第11讲 细胞的增殖-【名师大课堂】2025年高考生物艺术生总复习必备（word教师用书）

第四单元　细胞的生命历程 第11讲　细胞的增殖 考点一　细胞增殖的周期性 一、细胞增殖 1．概念：细胞通过　细胞分裂　增加细胞数量的过程。包括物质准备和细胞分裂两个相连续的过程。 2．意义：细胞增殖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。 二、细胞周期 1．概念的理解 （1）条件：　连续分裂　的细胞。 （2）起点：一次分裂完成时。 （3）终点：　下一次分裂完成　时。 2．组成 （1）分裂间期 ①时间：占细胞周期的90%～95%。 ②物质准备：完成　DNA分子　的复制和　有关蛋白质　的合成。 ③细胞有适度的生长。 （2）分裂期 ①时间：较短。 ②方式 3．细胞周期的特点：不同种类的细胞，其细胞周期不一定相同，分裂间期与分裂期所占比例　不一定　相同。 [学以致用] 诊断常考语句，澄清易错易混 1．同一生物体不同器官的大小主要取决于细胞数量的多少（　√　） 2．任何具有分裂能力的细胞都具有细胞周期（　×　） 3．洋葱的表皮细胞比分生区细胞的增殖周期长（　×　） 4．原核生物主要进行二分裂，二分裂不是无丝分裂（　√　） 5．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（　√　） 阐述基本原理，突破长句表达 　（源于必修1 P111表6－1）据表分析下列问题： 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 （1）不同生物细胞的细胞周期持续时间　不一定相同　（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　不一定相同　。 （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　。 （3）若要观察细胞的有丝分裂，应选择　小鼠十二指肠上皮　细胞，理由是　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　。 1．分裂间期的物质变化 G1期：又称DNA合成前期，主要进行RNA和有关蛋白质（如DNA聚合酶等）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，发生的是有丝分裂所必需的一些蛋白质的合成。 2．细胞分裂后产生的子细胞有三种去向 （1）持续分裂：始终处于细胞周期中，如部分造血干细胞、卵裂期细胞、癌细胞、根尖分生区细胞、茎形成层细胞、芽生长点细胞等。 （2）暂不分裂：暂时脱离细胞周期，但仍具有分裂能力，在一定条件下可回到细胞周期中，如肝脏细胞、T细胞、B细胞、记忆细胞等。 （3）永不分裂：永远脱离细胞周期，处于分化状态直到死亡，如肌纤维细胞、神经细胞、浆细胞、洋葱鳞片叶表皮细胞、根尖成熟区细胞等。 3．与细胞周期相联系的知识 （1）基因突变：在细胞分裂间期的S期，DNA复制时容易受到内外因素的干扰而发生差错，即发生基因突变。 （2）染色体变异：在细胞分裂期的前期，秋水仙素或低温都可抑制纺锤体的形成，引起细胞内染色体数目加倍，继续进行有丝分裂，可出现多倍体植株。 （3）细胞癌变：用药物作用于癌细胞，在分裂间期，DNA不能复制，可抑制癌细胞的增殖。 （4）免疫：在细胞因子的作用下，被抗原刺激后的B细胞将进入细胞周期迅速分裂。 [真题真练] （2024·湖北卷）芽殖酵母通过出芽形成芽体进行无性繁殖（图1），出芽与核DNA复制同时开始。一个母体细胞出芽达到最大次数后就会衰老、死亡。科学家探究了不同因素对芽殖酵母最大分裂次数的影响，实验结果如图2所示。下列叙述错误的是（　A　） 图1 图2 A．芽殖酵母进入细胞分裂期时开始出芽 B．基因和环境都可影响芽殖酵母的寿命 C．成熟芽体的染色体数目与母体细胞的相同 D．该实验结果为延长细胞生命周期的研究提供新思路 解析：由题意可知芽殖酵母出芽与核DNA复制同时开始，故芽殖酵母进入间期时开始出芽，A错误；由实验结果可知，基因和环境都可影响芽殖酵母的最大分裂次数，从而影响其寿命，B正确；芽殖酵母通过出芽形成芽体进行无性繁殖，再结合题图分析可知，成熟芽体的染色体数目与母体细胞的相同，C正确；该实验探究了不同因素对芽殖酵母最大分裂次数的影响，该实验结果为延长细胞生命周期的研究提供新思路，D正确。 考点二　细胞的有丝分裂和无丝分裂 1．有丝分裂 （1）高等植物细胞有丝分裂过程 （2）有丝分裂的结果：一个细胞分裂成为　两　个子细胞，每个子细胞中含有的染色体数目与亲代细胞的　相等　。 （3）高等植物细胞与动物细胞有丝分裂的主要区别 （4）有丝分裂的意义：亲代细胞的　染色体　经过复制（关键是DNA复制）后，精确地平均分配到两个子细胞中，在细胞的亲代和子代之间保持了　遗传　的稳定性。 2．无丝分裂 [学以致用] 诊断常考语句，澄清易错易混 1．（必修1 P112～113 图6－2）每个子细胞含有的染色体数目与亲代细胞的相等。分裂后的子细胞若继续分裂，就进入下一个细胞周期的分裂间期状态。（　√　） 2．（必修1 P112～113 图6－2）有丝分裂前期染色质逐渐螺旋化形成了染色单体。（　×　） 3．（必修1 P114正文）在一个细胞周期中，DNA的复制和中心粒的倍增可能发生在同一时期。（　√　） 4．（必修1 P114正文）低等植物细胞和动物细胞都含有中心体，有丝分裂前期，中心粒发出星射线形成纺锤体。（　√　） 5．（必修1 P114黑体）间期复制的DNA通过有丝分裂平均分配到两个子细胞中。（　√　） 阐述基本原理，突破长句表达 　据下面两幅不同生物细胞有丝分裂图回答下列问题： （1）A图表示　植物细胞　（填“动物细胞”或“植物细胞”），判断的理由：　具有细胞壁；无中心体，两极发出纺锤丝形成纺锤体　。 （2）B图表示　动物　（填“植物”或“动物”）细胞有丝分裂的　后　期，此时期细胞内发生的主要变化是　着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为两条子染色体，在纺锤丝牵引下移向细胞两极　。 （3）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　。 （4）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？ 　提示：着丝粒的分裂不是纺锤丝牵引的结果。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照样可以分裂，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。 1．有丝分裂过程中细胞结构或物质的周期性变化 （1）染色体行为变化 ①当有染色单体（间期的G2期、前期、中期）时，染色体∶染色单体∶DNA＝1∶2∶2。 ②当无染色单体（间期的G1期、后期、末期）时，染色体∶DNA＝1∶1。 （2）核DNA、染色体、染色单体的数目变化（以二倍体生物为例） 　　时期 项目　　 分裂间期 分裂期 前期 中期 后期 末期 核DNA 2n→4n 4n 4n 4n 4n→2n 染色体 2n 2n 2n 4n 4n→2n 染色单体 0→4n 4n 4n 0 0 2.有丝分裂过程中核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线分析（以二倍体生物为例） （1）曲线模型 （2）曲线解读 项目 上升段的变化原因 下降段的变化原因 核DNA 间期（a段）DNA复制，DNA数目加倍 末期（e段）细胞一分为二，DNA数目减半 染色体 后期（d段）着丝粒分裂，染色体数目加倍 末期（e段）细胞一分为二，染色体数目减半 染色 单体 间期（a段）DNA复制，染色单体形成 后期（d段）着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，染色单体消失 3.有丝分裂中每条染色体上DNA含量、染色体与核DNA数目比值的变化曲线 图中ef（BC）段变化的原因是S期DNA的复制，染色单体形成；fg（CD）段表示含有姐妹染色单体的时期；gh（DE）段变化的原因是有丝分裂后期着丝粒分裂。 4．根据柱状图判断细胞分裂时期的规律 （1）根据染色单体变化判断各时期 染色单体 （2）根据比例关系判断各时期（以二倍体生物为例） 5．与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用 生物类型 作用时期 生理作用 核糖体 动物、植物 主要是间期 合成相关蛋白质 线粒体 动物、植物 整个细胞周期 提供能量 高尔基体 植物 末期 与细胞壁形成有关 中心体 动物、 低等植物 前期 与纺锤体的形成有关 [真题真练] （2024·江西卷）某植物中，T基因的突变会导致细胞有丝分裂后期纺锤体伸长的时间和长度都明显减少，从而影响细胞的增殖。下列推测错误的是（　B　） A．T基因突变的细胞在分裂期可形成一个梭形纺锤体 B．T基因突变导致染色体着丝粒无法在赤道板上排列 C．T基因突变的细胞在分裂后期染色体数能正常加倍 D．T基因突变影响纺锤丝牵引染色体向细胞两极移动 解析：纺锤体的形成是在前期，T基因的突变影响的是后期纺锤体伸长的时间和长度，因此T基因突变的细胞在分裂期可形成一个梭形纺锤体，A正确；染色体着丝粒排列在赤道板上是中期的特点，T基因的突变影响的是后期纺锤体伸长的时间和长度，因此T基因突变染色体着丝粒可以在赤道板上排列，B错误；着丝粒是自动分裂的，不需要依靠纺锤丝的牵拉，因此T基因突变的细胞在分裂后期染色体数能正常加倍，C正确；T基因的突变会导致细胞有丝分裂后期纺锤体伸长的时间和长度都明显减少，进而影响纺锤丝牵引染色体向细胞两极移动，D正确。故选B。考点三　实验：观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 　 1．实验原理 （1）高等植物　分生组织　细胞有丝分裂较旺盛。 （2）细胞核内的染色体（质）易被　碱性染料　（如甲紫溶液）染成深色。 （3）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　染色体　的存在状态，判断处于不同分裂时期的细胞。 2．实验步骤 3．注意事项 （1）解离和染色要严格控制时间 ①若解离时间过短，则压片时细胞不易分散开；时间过长，则细胞解离过度、过于软化，无法取出根尖进行染色和制片。 ②若染色时间过短，则染色体不能完全着色；若染色时间过长，则使细胞核等其他部分充满染色剂，无法分辨染色体。 （2）实验操作中漂洗和染色的顺序不能互换，因为漂洗的目的是洗去根尖组织细胞中的盐酸，有利于碱性染料的着色，若二者顺序颠倒，解离液中的盐酸会影响染色的效果。 （3）在制片时两次用到载玻片，第一次是放置根尖；另一次是在盖玻片上加一片载玻片，然后用拇指轻轻按压，目的是使细胞均匀分散，避免压碎盖玻片。 （4）不能对细胞有丝分裂过程进行连续观察，因为解离过程中细胞已经死亡，观察到的只是一个固定时期。 （5）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。 4．估算细胞分裂各时期持续时间的方法 （1）原理：细胞周期中不同时期持续时间长短与处于该时期的细胞数目呈　正相关　。 （2）某时期持续时间 （t）＝×　细胞周期（T）　。 [强化生命观念] 1．细胞周期：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。 2．细胞在分裂之前，必须进行一定的物质准备，特别是遗传物质要进行复制。细胞增殖包括物质准备和细胞分裂两个相连续的过程。 3．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．细胞有丝分裂的重要意义，是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。 5．细胞不能无限长大的原因有很多。细胞的相对表面积影响物质运输效率，可以作为一种解释。 6．制片流程为解离→漂洗→染色→制片。其中解离的目的是使组织中的细胞相互分离开来。 [真题真练] （2024·浙江1月选考）观察洋葱根尖细胞有丝分裂装片时，某同学在显微镜下找到不同时期的细胞①～④，如图。关于这些细胞所处时期及主要特征的叙述，正确的是（　B　） A．细胞①处于间期，细胞核内主要进行DNA复制和蛋白质合成 B．细胞②处于中期，染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数＝1∶2∶2 C．细胞③处于后期，同源染色体分离并向细胞两极移动 D．细胞④处于末期，细胞膜向内凹陷将细胞一分为二 解析：细胞①处于间期，此时期细胞中主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成，但蛋白质的合成场所不是细胞核，而是核糖体，A错误。细胞②处于中期，此时期细胞中每条染色体上有两条染色单体，每条染色体上有两个核DNA分子，即染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数＝1∶2∶2，B正确。有丝分裂过程中不会出现同源染色体分离，C错误。细胞④处于末期，植物细胞在有丝分裂末期的特点之一是在赤道板的位置出现一个细胞板，细胞板逐渐扩展，形成新的细胞壁；动物细胞分裂末期不形成细胞板，而是细胞膜从细胞的中部向内凹陷，最后把细胞缢裂成两部分，故D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $$