12细胞的增殖

第1节细胞的增殖(4课时）,考纲解读1限制细胞无限长大的原因及探究2细胞周期的界定及各时期特点的分析3细胞有丝分裂各时期染色体、DNA、染色单体、着丝点与细胞两极距离的变化及分析4无丝分裂的特点及实例,板书设计,一、细胞增殖的周期性和细胞的生长1.细胞周期(1)条件:_的细胞。(2)组成:细胞周期=_+分裂期。,连续分裂,分裂间期,2.细胞的生长(1)时间:_。(2)特点:不能无限长大。(3)不能无限长大的原因:_的关系限制了细胞的长大;_的控制作用。3.细胞增殖(真核细胞)(1)方式:_、无丝分裂和_。(2)过程:包括_和细胞分裂整个连续的过程。(3)意义:是生物体_的基础。,分裂间期,细胞表面积与体积,细胞核,有丝分裂,减数分裂,物质准备,生长、发育、繁殖、遗传,二、细胞的有丝分裂1.有丝分裂的过程(1)时期判断:,写出各图像所在的时期:a_,b_,c_,d_,e_。按照细胞周期排序(填字母):_。该图表示_(填“动物”或“植物”)细胞。,间期,中期,后期,末期,前期,a、e、b、c、d,植物,(2)主要特征(连线):,2.动物和高等植物细胞有丝分裂的区别,无,纺锤,丝,细胞板,有,星,射线,三、无丝分裂1.过程细胞核延长_,缢裂成两个细胞核整个细胞中央凹陷缢裂成两个_。2.特点没有出现_的变化。3.实例蛙的红细胞。,中央向内凹陷,子细胞,纺锤丝和染色体,考点一细胞周期及表示方法1.细胞周期的划分细胞周期分为分裂间期和分裂期。分裂间期历时长,分裂期历时短,分裂间期在前,分裂期在后。,2.细胞周期的“四种”表示方法,(2009天津理综，1)下列选项中，两类细胞的染色体数目均离不开周期性变化的是A蛙的红细胞与淋巴细胞B小鼠骨髓瘤细胞与杂交瘤细胞C人的胚胎干细胞与成熟红细胞D牛的精细胞与精原细胞,B,如图为细胞周期中部分细胞核的变化示意图，此过程,A.发生在细胞分裂期的末期，核膜再度合成B.发生在细胞周期的分裂间期，染色质复制C.发生在细胞分裂期的前期，核膜逐渐消失D.发生在细胞分裂期的中期，染色体螺旋变粗,C,(2013新课标卷1)关于同一个体中细胞有丝分裂和减数第一次分裂的叙述，正确的是A两者前期染色体数目相同，染色体行为和DNA分子数目不同B两者中期染色体数目不同，染色体行为和DNA分子数目相同C两者后期染色体行为和数目不同，DNA分子数目相同D两者末期染色体行为和数目相同，DNA分子数目不同,C,高考真题,【思维拓展】由细胞周期可联系的知识(1)联系基因突变: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)联系染色体变异: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)联系细胞癌变: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。,限制细胞长大的因素,受细胞表面积与体积之比的限制要维持细胞核与细胞质体积之间的平衡状态,1与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用,2.分裂过程中细胞器的分配(1)中心体经复制后，均等分配到两个子细胞中。(2)线粒体、核糖体等细胞器随机、不均等分配到两个子细胞中。,3有丝分裂过程中的“加倍”,（2012上海）(三)回答下列有关细胞的问题。(8分)表2数据为实验测得体外培养的某种动物细胞的细胞周期各阶段时间(单位：小时)40在图14中绘出该种细胞的细胞周期曲线图并注明各期名称(假设体细胞DNA相对含量为2C）,“汉水丑生的生物同行”超级群大型公益活动：历年高考题PPT版制作。本课件为公益作品，版权所有，不得以任何形式用于商业目的。2012年1月15日，汉水丑生标记。,“汉水丑生的生物同行”超级群大型公益活动：历年高考题PPT版制作。本课件为公益作品，版权所有，不得以任何形式用于商业目的。2012年1月15日，汉水丑生标记。,41若在上述细胞的培养液中加入过量的DNA合成抑制剂，处于_期的细胞立刻被抑制，再培养_小时，则其余细胞都将被抑制在G1/S期交界处；去除抑制剂，更换新鲜培养液，细胞将继续沿细胞周期运行，在所有细胞达到_期终点前，再加入DNA合成抑制剂，则全部细胞都被阻断在G1S期交界处，实现细胞周期同步化。,S,15,G1,“汉水丑生的生物同行”超级群大型公益活动：历年高考题PPT版制作。本课件为公益作品，版权所有，不得以任何形式用于商业目的。2012年1月15日，汉水丑生标记。,42S期的启动需要一种蛋白质分子作为启动信号，这种蛋白质在S期之前合成并存在于S期全过程中。若将S期和G1期细胞融合，则G1期细胞核进入S期的时间将_。,提前,43在电镜下观察处于M期的细胞，可见纺锤体由细胞两极的_发出。在M期中消失又出现的细胞结构是：,中心体,核膜（或核仁、或细胞核）,(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)。下图标注了甲动物(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：,p75,(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。,2.2,(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_。,M,122412,(体细胞染色体数为12),(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。,7.4,(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_。,甲,动物肠上皮细胞膜凹陷，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(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)12个2个1个,(4)染色体形态变化,(前期、中期、后期),(间期、末期),染色质,染色体,请说出：细胞种类、各标号名称及其关系,(5)染色体行为变化规律,间期,前期,中期,后期,末期,行为特点,复制,散乱分布,着丝点排列在赤道板上,着丝点分裂,进入两个细胞核,1112,12,12,1211,11,染色体DNA,（2013江苏卷）右图为某生物一个细胞的分裂图像，着丝点均在染色体端部，图中1、2、3、4各表示一条染色体。下列表述正确的是（）A图中细胞处于减数第二次分裂前期B图中细胞的染色体数是体细胞的2倍C染色体1与2在后续的分裂过程中会相互分离D染色体1与3必定会出现在同一子细胞中,C,2.有丝分裂过程中DNA、染色体数目变化曲线,2n,2n,2n,4n,4n2n,2a4a,4a,4a,4a,4a2a,染色体数目变化规律:,一个核内DNA含量的变化:,染色体行为变化:,决定,有丝分裂,染色单体数目:,04n,4n,4n,0,0,n对,n,n,2n,2nn,2,2,2,4,42,同源染色体对数:,染色体组数:,前中后末,4n(a)2n(a),分裂间期,分裂期,2n,2n,2n,4n,4n2n,2a4a,4a,4a,4a,4a2a,染色体数目变化规律:,一个核内DNA含量的变化:,有丝分裂,5678,1234,一般从两个方面判断细胞所属的分裂时期。(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=,有前期、中期(甲图)无后期(乙图)、末期(丙图),4N2N4N前期、中期(甲图)4N4N0后期(乙图)2N2N0末期(丙图),影响细胞周期的因素,(2013黄冈模拟)如图表示某种哺乳动物细胞分别在正常培养和药物处理培养时,所测得的细胞中DNA含量与细胞数的变化。推测该药物的作用是()A.通过抑制DNA的复制,抑制细胞分裂B.通过促进DNA的复制,促进细胞分裂C.通过抑制纺锤体的形成,抑制细胞分裂D.通过促进着丝点分裂,促进细胞分裂,C,通过学习本实验,可以联系到的实验研究课题及实际应用有:(1)探究影响细胞有丝分裂的外界因素(主要有温度、pH、射线、化学物质、生理和病理状况等),通过观察有丝分裂的图像可以推断外界因素的影响情况;(2)探究低温或秋水仙素对染色体变异的影响;(3)探究纺锤体在有丝分裂中的作用;(4)探究细胞周期的时间长短。,?.,不同细胞的细胞周期长短不一。利用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养某种细胞一段时间后再移至普通培养基培养，不同时间间隔取样，进行放射显影，在显微镜下观察计数，统计标记细胞的百分数。A：细胞核开始被标记；B：一个被标记细胞X开始进入分裂期；C：细胞X着丝点开始分裂；D：细胞X分裂成两个子细胞，被标记细胞数目在增加；E：标记细胞第二次进入分裂期；F被标记细胞的比例在减少；G：被标记细胞的数目在减少。,该细胞分裂一次平均经历的时间为_h。实验开始时细胞核中被标记的物质是_。图中期(用图中字母表示)DNA分子稳定性最低，适于进行诱发突变。,10,DNA,AB和DE,例题：在某生物细胞培养液中加入用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸，短暂培养一段时间后，洗去3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸。使在该段时间内已处于DNA复制期不同阶段的全部细胞中DNA被3H标记，而当时处于其它时期的细胞则不带标记。不同时间取样做细胞放射性自显影，找出正处于有丝分裂的分裂期细胞，计算其中带3H标记的细胞占有丝分裂细胞的百分数。得到下图（横轴为时间，纵轴为带标记细胞占总细胞数的百分数）：,时间,时间,TC,TM,TS,Tm代表M期的时间TS代表S的时间TC代表一个细胞周期的时间,从被标记的M期细胞占M期细胞总数的50%开始，经历到最大值，再下降到50%，所经历的时间为S期时间,G2期,M期,时间,细胞个数,带标记的分裂细胞个数,时间,先头细胞达到最大值的50%,后尾细胞达到最大值的50%,S期,S期所占时间Ts,TS,S期的公式将有如下的三个：1.Ts=M期细胞总数到最大值的一半，经历到最大值，再下降到一半所用的时间2.Ts=先头细胞先到达M期，再上升到最大值，最后即将下降所用的时间3.Ts=先头细胞刚上升到最大值，再下降到最小值所用的时间,孰对孰错？,时间,TC,TM,TS,Tm代表M期的时间TS代表S的时间TC代表一个细胞周期的时间,如何理解这个图？,（2011浙江）为了探究某物质（X）的作用，研究者提出了以下实验思路：（1）实验分组：甲组：培养液+Y细胞+3H-TdR（3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷）+生理盐水。乙组：培养液+Y细胞+3H-TdR+X（用生理盐水配制）。每组设置若干个重复样品。（2）分别测定两组的CRD（细胞内的放射性强度），求每组的平均值。（3）将各样品在适宜条件下培养合适时间后，测定其CRD，求每组平均值并进行统计分析。（要求与说明：答题时用X、CRD、3H-TdR表示相关名词：Y细胞是能增殖的高等动物体细胞）请回答：（1）实验目的：,探究X对Y细胞增殖（DNA合成）的影响。,如果乙组CRD明显高于甲组，说明X对Y细胞增殖有促进作用如果乙组CRD与甲组基本相同，说明X对Y细胞增殖无影响如果乙组CRD明显低于甲组，说明X对Y细胞增殖有抑制作用,3H-TdR是DNA合成的原料之一，可根据CRD变化判断细胞增殖情况,（2）预测实验结果及结论：（3）实验中采用3H-TdR的原因是：,想一想：细胞周期外细胞有几种状态？继续增殖细胞，如根尖的分生区细胞、皮肤的生发层细胞。暂不增殖细胞，如肝细胞受伤后可恢复增殖。永不增殖细胞，如神经细胞、肌细胞等。,实验观察根尖分生组织细胞的有丝分裂,1.高等植物的分生组织细胞_较为旺盛。2.细胞的分裂是独立进行的,在同一分生组织中可以通过_观察细胞内_的存在状态,判断处于不同分裂时期的细胞。3.细胞核内的染色体容易被_(如龙胆紫溶液)染成深色。,有丝分裂,高倍显微镜,染色体,碱性染料,1.洋葱根尖的培养实验前3d4d,待根长到约5cm。2.装片的制作取材:取根尖_解离,解离液:质量分数为_和体积分数为_混合液(11)目的:_时间:3min5min,2mm3mm,15%的盐酸,95%的酒精,使组织中细胞分离开,漂洗染色制片:用镊子尖将根尖弄碎,盖上_,复加一块载玻片,用拇指轻压呈絮状,漂洗液:清水目的:时间:约10min,染液:质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的_溶液(或醋酸洋红液)目的:_时间:3min5min,防止_便于染色,解离过度,龙胆紫,使染色体(质)着色,盖玻片,3.观察先_观察:根据根尖特点找到_细胞。后_观察:先找中期,后找前、后、末期细胞。4.绘图绘制植物细胞有丝分裂中期简图。,低倍镜,分生区,高倍镜,1.(2012山东高考)某小组进行观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂的实验。下列关于该实验的叙述正确的是()A.盐酸和酒精混合液主要起固定作用B.碱性染料吡罗红可用于染色体染色C.观察到分裂末期细胞内细胞板向四周扩展形成新的细胞壁D.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,【解析】选D。盐酸和酒精的混合液主要是用于解离,使组织细胞相互分离开,A项错误;碱性染料吡罗红用于染RNA而不是染染色体,B项错误;观察有丝分裂时的细胞已经是死细胞,不能看到细胞分裂末期细胞板向四周扩展形成细胞壁的动态变化,C项错误;细胞有丝分裂各时期的特点主要是根据染色体的变化规律来确定的,因此,通过观察细胞内染色体的存在状态可以判断各时期,D项正确。,2.有一位同学做观察根尖有丝分裂实验,在显微镜中观察到的图像如图所示。造成这种情况的原因可能是()取材位置不合适取材时间不合适制片时压片力量不合适解离时间不合适视野选择不合适A.B.C.D.,C,【解析】选C。在做观察根尖有丝分裂实验时,应在上午10时至下午2时切取根尖2mm3mm(这时生长点细胞分裂旺盛,容易找到分裂期细胞),在光学显微镜下,细胞排列紧密,呈正方形,有的细胞正在分裂。由图可知,细胞大多没有分裂,可能是取材时间不合适,细胞分裂不旺盛;视野中有些细胞为长方形,可能取自伸长区,取材位置不合适;由于细胞分裂间期长、分裂期短,因而,要看到处于细胞分裂各个时期的细胞,往往需要在不同的视野中才能找到,可能是没找到合适的视野;细胞均已分散开,故不可能为原因所致。,3.(2012江苏高考)下列关于“观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂”的叙述,错误的是()A.解离和压片都有利于根尖分生区细胞分散B.先用低倍镜找到分生区细胞,再换用高倍镜观察C.显微镜下绝大多数细胞中能观察到染色体D.探究有丝分裂日周期性可为实验取材时机提供依据,【解析】选C。A正确,解离的目的是使根尖分生区细胞分离,而压片的目的是使根尖分生区细胞分散开。B正确,低倍镜的视野广,因此观察的时候先用低倍镜找到分生区细胞,再换用高倍镜观察。C错误,有丝分裂中大部分细胞处于间期,而间期是以染色质形式存在的,因此显微镜下绝大多数细胞中不能观察到染色体。D正确,如果在洋葱根尖分生区细胞分裂旺盛的时期取材,那么观察到处于分裂期的细胞数目增多,利于观察到有丝分裂的各个时期。,4.(2010天津高考)在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中,以下操作和结论正确的是()A.剪取5cm根尖,用酒精和吡罗红混合液解离染色B.如图是高倍显微镜下调节细准焦螺旋看到的视野C.持续观察,视野中的K细胞将分裂成两个子细胞D.视野中,N细胞的染色体数目是M细胞的一半,【解析】选B。在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”的实验中,应剪取洋葱根尖2mm3mm,用质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精溶液的混合液(11)解离,用0.01g/mL或0.02g/mL的龙胆紫溶液(或醋酸洋红液)染色,所以A项错误。在解离时,根尖细胞已被杀死,即使持续观察,视野中的K细胞也不会分裂成两个子细胞,所以C项错误。视野中,N细胞处于有丝分裂后期,M细胞处于有丝分裂中期,N细胞的染色体数目是M细胞的2倍,所以D项错误。图中的图像确实为高倍显微镜下观察到的图像,可用细准焦螺旋调节使视野中物像清晰,B项正确。,5.如图是一学生绘制的某高等植物的细胞分裂图像,其中错误的是()A.a和cB.c和fC.b和dD.e和f【解析】选C。高等植物的细胞分裂不会有中心体的出现,故d图错误;植物细胞一分为二是从细胞中央形成细胞板,最后形成细胞壁,b图中细胞膜向内凹陷是动物细胞分裂的特点,故b图错误。,6.如果在用显微镜观察洋葱根尖细胞有丝分裂装片时,在低倍镜下看到一个正处于分裂中期的细胞在视野的中央,马上换上高倍镜后,继续观察,能够清晰看到()A.细胞壁和赤道板B.染色体和纺锤体C.赤道板和纺锤体D.染色体和细胞壁【解析】选D。赤道板是一种位置,不是真实的结构,故A、C错误;染色体被染成深色,而细胞壁是在细胞的最外面,故能清晰看到,纺锤体为透明状物,无法清晰看到,故B错误、D正确。,7.用高倍显微镜观察洋葱根尖细胞的有丝分裂。下列叙述正确的是()A.处于分裂间期和中期的细胞数目大致相等B.观察处于分裂中期的细胞,可清晰地看到核膜、核仁等结构C.视野中不同细胞的染色体数目可能不相等D.细胞是独立分裂的,可选一个细胞持续观察其整个分裂过程,【解析】选C。细胞有丝分裂时,细胞周期中的间期时间长,分裂期时间短,因此在显微镜视野中看到的处于间期的细胞数量多,A项错误;在分裂前期细胞的核膜和核仁逐渐消失,中期看不到核膜和核仁,B项错误;根尖分生区细胞分裂时,各细胞的分裂并不是同步的,有快有慢,因此把细胞固定杀死后,在显微镜视野中可以看到不同细胞的染色体数目可能不相等,如后期和中期的染色体数目不相等,C项正确;显微镜中观察的细胞已经死亡,不会看到有丝分裂的过程,D项错误。,8.细胞有丝分裂后期,由于着丝点一分为二,染色体数目暂时加倍。染色体数目加倍是纺锤丝牵引的结果,还是受基因控制的生理活动?某同学对该问题进行了实验探究。(1)实验假设:。(2)实验步骤:第一步:培养洋葱根尖。第二步:取两个广口瓶分别编号为1号、2号,并装入等量清水,向1号瓶内加入2mL一定浓度的秋水仙素,向2号瓶中加入2mL清水。,第三步:将已长出根尖的洋葱分别转移到1号、2号广口瓶中培养一段时间。第四步:从1号、2号广口瓶中洋葱上分别切取根尖2mm3mm,并分别进行_等步骤制成临时装片。第五步:分别在显微镜下观察装片,比较并记录_(时期)的染色体数目。,(3)请你预测实验结果和结论:,(4)如图表示动物细胞在有丝分裂的分裂期各种距离或长度随时间的变化规律曲线。若已知曲线a代表两个中心体间的距离,则曲线c代表_。,【解析】本题考查学生作出实验假设、预测实验结果的能力。(1)根据题目要求,假设“染色体数目加倍是纺锤丝牵引的结果”,或“染色体数目加倍是受基因控制的生理活动”。(2)有丝分裂装片制作的基本步骤是:解离、漂洗、染色和制片。着丝点分裂是在后期,所以要观察并比较染色体的数目,应选细胞分裂的后期。,(3)根据题干中的问题可知,实验结果应该有两个,即1、2号瓶中洋葱根尖细胞有丝分裂后期染色体数目相等,或者是1号瓶中洋葱根尖细胞有丝分裂后期染色体数目是2号瓶的一半。前者对应的结论是“染色体数目加倍是受基因控制的生理活动”,后者对应的结论是“染色体数目加倍是纺锤丝牵引的结果”。(4)姐妹染色单体共用的着丝点在前期、中期不分裂,距离为零,到了后期染色体的着丝点分裂,形成的两组染色体的着丝点间的距离逐渐变大,最后接近细胞的直径,应为c曲线。,答案:(1)染色体数目加倍是受基因控制的生理活动(或染色体数目加倍是纺锤丝牵引的结果)(2)解离、漂洗、染色和制片细胞分裂后期(3)见下表(4)姐妹染色单体分开后,形成的两组染色体的着丝点之间的平均距离,（2013江苏启东中学模拟）洋葱是中学生物实验常用材料之一，下图是与洋葱有关实验的部分步骤，请据图回答：.(1)表示提取洋葱叶子色素时的研磨步骤，研钵中除了加无水乙醇外，还需加入的化学试剂有_；,碳酸钙和二氧化硅,表示符合要求的滤纸条，但该滤纸条层析一段时间后，滤纸条上没有一条色素带，则最可能的原因是_。(2)表示观察洋葱根尖细胞有丝分裂时装片制作的压片步骤，该步骤的目的是_；数染色体数目最好的是_期，此时细胞内染色体、DNA、染色单体数目之比为_。表示在低倍镜下观察洋葱根尖细胞时的一个视野，若要在高倍镜下观察洋葱细胞染色体的形态和数目，应将装片向_方移动。,层析液没及滤液细线,使细胞分散开,中,1：2：2,右上,.(1)某同学绘制了细胞分裂期的三个时期模式图，请你