2026届高三生物一轮复习课件第13讲　细胞增殖的周期性和有丝分裂

该高中生物学高考复习课件聚焦“细胞的生命历程”单元，覆盖细胞增殖、细胞周期、有丝分裂及实验观察等高考核心考点，对接高考评价体系，分析细胞周期判断、有丝分裂物质变化等高频考点权重，归纳曲线分析、实验操作等常考题型，构建系统备考框架。 课件亮点在于真题训练与素养融合，如结合2022湖南卷有丝分裂图像题，用科学思维建模核DNA、染色体变化曲线，通过探究实践突破“解离-漂洗-染色”实验关键步骤，设易错点分析（如细胞周期判断误区），助学生掌握答题技巧，教师可据此精准教学，提升复习效率。

考点 一 二 三 （3课时） 细胞增殖和细胞周期 细胞有丝分裂和无丝分裂 实验：观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 第4单元 第16讲 细胞的增殖 第4单元 细胞的生命历程 第13讲 细胞的增殖 一、生物体的生长 思考1：细胞是否可以无限长大呢？ 教材： 思维训练P115《探究细胞不能无限长大的原因》 细胞增殖和细胞周期 考点1 1.单细胞生物的生长，细胞 。 体积增大 2.多细胞生物体的生长，既靠细胞生长增大细胞的体积，还要 靠 。 细胞分裂增加细胞的数量 2 正方体 边长(mm) 表面积(mm2) 体积 (mm3) 表面积/ 体积 扩散深度 (0.5mm) 物质扩散体积/cm3 扩散体积/总体积 2mm 4mm 8mm 24 8 96 64 384 512 3 1.5 0.75 0.5mm 0.5mm 0.5mm 0.875 0.578 0.330 7 37 169 扩散速率一样 细胞体积越大，其相对表面积越小，物质运输的效率就越低，不能满足细胞的代谢需要。 【思维训练】运用模型作解释 物质运输的效率 细胞增殖和细胞周期 考点1 思考：从物质运输的效率看，细胞为什么不能太大？ 原型：细胞 —— 模型：含有酚酞的琼脂块 原型：营养物质 —— 模型：NaOH溶液 3 3.细胞不能无限长大的原因： (1)受细胞相对表面积的限制 细胞模型 2mm 4mm 8mm 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。 细胞增殖和细胞周期 考点1 一、生物体的生长 思考：既然细胞越小，物质运输的效率就越高，细胞体积是不是越小越好？ 不是，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。 1.细胞增殖 物质准备 细胞分裂 有丝 生长、发育、繁殖、遗传 细胞增殖和细胞周期 考点1 二、细胞增殖 2.细胞周期 连续分裂 下一次分裂完成时 细胞增殖和细胞周期 考点1 G1期：DNA合成前期，主要进行RNA和蛋白质的生物合成，为S期DNA合成做准备。 S期：DNA合成期，进行DNA的复制。 G2期：DNA合成后期，主要为M期做准备。DNA合成终止，但还有RNA和蛋白质的合成。 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。 分裂间期：（90%~95%）细胞周期的大部分时间处于间期，物质准备阶段，DNA复制，有关蛋白质合成，细胞适度生长。 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. 的细胞有细胞周期， 的体细胞和生殖细胞无细胞周期。 问题：下列材料中具有细胞周期的有哪些？ 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 高度分化 连续分裂 细胞增殖和细胞周期 考点1 2.细胞周期 具有细胞周期的前提条件 分化程度高的细胞不再分裂，故不具有细胞周期，如神经细胞、口腔上皮细胞、洋葱表皮细胞。 有一些细胞会暂时停止分裂，但仍能返回细胞周期，如肝、肾细胞、淋巴细胞。 有一些细胞会持续分裂，如造血干细胞，发育中的受精卵、早期胚胎细胞、干细胞、根尖分生区细胞、茎的形成层细胞、癌细胞。 扇形图 直线图 坐标图 柱状图 a→b→c→a 为一个细胞周期 a＋b或c＋d 为一个细胞周期 A→G为一个 完整的细胞周期 A组细胞处于分G1期，B组细胞处于S期，C组细胞处于G2期和分裂期 3.细胞周期4种常用表示方法 细胞增殖和细胞周期 考点1 1.下列关于细胞增殖和细胞周期的叙述,正确的是(　　) A.除成熟红细胞外,人体细胞都能进行细胞增殖,都具有细胞周期 B.动物细胞分裂间期有蛋白质的合成和细胞器的产生 C.细胞分裂期是决定细胞增殖快慢的最关键时期 D.有丝分裂是所有细胞生物进行细胞分裂的主要方式 B 习题检测 考点1 习题检测 考点1 2.(2024·湖南常德一中月考)细胞周期包括分裂间期(G1期、S期、G2期)和分裂期(M期),据图分析。下列叙述正确的是(　　) A.G1期合成的蛋白质中包括ATP合成酶、 RNA聚合酶、解旋酶等 B.S期完成了DNA和染色体的复制, 使它们的数目均加倍 C.M期合成大量纤维素,为细胞一分为二做准备 D.一次完整的有丝分裂包括G1期→S期→G2期→M期 A 3.科学家在研究蚕豆根尖分生区细胞的细胞周期时,分别用放射性同位素3H标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸(3H-TdR)、32P标记尿嘧啶核糖核苷酸(32P-UdR),把两种核苷酸被细胞利用的速率绘成图1所示的曲线。已知蚕豆根尖细胞的细胞周期为20 h。培养20 h后,根据细胞中的DNA相对含量不同,将细胞分为3组,每组的细胞数如图2所示。不正确的是(　　) A.图1中处于AC段的细胞属于图2中的甲组细胞,此时RNA聚合酶活性高 B.图2中乙组细胞处于图1中CE段,此阶段细胞最容易发生基因突变 C.图2丙组细胞中只有部分细胞的细胞膜从中部向内凹陷 D.蚕豆根尖细胞的细胞周期中,分裂期时间不超过6 h C 习题检测 考点1 【延伸拓展】细胞周期同步化处理 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期和G2期。为了保证细胞周期的正常运转，细胞自身存在着一系列监控系统(检验点)，对细胞周期的过程是否发生异常加以检测，部分检验点如下图所示。 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。为研究某一时期 细胞的代谢、增殖或凋亡，常采取一些方 法使细胞群体处于细胞周期的同一时期， 这就是细胞周期同步化技术。 【延伸拓展】细胞周期同步化处理（优化设计P107) (1)与G1期细胞相比，G2期细胞中染色体及核DNA数量的变化是 。 (2)以下是能够实现动物细胞周期同步化的三种方法。 ①DNA合成阻断法（TdR双阻断法）：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。 染色体数目不变，核DNA数目加倍 2 G2、M S TdR（胸腺嘧啶核苷）： 过量使用会抑制DNA复制，处于S期的细胞无法继续完成细胞周期，处于非S期的细胞均无法进入S期。 DNA合成阻断法（TdR双阻断法）： 1、过量TdR施用培养，时间t1≥G2 +M+G1，使大部分细胞位于G1/S交界处，少部分位于S期内部。 2、洗脱TdR并继续培养，时间S< t2< G2+M+G1，将所有细胞“赶出”S期，使其处于其他各个时期。 3、过量TdR施用培养，时间t1≥G2+ M+G1，使所有细胞位于G1/S交界处。 TdR（胸腺嘧啶核苷）： 过量使用会抑制DNA复制，处于S期的细胞无法继续完成细胞周期，处于非S期的细胞均无法进入S期。 胸苷(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，经第一次阻断，S期细胞立刻被抑制，其余细胞最终停留在G1/S期交界处；洗去TdR可恢复正常的细胞周期，若要使所有细胞均停留在G1/S期交界处，第二次阻断应该在第一次洗去TdR之后　　　　h进行。  7-14 【延伸拓展】细胞周期同步化处理（优化设计P107) 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 ，抑制纺锤体形成，经处理的细胞染色体数目 ，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。 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。 秋水仙素 4 加倍 间期 例1：科研人员利用一定方法使群体中的所有细胞处于同一时期，称为诱导同步化方法。下图是利用DNA合成抑制剂TdR实现细胞同步化的过程，下列相关叙述错误的是( ) 注: 1.处于快速增殖期的细胞。 2.第一次加入TdR,所有处于S期的细胞立即被抑制。 3.将TdR洗脱，解除抑制，被抑制的细胞沿细胞周期运行。 4.在解除抑制的细胞到达G1期终点前，第二次加入TdR并继续培养，所有的细胞被抑制在G1/S期交界处。 A.第一次TdR处理的时间不短于G1 + G2 + M,才能使未受TdR影响的细胞实现同步化 B.洗去TdR的目的是使S期的细胞重新进行后续过程,完全洗去TdR后至少要再经过S期的时长才能再施加TdR C.完全洗去TdR后到再施加TdR所经历的时间不能长于G1 D.第二次TdR处理的时间也不应该短于G1 +G2 + M C 例2：在细胞有丝分裂出现异常时，细胞周期检查点机制会被激活，可及时中断细胞周期的运行，进行相应修复后可使周期恢复运转。如图是细胞有丝分裂过程中各检查点的功能，G1期为DNA合成前期, S期为DNA复制期，G2为DNA合成后期，M期为分裂期。下列叙述错误的是( ) A.正常情况下根尖分生区细胞和肌肉细胞均可以发生图示过程 B. G1~S检查点和S期检查点有利于维护细胞中基因组的稳定性 C.若某药物为DNA合成抑制剂，使用后可将细胞群体阻断在G1~S期交界处 D.处于细胞周期中的细胞，如果碱基T与U被大量利用，则该细胞可能处于分裂间期 A DNA 组蛋白 染色质 染色体 同样的物质在不同时期的两种存在状态 回顾：染色质与染色体 有丝分裂过程及相关物质和结构的变化 考点2 18 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 染色单体数 DNA数 1 0 1 1 2 2 2 0 2 着丝粒分裂 有丝分裂过程及相关物质和结构的变化 考点2 回顾：染色质与染色体 19 1.有丝分裂各时期主要特点(以高等植物细胞为例) 蛋白质 染色体 核仁 核膜 纺锤体 有丝分裂过程及相关物质和结构的变化 考点2 （膜仁消失现两体） 染色质丝 纺锤丝 （形数清晰赤道齐） （粒裂数增均两极） (两消两现重建壁) 有丝分裂后期着丝粒的分裂不是纺锤丝牵引的结果 2.动物细胞和植物细胞有丝分裂的主要区别 纺锤丝 中心体 细胞板 缢裂 有丝分裂过程及相关物质和结构的变化 考点2 注：①低等植物细胞和动物细胞在分裂间期还需要进行中心体的复制 ②复制形成的中心体在前期移向两极 3.无丝分裂 染色体 纺锤丝 蛙的红细胞 细胞核 中部 有丝分裂过程及相关物质和结构的变化 考点2 无丝分裂也有DNA的复制！ 原核细胞分裂的方式二分裂 先对遗传物质进行复制，再进行分裂。 物质准备期 （分裂间期） 分裂期 ①细胞开始准备二分裂 ②DNA复制完成 ③DNA移向两级，细胞质平均分配。细胞膜、壁向内凹陷 ④新的细胞膜、壁形成，细胞一分为二 【思维拓展2】 有丝分裂过程及相关物质和结构的变化 考点2 24 1.细胞周期中核DNA、染色体、染色单体数目变化曲线分析 (1)曲线模型 项目 上升段的变化原因 下降段的变化原因 核DNA 染色体 染色单体 (2)曲线解读 间期(S期)DNA复制,核DNA数目加倍 后期着丝粒分裂,染色体数目加倍 间期(S期)DNA复制,染色单体形成 末期细胞一分为二,核DNA数目减半 末期细胞一分为二,染色体数目减半 后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,染色单体消失 2.与细胞有丝分裂有关的细胞器 (1)有丝分裂过程中细胞器的作用时期及生理作用 细胞器名称 生物类型 作用时期 生理作用 核糖体 线粒体 高尔基体 中心体 (2)有丝分裂过程中相关细胞器的分配 ①中心体经复制后,均等分配到两个子细胞中。 ②线粒体等细胞器随机分配到两个子细胞中。 细胞器名称 生物类型 作用时期 生理作用 核糖体 动物、植物 主要是分裂间期 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 考向探究•素养提升 考向一 围绕有丝分裂的过程及特点,考查科学思维 1.(2021·全国乙卷)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 考向二 结合有丝分裂的图像或曲线,考查科学思维 2.(2024·湖南邵阳月考)下图是某生物体细胞有丝分裂的不同分裂时期的图像,下列对图像的描述错误的是(　　) A.乙细胞内染色单体数为8条 B.甲、丙细胞内染色体、染色单体与核DNA分子数比例都为1∶2∶2 C.甲细胞中心体周围发出星射线,形成纺锤体 D.甲、乙、丙三细胞分别处于有丝分裂的前期、后期和中期 A 3.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(　　) 图1 图2 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时期对应图1中的AB 段,c时期对应图1中的EF段 D.有丝分裂过程不会出现图2中d时期所示的情况 C 实验:观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 考点3 一.实验原理 (1)高等植物的 组织细胞有丝分裂较旺盛。 (2)细胞核内的染色体(质)易被 性染料(龙胆紫溶液或酸酸洋红液)染成深色。 (3)由于各个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 的存在状态，判断处于不同分裂时期的细胞。 分生 碱 染色体 探究∙实践 观察植物根尖分生区组织的有丝分裂 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,有利于观察 实验:观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 考点3 细胞已经失去活性 实验:观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 考点3 2.实验步骤 3.实验现象： 间期 前期 后期 末 期 中期 实验:观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 考点3 4.实验成功的关键及注意事项 细胞分裂旺盛 不易分散 解离过度 未分散开 实验:观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 考点3 (1)洋葱的表皮细胞比分生区细胞的增殖周期长(　　) (2)细胞周期具有物种特异性，同一生物体内不同细胞的细胞周期是相同的(　　) (3)同一细胞的细胞周期是一定的，不会受到环境条件的影响(　　) (4)间期细胞核中的主要变化是DNA分子的复制和有关蛋白质的合成(　　) (5)细胞分裂间期既有基因表达又有DNA复制( ) (6)用蛋白质合成抑制剂处理G1期细胞，不影响其进入S期( ) (7)肝细胞的细胞周期中染色体存在的时间比染色质的长( ) (8)有丝分裂、无丝分裂、减数分裂的细胞都具有细胞周期。(　　) × × × × √ × × × 实验:观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 考点3 1.为什么不能对细胞有丝分裂过程进行连续观察?如何才能找到细胞分裂各个时期的细胞? 提示 ①解离过程中细胞已经死亡,观察到的只是一个固定时期。②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。 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,为什么? 提示 细胞周期中,分裂间期所占的时间长,分裂期所占的时间短。因此观察细胞所处时期时,大部分细胞都处于分裂间期。 考向探究•素养提升 1.(2022·广东卷)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(　　) 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 C 2.(2024·湖南长沙长郡中学模拟)丙酯草醚是一种除草剂,研究者利用洋葱根尖为实验材料,开展了丙酯草醚对植物细胞分裂影响的实验研究。下图为显微镜下观察到的部分细胞图像。下列有关叙述正确的是(　　) A.图中A箭头所指细胞处于有丝分裂的后期,此时期伴随着姐妹染色单体的分开 B.图中B箭头所指细胞处于有丝分裂的中期, 染色体数与核DNA分子数之比为1∶1 C.在分裂期的细胞中,若中期细胞数比例增加, 则丙酯草醚抑制了纺锤丝的形成 D.对根分生区细胞进行解离、漂洗、染色和制片后,再从盖玻片一侧滴加丙酯草醚 A 真题演练•领悟考情 角度1 有丝分裂的过程 1.(2022·湖南卷)洋葱根尖细胞染色体数为8对,细胞周期约12 h。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(　　) 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 B 2.(2021·海南卷)真核细胞有丝分裂过程中核膜解体和重构过程如图所示。下列有关叙述错误的是(　　) A.Ⅰ时期,核膜解体后形成的小泡可参与新核膜重构 B.Ⅰ→Ⅱ过程中,核膜围绕染色体重新组装 C.Ⅲ时期,核膜组装完毕,可进入下一个细胞周期 D.组装完毕后的核膜允许蛋白质等物质自由进出核孔 D 角度2 有丝分裂的观察实验 3.(不定项)(2020·江苏卷)某同学用光学显微镜对4种实验材料进行观察并记录,下表所示实验现象合理的是(　 　) 选项 实验材料 实验现象 A 用苏丹Ⅲ染液染色的花生子叶切片 子叶细胞中有橘黄色颗粒 B 用0.3 g/mL蔗糖溶液处理的紫色洋葱鳞片叶外表皮装片 紫色的液泡逐渐变小,颜色逐渐变深 C 用甲紫染液染色的洋葱根尖装片 染色体在细胞中移动并平均分配到两极 D 用台盼蓝染液染色的酵母菌涂片 部分酵母菌被染成蓝色 ABD $