2025届高三生物一轮复习：第10讲 细胞增殖

第10讲 细胞增殖 考点一　细胞增殖和细胞周期 考点二　细胞的有丝分裂和无丝分裂 考点三　有丝分裂相关过程中细胞结构或物质的变化 主要考点 必备知识 考点四　观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 细胞增殖和细胞周期 考点一 3   温故知新：细胞学说 1858年 [德]魏尔肖:细胞通过分裂产生新细胞 19世纪 [德] 施莱登、施旺：新细胞可以从老细胞中产生 课本P3 思考.讨论《细胞学说在修正中前进》 问题探讨： 象和鼠的个体大小十分悬殊。 无明显差异 1.象的一个细胞肯定比鼠的一个细胞大吗？ 2、生物体的长大，是靠细胞数量的增多还是靠细胞体积的增大？ 细胞体积的增大： 细胞数量的增多： 生物体的长大 细胞生长 细胞分裂 ？ 【模拟探究】细胞为什么不能无限长大？ 资料：一个成年人大约拥有100万亿个细胞，这些细胞都源自一个受精卵细胞。 为什么人要这么多的细胞，为什么不能由几个细胞不断长大就可以使人长大了呢？ 细胞越大，其(表面积/体积)也会随之增大吗？物质运输效率呢？ 1、提出问题： 2、做出假设：细胞越大，其(表面积/体积)和物质运输效率均不会随之增大。 3、设计实验： 实验原理 ①含酚酞的琼脂块 酚酞变为紫红色。 ②NaOH在琼脂块中扩散的速度相同。 ③在相同时间内，NaOH扩散的体积与琼脂块的总体积的比值，可以 反映NaOH扩散的效率，由此模拟细胞大小与物质运输效率的关系。 NaOH 思维训练P115 探究细胞大小与物质运输的关系 实验探究：细胞大小与物质运输的关系 将含有酚酞的琼脂切成不同大小的方块 放入盛有NaOH溶液的烧杯中浸泡 慢慢地，含酚酞的琼脂块随着NaOH溶液的扩散变成紫红色 你发现什么了吗？ 切开、测量、记录 用纸巾吸干，并切割成两半 54 27 2 24 8 3 6 1 6 0.5 0.5 0.5 19/27≈0.7 7/8≈0.9 1/1 = 1 实验结论： 实验探究：细胞大小与物质运输的关系 在相同时间内，物质扩散进细胞的体积与细胞的总体积之比可以反映细胞的物质运输的效率。 通过模拟实验可以看出，细胞的体积越大，相对表面积_____，细胞与外界环境之间物质交换的相对面积小了，细胞物质运输的效率就_____。 越小 越低 限制细胞无限长大的因素： a.细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大； b.细胞核的控制能力限制了细胞的长大。 因此，多细胞生物的生长主要靠细胞数量的增加。 一.知识梳理 必备知识 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。 细胞，从 开始，到 为止。 概念： 前提条件： 连续分裂的细胞 能连续分裂的细胞 不再分裂的细胞： 神经细胞、肌肉细胞、口腔上皮细胞、哺乳动物成熟红细胞、生殖细胞（精子和卵细胞）、浆细胞、效应T细胞、吞噬细胞、洋葱表皮细胞等 细 胞 类 型 （不具细胞周期） 细胞周期 连续分裂的 一次分裂完成时 下一次分裂完成时 ①受精卵、原始生殖细胞（动、植） ②动物：皮肤生发层细胞、造血干细胞、癌细胞等 ③植物：形成层细胞、根尖分生区细胞、芽的顶端分生组织等 暂不分裂的细胞：B细胞、T细胞、记忆细胞、肝细胞 A B 细胞周期的分期 G1期：又称DNA合成前期，主要进行RNA和有关蛋白质的合成，为S期DNA的复制做准备。 S期：又称DNA合成期，主要进行DNA的复制。 G2期：又称DNA合成后期，主要进行RNA和蛋白质的合成，特别是微管蛋白的合成，为分裂期作准备。 完成DNA的复制和有关蛋白质的合成 一.知识梳理 必备知识 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   A→B→C→A为一个细胞周期 直线图   a＋b或c＋d为一个细胞周期 坐标图   a＋b＋c＋d＋e为一个细胞周期 12 一.知识梳理 必备知识 4.细胞周期的表示方法 柱形图   B组细胞处于S期，C组细胞处于分裂期和G2期，A组细胞为细胞分裂结束形成的子细胞和未进行DNA复制的细胞 13 二.精题精练 考向　细胞周期 02 1.下列有关细胞周期的叙述，正确的是（ ） A.在细胞周期中,分裂间期的持续时间通常比分裂期的短 B.同一生物各种组织的细胞周期长短相同， 但G1、S、G 2 和 M 期长短不同 C.细胞周期是一个与代谢相关的过程，温度过高会导致细胞死亡 D.用蛋白质合成抑制剂处理G1期细胞，不影响其进入S期 C 二.精题精练 2.（多选）下列细胞中，具有细胞周期的是（ ） A.叶肉细胞 B.洋葱表皮细胞 C.根的分生区细胞 D.蛙红细胞 E.人口腔上皮细胞 F.人的成熟红细胞 G.人的胚胎干细胞 H.小鼠骨髓瘤细胞 I.小鼠杂交瘤细胞 J.牛的精细胞 K.牛的精原细胞 CGHIK 课堂练习： 一、易错辨析 1.任何具有分裂能力的细胞都具有细胞周期(　　) 2.洋葱的表皮细胞比分生区细胞的增殖周期长(　　) 3.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 (　　) 4.同一细胞的细胞周期是一定的，不会受到环境条件的影响(　　) 5.原核生物主要进行二分裂，二分裂不是无丝分裂(　　) 6.减数分裂没有细胞周期，高度分化的成熟细胞一般也没有细胞周期 (　　) × × × × √ √ 课堂练习： 二、填空默写 1.(必修1 P111)细胞周期：_______________________________________ _____________________，为一个细胞周期。 2(必修1 P111)细胞周期大部分时间处于分裂间期。分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备，完成 ，同时细胞有适度的生长。 3.(必修1 P114)细胞有丝分裂的重要意义，是_______________________ ______________________________________________________。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________ _______。 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 DNA分子的复制和有关蛋白质的合成 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 遗传的 稳定性 细胞的有丝分裂和无丝分裂 考点二　 18 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 一.知识梳理 必备知识 动植物细胞有丝分裂过程 时 期 分裂图像 特点 植物细胞 动物细胞 间 期 ①完成_________ 和___________的合成 ②细胞适度___ __ ③动物细胞和低等植物细胞还进行了___ _____ __ DNA的复制 有关蛋白质 生长 中心体的复制 阶段 G1期： S期： G2期： 进行RNA和蛋白质的合成 进行DNA合成 DNA合成停止，RNA和蛋白质仍在合成。 结果：DNA数目加倍，染色体数目不变 每条染色体上都形成两条姐妹染色单体 动植物细胞有丝分裂过程 时 期 分裂图像 特点 植物细胞 动物细胞 前 期 ①___________解体；______消失②___________出现 ③___________出现 植物：________ 发出纺锤丝形成纺锤体 动物、低植：______发出星射线形成纺锤体 ④染色体 分布在 的中央 核仁逐渐 核膜 染色体 染色质 染色体 ？ 螺旋缠绕，缩短变粗 纺锤体 细胞两极 中心体 散乱 纺锤体 思考2：用什么方法可抑制纺锤体的形成？ 一定浓度的秋水仙素处理或低温处理 思考1：纺锤丝、星射线的化学本质是？ 蛋白质 膜仁消失现两体 动植物细胞有丝分裂过程 时 期 分裂图像 特点 植物细胞 动物细胞 中 期 （形定数晰赤道齐） 稳定 清晰 观察染色体的最佳时期 着丝点 纺锤丝 赤道板 假想平面，实际不存在 ①染色体形态_____，数目_____ ②染色体的____粒_排列于 上 动植物细胞有丝分裂过程 时 期 分裂图像 特点 植物细胞 动物细胞 后 期 （点裂数增均两极） ①______分裂，___________ 分开，形成两条子染色体， 数目加倍 ②子染色体在________牵引下移向 . 着丝粒 姐妹染色单体 染色体 纺锤丝 细胞两极 思考2：这表明有丝分裂有何意义？ 思考1：移向细胞两极的这两套染色体形态数目上有何特点？与亲代细胞的相同吗？ 为什么？ 形态数目完全相同 与亲代细胞也完全相同 亲代细胞的染色体经过复制之后，精确分配到两个子细胞的 使细胞的亲代和子代间保持了遗传性状的稳定性 思考3：“细胞中染色体平均分配”等同于“细胞中遗传物质/DNA平均分配”吗？ 细胞中染色体平均分配使细胞核中DNA平均分配， 而细胞质中（如叶绿体、线粒体中）的DNA在分裂时是随机分配的 动植物细胞有丝分裂过程 时 期 分裂图像 特点 植物细胞 动物细胞 末 期 ①_______消失 ②_______消失 ③ 出现，形成两个核 ④细胞质分裂 植物：_______→_______→细胞壁→两个细胞 动物：_______凹陷→_____两部分→两个细胞 染色体 纺锤体 染色体 染色质 解螺旋，成为细丝状 ？ 核膜、核仁 赤道板 细胞板 细胞膜 缢裂 思考：细胞板观察的到吗？它的形成主要与什么细胞器有关？ 高尔基体（合成纤维素） 可观察到，真实结构 膜仁重现新壁建 中心体 中心体倍增 中心体发出星射线形成纺锤体 细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体 细胞膜凹陷将细胞缢裂为两部分 细胞板由细胞的中央向四周扩展成新的细胞壁将细胞分为两部分 纺锤体形成方式不同 细胞质分裂方式不同 高等植物细胞 动物细胞 一.知识梳理 必备知识 无丝分裂 细胞核 纺锤丝 染色体 与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用 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 有丝分裂相关过程中细胞结构或物质的变化 考点三　 28 染色质/体 染色质/体 着丝粒 染色单体 染色单体 姐妹染色单体 DNA DNA DNA 着丝粒 复制 染色体/质、DNA、染色单体的关系 一.知识梳理 必备知识 复制 螺旋缩短变粗 着丝粒分裂 染色质、染色体/DNA、染色体和染色单体的变化规律 染色质/间期 染色体/前中后期 染色质/末期 解螺旋变长变细 染色质/染色体_____条 染色质单体_____条 DNA_____条 1 0 1 _____条 _____条 _____条 _____条 _____条 _____条 _____条 _____条 _____条 1 2 2 2 2 2 2 0 0 1 2 2 一.知识梳理 必备知识 _____条 _____条 _____条 编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 一.知识梳理 必备知识 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 一.知识梳理 必备知识 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 一.知识梳理 必备知识 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 一.知识梳理 必备知识 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 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 一.知识梳理 必备知识 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 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 考点四　 36 注意：由于各个细胞的分裂是独立进行的，为在同一个视野中观察到不同时期的细胞提供了可能。 一.知识梳理 必备知识 1.实验原理 (1)高等植物的 组织细胞有丝分裂较旺盛。 (2)细胞核内的染色体(质)易被 性染料(甲紫溶液或醋酸洋红液)染成深色。 (3)由于各个细胞的分裂是独立进行的，在同一分生组织中可以通过高倍显微镜观察细胞内 的存在状态，判断处于不同分裂时期的细胞。 分生 碱 染色体 (P116) 探究·实践 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 细胞特点是：呈正方形，排列紧密；细胞处于不同分裂状态；无液泡和叶绿体 中期 前期 间期 为何选根尖呢？ 如何观察呢？ （1）高倍显微镜 （2）碱性染料（甲紫溶液） （3）使植物细胞分散开来。 注意：选择染色体数目较少且分裂期占细胞周期时间比例大的根尖作为实验材料； （二）方法步骤： 第一步： 洋葱根尖的培养 （解离—漂洗—染色—制片） 第二步：装片的制作 第三步： 有丝分裂的观察 实验前5-6天，学生可以在家里取洋葱或大蒜鳞茎，清洗底部，放在装满清水的容器上，在温暖的地方培养，注意换水。待根生长至2-5cm时，可剪取生长健壮的根尖（乳白色部分是分生区）。 目的是增加水中的氧气，防止根进行无氧呼吸造成酒精中毒，出现烂根现象。 漂 洗 解 离 压 片 染 色 解 离 剪取2-3mm长的洋葱或大蒜根尖，放入盛有解离液的培养皿中 3-5min 用药液使组织中细胞相互分离开来。 方法： 时间： 目的： 第二步：装片的制作 解离时间过长或过短有什么影响？ 过长：染色体易破坏； 过短：解离不充分。 注意：解离时细胞已被杀死 漂 洗 解 离 压 片 染 色 漂 洗 根尖酥软后，放入盛有清水的培养皿 10min 洗去材料中残余的解离液，防止解离过度，便于染色 方法： 时间： 目的： 第二步：装片的制作 漂 洗 解 离 压 片 染 色 染 色 甲紫溶液 3-5min 使染色体着色 方法： 时间： 目的： 第二步：装片的制作 漂 洗 解 离 压 片 染 色 压 片 ①载玻片中央滴一滴清水 ②镊子把根尖弄碎，盖上盖玻片 ③覆盖上滤纸，加盖载玻片，并用手指轻轻按压。 使细胞分散开，便于观察。 方法： 目的： 第二步：装片的制作 过程 方 法 时间 目的 解离 上午10时至下午2时（洋葱根尖分生区细胞处于分裂期的较多，这会因洋葱、品种、室温等的差异而有所不同），剪取洋葱根尖2-3mm，立即放入盛有盐酸和酒精混合液（1:1）的玻璃皿中，在室温下解离。 3-5min 用药液使组织中的细胞相互分离开来。 漂洗 待根尖酥软后，用镊子取出，放入盛有清水的玻璃皿中漂洗。 约10min 洗去药液 ，防止解离过度。 染色 把根尖放进盛有质量浓度为 0.01g/mL或0.02g/mL 的甲紫溶液（或醋酸洋红液）的玻璃皿中染色。 3-5min 甲紫溶液或醋酸洋红液能使染色体着色。 制片 用镊子将这段根尖取出来，放在载玻片上，加一滴清水，并用镊子尖把根尖弄碎，盖上盖玻片，在盖玻片上再加一片载玻片。然后，用拇指轻轻地按压载玻片。   使细胞分散开来 ，有利于观察。 一.知识梳理 必备知识 装片的制作 P116 实验结果 第三步 显微观察 1 4 5 3 2 结果分析 1、什么时期的细胞数量最多？为什么？ 间期细胞最多，因为在一个细胞周期中，间期所占时间最长 2、能观察到某个细胞的连续变化么？为什么？ 不能。细胞已经在解离时被杀死 3、若将洋葱根尖分生区细胞换成鳞片叶表皮细胞，能否看到染色体？为什么？ 看不到。洋葱鳞片叶表皮细胞是不分裂的细胞，无细胞周期。 注意：观察到的不同时期细胞数目的多少，可反映出各时期经历时间的长度。 细胞周期 样本1 样本2 总数 每一时期的细胞数/ 计数细胞的总数 间期         分 裂 期 前期         中期         后期         末期         计数细胞的总数     记录表 一.知识梳理 必备知识 一.知识梳理 必备知识 实验操作的注意事项 解离时间 太短 细胞间质未被完全溶解，压片时细胞不易分散 过长 导致细胞解离过度、根尖过于酥软，影响染色 漂洗时间 适宜 洗去多余的盐酸，防止解离过度而影响染色 染色时间 太短 染色体或染色质不能完全着色 过长 使其他部分也被染成深色，无法分辨染色体 压片力度 过轻 细胞未分散开 过重 将组织压烂 注意： 间期的细胞最多。因为间期时间最长。每一时期的时间=洋葱的细胞周期（12 h）×每一时期的细胞数占计数细胞总数的比例 。 取材时，一般在上午10时至下午2时之间，此时分生区细胞分裂旺盛。 制片时先漂洗后染色，两步不能颠倒。 观察时时，先在低倍镜下找到分生区细胞，其特点是：呈正方形，排列紧密，存在分裂的细胞；再找到分裂中期的细胞，换上高倍镜观察。 此时的细胞都是死细胞，因此不能观察到细胞的动态分裂过程。因为细胞分裂是独立进行的，因此我们可以在同一个装片中找到不同时期的细胞。 一.知识梳理 必备知识 Lavf58.12.100 $$