生物第3单元 细胞的生命历程 第9讲 细胞的增殖.ppt

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1、第9讲细胞的增殖突破突破3 3实验实验观察细胞的有丝分裂观察细胞的有丝分裂突破突破1 1对细胞周期的理解对细胞周期的理解突破突破2 2有丝分裂过程分析有丝分裂过程分析总纲目录总纲目录一、细胞生长与细胞分裂1.细胞不能无限长大(1)模拟实验细胞大小与物质运输效率之间的关系A.细胞模型:不同大小的琼脂块。B.运输效率表示法:。C.检测方法:酚酞遇NaOH变红色。(2)细胞不能无限长大的原因细胞生长:体积增大(不能无限)2.细胞分裂方式及判断(1)概念图(2)解读1.有丝分裂的过程及主要特点AbBaCeDdEc二、细胞的有丝分裂2.动植物细胞有丝分裂的主要区别纺锤体形成方式不同细胞分裂方式不同植物细

2、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3.意义亲代细胞的染色体经过复制后精确地平均分配到两个子细胞中,保持了细胞的亲子代之间遗传性状的稳定性。巧学妙记巧学妙记有丝分裂各期特点间期复制合成非等闲前期膜仁消失两体现中期形定数晰赤道齐后期点裂数增两极移末期三现两消分裂完1.特点:分裂过程中不出现纺锤丝和染色体的变化。三、无丝分裂2.过程:(1)细胞核先延长,核的中部向内凹进,缢裂成两个。(2)整个细胞从中部缢裂成两部分,形成两个子细胞。3.实例:蛙的红细胞。名师点睛名师点睛(1)无丝分裂过程中DNA也要复制并均分。(2)无丝分裂是真核细胞的分裂方式,病毒

3、及原核生物不存在无丝分裂。1.朊粒(PrPsc)是一种蛋白质,其增殖方式与肺炎双球菌的增殖方式相同。()2.着丝点分裂一定导致DNA数目加倍。()3.适合观察细胞有丝分裂的是蚕豆根尖分生区细胞。()4.有丝分裂中期,细胞中染色体数是体细胞染色体数的两倍。()5.幼年个体生长需细胞增殖,成年后不需细胞增殖。()6.用蛋白质合成抑制剂处理G1期细胞,不影响其进入S期。()7.用秋水仙素处理细胞群体,M期细胞的比例会减少。()8.染色单体形成于分裂前期,消失于分裂后期。()9.细胞内染色体的存在状态可作为判断有丝分裂各时期的依据。()10.在蛙受精卵发育成原肠胚过程中,在细胞内不能发生姐妹染色单体的

4、 分 开。()11.探究有丝分裂日周期性可为实验取材时机提供依据。()突破突破1 1对细胞周期的理解对细胞周期的理解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:(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3.细胞分裂产生的子细胞的三种去向(1)继续分裂:始终处于细胞周期中,保持连续分裂状

5、态,如动物红骨髓细胞、植物形成层细胞。(2)暂不分裂:仍具分裂能力,在一定条件下可回到细胞周期中继续分裂,如肝细胞、黄骨髓造血细胞、记忆细胞等。(3)细胞分化:失去分裂能力,分化为其他组织器官细胞,如骨骼肌细胞、洋葱表皮细胞、浆细胞。1.判断细胞周期的方法(1)细胞周期以分裂间期为起点,而不能以分裂期为起点。(2)分裂间期的时间远远长于分裂期。2.解答有关细胞周期问题的三个技巧(1)只有持续分裂的细胞才具有细胞周期,高度分化的体细胞(如神经、肌肉细胞)和减数分裂产生的生殖细胞不具有细胞周期。(2)细胞周期的长短由遗传物质决定,同时受环境因素影响。(3)在观察有丝分裂时,应选择分裂期相对较长的材

6、料,这样有利于观察到处于不同分裂时期的图像。3.细胞周期中的三种变化分析策略(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发生差错,即发生基因突变。(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:用药物作用于癌细胞,在分裂间期,DNA分子不能复制,可抑制癌细胞的无限增殖。考向考向1以基础判断、图像模型分析的形式以基础判断、图像模型分析的形式,考查细胞周期的概念和表考查细胞周期的概念和表示方法示方法1.(2018北京海淀第一学期期末)分裂间期依次分为G1、S和G2期,研究者将处于不同时期的细胞进行融合,实验如下图所示。其

7、中灰色的部分是细胞核,黑点代表中心体。下列推测不 合 理的是()A.中心体的复制始于G1期,在G2期复制完毕B.中心体和DNA的复制可能同时进行C.S期细胞中存在使G1期细胞核进入S期的物质D.引发中心体复制的物质持续存在到G2期答案答案A由左图可知,中心体复制在S期完毕,A错误;由左图可知,中心体和DNA的复制可能同时进行,B正确;由左图可知,S期细胞中存在使G1期细胞核进入S期的物质,C正确;由中间图可知,引发中心体复制的物质持续存在到G2期,D正确。2.下列有关细胞周期和细胞分裂的叙述,正确的是()A.不同生物的细胞大小和数目不同,但细胞周期长短相同B.同一生物各种组织的细胞周期长短相同

8、,但G1、S、G2和M期长短不同C.若在G2期加入DNA合成抑制剂,则有丝分裂前期每个染色体仍含有2条染色单体,子细胞染色体数目与母细胞的相同D.减数分裂前期同源染色体配对,每个染色体含有4条染色单体,子细胞染色体数目为母细胞的一半C答案答案C不同生物的细胞大小和数目不同,且细胞周期长短往往也不同,A错误;同一生物各组织的细胞周期长短往往不同,G1、S、G2和M期长短也不同,B错误;DNA的复制发生在S期,在G2期加入DNA合成抑制剂对细胞分裂无影响,C正确;减数分裂前期同源染色体配对,每个染色体含有2条染色单体,D错误。考向考向2以同位素标记分析的形式以同位素标记分析的形式,考查细胞分裂的过

9、程考查细胞分裂的过程3.用3H标记蚕豆根尖分生区细胞的DNA分子双链,再将这些细胞转入含秋水仙素但不含3H的普通培养基中培养。若秋水仙素对细胞连续发挥作用,则相关叙述不正确的是()A.秋水仙素可抑制纺锤体的形成,但不影响着丝点的正常分裂B.通过对细胞中不含染色单体时的染色体计数,可推测DNA复制的次数C.通过检测DNA链上3H标记出现的情况,可推测DNA的复制方式D.细胞中DNA第二次复制完成时,每条染色体的单体均带有3H标记D答案答案D秋水仙素可抑制纺锤体的形成,但不影响着丝点的分裂,故秋水仙素可诱导细胞染色体加倍;通过对细胞中不含染色单体的染色体计数,可推出DNA复制次数;检测子代DNA链

10、的3H标记情况,可推测DNA的复制方式;第一次有丝分裂产生的子细胞中每条染色体上的DNA只有一条链带3H标记,细胞在第二个细胞周期的间期完成DNA复制后,每条染色体只有一条染色单体的一条DNA链带3H标记。4.科学家在研究蚕豆根尖分生区细胞的有丝分裂周期时,分别用放射性同位素15N标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸(15N-TdR)、32P标记尿嘧啶核糖核苷酸(32P-UdR),把两种核苷酸被细胞利用的速率绘成如图一所示的曲线。已 知 蚕 豆 根 尖 细 胞 有 丝 分 裂 周 期 为 2 0 h。培 养 2 0 h 后,根 据 细 胞 中 的DNA相对含量不同,将细胞分为三组,每组的细胞数如图二所示。下

11、列对结果的分析,不正确的是()图一图二A.图一中处于ac段的细胞属于图二中的甲组细胞,此时RNA聚合酶活性高B.图二中乙组细胞处于图一中ce段,此阶段细胞最容易发生基因突变C.图二丙组细胞中只有部分细胞的细胞膜从中部向内凹陷D.蚕豆根尖细胞有丝分裂周期中,分裂期时间不超过6h答案答案C图一中ac段细胞利用32P-UdR的速率较快,说明细胞在进行RNA的合成,细胞中RNA聚合酶活性高,此时细胞处于G1期,细胞中DNA含量为2C,属于图二中的甲组细胞。图一中ce段细胞利用15N-TdR的速率较快,说明细胞正在进行DNA复制,此阶段细胞最容易发生基因突变;此时细胞处于S期,细胞中DNA含量为2C4C

12、,属于图二中的乙组细胞。图二丙组细胞中DNA含量为4C,即DNA含量已加倍,说明细胞可能处于G2期、前期、中期及后期;由于蚕豆根尖细胞是植物细胞,故不存在细胞膜从中部向内凹陷的现象。由图一可知分裂间期时间大于14h,而整个细胞周期为20h,所以分裂期时间不超过6h。突破突破2 2有丝分裂过程分析有丝分裂过程分析1.细胞周期中几种细胞结构的变化(1)染色体形态变化(2)纺锤体的变化:形成(前期)解体消失(末期)。(3)核仁、核膜的变化:解体消失(前期)重建(末期)。(4)中心体变化规律(动物细胞、低等植物细胞)(5)染色体行为变化规律2.与细胞有丝分裂有关的细胞器及相应的生理作用细胞器名称细胞类

13、型时期生理作用核糖体动物细胞、植物细胞整个时期,但是主要是间期参与各种蛋白质的合成中心体动物细胞、低等植物细胞前期参与纺锤体的形成高尔基体植物细胞末期参与细胞壁的形成线粒体动物细胞、植物细胞整个时期提供能量易混辨析易混辨析(1)观察染色体最好的时期是中期。(2)染色单体形成于间期,出现于前期,消失于后期。(3)有丝分裂全过程各个时期始终有同源染色体存在,但同源染色体不配对。(4)赤道板与细胞板的区别:赤道板不是细胞结构,是一假想平面,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。1.根据染色体变化识别细胞分裂时期(1)染色质变为染色体,染色体散乱

14、分布前期,如图1。(2)着丝点排列在赤道板上中期,如图2。(3)着丝点分裂,染色体数目增加一倍后期,如图3。(4)染色体变成染色质末期,如图4。2.“三看”法界定动物与高等植物细胞有丝分裂图像3.模型法分析有丝分裂过程中染色体、DNA和染色单体的数量变化规律1.(2018北京五十五中期中阶段性调研)下列关于高等植物细胞周期的叙 述 中 不 正 确 的 是()A.DNA数目加倍早于染色体数目加倍B.细胞核的分裂早于细胞质的分裂C.染色单体的形成早于纺锤体的形成D.赤道板的形成早于细胞板的形成考向考向1以图示分析的形式以图示分析的形式,考查有丝分裂各时期特点及染色体、考查有丝分裂各时期特点及染色体

15、、DNA数目变化数目变化D答案答案D高等植物细胞周期中,DNA数目加倍在间期,染色体数目加倍在后期,A正确;在末期,细胞核的分裂早于细胞质的分裂,B正确;染色单体的形成在间期,纺锤体的形成在前期,因此染色单体的形成早于纺锤体的形成,C正确;赤道板是一个位置,是一个并不存在的假想的结构,D错误。2.(2018北京五十五中期中阶段性调研)如图所示为人工培养的肝细胞中DNA含量随时间的变化曲线,据图判断不正确的是()A.细胞周期时长为14小时B.染色体数量加倍发生在段C.基因突变最可能发生于段D.整个过程不会出现四分体A答案答案A题图表示肝细胞有丝分裂中DNA含量随时间的变化曲线,其中表示间期(S期

16、);表示G2期、前期、中期、后期;表示末期和G1期。因此细胞周期时长为20小时,A错误;染色体数量倍增发生在有丝分裂的后期,在段,B正确;基因突变最可能发生于段,DNA复制时,C正确;四分体出现在减数分裂过程中,而图示为有丝分裂过程,因此整个过程不会出现四分体,D正确。3.处于有丝分裂过程中的动物细胞,细胞内的染色体数(a)、染色单体数(b)、D N A 分 子 数(c)可 表 示 为 如 图 所 示 的 关 系,此 细 胞 内 可 能 发 生 着()A.中心粒移向两极B.着丝点分裂C.细胞膜向内凹陷D.DNA分子进行复制A答案答案A由图可知,abc=122,细胞处于有丝分裂的G2期前期和中期

17、,中心粒移向两极发生在前期,A正确;着丝点分裂发生在有丝分裂后期,此时期每条染色体上有1个DNA,没有染色单体,B错误;细胞膜向内凹陷发生在有丝分裂末期,每条染色体上有1个DNA,没有染色单体,C错误;间期进行DNA分子复制,每条染色体上的DNA由12,染色单体由02,D错误。考向考向2以细胞分裂图像分析的形式以细胞分裂图像分析的形式,考查有丝分裂过程中各时期的特点考查有丝分裂过程中各时期的特点4.如图为动物细胞分裂中某时期示意图,下列相关叙述正确的是()A.甲在分裂前期倍增并移向细胞两极B.乙和丙在组成成分上差异很大C.该时期细胞中染色体数是体细胞染色体数的两倍D.该时期通过核孔进入细胞核的

18、物质减少B答案答案B甲(中心体)的倍增发生在间期,A错误;乙(染色体,主要由DNA和蛋白质组成)与丙(星射线,由蛋白质组成)在组成成分上差异很大,B正确;该细胞处于有丝分裂中期,其染色体数与体细胞染色体数相同,C错误;该细胞所处时期没有核膜和核孔,D错误。5.如图是某生物体细胞有丝分裂的不同分裂时期的图像,对图像的描述正 确 的 是()A.该生物可能是低等植物B.甲、乙、丙三细胞内染色体、染色单体与DNA分子数比例都为122C.甲细胞进行中心体复制,发出星射线,形成了纺锤体D.甲、乙、丙三细胞分别处于有丝分裂的前期、后期和中期答案答案D该生物含有中心体,但无细胞壁,属于动物细胞,A错误;甲、丙

19、两细胞内染色体、染色单体与DNA分子数比例都为122,乙细胞中无染色单体,B错误;甲细胞处于有丝分裂前期,而中心体的复制发生在间期,C错误;由以上分析可知,甲、乙、丙三细胞分别处于有丝分裂的前期、后期和中期,D正确。突破突破3 3实验实验观察细胞的有丝分裂观察细胞的有丝分裂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,判断细胞处于有丝分裂的哪个时期(2)操作步骤1.(2017北京理综)洋葱根尖和小鼠骨髓细胞都能用于观察细胞有丝分裂,比 较 实 验

20、 操 作 和 结 果,叙 述 正 确 的 是()A.都需要用盐酸溶液使细胞相互分离B.都需要用低倍镜找到分裂细胞再换高倍镜观察C.在有丝分裂中期都能观察到染色体数目加倍D.在有丝分裂末期都能观察到细胞板考向以基础判断或图像分析的形式考向以基础判断或图像分析的形式,考查考查“观察细胞的有丝分裂观察细胞的有丝分裂”的的实验实验B答案答案B本题主要考查观察细胞有丝分裂实验及动、植物细胞有丝分裂的区别。在观察动、植物细胞有丝分裂实验中,盐酸和酒精的混合液只能使植物细胞相互分离,A错误;有丝分裂中期每条染色体的着丝点整齐地排列在赤道板上,着丝点没有断裂,染色体数目不加倍,C错误;只有植物细胞在有丝分裂末

21、期出现细胞板,D错误;观察细胞有丝分裂时,都需要用低倍镜找到分裂细胞再换用高倍镜观察,B正确。2.如图所示是关于观察洋葱有丝分裂的实验的部分操作,下列评价合理的 是()A.剪取洋葱根尖23mm,因为该区域属于根毛区,细胞有丝分裂旺盛B.该实验步骤中唯一错误的是在和之间缺少用清水漂洗这一环节C.在观察的图像中,b属于分生区的细胞,细胞已死亡D.若用图中b区域的细胞观察质壁分离和复原,实验现象明显答案答案C根尖23mm的区域属于根尖分生区,A错误。在和之间应增加清水漂洗这一环节,而和之间的清水漂洗环节应删除,B错误。分生区的细胞呈正方形,细胞经解离已死亡,C正确。b区域的细胞属于分生区细胞,其液泡较小,渗透作用不明显,D错误。核心构建核心构建