细胞增殖 要点详析

编辑: 逍遥路 关键词: 高二 来源: 高中学习网


一、细胞周期的理解

 

1.定义:是指连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止。

 

2.产生条件:连续分裂的细胞才具有细胞周期,如癌细胞、根尖分生区细胞、形成层细胞、受精卵、骨髓造血干细胞等等。

 

3.起止点:从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止。

 

4.表示方法和图解

 

 

  

 

 

(1)图示中表示一个细胞周期的是A→A,a+b或c+d,a→f,A+B+C。其中表示分裂间期的是A→B,a或c,a+b。表示分裂期的是B→ A,b或d,c→f。

 

(2)柱形图中,B组DNA含量在2C到4C之间,说明细胞正处于DNA分子的复制时期;C组细胞中DNA含量已经加倍,说明细胞处于G2期和分裂期。

 

(3)由于细胞分裂间期比分裂期长,所以我们用显微镜观察处于细胞周期中的细胞时,看到的多是处于分裂间期的细胞。

 

(4)分裂间期:是指细胞在一次分裂结束之后到下一次分裂之前。它大约占细胞周期的90%-95%。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(如下图所示)。分裂间期分为三个阶段:①DNA合成前期(G1期),此期为DNA复制作准备,主要进行蛋白质和RNA的合成,细胞较快地生长,体积随着细胞内物质地增多而增大;②DNA合成期(S期),此期主要进行DNA分子的复制,使DNA含量增加一倍;③DNA合成后期(G2期),此期DNA合成终止,主要进行蛋白质和RNA的合成,形成微管蛋白和细胞膜上的蛋白质,为细胞分裂期作准备。 \

 

 

(5)分裂期:在分裂间期结束之后,就进入分裂期,分裂期是一个连续的过程,为了研究的方便,人为将分裂期分为四个时期:前期、中期、后期、末期,它约占细胞周期的5%-10%。其染色体的行为变化如下图:

 

 

例1.(06年四川)细胞增殖过程中DNA含量会发生变化。通过测定一定数量细胞的DNA含量,可分析其细胞周期。根据细胞 DNA含量不同,将某种连续增殖的细胞株细胞分为三组,每组的细胞数如下图。从图中所示结果分析其细胞周期,不正确的是(    )

 

A.乙组细胞正在进行DNA复制

 

B.细胞分裂间期的时间比分裂期长

 

C.丙组中只有部分细胞的染色体数目加倍

 

D.将周期阻断在DNA复制前会导致甲组细胞数减少

 

解析:考查细胞周期的特点。据图判断,该生物细胞中DNA

 

含量的变化范围为2C-4C,复制前DNA含量为2C,复制后DNA含

 

量为4C,所以乙组细胞正在进行DNA复制。DNA的复制发生在间期,

 

图中甲和乙所代表的细胞处于分裂间期,数量远多于分裂期细胞,所

 

以细胞分裂间期的时间比分裂期长。丙组细胞已经完成DNA复制,而染色体数目加倍只发生在有丝分裂后期,所以丙组中只有部分细胞处于分裂后期。将周期阻断在DNA复制前会导致甲组细胞数增加。

 

答案:D

 

变式训练1.下图a→d表示连续分裂细胞的两个细胞周期。下列叙述不正确的是(    )

 

 

 

 

A.a和b为一个细胞周期

 

B.c段结束DNA含量增加一倍

 

C.遗传物质平分一般发生在d段

 

D.b和c为一个细胞周期

 

二、有丝分裂过程中染色体的行为变化

时期

染色体特点

其他特点

图像

数目

变化规律

 

间期

 

 

 

 

 

 

2N

呈细丝状染色质状态,每条染色体经复制后,就含有2条姐妹染色单体

①合成了大量的蛋白质②时间比分裂期长很多③细胞有适度的生长

 

前期

 

 

 

 

 

2N

由细丝状染色质变成染色体,排列散乱

①出现纺锤体

 

②核仁解体、核膜消失

 

中期

 

 

 

2N

每条染色体的着丝点两侧均有纺锤丝牵引,着丝点排列在赤道板上,染色体的形态稳定,数目清晰

①赤道板是细胞中央的一个平面,实际不存在②中期是观察染色体的最佳时期

 

后期

 

4N

着丝点分裂,姐妹染色单体变成子染色体,在纺锤丝牵引下向细胞两极运动

纺锤丝缩短,移向两极的两套染色体形态和数目完全相同

 

末期

 

2N

染色体变成丝状染色质

①核仁、核膜重新出现②纺锤体消失 

③赤道板位置上出现细胞板,向四周扩展,形成新的细胞壁,将一个细胞分成两个子细胞

 

例2.(07年宁夏理综)下列有关正常动物体细胞有丝分裂间期的叙述,错误的是(    )

 

A.分裂间期发生DNA复制                 B.分裂间期有蛋白质合成

 

C.分裂间期有RNA合成                   D.分裂间期有逆转录发生

 

解析:考查细胞分裂间期的特点。细胞分裂间期的主要特点是DNA分子的复制和蛋白质的合成,其中蛋白质的合成过程中必然要合成RNA和tRNA。逆转录只见于某些RNA病毒的复制过程,病毒没有细胞结构,也谈不上有细胞周期,故没有细胞分裂间期。

 

答案:D

 

变式训练:2.连续分裂的细胞的生长即体积增大,发生在细胞周期的(    )

 

A.分裂间期   B.分裂前期    C.分裂中期   D.分裂后期

 

例3.(07年山东理综)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:考查植物细胞有丝分裂不同时期的长短和染色体的形态、数目的变化。由于分裂间期时间长,所以决大多数细胞都处于分裂间期。赤道板是细胞中央的一个位置,实际不存在,故看不到。用高倍显微镜观察洋葱根尖细胞的有丝分裂时,细胞已经死亡,因此看不到整个分裂的动态过程。

 

答案:B

 

变式训练3.菠菜根的分生区细胞不断分裂使根向远处生长,在分裂过程中不会出现的是(    )

 

A.细胞分裂间期,中心体的两个中心粒各自产生一个新的中心粒

 

B.细胞分裂中期,染色体形态较固定、数目较清晰

 

C.细胞分裂前期,核膜和核仁逐渐消失

 

D.细胞分裂末期,高尔基体参与细胞壁的形成

 

三、有丝分裂过程中染色体和DNA的数目变化曲线

 

例4.(2000年广东)一种动物体细胞中的染色体数为24。该动物体内一个处于有丝分裂前期的细胞,其DNA分子数和染色体数分别为(    )

 

A.12、48       B.24、48       C.24、24       D.48、24

 

解析:由上述曲线图可知,有丝分裂前期染色体数目与体细胞中染色体数目是相等的,而DNA分子数是体细胞的二倍。

 

   答案:D

 

变式训练4.在细胞有丝分裂的分裂期开始时,如果它的染色体数为N,DNA含量为Q,则该细胞分裂后每个子细胞中的染色体数和DNA含量分别是(    )       

 

A.N和O        B.N/2和Q/2         C.N和Q/2         D.N/2和Q

 

四、动植物细胞有丝分裂的比较

 

项目

植物细胞

动物细胞

前期:纺锤体

形成发生不同

从细胞两极发出纺锤丝形成梭形的纺锤体

两组中心粒在细胞两极发出星射线形成纺锤体

末期:细胞的

分裂方式不同

细胞板从中央向四周扩展,将一个细胞分裂成两个细胞

细胞膜从中部向内凹陷,将一个细胞溢裂成两个细胞

参与的细胞器不同

末期:高尔基体参与细胞壁的形成;低等植物中心粒形成纺锤体

前期:中心粒发出星射线形成纺锤体

相同点

间期:都进行DNA分子的复制和蛋白质的合成,细胞有适度的生长,参与的细胞器都是核糖体、线粒体;染色体都在间期复制,后期平均分配到两个子细胞中,保持了亲子代之间遗传性状的稳定性。

 

例5.(99年广东)动物细胞有丝分裂区别于植物细胞有丝分裂的特点是(    )

 

A.核膜、核仁消失           B.形成纺锤体

 

C.中心粒周围发出星射线     D.着丝点分裂,染色单体分离

 

解析:考查动植细胞有丝分裂的特点,主要不同是纺锤体的形成方式不同,即中心体的有无;细胞的分裂方式不同,即高尔基体的有无导致细胞壁的有无。

 

答案:C

 

变式训练5.在低等植物细胞有丝分裂的分裂期,参与分裂活动的细胞器有(    )

 

A.高尔基体     B.核糖体       C.叶绿体       D.中心体

 

变式训练参考答案: 1.D       2.A       3.A      4.C      5.AD


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