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第10讲细胞的增殖
内容要求——明考向
近年考情——知规律
(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)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(活动)。
2021·全国乙卷(3、6)、2020·山东卷(5)、2020·天津卷(4)、2019·北京卷(1)
考点一细胞增殖和细胞周期
1.细胞增殖
2.细胞周期只有能连续分裂的细胞才具有细胞周期
提醒①细胞周期必须是分裂间期在前,分裂期在后,不能颠倒。
②一些外界因素,如温度、pH等会影响细胞周期的长短,因此,同一细胞的细胞周期是可变的。
3.细胞不能无限长大
细胞的大小影响物质运输效率,即细胞越大,细胞的表面积与体积的比值越小,物质运输的效率越低,不利于细胞与外界进行物质交换。
(1)分裂间期为分裂期进行物质准备(√)
(2)抑制DNA的合成,细胞将停留在分裂期(×)
(3)机体内所有的体细胞都处于细胞周期中(×)
(4)一般来说,细胞体积越大,细胞核的DNA越多(×)
(5)卵细胞的体积较大,能提高它与周围环境进行物质交换的效率(×)
eq\x(必修1P111“表6-1”拓展)
1.显微镜下观察某植物组织的有丝分裂时,大部分细胞处于分裂间期,为什么?
提示细胞周期中,分裂间期所占的时间长,分裂期所占的时间短,因此观察细胞有丝分裂时,大部分细胞处于分裂间期。
eq\x(必修1P111“内文信息”拓展)
2.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。
1.细胞分裂间期的特点主要是完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,为分裂期做准备。
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。
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1围绕细胞周期,考查科学思维能力
1.(2022·湖北武汉调研)图1中,ab表示一个细胞周期,cd表示另一个细胞周期。图2中,按箭头方向,表示细胞周期。从图中所示结果分析细胞周期,不正确的是()
A.图1中的a、图2中B→A时的细胞正在进行DNA复制
B.图1中的b、图2中A→B时的细胞会出现染色体数目加倍的时期
C.图1、图2中会发生同源染色体的分离,非同源染色体的自由组合
D.根据在细胞周期中阻断DNA复制的原理,可以控制癌细胞的增殖
答案C
解析同源染色体的分离,非同源染色体的自由组合只发生在减数分裂过程中,而图1、图2都表示细胞周期,不会发生同源染色体的分离,非同源染色体的自由组合,C错误。
2.(2021·郑州一测)流式细胞仪可根据细胞中DNA含量的不同对细胞分别计数。研究者用某抗癌药物处理体外培养的癌细胞,24h后用流式细胞仪检测,结果如图。下列对检测结果的分析正确的是()
A.a峰中细胞处于分裂间期,正在进行DNA复制,易发生基因突变
B.b峰中细胞处于分裂期,处于前期的细胞中同源染色体的非姐妹染色单体之间易发生互换
C.b峰中细胞的染色体含量是a峰中细胞的2倍
D.此抗癌药物抑制了癌细胞DNA的复制,b峰细胞数目下降
答案D
解析a峰中细胞的DNA相对含量为40,b峰中细胞的DNA相对含量为80,可知b峰中细胞已经完成DNA复制,a峰中细胞未进行DNA复制,A错误;癌细胞进行的是有丝分裂,同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换发生在减数分裂过程中,B错误;结合题图可知,b峰中细胞内DNA已经复制完成,其DNA相对含量为80,可以是处于有丝分裂前、中、后期的细胞,b峰中细胞的DNA含量是a峰中细胞的2倍,而b峰中细胞的染色体含量可能是a峰中细胞的2倍或与a峰中细胞的相等,C错误;与对照组相比,实验组中已经完成DNA复制的癌细胞数量明显减少,说明该抗癌药物对癌细胞DNA复制有抑制作用,D正确。
考向2细胞周期的相关拓展
3.(2020·山东卷,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
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