一、細胞周期的理解
1.定義:是指連續(xù)分裂的細胞,從一次分裂完成時開始,到下一次分裂完成時為止。
2.產(chǎn)生條件:連續(xù)分裂的細胞才具有細胞周期,如癌細胞、根尖分生區(qū)細胞、形成層細胞、受精卵、骨髓造血干細胞等等。
3.起止點:從一次分裂完成時開始,到下一次分裂完成時為止。
4.表示方法和圖解
(1)圖示中表示一個細胞周期的是A→A,a+b或c+d,a→f,A+B+C。其中表示分裂間期的是A→B,a或c,a+b。表示分裂期的是B→ A,b或d,c→f。
(2)柱形圖中,B組DNA含量在2C到4C之間,說明細胞正處于DNA分子的復制時期;C組細胞中DNA含量已經(jīng)加倍,說明細胞處于G2期和分裂期。
(3)由于細胞分裂間期比分裂期長,所以我們用顯微鏡觀察處于細胞周期中的細胞時,看到的多是處于分裂間期的細胞。
(4)分裂間期:是指細胞在一次分裂結(jié)束之后到下一次分裂之前。它大約占細胞周期的90%-95%。分裂間期為分裂期進行活躍的物質(zhì)準備,完成DNA分子的復制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成,同時細胞有適度的生長(如下圖所示)。分裂間期分為三個階段:①DNA合成前期(G1期),此期為DNA復制作準備,主要進行蛋白質(zhì)和RNA的合成,細胞較快地生長,體積隨著細胞內(nèi)物質(zhì)地增多而增大;②DNA合成期(S期),此期主要進行DNA分子的復制,使DNA含量增加一倍;③DNA合成后期(G2期),此期DNA合成終止,主要進行蛋白質(zhì)和RNA的合成,形成微管蛋白和細胞膜上的蛋白質(zhì),為細胞分裂期作準備。 \
(5)分裂期:在分裂間期結(jié)束之后,就進入分裂期,分裂期是一個連續(xù)的過程,為了研究的方便,人為將分裂期分為四個時期:前期、中期、后期、末期,它約占細胞周期的5%-10%。其染色體的行為變化如下圖:
例1.(06年四川)細胞增殖過程中DNA含量會發(fā)生變化。通過測定一定數(shù)量細胞的DNA含量,可分析其細胞周期。根據(jù)細胞 DNA含量不同,將某種連續(xù)增殖的細胞株細胞分為三組,每組的細胞數(shù)如下圖。從圖中所示結(jié)果分析其細胞周期,不正確的是( )
A.乙組細胞正在進行DNA復制
B.細胞分裂間期的時間比分裂期長
C.丙組中只有部分細胞的染色體數(shù)目加倍
D.將周期阻斷在DNA復制前會導致甲組細胞數(shù)減少
解析:考查細胞周期的特點。據(jù)圖判斷,該生物細胞中DNA
含量的變化范圍為2C-4C,復制前DNA含量為2C,復制后DNA含
量為4C,所以乙組細胞正在進行DNA復制。DNA的復制發(fā)生在間期,
圖中甲和乙所代表的細胞處于分裂間期,數(shù)量遠多于分裂期細胞,所
以細胞分裂間期的時間比分裂期長。丙組細胞已經(jīng)完成DNA復制,而染色體數(shù)目加倍只發(fā)生在有絲分裂后期,所以丙組中只有部分細胞處于分裂后期。將周期阻斷在DNA復制前會導致甲組細胞數(shù)增加。
答案:D
變式訓練1.下圖a→d表示連續(xù)分裂細胞的兩個細胞周期。下列敘述不正確的是( )
A.a(chǎn)和b為一個細胞周期
B.c段結(jié)束DNA含量增加一倍
C.遺傳物質(zhì)平分一般發(fā)生在d段
D.b和c為一個細胞周期
二、有絲分裂過程中染色體的行為變化
時期
染色體特點
其他特點
圖像
數(shù)目
變化規(guī)律
間期
2N
呈細絲狀染色質(zhì)狀態(tài),每條染色體經(jīng)復制后,就含有2條姐妹染色單體
①合成了大量的蛋白質(zhì)②時間比分裂期長很多③細胞有適度的生長
前期
2N
由細絲狀染色質(zhì)變成染色體,排列散亂
①出現(xiàn)紡錘體
②核仁解體、核膜消失
中期
2N
每條染色體的著絲點兩側(cè)均有紡錘絲牽引,著絲點排列在赤道板上,染色體的形態(tài)穩(wěn)定,數(shù)目清晰
①赤道板是細胞中央的一個平面,實際不存在②中期是觀察染色體的最佳時期
后期
4N
著絲點分裂,姐妹染色單體變成子染色體,在紡錘絲牽引下向細胞兩極運動
紡錘絲縮短,移向兩極的兩套染色體形態(tài)和數(shù)目完全相同
末期
2N
染色體變成絲狀染色質(zhì)
①核仁、核膜重新出現(xiàn)②紡錘體消失
③赤道板位置上出現(xiàn)細胞板,向四周擴展,形成新的細胞壁,將一個細胞分成兩個子細胞
例2.(07年寧夏理綜)下列有關(guān)正常動物體細胞有絲分裂間期的敘述,錯誤的是( )
A.分裂間期發(fā)生DNA復制 B.分裂間期有蛋白質(zhì)合成
C.分裂間期有RNA合成 D.分裂間期有逆轉(zhuǎn)錄發(fā)生
解析:考查細胞分裂間期的特點。細胞分裂間期的主要特點是DNA分子的復制和蛋白質(zhì)的合成,其中蛋白質(zhì)的合成過程中必然要合成RNA和tRNA。逆轉(zhuǎn)錄只見于某些RNA病毒的復制過程,病毒沒有細胞結(jié)構(gòu),也談不上有細胞周期,故沒有細胞分裂間期。
答案:D
變式訓練:2.連續(xù)分裂的細胞的生長即體積增大,發(fā)生在細胞周期的( )
A.分裂間期 B.分裂前期 C.分裂中期 D.分裂后期
例3.(07年山東理綜)用高倍顯微鏡觀察洋蔥根尖細胞的有絲分裂。下列描述正確的是( )
A.處于分裂間期和中期的細胞數(shù)目大致相等
B.視野中不同細胞的染色體數(shù)目可能不相等
C.觀察處于分裂中期的細胞,可清晰看到赤道板和染色體
D.細胞是獨立分裂的,因此可選一個細胞持續(xù)觀察它的整個分裂過程
解析:考查植物細胞有絲分裂不同時期的長短和染色體的形態(tài)、數(shù)目的變化。由于分裂間期時間長,所以決大多數(shù)細胞都處于分裂間期。赤道板是細胞中央的一個位置,實際不存在,故看不到。用高倍顯微鏡觀察洋蔥根尖細胞的有絲分裂時,細胞已經(jīng)死亡,因此看不到整個分裂的動態(tài)過程。
答案:B
變式訓練3.菠菜根的分生區(qū)細胞不斷分裂使根向遠處生長,在分裂過程中不會出現(xiàn)的是( )
A.細胞分裂間期,中心體的兩個中心粒各自產(chǎn)生一個新的中心粒
B.細胞分裂中期,染色體形態(tài)較固定、數(shù)目較清晰
C.細胞分裂前期,核膜和核仁逐漸消失
D.細胞分裂末期,高爾基體參與細胞壁的形成
三、有絲分裂過程中染色體和DNA的數(shù)目變化曲線
例4.(2000年廣東)一種動物體細胞中的染色體數(shù)為24。該動物體內(nèi)一個處于有絲分裂前期的細胞,其DNA分子數(shù)和染色體數(shù)分別為( )
A.12、48 B.24、48 C.24、24 D.48、24
解析:由上述曲線圖可知,有絲分裂前期染色體數(shù)目與體細胞中染色體數(shù)目是相等的,而DNA分子數(shù)是體細胞的二倍。
答案:D
變式訓練4.在細胞有絲分裂的分裂期開始時,如果它的染色體數(shù)為N,DNA含量為Q,則該細胞分裂后每個子細胞中的染色體數(shù)和DNA含量分別是( )
A.N和O B.N/2和Q/2 C.N和Q/2 D.N/2和Q
四、動植物細胞有絲分裂的比較
項目
植物細胞
動物細胞
前期:紡錘體
形成發(fā)生不同
從細胞兩極發(fā)出紡錘絲形成梭形的紡錘體
兩組中心粒在細胞兩極發(fā)出星射線形成紡錘體
末期:細胞的
分裂方式不同
細胞板從中央向四周擴展,將一個細胞分裂成兩個細胞
細胞膜從中部向內(nèi)凹陷,將一個細胞溢裂成兩個細胞
參與的細胞器不同
末期:高爾基體參與細胞壁的形成;低等植物中心粒形成紡錘體
前期:中心粒發(fā)出星射線形成紡錘體
相同點
間期:都進行DNA分子的復制和蛋白質(zhì)的合成,細胞有適度的生長,參與的細胞器都是核糖體、線粒體;染色體都在間期復制,后期平均分配到兩個子細胞中,保持了親子代之間遺傳性狀的穩(wěn)定性。
例5.(99年廣東)動物細胞有絲分裂區(qū)別于植物細胞有絲分裂的特點是( )
A.核膜、核仁消失 B.形成紡錘體
C.中心粒周圍發(fā)出星射線 D.著絲點分裂,染色單體分離
解析:考查動植細胞有絲分裂的特點,主要不同是紡錘體的形成方式不同,即中心體的有無;細胞的分裂方式不同,即高爾基體的有無導致細胞壁的有無。
答案:C
變式訓練5.在低等植物細胞有絲分裂的分裂期,參與分裂活動的細胞器有( )
A.高爾基體 B.核糖體 C.葉綠體 D.中心體
變式訓練參考答案: 1.D 2.A 3.A 4.C 5.AD
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