第12讲 细胞的增殖-2025届高考生物一轮高效复习优质课件

细胞的增殖 1.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 2.有丝分裂过程中物质或结构的变化规律 3.实验：制作和观察根尖分生区细胞有丝分裂的简易装片 目标 回归教材 读教材 P110-111 1.多细胞生物体的生长，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。不同动植物同类器官或组织的细胞大小一般无明显差异，器官大小主要取决于 细胞数量的多少 。（P110） 2.细胞周期是指 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，为一个细胞周期。一个细胞周期包括两个阶段： 分裂间期和分裂期 。（P111） 3.分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备，完成 DNA的复制 和 有关蛋白质的合成 ，同时细胞有适度的生长。（P111） 本节聚焦： 生物体的生长、细胞增殖、 细胞周期 考点 1 5 考点1 生物体的生长、细胞增殖、细胞周期 1、生物体的生长 （1） （2）不同动（植）同类器官或组织细胞大小一般无明显差异，器官大小主要取决于细胞数目的多少。 （3）细胞是不是越大越好？为什么细胞不能无限长大？ 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。 核质比限制了细胞的长大。 细胞生长 增大细胞体积 增加细胞数目 细胞分裂 多细胞生物体积的增大=生物体的生长 大本P91 批判思维：细胞是不是越小越好？ 2.细胞增殖 (1)概念：细胞以分裂的方式进行增殖，包括物质准备和细胞分裂两个相连续的过程。 (2)方式：真核细胞：无丝分裂、有丝分裂和减数分裂； 原核细胞：二分裂。 (3)意义：是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。 考点1 生物体的生长、细胞增殖、细胞周期 大本P91 考点1 生物体的生长、细胞增殖、细胞周期 只有能连续分裂的细胞才具有细胞周期 连续分裂 下一次分裂完成 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.细胞周期 （有丝、无丝、减数中，只有有丝分裂才有细胞周期） 大本P91 为什么要在间期进行DNA复制，分裂期还能不能进行细胞代谢，分裂期过长会怎么样？ 4.细胞周期的表示方法 方法名称 表示方法 用字母表示 扇形图   直线图   坐标图   考点1 生物体的生长、细胞增殖、细胞周期 乙→甲→乙为一个细胞周期 a＋b或c＋d为一个细胞周期 A→G为一个完整的细胞周期 或乙→乙 9 柱形图   4.细胞周期的表示方法 考点1 生物体的生长、细胞增殖、细胞周期 A组细胞处于分G1期， B组细胞处于S期， C组细胞处于G2期和分裂期 a：细胞处于分G1期， a-b：细胞处于S期， b：细胞处于G2期和分裂期 10 与细胞周期有关几种常考图形 名师解读 (2)以“核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，均属于分裂间期。 (3)以“mRNA含量”为衡量指标：G1、G2期均有蛋白质合成，G1期在前，G2期在后。　 大本P92 据表分析下列问题： 不同细胞的细胞周期持续时间/h (1)不同生物细胞的细胞周期持续时间_______________(填“相同”“不同”或“不一定相同”，下同)，同种生物的不同细胞的细胞周期持续时间______________。 (2)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，是因为_____________________________________________________________________________ _______________________________________。 细胞类型 分裂间期 分裂期 细胞周期 蚕豆根尖分生区细胞 15.3 2.0 17.3 小鼠十二指肠上皮细胞 13.5 1.8 15.3 人的肝细胞 21 1 22 人的宫颈癌细胞 20.5 1.5 22 不一定相同 不一定相同 细胞周期中，分裂间期所占的时间长，因此观察细胞所处时期时，大部分细胞都处于分裂间期 大本P91 据表分析下列问题： 不同细胞的细胞周期持续时间/h (3)若要观察细胞的有丝分裂，应选择_____________________________细胞，理由是____________________________________________________________________________。 (4)在细胞处于旺盛分裂的培养液中添加适量的DNA合成可逆抑制剂，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____________，以达到细胞周期同步化的目的。 小鼠十二指肠上皮 分裂 间期(S期) 细胞周期中分裂期所占时间相对较长，容易观察到处于分裂期的细胞 细胞类型 分裂间期 分裂期 细胞周期 蚕豆根尖分生区细胞 15.3 2.0 17.3 小鼠十二指肠上皮细胞 13.5 1.8 15.3 人的肝细胞 21 1 22 人的宫颈癌细胞 20.5 1.5 22 大本P91 11.56% 11.76% 4.54% 6.82% 1．(2023·西安五校联考)细胞周期包括分裂间期(分为G1期、S期和G2期)和分裂期(M期)。下图标注了某动物(2n＝12)甲种细胞细胞周期各阶段的时长及核DNA含量，若向该种细胞的培养液中加入过量胸苷，处于S期的细胞立刻被抑制，处于其他时期的细胞不受影响。下列叙述错误的是(　　) 大本P92 C 甲：3.4+7.9+2.2+1.8=15.3 A．处于M期的染色体数目变化是12→24→12 B．加入过量胸苷7.4 h后，甲种细胞都将停留在S期 C．G1期发生的变化主要是DNA的复制和有关蛋白质的合成 D．若乙种细胞周期为24 h，M期为1.9 h，选择甲种细胞观察有丝分裂染色体变化更合适 C 2.(2023·山东德州检测)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。24小时后用流式细胞仪检测，结果如图。对检测结果的分析不正确的是(　　) A.b峰中细胞的DNA含量是a峰中的2倍 B.a峰和b峰之间的细胞正进行DNA复制 C.处于分裂期的细胞均被计数在a峰中 D.此抗癌药物抑制了癌细胞DNA的复制 有丝分裂 考点 2 16 1 2 ① ② ③ ④ 染色体数与着丝粒数目相同 ①②③④均为染色单体 没有染色单体 ___条染色体 ___条染色单体 2 4 ___条染色体 ___条染色单体 4 0 着丝粒分裂 1 2 ① ② ③ ④ 1与2为染色体 ①②③④均为染色单体，其中： ①和②、③和④互为姐妹染色单体 ①和③、①和④、②和③、②和④互为非姐妹染色单体 没有染色单体 1 2 3 4 复习：下图所示序号的结构名称？ 核 膜　 核　仁 染色质 细胞壁 5 着丝粒 考点2 有丝分裂 考点2 有丝分裂 间期(G1) 间期(G2) 间期：DNA的复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度的生长。 染色体______条 DNA ______个 染色单体______条 染色体______条 DNA ______ 个 染色单体 ______ 条 4 4 0 4 8 8 注意：G1和G2期主要进行有关蛋白质的合成；S期进行DNA的复制。 S期进行DNA的复制 复制合成适度长 大本P93 1.植物细胞有丝分裂过程： 前期： 间期的染色质丝螺旋缠绕，缩短变粗，成为染色体。染色体散乱分布。 细胞的两极发出纺锤丝，形成一个梭形的纺锤体。 核仁逐渐解体，核膜逐渐消失。 间期 前期 染色体______条 DNA ______个 染色单体______条 染色体______条 DNA ______ 个 染色单体 ______ 条 4 8 8 4 8 8 膜仁消失现两体 考点2 有丝分裂 大本P93 1.植物细胞有丝分裂过程： 前期 中期: 染色体的螺旋化程度最高形态比较稳定，数目比较清晰，便于观察。 纺锤丝与着丝粒相连牵引着染色体运动，使每条染色体的着丝点排列在赤道板上。 染色体______条 DNA ______个 染色单体______条 染色体______条 DNA ______ 个 染色单体 ___ 条 4 8 8 4 8 8 形定数清赤道齐 中期 考点2 有丝分裂 大本P93 1.植物细胞有丝分裂过程： 后期： 每个染色体的着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，成为两条染色体； 纺锤丝牵引着分开的染色体向细胞的两极移动。 染色体______条 DNA ______个 染色单体______条 染色体______条 DNA ______ 个 染色单体 __ 条 4 8 8 8 8 0 粒裂数加分两极 中期 后期 考点2 有丝分裂 着丝点分裂是由纺锤丝牵引所致吗？ 着丝粒分裂不是纺锤丝牵引的结果。比如，秋水仙素抑制纺锤体的形成，在没有纺锤丝牵引的情况下，染色体的着丝粒也可自然分裂，从而导致染色体加倍。 大本P93 1.植物细胞有丝分裂过程： 常和细胞周期联系的“热点” 不影响着丝粒分裂 大本P91 末期： 两套染色体到达细胞的两极后，解螺旋逐渐变成染色质丝。 纺锤丝逐渐消失； 出现了新的核膜和核仁，形成了新的细胞核。 在赤道板的位置出现了细胞板，细胞板逐渐扩展形成新的细胞壁 染色体______条 DNA ______个 染色单体______条 染色体______条 DNA ______ 个 染色单体 ___ 条 8 8 0 8 8 0 两消两现质分裂 后期 末期 考点2 有丝分裂 大本P93 1.植物细胞有丝分裂过程： (形成与高尔基体有关) 分裂间期 DNA的复制 前期： 膜仁消失现两体 中期： 形定数清赤道齐 后期： 粒裂数加分两极 末期： 两消两现质分裂 分裂期 （M期） G1期： S期： G2期： 有关蛋白质的合成 有关蛋白质的合成 细胞周期 物质准备阶段 分裂阶段 考点2 有丝分裂 小结 间期（初） 间期（末） 前期 中期 末期 动植物细胞有丝分裂异同？ 后期 考点2 有丝分裂 2.动物细胞有丝分裂过程： 动植物细胞有丝分裂的主要区别 大本P93 间期复制 间期复制 细胞膜从细胞的中部向内凹陷 (课本P114) 1组中心粒→2组中心粒 2个中心粒→4个中心粒 植物细胞 动物细胞 不同点 相同点 ①间期：中心粒复制 ①间期都有染色体的复制 ②核膜、核仁的变化相同 ③有丝分裂过程中染色体的行为变化完全相同 ①前期：细胞两极发出纺锤丝构成纺锤体 ②前期：两组中心粒发出星射线构成纺锤体 ②末期：细胞板形成细胞壁分成两个子细胞 ③末期：细胞膜内陷缢裂成两个子细胞 考点2 有丝分裂 3.动物细胞有丝分裂与植物细胞有丝分裂的比较： 大本P93 (1)与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用 考点2 有丝分裂 名称 生物类型 作用时期 生理作用 核糖体 动物、植物 主要是间期 合成相关______ 线粒体 动物、植物 整个细胞周期 提供能量 高尔基体 植物 _____期 与细胞壁(板)的形成有关 中心体 动物、 低等植物 _____期 与纺锤体的形成有关 蛋白质 末 前 (2)有丝分裂过程中细胞器的分配 ①中心体经复制后，均等分配到两个子细胞中。 ②线粒体和叶绿体等细胞器随机分配到两个子细胞中。 分裂间期 大本P93 4.有丝分裂过程中的细胞器 5.有丝分裂的意义 将亲代细胞的染色体经过复制(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DNA，因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性。 注意：细胞分裂实在机体精确调控之下进行的，人的一生中，体细胞一般能够分裂50-60次。癌细胞由于遗传物质变化，变成不受机体控制的、连续分裂的恶性增殖细胞。 考点2 有丝分裂 大本P94 课本P114 细胞核 纺锤丝 染色体 无丝分裂 6.无丝分裂 提醒　 ①无丝分裂和有丝分裂都是真核细胞的分裂方式。 ②原核细胞进行二分裂，二分裂不是无丝分裂，也不属于有丝分裂。 大本P94 细胞周期中细胞结构或物质的周期性变化 考点 3 33 前期 中期 后期 末期 子细胞 间期 分裂期染色体中的DNA高度螺 旋化，难以解旋，无法正常转录 细胞分裂期蛋白质合成的很少，原因是_____________________________ ________________________________。 大本P93 1.染色体行为变化 (1)当有染色单体(分裂间期的G2期、前期、中期)时， 染色体数∶染色单体数∶核DNA数＝ 。 (2)当无染色单体(分裂间期的G1期、后期、末期)时，染色体数∶核DNA数＝ 。 1∶2∶2 1∶1 考点3 细胞周期中细胞结构或物质的周期性变化 大本P93 A 6.(2022·江西南昌期末改编)如图是某生物体处于有丝分裂不同时期的细胞，下列对图像的描述正确的是 (　　) A.甲、乙、丙细胞分别处于有丝分裂的前期、后期和中期 B.甲、乙、丙细胞中染色体、染色单体与核DNA分子数的比例都为1∶2∶1 C.甲细胞进行中心粒倍增，发出星射线，形成纺锤体 D.该生物可能是低等植物 大本P95 1．有丝分裂过程中相关成分或结构“加倍”的时期和原因 成分或结构 时期 原因 DNA 间期 染色体 后期 中心体 间期 细胞核 新核膜已经形成，细胞质尚未分裂 DNA复制 着丝粒分裂 中心体复制 末期 大本P94 B 3.(2022·江苏苏州期末)在进行有丝分裂的动物细胞的一个细胞周期中，在同一时期发生的变化是(　　) A.染色单体出现和纺锤体的形成 B.中心体倍增和DNA的复制 C.DNA数目加倍和染色体数目加倍 D.核膜、核仁的消失和着丝粒排列在赤道板位置上 大本P95 1．(2021·全国乙卷，1改编)果蝇体细胞含有8条染色体。下列关于果蝇体细胞有丝分裂的叙述，错误的是(　　) A．在间期，DNA进行半保留复制，形成16个核DNA分子 B．在前期，每条染色体由2条染色单体组成，含2个DNA分子 C．在中期，8条染色体的着丝粒排列在赤道板上，易于观察染色体 D．在后期，成对的同源染色体分开，细胞中有16条染色体 D 大本P95 D 2.(2023·太原一中质检)果蝇(2N＝8)体内处于分裂期的某细胞中核DNA数目与染色体数目的关系如图所示。下列叙述正确的是(　　) A.该细胞中染色单体的数目与核DNA分子的数目相等 B.该细胞中的两组中心粒周围正发出无数条放射状的 星射线 C.该细胞所处时期是观察染色体形态和数目的最佳时期 D.该细胞继续分裂产生的两个子细胞中的染色体数目相等 大本P95 2.有丝分裂中核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线分析 (1)核DNA、染色体、染色单体的关系 考点3 细胞周期中细胞结构或物质的周期性变化 2.有丝分裂中核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线分析 (1)曲线模型 间期 0 4N 2N 前期 中期 后期 末期 DNA 染色体 染色单体 G1 G2 S 细胞周期 考点3 细胞周期中细胞结构或物质的周期性变化 大本P94 项目 上升段的变化原因 下降段的变化原因 核DNA _____期DNA复制，核DNA数目加倍 末期细胞一分为二，核DNA数目减半 染色体 后期 ，染色体数目加倍 末期细胞一分为二，染色体数目减半 染色 单体 ______期DNA复制，染色单体形成 后期_____________________ _______________________ 间(S) 着丝粒分裂 间(S) 着丝粒分裂，姐妹染色单 体分开，染色单体消失 2.有丝分裂中核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线分析 (1)曲线模型 考点3 细胞周期中细胞结构或物质的周期性变化 大本P94 C 4.(2023·福建泉州调研)如图是细胞中某两种物质的含量在有丝分裂相关过程中的变化情况。下列叙述不正确的是(　　) A.图中的虚线所代表的物质有两种不同的表现形式 B.图中B～C段会发生着丝粒分裂 C.叶肉细胞中会出现如图所示变化，而细菌细胞中不会出现 D.A～B段细胞中有蛋白质和RNA的合成 解析　叶肉细胞是高度分化的植物细胞，不能进行有丝分裂，C错误。 大本P95 3.有丝分裂相关过程中染色体数与核DNA数比值的变化曲线 考点3 细胞周期中细胞结构或物质的周期性变化 大本P94 考点3 细胞周期中细胞结构或物质的周期性变化 大本P94 表示S期DNA的复制，染色单体形成 表示有丝分裂后期着丝粒分裂，染色单体消失 表示含有姐妹染色单体的时期，即有丝分裂G2期、前期和中期 有丝分裂后期着丝粒分裂，染色单体消失 S期DNA的复制，染色体单体形成 G2 有丝分裂前期和中 考点3 细胞周期中细胞结构或物质的周期性变化 大本P94 3.有丝分裂相关过程中染色体数与核DNA数比值的变化曲线 4.根据柱状图判断细胞分裂时期的规律(以二倍体生物为例) (1)根据染色单体变化判断各时期 染色单体 有→ (甲图) 无→后期、末期(乙图)、G1期(丙图) G2期、前期、中期 考点3 细胞周期中细胞结构或物质的周期性变化 大本P94 (2)根据比例关系判断各时期 核DNA∶染色体∶染色单体 4n∶2n∶4n→ (甲图) 4n∶4n∶0→ (乙图) 2n∶2n∶0→ (丙图) G2期、前期、中期 后期、末期 G1期 考点3 细胞周期中细胞结构或物质的周期性变化 大本P95 4.根据柱状图判断细胞分裂时期的规律(以二倍体生物为例) 5．(2023·洛阳市统考)下图1和图2表示有丝分裂不同时期染色体和核DNA的数量关系，下列有关叙述不正确的是(　　) 大本P95 A．观察染色体形态和数目的最佳时期处于图1的CD段 B．图1中DE段的细胞染色体数目加倍，但核DNA含量不变 C．图2中的a对应图1中的AB段，c对应图1中的EF段 D．有丝分裂过程不会出现图2中d所示的情况 C 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 考点 4 52 根冠 分生区 （无大液泡） 伸长区 （正方形、排列紧密） （有大液泡） 成熟区/根毛区 （有大液泡） （长条形） 大本P96 根尖中只有分生区细胞才可以进行分裂，伸长区和成熟区细胞不能分裂。 根 尖 1.实验原理 碱性 深色 染色体 考点3 细胞周期中细胞结构或物质的周期性变化 大本P96 54 2.实验步骤 使组织中的细胞相互分离开 洗去药液，防止解离过度 0.01g/mL或0.02 g/mL 使细胞分散，有利于观察 (形成单层细胞) 大本P96 (3)“解离→漂洗→染色→制片”的步骤顺序不能颠倒、不能缺失，否则不易观察到预期现象。　　 大本P96 某时期的细胞数占计数细胞总数的比例越大，该时期的时间越长。 1.如何比较细胞周期中不同时期的时间长短？ 【情境推理·探究】 1.如何比较细胞周期中不同时期的时间长短？ 提示　某时期的细胞数占计数细胞总数的比例越大，该时期的时间越长。 2.观察用甲紫溶液染色的洋葱表皮细胞，看不到染色体的原因是____________________________________________________________________________________。 只有处于分裂状态的细胞(如分生区组织细胞)才能看到染色体，洋葱表皮细胞不再进行分裂 大本P96 3.解离和染色时间要严格控制的原因是什么？ 提示　①若解离时间太短，则压片时细胞不易分散开；时间过长，则细胞分离过度、过于酥软，无法取出根尖进行染色和制片。②若染色时间太短，则染色体不能完全着色；若染色时间过长，则染色体及周围结构均被着色，无法分辨染色体。 4.为什么不能对细胞有丝分裂过程进行连续观察？如何才能找到细胞分裂各个时期的细胞？ 提示　①解离过程中细胞已经死亡，观察到的只是一个固定时期。 ②如果要找到各个分裂时期的细胞，要不断移动装片，在不同的视野中寻找。 大本P96 实验操作的注意事项 大本P96 酒精在生物学教材实验中的“同材异用” P12 P272 P96 P67 C 1.(2022·广东卷，4改编)用洋葱根尖制作临时装片以观察细胞有丝分裂，如图为光学显微镜下观察到的视野。下列实验操作正确的是(　　) A.根尖解离后立即用甲紫溶液染色，以防解离过度 B.根尖染色后置于载玻片上捣碎，加上盖玻片后镜检 C.找到分生区细胞后换高倍镜并使用细准焦螺旋调焦 D.向右下方移动装片可将分裂中期细胞移至视野中央 大本P96 大本P97 2.(2021·浙江6月选考，13)“制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片”实验中，观察到的一个视野如图所示。下列属于箭头所指细胞分裂期的上一时期的特点是(　　) C A.出现染色体，核膜开始解体 B.着丝粒分裂，姐妹染色单体分离 C.染色体凝聚，着丝粒排列在赤道板上 D.纺锤体消失，细胞板扩展形成新的细胞壁 C 2.(2023·南京市学情调研)如图是关于观察洋葱有丝分裂实验的部分操作，下列评价合理的是(　　) A.剪取洋葱根尖2～3 mm，因为该区域属于根毛区，细胞有丝分裂旺盛 B.该实验步骤中唯一错误的是在②和③之间缺少用清水漂洗这一环节 C.在观察的图像中，b属于分生区的细胞，细胞已死亡 D.若用图中b区域的细胞观察质壁分离和复原，实验现象明显 大本P97 C (2022·哈尔滨三中一调)在“观察根尖细胞的有丝分裂”实验中，观察到不同分裂时期的细胞如图所示。下列叙述正确的是(　　) A.解离时间要尽量长，保证组织中的细胞充分分离开 B.装片制作过程中需要用体积分数为95%的酒精洗去解离液 C.图乙细胞的染色体数是图丙细胞的一半，但二者的核DNA数量相等 D.统计视野中处于图乙、丙、丁时期的细胞数目可计算细胞周期的时长 统计视野中处于图乙、丙、丁时期的细胞数目可计算细胞周期中分裂期各时期的比例，但无法判断各时期的时间，更无法判断间期的长短， 5.(2022·湖南卷，6)洋葱根尖细胞染色体数为8对，细胞周期约12小时。观察洋葱根尖细胞有丝分裂，拍摄照片如图所示。下列分析正确的是(　　) B A.a为分裂后期细胞，同源染色体发生分离 B.b为分裂中期细胞，含染色体16条，核DNA分子32个 C.根据图中中期细胞数的比例，可计算出洋葱根尖细胞分裂中期时长 D.根尖培养过程中用DNA合成抑制剂处理，分裂间期细胞所占比例降低 大本P97 应统计多个视野中的比例，图中只有一个视野，无法准确推算 4.(2020·山东卷，6改编)在细胞分裂过程中，末端缺失的染色体因失去端粒而不稳定，其姐妹染色单体可能会连接在一起，着丝粒分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构，如图所示。若某细胞进行有丝分裂时，出现“染色体桥”并在两着丝粒间任一位置发生断裂，形成的两条子染色体移到细胞两极。不考虑其他变异，关于该细胞的说法错误的是(　　) C A.可在分裂后期观察到“染色体桥”结构 B.其子细胞中染色体的数目不会发生改变 C.其子细胞中有的染色体上连接了非同源染色体片段 D.若该细胞基因型为Aa，可能会产生基因型为Aaa的子细胞 大本P97 $$