2027届高三生物一轮复习课件：第16课时 细胞增殖

该高中生物学高考复习课件聚焦“细胞增殖”专题，依据高考评价体系梳理了细胞周期、有丝分裂过程及物质变化、实验观察三大核心考点，通过考向分析明确细胞周期调控和有丝分裂曲线分析为高频考点，归纳曲线分析、实验题等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于“真题解析+技巧指导+素养培养”，如结合2020江苏真题“染色体复制与分配”，运用科学思维构建“三步曲线分析法”突破DNA与染色体数量变化，通过探究实践强化实验“解离-漂洗-染色”步骤的易错点。助力学生掌握答题技巧，教师可据此高效指导复习。

细胞增殖 第16讲 问题１　什么是生物体的生长？在细胞水平上需要依赖什么变化？ ①细胞长大 → 增大细胞体积 ②细胞分裂 → 增加细胞数量 生物体的生长：多细胞生物体体积的增大 不同动（植）物同类器官或组织的细胞大小一般无明显差异，器官大小主要取决于细胞数量的多少 2 01 细胞增殖 为什么要增殖？ 体积不能无限增大 相对表面积 核质比 思维训练：探究细胞不能无限长大的原因（教材115页） NaOH 放入盛有NaOH溶液中浸泡 测量NaOH的扩散深度 酚酞遇NaOH呈现紫红色，可以显示NaOH在琼脂块中的扩散速度 NaOH在每一琼脂块内扩散的速率相同 实验结论：细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞与周围环境之间物质交换的面积相对越小，细胞的物质运输的效率就越低。 3 问题２　用模型解释为什么细胞不能无限长大？细胞体积是不是越小越好？ 1、细胞表面积与体积的比值与细胞大小有什么关系？ 2、从物质运输的效率看，细胞为什么不能太大？ 细胞越小，表面积与体积的比值越大。 3、细胞越小，越有利于细胞与外界的物质交换，那么，细胞是越小越好吗？ 细胞越大，表面积与体积的比值越小，物质运输的效率就越低。 细胞不是越小越好，因为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。 问题３　什么是细胞增殖？解释细胞增殖的意义？ 细胞增殖是重要的生命活动，是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础 细胞增殖是细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程 思考： 如何既保证细胞数量的增多，又确保细胞的遗传物质不减少呢？ 先对遗传物质进行复制，再进行分裂。 5 问题４　为什么细胞在分裂之前，必须进行一定的物质准备？ 保证亲子代细胞遗传物质相同 物质准备——分裂——物质准备——分裂……　 细胞增殖包括物质准备和细胞分裂两个相连续的过程 周期性 6 问题５　什么是细胞周期？包括哪些阶段？用线段和饼状图表示细胞周期 细胞周期 分裂间期 分裂期 90%~95% 5%~10% 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 细胞一分为二，遗传物质平均分配到两个子细胞 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 思考：为什么在细胞周期中，分裂间期持续的时间明显比分裂期长？ 因为在分裂间期，细胞要进行DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，即为分裂期进行物质准备，这都需要时间。 2.细胞周期 连续分裂 下一次分裂完成 蛋白质 蛋白质 提醒： (1)细胞周期必须是分裂间期在前，分裂期在后，不能颠倒。 (2)只有能连续分裂的细胞才具有细胞周期，减数分裂的细胞没有细胞周期。 细胞周期表示方法 02 细胞周期 9 3.细胞周期的有序性依赖于细胞周期调控系统和细胞周期的检验机制。请根据资料回答问题： 资料1：细胞周期内具有一系列的检验点，部分检验点如图1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。 (1)图1中检验点1、2和3的作用在于检验DNA分子是否 (填序号：①损伤和修复、②完成复制)；检验发生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的检验点是 。 ①② 检验点5 资料2：研究证明，细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK)在细胞顺利通过检验点中发挥着重要作用。CDK可与细胞周期蛋白(Cyclin)形成CDK/Cyclin复合物，推动细胞跨越细胞周期各时期转换的检验点，且不同的CDK/ Cyclin复合物在细胞周期不同时期的作用不同(如图2)。 (2)细胞由静止状态进入细胞周期时首先合成 (填字母)。 A.Cyclin A B.Cyclin B C.Cyclin D D.Cyclin E C (3)CDK/Cyclin E能够促进细胞内发生的生理变化有 (填字母)。 A.染色质螺旋化 B.合成与DNA复制有关的酶 C.纺锤体形成 D.核DNA数量倍增 (4)若使更多细胞阻滞在G1期/S期检验点，可采取的措施有 (填字母，多选)。 A.降低CDK的合成 B.抑制Cyclin E活性 C.抑制脱氧核苷酸的吸收 D.抑制Cyclin A活性 D ABC 4.细胞周期同步化 干细胞技术是一把双刃剑，若细胞过度分裂可诱发肿瘤等疾病。研究发现放疗前用药物使肿瘤细胞同步化在细胞周期的某个特定阶段，治疗效果往往更好。诱导细胞同步化的方法主要有两种：胸苷(TdR)双阻断法、分裂中期阻断法。前者的作用原理：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期/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期/S期处，第二次阻断应该在第一次洗去TdR之后 h进行。 7～14 后者可用秋水仙素抑制 的形成，主要激活检验点 (见图1)，使肿瘤细胞停滞于中期。 纺锤体 4 考向二　细胞周期的调控及同步化 3.药物甲常用于肿瘤治疗，但对正常细胞有一定的毒副作用。某小组利用试剂K(可将细胞阻滞在细胞周期某时期)研究了药物甲的毒性与细胞周期的关系，实验流程和结果如图所示。下列推测正确的是 注：G1：DNA合成前期；S：DNA合成期；G2：分裂准备期；M期：分裂期。 A.试剂K可以将细胞阻滞在G1期 B.试剂K对细胞周期的阻滞作用不可逆 C.药物甲主要作用于G2＋M期，Ⅱ组的 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 √ 4.CDK1是推动细胞由分裂间期进入分裂期的关键蛋白。在DNA复制开始后，CDK1发生磷酸化导致其活性被抑制，当细胞中的DNA复制完成且物质准备充分后，磷酸化的CDK1发生去磷酸化而被激活，使细胞进入分裂期。大麦黄矮病毒(BYDV)的M蛋白通过影响细胞中CDK1的磷酸化水平而使农作物患病。正常细胞和感染BYDV的细胞中CDK1的磷酸化水平变化如图所示。 下列说法错误的是 A.正常细胞中DNA复制未完成时，磷酸化 的CDK1的去磷酸化过程受到抑制 B.正常细胞中磷酸化的CDK1发生去磷酸化 后，染色质螺旋化形成染色体 C.感染BYDV的细胞中，M蛋白通过促进 CDK1的磷酸化而影响细胞周期 D.M蛋白发挥作用后，感染BYDV的细胞被 阻滞在分裂间期 √ 问题1　基因、 DNA、染色质、染色体、姐妹染色单体之间是什么关系？ 问题2　有丝分裂分为哪些时期？写出各时期的主要特点 同源染色体 同源染色体 思考： 1.分裂间期和有丝分裂过程中有同源染色体吗？ 2.若基因型为AaBbDdEe的细胞进行有丝分裂，过程如何？ 思考：回答以下问题： 1.在细胞周期中，染色质DNA与染色体DNA哪个更容易复制？为什么？ 2.DNA加倍、中心体加倍、染色体加倍分别是哪些时期？ 3.纺锤体、核膜和核仁、中心体在有丝分裂中的变化规律如何？ 染色质DNA更容易复制。因为DNA复制为半保留复制，需要解旋，而染色体相对于染色质高度螺旋化，不易解旋。 间期、间期、后期 纺锤体：形成(前期)→消失(末期) 核膜和核仁：消失(前期)→重建(末期) 中心体：倍增(间期)→移向两极(前期)→平均分配(末期) 问题3　列出动植物细胞有丝分裂各时期的区别 动植物细胞有丝分裂的主要区别 纺锤丝 中心体 胞板 细 缢裂 补：（2010江苏）在光学显微镜下观察，同处于分裂末期的动物肠上皮细胞与洋葱根尖细胞，形态上最主要的区别是                                                    。 动物肠上皮细胞膜凹陷，细胞缢裂；洋葱根尖细胞形成细胞板 补.据右面两幅不同生物细胞有丝分裂图回答下列问题： (1)A图表示 (填“高等动物细胞” 或“高等植物细胞”)，判断理由是_________ 。 高等植物细胞 具有细胞 壁；无中心体，两极发出纺锤丝形成纺锤体 将亲代细胞的染色体经过复制之后，精确地平均分配到两个子细胞中 问题4　有丝分裂对于生物体有什么意义？ 有遗传物质DNA，因而在细胞的亲代和子代间保持了遗传的稳定性 补：（2020江苏）细胞有丝分裂的重要意义在于通过                                     ， 保持亲子代细胞之间的遗传稳定性。 染色体正确复制和平均分配 细胞核先延长，核的中部向内凹进，缢裂成两个细胞核 整个细胞从中部缢裂成两部分，形成两个子细胞 ▲特点：在分裂过程中，没有出现纺锤丝和染色体的变化，但有DNA的复制 ▲实例：蛙的红细胞的无丝分裂 问题5　用文字加箭头表示无丝分裂的过程 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 原核细胞分裂的方式二分裂 (1)秋水仙素可促使细胞进入细胞周期的分裂期(　　) × 判断正误 (2)成熟个体中的细胞增殖过程不需要消耗能量(　　) × (3)有丝分裂过程中，核膜和核仁周期性地消失和重现 (　　) (4)植物细胞有丝分裂前期，核DNA已完成复制且染色体数目加倍 (　　) √ × (5)酵母菌和醋酸菌均以有丝分裂的方式进行增殖(　　) × (6)高等动物胚胎干细胞分裂过程中，中心体的复制和染色体组数的加倍发生在同一时期(　　) × 有丝分裂与细胞周期的调控 从理论上讲，任何涉及丧失正常细胞的疾病，都可以通过移植由胚胎干细胞分化而来的特异细胞或组织来治疗。人的胚胎干细胞可由人重组细胞(类似受精卵)经有丝分裂而获得。请回答以下问题： 1.研究人员在实验中观察到下列处于有丝分裂的细胞，它们在一个细胞周期中正确的排序为 (用字母和箭头表示)。 关键能力 提升 A→C→D→E→B 2.下列选项表示细胞有丝分裂过程中染色体的不同形态特征，其中与遗传物质精确分配到两个子细胞相关的是 (填字母，多选)。 BCD 考向一　有丝分裂的基本过程分析 1如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 迁移应用 评价 √ 2.用荧光标记技术显示细胞中心体和DNA，获得有丝分裂某时期荧光图。下列有关叙述正确的是 A.中心体复制和染色体加倍均发生在图示时期 B.图中两处DNA荧光标记区域均无同源染色体 C.图中细胞分裂方向由中心体位置确定 D.秋水仙素可促使细胞进入图示分裂时期 √ 必备知识 整合 1.染色体形态及行为变化 (1)当有染色单体(分裂间期的G2期、前期、中期)时，染色体∶染色单体∶核DNA＝ 。 (2)当无染色单体(分裂间期的G1期、后期、末期)时，染色体∶核DNA＝ 。 1∶2∶2 1∶1 注意：细胞周期中，染色质存在的时间比染色体的长 (1)曲线图 ①a→b、l→m、p→q变化原因都是 。 ②g→h、n→o、r→s变化原因都是 ，染色体数目加倍。 ③c→d、r→s的变化很相似，但原因不同，c→d的变化原因是_________ 。 DNA分子复制 着丝粒分裂，姐妹染色单体分开 一个亲代 细胞分裂成两个子代细胞 2.画出细胞内核DNA、染色体、染色单体、每条染色体上的DNA含量的数目变化曲线(以二倍体生物为例) 思考：其中染色体组数、同源染色体的对数如何变化？ 有→ (图甲) (2)柱形图 G2期、前期、中期 ①根据染色单体变化判断各时期 染色单体 后期、末期(图乙) G1期(图丙) 无→ ②根据数量关系判断各时期 核DNA∶染色体∶染色单体 4n∶2n∶4n→ (图甲) →后期、末期(图乙) 2n∶2n∶0→G1期(图丙) G2期、前期、中期 4n∶4n∶0 A.图甲中与图乙中②时期相对应的细胞是 Ⅰ B.图乙中表示核DNA含量的是字母a C.因为有中心体无细胞壁，所以该生物是动物 D.图丙的BC段分别对应图甲的 Ⅱ 和图乙的① √ 考向三　有丝分裂过程中相关变化 5.已知图甲为某二倍体生物的细胞有丝分裂部分时期的示意图；图乙表示该生物的细胞分裂过程中，不同时期细胞内核DNA含量、染色体数、染色单体数的关系；图丙表示在细胞分裂的不同分裂时期每条染色体上的DNA含量变化。下列有关说法错误的是 6.如图1表示细胞有丝分裂过程中每条染色体上的DNA含量变化曲线(部分)。图2表示细胞分裂过程中染色体的系列变化过程(黏连蛋白与细胞中染色体的正确排列、分离有关，分裂中期开始在水解酶的作用下水解；SGO蛋白可以保护黏连蛋白不被水解)。下列分析不正确的是 A.图1中，bc段的发生导致细胞中核DNA含量减半 B.图1中，观察染色体形态和数目的最佳时期处于ab段 C.着丝粒分裂前SGO蛋白逐渐失去对黏连蛋白的保护作用 D.抑制SGO蛋白的合成，可能导致细胞中染色体数目异常 √ 必备知识 整合 1.实验原理 碱性 2.方法步骤 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 使细胞分散开来，有利于观察 思考：为什么可以在同一视野中观察到处于不同分裂时期的细胞？ 各个细胞的分裂是独立进行的，因此在同一分生组织中可以看到处于不同分裂时期的细胞 思考：为什么可以通过统计不同时期的细胞数目来比较不同时期的时间长短？ 视野中某时期细胞数 视野中各时期细胞总数 某时期持续时间 细胞周期持续的时间 40 (1)根尖中只有分生区细胞才可以进行分裂，伸长区和成熟区细胞不能分裂。 (2)不能观察一个细胞的连续分裂过程，因为解离时细胞已死亡，可以寻找处于不同时期的细胞，连起来体现出细胞分裂的连续过程。 (3)“解离→漂洗→染色→制片”的步骤顺序不能颠倒、不能缺失，否则不易观察到预期现象。 提醒 (4)各操作步骤时间或力度要严格控制的原因分析 提醒 解离时间 太短 细胞间质未被完全溶解，压片时细胞不易分散 过长 导致细胞解离过度、根尖过于酥软，影响染色 染色时间 太短 染色体或染色质不能完全着色 过长 使其他部分也被染成深色，无法分辨染色体 压片力度 过轻 细胞未分散开 过重 将组织压烂 考向四　观察细胞的有丝分裂 7.洋葱根尖细胞染色体数为8对，细胞周期约12小时。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 √ 迁移应用 评价 A.丙、丁计数的差异是由于有丝分裂是一个连续过程，某些细胞所处时期易混淆 B.五位同学记录的中期细胞数一致，原因是中期染色体排列在细胞中央，易区分 C.五位同学记录的间期细胞数不多，原因是取用的材料处于旺盛的分裂阶段 D.戊统计的细胞数量较多，可能是该同学的细胞计数规则与其他同学不同 学生 分裂间期 分裂期 总计 前期 中期 后期 末期 甲 5 6 3 2 6 22 乙 5 6 3 3 5 22 丙 5 6 3 2 6 22 丁 7 6 3 2 5 23 戊 7 7 3 2 6 25 √ 8.在观察洋葱根尖细胞有丝分裂的实验中，某同学制作的装片效果非常好，他将其中的某个视野放大拍照，发给5位同学观察细胞并计数，结果如表(单位：个)。关于表中记录结果的分析，下列叙述错误的是 $