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2014高考生物一轮复习课高考生物一轮复习课件件第四单元细胞的生命历程第四单元细胞的生命历程第一讲细胞的增殖第一讲细胞的增殖 必修一必修一知识内容考纲要求细胞的生长和增殖的周期性细胞的无丝分裂和有丝分裂模拟探究细胞表面积与体积的关系实验探究观察细胞的有丝分裂实验探究知识点一：细胞增殖的方式、意义及细胞周期1细胞不能无限长大判断正误(1)细胞体积越大，其相对表面积越大，物质运输效率就越高。()(2)细胞表面积与体积的关系是限制细胞无限长大的重要因素。()(3)细胞核占细胞体积的相对比值也是限制细胞长大的因素。()(4)生物体由小长大的原因主要是由于细胞体积增大。()(2)细胞周期细胞类型：的细胞。持续时间：从开始，到下一次分裂完成时为止。有丝分裂有丝分裂减数分裂减数分裂连续分裂连续分裂一次分裂完成时一次分裂完成时阶段划分：和分裂期。意义亲代细胞的 经过复制后精确地平均分配到两个子细胞中，保持了细胞的亲子代间的稳定性。分裂间期分裂间期不同不同分裂间期分裂间期染色体染色体遗传性状遗传性状1.细胞越小，细胞相对表面积就越大，物质运输效率就越高，那么细胞是不是越小越好？提示：不是。细胞的大小受细胞核的控制，细胞内要有完成各项生命活动所必不可缺少的结构和物质，这必须占有一定的空间，因此，细胞不是越小越好。1模拟探究细胞大小和物质运输效率的关系(1)原理用含有酚酞的琼脂块模拟细胞，以NaOH溶液模拟被细胞吸收的物质。由于酚酞遇NaOH显紫红色，可以通过测量NaOH扩散进入琼脂块“细胞”的深度，获得相应数据，从而计算、比较不同体积琼脂块“细胞”吸收物质的速率，进而探究细胞表面积与体积之比与物质运输效率的关系。(2)探究过程制备琼脂块：用塑料餐刀将琼脂块切成三块边长分别为3 cm、2 cm、1 cm的正方体。浸泡：将3块琼脂块放在烧杯内，加入质量分数为0.1%的 NaOH溶液，将琼脂块淹没，浸泡10分钟。用塑料勺 不时翻动琼脂块。(注意：不要用勺子将琼脂块切开或挖动其表面 切割：戴上手套，用塑料勺将琼脂块从NaOH溶液中取出 来，用纸巾把它们吸干，用塑料刀把琼脂块切成 两半。测量、记录、计算：观察切面，测量每一块上NaOH扩散的 深度，记录测量结果，进行计算，并填表。(3)模拟实验的结论细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞物质运输的效率就越低细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大。(4)制约细胞体积增大的因素归纳细胞的表面积与体积的关系：细胞体积越小，其相对表面积(表面积与体积之比)就越大，细胞与周围环境交换物质能力就越大。细胞核和细胞质的体积有一定的比例关系：一个核内所含的遗传信息是一定的，控制细胞活动也就有一定的限度，这就决定了细胞体积不能够太大。如果细胞太大，细胞核的“负担”就过重，影响了细胞的正常生理功能。2细胞周期的不同表示方法 (1)只有连续分裂的细胞才有细胞周期，如植物茎的形成层细胞，根尖分生区细胞，动物皮肤生发层细胞。(2)高度分化的细胞，如神经细胞、表皮细胞等没有细胞周期。(3)发生减数分裂的细胞无细胞周期。(4)分裂后产生的子细胞有三种去路：继续分裂、暂不分裂和进行细胞分化。1细胞相对表面积、细胞对外的物质交换速率和细胞新陈代谢强度之间的关系正确的是()A细胞的相对表面积越大，物质交换速率越快，细胞新陈代谢越旺盛B细胞的相对表面积越大，物质交换速率越慢，细胞新陈代谢越缓慢C细胞的相对表面积越小，物质交换速率越快，细胞新陈代谢越缓慢D细胞的相对表面积越小，物质交换速率越慢，细胞新陈代谢越旺盛解析：细胞要通过它的表面不断地和周围环境或邻近的细胞进行物质交换，这样它就必须有足够的表面积，否则它的代谢作用就很难进行。当细胞生长、体积逐步增大时，细胞的表面积和体积的比例(即相对表面积)会变得越来越小，导致表面积相对不足，使细胞内部和外界的物质交换适应不了细胞的需要，代谢缓慢。答案：A2下图A表示细胞进行有丝分裂的一个细胞周期所用的时间，图B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(多选)()A一个细胞周期是指乙乙的全过程B在高等植物细胞内，两组中心体之间发射出星射线形成纺锤体发生在甲乙过程Cc、d两段都要消耗ATPDb段的主要变化是DNA的复制及有关蛋白质的合成解析：高等植物细胞内不存在中心体；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的复制和蛋白质的合成，d段消耗ATP用于染色体的移动；b段是分裂期，不存在DNA的复制。答案：AC知识点二：有丝分裂与无丝分裂1有丝分裂过程连线2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相同点分裂过程基本相同；染色体的行为、形态、数目的变化规律相同；分裂间期都完成了 的复制；分裂期实现染色体平均分配到两个子细胞中不同点前期纺锤体的形成方式不同 发出纺锤丝 发出星射线末期细胞分裂方式不同 形成细胞壁 向内凹陷使细胞缢裂染色体染色体中心粒中心粒细胞板细胞板细胞两极细胞两极细胞膜细胞膜3.细胞的无丝分裂(1)过程：延长核中央，成两个细胞核整个细胞向中央凹陷 成两个子细胞。(2)特点：没有出现和 的变化。(3)实例：。细胞核细胞核向内凹进向内凹进缢裂缢裂缢裂缢裂纺锤丝纺锤丝染色体染色体蛙的红细胞蛙的红细胞2.大肠杆菌等原核细胞可否进行无丝分裂？为什么？提示：不可。无丝分裂是真核细胞的分裂方式之一，它涉及“核延长，缢裂”等行为，原核细胞无细胞核，不发生无丝分裂。有丝分裂过程中相关结构和数目的规律性变化1细胞周期中几种细胞结构的变化(1)纺锤体的变化：形成(前期)解体(末期)(2)核膜、核仁的变化：解体(前期)重建(末期)(3)中心体变化规律(动物细胞、低等植物细胞)复制分开移向两极平均进入子细胞 (间期)(前期)(末期)12个 2个 1个(4)染色体行为变化规律巧记速记：各期特点：间期复制合成非等闲 前期膜仁消失两体显 中期形定数清赤道板 后期点裂数增两极移 末期三现两消分裂完2与细胞有丝分裂有关的细胞器及相应的生理作用细胞器细胞类型作用时期生理作用核糖体动物、植物整个时期各种蛋白质的合成中心体动物、低等植物前期纺锤体的形成高尔基体植物末期细胞壁的形成线粒体动物、植物整个时期提供能量3.DNA、染色体、染色单体、同源染色体对数、染色体组数的变化(以二倍体生物的一个细胞为例)间期前期中期后期末期DNA数(2C)2C4C4C4C4C4C2C染色体数(2N)2N2N2N4N4N2N染色单体数04N 4N4N00同源染色体对数NNN2N 2NN染色体组数2224424.DNA、染色体、每条染色体上的DNA含量的变化曲线(1)ab、lm的变化原因都是DNA分子复制。(2)gh、no变化的原因都是着丝点分裂，姐妹染色单体分开，形成子染色体。(3)cd、no的变化很相似，但时期不同。(1)观察染色体最好的时期是中期。(2)染色单体形成于间期，出现于前期，消失于后期。(3)有丝分裂全过程各个时期始终有同源染色体存在，但不配对也不分开。(4)赤道板与细胞板的区别：赤道板不是细胞结构，是一假想平面，在光学显微镜下看不到；细胞板是一真实结构，光学显微镜下能看到，出现在植物细胞有丝分裂的末期。3下图中，甲、乙、丙是不同生物细胞有丝分裂图，据图回答下列问题：(1)甲图表示的是动物细胞还是植物细胞？_，理由是a._，b._。该细胞所处的分裂时期是_，判断依据是_。该细胞中染色体数目有_条，DNA分子有_个。该细胞有丝分裂的结果是形成_个子细胞，每个子细胞中染色体数目有_条。(2)乙图细胞处于_期。判断依据是_ _。(3)丙图表示的是_细胞的有丝分裂。判断依据是_。该细胞处于分裂_期。解析：(1)甲图所示细胞中有细胞壁，无中心体，因此可以确定甲图表示的是植物细胞；细胞中出现了纺锤体，染色体散乱的排在纺锤体的中央，故可判断为前期。(2)乙图姐妹染色单体分开成为两条染色体，染色体向两极移动，故为有丝分裂后期。(3)丙图细胞中有中心体，且细胞膜从中部向内凹陷，故可判断为动物细胞的有丝分裂后期。答案：(1)植物细胞有细胞壁无中心体有丝分裂前期核仁、核膜逐渐消失，染色体散乱地排在细胞内，纺锤丝形成纺锤体612两6(2)有丝分裂后着丝点一分为二，姐妹染色单体分开成为两条染色体(3)动物由中心体发出星射线形成纺锤体且细胞膜从中部向内凹陷后4(2013大连双基测试)下图是某二倍体动物的几个细胞分裂示意图，据图判断错误的是()A若按分裂的先后顺序排列，应为B图到构成了一个完整的细胞周期C正常情况下，图所示细胞两极染色体形态和数目相同D图所示时期是观察染色体形态和数目的最佳时期解析：由图示可知，是有丝分裂末期，是有丝分裂间期，是有丝分裂中期，是有丝分裂的后期，因此细胞分裂先后的顺序是；图示缺乏细胞分裂的前期，因此图到不能构成一个完整的细胞周期；图是有丝分裂的后期，细胞两极染色体形态和数目相同；图是有丝分裂中期，是观察染色体形态和数目的最佳时期。答案：B(2012上海高考)由细胞形态判断，下列细胞中最可能连续分裂的是细胞周期 解析：本题主要考查细胞分化与细胞分裂之间相互关系的知识。A是精子、C是肌细胞、D是神经细胞，均是已分化的细胞，丧失了分裂能力。而B所示的细胞从形态上看，仍处于原始状态，没有分化，可连续分裂。答案：B“细胞周期”应具备的条件(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，它们就没有细胞周期。(2)生物体有细胞周期的细胞包括：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)。(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。(2010海南高考)有关动物细胞有丝分裂的叙述，正确的是A细胞板在细胞有丝分裂末期形成B同源染色体配对通常发生在分裂前期C在分裂末期，细胞膜内陷形成两个子细胞D在分裂中期，两个中心粒复制形成两组中心粒细胞的有丝分裂 解析：植物细胞有丝分裂末期会形成细胞板，动物细胞有丝分裂末期细胞膜内陷缢裂成两个子细胞，所以A错误、C正确；同源染色体配对发生在减数第一次分裂的前期，不能发生在有丝分裂中，B错误；两个中心粒复制形成两组中心粒发生在细胞分裂的间期，D错误。答案：C 动植物细胞有丝分裂的异同点 项目不同点相同点间期：中心体复制前期：纺锤体形成机制末期：细胞分裂方式间期分裂期植物细胞无两极纺锤丝纺锤体细胞板细胞壁分裂细胞(质)动物细胞有两组中心粒(间期复制)星射线纺锤体细胞膜中央内陷缢裂细胞(质)染色体完成复制染色体平均分配(2012山东高考)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观察植物细胞的有丝分裂 解析：本题主要考查观察植物根尖分生组织细胞有丝分裂实验的相关知识。在观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂的实验中，盐酸和酒精混合液作为解离液主要起解离作用，其目的是使细胞分散开，A错误；常用龙胆紫或醋酸洋红等碱性染料对染色体进行染色，而吡罗红(派洛宁)的作用是对RNA进行染色，B错误；制片后的细胞已经死亡，所以处于分裂末期的细胞内细胞板不会继续向四周扩展形成新的细胞壁，C错误；该实验中可根据细胞内染色体的存在状态判断有丝分裂的各个时期，D正确。答案：D (1)教材中观察植物细胞有丝分裂的实验所选取的材料是洋葱根尖，但只有观察到分生区的细胞才能看到有丝分裂不同时期的细胞。右图表示根尖的结构示意图，由此可以看出，分生区只是根尖的一部分，所以在该实验中要正确选择观察的部位。(2)观察细胞有丝分裂，我们不能看到一个细胞的连续变化，是因为解离时细胞已被杀死。(3)间期历时最长，所以观察细胞有丝分裂装片时，大多数细胞处于间期。制作并观察植物细胞的有丝分裂的临时装片1实验原理(1)植物的分生组织细胞有丝分裂较为旺盛。(2)有丝分裂各个时期细胞内染色体行为变化不同，根据各个时期内染色体的变化情况，识别该细胞处于有丝分裂的哪个时期。(3)细胞核内的染色体(质)易被碱性染料着色。(4)盐酸使植物细胞之间的果胶质层松散，用盐酸处理植物的根尖，可以使根尖细胞彼此分开。2实验流程图示3实验注意事项(1)解离完一定要漂洗，目的是洗去多余的盐酸，防止解离过度和影响染色。(2)将染色质和染色体染色，时间不要太长，12 min。(3)加盖玻片时，注意防止产生气泡。(4)用显微镜观察装片时，要遵循“先低后高”的原则。(5)观察时应先找到呈正方形的分生区细胞，观察时，要注意边观察边移动装片，观察有丝分裂各个时期。(6)在观察装片时，装片的移动方向与物像的移动方向相反。以下是与“观察植物细胞的有丝分裂”实验有关的内容。(1)在高等植物细胞中，有丝分裂常见于根尖、芽尖等_细胞。制作植物根尖细胞有丝分裂装片的流程为_。(2)如上图为普通光学显微镜观察到的某植物根尖细胞有丝分裂过程中的两个视野，其中细胞甲为主要观察对象，若要由视野A变为视野B时，有关操作过程中的正确顺序是_。(用下列供选的序号填写：转动粗准焦螺旋转动细准焦螺旋调节光圈转动转换器向左下方移动装片向右上方移动装片)(3)上述视野中甲细胞细胞核中的DNA、染色体和染色单体的数目比例为_。(4)洋葱根尖中有一些细胞正在分裂，在制作洋葱根尖玻片标本的过程中，这些细胞停止分裂是在()A解离时期B漂洗时期C染色时期 D压片时期(5)在“观察植物细胞有丝分裂”实验中，13组同学在剪取洋葱根尖后立即进行的操作步骤如下表，请据表回答下面的问题。注“”表示已操作，“”表示未进行该操作。组别操作步骤解离漂洗染色制片观察12313组同学观察到的实验结果分别是_ _。A染色体未染上颜色，无法看清B细胞重叠，看不到染色体C染色体染上颜色，清晰可见D染色体着色很浅，模糊不清(6)观察装片时，处于什么时期的细胞最多？解析：有丝分裂常发生于分生区细胞中，图中AB宜将装片向左下方移动，并换用高倍镜，在制片过程的解离时期，因解离液的作用，细胞被杀死。(5)中第1组同学制作装片时未解离，细胞重叠，影响观察。第2组同学未漂洗，解离过度，染色后细胞内着色范围广，染色体着色很浅，模糊不清。第3组同学未染色观察不到染色体的存在。答案：(1)分生区解离漂洗染色制片(2)(3)212(4)A(5)BDA(6)分裂间期(1)根尖培养：培养时应经常换水，防止根细胞长期缺氧进行厌氧呼吸，产生酒精，使根细胞中毒、腐烂。(2)取材：剪取生长旺盛、常有分生区的根尖，长度23 mm，同时注意剪取的时间，一般在上午10时至下午2时之间，此时分生区细胞分裂旺盛。(3)步骤：先漂洗再染色，两步骤不能颠倒。(4)观察：先在低倍镜下找到分生区细胞，其特点是：呈正方形，排列紧密；再换用高倍镜，若找到长形细胞，则观察的是不再分裂的伸长区细胞；观察到不同时期的细胞数目多少反映出各时期经历时间的长短间期最长，故观察的细胞最多；观察不到动态分裂过程，细胞解离后已被杀死，因此要通过移动装片寻找不同时期的细胞分裂图像；同一视野可以看到不同分裂时期的细胞图像，说明同一个体各个细胞分裂不同步。1(2012海南高考)在某植物根尖每个处于有丝分裂后期的细胞中都有40条染色体。下表中，能正确表示该植物减数第二次分裂中期和后期每个细胞中染色体数目和染色单体数目的是()减数第二次分裂中期减数第二次分裂后期染色体/条染色单体/条染色体/条染色单体/条甲10202010乙1020200丙20402010丁2040400A.甲B乙C丙 D丁解析：本题考查有丝分裂过程中染色体数目变化的相关知识。由某植物根尖每个处于有丝分裂后期的细胞中都有40条染色体，可知该植物体细胞中染色体数应为20条(10对)。减数第二次分裂中期由于同源染色体已经分离，此时的细胞中应含有10条染色体，包括20条染色单体；减数第二次分裂后期由于染色单体的着丝点分裂，姐妹染色体分离，但细胞尚未分裂，此时细胞中应含有20条染色体。答案：B2(2012江苏高考)下列关于“观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂”的叙述，错误的是()A解离和压片都有利于根尖分生区细胞分散B先用低倍镜找到分生区细胞，再换用高倍镜观察C显微镜下绝大多数细胞中能观察到染色体D探究有丝分裂日周期性可为实验取材时机提供依据解析：解离的目的是便于组织细胞相互分离，它是通过压片操作使细胞分散的前提；观察装片时应先用低倍镜找到分生区细胞，再换用高倍镜观察；只有分裂期细胞中才出现染色体形态，但因分裂期时间较短，处于此期的细胞数较少；探究有丝分裂的日周期性，可以选择在细胞分裂较旺盛期取材，保证较好的实验效果。答案：C3(2011上海高考)如图为同一植物细胞处在有丝分裂两个不同时期的模式图，下列表述错误的是()Aa结构主要由纤维素和果胶组成Bb表示细胞膜，c表示细胞核Cd结构的形成需要高尔基体的参与De的蛋白质成分是在G2期合成的解析：由图可知a为植物细胞的最外层结构，故为主要由纤维素和果胶组成的细胞壁；细胞膜与细胞壁在生活状态下是紧贴在一起的，故b表示核膜，c表示核仁；细胞板逐渐形成细胞壁，此过程与高尔基体密切相关。答案：B4(2012上海高考)回答下列有关细胞的问题。表数据为实验测得体外培养的某种细胞的细胞周期各阶段时间(单位：小时)周期G1SG2M合计时长(h)1073.51.522(1)在图中绘出该种细胞的细胞周期曲线图并注明各期名称(假设体细胞DNA相对含量为2C)。(2)若在上述细胞的培养液中加入过量的DNA合成抑制剂，处于_期的细胞立刻被抑制，再培养_小时，则其余细胞都将被抑制在G1/S期交界处；去除抑制剂，更换新鲜培养液，细胞将继续沿细胞周期运行，在所有细胞达到_期终点前，再加入DNA合成抑制剂，则全部细胞都被阻断在G1/S期交界处，实现细胞周期同步化。(3)S期的启动需要一种蛋白质分子作为启动信号，这种蛋白质在S期之前合成并存在于S期全过程中。若将S期和G1期细胞融合，则G1期细胞核进入S期的时间将_。(4)在电镜下观察处于M期的细胞，可见纺锤体由细胞两极的_发出。在M期中消失又出现的细胞结构是_。解析：在细胞周期中，G1期主要进行RNA和蛋白质的合成，为S期的DNA合成做准备；S期主要进行DNA合成；G2期DNA合成结束，为细胞分裂做准备。因此，在细胞培养液中，若加入过量的DNA合成抑制剂，则处于S期的细胞因DNA合成受阻而处于抑制状态；消除抑制剂后，细胞分裂则正常进行；若将S期与G1期细胞融合，由于S期细胞中含有启动蛋白(启动信号)，则G1期细胞核进入S期的时间将提前；在电镜下观察处于分裂期(M期)的细胞，前期可见由中心体发出的纺锤丝，此时核膜、核仁消失，末期核膜、核仁重新出现。答案：(1)(2)S15G1(3)提前(4)中心体核仁(或核膜、或细胞核)5(2011江苏高考)洋葱(2n16)为二倍体植物。为比较不同处理方法对洋葱根尖细胞分裂指数(即视野内分裂期细胞数占细胞总数的百分比)的影响，某研究性学习小组进行了相关实验，实验步骤如下：将洋葱的老根去除，经水培生根后取出。将洋葱分组同时转入质量分数为0.01%、0.1%秋水仙素溶液中，分别培养24 h、36 h、48 h；秋水仙素处理停止后再转入清水中分别培养0 h、12 h、24 h、36 h。剪取根尖，用Carnoy固定液(用3份无水乙醇、1份冰乙酸混匀)固定8 h，然后将根尖浸泡在1 mol/L盐酸溶液中58 min。将根尖取出，放入盛有清水的培养皿中漂洗。用石炭酸品红试剂染色。制片、镜检；计数、拍照。实验结果：不同方法处理后的细胞分裂指数(%)如下表。秋水仙素溶液处理清水培养时间/h质量分数/%时间/h01224360.012410.7113.6814.1914.46369.9411.9913.5913.62487.9810.0612.2211.970.1247.74 9.0911.0710.86366.12 7.879.989.81485.97 6.687.988.56请分析上述实验，回答有关问题：(1)步骤中“将根尖浸泡在1 mol/L盐酸溶液中”的作用是_。(2)步骤为了获得相应的观察视野，镜检时正确的操作方法是_。(3)根据所学的知识推测，石炭酸品红试剂是一种_性染料。(4)为了统计数据更加科学，计数时应采取的方法是_。(5)根据上表结果可以得出如下初步结论：质量分数为_秋水仙素溶液诱导后的细胞分裂指数较高；本实验的各种处理中，提高细胞分裂指数的最佳方法是_。(6)下面为一位同学在步骤所拍摄的显微照片，形成细胞a的最可能的原因是_。解析：染色体易被碱性染料染成深色，所以石炭酸品红试剂是一种碱性染料。若要计数更准确、科学，应对同一个装片选取多个视野。表中数据显示，质量分数为0.01%的秋水仙素溶液诱导后细胞分裂指数较高，各种处理中用0.01%秋水仙素溶液诱导24 h，再在清水中培养36 h后的方法最好。图示显微照片显示a细胞内染色体数目比其他分裂期细胞中染色体数目少，说明秋水仙素处理发生在纺锤体形成之后，细胞染色体没有加倍。答案：(1)使组织中细胞相互分离开来(2)先在低倍镜下观察，缓慢移动装片，发现理想视野后换用高倍镜(3)碱(4)每组装片观察多个视野(5)0.01%0.01%秋水仙素溶液诱导24 h，再在清水中培养36 h(6)秋水仙素处理发生在上一个细胞周期纺锤体形成之后谢谢观看！谢谢观看！