2025届高考生物一轮总复习必修1第四单元细胞的生命历程第15讲细胞的增殖课件

第四单元细胞的生命历程第15讲细胞的增殖【课标要求】

1.描述细胞通过不同的方式进行分裂，其中有丝分裂保证了遗传信息在亲代和子代细胞中的一致性。2．活动：观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂。考点一01考点一细胞增殖和细胞周期

1．细胞增殖细胞分裂无丝分裂生长、发育、繁殖、遗传2．细胞周期(1)模型。[易错提醒]只有连续分裂的细胞才有细胞周期，只分裂一次便不再分裂的细胞没有细胞周期；进行减数分裂的细胞不具有细胞周期。连续分裂下一次分裂完成分裂间期(2)细胞周期各时期的划分。①②分裂期(M期)：前期、中期、后期、末期。DNA复制蛋白质1．与细胞周期有关的几种常考图形[名师解读](1)以“时间长短”为衡量指标：图1中的a和c、图2中的乙→甲均为分裂间期；其余的为分裂期。(2)以“核DNA含量”为衡量指标：图3中a、a～b处的细胞，以及b处部分细胞，可分别对应图4中的a、b、c，即分别对应G1期、S期、G2期，均属于分裂间期。(3)以“mRNA含量”为衡量指标：G1期、G2期均有蛋白质合成，G1期在前，G2期在后。2．常和细胞周期联系的“热点”1．(2024·茂名高三质检)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)。下图标注了某动物(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．M期的染色体数目变化是12→24→12B．加入过量胸苷4h后，甲种细胞都将停留在S期C．S期发生的变化主要是DNA的复制D．若乙种细胞的细胞周期为24h，M期为1.9h，选择甲种细胞观察有丝分裂染色体变化更合适√解析：

M期的前期和中期染色体数目为12，后期染色体数目加倍为24条，而分裂结束又恢复为12条，A项正确；加入过量的胸苷后，核DNA的复制被抑制，而复制刚结束的(G2期)细胞经过2.2＋1.8＋3.4＝7.4(h)进入S期，分裂过程被抑制，所以加入过量胸苷7.4h后，甲种细胞都将停留在S期，B项错误；从题图中可看出DNA的复制发生在S期，C项正确；观察有丝分裂染色体变化应该选择分裂期占细胞周期比例较大的细胞，甲种细胞分裂期占细胞周期的比例为1.8/(3.4＋7.9＋2.2＋1.8)，而乙种细胞分裂期占细胞周期的比例为1.9/24，甲种细胞分裂期占细胞周期的比例较大，因此选择甲种细胞观察有丝分裂染色体变化更合适，D项正确。2．(经典高考题)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。以下是能够实现动物细胞周期同步化的三种方法。回答下列问题：(1)DNA合成阻断法：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，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。解析：DNA复制发生在分裂间期；DNA合成被阻断后，分裂期不受影响，分裂间期受影响。分裂分裂间(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________(填“会”或“不会”)被阻断在分裂间期。解析：秋水仙素通过抑制纺锤体的形成来使细胞周期被阻断，而纺锤体形成于有丝分裂前期，因此经秋水仙素处理的细胞不会被阻断在分裂间期。纺锤体的形成不会(3)血清饥饿法：培养液中缺少血清可以使细胞周期停滞在分裂间期，以实现细胞周期同步化。分裂间期的特点是_________________________________________________________________________(答出1点即可)。解析：分裂间期细胞的特点是进行DNA的复制和有关蛋白质的合成、细胞体积略有增大。完成DNA的复制和有关蛋白质的合成，为分裂期准备物质，细胞有适度的生长考点二02考点二细胞的有丝分裂和无丝分裂

1．细胞有丝分裂各时期的特点(以高等植物细胞为例时期主要变化

前期①__________螺旋缠绕，缩短变粗，成为染色体。每条染色体包括__________并列的______________________，其由一个共同的____________连接着；②________逐渐解体，________逐渐消失；③从细胞的两极发出纺锤丝，形成一个梭形的________染色质丝两条姐妹染色单体着丝粒核仁核膜纺锤体时期主要变化

________纺锤丝牵引着______________运动，使每条染色体的______排列在赤道板上

后期①每个__________分裂成两个，______________分开，成为两条染色体，染色体数目__________；②染色体在纺锤丝的牵引下分别移向细胞两极中期染色体着丝粒着丝粒姐妹染色单体加倍时期主要变化

末期①每条染色体逐渐变成____________，__________逐渐消失；②______________出现，形成两个新的细胞核；③赤道板位置出现__________，并逐渐扩展为新的__________染色质丝纺锤丝核膜和核仁细胞板细胞壁[易错提醒]有丝分裂过程中，中心体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。赤道板是一种假想平面，不是细胞结构，在光学显微镜下看不到；细胞板是一种真实结构，在光学显微镜下能看到，出现在植物细胞有丝分裂末期。有丝分裂后期染色体的着丝粒一分为二，是受生物体内遗传物质控制的一种生理活动，不是由纺锤丝牵引所致。2．动植物细胞有丝分裂的主要区别纺锤丝中心粒细胞板缢裂3．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______线粒体动物、植物整个细胞周期提供能量高尔基体植物______期与细胞壁的形成有关中心体动物、低等植物______期与纺锤体的形成有关蛋白质末前4.有丝分裂的意义平均遗传5．细胞的无丝分裂纺锤染色体蛙的红细胞细胞核中部丝[教材命题点思考]1．细胞周期中染色质和染色体周期性变化的意义是_________________________________________________。提示：有利于复制后的染色体平均分配进入两个子细胞中2．G1期、S期、G2期细胞中发生的代谢反应存在差异，其根本原因是____________________________________________________。提示：不同时期细胞中基因的表达存在差异(基因的选择性表达)3．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，在形态上最主要的区别是_____________________________。提示：动物肠上皮细胞细胞膜从细胞中部向内凹陷，细胞缢裂；洋葱根尖细胞在赤道板位置形成细胞板[情境命题点思考]4．选择发育状况相同的青蛙的胚胎细胞，平均分为甲、乙两组。甲组用含有3H标记的尿嘧啶核糖核苷酸的培养基进行培养，乙组用含有3H标记的胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸的培养基进行培养，一段时间后，带有放射性标记的细胞比例比较大的是________组，原因是________________________。提示：甲活细胞都可以利用3H标记的尿嘧啶核糖核苷酸进行转录，而只有分裂的细胞才能利用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸进行DNA复制5．下图是不同浓度氯化镉(CdCl2)对龙葵根尖细胞有丝分裂指数(处于分裂期的细胞占细胞总数的百分比)的影响。(1)图中对照组中CdCl2浓度为__________。对照组中有丝分裂指数只有10%左右的原因是____________________________________________________。(2)由图可以得出的实验结论是_____________________________________。答案：CdCl2能抑制龙葵根尖细胞的有丝分裂，且在一定浓度范围内，随CdCl2浓度升高，抑制程度增大0分裂期占细胞周期的比例较短，故处于分裂期的细胞数目较少1．细胞周期中核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线分析(1)曲线模型。(2)曲线解读。项目上升段的变化原因下降段的变化原因核DNA分裂间期(S期)DNA复制，核DNA数目加倍末期细胞一分为二，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细胞一分为二，染色体数目减半染色单体分裂间期(S期)DNA复制，染色单体形成后期着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，染色单体消失2.细胞周期中染色体数与核DNA数比值的变化曲线3．根据柱状图判断细胞分裂时期的规律(以二倍体生物为例)√考向1有丝分裂的基本过程及特点1．(2023·深圳高三二模)有丝分裂过程中存在以下行为：①DNA复制；②着丝粒分裂；③遗传物质进入子代细胞。下列叙述合理的是(

)A．核DNA数变化的原因是①②③B．染色体数目变化的原因是①③C．姐妹染色单体数目变化的原因是②③D．一条染色体上DNA数变化的原因是①②解析：核DNA数变化的原因是DNA复制后数量加倍和遗传物质进入子代细胞导致核DNA数量减半，A项不合理；染色体数目变化的原因是着丝粒分裂使染色体数目加倍以及遗传物质进入子代细胞使染色体数量减半，B项不合理；姐妹染色单体数目变化的原因是DNA复制染色单体出现以及着丝粒分裂使染色单体消失，C项不合理；一条染色体上DNA数变化的原因是DNA复制使数量加倍以及着丝粒分裂使数量减半，D项合理。√2．(2024·惠州高三检测)下图为动物和植物细胞的有丝分裂示意图。据图分析，下列叙述正确的是(

)A．图甲表示动物细胞分裂前期，图乙表示植物细胞分裂后期B．⑤聚集成为赤道板，需要高尔基体参与C．甲细胞在分裂间期进行①的复制D．甲细胞在分裂前期由①发出星射线，乙细胞在分裂前期也会发生这一过程解析：根据细胞壁的有无和星射线可以判断甲细胞为动物细胞，乙细胞为植物细胞，根据甲细胞中有清晰的染色体，且中心体向细胞两极移动，发出星射线，判断甲细胞处于分裂前期，根据乙细胞中细胞板的形成，判断其处于分裂末期，A项错误；⑤聚集成为细胞板，B项错误；中心体的复制发生在分裂间期，C项正确；植物细胞的纺锤体是由细胞两极发出的纺锤丝形成的，D项错误。√考向2细胞周期中相关物质的数量变化3．(2024·潮南调研)下图是细胞中某两种物质的含量在有丝分裂相关过程中的变化情况。下列叙述错误的是(

)

A．图中虚线所代表的物质有两种不同的表现形式B．图中B～C段会发生着丝粒分裂C．叶肉细胞中会出现如图所示变化，而细菌细胞中不会出现D．A～B段细胞中有蛋白质和RNA的合成解析：叶肉细胞是高度分化的植物细胞，不能进行有丝分裂，C项错误。4．图1和图2表示进行有丝分裂的细胞的细胞周期各时期染色体和核DNA的数量关系，下列有关叙述错误的是(

)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BC段的细胞染色体数目加倍，但核DNA含量不变C．图2中a对应图1中的EF段，c对应图1中的AB段D．有丝分裂过程不会出现图2中d所示的情况√解析：题图1中BC段形成的原因是核DNA复制，此时细胞中的染色体数目不变，但核DNA含量加倍，B项错误。考点三03考点三观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂

1．实验原理碱性2．实验步骤使组织中的细胞相互分离开来解离过度使染色体着色使细胞分散开来3．实验关键实验材料的选择类型选取________占细胞周期比例相对较大的材料部位选取__________的部位(如根尖、茎尖的分生区)时间必须在分裂旺盛的时间操作注意事项解离时间太短细胞间质未被完全溶解，压片时细胞__________过长细胞解离过度、根尖酥软，影响______分裂期分裂旺盛不易分散染色操作注意事项漂洗时间适宜洗去多余的药液，防止解离过度而影响________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染色√1．(2022·广东选择考)用洋葱根尖制作临时装片以观察细胞有丝分裂，如图为光学显微镜下观察到的视野。下列实验操作正确的是(

)A．根尖解离后立即用甲紫溶液染色，以防解离过度B．根尖染色后置于载玻片上捣碎，加上盖玻片后镜检C．找到分生区细胞后换高倍镜并使用细准焦螺旋调焦D．向右下方移动装片可将分裂中期细胞移至视野中央解析：题述实验的过程为解离→漂洗→染色→制片→观察，A项错误；将染色后的根尖置于载玻片上，加一滴清水，并用镊子尖把根尖弄碎，盖上盖玻片，用拇指轻轻地按压盖玻片，使细胞分散开，进行镜检，B项错误；据题图可知，处于分裂中期的细胞位于视野的左上方，根据显微镜的成像原理可知，向左上方移动装片才可将分裂中期细胞移至视野中央，D项错误。2．(2024·广州调研)为了研究从植物中提取的天然可可碱是否可以作为除草剂，某科研小组开展了可可碱对鬼针草(一种常见杂草)根尖细胞有丝分裂和种子萌发影响的实验探究，结果如下表所示。以下分析合理的是(

)组别可可碱浓度/(mmol·L－1)根尖细胞有丝分裂种子发芽率/%有丝分裂指数/%分裂期细胞占比/%前期和中期后期和末期103.73.00.781.520.12.92.20.768.130.52.11.70.418.641.02.01.80.22.3注：有丝分裂指数＝分裂期细胞数/细胞总数×100%(按观察部分抽样统计)。A．制作有丝分裂临时装片的基本流程：解离→染色→漂洗→制片B．统计处于分裂中期的细胞数目，与细胞总数相比，就可得中期所需时间C．当浓度为0.5mmol·L－1时，可可碱可能会促进赤霉素的生物合成D．当浓度达到1.0mmol·L－1时，推测可可碱能显著抑制纺锤体的形成√解析：制作有丝分裂临时装片的基本流程为解离→漂洗→染色→制片，A项不合理；统计处于分裂中期的细胞数目，与细胞总数相比，可得中期时长占细胞周期时长的比例，但无法得出中期所需时间，B项不合理；赤霉素可促进种子萌发，当浓度为0.5mmol/L时，种子发芽率大幅度降低，说明可可碱可能会抑制赤霉素的生物合成，C项不合理；当浓度达到1.0mmol/L时，后期和末期的细胞占比明显降低，推测可可碱能显著抑制纺锤体的形成，从而使染色体不能移向细胞两极，细胞不能分裂，D项合理。3．(2024·广东大联考)科学家研究了p38抑制剂(p38i)和核糖体翻译功能的抑制剂茴香霉素对细胞周期的作用，结果如下图所示。下列说法错误的是(

)注：“＋”表示添加相关物质，“－”表示未添加相关物质。√A．茴香霉素能将细胞阻滞在分裂期B．茴香霉素可能影响了细胞周期有关酶的合成，从而影响了细胞周期C．p38i能将细胞阻滞在分裂期D．p38i能够缓解茴香霉素对细胞周期的影响解析：由题图可知，与对照组(两种物质均未添加)相比，只添加茴香霉素的组别分裂间期细胞相对数量减少，分裂期细胞相对数量增多，说明茴香霉素能将细胞阻滞在分裂期，导致分裂期细胞数目增多，A项正确；茴香霉素是核糖体翻译功能的抑制剂，可能是影响了细胞周期有关酶的合成，从而影响了细胞周期，B项正确；与对照组(两种物质均未添加)相比，只添加p38i的组别分裂间期和分裂期细胞相对数量无明显变化，说明p38i不能将细胞阻滞在分裂期，C项错误；与只添加茴香霉素的组别相比，两物质均添加组的分裂间期细胞相对数量增多，分裂期细胞相对数量减少，说明p38i能够缓解茴香霉素对细胞周期的影响，D项正确。高考真题体验1．(2022·湖南选择考)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√解析：题图为洋葱根尖细胞有丝分裂照片，有丝分裂过程中不会发生同源染色体分离，A项错误；b细胞中染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上，应处于分裂中期，此时核DNA已经完成复制，且着丝粒并未分裂，因此染色体数目与体细胞相同，为16条，核DNA分子数目加倍，为32个，B项正确；题图所示显微视野中的细胞数量太少，不能准确计算出中期时长，需观察多个视野，C项错误；DNA合成抑制剂可抑制分裂间期DNA的复制，使细胞停留在分裂间期，故根尖培养过程中用DNA合成抑制剂处理，分裂间期细胞所占比例升高，D项错误。2．(2019·浙江4月选考)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下图所示：下列叙述错误的是(

)A．装片制作过程中需用清水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分生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．图丙细胞中的染色体数目比图乙细胞中的增加了一倍√3．(2021·重庆选择考)有研究表明，人体细胞中DNA发生损伤时，P53蛋白能使细胞停止在细胞周期的间期并激活DNA的修复，修复后的细胞能够继续完成细胞周期的其余过程。据此分析，下列叙述错误的是(

)A．P53基因失活，细胞癌变的风险提高B．P53蛋白参与修复的细胞，与同种正常细胞相比，细胞周期时间变长C．DNA损伤修复后的细胞，与正常细胞相比，染色体数目发生改变D．若组织内处于修复中的细胞增多，则分裂期的细胞比例降低√解析：细胞癌变的实质是基因突变，基因突变主要发生在细胞周期的分裂间期，P53蛋白能使细胞停止在细胞周期的分裂间期并激活DNA的修复，将发生损伤的DNA序列修复，从而