2026届高三生物一轮复习课件：第15讲 细胞的增殖

2026高考一轮复习 第15讲 细胞的增殖 4 2 1 3 细胞的增殖和细胞周期 有丝分裂 有丝分裂过程中物质变化分析 观察根尖分生区细胞的有丝分裂 目 录 contents 构思维导图 细胞的增殖和细胞周期 考点1 考点梳理 考点1 细胞的增殖和细胞周期 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）为什么细胞不能无限长大？细胞是不是越小越好？ ①细胞的大小影响物质运输效率，即细胞越大，细胞的表面积与体积的比值（相对表面积）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。 ②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 扩散深度相同 NaOH在每一琼脂块内扩散的速率是相同的 用NaOH的扩散效率反映 细胞的物质运输效率 NaOH在琼脂块中扩散的体积 琼脂块总体积 = 高 中 低 相对表面积 = 表面积 体积 细胞越大，相对表面积越小，物质运输的效率越低。 考点1 细胞的增殖和细胞周期 2、细胞增殖 （1）概念：细胞通过 ,增加 的过程，叫作细胞增殖。 （2）方式：原核细胞： 真核细胞：有丝分裂、 、减数分裂 （3）细胞增殖的意义：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。 （4）细胞增殖的过程：细胞增殖包括 和 两个相连续的过程，细胞增殖具有周期性。 细胞分裂 细胞数量 主要是二分裂 无丝分裂 物质准备 细胞分裂 考点1 细胞的增殖和细胞周期 3、细胞周期 （1）概念： 连续分裂的细胞，从 开始，到 为止，为一个细胞周期。 注意： 一次分裂完成时 下一次分裂完成时 ①只有连续分裂的细胞才具有细胞周期。不再分裂、暂不分裂和仅分裂一次的细胞都无细胞周期，例：进行减数分裂的细胞不具有细胞周期。 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)。 考点1 细胞的增殖和细胞周期 一个新细胞分裂成两个新细胞所需时间为一个细胞周期 √ 其长短主要由遗传决定，受环境因素的影响 （2）阶段：一个细胞周期包括两个阶段，分裂间期和分裂期。 分裂间期 ①起止：从细胞一次分裂 到下一次分裂 。 ②占比：细胞周期的大部分时间处于分裂间期,占细胞周期的 .， ③特点：完成 和 ，为分裂期进行活跃的物质准备，同时细胞有 。 分裂期：完成细胞的分裂。 分裂期(M期)：前期、中期、后期、末期 分 裂 间 期 分裂期 结束 90%-95% 之前 适度的生长 有关蛋白质的合成 DNA的复制 考点1 细胞的增殖和细胞周期 必须间期在前，分裂期在后；间期长，分裂期短。 9 （3）特点 ①不同细胞的细胞周期长度不相同，分裂期或分裂间期占比也不相同。 ②同种生物的不同细胞的细胞周期持续时间不一定相同。 考点1 细胞的增殖和细胞周期 DNA复制 蛋白质 为S期做准备 为分裂期做准备 （4）细胞周期的表示方法 ①直线图 分裂间期： 分裂期： 细胞周期： 注意：b→d 不是一个细胞周期，细胞周期的起点是一次分裂完成时。 考点1 细胞的增殖和细胞周期 先长后短 a→b、c→d b→c、d→e a→c、c→e ②扇形图 细胞周期: ③坐标图 细胞周期: 考点1 细胞的增殖和细胞周期 终点到终点 以“mRNA含量”为衡量指标： G1期、G2期均有蛋白质合成，G1期在前，G2期在后。 A→B→C→A(顺时针) a＋b＋c＋d＋e ④柱形图 A组细胞处于: B组细胞处于: C组细胞处于: a细胞处于: a～b处的细胞处于: b处细胞处于: 考点1 细胞的增殖和细胞周期 分裂间期的G1期； 分裂间期的S期，正在进行DNA的复制 分裂间期的G2期和分裂期 G1期； S期； G2期和分裂期。 13 （5）常和细胞周期联系的“热点” 1.若要观察细胞的有丝分裂，应选择__________________细胞，理由是_________________________________________________________________。 小鼠十二指肠上皮 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 看占比 题型剖析 2．(经典高考题)利用一定方法使细胞群体处于细胞周期的同一阶段，称为细胞周期同步化。以下是能够实现动物细胞周期同步化的三种方法。回答下列问题： (1)DNA合成阻断法：在细胞处于对数生长期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________期，以达到细胞周期同步化的目的。 分裂 分裂间 (2)秋水仙素阻断法：在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的秋水仙素，秋水仙素能够抑制__________________，使细胞周期被阻断，即可实现细胞周期同步化。经秋水仙素处理的细胞________(填“会”或“不会”)被阻断在分裂间期。 纺锤体的形成 不会 (3)血清饥饿法：培养液中缺少血清可以使细胞周期停滞在分裂间期，以实现细胞周期同步化。分裂间期的特点是______________________________ _________________________________________(答出1点即可)。 完成DNA的复制和有关蛋白质的合 成，为分裂期准备物质，细胞有适度的生长 题型剖析 3．(2023·湖南常德模拟)细胞周期同步化是指利用一定方法使细胞群体处于同一细胞周期同一阶段的过程。如图是动物细胞周期同步化的方法之一，G1、S、G2、M期依次分别为10 h、7 h、3.5 h、1.5 h。使用DNA合成抑制剂选择性阻断S期，去除抑制剂后S期可继续进行，从而实现细胞周期同步化。下列叙述错误的是(　 ) A．阻断Ⅰ所用试剂属于可逆性抑制DNA复制的试剂 B．第1次阻断处理至少15小时后，所有细胞都停留在S期 C．经过图中的三步处理后，所有细胞都应停滞在细胞周期的G1/S期交界处，从而实现细胞周期的同步化 D．不能根据染色体的形态和数目来判断所有细胞是否都停滞在细胞周期的G1/S期交界处 B 题型剖析 利用DNA合成抑制剂实现细胞周期的同步化 (1)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)。假设一个细胞周期时长＝G1＋S＋G2＋M＝10＋7＋3.5＋1.5＝22(h)。 (2)向细胞的培养液中加入过量的DNA合成抑制剂，处于S期的细胞立刻被抑制。 (3)再至少培养G2＋M＋G1＝3.5＋1.5＋10＝15(h)，则处于G2、M、G1期的细胞都将被抑制在G1/S期交界处。 (4)除去抑制剂，更换新鲜培养液，细胞将继续沿细胞周期运行，运行时间既要保证处于G1/S期交界处的细胞经过S期(7h)进入G2期，又要保证处于S期的细胞不能再次进入S期，即运行时间应控制在7～15 h。 (5)再加入DNA合成抑制剂，则可实现全部细胞都被阻断在G1/S期交界处，实现细胞周期同步化。　 有丝分裂 考点2 考点梳理 考点2 有丝分裂 1、真核细胞的分裂方式 （1）有丝分裂：真核细胞的主要分裂方式 （2）减数分裂：原始生殖细胞产生成熟生殖细胞时的分裂方式 （3）无丝分裂：蛙的红细胞的分裂方式 ①特点：分裂过程中染色质和DNA复制，细胞体积变大，但没有出现纺锤丝和染色体形态的变化。 ②过程：一般是细胞核先延长，细胞核的中部向内凹陷，缢裂成为两个细胞核；接着，整个细胞从中部缢裂成两部分，形成两个子细胞。 染色体的臂 一条染色体 （染色体复制） 着丝粒 两条姐妹染色单体 一条染色体 染色体数以着丝粒的数量为标准 染色体数 染色单体数 DNA数 101 1 2 2 2 0 2 着丝粒分裂 2、DNA、染色质和染色体的关系： DNA分子数以条形结构的数量为准 DNA复制 考点2 有丝分裂 考点2 有丝分裂 3、有丝分裂前的间期（以高等植物为例） ①完成 和 ，为分裂期进行活跃的物质准备，同时细胞有 。分裂间期结束后，开始进行有丝分裂。 ②DNA数加倍，染色体数不变。 适度的生长 有关蛋白质的合成 DNA的复制 染色体数：2N DNA数：2N 4N 染色单体数：0 4N 考点2 有丝分裂 4、有丝分裂过程（以高等植物为例） （1）前期 ①染色质丝螺旋缠绕，缩短变粗，成为 。每条染色体包括两条并列的姐妹染色单体，这两条染色单体有一个共同的着丝粒连接着。 ② 逐渐解体， 逐渐消失。 ③从细胞两极放出纺锤丝，形成 。 ④染色体散乱分布。 纺锤丝 着丝粒 染色体 膜仁消失现两体(两消两现） 染色体数：2N DNA数：4N 染色单体数：4N 核仁 核膜 纺锤体 染色体 考点2 有丝分裂 （2）中期 ①纺锤丝牵引着 运动，染色体移动到细胞中央，使每条染色体的 整齐地排列在细胞中央的 上； ②染色体的形态比较稳定，数目清晰可数，是染色体观察及计数的最佳时期。 染色体 形定数清赤道齐 染色体数：2N DNA数：4N 染色单体数：4N 染色体 着丝粒 赤道板 假想的平面 考点2 有丝分裂 （3）后期 ①每个 分裂成两个， 。分开成为两条染色体，染色体数目加倍 ②染色体在纺锤丝的牵引下分别向细胞两极移动。 ③移向细胞两极的两套染色体形态和数目完全相同且与亲代细胞相同。 子染色体 粒裂数倍均两极 染色体数：4N DNA数：4N 染色单体数：0 着丝粒 姐妹染色单体 考点2 有丝分裂 （4）末期 ①染色体解螺旋成为 。 ② 逐渐消失 ③ 、 重新出现，形成两个新的细胞核 ④细胞中央赤道板的位置出现一个 ，并逐渐扩展形成新的 ，将植物细胞一分为二。 细 胞 板 两消两现新壁建 染色体数：4N 2N DNA数：4N 2N 染色单体数：0 核膜 核仁 染色质 染色质丝 纺锤丝 核膜 核仁 细胞板 细胞壁 光学显微镜下可观察 长时间准备 膜仁消失现两体 形定数清赤道齐 粒裂数倍均两极 两消两显新壁建 考点2 有丝分裂 27 逻辑记忆： 染色体行为变化： 考点2 有丝分裂 5、动植物细胞有丝分裂的主要区别 纺 锤丝 中心粒 细 胞板 缢裂 分裂间期 植物 动物 完成中心粒的倍增 考点2 有丝分裂 考点2 有丝分裂 5、动植物细胞有丝分裂的主要区别 植物细胞 动物细胞 间期 无中心粒的倍增 中心粒倍增，成为两组 前期 细胞两极产生纺锤丝，形成纺锤体 在中心粒的周围，发出大量星射线形成纺锤体 末期 细胞中部出现一个细胞板，细胞板逐渐扩展，形成新的细胞壁，形成两个子细胞 细胞膜从细胞中部形内凹陷，细胞缢裂成两部分，一个细胞分裂成两个子细胞 考点2 有丝分裂 6、有丝分裂过程中的细胞器 (1)与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用 细胞器 细胞类型 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 中心体 动物、低等植物 与纺锤体的形成有关 高尔基体 植物 与细胞壁的形成有关　 线粒体 动物、植物 整个细胞周期 提供能量 前期 末期 考点2 有丝分裂 (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、不均等地分配到两个子细胞中。 7、有丝分裂的意义 （1）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。 （2）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。细胞的有丝分裂对于生物的遗传有重要意义。 考点2 有丝分裂 [易错提醒]　 ①赤道板是一种假想平面，不是细胞结构，在光学显微镜下看不到； ②细胞板是一种真实结构，在光学显微镜下能看到，出现在植物细胞有丝分裂末期； ③有丝分裂后期染色体的着丝粒一分为二，是受生物体内遗传物质控制的一种生理活动（酶水解），不是由纺锤丝牵引所致。 ④DNA复制即DNA数目加倍在分裂间期，染色体复制指DNA复制和相关蛋白质合成，在分裂间期；染色体数目加倍在后期。 有丝分裂过程中染色体、核DNA分子数等数量的变化 考点3 考点梳理 考点3 有丝分裂过程中染色体、核DNA分子数等数量的变化 1、染色体、染色单体、核DNA的关系 ①当有染色单体存在时，染色体∶染色单体∶核DNA＝1∶2∶2。 ②当无染色单体时，染色体∶核DNA＝1∶1。 2、染色体形态及行为变化 ①染色体形态变化 ②染色体行为变化：复制→散乱分布→着丝粒排列在赤道板上→着丝粒分裂→移向两极。 考点3 有丝分裂过程中染色体、核DNA分子数等数量的变化 有利于复制后的染色体平均分配进入两个子细胞中 3、核DNA、染色体、染色单体的变化规律(以二倍体生物为例) 　 　　 染色体 形态变化 染色体数目变化 染色单体 数目变化 核DNA 数目变化 每条染色体上的DNA分子数 间期 前期 中期 项目 时期 2N 2N 2N 4N 4N 0→4N 2N→4N 4N 4N 2 2 1→2 考点3 有丝分裂过程中染色体、核DNA分子数等数量的变化 　 　　 染色体 形态变化 染色体数目变化 染色单体 数目变化 核DNA 数目变化 每条染色体上的DNA分子数 后期 末期 项目 时期 4N 0 4N 1 4N→2N 0 1 4N→2N 3、核DNA、染色体、染色单体的变化规律(以二倍体生物为例) 考点3 有丝分裂过程中染色体、核DNA分子数等数量的变化 G1 S G2 前期 中期 后期 末期 染色体数目 核DNA数目 染色单体数目 4n 4n 0 2n 2n 2n 4n 4n→2n 2n→4n 4n 4n 4n 4n→2n 0→4n 0 G1 S G2 间期 4n 2n 前期 中期 后期 末期 0 （1）核DNA数量变化： 间期DNA复制 末期结束，细胞一分为二 0 2n 2n 4n 2n 4n 考点3 有丝分裂过程中染色体、核DNA分子数等数量的变化 间期 4n 2n 前期 中期 后期 末期 0 （2）染色体数量变化： 后期着丝粒分裂 末期结束，细胞一分为二 G1 S G2 前期 中期 后期 末期 染色体数目 核DNA数目 染色单体数目 4n 4n 0 2n 2n 2n 4n 4n→2n 2n→4n 4n 4n 4n 4n→2n 0→4n 0 0 2n 2n 4n 2n 4n 考点3 有丝分裂过程中染色体、核DNA分子数等数量的变化 间期 4n 2n 前期 中期 后期 末期 0 （3）染色单体数量变化： 间期染色体复制形成染色单体，一条染色体上有两条染色单体 后期着丝粒分裂，染色单体消失 G1 S G2 前期 中期 后期 末期 染色体数目 核DNA数目 染色单体数目 4n 4n 0 2n 2n 2n 4n 4n→2n 2n→4n 4n 4n 4n 4n→2n 0→4n 0 0 2n 2n 4n 2n 4n 考点3 有丝分裂过程中染色体、核DNA分子数等数量的变化 染色体 G1 S G2 前期 中期 后期 末期 2N 4N 考点3 有丝分裂过程中染色体、核DNA分子数等数量的变化 辨别特征：核DNA-有斜线 染色体-无斜线 染色单体-存在0 核DNA 染色单体 42 1/2 1 间期DNA复制，一条染色体上有2条DNA分子 后期着丝粒分裂，一条染色体上有1条DNA分子 前 中 后 末 子细胞 （4）有丝分裂染色体与核DNA之比： 考点3 有丝分裂过程中染色体、核DNA分子数等数量的变化 有染色单体时(G2、前期、中期),染色体数:染色单体数:核DNA数＝1∶2∶2。 无染色单体时(G1、后期、末期),染色体数:核DNA数＝1∶1。 染色体/核DNA G1 S G2 前期 中期 后期 末期 1 2 考点3 有丝分裂过程中染色体、核DNA分子数等数量的变化 核DNA/染色体 44 1 2 间期DNA复制，一条染色体上有2个DNA分子 后期着丝粒分裂，一条染色体上有1个DNA分子 前 中 后 末 子细胞 （5）每条染色体上DNA数量变化： 考点3 有丝分裂过程中染色体、核DNA分子数等数量的变化 G1 S G2 前期 中期 后期 末期 2N 4N 核DNA 染色体 染色单体 考点3 有丝分裂过程中染色体、核DNA分子数等数量的变化 46 关注细胞周期中的“加倍” 考点3 有丝分裂过程中染色体、核DNA分子数等数量的变化 ①AB、JK的变化原因是 ； ②FG、LM的变化原因是 ； ③CD、HI的变化原因是 。 DNA复制，DNA数目加倍 着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，成为两条染色体 一个亲代细胞分裂成两个子代细胞 题型剖析 [教材新命题点思考] 2．G1期、S期、G2期细胞中发生的代谢反应存在差异，其根本原因是___________________________________________________。 3．在光学显微镜下观察同处于分裂末期的动物肠上皮细胞与洋葱根尖细胞，在形态上最主要的区别是_____________________________________ _____________________________________________________。 4．选择发育状况相同的青蛙的胚胎细胞，平均分为甲、乙两组。甲组用含有3H标记的尿嘧啶核糖核苷酸的培养基进行培养，乙组用含有3H标记的胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸的培养基进行培养，一段时间后，带有放射性标记的细胞比例比较大的是________组，原因是 ________________________________________________________________ _______________________________________________________________。 不同时期细胞中基因的表达存在差异(基因的选择性表达) 动物肠上皮细胞细胞膜从细胞中部向内凹陷，细胞缢裂；洋葱根尖细胞在赤道板位置形成细胞板 甲 活细胞都可以利用3H标记的尿嘧啶核糖核苷酸进行转录，而只有分裂的细胞才能利用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸进行DNA复制 题型剖析 D 1．(2023·广东深圳高三二模)有丝分裂过程中存在以下行为：①DNA复制；②着丝粒分裂；③遗传物质进入子代细胞。下列叙述合理的是(　　) A．核DNA数变化的原因是①②③ B．染色体数目变化的原因是①③ C．姐妹染色单体数目变化的原因是②③ D．一条染色体上DNA数变化的原因是①② 题型剖析 2．(2024·武汉高三联考)下图为动物和植物细胞的有丝分裂示意图。据图分析，下列叙述正确的是(　　)  A．图甲表示动物细胞分裂前期， 图乙表示植物细胞分裂后期 B．⑤聚集成为赤道板，需要高尔基体参与 C．甲细胞在分裂间期进行①的复制 D．甲细胞在分裂前期由①发出星射线，乙细胞在分裂前期也会发生这一过程 C 题型剖析 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 考点4 考点梳理 分生 碱 染色体 考点4 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 1、实验原理 酸性条件下使用 考点4 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 2、实验步骤 （1）洋葱根尖的培养：实验前3～4天，将洋葱放在装满清水的广口瓶上，底部接触清水，置于温暖处培养，待根长至约5 cm。 （2）装片的制作： ①取材：剪取洋葱根尖2~3 mm 类型:分裂期占细胞周期比例较大的材料 时间:分裂旺盛时，如上午10时-下午2时 部位:分裂旺盛部位，如根尖、茎间分生区 伸长区 有极少量细胞分裂 分生区 有大量细胞分裂 成熟区 没有细胞分裂 根冠(死细胞) 54 考点4 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 ②解离：解离3~5min，解离时细胞已被杀死并固定 解离液：质量分数为15%的 和体积分数为95%的 1：1混合液 目的： 。 时间太短： 。 时间太长： 。 ③漂洗：清水漂洗10 min 目的：洗去药液，防止解离过度影响染色 盐酸 酒精 使组织中的细胞相互分离开 细胞间质未被完全溶解，压片时细胞不易分散 解离过度，根尖过于酥软，影响漂洗、染色 考点4 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 ④染色3~5min：0.01g/mL或0.02g/mL的甲紫溶液（或醋酸洋红） 目的：使染色体着色，便于观察 染色时间太短： 。 染色时间太长： 。 ⑤制片：取出根尖放在载玻片上，加一滴清水，用镊子弄碎根尖，盖上盖玻片，适度按压盖玻片 目的：使细胞分散开来，有利于观察 压片太轻-细胞未分散开，过重-将组织压烂 染色体或染色质不能完全着色 使其他部位也被染色，无法分辨染色体 考点4 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 ⑥观察 先低倍镜观察找到分生区细胞： 。 再高倍镜观察不同分裂时期的图像：先找分裂中期的细胞，再找前、中、后、末期的细胞，注意观察各时期细胞内染色体形态和分布的特点。 注意 不能观察一个细胞的连续动态的分裂过程，因为 ， ，可以通过移动装片寻找处于不同时期的细胞，连起来体现出细胞分裂的连续过程。 呈正方形，排列紧密 观察到的都是死细胞 解离后细胞已经死亡 考点4 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 3、关于观察结果的分析 (1)处于 的细胞数目最多,因为 。 不同时期细胞数目多少反映了 。 某时期的时间 = 洋葱细胞周期总时长 x 。 (2) 在同一视野中，可以看到处于不同分裂时期的细胞图像，说明各个细胞的分裂不是同步的。 (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？ 看不到，洋葱鳞片叶表皮细胞是高度分化不增殖的细胞，无细胞周期。 分裂间期 间期在一个细胞周期中占比最长 该时期时间的长短 某一时期的细胞数占计数细胞总数的比例 洋葱在实验中的“一材多用” 取材 部位 实验名称 取材原因 叶 鳞片叶 植物细胞的质壁分离和复原 外表皮细胞含紫色大液泡 使用高倍显微镜观察细胞的多样性 细胞较大，外表皮细胞有大液泡，内表皮细胞有明显的细胞核 管状叶 叶绿体中色素的提取和分离 色素含量多 根 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 材料易得，且分生区细胞分裂能力强，染色体数目少，易于观察 考点4 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 $$