细胞有丝分裂及相关实验课件

1、第11讲细胞的有丝分裂及相关实验2017备考最新考纲1.细胞的生长和增殖的周期性()。2.细胞的有丝分裂()。3.细胞的无丝分裂()。4.实验：(1)观察细胞的有丝分裂。(2)模拟探究细胞表面积与体积的关系。考点一细胞的生长和增殖的周期性(5年3考)自主梳理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细胞模型：不同大小的琼脂块。运输效率表示法：检测方法：酚酞遇NaOH变红色。NaOH在琼脂块中扩散体积 琼脂块的体积(2)细胞不能无限长大的原因细胞生长：体积增大（不能无限）核质比： 控制的细胞质范围有 ：细胞体积越大，相对表面积越 ，物质 运输效率越 细胞核小低2.细胞分裂

2、方式及判断(1)概念图(2)解读图中、依次为 、 、图中无染色体出现的是蛙红细胞分裂方式为真核细胞的分裂方式为的特点是同源染色体会发生 ，其最终子细胞染色体数目无丝分裂有丝分裂减数分裂、联会和分离减半3.细胞增殖的周期性(1)细胞周期连续分裂下次分裂完成不同比例4.细胞周期的表示方法方法名称表示方法用字母表示细胞周期扇形图 为一个细胞周期直线图ab或cd为一个细胞周期abca坐标图AG为一个完整的细胞周期柱形图B组细胞处于 期，正在进行DNA复制，C组细胞处于 期分裂间分裂解析细胞相对表面积、细胞与外界物质交换效率和细胞新陈代谢强度之间的关系为，细胞的相对表面积越大，物质交换效率越高，细胞新陈

3、代谢越旺盛，A正确。答案A2.“在探究细胞大小与物质运输的关系(琼脂块模拟细胞)”的实验 过程中，测量结果及计算结果如下面表格所示。根据表格分析 下列说法正确的是()琼脂块的边长/cm比值(表面积/体积)NaOH扩散的深度/cm比值(NaOH扩散的体积/整个琼脂块的体积)16Xa23Yb32ZcA.XYZ B.XYZC.abc D.abc解析在相同时间内，NaOH扩散的深度相等，而比值(NaOH扩散的体积/整个琼脂块的体积)随着细胞体积的增大而减小。答案A题组二细胞周期3.如图表示细胞周期，下列叙述不正确的是()A.按箭头所示方向，aa段或bb段表示一个细胞周期B.染色体的平均分配发生于ab段

4、C.细胞中DNA含量的加倍发生在ba段D.将癌细胞的细胞周期阻断在ba段可以治疗癌症解析本题考查对细胞周期的理解，解题的突破口是细胞周期起点和终点的确定。ba段、ab段分别表示分裂间期和分裂期，细胞周期应是bb段。答案A解析着丝点分裂发生于有丝分裂后期，核膜再现发生于末期，它们与有丝分裂中期均发生于分裂期，均对应甲图的b、d段，乙图的AB段；从含量上看，有丝分裂后期细胞中DNA相对含量为体细胞中的2倍，故均对应丙图中的和丁图中的M，故B、D正确、C错误。答案C细胞分裂产生子细胞的三种去向(1)继续分裂：始终处于细胞周期中，保持连续分裂状态，如动物红骨髓细胞、植物形成层细胞。(2)暂不分裂：仍具

5、分裂能力，在一定条件下可回到细胞周期中继续分裂，如肝脏细胞、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。考点二有丝分裂过程中相关结构和 数量的变化（5年6考）自主梳理1.分裂过程(以高等植物细胞为例)时期图像特点分裂间期(1)完成(2)合成有关的前期(1)染色质螺旋化形成(2) 解体， 消失(3)细胞两极发出纺锤丝,形成DNA复制蛋白质染色体核仁核膜纺缍体中期染色体清晰可见，每条染色体的着丝点排列在 上，此时染色体形态固定，数目清晰，便于观察后期每条染色体的 一分为二，姐妹染色单体分开，成为两条子染色体，由 牵引着向两极

6、移动末期(1)染色体解螺旋形成(2)纺锤丝消失(3) 重新出现赤道板着丝点纺锤丝染色质核仁、核膜2.有丝分裂过程中细胞结构的变化(1)纺锤体的变化：形成时期为 解体时期为 。(2)核膜、核仁的变化：解体时期为 重建时期为 。(3)中心体变化规律(动物细胞、低等植物细胞) 期复制 期分开移向细胞两极 期平均进入子细胞末期前期前期末期间前末(4)染色体形态及行为变化： 期 期 期 期 期染色质染色体间前中后末3.动植物细胞有丝分裂的主要区别纺锤体形成不同(前期)细胞分裂方式不同(末期)植物细胞 发出纺锤丝 形成细胞壁动物细胞 发出星射线细胞膜向内凹陷使细胞4.意义亲代细胞的 经过复制后精确地平均分

7、配到两个子细胞中，保持了细胞的亲子代之间 的稳定性。细胞两极细胞板中心粒缢裂染色体遗传性状有丝分裂过程中染色体、染色单体、DNA等变化规律的曲线分析(1)曲线模型1.高考重组判断正误(1)该图为某二倍体动物细胞有丝分裂后期模式图(2015广东高考，6D改编)( )(2)蛙的红细胞与淋巴细胞的染色体均不能呈周期性变化(四川高考改编)( )(3)显微镜下绝大多数细胞中能观察到染色体(2012江苏高考)( )(4)蛙受精卵发育过程中均能发生DNA的半保留复制(2012四川高考改编)( )以上内容主要源自教材必修1 P112114有丝分裂与无丝分裂知识，全面把握有丝分裂过程及相关物质或结构变化并了解无

8、丝分裂特点和适用范围是解题关键。2.(教材改编题，教材必修1 P115 T4、T5改编)下列与有丝分裂相关叙述正确的是()A.随着着丝点的分裂，DNA数目加倍B.有丝分裂是真核细胞的主要增殖方式，无丝分裂是原核细胞的主要增殖方式C.与动物细胞有丝分裂方式不同，植物细胞有丝分裂末期可形成赤道板D.动物细胞有丝分裂与细胞膜流动性密切相关解析随着着丝点分裂，染色体数目加倍；有丝分裂和无丝分裂均为真核细胞的分裂方式；植物细胞有丝分裂过程中可形成细胞板而不是赤道板。答案D跟进题组题组一有丝分裂各时期的特点及细胞图像的识别1.(2014江苏卷)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()

9、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物质减少解析题图为动物细胞有丝分裂的中期。甲为中心体，在分裂间期倍增，前期移向细胞两极；乙为染色体，组成成分为DNA和蛋白质，丙为星射线，组成成分主要是蛋白质，可见两者在组成成分上的差异很大；题图细胞中染色体数与体细胞染色体数相同；该时期核膜解体、核仁消失，无细胞核，故不存在物质通过核孔进入细胞核的情况。答案B2.如图所示，有关细胞有丝分裂的描述正确的是()A.具有姐妹染色单体的只有eB.在b时期实现了细胞中的DNA和染色体数目的加倍C.细胞有丝分裂的顺序

10、是ceabdD.观察和计数染色体数目的最佳时期是e解析图中a、e时期均含染色单体；b时期染色体数目加倍，c时期DNA数目加倍；细胞有丝分裂顺序应为caebd。答案D1.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”法界定动植物细胞有丝分裂图像题组二有丝分裂过程中坐标模型分析3.(2016安徽1号卷)下图是在一个细胞周期中染色单体的数量变 化，相关说法错误的是()A.IM段变化的原因是DNA分子复制B.NP段变化的原因是着丝

11、粒分裂，姐妹染色单体分开C.在减数分裂中NP发生在减数第一次分裂后期D.在细胞周期中染色单体数的变化趋势为04N0解析IM段染色单体从无到有，变化的原因是DNA分子复制，每条染色体形成两条姐妹染色单体，但公用一个着丝点，A正确；NP段染色单体从有到无，变化的原因是着丝点分裂，姐妹染色单体分开形成两条染色体，B正确；在减数分裂中NP发生在减数第二次分裂后期，C错误；在细胞周期中染色单体数的起点为0，终点也为0，D正确。答案C4.(2015金榜苑黄金押题)下图表示动物细胞分裂各阶段染色体数 与核DNA数的比例关系(用实线表示)和细胞质中mRNA含量的 变化(用虚线表示)。下列分析合理的是()A.A

12、阶段可能在进行DNA聚合酶的合成B.B阶段可发生于减数第二次分裂过程中C.B段末形成的姐妹染色单体所含基因不会发生差异D.DE段二者比例的变化是同源染色体的分离所导致解析B表示S期，该阶段不可能发生于减数第二次分裂过程中，B错误；B段末形成的姐妹染色单体所含基因可能会发生差异，原因是基因突变，C错误；DE段二者比例的变化是着丝点分裂所致，D错误。答案A5.下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含量与细胞数的关系。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

13、过促进着丝点分裂，促进细胞分裂解析细胞分裂过程中，通过间期DNA复制，细胞DNA含量加倍，通过细胞分裂，细胞DNA含量又恢复正常。若间期受阻，则细胞不能完成DNA复制，DNA含量为2n的细胞数将增多；若细胞不能完成分裂过程，则DNA含量为4n的细胞数量将增多。答案C1.有丝分裂过程中的“加倍”成分或结构时期原因DNA间期DNA复制染色体后期着丝点分裂中心体间期中心体复制细胞核末期新核膜已经形成，细胞质尚未分裂2.根据柱状图判断细胞有丝分裂时期(以二倍体生物为例)(1)根据染色单体变化判断有丝分裂各时期：染色单体(2)根据比例关系判断有丝分裂各时期：DNA染色体染色单体注是否存在“0”值是染色单

14、体的象征有G2期、前期、中期：甲图无后期、末期：乙图G1期：丙图 4N2N4NG2期、前期、中期甲图4N4N0后期、末期乙图2N2N0G1期丙图 考点三（实验）观察根尖分生组织细胞 的有丝分裂（5年4考）自主梳理1.实验原理(1) 高等植物的分生组织细胞 较旺盛。(2)细胞核内的染色体(质)易被 (龙胆紫染液)染成深色。(3)细胞的分裂是 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 的细胞。有丝分裂碱性染料独立高倍显微镜染色体不同分裂时期2.实验操作步骤及分析过程操作步骤说明根尖培养实验前34 d，将洋葱放在瓶内装满清水的广口瓶上，底部接触清水，置于温暖处，常换水，待根

15、长约 时取用装片制作取材剪取根尖 (注意取材时间)解离解离液：质量分数为 和体积分数为95%的 按11体积比混合时间：35 min目的：使组织中的细胞5 cm23 mm15%的盐酸酒精相互分离开来装片制作漂洗漂洗液：清水时间：约10 min目的：洗去解离液，防止染色染色液：0.01 g/mL的 或0.02 g/mL的时间：35 min目的：使 着色解离过度龙胆紫溶液醋酸洋红溶液染色体(或染色质)装片制作制片用镊子将处理过的根尖放在载玻片上，加一滴清水，并用镊子尖把根尖弄碎，盖上盖玻片，在盖玻片上再加一片 ，然后用拇指轻轻地按压载玻片观察先低倍镜：找 细胞( 形、排列 )后高倍镜：找出各时期细胞

16、， 观察记录分生区正方紧密载玻片深度思考(1)实验操作中漂洗和染色的顺序能不能互换？并说明理由。提示不能。漂洗的目的是洗去根尖组织细胞中的盐酸，有利于碱性染料的着色，若二者顺序颠倒，解离液中的盐酸会影响染色的效果。(2)在制片时两次用到载玻片，作用分别是什么？提示一次是放置根尖；另一次是在盖玻片上加一片载玻片，目的是使细胞分散开来，防止盖玻片移动，同时避免压碎盖玻片。(3)在显微镜下持续观察一个根尖分生区细胞，能否看到一个完整的分裂过程？为什么？提示不能。因为根尖细胞经过解离后已经死亡。跟进题组题组实验材料选择及过程，结果分析1.(2015山东临沂一模，25)在“观察植物细胞的有丝分裂”实验中

17、，三位同学制作洋葱根尖装片的操作步骤(“”表示操作，“”表示未操作)如下表所示。则甲、乙、丙观察到的实验现象分别是()实验人员操作取材解离漂洗染色制片甲根尖13 mm处乙根尖13 mm处丙根尖57 mm处A.细胞重叠、染色体着色很浅不清楚、细胞分散染色体清楚B.细胞分裂但看不到染色体、染色体着色清楚、细胞分散染色体清楚C.细胞重叠、染色体着色很浅不清楚、细胞着色清楚但看不到染色体D.染色体着色很浅不清楚、细胞分散染色体清楚、细胞分散染色体清楚解析甲未解离，使细胞重叠；乙未漂洗，不利于染色；丙所取部位不是分生区，观察不到染色体，故选C项。答案C2.如图所示是关于观察洋葱有丝分裂的实验的部分操作，

18、下列评价合理的是()A.剪取洋葱根尖23 mm，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，实验现象明显解析根尖23 mm的区域属于分生区，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。答案C实验成功的关键点(1)实验材料的选择类型：选取分裂期占细胞周期比例相对较大的材料。部位：应选分裂旺盛的部位(如根尖的分

19、生区)。时间：必须在分裂旺盛的时间。本实验一般选择生长旺盛、带有分生区的洋葱根尖，且一般在上午10时至下午2时进行实验，此时洋葱根尖分生区细胞处于分裂期的较多。(2)应该严格按照操作步骤进行：取材解离漂洗染色制片。(3)在解离过程中细胞已被盐酸杀死(龙胆紫溶液或醋酸洋红液使染色体着色，表明细胞已丧失生物活性，生物膜已不具选择透过性)，因此，显微镜下观察到的都是死细胞，不能看到细胞分裂的动态变化。若视野中找不到处于某一时期的细胞，可通过移动装片从邻近的区域中寻找。易错易混防范清零易错清零易错点1不清楚细胞周期中相关物质变化及mRNA形成的两个 高峰期内涵点拨有丝分裂各阶段细胞核中DNA和细胞质中

20、mRNA的含量变化,如下图所示曲线，图中a、b、c依次对应G1期、S期、G2期。(1)a、c期解读：a、c两时期为mRNA形成的高峰期，表明此期为转录高峰期，此时应大量消耗“U”，且RNA聚合酶活性较高，但G1期主要合成DNA复制所需的酶系，G2期主要合成纺锤体微管蛋白等。(2)S期解读：S期为DNA复制期，是细胞周期的最关键期，此时大量消耗“T”S期易发生基因突变，为诱变育种、癌细胞增殖，药物研发关键期。易错点2细胞板与赤道板混淆不清点拨(1)赤道板是细胞中央与纺锤体的中轴垂直的一个平面，只表示一个位置，不是真实存在的实际结构，在显微镜下观察不到。(2)细胞板是植物细胞有丝分裂末期，在赤道板

21、位置通过高尔基体密集而形成的一种结构，它向四周扩展形成新的细胞壁，其形成与“高尔基体”有关，显微镜下能观察到该结构，它是植物细胞所特有的，是区别于动物细胞的标志。易错点3误认为后期着丝点分裂是纺锤丝牵引的结果点拨有丝分裂后期染色体着丝点一分为二，其原因是受生物体内遗传物质控制的一种生理活动。不是由纺锤丝牵引所致。实验佐证：用秋水仙素破坏纺锤体形成，无纺锤丝牵引着丝点，复制后的染色体的着丝点照样分裂，使细胞中染色体数目加倍，这就说明着丝点分裂不是纺锤丝牵引所致。易错点4不清楚根尖结构进而导致不明确有丝分裂装片制作适 宜取材部位点拨洋葱根尖可包括根冠、分生区、伸长区、成熟区，其中分生区细胞呈正方形

22、、排列紧密细胞分裂旺盛，适宜作有丝分裂观察材料，而伸长区、成熟区细胞已分化，不发生分裂，但成熟(根毛)区细胞具大液泡，是吸收水分和矿质离子的关键区，应特别注意根尖和分生区不是同一概念。根尖长度一般选5 cm左右，而分生区只在其最前端的23 mm(包藏于根冠之下)内，只有分生区细胞才进行细胞分裂。实验时剪取3 mm左右即可，不能过长，否则看到的大多数是伸长区的细胞。易错点5错将“解离”等同于“固定”点拨解离固定：解离的作用在于破坏细胞间质，使细胞分离，以便压片时分散；固定的作用在于固定细胞形态，如观察低温诱导染色体加倍实验中用卡诺氏液固定细胞。纠错小结1.某科学家用放射性同位素标记的胸腺嘧啶和尿

23、嘧啶分别培养蚕 豆，观测其根尖分生区细胞的有丝分裂。根据这两种碱基被利 用的情况绘制曲线如图甲所示；图乙表示一个细胞周期(按顺时 针方向)。下列有关叙述错误的是()A.T和U被大量利用的时期，细胞处于图乙中的a时期B.人工诱变育种的各种因素主要作用于图乙中的a时期C.观察染色体形态和数目的最佳时期位于图乙中的a时期D.用秋水仙素来人工诱导多倍体主要作用于图乙中的b时期解析图乙中a时期表示分裂间期，b时期表示分裂期。T和U被大量利用的时期，细胞处于分裂间期，进行DNA的复制和有关蛋白质的合成，即图乙中的a时期，故A正确；人工诱变育种诱导基因突变，主要发生在细胞分裂的间期，故B正确；观察染色体形态和数目的最佳时期位于有丝分裂中期，即图乙中的b时期，故C错误；秋水仙素抑制纺锤体的形成是在分裂前期，故D正确。答案C2.培养某哺乳动物胚胎干细胞，测量出其细胞周期中各时期长度 为：G1期(DNA合成准备期)10 h、S期(DNA复制期)8 h、G2期 (纺锤丝形成准备期)4 h、分裂期(M期)2 h。细胞中DNA相对含 量和细胞数的关系如下图所示。若在培养液