2024届高考 一轮复习 人教版 细胞的增殖 学案

［课标要求］

I.细胞的生长和增殖的周期性（II）2.细胞的有丝分裂（II）3.细胞的无丝

分裂（I）4.实验：（1）观察细胞的有丝分裂（2）模拟探究细胞表面积与体积的关

系

考点一细胞的生长和增殖的周期性

!_______，绍E2自主梳理A

1.细胞不能无限长大

（1）模拟探究实验

产胞模型大小不同的琼脂块

G馥模拟运输的物质Na°H

物质运输效率NaOH扩散的体枳与整个琼脂

的表示方法块的体积之比

拟

实

D在相同时间内，NaOH在每一琼脂块内扩

r散的深度基本相同

”里L说明NaOH在每一琼脂块内扩散的速率相同

有语NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比

J随着琼脂块的增大而也

说明琼脂块的体积越大，物质运输的效率越低

［提醒］该模拟探究实验应用的是类比推理的方法。

⑵细胞不能无限长大的原因

A受细胞表面积与他摄龙系的制约：细胞体积越大，

'暴］「其相对表面积越小，细胞的物质运输效率就越低

岑［受细胞核大小的制约：细胞核中的DNA是有限的，

\7其能够控制的细胞质的范围有限

2.细胞增殖的方式及意义

"亶二分裂

徐

无丝分裂

胞口核细胞

有丝分裂

增

减数分裂

凹

足生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础

3.细胞增殖的周期性

⑴模型

连续邺的细胞

一次分裂完成时

下一次分裂完成时

不同种类的细胞，细胞周期

不同，分裂间期与分裂期所

占比例也不同

［提醒］①只有连续分裂的细胞才有细胞周期，只分裂一次便不再分裂的细

胞没有细胞周期。

②进行减数分裂的细胞不具有细胞周期。

(2)细胞周期的表示方法

bed

+b或c+d为一个细胞周期

C组细胞处于G,期和分裂期

＜回E3街03............

(1)细胞体积增大，与外界物质交换效率提高。(X)

⑵只有连续分裂的细胞才有细胞周期，进行减数分裂的细胞不具有细胞周

期。(V)

(3)在细胞周期中，分裂间期持续的时间通常比分裂期持续的时间短。(X)

(4)人体所有细胞的细胞周期持续时间相同。(X)

(5)细胞越小，相对表面积也越小，这有利于•提高物质交换效率。(X)

（6）琼脂块越小，NaOH扩散到琼脂块的速度越快。（义）

（7）能分裂的细胞均有细胞周期。（X）

1.（必修1P11I批判性思维）细胞体积是不是越小越好？为什么？

提示：不是。因为遗传物质、酶和各种细胞器都需要一定的容纳空间

2.（必修1P113内文信息）细胞分裂期蛋白质的合成很少，原因是

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

3.（必修1P112表6-1）据表回答下列问题：

细胞类型分裂间期分裂期细胞周期

蚕豆根尖分生区细胞15.32.017.3

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

不同生物细胞的细胞周期持续时间（填“相同”“不同”或“不一

定相同"，下同），同种生物的不同细胞的细胞周期持续时间o

提示：不一定相同不一定相同

陶应考向突破2

突破1细胞不能无限长大的原因

核心素养科学探究

1.（2023・福延庾门期末）下列关于“细胞大小与物质运输的关系”的实验的

说法，错误的是（）

A.琼脂中的酚酥遇到NaOH呈现紫红色

B.琼脂块越小，NaOH扩散的速率就越快

C.以琼脂块的大小表示细胞大小

D.NaOH扩散体积与总体积比可表示细胞的物质运输效率

解析：选B。实验所用的琼脂块上含有酚猷，NaOH和酚酬相遇，呈紫红色,

便于观察，A正确；NaOH在不同大小的琼脂块占扩散的速率相同，B错误；该

实脸中，用琼脂块的大小表示细胞大小，C正确；NaOH扩散体积与总体积之比

可表示细胞的物质运输效率，D正确。

突破2细胞周期分析

核心素养科学思维

2.（2023•山东六校联考）右图表示细胞周期，下列叙述不正

确的是（）

A.按箭头所示方向a-a或b-b表示一个细胞周期

B.染色体的平均分配发生于a-b段

C.治疗癌症的途径之一是用药物抑制DNA的复制和有关蛋白质的合成,

从而将癌细胞的细胞周期阻断在b-a段

D.细胞中DNA含量的加倍是在bfa段，该阶段可能存在染色体变异

解析：选A。分析题图可知，按箭头所示方向b-b表示一个细胞周默，A

错误；a-*b段表示分裂期，分裂后期染色体平均分配，B正确；b-a段表示分

裂间期，该时期DNA分子完成复制，含量加倍，染色体可能发生变异，将癌细

胞的细胞周期阻断在分裂间期是治疗癌症的途径之一，C、D正确。

3.（2023•甘肃酒泉一模）细胞周期分为分裂间期（Gi期、S期、G?期）和分裂

期（M期），暂不分裂的休眠细胞处于G）期。研究发现，在细胞凋亡过程中染色

体DNA发生降解。用流式细胞仪对培养液中的某动物细胞进行检测，结果如图。

下列说法不正确的是（）

A.乙类型细胞全都处于Gi期

B.培养过程中部分细胞发生了细胞凋亡

C.丙类型细胞正在进行DNA复制

D.丙类型和丁类型细胞占比越多，说明细胞分裂越活跃

解析：选A。乙类型细胞还未进行核DNA复制，处于Gi期和Go期，A错

误；培养过程中部分细胞会发生细胞凋亡，B正确；丙类型细胞内的核DNA含

量在逐渐增加，推测正在进行DNA复制，C正确；丙类型和丁类型细胞表示DNA

在进行复制，因此丙类型和丁类型细胞占比越多，细胞分裂越活跃，D正确。

突破3细胞周期相关拓展

核心素养科学思维

4.（2022•浙江1月选考）某多细胞动物具有多种细胞周期

蛋白（cyclin）和多种细胞周期蛋白依赖性激酶（CDK）,两者可裂曲

组成多种有活性的CDK-cyclin复合体，细胞周期各阶段间Gf7

分裂问期

的转换分别受特定的CDK-cyclin复合体调控，细胞周期如

图所示，下列叙述错误的是（）

A.同一生物个体中不同类型细胞的细胞周期时间长短有差异

B.细胞周期各阶段的有序转换受不同的CDK-cyclin复合体调控

C.抑制某种CDK-cyclin复合体的活性可使细胞周期停滞在特定阶段

D.一个细胞周期中，调控不同阶段的CDK-cyclin复合体会同步发生周期

性变化

解析：选D。由于一个细胞周期中，不同阶段的变化不是同步的，故调控不

同阶段的CDK-cyclin复合体不会同步发生周期性变化，D错误。

5.（2023・河南周口模拟）利用一定方法使细胞群体处于细胞周期的同一阶段，

称为细胞周期同步化，下图是动物细胞周期同步化的方法之一，下列说法正确的

是（）

图C图d

表示细胞分布的时期a：DNA红制前期

S:DNA发制期G2:DNA复制后期

M:分裂期

A.阻断I需在培养液中添加毒性较强的DNA复制抑制剂，不可逆的抑制

DNA复制

B.解除阻断时应更换正常的新鲜培养液，培养的时间应控制在大于S即可

C.只有阻断I处理能实验细胞周期同步化

D.培养液中添加适量的秋水仙素或用缺乏营养物质的培养液培养也能够实

现动物细胞周期同步化

解析：选D。据题图分析可知，添加的DNA复制抑制剂在解除后，细胞周

期正常进行，说明是可逆的抑制DNA复制，故不能选用毒性较强的DNA复制

抑制剂，A项错误；解除阻断时，更换正常的新鲜培养液，培养的时间应控制在

大于S,小于G2+M+G1范围之间，这样大部分细胞都停留在细胞周期的Gi〜S

期，B项错误；阻断11处理与阻断I相同，经过以上处理后所有细胞都停留在细

胞周期的某一时刻，从而实现细胞周期同步化，C项错误；培养液中添加适量的

秋水仙素或用缺乏营养物质的培养液培养也能够实现动物细胞周期同步化，D项

正确。

6.（2023・陕西汉中期中）CDK1激酸是推动细胞由分裂间期（Gi、S、G2）进入

分裂期（M）的关键蛋白，由p34cde2蛋白和周期蛋白B结合而成，p34cde2蛋白含量

相对稳定，周期蛋白B含量呈周期性变化如下图.CDK1激酶可以使相关蛋白磷

酸化，从而促进染色质凝集，核膜解聚，核仁解体。在细胞周期中，蛋白激酶

A.周期蛋白B一般在Gi期的晚期开始合成，到G2期达到最大量

B.CDK1激酶的活性依赖于周期蛋白B含量的积累

C.Gi-SfG2fM可以表示一个细胞周期

D.细胞癌变后，细胞周期变短，CDKI激酶活性周期性变化消失

解析：选D。由题图可知，周期蛋白B在Gi期的晚期开始合成，到G?期达

到最大量，A正确；从图中看出，当周期蛋白B积累到一定程度时，CDK1激酶

的活性开始逐渐增加，所以CDK1激酶的活性依颇于周期蛋白B含量的积累，B

正确；Gi-S-G2fM可以表示一个细胞周期，C正确；细胞癌变后，细胞可以

无限增殖，细胞周期变短，但仍然进行有丝分裂产生子代细胞，所以CDK1激

酶活性仍然有周期性变化，D错误。

国园醴圈・值囹

常和细胞周期联系的“热点”

在分裂间期的S期，DNA复制时容易受到内外

因索的干扰而发生差错，即发生基因突变

V

在细胞因

在细胞分

子的作用

裂的前期,

下，被抗

秋水仙索

原刺激后

或低温处

、的B细胞

理可抑制［将进入细

纺锤体的

胞周期迅

形成，出

速分裂，

现多倍体

使细胞周

细胞

期缩短

用药物作用于癌细DNA复制为半保留复制，若

胞的分裂间期，使1个DNA分子的两条链都被标

DNA分子不能复制,记，则分裂一次产生的子细胞

可抑制癌细胞的无都含标记，而分裂多次产生的

限增殖细胞中，只有2个细胞含标记

考点二细胞的有丝分裂和无丝分裂

圆图自主梳理人

丁

1.有丝分裂过程(以高等植物细胞为例)［连一连1

(时期J［图像］(主要特点:

I.DNA分子复制和有关

蛋白质的合成，细胞适度

生长

n.染色体变为染色质，纺

锤体消失，核膜、核仁

重现，出现细胞板

HI.染色质变为染色体，出

现纺锤体，核仁解体、核

膜消失，且染色体散乱

排列

IV.染色体的着丝点排列

在赤道板上

v.着丝点分裂，姐妹染色

单体分开，子染色体被

拉向两极

［提醒］(1)赤道板是一种假想平面，不是细胞结构，在光学显微镜下看不到。

⑵细胞板是一种真实结构，在光学显微镜下能看到，出现在植物细胞有丝

分裂末期。

(3)有丝分裂后期类色体的着丝点一分为二，是受生物体内遗传物质控制的

一种生理活动，不是由纺锤丝牵引所致。

2.动植物细胞有丝分裂的主要区别

纺

锤

体

的

前期

形

成

植物方

式

（由细胞两极（由中心体发

发出纺锌丝）出星射

要

区

细

胞

质

分

末期

裂

方

式

植物动物

（形成细胞板）（细胞膜绪裂）

［提醒1有丝分裂过程中中心体经复制后，均等分配到两个子细胞中，而线

粒体、叶绿体等细胞器随机、不均等分配到两个子细胞中。

3.无丝分裂的过程及特点

.l核中部向内凹整个细胞从

产lw细胞核延长一陷，缢裂成为一中部的成

_______________两个细胞一两个子细胞

-蚂没行出现柒色体和纺锤丝的磁|

,幽蛙的红细胞的无丝分裂］

［提醒I无丝分裂也为真核生物体细胞的分裂方式，不同于细菌的二分裂，

不利于遗传物质的均等分配。

《园EJ附固.........

（1）细胞内染色体的存在状态可作为判断有丝分裂各时期的依据。（J）

（2）间期细胞核的主要变化是DNA的复制和有关蛋白质的合成。（X）

（3）DNA的复制和中心粒的倍增可能发生在同一时期。（J）

（4）有丝分裂后期，着丝点分裂导致DNA的数目是染色单体数目的两倍。（义）

（5）动植物细胞有丝分裂的不同体现在前期和后期。（X）

（6）着丝点分裂是纺锤丝牵拉开的。（X）

1.（必修1P113旁栏思考）纺锤丝起的作用是

提示：形成纺锤体，牵拉染色体，使染色体平均分配到两个子细胞中去

2.(必修1P114图6-7)右图所示分裂方式有DNA复制

过程吗？没有形成染色体和纺锤体的缺点可能是什么？

蛀的红细胞的无丝分裂

提示：有DNA复制过程。没有形成染色体和纺锤体的缺点是不能保证遗传

物质均分

3.(析图建模)图甲〜图丙为有丝分裂过程中的相关曲线和图像。

(1)PQ形成的原因是________,RS形成的原因是________o

(2)图乙是_______有丝分裂，性丙是二倍体有丝分裂

(3)图乙位于图甲中的段，图丙位于图甲中的段。

提示：(1)DNA的复制着丝点分裂(2)植物细胞前期动物细胞后期

(3)QRST

I重点难点副

1.有丝分裂过程中核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线分析

(1)曲线模型一

一染色体数目变化

--核DNA数目变化

染色单体数目变化

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，DNA数目末期细胞一分为二，DNA数目减

核DNA

加倍

后期着丝点分裂，染色体数目加末期细胞一分为二，染色体数目

染色体

倍减半

染色间期（S期）DNA复制，染色单体后期着丝点分裂，姐妹染色单体

单体形成分离，染色单体消失

（2）曲线，模型二

•・A

时期时期

图1图2

ab（BQ段-表示S期DNA的复制，染色单体形成

bc（CD）段表示含有姐妹染色单体的时期，即有丝分裂

G2期、前期和中期

包色幽表示有丝分裂后期着丝点分裂,染色单体消失

2.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

,f有一G2期、前期、中期（甲图）

染色单体〈

［无一后期和末期（乙图）、Gi期（丙图）

（2）根据比例关系判断各时期

（4〃：2〃：4〃fG2期、前期、中期（甲图）

核DNA:染色=14〃：4〃：0-后期、末期（乙图）

体：染色单体12〃：2n：（）-Gi期（丙图）

考向突破卜—

突破1有丝分裂各时期的特点

核心素养生命观念

1.（2023•江西赣州期中联考）右图表示真核细胞一

个细胞周期中染色体的行为变化，下列有关叙述正确的4音Y

是（）中诙旁*

A.姐妹染色单体的形成发生在c〜d时期d

B.植物细胞中，d〜e时期细胞中央将出现细胞板

C.b〜b可以表示一个完整的细胞周期

D.细胞中的DNA含量加倍是在e〜a时期，细胞中染色体数目加倍是在b〜

c时期

解析：选C。姐妹染色单体的形成发生在b〜c时期，A错误；植物细胞分

裂末期，即a〜b时期，细胞中央将出现细胞板，B错误；细胞周期是指连续分

裂的细胞从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，图中b〜b可以表

示一个完整的细胞周期，C正确；细胞中的DNA含量加倍是在b〜c时期（间期）,

细胞中染色体数目加倍是在e〜a时期（后期），D错误。

2.（2023•湖北武汉高三联考）下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：选C。根据细胞壁的有无和星射线可以判断甲细胞为动物细胞，乙细

胞为高等植物细胞。根据甲细胞中有清晰的染色体，且中心体向两极移动，发出

星射线，判断甲细胞处于分裂前期，根据乙细胞中细胞板的形成判断其处于分裂

末期，A错误；⑤聚集成为细胞板，而非赤道板，B错误；中心体的复制发生在

分裂间期，C正确：高等植物细胞的纺锌体是由细胞两极发出的纺锌丝形成的，

D错误。

国国跑园。蜀陶

“三看法”界定动物和高等植物细胞有丝分裂图像

动物细胞

高等植物细胞

“•咖什NU*细胞两极发出

前期纺锤体-----------高--等-植物细胞

二看来源—I中心粒发出

动物细胞

细胞板分割

皿细胞质」―=■植物细胞

三看分裂细胞股缢袈

动物细胞

突破2有丝分裂过程中染色体、核DNA数量的变化

核心素养科学思维

3.（2021・高考全国卷乙）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条染色体的着丝点排列在赤道板上，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：选D。在后期，着丝点分裂，姐妹染色单体分开，成为2条子染色体,

由星射线牵引着分别向细胞的两极移动，染色体数目加倍为16条，成对的同源

染色体分开发生在减教第一次分裂后期，D错误。

4.下图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（）

N出

S口染色体

Z:添

水口核DNA

V

N4/V|-i-|r

U

泽2N-|---

才

兰0abed时期

出

探图2

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对应图1中的AB段，c对应图1中的EF段

D.有丝分裂过程不会出现图2中d所示的情况

解析：选C。图2中a表示有丝分裂后期、末期，对应图1中的EF段，c

时期染色体与核DNA的数量比a时期减少一半，对应图1中的AB段，C项错

•口

沃。

嗣宿陶演。幅画

关注有丝分裂过程中的“加倍”

核DNA

间期因“DNA复制”而加倍

四染色体

种后期因“若丝点分裂”而加倍

加中心体间期因中心粒复制而加倍

倍

细胞核末期因新核膜已经形成，细胞质尚

未分裂而暂时加倍

创设情境长句特训

［事实概述类」

1.［2020.江苏，T29（2）节选］细胞有丝分裂的重要意义在于通过

保持亲子代细胞之间的遗传稳定性。

答案：染色体正确复制和平均分配

2.多数抗肿瘤药物是细胞周期特异性药物，作用于细胞分裂间期或分裂期。

长春新碱作用于分裂期，抑制癌细胞分裂，贝J长春新碱可能的作用机制：

答案：抑制纺锤体形成（抑制着丝点分裂等）

3.在光学显微镜下观察同处于分裂末期的动物肠上皮细胞与洋葱根尖细胞,

在形态上最主要的区别是______________________________________________

答案：动物肠上皮细胞膜向内凹陷，细胞缢裂；洋葱根尖细胞在细胞中央形

成细胞板

4.细胞周期中染色质和染色体周期性变化的意义是

答案：有利于复制后的染色体平均分配进入两个子细胞中

［原因分析类］

5.观察用龙胆紫溶液染色的洋葱表皮细胞，看不到染色体的原因是

答案：只有处于分裂状态的细胞（如分生组织细胞）才能看到染色体，洋葱表

皮细胞不再进行分裂

6.Gi期、S期、G2期细胞中发生的代谢反应存在差异，其根本原因是

答案：不同时期细胞中基因的表达存在差异（基因的选择性表达）

7.选择发育状况相同的青蛙的胚胎细胞，均分为甲、乙两组。甲组用含有

3H标记的尿喀呢核糖核甘酸的培养基进行培养，乙组用含有3H标记的胸腺嗑嗟

脱氧核糖核甘酸的培养基进行培养，一段时间后，带有放射性标记的细胞比例比

较大的是组，原因是___________________________________________

答案：甲活细胞都可以利用3H标记的尿喀呢核糖核甘酸进行转录，而只

有分裂的细胞才能利用3H标记的胸腺喀噬脱氧核糖核苜酸进行DNA复制

［开放思维类］

8.下图是不同浓度氯化镉（Cd。”对龙葵根尖细胞有丝分裂指数（处于分裂期

的细胞占细胞总数的百分比）的影响。

2

0

8

6

4

2

0

CdCh浓度/(nmol-L-1)

图中对照组中CdC12浓度为o对照组中有丝分裂指数只有10%左右

的原因是。由图可

以得出的实验结论是___________________________________________________

答案：0分裂期占细胞周期的时间较短，故处于分裂期的细胞数目较少

CdCb能抑制龙葵根尖细胞的有丝分裂，且随浓度升高，抑制程度增大

考点三观察根尖分生组织细胞的有丝分裂

i____4-E2自主梳理A

¥

1.实验原理

r选材一高等植物的分生组织细胞花丝分裂较旺盛

细胞核内的染色体易被磁性染料（龙胆紫溶

T染色卜

原液）染成深色

理

府前在同一分生组织中可以通过高倍镜观察细

LX瞿一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

N洋葱根尖培养卜待根K约5cm时,可用于实验

姐根尖2~3mm处

域还质量分数为15%的盐酸+体积

解离一分数为95%的酒精

旦纥使组织中的细胞相互分离开来

血消水

漂洗

工1"洗去药液，防止解离过度

染色剂_0.01g/mL或0.02g/mL的龙

^胆紫溶液

制作染色

上的一使染色体着色,便于观察

骤一1装片.

娼加盖上盖玻片，再加一片载玻片，

产匕用拇指轻压，取F上面的载玻

制片片后再观察

旦她使细胞分散开来，有利于观察

烦2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图像

爆町■绘制植物细胞有丝分裂中期简图

3.实睑关键

实验类型选取分裂期占细胞周期比例相对较大的材料

材料部位选取分裂旺盛的部位（如根尖、茎尖的分生区）

的选择时间必须在分裂旺盛的时间

解离太短细胞间质未被完全溶解，压片时细胞不易分散

时间过长细胞解离过度、根尖酥软，影响染色

漂洗

操作适宜洗去多余的盐酸，防止解离过度而影响染色

时间

注意

染色太短染色体或染色质不能完全着色

事项

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

«箭阚考向突破‘------