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第1课时
细胞的增殖
描述细胞通过不同的方式进行分裂，其中有丝分裂保证了遗传信息在亲代和子代细胞中的一致性。
课标要求
考点一　细胞增殖和细胞周期
考点二　有丝分裂的过程
概念2：细胞的生存需要能量和营养物质，并通过分裂实现增殖
必修1 P115
源于必修1 P115“思维训练”：
(1)细胞越大，细胞的表面积与体积的比值 。
(2)从物质运输的效率看，细胞不能太大的原因是_____________
___________________________________________。
(3)细胞体积是不是越小越好？并说明原因。
越小
细胞越大，表
面积与体积的比值越小，物质运输的效率就越低
不是，因为细胞中众多的必需物质和细胞器，都需要一定的容纳空间。
在“运用模型作解释”实验中物质运输的效率可用物质进入细胞的深度来表示
物质扩散的体积与整个细胞体积的比值
1.细胞增殖
(1)概念：细胞通过 增加 的过程。
(2)意义：是重要的细胞生命活动，是生物体 的基础。
①单细胞生物：通过细胞增殖而繁衍。
②多细胞生物：从受精卵开始，要经过细胞 和分化逐渐发育为 。生物体内不断地有细胞 、死亡，需要通过细胞 加以 。
(3)过程：包括 和 两个相连续的过程。
细胞分裂
细胞数量
生长、发育、繁殖、遗传
增殖
成体
衰老
增殖
补充
物质准备
细胞分裂
考点一 细胞增殖和细胞周期
2.细胞周期
(1)前提条件： 的细胞。
(2)时间
起点：_______________
终点：_________________
(3)图示含义
连续分裂
一次分裂完成时
下一次分裂完成时
分裂间期
分裂期
课时P443
2.如图表示一个连续分裂细胞的分裂间期和分裂期的线段图。下列有关说法错误的是
A.b和c表示一个细胞周期，b时期细胞有适度生长
B.抑制DNA复制，细胞会停留在b或d阶段
C.进行分裂的细胞不一定都有细胞周期
D.基因突变主要发生在b、d时期，是由于其持续时间相对较长
√
课时P443
2.细胞周期
(1)前提条件： 的细胞。
(2)时间
起点：_______________
终点：_________________
(3)图示含义
连续分裂
一次分裂完成时
下一次分裂完成时
分裂间期
分裂期
(4)分裂间期与分裂期的联系：分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备，完成
和 ，同时细胞有适度的 。
(5)特点：不同种类的细胞细胞周期 ，分裂间期与分裂期所占的_____也不同。
DNA分子的复制
有关蛋白质的合成
生长
不同
比例
3.下列关于用不同方法处理与培养小鼠骨髓细胞的叙述，正确的是
A.用缺乏营养物质的培养液培养，会使M期细胞减少
B.用蛋白质合成抑制剂处理，不影响G1期细胞进入S期
C.用促进细胞分裂的试剂处理，G2期细胞中染色体数目增加
D.用仅含适量3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷的培养液培养，S期细胞的数
量增加
√
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。
4.某多细胞动物具有多种细胞周期蛋白(cyclin)和多种细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK)，两者可组成多种有活性的CDK－cyclin复合体，细胞周期各阶段间的转换分别受特定的CDK－cyclin复合体调控。细胞周期如图所示，下列叙述错误的是
A.同一生物个体中不同类型细胞的细胞周期时间长短有差异
B.细胞周期各阶段的有序转换受不同的CDK－cyclin复合体调控
C.抑制某种CDK－cyclin复合体的活性
可使细胞周期停滞在特定阶段
D.一个细胞周期中，调控不同阶段的CDK
－cyclin复合体会同步发生周期性变化
√
细胞周期可分为分裂间期和分裂期(M期)，根据DNA合成情况，分裂间期又分为G1期、S期和G2期。为了保证细胞周期的正常运转，细胞自身存在着一系列监控系统(检验点)，对细胞周期的过程是否发生异常加以检测，部分检验点如下图所示。只有当相
应的过程正常完成，细胞周期才能进入下
一个阶段运行。为研究某一时期细胞的代
谢、增殖或凋亡，常采取一些方法使细胞
群体处于细胞周期的同一时期，这就是细
胞同步化技术。
拓展 提升科学思维
(1)与G1期细胞相比，G2期细胞中染色体及核DNA数量的变化是_______________________________
(2)以下是能够实现动物细胞周期同步化的三种方法。
①在细胞快速增殖的培养液中添加适量的
DNA合成抑制剂，主要激活检测点 ，
处于________期的细胞不受影响而继续
细胞周期的运转，最终细胞会停滞在细
胞周期的 期，以达到细胞周期同步化
的目的。
染色体数目不变，核DNA数目加倍。
2
G2、M
S
②在细胞快速增殖期的培养液中添加适量的 ，抑制纺锤体形成，主要激活检验点 ，使细胞停滞于中期，即可实现细胞周期同步化。经处理的细胞染色体数目 ，该物质起作用的时期是细胞分裂的 期。
③培养液中缺少血清可以
使细胞周期停滞在 (填
“间期”或“分裂期”)，
以实现细胞周期同步化。
秋水仙素
4
加倍
前
间期
2.真核细胞中的细胞周期蛋白A可促进DNA的复制，细胞中某种特异性siRNA(一种双链RNA)可以导致翻译细胞周期蛋白A的mRNA降解。下列分析错误的是
A.这种特异性siRNA内含有氢键
B.这种特异性siRNA会使细胞周期加快
C.细胞周期蛋白A可能需通过核孔进入细胞核发挥作用
D.细胞周期蛋白A的合成会受此种特异性siRNA的影响
√
(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，它们就没有周期性。如下图中甲细胞就无细胞周期，而乙细胞进行连续的细胞分裂，具有细胞周期。
(2)生物体有细胞周期的细胞有：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)。
归纳提升
具有细胞周期的前提条件
时期 图示 主要变化特征
前期 ①染色质丝螺旋缠绕，缩短变粗，成为染色体。每条染色体包括两条由一个共同的 连接着的并列的姐妹 ；
② 逐渐解体， 逐渐消失；
③细胞两极发出纺锤丝，形成一个梭形的 ；
④ 散乱分布于纺锤体中央
1.高等植物细胞的有丝分裂
着丝粒
染色单体
核仁
核膜
纺锤体
染色体
考点二 有丝分裂的过程
必修一 P111--114
中期 ①纺锤丝牵引 运动，使其着丝粒排列在________上；
②染色体形态比较稳定，数目比较清晰，便于观察
后期 ①每个 分裂成两个， 分开，染色体数目 ；
②染色体在纺锤丝的牵引下移向 ，细胞的两极各有一套 完全相同的染色体
末期 ①染色体变成 ，纺锤丝消失；
② 、 出现，形成两个新的细胞核；
③赤道板位置出现 并逐渐扩展形成新的_______
染色体
赤道板
着丝粒
姐妹染色单体
加倍
细胞两极
染色质丝
核膜
核仁
细胞板
细胞壁
形态和数目
遗传信息的转录过程一般不发生在分裂期，原因是什么？
时期 植物细胞有丝分裂 动物细胞有丝分裂
间期 无 的倍增(低等植物细胞除外) 完成 的倍增
前期 发出 形成纺锤体 移到细胞两极，并发出______形成纺锤体
末期 扩展为细胞壁，分割细胞质 从细胞的中部向内凹陷，缢裂细胞质
2.动植物细胞有丝分裂的异同
中心粒
中心粒
细胞两极
纺锤丝
中心粒
星射线
细胞板
细胞膜
中期,后期细胞内的变化规律相同
有丝分裂后期着丝粒的分裂是不是纺锤丝牵引的结果？如何验证你的结论？
不是。
用秋水仙素处理分裂中的细胞，抑制纺锤体形成，后期染色体的着丝粒仍可以分裂，从而使细胞中染色体数目加倍，这就说明着丝粒分裂不是纺锤丝牵引所致。
3.下图表示一个细胞分裂过程中染色体变化的不同情况。在整个细胞周期中，染色体的变化顺序是
A.①④⑤③②
B.②③①④⑤
C.①⑤④③②
D.⑤④③②①
√
突破 强化关键能力
3.有丝分裂的意义
将亲代细胞的染色体经过 (关键是DNA的复制)之后，精确地平均分配到两个子细胞中。由于染色体上有遗传物质 ，因而在细胞的亲代和子代之间保持了 。
复制
DNA
遗传的稳定性
4.无丝分裂
(1)特点：分裂过程中不会出现 的变化。
(2)过程
①细胞核先延长，核的中部向内凹陷，缢裂成两个细胞核。
②整个细胞从中部缢裂成两部分，形成两个子细胞。
(3)实例： 的无丝分裂。
染色体和纺锤丝
蛙的红细胞
5.在高等动物体内，某些迅速增殖的组织，如口腔上皮细胞、伤口附近的细胞等可以通过无丝分裂的方式形成新细胞。下列有关无丝分裂的叙述，错误的是
A.分裂过程中不出现纺锤丝
B.不存在遗传物质的复制过程
C.蛙的红细胞可通过无丝分裂增殖
D.分裂过程中不出现染色体的变化
√
二、非选择题
13.研究发现，细胞周期的控制有三个关键点：从G1期到S期，从G2期到M期，从中期到后期。细胞中染色体的正确排列、分离与染色单体之间的黏连蛋白有关，细胞分裂过程中，蛋白质复合物(APC)、分离酶(SEP)、保全素(SCR)是调控的关键因素，其中分离酶(SEP)能将黏连蛋白水解，蛋白质复合物(APC)是细胞周期从中期到后期的调控因子。分离酶(SEP)的活性需要被严密调控，保全素(SCR)能与分离酶(SEP)紧密结合，并充当假底物而阻断其活性。
细胞分裂过程中三种物质的含量变化如下图所示。请回答下列问题：
(1)正常情况下，小鼠受精卵细胞
以____分裂方式，将亲代细胞的
染色体______________________，
从而保证亲子代细胞间遗传物质
的稳定性。该分裂过程中黏连蛋
白被水解的时期是____________。
有丝
复制并均分到子细胞中
有丝分裂后期
(2)在人类细胞中，分离酶在分裂间期时被阻挡在细胞核外，如果此时核膜的通透性发生不恰当地改变，最终会导致无法保证DNA平均分配，其原因是____
核膜的通透性的改变，使分离酶进入细胞核内，水解黏连蛋白，使得姐妹染色单体提早分离，使得染色体分配混乱，导致DNA无法平均分配。
细胞分裂过程中三种物质的含量变化如下图所示。请回答下列问题：
(3)根据题中信息，推测蛋白质复合物APC在细胞周期中的具体作用是_______________________
APC在分裂中期将保全素(SCR)分解，释放分离酶，分离酶分解染色单体之间的黏连蛋白，为染色单体移向细胞两极，完成DNA均分做准备
细胞中染色体的正确排列、分离与染色单体之间的黏连蛋白有关，细胞分裂过程中，蛋白质复合物(APC)、分离酶(SEP)、保全素(SCR)是调控的关键因素，其中分离酶(SEP)能将黏连蛋白水解，蛋白质复合物(APC)是细胞周期从中期到后期的调控因子。分离酶(SEP)的活性需要被严密调控，保全素(SCR)能与分离酶(SEP)紧密结合，并充当假底物而阻断其活性。
请据表分析，Numb蛋白与细胞分裂进入____期有关，说明理由：______
__________________________________________________________________________________________。
了Numb蛋白的表达，使得实验组中G2期的细胞比例明显低于对照组，而M期细胞比例明显高于对照组
M
因抑制
(4)细胞分裂过程中还伴随着一系列周期相关分子信号的启动，研究发现蛋白Numb参与细胞周期进程的调控。为了研究Numb蛋白的功能，研究者对实验组细胞(通过干扰RNA以抑制Numb蛋白的表达)和对照组细胞(不作处理)中处于各时期的细胞比例进行了统计，结果如下表所示。
G1 S G2 M(分裂期)
实验组 34% 29% 28% 9%
对照组 34% 29% 34% 3%

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