第1讲细胞的增殖-2022年高考一轮生物单元复习

第1讲细胞的增殖考点一细胞周期细胞的生命历程一.细胞增殖的概念细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程，叫做细胞增殖。二.增殖方式：细胞分裂细胞分裂方式①原核细胞：二分裂②真核细胞：有丝分裂体细胞增殖生殖细胞增殖无丝分裂减数分裂(主要)知识点1：细胞增殖思考：精原细胞的增殖的方式是什么？有丝分裂三.细胞增殖的意义单细胞生物：通过细胞增殖而繁衍。多细胞生物：实现生物体生长补充衰老、凋亡的细胞多细胞生物体的生长除了依靠细胞增殖，还有什么手段？依靠细胞体积增大，即细胞生长。不同生物、不同器官的细胞大小相差不大，因此，多细胞生物体的生长主要依靠细胞分裂。知识点1：细胞增殖四.细胞不能长太大的原因1、细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大；2、细胞的核质比制约了细胞的生长。知识点1：细胞增殖细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大；细胞通过其表面与外界进行物质交换，但是细胞大小不同，不能直接比较表面积，要比较单位体积下的表面积，即相对表面积。相对表面积大，则物质交换效率高。四.细胞不能长太大的原因琼脂块边长(㎝)1

23

表面积(㎝2)体积(㎝3)表面积/体积相同时间内NaOH扩散的深度(㎝)

NaOH扩散的体积/整个琼脂块的体积

①琼脂块模拟细胞②NaOH扩散进琼脂块模拟物质进入细胞③NaOH扩散的体积/整个琼脂的体积模拟物质交换效率

6

1

6

0.5

1

24

83

7/8

0.5

54272

19/27

0.5

细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大；四.细胞不能长太大的原因结论：细胞体积越大，其相对表面积(表面积/体积)越小，因此其物质交换效率越低。细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大；四.细胞不能长太大的原因如图：在三个大小不同细胞中取相同体积(V)进行比较，R越大，S越小，其物质交换效率越低。深究原因细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大；四.细胞不能长太大的原因1.卵细胞体积大，不利于与外界进行物质交换，其体积大的意义是什么？卵细胞体积大，储存较多营养物质，为早期胚胎发育提供养料。2.既然细胞越小，细胞相对表面积就大，细胞的物质运输的效率就越高，细胞体积是不是越小越好？不是，细胞体积最小限度，是由完成细胞功能所必须的基本结构和物质所需要的空间决定的。世界上最小的细胞是支原体，直径只有0.1~0.3μm四.细胞不能长太大的原因知识点2：细胞周期一、细胞周期的概念连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，为一个细胞周期。具有细胞周期的前提：连续分裂的细胞具有细胞周期的细胞受精卵细胞、干细胞、生发层细胞、形成层细胞分生区细胞、癌细胞、骨髓瘤细胞、杂交瘤细胞精原细胞、卵原细胞、B细胞、T细胞、记忆细胞……不具细胞周期的细胞神经细胞、表皮细胞、根毛细胞、根尖伸长区细胞哺乳动物成熟红细胞、叶肉细胞、效应T细胞浆细胞、精母细胞、精细胞、卵细胞……二、组成为什么核基因在分裂期难进行蛋白质合成？分裂期呈染色体状态，DNA高度螺旋化，不易解旋。三、细胞周期的表示方法名称表示方法用字母表示扇形图

A→B→C→A为一个细胞周期直线图

a＋b或c＋d为一个细胞周期三、细胞周期的表示坐标图

a＋b＋c＋d＋e为一个细胞周期柱形图

B组细胞处于S期，C组细胞处于分裂期和G2期，A组细胞为细胞分裂结束形成的子细胞和未进行DNA复制的细胞方法便笺判断一个完整的细胞周期的方法总结1.只有连续分裂的细胞才有细胞周期，不分裂或暂不分裂的细胞无细胞周期2.细胞周期中，分裂间期所占时间长，分裂期所占时间短，因此观察细胞所处时期时，大部分都处于分裂间期。3.不同种类的细胞，其细胞周期一般不同4.细胞分裂产生的子细胞有三种去向：继续分裂、暂不分裂、不再分裂。常和细胞周期联系的“热点”知识点3：无丝分裂1、定义3、特点没有出现纺锤体和染色体的变化。处于间期的细胞核不经过任何有丝分裂时期，而分裂为大小大致相等的两部分的细胞分裂方式。因为分裂时没有纺锤丝与染色体的变化，所以叫做无丝分裂。又因为这种分裂方式是细胞核和细胞质的直接分裂，所以又叫做直接分裂。2、过程细胞核核延长→细胞核中部凹陷→缢裂为两个细胞核→细胞中部凹陷→缢裂为两个细胞。4、实例肝细胞、肾小管上皮细胞、蛙的红细胞等进行无丝分裂5、无丝分裂也进行染色体的复制，即DNA复制。[深挖教材·长句溯源]1.(必修1P112)细胞分裂间期的特点是

。2.(必修1P113)细胞分裂期蛋白质合成的很少，原因是

。3.(必修1P112知识链接)___________是一种特殊方式的有丝分裂，它与______________的形成有关。完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，为分裂期做准备；细胞有适度的生长，细胞体积增大分裂期染色体中的DNA高度螺旋化，难以解旋，无法正常转录减数分裂有性生殖细胞4.(必修1P112“知识链接”拓展)所有细胞都有细胞周期吗？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。考向围绕细胞周期，考查科学思维能力1.(2020·四川绵阳模拟)如图是关于细胞周期的示意图(G0期是具有分裂能力的细胞反复分裂数次之后处于停止分裂状态的时期、M期为分裂期、G1期主要进行RNA和有关蛋白质的合成、S期主要进行DNA的复制、G2期为有丝分裂的准备期，还有一些RNA和有关蛋白质的合成)。下列叙述错误的是(

)A.一个完整的细胞周期为G1期→S期→G2期→M期B.相同抗原再次入侵时会将处于G0期的记忆细胞激活C.S期DNA复制后染色体加倍，为M期的进行提供所需物质D.处于G1期的细胞数量远多于处于(M＋G2)期的细胞数量解析由题意可知，G0期是具有分裂能力的细胞反复分裂数次之后处于停止分裂状态的时期，因此细胞周期不包括G0期，故一个完整的细胞周期包括G1期、S期、G2期、M期，A正确；记忆细胞对抗原保持一定的记忆能力，当相同抗原再次入侵时记忆细胞会被激活，记忆细胞属于暂时停止分裂的细胞，由A项的分析可知，处于G0期的细胞有分裂能力，但处于暂时不分裂状态，因此，当相同抗原再次入侵时会将处于G0期的记忆细胞激活，B正确；S期主要进行DNA复制，为M期的进行提供所需物质，但染色体不加倍，C错误；根据图示，处于G1期的细胞数量远多于处于(M＋G2)期的细胞数量，D正确。答案C2.(2020·江西南昌模拟)下列据图描述细胞周期的相关说法，正确的是(

)A.诱导细胞的基因突变可使用物理或化学方法，作用于图甲的S期或图丙的A→B段B.一个完整的细胞周期是指图乙的a＋b段或b＋c段C.用秋水仙素可使细胞分裂停留在B→A段D.细胞中可能含有染色单体的时间段是M或b、d或A→B段解析用物理或化学方法诱导细胞的基因突变时，要作用于分裂间期的DNA复制时，即作用于甲的S期或丙B→A段，A错误；一个完整的细胞周期是指从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，即乙图中为a＋b段或c＋d段，B错误；秋水仙素能抑制纺锤体的形成，使细胞分裂停留在分裂期A→B段，C错误；图中M或b、d或A→B段均表示分裂期，其中前期和中期存在染色单体，D正确。答案D3.(2017·全国卷Ⅲ，29)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。以下是能够实现动物细胞周期同步化的三种方法。回答下列问题： (1)DNA合成阻断法：在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的DNA合成可逆抑制剂，处于________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)秋水仙素阻断法：在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的秋水仙素，秋水仙素能够抑制________，使细胞周期被阻断，即可实现细胞周期同步化。经秋水仙素处理的细胞________(填“会”或“不会”)被阻断在间期。 (3)血清饥饿法：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。分裂间期的特点是____________________________________(答出1点即可)。解析(1)DNA复制发生在细胞分裂间期；DNA合成被阻断后，分裂期不受影响，分裂间期受影响。(2)秋水仙素通过抑制纺锤体的形成来使细胞中染色体数目加倍，而纺锤体形成于有丝分裂前期，因此不会被阻断在间期。(3)分裂间期细胞的特点是DNA的复制和有关蛋白质的合成、细胞体积略有增大。答案(1)分裂间(2)纺锤体形成不会(3)完成DNA复制和有关蛋白质的合成，为分裂期准备物质，细胞有适度的生长考点二细胞的有丝分裂1.各时期的特点?2.染色体的数量和行为变化?3.动植物细胞有丝分裂过程的异同?考点二细胞的有丝分裂4.有丝分裂过程中参与的细胞结构?5.涉及的细胞器?6.意义?一各时期的特点前期：染色质→染色体、染色单体出现，核仁逐渐解体，核膜逐渐消失。纺锤体形成中期：染色体在纺锤丝的牵引下移动，每条染色体的着丝粒整齐排列在细胞中央的一个平面上(赤道板)。染色体形态和结构最清晰。后期：着丝粒分裂→姐妹染色单体分开→称为两条子染色体→在纺锤丝的牵引下分别移向两极。染色体数目加倍，形成两套形态和数目完全相同的染色体。而且每套染色体形态和数目与亲代细胞相同。末期：染色体→染色质，纺锤体逐渐消失；核膜、核仁逐渐形成，形成了两个新的细胞核间期：DNA复制和相关蛋白质合成，细胞适度生长。二.有丝分裂过程中染色体形态、行为和数目变化含两条姐妹染色单体三.动植物细胞有丝分裂的不同点。①纺锤体形成方式不同②子细胞形成方式不同，即细胞质分裂方式不同低等植物？？四.与有丝分裂有关的细胞结构细胞器参与时期作用核糖体线粒体中心体高尔基体间期整个时期前期末期合成蛋白质提供能量发出星射线形成纺锤体参与细胞板(细胞壁)的形成五.动、植物细胞有丝分裂中参与的细胞器六.有丝分裂的意义：

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。在细胞的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定。重点剖析1.有丝分裂的相关曲线(1)染色体、染色单体、核DNA的变化曲线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，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点分裂，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点分裂，姐妹染色单体分离，染色单体消失(2)染色体数与核DNA数关系曲线解读：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，即有丝分裂G2期、前期和中期，gh(DE)段表示有丝分裂后期着丝点分裂，染色单体消失。2.有丝分裂过程中的相关曲线、分裂图和柱形图的联系如图是两种二倍体生物(2n＝6)有丝分裂过程中相关图像，请分析：(1)甲图是

细胞有丝分裂前期，乙图是

细胞有丝分裂后期。热点拓展(2)甲、乙两图中的染色体数目之比为

，核DNA数目之比为

。(3)乙图中是否有同源染色体？其产生的子细胞中是否有同源染色体？提示有；有。高等植物动物1∶21∶1有丝分裂后期着丝点的分裂是不是纺锤丝牵引的结果？如何验证你的结论？提示着丝点的分裂不是纺锤丝牵引的结果。用秋水仙素处理分裂中的细胞，抑制纺锤体形成，后期染色体的着丝点照样可以分裂，从而使细胞中染色体数目加倍，这就说明着丝点分裂不是纺锤丝牵引所致。图甲表示某动物体内细胞分裂图，图乙表示每条染色体上DNA含量的变化，图丙表示不同分裂时期细胞核中染色体数目、染色单体数目与核DNA数目关系变化。下列叙述中不正确的是(多选)A.图甲所示细胞对应于图乙中的DE段、

图丙中的②B.图甲所示细胞分裂时期核糖体、中心

体代谢活跃C.图丙中与图乙中BC段对应的只有②D.图丙中引起②→③变化的原因是同源

染色体的分离√√√考向1围绕有丝分裂的过程及特点，考查分析判断能力1.(2013·海南卷，5)关于细胞有丝分裂的叙述，正确的是(

)A.赤道板是细胞有丝分裂过程中出现的一种结构B.有丝分裂间期DNA复制的过程需要解旋酶的参与C.有丝分裂中期，发生联会的同源染色体排列在赤道板上D.在细胞周期中，分裂间期的持续时间通常比分裂期的短解析有丝分裂过程中提到的赤道板只是个位置，没有真正的结构存在，A错误；细胞在有丝分裂间期进行的DNA分子复制中的解旋需要解旋酶的参与，B正确；有丝分裂过程中没有同源染色体的联会，C错误；在细胞分裂周期中间期占的比例较大，D错误。答案B2.(2020·湖北黄冈调研)下列变化会出现在洋葱根尖分生区细胞分裂过程中的是(

)A.间期，中心体进行复制和分离B.中期，可清晰地看到赤道板和染色体C.后期，在纺锤丝的牵拉下着丝点分裂D.末期，高尔基体参与细胞板的形成解析洋葱是高等植物，没有中心体，A错误；赤道板不是真实存在的结构，B错误；有丝分裂后期，着丝点的分裂与纺锤丝的牵引无关，纺锤丝只是牵引染色体均匀地向两极移动，C错误；有丝分裂末期细胞板向四周扩展形成细胞壁，高尔基体与细胞壁的形成有关，D正确。答案D关注有丝分裂过程中的“加倍”考向2有丝分裂的图像或曲线，考查科学思维能力3.(2019·河南名校第三次调研)如图所示某动物细胞的有丝分裂过程图。下列相关叙述正确的是(

)A.图中从时期1到8可表示一个完整的细胞周期B.图中时期2染色质已变成空间结构稳定的染色体C.图中时期3同源染色体两两配对并形成四分体D.图中时期6到7在赤道板的位置不会出现细胞板解析细胞周期从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，因此图中可表示一个完整的细胞周期的应该是从时期8到8，A错误；有丝分裂中期的染色体空间结构最稳定，时期2为前期，此时期染色质变化为染色体，B错误；同源染色体联会形成四分体发生于减数第一次分裂前期，有丝分裂过程中不发生联会现象，C错误；动物细胞有丝分裂过程中不出现细胞板，D正确。答案D4.(2020·豫南九校联考)如图是某动物细胞有丝分裂模式图，下列叙述错误的是(

)A.上述细胞有丝分裂的顺序是图1→图4→图2→图3B.在图2时期，细胞中的核DNA数目不变，但染色体数目加倍C.若某药物可抑制纺锤体形成，则它极可能作用于图2细胞所属时期D.开始出现染色体的时期是图4，染色体开始转变成染色质形态的时期是图3解析分析题图可知，图1细胞处于有丝分裂间期；图2细胞中着丝点分裂，应处于有丝分裂后期；图3细胞的细胞质中央向内凹陷，应处于有丝分裂末期；图4细胞中出现染色体，且染色体分布散乱，应处于有丝分裂前期。由以上分析可知，上述细胞有丝分裂的顺序是图1→图4→图2→图3，A正确；图2细胞处于有丝分裂后期，此时细胞中的核DNA数目不变，但着丝点分裂使染色体数目加倍，故B正确；纺锤体的形成发生在有丝分裂前期，即图4细胞所属时期；若某药物可抑制纺锤体的形成，则它极可能作用于图4细胞所属时期，故C错误；染色体出现于分裂前期，即图4细胞所处时期，染色体解螺旋形成染色质丝的时期是末期，即图3细胞所处时期，D正确。答案C5.(2020·湖南长郡中学联考)如图为某二倍体植物有丝分裂过程中有关数量变化情况，以下相关叙述正确的是(

)A.DE时间段染色单体数是AB时间段的两倍B.AB、BC、CD三个时间段都有水生成，并且来源完全相同C.FG段染色体数是该生物正常染色体数的两倍D.若用秋水仙素处理该植物，会抑制分裂后期着丝点的分裂解析图中AB、BC、CD分别为G1期、S期和G2期，G1期还未进行DNA复制，此时没有染色单体，A错误；G1期、S期和G2期都可进行核酸和蛋白质的合成，都有水的生成，S期中水的生成主要来自脱氧核苷酸间的脱水缩合，G1期和G2期中水的生成主要来自氨基酸间的脱水缩合和核糖核苷酸间的脱水缩合，B错误；FG段由于着丝点分裂，导致染色体数目暂时加倍，C正确；秋水仙素的作用是抑制纺锤体的出现，染色体着丝点是自主分裂的，与纺锤体无关，D错误。答案C考点三实验：观察根尖分生组织细胞的有丝分裂考点三实验：观察根尖分生组织细胞的有丝分裂1.实验原理(1)高等植物的

组织细胞有丝分裂较旺盛。(2)细胞核内的染色体(质)易被

性染料(龙胆紫溶液或醋酸洋红液)染成深色。(3)由于各个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

的存在状态，判断处于不同分裂时期的细胞。2.实验步骤分生碱染色体(1)洋葱根尖的培养：实验前3～4d，将洋葱放在瓶内装满清水的广口瓶上，底部接触到瓶内的水面，置于温暖处培养，待根长至约5cm。(2)装片的制作解离│││││↓漂洗││↓剪取根尖_________解离液：质量分数为

和体积分数为

混合液(1∶1)目的：使组织中的细胞相互分离开来时间：3～5min漂洗液：清水目的时间：约10min防止__________便于染色2～3mm15%的盐酸95%的酒精解离过度染色││

↓制片染液：质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的

溶液(或醋酸洋红液)目的：使

着色，便于观察时间：3～5min用镊子尖把根尖弄碎，盖上

，复加一片载玻片，用拇指轻压目的：使细胞分散开来，有利于观察(3)观察低倍镜观察：根据根尖特点找到

细胞：细胞呈

，排列_____↓高倍镜观察：先找

的细胞，再找

的细胞，最后

观察分裂间期的细胞(4)绘图：绘出植物细胞有丝分裂中期简图。龙胆紫染色体盖玻片分生区正方形紧密分裂中期前期、后期、末期小积累实验操作中的注意事项[深挖教材·长句溯源]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，则压片时细胞不易分散开；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若染色时间太短，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。3.在制片时两次用到载玻片，作用分别是什么？提示一次是放置根尖；另一次是在盖玻片上加一片载玻片，然后用拇指轻轻按压，目的是使细胞均匀分散，避免压碎盖玻片。细胞分裂时期与所观察细胞数目的关系及计算(1)细胞周期中不同时期持续时间长短与处于该时期的细胞数呈正相关。如图是紫色洋葱植株示意图，它可以是很多实验的材料，下列实验与图中材料标号组合恰当的是实验ABCD检测组织中还原糖①③④②绿叶中色素的提取和分离③②⑤④观察质壁分离和复原②②③①观察有丝分裂①③①⑤√解析检测组织中还原糖需要选择富含还原糖、没有颜色的材料，故应选④洋葱鳞片叶肉细胞；绿叶中色素的提取和分离要选择叶绿素含量丰富的材料，故应选⑤洋葱管状叶细胞；观察质壁分离和复原应选择成熟的植物细胞，可选③洋葱鳞片叶外表皮细胞，其有紫色大液泡，便于观察；观察有丝分裂应选用分裂旺盛的细胞，故应选①洋葱根尖分生区细胞。洋葱在生物学实验中的“一材多用”取材部位实验名称取材原因叶鳞片叶植物细胞的质壁分离和复原外表皮细胞含紫色大液泡使用高倍显微镜观察细胞的多样性细胞较大，外表皮细胞有大液泡，内表皮细胞有明显的细胞核观察DNA和RNA在细胞中的分布内表皮细胞近于无色管状叶叶绿体中色素提取和分离色素含量多根观察根尖分生组织细胞的有丝分裂材料易得，且分生区细胞分裂能力强，染色体数目少，易于观察低温诱导植物染色体数目的变化材料易得，且低温(4℃)下根尖也能分裂生长，诱导染色体变异率较高网络构建考向结合观察有丝分裂，考查科学思维能力