2025年高考生物一轮总复习：细胞的增殖

第四单元

细胞的生命历程

第17讲细胞的增殖

实

素通过“观察根

科

验

养尖分生区组织

学

探

与

探细胞的有丝分

究

能

究裂”实验，培

能

力养实验探究能

力

力和观察能力

一锁定要点•互动探究口...........-........-...........高效复习落实基础知识

考点一细胞增殖与细胞周期

夯基自主梳理

1.细胞增殖

细胞通过si细胞分裂增加细胞数量的过程

是比要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、

(W-繁殖、区］遗传的基础

包括包物质准备和印细胞分裂两个相连续的

过程,细胞增苑具有国周期性

2.细胞周期（以进行有丝分裂的细胞为例）

,①条件：口连续分裂的细胞

②起点：一-次分裂完成时

③终点:叵］下一次分裂完成时

④4t点:不同种类的细胞.

一般细胞周期不同，分

裂间期与分裂期所占比

I例也不同

制,‘

分裂间期的物质变化:主要

进行因蛋白质的合成和

分裂间期

困DNA的复制

【教材拾遗】（必修1P115思维训练）（1）细胞越大，细胞的表面积与体积的比值越处。

（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）组胞体积并丕建越小越好，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回。

口概念检测

1.（必修1PI10正文）单细胞生物通过细胞增殖而繁衍。（V）

2.（必修1P111正文）只有连续分裂的细胞才有细胞周期。（N）

3.（必修1PIII正文）在细胞周期中，分裂间期的持续时间通常比分裂期持续的时间短。（X）

4.（必修1P111表6-1）人体所有细胞的细胞周期持续时间相同。（X）

5.（必修1P111正文）洋葱的表皮细胞比分生区细胞的增殖周期长。（X）

突破素熊提升

【探究1】细胞周期的分析

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15.32.0173

小鼠十二指肠上皮细胞13.51.815.3

人的肝细胞21122

人的宫颈癌细胞20.51.522

（I）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，大部分细胞处于

分裂间期。

（2）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。

（3）由表格数据，可以得出怎样的结论？

提示：不同生物细胞的细胞周期持续时间不相同，同种生物的不同细胞的细胞周期持续时间也不相同。

【归纳总结】细胞周期4种常用表示方法

:个细胞周期

细

分裂间期

胞

I分裂期解读以+办戢小》为■不

周

abcF细胞周期

期d

4

种

常

用

标<.卜CDEF

表\G解读X二七为二不克

I

示:整的细胞周期

方分裂间期分裂期时期

法

A

限C词鹭”1B81

状K。2〃2”~4”而b组细胞处J：G仙

啰\DNA相对含量（〃）解法J8组细胞处rs期

则A七组细胞处于G2期

:和分裂期

芸B

DNA相对含量（〃）

【探究2】细胞周期的调控

2.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，部分检验点如下图所示。只有当相应的过程正常完成，细胞周期才能进入/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，这就是细胞同步化技术。

检验点5

检验点4/

检验点3

检验点2

（1）与Gi期细胞相比，G?期细胞中染色体及核DNA数量的变化是染色体数目不变，核DNA数目加倍.

（2）以下是能够实现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、激活检测点2,处在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（填“间期”或“分裂期”），以实现细胞周期同步化。

应用典题演练

1.（2024・武汉调研）图1中，ab表示一个细胞周期，cd表示另一个细胞周期。图2中，按箭头方向，表示细胞周

期。下列从图中所示结果分析细胞周期，不正确的是（）

abed

图1图2

A.图1中的a、图2中B—A时的细胞正在进行DNA里制

B.图1中的b、图2中A—B时的细胞会出现染色体数目加倍的时期

C.图1、图2中会发生同源染色体的分离，非同源染色体的自由组合

D.根据在细胞周期中阻断DNA复制的原理，可以控制癌细胞的增殖

解析：C同源染色体的分离，非同源染色体的自由组合只发生在减数分裂过程中，而图1、图2都表示细胞周

期，不会发生同源染色体的分离，非同源染色体的自由组合，C错误。

2.细胞周期是靠细胞内部一系列精确调控实现的。在此过程中各种周期蛋白（Cyclin）与不同的蛋白激酶（Cdk）

结合形成复合物，促进细胞进入下一个阶段。如Cdk2-CyclinE负责检查Gi到S期，检查通过则组胞周期继续进

行，不通过则细胞进入Go期（不生长、不增殖）。不同时期细胞各种蛋白复合体的含量变化如图,下列分析错误

的是

G.SG2M时期

A.Cdk2-CyclinA复合物与细胞内DNA和中心体的复制有美

B.将G二期细胞与M期细胞融合，G2期细胞会延迟进入M期

C.原癌基因表达的蛋白质功能与Cdk-Cyclin复合物的功能类似

D.可设计研发抑制CyclEE基因表达的药物来抑制癌细胞的增殖

解析：BCdk2-CyclinA复合物在S期含量达到高峰，因而可能与细胞内DNA和中心体的复制有关，A正确；G2

期细胞含Cdk1-CyclinB,Cdk2-CyclinE负责检查Gi到S期，检查通过则细胞周期继续进行，所以G?和M期细胞

融合，则可促使G2细胞进入M期，使其进入M期提前，B错误；原癌基因能维持细胞正常分裂和分化进程，其

表达的蛋白质功能与Cdk-Cyclin复合物的功能类似，使得细胞增殖，C正确；可设计药物通过抑制£基因

的表达进而抑制DNA的复制，最终来治疗癌细胞增殖，D正确。

【归纳总结】

关注常与细胞周期联系的5个“热点”

「湎晅芬亵间麻显崩,而仄混相而容易更蓟:

：内外因素的干扰而发生差错,即发生基因突变i

在细胞分联系基在细胞因子

裂的前期,因突变的作用下，

秋水仙素被抗原刺激

或低温处

联系染色联系后的B细胞

理叫抑制

免投将进入细胞

纺锤体的

形成,出周期迅速分

现多倍体联系细联系DNA裂，使细胞

细胞胞癌变、复制.周期缩短

二二二二Z.

用药物作用「•癌细DNA复制为半保留复制,若1个

胞，使DNA分子在DNA分了的两条链都被标记.

分裂间期不能反制,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

限增值中，只有2个细胞含标记

考点二细胞的有丝分裂与无丝分裂

夯基自主梳理

1.细胞有丝分裂各时期的特点（以高等植物细胞为例）

图示时期主要变化

①染色质丝螺旋缠绕，缩短变粗，成为染色体。每条染色体包括两条并列的

色单体，这两条染色单体由一个共同的着辿粒连接着；

前期

②核仁逐渐解体,核膜逐渐消失:

③从细胞的两极发出纺锤丝，形成一个梭形的的锤体

中期纺锤丝牵引着染色体运动，使每条染色体的着丝粒排列在赤道板上

一①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，染色体数目—

后期加倍；

②染色体在纺锤丝的牵引下分别移向细胞两极

①每条染色体变成杂色质丝,纺锤丝逐渐消失；

末期②核膜和核仁出现,形成两个新的细胞核；

③赤道板位置出现细胞板，逐渐扩展为新的细胞壁

【思考】赤道板和细胞板的区别是什么？

提示：赤道板是一个假想的结构，类以于地球赤道，是一个位置；而细胞板出现在植物细胞有丝分裂末期，向四

周扩展形成新的细胞壁，细胞板是真实存在的结构。

2.动植物细胞有丝分裂的主要区别

蜜

植物

（由细胞的（由中心粒

两极发出发出星射线）

纺锋丝）

3.有丝分裂的意义

将亲代细胞的染色体经过复制后,精确地平均分配到两个子细胞中，保持了细胞的亲子代之间遗传的稳

定性。

4.无丝分裂

过程核中部向一整个细胞从中部缢

无细胞核延长

内凹陷，裂为两个子细胞

丝

特点

分没有出现纺锤丝和染色体的变化

裂

实例

〉蛙的纣细胞的无丝分裂

提醒：无丝分裂也是真核细胞的分裂方式之一，也有DNA的复制。

【教材拾遗】（必修IP114思考•讨论）鉴定一个正在进行有效分裂的细胞是植物细胞还是动物细胞,最佳的方

法是看殳裂末期细题质的分裂方式j亚是现成缎胞板则为植物缎画.九乐爱组胞鹿丛缠度的史部向肉皿则加

动物缎胞。

□概念检测

1.（必修1P111正文）有丝分裂包含分裂间期和分裂期。（X）

2.（必修1PI12〜113图6・2）观察有丝分裂的各个时期，中期时细刖中染色体的形态最为清晰。（4）

3.（必修1P114正文）动物细胞分裂间期有DNA的复制和中心体的倍增。（Y）

4.（必修1P112〜113图6-2）有丝分裂后期和末期，核DNA分子数与染色体数相同。（4）

5.（必修1P115小字部分）细菌、蓝细菌的细胞分裂是无丝分裂。（X）

突破素熊提升

【探究I］动植物细胞有丝分裂的特点

1.据下面两幅不同生物细胞有丝分裂模式图回答下列问题:

（1）A图表示高等植物细胞（填“高等动物细胞”或“高等植物细胞”），判断的理由：具有细胞壁；无

中心体，两极发出纺锤丝形成纺锤体。

（2）B图表示动物（填“植物”或“动物”）细胞有丝分裂的后期,此时期细胞内发生的主要变化是一

着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，成为两条染色体，在纺锤丝牵引卜.移向细胞两极.

【探究2］细胞有丝分裂过程中相关数目的变化

2.图甲是某二倍体生物细胞分裂的模式图，图乙表示细胞周期中不同时期每条染色体上DNA含量的变化，图丙表

示有丝分裂过程中某一时期细胞中染色体（a）、染色单体（b）和核DNA（c）的数量关系：

1

2

1

t_A

细胞分裂经过的时期

H

乙

数

量

8

4kI—

2卜％

abc

丙

（1）图甲中细胞所处的时期对应图乙中的哪一段？判断的依据是什么？

提示：EF。图甲中细胞具有同源染色体，且着丝粒发生分裂，可推知其处于有丝分裂后期；图乙中DE段，每条

染色体上的DNA含量由2变为1,说明DE段发生了着丝粒分裂，那么EF段可以代表有丝分裂后期，因此图甲中

细胞所处的时期对应图乙中的EF段。

（2）图甲所示细胞有多少个核DNA分子？该生物的体细胞含有多少条染色体？判断的依据是什么？

提示：图甲中有8条染色体，每条染色体上有I个核DNA分子，因此共有8个核DNA分子；由?此时处于有丝

分裂后期，染色体数目是正常体细胞的2倍，则可推知该生物的体细胞含有4条染色体。

（3）图丙对应图乙哪一段？判断的依据是什么？

提示：CD。由题干可知，图丙中细胞处于有丝分裂某时期，染色体数为4,染色单体为8,核DNA数为8,由此

可判断其处于（G2期和）有丝分裂前期、中期；图乙中CD段每条染色体上的DNA含量为2,由此推知CD段可

代表（G2期和）有丝分裂前期、中期，因此图丙对应图乙整个CD段。

【归纳总结】

1.辨析有丝分裂细胞的细胞周期中染色体形态和行为的变化

（1）染色体形态变化

分裂间期前期后期

DNA复制《缪染色质变型着丝粒分裂，染

为染色体色单体分开成为

两条染色体

末期，染色体解螺旋，成为染邕质

（2）染色体行为的变化

特点:一螺旋一着丝粒排列-若丝粒一解螺旋

复制缠绕在赤道板上分裂

2.细胞周期中核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线分析

（I）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

核DNA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，姐妹染色单体分开，染色单体消失

3.有丝分裂中染色体数与核DNA数比值的变化曲线

每条染色体上DNA含城染色体与核DNA数目比

,ABMN

O时期

图2

图中EF（BC）段表示S期DNA的复制，染色单体形成;FG（CD）段表示含有姐妹染色单体的时期，即分裂间

期G?期、有丝分裂前期和中期；GH（DM）段表示有丝分裂后期着丝粒分裂，染色单体消失。

应用典题演练

1.某同学观察根尖有丝分裂实验后，绘制的各时期细胞图如下所示。下列叙述错误的是（）

①②③④⑤

A.有丝分裂的细胞出现的先后顺序是①⑤②③

B.图中M为细胞板、N为核仁、P为星射线

C.细胞分裂过程中，核DNA的复制与染色体复制是同步进行的

D.细胞④内有蛋白质的合成，且合成场所为一种无膜结构的细胞器

解析：B有丝分裂的过程包括①前期、⑤中期、②后期、③末期，A正确；因图示为根尖细胞的有丝分裂，所以

纺锤体是由细胞两极发出的纺锤丝形成的，图中P为纺锤丝，B错误；染色体主要由DNA和蛋白质组成，核

DNA的复制与染色体麦制同步进行，C正确；细胞④对应的时期为有丝分裂前的间期，该时期的最大特点是完成

DNA的复制以及有关蛋白质的合成，蛋白质的合成场所是核糖体，核糖体没有膜结构，D正确。

2.如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。卜列叙述不正确的是（）

物质含量

A.图中的虚线所代表的物质有两种不同的表现形式

B.图中的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：C叶肉细胞是高度分化的植物细胞，不能进行有丝分裂，C错误。

3.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，下列有关叙述错误的是（）

染色体与核DNA之比

图1

A.图1中BC段的细胞核DNA含量加倍，但染色体组数目不变

B.图2中a对应图1中的AB段，c对应图1中的EF段

C.观察染色体形态和数目的最佳时期处于图1的CD段

D.有丝分裂过程不会出现图2中d所示的情况

解析：B图1中BC段表示每条染色体上DNA含量由1个变为2人，是由于间期DNA的复制，故细胞染色体数

目不变，但核DNA含量加倍，A正确；图2中a表示有丝分裂后期，对应图1中的EF段，c表示Gi期或有丝分

裂末期，对应图1中的AB段或EF段，B错误：有丝分裂中期，染色体形态稳定、数目清晰，是观察染色体形态

和数目的最佳时期，对应图I的CD段，C正确；图2中，d表示染色体：DNA=2：1,这种情况不存在，故有丝

分裂过程不会出现图2中d所示的情况，D正确。

【归纳总结】关注有丝分裂的细胞周期中的“加倍”

鹿巫一分裂间期因“DNA复制”而加倍

四■0酶卜格期因“若丝粒分裂”而加倍

种

加

倍■［中心体］-分裂间期因“中心粒复制”而加倍

研—末期因新核膜已经形成,细胞质

型幽-尚未分裂而暂时加倍

考点三活动：观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂

夯基自主梳理

I.实验原理

谕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）易被侬染料

剖

（甲紫溶液）着色

电

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

根灭培养］——待根长约5cm时,可用于实验

剪取根尖2~3mm

质量分数为15%的盐酸+体积

药液

分数为95%的酒精(按1：1体

积比混合)

目的□］使组织中的细胞相互分离开

制

漂洗液

作清水

-目的

装②洗去药液.防止解离过度

片

染色剂叵］0.01g/mL或0.02g/mL的甲

紫溶液或醋酸洋红液一

<O>”一但染色体着色，便于观察

操作用镶子尖将根尖弄碎，盖上盖

一玻片.用拇指轻压盖玻片

困使细胞分散,有利于观察

低倍镜观察一高倍镜观察

找分生区找各分裂期细胞

成熟区

:分生区细胞特点：细胞

伸长区;呈正方形，排列紧密，有

/；很强的分裂能力

分生区

根短

突破素熊提升

【探究】观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂

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，则压片时裕胞不易分散开；解离时间过长，则细胞分离过度、过于酥软，无法取出根

尖进行染色和制片。②若染色时间太湿，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。

【归纳总结】

1.解离液中两种液体的作用

(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.实验操作的注意事项

实验类型选取分裂期占细胞周期比例相对较大的材料

材料

的选部位选取细胞分裂旺盛的部位，如根尖、茎尖等分生区细胞

择

解离太短压片时细胞不易分散

时间过长导致细胞解离过度、根尖过于酥软，影响染色

亭强泮

::适宜洗去多余的解离液，防止解离过度而影响染色

时间

染色太短染色体或染色质不能完全着色

时间过长使其他部分也被染成深色，无法分辨染色体

压片过轻细胞未分散开

力度过重将组织压烂

应用典题演练

1.（2024•里庆一中》古）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（）

根尖培养

乙丙丁观察

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,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

解析：C据图分析，甲过程表示解离，所用的解离液是用质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精等比

例配制而成的，A正确；乙过程是漂洗，主要目的是洗去解离液，防止解离过度，B正确；解离后，细胞已经被杀

死，所以不可能看到一个细胞连续分裂的过程，C错误；在低倍镜下找到分生区细胞后，可以换用高倍镜继续观

察，D正确。

2.某小组用洋葱根尖制作临时装片以观察细胞有丝分裂，光学显微镜下观察到的视野如图所示。下列实验操作错误

的是（）

A.根尖解离后用清水洗去药液以防解离过度

B.用甲紫溶液或醋酸洋红液对根尖进行染色

C.将根尖置于载玻片上弄碎，盖上盖破片后用拇指按压

D.向右下方移动装片可将分裂中期的细胞移至视野中央

解析：D解离时需严格控制解离时间，解离后用清水洗去药液以防解离时间过长，导致根尖稣软无法进行染色，

导致解离过度，A正确；染色体容易被碱性染料着色，利用甲紫溶液或醋酸洋红液对染色体进行染色，便于观察

染色体，B正确；将根尖置于载玻片上弄碎，盖上盖玻片后用拇指按压的目的是使细胞分散开，有利于观察，C正

确；分裂中期细胞染色体的着丝粒整齐排列在赤道板上，据图可知，处于分裂中期的细胞位于左侧，需要向左侧

移动装片才能将分裂中期的细胞移至视野中央，D错误。

3.某研究小组探究了不同浓度的NaCl培养液对大蒜根尖有丝分裂指数的影响，结果如下表。下列相关叙述错误的

是（）

浓度/mg-L一细胞总数/分裂期细胞

分裂指数/%

①0998717.11

②251105877.87

③501062898.38

④751152796.86

注：分裂指数即（视野中分裂期细胞教/观察到的细胞总数）XIOO%o

A.本探究需要进行预实验以确定分组浓度范围

B.解离、用镜子弄碎根尖及压片都有利于根尖组织细胞相互分散

C.观察装片时，各组应在相同放大倍数高倍镜下统计各时期细胞数量

D.表中型别③的根尖细胞分裂期时间最长

解析：C由于不知道最适浓度范围，因此本探究