第10讲 细胞的增殖
内容考情——知考向
核心素养——提考能
内容要求
1.简述细胞的生长和增殖的周期性
2.简述细胞的有丝分裂过程
3.活动:制作和观察根尖细胞有丝分裂简易装片,或观察其永久装片
生命观念
理解细胞周期概念和有丝分裂过程,形成结构与功能相适应的观念
科学思维
比较有丝分裂过程中物质或结构的变化规律,培养逻辑思维能力
近三年考情
2018·全国卷Ⅰ(4)、2018·全国卷Ⅲ(4)
科学探究
通过制作和观察根尖细胞有丝分裂简易装片的实验,掌握实验的原理和操作技能
考点一 细胞的生长和细胞周期
1.细胞不能无限长大 类比推理法的应用
(1)模拟实验——细胞大小与物质运输的关系
(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.细胞周期 并非所有分裂的细胞都有细胞周期,减数分裂和无丝分裂以及高度分化的成熟细胞都没有细胞周期
3.无丝分裂 原核生物只能进行二分裂,二分裂不是无丝分裂
提醒 (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。
(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。
(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。
(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。
(1)卵细胞的体积较大,这样可以提高细胞与外界物质交换的效率(×)
(2)任何具有分裂能力的细胞都具有细胞周期(×)
(3)洋葱的表皮细胞比分生区细胞的增殖周期长(×)
(4)细胞周期具有物种特异性,同一生物体内不同细胞的细胞周期是相同的(×)
(5)同一细胞的细胞周期是一定的,不会受到环境条件的影响(×)
1.细胞分裂间期的特点是完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,为分裂期做准备;细胞有适度的生长,细胞体积增大。
2.细胞分裂期蛋白质合成的很少,原因是分裂期染色体中的DNA高度螺旋化,难以解旋,无法正常转录。
3.所有细胞都有细胞周期吗?
提示 ①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。
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。
细胞周期4种常用表示方法
常和细胞周期联系的“热点”
考向 围绕细胞周期,考查科学思维能力
1.(2020·山东等级考,5)CDK1是推动细胞由分裂间期进入分裂期的关键蛋白。在DNA复制开始后,CDK1发生磷酸化导致其活性被抑制,当细胞中的DNA复制完成且物质准备充分后,磷酸化的CDK1发生去磷酸化而被激活,使细胞进入分裂期。大麦黄矮病毒(BYDV)的M蛋白通过影响细胞中CDK1的磷酸化水平而
使农作物患病。正常细胞和感染BYDV的细胞中CDK1的磷酸化水平变化如图所示。下列说法错误的是( )
A.正常细胞中DNA复制未完成时,磷酸化的CDK1的去磷酸化过程受到抑制
B.正常细胞中磷酸化的CDK1发生去磷酸化后,染色质螺旋化形成染色体
C.感染BYDV的细胞中,M蛋白通过促进CDK1的磷酸化而影响细胞周期
D.M蛋白发挥作用后,感染BYDV的细胞被阻滞在分裂间期
答案 C
解析 由题意可知,正常细胞中DNA复制未完成时CDK1处于磷酸化状态,即去磷酸化过程受到抑制,A正确;正常细胞中磷酸化的CDK1发生去磷酸化后,使细胞进入分裂期,染色质螺旋化形成染色体,B正确;由题图可知,正常细胞和感染BYDV的细胞中CDK1磷酸化水平达到最高点(二者相同)后均出现下降,但感染BYDV的细胞中CDK1的磷酸化水平维持在较高水平,正常细胞中CDK1磷酸化水平降低明显,说明被感染细胞中磷酸化的CDK1的去磷酸化过程受到抑制,故M蛋白通过抑制磷酸化的CDK1的去磷酸化而影响细胞周期,C错误;磷酸化的CDK1发生去磷酸化而被激活,才能使细胞进入分裂期,故M蛋白发挥作用后,感染BYDV的细胞被阻滞在分裂间期,D正确。
与细胞周期有关几种常考图形
(1)以“时间长短”为衡量指标:图1中的a和c、图2中的乙→甲均为分裂间期;其余的为分裂期。
(2)以“DNA含量”为衡量指标:图3中a、a~b处的细胞,以及b处部分细胞,可分别对应图4中的a、b、c,即分别对应G1期、S期、G2期,均属于分