12.细胞增殖

第12讲细胞的增殖

[考纲要求] 1.细胞的生长和增殖的周期性(Ⅰ)。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。

一、细胞不能无限长大

1．模拟实验

2．细胞不能无限长大的原因：(1)细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大；(2)受细胞核控制能力的制约。

二、细胞增殖方式——有丝分裂

1．细胞周期

辨析细胞周期的表示方法除了上述的扇形图(饼状图)法、直线图(线段图)法外，还有以下表示方法：

技巧一个完整细胞周期的判断：①细胞周期以分裂间期为起点，而不能以分裂期为起点。；②分裂间期的时间远远长于分裂期。

2．动、植物细胞有丝分裂的区别

(1)前期纺锤体的形成方式不同

①植物：细胞两极直接发出的纺锤丝形成。

②动物：中心体发出的星射线形成。

(2)末期细胞质分裂的方式不同

①植物：赤道板位置出现细胞板并向四周扩展，将细胞割裂成两个子细胞。

②动物：细胞膜从细胞的中部向内凹陷，将细胞缢裂为两个子细胞。

3．有丝分裂的意义：将亲代细胞的染色体经过复制(实质为DNA的复制)之后，精确地平均分配到两个子细胞中。

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。

三、无丝分裂

1．过程

(1)细胞核先延长，核的中部向内凹进，缢裂成为两个细胞核。

(2)整个细胞从中部缢裂成两部分，形成两个子细胞。

2．特点：分裂过程中不出现纺锤丝和染色体的变化。

3．实例：蛙的红细胞的无丝分裂。

(1)无丝分裂过程中DNA也要复制并均分。

(2)无丝分裂是真核细胞的分裂方式，原核生物不存在无丝分裂。

考点一分析有丝分裂过程中有关结构和数据的周期性变化

1．完善细胞周期中几种细胞结构的周期性变化

(1)染色体形态变化

(2)染色体行为变化规律

(3)纺锤体的变化：形成时期为前期→解体时期为末期。

(4)核膜、核仁的变化：解体时期为前期→重建时期为末期。

(5)中心体变化规律(动物细胞、低等植物细胞)

2．填充下表中DNA

由上表可看出：(1)染色体数目加倍在细胞有丝分裂后期，DNA数目加倍在间期。

(2)姐妹染色单体形成于间期，出现于前期，消失于后期。

3．在坐标系中绘出DNA、染色体、染色单体、每条染色体上DNA含量的变化曲线并分析曲线变化的原因。

答案

(1)a→b、l→m、p→q的变化原因都是核DNA分子复制。

(2)g→h、n→o、r→s的变化原因都是着丝点分裂，姐妹染色单体分开，形成子染色体。

(3)c→d、r→s的变化相似，但c→d发生在末期，而r→s发生在后期。

易错后期着丝点分裂不是纺锤丝牵引的结果

(1)有丝分裂后期染色体着丝点一分为二，其原因是受生物体内遗传物质控制的一种生理活动，不是由纺锤

丝牵引所致。

(2)用秋水仙素破坏纺锤体的形成，无纺锤丝牵引着丝点，复制后的染色体的着丝点照样分裂，使细胞中染

色体数目加倍，这就说明着丝点分裂不是纺锤丝牵引所致。

考点二探寻动植物细胞有丝分裂的异同点

1．动植物细胞分裂图像的判定

(1)细胞分裂种类

根据①

?

?

?―→动物细胞分裂

―→植物细胞分裂

根据②

?

?

?―→高等植物细胞

―→低等植物细胞

①为子细胞的形成方式，即有无细胞板形成。

②为有无中心体。

(2)根据染色体行为变化判定各时期

①染色体呈细丝状；②染色体散乱排布；③所有染色体的着丝点排列在赤道板上；④着丝点分裂，染色体移向两移；⑤染色体变为染色质丝。

2．

实验十 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂

1． 实验原理

(1)高等植物的分生组织细胞有丝分裂较旺盛。

(2)细胞核内的染色体(质)易被碱性染料(龙胆紫溶液)染成深色。

(3)细胞的分裂是独立进行的，在同一分生组织中可以通过高倍显微镜观察细胞内染色体的存在状态，判断处于不同分裂时期的细胞。 2． 方法步骤

易错 观察细胞有丝分裂实验的6个注意点

(1)取材时，剪取根尖应为2～3 mm ，过长会包括伸长区，无细胞分裂。 (2)解离时间不宜过长，否则根尖细胞的结构会遭到破坏。

(3)漂洗是为洗去细胞内部的盐酸，因此要保证足够的时间，否则会影响对染色体(质)的染色。 (4)压片时要掌握好力度，过轻，细胞分散不开；过重，会压坏玻片。

(5)显微镜下观察到的都是死细胞，不能观察到有丝分裂的动态变化，若视野中找不到某一时期的细胞，可通过移动玻片在邻近的区域中寻找。

(6)在显微镜下观察到间期的细胞数目最多，因为间期历时最长。

1．图甲中，ab表示一个细胞周期，cd表示另一个细胞周期；按箭头方向图乙表示细胞周期。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B→A时期的细胞可进行DNA复制

C．处于图甲、图乙各时期的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

2．如图为某种植物根尖细胞分裂过程中染色质与染色体规律性变化的模式图。下列相关判断正确的是( )

A．①→②过程是有丝分裂间期，此时细胞内核膜解体、核仁消失

B．低温处理导致④→⑤过程中染色单体不分开使染色体数目加倍

C．⑤→⑥过程发生在有丝分裂后期，细胞中的染色体组数增加一倍

D．⑥→⑦过程中DNA解旋酶可使染色体解旋变为细丝状的染色质

3．下列有关细胞有丝分裂的叙述，正确的是( )

①在动物细胞有丝分裂间期能观察到由星射线形成的纺锤体②在植物细胞有丝分裂末期形成了赤道板

③在动物细胞有丝分裂中期，两个中心粒复制形成两组中心粒④在动物细胞有丝分裂末期，细胞膜内陷形

成两个子细胞⑤如果细胞中染色体数和核DNA分子数之比是1∶2，它一定不是高度分化的细胞

A．③⑥ B．②④ C．①⑤ D．④⑤

4．下图是同一细胞不同分裂时期的图像，据图分析，下列判断正确的是( )

A．图①②③④表示一个完整的细胞周期

B．若按分裂的先后顺序排列，应为①→④→③→②

C．该细胞图②中有中心体、线粒体和高尔基体参与活动

D．该细胞图①中有同源染色体的配对，图③过程发生了基因重组

5．在一个细胞周期中，可能发生在同一时期的变化是( )

A．DNA复制和中心粒复制 B．染色体加倍和染色单体形成

C．细胞板出现和纺锤体出现 D．着丝点分裂和同源染色体分离

6．科学家用含15N的硝酸盐作为标记物浸泡蚕豆幼苗，追踪蚕豆根尖细胞的分裂情况，得到蚕豆根尖分生区细胞连续分裂的数据如下，则下列叙述正确的是( )

A．高尔基体、线粒体、叶绿体在蚕豆根尖细胞分裂过程中活动旺盛

B．蚕豆根尖细胞的DNA分子结构稳定性最低的时期有0～2 h、19.3～21.3 h、38.6～40.6 h

C．一个细胞周期可以用0～19.3 h、19.3～38.6 h来表示

D．蚕豆根尖细胞分裂的一个细胞周期为19.3 h

7．图甲为细胞周期中每条染色体DNA含量的变化图，图乙为某二倍体生物细胞分裂的模式图，下列选项不正确的是( )

A．在de段细胞中染色体的数目减半 B．图乙有8个DNA分子、8条染色体

C．图乙细胞在图甲的对应位置是ef段 D．图乙细胞可能在图甲细胞的bc段发生了突变8．依据生理特点，鉴别一个正在进行有丝分裂的细胞是植物细胞还是动物细胞，最可靠的方法是检查它的( )

A．DNA自我复制 B．染色体着丝粒分裂 C．是否出现星射线 D．细胞质分成两部分的方式9．根据每个细胞中核DNA相对含量不同，将某种连续增殖的动物细胞归为甲、乙、丙三组，每组细胞数如图1所示。根据细胞中每条染色体的DNA含量在细胞周期中的变化绘制曲线，如图2所示。下列有关分析，不正确的是( )

A．图1中的甲组细胞全部位于图2中的DE段 B．图1中的乙组细胞全部位于图2中的AB段

C．丙组中只有部分细胞的染色体数目加倍 D．用秋水仙素处理会导致丙组细胞数增多

10．甲图为典型的细胞核及其周围部分结构示意图；乙图为有丝分裂过程中一个细胞核内DNA含量的变化曲线，则相关叙述正确的是( )

A．假设甲图代表的细胞处在细胞周期中，则甲图代表的细胞相当于乙图的cd区间

B．在细胞分裂周期中，既可消失又可重建的结构是甲图中的4、5，其消失时间是乙图的de区间

C．在细胞分裂周期中，可重建与消失的结构应为3，其重建时间为O～b或f～h，其余时间消失

D．甲图所示结构不可能代表细菌，但细菌分裂过程中也会出现DNA复制

11( )

A．四种分生组织都能产生吲哚乙酸，促进其细胞分裂

B．秋水仙素作用于b时期中的细胞，能使其染色体数目加倍

C．最好选用物种1观察有丝分裂过程，因其细胞周期最短

D．四种植物细胞周期的时间都是固定不变的

12．现有未贴标签且染色体数目相同的三个细胞有丝分裂的两个时期的6块装片，编成1～6号，且已知1号、3号为同一细胞有丝分裂的两个时期，其他4块装片分别表示另两个细胞有丝分裂的两个时期，某同学按顺序

则其中表示动物细胞有丝分裂前期与末期的装片依次是( )

A．1号、3号 B．4号、6号 C．5号、2号 D．4号、2号

13．如图甲表示某生物细胞有丝分裂的模式图，图乙表示有丝分裂过程中不同时期每条染色体上DNA含量的变化，图丙表示有丝分裂过程中某一时期染色体、染色单体和DNA的关系，据图回答：

(1)图甲中有________对同源染色体，________个染色体组，所处时期位于图乙的 ________段中，图中m 所在位置哪种细胞器较多？__________________________。

(2)细胞分裂过程中需要利用大量的胸腺嘧啶脱氧核苷酸来完成________________，此时细胞处于图乙中

______________段，若用秋水仙素作用于图乙中________段的某一时期，可使染色体数目加倍。

(3)图丙对应图乙中________段的某一时期，处于此分裂时期动植物细胞的区别主要是________形成的方式

不同。

(4)若图甲中移向细胞一极的染色体上分别有A、B、a和b四个基因，则图甲细胞的基因型可表示为

____________________，分裂后子细胞基因型为AaBb的概率为________。(不考虑基因突变)

14．如图甲表示细胞有丝分裂过程中，不同核DNA含量的细胞数目；图乙为该细胞有丝分裂示意图。请分析回答：

(1)图乙的核DNA含量对应图甲中的________。

(2)若用秋水仙素抑制纺锤体的形成，则图甲中DNA含量为4的细胞数目会________。

(3)图甲表明分裂间期比分裂期时间长，因为________________________。

15．在“观察洋葱根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验之后，不同班级的同学在一起进行交流，某同学发现，上午第一节课做实验的同学极少能观察到分裂期的细胞，而上午第三节课做实验的同学则大多数能观察到分裂期的细胞，他推测洋葱根尖细胞在一天中的某些时段分裂比较活跃，并就此展开下面的探究活动。

(1)准备：经查资料后知：25 ℃时洋葱根尖细胞周期为18小时，其中分裂期为1.5小时。所以，要准确掌

握洋葱根尖分生区细胞在不同时段的分裂状况，每次取样的时间间隔不应超过______小时。

(2)培养洋葱幼根，制作装片。制作装片的正确步骤是：________、________、________、制片。

(3)观察装片。

(4)记录观察结果。请将下列记录表中①～⑤的内容补充完整。

①______________________________________________________________________

取样时间：室温：记录人：记录时间：

(5)结果统计与分析。数据显示根尖分生区细胞大多数处于分裂间期，出现这种现象的原因是

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。