2024届高考一轮复习生物教案(新教材人教版鲁湘辽)：细胞的增殖

第1课时 细胞的增殖 课标要求 描述细胞通过不同的方式进行分裂，其中有丝分裂保证了遗传信息在亲代和子代细胞中的一致性。

考点一 细胞增殖和细胞周期1．细胞增殖(1)概念：细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程。

(2)意义：是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。

①单细胞生物：通过细胞增殖而繁衍。

②多细胞生物：从受精卵开始，要经过细胞增殖和分化逐渐发育为成体。

生物体内不断地有细胞衰老、死亡，需要通过细胞增殖加以补充。

(3)过程：包括物质准备和细胞分裂两个相连续的过程。

2．细胞周期 (1)前提条件：连续分裂的细胞。

(2)时间⎩⎪⎨⎪⎧起点：一次分裂完成时终点：下一次分裂完成时 (3)图示含义(4)分裂间期与分裂期的联系：分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备，完成DNA 分子的复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度的生长。

(5)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的比例也不同。

源于必修1 P115“思维训练”：(1)细胞越大，细胞的表面积与体积的比值越小。

(2)从物质运输的效率看，细胞不能太大的原因是细胞越大，表面积与体积的比值越小，物质运输的效率就越低。

(3)细胞体积是不是越小越好？并说明原因。

提示不是，因为细胞中众多的必需物质和细胞器，都需要一定的容纳空间。

细胞周期可分为分裂间期和分裂期(M期)，根据DNA合成情况，分裂间期又分为G1期、S 期和G2期。

为了保证细胞周期的正常运转，细胞自身存在着一系列监控系统(检验点)，对细胞周期的过程是否发生异常加以检测，部分检验点如下图所示。

只有当相应的过程正常完成，细胞周期才能进入下一个阶段运行。

为研究某一时期细胞的代谢、增殖或凋亡，常采取一些方法使细胞群体处于细胞周期的同一时期，这就是细胞同步化技术。

(1)与G1期细胞相比，G2期细胞中染色体及核DNA数量的变化是染色体数目不变，核DNA 数目加倍。

(2)以下是能够实现动物细胞周期同步化的三种方法。

①在细胞快速增殖的培养液中添加适量的DNA合成抑制剂，主要激活检测点2，处于G2、M期的细胞不受影响而继续细胞周期的运转，最终细胞会停滞在细胞周期的S期，以达到细胞周期同步化的目的。

②在细胞快速增殖期的培养液中添加适量的秋水仙素，抑制纺锤体形成，主要激活检验点4，使细胞停滞于中期，即可实现细胞周期同步化。

经处理的细胞染色体数目加倍，该物质起作用的时期是细胞分裂的前期。

③培养液中缺少血清可以使细胞周期停滞在间期(填“间期”或“分裂期”)，以实现细胞周期同步化。

1．下列关于细胞周期的说法，错误的是()A．通常不同物种的细胞周期长度不同B．有分裂能力的细胞不一定都有细胞周期C．细胞周期会受到环境因素的影响D．观察有丝分裂应选择细胞周期长的材料答案 D解析不同物种的细胞周期的长短主要受基因控制，此外还受温度等外界条件的影响，不同物种的细胞所含有的基因不同，因此不同物种的细胞周期长度不同，细胞周期会受到环境因素的影响，A、C正确；只有连续进行分裂的细胞才具有细胞周期，因此具有分裂能力的细胞不一定都有细胞周期，B正确；细胞有丝分裂过程中，分裂期时间越长，占细胞周期的比例越大，观察到分裂期的细胞数越多，因此观察有丝分裂应选择细胞分裂期比例大的材料，D错误。

2．(不定项)真核细胞中的细胞周期蛋白A可促进DNA的复制，细胞中某种特异性siRNA(一种双链RNA)可以导致翻译细胞周期蛋白A的mRNA降解。

下列分析错误的是() A．这种特异性siRNA内含有氢键B．这种特异性siRNA会使细胞周期加快C．细胞周期蛋白A可能需通过核孔进入细胞核发挥作用D．细胞周期蛋白A的合成会受此种特异性siRNA的影响答案 B归纳提升具有细胞周期的前提条件(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。

如下图中甲细胞就无细胞周期，而乙细胞进行连续的细胞分裂，具有细胞周期。

(2)生物体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)。

考点二有丝分裂的过程1．高等植物细胞的有丝分裂时期图示主要变化特征前期①染色质丝螺旋缠绕，缩短变粗，成为染色体。

每条染色体包括两条由一个共同的着丝粒连接着的并列的姐妹染色单体；②核仁逐渐解体，核膜逐渐消失；③细胞两极发出纺锤丝，形成一个梭形的纺锤体；④染色体散乱分布于纺锤体中央中期①纺锤丝牵引染色体运动，使其着丝粒排列在赤道板上；②染色体形态比较稳定，数目比较清晰，便于观察后期①每个着丝粒分裂成两个，姐妹染色单体分开，染色体数目加倍；②染色体在纺锤丝的牵引下移向细胞两极，细胞的两极各有一套形态和数目完全相同的染色体末期①染色体变成染色质丝，纺锤丝消失；②核膜、核仁出现，形成两个新的细胞核；③赤道板位置出现细胞板并逐渐扩展形成新的细胞壁2.动植物细胞有丝分裂的异同时期植物细胞有丝分裂动物细胞有丝分裂间期无中心粒的倍增(低等植物细胞除外) 完成中心粒的倍增前期细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体中心粒移到细胞两极，并发出星射线形成纺锤体末期细胞板扩展为细胞壁，分割细胞质细胞膜从细胞的中部向内凹陷，缢裂细胞质3.有丝分裂的意义将亲代细胞的染色体经过复制(关键是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的稳定性。

4．无丝分裂(1)特点：分裂过程中不会出现染色体和纺锤丝的变化。

(2)过程①细胞核先延长，核的中部向内凹陷，缢裂成两个细胞核。

②整个细胞从中部缢裂成两部分，形成两个子细胞。

(3)实例：蛙的红细胞的无丝分裂。

1．赤道板和细胞板的区别是什么？提示赤道板是一个假想的结构，类似于地球赤道，是一个位置；而细胞板出现在植物细胞有丝分裂末期，向四周扩展形成新的细胞壁，细胞板是真实存在的结构。

2．遗传信息的转录过程一般不发生在分裂期，原因是什么？提示分裂期时染色体高度螺旋化，DNA不容易解旋进行转录。

3．有丝分裂后期着丝粒的分裂是不是纺锤丝牵引的结果？如何验证你的结论？提示不是。

用秋水仙素处理分裂中的细胞，抑制纺锤体形成，后期染色体的着丝粒仍可以分裂，从而使细胞中染色体数目加倍，这就说明着丝粒分裂不是纺锤丝牵引所致。

3．下图表示一个细胞分裂过程中染色体变化的不同情况。

在整个细胞周期中，染色体的变化顺序是()A．①④⑤③②B．②③①④⑤C．①⑤④③②D．⑤④③②①答案 C解析图①为分裂间期，图②为末期，图③为后期，图④为中期，图⑤为前期，故在整个细胞周期中，染色体的变化顺序为①⑤④③②，C正确。

4．某同学观察根尖有丝分裂实验后，绘制的各时期细胞图如下所示。

下列叙述错误的是()A．有丝分裂的细胞出现的先后顺序是①⑤②③B．图中M为细胞板、N为核仁、P为星射线C．细胞分裂过程中，核DNA的复制与染色体复制是同步进行的D．细胞④内有蛋白质的合成，且合成场所为一种无膜结构的细胞器答案 B解析有丝分裂的过程包括①前期、⑤中期、②后期、③末期，A正确；因图示为根尖细胞的有丝分裂，所以纺锤体是由细胞两极发出的纺锤丝形成的，图中P为纺锤丝，B错误；染色体主要由DNA和蛋白质组成，核DNA的复制与染色体复制同步进行，C正确；细胞④对应的时期为有丝分裂前的间期，该时期的最大特点是完成DNA的复制以及有关蛋白质的合成，蛋白质的合成场所是核糖体，核糖体没有膜结构，D正确。

5．在高等动物体内，某些迅速增殖的组织，如口腔上皮细胞、伤口附近的细胞等可以通过无丝分裂的方式形成新细胞。

下列有关无丝分裂的叙述，错误的是()A．分裂过程中不出现纺锤丝B．不存在遗传物质的复制过程C．蛙的红细胞可通过无丝分裂增殖D．分裂过程中不出现染色体的变化答案 B解析无丝分裂的特点是分裂过程中没有纺锤丝和染色体的变化，A、D正确；无丝分裂过程中有遗传物质DNA的复制和平均分配，B错误。

1．(2021·全国乙，1)果蝇体细胞含有8条染色体。

下列关于果蝇体细胞有丝分裂的叙述，错误的是()A．在间期，DNA进行半保留复制，形成16个DNA分子B．在前期，每条染色体由2条染色单体组成，含2个DNA分子C．在中期，8条染色体的着丝粒排列在赤道板上，易于观察染色体D．在后期，成对的同源染色体分开，细胞中有16条染色体答案 D解析已知果蝇体细胞含有8条染色体，每条染色体上有1个DNA分子，共8个DNA分子，在间期，DNA进行半保留复制，形成16个DNA分子，A正确；间期染色体已经复制，故在前期每条染色体由2条染色单体组成，含2个DNA分子，B正确；在中期，8条染色体的着丝粒排列在赤道板上，此时染色体形态固定、数目清晰，易于观察染色体，C正确；有丝分裂后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，染色体数目加倍，由8条变成16条，同源染色体不分离，D错误。

2．(2018·全国Ⅰ，4)已知药物X对细胞增殖有促进作用，药物D可抑制药物X的作用。

某同学将同一瓶小鼠皮肤细胞平均分为甲、乙、丙三组，分别置于培养液中培养，培养过程中进行不同的处理(其中甲组未加药物)，每隔一段时间测定各组细胞数，结果如图所示。

据图分析，下列相关叙述不合理的是()A．乙组加入了药物X后再进行培养B．丙组先加入药物X，培养一段时间后加入药物D，继续培养C．乙组先加入药物D，培养一段时间后加入药物X，继续培养D．若药物X为蛋白质，则药物D可能改变了药物X的空间结构答案 C解析根据图示，相同时间内，乙和丙两组中的细胞数目都大于甲组，由于甲组未加药物，且药物X对细胞增殖有促进作用，所以甲组为对照组，乙组和丙组为加入药物X组，丙组后半段的细胞数目低于乙组，药物D可抑制药物X的作用，说明丙组培养一段时间后又加入了药物D，因此乙组加入了药物X，丙组先加入药物X，后加入药物D，故A、B正确，C错误；若药物X为蛋白质，药物D可抑制药物X的作用，因此D可能改变了药物X的空间结构，使得药物X失去活性，D正确。

3．(2020·浙江1月选考，16)下列关于用不同方法处理与培养小鼠骨髓细胞的叙述，正确的是()A．用缺乏营养物质的培养液培养，会使M期细胞减少B．用蛋白质合成抑制剂处理，不影响G1期细胞进入S期C．用促进细胞分裂的试剂处理，G2期细胞中染色体数目增加D．用仅含适量3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷的培养液培养，S期细胞的数量增加答案 A4．(2022·浙江1月选考，18)某多细胞动物具有多种细胞周期蛋白(cyclin)和多种细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK)，两者可组成多种有活性的CDK－cyclin复合体，细胞周期各阶段间的转换分别受特定的CDK－cyclin复合体调控。

细胞周期如图所示，下列叙述错误的是()A．同一生物个体中不同类型细胞的细胞周期时间长短有差异B．细胞周期各阶段的有序转换受不同的CDK－cyclin复合体调控C．抑制某种CDK－cyclin复合体的活性可使细胞周期停滞在特定阶段D．一个细胞周期中，调控不同阶段的CDK－cyclin复合体会同步发生周期性变化答案 D解析同一生物个体中不同类型细胞的细胞周期的持续时间一般不同，A正确；根据题意“细胞周期各阶段间的转换分别受特定的CDK－cyclin复合体调控”，可知细胞周期各阶段的有序转换受不同的CDK－cyclin复合体调控，因此抑制某种CDK－cyclin复合体的活性可使各阶段之间的转化受抑制，从而使细胞周期停滞在特定阶段，B、C正确；由于一个细胞周期中，不同阶段的变化不是同步的，因此调控不同阶段的CDK－cyclin复合体不会同步发生周期性变化，D错误。