高中生物 1.4.1.1细胞的增殖课件 中图版必修1.ppt

第一节细胞的增殖 一 影响细胞分裂的因素1 影响细胞分裂的主要因素 1 的关系 2 的控制作用所致 细胞表面积与体积 细胞核 2 模拟探究细胞表面积与体积的关系 1 实验原理 琼脂块的大小代表 naoh扩散的体积代表 的多少 而 与琼脂块总体积的比表示物质运输的效率 细胞大小 物质运输 naoh扩散的体积 2 实验过程 3块边长各为3cm 2cm 1cm的正方体 质量浓度为0 001g ml的naoh溶液 10min切割 捞取 吸干 平分两半测量 记录 计算 3 实验结论 细胞 其表面积与体积比越小 物质运输效率就 制备琼脂块 浸泡 越大 越低 二 细胞的有丝分裂 1 细胞周期 1 条件 的细胞 2 起点 时 3 终点 时 4 特点 不同类的细胞 细胞周期不同 与 所占的比例也不同 连续分裂 一次分裂完成 下一次分裂完成 分裂间期 分裂期 2 有丝分裂过程 以动物细胞为例 时期图像主要特点 完成 合成有关的 染色质丝螺旋化形成 解体 消失 两组中心粒的周围发出星射线 形成 dna分子的复制 蛋白质 染色体 核仁 纺锤体 核膜 时期图像主要特点 末期 中期 后期 染色体的 排列在细胞中央的 上 染色体的 分裂 分开 成为两条子染色体 在 的作用下分别移向细胞两极 染色体解螺旋成 纺锤体消失 出现新的 形成两个新的细胞核 着丝粒 赤道板 着丝粒 姐妹 染色单体 纺锤体 染色质 核膜和核仁 3 动 植物细胞有丝分裂的区别 1 前期纺锤体的形成方式不同 植物 没有 参与 动物 发出的 形成 2 末期细胞质分裂的方式不同 植物 赤道板位置形成 并向四周扩展将细胞割裂成两个子细胞 动物 从细胞的中部向内凹陷 将细胞缢裂为两个子细胞 中心体 中心体 星射线 细胞板 细胞膜 4 有丝分裂的意义将亲代细胞的 经过复制之后 精确地 到两个子细胞中 因而在细胞的亲代和子代之间保持了 的稳定性 染色体 平均分配 遗传性状 点拨 区分动植物有丝分裂的过程时要注意的特例 1 细胞分裂过程中有中心体参与的并不一定是动物细胞 低等植物细胞有丝分裂时纺锤体的形成也与中心体有关 2 细胞分裂过程中无中心体参与的并不一定是 高等 植物细胞 也可能是进行无丝分裂的细胞 三 无丝分裂1 过程 延长 缢裂成两个细胞核整个细胞从中部缢裂两个子细胞2 特点 没有出现 和 的变化3 实例 点拨 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 原核生物不存在无丝分裂 细胞核 核中部向内凹进 纺锤丝 染色体 蛙红细胞的分裂 思维判断 1 细胞体积越小 细胞的表面积与体积之比就越大 越有利于物质交换 分析 细胞体积越小相对表面积就越大 从而有利于物质的迅速转运和交换 2 动物细胞仅以有丝分裂的方式增殖 分析 动物细胞主要以有丝分裂的方式增殖 也可以以无丝分裂的方式增殖 如蛙的红细胞 3 一个细胞周期中 dna的复制和中心粒的倍增均发生在分裂间期 分析 细胞分裂间期完成dna的复制 同时低等植物细胞和动物细胞也会完成中心粒的倍增 4 有丝分裂过程中 dna和染色体同时加倍 分析 dna加倍发生在分裂间期dna的复制过程中 而染色体数目加倍是由于后期着丝粒的分裂 细胞周期的不同表示方法 沿箭头方向从a a是一个细胞周期 a b或c d是一个细胞周期 a f或a e是一个细胞周期 高考警示钟 1 在一个细胞周期中分裂间期在前 分裂期在后 即先进行物质的准备再进行细胞的分裂 2 并不是所有的细胞分裂都具有周期性 只有进行连续分裂的细胞才具有细胞周期 进行减数分裂和无丝分裂的细胞不具有细胞周期 典例训练1 2012 淄博模拟 图a表示细胞进行有丝分裂的一个细胞周期所用的时间 图b表示连续分裂的细胞相邻的两个细胞周期图 下列叙述中正确的是 一个细胞周期是指乙 乙的全过程 在高等植物细胞内 两组中心体之间发射出星射线形成纺锤体发生在甲 乙过程 c d两段都要消耗atp b段的主要变化是dna的复制及有关蛋白质的合成a b c d 解题指南 1 知识储备 1 细胞周期的开始是上一次分裂的结束 2 中心体存在于动物和低等植物细胞中 3 细胞周期中每一阶段的主要分裂行为 整个过程中都要消耗atp 2 解题关键 1 突破口 根据图中箭头方向判断一个细胞周期的起点和终点 2 关键点 细胞周期中 分裂间期时间较长 主要做物质准备 而分裂期时间较短 主要发生染色体行为变化 解析 选c 图a中有丝分裂的开始点是乙 乙 甲是分裂间期 甲 乙是分裂期 图b中a表示分裂间期 b表示分裂期 间期主要进行dna的复制及有关蛋白质的合成 分裂期主要进行染色质浓缩 着丝粒分裂 遗传物质均分等行为 在高等植物细胞中 没有中心体 纺锤丝直接从细胞两极发出 有丝分裂是一种细胞内的生命现象 需要消耗能量 变式备选 科学家用含32p的磷酸盐做标记 浸泡蚕豆幼苗 追踪蚕豆根尖细胞分裂情况 得到根尖细胞连续分裂数据 a f为细胞分裂的某个阶段 如图所示 下列叙述正确的是 a de阶段发生遗传物质的平均分配b bc阶段结束时dna含量增加一倍c cd阶段完成有关蛋白质的合成d 一个细胞周期cd de等于17 3 解析 选b 本题主要考查细胞周期 由图可知 bd或df表示一个细胞周期 其中bc或de表示分裂间期 cd或ef表示分裂期 有关蛋白质的合成发生在分裂间期 遗传物质的平均分配发生在分裂期 bc阶段结束时dna含量增加一倍 cd de不能表示一个细胞周期 故b项正确 a c d项错误 变式备选 2010 江苏高考 细胞周期包括分裂间期 分为g1期 s期和g2期 和分裂期 m期 如图标注了甲动物 体细胞染色体数为12 肠上皮细胞的细胞周期各阶段的时长及dna含量 请回答下列问题 1 若用含放射性同位素的胸苷 dna复制的原料之一 短期培养甲动物肠上皮细胞后 处于s期的细胞都会被标记 洗脱含放射性同位素的胸苷 换用无放射性的新鲜培养液培养 定期检测 预计最快约 h后会检测到被标记的m期细胞 2 从被标记的m期细胞开始出现到其所占m期细胞总数的比例达到最大值时 所经历的时间为 期的时间 处于该期的一个细胞中染色体数目的变化情况是 3 若向甲动物肠上皮细胞培养液中加入过量胸苷 处于s期的细胞立刻被抑制 而处于其他时期的细胞不受影响 预计加入过量胸苷约 h后 细胞都将停留在s期 4 乙动物肠上皮细胞的细胞周期时长为24h m期时长为1 9h 若要在显微镜下观察细胞有丝分裂过程中染色体形态的变化 选用 填 甲 或 乙 动物肠上皮细胞更合适 5 在光学显微镜下观察 同处于分裂末期的动物肠上皮细胞与洋葱根尖细胞 形态上最主要的区别是 解析 1 s期与m期间隔g2期 所以检测到被标记的m期细胞的最快时间是一个g2期持续时间 即2 2h 2 分裂间期持续时间较长 所以处于分裂间期的细胞数目很多 当第一个进入m期的被标记细胞完成分裂时 仍然有很多细胞不断进入m期 所以被标记细胞占m期细胞总数的比例达到最大值 100 经历时间为m期所占时间 在m期的前期 中期染色体数目不变 后期数目加倍 应为24条 末期结束时细胞内染色体数目又变为12条 3 没有被抑制的细胞经g2期 m期 g1期后 再次回到s期时 才被抑制 故预计加入过量胸苷约2 2 1 8 3 4 7 4 h 后 细胞才都将停留在s期 4 m期占整个细胞周期的比例越大 则处于m期的细胞数目相对越多 越便于观察染色体的变化 甲细胞中 m期所占比例约为 1 8 3 4 7 9 2 2 1 8 100 12 乙细胞中 m期所占比例约为 1 9 24 100 8 故选用甲动物肠上皮细胞更合适 5 动物细胞分裂末期 细胞膜从细胞的中部向内凹陷 最后细胞缢裂成两部分 这样 一个细胞就分裂成了两个子细胞 而在高等植物细胞分裂末期时在赤道板的位置形成细胞板 细胞板由细胞中央向周围扩展形成细胞壁 最后把一个植物细胞分为两个 答案 1 2 2 2 m12 24 12 3 7 4 4 甲 5 动物肠上皮细胞膜从中部向内凹陷 细胞缢裂 洋葱根尖细胞形成细胞板 有丝分裂过程中相关结构和数目的变化1 细胞周期中几种细胞结构的变化及对应时期 1 纺锤体的变化 形成 前期 解体 末期 2 核膜 核仁的变化 解体 前期 重建 末期 3 中心体变化规律 动物细胞 低等植物细胞 复制分开移向细胞两极平均进入子细胞 间期 前期 末期结束 1 2个2个1个 4 染色体形态变化 染色质染色体 5 染色体行为变化规律 高度螺旋化 缩短 变粗 解螺旋 成为细丝状 前期 中期 后期 间期 末期 2 与细胞分裂有关的四种细胞器及相应的生理作用和作用时期 动物 植物 蛋白质的合成 主要是分裂间期 动物 植物 提供能量 整个时期 动物 低等植物 形成纺锤体 前期 植物 形成细胞壁 末期 3 有丝分裂过程中核dna含量 染色体数 每条染色体上的dna分子数的变化曲线 1 a b l m变化的原因都是dna分子复制 2 g h n o变化的原因都是着丝粒分裂 姐妹染色单体分开 形成子染色体 3 c d n o的变化很相似但时期不同 4 有丝分裂过程中细胞核中dna 染色体 染色单体的数目变化 以二倍体为例 技巧点拨台 1 有丝分裂过程中染色单体不是全过程都有 但只要有染色单体 其数目就与dna的数目相同 2 dna的加倍和染色单体的形成都是dna分子复制的结果 3 染色体的加倍是由于着丝粒的分裂 姐妹染色单体分开 形成了子染色体 典例训练2 如图为某二倍体生物细胞有丝分裂模式图 据图回答 1 图甲中含有同源染色体的区段是 2 图乙为细胞 分裂 期图像 该时期的主要特征是 3 若2号染色体的遗传信息来自父方 那么与其遗传信息完全相同的染色体为 号 其遗传信息完全相同的原因是 4 图乙对应于图甲中的 段 图丙对应于图甲中的段 解题指南 1 考查实质 有丝分裂相关曲线和图像的判断及应用 2 解题关键 将有丝分裂的核dna变化曲线和细胞分裂图像及柱形图相联系 进而判断相对应的各阶段 解析 首先注意图甲的纵坐标是核dna数目 图中的a c为分裂间期 c d为前期 d e为中期 e f为后期 在有丝分裂整个过程中都有同源染色体 图乙细胞是着丝粒分裂 细胞的每一极都含有同源染色体 所以是有丝分裂后期 因为2号和6号是复制后的姐妹染色单体着丝粒分裂形成的 所以2号和6号完全一样 图丙中 染色体 染色单体 dna 1 2 2 对应前期 中期 答案 1 a h 2 有丝后染色体的着丝粒分裂 姐妹染色单体分开成为染色体 并在纺锤丝的牵引下向细胞两极移动 3 6它们是由同一条染色体复制后分离形成的 4 e fc e 变式备选 如图是动物细胞有丝分裂不同时期核内染色体 a 数目 核dna分子 b 数目的柱形统计图 下列叙述正确的是 a 时期染色体还未复制 核dna已完成了复制b 时期核膜 核仁重建 细胞中部出现细胞板c 表示着丝粒分裂 染色体数目加倍 但核dna分子数目不变d 表示同源染色体相互分离 染色体和核dna分子数目也随之减半 解析 选c 图 可表示有丝分裂前期和中期 图 可表示有丝分裂后期 图 可表示dna复制前的间期和有丝分裂的末期 有丝分裂的前期和中期 dna已完成复制 染色体也完成了复制 但并不加倍 a错 动物细胞分裂过程中不形成细胞板 b错 有丝分裂过程中不会发生同源染色体分离现象 d错 表示由中期到后期 着丝粒分裂 染色体数目加倍 但核dna分子数目不变 c对 根据实验结果绘制图形 细胞有丝分裂实验的结果分析 案例 2008 江苏高考改编 在完成了观察洋葱根尖分生区细胞有丝分裂实验后 教师给学生提供了如下资料 全班20个实验小组的实验数据汇总表 注 各小组计数50个细胞 实验条件与观察计数方法相同 1 若已知洋葱根尖分生区细胞的细胞周期为12 0h 请根据 资料 在饼状图中表示出间期 前期 中期以及后期和末期所占的时间 单位 h 精确到小数点后一位 2 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 取材时间 根尖培养温度 解离时间长短 载玻片厚度 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 命题人透析 1 绘制饼状图的要点 准确表示细胞分裂各时期 根据题意 在绘制饼状图时必须标明间期 前期 中期 后期和末期 由图表信息知 实验数据是把 后期和末期 合在一起进行计数的 因此在饼状图上要把 后期和末期 列为一项表示 时间点 是关键 各个时期持续的时间长短不同 持续时间较长的时期观察到的细胞数目多 因此可以根据各个时期细胞个数所占的比例 计算出在一个细胞周期中各个时期所持续的时间 占细胞周期的比例 据表格统计的数据信息 分裂间期88 0 前期6 7 中期1 8 后期和末期3 5 就可以计算出各时期所占的时间 间期10 6h 前期0 8h 中期0 2h 后期和末期0 4h 题目要求 精确到小数点后一位 2 干扰各时期所占时间长短的因素 细胞增殖在一天的不同时间进行的程度是不一样的 因此不同的取材时间实验结果会有差异 温度影响酶的活性 能改变细胞分裂的速度 因此要合理控制根尖培养温度 解离时间的长短直接影响解离效果 决定细胞是否充分分离开 另外 在取材时是否全部属于分生区 以及细胞形态及时期是否正确识别都会导致产生误差 标准答案 1 如图 2 阅卷人点评 得分要点 1 必须体现 时期及时间 2 必须体现完整的答案 失分案例 1 时期标注错误 时间计算有误 2 错答为 1 2012 淄博模拟 连续分裂的细胞 细胞周期的时间应从何时开始计算 a 染色体复制时b 着丝粒分裂时c 纺锤体出现时d 子细胞形成时 解析 选d 细胞周期是指一次分裂完成到下一次分裂完成的时间间隔 所以子细胞形成时的分裂末期是一次分裂的完成 也是下一次分裂的开始 2 细胞有丝分裂过程中 染色体 染色单体 dna分子三者数量比为1 2 2时所处的分裂期应是 a 前期和中期b 中期和后期c 后期和末期d 前期和末期 解析 选a 在细胞有丝分裂的间期 细胞核内的染色体进行复制 复制的结果是每条染色体形成两个完全一样的姐妹染色单体 共用一个着丝粒 因此在分裂期的前期和中期 每一条染色体含两条姐妹染色单体 也含两个dna分子 染色体 染色单体 dna的数量之比为1 2 2 分裂的后期着丝粒分裂 染色单体分离变成染色体 因此后期和末期染色单体的数目变为0 dna分子的数目与染色体数目相同 3 下列哪一项叙述可以表明动物细胞正在进行分裂活动 a 核糖体合成活动加强b 线粒体产生大量atpc 中心体周围发射出星射线d 高尔基体的数目显著增多 解析 选c a b c d四个选项在动物细胞中都可发生 其中c项是动物细胞分裂过程中发生的特有现象 a b d项在其他生命活动中也发生 4 细胞有丝分裂完成后 平均分配到两个子细胞的物质是 a 线粒体dnab 细胞核dnac 核糖体rnad 叶绿体dna 解析 选b 本题考查细胞有丝分裂中核遗传物质分配特点 细胞核内遗传物质在有丝分裂中是有规律地分离 平均分配到两个子细胞中去 5 下列属于无丝分裂的是 a 洋葱根尖生长点细胞分裂b 人的卵细胞的产生c 青蛙红细胞的分裂d 马蛔虫受精卵的分裂 解析 选c 洋葱根尖生长点细胞分裂和马蛔虫受精卵的分裂均为有丝分裂 人的卵细胞的产生过程为减数分裂 6 下面左图是植物细胞有丝分裂一个细胞周期中核内染色体及dna数量变化曲线图 右图是细胞分裂图像 据图填空 1 左图中实线代表了 的变化 2 左图中ab段细胞内发生的主要变化是 3 用左图中的字母填空 观察染色体形态和数目的最佳时期是 染色体数加倍发生在 动物细胞与植物细胞有丝分裂的区别主要在于 和 4 染色单体数和dna数目相等的细胞是左图中的 段 5 右图所示细胞处于有丝分裂的 期 相当于左图的 填字母 时期 该细胞此时有 条染色体 条染色单体 个dna分子 此细胞分裂结束以后 子细胞内的染色体有 条 个dna分子 解析 1 根据曲线变化特点判断左图中实线代表核内dna含量的变化 而虚线代表核内染色体数的变化 2 左图中ab段代表