第頁第12講細胞的增殖（知識清單）學(xué)習(xí)導(dǎo)航站知識主脈絡(luò)：可視化思維導(dǎo)圖，建立知識框架核心知識庫：重難考點總結(jié)，梳理必背知識、歸納重點考點1細胞增殖★★★☆☆考點2細胞周期★★★☆☆考點3有絲分裂★★★☆☆考點4運用模型解釋細胞不能無限長大★★★☆☆考點5實驗：觀察根尖分生區(qū)組織細胞的有絲分裂★★★☆☆陷阱預(yù)警臺：識別高頻錯誤，提供防錯策略（1大陷阱規(guī)避）素養(yǎng)加油站：前沿科研成果或熱點問題分析真題挑戰(zhàn)場：感知真題，檢驗成果，考點追溯

考點1細胞增殖★★★☆☆1.生物體的生長，既靠增大細胞的體積，還要靠細胞分裂增加細胞的數(shù)量。細胞不能無限生長的原因：的限制、細胞核控制范圍的限制。2.細胞增殖（1）概念：細胞通過增加細胞數(shù)量的過程。（2）意義：①是重要的細胞生命活動。②是生物體生長、發(fā)育、繁殖、遺傳的基礎(chǔ)。（3）過程：包括和兩個相連續(xù)的過程。（4）方式：①原核細胞：二分裂。②真核細胞：1）→產(chǎn)生體細胞。2）有絲分裂→產(chǎn)生體細胞。3）→產(chǎn)生生殖細胞?？键c2細胞周期★★★☆☆1.模型（1）條件：的細胞。（2）起點：一次分裂時。（3）終點：下一次分裂時。（4）特點：不同種類的細胞細胞周期，分裂間期與分裂期所占比例也。（5）分裂間期的物質(zhì)變化：①G1期：又稱DNA合成前期，主要進行RNA和有關(guān)蛋白質(zhì)（如DNA聚合酶等）的合成，為S期DNA的復(fù)制做準備。②S期：又稱DNA合成期，主要進行的復(fù)制。③G2期：又稱DNA合成后期，主要進行有絲分裂所必需的一些的合成。特別提醒連續(xù)分裂的細胞才具有細胞周期。有一些細胞會暫時停止分裂，但仍能返回細胞周期，如結(jié)締組織中的成纖維細胞。有一些細胞會持續(xù)分裂，如造血干細胞。2.細胞周期的表示方法方法名稱表示方法用字母表示細胞周期扇形圖為一個細胞周期，其中A→E為分裂間期，M期為分裂期直線圖（a＋b）或（c＋d）為一個細胞周期坐標(biāo)圖（）為一個細胞周期直方圖A組細胞處于DNA復(fù)制前期；B組細胞處于DNA復(fù)制期；C組細胞處于DNA復(fù)制后的間期和3.影響細胞周期的因素（1）內(nèi)部因素：不同種類的細胞（控制細胞周期的相關(guān)基因有差異），細胞周期持續(xù)的時間相同，分裂間期和所占的比例也。（2）外部因素：溫度、pH、射線、生理和病理狀況等通過影響酶活性來影響?！窘滩氖斑z】（必修1P115思維訓(xùn)練）（1）細胞越大，細胞的表面積與體積的比值。（2）從物質(zhì)運輸?shù)男士?，細胞不能太大的原因是，，。?）細胞體積并越小越好，，?？键c3有絲分裂★★★☆☆1.有絲分裂前的間期分裂圖像特點植物細胞動物細胞完成和，同時細胞有適度的生長2.有絲分裂過程時期分裂圖像特點植物細胞動物細胞前期①消失②染色質(zhì)→③紡錘體形成eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(植物：從細胞中的\x()兩極發(fā)出紡錘絲,\a\vs4\al(動物：\x()中心粒周圍發(fā)出星射線)))中期染色體的著絲粒排列于赤道板上后期①分裂，分開②子染色體，每一極各有一套染色體末期①出現(xiàn)，形成兩個細胞核②染色體→③消失④細胞質(zhì)分裂eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(植物：\x()細胞板→細胞壁,動物：\x()細胞膜從細胞中部向內(nèi)凹陷))3.比較動、植物細胞的有絲分裂的異同項目前期末期形成的方式不同細胞質(zhì)分裂方式不同植物細胞細胞發(fā)出形成紡錘體細胞中央出現(xiàn)，向四周擴展形成細胞壁，一個細胞形成兩個子細胞動物細胞兩組中心粒分別移向細胞兩極，其周圍發(fā)出形成紡錘體細胞膜從細胞的部向內(nèi)，一個細胞縊裂成兩個子細胞特別提醒著絲粒是自動分裂的，與紡錘絲的牽引無關(guān)，比如用秋水仙素抑制紡錘體的形成，沒有紡錘絲牽引，著絲粒仍分裂，導(dǎo)致細胞中染色體的數(shù)目加倍。4.細胞有絲分裂的意義（1）將親代細胞的經(jīng)過復(fù)制（關(guān)鍵是的復(fù)制）之后，精確地平均分配到中。（2）由于染色體上有，因而在細胞的親代和子代之間保持了。5.分析一個細胞周期中染色體、染色單體、DNA數(shù)量變化（1）一個細胞周期中染色體、染色單體、DNA數(shù)量變化規(guī)律時期項目間期前期中期后期末期染色體2n2n2n2n→4n4n→2nDNA2n→4n4n4n4n4n→2n染色單體0→4n4n4n4n→00①DNA數(shù)量加倍的時期是，其原因是。②染色體數(shù)量加倍的時期是，其原因是。（2）一個細胞周期中細胞內(nèi)DNA、染色體、染色單體含量變化曲線分析①曲線模型②曲線解讀項目上升段的變化原因下降段的變化原因DNA期DNA復(fù)制，DNA數(shù)目加倍末期細胞一分為二，DNA數(shù)目減半染色體后期，染色體數(shù)目加倍末期細胞一分為二，染色體數(shù)目減半染色單體期DNA復(fù)制，染色單體形成后期（3）一個細胞周期中細胞內(nèi)DNA、染色體、染色單體含量變化柱形圖分析①染色單體會因著絲粒的分裂而消失，所以柱形圖中表示的某結(jié)構(gòu)如出現(xiàn)0，則其一定表示染色單體，b為染色單體。②根據(jù)有染色單體時，DNA和數(shù)量相同，沒染色單體時，DNA和染色體數(shù)量相同，則a為染色體，c為DNA。6.無絲分裂（1）過程：一般是先延長，核的中部向內(nèi)凹陷，縊裂成為兩個細胞核；接著，整個細胞從中部成兩部分，形成兩個子細胞。（2）特點：沒有出現(xiàn)的變化。（3）實例：的無絲分裂?！窘滩氖斑z】（必修1P114思考·討論）鑒定一個正在進行有絲分裂的細胞是植物細胞還是動物細胞，最佳的方法是看分裂末期細胞質(zhì)的分裂方式，如果形成細胞板則為植物細胞，如果是細胞膜從細胞的中部向內(nèi)凹陷，則為動物細胞。考點4運用模型解釋細胞不能無限長大★★★☆☆1.原理（1）不同大小模型模擬細胞大小。（2）葡萄糖在不同大小模型中擴散速度。2.變量分析（1）自變量：“細胞”體積的大小。（2）因變量：“細胞”中葡萄糖擴散的體積與“細胞”體積的（細胞物質(zhì)交換效率）。3.結(jié)果（1）模型的表面積與體積之比（相對表面積）隨體積的增大而。（2）葡萄糖擴散的體積與整個“細胞”體積之比隨體積的增大而。4.結(jié)論限制了細胞的長大：細胞體積越大，其相對表面積越，細胞的物質(zhì)運輸效率就越。考點5實驗：觀察根尖分生區(qū)組織細胞的有絲分裂★★★☆☆1.實驗原理（1）高等植物根尖、芽尖等細胞能進行有絲分裂。（2）在高倍顯微鏡下觀察各時期細胞內(nèi)的存在狀態(tài)判斷這些細胞處于有絲分裂的哪個時期。（3）染色體容易被（如甲紫溶液）著色。（4）鹽酸和酒精混合液能使組織中的細胞。2.實驗步驟（1）洋蔥根尖的培養(yǎng)：實驗前3～4d培養(yǎng)，待根長約5cm時，取生長健壯的根尖制成裝片觀察。（2）裝片的制作解離eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(取材：取根尖\x()2～3mm,解離液：質(zhì)量分數(shù)為\x()15%的鹽酸和體積分數(shù)為\x()95%的酒精混合液（1∶1）,目的：\x()使組織中的細胞相互分離開來,時間：3～5min))漂洗eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(漂洗液：清水,目的\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(防止\x()解離過度,洗去解離液，便于染色)),時間：約10min))染色eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(染液：質(zhì)量濃度為0.01g/mL或0.02g/mL的\x()甲紫溶液（或醋酸洋紅液）,目的：\x()使染色體著色,時間：3～5min))制片：用鑷子取出根尖放在載玻片上，加一滴清水，并用鑷子尖將根尖弄碎，蓋上，用拇指輕壓（3）觀察①低倍鏡觀察：根據(jù)根尖細胞特點找到細胞。②高倍鏡觀察：先找細胞，再找細胞，最后找分裂間期細胞。（4）繪圖：繪制植物細胞有絲分裂中期簡圖。特別提醒1.每一時期的時間＝細胞周期×此時期的細胞數(shù)占計數(shù)細胞總數(shù)的比例。2.根尖中只有分生區(qū)細胞才可以進行分裂，伸長區(qū)和成熟區(qū)細胞不能分裂。3.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，可以尋找處于不同時期的細胞，連起來體現(xiàn)出細胞分裂的連續(xù)過程。4.“解離→漂洗→染色→制片”的步驟順序不能顛倒、不能缺失，否則不易觀察到預(yù)期現(xiàn)象。陷阱1細胞的增殖的幾點易錯點易錯表現(xiàn)正確理解認為秋水仙素可促使細胞進入細胞周期的分裂期秋水仙素能夠抑制紡錘體的形成，而紡錘體的形成是在分裂期認為高等動物胚胎干細胞分裂過程中，中心體的復(fù)制和染色體組數(shù)的加倍發(fā)生在同一時期中心體復(fù)制發(fā)生在分裂間期，染色體組數(shù)加倍發(fā)生在有絲分裂后期認為植物細胞有絲分裂前期，核DNA已完成復(fù)制且染色體數(shù)目加倍植物細胞有絲分裂前期，核DNA復(fù)制，但染色體數(shù)目不變認為同一細胞的細胞周期是不變的一些外界因素，如溫度、pH等會影響細胞周期的長短，因此，同一細胞的細胞周期是可變的認為無絲分裂過程中沒有遺傳物質(zhì)的復(fù)制和變化無絲分裂過程中不出現(xiàn)紡錘絲和染色體的變化，但有遺傳物質(zhì)的復(fù)制和變化認為動植物細胞有絲分裂過程中染色體的形態(tài)、數(shù)目變化不同動植物細胞有絲分裂過程中染色體形態(tài)、數(shù)目變化相同細胞周期檢驗點與細胞周期同步化細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期和G2期。為了保證細胞周期的正常運轉(zhuǎn)，細胞自身存在著一系列監(jiān)控系統(tǒng)（檢驗點），對細胞周期的過程是否發(fā)生異常加以檢測，部分檢驗點如圖所示。只有當(dāng)相應(yīng)的過程正常完成，細胞周期才能進入下一個階段運行。為研究某一時期細胞的代謝、增殖或凋亡，常采取一些方法使細胞群體處于細胞周期的同一時期，這就是細胞周期同步化技術(shù)。動物細胞周期同步化的三種方法：（1）在細胞快速增殖的培養(yǎng)液中添加適量的DNA合成抑制劑，主要激活檢驗點2，處于G2、M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S期，以達到細胞周期同步化的目的。（2）在細胞快速增殖期的培養(yǎng)液中添加適量的秋水仙素，抑制紡錘體形成，主要激活檢驗點4，使細胞停滯于中期，即可實現(xiàn)細胞周期同步化。經(jīng)處理的細胞染色體數(shù)目加倍，該物質(zhì)起作用的時期是細胞分裂的前期。（3）培養(yǎng)液中缺少血清可以使細胞周期停滯在間期，以實現(xiàn)細胞周期同步化?？键c預(yù)測：一、細胞周期檢驗點1.分類與功能（1）G1/S檢驗點：①核心功能：檢查DNA損傷、細胞大小及營養(yǎng)狀態(tài)，決定是否進入S期。②調(diào)控分子：1)p53/p21通路：DNA損傷激活A(yù)TM/ATR激酶，磷酸化p53，誘導(dǎo)p21抑制CDK2/cyclinE。2)Rb/E2F通路：未磷酸化Rb結(jié)合E2F，阻止S期基因表達；CDK4/6-cyclinD磷酸化Rb后釋放E2F。（2）G2/M檢驗點：機制：ATM/ATR激活Chk1/Chk2，磷酸化Cdc25使其失活，抑制CDK1/cyclinB復(fù)合物，阻斷M期進入。（3）紡錘體組裝檢驗點：關(guān)鍵分子：Mad2和Bub1結(jié)合未附著染色體，抑制APC/C泛素連接酶，阻止姐妹染色單體分離。2.與疾病關(guān)聯(lián)（1）癌癥：p53突變導(dǎo)致G1/S檢驗點失效，基因組不穩(wěn)定；Mad2過表達與腫瘤惡性表型相關(guān)。（2）遺傳?。篈TR-Seckel綜合征因ATR缺陷引發(fā)DNA復(fù)制應(yīng)激異常。二、細胞周期同步化1.主要方法（1）DNA合成阻斷法：TdR雙阻斷法：高濃度TdR抑制DNA聚合酶，兩次處理將細胞同步于G1/S期交界處（如HeLa細胞第一次阻斷16小時，釋放9小時后第二次阻斷16小時）。（2）中期阻斷法：秋水仙素/諾考達唑：抑制微管聚合，使細胞停滯于M期；振蕩收集法物理分離貼壁細胞的中期群體。（3）血清饑餓法：去除血清使細胞停滯于G0/G1期，恢復(fù)血清后同步進入S期。2.方法對比與選擇（1）TdR法：同步化程度高，但可能導(dǎo)致細胞體積增大。（2）秋水仙素法：效率高但毒性大，適用于染色體觀察。（3）血清法：操作簡單但周期長，可能引發(fā)分化。（4）實驗設(shè)計：研究S期選TdR法，觀察染色體選秋水仙素法。3.檢測手段（1）流式細胞術(shù)：PI染色區(qū)分G1（2N）、S（2N-4N）、G2/M（4N）期細胞。（2）放射自顯影：3H-TdR摻入S期細胞，檢測DNA合成活性。（3）免疫熒光：結(jié)合cyclinB定位驗證同步化階段。1．（2025·江蘇·高考真題）用秋水仙素處理大花蔥（2n=16），將其根尖制成有絲分裂裝片，圖示2個細胞分裂相。下列相關(guān)敘述正確的是（

）A．解離時間越長，越有利于獲得圖甲所示的分裂象B．取解離后的根尖，置于載玻片上，滴加清水并壓片C．圖乙是有絲分裂后期的細胞分裂象D．