第四单元 第11讲 【高三一轮复习系列2021版步步高生物《大一轮复习讲义》】(001)

第11讲细胞的增殖

[考纲要求] 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．细胞不能无限长大

(1)实验——细胞大小与物质运输的关系

①实验原理

a．用不同大小含酚酞的琼脂块模拟不同大小的细胞。

b．用NaOH在琼脂块中扩散的体积与整个琼脂块的体积的比值模拟细胞的物质运输的效率。

②实验结果和结论

a．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相同。

b．琼脂块的表面积与体积之比随着琼脂块的增大而减小；NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随着琼脂块的增大而减小，说明琼脂块的体积越大，物质运输的效率越低。

(2)细胞不能无限长大的原因

①受相对表面积的制约：细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的物质运输的效率就越低。

②受核质比的制约：细胞核中的DNA是有限的，其能够控制的细胞质的范围有限。

2．细胞增殖

(1)概念：细胞以分裂的方式进行增殖，包括物质准备和细胞分裂整个连续的过程。

(2)方式：真核细胞：无丝分裂、有丝分裂和减数分裂；原核细胞：二分裂。

(3)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。

3．细胞周期

(1)范围：连续进行有丝分裂的细胞才有细胞周期。

(2)概念：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。一个细胞周期包括两个阶段：分裂间期和分裂期，分裂间期完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，为分裂期进行活跃的物质准备，同时细胞有适度的生长。

(3)细胞周期的表示方法

方法名称表示方法用字母表示

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

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，C组细胞多数处于分裂期，A

组细胞为细胞分裂结束形成的子细胞和未进行DNA复

制的细胞

(4)细胞周期的特点：不同种类细胞的细胞周期不一定相同，分裂间期与分裂期所占比例也不一定相同。

教材拾遗(1)多细胞生物体体积的增大，既靠细胞生长增大细胞的体积，还要靠细胞分裂增加细胞的数量。(P110正文第一段)

(2)细胞体积并不是越小越好，因为遗传物质、酶和各种细胞器都需要一定的容纳空间。(P111批判性思维)

(3)减数分裂是一种特殊方式的有丝分裂。减数分裂过程中DNA分子只复制一次，而细胞连续分裂两次，因此进行减数分裂的细胞无细胞周期。(P112知识链接)

(4)无丝分裂：无丝分裂是真核细胞的增殖方式，分裂过程中不出现纺锤丝和染色体的变化，但是也有DNA分子的复制和分配。(P114正文第一段)

(1)细胞越小，相对表面积也越小，这样有利于提高物质运输效率(×)

(2)同一生物体器官的大小主要取决于细胞数量的多少(√)

(3)同一生物的不同组织细胞都具有细胞周期(×)

(4)任何具有分裂能力的细胞都具有细胞周期(×)

(5)洋葱的表皮细胞比分生区细胞的增殖周期长(×)

(6)多细胞生物体的生长依赖于细胞的生长和细胞的增殖(√)

易错警示(1)模拟细胞大小与物质运输的关系实验中，NaOH在每一琼脂块内扩散的速度相同，但是运输的效率不同。

(2)原核生物只能进行二分裂，二分裂不是无丝分裂。

(3)减数分裂和无丝分裂没有细胞周期，高度分化的成熟细胞也没有细胞周期。

(4)蛙的红细胞能进行无丝分裂，哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核，不能分裂。

考向一细胞的分裂方式和周期性的分析

1．分裂间期的物质变化

G1期：又称DNA合成前期，主要进行RNA和有关蛋白质(如DNA聚合酶等)的合成，为S 期DNA的复制做准备。

S期：又称DNA合成期，主要进行DNA的复制。

G2期：又称DNA合成后期，发生的是有丝分裂所必需的一些蛋白质的合成。

2．细胞分裂后产生的子细胞有三种去向

(1)持续分裂：始终处于细胞周期中，如部分造血干细胞、卵裂期细胞、癌细胞、根尖分生区细胞、茎形成层细胞、芽生长点细胞等。

(2)暂不分裂：暂时脱离细胞周期，但仍具有分裂能力，在一定条件下可回到细胞周期中，如肝脏细胞、T细胞、B细胞、记忆细胞等。

(3)永不分裂：永远脱离细胞周期，处于分化状态直到死亡，如肌纤维细胞、神经细胞、浆细胞、叶肉细胞、洋葱鳞片叶表皮细胞、根尖成熟区细胞等。

3．与细胞周期相联系的知识

(1)基因突变：在细胞分裂间期的S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)染色体变异：在细胞分裂期的前期，秋水仙素或低温都可抑制纺锤体的形成，引起细胞内染色体数目加倍，继续进行有丝分裂，可出现多倍体植株。

(3)细胞癌变：用药物作用于癌细胞，在分裂间期，DNA不能复制，可抑制癌细胞的增殖。

(4)免疫：在淋巴因子的作用下，被抗原刺激后的B细胞将进入细胞周期迅速分裂，使细胞周期缩短。

1．(2019·北师大广东石竹附校第一次月考)下列关于细胞周期的说法，正确的是() A．人体成熟的红细胞产生后立即进入下一个细胞周期

B．机体内所有的体细胞都处于细胞周期中

C．细胞周期由前期、中期、后期、末期组成

D．细胞种类不同，细胞周期持续的时间一般不同

答案 D

解析人体成熟的红细胞已经高度分化，不能再进行细胞分裂，A错误；只有连续分裂的细胞才具有细胞周期，并不是所有体细胞都有细胞周期，B错误；细胞周期包括分裂间期和分裂期，分裂期包括前期、中期、后期和末期，C错误；不同种类的细胞，细胞周期持续的时间一般不同，D正确。

2．(2019·四川成都石室中学高三入学考)科学家用被32P标记的磷酸盐溶液浸泡蚕豆幼苗，追踪蚕豆根尖细胞分裂情况，得到蚕豆根尖分生区细胞连续分裂数据如图所示，以下说法正确的是()

A．蚕豆根尖细胞分裂的细胞周期为19.3 h，a→c表示一个细胞周期

B．用含32P的磷酸盐溶液主要是标记蚕豆幼苗细胞中的蛋白质和DNA

C．在a→b时期内，完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成

D．显微镜观察分生区细胞，绝大多数是处于b→c期

答案 D

解析一个完整的细胞周期是从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，a→c不能