第12讲 细胞的增殖（知识清单）（全国通.用）（原卷版）-2026年高考生物一轮复习知识清单

第页第12讲细胞的增殖（知识清单）学习导航站知识主脉络：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细胞增殖★★★☆☆考点2细胞周期★★★☆☆考点3有丝分裂★★★☆☆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裂★★★☆☆陷阱预警台：识别高频错误，提供防错策略（1大陷阱规避）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

考点1细胞增殖★★★☆☆1.生物体的生长，既靠增大细胞的体积，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：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：包括和两个相连续的过程。（4）方式：①原核细胞：二分裂。②真核细胞：1）→产生体细胞。2）有丝分裂→产生体细胞。3）→产生生殖细胞。考点2细胞周期★★★☆☆1.模型（1）条件：的细胞。（2）起点：一次分裂时。（3）终点：下一次分裂时。（4）特点：不同种类的细胞细胞周期，分裂间期与分裂期所占比例也。（5）分裂间期的物质变化：①G1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的合成。特别提醒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，如结缔组织中的成纤维细胞。有一些细胞会持续分裂，如造血干细胞。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扇形图为一个细胞周期，其中A→E为分裂间期，M期为分裂期直线图（a＋b）或（c＋d）为一个细胞周期坐标图（）为一个细胞周期直方图A组细胞处于DNA复制前期；B组细胞处于DNA复制期；C组细胞处于DNA复制后的间期和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相同，分裂间期和所占的比例也。（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。【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。（2）从物质运输的效率看，细胞不能太大的原因是，，。（3）细胞体积并越小越好，，。考点3有丝分裂★★★☆☆1.有丝分裂前的间期分裂图像特点植物细胞动物细胞完成和，同时细胞有适度的生长2.有丝分裂过程时期分裂图像特点植物细胞动物细胞前期①消失②染色质→③纺锤体形成eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(植物：从细胞中的\x()两极发出纺锤丝,\a\vs4\al(动物：\x()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后期①分裂，分开②子染色体，每一极各有一套染色体末期①出现，形成两个细胞核②染色体→③消失④细胞质分裂eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(植物：\x()细胞板→细胞壁,动物：\x()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项目前期末期形成的方式不同细胞质分裂方式不同植物细胞细胞发出形成纺锤体细胞中央出现，向四周扩展形成细胞壁，一个细胞形成两个子细胞动物细胞两组中心粒分别移向细胞两极，其周围发出形成纺锤体细胞膜从细胞的部向内，一个细胞缢裂成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）将亲代细胞的经过复制（关键是的复制）之后，精确地平均分配到中。（2）由于染色体上有，因而在细胞的亲代和子代之间保持了。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数量变化规律时期项目间期前期中期后期末期染色体2n2n2n2n→4n4n→2nDNA2n→4n4n4n4n4n→2n染色单体0→4n4n4n4n→00①DNA数量加倍的时期是，其原因是。②染色体数量加倍的时期是，其原因是。（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②曲线解读项目上升段的变化原因下降段的变化原因DNA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，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期DNA复制，染色单体形成后期（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DNA。6.无丝分裂（1）过程：一般是先延长，核的中部向内凹陷，缢裂成为两个细胞核；接着，整个细胞从中部成两部分，形成两个子细胞。（2）特点：没有出现的变化。（3）实例：的无丝分裂。【教材拾遗】（必修1P114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向内凹陷，则为动物细胞。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。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（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。（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。4.结论限制了细胞的长大：细胞体积越大，其相对表面积越，细胞的物质运输效率就越。考点5实验：观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂★★★☆☆1.实验原理（1）高等植物根尖、芽尖等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（如甲紫溶液）着色。（4）盐酸和酒精混合液能使组织中的细胞。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）装片的制作解离eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(取材：取根尖\x()2～3mm,解离液：质量分数为\x()15%的盐酸和体积分数为\x()95%的酒精混合液（1∶1）,目的：\x()使组织中的细胞相互分离开来,时间：3～5min))漂洗eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(漂洗液：清水,目的\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(防止\x()解离过度,洗去解离液，便于染色)),时间：约10min))染色eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(染液：质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的\x()甲紫溶液（或醋酸洋红液）,目的：\x()使染色体着色,时间：3～5min))制片：用镊子取出根尖放在载玻片上，加一滴清水，并用镊子尖将根尖弄碎，盖上，用拇指轻压（3）观察①低倍镜观察：根据根尖细胞特点找到细胞。②高倍镜观察：先找细胞，再找细胞，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。特别提醒1.每一时期的时间＝细胞周期×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→漂洗→染色→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，中心体的复制和染色体组数的加倍发生在同一时期中心体复制发生在分裂间期，染色体组数加倍发生在有丝分裂后期认为植物细胞有丝分裂前期，核DNA已完成复制且染色体数目加倍植物细胞有丝分裂前期，核DNA复制，但染色体数目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、数目变化不同动植物细胞有丝分裂过程中染色体形态、数目变化相同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G1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。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G2、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：1)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Chk1/Chk2，磷酸化Cdc25使其失活，抑制CDK1/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Bub1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/诺考达唑：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（1）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。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．