江西省乐安一中高一生物 细胞的生命历程课件.ppt

第1讲细胞的增殖 第2讲细胞分化 衰老凋亡和癌变 必修1分子与细胞第四单元细胞的生命历程 第1讲细胞的增殖 细胞的增殖 细胞不能无限长大的原因 细胞大小与物质运输的关系 细胞相对表面积越大 物质的交换速度越快 真核细胞的分裂方式 有丝分裂 主要形式 细胞周期概念 植物细胞有丝分裂 分裂间期 主要变化是复制和有关的合成 分裂期 1 前期 染色质丝螺旋化形成 解体 消失 细胞两极发出 形成纺锤体 2 中期 染色体的着丝点两侧都有纺锤丝附着 并牵引染色体运动 使排列在赤道板上 3 后期 分裂 姐妹染色单体分开 成为两条 分别移向细胞两极 4 末期 染色体变成 消失 出现新的 出现细胞板 扩展形成 细胞壁 核膜 核仁 纺锤丝 染色质 子染色体 着丝点 dna分子 蛋白质 染色体 核仁 核膜 纺锤丝 着丝点 细胞的增殖 真核细胞的分裂方式 有丝分裂 主要形式 细胞周期概念 植物细胞有丝分裂 动植物细胞有丝分裂不同点 前期 形成机理不同 末期 的分裂方式不同 重要特征 亲代细胞染色体复制后平均分配到两个子细胞 保证遗传性状的 观察有丝分裂实验 无丝分裂 特点 分裂过程不出现纺锤丝和染色体 实例 蛙的红细胞分裂 减数分裂 特殊的有丝分裂 与有性生殖有关 意义 是生物体生长 发育 繁殖和遗传的基础 稳定性 细胞质 纺锤体 考点一生物体的生长 生物体的生长包括细胞体积的增大和细胞数量的增多 考点二细胞不能无限长大的原因 1 细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大 2 细胞的核质比限制细胞的大小 考点三细胞周期 2 线段法 图示包含三个细胞周期 a c c e e g 每个细胞周期分两个时间段 分别是较长的分裂间期 a b c d e f 和较短的分裂期 b c d e f g 特别提醒 每个细胞周期必须以间期为起点 不同生物 同一生物不同组织 其细胞周期长短不同 考点四染色体 染色单体与dna的数量关系 考点五有丝分裂中的几种变化规律 1 染色体形态变化规律 2 染色体行为变化规律 复制 散乱分布于纺锤体中央 着丝点排列在赤道板上 着丝点分裂 移向两极 3 有丝分裂过程dna 染色体和染色单体数目的变化 1 染色体数量变化规律 2n 4n 2n 2 dna含量变化规律 2a 4a 2a 4 纺锤体的变化规律 形成 前期 解体消失 末期 5 核仁 核膜的变化规律 解体消失 前期 重建 末期 6 各时期特点记忆口诀 前期 膜仁消失显两体 核膜 核仁消失 显现纺锤体和染色体 中期 形定数晰赤道齐 染色体的形态固定 数目清晰 着丝点排列在赤道板上 后期 点裂数加均两极 着丝点分裂 染色体数目加倍 并平均移向两极 末期 两消两现重开始 两消 纺锤体消失 染色体变染色质 两现 核膜 核仁重新出现 考点六与细胞有丝分裂有关的细胞器及功能 考点七动 植物细胞有丝分裂的比较和图像 1 比较 2 图像 1 动物细胞一般画成圆形 外面代表细胞膜 植物细胞一般画成长方形 外面代表细胞壁 2 动物细胞分裂后期 末期细胞膜向内凹陷 最终缢裂成两个子细胞 植物细胞不向内凹陷 细胞中央形成细胞板 最终形成两个子细胞 3 动物细胞和低等植物细胞要画出中心体 高等植物细胞不能画 4 染色体臂向中央 后期和末期 5 染色体的大小 形态 尤其是细胞分裂后期染色单体分开形成的染色体一定大小 形态 颜色完全相同 有丝分裂各时期都应有同源染色体 含一个染色体组的单倍体除外 6 动植物有丝分裂的特例 细胞分裂的过程中出现中心体的不一定是动物细胞 低等植物细胞有丝分裂的分裂期 纺锤体的形成也与中心体有关 细胞分裂的过程中不出现中心体的不一定是植物细胞 也有可能是进行无丝分裂或者二分裂的细胞 区分动 植物有丝分裂最可靠的方法 子细胞形成方式 细胞板结构 纺锤丝星射线 中心体都不可靠 考点八细胞核中dna 染色体 染色单体 每条染色体上dna含量变化曲线 1 a b l m p q的变化原因都是dna分子复制 2 g h n o r s变化的原因都是着丝点分裂 姐妹染色单体分开 形成子染色体 3 c d r s的变化很相似但时期不同 4 染色单体在细胞周期中的起点为0 终点也为0 考点九中心体复制 分开与中心粒的数量关系 在动物细胞或低等植物细胞有丝分裂过程中 中心体的复制在间期完成 前期移向细胞两极 复制前每个中心体包含2个中心粒 复制后变成2个中心体 4个中心粒 考点十模拟探究细胞表面积与体积的关系 1 实验原理 用琼脂块模拟细胞 琼脂块越小 其相对表面积越大 则其与外界交换物质的效率越大 琼脂块中含有酚酞 与naoh相遇呈紫红色 可显示物质 naoh 在琼脂块中的扩散速率 2 操作步骤 3 相关问题 当naoh与含酚酞的琼脂块相遇时 其中的酚酞变成紫红色 这是常用的检测naoh的方法 从琼脂块的颜色变化就知道naoh扩散到多远 在相同时间内 naoh在每一琼脂块内扩散的深度基本相同 说明naoh在每一琼脂块内扩散的速率是相同的 细胞越大 物质运输的效率越低 所以多细胞生物体是由许多细胞而不是由少数体积更大的细胞构成的 细胞越大 需要与外界环境交流的物质越多 但是细胞体积越大 其表面积相对越小 细胞与周围环境之间物质交流的面积相对小了 所以物质运输的效率越低 考点十一观察细胞的有丝分裂 1 实验原理 植物体中 有丝分裂常见于根尖茎尖等分生区细胞 细胞核内的染色体容易被碱性染料着色 可以在高倍镜下观察到植物细胞有丝分裂的各个 时期 2 实验材料 洋葱 可用葱 蒜代替 因为根尖生长点属于分生组织 细胞分裂能力强 易观察到有丝分裂各个时期的细胞 3 实验步骤 1 洋葱根类的培养 实验前三 四天开始准备 将洋葱放置在温暖处 经常换水 使洋葱底部总是接触到水 根长出1cm 2cm时 即可供实验使用 2 装片的制作 取材 切取根尖2mm 3mm 在根尖分裂最旺盛时 上午11点左右 做实验为好 或在夜间0 1点取材固定备用 固定液用一份冰醋酸与三份95 的酒精 配制 解离 用15 盐酸和95 的酒精混合液 1 1 室温下解离3min 5min 使细胞相互分离 漂洗 清水漂洗约10min 目的是洗去材料中的盐酸 以利于染色 染色 主要是使染色体着色 所以要用碱性染料 如龙胆紫溶液 醋酸洋红液等 染色3min 5min 制片 用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 用拇指轻轻地压载玻片 使细胞分散开来呈云雾状 目的 使细胞分散 避免细胞重叠 便于观察 制片时 不要使盖玻片移动 以免使材料模糊不清 3 观察 先在低倍镜下找到排列紧密的正方形细胞 分生区 再注意寻找正在分裂的细胞 移至视野中央 然后换高倍镜 用细准焦螺旋把视野调整清晰 细心观察 特别注意观察各时期细胞内染色体的变化 细胞分裂各期常要在几个视野才能找全 有丝分裂实验图示 4 绘图 绘制能表示出洋葱根尖细胞有丝分裂各个时期染色体变化特点的简图 4 注意问题 1 临时装片的制作分为五步 取材 解离 漂洗 染色 压片 顺序不能颠倒 2 解离用的药液是质量分数为15 的盐酸 时间是3 5min 目的是用药液使组织中的细胞相互分离开来 便于压散 如果解离不充分 压片时细胞分散不开 解离时间过长 根尖过于酥软 就无法进行漂洗和染色 因为捞取时根尖就碎了 3 压片的目的是使细胞分散开 容易在显微镜下观察 如果压片不好 细胞都堆在 起 分裂期图像很难观察到 一般压片压到使标本呈显云雾状效果最好 4 在显微镜下观察到间期细胞数最多 中期最少 原因是间期历时最长 中期历时最短 例1 细胞与外界进行物质交换的速度主要取决于 a 细胞的体积b 细胞的表面积 c 细胞的表面积与体积之比d 细胞分裂的快慢 解析 通过探究实验可以看出 细胞的表面积与体积之比越大 越有利于细胞与外界进行物质交换 反之 这个比例越小 越不利于细胞与外界的物质交换 答案 c 解题技巧 细胞体积越大 其相对表面积越小 细胞的物质运输的效率就越低 细胞的体积与表面积的比限制了细胞的长大 跟踪训练1 真核细胞的直径在10 100 m之间 生物体的体细胞一般都比生殖细胞和个别组织的细胞小 其原因是 a 细胞较小 相对表面积大 有利于物质的迅速转运和交换 b 受细胞所能容纳的物质的制约 c 细胞较小 相对表面小 有利于物质的迅速转运和交换 d 受外界原因的影响 解析 生物体细胞的体积不能过大 这与细胞的生理功能相适应 细胞的相对表面积与体积的关系 细胞的核质比和细胞内物质的交流受到细胞体积制约是制约细胞体积大小的三个方面的因素 细胞较小 相对表面积大 有利于物质的迅速转运和交换 答案 a 例2 下列关于dna分子和染色体数目的叙述 正确的是 a 有丝分裂间期细胞中染色体数目因dna复制而加倍 b 有丝分裂后期细胞中dna分子数目因染色体着丝点分裂而加倍 c 有丝分裂中期和后期 染色体数相同 dna分子数不同 d 有丝分裂前期和中期的细胞中 染色体数 染色单体数 dna分子数之比均为1 2 2 解析 逐项分析如下 有丝分裂间期dna因复制而加倍 但染色体数目不加倍 有丝分裂后期着丝点分裂 染色体数目加倍 但不导致dna数目加倍 有丝分裂中期和后期 染色体数不同 dna分子数相同 有丝分裂前期和中期 每条染色体含有两条姐妹染色单体 含两个dna分子 故染色体数 染色单体数 dna分子数之比为1 2 2 答案 d 解题技巧 本题主要是对细胞有丝分裂过程中染色体 染色单体和dna分子数目变化的考查 解答本题首先应明确dna 染色体数目变化的时期及其变化的原因 然后分析各个选项作出正确解答 跟踪训练2 处于有丝分裂中期的一植物细胞 其染色体数 染色单体数和脱氧核苷酸链数的比为 a 1 2 4b 1 1 2c 1 4 2d 2 2 1 解析 解此题有两个注意事项 一是处于有丝分裂中期的细胞的特殊性 即染色体已经复制 而着丝点尚未分裂 二是染色体 染色质 复制后 染色体数目不变 dna分子数目加倍 形成姐妹染色单体 此时的一条染色体有两条染色单体和两个dna分子 一个dna分子由两条脱氧核苷酸长链组成 故此时的染色体数 染色单体数和脱氧核苷酸链数的比为1 2 4 答案 a 解析 由图可知 甲是有丝分裂中期图 乙是前期图 丙是末期图 丁为后期图 丙尚未分裂为2个子细胞 所以细胞内有8条染色体 乙图中仅有4条染色体 甲图中有4条染色体 丁图中着丝点分开 姐妹染色单体消失 答案 d 解题技巧 植物细胞有丝分裂的形态特点可用以下口诀记忆 前期 膜仁消失现两体 中期 形定数清赤道齐 后期 点裂数增均两极 末期 膜仁重现出新壁 例3 下图是植物有丝分裂染色体形态示意图 分析以下叙述正确的是 a 乙期与丙期细胞内染色体含量相等 b 甲期细胞内含有8个dna分子 8条染色体 c 丁期细胞内有8条姐妹染色单体 d 丙期细胞内染色体数目与dna分子数目相同 跟踪训练3 细胞增殖过程中dna含量会发生变化 通过测定一定数量细胞的dna含量 可分析其细胞周期 根据细胞dna含量不同 将某种连续增殖的细胞株细胞分为三组 每组的细胞数如下图 从图中所示结果分析其细胞周期 不正确的是 a 乙组细胞正在进行dna复制 b 细胞分裂间期的时间比分裂期长 c 丙组中只有部分细胞的染色体数目加倍 d 将周期阻断在dna复制前会导致甲组细胞数减少 解析 从甲过程到乙过程 dna含量从2c达到了4c 反映了细胞中dna的复制过程 处于甲状态的细胞较多 说明间期较长 丙中的所有细胞会随着dna的复制而出现染色体数目加倍 如果将dna的复制阻断 则会导致甲细胞数增多 而乙 丙细胞数相对减少 答案 d 例4 下图表示有丝分裂过程中染色体的运动 图a中曲线a表示染色体的着丝点与纺锤丝的相应极之间的平均距离 图b 表示有丝分裂染色体数目变化曲线 分析回答 1 图a中曲线b表示 图a中a曲线距离减小的原因是 2 从分钟后 细胞分裂进入后期 相当于b图曲线的标号为 此期的典型特点是 解析 根据题干的说明和对图示的分析可知 从第10分钟开始进入了有丝分裂后期 在此期中每条染色体的着丝点分裂 两条姐妹染色单体分开 成为两条染色体 并各自在相应极的纺锤丝牵引下移向细胞两极 使分开的两条子染色体的着丝点之间的距离逐渐增大 由于纺锤丝逐渐缩短 着丝点到达相应极的距离缩短 a图中的10分钟之后 后期 相当于b图中的 之间的时期 此期的特点是染色体的着丝点分裂为二 姐妹染色单体分开 染色体数目加倍 答案 1 向两极移动的染色体的着丝点之间的距离 染色单体分开成染色体后 在纺锤丝牵引下逐渐向细胞两极移动 随着纺锤丝逐渐缩短 着丝点与相应极距离缩短 2 10 着丝点分裂为二 姐妹染色单体分开成为染色体 染色体数目加倍 解题技巧 掌握细胞周期各时期的特点是解题的关键 方法导航 本讲内容在高考中占有重要地位 细胞增殖是生物体生长 发育 生殖和遗传的基础 相关知识是生物学中的核心主干知识 占据重要地位 是高考中常考知识点 通过设计表格和绘制曲线 实现文字语言与其他生物学语言的转换 提高图文 图表转换能力 设计表格比较分析有丝分裂过程中染色体 染色单体和dna数目在细胞周期中三者的变化规律并将数据表格用坐标曲线表示出来 实现从表格到图形的转换 应特别关注有丝分裂过程中的变化规律 主要有以下内容 细胞周期的概念及应用 动植物细胞有丝分裂的区别 有丝分裂过程中染色体 染色单体和dna分子数的变化规律 观察细胞有丝分裂的实验 高考预测 命题形式多种多样 多以图像分析形式的选择题出现 也可以非选择题的形式出现 试题会以选择题的形式考查整个细胞增殖周期中各物质的变化和判断细胞分裂图像 以非选择题结合坐标曲线的形式考查有丝分裂与减数分裂的区别 包括分裂图像 dna 染色体 染色单体的区别 第2讲细胞分化 衰老凋亡和癌变 细胞的分化 细胞分化概念 细胞分化的特点 稳定性 不可逆转性 细胞分化的原因 的选择性表达 细胞分化的意义 个体发育的基础 使细胞趋向专门化 提高各种生理功能的效率 细胞全能性 概念 已分化的细胞 仍然具有发育成完整个体的 实例 植物组织培养 克隆羊 多莉 细胞衰老和凋亡 个体衰老与细胞衰老的关系 细胞衰老的特征 细胞内的水分减少 细胞内多种酶的活性 细胞内的逐渐积累 细胞内呼吸速率减慢 细胞膜通透性改变 细胞的凋亡 概念 由所决定的细胞自动结束生命的过程细胞凋亡与细胞坏死的区别 基因 持久性 基因 潜能 降低 色素 细胞的癌变 癌细胞概念 癌细胞的特征 能够无限增殖 发生改变 癌细胞的表面也发生变化 减少 细胞黏着性降低 使癌细胞易分散和转移 致癌因子 物理致癌因子 主要是辐射致癌 化学致癌因子 如砷 苯 煤焦油等 病毒致癌因子 各种肿瘤病毒 细胞癌变的原因 致癌因子 原癌基因和抑癌基因发生 正常细胞转化为癌细胞 突变 糖蛋白 形态结构 考点一细胞有丝分裂 分化和细胞的全能性 多细胞生物体一般是由一个受精卵通过细胞的增殖和分化发育而成 其中的细胞增殖主要是有丝分裂 在有丝分裂过程中染色体经过复制后精确地平均分配到两个子细胞中去 由于染色体上有遗传物质dna 因而在亲代和子代细胞中具有相同的遗传物质 遗传信息 细胞中的特定基因在一定条件下控制合成特定的蛋白质 细胞在形态结构和生理上发生稳定的变化 细胞分化 从而形成特定的组织细胞 但由于这些细胞中具有一整套的遗传物质 遗传信息 在恰当的条件下仍能恢复分裂和分化 即具有发育的潜能 细胞的全能性 已证明高度分化的植物细胞仍保持着细胞的全能性 高度分化的动物细胞的全能性受到了限制 但其细胞核仍然保持着全能性 考点二个体衰老与细胞衰老 1 个体衰老与细胞衰老都是生物体正常的生命现象 2 对于单细胞生物体来说 细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡 3 对于多细胞生物体来说 细胞的衰老和死亡不等于个体的衰老和死亡 如幼年个体中每天都有细胞衰老和死亡 个体的衰老不等于细胞的衰老 如老年个体中每天也有新细胞产生 虽然细胞衰老与个体衰老不同 但个体的衰老是细胞衰老决定的 细胞衰老是个体衰老的内因 衰老的个体内衰老的细胞多 而幼嫩个体中衰老的细胞少 考点三细胞分化与细胞增殖的联系与区别 1 区别 细胞增殖的结果使细胞数目增多 细胞分化使细胞的形态 结构和功能都发生变化 2 联系 细胞增殖是细胞分化的基础 细胞分化是细胞增殖的升华 细胞分化的过程中 细胞中的遗传物质并没有改变 考点四细胞凋亡 1 实例 人在胚胎时期 经历尾的消失 蝌蚪尾的消失 胎儿手的发育过程 五指的形成 2 概念 由基因决定的细胞自动结束生命的过程 也称为细胞编程性死亡 3 意义 生物体完成发育 维持内部环境的稳定 抵御外界各种因素的干扰 考点五细胞癌变 1 细胞癌变与细胞分化的关系 细胞癌变是细胞的畸形分化 形态结构发生改变 如细胞呈球形 细胞核变大 细胞表面也发生变化 失去细胞的接触抑制现象 在机体中到处游走 致使癌细胞容易分散和 转移 正常细胞与癌细胞的图像 细胞分裂具有周期性 细胞分裂产生的子细胞中 少部分子细胞可持续保持分裂能力 绝大多数子细胞失去分裂能力 进行细胞生长和分化 形成具有特定形态和功能的组织细胞 极少数子细胞受到致癌因子的作用 不能正常地完成分化 变成不受机体控制的连续进行分裂的恶性增殖细胞 即为癌细胞 2 细胞分裂 细胞分化和癌变联系图解 3 细胞癌变的原因 引起癌变的原因有外界因素和内部因素 1 外界因素 致癌因子的作用 2 内部因素 原癌基因和抑癌基因发生突变 考点六细胞的凋亡 坏死 与癌变的比较 考点七对细胞分化 衰老 凋亡和癌变有关知识点的辨析 1 细胞分化过程中遗传物质未改变 只是基因选择性 表达 2 细胞全能性必须由细胞发育成完整个体才能体现 若发育成某个器官不叫全能性 3 卵细胞是高度分化的细胞 但全能性很高 4 目前 没有任何实验证明动物细胞的全能性 只是证明动物细胞核有全能性 5 原癌基因和抑癌基因普遍存在于所有体细胞中 并非只存在于癌细胞中 只不过在癌细胞中两种基因已发生突变 6 个体衰老与细胞衰老并不总是同步的 在幼年个体中有衰老的细胞 老年个体中有新产生的细胞 但细胞总体衰老会导致个体的衰老 7 哺乳动物红细胞衰老时不具备 细胞核体积增大 这一特征 因为已无细胞核 例1 细胞分化是生物界普遍存在的一种生命现象 下列叙述不正确的是 a 分化发生在生物体的整个生命进程中 b 分化是基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果 c 未离体的体细胞不会表现出全能性 d 分化过程中遗传物质发生了改变 解析 细胞分化发生在整个生命历程中 胚胎时期达到高峰 细胞分化的原理就是细胞内基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果 离体的细胞能表现出全能性 而未离体细胞要进行细胞分化 细胞在分化过程中不发生遗传物质的改变 答案 d 解题技巧 本题考查的知识有细胞分化的概念 特点 原理以及细胞全能性 解答此题时应明确细胞分化是多细胞生物发育成熟的基础 生物体通过细胞分化形成不同的组织和器官 再结合各选项作出选择 跟踪训练1 下列关于细胞分化与细胞分裂的叙述 错误的是 a 生物体的生长发育是细胞分裂和细胞分化的结果 b 细胞分化发生在生物体的整个生命进程中 c 细胞分裂是细胞分化的基础 d 细胞分化过程中细胞中的遗传物质逐渐减少 解析 生物体的生长主要取决于细胞分裂 而发育主要取决于细胞分化 细胞分化发生在生物体的整个生命进程中 而在胚胎时期达到最大限度 细胞分裂是细胞分化的基础 细胞分化是在细胞分裂的过程中完成的 细胞分化过程中细胞中的遗传物质不发生变化 答案 d 例2 对于多细胞生物而言 下列有关细胞生命历程的说法正确的是 a 细胞分化导致细胞中的遗传物质发生改变 b 细胞癌变是所有细胞都要经历的一个阶段 c 细胞衰老时细胞呼吸的速率减慢 d 细胞凋亡是细胞癌变的结果 解析 细胞分化使相同细胞的后代表现出不同特征 这是由于细胞中遗传信息执行情况不同造成的 但细胞内遗传物质并未改变 生物体内绝大多数细胞都要经历未分化 分化 衰老和凋亡这几个阶段 但细胞癌变不是所有细胞都要经历的 细胞癌变是细胞畸形分化的结果 细胞衰老时 细胞的呼吸速率减慢 细胞凋亡是基因所决定的细胞自动结束生命的过程 是细胞正常的生命现象 对生物体有积极意义 而细胞癌变是恶性增殖的细胞 是正常细胞生长和分裂失控导致的 答案 c 解题技巧 考查细胞的分化 衰老 凋亡与癌变 解答本题要理解细胞分化 衰老 凋亡 癌变的原因及相应特点 然后逐项判断作出选择 跟踪训练2 下图是细胞重大生命活动的图示 请据图完成下列问题 1 该图表示的是 生命活动图示 2 细胞识别是细胞信号传导的前提 它是通过实现的 细胞识别物质基础是该结构上有 3 在a b c d中 染色体结构动态变化主要发生在 基因选择性表达的过程则发生在 对于生物体有积极意义的过程是 4 细胞分化过程中