高考生物一轮复习第四单元细胞的生命历程第1讲细胞的增殖课件

第1讲细胞的增殖课标考情——知考向核心素养——提考能课标要求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生命观念理解细胞周期概念和有丝分裂过程，形成结构与功能相适应的观念科学思维比较归纳有丝分裂过程中物质或结构的变化规律，培养逻辑思维能力科学探究观察根尖细胞的有丝分裂，掌握实验操作技能目录1自主学习·巩固基础2重难探究·素养达标3实验平台·专讲专练4典题演练·破解高考知识点一细胞生长与细胞周期［自主学习］1.细胞不能无限长大的原因(1)

的关系限制了细胞的长大。

(2)

的控制范围有限。细胞表面积与体积

细胞核2.细胞周期

连续分裂下次分裂完成时分裂间期分裂期［自主检测］1.思考判断(1)细胞越小，相对表面积也越小，这有利于提高物质交换效率。(

)(2)同一生物的不同组织细胞都具有细胞周期。(

)(3)任何具有分裂能力的细胞都具有细胞周期。(

)(4)多细胞生物体的生长依赖于细胞的生长和细胞的增殖。(

)×××√2.深挖教材(1)细胞分裂期蛋白质合成的很少，原因是_________________________________________________________________________。(2)所有细胞都有细胞周期吗？_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

提示：分裂期染色体中的DNA高度螺旋化，难以解旋，无法正常转录

提示：①只有连续分裂的细胞才有细胞周期，如植物形成层细胞、根尖分生区细胞、动物皮肤生发层细胞；②高度分化的细胞，如神经细胞、表皮细胞等没有细胞周期；③发生减数分裂的细胞无细胞周期知识点二细胞的有丝分裂与无丝分裂［自主学习］1.有丝分裂过程——以高等植物细胞为例蛋白质染色体核膜纺锤丝着丝粒赤道板着丝粒染色质核膜和核仁2.动物细胞与高等植物细胞有丝分裂的主要区别纺锤丝中心体细胞壁缢裂

3.意义将亲代细胞的染色体经过

后精确地

分配到两个子细胞中，在细胞的亲子代间保持了

的稳定性。

复制平均遗传4.无丝分裂

细胞核缢裂纺锤丝染色体蛙的红细胞

［自主检测］1.思考判断(1)有丝分裂前期随着染色质逐渐螺旋化形成了染色单体。(

)(2)有丝分裂后期，着丝粒分裂导致DNA的数目是染色单体数目的两倍。(

)(3)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。(

)(4)有丝分裂后期和末期，核DNA分子数与染色体数相同。(

)××√√2.热图导析：有丝分裂过程中相关曲线和图像

(1)PQ形成的原因是

，RS形成的原因是

。(2)乙图是

细胞

前期，丙图是

细胞

后期。(3)乙图位于甲图中的

段，丙图位于甲图中的

段。

提示：DNA的复制着丝粒分裂提示：植物有丝分裂动物有丝分裂提示：QRST细胞周期及相关结构和物质变化

［深度解读］1.细胞周期的不同表示方法表示方法图示说明扇形图

A→B→C→A为一个细胞周期直线图

a+b或c+d为一个细胞周期坐标图

a+b+c+d+e为一个细胞周期表示方法图示说明柱状图

A组细胞数目最多，处于分裂间期的DNA合成前期(G1期)；B组细胞处于DNA合成期(S期)；C组细胞复制结束，处于DNA合成后期(G2期)和分裂期有关细胞周期的三个知识点(1)只有连续分裂的细胞才有细胞周期，有些细胞分裂结束后不再进行分裂，它们就没有周期性。(2)生物体中有细胞周期的细胞：受精卵、干细胞、分生区细胞、形成层细胞、生发层细胞、癌细胞(不正常分裂)。(3)分裂后产生的子细胞有三种去路：①持续分裂：始终处于细胞周期中。如部分造血干细胞、卵裂期细胞、癌细胞、根尖分生区细胞、茎形成层细胞、芽生长点细胞。②暂不分裂：暂时脱离细胞周期，但仍具有分裂能力，在一定条件下可回到细胞周期中。如肝脏细胞、T细胞、B细胞、记忆细胞。③永不分裂：永远脱离细胞周期，处于分化状态直到死亡。如肌纤维细胞、神经细胞、浆细胞、叶肉细胞、洋葱鳞片叶表皮细胞、根尖成熟区细胞。2.分裂间期的物质变化根据物质合成的特点，可将分裂间期划分为G1期(DNA合成前期)、S期(DNA合成期)和G2期(DNA合成后期)三个时期。分裂期也称为M期。(1)G1期：DNA复制所需蛋白质的合成。(2)S期：完成DNA复制——每条染色体上1个DNA复制为2个DNA，且两个DNA位于2条染色单体上，2条染色单体由1个着丝粒连在一起，即：(3)G2期：合成有丝分裂所必需的一些蛋白质。

［考向预测］(一)细胞周期的判断及表示方法(素养目标：生命观念)1.如图为动物细胞的细胞周期模式图，下列相关描述正确的是(

)A.细胞②→细胞⑥经历了一个细胞周期B.显微镜观察时视野中细胞③数量最多C.细胞②染色体的形成有利于后续遗传物质的均分D.细胞④→细胞⑤细胞染色体数加倍C

【解析】细胞⑥→细胞⑥经历了一个细胞周期；间期占了细胞周期的90%~95%，细胞①处于间期，故显微镜观察时视野中细胞①数量最多；细胞②处于分裂前期，前期染色质缩短变粗成为染色体，染色体的形成有利于后续遗传物质的均分；细胞③(处于中期)→细胞④(处于后期)着丝粒分裂，细胞染色体数加倍。2.下列有关细胞周期的四个示意图的分析中，说法不正确的是(

)选项生理过程甲乙丙丁ADNA复制发生在a、cB→A②SB着丝粒分裂发生在b、dA→B③MC有丝分裂中期包含b、dA→B①MD核膜重现发生在b、dA→B③MC

【解析】DNA复制发生在细胞分裂间期，从时间长短上看，间期所占时间较长，对应甲、乙两图中“线长”的那段(甲图的a、c段，乙图的B→A段)；从含量变化上看，逐渐加倍的情况是DNA复制的情况，对应丙图的②和丁图的S期，A正确。着丝粒分裂发生在有丝分裂后期，核膜重现发生在末期，它们与有丝分裂中期均发生在分裂期，均对应甲图的b、d段，乙图的A→B段；从含量上看，有丝分裂后期细胞中核DNA相对含量为体细胞中的2倍，故均对应丙图中的③和丁图中的M，故B、D正确，C错误。与细胞周期相联系的知识(1)基因突变：在细胞分裂间期，DNA复制时易受到内外因素的干扰而发生差错，即发生基因突变。(2)染色体变异：在细胞分裂前期，秋水仙素或低温都可抑制纺锤体的形成，出现多倍体细胞。(3)细胞癌变：用药物作用于癌细胞，在分裂间期，DNA分子不能复制，可抑制癌细胞的无限增殖。(4)DNA复制与细胞分裂：DNA复制为半保留复制，若1个DNA分子的两条链都被标记，则分裂1次产生的2个子细胞都含标记，若多次分裂产生的细胞中，只有2个细胞含标记。有丝分裂中相关结构或物质变化的分析［深度讲解］1.形态、行为变化项目变化规律染色体形态

行为

纺锤丝形成(前期)→消失(末期)核仁、核膜消失(前期)→重建(末期)中心体行为复制加倍(间期)→移向两极(前期)→平均分配(末期)2.有丝分裂过程中核DNA、染色体、染色单体数目的变化规律(以二倍体生物为例)

项目分裂间期分裂期前期中期后期末期着丝粒2n2n2n4n2n染色体2n2n2n4n2n染色单体0→4n4n4n00核DNA分子2n→4n4n4n4n2n3.有丝分裂过程中的“加倍”

成分或结构时期原因DNA间期DNA复制染色体后期着丝粒分裂中心体间期中心体复制细胞核末期新核膜已经形成，细胞质尚未分裂4.细胞核DNA、染色体、染色单体、每条染色体上DNA含量变化曲线(1)a→b、l→m、p→q变化原因都是DNA分子复制。(2)g→h、n→o、r→s变化原因都是着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，形成子染色体。(3)c→d、r→s的变化很相似，但时期不同。(4)染色单体数在细胞周期中的起点为0，终点也为0。有关有丝分裂过程的易错点(1)DNA分子数目的加倍在间期；染色体数目的加倍在后期；染色单体产生于间期，出现于前期，消失于后期。(2)细胞分裂过程中，与细胞核内染色体的“复制和均分”不同，细胞质内细胞器在子细胞中的分配不是平均的。各种细胞器的增生，都是在间期完成的。［考向预测］(一)有丝分裂各时期特点及细胞分裂图(素养目标：生命观念)1.下图为动物和植物细胞的有丝分裂图，据图分析，正确的是(

)A.甲为分裂间期、乙为分裂末期，⑤聚集成为赤道板B.①由微管组成，在前期较晚时形成纺锤体作用于②C.甲细胞中无同源染色体，甲产生的子细胞为生殖细胞D.③④均为细胞膜，两种细胞的胞质分裂方式相同B

【解析】甲为分裂前期，乙为分裂末期，⑤聚集成为细胞板；①为中心体，是由微管组成的，在前期较晚时形成纺锤体作用于②着丝粒；甲细胞中无同源染色体，但其产生的子细胞不一定为生殖细胞，甲也可能是雄蜂体细胞的有丝分裂；③为细胞膜，④为细胞壁，两种细胞的胞质分裂方式不同。动植物细胞的识别技巧图像画成方形或图像中有细胞板结构，无中心粒结构，一般可判断为高等植物细胞；图像画成圆形或有中心粒结构，无细胞板结构，通过缢裂方式平分细胞，一般可判断为动物细胞。(二)有丝分裂过程中染色体、核DNA分子的数量变化(素养目标：科学思维)2.(2023年云南曲靖一中校考期末)图1表示细胞有丝分裂过程中每条染色体上的DNA含量变化曲线(部分)。图2表示细胞分裂过程中染色体的系列变化过程(黏连蛋白与细胞中染色体的正确排列、分离有关，分裂中期开始在水解酶的作用下水解；SGO蛋白可以保护黏连蛋白不被水解)。下列分析不合理的是(

)C

A.着丝粒分裂前SGO蛋白逐渐失去对黏连蛋白的保护作用B.抑制SGO蛋白的合成，可能导致细胞中染色体数量异常C.图1中，BC段的发生导致细胞中核DNA含量减半D.图1中，观察染色体形态和数目的最佳时期处于AB段【解析】SGO蛋白可以保护黏连蛋白不被水解，阻止着丝粒分裂，据此推测着丝粒分裂前SGO蛋白逐渐失去对黏连蛋白的保护作用，A正确；SGO蛋白在细胞分裂中的作用主要是保护黏连蛋白不被水解酶破坏，如果阻断正在分裂的动物体细胞内SGO蛋白的合成，有可能导致染色体数目发生改变，B正确；图1中，BC段的发生导致每条染色体上的DNA含量减半，但细胞中核DNA含量不变，C错误；图1中，AB段可表示有丝分裂的前期、中期，观察染色体形态和数目的最佳时期是中期，D正确。制作和观察根尖细胞有丝分裂简易装片

［实验理论］1.实验原理(1)高等植物分生组织细胞有丝分裂较旺盛。(2)细胞核内的染色体(质)易被碱性染料(如甲紫溶液)染成深色。(3)细胞的分裂是独立进行的，在同一分生组织中可以通过高倍显微镜观察细胞内染色体的存在状态，判断处于不同分裂时期的细胞。2.实验步骤实验操作步骤及分析。过程操作步骤说明根尖培养

实验前3~4d，将洋葱放在装满清水的广口瓶上，底部接触清水，置于温暖处，常换水，待根长约5cm时取用过程操作步骤说明装片制作取材剪取根尖2~3mm(注意取材时间)解离

①解离液：质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精按1∶1体积比混合；②时间：3~5min；③目的：使组织中的细胞相互分离开来漂洗

①漂洗液：清水；②时间：约10min；③目的：洗去解离液，防止解离过度过程操作步骤说明装片制作染色

①染色液：0.01g/mL或0.02g/mL的甲紫溶液(或醋酸洋红液)；②时间：3~5min；③目的：使染色体(或染色质)着色制片

用镊子将处理过的根尖放在载玻片上，加一滴清水，并用镊子尖把根尖弄碎，盖上盖玻片，然后用拇指轻轻地按压盖玻片过程操作步骤说明观察

先低倍镜观察：找到分生区细胞(正方形、排列紧密)；后高倍镜观察：找出各时期细胞，观察特点并记录各时期的细胞数目绘图

中期细胞绘图要点：植物细胞形态近正方形，着丝粒排列在赤道板上；有染色单体、纺锤体；无核膜、核仁和中心体［方法透析］1.实验成功的关键及注意事项实验材料的选择类型选取分裂期占细胞周期比例相对较大的材料部位选取分裂旺盛的部位(如茎尖、根尖的分生区)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，压片时细胞不易分散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盐酸，防止解离过度而影响染色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过轻细胞未分散开过重将组织压烂显微镜观察细胞状态显微镜观察的都是死细胞，不能看到染色体的动态变化细胞数目间期的细胞数目最多，原因是间期历时最长2.高中生物实验中洋葱的“一材多用”(1)叶片——叶绿体中色素的提取和分离实验。(2)鳞片叶外表皮——观察植物细胞的质壁分离和复原实验。(3)根尖——观察根尖分生组织细胞的有丝分裂和低温诱导植物染色体数目的变化实验。［诊断小练］(一)实验原理和操作步骤1.下列是关于观察洋葱根尖细胞有丝分裂实验的部分操作示意图，有关评价合理的是(

)C

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.该实验步骤中唯一错误的是在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区域属于分生区的细胞，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】洋葱根尖2~3

mm的区域属于分生区。实验过程中在②和③之间应增加清水漂洗这一环节，而③和⑤之间的④清水漂洗环节应删除。分生区的细胞呈正方形，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，用来观察质壁分离和复原时，实验现象不明显。(二)实验结果分析2.在“观察植物细胞有丝分裂”实验中，三位实验人员制作洋葱根尖装片的操作步骤(“+”表示操作，“-”表示未操作)如下表所示：实验人员操作取材解离漂洗染色制片甲根尖2~3mm处-+++乙根尖2~3mm处+-++丙根尖5~7mm处++++则甲、乙、丙观察到的实验现象分别是(

)A.细胞重叠、染色体着色很浅不清楚、细胞分散染色体清楚B.细胞分散但看不到染色体、染色体着色清楚、细胞分散染色体清楚C.细胞重叠、染色体着色很浅不清楚、细胞着色清楚但看不到染色体D.染色体着色很浅不清楚、细胞分散染色体清楚、细胞分散染色体清楚【解析】解离的目的是使细胞分散开，甲未解离，细胞相互重叠；漂洗的目的是洗去解离液，便于染色，乙未漂洗，影响染色效果，染色体着色很浅不清楚；根尖5~7

mm处为伸长区，伸长区细胞已失去分裂能力，染色体呈染色质状态，观察不到染色体。C

1.(2023年湖北卷)在观察洋葱根尖细胞有丝分裂的实验中，某同学制作的装片效果非常好，他将其中的某个视野放大拍照，发给5位同学观察细胞并计数，结果如下表(单位：个)。关于表中记录结果的分析，下列叙述错误的是(

)学生分裂间期分裂期总计前期中期后期末期甲5632622乙5633522丙5632622丁7632523戊7732625C

A.丙、丁计数的差异是由于有丝分裂是一个连续过程，某些细胞所处时期易混淆B.五位同学记录的中期细胞数一致，原因是中期染色体排列在细胞中央，易区分C.五位同学记录的间期细胞数不多，原因是取用的材料处于旺盛的分裂阶段D.戊统计的细胞数量较多，可能是该同学的细胞计数规则与其他同学不同【解析】丙和丁差别在于分裂间期和末期的数量不同，在区分两个时期时丙和丁同学判断结果不同，分裂时期发生混淆，A正确；有丝分裂中期，染色体整齐排列在细胞中央，易区分，故五位同学记录的中期细胞数一致，B正确；取用的材料处于旺盛的分裂阶段时，观察结果仍应是绝大多数细胞处于分裂间期，只有少数细胞处于分裂期，五位同学记录的间期细胞数不多，可能原因是该同学将其中的某个视野放大拍照进行记录，在该区域处于分裂间期的细胞比例相对较低，故五位同学记录的间期细胞数不多，C错误；戊统计的细胞数量较多，可能与该同学的细胞计数规则有关，戊的细胞计数规则可能与其他同学不同，D正确。2.(2022年湖南卷)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B

【解析】图示细胞为洋葱根尖细胞的分裂图，有丝分裂过程中无同源染色体的分离现象，A错误；b细胞着丝粒整齐排列在赤道板上，细胞处于有丝分裂中期，且洋葱根尖细胞染色体数为8对(16条)，有丝分裂中期染色体数目与体细胞相同，但核DNA分子数加倍，故b细胞含染色体16条，核DNA分子32个，B正确；各期细胞数目所占比例与其分裂周期所占时间呈正相关，故已知细胞周期时间，根据各时期细胞数目所占比例可计算各时期的时间，但应统计多个视野中的比例，图中只有一个视野，无法准确推算，C错误；间期时的S期进行DNA分子复制，若根尖培养过程中用DNA合成抑制剂处理，细胞停滞在间期，故分裂间期细胞所占比例升高，D错误。3.(2022年广东卷)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