生物分子与细胞 第4单元 细胞的生命历程 第11讲 细胞的增殖（必修1）.ppt

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1、生物课标版第11讲细胞的增殖考点一细胞生长与细胞周期考点一细胞生长与细胞周期教材研读教材研读一、细胞不能无限长大1.生物体生长的原因:一是细胞生长,二是细胞分裂。2.细胞不能无限长大的原因限制因素二、细胞通过分裂进行增殖1.过程:包括物质准备和细胞分裂整个连续的过程。2.方式:真核细胞的分裂方式包括:有丝分裂、无丝分裂和减数分裂。3.意义(1)单细胞生物:通过细胞增殖而繁衍。(2)多细胞生物:(生长、发育的基础)亲代生殖细胞(繁殖的基础)三、细胞周期1.含义: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。2.阶段划分3.细胞分裂完成后子细胞的去向(1)继续分裂:

2、始终处于细胞周期中,保持连续分裂状态。(2)暂不分裂:仍具分裂能力,一定条件下可回到细胞周期中继续分裂,如肝脏细胞。(3)细胞分化:失去分裂能力,分化为特定组织、器官的细胞。考点二有丝分裂与无丝分裂考点二有丝分裂与无丝分裂一、有丝分裂1.根据分裂图判断分裂时期(1)写出各图像所处的时期a.间期,b.中期,c.后期,d.末期,e.前期。(2)按照细胞周期排序(填字母)aebcd。(3)图示表示高等植物(选填“动物”或“高等植物”)细胞,依据是图中细胞有细胞壁。(4)观察和计数染色体数目的最佳时期是中期。2.各分裂时期的主要特征连线巧学妙记巧学妙记细胞有丝分裂各时期特点3.动、植物细胞有丝分裂的不

3、同纺锤体形成不同(前期)细胞分裂方式不同(末期)植物细胞细胞两极发出纺锤丝细胞板形成细胞壁动物细胞中心粒发出星射线细胞膜向内凹陷使细胞缢裂二、无丝分裂1.判断下列有关细胞周期说法的正误。(1)(2015安徽理综,3D)统计显微视野中处于分裂期的细胞数可计算细胞 周 期 长 短。()(2)(2015浙江理综,2A)不同生物的细胞大小和数目不同,但细胞周期长短 相 同。()(3)(2015浙江理综,2B)同一生物各种组织的细胞周期长短相同,但G1、S、G2和 M 期 长 短 不 同。()(4)(2013海南单科,5D)在细胞周期中,分裂间期的持续时间通常比分裂期 的 短。()(5)幼年个体生长需细

4、胞增殖,成年后不需细胞增殖。()(6)(2016海南单科,6D)肝细胞的细胞周期中染色体存在的时间比染色质 的 短。()(7)(2014浙江理综,5B)S期有DNA复制和核糖体的增生。()(8)(2016浙江理综,3B)细胞周期的G2期已经形成了1对中心体,在有丝分裂 前 期 形 成 纺 锤 体。()2.判断下列有关有丝分裂说法的正误。(1)(2016课标,1A)细胞的有丝分裂对生物性状的遗传有贡献。()(2)(2016海南单科,9C)种子胚根和胚芽中的所有细胞都是由受精卵分裂分 化 而 来 的。()(3)(2016海南单科,6B)在植物细胞的细胞周期中纺锤丝出现在分裂间期。()(4)(201

5、3海南单科,5A)赤道板是细胞有丝分裂过程中出现的一种结构。()(5)(2015安徽理综,3A)有丝分裂中期每条染色体的着丝点排列在细胞板 上。()(6)(2015安徽理综,3B)有丝分裂后期染色体被平均分配,移向细胞两极。()(7)(2015安徽理综,3C)有丝分裂中、后期细胞中的染色体数目相等,D N A 含 量 相 同。()(8)(2014全国,1D)有丝分裂过程中存在核膜消失和重新形成的现象。()(9)(2014天津理综,1B)着丝点分裂一定导致DNA数目加倍。()(10)(2014江苏单科,12C)有丝分裂中期,细胞中染色体数是体细胞染色体 数 的 两 倍。()突破一细胞周期突破一细

6、胞周期1.分裂间期的物质变化分裂间期又可划分为G1期(DNA合成前期)、S期(DNA合成期)和G2期(DNA合成后期),其主要变化如下:(1)G1期:合成DNA所需蛋白质的合成和核糖体的增生。(2)S期:完成DNA复制每条染色体上1个DNA复制为2个DNA,且两个DNA位于两条染色单体上,两条染色单体由一个着丝点连在一起,即:考点突破考点突破(3)G2期:合成蛋白质主要是用于形成纺锤丝(星射线)。2.细胞周期的表示方法表示方法名称图形说明扇形图ABCA为一个细胞周期直线图a+b或c+d为一个细胞周期坐标图a+b+c+d+e为一个细胞周期名师点拨名师点拨(1)并非所有的细胞都有细胞周期:只有连续

7、分裂的细胞才有细胞周期。进行减数分裂的细胞不具有细胞周期。(2)细胞周期中可能发生的“3”变基因突变:在细胞分裂间期,DNA复制时容易受到内外因素的干扰而发生差错,即发生基因突变。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,导致出现多倍体细胞。细胞癌变:用药物作用于癌细胞,在分裂间期,癌细胞DNA分子不能复制,从而抑制癌细胞的无限增殖。考向一以基础判断或图示的形式考向一以基础判断或图示的形式,考查细胞周期各时期特点考查细胞周期各时期特点1.(2016海南单科,6,2分)下列与细胞周期有关的叙述,正确的是()A.等位基因的分离发生在细胞周期的分裂间期B.在植物细胞的细胞周期中

8、纺锤丝出现在分裂间期C.细胞周期中染色质DNA比染色体DNA更容易复制D.肝细胞的细胞周期中染色体存在的时间比染色质的长答案答案C等位基因的分离发生在减后期,A错误;纺锤丝出现在分裂前期,B错误;高度螺旋化状态的染色体DNA不易解旋,DNA复制较为困难,C正确;细胞周期中染色体存在的时间比染色质的短,D错误。2.(2016吉林通化第一次月考,30)如图ad表示连续分裂细胞的两个细胞 周 期,下 列 叙 述 不 正 确 的 是()A.a和b为一个细胞周期B.c段结束DNA含量增加一倍C.遗传物质平分一般发生在d段D.b和c为一个细胞周期答案答案D分析线段图可知,a、c持续的时间长,为分裂间期,b

9、、d持续的时间短为分裂期。a是分裂间期、b是分裂期,二者组成一个细胞周期,A正确;c是分裂间期,主要完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,c段结束后DNA含量加倍,B正确;d是分裂期,主要完成遗传物质的均分,C正确;由细胞周期的概念可知,该图中一个细胞周期是a+b或c+d,不能是b+c,D错误。考向二结合同位素示踪技术考查细胞周期各时期特点考向二结合同位素示踪技术考查细胞周期各时期特点3.科研人员利用含3H的胸腺嘧啶脱氧核苷酸标记进行有丝分裂的某一动物细胞,在不同间隔时间下进行放射显影,得到如图所示结果(A开始观察,细胞已被标记,B标记细胞开始进入分裂期,C观察到的细胞分裂图像为后期,D开始

10、观察到两个细胞被标记,E标记细胞开始进入分裂期,F观察到被标记的细胞分裂成两个子细胞)。以下说法错误的是()A.实验中采用的研究方法之一是同位素标记法B.该细胞可能是干细胞C.该细胞的细胞周期为22hD.3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸可存在于该细胞的细胞核、线粒体和叶绿体中答案答案D由题意知,用含3H的胸腺嘧啶脱氧核苷酸标记进行有丝分裂的某一动物细胞,应用了同位素标记法,A正确;干细胞能连续分裂,B正确;D开始观察到两个细胞被标记,说明一次分裂完成,到下一次分裂完成为一个细胞周期,即图中的DF,故细胞周期为22h,C正确;动物细胞无叶绿体,D错误。4.科学家在研究蚕豆根尖分生区细胞的有丝分裂周期

11、时,分别用放射性同位素15N标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸(15N-TdR),用32P标记尿嘧啶核糖核苷酸(32P-U d R),把 两 种 核 苷 酸 被 细 胞 利 用 的 速 率 绘 成 曲 线 如 下 图 所 示。已知蚕豆有丝分裂周期为20h。下列对结果的分析不正确的是()A.b点时,细胞正在大量合成RNAB.d点时,细胞中DNA含量达到最大值C.ce阶段,细胞容易发生基因突变D.蚕豆有丝分裂周期中分裂期时间不超过6h答案答案Bd点时利用胸腺嘧啶脱氧核苷酸的速率最大,但d点到e点,TdR仍然被利用,说明该阶段仍合成DNA,e点时细胞中DNA含量最高。突破二有丝分裂过程中染色体、突破二有丝分裂过

12、程中染色体、DNADNA等的变化等的变化一、有丝分裂过程中相关结构的变化1.染色体形态和行为的变化(1)染色体形态变化(2)染色体行为的变化2.相关结构的变化规律细胞结构变化规律纺锤体形成(前期)消失(末期)核膜、核仁消失(前期)重建(末期)中心体倍增移向两极平均分配(间期)(前期)(末期)二、与细胞有丝分裂有关的细胞器1.有丝分裂过程中细胞器的作用时期及生理作用细胞器所在细胞类型作用时期生理作用核糖体动、植物细胞整个时期合成各种蛋白质中心体动物、低等植物细胞前期形成纺锤体高尔基体动、植物细胞末期形成植物细胞壁线粒体动、植物细胞整个时期提供能量2.有丝分裂过程中相关细胞器的分配(1)中心体经复

13、制后,均等分配到两个子细胞中。(2)线粒体、叶绿体等细胞器随机、不均等分配到两个子细胞中。名师点拨(1)有丝分裂后期着丝点分裂不是纺锤丝牵引的结果,用秋水仙素处理抑制纺锤体形成,无纺锤丝牵引着丝点,复制后的染色体的着丝点照样分裂,使细胞中染色体数目加倍,这就说明着丝点分裂不是纺锤丝牵引所致。(2)赤道板与细胞板的区别:赤道板不是细胞结构,是一假想的平面,在光学显微镜下看不到;细胞板是一真实结构,在光学显微镜下能看到,出现在植物细胞有丝分裂的末期。(3)有丝分裂过程中的加倍成分或结构时期原因DNA间期DNA复制染色体后期着丝点分裂中心体间期中心体复制细胞核末期新核膜已经形成,细胞质尚未分裂一、模

14、型法表示有丝分裂过程中染色体、核DNA和染色单体的数量变化模型变化原因规律分析ab:间期DNA复制cd:末期DNA随染色体平均分配到两个子细胞中间期DNA分子复制使DNA含量加倍,但染色体没加倍,而是每条染色体上含有2条姐妹染色单体;染色体加倍发生在后期着丝点分裂时;DNA和染色体数目减半的原因相同gh:后期着丝点分裂ij:末期染色体平均分配到两个子细胞中二、细胞分裂时期的判断方法1.动、植物细胞分裂图像识别2.根据染色体的行为判断有丝分裂各时期(1)染色体散乱排列,无联会现象,有同源染色体有丝分裂前期。(2)着丝点排列在赤道板上,有同源染色体有丝分裂中期。(3)染色体移向两极,每一极都有同源

15、染色体有丝分裂后期。3.根据柱状图判断细胞分裂时期(以二倍体生物为例)(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DNA染色体染色单体考向一以基础判断的形式考向一以基础判断的形式,考查有丝分裂各时期特点考查有丝分裂各时期特点1.(2016浙江选考,21)下列关于高等植物细胞周期和有丝分裂的叙述,正确 的 是()A.S期进行DNA复制并有大量的核糖体增生B.中期可观察到核膜解体形成的小泡C.后期中心体发出的纺锤丝将染色体拉向两极D.末期赤道板向四周扩展形成新的细胞壁答案答案BS期进行DNA复制,但没有核糖体增生,A错误;在有丝分裂的前期核膜逐渐解体,形成分散的小泡,这种小

16、泡在有丝分裂的整个过程中几乎都可看到,B正确;高等植物细胞没有中心体,C错误;赤道板不是真实存在的结构,应是细胞板向四周扩展形成新的细胞壁,D错误。2.(2016湖南岳阳湘阴一中第一次月考,18)下列关于动物、高等植物细胞 有 丝 分 裂 相 同 点 的 叙 述,不 正 确 的 是()A.在分裂间期,核DNA复制含量加倍B.在分裂前期,由中心粒周围发出的星射线形成纺锤体C.在分裂中期,染色体的着丝点排列在赤道板上,含染色单体D.在分裂后期,每一个着丝点分裂成两个,染色体数目加倍,不含染色单体答案答案B动植物细胞有丝分裂前期纺锤体的形成方式不同:动物细胞中纺锤体是由中心粒周围发出的星射线形成的,

17、高等植物细胞中纺锤体是由细胞两极发出的纺锤丝形成的,B错误。考向二结合细胞分裂图或曲线图考向二结合细胞分裂图或曲线图,考查有丝分裂各时期特点考查有丝分裂各时期特点3.如图是某学生绘制的某高等植物细胞的有丝分裂图像。下列分析正确 的 是()A.该组图像中错误的是细胞c和细胞eB.正确的细胞分裂顺序是afdbC.a时期核仁逐渐解体,核膜逐渐消失D.秋水仙素作用于c时期,使染色体数加倍答案答案C细胞a处于前期,核仁逐渐解体,核膜逐渐消失,细胞f处于间期,细胞b、e都处于有丝分裂末期,但植物细胞有丝分裂末期出现细胞板,细胞膜不向内凹陷,故细胞b的图像错误;细胞c、d都处于有丝分裂后期,高等植物细胞没有

18、中心体,故细胞d图像错误。正确的细胞分裂顺序是face。秋水仙素作用于前期,抑制纺锤体的形成,使染色体数加倍。4.(2016辽宁东北育才中学二模,2)如图1和图2表示有丝分裂不同时期染色 体 和 核 D N A 的 数 量 关 系,下 列 有 关 叙 述 不 正 确 的 是()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所示的情况答案答案C图1中的CD段包括有丝分裂G2期、前期和中期,中期是观察染色体形态和数目的最佳时期,A正确;图1中DE段形成的原

19、因是着丝点分裂,此时细胞中染色体数目加倍,但核DNA含量不变,B正确;图2中a表示有丝分裂后期、末期,对应图1中的EF段,c时期染色体与核DNA的量比a时期减少一半,对应图1中的AB段,C错误;图2中d表示染色体DNA=21,有丝分裂过程中这种情况不存在,D正确。突破三实验观察细胞的有丝分裂和模拟探究细胞表面积与突破三实验观察细胞的有丝分裂和模拟探究细胞表面积与体积的关系体积的关系1.模拟探究细胞表面积与体积的关系(1)实验原理酚酞遇NaOH呈紫红色。琼脂块大小模拟细胞大小,NaOH溶液模拟被细胞吸收的物质。NaOH扩散体积与整个琼脂块的体积之比表示物质运输效率。(2)实验步骤(3)实验结论:

20、细胞体积越大,其相对表面积越小,物质运输的效率越低。2.观察根尖细胞的有丝分裂(1)原理原理选材高等植物的分生组织细胞有丝分裂较旺盛染色细胞核内的染色体易被碱性染料(龙胆紫溶液)染成深色时期确定在同一分生组织中可以通过高倍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(2)操作步骤疑难诊室(1)取材时为什么只能剪根尖23mm,而不能过长?提示若剪得过长会包括伸长区,伸长区无细胞分裂,增加了寻找观察细胞的难度。(2)解离和染色时间要严格控制的原因是什么?提示若解离时间太短,则压片时细胞不易分散开;时间过长,则细胞分离过度、过于酥软,无法取出根尖进行染色和制片。若染色时间太短,则染色体不

21、能完全着色;若染色时间过长,染色体及周围结构均被着色,细胞内一片紫色,无法分辨染色体。(3)为什么不能对细胞有丝分裂过程进行连续观察?如何才能找到细胞分裂各个时期的细胞?提示解离过程中细胞已经死亡,观察到的只是一个固定时期。如果要找到各个分裂时期的细胞,要不断移动装片,在不同的视野中寻找。考向一以基础判断的形式考向一以基础判断的形式,考查细胞表面积与体积的关系考查细胞表面积与体积的关系1.以下有关细胞大小和分裂的叙述,正确的是()A.细胞体积越小,表面积也越小,物质运输效率越低B.原核细胞只能通过无丝分裂增加数目C.人的成熟红细胞可以进行有丝分裂,蛙的红细胞能进行无丝分裂D.细胞不能无限长大的

22、原因之一是细胞核中的DNA不会随着细胞体积的扩大而增加答案答案D细胞体积越小,表面积也越小,但相对表面积越大,物质运输效率越高,A错误。原核细胞通过二分裂增加数目,无丝分裂是真核细胞的分裂方式,B错误。人的成熟红细胞在分化过程中失去了细胞核,不能再进行分裂,C错误。细胞核是细胞的控制中心,细胞核中的DNA不会随着细胞体积的扩大而增加,这是细胞不能无限长大的原因之一,D正确。考向二依托基础判断考向二依托基础判断,考查观察细胞有丝分裂实验原理与操作考查观察细胞有丝分裂实验原理与操作2.(2016山东淄博一中期中,20)某同学在用光学显微镜“观察洋葱根尖分 生 组 织 细 胞 的 有 丝 分 裂”实

23、 验 中,可 观 察 到 的 现 象 是 ()A.绝大多数细胞中能观察到染色体B.不同细胞的染色体数目可能不相等C.某一细胞由后期逐渐过渡到末期,形成细胞板D.在部分细胞中能清晰地看到中心体和染色体答案答案B洋葱根尖分生组织中大多数细胞处于分裂间期,不出现染色体,A错误;不同细胞内染色体数目可能不相等,B正确;观察洋葱根尖分生组织细胞的有丝分裂实验中细胞已被杀死,不能看到细胞由后期逐渐过渡到末期,C错误;洋葱根尖细胞中不含中心体,D错误。3.(2016湖南衡阳一中第二次月考,5)下列关于观察洋葱根尖细胞有丝分裂 实 验 的 叙 述 中,错 误 的 是()A.该实验通过观察细胞分裂过程中染色体的数量、分布等特点判断细胞所处分裂时期B.无法看到一个细胞完整的细胞分裂过程,因为细胞在解离过程中死亡C.如果该细胞的高尔基体不能发挥作用,则可以看到有多个细胞核D.染色后盖上盖玻片后要用拇指挤压,目的是使染色更充分答案答案D高尔基体参与细胞壁的形成,若高尔基体不能发挥作用,则细胞不能分裂,会出现多核细胞,C正确;染色后将根尖取出放在载玻片上,加一滴清水,并用镊子尖把根尖弄碎,盖上盖玻片,在盖玻片上再加一片载玻片,然后用拇指按压,目的是使细胞分散开,便于用显微镜观察,D错误。