1、第六章 细胞的生命历程,一、细胞不能无限长大的原因1表面积与体积比：细胞体积越大，其相对表面积 ，细胞的物质运输的效率就 ，所以 限制了细胞的长大2细胞的核质比：细胞核是细胞的控制中心，其中的 不会随细胞体积的扩大而增加,越小,越低,细胞表面积与体积的关系,DNA,二、有丝分裂,5有丝分裂的意义：将亲代细胞的 经过 后，平均分配到两个子细胞中，在亲代和子之间保持了 的稳定性,三、有丝分裂实验,染色体,复制,遗传性状,细胞周期概念的理解,1细胞类型：只有连续分裂的细胞才有细胞周期，如植物形成层细胞，根尖分生区细胞，动物皮肤生发层细胞。成熟细胞不分裂，无细胞周期；减数分裂无细胞周期。2一个细胞周期
2、包括分裂间期和分裂期。分裂间期经历时间长，分裂期经历时间短，所以在观察有丝分裂时大多数细胞处于分裂间期。3细胞种类不同，一个细胞周期持续的时间也不同，在观察有丝分裂时，应选取分裂期相对较长的材料，这样比较容易观察到处于不同分裂期的细胞图像。,4观察周期的表示方法,B组DNA相对含量在2C到4C之间，说明细胞正处于DNA复制时期；C组细胞中DNA已经加倍说明细胞处在分裂期。知识拓展 (1)细胞周期以分裂间期为起点，而不是以分裂开始为起点。(2)细胞类型不同，其细胞周期的长短也不同。但都是细胞间期的时间远远长于细胞分裂期的时间。(3)分裂后产生的子细胞有三种去路：继续分裂、暂不分裂和不增殖(细胞分
3、化)。,1如图中ad表示连续分裂的两个细胞周期。下列叙述不正确的是()Aa和b为一个细胞周期Bc段结束时，DNA含量增加一倍C遗传物质平分一般发生在d段Db和c为一个细胞周期解析：细胞周期指从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，包括分裂间期和分裂期两个阶段。分裂间期进行DNA的复制 (DNA含量加倍)和有关蛋白质的合成，时间较长，所以判断a和c代表分裂间期，b和d代表分裂期。b和c的时间之和虽为一个细胞周期的时间，但它们分别属于两个细胞周期，不是一个完整的细胞周期。答案：D,2(2011年福州质检)下表所列为不同细胞的细胞周期持续时间(h)。据表分析可以得出的结论是(),A.分裂期和细
4、胞周期均最短的是肿瘤细胞B分裂期占细胞周期比例最小的是十二指肠细胞C不同种类细胞的细胞周期持续时间不同D不同种类细胞的分裂都是同步进行的解析：连续分裂的细胞，从一次分裂完成开始，到下一次分裂完成时为止，是一个细胞周期，包括分裂期和分裂间期。从表中三种细胞各时期的数据可看出，不同细胞的细胞周期时间长短不一，分裂期和分裂间期的时间也不相同。分裂期最短的是肿瘤细胞，细胞周期最短的是十二指肠细胞，分裂期占细胞周期比例最小的是肿瘤细胞。答案：C,有丝分裂过程中有关 的变化及图像识别,1染色体形态变化规律,染色质和染色体的相互变化，发生的是物理变化而非化学变化，所以染色质和染色体是同一种物质在不同细胞时期
5、的两种形态。2染色体行为变化规律复制散乱分布于纺锤体中央着丝点排列在赤道板上着丝点分裂移向两极(见下图),3纺锤体的变化：形成(前期)逐渐消失(末期)。4核膜、核仁的变化：解体消失(前期)重建(末期)。5细胞有丝分裂时期的识别(二倍体生物为例)若为二倍体生物细胞，可作如下判断：(1)前期染色体散乱排列，无联会现象，有同源染色体。(2)中期着丝点排列在赤道板上，有同源染色体。(3)后期染色体移向细胞两极，每一极内有同源染色体。,6动植物细胞的识别(1)细胞一般为方形；无中心体；有细胞板(高等)植物细胞(2)细胞一般为圆形；有中心体；细胞膜缢裂动物细胞知识拓展与细胞有丝分裂有关的细胞器及功能,3(
6、2011年淄博模拟)关于豌豆细胞有丝分裂过程中相关细胞器作用的叙述，正确的是()A在间期，核糖体上合成DNA聚合酶B在前期，由中心粒发出星射线形成纺锤体C在中期，线粒体为DNA的复制提供能量D在末期，高尔基体与赤道板形成有关解析：DNA聚合酶是蛋白质，其合成场所是核糖体。中心粒存在于动物细胞或低等植物细胞；DNA在间期复制；高尔基体与细胞板形成有关，赤道板只是一个假想平面。答案：A,4现有未贴标签且染色体数目相同的三个细胞有丝分裂两个时期的6块装片，编成16号，且已知1、3号确定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，某同学按顺序观察结果如下：,则其中表
7、示动物细胞有丝分裂前期与末期的装片依次是()A1、3号B4、6号C5、2号 D4、2号解析：动物细胞有丝分裂的前期的主要变化是：染色体出现，核仁消失，核膜解体，中心体发出星射线组成纺锤体，染色体散乱地分布于纺锤体中央。末期时染色体形态改变，纺锤丝消失，核膜、核仁重新出现，形成两个子细胞核，细胞膜从中部向内凹陷，将细胞缢裂成两部分。答案：C,有丝分裂过程中染色体、DNA变化规律,1DNA数、染色体数、染色单体数、同源染色体对数、染色体数变化(二倍体生物),2.DNA、染色体数量变化的曲线,(1)ab、1m、pq的变化原因都是DNA分子复制。(2)gh、no、rs变化的原因都是着丝点分裂，姐妹染色
8、单体分开，形成了染色体。(3)mn表示含有姐妹染色单体的时期，包括有丝分裂前期和中期；染色单体在细胞周期中起点为O，终点也为O。(4)cd，rs的变化很相似，但时期不同。,3染色体、染色单体、DNA三者之间的关系,(1)当有染色单体存在时，染色体染色单体DNA122。(2)当无染色单体存在时，染色体DNA11。知识拓展 (1)有丝分裂后期着丝点分裂并不是纺锤丝牵引的结果，若用秋水仙素抑制纺锤体形成，没有纺锤丝牵引，细胞中的染色体数目加倍(着丝点仍能够分裂)。(2)姐妹染色单体是在分裂间期形成的，在分裂前期可以用显微镜观察到每条染色体含有两条姐妹染色单体。,5在人体体细胞增殖的一个细胞周期中，在
9、纺锤体形成时，一个细胞中的染色体数为N，DNA含量为m；则当该细胞中染色单体消失时，此细胞中的染色体数和DNA含量分别是()A2N和m BN/2和m/2C2N和m/2 DN和m解析：纺锤体在前期形成，染色单体在后期消失。有丝分裂后期，染色体数暂时加倍，应为2N，但DNA含量不变。答案：A,6(2011年濮阳模拟)如图表示细胞在有丝分裂过程中每条染色体中DNA含量变化的曲线。下列有关叙述中正确的是()在bc段DNA进行复制时所需的酶是DNA解旋酶和DNA聚合酶cd段DNA、染色体和染色单体三者的数量比是212de段可发生在有丝分裂后期和减数第一次分裂后期用电镜观察马蛔虫受精卵细胞，会发现中心粒复
10、制和移向细胞两极发生在bc段A BC D解析：de段表示姐妹染色单体分开，可发生在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期。中心粒复制发生在bc段，移向细胞两极在前期。答案：C,观察细胞的有丝分裂,1实验原理(1)高等植物的分生组织有丝分裂较旺盛。(2)有丝分裂各个时期细胞内染色体的形态和行为变化不同，可用高倍显微镜根据各个时期内染色体的变化情况，识别该细胞处于哪个时期。(3)细胞核内的染色体易被碱性染料(如龙胆紫)染成深色。 2实验流程,3实验成功的关键(1)剪取生长旺盛、带有分生区的根尖，同时注意剪取的时间，一般在上午10点至下午2点左右，此时分生区细胞分裂旺盛。(2)解离充分，细胞才能分散，细胞
11、才不会重叠。(3)染色时，染色液的浓度和染色时间必须掌握好，应注意染色不能过深，否则镜下一片紫色，无法观察细胞图像。(4)压片时用力必须恰当，过重会将组织压烂，过轻则细胞未分散，二者都将影响观察。,4实验注意事项(1)剪取根尖时不易过长，保证选取的是分生区细胞。(2)加盖玻片时，注意防止产生气泡。(3)用显微镜观察装片时，要遵循“先低后高”的原则。(4)观察时应先找到呈正方形的分生区细胞，在一个视野里，往往不容易找全有丝分裂过程中各个时期的细胞图像，因此，观察时要注意边观察边移动装片，观察有丝分裂的各个时期。换高倍镜时，要先把低倍镜下的物像移到视野中央。知识拓展 (1)观察细胞有丝分裂，我们不
12、能看到一个细胞的连续变化，是因为解离时细胞已被杀死。(2)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。,7(2011年临沂模拟)某同学做有丝分裂实验时检查了正处在分裂期各时期的1 000个洋葱根尖细胞，发现其中681个处于前期，139个处于中期，23个处于后期，157个处于末期。据此分析洋葱根尖细胞有丝分裂分裂期各时期中时间最短的是()A前期 B中期C后期 D末期解析：细胞周期各时期持续时间长短与处于该期的细胞数成正比。由题干可知，处于后期的细胞数最少，故后期持续时间最短。答案：C,8取洋葱根尖临时装片，欲在显微镜下观察到细胞有丝分裂的前、中、后、末几个时期，下列叙述正确的是
13、()A应选一个处于间期的细胞，持续观察它从间期到末期的全过程B如果在低倍镜下看不到细胞，可改用高倍镜继续寻找C如果视野过暗，可转动细准焦螺旋增加视野的亮度D如果在一个视野中不能看全各个时期，可移动装片从周围细胞中寻找解析：在显微镜下观察细胞有丝分裂时，看到的是处于不同分裂时期的死细胞，所以选一个处于间期的细胞，并不能观察到细胞进行持续分裂的全过程；低倍镜下看到的视野范围大，所以要先在低倍镜下找到目标；通过调节光圈或反光镜来调节视野亮度。答案：D,细胞周期概念的理解,(2009年高考天津理综) 下列选项中，两类细胞的染色体数目均可呈周期性变化的是()A蛙的红细胞与淋巴细胞B小鼠骨髓瘤细胞与杂交瘤
14、细胞C人的胚胎干细胞与成熟红细胞D牛的精细胞与精原细胞【解析】细胞的染色体数目呈周期性变化必须发生在有丝分裂中，小鼠骨髓瘤细胞能无限增殖，杂交瘤细胞是浆细胞与骨髓瘤细胞融合形成的，即具有浆细胞产生单一抗体的特性又具有瘤细胞无限增殖特性。而A选项中蛙红细胞是无丝分裂，C选项中成熟的红细胞高度分化，不分裂，D中精细胞是减数分裂产生的，不再继续分裂。【答案】B,有丝分裂过程中变化特点分析,如图是动物细胞有丝分裂不同时期染色体(a)数目、核DNA分子(b)数目的柱形统计图，下列叙述正确的是(),A时期染色体还未复制，核DNA已完成了复制B时期核膜、核仁重建，细胞中部出现细胞板C表示着丝点分裂，染色体数
15、目加倍，但核DNA分子数目不变D表示同源染色体相互分离，染色体和核DNA分子数目也随之减半【解析】图可表示有丝分裂前期和中期，图表示有丝分裂后期，图可表示DNA未复制前的间期和末期。前期和中期，DNA已复制，染色体也完成了复制，但并不加倍。动物细胞分裂过程中不形成细胞板。有丝分裂过程中不会发生同源染色体分离现象。表示由中期到后期，着丝点分裂，染色体数目加倍，但核DNA分子数目不变。【答案】C,有丝分裂过程分析,下图为某生物细胞分裂模式图，据图回答。,(1)图甲中含有同源染色体的区段是_。(2)图乙为细胞_分裂_期图像。该时期的主要特征是_。(3)若2号染色体的遗传信息来自父方，那么与之遗传信息
16、完全相同的染色体为_号，其遗传信息完全相同的原因是_。(4)图乙对应于图甲中的_段，图丙对应于图甲中的_段。(5)请在图甲中画出细胞中染色体数目的变化曲线。,【解析】(1)首先注意图甲的纵坐标是核DNA的数目，根据分裂前后数目的变化，可以判断该曲线为有丝分裂过程中核DNA数目变化曲线。图中的ac为有丝分裂间期，cd为有丝分裂前期，de为有丝分裂中期，ef为有丝分裂后期，在有丝分裂的整个过程中都含有同源染色体。(2)图乙表示着丝点分裂，细胞的每一极都含有同源染色体，所以为有丝分裂后期。(3)因为2号和6号是复制后的染色体着丝点分裂形成的，所以2号和6号完全一样。(4)图丙中染色体染色单体DNA1
17、22，所以该细胞处于有丝分裂前期和有丝分裂中期。【答案】(1)ah(2)有丝后染色体的着丝点分裂，染色单体分开成为染色体，并在纺锤丝的牵引下向细胞两极移动(3)6它们是由同一条染色体复制后分离形成的(4)efce(5)见图,1下列有关细胞不能无限长大的原因中，不正确的是()A与细胞表面积和体积的比值有关B细胞核的大小是有一定限度的C细胞体积过大不利于细胞内的物质交流D细胞内各种细胞器的数目和种类限制解析：细胞体积的大小受以下两个因素的制约：(1)细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞与外界的物质交换效率就越低，而且还会影响到细胞内部的物质交流。(2)细胞核是细胞的控制中心，细胞核中的DNA一般不
18、会随着细胞体积的扩大而增加，即细胞核控制的范围是有限的。答案：D,2(2011年哈尔滨模拟)依据细胞生理特点，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()ADNA自我复制的方式B是否出现星射线C细胞分成两部分的方式D自身的蛋白质合成的方式解析：低等植物细胞也有中心体，在细胞分裂时也由中心粒发出星射线组成纺锤体。动物细胞通过细胞膜内陷将细胞分为两部分，植物细胞通过形成细胞板将细胞分开。答案：C,3.如图为细胞周期中部分细胞核的变化示意图，此过程()A发生在细胞分裂期的末期，核膜再度合成B发生在细胞周期的分裂间期，染色质复制C发生在细胞分裂期的前期，核膜逐渐解体
19、D发生在细胞分裂期的中期，染色体螺旋变粗解析：考查细胞分裂各时期的特点。图中有部分核膜，说明核膜逐渐解体或逐渐形成，为分裂期的前期或末期。图中染色体含有染色单体，说明已完成核复制，只能为分裂期的前期。答案：C,4用高倍显微镜观察洋葱根尖细胞的有丝分裂。下列描述正确的是()A处于分裂间期和中期的细胞数目大致相等B视野中不同细胞的染色体数目可能不相等C观察处于分裂中期的细胞，可清晰地看到赤道板和染色体D细胞是独立分裂的，因此可选一个细胞持续观察它的整个分裂过程解析：视野中的细胞大部分处于分裂间期，少数处于分裂期；处于分裂后期的细胞内染色体的数目为正常体细胞的2倍；实验中的细胞已经被固定而死亡，不能
20、进行连续分裂；赤道板是细胞中央的空间位置，不是细胞内的结构。答案：B,5分裂期细胞的细胞质中含有一种促进染色质凝集为染色体的物质。将某种动物的分裂期细胞与G1期(DNA复制前期)细胞融合后，可能出现的情况是()A来自G1期细胞的染色质开始复制B融合细胞DNA含量是G1期细胞的2倍C来自G1期细胞的染色质开始凝集D融合后两细胞仍按各自的细胞周期运转解析：解答本题的关键是理解题中所提到的物质的作用；促进染色质凝集成染色体，该物质存在于分裂期的细胞中，所以，将处于分裂期的细胞和处于G1期的细胞融合后，处于G1期细胞的染色质就会受到该物质的影响凝集成染色体。答案：C,6某种抗癌药可以抑制DNA的复制，
21、从而抑制癌细胞的增殖，据此判断短期内使用这种药物对机体产生最明显的副作用是()A影响神经递质的合成，抑制神经系统的兴奋B影响胰岛细胞合成胰岛素，造成糖代谢紊乱C影响血细胞生成，使机体白细胞数量减少D影响脂肪的合成，减少脂肪的贮存解析：由题干可知，该药物的作用是通过抑制DNA的复制而抑制细胞分裂，而神经递质、胰岛素和脂肪的合成均与细胞分裂无关，因此该抗癌药对它们的合成均没有副作用。血细胞是由造血干细胞不断分裂、分化而来的，因此，该药物对血细胞的生成有副作用，导致机体白细胞数量减少。答案：C,7请根据有丝分裂中核内DNA变化曲线和分裂图像回答下列问题：,(1)ab属于_期，与它对应的分裂图像是_。
22、(2)bc表示_期，依次对应的分裂图像是_。(3)cd表示_期，与它对应的分裂图像是_，该时期参与活动的细胞器为_。(4)d以后表示_期。(5)从一个细胞周期中DNA含量的变化规律分析，有丝分裂的重要特征是_。(6)用虚线在坐标图中画出一个细胞周期核中染色体变化的曲线。,解析：该题考查有丝分裂的相关知识。图中ab是DNA复制，bc表示有丝分裂前、中、后期，cd表示末期。是中期，是前期，是分裂间期，是末期，是后期。答案：(1)分裂间(2)前、中、后(3)末高尔基体和线粒体(4)下一个细胞周期或间(5)亲子代细胞核内DNA含量和染色体数目保持不变,8在细胞有丝分裂过程中，染色体的位置会不断发生运动
23、变化，为了探究引起染色体运动的原因，进行如下实验：a实验假设：染色体的运动与纺锤丝有关。b实验材料用具：长出了根和叶的洋葱、相差显微镜(能观察活体细胞的生长、运动、增殖情况及细微结构)、切片机(能够将生物组织切成很多很薄的切片)、一定浓度的秋水仙素溶液(抑制纺锤丝的形成)、清水、吸水纸、染色剂(其浓度不影响细胞活性)、滴管、载玻片、盖玻片、镊子。(提示：秋水仙素的作用速度非常快，可以起到立竿见影的效果，因此作用的即时效果可以在相差显微镜下看到),(1)实验原理：_。(2)方法步骤切取洋葱根尖2 mm3 mm数根，平分成两组，分别编号为A和B，用切片机将每根洋葱的根尖纵切成薄片，染色，制成临时装
24、片。A组：在盖玻片的一侧滴上少量一定浓度的秋水仙素溶液，另一侧用吸水纸吸引，使标本浸润在_中；B组：在盖玻片的一侧滴上_，另一侧用吸水纸吸引，使_。_，并记录结果。(3)预测实验结果及结论,解析：本实验的原理：在正常细胞中，在有丝分裂的后期，着丝点分裂，染色单体分开，在纺锤丝的牵引下，子染色体向细胞的两极运动，这一现象在相差显微镜下可以看到。秋水仙素能够作用于正在分裂的细胞，抑制纺锤体的形成，因此用秋水仙素处理过的洋葱根尖细胞，不存在纺锤丝，在相差显微镜下看不到子染色体向细胞两极的运动。因此在实验操作时可利用秋水仙素和清水分别处理洋葱根尖细胞，在相差显微镜下通过观察染色体的运动情况来探究染色体运动与纺锤丝的关系。若在两种操作中染色体在分裂后期运动情况相同，则说明染色体运动与纺锤丝无关，若不相同，则说明染色体运动与纺锤丝有关。,答案：(1)对细胞染色后，可以通过相差显微镜观察到细胞中染色体的运动(2)秋水仙素溶液等量清水标本浸润在清水中在相差显微镜下观察染色体的运动(3)相应结论：染色体的运动与纺锤丝无关预测结果：B组的染色体在分裂后期向两极运动，A组的染色体在分裂后期不向两极运动相应结论：染色体的运动与纺锤丝有关,
