2027届高三生物人教版一轮复习课件第11讲 细胞的增殖1

第11讲 细胞的增殖 命题透视·考情前瞻 对标素养，研判高考命题趋势 自主研学·梳理教材 (1)细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础(　　) (2)细胞增殖包括物质准备和细胞分裂两个相连续的过程(　　) (3)真核生物的细胞分裂方式主要为有丝分裂和减数分裂，原核生物的细胞分裂方式是无丝分裂(　　) (4)细胞周期是指一次细胞分裂开始至本次细胞分裂结束的时长(　　) (5)所有细胞都有细胞周期，同一个体不同细胞的细胞周期相同(　　) (6)细胞分裂间期染色体经过复制后，染色体数目加倍、核DNA的数目也加倍(　　) (7)细胞经过有丝分裂后，就立即进入下一个细胞周期(　 ) (8)细胞体积增大会导致物质运输速率和效率均降低(　 ) (9)细胞核与细胞质的比例关系是限制细胞体积不能无限长大的原因之一(　　) √ √ × × × × × × √ (10)细胞有丝分裂中，纺锤体形成于分裂前期，消失于分裂末期(　　) (11)分裂前期每条染色体含有2条姐妹染色单体和2个着丝粒(　　) (12)中期染色体的着丝粒排列在细胞板上，形态比较固定，数目比较清晰(　　) (13)有丝分裂后期进行染色体的复制，细胞两极的染色体的形态是不同的(　　) (14)动物细胞有丝分裂会在中期出现赤道板，但不会在末期出现细胞板(　　) (15)动物细胞的中心体在有丝分裂过程中与染色体运动有关(　　) (16)高等动、植物细胞有丝分裂的主要区别分别发生在前期、末期(　　) (17)植物细胞有丝分裂可能由中心粒周围发出星射线形成纺锤体(　　) (18)无丝分裂过程中不出现染色体和纺锤丝，也不发生遗传物质的复制和分配(　　) (19)细胞有丝分裂的意义在于保持了亲子代细胞间遗传的稳定性(　　) 自主研学·梳理教材 √ × × × × × √ √ √ √ (20)该实验的操作过程包括取材→解离→漂洗→染色→制片→观察(　　) (21)将洋葱根尖放入盐酸和酒精(1∶1)混合液中解离，以使组织细胞相互分离开(　　) (22)用清水进行漂洗，目的是洗去多余的染液(　　) (23)根尖解离后立即用甲紫溶液染色，以防解离过度(　　) (24)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(　　) (25)可选择根尖呈长方形、排列紧密的分生区细胞观察有丝分裂(　　) (26)在显微观察时，会发现根尖分生区的大多数细胞处于细胞分裂间期(　　) √ √ × × × × √ 自主研学·梳理教材 (27)秋水仙素可促使细胞进入细胞周期的分裂期(2022·天津，6)(　　) (28)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 (2021·浙江1月选考，8)(　　) (29)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 (2020·浙江7月选考，8)(　　) (30)细胞DNA总量在有丝分裂后期减半(2023·河北，2)(　　) (31)酵母菌和醋酸菌均以有丝分裂的方式进行增殖(2021·辽宁，8)(　　) × × × × × 自主研学·梳理教材 01 细胞增殖和细胞周期 02 有丝分裂和无丝分裂 03 有丝分裂的图像和曲线分析 考点 04 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 考点一 细胞增殖和细胞周期 什么是生物体的生长？在细胞水平上需要依赖什么变化？ 2、多细胞生物体体积的增大(即生物体的生长) 细胞生长------增大细胞的体积 细胞分裂------增加细胞的数量 1、单细胞生物的生长 —— 细胞体积增大 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 考点一 细胞增殖和细胞周期 【思维训练】(课本P115)—— 探究细胞不能无限长大的原因 表面积= mm2 体积= mm3 表面积= mm2 体积= mm3 表面积= mm2 体积= mm3 24 8 96 64 384 512 24 表面积/体积= 表面积/体积= 表面积/体积= 3 1.5 0.75 细胞越大，相对表面积越小，物质的运输效率越低 考点一 细胞增殖和细胞周期 一、细胞增殖 1.概念:细胞通过__________增加细胞数量的过程。 细胞分裂 2.细胞增殖的方式: 细胞分裂 ①原核细胞： 二分裂 ②真核细胞： 体细胞增殖 （成熟）生殖细胞增殖： 有丝分裂 无丝分裂 减数分裂 (主要) 注意！ 病毒的增殖方式是复制增殖 3.意义： 是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。 4.过程： 包括 和 两个相连续的过程。 物质准备 细胞分裂 细胞增殖具有周期性！ 考点一 细胞增殖和细胞周期 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，为一个细胞周期。 暂时脱离细胞周期， 受到刺激后会快速返回到细胞周期 分化程度很高， 终生不再分裂 连续分裂细胞 暂不分裂细胞 高度分化细胞 癌细胞、干细胞、 根尖分生区细胞、 形成层细胞等 记忆细胞、 B淋巴细胞等 叶肉细胞、 浆细胞、神经细胞等 细胞可以持续分裂 细胞周期持续运转 考点一 细胞增殖和细胞周期 二、细胞周期 2.阶段： 分裂期 分裂间期 物质准备 细胞适度的生长 (DNA合成前期)细胞适度生长，合成RNA和相关蛋白质，为细胞进入S期准备必要的物质。 DNA复制 组蛋白合成 （最易发生基因突变） 合成与分裂期有关的蛋白质，完成细胞器的增殖。 例（2025·浙江·高考真题）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 考点一 细胞增殖和细胞周期 二、细胞周期 3.特点： 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 1 22 人的宫颈癌细胞 20.5 1.5 22 不同生物细胞的细胞周期持续时间____________(填“相同”“不同”或“不一定相同”，下同)，同种生物的不同细胞的细胞周期持续时间____________。 不一定相同 不一定相同 考点一 细胞增殖和细胞周期 二、细胞周期 4.细胞周期调控： 保证遗传信息的准确复制和均等分配： 为什么需要调控？ 在S期开始前，细胞必须达到足够的大小并拥有足够的原料（核苷酸），为复制做好准备。如果准备不足强行开始复制，会导致DNA 损伤、复制出错、突变率升高； 在M期开始前，必须确认DNA复制已全部完成且没有损伤。 在M期中，所有染色体必须通过纺锤丝正确地连接到纺锤体上才能开始分离。如果染色体未正确连接就强行分离，易造成子代染色体数目畸变。 ②响应内外环境信号： 多数细胞需要来自其他细胞的生长因子信号“许可”才能开始分裂； 正常细胞在培养瓶中相互接触后会停止分裂。这防止了组织过度生长。 ③允许DNA损伤修复： DNA会因内、外因素（如紫外线、化学物质、复制错误）持续受损。如果在损伤修复前就进行分裂，突变会被永久固定并传递给子细胞。 考点一 细胞增殖和细胞周期 二、细胞周期 4.细胞周期调控： 为什么需要调控？ ④协调细胞周期与其他细胞活动： 细胞分裂需要与细胞生长、分化、代谢和死亡等过程精密协调。 考点一 细胞增殖和细胞周期 4.细胞周期调控： (1)细胞周期蛋白 细胞周期蛋白自身没有酶活性，其浓度在细胞周期中呈周期性升降。细胞周期的不同时期中存在不同的细胞周期蛋白，结合与之匹配的细胞周期蛋白依赖性激酶，并激活其活性，从而启动细胞周期不同事件的发生。 考点一 细胞增殖和细胞周期 4.细胞周期调控： (2)细胞周期检验点 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，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。 考点一 细胞增殖和细胞周期 4.细胞周期调控： (2)细胞周期检验点 G1/S期检验点 主要检验细胞的DNA是否损伤；细胞的体积、生长因子、营养条件等 S期检验点 检验DNA在复制时是否受到损伤，复制是否完成等 G2/M期检验点 主要检验DNA损伤是否修复或是否正确复制 M期中/后期检验点检验纺锤丝是否正确连接到染色体上 M期末期检验点 检验发生分离的染色体是否正确到达细胞两极 考点一 细胞增殖和细胞周期 4.细胞周期调控： (2)细胞周期检验点 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 不同的CDK/Cyclin复合物在细胞周期不同时期的作用不同 考点一 细胞增殖和细胞周期 4.细胞周期调控： (2)细胞周期检验点 思考1：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 不同的CDK/Cyclin复合物在细胞周期不同时期的作用不同 考点一 细胞增殖和细胞周期 4.细胞周期调控： (2)细胞周期检验点 思考2：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 D 不同的CDK/Cyclin复合物在细胞周期不同时期的作用不同 考点一 细胞增殖和细胞周期 4.细胞周期调控： (2)细胞周期检验点 思考3：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 ABC 考点一 细胞增殖和细胞周期 4.细胞周期调控： (3)细胞周期同步化 利用一定方法使细胞群体处于细胞周期的同一阶段 ①DNA合成双阻断法：在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的DNA合成可逆抑制剂TdR(胸腺嘧啶脱氧核苷)，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。 分裂　 间(或S)　 2 考点一 细胞增殖和细胞周期 4.细胞周期调控： (3)细胞周期同步化 ①DNA合成双阻断法 a、处于对数生长期的细胞。 b、第一次加入TdR，所有处于S期的细胞立即被抑制，其他细胞运行到G1/S期交界处被抑制，培养时间h1(h1>G2＋M＋G1)。 c、将TdR洗脱，解除抑制，被抑制的细胞沿细胞周期运行，培养时间h2(S<h2<G2＋M＋G1)，即保证所有细胞离开S期而又不会重新进入S期。 d、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。 顺序 处理操作 目的 处理时间 第一次阻断 加入过量TdR 使所有处于S期的细胞立即被抑制，其他细胞运行到G1/S期交界处被抑制 第一次洗脱 去除抑制剂，更换新鲜的培养液 除去阻断剂，使细胞恢复正常的细胞周期运转,保证所有细胞离开S期而又不会重新进入S期 第二次阻断 加入过量TdR 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，使全部细胞都被抑制在G1/S期交界处 第二次洗脱 去除抑制剂，更换新鲜的培养液 全部细胞都从G1/S期交界处开始同步进入细胞周期运转 / ①DNA合成双阻断法 t ≥ G2+M+G1 S ≤ t ≤ G2+M+G1 考点一 细胞增殖和细胞周期 4.细胞周期调控： (3)细胞周期同步化 ②秋水仙素阻断法：在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的秋水仙素，秋水仙素能够抑制_____________，该物质起作用的时期是细胞分裂的 期。主要激活检验点 ，使细胞停滞于 期使细胞周期被阻断，即可实现细胞周期同步化。经处理的细胞_____________数目加倍，经秋水仙素处理的细胞_______(填“会”或“不会”)被阻断在间期。 纺锤体形成　 不会　 4 染色体/DNA 中 前 考点一 细胞增殖和细胞周期 4.细胞周期调控： (3)细胞周期同步化 ③营养限制法：在细胞全营养培养液中降低或剥夺某种营养物质，从而使细胞分裂暂停在某一时期的细胞同步化方法。一旦营养充足，细胞会继续正常分裂。常用的有血清饥饿法和氨基酸饥饿法。 血清饥饿法：通过将培养液中血清浓度降低到一定限度(0.5%～1%)，使细胞仅能存活而不能分裂，进而获得大量处于G0期或G1期的细胞(G0期是指休眠细胞暂不分裂， 但在适当的刺激下可重新进入细胞周期)。获得的细胞中处于G0期细胞与处于G1期细胞的比例与血清饥饿的时间相关。 氨基酸饥饿法：通过剥夺全营养培养液中的异亮氨酸或精氨酸可将细胞阻断在G0期或G1期。 A.S期细胞中染色体数目和核DNA含量 与G1期相同 B.若检测低温处理对细胞是否发挥作用， 可检测检验点4 C.检验点4可检测染色体的着丝粒与纺锤丝是否正确连接 D.若Rb基因发生突变，可引发细胞增殖失控 例1.如图表示细胞周期中的部分检验点，其中E2F是一种转录因子，Rb是一种能控制细胞分裂开关作用的蛋白质。当Rb和E2F结合时，E2F不能发挥作用。下列相关说法错误的是(　　) A 考点一 细胞增殖和细胞周期 例2（2025·重庆·模拟预测）细胞进行增殖时需依次通过G1期（蛋白质合成）、S期（DNA复制）、G2期（蛋白质合成）和M期中的相关检查点，研究证明细胞周期蛋白（Cyclin）和细胞周期蛋白依赖激酶（CDK）形成的复合物CDK/Cyclin推动细胞跨越细胞周期各时期的检查点、不同的CDK/Cyclin复合物在细胞周期不同时期的作用如图所示，其中Weel蛋白激酶可抑制CyclinB-CDK复合物的活性。下列说法错误的是（　　） A．为确保细胞周期的正常进行，Cyclin出现周期性合成和降解 B．推测CDK/CyclinA的功能是促进DNA复制的进行 C．检验染色体是否都与纺锤体相连的细胞周期蛋白最可能的是CyclinC D．开发抑制Weel蛋白激酶活性的药物，能够有效控制癌细胞的增殖 D 例3（2026·福建福州·三模）细胞周期可分为分裂间期（包括G1、S和G2期）和分裂期（M期），细胞周期的有序进行与蛋白CDK1活性密切相关，部分调控机制如图所示。CDK1与cyclinB结合，进而发生磷酸化后被激活。下列分析错误的是（　　） A．cyclinB在G2期大量积累，为分裂期提供物质准备 B．磷酸化的CDK1可能促进染色质螺旋化形成染色体 C．使用CDK1活性抑制剂处理会使细胞停留在G2/M期 D．肿瘤细胞中cyclinB基因的表达水平会低于正常细胞 D 例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。下列叙述错误的是(　　) 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 C 考点一 细胞增殖和细胞周期 例5：若向小鼠上皮细胞培养液中加入过量胸苷，处于S期的细胞立刻被抑制，而处于其它期的细胞不受影响。现测得小鼠肠上皮细胞周期各阶段时间如下表所示： 分裂时期 分裂间期 分裂期 合计 G1 S G2 M 时长（h） 3.4 7.9 2.2 1.8 15.3 预计加入过量胸苷约______h后，细胞都将停留在S期。  7.4 考点一 细胞增殖和细胞周期 例6：细胞周期可分为G1、S、G2、M四个时期，其中S期为DNA合成期，TdR能被S期细胞摄入并掺进DNA中。高浓度TdR可抑制DNA合成，常用于诱导细胞周期同步化，过程如表。下列说法正确的是(　　) A.TdR能阻止RNA聚合酶与DNA结合而阻断DNA复制 B.第一步操作的目的是使所有细胞都停留在S期 C.第二步细胞在普通培养基中培养不能超过15 h D.第三步需至少持续22 h才能确保所有细胞同步化 C 考点一 细胞增殖和细胞周期 例7：在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的DNA合成可逆抑制剂会阻断间期的DNA复制过程，使处于间期的细胞停滞在间期，处于分裂期的细胞不受影响而继续进行细胞周期的运转，最终细胞会停滞在细胞周期的间期，从而实现细胞周期同步化的目的。已知某细胞有丝分裂的细胞周期为20小时，各时期所占比例如图所示。设处于G1与S期交界处的细胞也算S期，下列叙述错误的是（    ） A．分裂间期为分裂期准备物质，完成DNA分子的复制 和有关蛋白的合成 B．用DNA合成可逆抑制剂处理1.6小时，则此时S期 细胞数占比约为55% C．用DNA合成可逆抑制剂处理分裂的细胞群，处于 S期的细胞会被抑制 D．用DNA合成可逆抑制剂处理9.6h，则处于G2、M、 G1期的细胞都将被抑制在G1/S期交界处 B 例（2026·安徽滁州·一模）有些癌症放疗前用药物使癌细胞同步化，治疗效果会更好。常见的诱导细胞周期同步化方法有分裂中期阻断法和DNA合成阻断法等。TdR是DNA合成阻断剂，用其实现细胞周期同步化过程如下图所示。下列叙述正确的是（　　） A．癌变后的细胞增殖速度会加快，癌细胞表面的糖蛋白增多，使其容易扩散、转移 B．培养液中加入秋水仙素，抑制纺锤体形成，影响着丝粒分裂使细胞分裂停在中期 C．第一次加入阻断剂TdR，培养（G2+M+G1）的时长，细胞将处于图c状态 D．第二次加入阻断剂TdR可实现细胞周期同步化，可使所有细胞处于G1/S交界处 D 考点一 细胞增殖和细胞周期 考点一 细胞增殖和细胞周期 5.细胞周期的表示方法： （1）扇形图 A→B→A(顺时针) 细胞周期： 分裂间期： 分裂期： A→B(顺时针) B→A(顺时针) 间期在前，分裂期在后，顺序不能颠倒 （2）线段图 a＋b或c＋d为一个细胞周期 考点一 细胞增殖和细胞周期 5.细胞周期的表示方法： （3）坐标图 a、a～b处的细胞，以及b处细胞分别对应G1期、S期、G2期和M期。 G1、G2期均有蛋白质合成，G1期在前，G2期在后。　　 考点一 细胞增殖和细胞周期 5.细胞周期的表示方法： （4）柱形图 ①分裂间期时间长，A组细胞数目最多，处于分裂间期 ③C组DNA已经加倍说明处于分裂期(或G2)； ②B组DNA含量的变化说明处于DNA的复制时期； 例2（2025·浙江·高考真题）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 D 考点一 细胞增殖和细胞周期 例2（2022·上海·高考真题）如图为某种细胞的细胞周期示意图，箭头表示细胞周期进行的方向其中b→c为分裂（M）期，则以DNA复制为主的主要时期是（    ） A．a→b和c→d B．d→a C．b→c和c→d D．b→c B 考点一 细胞增殖和细胞周期 例3：流式细胞仪可根据细胞中DNA含量的不同对细胞分别计数。研究者用某抗癌药物处理体外培养的癌细胞。24小时后用流式细胞仪检测，结果如图。对检测结果的分析不正确的是（    ） A．b峰中细胞的DNA含量是a峰中的2倍 B．a峰和b峰之间的细胞正进行DNA复制 C．处于分裂期的细胞均被计数在a峰中 D．此抗癌药物抑制了癌细胞DNA的复制 C 考点一 细胞增殖和细胞周期 常和细胞周期联系的5个“热点” 联系基因突变 在细胞分裂间期的S期，DNA复制时容易受到内外因素的干扰而发生差错，即发生基因突变 联系染色体变异 联系免疫 联系细胞癌变 联系DNA复制 DNA复制为半保留复制，若1个DNA分子的两条链都被标记，则分裂一次产生的子细胞都含标记，而分裂多次产生的细胞中，只有2个细胞含标记 在细胞分裂的前期，秋水仙素或低温处理可抑制纺锤体的形成，出现多倍体 在辅助性T细胞和细胞因子的作用下，被抗原刺激后的B细胞将进入细胞周期迅速分裂，使细胞周期缩短。 用药物作用于癌细胞，使DNA分子在分裂间期不能复制，可抑制癌细胞的无限增殖 例(2023·重庆卷， )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 （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( ) A.试剂可以将细胞阻滞在 期 B.试剂 对细胞周期的阻滞作用不可逆 C.药物甲主要作用于 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 C 考点二 有丝分裂和无丝分裂 一．相关概念 1、染色质与染色体 染色体与染色质是同一物质在不同时期的不同存在形态！ 结构： 功能： 时期： 结构： 功能： 时期： 松散 易于复制和转录 分裂间期 高度螺旋化 易于平均分配DNA 分裂期 2、染色体、染色单体与DNA之间的关系 考点二 有丝分裂和无丝分裂 一．相关概念 复制 缩短、变粗 螺旋化 着丝粒 分裂 姐妹染色单体 着丝粒____ 染色体____ 姐妹染色单体____ DNA____ 染色体____ 姐妹染色单体____ DNA____ 着丝粒____ 染色体____ 姐妹染色单体____ DNA____ 着丝粒____ 染色体____ 姐妹染色单体___ DNA____ 1条 1条 0 1个 1条 1个 2条 2个 1个 2条 2个 2个 2条 0 2个 2、染色体、染色单体与DNA之间的关系 考点二 有丝分裂和无丝分裂 一．相关概念 复制 缩短、变粗 螺旋化 着丝粒 分裂 姐妹染色单体 注意： 染色体数 = 着丝粒数 染色体复制后才有染色单体，着丝粒分裂后又无染色单体 有染色单体时，DNA分子数=姐妹染色单体数 没有染色单体时，DNA分子数=染色体数 考点二 有丝分裂和无丝分裂 二．有丝分裂的过程 ——以高等植物细胞（2N）为例 1、分裂间期 ①完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，细胞适度生长。 ②DNA数目加倍，形成染色单体（染色质丝形式）。 染色体数： DNA数: 染色单体数: 2N 2N—4N 0—4N 考点二 有丝分裂和无丝分裂 二．有丝分裂的过程 ——以高等植物细胞（2N）为例 2、分裂期——前期 膜仁消失现两体 ① 染色质→染色体（散乱分布）； ②核仁解体、核膜消失 ； ③细胞两极发出纺锤丝，形成纺锤体 。 染色体数： DNA数: 染色单体数: 2N 4N 4N 考点二 有丝分裂和无丝分裂 二．有丝分裂的过程 ——以高等植物细胞（2N）为例 3、分裂期——中期 ① 着丝粒排列在细胞中央的一个平面——赤道板上(实际不存在)； ② 染色体形态固定，数目清晰，是观察染色体的最佳时期。 染色体数： DNA数: 染色单体数: 形定数晰赤道齐 2N 4N 4N 考点二 有丝分裂和无丝分裂 二．有丝分裂的过程 ——以高等植物细胞（2N）为例 4、分裂期——后期 ① 着丝粒分裂成两个，姐妹染色单体分开； ② 染色单体消失，染色体数目加倍； ③ 染色体平均分配到细胞两极。 染色体数： DNA数: 染色单体数: 粒裂数增均两极 4N 4N 0 拓展：粘连蛋白 有研究发现，细胞中染色体的正确排列、分离与姐妹染色单体之间的粘连蛋白有关，粘连蛋白作用机理如图所示（有丝分裂过程中） (1)该图所处时期中，染色体的变化主要是_________________________； 此时期中，粘连蛋白会被水解，构成染色体的蛋白质_____（填“会”或“不会”）被水解。在动物卵原细胞通过有丝分裂增殖和减数分裂产生卵细胞的过程中，粘连蛋白被水解的时期有_____________________。 着丝粒分裂，姐妹染色单体分离 不会 有丝分裂后期、减Ⅱ后期 (2)研究发现，细胞内有一种调控细胞分裂进程的SGO蛋白，该蛋白可与粘连蛋白结合；细胞内水解粘连蛋白的酶在中期已开始发挥作用，但着丝粒却要到后期开始时才几乎同时断裂。据此推测，SGO的作用是_________________________________________________。若某个正在分裂的细胞中SGO的表达量显著提高，则其着丝粒的断裂时间将会_______（填“提前”“推迟”或“几乎不变”）。 推迟 保护粘连蛋白不被水解，调控着丝粒分裂时间 拓展：粘连蛋白 有研究发现，细胞中染色体的正确排列、分离与姐妹染色单体之间的粘连蛋白有关，粘连蛋白作用机理如图所示（有丝分裂过程中） 考点二 有丝分裂和无丝分裂 二．有丝分裂的过程 ——以高等植物细胞（2N）为例 5、分裂期——末期 ①染色体变成染色质丝，纺锤体消失。 ②出现新的核膜、核仁。 ③赤道板位置出现细胞板，细胞板逐渐扩展，形成新的细胞壁。 染色体数： DNA数: 染色单体数: 两消两现重开始 4N—2N 4N—2N 0 6、形成2个子细胞 ①一个细胞分裂成两个子细胞； ②每个子细胞的染色体数目与亲代细胞相等。 ③分裂后形成的子细胞若继续分裂，进入下一个细胞周期的分裂间期。 染色质丝： DNA数: 染色单体数: 2N 2N 0 考点二 有丝分裂和无丝分裂 二．有丝分裂的过程 ——以高等植物细胞（2N）为例 二．有丝分裂的过程——动、植物细胞有丝分裂的异同 考点二 有丝分裂和无丝分裂 二．有丝分裂的过程——动、植物细胞有丝分裂的异同 考点二 有丝分裂和无丝分裂 区别 细胞质分裂方式不同 纺锤体形成机制不同 前期 细胞两极发出纺锤丝，形成纺锤体 由两组中心粒周围发出星射线，形成纺锤体 赤道板位置出现细胞板，并扩展形成细胞壁，分割细胞 细胞膜中央凹陷，细胞，缢裂成两个子细胞 末期 无中心体复制 有中心体复制 有无中心体倍增 间期 二．有丝分裂的过程——动、植物细胞有丝分裂的异同 考点二 有丝分裂和无丝分裂 考点二 有丝分裂和无丝分裂 三．有丝分裂过程中细胞结构及物质的周期性变化 1、染色体形态及行为变化 复制 螺旋缠绕、缩短变粗 着丝粒排在赤道板上 着丝粒分裂 进入两个子细胞 ①当有染色单体(分裂间期的G2期、前期、中期)时， 染色体数∶染色单体数∶核DNA数＝ 。 ②当无染色单体(分裂间期的G1期、后期、末期)时， 染色体数∶核DNA数＝ 。 1∶2∶2 1∶1 考点二 有丝分裂和无丝分裂 三．有丝分裂过程中细胞结构及物质的周期性变化 2、结构变化 (_______ 期) ( _________期) 间、末 前、中、后 前 末 前 末 间 前 末 间 前 后 考点二 有丝分裂和无丝分裂 三．有丝分裂过程中细胞结构及物质的周期性变化 3、有丝分裂中的“加倍” DNA复制 着丝点分裂 中心体复制 新核膜已经形成，细胞质尚未分裂 着丝粒分裂 间期 后期 间期 末期 后期 考点二 有丝分裂和无丝分裂 三．有丝分裂过程中细胞结构及物质的周期性变化 4、与细胞有丝分裂相关的细胞器及其生理作用 动植物细胞 间期（主要） 与相关蛋白质的合成有关 动物、某些低等植物细胞 前期 与纺锤体的形成有关 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 考点二 有丝分裂和无丝分裂 四．有丝分裂的意义 将亲代细胞的染色体经过 (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 ，因而在细胞的亲代和子代之间保持了 。 复制 DNA 遗传的稳定性 判断：有丝分裂产生的两个子细胞中遗传物质完全相同（ ） × 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 例1（2026·浙江·高考真题）某抗癌药物W通过抑制微管蛋白聚合，干扰细胞分裂过程中纺锤体的形成以及着丝粒的分裂，从而阻止癌细胞增殖。若用W处理体外培养的癌细胞，直至细胞处于分裂的同一阶段，此时观察细胞中染色体的形态及分布。下列示意图中，与观察到的结果最相似的是(　　) A B C D C 考点二 有丝分裂和无丝分裂 例2.（2026·北京卷·高考真题） 洋葱紫色鳞片叶外表皮细胞和根尖分生区细胞均能（ ） A. 在中央液泡中储存色素 B. 由中心体形成纺锤体 C. 进行旺盛的有丝分裂 D. 在线粒体中合成ATP D 考点二 有丝分裂和无丝分裂 例3：（2026·云南卷·高考真题） 黏菌是一类特殊的真核微生物，主要以土壤中的细菌和酵母菌为食，环境胁迫使黏菌由单细胞聚集形成多细胞聚集体（具有孢子囊结构）。关于黏菌，下列说法错误的是（　　） A. C、H、O、N四种元素含量很高 B. 环状DNA分子存在于拟核中 C. 单细胞生活阶段主要以有丝分裂方式繁殖 D. 吞噬食物需要消耗能量 D 考点二 有丝分裂和无丝分裂 例4.（2026·河北·高考真题） 某种动物的体细胞增殖过程中不同阶段的示意图如下，其中错误的是（ ） D 考点二 有丝分裂和无丝分裂 例5.（2026·广东·高考真题） 被子植物花粉发育过程中，小孢子会发生一次有丝分裂，形成一个营养细胞（未来发育成花粉管）和一个生殖细胞（未来发育成精子），这两个细胞（ ） A. 基因组序列不同 B. 来源不同 C. 染色体数目相同 D. 表达的基因相同 C 考点二 有丝分裂和无丝分裂 例6（2024·江西·高考真题）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 B 考点二 有丝分裂和无丝分裂 例7（2026·广东·二模）如图是有丝分裂时期染色体桥形成的示意图。可观察到染色体桥的时期最可能是（     ） A．前期 B．中期 C．后期 D．末期 C 考点二 有丝分裂和无丝分裂 考点二 有丝分裂和无丝分裂 五．无丝分裂 2.特点 1.过程 ①细胞核先延长，核的中部向内凹进，缢裂成两个细胞核 ②整个细胞从中部缢裂成两部分，形成两个子细胞 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。 3.实例： 蛙的红细胞的分裂 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 拓展：原核细胞分裂的方式二分裂 考点三 有丝分裂的图像和曲线分析 一．细胞周期中核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线分析 假定某生物体中一个体细胞核的染色体数和DNA的含量为2N 2N 4N 2N 4N 0 2N 2N 4N 4N 4N 4N 4N 0 0 4N 2N 4N 2N 4N 4N 2N 一．细胞周期中核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线分析 1.核DNA a b c d e ab：间期DNA复制 cd：末期细胞一分为二，核DNA减半 一．细胞周期中核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线分析 2.染色体 bc：后期着丝粒分裂 de：末期细胞一分为二，染色体平均分配到两个子细胞中，染色体数目减半 a b c d e f 3.染色单体 染色单体在______形成，在_____消失 间期 后期 de：后期着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，染色单体消失 一．细胞周期中核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线分析 ab：间期DNA复制，形成姐妹染色单体，一条染色体上有2条DNA分子。 cd：后期着丝点分裂，染色单体消失，一条染色体上有 1条DNA分子。 a b c d e 4.每条染色体上DNA的含量 一．细胞周期中核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线分析 5.染色体与核DNA之比 ab：间期DNA复制，一条染色体上有2条DNA分子。 cd：后期着丝点分裂，一条染色体上有1条DNA分子。 a b c d e 一．细胞周期中核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线分析 a b c d e 一．细胞周期中核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线分析 6.染色体组 二.根据柱状图判断细胞分裂时期的规律(以二倍体生物为例) 考点三 有丝分裂的图像和曲线分析 染色体 核DNA 染色单体 1.先看染色单体：染色单体可能是0，而染色体和DNA不可能是0。 2.再看DNA和染色体：DNA可能是染色体的2倍，而染色体不可能是DNA的2倍。 二.根据柱状图判断细胞分裂时期的规律(以二倍体生物为例) 考点三 有丝分裂的图像和曲线分析 染色体 核DNA 染色单体 3.根据染色单体变化判断各时期 G2、前、中 后、末 G1、子细胞 染色单体 有 G2期、前期、中期 无 后期、末期、G1期 二.根据柱状图判断细胞分裂时期的规律(以二倍体生物为例) 考点三 有丝分裂的图像和曲线分析 4.根据比例关系判断各时期 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 例1（2026·河南卷·高考真题） M是细胞周期的关键调节因子，参与调控染色质凝集、纺锤体组装及核膜破裂。细胞周期中染色体和DNA的数量变化如图所示。M发挥上述作用的阶段是（　 ） A. Ⅰ B. Ⅱ C. Ⅲ D. Ⅳ C 考点三 有丝分裂的图像和曲线分析 例2（2024·浙江·高考真题）某二倍体动物（2n=4）精原细胞DNA中的P均为32P，精原细胞在不含32P的培养液中培养，其中1个精原细胞进行一次有丝分裂和减数第一次分裂后，产生甲~丁4个细胞。这些细胞的染色体和染色单体情况如下图所示。 C 考点三 有丝分裂的图像和曲线分析 不考虑染色体变异的情况下，下列叙述正确的是（    ） A．该精原细胞经历了2次DNA复制和2次着丝粒分裂 B．4个细胞均处于减数第二次分裂前期，且均含有一个染色体组 C．形成细胞乙的过程发生了同源染色体的配对和交叉互换 D．4个细胞完成分裂形成8个细胞，可能有4个细胞不含32P 例3：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 考点三 有丝分裂的图像和曲线分析 A 实验 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 （正方形、排列紧密） （有液泡） （有大液泡） （无液泡） （死细胞，细胞体积较大，形状不规则，排列不整齐，有保护作用） 实验 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 一、实验原理 (1)高等植物_____________细胞有丝分裂较旺盛。 (2)有丝分裂各个时期细胞内染色体的行为变化不同，根据各个时期内染色体的变化情况，判断这些细胞处于有丝分裂的哪个时期。 (3)细胞核内的染色体容易被 染料甲紫溶液(旧称龙胆紫溶液)染色，以便于观察。 分生组织 碱性 实验 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 二、材料用具 1、解离液:由质量分数15%HCl和体积分数95%酒精按1:1配制而成。 2、甲紫溶液(或醋酸洋红液或改良的苯酚品红溶液):使染色体着色。 3、漂洗液:清水，洗去组织中的解离液。 三、实验步骤 1、洋葱根尖的培养 实验前3～4天，将洋葱放在装满清水的广口瓶上，底部接触水，把装置放在温暖的地方培养，待根长约 时，取生长健壮的根尖制成临时装片观察 5 cm 2、 装片的制作 —— 剪取洋葱根尖 . 取材 —— 解离液:质量分数为15%的盐酸+体积分数为95%的 ，以1∶1的比例混合 目的:使组织中的细胞 . 时间:3～5 min程度: . 解离 —— 漂洗液:清水；时间:约10 min 目的:洗去药液，防止 . 2～3 mm 酒精 相互分离开来 根尖软化 解离过度 漂洗 过长包括伸长区，无细胞分裂 过长使根尖过分酥软，影响染色；过短会使根尖细胞解离不充分，不能相互分离。 漂洗是为洗去多余的盐酸，因此要保证足够的时间；不漂洗也会影响染色。 实验 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 2、 装片的制作 实验 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 —— 压片:用镊子取出根尖,放在载玻片上,加一滴清水,并用镊子尖把根尖弄碎,盖上盖玻片,在盖玻片上再加一片载玻片。然后,用拇指轻轻按压载玻片。 目的:使细胞 开来,有利于观察 制片 —— 染色液:0.01 g/mL或0.02 g/mL的 溶液(或醋酸洋红液) 时间:3～5 min 目的:使 着色 染色 甲紫 染色体 分散 掌握好力度，过轻，细胞分散不开；过重，会压坏玻片。 请思考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。 实验 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 三、实验步骤 3、 观察 先在低倍显微镜下找到 细胞(特点: ),将其移至视野中央,然后换上高倍显微镜,先找分裂___期的细胞,然后再找___期、___期、___期细胞。最后观察 的细胞。 分生区 细胞呈正方形,排列紧密 中 分裂间期 前 后 末 【思考】 能否将视野固定在一个细胞中观察其连续的变化过程? 提示:将视野固定在一个细胞观察不到动态分裂过程，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。 实验 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 四、实验现象 间期 前期 前期 中期 后期 后期 末期 末期 中期 末期 实验 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 1.处于 期的细胞数目最多，原因是 。 不同时期细胞数目多少反映了 。 某时期的时间=洋葱细胞周期总时长 x 。 分裂间 间期时间最长 该时期时间的长短 某一时期的细胞数占计数细胞总数的比例 2.在同一视野中，可以看到处于不同分裂时期的细胞图像，说明 3.中期形态稳定，数目清晰，适于染色体的观察和计数。 各个细胞的分裂不是同步的。 实验 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 四、实验现象 实验 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 五、实验注意事项 细胞分裂旺盛 不易分散 解离过度 未分散开 选取分裂期占细胞周期比例相对较大的材料 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。 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。 ①视野选择不合适； ②取材位置不合适； ③取材时间不恰当 实验 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 六、实验异常现象分析 拓展：关注洋葱在实验中的“一材多用” 拓展2：酒精在生物学教材实验中的“同材异用” 例1．(2025·江苏，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，如图为2个细胞分裂相。下列叙述正确的是(　　) A．解离时间越长，越有利于获得图甲所示的分裂相 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相 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 C 实验 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 例2.（2026·贵州·高考真题） 洋葱叶分为真叶和鳞片叶，真叶光合作用制造的有机物运输到鳞片叶储存。某同学以紫色洋葱为材料进行系列实验。下列叙述正确的是（ ） A. 用鳞片叶外表皮观察质壁分离时，细胞紫色区域逐渐变小说明其正在失水 B. 观察真叶细胞的细胞质流动时，在普通光学显微镜下可观察到叶绿体基粒 C. 分离真叶中各种色素时，依据滤纸条上色素带次序可判断色素的含量 D. 观察根尖细胞有丝分裂时，染色体排列在赤道板上说明其处于分裂前期 A 实验 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 例3.（2026·山东·高考真题） 关于“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”和“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”两个实验，下列说法正确的是（　　） A. 均需要设置对照实验 B. 所用酒精的作用完全相同 C. 都使用卡诺氏液固定细胞形态 D. 均能观察到染色体数目加倍的细胞 D 实验 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 例4（2026·北京·高考真题） 下列使用显微镜的高中生物学实验中，相应操作与目的不匹配的是（ ） A. 为使高倍物镜下观察到的细胞变清晰，调节细准焦螺旋 B. 为观察到黑藻叶肉细胞中叶绿体的运动，取用生长旺盛的叶片 C. 为清晰观察植物细胞的吸水和失水，用苏丹III染料对液泡染色 D. 为清晰观察根尖细胞的有丝分裂，用盐酸解离根尖 C 实验 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 $