一轮复习 人教版细胞的增殖 学案

第一讲细胞的增殖

一

素

实

通过“观察根尖

验

养

科

分生区组织细胞探

与

学

一

0究

探

能的有丝分裂”实

能

究

力验,培养实验探究

力

一能力和观察能力

一

考点知识

C恪重重难突破•精讲细研互动探究

考点一细胞增殖与细胞周期

必备扬钢•4学区

1.细胞增殖

(1)概念：细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程。

(2)过程：包括物质准备和细胞分裂两个相连续的过程。

(3)意义：是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。

2.图示细胞周期

j①条件：连续分裂的细胞

②起点：一次分裂完成时

,③终点：下一次分裂完成时

④特点：不同种类的细胞，细

胞周期不同,分裂间期与分

I裂期所占比例也不同

分裂间期的物质变化

G期:又称DNA合成前期，主要进行RNA和有关蛋白质

(如DNA聚合薛等)的合成，为S期DNA的复制做准备。

S期：又称DNA合成期，主要进行DNA的复制。

G期:又称DNA合成后期，主要进行有丝分裂所必需的

一些蛋白质的合成

I概念检测I

(1)同一生物的不同组织细胞都具有细胞周期。(义)

(2)任何具有分裂能力的细胞都具有细胞周期。(X)

(3)洋葱的表皮细胞比分生区细胞的增殖周期长。(X)

(4)人体所有细胞的细胞周期持续时间相同。(X)

［教材拾遗］

(改修1P川表6-1)下表是几种细胞的细胞周期的持续时间/h,据表分析:

细胞类型分裂间期分裂期细胞周期

蚕豆根尖分生区细胞

小鼠十二指肠上皮细胞

人的肝细胞21122

人的宫颈癌细胞22

(1)不同生物细胞的细胞周期持续时间相同吗？同种生物的不同细胞的细胞周期持续时间相

同吗？

提示：都不一定相同。

(2)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，为什么？

提示：细胞周期中，分裂间期所占的时间长，分裂期所占的时间短。因此观察细胞所处时期

时，大部分细胞都处于分裂间期。

(3)若要观察细胞的有丝分裂，你会选择哪种细胞？说明理由。

提示：选择小鼠十二指肠上皮细胞，原因是其细胞周期中分裂期所占时间相对较长。

考和求彖.互动区

1.细胞周期4种常用表示方法

分裂间期

末Z

期T

后

期P

V解读i0-*■二'Cf。为一

中

期.

.「个细胞周期

前

期C

一分裂间期

细

胞|分辔期解读a+Z戢c+2为一个

周.?fd-^细胞周期

期

4

2CDFF-...........................

常

B/」IG解读G为一个完

用A

方，：，「整的细胞周期

表

一^斓而瞬时期

细胞数

jA

一B

仄细细顿1G期

8)1解读B组细胞处于S期

ic组细胞处于G期

:和分裂期

DNA相对含量(n)

2.常和细胞周期联系的5个“热点”

: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：

I_____________________________________________________________________________________I

分

在

细胞

期

裂

的

前;在细胞因子;

素

秋

水

仙:的作用下，:

处

或

低

温;被抗原刺激:

制

理

可

抑二后的B细胞

的

纺

锤

体、将进入细胞:

出

形

成

，：周期迅速分;

现

体

多

倍；裂，使细胞;

细

胞

联系细联系DNA；周期缩短：

胞癌变复制

用药物作用于癌细；；DNA复制为半保留复制，若1；

胞，使DNA分子在：：个DNA分子的两条链都被标记,:

分裂间期不能复制，：：则分裂一次产生的子细胞都含:

可抑制癌细胞的无，：标记，而分裂多次产生的细胞:

限增殖中，只有2个细胞含标记：

关诡惚力•提能区

能力一围绕对细胞增殖与细胞周期概念的理解，考查生命观念

1.（2021・武侯区模拟）下列关于细胞增殖和细胞周期的叙述，正确的是（）

A.除成熟红细胞外，人体细胞都能进行细胞增殖，都具有细胞周期

B.动物细胞分裂间期有蛋白质的合成和细胞器的产生

C.细胞分裂期是决定细胞增殖快慢的最关键时期

D.有丝分裂是所有细胞生物进行细胞分裂的主要方式

解析：B人体细胞不是都能进行细胞增殖，如神经细胞不能进行增殖，只有能进行连续分

裂的细胞才具有细胞周期，A错误；动物细胞分裂间期有相关蛋白质的合成和细胞器（如中

心体）的产生，B正确；细胞分裂间期是决定细胞增殖快慢的最关键时期，C错误；有丝分裂

是真核生物进行细胞分裂的主要方式，D错误。

2.如图是关于细胞周期的示意图。Go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，Gi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Gi期一S期一G2期一M期

B.相同抗原再次入侵时会将处于Go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Gi期的细胞数量远多于处于（M+G2）期的细胞数量

解析：CS期主要进行DNA复制，但染色体数目此时期不加倍，C错误。

能力二借助细胞周期调控，考查科学思维能力和解决问题的能力

3.（2021•绥中县模拟）细胞周期在调控因子的严格调控下，沿着Gi期（DNA合成前期）、S期

（DNA合成期）、G2期（DNA合成后期）和M期（细胞分裂期）四个阶段有条不紊地运行。为了

探究细胞周期运行的调控机制，研究人员取不同时期的细胞进行了融合实验，获得如下结果。

下列推论错误的是（）

细胞融合的组合方式融合细胞中的现象

M期细胞和Gi期细胞原Gi期细胞中染色质出现凝缩

M期细胞和G2期细胞原G2期细胞中染色质出现凝缩

S期细胞和Gi期细胞原Gi期细胞核中DNA进行复制

S期细胞和G2期细胞原G2期细胞核中DNA没有启动复制

期细胞中存在能诱导染色质凝缩成染色体的调控因子

B.S期细胞中存在能诱导染色质DNA复制的调控因子

C.将M期细胞和S期细胞融合，原M期细胞染色体DNA不会复制

D.将M期细胞和S期细胞融合，原S期细胞中染色质不会凝缩

解析：D根据题干分析可知，M期细胞中存在能诱导染色质凝缩成染色体的调控因子，A

正确；S期细胞和Gi期细胞融合，原Gi期细胞核中DNA进行复制，说明S期细胞中存在

能诱导染色质DNA复制的调控因子，B正确；M期细胞是分裂期的细胞，此时的细胞已经

经历过间期DNA分子的复制，故将M期细胞和S期细胞融合，原M期细胞染色体DNA

不会复制，C正确；根据选项A分析可知，M期细胞中存在能诱导染色质凝缩成染色体的

调控因子，将M期细胞和S期细胞融合，原S期细胞中染色质会凝缩，D错误。

4.（2021•肥城市模拟）细胞周期包括DNA合成前期（Gi期）、DNA合成期（S期）、DNA合成

后期（G2期）和分裂期（M期），若某动物细胞的Gi、S、G2、M期经历的时间依次为10h、7

h、3h、1h。研究人员利用DNA合成阻断剂3H-TdR（只影响DNA合成，不影响其他生命

活动，可使细胞周期同步化，即利用一定方法使细胞群体处于细胞周期的同一阶段）进行的

部分实验：用含'H-TdR的培养液培养该动物细胞群，经X小时后获得细胞群甲；随后将

3H-TdR洗脱，转移至不含3%TdR的培养液中继续培养得到细胞群乙，Y小时后，加入3H

-TdR可获得细胞周期同步化的细胞群丙。下列叙述正确的是()

A.X必须大于或等于7h

B.细胞群甲均停留在S期

C.Y应大于14h

D.细胞群丙均停留在G/S交界处

解析：D第一次用含3H-TdR的培养液培养动物细胞群，可使细胞停留在S期或G/S交界

处，所以X应大于(G1+M+G2)对应的时间，即X大于14h,A、B错误；对细胞群乙进行

处理时，应使原来处于S期的细胞度过S期且不进入下一个S期，同时使原来处于GJS交

界处的细胞度过S期，故Y应该大于S期对应的时间但小于(M+G1+G2)对应的时间，即大

于7h小于14h,C错误；DNA合成阻断剂3H-TdR只影响DNA合成，不影响其他生命活

动，所以第二次加入阻断剂后，所有细胞均停留在G/S交界处，D正确。

拓展归纳;

利用DNA合成抑制剂实现细胞周期的同步化

细胞周期包括分裂间期(分为Gi期、S期和G?期)和分裂期(M期)。假设一个细胞周期时长

=GI+S+G2+M=10+7++=22(h)0

(1)向细胞的培养液中加入过量的DNA合成抑制剂，处于S期的细胞立刻被抑制。

(2)再培养G2+M+Gi=++10=15(h),则处于G2、M、Gi期的细胞都将被抑制在G/S期

交界处。

⑶除去抑制剂，更换新鲜培养液，细胞将继续沿细胞周期运行，运行时间既要保证处于Gi/S

期交界处的细胞经过S期(7h)进入G2期，又要保证处于S期的细胞不能再次进入S期，即

运行时间应控制在7〜15h。

(4)再加入DNA合成抑制剂，则可实现全部细胞都被阻断在Gi/S期交界处，实现细胞周期

同步化。

考点二细胞有丝分裂与无丝分裂

处备知识・自学区

1.染色体、染色单体和核DNA的关系

1条染色体1条染色体1条染色体2条染色体嗜染色件,

Hi泗A分子讣DNA分子2个DNA分子2个DNA分子我!明\婚

无染色单体2条染色单体2条染色单体无染色单体无染色单体

呈染色质形漆

呈染色深漏呈?形态

①当有染色单体（有丝分裂前、中期）时，染色体：染色单体：DNA=1：2：2

②当无染色单体（有丝分裂后、末期）时，染色体：DNA=1：1

2.有丝分裂各时期主要特点（以高等植物细胞为例）

时期主要变化

①染色质丝螺旋缠绕，缩短变粗，成为染色体;

②从细胞的两极发出纺锤丝，形成一个梭形的统

锤体;

[i1③核仁逐渐解体，核膜逐渐消失;

1前期④染色体散乱分布于纺锤体中央

纺锤丝牵引着染色体运动,使每条染色体的着丝

i1粒排列在赤道板上

中期

①每个着丝粒分裂成两个，姐妹染色单体分开,

成为两条染色体，由纺锤丝牵引着分别向细胞的

两极移动；

1f②结果：染色体数目加倍,细胞的两极各有一套

后期形态和数目完全相同的染色体

①染色体变成染色质丝,纺锤丝消失；

伽卅班②出现新的核膜、核仁,形成两个新的细胞核；

③赤道板的位置出现一个细胞板,细胞板逐渐扩

、'二

J,展，形成新的细胞壁

1末期)

3.动物细胞和植物细胞有丝分裂的主要区别

纺、

锤

体导3

形

成

方

式动物

细胞两极发来自中心体发植物

出纺锤丝出的星射线形成细胞板

（该方式也适

用于低等植物）

4.无丝分裂

过程核中部向整个细胞从中胸

无内凹陷裂为两个子细胞

丝

分特点一

没存出现纺锤丝和染色体的变化

裂

蛙的红细胞的无丝分裂

I概念检测|

1.根据对有丝分裂过程的理解，判断下列有关表述的正误。

（1）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。（X）

（2）前期染色质丝逐渐螺旋化形成了染色单体。（X）

（3）有丝分裂后期，着丝粒分裂导致染色单体的数目加倍。（X）

（4）在一个细胞周期中，DNA的复制和中心粒的倍增可能发生在同一时期。（J）

（5）有丝分裂中染色体数目加倍和核DNA数目加倍不是发生在同一时期。（J）

2.根据对有丝分裂意义的理解，判断下列有关表述的正误。

（1）有丝分裂将DNA平均分配到两个子细胞中。（X）

（2）有丝分裂对于生物的遗传有重要意义。（J）

⑶染色体复制的实质是DNA复制。（J）

［教材拾遗］

1.（必修IPs图6-2拓展）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？

提示：不是。用秋水仙素处理分裂中的细胞，秋水仙素抑制纺锤体形成，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，这说明着丝粒分裂不是纺锤丝牵引的结果。

2.（必修1P1I4"思考・讨论”拓展）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，最佳的方法是什么？

提示：看分裂末期细胞质的分裂方式，如果形成细胞板则为植物细胞，如果是细胞膜从细胞

的中部向内凹陷，则为动物细胞。

.互动区

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

染色体数目变化

核DNA数目变化

染色单体数目变化

(2)曲线解读

项目上升段的变化原因下降段的变化原因

间期(S期)DNA复制，核DNA数目末期细胞一分为二，核DNA数目减

核DNA

加倍半

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

染色后期着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，

间期(S期)DNA复制，染色单体形成

单体染色单体消失

2.进行有丝分裂细胞的细胞周期中染色体数与核DNA数比值的变化曲线

每条染色体上DNA含量染色体与核DNA数目比

图1图2

图中段表示S期DNA的复制，染色单体形成；尸G(CD)段表示含有姐妹染色单体的

时期，即分裂间期G2期、有丝分裂前期和中期；GH(QE)段表示有丝分裂后期着丝粒分裂,

染色单体消失。

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)

(1)根据染色单体变化判断各时期

有一G2期、前期、中期（甲图）

无f后期、末期（乙图）、Gj期（丙图）

（2）根据比例关系判断各时期

‘4〃：2〃：4”一G2期、前期、中期（甲图）

核DNA：染色

=，4〃：4〃：0—后期、末期（乙图）

体：染色单体

：2n：0-Gi期（丙图）

关桂懈力•提能区

能力一围绕有丝分裂的过程及特点，考查分析判断能力

1.（2021•浙江1月选考）下列关于植物细胞有丝分裂的叙述，正确的是（）

A.前期，核DNA已完成复制且染色体数目加倍

B.后期，染色体的着丝粒分布在一个平面上

C.末期，含有细胞壁物质的囊泡聚集成细胞板

D.亲代细胞的遗传物质平均分配到两个子细胞

解析：C前期染色体数不加倍，后期加倍，A错误；后期，染色体的着丝粒一分为二，分

离的染色体以相同速率被纺锤丝拉向两极，B错误；植物细胞在有丝分裂末期，含有细胞壁

物质的囊泡聚集成细胞板，C正确；亲代细胞的染色体或细胞核内的遗传物质平均分配到两

个子细胞，D错误。

2.（2021•全国乙卷）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

解析：D一个细胞周期包括两个阶段：分裂间期和分裂期，分裂间期为细胞分裂进行物质

准备，完成DNA分子的复制，DNA的复制方式为半保留复制，复制完成后DNA分子数目

加倍，形成16个DNA分子，A正确；有丝分裂前期的染色体由于着丝粒未分开，每条染色

体由2条姐妹染色单体组成，含2个DNA分子，B正确；有丝分裂中期，所有着丝粒排列

在细胞中央的赤道板上，此时的染色体高度螺旋化，形态比较稳定，数目比较清晰，易于观

察，C正确；有丝分裂后期，着丝粒一分为二，姐妹染色单体分开，染色体数目加倍，细胞

中有16条染色体，有丝分裂过程中没有同源染色体分开的现象，D错误。

拓展归纳

关注细胞周期中的“加倍”

度叵回一分裂间期因“DNA复制”而加倍

［染色体）一后期因“着丝粒分裂”而加倍

［中心体）—分裂间期因“中心粒复制”而加倍

后高哀「末期因新核膜已经形成，细胞质尚未分

侬里置一裂而暂时加倍

能力二结合有丝分裂的图像或曲线，考查科学思维能力

3.（2021・六合区模拟）如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.甲细胞在细胞分裂间期进行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：C图甲表示动物细胞分裂前期，图乙表示植物细胞分裂末期，A错误；⑤聚集成为

细胞板，需要高尔基体参与，B错误；甲细胞在细胞分裂间期进行①中心体的复制，C正确；

甲细胞在分裂前期由①中心体发出星射线，乙细胞在分裂前期由细胞两极发出纺锤丝，D错

误。

4.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（）

染色体与核DNA数目之比

JABEF

细胞分裂病期0

图1

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

解析：C图1中的CD段包括有丝分裂G2期、前期和中期，中期是观察染色体形态和数目

的最佳时期，A正确；图1中DE段形成的原因是着丝粒分裂，此时细胞中染色体数目加倍，

但核DNA含量不变，B正确；图2中a时期表示有丝分裂后期、末期，对应图1中的DE

或EF段，c时期染色体与核DNA的量比a时期减少一半，对应图1中的AB段，C错误;

图2中d时期表示染色体：DNA=2：1,有丝分裂过程中不存在这种情况，D正确。

拓展归纳;

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、植物主要是间期合成相关蛋白质

线粒体动物、植物整个细胞周期提供能量

与细胞壁（板）

高尔基体植物末期

的形成有关

动物、低与纺锤体的

中心体前期

等植物形成有关

考点三观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂

处备知识・自学区

1.实验原理

僦高等植物的分生区组织细胞（如根尖）

理

细胞核内的染色体（质）易被碱性染料

剖甲紫溶液）着色一

股

在同一分生组织中可以通过高倍显微镜

观察各个时期细胞内染色体的存在状态,

判断细胞所处的不同分裂时期

2.方法步骤

|洋葱根尖培养H待根K约5cm时，可用于实验

0

一阿回T根尖处2〜3nun

0解离液I质量分数为15%的盐酸+体积分数为95%的

,解一离卜酒精

目的

1使组织中的细胞相互分离开来

制°漂洗漏

1清水

旦必洗去抽，防止解离过度，便于染色

作-41X

°举仇料或的甲紫溶液

装0.01g/mL0.02g/mL

:染色H目的1（或醋酸洋红液）

片1使染色体着色,便于观察

o操作用镒子将染色后的根尖取出,放在载玻

片上,加一滴清水,并用镒了尖把根尖

一;W目的弄碎,盖上盖玻片。然后，用拇指轻轻地

按压盖玻片使细胞分散，有利于观察

先用低倍镜观察，找到分生区细胞;再用高倍镜观察

|细胞分裂不同时期的丽一

0

图图］—］绘制植物细胞有丝分裂中期简图

［问题探究］

1.解离和染色时间要严格控制的原因是什么？

提示：①若解离时间太短，则压片时细胞不易分散开；时间过长，则细胞分离过度、过于醮

软，无法取出根尖进行染色和制片。②若染色时间太短，则染色体不能完全着色；若染色时

间过长，则染色体及周围结构均被着色，无法分辨染色体。

2.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？

提示：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。

当耕隶条.互动区

1.实验操作的注意事项

实验材料类型选取分裂期占细胞周期比例相对较大的材料

的选择部位选取细胞分裂旺盛的部位，如根尖、茎尖等分生区细胞

太短压片时细胞不易分散

解离时间

过长导致细胞解离过度、根尖过于酥软，影响染色

漂洗时间适宜洗去多余的解离液，防止解离过度而影响染色

太短染色体或染色质不能完全着色

染色时间

过长使其他部分也被染成深色，无法分辨染色体

过轻细胞未分散开

压片力度

过重将组织压烂

2.细胞分裂时期与所观察细胞数目的关系及计算

（1）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正相关。

处于该时期细胞数

（2）某时期持续时间⑺=X细胞周期（7%

观察细胞总数

美桂懈力•提能区

能力一结合实验原理与过程，考查实验技能与操作能力

1.如图是关于观察洋葱根尖组织细胞的有丝分裂实验的部分操作，下列相关叙述合理的是

（）

A.剪取洋葱根尖2〜3mm,因为该区域属于根毛区，细胞有丝分裂旺盛

B.该实验步骤中唯一的错误是在②和③之间缺少用清水漂洗这一环节

C.在观察的图像中，b属于分生区的细胞，细胞已死亡

D.若用图中b区域的细胞观察质壁分离和复原，实验现象明显

解析：C洋葱根尖2〜3mm的区域属于分生区；在②和③之间应增加清水漂洗这一环节,

而在③和⑤之间的清水漂洗环节应删除；分生区的细胞呈正方形，排列紧密，细胞经解离已

死亡；b区域的细胞属于分生区细胞，其液泡较小，渗透作用不明显，若用于观察质壁分离

与复原，现象不明显。

2.（2020•北京高考）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。

相关叙述正确的是（）

断裂的

染色体

片段

骤

离等步

盐酸解

漂洗一

染色一

龙胆紫

片需经

A.制

色体

观察染

细胞来

分生区

镜寻找

高倍物

接使用

B.直

间期

分裂的

于细胞

胞正处

明该细

形态表

色体的

C.染

畸变）

变异（

发生了

染色体

该细胞

果表明

观察结

D.

观察

误；