成的原因是着丝点分裂。(2)图乙是植物细胞有丝分裂前期，图丙是二倍体动物细胞有丝分裂后期。(3)图乙位于图甲中的QR段，图丙位于图甲中的ST段。1．有丝分裂过程中物质和结构变化(1)分裂间期的物质变化根据物质合成的特点，可将分裂间期划分为G1期(DNA合成前期)、S期(DNA合成期)和G2期(DNA合成后期)三个时期。分裂期也称为M期。G1期完成DNA复制所需的蛋白质的合成和核糖体的增生S期完成DNA复制——每条染色体上1个DNA复制为2个DNA，且两个DNA位于两条染-10-色单体上，两条染色单体由一个着丝点连在一起G2期合成有丝分裂所必需的一些蛋白质(2)相关结构的变化规律2.柱状图中有丝分裂各时期的判断方法(1)根据染色单体变化判断各时期(2)根据比例关系判断各时期-11-3.曲线变化模型一个细胞中核DNA含量、染色体数、染色单体数的变化及每条染色体上DNA含量的变化曲线4．与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用特别提醒在有丝分裂过程中，各个时期始终都有同源染色体存在，但它们既不配对，也不分开。赤道板是一种假想平面，不是细胞结构，在光学显微镜下看不到；细胞板是一种真实结构，在光学显微镜下能看到，出现在植物细胞有丝分裂的末期。用秋水仙素抑制纺锤体的形成，无纺锤丝牵引着丝点，复制后的染色体的着丝点-12-照样分裂，使细胞中染色体数目加倍，这就说明着