2026届高三生物一轮复习课件第13讲 细胞的增殖

2026 第13讲 细胞的增殖 必修一 第四单元 细胞的生命历程 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、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。 目录 PART 01 细胞的增殖和细胞周期 PART 02 有丝分裂 PART 03 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 真题精练 PART 04 细胞的增殖和细胞周期 01 4 一、细胞增殖 1、概念：细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程。 2、意义：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。 生物体的生长与细胞的关系 单细胞生物的生长 多细胞生物的生长 —— 细胞体积增大 细胞体积增大 细胞数目增多 细胞的增殖和细胞周期 考点一 探究细胞不能无限长大的原因 一、实验目的： 通过探究细胞 与 之比（即 ）与物质运输效率之间的关系，探讨细胞不能无限长大的原因。 表面积 体积 相对表面积 二、实验原理： ①琼脂块的大小模拟细胞大小，NaOH溶液模拟被细胞吸收的物质。 3cm 2cm 1cm ②酚酞遇NaOH呈现______色。 紫红 （可以显示NaOH在琼脂块中的扩散速度） ③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 6 放入盛有NaOH溶液中浸泡 测量NaOH的扩散深度 在相同时间内，NaOH在每一琼脂块内扩散的深度基本相同。 探究细胞不能无限长大的原因 三、实验过程 7 琼脂块的边长/cm 表面积/cm2 体积/cm3 比值 （表面积/体积） NaOH扩散的深度/cm NaOH扩散的体积/ 整个琼脂块的体积 3 2 1 54 27 2 24 8 3 6 1 6 0.5 0.5 0.5 19:27 7:8 1:1 五、实验结论 相对表面积 速率 效率 ≠ 琼脂块的表面积与体积之比随着琼脂块的增大而_______； NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随着琼脂块的增大而__________。 减小 减小 探究细胞不能无限长大的原因 四、实验结果 8 ①细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大。 ②细胞的核质比限制了细胞的长大。 细胞越小，细胞相对表面积就大，细胞的物质运输的效率就越高，细胞体积是不是越小越好？ 细胞体积的最小限度是由完成细胞功能所必须的基本结构（如核糖体、线粒体等）和物质（如酶）所需要的空间决定的。 细胞不能无限长大的原因 细胞的增殖和细胞周期 考点一 9 ②双小核草履虫由较大细胞构成，具有两个细胞核的目的是保证正常的核质比。 ①原生动物有伸缩泡，增大细胞相对表面积，使物质运输的效率加快， 保证细胞正常生命活动的需要。 ③卵细胞含有许多供胚胎发育的营养物质，体积较大，但卵细胞与外界物质交换少。 部分细胞长得较大的原因 拓展延伸 一、细胞增殖 3、过程：包括物质准备和细胞分裂两个相连续的过程，细胞增殖具有周期性。 4、细胞增殖的方式： （1） 原核生物：二分裂 ①细胞开始准备二分裂； ②DNA复制完成； ③DNA移向细胞两极，细胞质相对平均分配，细胞膜、细胞壁向内凹陷； ④新的细胞膜、细胞壁形成，细胞一分为二。 细胞的增殖和细胞周期 考点一 4、细胞增殖的方式： （2） 真核生物：有丝分裂、无丝分裂、减数分裂 无丝分裂 核分裂 细胞质缢裂 特点：分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化 案例：蛙的红细胞 细胞的增殖和细胞周期 考点一 二、细胞周期 1.概念 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。 细胞可以持续分裂，细胞周期持续运转 暂时脱离细胞周期，受到刺激后会快速恢复分裂 分化程度很高，终生不再分裂 癌细胞、造血干细胞、根尖分生区细胞、形成层细胞 记忆细胞、B淋巴细胞、成纤维细胞 神经元、心肌细胞、浆细胞 细胞的增殖和细胞周期 考点一 二、细胞周期 2. 阶段 分裂 间期 分裂期 G1期： S期： G2期： 特点：DNA分子的复制、有关蛋白质的合成 主要进行RNA和有关蛋白质（如DNA聚合酶）的合成，为S期DNA的复制做准备 DNA合成期，主要进行DNA的复制 合成分裂期所必需的一些蛋白质 时期 前期、中期、后期、末期 细胞的增殖和细胞周期 考点一 二、细胞周期 3. 表示方法 G1期 S期 G2期 +M期 a+b或c+d 细胞的增殖和细胞周期 考点一 细胞周期在调控因子的严格调控下沿着G1期(DNA合成前期)、S期(DNA合成期)、G2期(DNA合成后期)和M期(细胞分裂期)四个阶段有条不紊地运行。为了探究细胞周期运行的调控机制，研究人员取不同时期的细胞进行了融合实验，获得如下结果。下列推论错误的是（ ） 细胞融合的组合方式 融合细胞中的现象 M期细胞和G1期细胞 原G1期细胞中染色质出现凝缩 M期细胞和G2期细胞 原G2期细胞中染色质出现凝缩 S期细胞和G1期细胞 原G1期细胞核中DNA进行复制 S期细胞和G2期细胞 原G2期细胞核中DNA没有启动复制 A. M期细胞中存在能诱导染色质凝缩成染色体的调控因子 B．S期细胞中存在能诱导染色质DNA复制的调控因子 C．将M期细胞和S期细胞融合，原M期细胞染色体DNA不会复制 D．将M期细胞和S期细胞融合，原S期细胞中染色质不会凝缩 D 真题精炼 二、细胞周期 4. 细胞周期的调控 两类主要的细胞周期调控蛋白(控制器) 细胞周期蛋白(cyclin) 周期蛋白依赖性蛋白激酶(CDK) 活化 启动DNA复制、细胞分裂等一系列细胞活动 细胞的增殖和细胞周期 考点一 4. 细胞周期的调控 检验点_____：检测DNA的完整性，当检测到DNA结构异常，迅速启动修复系统。 检验点_____：检验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。 检验点_____：检测细胞内存在的DNA损伤并阻断DNA复制的继续进行。 检验点_____：检测染色体的着丝粒有没有正确连接到纺锤体上。 检验点_____：DNA复制结束后检测DNA是否正确，阻止带有DNA损伤的细胞进入分裂期。 1 5 2 4 3 细胞的增殖和细胞周期 考点一 (1)DNA合成阻断法：利用TdR（胸腺嘧啶脱氧核苷）可以抑制DNA合成，而不影响其他时期细胞的运转，最终可将细胞群阻断在S期或G/S交界处，使细胞同步化。 二、细胞周期 5. 细胞周期的同步化 细胞的增殖和细胞周期 考点一 二、细胞周期 5. 细胞周期的同步化 (2)抑制纺锤丝形成：加入秋水仙素，所有细胞停在中期。 细胞的增殖和细胞周期 考点一 二、细胞周期 5. 细胞周期的同步化 (3)营养限制性培养（血清饥饿法）：所有细胞停在G1期 哺乳动物细胞需要促有丝分裂因子（如血清）才能经过 G1期进入周期，当细胞经过了G1 晚期的关卡后便能够不依赖外源促有丝分裂因子的刺激而自主进入周期。 降低血清浓度会使G1晚期之前的细胞缺乏促有丝分裂因子而停滞于G1期。 细胞的增殖和细胞周期 考点一 （多选题）细胞周期可分为分裂间期(包括G1期、S期和G2期)和分裂期(M期)，胸苷(TdR)双阻断法可以使细胞周期同步化。TdR使得处于S期的细胞立刻被抑制，而其他时期的细胞不受影响。如图为科研人员利用TdR双阻断法使宫颈癌细胞群细胞周期同步化的过程，①②③分别表示三次处理。下列说法正确的是（　 　） 注：“”表示细胞分布的时期。 A．M期DNA含量与G2期细胞中DNA含量不同 B．①处理后所有细胞停留在S期和G1/S的交界处 C．②处理的时间应不能短于S期时长，不能长于G1期、G2期和M期的时长总和 D．③处理的时间如果短于G1＋G2＋M，无法实现细胞周期同步化 BCD G2+M+G1 S<t<G2+M+G1 细胞的增殖和细胞周期 考点一 02 有丝分裂 23 注意：有丝分裂不包括分裂间期 核膜 核仁 染色质 1、完成DNA分子的复制（ DNA数加倍）和有关蛋白质的合成 染色体数：4 DNA数: 4—8 染色单体数: 0—8 3、细胞适度生长 2、完成染色体复制，产生姐妹染色单体，染色体数不变 2N=4 分裂间期 考点二 有丝分裂 24 纺锤丝 着丝粒 染色体 2、两个出现： 从细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体； 染色质丝螺旋缠绕，缩短变粗，成为染色体。 1、两个消失：核仁解体、核膜消失 一、有丝分裂过程 (以高等植物细胞为例) 前期 2N=4 染色体数：4 DNA数: 8 染色单体数: 8 考点二 有丝分裂 25 染色体 纺锤丝牵引着染色体运动，使每条染色体的着丝粒排列在赤道板上 染色体形态固定、数目清晰、排列整齐，是染色体观察及计数的最佳时期 一、有丝分裂过程 (以高等植物细胞为例) 中期 2N=4 染色体数：4 DNA数: 8 染色单体数: 8 考点二 有丝分裂 26 ①着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，染色体数目加倍。 ②形成两套形态、数目相同的染色体，分别向细胞两极移动。 一、有丝分裂过程 (以高等植物细胞为例) 后期 2N=4 染色体数：4—8 DNA数: 8 染色单体数: 8—0 考点二 有丝分裂 27 细胞分裂过程中姐妹染色单体的分离与黏连蛋白解聚有关。分离酶能使黏连蛋白解聚。通常情况下，securin蛋白（分离酶抑制蛋白）与分离酶结合并充当假底物而阻断其活性。进入有丝分裂后期时，细胞中的后期促进复合体（APX）被激活，此复合体能特异性选择并引导securin蛋白降解，激活分离酶。下列说法正确的是（       ） A．纺锤丝的牵引导致黏连蛋白解聚，姐妹染色单体分离 B．黏连蛋白和securin蛋白都能与分离酶结合，说明分离酶不具有专一性 C．细胞中APX的含量由细胞核中AXP基因的含量决定 D．若抑制APX的活性，将导致细胞内的染色体数目无法加倍 D 真题精炼 姐妹染色单体 分离酶降解黏连蛋白 子染色体 着丝粒的分裂与纺锤丝的牵引无关 拓展延伸 染色体的着丝粒与着丝点 着丝粒连接姐妹染色单体 着丝点是纺锤丝牵引的部位 着丝粒分裂，染色单体分离，成为两条子染色体， 纺锤丝牵引着丝点，使两条子染色体移向细胞两极。 拓展延伸 细胞板 核膜 1、两个消失：染色体解螺旋、纺锤体消失 3、赤道板的位置出现细胞板，逐渐扩展形成新的细胞壁，将细胞一分为二 2、两个出现：核膜、核仁重建 一、有丝分裂过程 (以高等植物细胞为例) 末期 2N=4 染色体数：8—4 DNA数: 8—4 染色单体数: 0 考点二 有丝分裂 31 二、动物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 考点二 有丝分裂 “三看法”界定动植物细胞有丝分裂图像 拓展延伸 三、 与细胞分裂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 线粒体 动物、植物 高尔基体 植物 中心体 动物、低等植物 主要是间期 合成相关蛋白质 整个细胞周期 提供能量 末期 与细胞壁(板) 的形成有关 前期 与纺锤体的形成有关 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。 考点二 有丝分裂 1、特征：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。 四、有丝分裂的特征和意义 2、意义：在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性。 考点二 有丝分裂 (1)当有染色单体时，染色体∶染色单体∶核DNA＝ 。 (2)当无染色单体时，染色体∶核DNA＝ 。 1∶2∶2 1∶1 五、细胞周期中细胞结构或物质的变化 1、染色体行为 考点二 有丝分裂 2．细胞内核DNA、染色体、染色单体的数目变化(以二倍体生物为例) 五、细胞周期中细胞结构或物质的变化 分裂间期 有丝分裂期 前期 中期 后期 末期 染色体 核 染色单体 2N 2N 4N 2N 2N 4N 4N 4N 4N 4N 2N 0 4N 4N 4N 0 2N 4N 4N 0 考点二 有丝分裂 2．细胞内核DNA、染色体、染色单体的数目变化(以二倍体生物为例) e→f、B→C： 间期DNA复制 g→h、D→E： 后期着丝粒分裂 (1)折线图 考点二 有丝分裂 2．细胞内核DNA、染色体、染色单体的数目变化(以二倍体生物为例) (2)柱状图 根据比例关系判断各时期 DNA∶染色体∶染色单体＝4N∶2N∶4N→ G2期、前期、中期（甲图） 4N∶4N∶0→ 后期、末期（乙图） 2N∶2N∶0→ G1期（丙图） 考点二 有丝分裂 03 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 40 (1)类型：选取分裂期占细胞周期比例相对较大的材料。 一、实验材料的选择 (2)部位：应选分裂旺盛的部位，如根尖分生区(如图所示) 2-3毫米 考点三 实验：观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 二、实验原理 (1)高等植物_____________细胞有丝分裂较旺盛。 (2)细胞核内的染色体(质)易被_______________(如甲紫、醋酸洋红溶液)染成深色。 (3)细胞的分裂是________进行的，在同一分生组织中可以通过_________________观察细胞内_____________的存在状态，判断处于不同分裂时期的细胞。 分生区组织 碱性染料 独立 高倍显微镜 染色体 考点三 实验：观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 三、实验过程 1、洋葱根尖培养：在根长约5厘米时可用于实验。 2、制作装片： 试剂 目的 解离 漂洗 染色 制片 15%的盐酸和95%的酒精（1:1） 使组织中的细胞相互分离开 清水 甲紫溶液或醋酸洋红溶液 洗去药液，防止解离过度和影响染色 使染色体着色，便于观察 用镊子尖将根尖弄碎，盖上盖玻片，用拇指压碎 使细胞分散开来，有利于观察 3、观察 先低倍镜观察：找到分生区细胞(正方形、排列紧密) 后高倍镜观察：找出各时期细胞，观察特点并记录各时期的细胞数目 考点三 实验：观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 四、实验结果 间期 前期 前期 中期 后期 后期 末期 末期 中期 末期 某一时期的时间= 某一时期的细胞数 计数细胞的总数 ×细胞周期时长 考点三 实验：观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 酒精和盐酸是生物实验中常用的试剂。下列有关说法正确的是（ ） A.脂肪鉴定过程中需用体积分数为95%的酒精洗去浮色 B.用洋葱根尖和小鼠骨髓瘤细胞观察细胞有丝分裂时都需要盐酸使细胞相互分离 C.经低温培养的洋葱根尖用卡诺氏液固定后，需用体积分数为95%的酒精冲洗 D.在观察植物细胞有丝分裂的实验中，酒精和盐酸混合液主要起固定作用 C 真题精炼 酒精在生物学教材实验中的“同材异用” 拓展延伸 高中生物实验中洋葱的“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 拓展延伸 （2025·江苏·）用秋水仙素处理大花葱（2n=16），将其根尖制成有丝分裂装片，图示2个细胞分裂相。下列相关叙述正确的是（    ） C 图甲细胞不处于有丝分裂后期，且明显看出染色体数目多于16条，是秋水仙素诱导染色体数目加倍的结果，而图乙细胞处于正常的有丝分裂后期，着丝粒分裂导致其染色体数目加倍，并不是秋水仙素诱导的结果 A．解离时间越长，越有利于获得图甲所示的分裂象 B．取解离后的根尖，置于载玻片上，滴加清水并压片 C．图乙是有丝分裂后期的细胞分裂象 D．由于秋水仙素的诱导，图甲和图乙细胞的染色体数目都加倍 真题精炼 $