第10讲细胞的增殖-2023年高考生物一轮复习课件

第10讲细胞的增殖第四单元细胞的生命历程必修一细胞增殖和细胞周期1有丝分裂2实验：观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂3考点细胞增殖和细胞周期1细胞增殖和细胞周期1一、细胞增殖1.生物体的生长（1）单细胞生物的生长（2）多细胞生物的生长——细胞体积增大细胞体积增大细胞数目增多细胞是否可以无限长大呢？思维训练P115——探究细胞不能无限长大的原因思维训练P115——探究细胞不能无限长大的原因目的：通过探究细胞

与

之比（即

）与物质运输效率之间的关系，探讨细胞不能无限长大的原因。表面积体积相对表面积原理：①琼脂块的大小模拟细胞大小，

NaOH溶液模拟被细胞吸收的物质。3cm2cm1cm思维训练P115——探究细胞不能无限长大的原因②酚酞遇NaOH呈现______色。紫红原理：（可以显示NaOH在琼脂块中的扩散速度）含酚酞的琼脂块NaOH思维训练P115——探究细胞不能无限长大的原因原理：③用NaOH的扩散效率反映细胞的物质运输效率。NaOH在琼脂块中扩散的体积琼脂块总体积含酚酞的琼脂块NaOH思维训练P115——探究细胞不能无限长大的原因放入盛有NaOH溶液中浸泡测量NaOH的扩散深度

由于琼脂快的密度相同，所以，在相同时间内，NaOH在每一琼脂块内扩散的深度基本相同。NaOH在每一琼脂块内扩散的速率是相同的思维训练P115——探究细胞不能无限长大的原因琼脂块的边长/cm表面积/cm2体积/cm3比值（表面积/体积）NaOH扩散的深度/cm

NaOH扩散的体积/整个琼脂块的体积32154272:12483:1616:10.50.50.519:277:81:1结论：相对表面积速率效率≠琼脂块的表面积与体积之比随着琼脂块的增大而_______；NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随着琼脂块的增大而__________。减小减小思维训练P115——探究细胞不能无限长大的原因细胞是否可以无限长大呢？

细胞体积越大，细胞的表面积与体积的比值越小，物质运输的效率越低，不利于细胞与外界进行物质交换。①细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大。②细胞的核质比例限制了细胞的长大。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？

细胞体积最小限度是由完成细胞功能所必须的基本结构（如核糖体、线粒体等）和物质（如酶）所需要的空间决定的。②双小核草履虫由较大细胞构成，具有两个细胞核的目的是保证正常的核质比。①原生动物有伸缩泡，增大细胞相对表面积，使物质运输的速率加快，保证细胞正常生命活动的需要。③卵细胞含有许多供胚胎发育的营养物质卵黄，而使体积增大了许多倍，但卵细胞一般与外界物质交换少，因此卵细胞的细胞膜表面积与体积的比值比较大。一、细胞增殖2.细胞增殖的意义

细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。3.细胞增殖的过程细胞增殖包括

和

整个连续的过程。物质准备细胞分裂4.细胞增殖的方式（1）真核细胞分裂的方式有：

、

、

。（2）原核细胞分裂的方式

。二分裂有丝分裂无丝分裂减数分裂细胞增殖和细胞周期1二、细胞周期1.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。2.一个细胞周期包括两个阶段：分裂间期和分裂期。分裂间期分裂期分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备，完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度的生长。分裂期完成细胞的分裂。

二、细胞周期3.分裂间期的物质变化G1

(Gap1)主要进行RNA、相关蛋白质（如DNA聚合酶）的合成S(Synthesis)主要进行DNA的复制G2

(Gap2)主要进行相关蛋白质合成DNA合成前期DNA合成期DNA合成后期在细胞处于旺盛分裂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。分裂间(S)二、细胞周期4.不同细胞的细胞周期持续时间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20.51.522①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，是因为：

细胞周期中，分裂间期所占的时间长，因此观察细胞所处时期时，大部分细胞都处于分裂间期。经计算：分裂间期大约占细胞周期的90%~95%二、细胞周期4.不同细胞的细胞周期持续时间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20.51.522②不同生物或同一生物不同种类的细胞，细胞周期长短不一。③若要观察细胞的有丝分裂，应选择

细胞，

理由是：小鼠十二指肠上皮细胞周期中分裂期所占时间相对较长，容易观察到处于分裂期的细胞。习题巩固1.下列具有细胞周期的是（在括号中填√或×）

肌/叶肉细胞（）分生区（生长点）细胞（）

精子（）植物形成层细胞（）

皮肤生发层细胞（）哺乳动物成熟红细胞（）

胚胎细胞（）初级精母或卵母细胞（）

导/筛管（）造血干细胞（）神经细胞（）√√√√√××××××只有连续分裂的细胞才有细胞周期，高度分化的细胞、进行减数分裂的细胞无细胞周期暂不分裂：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、B细胞、记忆细胞等。二、细胞周期5.细胞周期的表示方法方法一：扇形图A→B→A(顺时针)细胞周期：分裂间期：分裂期：A→B(顺时针)B→A(顺时针)方法二：直线图ABCDEFG细胞周期：分裂间期：分裂期：ACABBCCEEGCDEFDEFG先长后短二、细胞周期5.细胞周期的表示方法方法三：坐标图A→G为一个完整的细胞周期A组细胞处于分G1期，B组细胞处于S期，C组细胞处于G2期和分裂期方法四：柱状图习题巩固2.(2022·山东青岛一模)细胞周期检验点是细胞周期调控的一种机制，当细胞周期中某一节点出现“异常事件”，调节机制就被激活，排除“故障”或使细胞周期中断。如G2期末检验点主要检测复制后的DNA是否损伤，细胞中合成的物质是否够多，细胞的体积是否足够大；纺锤体组装检验点(SAC)能够检查纺锤体是否正确组装，纺锤丝是否正确连接在染色体的着丝粒上。下列相关叙述不正确的是(

)A.G2期末检验通过后，说明具备分裂条件，细胞将进入分裂期B.SAC检验未通过，细胞将停留在染色体数目暂时加倍的状态C.细胞周期检验点往往与相应的分子修复机制共同作用D.有的细胞可能因某些原因暂时脱离细胞周期，不进行增殖B拓展-细胞周期的考察热点1.细胞周期检验点③G2期末检验点：检验DNA是否正确复制，细胞中合成的物质是否足够多。使细胞由充足的时间对损伤的DNA得以修复①G1期末检验点：主要检验分裂后细胞是否足够大，DNA是否损伤；生长因子是否具备；营养物质是否充足。②S期内检验点：检验DNA在S期复制过程中是否损伤。⑤中-后期检验点：纺锤体组装检验点，染色体是否正确排列。④DNA复制检验点（S/M期检验点）：通过调整复制叉移动的速度，调控DNA复制的速度，和S期内检验点一致。拓展-细胞周期的考察热点2.细胞周期同步化A.处于对数生长期的细胞。B.第一次加入TdR，所有处于S期的细胞立即被抑制，其他细胞运行到G1/S期交界处被抑制。C.将TdR洗脱，解除抑制，被抑制的细胞沿细胞周期运行。D.在解除抑制的细胞到达G1期终点前，第二次加入TdR并继续培养，所有的细胞被抑制在G1/S期交界处应用过量的TdR阻断法进行细胞周期同步化拓展-细胞周期的考察热点例.细胞增殖是细胞重要的生命活动，具有周期性。细胞周期包含四个阶段：G1期(DNA复制前期)、S期(DNA复制期)、G2期(DNA复制后期)和M期(分裂期)。细胞周期同步化是指借助特定方法使分裂细胞都停留在细胞周期的同一阶段的现象。高浓度的胸腺嘧啶核苷(TdR)双阻断法是常用的同步方法。TdR能可逆地抑制S期DNA合成，而不作用于其他细胞阶段的运转，最终导致细胞群被同步化。

下图为研究人员利用TdR双阻断法使人宫颈癌细胞群同步化的过程示意图。回答下列问题：拓展-细胞周期的考察热点据图推测，TdR双阻断法先后两次使用高浓度TdR处理，这两次处理的时间均应控制在

范围内；正常处理的时间应控制在

范围内，该次处理的目的是

；经过上述三次处理后，所有细胞都应停滞在细胞周期的_____________(填位置),从而实现细胞周期同步化。大于或等于(G2＋M＋G1)大于S，小于(G2＋M＋G1)保证被TdR阻断在S期的细胞完全越过S期G1/S期交界处二、细胞周期6.与细胞周期相联系的知识有丝分裂2有丝分裂2一、染色质与染色体DNA蛋白质染色质

染色体同样的物质在不同时期的两种存在状态。一、染色质与染色体染色体的臂一条染色体染色体复制着丝粒两条姐妹染色单体一条染色体染色体数以着丝粒数为标准染色体数染色单体数DNA数101122202着丝粒分裂有丝分裂2二、分裂间期——以高等植物细胞为例

有丝分裂不包括分裂间期核膜核仁染色质完成DNA分子的复制（染色质复制）和有关蛋白质的合成。染色体数：4DNA数:4—8染色单体数:0—8细胞适度生长产生染色单体，DNA数加倍，染色体数不变。有丝分裂2三、有丝分裂的过程——以高等植物细胞为例1.前期纺锤丝着丝粒染色体②出现染色体、纺锤体膜仁消失现两体(两消两现）染色体数：4DNA数:8染色单体数:8由细胞两极发出纺锤丝染色质丝螺旋缠绕，缩短变粗，成为染色体。①核膜核仁消失③染色体散乱排列三、有丝分裂的过程——以高等植物细胞为例2.中期染色体①所有染色体的着丝粒排列在赤道板上染色体数：4DNA数:8染色单体数:8形定数晰赤道齐（一板两清）②染色体形态固定，数目清晰，纺锤体清晰（是染色体观察及计数的最佳时机）赤道板是假想的平面，实际上不存在。三、有丝分裂的过程——以高等植物细胞为例3.后期染色体数：4-8DNA数:8染色单体数:8-0粒裂数增均两极①着丝粒一分为二，姐妹染色单体分离，染色体数目加倍。②形成两套相同的染色体，分别往两极移动。着丝粒是自己断裂的，跟纺锤丝牵引无关。三、有丝分裂的过程——以高等植物细胞为例4.末期细胞板核膜染色体数：8-4DNA数:8-4染色单体数:0两消两现新壁建①染色体、纺锤体消失，核膜、核仁出现。②赤道板的位置出现细胞板，逐渐形成细胞壁，将细胞一分为二（板板壁）。2三、有丝分裂的过程——以高等植物细胞为例间期前期中期后期末期①完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成；②细胞有适度的生长。①出现染色体且散乱分布；②核仁解体，核膜消失；③从细胞两极发生纺锤丝，进而形成纺锤体。①染色体的着丝粒都排列在赤道板上；②染色体的形态固定，数目清晰，便于观察。①着丝粒一分为二，姐妹染色单体分开，染色体数目加倍；②纺锤丝牵引染色体向两极移动，形成两套数目和形态完全相同的染色体。①核膜、核仁出现；③纺锤体、染色体消失；④在赤道板位置出现细胞板，形成新细胞壁，一个细胞分裂成两个子细胞。有丝分裂2四、动物细胞和植物细胞有丝分裂的主要区别前期中期后期末期间期植物细胞动物细胞中心体在S期复制四、动物细胞和植物细胞有丝分裂的主要区别区别动物细胞高等植物细胞细胞分裂方式有无中心体倍增间期纺锤体形成方式前期无有细胞两极发出纺锤丝，形成纺锤体由两组中心粒周围发出星射线，形成纺锤体赤道板位置出现细胞板，向四周扩展形成细胞壁细胞膜内陷，细胞缢裂成两个子细胞末期是最根本的区别(因为低等植物有中心体)四、动物细胞和植物细胞有丝分裂的主要区别有丝分裂2五、有丝分裂的意义复制子代细胞亲代细胞分裂（染色体平均分配）将亲代细胞的染色体进行复制（关键是DNA的复制）之后，精确的平均分配到两个子细胞中。由于染色体上有遗传物质DNA,因而在细胞的亲代和子代之间保持遗传物质的稳定性。有丝分裂2六、与细胞有丝分裂相关的细胞器及其生理作用前期（动物、低等植物）与纺锤体的形成有关间期（动植物）与相关蛋白质的合成有关末期（植物）与细胞壁的形成有关整个细胞周期（动植物）提供能量中心体高尔基体线粒体核糖体习题巩固1.有丝分裂后期着丝粒的分裂是不是纺锤丝牵引的结果？

如何验证你的结论？

用秋水仙素处理分裂中的细胞，抑制纺锤体形成，后期染色体的着丝粒照样可以分裂，从而使细胞中染色体数目加倍，这就说明着丝粒分裂不是纺锤丝牵引所致。习题巩固2.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条染色体的着丝粒排列在赤道板上，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D习题巩固3.下列关于用不同方法处理与培养小鼠骨髓细胞的叙述，

正确的是(

)A.用缺乏营养物质的培养液培养，会使M期细胞减少B.用蛋白质合成抑制剂处理，不影响G1期细胞进入S期C.用促进细胞分裂的试剂处理，G2期细胞中染色体数目增加D.用仅含适量3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷的培养液培养，

S期细胞的数量增加A有丝分裂2七、有丝分裂过程中细胞结构及物质的变化1.纺锤体的变化前期形成→末期解体2.核膜、核仁的变化前期解体→末期重建3.中心体的变化间期复制→前期移向两极→末期平分到两个子细胞七、有丝分裂过程中细胞结构及物质的变化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，细胞质尚未分裂着丝粒后期着丝粒分裂4.物质变化七、有丝分裂过程中细胞结构及物质的变化5.染色体形态及行为变化①当有染色单体(分裂间期的G2期、前期、中期)时，染色体数∶染色单体数∶核DNA数＝

。②当无染色单体(分裂间期的G1期、后期、末期)时，

染色体数∶核DNA数＝

。1∶2∶2

1∶1有丝分裂2八、细胞中核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线假定某生物体中一个体细胞核的染色体数和DNA的含量为2N间期前期中期后期末期核DNA染色体

染色单体2N4N2N4N02N2N4N4N4N4N4N004N2N4N2N4N4N2N八、细胞中核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线G1前中后末2N4NG2Sabcdeab：间期DNA复制cd：末期形成

两个细胞核1.核DNAG1前中后末2N4NG2Sabcdeab：间期DNA复制cd：末期结束，核DNA随染色体

平均分配到两个子细胞中去八、细胞中核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线细胞中的DNA八、细胞中核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线2.染色体G1前中后末2N4NG2Sbc：后期着丝粒分裂de：末期结束，染色体平均分配到两个子细胞中abcdefG1前中后末2N4NG2Sbc：后期着丝粒分裂de：在末期，染色体平均分配到两极的细胞核中abcdef八、细胞中核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线细胞核中的染色体八、细胞中核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线3.染色单体G1前中后末2N4NG2S染色单体在______形成，在_____可见间期前期bc：间期染色体复制形成

染色单体，一条染色体上有两条染色单体de：后期着丝粒分裂，染色单体消失abcdef八、细胞中核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线G1前中后末2N4NG2S1.核DNA2.染色体3.染色单体八、细胞中核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线①a→b、l→m变化的原因:②g→h、n→o变化的原因:③c→d形成的原因:④染色单体的变化规律是：DNA分子复制。着丝粒分裂。核膜的形成。

核DNA未复制时为0，复制后与核DNA一样多，着丝粒分裂后又降为0。0→核DNA数→0八、细胞中核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线4.染色体与核DNA之比G1前中后末G2S1/21ab：间期DNA复制，一条染色体

上有2条DNA分子。cd：后期着丝粒分裂，

一条染色体上有1条DNA分子。abcde八、细胞中核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线G1前中后末G2S12ab：间期DNA复制，一条染色体

上有2条DNA分子。cd：后期着丝粒分裂，

一条染色体上有1条DNA分子。abcde5.每条染色体上DNA的含量八、细胞中核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线①AB、JK的变化原因是

；②FG、LM的变化原因是

；③CD、LM的曲线变化很相似，但原因不同；④CD、HI的变化原因是

。

DNA分子的复制着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，染色体数目加倍一个亲代细胞分裂成两个子代细胞有丝分裂2九、根据柱状图判断有丝分裂时期甲2N4NO乙2N4NO丙2N4NO数量（个）数量（个）数量（个）染色体核DNA染色单体1.先看染色单体：染色单体可能是0，而染色体和DNA不可能是0。2.再看DNA和染色体：DNA可能是染色体的2倍，

而染色体不可能是DNA的2倍。有丝分裂2九、根据柱状图判断有丝分裂时期甲2N4NO乙2N4NO丙2N4NO数量（个）数量（个）数量（个）染色体核DNA染色单体G2、前、中后、末G1、子细胞3.根据染色单体变化判断各时期有丝分裂2十、“三看法”界定动植物细胞有丝分裂图像习题巩固4.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。下列叙述不正确的是(

)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C习题巩固5.细胞增殖严格有序地进行与细胞内的周期蛋白依赖性激酶(简称CDK)密切相关,CDK的活性受周期蛋白(简称cyclin)的调节。CDK在连续分裂的细胞中一直存在,cyclin的含量在细胞周期中呈现有规律的变化,细胞分裂间期积累,分裂期消失。下图表示cyclinB与CDK1活性调节的过程。下列叙述正确的是(

)A.cyclinB在G2期开始合成B.CDK1可能具有促进染色质凝缩的作用C.CDK1持续保持较高活性的细胞,细胞周期会缩短D.CDK1的活性下降是cyclinB在M期不能合成所致B习题巩固6.图1、图2表示进行有丝分裂细胞的细胞周期中细胞内有关物质

或结构的数量变化。下列有关叙述错误的是(

)A.CD段形成的原因是

着丝粒分裂，染色单体分开B.图2中b、c时期分别对应图1

的BC段、DE段C.图1中CD段变化导致图2中

c时期状态的形成D.图2中d时期是辨认染色体形态和数目的最佳时期D无丝分裂2.特点3.实例：1.过程①细胞核先延长，核的中部向内凹进，缢裂成两个细胞核②整个细胞从中部缢裂成两部分，形成两个子细胞分裂过程中，没有出现纺锤丝和染色体的变化，但有DNA的复制。蛙的红细胞的分裂无丝分裂a.无丝分裂是真核生物快速形成体细胞的方式，但不精确。b.原核细胞的分裂也没有纺锤丝的形成，但不能叫无丝分裂，而是二分裂。无丝分裂和有丝分裂都是真核细胞的分裂方式。癌细胞注意

体细胞一般能够分裂

次，但是有的细胞受到

的作用，细胞中

发生变化，就变成了

的、

的

细胞，这种细胞就是癌细胞。50-60致癌因子遗传物质不受机体控制连续进行分裂恶性增殖1.癌细胞的形成原因：

2.癌细胞的特点：遗传物质发生变化不受机体控制、连续进行分裂、恶性增殖（无限增殖）实验：观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂3实验：观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂3一、实验原理高等植物体内，有丝分裂常见于根尖、芽尖的分生区细胞。1.选材分裂旺盛，细胞周期短，分裂期时间长。根冠分生区（无液泡）伸长区（方形、紧密）（有液泡）成熟区/根毛区（有液泡）（长条形）一、实验原理2.各个细胞的分裂是独立进行的，同一分生组织中可以看到处于

不同分裂时期的细胞。3.在高倍显微镜下，可根据细胞内染色体的存在状态识别该细胞

处于有丝分裂的哪个时期。4.细胞核内的染色体容易被碱性染料(如甲紫溶液)着色。5.解离液（盐酸和酒精混合液）能使组织中的细胞相互分离。

实验：观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂3二、材料用具1.染色剂：2.解离液：质量浓度为0.01或0.02g/mL的甲紫溶液（或醋酸洋红液）质量分数为15%的盐酸和体积分数95%的酒精（1:1混合）三、实验步骤1.洋葱根尖的培养

实验前3～4天，将洋葱放在装满清水的广口瓶上，底部接触清水，置于温暖处培养，待根长至约5cm。经常换水防止烂根三、实验步骤2.装片的制作①目的：(1)取材(2)解离剪取洋葱根尖2~3mm。过长包括伸长区，无细胞分裂。上午10时或下午14时。将剪取的洋葱根尖立即放入盛有解离液的玻璃皿中，在室温下解离3～5min。杀死并固定细胞使组织中的细胞相互分离开来。②时间太短：③时间太长：细胞间质未被溶解，细胞不易分散解离过度，过于酥软且染色体成分会被破坏。质量分数为15%的盐酸和体积分数95%的酒精（1:1混合）2.装片的制作(3)漂洗待根尖软化后，用镊子取出，放入盛有清水的玻璃皿中漂洗10min。①目的：洗去解离液，防止解离过度，影响染色。②时间太短：染色体不能完全着色。③时间太长：(4)染色其他部位被染色，无法辨识。把根尖放入盛有质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的甲紫溶液（或醋酸洋红液）的玻璃皿中染色3~5min。①目的：使染色体着色。2.装片的制作(5)制片用镊子将根尖取出，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。按压玻片掌握好力度，过轻，细胞分散不开；过重，会压坏玻片。①目的：使细胞分散开来，有利于观察。3.观察先在低倍显微镜下找到

细胞(特点

),将其移至视野中央,然后换上高倍显微镜,先找分裂___期的细胞,然后再找__期、__期、__期细胞。最后观察

的细胞。分生区细胞呈正方形,排列紧密中分裂间期

4.绘图绘出植物细胞有丝分裂中期简图。三、实验步骤实验：观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂3四、实验现象间期前期中期后期末期实验：观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂3六、关于观察结果的分析1.处于

期的细胞数目最多，原因是

。