高中生物 第四单元 细胞的生命周期 第一章 细胞的增殖与分化 4.1.1 细胞的增殖课件 中图版必修1.ppt

第一章细胞的增殖与分化第一节细胞的增殖 学习目标 1 简述细胞生长和增殖的周期性 2 观察细胞的有丝分裂并概述其过程 3 描述细胞的无丝分裂 4 模拟探究细胞大小与物质运输的关系 探讨细胞不能无限长大的原因 关键术语 1 细胞周期 分裂间期和分裂期2 纺锤体 细胞板3 有丝分裂 无丝分裂 减数分裂4 龙胆紫溶液 醋酸洋红溶液 1 影响细胞分裂的因素很多 其中细胞的及细胞表面积和细胞体积的是影响细胞分裂的因素之一 影响细胞分裂的因素 大小 比例 2 模拟探究 1 实验原理 用内含酚酞试剂的琼脂块模拟 用naoh溶液模拟 含酚酞的琼脂块酚酞变为红色 单位时间内naoh在琼脂块中扩散的深度相同 在相同时间内 naoh扩散的体积与琼脂块的总体积的比值 可以反映naoh扩散的效率 由此模拟与物质运输效率的关系 细胞 被吸收的物质 细胞大小 2 实验步骤 制备琼脂块 切取3块边长分别为3cm 2cm 1cm的含 酚酞的琼脂块正方体 浸泡 质量浓度为0 001g ml的naoh溶液 浸泡10min 切割 捞取 干燥并均分琼脂块 测量 记录 计算 得出结果 3 实验数据的处理 4 实验结论 琼脂块的表面积和体积之比随着琼脂块的增大而 naoh扩散的体积和整个琼脂块的体积之比随着琼脂块的增大而 即细胞越大与外界的物质交换效率 减小 减小 越低 3 结果分析 1 细胞的影响着细胞正常的代谢活动 2 要对细胞活动进行控制 体积 细胞的正常调控越困难 有研究表明 当细胞体积增大到时 便开始 表面积与体积之比 细胞核 越大 一定程度 分裂 1 细胞的表面积与体积的关系 细胞体积越小 其相对表面积越大 细胞与外界交换物质的能力越强 2 细胞核与细胞质之间有一定的比例关系 一个核内所含的遗传信息是有一定限度的 控制细胞活动也就有一定的限度 使细胞不可能太大 3 细胞内物质的交流受细胞体积的制约 细胞体积过大影响物质流速 细胞内的生命活动就不能灵敏地控制与缓冲 提醒器官的大小与细胞的数量成正比 而与细胞的大小无关 巩固1 探究细胞表面积与体积关系的实验原理不包括 a 酚酞遇到naoh呈现红色反应b 以琼脂块的大小表示细胞大小c naoh的扩散深度表示吸收速率d naoh的扩散体积比表示细胞吸收物质的效率解析从琼脂块的颜色变化就知道naoh扩散到多深 琼脂块的大小表示细胞大小 无论琼脂块的大小如何 在单位时间内naoh溶液向琼脂块内扩散的深度是相同的 但naoh的扩散体积在每个琼脂块中所占的比例是不同的 答案c 巩固2 下列有关细胞不能无限长大的原因的叙述中 不正确的是 a 与细胞表面积与体积之比有关b 细胞核的大小是有一定限度的c 细胞体积过大不利于细胞内的物质交流d 受细胞内各细胞器的数目和种类限制解析细胞体积的大小受以下两个因素的制约 1 细胞体积越大 其相对表面积越小 细胞与外界的物质交换效率就越低 而且还影响到细胞内部的物质交流 2 细胞核是细胞的控制中心 细胞核中的dna含量一般不会随着细胞体积的扩大而增加 即细胞核控制的范围是有限的 答案d 1 细胞周期 1 前提条件 的细胞 2 时间 从开始 到 3 两个阶段 和 细胞的有丝分裂 连续分裂 一次分裂完成时 下一次分裂完成时为止 分裂间期 分裂期 2 有丝分裂的过程 以动物细胞为例 dna 有关蛋白质 两条 核膜 核仁 染色体 两组中心粒 细胞中央 着丝粒 赤道板上 着丝粒分裂 两条子染色体 两极 染色质 核膜 核仁 细胞膜 3 动植物细胞有丝分裂过程的不同点 1 高等植物细胞纺锤体的形成没有参与 2 植物细胞分裂的末期 在赤道板的位置形成 逐渐形成新的 把分隔开来 4 有丝分裂的特征及意义通过有丝分裂 亲代细胞的经过复制加倍后到两个子细胞中 使亲子代细胞中含有相同和的染色体 保证了细胞前后代的稳定 中心体 细胞板 细胞壁 细胞质 染色体 平均分配 数目 形态 遗传物质 思维激活1 染色单体形成于何时 消失于何时 什么时期存在染色单体 提示 染色单体形成于间期 染色体复制 消失于后期 着丝粒分裂 前 中期存在染色单体 1 前提条件 1 只有连续分裂的细胞才有细胞周期 有些细胞分裂结束后不再进行分裂 它们就没有细胞周期 2 具有细胞周期的细胞有 受精卵 干细胞 分生区细胞 形成层细胞 生发层细胞 癌细胞 不正常分裂 等 3 没有细胞周期的细胞 减数分裂形成的细胞和已高度分化的细胞 2 表示方法方法一方法二方法三 方法一为扇形圆 一个完整细胞周期为 a a 应为顺时针 方法二为直线图 图中a b为一个细胞周期 c d也为一个细胞周期 方法三为曲线图 a b c d e f为一个细胞周期 3 动 植物细胞有丝分裂不同的比较 4 染色体 染色单体和dna三者间的关系及其在有丝分裂过程中数目的变化规律 1 染色体 染色单体 dna分子三者之间的关系 染色体与染色单体 姐妹染色单体是指经过复制后仍连接在同一个着丝粒上的两条染色单体 当着丝粒分裂后 姐妹染色单体就分开成为两条独立的染色体 染色体与着丝粒 染色体数目是根据着丝粒数目来计数的 有几个着丝粒就有几条染色体 染色体与dna 无染色单体时 染色体 dna 1 1 有染色单体存在时 染色体 染色单体 dna 1 2 2 2 有丝分裂过程中有关数目的变化规律 1 列表比较由上表可知 染色体 染色单体 核dna分子的数目变化规律如下 染色体数目在有丝分裂后期加倍 末期减半 dna分子数目在有丝分裂间期加倍 末期减半 染色单体在有丝分裂间期出现 后期消失 2 曲线模型 a b i m p q的变化原因都是dna分子复制 g h n o r s的变化原因都是着丝粒分裂 姐妹染色单体分开 形成子染色体 c d r s的变化很相似但时期不同 染色单体的起点为0 终点也为0 巩固3 如下图所示a d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 解析本题考查学生对细胞周期中分裂间期与分裂期的所占时间及遗传物质复制与平均分配的相关知识 a和c分别为两个周期中的间期 b和d各为一个分裂期 显然 a b c项是正确的 而d项则把前一细胞周期的分裂期与后一细胞周期的间期组合在一起为一个细胞周期 显然是错误的 答案d 巩固4 下图中a b为细胞有丝分裂过程某两个时期的模式图 据图回答下面的问题 1 该图表示 生物 细胞的有丝分裂模式图 判断理由是 2 a图为细胞有丝分裂 期 细胞内有 条染色体 条染色单体 个dna分子 3 b图为有丝分裂 期 细胞内染色体 染色单体 dna 解析 1 本题图形中均无细胞壁 且两极均有中心体 可判断两细胞来自动物体 2 a图中 染色体的着丝粒排列在细胞中央 处于有丝分裂中期 含有4条染色体 8条染色单体 8个dna分子 3 b图中 分向两极的两套染色体形态 数目完全相同 是由于后期着丝粒分裂 姐妹染色单体分开所致 此时细胞内无染色单体 有8条染色体 8个dna分子 答案 1 动物细胞无细胞壁 有中心体 2 中488 3 后8 0 8 1 无丝分裂 1 过程 核延长 缢裂 缢裂 两个子细胞 2 特点 不出现和的变化 但有遗传物质的复制 3 实例 的红细胞的无丝分裂 2 是一种特殊的有丝分裂方式 与细胞的产生有关 3 细胞增殖是细胞的一个重要功能 不仅在有机体过程中存在 而且也在成年有机体内时刻进行着 其作用主要是进行和 对于单细胞有机体来说 的增加也是通过细胞分裂实现的 无丝分裂与细胞增殖的意义 核 质 纺锤体 染色体 蛙 减数分裂 有性生殖 更新组织 修复损伤 个体数量 1 无丝分裂及其与有丝分裂的比较 巩固5 下列关于无丝分裂的叙述错误的是 a 低等生物细胞特有的分裂方式b 也存在遗传物质的复制过程c 分裂过程中不出现纺锤体d 分裂过程中不出现染色体的变化解析无丝分裂是指分裂过程中不会出现纺锤体和染色体的变化的细胞分裂方式 无丝分裂与有丝分裂一样也存在遗传物质的复制过程 无丝分裂在高等动物体内也存在 比如 蛙的红细胞的无丝分裂 答案a 1 实验原理细胞核的染色体容易被着色 在植物体中 部位的分生组织细胞有丝分裂旺盛 可以用高倍显微镜观察植物细胞有丝分裂的过程 观察植物细胞的有丝分裂 碱性染料 根尖 茎尖 2 实验步骤洋葱根尖培养 课前3 4d 将洋葱放在盛满清水的广口瓶上 让底部接触水 放置温暖处 待根长约5cm时取用 装片制作 装片制作 分裂中期 思维激活2 观察根尖分生区的有丝分裂的临时装片时 视野中的细胞是处于间期的多 还是处于分裂期的多 为什么 提示 间期 因间期持续的时间远远比分裂期长 实验的注意事项1 根尖培养培养时应经常换水 防止根细胞长期缺氧 进行无氧呼吸 产生酒精而中毒 腐烂 2 解离 1 通过解离将细胞杀死 使细胞停留在不同的分裂时期 2 解离时间不易过长或过短 过长会使根尖过分酥软且染色体成分被破坏 过短会使根尖细胞解离不充分 不能相互分离 3 漂洗漂洗一定要彻底 防止残留的解离液 盐酸 继续破坏细胞 同时盐酸也影响染色和腐蚀镜头 4 压片用力要恰当均匀 过重易压烂组织 过轻则细胞未分散开 5 观察 1 先在低倍镜下找到分生区细胞 其特点是 呈正方形 排列紧密 有的细胞处于分裂状态 再换用高倍镜 2 因细胞已死亡 因此要不断移动装片寻找不同时期的细胞分裂图像 3 观察到的不同时期细胞数目的多少反映出各时期经历时间的长短 巩固6 取生长健壮的小麦根尖 经过解离 漂洗 染色 压片过程 制成临时装片 放在显微镜下观察 欲观察到细胞有丝分裂的前 中 后 末几个时期 正确的做法是 a 应该选一个处于间期的细胞 持续观察它从间期到末期的全过程b 如果在低倍镜下看不到细胞 可改用高倍镜继续观察c 如果在一个视野中不能看全各个时期 可移动装片从周围细胞中寻找d 如果视野过暗 可以使用平面镜增加视野的亮度 解析在制作根尖材料过程中 由于经过了解离 细胞已经被杀死 分裂停留在当时的时刻 所以a不正确 如果要想找到各个时期的变化 可以移动装片从周围细胞中寻找 答案c 例1 菠菜根的分生区细胞不断分裂使根向远处生长 在分裂过程中不会出现的是 a 细胞分裂间期 中心体的两个中心粒各自产生一个新的中心粒b 细胞分裂中期 染色体形态较稳定 数目较清晰c 细胞分裂前期 核膜和核仁逐渐消失d 细胞分裂末期 高尔基体参与细胞壁的形成 有丝分裂过程的相关考查 思维导图 答案a 反思 与有丝分裂有关的细胞器及相应的生理作用 变式突破1 下列关于洋葱根尖细胞有丝分裂过程中细胞器作用的叙述 不正确的是 a 在间期 核糖体上合成多种酶和其他的蛋白质b 在间期 线粒体要为蛋白质的合成 dna解旋等生理过程提供能量c 在前期 两组中心粒之间通过星射线形成纺锤体d 在末期 高尔基体参与子细胞的细胞壁的合成 解析对于植物细胞的有丝分裂来说 间期的变化与动物细胞是一样的 主要变化是dna分子的复制和有关蛋白质的合成 有关的细胞器主要有核糖体和线粒体 前期对于动物细胞来说 是由中心粒发出星射线组成纺锤体 在植物细胞分裂末期 高尔基体参与细胞壁的形成 答案c 例2 如图是某细胞有丝分裂不同时期染色体数 a 染色单体数 b 和dna分子数 c 的柱形统计图 下列叙述正确的是 有丝分裂过程中dna 染色体 染色单体的数量变化 思维导图 答案c 变式突破2 下图为细胞分裂的某一时期 下列有关此图的叙述中 不正确的是 a 细胞中的中心体 与纺锤体的形成有关b 是一条染色体 包含两条染色单体 和 两条染色单体由一个着丝粒 相连c 细胞中有4条染色体 8条染色单体d 在后期时 细胞中有8条染色体 8条染色单体解析在有丝分裂后期 着丝粒分裂 无染色单体 答案d 1 如右图表示细胞分裂周期 下列说法正确的是 a 甲 乙表示分裂间期b 乙 甲表示分裂期c 一个细胞周期指甲 甲的全过程d 一个细胞周期指乙 乙的全过程解析此题的隐含条件存在于简化后的图形中 仔细分析该图形 挖掘隐含在其中的分裂方向及两段时间长短等条件可知 图中乙 甲为细胞周期的分裂间期 甲 乙为细胞分裂期 答案d 2 在分裂前期的细胞中 动物细胞区别于高等植物细胞的变化特点是 a 染色质集缩成染色体的方式不同b 染色体的基本结构不同c 纺锤体的来源不同d 核仁和核膜的解体方式不同解析动物细胞有中心体 在分裂前期 已复制的两组中心粒彼此分开 移向相对的两极 由中心粒发射出丝状结构 星射线 这是构成纺锤体主要的丝状结构 而高等植物是从细胞的两极发出许多纺锤丝形成纺锤体 答案c 3 下图为某学生绘制的植物细胞有丝分裂过程中染色体行为的简图 其中不正确的是 解析a b c d分别为中期 前期 后期 末期 其中图c纺锤丝牵引染色体的着丝粒向两极运动 染色体的两臂应朝向细胞中央 答案c 4 有一位同学做根尖分生组织细胞有丝