第10讲 细胞的增殖-备战2025年高考生物一轮复习精优课件

这是一份第10讲 细胞的增殖-备战2025年高考生物一轮复习精优课件，共60页。

一 细胞增殖和细胞周期周期性
相关考向：1.细胞不能无限长大的原因2.细胞的分裂方式和细胞周期的分析3.细胞周期的相关拓展（细胞周期分同步化）
细胞的大小影响物质运输效率，细胞体积越大，其相对表面积越_____，物质运输效率越______，不利于细胞与外界进行物质交换。
一、细胞不能无限长大的原因
完成细胞功能所必须的基本结构（如核糖体）和物质（如酶）也需要一定的空间。
细胞核控制的范围是有限的，细胞太大，细胞核无法控制。
表面积与体积的比例（相对表面积）限制细胞长大
判断：卵细胞细胞较大，可以增大与外界的物质交换？
（1）扩散速度比较（2）扩散效率比较
NaOH的扩散速度相同。细胞体积越大，相对表面积越小，物质运输效率越低。
原理：①用不同大小的琼脂块模拟不同大小的 。
②用NaOH在琼脂块中扩散的体积与整个琼脂块的体积的比值模拟细胞的______________。
2.实验：细胞大小与物质运输的关系模拟实验
单位时间内NaOH扩散深度相同
二分裂（注意不是无丝分裂）
１．细胞增殖：细胞通过___________增加细胞数量的过程。
过程：包括物质准备和细胞分裂两个相连续过程。
（蛙的红细胞、部分肝细胞）
二、细胞周期及其表示方法
单细胞生物通过细胞增殖而繁衍。 多细胞生物体的细胞增殖是其生长、发育、繁殖、遗传的基础。
①只有连续分裂的细胞才有细胞周期。②暂时停止分裂的细胞，无细胞周期。③成熟或高度分化细胞，无细胞周期。④减数分裂不具有周期性。
并非所有分裂的细胞都有细胞周期
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。
如：植物形成层细胞、根尖分生区细胞、动物皮肤生发层细胞等。
连续分裂的细胞 （主要指有丝分裂） 　
如：肝脏细胞、黄骨髓造血细胞等；
如：骨骼肌细胞、表皮细胞、血细胞、T细胞、神经细胞等；
继续分裂、暂不分裂、细胞分化（永不分裂）
分裂间期持续时间长（90%-95%）→分裂间期的细胞数最多→显微镜下的细胞大多处于分裂间期
分裂间期为分裂期进行_________________，完成_________________和有关_______________，同时细胞有适度的_______。
一个细胞周期包括分裂间期和分裂期两个阶段。
只有相应的过程正常完成后，细胞分裂才能进入下一阶段（如G1期受阻，则不能进入S期进行DNA的复制）
G1期：又称DNA合成前期，主要进行RNA和有关蛋白 质的合成，为S期DNA的复制做准备。（核糖体大量合成）S期：又称DNA合成期，主要进行DNA的复制。G2期：又称DNA合成后期，主要进行RNA和蛋白质的合成，特别是微管蛋白的合成，为分裂期做准备。
判断：用缺乏营养物质的培养液培养细胞，会使M期细胞减少
判断：用仅含胸腺嘧啶脱氧核苷的培养液培养细胞，会使S期细胞数量增加
判断：用含秋水仙素的培养液培养细胞，影响的是M期的细胞
分裂期蛋白质的合成很少，原因是分裂期染色体的DNA高度螺旋化，难以解旋，无法正常转录
判断：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
3.细胞周期的表示方法
图甲～丙是细胞周期的相关示意图，据图分析并回答下列问题：
（1）诱导细胞基因突变可使用物理或化学方法，作用于图甲的____期或图丙的____→____段。 （2）图乙中，一个完整的细胞周期是指____________段，b＋c段______（填“是”或“不是”）一个细胞周期。（3）秋水仙素可作用于图丙细胞的____→____段。
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
（1）显微镜下观察某植物组织的有丝分裂时，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，因此观察植物组织的有丝分裂时，大部分细胞都处于分裂间期
（2）观察细胞的有丝分裂，最好选择_________________细胞，理由是________________________________________________________________________________________________________。
判断：观察细胞有丝分裂选择细胞分裂期越长的越好
分裂期占细胞周期越大越好
（1）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。（2）联系染色体变异：在细胞分裂期的前期，秋水仙素或低温都可抑制纺锤体的形成，出现多倍体细胞。（3）联系细胞癌变：用药物作用于癌细胞的分裂间期，使其DNA分子不能复制，抑制癌细胞的无限增殖。（4）联系免疫：在细胞因子的作用下，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。　
与细胞周期相联系的知识
拓展：利用DNA合成抑制剂实现细胞周期的同步化
[细节：G0期] 如图是关于细胞周期的示意图。G0期是具有分裂能力的细胞反复分裂数次之后处于停止分裂状态的时期，M期为分裂期，G1期主要进行RNA和有关蛋白质的合成，S期主要进行DNA的复制，G2期为有丝分裂的准备期，还有一些RNA和有关蛋白质的合成。下列叙述错误的是(　　)A. 一个完整的细胞周期为G1期→S期→G2期→M期B. 相同抗原再次入侵时会将处于G0期的记忆细胞激活C. S期DNA复制后染色体数目加倍，为M期的进行提供所需物质D. 处于G1期的细胞数量远多于处于(M＋G2)期的细胞数量
[2017全国卷II] 利用一定方法使细胞群体处于细胞周期的同一阶段，称为细胞周期同步化。以下是三种方法。1) DNA合成阻断法：在细胞处于对数生长期的培养液中添加氨基嘌呤等DNA合成抑制剂，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。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_________________，使本轮细胞周期被阻断，即可实现细胞周期同步化。经秋水仙素处理的细胞___________（会/不会）阻断在在分裂间期。3) 血清饥饿法：培养液中缺少血清可以使细胞周期停滞在间期，以实现细胞周期同步化，分裂间期的特点是____________________(答出1点即可)。
完成DNA复制和有关蛋白质的合成，为分裂期做好物质准备
[细节题] 下列与细胞周期有关的叙述，正确的是（ ）A. 进行有丝分裂的细胞都具有细胞周期B. 细胞周期中可以发生突变和基因重组C. 细胞周期中染色质DNA比染色体DNA更容易复制D. 肝细胞的细胞周期中染色体存在的时间比染色质的长
B细胞有丝分裂形成浆细胞后便没有了周期性
突变随时发生，减数分裂才可发生重组，但其无周期
染色体要解螺旋成染色质之后才方便内部DNA的复制
染色质代表分裂间期，时间更长(染色体代表分裂期)
[高考预测] 抗癌药物B通过影响细胞分裂周期来增加癌细胞的凋亡率，为探究药物B的作用机制是抑制DNA的复制还是抑制纺锤体的形成，科学家以肝癌细胞为实验材料，实验组用药物B处理体外培养的肝癌细胞，对照组不做处理：培养一个细胞周期后，分别测定处于分裂间期、分裂期的细胞数目。下列说法正确的是（ ）A. 对照组细胞周期比正常体细胞周期长B. 用高倍显微镜可观测到实验组的大多数肝癌细胞中具有纺锤体C. 若实验组处于间期的细胞数目比对照组多，分裂期的细胞数目比对照组少，说明药物B抑制DNA的复制D. 抗癌药物B抑制肝癌细胞的分裂，导致癌细胞分裂周期增长，减少危害
考向1 细胞的分裂方式和细胞周期的分析
考向 细胞的分裂方式和细胞周期的分析
考向2 细胞周期的相关拓展
考点二 细胞的有丝分裂和无丝分裂
1.有丝分裂过程中各时期的特点及图像判断
2.有丝分裂过程中染色体、核DNA和染色单体的数量变化的曲线分析
（1）分裂间期为分裂期进行物质准备，主要是完成___________和__________________，同时细胞适度生长。
1.分裂间期（分为G1、S、G2期）
一、有丝分裂的过程（新教材中特指 分裂期 的过程）
（2）结果： DNA加倍，每条染色体含两条姐妹染色单体，染色体数目不变。 （染色单体形成在间期，出现在前期，消失在后期）
分裂间期结束后，开始进行有丝分裂
有丝分裂不包括分裂间期
染色体解螺旋形成染色质，纺锤体消失，形成新的核膜和核仁。在赤道板的位置出现细胞板，细胞板逐渐扩展，形成新的细胞壁。
染色体的着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，染色体数目加倍。
染色体平均分成两组，在纺锤丝的牵拉下分别向两极移动。
纺锤体牵引着染色体移动，染色体形态固定，数目清晰（观察染色体最佳时期）。
染色体的着丝点集中排列在赤道板上。
核膜逐渐消失，核仁逐渐解体；染色质螺旋缩短变粗，形成染色体；细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体，染色体排列散乱。
以高等植物细胞有丝分裂为例
是酶解的结果，不是纺锤丝牵拉的导致
细胞的两极就各有一套形态和数目完全相同的染色体
“赤道板”是假想的，而细胞板是真实存在的
含有细胞壁物质的囊泡聚集成细胞板
高等植物细胞与动物细胞有丝分裂的主要区别
间期：动物细胞中，中心粒复制
“三看法”判断动物细胞和高等植物细胞有丝分裂图像
将亲代细胞的染色体经过复制（关键是DNA的复制）之后，_________分配到两个子细胞中。由于染色体上有遗传物质DNA，因此在细胞的亲代和子代之间保持了_______________。
一个细胞分裂成为两个子细胞，每个子细胞中含有的染色体数目与亲代细胞的相等。分裂后形成的子细胞若继续分裂，就进入下一个细胞周期的分裂间期状态
有丝分裂得到的细胞是体细胞，减数分裂得到的是生殖细胞
判断：亲代细胞的遗传物质平均分配到两个子细胞中
（1）染色单体并非全过程都存在，它形成于间期，出现于前期，消失于后期。（2）有丝分裂过程中，中心体经复制后，均等分配到两个子细胞中，而线粒体、叶绿体等细胞器随机、不均等分配到两个子细胞中。（3）在有丝分裂过程中，各个时期始终都有同源染色体存在，但它们既不配对，也不分开。（二倍体生物为例）（4）着丝粒分裂不是纺锤丝牵引的结果，是酶解的结果。（5）赤道板与细胞板：赤道板不是细胞结构，是假想的平面；细胞板是真实结构，光学显微镜下能看到，出现在植物细胞有丝分裂的末期。
有关有丝分裂过程的5个易错点：
细胞周期中染色质DNA比染色体DNA更容易复制
6.与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用
1.核中DNA含量加倍的时期是______________； 染色体数目加倍的时期是________________________。 2.染色体平均分配的时期是________________。 3.呈染色质状态的时期是______________。4.看得出染色单体的时期是______________。5.细胞板形成细胞壁的时期是_______；______________细胞器起作用。6.观察染色体形态和数目的最佳时期为______________。 7.两个姐妹染色单体分开的时期是______________。
1.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? _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
2.鉴定一个正在进行有丝分裂的细胞是植物细胞还是动物细胞，最佳的方法是__________________________________________________________________________________________________。
看分裂末期细胞质分裂方式，若形成细胞板，则为植物细胞；若细胞膜从细胞的中部向内凹陷，则为动物细胞
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
2. 特点①核膜和核仁_______________消失；②______________出现染色体和纺锤体(丝)；③______________DNA的复制；④DNA_________平均分配到两个子细胞
1. 过程①细胞核延长②核中部向内凹陷，缢裂成两个细胞核③细胞从中部缢裂，形成两个子细胞
提醒（1）无丝分裂过程中细胞核与细胞质均分。 （2）无丝分裂是真核细胞的分裂方式，病毒及原核生物不存在无丝分裂。
先细胞核分裂，再细胞质分裂
3.例子：肝细胞、肾小管上皮细胞、蛙的红细胞
病毒：复制增殖原核生物：二分裂
不出现纺锤丝和染色体的变化
三、有丝分裂图象与曲线分析
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. 染色体/质，核DNA数，染色单体比例的变化
2. 细胞有丝分裂染色体/质，核DNA数，染色单体变化
③ 染色体与核DNA数目比(了解)
② 每条染色体上DNA含量
考向2 有丝分裂过程中染色体、核DNA和染色单体数量变化的曲线分析
【典例2】(2022·长安月考)下图为与有丝分裂相关的坐标曲线。下列相关说法不正确的是( )。
3.染色体、染色单体及核DNA数量的含量 柱状图
根据染色体、染色单体及核DNA数量的含量比值判断图甲、乙、丙分别包含细胞周期中的哪些时期？
甲：G2期、前期、中期
[2023陕西咸阳模拟预测] 图1和图2表示有丝分裂不同时期染色体和核DNA的数量关系，下列有关叙述不正确的是(　　)A. 观察染色体形态和数目的最佳时期处于图1的CD段B. 图1中DE段的细胞染色体数目加倍，但核DNA含量不变C. 图2中a时期对应图1中的AB段，c时期对应图1中的EF段D. 有丝分裂过程不会出现图2中d时期所示的情况
考向1 有丝分裂过程中各时期的特点及图像判断
【典例1】(2022·滨州二模)液泡化的植物细胞有丝分裂时，细胞中形成细胞质丝，细胞核从细胞的边缘通过细胞质丝移动到细胞中央。成膜粒出现在某些细胞质丝中，后扩展成一个平面形成成膜体并逐步形成新的细胞壁，进而完成细胞质分裂，过程如下图所示。下列说法错误的是( )。
A.细胞质丝的出现和消失具有周期性B.成膜体的形成与高尔基体产生的囊泡有关C.图示过程不能保证染色体的平均分配D.诱导成熟植物细胞表现全能性时会出现图示过程
考点三 实验：观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
高等植物的分生区细胞（茎尖和根尖）有丝分裂较旺盛
（选择易观察的、分裂期所占时间比例大的生物，一般取洋葱根尖）
染色体（质）易被碱性染料染色，如甲紫溶液（龙胆紫溶液）、醋酸洋红液或改良苯酚品红溶液
各个细胞的分裂是独立进行的，在同一分生组织中可以存在处于不同时期的细胞，可以通过高倍显微镜观察细胞内染色体的存在状态，判断细胞处于哪个时期。
（质量分数15%盐酸：体积分数95%酒精混合液=1:1，3～5分钟）
（0.01g/mL甲紫溶液、醋酸洋红液或改良苯酚品红溶液，3~5分钟）
放在载玻片上，滴清水，用镊子尖把根尖弄碎，盖上盖玻片，轻压
（先低倍镜找到目标，再转高倍镜观察）
使组织中的细胞相互分离开来
洗净解离液，防止解离过度
使细胞分散开，利于观察
不能过长，否则取的不是分生区，就观察不到细胞分裂
2.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成正相关。
1.观察的结果：处于分裂间期的细胞数量较多，处于分裂期的细胞数量少。
首先，低倍镜下观察，找到分生区细胞：细胞呈正方形，排列紧密
接着，高倍镜下观察，先找到分裂中期的细胞细胞，再找其他时期细胞
观察到的都是死细胞，不能看到动态变化
(1)剪取生长旺盛、带有分生区的根尖，不宜过长，同时注意剪取的时间，一般在上午10点至下午2点左右，此时分生区细胞分裂旺盛。(2)解离和染色时间应严格控制。解离时间过短：压片时细胞不易分散开；解离时间过长：解离过度，过于酥软，无法取出根尖进行染色和制片。染色时间太短：染色体不能完全着色；染色时间过长：染色体及周围结构均被着色，无法分辨染色体。(3)先漂洗后染色，顺序不能颠倒，否则解离液中的盐酸会干扰染色效果。
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制片时没有压和敲。（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。
取材→解离→漂洗→染色→制片
典例：在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中，三位实验人员制作洋葱根尖装片的操作步骤（“+”表示操作，“-”表示未操作）如表所示：
则甲、乙、丙观察到的实验现象分别是( )。A.细胞重叠、染色体着色很浅且不清楚、细胞分散且染色体着色清楚B.细胞分散但看不到染色体、染色体着色清楚、细胞分散且染色体清楚C.细胞重叠、染色体着色很浅且不清楚、细胞着色清楚但看不到染色体D.染色体着色很浅且不清楚、细胞分散且染色体不清楚、细胞分散且染色体清楚
1.为什么不能对细胞有丝分裂过程进行连续观察？如何才能找到细胞分裂各个时期的细胞？① 解离过程中细胞已经死亡，观察到的只是一个固定时期。 ② 如果要找到各个分裂时期的细胞，要不断移动装片，在不同的视野中寻找。
考向1 实验的基本原理和过程分析
【典例1】在“制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片”活动中，观察到不同分裂时期的细胞如图所示。下列叙述正确的是( )。
A.装片制作过程中需用酒精漂洗已解离的根尖，便于染色B.观察过程中先用低倍镜找到伸长区细胞，再换用高倍镜C.图甲细胞所处时期发生DNA复制及相关蛋白质的合成D.图乙细胞中的染色体数目比图丙细胞中的增加了一倍
【训练1】下图是“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验的部分操作，相关叙述正确的是( )。
考向2 实验的拓展和应用
【典例2】(2022·保定模拟)某同学开展“观察蚕豆根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验，结果如图1所示，其中①～④表示细胞。回答下列问题：
（1）切取蚕豆根尖制作细胞有丝分裂临时装片时，制片流程是________________________。为观察染色体，常用__________________________进行染色。观察染色体的形态时，常观察处于______________（填时期）的细胞。
解离、漂洗、染色、制片
甲紫溶液（或醋酸洋红液）
（2）在图1所示的细胞中，处于有丝分裂后期的是____（填序号），存在细胞板结构的是____（填序号）。处于分裂间期的细胞进行的重要生理活动是__________________________________。
DNA分子的复制和有关蛋白质的合成
（3）由于辐射和某些化学试剂的影响，丧失着丝粒的染色体片段在分裂过程中行动滞后，在分裂末期不能进入主核而形成微核，如图2所示。从变异的角度分析，微核的出现是由于____________。据此原理，该同学建立了
将蚕豆根分别置于清水、各种污水中，在相同条件下培养一段时间后，观察并统计细胞中微核的数量
一套蚕豆根尖微核测试系统，用于监测具有诱变活性的污水。为了评价多种不同污染程度水体的毒性，设计了相关实验。实验的主要思路是__________________________________________________________________________________________。
【训练3】为探究干旱对根尖细胞有丝分裂的影响，用聚乙二醇溶液模拟干旱条件，处理白刺花的根尖，制片（压片法）后用显微镜观察染色体变异（畸变）的情况，细胞图像如图所示。相关叙述正确的是( )。
A.制片需要经甲紫溶液染色→漂洗→盐酸解离等步骤B.直接使用高倍物镜寻找分生区细胞来观察染色体C.染色体的形态表明该细胞正处于细胞分裂的间期D.观察结果表明该细胞染色体发生了变异（畸变）