第12講細胞增殖

1.能夠簡述細胞增殖和細胞周期。通過細胞增殖、細胞周期和細胞有絲分裂的學(xué)習，形成結(jié)構(gòu)與功能相適

應(yīng)的生命觀念。

2.能夠概述高等植物細胞有絲分裂的過程。通過學(xué)習有絲分裂過程中染色體和DNA的變化，養(yǎng)成模型構(gòu)

建的科學(xué)思維方法。

3.學(xué)會描述植物細胞有絲分裂過程中各階段的主要變化。結(jié)合高倍顯微鏡的使用，觀察根尖有絲分裂，

對事物本質(zhì)進行科學(xué)探究。

考點要求考題統(tǒng)計考情分析

細胞周期2022,河北，選T14,2、分本專題知識難度較低、基礎(chǔ)性強。

2021,河北，選T2,2分考查學(xué)生對細胞整體性的認識，或

結(jié)合一些情景信息或表格信息設(shè)

023,浙江，選T5,2分

置題目，考查學(xué)生的應(yīng)變能力、獲

2023,湖北，選T5,2分

取信息和綜合分析能力。

高等生物的有絲分裂和無絲2022,河北，選T14,2分

分裂2021,河北，選T2,2分

2023,湖北，選T8,2分

2023,浙江，選T8,2分

觀察根尖分生區(qū)組織細胞的2022,廣東，選T3,,2分

有絲分裂和運用模型做解釋2022,湖南，選T6,12分

2022,山東，選T3,2分

2021,遼寧，選T5,2分

考點一細胞周期

1.細胞增殖

概色細胞通過細胞分裂增加細胞數(shù)量

的過程

L是重要的細胞生命活動

意義

匚是生物體生長、發(fā)育、繁殖、遺傳

一的基礎(chǔ)

過程包括物質(zhì)準備和細晌分裂兩個

相連續(xù)的過程

原核細胞—分裂

方式

產(chǎn)絲分裂一產(chǎn)生體細胞

真核細胞

一有絲分裂一產(chǎn)生體細胞

一減數(shù)分裂一*-產(chǎn)生生殖細胞

【深度擴展】原核細胞分裂的方式二分裂

①細胞開始準備

二分裂

②DNA復(fù)制完成物質(zhì)準備期

(分裂間期)■一~

③DNA移向兩級，若細胞可

細胞質(zhì)平均分配。

細胞膜、壁向內(nèi)連續(xù)分裂

凹陷

分裂期------J

④新的細胞膜、壁形

成，細胞一分為二細胞增殖具有周期性

2.細胞周期

(1)模型

①條件：連續(xù)分裂的細胞旁欄邊角（必修1P111表6-1拓展

分析）在生物體內(nèi)，細胞分裂后產(chǎn)生

②起點：一次分裂完成時的下列子細胞的分裂狀況：a.根尖

分生區(qū)細胞b.根尖成熟區(qū)細胞

③終點:下一次分裂完成時

c.莖形成層細胞d.芽生長點細胞

④特點：不同種類的細胞，e.B細胞f.記憶細胞g.漿細胞

細胞周期不同，分裂間期h.葉肉細胞i.洋蔥鱗片葉表皮細

胞

與分裂期所占比例也不同

①持續(xù)分裂：始終處于細胞周期中,

如部分造血干細胞、癌細胞、

分裂間期的物質(zhì)變化

、、（填字母,下同）等。

Gi期：又稱DNA合成前期，主要進行RNA和有關(guān)蛋白質(zhì)acd

②暫不分裂：暫時脫離細胞周期，

（如DNA聚合酶等）的合成，為S期DNA的復(fù)制做準備。

但仍具有分裂能力，在一定條件下

S期：又稱DNA合成期，主要進行DNA的復(fù)制。

可回到細胞周期中，如肝臟細胞、

G2期：又稱DNA合成后期，主要進行有絲分裂所必需的一

、等。

些蛋白質(zhì)的合成ef

③永不分裂：永遠脫離細胞周期，

處于分化狀態(tài)直到死亡，如神經(jīng)細胞、b、g、h、i等

【易混點】

⑴多細胞生物體體積的增大，既靠細胞生長增大細胞的體積,還要靠細胞分裂增加細胞的數(shù)量。（必修1P110

正文）（）

⑵不同生物體器官的大小主要取決于細胞數(shù)量的多少。（必修IPUO正文）（）

⑶同一生物的不同組織細胞的增殖都具有周期性。（必修1P110正文）（）

⑷細胞周期中細胞適度的生長發(fā)生在分裂間期。（必修ipni正文）（）

2.細胞周期

⑵據(jù)表分析下列問題：不同細胞的細胞周期持續(xù)時間/h

細胞類型分裂間期分裂期細胞周期

蠶豆根尖分生區(qū)細胞15.32.017.3

小鼠十二指腸上皮細胞13.51.815.3

人的肝細胞21122

人的宮頸癌細胞20.51.522

①不同生物細胞的細胞周期持續(xù)時間不一定相同（填“相同”“不同”或“不一定相同"，下同），同種生

物的不同細胞的細胞周期持續(xù)時間不一定相同。

②顯微鏡下觀察某植物組織的有絲分裂時，大部分細胞處于分裂間期，是因為細胞周期中，分裂間期所占

的時間長，因此觀察細胞所處時期時，大部分細胞都處于分裂間期。

③若要觀察細胞的有絲分裂，應(yīng)選擇小鼠十二指腸上皮細胞，理由是細胞周期中分裂期所占時間相對較長,

容易觀察到處于分裂期的細胞。

⑶在細胞處于旺盛分裂的培養(yǎng)液中添加適量的DNA合成可逆抑制劑，處于分裂期的細胞不受影響而繼續(xù)

細胞周期的運轉(zhuǎn)，最終細胞會停滯在細胞周期的間⑸期，以達到細胞周期同步化的目的。

（4）與細胞周期有關(guān)的4種常考圖形間期

末期

后期解速a.b^c.a為一

中期一個細胞周期

前期

細胞數(shù)

Q+域____A

為一標i

B

周期

A組細胞處于DNA復(fù)

2n2n-4n4n

核DNA相對含量解』制前的間期；B組細

暨絲胞處于DNA復(fù)制期;

AC組細胞處于DNA復(fù)

制后的間期和分裂挑

G解讀4+G為一個完

—整的細胞周期

核DNA相對含量

【易混點】

1.與細胞周期相聯(lián)系的知識

在細胞分裂間期，DNA復(fù)制時容易受,

T基因突變卜到內(nèi)外因素的干擾而發(fā)生差錯，即發(fā)

生基因突變

在細胞分裂期的前期，秋水仙素或低

4■(染色體變異-溫都可抑制紡錘體的形成，引起細胞

個內(nèi)染色體數(shù)目加倍，繼續(xù)進行有絲分

聯(lián)裂，可出現(xiàn)多倍體植株

系

用藥物作用于癌細胞，在分裂間期

上細胞癌變-

DNA不能復(fù)制，可抑制癌細胞的增殖

U免疫-在細胞因子的作用下，被抗原刺激

后的B細胞將進入細胞周期迅速分裂

2.細胞周期同步化

分裂中期阻斷法：秋水仙素處理

人工同步化思考：為什么秋水仙素處理后細胞會停留中期？

DNA合成阻斷法：使用DNA合成抑制劑

胸腺喀咤脫氧核井(TdR)等

應(yīng)用過量的TdR阻斷法進行細胞周期同步化：A.處于對數(shù)生長期的細胞。

B.第一次加入TdR,所有處于S期的細胞立即被抑制，其他細胞運行到G1/S期交界處被抑制。

C.將TdR洗脫，解除抑制，被抑制的細胞沿細胞周期運行。

D.在解除抑制的細胞到達G1期終點前，第二次加入TdR并繼續(xù)培養(yǎng)，所有的細胞被抑制在G1/S期交界處

提升?必考考向歸納

細胞增殖是細胞重要的生命活動，具有周期性。細胞周期包含四個階段：G1期（DNA復(fù)制前期）、S期（DNA

復(fù)制期）、G2期（DNA復(fù)制后期）和M期（分裂期）。細胞周期同步化是指借助特定方法使分裂細胞都停留在細

胞周期的同一階段的現(xiàn)象。高濃度的胸腺嚏咤核昔（TdR）雙阻斷法是常用的同步方法。TdR能可逆地抑制S

期DNA合成，而不作用于其他細胞階段的運轉(zhuǎn)，最終導(dǎo)致細胞群被同步化。下圖為研究人員利用TdR雙阻

斷法使人宮頸癌細胞群同步化的過程示意圖?；卮鹣铝袉栴}:

⑴細胞增殖包括和細胞分裂兩個相連續(xù)

的過程。對于真核細胞來說，有絲分裂是其細胞分

裂的主要方式，有絲分裂的重要意義是:o

⑵據(jù)圖推測，TdR雙阻斷法先后兩次使用高濃度TdR

處理，這兩次處理的時間均應(yīng)控制在

范圍內(nèi)；正常處理的時間

應(yīng)控制在范圍內(nèi)，該次

處理的目的是

________________________________________;經(jīng)過上

述三次處理后，所有細胞都應(yīng)停滯在細胞周期的

（填位置）,從而實現(xiàn)細胞周期同步化。

考點二高等生物的有絲分裂和無絲分裂

1.無絲分裂

核中部向內(nèi)整個細胞從

M一凹陷,縊裂為一中部縊裂為

無長兩個細胞核兩個子細胞

X________________________________________________________________________________________________

絲

分

特點

裂生f沒有出現(xiàn)和的變化

蛙的紅細胞的無絲分裂

實例

—（蛙的紅細胞的無絲分裂____________

【特別提醒】

⑴無絲分裂是真核生物快速形成體細胞的方式，但不精確。

（2）分裂過程核膜不解體，無紡錘絲的形成，但有遺傳物質(zhì)的復(fù)制。

（3）原核細胞的分裂也沒有紡錘絲的形成，但不能叫無絲分裂，而是二分裂。

2.有絲分裂過程一一以高等植物、動物細胞（二倍體）為例

（1）分裂間期

時期圖像

植物動物“口訣”特點相關(guān)知識

①DNA復(fù)制和蛋

白質(zhì)合成動物細胞中

②細胞適度生長心體復(fù)制

間期

1核膜染色體

（2）有絲分裂（前、中、后、末）的特征

時期圖像

植物動物“口訣”特點相關(guān)知識

染色體、紡錘體出秋水仙素或

現(xiàn)；核膜、核仁消低溫可以抑

兩體現(xiàn)、失制紡錘體的

前期兩核失、P二88

散亂分布植物：細胞兩極發(fā)

出紡錘絲

紡饞總

體）

中心體向動物：中心體發(fā)出

兩端運動星射線

時期圖像

植物動物“口訣”特點相關(guān)知識

著絲粒排列

列中央、所在的平面：

中期最清晰染色體的著絲粒排平視：---

列在細胞中央的赤

道板上，形態(tài)清晰，俯視：

0便于觀察

1染色體1

含兩條姐妹染色單體）

時期圖像

植物動物“口訣”特點相關(guān)知識

著絲粒分裂，姐①著絲粒與

姐妹分、妹染色單體分離，某一極的距

到兩極、形成兩條子染色體離

.

后期數(shù)加倍并且向細胞的兩極②染色體組

移動。也會加倍

1色體

P—87

染色體數(shù)目加倍—6/

時期圖像

植物動物“口訣”特點相關(guān)知識

染色體、紡錘體消失，

兩體失、核膜、核仁出現(xiàn)

兩核現(xiàn)、

末期rW)出一板植物：在細胞的赤道板

細

胞（植物）位置上出現(xiàn)細胞板，

板細胞板逐漸擴展，形

成新的細胞壁

動物：細胞膜凹陷

提升-必考考向歸納

1.下列圖中曲線①表示染色體著絲粒與紡錘體相應(yīng)極之間的距離，②表示子染色體之間的距離，則正確的

繪圖是（）

2.在動物細胞有絲分裂中期，若從細胞的某一極方向觀察，染色體的排列情況是（）

【教材拾遺】旁欄邊角

（必修1P112圖6-2拓展）有絲分裂后期著絲粒的分裂是不是紡錘絲牽引的結(jié)果?如何驗證你的結(jié)論?

【易混點】

⑴有絲分裂前期染色質(zhì)絲逐漸螺旋化形成了染色單體。（必修1PU2、113圖6-2）（）

（2）動植物細胞有絲分裂的中期都會出現(xiàn)赤道板。（必修1P112、113圖6-2）（）

（3）有絲分裂后期，著絲粒分裂導(dǎo)致DNA的數(shù)目是染色單體數(shù)目的兩倍。（必修1P112、113圖6-2）（）

⑷在一個細胞周期中,DNA的復(fù)制和中心粒的倍增可能發(fā)生在同一時期。（必修1P114正文）（）

（5）低等植物細胞和動物細胞都含有中心體,有絲分裂前期，中心粒發(fā)出星射線形成紡錘體。（必修1P114正

文）（）

2.有絲分裂過程一一以高等植物、動物細胞（二倍體）為例

（3）動植物細胞細胞周期中的主要區(qū)別

比較內(nèi)容間期前期末期

由兩極

無中心細胞中部形成

0等發(fā)出的

同

體的倍紡錘細胞板，擴展

物

檔

構(gòu)

增成形成新細胞壁,

胞

錘

體

細分裂成兩個子

不細胞

同

點

兩組中心

有中心細胞膜從細胞

動物粒發(fā)出星

體的倍的中部向內(nèi)凹

胞

細射線構(gòu)成

增（或陷，把細胞縊

紡錘體

低等植裂成兩部分

期是如根本的區(qū)別（因為低等植物有吊忌徐）

分裂過程中細胞器的分配：

①中心體復(fù)制后，均等分配到兩個子細胞中去

②線粒體、葉綠體等細胞器隨機、不均勻地分配到兩個子細胞中去

名稱生物類型作用時期生理作用

核糖體動物、植物主要是間期合成相關(guān)蛋白質(zhì)

線粒體動物、植物整個細胞周期提供能量

高爾基體植物生期與細胞壁（板）的形成有關(guān)

動物、

中心體紡錘體的形成有關(guān)

低等植物JL期

3.有絲分裂的意義

⑴將親代細胞的染色體經(jīng)過復(fù)制（實質(zhì)為DNA的復(fù)制和相關(guān)蛋白質(zhì)的合成）之后，精確地平均分配到兩個子

細胞中。

（2）由于染色上有遺傳物質(zhì)DNA,因而在細胞的親代和子代間保持了遺傳性狀的穩(wěn)定性。

提升-必考考向歸納

（多選X2022南通模擬）細胞分裂過程中染色體移向兩極的機制有三種假說:假說1認為由微管發(fā)生中心端微

管解聚引起，假說2認為由動粒端微管解聚引起，假說3認為由微管發(fā)生中心端和動粒端微管同時解聚引起。

用不同熒光標記紡錘絲和染色體如圖1,用激光使紡錘絲上箭頭處的熒光淬滅（不影響其功能）如圖2,一段時

間后結(jié)果如圖3,相關(guān)敘述正確的是（）

微動粒端

\

管

發(fā)

生

中

心

端

圖1圖2圖3

A.圖示過程發(fā)生在高等植物細胞中，紡錘絲的成分是蛋白質(zhì)和DNA

B.圖2處于有絲分裂后期，細胞中有4對同源染色體

C.紡錘絲的牽引導(dǎo)致著絲粒分裂,染色體移向細胞兩極

D.實驗結(jié)果表明染色體移向兩極是由動粒端微管解聚引起的

4.有絲分裂細胞周期中染色體的形態(tài)變化和計數(shù)

（1）染色體的形態(tài)變化

（2）染色體計數(shù)：

染色體的數(shù)目只看著絲粒的數(shù)目，有幾個著絲粒，就是幾條染色體。如上圖①②③均為1條染色體，④⑤

均為2條染色體。

（3）有絲分裂中核DNA、染色體、染色單體含量變化曲線分析

4N-I

（4）根據(jù)直方圖判斷細胞分裂時期的規(guī)律（以二倍體生物為例）

根據(jù)染色單體變化判斷各時期

染色單體［有-G2期、前期、中期（圖甲）

I無T后期、末期（圖乙）、G1期（圖丙）

根據(jù)比例關(guān)系判斷各時期

核DNA:染色體：染色單體

：2n：4n—G2期、前期、中期（圖甲）

34rl：4小0一后期、末期（圖乙）

：2n：0一期（圖丙）

【解題神器1：］

11,

—?染色體短臂（DNA計數(shù)看線條數(shù)）

1同）DNA復(fù)制之V_著絲粒（染色體計數(shù)的依據(jù)）

（后）姐妹分/R

/A\—?染色體長臂

DNA數(shù)：12

染色體數(shù)：11

姐妹染色單體數(shù)：02

染色體形狀：單線性（“X”狀）雙線性

時期：有絲后、末有絲前、中

細胞分裂時期

MI、MII前.中

MU后、末CD表示著絲粒分裂，

姐妹染色單體分離

提升-必考考向歸納

圖1和圖2表示有絲分裂不同時期染色體和核DNA的數(shù)量關(guān)系，下列有關(guān)敘述不正確的是（）

V

N

C

I

寬1AB

切

及

回.5OD

球

細胞分裂時期

圖1圖2

A.觀察染色體形態(tài)和數(shù)目的最佳時期處于圖1的CD段

B.圖1中DE段的細胞染色體數(shù)目加倍，但核DNA含量不變

C.圖2中a時期對應(yīng)圖1中的AB段,c時期對應(yīng)圖1中的EF段

D.有絲分裂過程不會出現(xiàn)圖2中d時期所示的情況

考點三觀察根尖分生區(qū)組織細胞的有絲分裂和運用模型做解釋

夯基?必備基礎(chǔ)知識梳理

1.觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂P一116

由于各個細胞的分裂是獨立進行的，

時期在同一分生組織中可以通過高倍顯微

確定鏡觀察細胞內(nèi)染魚體的存在狀態(tài)，判

斷處于不同分裂時期的細胞

材料高等植物的先生組織細胞有絲分裂較

旺盛

細胞核內(nèi)的染色體（質(zhì)）易被堿性染料

艙（甲紫溶液）染成深色

由于各個細胞的分裂是獨立進行的，

時期在同一分生組織中可以通過高倍顯微

確定鏡觀察細胞內(nèi)染魚體的存在狀態(tài)，判

斷處于不同分裂時期的細胞

（1）實驗步驟:

洋蔥根尖培養(yǎng):待根長到5cm左右

T取材剪取根尖__________

「解離液：質(zhì)量分數(shù)為一和體積分數(shù)

%_

V解離區(qū)一混合液（1:1）

目的：使組織中的細胞.

實?時間：3~5min.

驗,「漂洗液,

制作裝片I--榛潴桓,：洗去解離液,防止.

步

驟L時間：10min.

「染液質(zhì)量分數(shù)為0.01g/ml的__________溶液

二盅J或醋酸洋紅液

盤"目的：使著色，便于觀察.

-時間：3~5min.

二語口?』用盤子尖端將根尖弄碎，蓋上____________

:息.復(fù)加一片載玻片，用拇指輕壓

T觀察I：先低倍鏡觀察，找到分生區(qū)細胞，再高倍鏡觀察，觀察各時期細胞

-ras―I：繪制植物細胞有絲分裂中期細胞簡圖

不能觀察一個細胞的連續(xù)分裂過程，因為解離時細胞已死亡，可以尋找不同時期的細胞，連起來體現(xiàn)出細

胞分裂的過程。

t=Tx」_⑴：各時期的細胞數(shù)）

（2）實驗結(jié)論：~N（N:取樣的細胞總數(shù)）

實驗結(jié)論：根據(jù)觀察結(jié)果，用自己的語言描述植物細胞有絲分裂

T：細胞周期

各時期的特點。

（3）實驗成功的關(guān)鍵及注意事項

實驗材類型選取分裂期占細胞周期比例相對較大的材料

料的選部分選取分裂旺盛的部位（如根尖、莖尖的分生區(qū)）

擇時向必須在分裂旺盛的時間

解離太短細胞間質(zhì)未被完全溶解，壓片時細胞不易分散

時間

操作注過長導(dǎo)致細胞解離過度、根尖酥軟，影響染色

意事項

■加，兀適宜洗去多余的鹽酸，防止解離過度而影響染色

時間

染色太短染色體或染色質(zhì)不能完全著色

操作注時間過長使其他部分也被染成深色，無法分辨染色體

意事項壓片過輕細胞未分散開

時間過重將組織壓爛

顯微鏡細胞狀態(tài)顯微鏡觀察的都是死細胞，不能看到動態(tài)變化

觀察細胞數(shù)目間期的細胞數(shù)目最多，原因是間期歷時最長

（4）實驗探究：

①取材時為什么只能剪取根尖2?3mm,而不能過長?

②為什么不能對細胞有絲分裂過程進行連續(xù)觀察？如何才能找到細胞分裂各個時期的細胞?

【歸納總結(jié)】高中生物實驗中洋蔥的“一材多用”

取材部位實驗名稱取材原因

植物細胞的吸水與失水外表皮細胞含紫色大液泡

葉鱗片葉使用高倍顯微鏡觀察幾細胞較大，外表皮細胞有大液泡，內(nèi)

種細胞表皮細胞有明顯的細胞核

綠葉中色素的提取和分離色素含量多

葉管狀葉觀察葉綠體和細胞質(zhì)的觀察細胞質(zhì)的流動，可用細胞質(zhì)基質(zhì)

流動中的葉綠體運動作為標志

觀察根尖分生區(qū)組織細材料易得，且分生區(qū)細胞分裂能力強,

根

胞的有絲分裂染色體數(shù)目少，易于觀察

提升-必考考向歸納

（2020北京高考）為探究干旱對根尖細胞有絲分裂的影響，用聚乙二醇溶液模擬干旱條件,處理白刺花的根尖,

制片（壓片法）后用顯微鏡觀察染色體變異（畸變）的情況，細胞圖像如圖。相關(guān)敘述正確的是（）

A.制片需經(jīng)甲紫染色一漂洗一鹽酸解離等步驟

B.直接使用高倍物鏡尋找分生區(qū)細胞來觀察染色體

C.染色體的形態(tài)表明該細胞正處于細胞分裂的間期

D.觀察結(jié)果表明該細胞染色體發(fā)生了變異（畸變）

?夯基?必備基礎(chǔ)知識梳理

2.思維訓(xùn)練：探究細胞不能無限長大的原因P一115

為什么要增殖？

酚酸遇、aOH呈現(xiàn)紫實驗結(jié)論：細胞體積越大，其相對表面積

體積不能無限增大紅色，可以顯示越小，細胞與周圍環(huán)境之間物質(zhì)交換的面

NaOH在原脂塊中的

獷散速度積相對越小，細胞的物質(zhì)運輸?shù)男示驮?/p>

相對表面積

NaOH在每一低。

瓊脂塊內(nèi)護散

核質(zhì)比的速率相同

放入盛有NaOH溶液中浸泡測量N?OH的廣散深度

細胞體積的限制因素:

結(jié)構(gòu)決定功能

細胞核及各種細胞器具有一定的體積，細胞進行生化反應(yīng)需一定的場所，決

定了細胞不能太小

X

細胞不能無限小

相對表面積影響物質(zhì)交換的效率細胞核和細