第14課時(shí)細(xì)胞的增殖課標(biāo)要求1.描述細(xì)胞通過不同的方式進(jìn)行分裂，其中有絲分裂保證了遺傳信息在親代和子代細(xì)胞間的一致性。2.活動(dòng)：制作和觀察根尖細(xì)胞有絲分裂臨時(shí)裝片，或觀察其永久裝片?？记榉治?.細(xì)胞周期調(diào)控2024·湖北卷，13；2024·河北卷，14；2023·重慶卷，14；2022·浙江1月選考，8；2022·遼寧卷，82.有絲分裂的過程2024·江西卷，3；2024·浙江1月選考，4；2023·遼寧卷，11；2023·河北卷，23.觀察根尖分生區(qū)組織細(xì)胞的有絲分裂2023·湖北卷，10；2022·湖南卷，6；2022·江蘇卷，7；2022·廣東卷，4命題點(diǎn)一細(xì)胞周期調(diào)控1.細(xì)胞周期[認(rèn)知覺醒]細(xì)胞周期是靠細(xì)胞內(nèi)部精確地調(diào)控實(shí)現(xiàn)的，如果出現(xiàn)異常，就可能導(dǎo)致細(xì)胞的癌變。細(xì)胞周期可分為分裂間期和分裂期(M期)，根據(jù)DNA合成情況，分裂間期又分為G1期、S期(DNA合成)和G2期。細(xì)胞周期受到檢驗(yàn)點(diǎn)的嚴(yán)格調(diào)控，各檢驗(yàn)點(diǎn)能對(duì)細(xì)胞周期的過程是否發(fā)生異常加以檢測，只有當(dāng)相應(yīng)的過程正常完成，細(xì)胞周期才能進(jìn)入下一個(gè)階段運(yùn)行。如圖甲表示某動(dòng)物小腸上皮細(xì)胞的細(xì)胞周期部分檢驗(yàn)點(diǎn)，圖乙表示根據(jù)腸癌細(xì)胞中DNA含量的不同，對(duì)細(xì)胞周期各時(shí)期細(xì)胞的計(jì)數(shù)結(jié)果?；卮鹣铝袉栴}：(1)圖甲顯示分裂間期持續(xù)的時(shí)間明顯比分裂期長，對(duì)此做出的合理解釋是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)與G1期細(xì)胞相比，G2期細(xì)胞中染色體的特點(diǎn)是________________________________________________________________________________________________________________________________________。一個(gè)小腸上皮細(xì)胞(染色體數(shù)目為2N)在M期染色體數(shù)目的變化情況是____________________________________________________________________。(3)請(qǐng)推測檢驗(yàn)點(diǎn)a和b的作用分別是________________、________________。若細(xì)胞周期調(diào)控出現(xiàn)異常，可能導(dǎo)致細(xì)胞癌變。在放射性治療前，常采用藥物(如阿糖胞苷)使癌細(xì)胞同步化，其原理是____________________________，將癌細(xì)胞阻滯在S期。(4)被計(jì)數(shù)在圖乙b峰中的細(xì)胞處于圖甲中的________期，若用阿糖胞苷處理體外培養(yǎng)的腸癌細(xì)胞，圖乙檢測結(jié)果的變化是_______________________________。思維升華①細(xì)胞周期必須是分裂間期在前，分裂期在后，不能顛倒。②只有能連續(xù)分裂的細(xì)胞才具有細(xì)胞周期，進(jìn)行減數(shù)分裂的細(xì)胞沒有細(xì)胞周期。③G1期與G2期的區(qū)別是G1期合成的RNA和有關(guān)蛋白質(zhì)大多是與DNA復(fù)制有關(guān)的，如解旋酶、DNA聚合酶、組成染色體的蛋白質(zhì)等；而G2期合成的RNA和有關(guān)蛋白質(zhì)大多是與分裂期有關(guān)的，如微管蛋白，以形成紡錘絲等結(jié)構(gòu)。2.細(xì)胞周期監(jiān)測點(diǎn)和同步化(1)細(xì)胞周期調(diào)控研究證明MPF可促使細(xì)胞進(jìn)入分裂期(M期)，表明MPF是M期的正常誘導(dǎo)物。MPF是由Cdc2蛋白和一種周期蛋白構(gòu)成，Cdc2蛋白為其催化亞基，周期蛋白為其調(diào)節(jié)亞基，當(dāng)兩者結(jié)合后，可以使多種蛋白質(zhì)底物磷酸化，促使細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂。芽殖酵母中Cdc2蛋白在整個(gè)細(xì)胞周期中始終是穩(wěn)定的，周期蛋白呈周期性波動(dòng)，推動(dòng)細(xì)胞周期的進(jìn)行，如圖為MPF及其調(diào)控示意圖。(2)實(shí)現(xiàn)動(dòng)物細(xì)胞周期同步化的常用方法DNA合成阻斷法：操作過程如下：假設(shè)一個(gè)細(xì)胞周期時(shí)長＝G1＋S＋G2＋M＝10＋7＋3.5＋1.5＝22(h)。圖A：處于對(duì)數(shù)生長期的細(xì)胞。圖B：向細(xì)胞的培養(yǎng)液中加入過量的DNA合成可逆抑制劑(TdR)，處于S期的細(xì)胞立刻被抑制。繼續(xù)培養(yǎng)G2＋M＋G1＝3.5＋1.5＋10＝15(h)，則處于G2、M、G1期的細(xì)胞都將被抑制在G1/S期交界處。圖C：除去抑制劑(TdR)，更換新鮮培養(yǎng)液，細(xì)胞將繼續(xù)沿細(xì)胞周期運(yùn)行，運(yùn)行時(shí)間既要保證處于G1/S期交界處的細(xì)胞經(jīng)過S期(7h)進(jìn)入G2期，又要保證處于S期的細(xì)胞不能再次進(jìn)入S期，即運(yùn)行時(shí)間應(yīng)控制在7～15h。圖D：再加入DNA合成可逆抑制劑(TdR)，培養(yǎng)適當(dāng)時(shí)間后[時(shí)間不短于G2＋M＋G1＝15(h)]，則可實(shí)現(xiàn)全部細(xì)胞都被阻斷在G1/S期交界處，實(shí)現(xiàn)細(xì)胞周期同步化。題型細(xì)胞周期(生命觀念)[例1](2023·重慶卷，14)藥物甲常用于腫瘤治療，但對(duì)正常細(xì)胞有一定毒副作用，某小組利用試劑K(可將細(xì)胞阻滯在細(xì)胞周期某時(shí)期)研究藥物甲毒性與細(xì)胞周期關(guān)系，實(shí)驗(yàn)流程和結(jié)果如圖所示，下列推測正確的是()注：G1：DNA合成前期S：DNA合成期G2：分裂準(zhǔn)備期M：分裂期。A.試劑K可以將細(xì)胞阻滯在G1期B.試劑K對(duì)細(xì)胞周期阻滯作用不可逆C.藥物甲主要作用于G2＋M期，Ⅱ組凋亡率應(yīng)最低D.在機(jī)體內(nèi)，藥物甲對(duì)漿細(xì)胞的毒性強(qiáng)于造血干細(xì)胞[例2](2025·山東濱州模擬)細(xì)胞周期可分為G1、S、G2、M四個(gè)時(shí)期，其中S期為DNA合成期，TdR能被S期細(xì)胞攝入并摻進(jìn)DNA中。高濃度TdR可抑制DNA合成，常用于誘導(dǎo)細(xì)胞周期同步化，過程如下表。下列說法正確的是()步驟第一步：含高濃度TdR培養(yǎng)基中培養(yǎng)第二步：普通培養(yǎng)基中培養(yǎng)第三步：含高濃度TdR培養(yǎng)基中培養(yǎng)時(shí)間至少15h至少7h？A.TdR能阻止RNA聚合酶與DNA結(jié)合而阻斷復(fù)制B.第一步操作的目的是使所有細(xì)胞都停留在S期C.第二步細(xì)胞在普通培養(yǎng)基中培養(yǎng)不能超過15hD.第三步需至少持續(xù)22h才能確保所有細(xì)胞同步化實(shí)現(xiàn)動(dòng)物細(xì)胞周期同步化的其他方法(1)秋水仙素阻斷法：在細(xì)胞處于對(duì)數(shù)生長期的培養(yǎng)液中添加適量的秋水仙素，秋水仙素能夠抑制紡錘體的形成，使細(xì)胞周期被阻斷，從而實(shí)現(xiàn)細(xì)胞周期同步化。(2)血清饑餓法：培養(yǎng)液中缺少血清可以使細(xì)胞周期停滯在間期，以實(shí)現(xiàn)細(xì)胞周期同步化。命題點(diǎn)二有絲分裂的過程1.有絲分裂前的間期2.有絲分裂各時(shí)期的特點(diǎn)[認(rèn)知覺醒]判斷下列說法的正誤：(1)植物細(xì)胞有絲分裂前期，核DNA已完成復(fù)制且染色體數(shù)目加倍。()(2)有絲分裂后期，著絲粒分裂導(dǎo)致染色單體的數(shù)目加倍。()(3)在一個(gè)細(xì)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(shí)期。()(4)動(dòng)植物細(xì)胞有絲分裂中期都會(huì)出現(xiàn)的細(xì)胞結(jié)構(gòu)是赤道板。()(5)前期隨著染色質(zhì)絲逐漸螺旋化形成了染色單體。()(6)有絲分裂中染色體數(shù)目加倍和核DNA數(shù)目加倍發(fā)生在同一時(shí)期。()(7)除中心體之外的細(xì)胞器在子細(xì)胞中的分配是隨機(jī)的。()(8)有絲分裂將DNA平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中。()如圖是兩幅不同生物細(xì)胞有絲分裂模式圖，回答下列問題。(1)圖A表示________________(填“高等動(dòng)物細(xì)胞”或“高等植物細(xì)胞”)，判斷的理由：________________________________________________________。(2)鑒定一個(gè)正在進(jìn)行有絲分裂的細(xì)胞是植物細(xì)胞還是動(dòng)物細(xì)胞，最佳的方法是什么？______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)圖B表示________(填“植物”或“動(dòng)物”)細(xì)胞有絲分裂的________期，此時(shí)期細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的主要變化是____________________________________。(4)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(yàn)證你的結(jié)論？____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。細(xì)胞周期中核DNA含量、染色體數(shù)、染色單體數(shù)、每條染色體上DNA含量變化曲線(1)A→B、L→M、P→Q變化原因都是__________________。(2)G→H、N→O、R→S變化原因都是_________________________________________________________________________________________________________，染色體數(shù)目加倍。(3)C→D、R→S的變化很相似，但原因不同，C→D的變化原因是____________________________________________________________________________________。思維升華(1)有絲分裂各時(shí)期的特點(diǎn)時(shí)期植物細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞主要特點(diǎn)前期①染色質(zhì)變成染色體；②核仁逐漸解體，核膜逐漸消失；③形成紡錘體中期染色體的著絲粒排列在赤道板上后期①著絲粒一分為二；②紡錘絲牽引染色體移向細(xì)胞的兩極；③染色體數(shù)目加倍末期①染色體逐漸變成細(xì)長而盤曲的染色質(zhì)絲；②紡錘絲逐漸消失；③核膜、核仁重新出現(xiàn)(2)動(dòng)植物細(xì)胞有絲分裂的主要區(qū)別①中心體在間期倍增，在前期兩組中心粒分別移向細(xì)胞兩極，在末期隨著細(xì)胞分裂進(jìn)入兩個(gè)子細(xì)胞。②星射線和紡錘絲都由微管蛋白組裝而成，在前期形成紡錘體。③除了動(dòng)物，低等植物中也有中心體，故不能通過中心體或紡錘體的形成方式鑒別動(dòng)植物細(xì)胞，可以通過有無細(xì)胞壁或末期是否會(huì)形成細(xì)胞板(細(xì)胞質(zhì)的分裂方式)鑒別。3.無絲分裂真核細(xì)胞的增殖方式，也有DNA復(fù)制提醒原核生物主要進(jìn)行二分裂，二分裂不是無絲分裂。(1)有絲分裂前的間期進(jìn)行DNA復(fù)制。(2024·北京卷，5C)()(2)動(dòng)物細(xì)胞有絲分裂DNA總量在分裂后期減半。(2023·河北卷，2C)()(3)有絲分裂過程中，核膜和核仁周期性地消失和重現(xiàn)。(2021·河北卷，2A)()(4)植物細(xì)胞有絲分裂前期，核DNA已完成復(fù)制且染色體數(shù)目加倍。(2021·浙江1月選考，8A)()(5)高等動(dòng)物胚胎干細(xì)胞分裂過程中，中心體的復(fù)制和染色體組數(shù)的加倍發(fā)生在同一時(shí)期。(2020·浙江7月選考，8B)()題型有絲分裂的過程(科學(xué)思維)[例1](2024·江西卷，3)某植物中，T基因的突變會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞有絲分裂后期紡錘體伸長的時(shí)間和長度都明顯減少，從而影響細(xì)胞的增殖。下列推測錯(cuò)誤的是()A.T基因突變的細(xì)胞在分裂期可形成一個(gè)梭形紡錘體B.T基因突變導(dǎo)致染色體著絲粒無法在赤道板上排列C.T基因突變的細(xì)胞在分裂后期染色體數(shù)能正常加倍D.T基因突變影響紡錘絲牽引染色體向細(xì)胞兩極移動(dòng)[例2](2025·山東臨沂模擬)如圖1和圖2表示細(xì)胞周期不同時(shí)期染色體和核DNA數(shù)目比的變化關(guān)系，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.觀察染色體形態(tài)和數(shù)目的最佳時(shí)期處于圖1的CD段B.圖1中DE段的細(xì)胞染色體數(shù)目加倍，但核DNA數(shù)量不變C.圖2中a對(duì)應(yīng)圖1中的AB段，c對(duì)應(yīng)圖1中的EF段D.有絲分裂過程不會(huì)出現(xiàn)圖2中d所示的情況根據(jù)柱狀圖判斷細(xì)胞分裂時(shí)期的規(guī)律(以二倍體生物為例)(1)根據(jù)染色單體變化判斷各時(shí)期染色單體eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(有→G2期、前期、中期→圖甲,無→后期、末期→圖乙；G1期→圖丙))(2)根據(jù)比例關(guān)系判斷各時(shí)期核DNA分子數(shù)∶染色體數(shù)∶染色單體數(shù)＝eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(4n∶2n∶4n→G2期、前期、中期→圖甲,4n∶4n∶0→后期、末期→圖乙,2n∶2n∶0→G1期→圖丙))題型粘連蛋白與染色體行為變化(科學(xué)思維)[情境信息·練透](學(xué)習(xí)探索情境)[例3](2025·重慶高三檢測)動(dòng)物細(xì)胞在分裂間期，每條染色體完成復(fù)制后由粘連蛋白SGO1連接兩條姐妹染色單體，在細(xì)胞分裂的中、后期轉(zhuǎn)換時(shí)，由APC/C復(fù)合物介導(dǎo)粘連蛋白SGO1降解，使兩條姐妹染色單體在后期得以分開，如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.抑制APC/C復(fù)合物的活性，細(xì)胞將停留在中期B.激活A(yù)PC/C復(fù)合物的活性可以促進(jìn)分離酶抑制蛋白的降解C.粘連蛋白SGO1在細(xì)胞分裂間期由核糖體合成，通過核孔進(jìn)入細(xì)胞核D.粘連蛋白SGO1異常產(chǎn)生染色體數(shù)目變異與秋水仙素作用機(jī)理相同[例4]在動(dòng)物細(xì)胞姐妹染色單體間的著絲粒位置存有一種SGO蛋白，主要保護(hù)將兩條姐妹染色單體粘連在一起的粘連蛋白不被水解酶(該水解酶在間期染色體復(fù)制完成后就存在，分裂中期開始起作用)破壞，從而保證細(xì)胞分裂過程中染色體的正確排列與分離。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.SGO蛋白在細(xì)胞分裂間期通過核糖體合成并進(jìn)入細(xì)胞核B.SGO蛋白功能的失常可能產(chǎn)生染色體數(shù)目變異的子細(xì)胞C.SGO蛋白失活及粘連蛋白水解可以發(fā)生在有絲分裂后期D.在減數(shù)分裂中，粘連蛋白水解后會(huì)發(fā)生同源染色體分離命題點(diǎn)三觀察根尖分生區(qū)組織細(xì)胞的有絲分裂1.實(shí)驗(yàn)原理2.實(shí)驗(yàn)步驟[思維拓展]通過統(tǒng)計(jì)各個(gè)視野中不同分裂期細(xì)胞數(shù)所占比例，來比較各個(gè)時(shí)期的時(shí)間長短。題型根尖分生區(qū)細(xì)胞的有絲分裂(科學(xué)思維)[例1](2024·浙江1月選考，4)觀察洋蔥根尖細(xì)胞有絲分裂裝片時(shí)，某同學(xué)在顯微鏡下找到①～④不同時(shí)期的細(xì)胞，如圖。關(guān)于這些細(xì)胞所處時(shí)期及主要特征的敘述，正確的是()A.細(xì)胞①處于間期，細(xì)胞核內(nèi)主要進(jìn)行DNA復(fù)制和蛋白質(zhì)合成B.細(xì)胞②處于中期，染色體數(shù)∶染色單體數(shù)∶核DNA分子數(shù)＝1∶2∶2C.細(xì)胞③處于后期，同源染色體分離并向細(xì)胞兩極移動(dòng)D.細(xì)胞④處于末期，細(xì)胞膜向內(nèi)凹陷將細(xì)胞一分為二[例2](2023·遼寧卷，11)如圖為眼蟲在適宜條件下增殖的示意圖(僅顯示部分染色體)。下列敘述正確的是()A.②時(shí)期，細(xì)胞核的變化與高等動(dòng)物細(xì)胞相同B.③時(shí)期，染色體的著絲粒排列在赤道板上C.④時(shí)期，非同源染色體自由組合D.⑤時(shí)期，細(xì)胞質(zhì)的分裂方式與高等植物細(xì)胞相同[例3](不定項(xiàng))(2025·吉林長春調(diào)研)圖甲表示洋蔥根尖的不同區(qū)域，圖乙為高倍顯微鏡下觀察到的洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞有絲分裂圖像。下列說法正確的是()A.實(shí)驗(yàn)過程中需對(duì)根尖先后進(jìn)行解離、染色、漂洗，再制成臨時(shí)裝片顯微觀察B.圖甲③區(qū)細(xì)胞生長較快，是觀察有絲分裂最佳區(qū)域，且最好選擇上午10時(shí)至下午2時(shí)的根尖進(jìn)行制片觀察C.若將顯微鏡倍數(shù)繼續(xù)放大，可看到視野中多個(gè)細(xì)胞存