资源简介

(共58张PPT)
第五单元第1讲
细胞的增殖
考点 由高考知核心知识点 预测
有丝分裂 （2023广东）有丝分裂过程 （2023湖北）有丝分裂过程 （2023浙江）有丝分裂过程 （2023江西）有丝分裂过程 （2023湖北）有丝分裂实验 （2023浙江）有丝分裂实验 （2022 全国）有丝分裂过程 （2022 福建）有丝分裂过程（2022 天津）有丝分裂过程（2022 重庆）有丝分裂过程（2022 辽宁）有丝分裂过程（2022 湖南）有丝分裂过程（2022 河北）有丝分裂过程（2022 浙江）细胞周期 （2022 福建）细胞周期 （2022 北京）有丝分裂实验 （2022 广东）有丝分裂实验（2022 江苏）有丝分裂实验
考查有丝分裂的实验过程及原理、有丝分裂过程物质变化规律
思考：细胞为什么不能无限长大？
思考：细胞为什么不能无限长大？
问题1： 模型分为几类？该实验选用了什么模型？
物理模型
概念模型
数学模型
√
8cm
2cm
4cm
边长（cm） 表面积（cm2） 体积（cm3） 表面积/体积 扩散体积/体积
2
4
8
24
96
384
8
64
512
3
1.5
0.75
0.58
0.83
0.33
思考：细胞为什么不能无限长大？
8cm
2cm
4cm
边长（cm） 表面积（cm2） 体积（cm3） 表面积/体积 扩散体积/体积
2
4
8
24
96
384
8
64
512
3
1.5
0.75
0.58
0.83
0.33
问题2.得出数据比较比较有何规律？
细胞大小与物质运输效率有关
问题3. 细胞为什么不能无限长大？
保证物质有效进出细胞
核质比限制
问题4．细胞越小，越有利于细胞与外界的物质交换，那么，细胞是越小越好吗？
细胞不是越小越好，因为细胞中有众多的必需物质和细胞器，细胞太小，就没有足够的空间，细胞就不能进行相应的生命活动，发挥出相应的生理功能。
8cm
2cm
4cm
思考：细胞为什么不能无限长大？
运输效率：随细胞体积的增大而 。
（取决于： ）
运输速率：随细胞体积的增大并 。
降低
相对表面积
不改变
问题5. 运输效率和运输速率如何区别？
思考：细胞为什么不能无限长大？
细胞不能无限长大的原因有很多。细胞的大小影响物质运输的效率，可以作为一种解释。
既然细胞不能无限长大？那细胞的数量可以变多吗 又是通过哪一种方式变多的呢？
1
2
细胞增殖和细胞周期
3
细胞的有丝分裂和无丝分裂
观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
1
细胞增殖和细胞周期
细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程
胚胎发育
①细胞增殖的概念：
②细胞增殖的方式：
有丝分裂
无丝分裂
减数分裂
真核生物
原核生物:
二分裂
③意义：
是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。
（1）细胞增殖
1
细胞增殖和细胞周期
细胞分裂通过怎样的机制保证子细胞的遗传物质与亲代细胞的相同呢？
细胞增殖包括物质准备和细胞分裂两个相连续的过程，“物质准备—分裂—物质准备—再分裂……”
细胞增殖具有周期性
46个DNA
46个DNA
46个DNA
间期
DNA复制
有丝分裂
均分
92个DNA
1
细胞增殖和细胞周期
（2）细胞周期
连续分裂的细胞
下一次分裂完成
分裂间期
不同种类的细胞的细胞周期不一定相同；
分裂间期与分裂期所占的比例不同。
分裂间期
分裂期
前期
末期
后期
中期
子细胞
G1
G2
S
RNA和蛋白质合成
DNA复制
①条件：
②起点：
③终点：
④阶段：
⑤特点：
一次分裂完成
继续分裂、
暂不分裂、
不再分裂(细胞分化)。
⑥产生的子细胞去向：
和分裂期
1
细胞增殖和细胞周期
分裂间期
完成 复制和 合成（ 活动加剧）
有关蛋白质
核糖体
分裂间期结束后，开始进行有丝分裂。
DNA
（染色体成对存在， 数目数着丝粒）
2N 2N
染色体数目：
DNA
染色体
染色质
蛋白质
染色体、染色质、DNA
1
细胞增殖和细胞周期
DNA＋蛋白质 染色质 染色体
构成
高度螺旋
分裂间期
（形态：染色质）
分裂期
（形态：染色体）
1
细胞增殖和细胞周期
G1： 的合成，为 做准备
分裂间期 S： 。
G2：DNA复制结束，为 做准备，
合成有关的 。
RNA和蛋白质
DNA复制
DNA复制
细胞分裂
RNA和蛋白质
DNA复制
染色体
姐妹染色单体
间期
分裂间期
分裂期
S期
G1期
G2期
1
细胞增殖和细胞周期
某分裂时期所占时间比值越长，在显微镜下观察
到的细胞数量 ，所以显微镜视野中 期细胞最多。
越多
间
1
细胞增殖和细胞周期
细胞周期的表示方法
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
1
细胞增殖和细胞周期
方法名称 表示方法 用字母表示
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G2期和分裂期，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
细胞周期的表示方法
1
细胞增殖和细胞周期
思考：是否所有细胞都有细胞周期？
分化程度高的细胞不再分裂，故不具有细胞周期，如神经细胞。
有一些细胞会暂时停止分裂，但仍能返回细胞周期，如结缔组织中的成纤维细胞。
有一些细胞会持续分裂，如造血干细胞。
有的细胞受到致癌因子的作用，细胞中遗传物质发生变化，就变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞，这种细胞就是癌细胞。
1
细胞增殖和细胞周期
注意：与细胞周期相联系的知识点
(1)基因突变：在细胞分裂间期，DNA复制时容易受到内外因素的干扰而出现差错，可能发生基因突变；
(2)染色体变异：在细胞分裂前期，秋水仙素或低温都可抑制纺锤体的形成，出现多倍体细胞；
(3)细胞癌变：治疗癌症的药物作用于癌细胞的分裂间期，DNA不能复制，可以抑制癌细胞的无限增殖；
(4)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，使细胞周期缩短。
2
细胞的有丝分裂和无丝分裂
(1)有丝分裂
分裂时期 前期 中期 后期 末期
视频
染色体/染色质的行为变化
染色体数目变化
染色质螺旋化变成染色体，散乱在细胞中
每条染色体的着丝粒排列在赤道板上
着丝粒分裂，姐妹染色单体分离
染色体移动到两极，螺旋成染色质丝
2N 2N
2N 2N
2N 4N
4N 2N
①过程
2
细胞的有丝分裂和无丝分裂
分裂时期 前期 中期 后期 末期
图片
其它 行为 变化
记忆口诀
核仁、核膜消失
核仁、核膜出现
形成两个细胞核
纺锤体形成
纺锤体消失
细胞质分裂
膜仁消失现两体
形定数晰赤道齐
点裂数加均两极
两消两现质分离
①过程
2
细胞的有丝分裂和无丝分裂
子细胞
一个细胞分裂成为两个子细胞，每个子细胞中含有的染色体数目与亲代细胞的相等。分裂后形成的子细胞若继续分裂，就进入下一个细胞周期的分裂间期状态。
有丝分裂整个过程动画演示
2
细胞的有丝分裂和无丝分裂
动物细胞也要进行有丝分裂。那么，动物细胞的有丝分裂与植物细胞的有丝分裂有哪些相同点和不同点呢？
间期
前期
中期
后期
末期
2
细胞的有丝分裂和无丝分裂
植物细胞 动物细胞
前 期
纺锤体的形成方式不同
由细胞两极发出纺锤丝
中心粒在间期倍增，分别移向细胞两极。中期，两组中心粒向周围发出星射线形成纺锤体
②植物细胞有丝分裂和动物细胞有丝分裂的不同点
2
细胞的有丝分裂和无丝分裂
形成两个子细胞的方式不同
植物细胞 动物细胞
末 期
细胞中部形成细胞板，扩展形成新细胞壁，分裂成两个子细胞
细胞膜从细胞的中部向内凹陷，把细胞缢裂成两部分
②植物细胞有丝分裂和动物细胞有丝分裂的不同点
2
细胞的有丝分裂和无丝分裂
间期 前期 中期 后期 末期
核染色体数目
核DNA数目
染色单体数目
4n
4n
0
2n
2n
2n
2n→4n
4n→2n
2n→4n
4n
4n
4n
4n→2n
0→4n
4n→0
③核染色体、DNA、和染色单体数目的变化
2
细胞的有丝分裂和无丝分裂
间期 前期 中期 后期 末期
核染色体数目
核DNA数目
染色单体数目
4n
4n
0
2n
2n
2n
2n→4n
4n→2n
2n→4n
4n
4n
4n
4n→2n
0→4n
4n→0
曲线：核染色体数量变化
间期
4n
2n
前期
中期
后期
末期
0
2
细胞的有丝分裂和无丝分裂
间期 前期 中期 后期 末期
核染色体数目
核DNA数目
染色单体数目
4n
4n
0
2n
2n
2n
2n→4n
4n→2n
2n→4n
4n
4n
4n
4n→2n
0→4n
4n→0
G1
S
G2
间期
4n
2n
前期
中期
后期
末期
0
曲线：核DNA数量变化
2
细胞的有丝分裂和无丝分裂
间期 前期 中期 后期 末期
核染色体数目
核DNA数目
染色单体数目
4n
4n
0
2n
2n
2n
2n→4n
4n→2n
2n→4n
4n
4n
4n
4n→2n
0→4n
4n→0
间期
4n
2n
前期
中期
后期
末期
0
曲线：染色单体数量变化
间期 前期 中期 后期 末期
_________ _ __________ ④染色体形态及行为变化。
染色质
染色体
2
细胞的有丝分裂和无丝分裂
2
细胞的有丝分裂和无丝分裂
细胞器名称 生物类型 作用时期 生理作用
核糖体 动物、植物 主要是间期 合成相关蛋白质
线粒体 动物、植物 整个细胞周期 提供能量
高尔基体 植物 末期
与细胞壁( 板) 的
形成有关
中心体 动物、低等植物 前期 与纺锤体的形成有关
④与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用
将亲代细胞的染色体经过________后精确地________分配到两个子细胞中，在细胞的亲子代间保持了________的稳定性。
⑤有丝分裂的意义
复制　
平均　
遗传　
2
细胞的有丝分裂和无丝分裂
（2）无丝分裂
蛙的红细胞无丝分裂示意图
细胞核延长
核中央向内凹陷
缢裂成两个细胞核
整个细胞向中央凹陷
缢裂成两个子细胞
特点：分裂过程中不出现 和 。但仍需进行 复制。
纺锤丝
染色体
DNA
过程：
3
观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
(2)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染色体的存在状态，判断处于不同分裂时期的细胞。
【实验原理】
(1)在高等植物体内，有丝分裂常见于根尖、芽尖等分生区细胞。
(3)染色体容易被碱性染料（如甲紫溶液，旧称龙胆紫溶液）着色。
3
观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
思考：可以用哪些材料观察细胞的有丝分裂过程？
动物受精卵及早期胚胎
植物茎尖
植物根尖
根 冠
分生区
伸长区
成熟区
(持续分裂的细胞)
3
观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
【实验步骤】
①洋葱根尖的培养
在上实验课之前的3 ~ 4 d，取洋葱一个，放在广口瓶上。瓶内装满清水，让洋葱的底部接触到瓶内的水面。把这个装置放在温暖的地方培养。待根长约5 cm时，取生长健壮的根尖制成临时装片观察。
3
观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
②装片的制作
【实验步骤】
制片流程为：解离→漂洗→染色→制片
解离
漂洗
染色
制片
解离液
目的
盐酸和酒精混合液（1:1）
用药液使组织中的细胞相互分离开来。
漂洗液
目的
目的
目的
染色剂
操作
清水
洗去药液，防止解离过度。
甲紫溶液（或醋酸洋红液）
甲紫溶液或醋酸洋红液能使染色体着色。
将根尖取出来，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。
使细胞分散开来，有利于观察。
3
观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
【实验步骤】
③洋葱根尖细胞有丝分裂的观察
把制成的装片先放在低倍镜下观察，扫视整个装片，找到分生区细胞：
细胞呈正方形，排列紧密。
甲紫溶液染成了紫色
醋酸洋红液染成了粉红色
【实验步骤】
间期
前期
前期
中期
中期
后期
后期
末期
末期
中期
再换成高倍镜仔细观察，首先找出分裂中期的细胞，然后再找前期、后期、末期的细胞，注意观察各时期细胞内染色体形态和分布的特点。最后观察分裂间期的细胞
3
观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
3
观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
四、绘图
【实验步骤】
3
观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
洋葱根尖分生区组织细胞的有丝分裂视频
3
观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
细胞周期 样本1 样本2 总数 每一时期的细胞数/计数细胞的总数
分裂间期
分 裂 期 前期
中期
后期
末期
计数细胞的总数
【实验结论】
根据观察结果，用自己的语言描述细胞周期各个时期的特点。
记 录 表
3
观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
2. 如何比较细胞周期中不同时期的时间长短？
讨论
1. 处于哪一个时期的细胞数目最多？为什么？
处于分裂间期的细胞最多，因为细胞周期的大部分时间处于分裂间期。
某时期的细胞数占计数细胞总数的比例越大，该时期的时间就越长。
3
观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
提醒1：关于实验的三点提醒
(1)根尖中只有分生区细胞才可以进行分裂，伸长区和成熟区细胞不能分裂。(2)不能观察一个细胞的连续分裂过程，因为解离时细胞已经死亡，可以寻找处于不同时期的细胞，连起来体现出细胞分裂的连续过程。(3)细胞板是一个真实的结构，赤道板不是真实存在的结构，而是人为定义的平面。
3
观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
提醒2：高中生物实验中洋葱的“一材多用”
(1)叶片——叶绿体中色素的提取和分离实验。
(2)鳞片叶外表皮——观察植物细胞的质壁分离和复原实验。
(3)根尖——观察根尖分生组织细胞的有丝分裂和低温诱导植物染色体数目的变化实验。
真核细胞的增殖方式：
有丝分裂：真核生物主要的细胞分裂方式
无丝分裂：如蛙的红细胞
减数分裂：
有性生殖细胞（精子、卵细胞）的形成方式
细胞周期：
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。
分裂期：
分裂间期：物质准备
DNA复制
有关蛋白质的合成
前期
中期
后期
末期
将细胞一分为二
注意：
间期+分裂期为一个细胞周期（如上图的a+b），即，起点是分裂间期。
分裂间期所占时间长，因此在装片中多数细胞处于分裂间期。
a（间期）
b
（分裂期）
c（间期）
（占90%~95%）
细胞有适度的生长
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。
细胞不能无限长大：表面积与体积的关系的限制
细胞的体积越大，表面积与体积的比值越小，细胞与外界物质交换的效率越低。反之越高。
DNA复制
有关蛋白质的合成
细胞适度的生长
分裂间期：
物质准备
核膜、核仁都有，核内是染色质
注意：
染色体复制
（数量不加倍）
分裂期：
中期：
每条染色体的着丝粒两侧，都有纺锤丝附着。
每条染色体的着丝粒排列在赤道板上。
染色体形态稳定
后期：
每个着丝粒分裂成两个，姐妹染色单体分开
分开后的染色体，由纺锤丝牵引着分别向细胞的两极移动。
染色体数目加倍，而且被平均分为（形态、数目相同的）两组。
注意：
末期：
最终形成两个子细胞
①染色体
解螺旋
染色质
②纺锤丝逐渐消失
③核膜、核仁重新出现
④赤道板的位置上出现细胞板，细胞板逐渐扩展形成新的细胞壁。
注意：
末期分裂成两个子细胞时为一次分裂的完成，而不是后期与末期之间。
前期：
膜、仁消失现两体
染色质
螺旋化
染色体
两极发出纺锤丝形成纺锤体
核仁解体
核膜消失
分裂间期
（形态：染色质）
前期
中期
后期
末期
分裂期
有丝分裂过程中每条染色体的变化
有丝分裂过程中核DNA与染色体数目的变化
注意：
G1
G2
S
G1
S
G2
为DNA复制做准备
DNA复制
为分裂期做准备
染色体变化与核DNA变化完全相同（核变化相同）
相同点：
区别：
前期：
纺锤体形成方式不同（动：中心粒发出星射线；植：两极发出纺锤丝）
动物细胞有由一对中心粒构成的中心体，中心粒在间期倍增，成为两组。进入分裂期后，两组中心粒分别移向细胞两极。在这两组中心粒的周围，发出大量放射状的星射线，两组中心粒之间的星射线形成了纺锤体。
动物：
两极发出纺锤丝形成纺锤体。
植物：
末期：
细胞质分裂方式不同
细胞膜由中部向内凹陷，将细胞缢裂成两个子细胞。
植物：
动物：
由细胞板扩展形成新的细胞壁，将细胞分成两个子细胞
动物细胞与植物细胞有丝分裂的区别：
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。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稳定性。
无丝分裂
蛙的红细胞：
首先，核延长、缢裂；
然后，整个细胞缢裂；
不出现纺锤丝和染色体的变化
注意：有遗传物质的复制与评分
5
盐酸
洗去药液
低
高
【答案】B
（2023·广东卷）下列叙述中，能支持将线粒体用于生物进化研究的是（ ）A．线粒体基因遗传时遵循孟德尔定律B．线粒体DNA复制时可能发生突变C．线粒体存在于各地质年代生物细胞中D．线粒体通过有丝分裂的方式进行增殖
考点1 有丝分裂过程
【答案】D
（2023·湖北卷）快速分裂的癌细胞内会积累较高浓度的乳酸。研究发现，乳酸与锌离子结合可以抑制蛋白甲的活性，甲活性下降导致蛋白乙的SUMO化修饰加强，进而加快有丝分裂后期的进程。下列叙述正确的是（　　）
A．乳酸可以促进DNA的复制
B．较高浓度乳酸可以抑制细胞的有丝分裂
C．癌细胞通过无氧呼吸在线粒体中产生大量乳酸
D．敲除蛋白甲基因可升高细胞内蛋白乙的SUMO化水平
考点1 有丝分裂过程
【答案】C
（2022·福建卷）下列关于黑藻生命活动的叙述，错误的是（ ）A．叶片细胞吸水时，细胞液的渗透压降低
B．光合作用时，在类囊体薄膜上合成ATP
C．有氧呼吸时，在细胞质基质中产生CO2
D．细胞分裂时，会发生核膜的消失和重建
考点1 有丝分裂过程
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
【答案】D
考点2 细胞周期
（2022·浙江卷）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），两者可组成多种有活性的CDK-cyclin复合体，细胞周期各阶段间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（ ）
（2023·湖北卷）在观察洋葱根尖细胞有丝分裂的实验中，某同学制作的装片效果非常好，他将其中的某个视野放大拍照，发给5位同学观察细胞并计数，结果如下表（单位：个）。关于表中记录结果的分析，下列叙述错误的是（　　）
【答案】C
学生 分裂间期 分裂期 总计
前期 中期 后期 末期 甲 5 6 3 2 6 22
乙 5 6 3 3 5 22
丙 5 6 3 2 6 22
丁 7 6 3 2 5 23
戊 7 7 3 2 6 25
A．丙、丁计数的差异是由于有丝分裂是一个连续过程，某些细胞所处时期易混淆B．五位同学记录的中期细胞数一致，原因是中期染色体排列在细胞中央，易区分C．五位同学记录的间期细胞数不多，原因是取用的材料处于旺盛的分裂阶段D．戊统计的细胞数量较多，可能是该同学的细胞计数规则与其他同学不同
考点3 实验：观察根尖分生区细胞有丝分裂
【答案】D
（2023·浙江卷）为筛选观察有丝分裂的合适材料，某研究小组选用不同植物的根尖，制作并观察根尖细胞的临时装片。下列关于选材依据的叙述，不合理的是（　　）
A．选用易获取且易大量生根的材料
B．选用染色体数目少易观察的材料
C．选用解离时间短分散性好的材料
D．选用分裂间期细胞占比高的材料
考点3 实验：观察根尖分生区细胞有丝分裂
【答案】C
（2022·北京卷）实验操作顺序直接影响实验结果。表中实验操作顺序有误的是（　　）
A．A B．B C．C D．D
考点3 实验：观察根尖分生区细胞有丝分裂
选项 高中生物学实验内容 操作步骤
A 检测生物组织中的蛋白质 向待测样液中先加双缩脲试剂A液，再加B液
B 观察细胞质流动 先用低倍镜找到特定区域的黑藻叶肉细胞，再换高倍镜观察
C 探究温度对酶活性的影响 室温下将淀粉溶液与淀粉酶溶液混匀后，在设定温度下保温
D 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 将解离后的根尖用清水漂洗后，再用甲紫溶液染色
【答案】C
（2022·广东卷）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（ ）
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
【答案】C
（2023·深圳一模）实验结果的观察和判断是实验操作能力的重要部分。下图是科学家在显微镜下观察到的蝶螺肺细胞分裂过程中的三个连续的阶段。据图分析不合理的是（ ）
A．图a到c染色体逐渐变得更加清晰
B．图a细胞可能属于分裂的前期
C．图b细胞可能在进行染色体复制
D．图c中着丝粒可能排列在赤道板上
【答案】B
（2023·揭阳一模）某生物兴趣小组用入侵植物南美蟛蜞菊的浸提液处理蚕豆根尖48h后发现：与未处理组相比，在处理组根尖分生组织的分裂期细胞中，后期和末期的细胞数目相对较少。据此推测浸提液最可能抑制蚕豆根尖分生组织细胞的（ ）
A．DNA的复制
B．纺锤体的形成
C．细胞板的形成
D．核膜的重新形成

展开更多......

收起↑