2027届高考生物人教版一轮复习导学案第11讲　细胞的增殖

该高中生物学高考复习学案系统覆盖细胞增殖与细胞周期、有丝分裂（含过程、图像曲线、动植物区别）、无丝分裂及观察有丝分裂实验等核心考点，按“基础概念-过程分析-图像曲线-实验操作”层次架构知识，通过判断对错、概念辨析、思考问题等设计，引导学生自主梳理联系，构建细胞生命历程认知网络。 亮点在于自主诊断与科学思维培养，开篇“判断对错”“概念辨析表”助学生自测基础，高考链接真题结合“细胞不能无限长大模型建构”等思维训练，渗透结构与功能观、科学探究能力。实验模块设异常现象原因分析任务，学生可自主归因提升，教师依学情指导，支持个性化复习与因材施教。

第四单元　细胞的生命历程 第11讲　细胞的增殖 【思维导图】 考点一　细胞增殖和细胞周期 【夯实基础】 1.细胞增殖 【判断对错】 多细胞生物体内都同时进行有丝分裂和减数分裂。 (×) 2.细胞周期 分裂间期与分裂期的联系:分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备,完成　DNA分子的复制　和　有关蛋白质的合成　,同时细胞有适度的　生长　。  【概念辨析】 ①受精卵　②干细胞　③神经细胞　④生发层细胞　⑤浆细胞　⑥癌细胞　⑦杂交瘤细胞　⑧洋葱鳞片叶表皮细胞　⑨根尖成熟区细胞　⑩分生区细胞　形成层细胞　B淋巴细胞 以上细胞有细胞周期的是　①②④⑥⑦⑩　。  【思考】 1.细胞周期的表示方法 方法 名称 表示方法 用字母表示 细胞周期 扇形图 　A→B→C→A　为一个细胞周期  直线图 a+b或　c+d　为一个细胞周期  坐标图 a+b+c+d+e或　f+g+h+i+j　为一个细胞周期,其中a或f为分裂前的间期  柱形图 A组细胞处于G1期,　B　组细胞处于S期,正在进行DNA分子的复制,　C　组细胞处于G2期和分裂期  2.(必修1 P111表6-1)下表表示不同细胞的细胞周期持续时间(h),请据表分析并回答下列问题: 细胞类型 分裂间期 分裂期 细胞周期 蚕豆根尖分生区细胞 15.3 2.0 17.3 小鼠十二指肠上皮细胞 13.5 1.8 15.3 人的肝细胞 21.0 1.0 22.0 人的宫颈癌细胞 20.5 1.5 22.0 (1)不同生物细胞的细胞周期持续时间　不一定相同　,同种生物的不同细胞的细胞周期持续时间　不一定相同　。(填“相同”“不同”或“不一定相同”)  (2)显微镜下观察某植物组织细胞的有丝分裂时,大部分细胞处于分裂间期,这是因为　细胞周期中,分裂间期所占的时间长　。   (3)以上四种细胞中,观察细胞的有丝分裂,最好选择小鼠十二指肠上皮细胞,理由是　与其他几种细胞相比,小鼠十二指肠上皮细胞的细胞周期中分裂期所占时间相对较长,容易观察到处于分裂期的细胞　。   【高考链接】 细胞的分裂方式和细胞周期的分析 1.(2025·浙江卷1月,T12)某哺乳动物的体细胞核DNA含量为2C,对其体外培养细胞的核DNA含量进行检测,结果如图所示,其中甲、乙、丙表示不同核DNA含量的细胞及其占细胞总数的百分比。下列叙述错误的是()。 A.甲中细胞具有核膜和核仁 B.乙中细胞进行核DNA复制 C.丙中部分细胞的染色体着丝粒排列在细胞中央的平面上 D.若培养液中加入秋水仙素,丙占细胞总数的百分比会减小 　　【答案】 D 　　【解析】 据图可知,甲中细胞核DNA含量为2C的细胞,在甲、乙、丙三组细胞中占比最大,说明此时细胞处于分裂间期DNA复制前,此时细胞具有核膜和核仁,A正确。据图可知,乙中细胞核DNA含量为2C~4C,说明细胞处于分裂间期,细胞进行核DNA复制,B正确。据图可知,丙中细胞核DNA含量为4C,说明细胞处于分裂间期DNA复制后和分裂期。当细胞处于有丝分裂中期时,细胞中染色体着丝粒排列在细胞中央的平面上,C正确。秋水仙素能抑制纺锤体形成,若培养液中加入秋水仙素,则细胞无法完成细胞分裂,丙占细胞总数的百分比会增加,D错误。 2.(2024·江苏卷,T12)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 　　【答案】 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;细胞分裂间期会进行DNA的复制,而DIC能干扰嘌呤的合成,从而影响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,影响RNA的合成,因此会影响细胞中蛋白质的合成,C错误;靶向输送可避免DIC对正常细胞造成干扰,可降低对患者的副作用,D正确。 【思维训练系列】　运用模型作解释 【思维案例】 用模型解释细胞不能无限长大的原因 1.原理 (1)不同大小的细胞模型模拟　细胞　大小。  (2)　物质(葡萄糖)　在不同大小模型中扩散速度相同。  2.变量分析 (1)自变量:　细胞体积的大小　。  (2)因变量:　含葡萄糖的体积与细胞体积的比值(细胞物质交换效率)　。  3.数据分析 模型 边长 /mm 表面积 /mm2 体积 /mm3 葡萄糖扩 散深度 /mm 表面积/ 体积(相对 表面积) 含葡萄糖的 体积/细胞 体积 2 24 8 0.5 3 　7/8　  4 96 64 0.5 3/2 　37/64　  8 384 512 0.5 3/4 　169/512　  4.实验结论 (1)模型的表面积与体积之比(相对表面积)随体积的增大而　减小　。  (2)葡萄糖扩散的体积与整个模型的体积之比随体积的增大而　减小　。细胞不能无限长大的原因之一:细胞大小影响物质　运输的效率　,细胞体积越大,其相对表面积越　小　,细胞的物质运输效率就越　低　。  【高考链接】 (2025·贵州卷,T13)模型建构是生物学研究中的常用方法。下列过程或关系符合右图所示模型的是()。 A.光合作用的暗反应过程 B.生物圈中的碳循环过程 C.组织液、血浆和淋巴液的物质交换关系 D.细胞膜、内质网膜和核膜成分的转换关系 　　【答案】 C 　　【解析】 光合作用的暗反应过程中,CO2的固定和C3的还原等过程是单向的酶促反应,不存在图示中三者间的双向流动关系,A不符合;生物圈中的碳循环过程,涉及生产者、消费者、分解者以及非生物环境之间的碳元素循环,而题干中的图只有三者的关系,B不符合;组织液、血浆和淋巴液的物质交换关系是血浆和组织液之间可以双向渗透,组织液可以单向渗透到淋巴液,淋巴液通过淋巴循环回到血浆,C符合;细胞膜、内质网膜和核膜成分的转换关系是通过囊泡等进行的,是单向的膜成分转移(如内质网膜→高尔基体膜→细胞膜等),不存在图示中的双向关系,D不符合。 考点二　有丝分裂和无丝分裂 【夯实基础】 1.有丝分裂的过程 (1)高等植物细胞有丝分裂各时期的主要特点 时期 主要变化 前期 ①染色质丝螺旋缠绕,缩短变粗,成为　染色体　;  ②核仁逐渐解体,　核膜　逐渐消失;  ③从细胞的两极发出纺锤丝,形成一个梭形的　纺锤体　;  ④　染色体　散乱分布于纺锤体中央  中期 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  后期 过程:每个着丝粒分裂成两个,　姐妹染色单体　分开,成为两条染色体,由纺锤丝牵引着分别向细胞的两极移动;  结果:　染色体数目　加倍,细胞的两极各有一套　形态和数目　完全相同的染色体  末期 ①染色体变成　染色质丝　,纺锤丝消失;  ②出现新的　核膜　、　核仁　,形成两个新的细胞核;  ③　赤道板　的位置出现一个细胞板,细胞板逐渐扩展,形成新的　细胞壁　  【知识延伸】 (1)遗传信息的转录过程一般不发生在分裂期,原因是什么?　分裂期的染色体高度螺旋化,DNA不容易解旋进行转录　。  (2)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?　不是。用秋水仙素处理分裂中的细胞,秋水仙素抑制纺锤体的形成,后期染色体的着丝粒照样可以分裂,从而使细胞中染色体数目加倍,这说明着丝粒的分裂不是纺锤丝牵引的结果　。   (3)(必修1 P112图6-2)赤道板与细胞板的区别是什么? 　前者是人们假想的细胞中央的一个平面,后者是植物细胞有丝分裂末期在赤道板的位置真实出现的结构,会形成新的细胞壁　。  (2)高等植物细胞与动物细胞有丝分裂的主要区别 【判断对错】 有丝分裂过程中,核膜和核仁周期性地消失和重现。 (√) 【技巧方法】 “三看法”判断动物细胞和高等植物细胞有丝分裂图像 2.与有丝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 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 　(间期和)前　期  与　纺锤体　的形成有关  【提醒】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。 3.有丝分裂的意义 将亲代细胞经复制之后的染色体(关键是DNA的复制),　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　遗传的稳定性　。  4.无丝分裂 【深化探究】 孔雀石绿是一种曾广泛用于水产养殖业的抗菌和抗真菌药剂,但因其具有潜在的致癌、致畸等风险,已被多国禁用。为了探究其潜在的遗传毒性,某研究小组利用蚕豆根尖微核测试技术进行了研究。该技术的原理:真核生物受内外环境的污染后,染色体发生断裂等异常,导致染色体片段不能顺利进入子细胞的细胞核。当细胞进入下一次分裂时,游离的染色体片段在细胞质中形成圆形或椭圆形的、比主核小的微核。因此,微核率(出现微核的细胞数/总观察细胞数)是评价污染物遗传毒性的重要指标。 (1)该研究小组将生长状况相同的蚕豆种子分别用不同浓度的孔雀石绿溶液(0 mg·L-1、5 mg·L-1、10 mg· L-1、20 mg·L-1)处理24小时,然后取根尖制作临时装片,在显微镜下观察并计数微核。本研究的自变量是　　　　　　　　　　　,实验中设置0 mg·L-1浓度组的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)观察微核时,应选择处于细胞分裂　　　期的细胞,因为此时细胞　　　　　　　　　,最容易区分主核和微核。预测随着孔雀石绿溶液浓度的升高,蚕豆根尖细胞的微核率将发生的变化是　　　　　　　　。  (3)从细胞生命历程的角度看,若遗传物质损伤严重,细胞可能启动　　　　　　程序,从而避免将错误的遗传信息传递给子代细胞。  　　【答案】 (1)孔雀石绿溶液的浓度　 排除其他因素(如操作本身)对实验结果的影响　(2)间　核膜、核仁清晰可见　逐渐升高　(3)凋亡 　　【解析】 (1)该实验选用不同浓度的孔雀石绿溶液处理蚕豆种子,所以本实验的自变量是孔雀石绿溶液的浓度。设置浓度为0 mg·L-1的对照组(即清水处理)是为了排除其他因素(如操作本身)对实验结果的影响。(2)在分裂间期,细胞核的形态完整,核膜清晰,易于分辨和计数主核和微核。在分裂期,染色体高度螺旋化,核膜消失,不易观察微核。孔雀石绿溶液浓度越高,对染色体的损伤作用越大,产生的染色体断片越多,因此形成的微核就越多,微核率升高。(3)细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程。对于遗传物质损伤严重无法修复的细胞,机体通常会启动凋亡程序,将其清除,这是机体维持稳态的一种机制。 【题后归纳】 　　细胞分裂过程是一个受精密调控的、包含多个连续阶段(间期、前期、中期、后期、末期)的复杂生命活动,任何一个阶段(如DNA复制、纺锤体形成、染色体分离)出错都可能导致遗传物质异常。外界因素可干扰有丝分裂的正常进程,导致染色体畸变和微核形成,从而可能引发细胞癌变或凋亡。 【高考链接】 有丝分裂过程中各时期的特点及图像判断(高频) 1.(2025·广东卷,T4)某同学用光学显微镜观察网球花胚乳细胞分裂,视野中(如图)可见()。 A.细胞质分离 B.等位基因分离 C.同源染色体分离 D.姐妹染色单体分离 　　【答案】 D 　　【解析】 题图中没有出现细胞板,不处于末期,故没有发生细胞质分离,A不符合题意;等位基因分离发生在减数分裂过程中,胚乳细胞不能进行减数分裂,且等位基因在显微镜下不可见,B不符合题意;同源染色体分离发生在减数分裂过程中,胚乳细胞不能进行减数分裂,C不符合题意;图中染色体均匀分布在细胞两极,可知着丝粒已经分裂,姐妹染色单体在分离,D符合题意。 2.(2024·江西卷,T3)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 　　【答案】 B 　　【解析】 染色体着丝粒排列在赤道板上是中期的特点,T基因的突变影响后期纺锤体伸长的时间和长度,因此T基因突变时染色体着丝粒可以在赤道板上排列,B错误。 3.(经典高考真题)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 　　【答案】 C 　　【解析】 在有丝分裂过程中,有丝分裂后期细胞DNA总量不会减半,C错误。 4.(经典高考真题)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 　　【答案】 B 　　【解析】 ②时期已经完成了DNA的复制,相当于高等动物的有丝分裂前期,但图中还能观察到核膜,而高等动物有丝分裂前期核仁、核膜消失,A错误;由图可知,③时期,染色体的着丝粒排列在赤道板上,相当于高等动物的有丝分裂中期,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,不存在非同源染色体的自由组合,C错误;⑤时期,细胞质的分裂方式与动物细胞相同,都是直接从细胞中部缢裂,D错误。 考点三　有丝分裂的图像和曲线分析 【夯实基础】 1.染色体、染色单体、核DNA的数量关系 (1)染色体数=　着丝粒　数,即根据　着丝粒数　计算染色体数。  (2)当染色单体存在时,染色体∶染色单体∶核DNA=　1∶2∶2　。  (3)当无染色单体存在时,染色体∶核DNA=　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) 时期 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　  　2n→4n　  4n→2n 染色单体 0→4n 　4n　  　4n　  4n→0 0 3.一个细胞的细胞周期中染色体、核DNA和染 色单体的数量变化 (1)染色体、染色单体、核DNA的变化曲线 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,姐妹染色单体分开,染色单体变成子染色体 (2)染色体数与核DNA数的关系曲线 曲线解读:图中ef(BC)段表示　S　期DNA的复制,染色单体形成;fg(CD)段表示含姐妹染色单体的时期,即　G2　期、有丝分裂　前　期和　中　期;hi(EF)段表示有丝分裂　后　期和　末　期,因着丝粒分裂,染色单体变成子染色体  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= 实验8　观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 【夯实基础】 1.实验原理 实验步骤 原理 选材 　高等植物的分生区细胞有丝分裂较旺盛　  染色 染色体(质)易被碱性染料(如　甲紫溶液　或　醋酸洋红液　)着色  确定时期 各个细胞的分裂是独立进行的,在同一分生组织中通过高倍显微镜观察细胞内染色体的存在状态,判断处于不同时期的细胞 2.实验流程 3.实验操作的注意事项 4.实验异常现象的原因分析 (1)视野中的细胞重叠严重:①解离液浓度不够大;②解离时间不够长;③制片时没有压片。 (2)染色体几乎未染色:①染色剂浓度不够大;②染色时间不够长;③没有把解离液漂洗干净。 (3)观察不到分裂期细胞:①视野选择不合适;②取材位置不合适;③取材时间不恰当。 【思考】 观察用甲紫溶液染色的洋葱表皮细胞,看不到染色体的原因是　只有处于分裂状态的细胞(如分生区组织细胞)才能看到染色体,洋葱表皮细胞不进行细胞分裂　。  【判断对错】 (1)观察植物细胞的有丝分裂不宜选用黑藻成熟叶片。 (√) 　　【提示】 黑藻成熟叶片细胞为高度分化的细胞,不具有分裂能力,故不能用来观察植物细胞的有丝分裂。 (2)(2025·黑吉辽内蒙古卷,T11)将染色后的洋葱根尖置于载玻片上,滴清水并盖上盖玻片即可观察染色体。 (×) 　　【提示】 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂时,制作临时装片过程中,盖上盖玻片后用拇指轻压盖玻片,使细胞分离开来,否则细胞重叠,无法清晰观察到染色体。 【高考链接】 实验的基本原理和过程分析 1.(2025·江苏卷,T12)用秋水仙素处理大花葱(2n=16),将其根尖制成有丝分裂装片,下图表示2个细胞分裂象。下列相关叙述正确的是()。 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 　　【答案】 C 　　【解析】 解离时间过长,导致细胞结构被破坏,不利于观察到图甲所示的清晰分裂象,A错误;解离后的根尖,应先进行漂洗,洗去解离液,然后染色,再置于载玻片上,滴加清水并压片,B错误;图乙中细胞的着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为两条子染色体,分别向细胞两极移动,符合有丝分裂后期的特征,C正确;图甲细胞属于有丝分裂前期,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,D错误。 2.(2024·浙江卷1月,T4)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()。 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 　　【答案】 B 　　【解析】 细胞①处于间期,细胞主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成,并且细胞有适度的生长,但蛋白质的合成不在细胞核内,而在核糖体中,A错误;细胞②处于中期,染色体已在间期复制完成,因此染色体数目没有改变,但一条染色体上有两条染色单体、两个核DNA分子,因此染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数=1∶2∶2,B正确;细胞③处于后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,有丝分裂不会出现同源染色体分离的情况,C错误;细胞④处于末期,实验材料是植物细胞,植物细胞有丝分裂末期的特点之一是在赤道板的位置上出现细胞板,细胞板逐渐扩展形成新的细胞壁,细胞膜向内凹陷将细胞一分为二是动物细胞有丝分裂末期的特点,D错误。 3.(经典高考题)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 　　【答案】 D 　　【解析】 观察有丝分裂时选用易获取且易大量生根的材料有利于实验操作和观察,A合理;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合理;选用解离时间短分散性好的材料,有利于观察细胞的染色体变化,C合理;宜选用分裂期占比高的材料观察有丝分裂,D不合理。 1 学科网（北京）股份有限公司 $