2026届高三生物学一轮复习课件14：细胞的增殖

SHENG WU XUE 细胞的增殖 课标要求 1.描述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间的一致性。 2.活动：制作和观察根尖细胞有丝分裂临时装片，或观察其永久装片。 命题点一 细胞周期调控 主干知识·复盘 关键能力·提升 1.细胞周期 [认知觉醒]　 　 细胞周期是靠细胞内部精确地调控实现的，如果出现异常，就可能导致细胞的癌变。细胞周期可分为分裂间期和分裂期(M期)，根据DNA合成情况，分裂间期又分为G1期、S期(DNA合成)和G2期。细胞周期受到检验点的严格调控，各检验点能对细胞周期的过程是否发生异常加以检测，只有当相应的过程正常完成，细胞周期才能进入下一个阶段运行。如图甲表示某动物小肠上皮细胞的细胞周期部分检验点，图乙表示根据肠癌细胞中DNA含量的不同，对细胞周期各时期细胞的计数结果。回答下列问题： 命题点一　细胞周期调控 主干知识·复盘 (1)图甲显示分裂间期持续的时间明显比分裂期长，对此做出的合理解释是_____________________________________________________________________。 (2)与G1期细胞相比，G2期细胞中染色体的特点是_______________________________________________________。 一个小肠上皮细胞(染色体数目为2N)在M期染色体数目的变化情况是__________________。 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 每条染色体含有两条姐妹染色单体(或染色体DNA含量加倍) 2N到4N到2N 命题点一　细胞周期调控 主干知识·复盘 (3)请推测检验点a和b的作用分别是_______________________________、_____________________________________________________。若细胞周期调控出现异常，可能导致细胞癌变。在放射性治疗前，常采用药物(如阿糖胞苷)使癌细胞同步化，其原理是____________________________，将癌细胞阻滞在S期。 (4)被计数在图乙b峰中的细胞处于图甲中的________期，若用阿糖胞苷处理体外培养的肠癌细胞，图乙检测结果的变化是___________。 检验DNA分子是否完成复制 DNA分子是否受到损伤或是否做好物质准备(答出一点即可) 药物能够抑制DNA复制 G2和M b峰值降低 命题点一　细胞周期调控 主干知识·复盘 思维升华　 命题点一　细胞周期调控 主干知识·复盘 ①细胞周期必须是分裂间期在前，分裂期在后，不能颠倒。 ②只有能连续分裂的细胞才具有细胞周期，进行减数分裂的细胞没有细胞周期。 ③G1期与G2期的区别是G1期合成的RNA和有关蛋白质大多是与DNA复制有关的，如解旋酶、DNA聚合酶、组成染色体的蛋白质等；而G2期合成的RNA和有关蛋白质大多是与分裂期有关的，如微管蛋白，以形成纺锤丝等结构。　　　 命题点一　细胞周期调控 主干知识·复盘 2.细胞周期检测点 [认知觉醒]　 　 在细胞周期内有一些检查点，监测细 胞分裂过程，并在发现错误时中止细胞周期。例如，若 在G1期末端检验点1发现DNA损伤，则会阻止细胞进入 S期；G2期检验点3要检查DNA是否完成复制，细胞是否已生长到合适大小，环境因素是否有利于细胞分裂等。只有当所有利于细胞分裂的因素得到满足以后，细胞才能顺利实现从G2期向M期的转化。在有丝分裂中也有纺锤体检验点，一旦发现纺锤丝的形成出现故障，细胞周期就会在细胞质分裂停止。科学家常用秋水仙素(一种生物碱)影响纺锤丝的形成，使植物细胞分裂停止在M期的中期。待一段时间秋水仙素代谢掉后，细胞才继续分裂。 命题点一　细胞周期调控 主干知识·复盘 根据以上材料和所学知识分析： (1)右图中：检验发生分离的染色体是否正确到达细胞两极，从而决定胞质是否分裂的检验点是__________。 (2)检验着丝粒是否正确连接到纺锤体上的是检验点4，为什么？ 纺锤体组装完成是在有丝分裂的前期，因此检验点4可检验纺锤体是否组装完成，着丝粒是否正确连接到纺锤体上。 检验点5 命题点一　细胞周期调控 主干知识·复盘 (3)在处于快速生长的细胞培养基中加入过量的胸腺嘧啶核苷(TdR)，能可逆地抑制DNA合成，而不影响其他时期细胞的生长。TdR双阻断法可使细胞周期同步化，若G1、S、G2、M期依次为10 h、7 h、3 h、1 h，经过一次阻断，S期细胞立刻被抑制，其余细胞最终停留在G1/S交界处；洗去TdR可恢复正常的细胞周期，若要使所有的细胞均停留在G1/S交界处，第二次阻断应该在第一次洗去TdR之后哪个时间段内进行？请说明原因。 第二次阻断应该在第一次洗去TdR之后7～14 h内进行。经第一次阻断，S期细胞立刻被抑制，则细胞至少停留在G1/S交界处，至多停留在S/G2交界处，前者通过7 h到达后者，后者通过3＋1＋10＝14(h)到达下一个周期的前者，因此若要使所有的细胞均停留在G1/S交界处，第二次阻断应该在第一次洗去TdR之后7～14 h内进行。 命题点一　细胞周期调控 主干知识·复盘 (4)若将同步培养的G1期的HeLa细胞(一种癌细胞)与S期的HeLa细胞(预先紫外线照射去核)进行电融合，结果发现G1期细胞的细胞核受到S期细胞的激活，启动了DNA复制。这一实验结果证明：_______________ ______________________________________________。 S期细胞的细胞质 中含有能促进G1期细胞进行DNA复制的调节因子 命题点一　细胞周期调控 主干知识·复盘 题型　细胞周期(生命观念) [例1] (2023·重庆卷，14)药物甲常用于肿瘤治疗，但对正常细胞有一定毒副作用，某小组利用试剂K(可将细胞阻滞在细胞周期某时期)研究药物甲毒性与细胞周期关系，实验流程和结果如图所示，下列推测正确的是(　　) 注：G1：DNA合成前期　S：DNA合成期　G2：分裂准备期　M：分裂期。 关键能力·提升 命题点一　细胞周期调控 A.试剂K可以将细胞阻滞在G1期 B.试剂K对细胞周期阻滞作用不可逆 C.药物甲主要作用于G2＋M期，Ⅱ组凋亡率应最低 D.在机体内，药物甲对浆细胞的毒性强于造血干细胞 答案　C 关键能力·提升 命题点一　细胞周期调控 [例2] (2025·广东佛山质检)不同植物根尖分生区组织细胞的细胞周期及分裂期时长如下表所示。下列说法正确的是(　　) A 植物品种 细胞周期/h 分裂期/h 甲 38 5.8 乙 23 4.0 丙 32 3.5 丁 16 3.1 A.植物根尖分生区组织细胞分裂旺盛，具有细胞周期 B.分裂间期只发生DNA的复制，且分裂间期时长比分裂期长 C.观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂时需选取根毛区域的细胞 D.观察植物细胞的有丝分裂时需用双缩脲试剂作为染色剂 关键能力·提升 命题点一　细胞周期调控 实现动物细胞周期同步化的三种方法 (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，会阻断间期的DNA复制过程，使处于间期的细胞停滞在间期；处于分裂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间期，从而实现细胞周期同步化的目的。 (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，秋水仙素能够抑制纺锤体的形成，使细胞周期被阻断，从而实现细胞周期同步化。 (3)血清饥饿法：培养液中缺少血清可以使细胞周期停滞在间期，以实现细胞周期同步化。　　　 关键能力·提升 命题点一　细胞周期调控 命题点二　 有丝分裂的过程 主干知识·复盘 关键能力·提升 1.有丝分裂前的间期 蛋白质 主干知识·复盘 命题点二　有丝分裂的过程 2.有丝分裂各时期的特点 [认知觉醒]　 　 判断下列说法的正误： (1)植物细胞有丝分裂前期，核DNA已完成复制且染色体数目加倍。(　　) (2)有丝分裂后期，着丝粒分裂导致染色单体的数目加倍。(　　) (3)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)动植物细胞有丝分裂中期都会出现的细胞结构是赤道板。(　　) (5)前期随着染色质丝逐渐螺旋化形成了染色单体。(　　) × × √ × × 主干知识·复盘 命题点二　有丝分裂的过程 (6)有丝分裂中染色体数目加倍和核DNA数目加倍发生在同一时期。(　　) (7)除中心体之外的细胞器在子细胞中的分配是随机的。(　　) (8)有丝分裂将DNA平均分配到两个子细胞中。(　　) × √ × 主干知识·复盘 命题点二　有丝分裂的过程 　 如图是两幅不同生物细胞有丝分裂模式图，回答下列问题。 高等植物细胞 (1)图A表示________________(填“高等动物细胞”或 “高等植物细胞”)，判断的理由：________________ __________________________________。 (2)鉴定一个正在进行有丝分裂的细胞是植物细胞还是动物细胞，最佳的方法是什么？_______________________________________________________________ __________________________________________。 具有细胞壁；无中 心体，从两极发出纺锤丝形成纺锤体 看分裂末期细胞质的分裂方式，如果形成细胞板则为植物细胞，如果是 细胞膜从细胞的中部向内凹陷，则为动物细胞 主干知识·复盘 命题点二　有丝分裂的过程 (3)图B表示________(填“植物”或“动物”)细胞有丝分裂的________期，此时期细胞内发生的主要变化是___________________________________________________________________________。 (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？____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 动物 后 着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，成为两条染色体，在星射线牵引下移向细胞两极 不是。用秋水仙素处理分裂中的细胞，秋水仙素抑制纺锤体形成，后期染色体的着丝粒仍可以分裂，从而使细胞中染色体数目加倍，这说明着丝粒分裂不是纺锤丝牵引的结果 主干知识·复盘 命题点二　有丝分裂的过程 　　 细胞周期中核DNA含量、染色体数、染色单体数、每条染色体上DNA含量变化曲线 主干知识·复盘 命题点二　有丝分裂的过程 (1)A→B、L→M、P→Q变化原因都是__________________。 (2)G→H、N→O、R→S变化原因都是____________________________________，染色体数目加倍。 (3)C→D、R→S的变化很相似，但原因不同，C→D的变化原因是___________________________________。 DNA分子复制 着丝粒分裂，姐妹染色单体分开 一个亲代细胞分裂成两个子代细胞 主干知识·复盘 命题点二　有丝分裂的过程 思维升华　(1)有丝分裂各时期的特点 时期 植物细胞 动物细胞 主要特点 前期 ①出现染色体； ②核仁逐渐解体，核膜逐渐消失； ③形成纺锤体 中期 染色体的着丝粒排列在赤道板上 主干知识·复盘 命题点二　有丝分裂的过程 时期 植物细胞 动物细胞 主要特点 后期 ①着丝粒一分为二； ②纺锤丝牵引染色体移向细胞的两极； ③染色体数目加倍 末期 ①染色体逐渐变成细长而盘曲的染色质丝； ②纺锤丝逐渐消失； ③核膜、核仁重新出现 主干知识·复盘 命题点二　有丝分裂的过程 (2)动植物细胞有丝分裂的主要区别 主干知识·复盘 命题点二　有丝分裂的过程 ①中心体在间期倍增，在前期两组中心粒分别移向细胞两极，在末期随着细胞分裂进入两个子细胞。 ②星射线和纺锤丝都由微管蛋白组装而成，在前期形成纺锤体。 ③除了动物，低等植物中也有中心体，故不能通过中心体或纺锤体的形成方式鉴别动植物细胞，可以通过有无细胞壁或末期是否会形成细胞板(细胞质的分裂方式)鉴别。　　　 主干知识·复盘 命题点二　有丝分裂的过程 3.无丝分裂　真核细胞的增殖方式，也有DNA复制 染色体 纺锤丝 蛙的红细胞 细胞核 中部 提醒　原核生物主要进行二分裂，二分裂不是无丝分裂。 主干知识·复盘 命题点二　有丝分裂的过程 (1)有丝分裂前的间期进行DNA复制。(2024·北京卷，5C)(　　) (2)动物细胞有丝分裂DNA总量在分裂后期减半。(2023·河北卷，2C)(　　) 有丝分裂的分裂后期着丝粒分裂，但DNA含量不变。 (3)有丝分裂过程中，核膜和核仁周期性地消失和重现。(2021·河北卷，2A)(　　) (4)植物细胞有丝分裂前期，核DNA已完成复制且染色体数目加倍。(2021·浙江1月选考，8A)(　　) 植物细胞有丝分裂前期，核DNA复制，但染色体数目未变。 (5)高等动物胚胎干细胞分裂过程中，中心体的复制和染色体组数的加倍发生在同一时期。(2020·浙江7月选考，8B)(　　) 中心体复制发生在分裂间期，染色体组数加倍发生在有丝分裂后期。 √ × √ × × 主干知识·复盘 命题点二　有丝分裂的过程 题型1　有丝分裂的过程(科学思维) [例1] (2024·江西卷，3)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(　　) 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 B 关键能力·提升 命题点二　有丝分裂的过程 B [例2] (2023·辽宁卷，11)如图为眼虫在适宜条件下增殖的示意图(仅显示部分染色体)。下列叙述正确的是(　　) A.②时期，细胞核的变化与高等动物细胞相同 B.③时期，染色体的着丝粒排列在赤道板上 C.④时期，非同源染色体自由组合 D.⑤时期，细胞质的分裂方式与高等植物细胞相同 关键能力·提升 命题点二　有丝分裂的过程 [例3] (2025·广东衡水金卷)如图所示，图1、图2分别表示某种生物细胞有丝分裂过程中某一时期的模式图，图3表示细胞周期中不同时期每条染色体上DNA分子数目的变化，图4表示细胞周期中不同时期细胞内染色体数和核DNA数的关系。下列有关叙述错误的是(　　) A.图1所示细胞中共有4条染色体，8个核DNA分子；图2所示细胞中没有染色单体 B.完成图3中CD段变化的细胞所处的分裂时期是后期 C.图1、图2所示细胞可分别对应图4中的b和a D.图4中的a可对应图3中的BC段，图4中的d是不存在的 D 关键能力·提升 命题点二　有丝分裂的过程 根据柱状图判断细胞分裂时期的规律 (以二倍体生物为例) 关键能力·提升 命题点二　有丝分裂的过程 题型2　粘连蛋白与染色体行为变化(科学思维) [情境信息·练透] (学习探索情境) [例4] 研究发现，细胞中染色体的排列、分离与姐妹染色单体之间的粘连蛋白有关，粘连蛋白的作用机理如图所示(是有丝分裂过程中发生的)。 (1)图中所示染色体的行为发生在有丝分裂______期，此时期染色体的变化主要是________________________________。 后 着丝粒分裂，姐妹染色单体分离 (2)在细胞分裂过程中，细胞会产生水解酶将粘连蛋白分解，而染色体上的其他蛋白质不受影响，说明酶具有________(填特性)。 专一性 关键能力·提升 命题点二　有丝分裂的过程 (3)细胞内有一种对细胞分裂有调控作用的SGO蛋白，该蛋白主要集中在染色体的着丝粒位置。科学家研究有丝分裂时发现，水解粘连蛋白的酶在中期已经开始起作用，而各着丝粒却要到后期才几乎同时断裂。据图推测，SGO蛋白在细胞分裂中的作用主要是___________________________________。 (4)粘连蛋白、SGO蛋白在细胞周期中的合成时期是____________，它们的结构与功能不同的直接原因是_______________________________________________ ______________________________________________。 保护粘连蛋白不被水解酶提前破坏 分裂间期 组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同， 肽链的盘曲折叠方式及其形成的空间结构千差万别 关键能力·提升 命题点二　有丝分裂的过程 命题点三　 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 主干知识·复盘 关键能力·提升 1.实验原理 分生 碱 染色体 主干知识·复盘 命题点三　观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 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 0.01 g/mL或0.02 g/mL 使细胞分散开来，有利于观察 主干知识·复盘 命题点三　观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 主干知识·复盘 命题点三　观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 题型　根尖分生区细胞的有丝分裂(科学思维) [例1] (2024·浙江1月选考，4)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①～④不同时期的细胞，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 关键能力·提升 命题点三　观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 [例2] (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(　　) C 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 关键能力·提升 命题点三　观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 实验操作的注意事项 关键能力·提升 命题点三　观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 关键 · 真题必刷 1.(2023·河北卷，2)关于动物细胞有丝分裂的叙述，错误的是(　　) A.精原细胞能通过有丝分裂产生子细胞 B.DNA在分裂间期边解旋边复制 C.细胞DNA总量在分裂后期减半 D.核仁在分裂末期染色体解螺旋时重新形成 C 关键·真题必刷 2.(2021·天津卷，6)孟德尔说：“任何实验的价值和效用，取决于所使用材料对于实验目的的适合性。”下列实验材料选择不适合的是(　　) C A.用洋葱鳞片叶表皮观察细胞的质壁分离和复原现象 B.用洋葱根尖分生区观察细胞有丝分裂 C.用洋葱鳞片叶提取和分离叶绿体中的色素 D.用洋葱鳞片叶粗提取DNA 关键·真题必刷 3.(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 关键·真题必刷 4.(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 关键·真题必刷 5.(2024·湖北卷，13)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 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 关键·真题必刷 (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 核DNA分子数∶染色体数∶染色单体数＝ $$