必修161细胞增殖（复习）.ppt

20122012咸宁高中咸宁高中高三总复习高三总复习细胞的增殖一、细胞不能无限长大的原因一、细胞不能无限长大的原因1表面积与体积比：细胞体积越大，其相对表面表面积与体积比：细胞体积越大，其相对表面积积 ，细胞的物质运输的效率就，细胞的物质运输的效率就 ，所，所以以 限制了细胞的长大。限制了细胞的长大。2细胞的核质比：细胞核是细胞遗传和代谢的控细胞的核质比：细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心，其中的制中心，其中的 不会随细胞体积的扩大而增加不会随细胞体积的扩大而增加越小越小越低越低细胞表面积与体积的关系细胞表面积与体积的关系DNA3、细胞内物质的交流受到细胞体积的制约细胞内物质的交流受到细胞体积的制约，细胞，细胞体积过大，影响物质流动速度，细胞内的生命活动体积过大，影响物质流动速度，细胞内的生命活动就不能灵敏地控制和缓冲。就不能灵敏地控制和缓冲。细胞是不是越小细胞是不是越小越好？越好？细细胞胞的的大大小小也也由由完完成成细细胞胞功功能能所所必必需需的的基基本本结结构构（如如核核糖糖体体）和和物物质质（如如酶酶）所所需需要的空间决定。要的空间决定。实验探究：细胞大小与物质运输的关系实验探究：细胞大小与物质运输的关系原理原理：用大小不同的琼脂块分别代表大小不同的 细胞，利用NaOH在琼脂块中的扩散模拟 细胞与外界进行物质交换的过程。NaOH与含酚酞的琼脂块相遇，酚酞变成紫红色。步骤：步骤：1、切琼脂块 2、将琼脂块浸泡在NaOH溶液中 3、观察测量 4、填表计算将琼脂方块切成不同大小将琼脂方块切成不同大小放进盛有放进盛有NaOHNaOH溶液中进行浸泡溶液中进行浸泡随着时间的推移，随着时间的推移，含酚酞的琼脂随着酚酞的琼脂随着NaOHNaOH溶液的扩散变红溶液的扩散变红将琼脂方块切开将琼脂方块切开你有什么发现？你有什么发现？琼脂块琼脂块的边长的边长/cm表面积表面积/cm2体积体积/cm3相对表相对表面积面积（表面积：体积）NaOH扩扩散的深度散的深度/cmNaOH扩散扩散的体积的体积/琼琼脂块的体积脂块的体积32154272:12483:1616:10.50.50.515/276/81结论：结论：琼脂块的相对表面积（即表面积与体积之比）随着琼脂块的增大而_；NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随着琼脂块的增大而_。减小减小减小减小细胞相对表面积越小，物质运输效率越低，细胞相对表面积越小，物质运输效率越低，细胞表面细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大。积与体积的关系限制了细胞的长大。二、细胞周期概念的理解二、细胞周期概念的理解 二、细胞周期概念的理解二、细胞周期概念的理解 1细胞类型：只有细胞类型：只有连续分裂连续分裂的细胞才有细胞周期，如植物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。成熟细形成层细胞，根尖分生区细胞，动物皮肤生发层细胞。成熟细胞不分裂，无细胞周期；减数分裂无细胞周期。胞不分裂，无细胞周期；减数分裂无细胞周期。2一个细胞周期包括分裂间期和分裂期。一个细胞周期包括分裂间期和分裂期。分裂间期经历时分裂间期经历时间长间长，分裂期经历时间短，所以在观察有丝分裂时，分裂期经历时间短，所以在观察有丝分裂时大多数细胞大多数细胞处于分裂间期。处于分裂间期。3细胞种类不同，一个细胞周期持续的时间也不同，在观细胞种类不同，一个细胞周期持续的时间也不同，在观察有丝分裂时，应选取察有丝分裂时，应选取分裂期相对较长分裂期相对较长的材料，这样比较容易的材料，这样比较容易观察到处于不同分裂期的细胞图像。观察到处于不同分裂期的细胞图像。4观察周期的表示方法观察周期的表示方法 B组组DNA相对含量在相对含量在2C到到4C之间，说明细胞正处于之间，说明细胞正处于DNA复制时期；复制时期；C组细组细胞中胞中DNA已经加倍说明细胞处在分裂期。已经加倍说明细胞处在分裂期。知识拓展知识拓展 (1)细胞周期以分裂间期为起点，而不是以分裂开始为起点。细胞周期以分裂间期为起点，而不是以分裂开始为起点。(2)细胞类型不同，其细胞周期的长短也不同。但都是细胞间期的时间远远细胞类型不同，其细胞周期的长短也不同。但都是细胞间期的时间远远长于细胞分裂期的时间。长于细胞分裂期的时间。(3)分裂后产生的子细胞有三种去路：继续分裂、暂不分裂和不增殖分裂后产生的子细胞有三种去路：继续分裂、暂不分裂和不增殖(细胞分细胞分化化)。例例1如图中如图中ad表示连续分裂的两个细胞周期。下列叙述不表示连续分裂的两个细胞周期。下列叙述不正确的是正确的是()Aa和和b为一个细胞周期为一个细胞周期Bc段结束时，段结束时，DNA含量增加一倍含量增加一倍C遗传物质平分一般发生在遗传物质平分一般发生在d段段Db和和c为一个细胞周期为一个细胞周期D 变化：完成变化：完成DNADNA的复制和的复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有关蛋白质的合成，同时细胞有适度的生长有适度的生长结果：每个染色体都形成结果：每个染色体都形成两个姐妹染色单体，两个姐妹染色单体，呈染色呈染色质形态质形态，细胞中，细胞中DNADNA数目加数目加倍，染色体数目不变倍，染色体数目不变1、植物细胞有丝分裂过程、植物细胞有丝分裂过程核膜核膜核仁核仁染色质染色质单击画面继续 分裂间期（进行物质准备）分裂间期（进行物质准备）三、有丝分裂过程分析三、有丝分裂过程分析G1期：期：进行进行RNA和蛋白质的生物合成，为和蛋白质的生物合成，为 DNA的复制作准备的复制作准备 S期：期：进行进行DNA复制，一个复制，一个DNA分子复制出分子复制出 的两个的两个DNA分子通过着丝点连接在一分子通过着丝点连接在一 起，与蛋白质结合形成姐妹染色单体起，与蛋白质结合形成姐妹染色单体G2期：期：为进入分裂期作准备为进入分裂期作准备分裂间期的进行分裂间期的进行G G1 1和和G G2 2合成有关蛋白质合成有关蛋白质,故故RNARNA增多增多,对应对应RNARNA的特有碱基的特有碱基U U消耗增多；而消耗增多；而S S期完成期完成DNADNA复制，故该期复制，故该期DNADNA的特有碱基的特有碱基T T消耗消耗增多增多，且，且S S期是基因突变的具体时期。期是基因突变的具体时期。前期特点：前期特点：染色质高度染色质高度螺旋、缩短变粗形成了染色螺旋、缩短变粗形成了染色体。染色体散乱分布体。染色体散乱分布细胞两极发出纺锤丝，出细胞两极发出纺锤丝，出现纺锤体现纺锤体核膜、核仁消失核膜、核仁消失纺锤丝纺锤丝染色体染色体着丝点着丝点前前期期：膜膜仁仁消消失显两体失显两体中期特点：中期特点：所有染色所有染色体的着丝点都整齐地排列体的着丝点都整齐地排列在赤道板上在赤道板上 染色体的形态稳定，数染色体的形态稳定，数目清晰，最利于观察目清晰，最利于观察单击画面继续中中期期：形形定定数数晰赤道齐晰赤道齐后期特点：后期特点：着丝点一分为着丝点一分为二，姐妹染色单体分开，成为二，姐妹染色单体分开，成为两条子染色体。在纺锤丝牵引两条子染色体。在纺锤丝牵引下分别向两极移动下分别向两极移动染色单体消失，染色体数目染色单体消失，染色体数目加倍加倍单击画面继续后后期期：点点裂裂数数增匀两极增匀两极末期特点：末期特点：染色体变成染色体变成染色质，纺锤体消失染色质，纺锤体消失 核膜、核仁重现核膜、核仁重现在赤道板位置出现细胞板在赤道板位置出现细胞板细胞板细胞板单击画面继续末末期期：两两消消两两现重开始现重开始再次欣赏动画，体验有丝分裂的神奇再次欣赏动画，体验有丝分裂的神奇2、植物细胞有丝分裂植物细胞有丝分裂动物细胞有丝分裂动物细胞有丝分裂不不同同间间期期前前期期末末期期相相同同动、植物细胞的有丝分裂区别动、植物细胞的有丝分裂区别细胞两极发出纺细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体锤丝形成纺锤体细胞中部形成细胞板，细胞中部形成细胞板，扩展形成细胞壁，结果扩展形成细胞壁，结果形成两个子细胞形成两个子细胞由中心粒发出星射线，由中心粒发出星射线，形成纺锤体（中心粒在形成纺锤体（中心粒在间期复制）间期复制）细胞膜从中部向内陷，细细胞膜从中部向内陷，细胞质缢裂成两部分，一个胞质缢裂成两部分，一个细胞分裂成两个子细胞细胞分裂成两个子细胞分裂过程基本相同。分裂过程基本相同。1.染色体变化规律相染色体变化规律相同；同；2.分裂间期染色体复制；分裂间期染色体复制；3.分裂期实分裂期实现染色体平均分配到两个细胞中去现染色体平均分配到两个细胞中去无中心体的复制无中心体的复制发生中心体的复制发生中心体的复制3.3.有丝分裂的重要意义有丝分裂的重要意义复制亲代细胞子代细胞 分裂（染色（染色体平均体平均分配分配）“复制、均分”1.1.亲代细胞的亲代细胞的染色体染色体经过复制（实质是经过复制（实质是DNADNA的复制），的复制），精确地平均分配精确地平均分配到两个子细胞中。到两个子细胞中。使得子细胞得到一使得子细胞得到一套与亲代细胞形态和数目完全一样的染色体。套与亲代细胞形态和数目完全一样的染色体。2.2.由于染色体上有遗传物质由于染色体上有遗传物质DNADNA，因而在细胞的亲代，因而在细胞的亲代和子代之间和子代之间保持了遗传性状的稳定性保持了遗传性状的稳定性。例例2.2.如图为细胞周期中部分细胞核的变化示意图，此过程如图为细胞周期中部分细胞核的变化示意图，此过程()A A发生在细胞分裂期的末期，核膜再度合成发生在细胞分裂期的末期，核膜再度合成B B发生在细胞周期的分裂间期，染色质复制发生在细胞周期的分裂间期，染色质复制C C发生在细胞分裂期的前期，核膜逐渐解体发生在细胞分裂期的前期，核膜逐渐解体D D发生在细胞分裂期的中期，染色体螺旋变粗发生在细胞分裂期的中期，染色体螺旋变粗答案：答案：C C4、有丝分裂过程中有关的变化、有丝分裂过程中有关的变化（3）染色体形态变化规律）染色体形态变化规律（4）染色体行为变化规律）染色体行为变化规律复制复制散乱分布于纺锤体中央散乱分布于纺锤体中央着丝点排列在赤道板上着丝点排列在赤道板上着丝点着丝点分裂分裂移向两极移向两极(见下图见下图)（1）纺锤体的变化）纺锤体的变化：形成：形成(前期前期)逐渐消失逐渐消失(末期末期)。（2）核膜、核仁的变化）核膜、核仁的变化：解体消失：解体消失(前期前期)重建重建(末期末期)。A一条染色质一条染色质（无染色单体）（无染色单体）两条完全相两条完全相同的染色体同的染色体一条染色体包含两一条染色体包含两条染色单体条染色单体B注意，染色体的计数是以注意，染色体的计数是以着丝点着丝点为标准的，有为标准的，有几个着丝点，就有几个染色体。几个着丝点，就有几个染色体。DNADNA分子数分子数 1 1DNA分子数分子数 2DNA分子数分子数 2复制后复制后DNA着丝点分裂着丝点分裂染色单体分开染色单体分开着丝点着丝点高度螺旋高度螺旋2N2N2N2N2N（与亲代细与亲代细胞相同胞相同4N4N2N2N（与亲与亲代细胞相同代细胞相同2N2N2N 4N0 0 4 4N N2N2N4N4N4N4N4N4N4N4N 0 00 04N24 数量 (N/a)0间期间期前期前期中期中期后期后期末期末期时间时间分裂间期分裂间期染色体染色体DNADNA分子分子分裂前期分裂前期分裂中期分裂中期分裂末期分裂末期（每个子细胞（每个子细胞）染色单体染色单体分裂后期分裂后期染色体染色体行为变化行为变化 染色体染色体 DNADNA分子分子 染色单体染色单体（5）DNA数数、染染色色体体数数、染染色色单单体体数数的的变变化化规规律律及及数数学学模模型型(1)ab(1)ab、lmlm、pqpq的变化原因都是的变化原因都是(2)gh(2)gh、nono、rsrs变化的原因都是变化的原因都是DNADNA分子复制分子复制着丝点分裂，姐妹染色单体分开，形成子染色体着丝点分裂，姐妹染色单体分开，形成子染色体例例3 3请根据有丝分裂中核内请根据有丝分裂中核内DNADNA变化曲线和分裂图变化曲线和分裂图像回答下列问题：像回答下列问题：(1)a(1)ab b属于属于_期，与它对应的分裂图像是期，与它对应的分裂图像是_。(2)b(2)bc c表示表示_ _ _期，依次对应的分裂图像是期，依次对应的分裂图像是_。(3)c(3)cd d表示表示_期，与它对应的分裂图像是期，与它对应的分裂图像是_，该时期参与活动的细胞器为该时期参与活动的细胞器为_。(4)d(4)d以后表示以后表示_ _ _期。期。(5)(5)从一个细胞周期中从一个细胞周期中DNADNA含量的变化规律分析，有丝分裂的重要特征是含量的变化规律分析，有丝分裂的重要特征是分裂分裂间间前、中、后前、中、后末末高高尔尔基体和基体和线线粒体粒体下一个下一个细细胞周期或胞周期或间间亲亲代代细细胞的染色体胞的染色体经过经过复制之后，精确地平均分配到两个子复制之后，精确地平均分配到两个子细细胞中胞中四、实验强化：观察根尖分生组织细胞的有丝分裂四、实验强化：观察根尖分生组织细胞的有丝分裂1.1.实验原理实验原理 （1 1）植物的分生组织细胞有丝分裂较为旺盛。）植物的分生组织细胞有丝分裂较为旺盛。（2 2）有丝分裂各个时期细胞内染色体行为变化不同，根据各）有丝分裂各个时期细胞内染色体行为变化不同，根据各个时期内染色体的变化情况，识别该细胞处于有丝分裂的哪个个时期内染色体的变化情况，识别该细胞处于有丝分裂的哪个时期。时期。（3 3）细胞核内的染色体）细胞核内的染色体(质质)易被碱性染料染色。易被碱性染料染色。2.2.实验流程实验流程 洋葱根尖的培养：实验课前洋葱根尖的培养：实验课前3-4 d3-4 d，将洋葱放在装满水的，将洋葱放在装满水的 广口瓶上广口瓶上,底部接触水底部接触水,装置放在温暖的装置放在温暖的 地方，注意经常换水地方，注意经常换水,目的是防止烂根目的是防止烂根,待根长到待根长到5 cm5 cm取材取材：取根尖：取根尖23 mm23 mm解离解离解离液：质量分数为解离液：质量分数为15%15%的的HClHCl溶液和体积分数为溶液和体积分数为 95%95%的酒精溶液按的酒精溶液按1111的比例混合的比例混合解离目的：使组织中的细胞解离目的：使组织中的细胞分离分离开来开来解离时间：解离时间：35 min35 min解离程度：根尖酥软解离程度：根尖酥软漂洗漂洗漂洗液：清水漂洗液：清水漂洗时间：漂洗时间：10 min10 min漂洗目的：洗去组织中的解离液，有利于染色漂洗目的：洗去组织中的解离液，有利于染色装装片片的的制制作作染色染色染色液：染色液：0.01 g/mL0.01 g/mL，或，或0.02 g/mL0.02 g/mL的龙胆紫溶液的龙胆紫溶液 （或醋酸洋红液）（或醋酸洋红液）染色时间：染色时间：35 min35 min染色目的：使染色体染色目的：使染色体(或染色质或染色质)着色着色制片：制片：用镊子取出根尖放在载玻片上，加一滴清水，并用用镊子取出根尖放在载玻片上，加一滴清水，并用 镊子尖把洋葱根尖弄碎，盖上盖玻片，在盖玻片上镊子尖把洋葱根尖弄碎，盖上盖玻片，在盖玻片上 再加一片载玻片。然后，拇指轻轻按压载玻片，这再加一片载玻片。然后，拇指轻轻按压载玻片，这 样可以使细胞样可以使细胞分散分散开来开来,再把盖玻片上的载玻片取下再把盖玻片上的载玻片取下装装片片的的制制作作观察观察:使用低倍镜观察的目的是找到分生区细胞使用低倍镜观察的目的是找到分生区细胞,使用高倍镜观察的目的是观察得更清楚使用高倍镜观察的目的是观察得更清楚绘图绘图光学显微镜下观察到的植物细胞分裂提醒：（1 1）先漂洗再染色先漂洗再染色，这两步不能颠倒，否则影响实验效果。，这两步不能颠倒，否则影响实验效果。（2 2）漂洗的目的）漂洗的目的防止解离过度，根尖过分酥软。防止解离过度，根尖过分酥软。洗去盐酸，防止与碱性染液发生作用，便于染色。洗去盐酸，防止与碱性染液发生作用，便于染色。(3)(3)使根尖细胞相互分散的方法使根尖细胞相互分散的方法解离，解离，盐酸可破坏细胞壁的果胶层，使组织细胞分离。盐酸可破坏细胞壁的果胶层，使组织细胞分离。制片时用镊子制片时用镊子捣碎捣碎。压片。压片。（4 4）显微镜下观察的都是死细胞，不能看到细胞分裂动态变）显微镜下观察的都是死细胞，不能看到细胞分裂动态变化，化，若视野中找不到某一时期的细胞若视野中找不到某一时期的细胞,可通过移动装片从邻近可通过移动装片从邻近的区域中找。的区域中找。（5 5）在显微镜下）在显微镜下观察到间期细胞数目最多观察到间期细胞数目最多，原因是间期历时，原因是间期历时最长。最长。例例4 4用高倍显微镜观察洋葱根尖细胞的有丝分裂。下列描述用高倍显微镜观察洋葱根尖细胞的有丝分裂。下列描述正确的是正确的是()A A处于分裂间期和中期的细胞数目大致相等处于分裂间期和中期的细胞数目大致相等B B视野中不同细胞的染色体数目可能不相等视野中不同细胞的染色体数目可能不相等C C观察处于分裂中期的细胞，可清晰地看到赤道板和染色体观察处于分裂中期的细胞，可清晰地看到赤道板和染色体D D细胞是独立分裂的，因此可选一个细胞持续观察它的整个细胞是独立分裂的，因此可选一个细胞持续观察它的整个分裂过程分裂过程答案答案：B B例例5 5 在完成了观察洋葱根尖分生区细胞有丝分裂实验后，教师在完成了观察洋葱根尖分生区细胞有丝分裂实验后，教师给学生提供了给学生提供了2 2份资料。份资料。资料一：资料一：一份一份“实验报告实验报告”的部分内容的部分内容(一一)解离：剪取洋葱根尖解离：剪取洋葱根尖5 cm5 cm，放入盛有质量分数为，放入盛有质量分数为15%15%的盐的盐酸和体积分数为酸和体积分数为95%95%的酒精混合液的酒精混合液(体积比为体积比为11)11)的玻璃皿中，的玻璃皿中，在室温下解离在室温下解离3 35 min5 min。(二二)染色：把根尖放在盛有染色：把根尖放在盛有0.01 g/mL0.01 g/mL龙胆紫溶液的玻璃皿中龙胆紫溶液的玻璃皿中染色染色3 35 min5 min。(三三)漂洗：将根尖放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约漂洗：将根尖放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10 min10 min。(四四)制片：将根尖放在载玻片上，加一滴清水，并用镊子把根制片：将根尖放在载玻片上，加一滴清水，并用镊子把根尖弄碎，盖上载玻片，用拇指轻轻按压载玻片尖弄碎，盖上载玻片，用拇指轻轻按压载玻片(1)(1)请改正请改正“资料一资料一”中的中的3 3处错误。处错误。_将将“5 cm5 cm”改成改成“2 23 mm3 mm”，实验操作步骤应改为先漂，实验操作步骤应改为先漂洗后染色；将洗后染色；将“盖上载玻片盖上载玻片”改成改成“盖上盖玻片后，再加盖上盖玻片后，再加一片载玻片一片载玻片”资料二：资料二：全班全班2020个实验小组的实验数据汇总表个实验小组的实验数据汇总表(注：各小组注：各小组计数计数5050个细胞，实验条件与观察计数方法相同个细胞，实验条件与观察计数方法相同)细胞周期细胞周期间期间期分裂期分裂期前期前期中期中期后期和末期后期和末期实验小组实验小组1计数细胞个数计数细胞个数43412实验小组实验小组2计数细胞个数计数细胞个数44303全班计数细胞个数全班计数细胞个数880671835计数细胞总数计数细胞总数1 000各时期细胞数的百分比各时期细胞数的百分比88.06.71.83.5(2)(2)若已知洋葱根尖分生区细胞的细胞周期为若已知洋葱根尖分生区细胞的细胞周期为12.0 h12.0 h，请根，请根据据“资料二资料二”，计算细胞周期中各时期所占的时间。间期，计算细胞周期中各时期所占的时间。间期_、前期、前期_、中期、中期_、后期和末期、后期和末期_。细胞周期细胞周期间期间期分裂期分裂期前期前期中期中期后期和末期后期和末期实验小组实验小组1计数细胞个数计数细胞个数43412实验小组实验小组2计数细胞个数计数细胞个数44303全班计数细胞个数全班计数细胞个数880671835计数细胞总数计数细胞总数1 000各时期细胞数的百分比各时期细胞数的百分比88.06.71.83.510.6 h10.6 h 0.8 h0.8 h 0.2 h0.2 h 0.4 h0.4 h(3)(3)有些因素会影响细胞周期各时期的长短，实验过程中也会产有些因素会影响细胞周期各时期的长短，实验过程中也会产生一些误差。因而对整个实验结果可能产生影响的有生一些误差。因而对整个实验结果可能产生影响的有_。取材时间取材时间 根尖培养温度根尖培养温度 解离时间长短解离时间长短载玻片厚度载玻片厚度 计数的细胞是否属于分生区细胞计数的细胞是否属于分生区细胞细胞周期各时期区分是否准确细胞周期各时期区分是否准确