2026届高三生物一轮复习讲义 第11讲　细胞的增殖

第四单元　细胞的生命历程 第11讲　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中的一致性 2.教学活动:制作和观察根尖细胞有丝分裂简易装片,或观察其永久装片 考点一　细胞周期(迁移·提能类) 　 　　　　　　　　　　　　　　 必备知识 1.细胞增殖 2.细胞周期 (1)细胞周期的大部分时间处于　　　　　　。  (2)分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备,完成　　　　　　　　　和有关　　　　　　　　,同时细胞有适度的　　　　。  3.细胞不能无限长大 细胞的大小影响　　　　　　　　　,即细胞越大,细胞的表面积与体积的比值越　　　,物质运输的效率越　　　,不利于细胞与外界进行物质交换。   考点易错·明辨析 (1)[2022·福建卷] 微重力环境下多能干细胞和心肌细胞具有相同的细胞周期。(　) (2)洋葱的表皮细胞比分生区细胞的增殖周期长。(　) (3)[2022·天津卷] 秋水仙素可促使细胞进入细胞周期的分裂期。(　) (4)抑制DNA的合成,细胞将停留在分裂期。(　) (5)一般来说,细胞体积越大,细胞核中的DNA越多。(　) 长句拓展·练思维 1.在细胞周期中,分裂间期持续的时间明显比分裂期长,原因是    　。   2.[必修1 P115 “思维训练”] 细胞越小,表面积与体积的比值　　　　(填“越大”或“越小”);从物质运输的效率看,细胞不能太大的原因是　　 。  重点难点 1.细胞周期常用的表示方法 (1)以“时间长短”为衡量指标 (2)以“核DNA含量”为衡量指标 2.常和细胞周期联系的5个“热点” 典型例题 命题角度一　考查对细胞周期的理解 1.[2024·北京东城区二模] 如图所示,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),S期进行DNA复制。对某动物(2n=12)的肠上皮细胞用含放射性胸苷(DNA复制原料之一)的培养液短期培养15 min后,洗去游离的放射性胸苷,换用无放射性的新鲜培养液培养,并定期检测。下列叙述错误的是(　) A.d→a→b→c→d可表示一个细胞周期 B.显微镜下观察,间期细胞数目多于M期 C.M期细胞中染色体数目变化为12→24→12 D.更换培养液后约10.1 h开始出现被标记的M期细胞 2.[2024·浙江杭州模拟] 为研究细胞周期的影响因素,研究者用cdc2蛋白和鱼藤酮进行实验,其对细胞周期的影响结果如图所示。下列叙述错误的是(　) A.三组实验中a峰细胞有大量核糖体的增生 B.三组实验中a峰和b峰细胞均存在DNA解螺旋现象 C.实验表明cdc2蛋白可能具有抑制细胞分裂的作用 D.实验表明鱼藤酮具有抑制细胞进入S期的作用 命题角度二　细胞周期的调控及同步化 3.[2022·浙江1月选考] 某多细胞动物具有多种细胞周期蛋白(cyclin)和多种细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK),两者可组成多种有活性的CDK-cyclin复合体,细胞周期各阶段间的转换分别受特定的CDK-cyclin复合体调控。细胞周期如图所示,下列叙述错误的是(　) A.同一生物个体中不同类型细胞的细胞周期时间长短有差异 B.细胞周期各阶段的有序转换受不同的CDK-cyclin复合体调控 C.抑制某种CDK-cyclin复合体的活性可使细胞周期停滞在特定阶段 D.一个细胞周期中,调控不同阶段的CDK-cyclin复合体会同步发生周期性变化 4.[2024·山东泰安模拟] 细胞有丝分裂过程中存在SAC蛋白与APC(后期促进因子)的监控机制。初期SAC位于染色体的着丝粒上,当染色体与纺锤丝正确连接并排列在赤道板上之后,SAC会失活并脱离着丝粒,进而激活APC,促进细胞正常完成后续的分裂过程。下列叙述错误的是(　) A.染色体排列在赤道板上时,染色体和核DNA数目之比为1∶2 B.连续分裂的细胞中,SAC会不断地与着丝粒结合和脱离 C.推测SAC的功能是使细胞进入分裂后期 D.推测每条染色体着丝粒上的SAC都失活后APC才具有活性 考点二　细胞有丝分裂过程的相关变化规律(迁移·提能类) 　 　　　　　　　　　　　　　　 必备知识 1.有丝分裂的过程(以高等植物细胞为例) (1)前期 (2)中期 (3)后期 (4)末期 2.动植物细胞有丝分裂的主要区别 区别 植物细胞 动物细胞 前期(纺锤体形成方式不同) 从细胞两极发出　　　　　形成纺锤体  中心粒在　　　　倍增,两组中心粒发出　　　　形成纺锤体  末期(细胞质分裂方式不同) 由　　　　　形成细胞壁,将细胞分割成两部分  　　　　　从细胞中部向内凹陷,将细胞缢裂成两部分  [注意]对于真核生物来说,有丝分裂是其进行细胞分裂的主要方式。 3.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,　　　　　　　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　　　　　　　　　。  4.细胞的无丝分裂 考点易错·明辨析 (1)高等动物胚胎干细胞分裂过程中,染色体和纺锤体的出现可发生于同一时期。(　) (2)[2021·全国乙卷] 果蝇体细胞有丝分裂后期,成对的同源染色体分开,细胞中有16条染色体。(　) (3)[2024·北京卷] 有丝分裂保证细胞的亲代和子代间遗传的稳定性。(　) (4)高等植物细胞分裂间期,细胞两极发出星射线形成纺锤体。(　) (5)DNA数目的加倍和染色体数目的加倍可发生在同一时期。(　) (6)有丝分裂后期,着丝粒分裂导致染色单体的数目加倍。(　) 长句拓展·练思维 1.分裂间期核DNA存在于染色质丝中,分裂期染色质丝螺旋缠绕成棒状的染色体,这种变化的意义是  　 。   2.细胞分裂期合成的蛋白质很少,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　。  重点难点 1.细胞周期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,染色体数∶染色单体数∶核DNA数=1∶2∶2。 ②当无染色单体(间期的G1期、后期、末期)时,染色体数∶核DNA数=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) 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.细胞周期中核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线分析 (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(S期)DNA复制,核DNA数目加倍 末期结束细胞一分为二,核DNA数目减半 染色体 后期着丝粒分裂,染色体数目加倍 末期结束细胞一分为二,染色体数目减半 染色单体 间期(S期)DNA复制,染色单体形成 后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,染色单体消失 3.细胞周期中染色体数、核DNA数、染色单体数的比值及变化曲线 (1)染色体、染色单体和核DNA的关系 (2)变化曲线 图中ef(BC)段表示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,即G2期、前期和中期,gh(DE)段表示后期着丝粒分裂,染色单体消失。 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 (2)根据比例关系判断各时期 核DNA数∶ 染色体数∶ 染色单体数= 5.与细胞周期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(板) 的形成有关 中心体 动物、 低等植物 前期 与纺锤体的 形成有关 典型例题 1.关于动物细胞细胞周期的叙述,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总量在有丝分裂后期减半 D.核仁在分裂末期染色体解螺旋时重新形成 2.[2024·合肥联考] 图甲表示进行有丝分裂的细胞的细胞周期不同时期染色体数/核DNA数的变化,AD段表示分裂间期;图乙、图丙分别表示高等动物a、高等植物b有丝分裂某时期的图像。下列相关叙述正确的是(　) A.图甲中BC段和EF段形成的原因分别是染色体数加倍和核DNA数加倍 B.图乙细胞的下一时期,细胞中染色体数∶染色单体数∶核DNA数=2∶1∶1 C.图丙中结构H为细胞板,与结构H形成密切相关的细胞器是高尔基体 D.动物a与植物b有丝分裂过程存在显著差异的是图乙和丙所示时期 题后归纳 “三看法”界定动植物细胞分裂图像 考点三　实验:观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂(实验·探究类) 　 　　　　　　　　　　　　　　 必备知识 1.实验原理 2.实验步骤 3.实验操作的注意事项 4.细胞分裂时期的时长与所观察细胞数目的关系 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呈正相关。观察有丝分裂尽量选分裂期占细胞周期比例大的细胞材料。 考点易错·明辨析 (1)看到的分生区细胞大多拥有完整的细胞核。(　) (2)装片制作的正确顺序是解离→染色→漂洗→制片。(　) (3)视野内可以看到某个细胞分裂的动态变化过程。(　) (4)切取洋葱根尖的分生区作为实验材料,该区细胞排列松散,易观察到有丝分裂。(　) (5)制作根尖有丝分裂装片时,解离、漂洗、按压盖玻片都能更好地将细胞分散开。(　) 典型例题 1.[2023·浙江6月选考] 为筛选观察有丝分裂的合适材料,某研究小组选用不同植物的根尖,制作并观察根尖细胞的临时装片。下列关于选材依据的叙述,不合理的是(　) A.选用易获取且易大量生根的材料 B.选用染色体数目少易观察的材料 C.选用解离时间短分散性好的材料 D.选用分裂间期细胞占比高的材料 2.下图表示制作和观察洋葱根尖细胞有丝分裂临时装片的主要操作步骤。下列相关叙述正确的是(　) A.甲步骤为解离,需用一定浓度的盐酸处理,使细胞分散成一层细胞 B.乙步骤为漂洗,需滴加50%乙醇在洋葱根尖上持续1 min C.丙步骤为染色,需向根尖滴加适量甲紫染液,浸没3~5 min D.丁步骤为制片,制片后可通过显微镜观察细胞持续分裂的整个过程 经典真题·明考向 　 　　　　　　　　　　　　　　 1.[2024·湖北卷] 芽殖酵母通过出芽形成芽体进行无性繁殖(图甲),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,实验结果如图乙所示。下列叙述错误的是(　) 甲 乙 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 2.[2024·江苏卷] 治疗恶性黑色素瘤的药物DIC是一种嘌呤类生物合成的前体,能干扰嘌呤的合成。下列相关叙述错误的是(　) A.嘌呤是细胞合成DNA和RNA的原料 B.DIC可抑制细胞增殖使其停滞在细胞分裂间期 C.细胞中蛋白质的合成不会受DIC的影响 D.采用靶向输送DIC可降低对患者的副作用 3.[2023·辽宁卷] 下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 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第四单元　细胞的生命历程 第11讲　细胞的增殖 考点一 ● 必备知识 1.细胞分裂　生长、发育、繁殖、遗传　物质准备　细胞分裂　无丝分裂 2.连续分裂　下一次分裂完成时 (1)分裂间期　(2)DNA分子的复制　蛋白质的合成　生长 3.物质运输的效率　小　低 【考点易错】 (1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)× [解析] (1)连续分裂的细胞才有细胞周期,心肌细胞已经高度分化,不能再分裂,没有细胞周期。(2)洋葱的表皮细胞已经高度分化,不能进行增殖。(3)秋水仙素抑制前期纺锤体的形成。(4)DNA的复制发生在分裂间期,因此抑制DNA的合成,细胞将停留在分裂间期。(5)细胞核中的DNA含量与细胞体积的大小无关。 【长句拓展】 1.在分裂间期,细胞要进行DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,为分裂期进行物质准备,这都需要时间 2.越大　细胞越大,表面积与体积的比值越小,物质运输的效率越低 ● 典型例题 1.D　[解析] 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,据此分析题图可知:d→a→b→c→d可表示一个细胞周期,A正确;分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备,持续的时间明显比分裂期长,因此显微镜下观察,间期细胞数目多于M期,B正确;由题意可知:某动物体细胞中有12条染色体,分裂期(M期)分为前期、中期、后期、末期,细胞分裂进入后期时,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,导致细胞中的染色体数目暂时加倍,加倍后的染色体在末期结束后平均分配到两个子细胞中,所以M期细胞中染色体数目变化为12→24→12,C正确;放射性胸苷是DNA复制的原料之一,S期进行DNA复制,S期的细胞需经历G2期后才能进入M期,所以更换培养液后约2.2 h开始出现被标记的M期细胞,D错误。 2.D　[解析] 三组实验中,a峰细胞DNA含量为2N,处于分裂间期的G1期,需要为DNA复制准备合成大量蛋白质,因此有大量核糖体的增生,A正确;三组实验中a峰细胞处于分裂间期的G1期,为DNA的复制做准备,可能存在DNA解螺旋现象,b峰细胞处于分裂间期的G2期或分裂期,在G2期会合成蛋白质,存在DNA解螺旋现象,B正确;由题图分析可知,cdc2蛋白可能具有抑制细胞分裂的作用,使细胞DNA含量加倍,DNA含量为4N的细胞数增多,C正确;实验表明鱼藤酮处理组DNA含量为4N的细胞数增多,说明鱼藤酮不会抑制细胞进入S期,D错误。 3.D　[解析] 同一生物个体不同类型细胞的细胞周期长短不同,A正确;由题干信息可知,细胞周期各阶段间的转换分别受特定的CDK-cyclin复合体的调控,B正确;抑制某种CDK-cyclin复合体的活性可使细胞无法完成细胞周期部分阶段的转换,会使细胞停滞在某阶段,C正确;由于一个细胞周期中,不同阶段的变化不是同步的,因此调控不同阶段的CDK-cyclin复合体不会同步发生周期性变化,D错误。 4.C　[解析] 染色体排列在赤道板上时已在间期完成了复制,每条染色体上有两条染色单体,染色体和核DNA数目之比为1∶2,A正确;由题意分析可知,在连续分裂的细胞中,SAC会不断地与着丝粒结合和脱离,促进细胞完成分裂过程,B正确;由题意可知,SAC会失活并脱离着丝粒,进而激活APC,促进细胞正常完成后续的分裂过程,可推测SAC的功能是抑制细胞进入分裂后期,而且每条染色体着丝粒上的SAC都失活后,APC才具有活性,C错误,D正确。 考点二 ● 必备知识 1.(1)染色体　姐妹染色单体　着丝粒　核仁　核膜　纺锤体　(2)赤道板　比较稳定　比较清晰　(3)分裂成两个　两条染色体　形态　数目　(4)染色质丝　纺锤丝　核仁　核膜　细胞板 2.纺锤丝　间期　星射线　细胞板　细胞膜 3.精确地平均　遗传的稳定性 4.纺锤丝　染色体　蛙的红细胞 【考点易错】 (1)√　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×　(6)× [解析] (2)在有丝分裂后期,每个着丝粒分裂成两个,姐妹染色单体分开,成为两条子染色体,由星射线牵引着分别向细胞的两极移动。(3)有丝分裂将亲代细胞的染色体经过复制后,精确地平均分配到两个子细胞中,因而在生物的亲代细胞和子代细胞之间保持了遗传的稳定性。(4)高等植物细胞有丝分裂前期,细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体。(5)DNA数目的加倍发生在分裂间期,而染色体数目的加倍发生在有丝分裂后期。(6)有丝分裂后期,着丝粒分裂导致姐妹染色单体分开形成两条染色体,染色体数目加倍,再无染色单体。 【长句拓展】 1.分裂间期核DNA存在于染色质丝中,便于解旋后进行DNA的复制和转录,分裂期染色质丝螺旋缠绕成棒状的染色体,有利于遗传物质的平均分配 2.分裂期染色体中的DNA高度螺旋化,难以解旋,无法正常转录 ● 典型例题 1.C　[解析] 精原细胞能通过有丝分裂产生新的精原细胞,A正确;DNA分子的复制过程发生在分裂间期,DNA复制的特点为边解旋边复制,B正确;在有丝分裂后期细胞DNA总量不会减半,C错误;在有丝分裂末期,每条染色体解螺旋变成染色质丝,同时核膜、核仁重新出现,即核仁在分裂末期染色体解螺旋时重新形成,D正确。 2.C　[解析] 图甲中BC段为分裂间期的S期,形成的原因是核DNA的复制,核DNA数加倍,EF段形成的原因是着丝粒分裂,染色体数加倍,A错误。图乙中有纺锤体和染色体,着丝粒排列在赤道板上,处于有丝分裂中期,图乙细胞的下一时期为有丝分裂后期,此时没有姐妹染色单体,B错误。结构H为细胞板,该细胞处于有丝分裂末期,结构H最终形成子细胞的细胞壁,与其形成密切相关的细胞器是高尔基体,C正确。高等动物a、高等植物b有丝分裂过程存在的显著差异:①有丝分裂前期,动物细胞的纺锤体由中心体发出的星射线形成,而植物细胞的纺锤体由细胞两极发出的纺锤丝形成;②图丙为有丝分裂末期,在植物细胞有丝分裂末期,细胞板由细胞的中央向四周扩展,将细胞一分为二,最终形成新的细胞壁,动物细胞有丝分裂末期细胞膜从中部向内凹陷,将细胞一分为二,D错误。 考点三 ● 必备知识 1.碱性 2.使组织中的细胞相互分离开来　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 3.细胞分裂旺盛 【考点易错】 (1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)× [解析] (2)实验制作装片的流程是解离→漂洗→染色→制片。(3)经过解离步骤后,细胞已经死亡,因此不能观察到细胞分裂的动态变化过程。(4)分生区细胞排列紧密,易观察到有丝分裂。(5)制作根尖有丝分裂装片时,解离、按压盖玻片的目的都是获得单层细胞,能更好地将细胞分散开。 ● 典型例题 1.D　[解析] 根尖分生区的细胞分裂能力较强,故观察有丝分裂时应选用易获取且易大量生根的材料,A正确;选用染色体数目少易观察的材料有利于观察有丝分裂每一个时期的特点,B正确;选用解离时间短分散性好的材料,更利于观察细胞的染色体变化,C正确;应该选用分裂间期细胞占比低的材料观察有丝分裂,D错误。 2.C　[解析] 甲步骤为解离,常用质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精1∶1混合配制解离液,以使组织细胞相互分离开,A错误;乙步骤为漂洗,将洋葱根尖解离后需用清水漂洗10分钟左右,防止解离过度,B错误;丙步骤为染色,把根尖放在盛有适量甲紫溶液的培养皿中染色3~5 min,C正确;丁步骤为制片,制作装片标本时细胞已经死亡,故不能选定一个细胞持续观察它的整个分裂过程,D错误。 经典真题·明考向 1.A　[解析] 细胞周期包括分裂间期和分裂期,分裂间期主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成,由题干“出芽与核DNA复制同时开始”可知,芽殖酵母在细胞分裂间期开始出芽,A错误;由图乙可知,基因甲和基因乙表达产物均可提高芽殖酵母的最大分裂次数,而溶液丙可降低芽殖酵母的最大分裂次数,一个母体细胞出芽达到最大次数后就会衰老、死亡,因此基因和环境都可影响芽殖酵母的寿命,B正确;芽殖酵母通过出芽形成芽体进行无性繁殖,无性繁殖不会改变染色体的数目,C正确;一个母体细胞出芽达到最大次数后就会衰老、死亡,基因甲和基因乙表达产物均可提高芽殖酵母的最大分裂次数,因此,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。 2.C　[解析] DNA和RNA都含有腺嘌呤和鸟嘌呤,所以嘌呤是细胞合成DNA和RNA的原料,A正确;细胞分裂间期,进行DNA的复制,DIC能干扰嘌呤的合成,从而阻止DNA的复制,使细胞停滞在细胞分裂间期,B正确;DIC能干扰嘌呤的合成,进而阻止RNA的合成,因此会影响细胞中蛋白质的合成,C错误;采用靶向输送DIC避免其对其他正常细胞造成干扰,可降低对患者的副作用,D正确。 3.B　[解析] ②时期已经完成了DNA的复制,相当于高等动物细胞的有丝分裂前期,但眼虫此时期还能观察到核膜,而高等动物细胞有丝分裂前期核仁、核膜逐渐消失,A错误;由图可知,③时期,染色体的着丝粒排列在赤道板上,相当于高等动物细胞有丝分裂中期,B正确;④时期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,分别移向两极,C错误;⑤时期,细胞质的分裂方式与高等动物细胞相同,都是直接从细胞的中部向内凹陷,最后细胞缢裂成两部分,D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $$