2027届高三生物人教版一轮复习课件第12讲 细胞的增殖

细胞增殖 弗莱明于1882年提出了“有丝分裂”（mitosis）这一术语。但人类对有丝分裂的认识是一系列科学发现的综合结果。 最早对有丝分裂的认识开始于发现细胞核与细胞分裂有关。波兰生物学家里麦克研究发现鸡幼胚有核红血细胞分裂成为两个带核子细胞的全过程，并把这一现象当作细胞分裂机制最直接的证据。1875年是发现有丝分裂的重要一年。苏黎世病理研究所教授冯·韦特斯基第一次清晰地记载了细胞核分裂前期的结构变化。科学家斯觉斯伯格首次提出动物和植物有丝分裂过程具有高度的统一性。1877年，德国生物学家弗莱明（W.Flemming）在对蝾螈细胞有丝分裂进行认真研究后，第一个提出了染色体“纵向分裂”模式，并指出染色体分裂产物有可能分别进入两个子细胞中去。1884年，斯觉斯伯格第一次用“prophase”，“metaphase”和“anaphase”来表示有丝分裂的前期、中期和后期。1894年，海登汉的助手提出用“telophase”一词表示有丝分裂的末期。这样有丝分裂的过程就被划分为pro-，meta-，ana-和telophase（前期、中期、后期和末期）四个时期。1913年，伦德加德（Lundegardh）提出用“interphase”一词表示细胞分裂间期。至此，有丝分裂发现的全过程才算基本上划上句号。 一轮复习✸必修1：分子与细胞 第3单元 第12讲 细胞增殖 细胞的生命历程 一轮复习✸必修1：分子与细胞 课标要求 核心素养要求 1．简述细胞的生长和增殖的周期性。 2．简述细胞的有丝分裂过程，并能构建相关的数学模型。 3．活动：制作和观察根尖细胞有丝分裂简易装片。 1.理解细胞周期概念和动植物细胞有丝分裂的过程。(生命观念、科学思维) 2.了解细胞的无丝分裂。(生命观念) 3.掌握制作和观察根尖细胞有丝分裂简易装片的实验原理和操作方法。(科学探究) 细胞增殖 一轮复习✸必修1：分子与细胞 考点1 细胞增殖和细胞周期 考点2 细胞的有丝分裂和无丝分裂 考点3（探究•实践）观察根尖分生组织细胞的 有丝分裂 考点聚集 细胞增殖 一、生物体的生长 思考1: 细胞是否可以无限长大呢？ 思维训练P115 ——《探究细胞不能无限长大的原因》 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 不同动(植)物同类器官或组织的细胞大小一般无明显差异 考点1 细胞增殖和细胞周期 5 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 思考2：从物质运输的效率看，细胞为什么不能太大？ 考点1 细胞增殖和细胞周期 6 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 表面积 体积 相对表面积 a3 6a2 = = = a 6 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。 一、生物体的生长 考点1 细胞增殖和细胞周期 【讨论】既然细胞越小，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。 考点1 细胞增殖和细胞周期 1.定义 细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程。 3. 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。 多细胞生物体从受精卵开始，要经过细胞增殖和分化逐渐发育为个体。 单细胞生物通过细胞增殖进行繁衍 2. 过程 包括 和 两个相连续的过程。 物质准备 细胞分裂 （分裂间期） （分裂期） 细胞增殖具有周期性！ 考点1 细胞增殖和细胞周期 二、细胞增殖 9 4. 类型 有丝分裂 减数分裂 无丝分裂 二分裂 真核细胞 原核细胞增殖方式 细胞数目增加 细胞形成方式 体 生殖 蛙的红细胞 细菌 考点1 细胞增殖和细胞周期 二、细胞增殖 无丝分裂 二分裂 →有DNA的复制， 核膜的变化。 有DNA的复制有核膜的变化。 无纺锤丝、染色体的变化 1.细胞增殖四种方式的共同点： 都有遗传物质的 。 2.能发生基因突变的是： 能发生染色体变异的是： 能发生基因重组的是： 二、有、无、减 有、减 减 —形成 细胞 体 成熟的生殖 形成 细胞 【思维拓展】几种增殖方式的比较 复制和平分 无 考点1 细胞增殖和细胞周期 三、细胞周期 1.定义： 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。 所有细胞都有细胞周期吗？ 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 ✤细胞周期必须是分裂间期在前，分裂期在后，不能颠倒！！！ 考点1 细胞增殖和细胞周期 2.阶段： 分裂间期（90%~95%）和分裂期（5%~10%） 12 (1)为分裂期进行活跃的物质准备，完成 和有关 的合成，同时细胞有 。 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，最主要的特征是DNA的合成（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。 (如组成纺锤体的微管蛋白的合成、中心体) DNA的复制 蛋白质 适度的生长 考点1 细胞增殖和细胞周期 分裂间期又可细分为： 。 G1期、S期、G2期 （90%~95%） 【分裂间期】 13 (2)结果： 染色体数目不变，DNA数量加倍 考点1 细胞增殖和细胞周期 （90%~95%） 【分裂间期】 14 3. 表示方法 扇形图 为一个细胞周期 直线图 或 为一个细胞周期 坐标图 为一个细胞周期 直方图 B组DNA含量在2N~4N之间，说明细胞正处于 ；C组细胞中DNA含量已经加倍说明细胞处于 。 A→B→C→A a+b c+d a+b+c+d+e DNA复制期 G2期或M期 考点1 细胞增殖和细胞周期 4. 细胞周期的调控 保证遗传信息的准确复制和均等分配：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。 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。 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。 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。 为什么需要调控？ 考点1 细胞增殖和细胞周期 三、细胞周期 细胞周期蛋白(cyclin) 周期蛋白依赖性蛋白激酶(CDK) 浓度周期性升高 活性周期性增强 多种蛋白磷酸化 细胞通过相应检验点 检验点 检验点 检验点 多种因素 4. 细胞周期的调控 考点1 细胞增殖和细胞周期 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。 （1）细胞周期蛋白(Cyclin)与细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK) （2）细胞周期检验点 在细胞周期内有一些检验点，监测细胞分裂过程，并在发现错误时中止细胞周期。例如，若在G1期末端检验点1发现 ，则会阻止细胞进入S期；G2期检验点3要检查 ，细胞是否已生长到合适大小，环境因素是否有利于细胞分裂等。只有当所有利于细胞分裂的因素得到满足 以后，细胞才能顺利实现从G2期向M期的 转化。 在有丝分裂中也有纺锤体检验点， 一旦发现纺锤丝的形成出现故障，细胞周 期就会在细胞质分裂停止。科学家常用秋 水仙素(一种生物碱)影响纺锤丝的形成， 使植物细胞分裂停止在M期的中期。待一段时 间秋水仙素代谢掉后，细胞才继续 分裂。 DNA损伤 DNA是否完成复制 考点1 细胞增殖和细胞周期 三、细胞周期 4. 细胞周期的调控 G1/S期检验点：检测DNA的完整性，防止损伤DNA进入S期。 S期检验点：防止损伤DNA被复制。 G2/M期检验点：防止未复制的DNA进入M期。 纺锤体组装检验点： 检测染色体的着丝粒有没有正确连接到纺锤体上。 染色体分离检验点：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。 考点1 细胞增殖和细胞周期 三、细胞周期 5.DNA合成双阻断法与细胞周期同步化 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，如胸腺嘧啶脱氧核苷(TdR)、羟基脲(HU)等，会阻断间期的DNA复制过程，而处于G2期和分裂期的细胞不受影响，最终细胞会停滞在细胞周期的间期，以达到细胞周期同步化的目的。 考点1 细胞增殖和细胞周期 三、细胞周期 A.处于 的细胞。 B.第一次加入TdR，所有处于 的细胞立即被抑制，其他细胞运行到 期 交界处被抑制，培养时间 。 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b ( )，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， 的细胞被抑制在G1/S期交界处。 考点1 细胞增殖和细胞周期 对数生长期 S期 G1/S t (t ≥ G2＋M＋G1) 所有 S ≤ t ≤ G2+M+G1 1.表中数据为实验测得体外培养的某种细胞的细胞周期各阶段时间(单位：小时) （1）若在上述细胞的培养液中加入过量的DNA合成抑制剂，处于____期的细胞立刻被抑制，再培养____小时，则其余细胞都将被抑制在G1/S期交界处；去除抑制剂，更换新鲜培养液，细胞将继续沿细胞周期运行，在所有细胞达到_____期终点前，再加入DNA合成抑制剂，则全部细胞都被阻断在G1／S期交界处，实现细胞周期同步化。 （2）更换新鲜培养液后的t小时后，再加入DNA合成抑制剂，全部细胞都被阻断在G1／S期交界处，实现细胞周期同步化。则t的取值范围为_______h。 S 15 G1 7-15 习题检测 6.常和细胞周期联系的“热点” 免疫 在细胞因子的作用下，被抗原刺激后的 细胞将进入细胞周期迅速分裂。 细胞癌变 用药物作用于癌细胞，在分裂间期 ，可抑制癌细胞的增殖。 染色体变异 在细胞分裂期的 ，秋水仙素或低温都可抑制纺锤体的形成，引起细胞内染色体数目加倍，继续进行有丝分裂，可出现多倍体植株。 基因突变 在细胞分裂 ，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。 与细胞周期相联系的“热点” 考点1 细胞增殖和细胞周期 间期 前期 DNA不能复制 B 三、细胞周期 1.判断以下表述是否正确： (1)细胞增殖包括物质准备和细胞分裂两个相连续的过程。（ ） (2)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。（ ） (3)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。（ ） (4)细胞经过有丝分裂后，就立即进入下一个细胞周期。（ ） (5)细胞体积增大会导致物质运输速率和效率均降低。（ ） (6)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。 （ ） 回归教材·易错辨析 ✓️ ✘️ ✘️ ✘️ 习题检测 ✘️ ✓️ 1.判断以下表述是否正确： (7)多细胞生物体的生长依赖于细胞的生长和细胞的增殖。 ( ) (8)任何具有分裂能力的细胞都具有细胞周期。 ( ) (9)洋葱的表皮细胞比分生区细胞的增殖周期长。 ( ) (10)减数分裂没有细胞周期，高度分化的成熟细胞一般也没有细胞周期。 ( ) (11)同一生物体不同器官的大小主要取决于细胞数量的多少。 ( 　 ) (12)原核生物主要进行二分裂，二分裂不是无丝分裂。 (　 ) 习题检测 回归教材·易错辨析 ✓️ ✘️ ✘️ ✓️ ✓️ ✓️ 25 2.(2023·西安五校联考)细胞周期包括分裂间期(分为G1期、S期和G2期)和分裂期(M期)。如图标注了某动物(2n＝12)甲种细胞细胞周期各阶段的时长及核DNA含量，若向该种细胞的培养液中加入过量胸苷，处于S期的细胞立刻被抑制，处于其他时期的细胞不受影响。下列叙述错误的是(　　) A.处于M期的染色体数目变化是12→24→12 B.加入过量胸苷7.4 h后，甲种细胞都将停 留在S期 C.G1期发生的变化主要是DNA的复制和有关 蛋白质的合成 D.若乙种细胞周期为24 h，M期为1.9 h，选择甲种细胞观察有丝分裂 染色体变化更合适 C 习题检测 3.(2023·山东德州检测)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(　　) C 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 b峰 习题检测 A.图(a)中G2期和M期的细胞对应于图(b)中位置丙处 B.图(b)丙处细胞中染色体及DNA的数量是甲处细胞的2倍 C.图(b)丙处细胞占比高的原因是药物促进了细胞的有丝分裂 D.对图(c)细胞中染色体进行端粒染色，则每条染色体可观察到2个端粒 4.细胞周期分为分裂间期(包括G1、S和G2)和分裂期(M)，如图(a)，科研人员用某药物对离体培养的肝细胞处理一定时间后，根据细胞内DNA含量不同，采用流式细胞仪测定了细胞周期不同阶段的细胞数量，结果如图(b)，其中丙处部分细胞的荧光染色结果如图(c)。下列叙述正确的是(　　) A 习题检测 细胞的有丝分裂和无丝分裂 考点2 细胞的有丝分裂和无丝分裂 染色质 染色体 洋葱根尖分生区细胞分裂图：被染成深色的是什么物质？ 螺旋缠绕、缩短变粗 解开螺旋 染色体 染色质 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： DNA+蛋白质 组成 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 DNA 组蛋白 染色质 染色体 考点2 细胞的有丝分裂和无丝分裂 在分裂间期结束后，细胞就进入分裂期，开始进行细胞分裂。 30 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 一、染色质与染色体 考点2 细胞的有丝分裂和无丝分裂 染色体数目=着丝粒的个数： 31 关键：染色体形态、位置、数目变化 【问题聚焦】 1.各时期的特点? 2.有丝分裂意义? 3.动植物细胞有丝分裂过程的异同? 4.有丝分裂过程中参与的细胞结构? 5.染色体的数量和行为变化? 考点2 细胞的有丝分裂和无丝分裂 二、有丝分裂(以高等植物细胞为例) 纺锤丝 着丝粒 染色体 ➊特征： 口诀：膜仁消失现两体 ➋数量变化：染色体数: DNA数: 染色单体数: 。 ①核仁逐渐解体，核膜逐渐消失 ②出现染色体、纺锤体（由细胞两极发出的纺锤丝形成） ③染色体散乱排列 分裂间期 前期 4 8 8 (1) 前期 1.分裂期（M） 考点2 细胞的有丝分裂和无丝分裂 染色体 口诀：形定数晰赤道齐 是染色体观察及计数的最佳时期！ ➊特征： ①染色体的着丝粒排列在赤道板上 ②染色体形态固定，数目清晰。 ➋数量变化：染色体数: DNA数: 染色单体数: 。 4 8 8 前期 中期 赤道板 (空间位置) 赤道板：非真实存在，显微镜看不到。 (2) 中期 1.分裂期（M） 考点2 细胞的有丝分裂和无丝分裂 子染色体 口诀：粒裂数增均两极 中期 后期 ➊特征： ①着丝粒分裂，姐妹染色单体分开， 染色体数目加倍。 ②形成的两套相同的染色体，由纺锤丝牵引着分别移向细胞两极。 ➋数量变化：染色体数: DNA数: 染色单体数: 。 4→8 8 8→0 受基因控制，并非纺锤丝牵引。着丝粒分裂后，纺锤丝才拉开。 着丝粒分裂： (3) 后期 1.分裂期（M） 考点2 细胞的有丝分裂和无丝分裂 口诀：两消两现建新壁 细胞板 核膜 核仁 染色质 后期 末期 细胞壁 ➊特征： ①染色体、纺锤体消失， ②核膜、核仁出现。 ③赤道板的位置出现细胞板，逐渐形成细胞壁，将细胞一分为二。 ➋数量变化：染色体数: DNA数: 染色单体数: 。 子细胞 0 与高尔基体有关 真实存在 8→4 8→4 (4) 末期 1.分裂期（M） 考点2 细胞的有丝分裂和无丝分裂 动物细胞 高等植物细胞 有无中心体倍增 间期 纺锤体形成方式 前期 无 有 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，向四周扩展形成细胞壁 细胞膜内陷，细胞缢裂成两个子细胞 2.动植物细胞有丝分裂的主要区别 区别 考点2 细胞的有丝分裂和无丝分裂 细胞质分裂方式 末期 37 间 前 中 中 后 后 末 末 间期 前期 中期 后期 末期 膜仁消失显两体 形定数晰赤道齐 粒裂数增均两极 两消两现质分裂 复制合成量加倍 【活学活用1】找一找 习题检测 中期 末期 末期 后期 后期 前期 前期 前期 间期 中期 【活学活用2】图像辨别 习题检测 39 1.纺锤体的变化 前期形成→末期解体 2.核膜、核仁的变化 前期解体→末期重建 3.中心体的变化 间期复制→前期移向两极→末期平分到两个子细胞 成分或结构 时期 原因 DNA 间期 染色体 后期 中心体 间期 细胞核 末期 4.有丝分裂过程中的“加倍” DNA复制 着丝粒分裂 中心体复制 新核膜已经形成，细胞质尚未分裂 【名师解读1】有丝分裂过程相关细胞结构的变化 考点2 细胞的有丝分裂和无丝分裂 40 细胞器名称 所在细胞类型 作用时期 生理作用 分配 核糖体 中心体 高尔基体 线粒体 动植物细胞 整个时期， 但主要是间期 与相关蛋白质的合成有关 动物、某些低等植物细胞 前期 发出星射线，形成纺锤体 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 中心体：复制发生在 ，移向细胞两极发生在 。 间期 前期 随机 随机 随机 平均 【名师解读2】与细胞有丝分裂有关的细胞器 考点2 细胞的有丝分裂和无丝分裂 为什么核糖体在分裂期不如间期活跃？分裂期染色体中的DNA高度螺旋化，难以解旋，无法正常转录 41 复制 子代细胞 亲代细胞 分裂（染色体平均分配） 将亲代细胞的染色体进行 （关键是DNA的复制）之后，精确的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 。 3.有丝分裂的意义 复制 稳定性 【注意1】亲代细胞 平均分配， 随机分配。 核DNA 质DNA 【注意2】DNA复制一次，细胞分裂一次。 考点2 细胞的有丝分裂和无丝分裂 42 （1）有丝分裂后期，着丝粒分裂导致染色单体的数目加倍。(　　) （2）除中心体之外的细胞器在子细胞中的分配是随机的。 (　　) （3）动物细胞分裂时，纺锤体、染色单体均形成于分裂前期，消失于分 裂后期。 (　　) （4）有丝分裂中染色体数目加倍和核DNA数目加倍发生在同一时期。 (　　) （5）赤道板不是真实存在的细胞结构，观察不到；细胞板是由高尔基体 形成的细胞结构，可以观察到。 (　　) × √ × × √ 1.正误辨析 习题检测 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 习题检测 时期 染色体行为变化示意图 行为变化 间期 前期 中期 后期 末期 核DNA 染色体 染色单体 2N 4N 2N 4N 0 2N 2N 4N 4N 4N 4N 4N 0 0 2N 4N 2N 4N 4N 复制 姐妹染色单体 染色体复制 实质:DNA复制 染色体散乱分布在纺锤体中央 染色体的着丝点排在赤道板上 染色体着丝点分裂，姐妹染色单体分开子染色体在纺锤丝牵引下移向细胞两极 三、有丝分裂中几种物质量的变化 考点2 细胞的有丝分裂和无丝分裂 45 G1 前 中 后 末 2N 4N G2 S a b c d e ab：间期DNA复制 cd：末期结束，核DNA随染色体 平均分配到两个子细胞中去 （1）有丝分裂细胞中核DNA的变化曲线： 1.细胞周期中的相关曲线 考点2 细胞的有丝分裂和无丝分裂 46 G1 前 中 后 末 2N 4N G2 S bc：后期着丝粒分裂 de：末期结束细胞一分为二，，染色体减半 a b c d e f （2）有丝分裂细胞中染色体的变化曲线： 考点2 细胞的有丝分裂和无丝分裂 47 G1 前 中 后 末 2N 4N G2 S 染色单体在______形成，在 可见 间期 G2、前、中期 bc：间期染色体复制形成 染色单体，一条染色体 上有两条染色单体 de：后期着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，染色单体消失 a b c d e f （3）有丝分裂细胞中染色单体的变化曲线： 考点2 细胞的有丝分裂和无丝分裂 48 1 2 a b c e 前 中 后 末 子细胞 d ab：间期DNA复制，一条染色体上有2个DNA分子。 （4） 核DNA与染色体之比变化曲线 染色体 核DNA cd：后期着丝粒分裂，一条染色体上有1个DNA分子。 考点2 细胞的有丝分裂和无丝分裂 染色体 核DNA 1/2 1 ab：间期DNA复制，一条染色体上有2条DNA分子。 a b c d e 前 中 后 末 子细胞 （5） 染色体与核DNA之比变化曲线 cd：后期着丝粒分裂，一条染色体上有 1条DNA分子。 考点2 细胞的有丝分裂和无丝分裂 2.柱状图判断细胞分裂时期的规律(以二倍体生物为例) 有→G2期、前期、中期(甲图) 无→后期、末期(乙图)、G1期(丙图) (1)根据染色单体变化判断各时期 染色单体 考点2 细胞的有丝分裂和无丝分裂 (2)根据比例关系判断各时期 8∶4∶8→ 8∶8∶0→ 4∶4∶0→ 核DNA∶染色体∶染色单体＝ 甲图： 乙图： 丙图： G2期、前期、中期 后期、末期 G1期 考点2 细胞的有丝分裂和无丝分裂 1.(2023·太原一中质检)果蝇(2N＝8)体内处于分裂期的某细胞中核DNA数目与染色体数目的关系如图所示。下列叙述正确的是(　　) D A.该细胞中染色单体的数目与核DNA分子的数目相等 B.该细胞中的两组中心粒周围正发出无数条放射状的 星射线 C.该细胞所处时期是观察染色体形态和数目的最佳时期 D.该细胞继续分裂产生的两个子细胞中的染色体数目相等 习题检测 2.(2021·全国乙卷，1改编)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个核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 习题检测 细胞核先延长，核的中部向内凹陷，缢裂成两个细胞核 3.特点：在分裂过程中，没有出现 的变化，但有 。 4.实例： 1.定义：在分裂过程中不出现染色体和纺锤丝的变化，因此叫无丝分裂。 纺锤丝和染色体 DNA的复制 蛙的红细胞。 2.过程 整个细胞从中部缢裂成两部分，形成两个子细胞 考点2 细胞的有丝分裂和无丝分裂 三、无丝分裂 a.无丝分裂和有丝分裂都是真核细胞 的分裂方式 b.无丝分裂是真核生物快速形成体细 胞的方式，但不精确。 c.原核细胞的分裂也没有纺锤丝的形成， 但不能叫无丝分裂，而是二分裂。 【特别提醒】 无丝分裂的分裂过程简单，耗能少，分裂迅速，所需时间短，在快速增殖的组织中较为常见，如伤口附近，具有一定的适应意义。分裂过程中细胞核保持正常的生理功能，它常见于一些特化、衰老的细胞。 无丝分裂有何优越性？ 考点2 细胞的有丝分裂和无丝分裂 三、无丝分裂 56 (1)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。（ ） (2)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。（ ） (3)细胞的核DNA总量在有丝分裂后期减半。（ ） (4)动物细胞有丝分裂过程中，中心体的复制和染色体组数的加倍发生在同一时期。（ ） ✘️ ✘️ ✘️ ✘️ 提示：原核生物的细胞分裂方式是二分裂。 提示：核DNA复制，但染色体数目不变。 提示：细胞的核DNA总量在有丝分裂末期结束时减半。 提示：中心体复制发生在分裂间期，染色体组数加倍发生在有丝分裂后期 习题检测 回归教材·易错辨析 (5)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。（ ） (6)有丝分裂过程中，核膜和核仁周期性地消失和重现。（ ） (7)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。（ ） ✓️ ✓️ ✘️ 提示：无丝分裂过程中虽然不出现纺锤丝和染色体的变化，但仍发生遗传物质的复制和分配。 习题检测 回归教材·易错辨析 2.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。下列叙述错误的是( 　　) B 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 习题检测 3.图1表示细胞有丝分裂不同时期 的变化，AD表示分裂间期；图2、图3分别表示高等动物甲、高等植物乙有丝分裂某时期的图像。下列相关叙述正确的是(　　 ) C A.动物甲与植物乙有丝分裂过程存在显著差异的是图2和图3所示时期 B.图1中BC段和EF段形成的原因分别是着丝粒分裂和核DNA复制 C.图2细胞的下一时期，细胞中染色体数∶核DNA数＝1∶1，且不存在染色单体 D.图3中结构H为赤道板，与结构H的形成密切相关的细胞器是高尔基体 习题检测 分生区细胞的特点： 细胞呈正方形，排列紧密 根尖的结构 根冠 分生区 （无液泡） 成熟区(根毛区，有液泡） 伸长区 （有液泡） 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 考点3 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 1．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 根尖的结构 考点3 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 （1）洋葱根尖培养 在清水中培养3-4d，待根长约5cm时， 可用于实验。 2．方法步骤 考点3 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 （2）制作装片 取材 取根尖2-3mm 解离 质量分数15%的盐酸+95%的酒精1:1混合，3-5min 【目的】使组织中的细胞相互分离开 时间太短：细胞不易分散 时间太长：解离过度，过于酥软，不易染色 ①酒精：迅速杀死细胞，固定细胞内染色体的形态和位置。 ②盐酸：促进细胞之间的中胶层物质溶解，从而达到分离细胞的目的。 2．方法步骤 考点3 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 （2）制作装片 取材 取根尖2-3mm 解离 质量分数15%的盐酸+95%的酒精1:1混合，3-5min 【目的】使组织中的细胞相互分离开 漂洗 用清水漂洗 【目的】洗去解离液，防止解离过度，便于染色。 染色 0.01g/mL的甲紫溶液（或醋酸洋红）染色3-5min， 【目的】使染色体着色，便于观察 制片 盖上盖玻片，压片 【目的】使细胞分散开来，便于观察。 时间太短：不能完全着色。 时间太长：其他部分也被染成深色。 2．方法步骤 考点3 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 ① 先低倍镜 找到分生区细胞；正方形、排列紧密 后高倍镜 依次观察分裂中期、前期、后期、末期、间期 ② 同一个视野中，看到处于 的细胞最多。 ③ 无法看到连续的分裂过程，因为 。 （3）观察 考点3 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 低倍镜 高倍镜 间期 细胞在解离的过程中已死亡 间期 前期 前期 中期 后期 后期 末期 末期 中期 末期 （4）绘图 ☆中期细胞绘图要点： 植物细胞形态近方形，着丝点排列在赤道板上；有染色单体、纺锤体，无核膜、核仁和中心体。 考点3 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 观察根尖分生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 。细胞周 期中不同时期持续时间长短与处于该时期的细胞数呈 相关。 某时期的时间= 分裂间 间期时间最长 该时期时间的长短 （2） 观察到连续分裂的过程，要通过移动装片寻找不同时期的 细胞图像。原因是： 。 解离后细胞已经死亡，观察到的都是死细胞。 3.关于观察结果的分析 处于某时期的细胞个数 观察到的细胞总数 ╳ 一个细胞周期 不能 正 考点3 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 68 （3）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 。 （4）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 3.关于观察结果的分析 考点3 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 （5）视野中细胞重叠严重： 解离不充分，没有压片 （6）染色体几乎未被染色: 染色时间不够，漂洗不充分 （7）观察不到分裂期细胞: 视野选择不合适，取材位置、时间不合适 69 细胞分裂旺盛 不易分散 解离过度 未分散开 4.实验成功的关键及注意事项 选取分裂期占细胞周期比例相对较大的材料 显微镜观察的都是死细胞，不能看到动态变化 间期的细胞数目最多，原因是间期历时最长 考点3 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 实验材料选择 类型 部分 时间 操作注意事项 解离 时间 太短 过长 漂洗 时间 适宜 染色 时间 太短 过长 压片 时间 过轻 过重 显微镜观察 细胞状态 细胞数目 选取分裂期占细胞周期比例相对较大的材料 选取分裂旺盛的部位(如根尖、茎尖的分生区) 必须在分裂旺盛的时间 细胞间质未被完全溶解，压片时细胞不易分散 导致细胞解离过度、根尖酥软，影响染色 洗去多余的盐酸，防止解离过度而影响染色 染色体或染色质不能完全着色 使其他部分也被染成深色，无法分辨染色体 细胞未分散开 将组织压烂 显微镜观察的都是死细胞，不能看到动态变化 间期的细胞数目最多，原因是间期历时最长 5.实验操作的注意事项 71 实验名称 取材原因 鳞片叶 管状叶 根 【总结归纳1】洋葱的“一材多用 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 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 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 考点3 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 72 酒精浓度 用途 50% 70% 95% 无水乙醇 在脂肪检测中用于洗浮色 消毒；在土壤小动物类群丰富度调查实验中用于杀死并保存小动物 与质量分数为15%的盐酸混合用于有丝分裂实验中的解离 低温诱导染色体加倍实验中的冲洗卡诺氏液 必2p89 用于光合色素的提取 考点3 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 【总结归纳2】酒精在生物学教材实验中的“同材异用” 73 1.(2025·重庆模拟)下列关于洋葱根尖细胞有丝分裂装片的制作与观察的叙 述,不正确的是 (　　) A.甲过程所用的解离液是用质量分数 为15%的盐酸和体积分数为95%的酒 精配制而成的 B.乙过程的主要目的是洗去药液，防止解离过度 C.在显微镜下可以看到一个细胞连续分裂的过程 D.在低倍镜下找到分生区细胞后，可以换用高倍镜继续观察 C 习题检测 2.(2024·浙江1月卷)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 B 习题检测 3.(2026·重庆模拟)体外培养小鼠的成纤维细胞(2n=20)，对同一个细胞的分裂 过程进行连续观察，得到的部分图像如下。下列说法正确的是 (　　) A.制作该装片的过程为解离、漂洗、染色、制片 B.图②③④属于成纤维细胞的一个细胞周期 C.DNA复制和中心粒倍增发生在间期 D.图②细胞中含40条姐妹染色单体 C 习题检测 原因 本讲小结 1.易错辨析 (1)有丝分裂后期着丝粒分裂是纺锤丝牵引的结果(　　) (2)动物、植物细胞有丝分裂过程中染色体行为变化相同(　　) (3)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 (　　) (4)同一细胞的细胞周期是一定的，不会受到环境条件的影响(　　) (5)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(　　) (6)细胞分裂间期既有基因表达又有DNA复制( ) (7)用蛋白质合成抑制剂处理G1期细胞，不影响其进入S期( ) (8)肝细胞的细胞周期中染色体存在的时间比染色质的长( ) (9)有丝分裂、无丝分裂、减数分裂的细胞都具有细胞周期。(　　) × × × √ × × × 习题检测 × √ 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 习题检测 3.(2022·江西南昌期末改编)如图是某生物体处于有丝分裂不同时期的细胞，下列对图像的描述正确的是 (　　) A A.甲、乙、丙细胞分别处于有丝分裂的前期、后期和中期 B.甲、乙、丙细胞中染色体、染色单体与核DNA分子数的比例都为1∶2∶1 C.甲细胞进行中心粒倍增，发出星射线，形成纺锤体 D.该生物可能是低等植物 习题检测 4.（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 习题检测 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 习题检测 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 习题检测 7.（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。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 C 习题检测 本讲结束，记得点个赞哦！ Lavf58.46.101 Lavf58.28.100 $