2026届高三生物一轮复习课件第14讲细胞的增殖

第14讲 细胞的增殖 1 生物体的生长 依靠细胞体积的增大 单细胞生物体： 多细胞生物体 细胞生长→增大细胞的体积 细胞分裂→增加细胞的数量 象的体型巨大，鼠的体型小巧，是因为象的细胞比鼠的大吗？ 两者细胞大小无明显差异； 个体或器官的大小主要取决于细胞数量的多少。 思维训练P115——探究细胞不能无限长大的原因 细胞是否可以无限长大呢？ 思考： 细胞的生长 2 细胞不能无限长大的原因： 细胞体积越大，相对表面积越小， 物质运输效率越低 ②受细胞核质比的限制： 细胞核作为细胞的控制中心， 其对细胞质的控制能力是有限的 ①细胞表面积与体积的关系： 细胞中有众多的必需物质和细胞器，细胞太小，就没有足够的空间，细胞就不能进行相应的生命活动，发挥出相应的生理功能 细胞越小越好吗？ 思考： 课本P115 细胞不能无限长大的原因 1 概念： 细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程，叫作细胞增殖。 细胞增殖是重要的生命活动， 是生物 、 、 、 的基础。 2 意义： 生长 发育 繁殖 遗传 3 增殖方式： 真核细胞 有丝分裂 无丝分裂： 减数分裂 →体细胞数目增加 →产生生殖细胞，如精子、卵细胞 细胞增殖 的方式 原核细胞： 二分裂 快速产生体细胞，如蛙的红细胞分裂 包括物质准备（分裂间期）和细胞分裂（分裂期）两个 相连续的过程。细胞增殖具有周期性。 4 增殖过程： 细胞增殖 4 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。 1 概念： ①前提 ②起点 ③终点 2 阶段 分裂间期 分裂期(M期)： G1期： S 期： G2 期 ： 主要合成与 有关的RNA和有关蛋白质 （如解旋酶、DNA聚合酶、组成染色体的蛋白质等） 主要进行DNA的复制。 合成与 有关的RNA和蛋白质，如形成纺锤丝的蛋白质等 前期、中期、后期、末期 DNA的复制 分裂期 DNA复制； 有关蛋白质的合成 考点一 细胞周期调控 一、细胞周期 分裂期因染色体高度螺旋化，故不能进行DNA分子的复制和转录. Synthesis 5 扇形图 直线图 a→b→c→a 为一个细胞周期 a＋b或c＋d 为一个细胞周期 ※细胞周期必须是分裂间期在前，分裂期在后 3 细胞周期的表示方法 分裂 间期 分裂期 一、细胞周期 6 3 细胞周期的表示方法 G1期 S 期 G2期和分裂期 G1期 S期 G2期 思考：为什么核基因在分裂期很少进行蛋白质合成？ 分裂期呈染色体状态， DNA螺旋化，不易解旋，无法进行转录。 一、细胞周期 大本p102 40之前，80之后的是仪器误差，主要看峰值。(1)以“核DNA含量”为衡量指标：图1中a、a～b处的细胞，以及b处部分细胞，可分别对应图2中的a、b、c，即分别对应G1期、S期、G2期，均属于分裂间期。(2)以“mRNA含量”为衡量指标：G1、G2期均有蛋白质合成，G1期在前，G2期在后。 7 思考：所有细胞都有细胞周期吗？ 下列材料中具有细胞周期的有 。 ①根尖分生区细胞　 ②神经细胞　 ③精子或卵细胞　④胚胎干细胞　⑤人的成熟红细胞　 ⑥形成层细胞　⑦叶肉细胞　 ⑧洋葱表皮细胞　⑨根成熟区细胞　 ⑩受精卵　 ⑪癌细胞　 ⑫愈伤组织细胞 ①④⑥⑩⑪⑫ 规律：①只有能连续分裂的细胞才有细胞周期 ②高度分化的细胞如：叶肉细胞、根成熟区细胞、表皮细胞、 浆细胞等不具有细胞周期。 减数分裂具有细胞周期？ ③进行减数分裂的细胞不具有细胞周期 8 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(　　) 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 A 大本P103 (2023·广东联考)某种化学物质能够阻断并抑制细胞的DNA复制(发生在S期)，但不影响其他时期细胞的生命活动，可使细胞群体的增殖处于同一时期。某动物细胞的一个完整细胞周期的各个时期的时间如图所示，现用含该化学物质的培养液培养该动物细胞群体14 h后，可将细胞群体同步在(　　) A.G1期 B.S期 C.G1/S交界处和S期 D.M期 C G2＋M＋G1＝2.5＋1.5＋10＝14 h 10 ①DNA合成阻断法：在细胞快速增殖的培养液中添加适量的DNA合成抑制剂，主要激活检测点 ，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。 2 G2、M、G1 S 知识拓展：细胞周期检验点和细胞同步化技术 大本p102 1、实现动物细胞周期同步化的三种方法： ②秋水仙素阻断法：在细胞快速增殖期的培养液中添加适量的秋水仙素，抑制________形成，主要激活检验点 ，使细胞停滞于中期，即可实现细胞周期同步化。经处理的细胞 数目加倍，该物质起作用的时期是细胞分裂的 期。 4 前 ③血清饥饿法：培养液中缺少血清可以使细胞周期停滞在 (填“间期”或“分裂期”)，以实现细胞周期同步化。 纺锤体 间期 2、应用： 使细胞分裂停止，可用于治疗癌症 染色体/DNA 3、细胞周期同步化的操作步骤：（以DNA合成阻断法为例） A.处于正常分裂周期的细胞。 B.向细胞的培养液中加入过量的DNA合成抑制剂，处于 期的细胞立刻被抑制，其他细胞运行到 被抑制。 S 目的：使所有细胞都处于G1/S期交界处 G1/S期交界处 C.去除抑制剂，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期交界处的细胞进入 期，又要保证处于S期的细胞 ，即运行时间应控制在 ~ 期时长。 D.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。 S期 G1+G2+M a b G2 不能再次进入S期 C.再培养G2+M+G1时长，则处于G2、M、G1期的细胞都被抑制在G1/S期交界处。①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。 ②再培养G2+M+G1时长，则处于G2、M、G1期的细胞都被抑制在G1/S期交界处。 ③去除抑制剂，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S期时长~（G1+G2+M）期时长 ④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。 根据以上材料和所学知识分析： (1)图示中：检验发生分离的染色体是否正确到达细胞两极，从而决定细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？ 提示　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 大本P103 (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。 提示　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。 (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 考向　围绕细胞周期与调控，考查科学思维 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(　　) C 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 注：G1：DNA合成前期　S：DNA合成期　G2：分裂准备期　M：分裂期 大本P103 1.辨析染色质、染色体和姐妹染色单体数量关系： 染色体数 = 着丝粒数 染色质 染色质 染色体 染色质 染色体 着丝粒 考点二 有丝分裂的过程 染色体：DNA： 染色单体： 1 1 1 2 2 1 2 2 2 2 0 2 2 0 0 间期(G1) 间期(G2) 特点： 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，出现姐妹染色单体 同时细胞有适度的生长。 染色体______条 核DNA ______个 染色单体______条 染色体______条 核DNA ____个 染色单体 ____条 4 4 0 4 8 8 S期进行DNA的复制 分裂间期不属于有丝分裂期！ 分裂间期DNA数目加倍，染色体数目加倍（ ） × 2.有丝分裂前的间期： 关键：染色体形态、位置、数目变化 真核生物：细胞分裂（有丝分裂、减数分裂）通常包含间期，间期是DNA复制和物质准备的关键阶段。 原核生物：二分裂过程无典型间期，DNA复制与分裂连续进行。 19 ---高等植物细胞有丝分裂 课本P112 前期 中期 后期 末期 膜仁消失现两体 形定数清赤道齐 粒裂数增均两极 膜仁重现建新壁 ②核膜逐渐消失、 核仁逐渐解体； ③从细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体。 ①染色质变染色体 ①纺锤丝牵引染色体的着丝粒排列在 细胞中央 “赤道板”上； ②染色体数目形态清晰 ①着丝粒主动分裂成2个，姐妹染色单体分开，染色体数目加倍 ②纺锤丝牵引染色体移向细胞两极。形成两套 ①染色体重新变成染色质； ②纺锤丝逐渐消失； 出现新的核膜和核仁， 形成2个新的细胞核； ③出现细胞板，扩展形成新的细胞壁。 ④一个细胞分裂成两个子细胞，可进入下 一个细胞周期 3.有丝分裂过程： 子细胞： 染色体______条 核DNA ______个 染色单体______条 染色体____条 核DNA ____个 染色单体 ___ 条 8 8 0 4 4 0 末期 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。 分裂后形成的子细胞继续分裂，就进入下一细胞周期的间期状态。 核膜 核仁 染色质 细 胞 板 子细胞 高等植物细胞有丝分裂的过程 21 植物细胞 动物细胞 相同 不同 后期 中期 前期 间期 末期 ①分裂过程基本相同 无中心体复制 有中心体复制（低等植物也有） ②染色体变化规律相同 后期 中期 前期 间期 末期 动物细胞与高等植物细胞有丝分裂的比较 间期 前期 （形成纺锤体的方式） 由细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体 在赤道板处出现细胞板，扩展形成细胞壁，把一个细胞一分为二。 由两组中心粒发出 星射线形成纺锤体 细胞膜内陷，将细胞缢裂成两个子细胞。 末期 （细胞一分为二的方式） 可以通过中心体或纺锤体的形成方式鉴别动植物细胞（ ） × 22 细胞器名称 所在细胞类型 作用时期 生理作用 分配 核糖体 中心体 高尔基体 线粒体 动植物细胞 整个时期， 但主要是间期 与相关蛋白质的合成有关 动物、某些低等植物细胞 前期 发出星射线，形成纺锤体 植物细胞 动植物细胞 末期 整个细胞周期 与细胞壁的形成有关 提供能量 中心体：复制发生在 ，移向细胞两极发生在 。 与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用 间期 前期 随机 随机 随机 平均 为什么核糖体在分裂期不如间期活跃？分裂期染色体中的DNA高度螺旋化，难以解旋，无法正常转录 23 复制 子代细胞 亲代细胞 有丝分裂 特别提示：亲代细胞核DNA平均分配，质DNA（线粒体、叶绿体）随机分配 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 。 有丝分裂的意义 遗传的稳定性 染色体 平均分配 有丝分裂产生的两个子细胞中遗传物质完全相同（ ） × 注意：细胞分裂实在机体精确调控之下进行的，人的一生中，体细胞一般能够分裂50-60次。癌细胞由于遗传物质变化，变成不受机体控制的、连续分裂的恶性增殖细胞。 24 考点二 有丝分裂的过程 间期 前期 中期 后期 末期 染色体数 染色单体数 核DNA数 4 4 4 4→8 8→4 0→8 8 8 8→0 0 4→8 8 8 8 8→4 2n 2n 2n 2n→4n 4n→2n 0→4n 4n 4n 4n→0 0 2n→4n 4n 4n 4n 4n→2n 间期：DNA的复制 后期着丝粒分裂 末期分裂形成两个子细胞 细胞周期中核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线分析 间期 0 4N 2N 前期 中期 后期 末期 1.染色体数目的变化规律 后期着丝粒分裂 末期结束，细胞一分为二 2N→4N→2N 细胞周期中核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线分析 间期 0 4N 2N 前期 中期 后期 末期 2.DNA数目的变化规律 2N→4N→2N 间期DNA复制 末期结束，细胞一分为二 细胞周期中核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线分析 间期 0 4N 2N 前期 中期 后期 末期 3.染色单体数目的变化规律 0→4N→0 间期DNA复制 后期着丝粒分裂 只要存在染色单体，则染色单体数= DNA数 细胞周期中核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线分析 间期 0 2 1 前期 中期 后期 末期 DNA/染色体 4.每条染色体上DNA数量的变化规律 间期DNA复制，DNA 数目加倍，染色体数目不变 后期着丝粒分裂 细胞周期中核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线分析 5.柱形图： （1）根据图中数量关系变化判断各图属于什么时期 甲： 乙： 丙： G2期、前期、中期 后期、末期（变成两个子细胞之前） 末期（变成两个子细胞） 、G1期 细胞周期中核DNA、染色体、染色单体含量变化分析 考点二 有丝分裂的过程 7.无丝分裂 蛙的红细胞无丝分裂示意图 特点： 没有出现纺锤丝和染色体的变化， 但有遗传物质的复制（DNA复制）。 3.(2025·广东百校开学考)如图为某二倍体生物正在分裂中的细胞某时期示意图，不考虑分裂异常情况，下列相关叙述正确的是(　　) D A.该细胞处于减数第二次分裂的中期，可能为次级精母细胞 B.乙主要是由蛋白质和DNA构成的，在前期复制并螺旋缩短形成染色体 C.在该图的下一时期，丙结构会使染色体的着丝粒分裂，染色体数目加倍 D.因为细胞中存在甲结构，且无细胞壁，可知该细胞可能为动物细胞 大本P105 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 大本P107 如图1和图2表示有丝分裂不同时期染色体和核DNA的数量关系，下列有关叙述不正确的是(　　) C A. 观察染色体形态和数目的最佳时期处于图1的CD段 B. 图1中DE段的细胞染色体数目加倍，但核DNA含量不变 C. 图2中a对应图1中的AB段，c对应图1中的EF段 D. 有丝分裂过程不会出现图2中d所示的情况 中期是观察染色体形态和数目的最佳时期 DE段形成的原因是着丝点分裂 后 G2期 前期 中期 末期 G1期 不存在 G1期 S期 G2期、前、中期 后、末期 解析　图1中的CD段包括有丝分裂G2期、前期和中期，中期是观察染色体形态和数目的最佳时期，A项正确；图1中DE段形成的原因是着丝点分裂，此时细胞中染色体数目加倍，但核DNA含量不变，B项正确；图2中a表示有丝分裂后期、末期，对应图1中的EF段，c时期染色体与核DNA的量比a时期减少一半，对应图1中的AB段，C项错误；图2中d表示染色体∶DNA＝2∶1，有丝分裂过程中这种情况不存在，D项正确。 34 （1）各种结构在各时期的变化 （1）核膜、核仁消失于______，重建于______； 前期 末期 （2）纺锤体出现于______，消失于________； 前期 末期 （3）中心体复制于_____________ 间期 （4）细胞板形成于_____________ 末期 （5）观察染色体的最好时期________； 中期 （6）能看到完整细胞结构的时期______________； 间、末期 （7）染色体出现于________，消失于________； 前期 末期 （8）染色单体形成于______，出现于_________，消失于_______； 间期 后期 前期 （9）染色体复制于_________,DNA复制于___________ 间期 间期 （10）染色体加倍于_________,DNA加倍于___________ 后期 间期 考点夯基 — 有丝分裂 基础·精细梳理 小结： 周期性变化的结构或物质： 染色体、染色单体 纺锤体 核膜、核仁 考点二 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 自主阅读教材P1134，内化正常P 考点二（3min) 1.观察有丝分裂的实验，选材：____________，这是分裂旺盛的部位。 2.该实验可用________________染色。 3.该实验用了解离试剂：_______________； 目的：________________。 4.漂洗的目的：_________________。 看到的是死细胞，不能看到连续分裂过程。 36 1.实验原理 分生 碱 染色体 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 考点四 具有较强的分裂能力 2.实验步骤 使组织中的细胞相互分离开 洗去解离液，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 实验中有哪些操作可以保证细胞相互分散开？ ①解离要充分； ②用镊子弄碎； ③压片。 2.实验步骤 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 考点四 伸长区 分生区 成熟区 根冠(死细胞) 分生区细胞的特点： ①根尖只有该区域有丝分裂旺盛 ②细胞呈正方形，排列紧密 ③无液泡和叶绿体 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 考点四 1、能否将视野固定在一个细胞中观察其连续的各时期变化过程? 思考： 不能，因为细胞解离后已被杀死，所以要通过移动装片寻找不同时期的细胞分裂图像 低倍镜下的细胞 高倍镜下的细胞 间期 后期 末期 中期 前期 2. 处于哪一期细胞占比最多？为什么？ 间期，因为间期持续时间最长。 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 大本P106 1.洋葱的“一材多用： 实验名称 取材原因 鳞片叶 植物细胞的吸水与失水 外表皮细胞含紫色大液泡 使用高倍显微镜观察几种细胞 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 绿叶中色素的提取和分离 色素含量多 观察叶绿体和细胞质的流动 观察细胞质的流动，可用细胞质基质中的叶绿体运动作为标志 根 观察根尖分生区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 低温诱导植物染色体数目的变化 材料易得,且低温(4℃)下根尖也能分裂生长,诱导染色体变异率较高 考点三　观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 基础·精细梳理 基础·精细梳理 2.酒精在生物学教材实验中的“同材异用” 酒精浓度 用途 50% 在脂肪检测中用于洗浮色 70% 在土壤小动物类群丰富度调查实验中用于杀死并保存小动物；消毒 95% 与质量分数为15%的盐酸混合用于有丝分裂实验中的解离 低温诱导染色体加倍实验中的冲洗卡诺氏液 无水乙醇 用于光合色素的提取 考点三　观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 基础·精细梳理 基础·精细梳理 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