细胞的增殖（知识清单）-2026年高考生物一轮复习解析版

第12讲细胞的增殖（知识清单）

■学习导航站

遣知识主脉络：可视化思维导图，建立知识框架

核心知识库：重难考点总结，梳理必背知识、归纳重点

考点1细胞增

考点2细胞周

考点3有丝分

考点4运用模型解释细胞不能无限长大★★★☆☆

考点5实验：观察根尖分生区组织细胞的有丝分

9陷阱预警台：识别高频错误，提供防错策略（1大陷阱规避）

伟素养加油站：前沿科研成果或热点问题分析

《真题挑战场：感知真题，检验成果，考点追溯

知识主脉络

概念

意义

细胞增殖过程

而

条件

起点

模型

终点

特点、

扇形图

直线图

细胞周期细胞周期的衣示方法

坐标图

百^图

内部因素

影响细胞周期的因素

外部因素

分裂图像

有丝分裂前的M期

细特点

胞

时期

的

增有丝分裂过程分裂图像

殖

特点

前期

有丝分裂比较动、植物细胞的仃丝分裂的异同-

末期

,细胞有丝分裂的意义

I一个细胞周期中染色体、染色单体、DNA数显变化

过程

、无丝分裂特点

\实例

实验原理

观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂实验步骤

核心知识库

考点1细胞增

1.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。细胞不能无限生长的原

因：细胞表面积和体积比值的限制、细胞核控制范围的限制。

2.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)意义:

①是重要的细胞生命活动。

②是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。

(3)过程：包括物质准备和细胞分裂两个相连续的过程。

(4)方式：

①原核细胞：二分裂。

②真核细胞：

1)无丝分裂f产生体细胞。

2)有丝分裂一产生体细胞。

3)减数分裂一产生生殖细胞。

考点2细胞周

1.模型

(1)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丕圆，分裂间期与分裂期所占比例也丕回。

(5)分裂间期的物质变化：

①Gi期：又称DNA合成前期，主要进行RNA和有关蛋白质(如DNA聚合酶等)的合成，为S期DNA的

复制做准备。

②S期：又称DNA合成期，主要进行DNA的复制。

③G2期：又称DNA合成后期，主要进行有丝分裂所必需的一些垂自质的合成。

；瓦特别提醒

ii

i连续分裂的细胞才具有细胞周期。有一些细胞会暂时停止分裂，但仍能返回细胞周期，如结缔组织中的成'

II

;纤维细胞。有一些细胞会持续分裂，如造血干细胞。

II

2.细胞周期的表示方法

方法名称表示方法用字母表示细胞周期

A细胞周期:耳始

4氏

Gi期\A—BTCTD—ETA为一个细胞周期,其中A—E为分

扇形图

裂间期，M期为分裂期

\\s期V

C

直线图1abIIed11(a+b)或(c+d)为一个细胞周期

DNA含;1

坐标图_/\(a+b+c+d+e)为一个细胞周期

C)ahcde

细

胞

数

B

n百,一

O

〃〜〃

2n244/7A组细胞处于DNA复制前期；B组细胞处于DNA复制

直方图核DNA相对含量

细期；C组细胞处于DNA复制后的间期和分裂期

胞X

数

C-

Lf—n.

O

一，4w

3.影响细胞周期的因素

(1)内部因素：不同种类的细胞(控制细胞周期的相关基因有差异)，细胞周期持续的时间不完全相同,

分裂间期和分裂期所占的比例也不同。

(2)外部因素：温度、pH、射线、生理和病理状况等通过影响酶活性来影响细胞周期。

心【教材拾遗】(必修1P115思维训练)

ii

i(i)细胞越大，细胞的表面积与体积的比值越小。

(2)从物质运输的效率看，细胞不能太大的原因是细胞越大，表面积与体积的比值越小，物质运输的效率\

\就越低。

(3)细胞体积并不是越小越好,因为细胞中众多的必需物质和细胞器，.都需要一定的容纳空间。

考点3有丝分

1.有丝分裂前的间期

分裂图像

特点

植物细胞动物细胞

核

「核孽

仁

膜完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,同时细胞有适度

中

卞

心

体的生长

a壁

2.有丝分裂过程

分裂图像

时期—特点

直物细胞动物细胞

①核仁、核膜消失

②染色质T染色体

前期

［植物：从细胞中的一两极发出纺锤丝

③纺锤体形成V

喇［动物：一中心粒周围发出星射线

中期染色体的着丝粒排列于赤道板上

①着丝粒分裂,姐妹染色单体分开

后期(

0②子染色体平均移向两极,每一极各有一套染色体

(D核仁、核膜出现,形成两个细胞核

(与染色体一染色质丝

(⑨纺锤丝消失

末期

(D细胞质分裂

1.'植物：_细胞板一细胞壁

.动物：_细胞膜从细胞中部向内凹陷

3.比较动、植物细胞的有丝分裂的异同

前期末期

项目

形成纺锤体的方式不同细胞质分裂方式不同

植物细细胞中央出现细胞板,向四周扩展形成细胞壁，

细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体

胞一个细胞形成两个子细胞

动物细两组中心粒分别移向细胞两极，其周围细胞膜从细胞的中部向内凹陷,一个细胞缢裂成

胞发出星射线形成纺锤体两个子细胞

特别提醒

着丝粒是自动分裂的，与纺锤丝的牵引无关，比如用秋水仙素抑制纺锤体的形成，没有纺锤丝牵引，着丝

粒仍分裂，导致细胞中染色体的数目加倍。

4.细胞有丝分裂的意义

(1)将亲代细胞的染色体经过复制(关键是DNA的复制)之后，精确地平均分配到两个子细胞中。

(2)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稳定性。

5.分析一个细胞周期中染色体、染色单体、DNA数量变化

(1)一个细胞周期中染色体、染色单体、DNA数量变化规律

分裂间期前期中期后期末期

行

为螺旋缠着丝粒至3进入

复制

特

一绕，缩一排列在一整鬻两个

点

短变粗赤道板上分裂子细胞

期

项目、\间期前期中期后期末期

染色体2n2n2n2n一4n4n一2n

DNA2nf4n4n4n4n4nf2n

染色单体074n4n4n4n—>00

①DNA数量加倍的时期是分裂间期,其原因是DNA复制。

②染色体数量加倍的时期是后期，其原因是着丝粒分裂，染色单体分离。

(2)一个细胞周期中细胞内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

--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

DNA同期DNA复制，DNA数目加倍末期细胞一分为二，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

染色单体间期DNA复制，染色单体形成后期着丝粒分裂，染色单体消失

(3)一个细胞周期中细胞内DNA、染色体、染色单体含量变化柱形图分析

①染色单体会因着丝粒的分裂而消失，所以柱形图中表示的某结构如出现0,则其一定表示染色单体，b为

染色单体。

②根据有染色单体时，DNA和染色单体数量相同,没染色单体时，DNA和染色体数量相同，则a为染色体，

c为DNAo

6.无丝分裂

(1)过程：一般是细胞核先延长,核的中部向内凹陷，缢裂成为两个细胞核；接着，整个细

胞从中部缢裂成两部分,形成两个子细胞。

(2)特点：没有出现纺锤丝和染色体的变化。

(3)实例：蛙的红细胞的无丝分裂。

[2E【教材拾遗】（必修建114思考•讨论）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\

II

;向内凹陷，则为动物细胞。

II

考点4运用模型解释细胞不能无限长大★★★☆☆

1.原理

（1）不同大小模型模拟细胞大小。

（2）葡萄糖在不同大小模型中扩散速度想回。

2.变量分析

（1）自变量：“细胞”体积的大小。

（2）因变量：“细胞”中葡萄糖扩散的体积与“细胞”体积的比值（细胞物质交换效率）。

3.结果

（1）模型的表面积与体积之比（相对表面积）随体积的增大而减小。

（2）葡萄糖扩散的体积与整个“细胞”体积之比随体积的增大而遮小。

4.结论

表面积与体积的关系限制了细胞的长大:细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的物质运输效率就越低。

考点5实验：观察根尖分生区组织细胞的有丝分

1.实验原理

（1）高等植物根尖、芽尖等分生区细胞能进行有丝分裂。

（2）在高倍显微镜下观察各时期细胞内染鱼隹的存在状态判断这些细胞处于有丝分裂的哪个时期。

（3）染色体容易被碱性染料（如甲紫溶液）着色。

（4）盐酸和酒精混合液能使组织中的细胞先离开。

2.实验步骤

（1）洋葱根尖的培养：实验前3〜4d培养，待根长约5cm时，取生长健壮的根尖制成装片观察。

（2）装片的制作

"取材：取根尖_2〜3mm

解离液：质量分数为_15%的盐酸和体积分数为_95%的酒精混合液（1：1）

解离《

目的：_使组织中的细胞相互分离开来

、时间：3〜5min

V［漂洗液：清水

［防止_解离过度

漂洗1目的、+4即一在加丁才2

〔洗去解禺液，便于染色

、时间：约10min

▼［染液：质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的一甲紫溶液（或醋酸洋红液）

染色（目的：_使染色体着色

【时间：3〜5min

V

制片：用镣子取出根尖放在载玻片上，加一滴清水，并用镶子尖将根尖弄碎，盖上盖玻片,用拇指轻压

（3）观察

①低倍镜观察：根据根尖分生区细胞特点找到细胞。

②高倍镜观察：先找中期细胞,再找前、后、末期细胞,最后找分裂间期细胞。

（4）绘图：绘制植物细胞有丝分裂中期简图。

;应特别提醒

\1.每一时期的时间=细胞周期X此时期的细胞数占计数细胞总数的比例。

；2.根尖中只有分生区细胞才可以进行分裂，伸长区和成熟区细胞不能分裂。

|3.不能观察一个细胞的连续分裂过程，因为解离时细胞已死亡，可以寻找处于不同时期的细胞，连起来体现

\出细胞分裂的连续过程。

；4.“解离一漂洗一染色一制片”的步骤顺序不能颠倒、不能缺失，否则不易观察到预期现象。

陷阱预警台

陷阱1细胞的增殖的几点易错点

易错表现正确理解

认为秋水仙素可促使细胞进入细胞周期的分裂期秋水仙素能够抑制纺锤体的形成，而纺锤体的形成是

在分裂期

认为高等动物胚胎干细胞分裂过程中，中心体的中心体复制发生在分裂间期，染色体组数加倍发生在

复制和染色体组数的加倍发生在同一时期有丝分裂后期

认为植物细胞有丝分裂前期，核DNA己完成复制植物细胞有丝分裂前期，核DNA复制，但染色体数目

且染色体数目加倍不变

认为同一细胞的细胞周期是不变的一些外界因素，如温度、pH等会影响细胞周期的长短，

因此，同一细胞的细胞周期是可变的

认为无丝分裂过程中没有遗传物质的复制和变化无丝分裂过程中不出现纺锤丝和染色体的变化，但有

遗传物质的复制和变化

认为动植物细胞有丝分裂过程中染色体的形态、动植物细胞有丝分裂过程中染色体形态、数目变化相

数目变化不同同

素养加油站

细胞周期检验点与细胞周期同步化

细胞周期可分为分裂间期和分裂期（M期），根据DNA合成情况，分裂间期又分为Gi期、S期和G2

期。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，部分检验点如图所示。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。

为研究某一时期细胞的代谢、增殖或凋亡，常采取一些方法使细胞群体处于细胞周期的同一时期，这就是

细胞周期同步化技术。

检验点5

检验,■短一

-------臾检验点1

飞=彳4验点2

动物细胞周期同步化的三种方法：

(1)在细胞快速增殖的培养液中添加适量的DNA合成抑制剂，主要激活检验点2,处于G?、M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S期，以达到细胞周期同步化的目的。

(2)在细胞快速增殖期的培养液中添加适量的秋水仙素，抑制纺锤体形成，主要激活检验点4,使细胞停

滞于中期，即可实现细胞周期同步化。经处理的细胞染色体数目加倍，该物质起作用的时期是细胞分裂的

前期。

(3)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。

考点预测：

=

一、细胞周期检验点

1.分类与功能

(1)G1/S检验点：

①核心功能：检查DNA损伤、细胞大小及营养状态，决定是否进入S期。

②调控分子：

I)p53/p21通路：DNA损伤激活ATM/ATR激酶，磷酸化p53,诱导p21抑制CDK2/cyclinE„

2)Rb/E2F通路：未磷酸化Rb结合E2F,阻止S期基因表达；CDK4/6-cyclinD磷酸化Rb后释放E2F。

(2)G2/M检验点：机制：ATM/ATR激活Chkl/Chk2,磷酸化Cdc25使其失活，抑制CDKl/cyclinB复合

物，阻断M期进入。

(3)纺锤体组装检验点：关键分子：Mad2和Bubl结合未附着染色体，抑制APC/C泛素连接酶，阻止姐

妹染色单体分离。

2.与疾病关联

(1)癌症：p53突变导致G1/S检验点失效，基因组不稳定；Mad2过表达与肿瘤恶性表型相关。

(2)遗传病：ATR-Seckel综合征因ATR缺陷引发DNA复制应激异常。

二、细胞周期同步化

1.主要方法

(1)DNA合成阻断法：TdR双阻断法：高浓度TdR抑制DNA聚合酶，两次处理将细胞同步于G1/S期交

界处(如HeLa细胞第一次阻断16小时，释放9小时后第二次阻断16小时)。

（2）中期阻断法：秋水仙素/诺考达噗：抑制微管聚合，使细胞停滞于M期；振荡收集法物理分离贴壁细

胞的中期群体。

（3）血清饥饿法：去除血清使细胞停滞于G0/G1期，恢复血清后同步进入S期。

2.方法对比与选择

（l）TdR法：同步化程度高，但可能导致细胞体积增大。

（2）秋水仙素法：效率高但毒性大，适用于染色体观察。

（3）血清法：操作简单但周期长，可能引发分化。

（4）实验设计：研究S期选TdR法，观察染色体选秋水仙素法。

3.检测手段

（1）流式细胞术：PI染色区分G1（2N）、S（2N-4N）、G2/M（4N）期细胞。

（2）放射自显影：3H-TdR掺入S期细胞，检测DNA合成活性。

（3）免疫荧光：结合cyclinB定位验证同步化阶段。

真题挑战场

1.（2025•江苏・高考真题）用秋水仙素处理大花葱（2n=16）,将其根尖制成有丝分裂装片，图示2个细胞分

裂相。下列相关叙述正确的是（）

A.解离时间越长，越有利于获得图甲所示的分裂象

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象

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

【答案】C

【分析】1、低温或秋水仙素能抑制纺锤体的形成，使子染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体

数目加倍。

2、该实验的步骤为选材—固定一解离一漂洗一染色一制片。

【详解】A、解离时间过长，会使细胞过于酥软，导致细胞结构被破坏，不利于观察到如图甲所示的清晰分

裂象，A错误；

B、解离后的根尖，应先进行漂洗，洗去解离液，然后染色，再置于载玻片上，滴加清水并压片，B错误;

C、图乙中细胞的着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为两条子染色体，分别向细胞两极移动，符合有丝分裂

后期的特征，C正确；

D、图甲细胞不处于有丝分裂后期，且明显看出染色体数目多于16条，是秋水仙素诱导染色体数目加倍的

结果，而图乙细胞处于正常的有丝分裂后期，着丝粒分裂导致其染色体数目加倍，并不是秋水仙素诱导的

结果，D错误。

故选C。

【考点追溯】

秋水仙素（或低温）作用于细胞分裂前期，抑制纺锤体的形成；抗癌药物一般抑制癌细胞的DNA复制，即

作用于细胞分裂的间期。

2.（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。下列推测母试的是（）

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

【答案】B

【分析】有丝分裂不同时期的特点：（1）间期：进行DNA的复制和有关蛋白质的合成；（2）前期：核膜、

核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；（3）中期：染色体形态固定、数目清晰；（4）后期：着丝点分

裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；（5）末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消

失。

【详解】A、纺锤体的形成是在前期，T基因的突变影响的是后期纺锤体伸长的时间和长度，因此T基因突

变的细胞在分裂期可形成一个梭形纺锤体，A正确；

B、染色体着丝粒排列在赤道板上是中期的特点，T基因的突变影响的是后期纺锤体伸长的时间和长度，因

此T基因突变染色体着丝粒可以在赤道板上排列，B错误；

C、着丝粒是自动分裂的，不需要依靠纺锤丝的牵拉，因此T基因突变的细胞在分裂后期染色体数能正常加

倍，C正确;

D、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，进而影响纺锤丝牵引染色

体向细胞两极移动，D正确。

故选B。

【考点追溯】

赤道板是虚拟的，细胞板是实际存在的。

3.（2024.浙江.高考真题）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

【答案】B

【分析】人们根据染色体的行为，将有丝分裂分为前期、中期、后期、末期四个时期。根据图中可知，①

是间期，②是中期，③是后期，④是末期。

【详解】A、①是间期，细胞主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成，并且细胞有适度的生长，但蛋白

质的合成不在细胞核，而在核糖体，A错误；

B、②是中期，染色体已在间期复制完成，因此染色体数目没有改变，但一条染色体上有两条染色单体，一

条染色体上有两个核DNA,染色体数：染色单体数：核DNA分子数=1:2:2,B正确；

C、③是后期，有丝分裂不会出现同源染色体分离的情况，C错误；

D、④是末期，题干中指出