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一轮复习 必修1：分子与细胞
细胞增殖
弗莱明于1882年提出了“有丝分裂”（mitosis）这一术语。但人类对有丝分裂的认识是一系列科学发现的综合结果。
最早对有丝分裂的认识开始于发现细胞核与细胞分裂有关。波兰生物学家里麦克研究发现鸡幼胚有核红血细胞分裂成为两个带核子细胞的全过程，并把这一现象当作细胞分裂机制最直接的证据。1875年是发现有丝分裂的重要一年。苏黎世病理研究所教授冯·韦特斯基第一次清晰地记载了细胞核分裂前期的结构变化。科学家斯觉斯伯格首次提出动物和植物有丝分裂过程具有高度的统一性。1877年，德国生物学家弗莱明（W.Flemming）在对蝾螈细胞有丝分裂进行认真研究后，第一个提出了染色体“纵向分裂”模式，并指出染色体分裂产物有可能分别进入两个子细胞中去。1884年，斯觉斯伯格第一次用“prophase”，“metaphase”和“anaphase”来表示有丝分裂的前期、中期和后期。1894年，海登汉的助手提出用“telophase”一词表示有丝分裂的末期。这样有丝分裂的过程就被划分为pro-，meta-，ana-和telophase（前期、中期、后期和末期）四个时期。1913年，伦德加德（Lundegardh）提出用“interphase”一词表示细胞分裂间期。至此，有丝分裂发现的全过程才算基本上划上句号。
第3单元
一轮复习 必修1：分子与细胞
第12讲 细胞增殖
细胞的生命历程
课标要求 核心素养要求
1．简述细胞的生长和增殖的周期性。 2．简述细胞的有丝分裂过程，并能构建相关的数学模型。 3．活动：制作和观察根尖细胞有丝分裂简易装片。 1.简述细胞的有丝分裂过程，并能构建相关的数学模型(理性思维)
2.通过活动：制作和观察根尖细胞有丝分裂简易装片，培养学生的实验探究能力(科学探究)
一轮复习 必修1：分子与细胞
细胞增殖
本讲目录
考点1 细胞增殖和细胞周期
考点2 细胞的有丝分裂和无丝分裂
考点3（探究 实践）观察根尖分生组织细胞的
有丝分裂
考点聚焦
1.细胞增殖：概念？过程？意义？（对比：有丝分裂的意义？ ）方式？P110
2.细胞不能无限长大的2个原因？细胞不能无限小的原因？P115
3.细胞周期：概念（条件、起点、终点）？包括哪两个阶段？P111
4.拓展（1）分裂间期为何容易发生基因突变？分裂期为何不易发生基因突变？
分裂期为何合成蛋白质较少？
（2)细胞分裂由哪些基因控制？这些基因是怎样控制的？
（3）哪些化学药物会对细胞周期造成影响？造成什么影响？
5.有丝分裂各时期的特点？图像？P112-P113
6.动植物细胞有丝分裂的不同点？P114
7.与有丝分裂有关的细胞器？（动物、低等植物、高等植物）
8.画图：一条染色体的行为变化？染色体数、DNA数、染色单体数变化曲线？每条染色体上的DNA数变化？
9.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
10.无丝分裂：过程？特点？举例？
11.观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂实验：制片流程及每一步操作的目的？分生区细胞的特点？
细胞增殖和细胞周期
考点1
问题聚焦
一.生物体的生长
思考1: 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》
细胞增殖和细胞周期
考点1
1.单细胞生物的生长，细胞 。
体积增大
2.多细胞生物体的生长，既靠细胞生长增大细胞的体积，还要
靠 。
细胞分裂增加细胞的数量
不同动(植)物同类器官或组织的细胞大小一般无明显差异
正方体 边长(mm) 表面积(mm2) 体积 (mm3) 表面积/ 体积 扩散深度 (0.5mm) 物质扩散体积/cm3 扩散体积/总体积
2mm
4mm
8mm
24
8
96
64
384
512
3
1.5
0.75
0.5mm
0.5mm
0.5mm
0.875
0.578
0.330
7
37
169
扩散速率一样
细胞体积越大，其相对表面积越小，物质运输的效率就越低，不能满足细胞的代谢需要。
【思维训练】运用模型作解释
物质运输的效率
细胞增殖和细胞周期
考点1
思考：从物质运输的效率看，细胞为什么不能太大？
3.细胞不能无限长大的原因：
(1)受细胞相对表面积的限制
细胞模型
2mm
4mm
8mm
表面积
体积
相对表面积
a3
6a2
=
=
=
a
6
细胞体积越大，相对表面积越小，物质运输效率越低。
(2)受细胞核质比的限制
细胞核作为细胞的控制中心，其对细胞质的控制能力是有限的。
细胞增殖和细胞周期
考点1
一.生物体的生长
思考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？
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。
细胞增殖和细胞周期
考点1
二.细胞增殖
1.概念： 细胞增殖是重要的细胞生命活动，
是生物体 的基础。
2.过程
细胞增殖包括 和 两个 的过程。
物质准备
细胞分裂
3.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
考点1
生长、发育、繁殖、遗传
连续
无丝分裂
二分裂
→有DNA的复制， 核膜的变化。
有DNA的复制有核膜的变化。
无纺锤丝、染色体的变化
细胞增殖四种方式的共同点：
都有遗传物质的 。
能发生基因突变的是：
能发生染色体变异的是：
能发生基因重组的是：
二、有、无、减
有、减
减
—形成 细胞
体
成熟的生殖
形成 细胞
细胞增殖和细胞周期
考点1
【思维拓展1】几种增殖方式的比较
复制和平分
无
原核细胞分裂的方式二分裂
先对遗传物质进行复制，再进行分裂
物质准备期
（分裂间期）
分裂期
若细胞可连续分裂
细胞增殖具有周期性
①细胞开始准备二分裂
②DNA复制完成
③DNA移向两级，细胞质平均分配。细胞膜、壁向内凹陷
④新的细胞膜、壁形成，细胞一分为二
【思维拓展2】
细胞增殖和细胞周期
考点1
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。
细胞增殖和细胞周期
考点1
三.细胞周期
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。
高度分化的体细胞，如神经细胞、表皮细胞等及发生 的细胞无细胞周期。
2.阶段：
分裂间期（90%~95%）和分裂期（5%~10%）
减数分裂
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。
思考：
在生物体内，细胞分裂后产生的下列子细胞的分裂状况
a.根尖分生区细胞　b.根尖成熟区细胞　c.茎形成层细胞　d.芽生长点细胞　
e.B细胞　f.记忆细胞　g.浆细胞　h.叶肉细胞　i.洋葱鳞片叶表皮细胞
①持续分裂：始终处于细胞周期中，如部分造血干细胞、癌细胞、 (填字母，下同)等。
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、 等。
③永不分裂：永远脱离细胞周期，处于分化状态直到死亡，如神经细胞、 等
a、c、d
e、f
b、g、h、i
细胞增殖和细胞周期
考点1
三.细胞周期
2.分裂间期
细胞增殖和细胞周期
考点1
(1)为分裂期进行活跃的物质准备，完成 和有关
的合成，同时细胞有 。
G1期：DNA合成前期，主要进行RNA和蛋白质的生物合成，为S期DNA合成做准备。
S期：DNA合成期，最主要的特征是DNA的合成（复制）。
G2期：DNA合成后期，主要为M期做准备。DNA合成终止，但还有RNA和蛋白质的合成。 (如组成纺锤体的微管蛋白的合成)
DNA的复制
蛋白质
适度的生长
2.分裂间期
细胞增殖和细胞周期
考点1
（90%~95%）
(2)结果：
染色体数目不变，DNA数量加倍
(1)为分裂期进行活跃的物质准备，完成DNA的复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度的生长。
【思考】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 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 _ ，以达到细胞周期同步化的目的。
(填“分裂期”、“分裂间期”）
分裂期
分裂间期 ( S )
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。
思考：至少处理多长时间才能使所有细胞处于S期？
≥G2+M+G1
细胞增殖和细胞周期
考点1
3.不同图形所表示的细胞周期
方法名称 表示方法 用字母表示细胞周期
扇形图 为一个细胞周期
直线图 或 为一个细胞周期
A→B→C→A
a＋b
c＋d
细胞增殖和细胞周期
考点1
方法名称 表示方法 用字母表示细胞周期
坐标图 为一个细胞周期
柱形图 A：
B：
C：
a＋b＋c＋d＋e
DNA合成前的间期(G1期)
DNA合成期(S期)
DNA合成后的间期(G2期)和分裂期
细胞增殖和细胞周期
考点1
基因突变 在细胞 ，DNA复制时容易受到内外因素的干扰而发生差错，即发生基因突变
染色体变异 在细胞 ，秋水仙素或低温都可抑制纺锤体的形成，引起细胞内染色体数目加倍，继续进行有丝分裂，可出现多倍体植株
4.与细胞周期相联系的知识
细胞增殖和细胞周期
考点1
分裂间期的S期
分裂期的前期
细胞癌变 用药物作用于癌细胞，在 ，DNA不能复制，可抑制癌细胞的增殖
免疫 在细胞因子的作用下，被抗原刺激后的B细胞将进入细胞周期迅速分裂，使细胞周期 。
细胞增殖和细胞周期
考点1
4.与细胞周期相联系的知识
分裂间期
缩短
联系DNA复制 DNA复制为半保留复制，若1个DNA分子的两条链都被标记，则分裂一次产生的子细胞 标记，而分裂多次产生的细胞中， 个细胞含标记。
细胞增殖和细胞周期
考点1
4.与细胞周期相联系的知识
都含
只有2
(1)多细胞生物体的生长依赖于细胞的生长和细胞的增殖。 ( )
(2)任何具有分裂能力的细胞都具有细胞周期。 ( )
(3)洋葱的表皮细胞比分生区细胞的增殖周期长。 ( )
(4)减数分裂没有细胞周期，高度分化的成熟细胞一般也没有细胞周期。
(5)同一生物体不同器官的大小主要取决于细胞数量的多少。 (　 )
(6)原核生物主要进行二分裂，二分裂不是无丝分裂。 (　 )
√
×
×
√
习题检测
考点1
1.正误辨析
√
2．细胞分裂期蛋白质合成的很少，原因是 。
分裂期染色体中的DNA高度螺旋化，难以解旋，无法正常转录出RNA，进而翻译出蛋白质。
习题检测
考点1
3．由细胞形态判断，下列①～⑤细胞中哪一类细胞最可能具有细胞周期？说明理由。
②
①③④⑤都是具有特定形态、结构和功能的细胞，说明它们已经发生了分化，失去了分裂能力。②为球形，可能是干细胞。
A.处于M期的染色体数目变化是12→24→12
B.加入过量胸苷7.4 h后，甲种细胞都将停
留在S期
C.G1期发生的变化主要是DNA的复制和有关
蛋白质的合成
D.若乙种细胞周期为24 h，M期为1.9 h，选择甲种细胞观察有丝分裂
染色体变化更合适
C
4.(2023·西安五校联考)细胞周期包括分裂间期(分为G1期、S期和G2期)和分裂期(M期)。如图标注了某动物(2n＝12)甲种细胞细胞周期各阶段的时长及核DNA含量，若向该种细胞的培养液中加入过量胸苷，处于S期的细胞立刻被抑制，处于其他时期的细胞不受影响。下列叙述错误的是(　　)
习题检测
考点1
5.(2023·山东德州检测)流式细胞仪可根据细胞中DNA含量的不同对细胞分别计数。研究者用某抗癌药物处理体外培养的癌细胞。24小时后用流式细胞仪检测，结果如图。对检测结果的分析不正确的是(　　)
C
习题检测
考点1
A.b峰中细胞的DNA含量是a峰中的2倍
B.a峰和b峰之间的细胞正进行DNA复制
C.处于分裂期的细胞均被计数在a峰中
D.此抗癌药物抑制了癌细胞DNA的复制
b峰
细胞的有丝分裂和无丝分裂
考点2
细胞的有丝分裂和无丝分裂
DNA
组蛋白
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
细胞的有丝分裂和无丝分裂
考点2
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
1
0
1
1
2
2
2
0
2
着丝粒分裂
一.染色质与染色体
细胞的有丝分裂和无丝分裂
考点2
二.有丝分裂(以高等植物细胞为例)
关键：染色体形态、位置、数目变化
细胞的有丝分裂和无丝分裂
考点2
【问题聚焦】
1.各时期的特点 2.有丝分裂意义
3.动植物细胞有丝分裂过程的异同
4.有丝分裂过程中参与的细胞结构
5.染色体的数量和行为变化
注意：有丝分裂不包括分裂间期
核膜
核仁
染色质
②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：4
DNA数:4—8
染色单体数:0—8
①细胞适度生长
注：产生染色单体，DNA数加倍，
染色体数不变。
1.分裂间期——以高等植物细胞为例
细胞的有丝分裂和无丝分裂
考点2
特征：
2.有丝分裂-前期
纺锤丝（细胞两极发出）
着丝粒
染色体
②染色体散乱排列
染色体数：4
DNA数:8
染色单体数:8
①核膜、核仁消失染色体、纺锤体出现
细胞的有丝分裂和无丝分裂
考点2
特征：
染色体
①染色体的着丝粒整齐的排列在赤道板上
染色体数：4
DNA数:8
染色单体数:8
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。
2.有丝分裂-中期
细胞的有丝分裂和无丝分裂
考点2
特征：
染色体数：4-8
DNA数:8
染色单体数:8-0
①着丝粒断裂，姐妹染色单体分离（消失），
染色体数目加倍。
②染色体平均分为两组，在纺锤丝的牵引下移向
细胞两极。
注意：着丝粒是自己断裂的，跟纺锤丝牵引无关。
特征：
2.有丝分裂-后期
细胞的有丝分裂和无丝分裂
考点2
细胞板
核膜
染色体数：8-4
DNA数:8-4
染色单体数:0
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。
2.有丝分裂-末期
细胞的有丝分裂和无丝分裂
考点2
特征：
2
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
细胞的有丝分裂和无丝分裂
考点2
【小结】植物细胞有丝分裂
间
前
中
中
后
后
末
末
间期
前期
中期
后期
末期
膜仁消失显两体
形定数晰赤道齐
粒裂数增均两极
两消两现质分裂
复制合成量加倍
细胞的有丝分裂和无丝分裂
考点2
【活学活用】找一找
植物：
动物：
间期：有无中心体的复制（高等植物细胞无，动物细胞有）
前期：纺锤体的形成方式（植物细胞两极发出纺锤丝，动物细胞中心体发出星射线）
末期：细胞质的分裂方式（植物细胞形成细胞板，动物细胞通过中央缢裂）
细胞的有丝分裂和无丝分裂
考点2
3.动植物细胞有丝分裂的主要区别
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
细胞的有丝分裂和无丝分裂
考点2
3.动植物细胞有丝分裂的主要区别
区别
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 （关键是DNA的复制）之后，精确的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了遗传的 。
4.有丝分裂的意义
细胞的有丝分裂和无丝分裂
考点2
复制
稳定性
（1）有丝分裂后期，着丝粒分裂导致染色单体的数目加倍。(　　)
（2）除中心体之外的细胞器在子细胞中的分配是随机的。 (　　)
（3）动物细胞分裂时，纺锤体、染色单体均形成于分裂前
期，消失于分裂后期。 (　　)
（4）有丝分裂中染色体数目加倍和核DNA数目加倍发生在同一时期。
(　　)
（5）赤道板不是真实存在的细胞结构，观察不到；细胞板是由高尔基体形成的细胞结构，可以观察到。 (　　)
×
√
×
×
√
习题检测
考点2
1.正误辨析
2.据右面两幅不同生物细胞有丝分裂图回答下列问题：
(1)A图表示__________(填“动物细胞”或“植物细
胞”)，判断的理由：__________________________
_____________________。
(2)B图表示______(填“植物”或“动物”)细胞有丝
分裂的____期，此时期细胞内发生的主要变化是_____________________
______________________________________________________。
(3)细胞分裂期蛋白质合成的很少，原因是____________________。
植物细胞
具有细胞壁；无中心体，两极
发出纺锤丝形成纺锤体
动物
后
着丝粒分裂，姐妹染色单
体分开成为两条子染色体，在纺锤丝牵引下移向细胞两极
分裂期染色体中的DNA高度螺
旋化，难以解旋，无法正常转录
习题检测
考点2
时期
染色体行为变化示意图
行为变化
间期 前期 中期 后期 末期
核DNA
染色体
染色单体
2N
4N
2N
4N
0
2N
2N
4N
4N
4N
4N
4N
0
0
2N
4N
2N
4N
4N
复制
姐妹染色单体
染色体复制
实质：DNA复制
染色体散乱分布在纺锤体中央
染色体的着丝点排在赤道板上
染色体着丝点分裂，姐妹染色单体分开子染色体在纺锤丝牵引下移向细胞两极
细胞的有丝分裂和无丝分裂
考点2
三.有丝分裂中几种物质量的变化
G1
前
中
后
末
2N
4N
G2
S
a
b
c
d
e
ab：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
（1）有丝分裂细胞中核DNA的变化曲线：
1.细胞周期中的相关曲线
细胞的有丝分裂和无丝分裂
考点2
G1
前
中
后
末
2N
4N
G2
S
bc：后期着丝粒分裂
de：末期结束细胞一分为二，，染色体减半
a
b
c
d
e
f
（2）有丝分裂细胞中染色体的变化曲线：
细胞的有丝分裂和无丝分裂
考点2
G1
前
中
后
末
2N
4N
G2
S
染色单体在______形成，在 可见
间期
G2、前、间期
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，姐妹染色单体分开，染色单体消失
a
b
c
d
e
f
（3）有丝分裂细胞中染色单体的变化曲线：
细胞的有丝分裂和无丝分裂
考点2
（4）两条特殊曲线
细胞的有丝分裂和无丝分裂
考点2
2.柱状图判断细胞分裂时期的规律(以二倍体生物为例)
有→G2期、前期、中期(甲图)
无→后期、末期(乙图)、G1期(丙图)
细胞的有丝分裂和无丝分裂
考点2
(1)根据染色单体变化判断各时期
染色单体
(2)根据比例关系判断各时期
8∶4∶8→
8∶8∶0→
4∶4∶0→
细胞的有丝分裂和无丝分裂
考点2
核DNA∶染色体∶染色单体＝
甲图：
乙图：
丙图：
G2期、前期、中期
后期、末期
G1期
三.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
细胞的有丝分裂和无丝分裂
考点2
a.无丝分裂和有丝分裂都是真核细胞的分裂方式
b.无丝分裂是真核生物快速形成体细胞的方式，但不精确。
c.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。
三.无丝分裂
细胞的有丝分裂和无丝分裂
考点2
4.特别提醒
无丝分裂有何优越性？
无丝分裂的分裂过程简单，耗能少，分裂迅速，所需时间短，在快速增殖的组织中较为常见，如伤口附近，具有一定的适应意义。分裂过程中细胞核保持正常的生理功能，它常见于一些特化、衰老的细胞。
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）
四.癌细胞
细胞的有丝分裂和无丝分裂
考点2
1.(2021·全国乙卷，1改编)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个核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
习题检测
考点2
2.(2023·太原一中质检)果蝇(2N＝8)体内处于分裂期的某细胞中核DNA数目与染色体数目的关系如图所示。下列叙述正确的是(　　)
D
A.该细胞中染色单体的数目与核DNA分子的数目相等
B.该细胞中的两组中心粒周围正发出无数条放射状的
星射线
C.该细胞所处时期是观察染色体形态和数目的最佳时期
D.该细胞继续分裂产生的两个子细胞中的染色体数目相等
习题检测
考点2
3.(2022·江苏苏州期末)在进行有丝分裂的动物细胞的一个细胞周期中，在同一时期发生的变化是(　　)
A.染色单体出现和纺锤体的形成
B.中心体倍增和DNA的复制
C.DNA数目加倍和染色体数目加倍
D.核膜、核仁的消失和着丝粒排列在赤道板位置上
B
习题检测
考点2
分生区细胞的特点：
细胞呈正方形，排列紧密
根尖的结构
根冠
分生区
（无液泡）
成熟区(根毛区，有液泡）
伸长区
（有液泡）
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
考点3
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
1.实验原理
1.在高等植物体内，有丝分裂常见于根尖、芽尖等________细胞；
2.各个细胞的分裂是_____进行的，因此在同一分生组织中可以看到
_________________的细胞；
3.通过在高倍镜下观察各个时期细胞内 ，就可以判断这
些细胞分别处于有丝分裂的那个时期；
4.染色体容易被___性染料（如________、____________）
分生区
独立
处于不同分裂时期
染色体的存在状态
碱
甲紫溶液
醋酸洋红液
探究·实践：观察根尖分生区细胞的有丝分裂
2.材料试剂
——漂洗液
试剂：
质量分数为15%HCl + 体积分数为95%酒精（比例1:1混合）
清水
洋葱（可用葱、蒜代替）
甲紫溶液或醋酸洋红液
材料：
——解离液
——染色剂(碱性染料)
选材要求：
①染色体数目较少，便于观察。
②分裂期占分裂周期比例大。
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
考点3
3.实验步骤
①洋葱根尖的培养
实验前3～4d，将洋葱放在装满清水的广口瓶上，底部接触水；经常换水防止烂根
装置放在温暖的地方培养；待根长约5cm时进行实验。
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
考点3
剪取洋葱根尖 。
取材
解离液:质量分数为 ,以1∶1的比例混合
目的:使组织中的细胞 。.。
解离
漂洗液:清水;时间:约10 min
目的:洗去解离液,防止 .
2～3 mm
相互分离开来
解离过度
漂洗
过长包括伸长区，无细胞分裂
用镊子取出根尖,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。然后用拇指轻轻按压盖玻片(压片）。
目的:使细胞 开来,有利于观察
制片
染色液:0.01 g/mL或0.02 g/mL的 溶液(或醋酸洋红液)时间:3～5 min
目的:使 着色。
染色
甲紫
染色体
分散
死细胞
15%的盐酸+体积分数为95%的酒精
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
考点3
②装片的制作
③观察
①低倍镜观察：找到 细胞(细胞 ),移到视野中央。
②高倍镜观察：先找出 的细胞，然后再找前期、后期、末期的细胞。
分生区
呈正方形，排列紧密
分裂中期
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
考点3
3.实验步骤
低倍镜下的细胞
高倍镜下的细胞
（1）处于 期的细胞数目最多，原因是 。
不同时期细胞数目多少反映了 。3．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。
某时期的时间=
分裂间
间期时间最长
该时期时间的长短
（2） 观察到连续分裂的过程，要通过移动装片寻找不同时期的
细胞图像。原因是： 。
解离后细胞已经死亡，观察到的都是死细胞。
4.关于观察结果的分析
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
考点3
处于某时期的细胞个数
观察到的细胞总数
╳ 一个细胞周期
不能
（3）在同一视野中，可以看到处于不同分裂时期的细胞图像，说明
。
（4）中期形态稳定，数目清晰，适于染色体的观察和计数。
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
考点3
各个细胞的分裂不是同步的
4.关于观察结果的分析
实验材料选择 类型
部分
时间
操作注意事项 解离 时间 太短
过长
漂洗 时间 适宜
染色 时间 太短
过长
压片 时间 过轻
过重
显微镜观察 细胞状态
细胞数目
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
考点3
选取分裂期占细胞周期比例相对较大的材料
选取分裂旺盛的部位(如根尖、茎尖的分生区)
必须在分裂旺盛的时间
细胞间质未被完全溶解，压片时细胞不易分散
导致细胞解离过度、根尖酥软，影响染色
洗去多余的盐酸，防止解离过度而影响染色
染色体或染色质不能完全着色
使其他部分也被染成深色，无法分辨染色体
细胞未分散开
将组织压烂
显微镜观察的都是死细胞，不能看到动态变化
间期的细胞数目最多，原因是间期历时最长
5.实验操作的注意事项
6.实验异常现象分析
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
考点3
（1）视野中细胞重叠严重
解离不充分，没有压片
（2）染色体几乎未被染色
染色时间不够，漂洗不充分
（3）观察不到分裂期细胞
视野选择不合适，取材位置、时间不合适
7．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 探究植物细胞的吸水和失水 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
管状叶 绿叶中色素的提取和分离 色素含量多
根 观察根尖分生区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
低温诱导植物细胞染色体数目的变化 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
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
考点3
8.酒精在生物学教材实验中的“同材异用”
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
考点3
1.易错辨析
(1)任何具有分裂能力的细胞都具有细胞周期(　　)
(2)洋葱的表皮细胞比分生区细胞的增殖周期长(　　)
(3)细胞周期具有物种特异性，同一生物体内不同细胞的细胞周期是相同的
(　　)
(4)同一细胞的细胞周期是一定的，不会受到环境条件的影响(　　)
(5)间期细胞核中的主要变化是DNA分子的复制和有关蛋白质的合成(　　)
(6)细胞分裂间期既有基因表达又有DNA复制( )
(7)用蛋白质合成抑制剂处理G1期细胞，不影响其进入S期( )
(8)肝细胞的细胞周期中染色体存在的时间比染色质的长( )
(9)有丝分裂、无丝分裂、减数分裂的细胞都具有细胞周期。(　　)
×
×
×
×
×
√
×
×
×
习题检测
考点3
易错辨析
1.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(　　)
2.染色体复制的实质是核DNA复制和相关蛋白质的合成(　　)
3.有丝分裂后期，着丝粒分裂导致染色单体的数目加倍(　　)
4.有丝分裂中染色体数目加倍和核DNA数目加倍发生在同一时期(　　)
5.细胞中染色体的数目始终等于DNA的数目(　　)
6.着丝粒数目加倍的时期，细胞内全部染色体数与全部DNA数之比为1:1
(　　)
7.若要观察处于细胞分裂中期的染色体可用甲紫溶液染色(　　)
8.动物、植物细胞有丝分裂过程中染色体行为变化相同(　　)
9.有丝分裂后期着丝粒分裂是纺锤丝牵引的结果(　　)
√
×
×
×
√
×
√
√
×
习题检测
考点3
1.(2022·广东卷，4改编)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(　　)
C
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.找到分生区细胞后换高倍镜并使用细准焦螺旋调焦
D.向右下方移动装片可将分裂中期细胞移至视野中央
习题检测
考点3
C
2.(2023·南京市学情调研)如图是关于观察洋葱有丝分裂实验的部分操作，下列评价合理的是(　　)
习题检测
考点3
A.剪取洋葱根尖2～3 mm，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
原因
◎本讲小结
1.(2023·福建泉州调研)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
解析　叶肉细胞是高度分化的植物细胞，不能进行有丝分裂，C错误。
课堂练习
C
2.(2023·洛阳市统考)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(　　)
C
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中的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
课堂练习
3.(2022·江西南昌期末改编)如图是某生物体处于有丝分裂不同时期的细胞，下列对图像的描述正确的是 (　　)
A
A.甲、乙、丙细胞分别处于有丝分裂的前期、后期和中期
B.甲、乙、丙细胞中染色体、染色单体与核DNA分子数的比例都为1∶2∶1
C.甲细胞进行中心粒倍增，发出星射线，形成纺锤体
D.该生物可能是低等植物
课堂练习
1.(2021·天津卷，6)孟德尔说：“任何实验的价值和效用，取决于所使用材料对于实验目的的适合性。”下列实验材料选择不适合的是(　　)
C
A.用洋葱鳞片叶表皮观察细胞的质壁分离和复原现象
B.用洋葱根尖分生区观察细胞有丝分裂
C.用洋葱鳞片叶提取和分离叶绿体中的色素
D.用洋葱鳞片叶粗提取DNA
◎真题再现
2.(2021·浙江6月选考，13)“制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片”实验中，观察到的一个视野如图所示。下列属于箭头所指细胞分裂期的上一时期的特点是(　　)
C
A.出现染色体，核膜开始解体
B.着丝粒分裂，姐妹染色单体分离
C.染色体凝聚，着丝粒排列在赤道板上
D.纺锤体消失，细胞板扩展形成新的细胞壁
◎真题再现
3.(2021·海南卷，7)真核细胞有丝分裂过程中核膜解体和重构过程如图所示。下列有关叙述错误的是(　　)
D
A.Ⅰ时期，核膜解体后形成的小泡可参与新核膜重构
B.Ⅰ→Ⅱ过程中，核膜围绕染色体重新组装
C.Ⅲ时期，核膜组装完毕，可进入下一个细胞周期
D.组装完毕后的核膜允许蛋白质等物质自由进出核孔
◎真题再现
4.(2020·山东卷，6改编)在细胞分裂过程中，末端缺失的染色体因失去端粒而不稳定，其姐妹染色单体可能会连接在一起，着丝粒分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构，如图所示。若某细胞进行有丝分裂时，出现“染色体桥”并在两着丝粒间任一位置发生断裂，形成的两条子染色体移到细胞两极。不考虑其他变异，关于该细胞的说法错误的是(　　)
C
A.可在分裂后期观察到“染色体桥”结构
B.其子细胞中染色体的数目不会发生改变
C.其子细胞中有的染色体上连接了非同源染色体片段
D.若该细胞基因型为Aa，可能会产生基因型为Aaa的子细胞
◎真题再现
5.(2022·湖南卷，6)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(　　)
B
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
◎真题再现
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