体细胞的分裂细胞周期

体细胞的分裂细胞周期第1页，共68页，2023年，2月20日，星期三第2页，共68页，2023年，2月20日，星期三第3页，共68页，2023年，2月20日，星期三1.有丝分裂是一个连续发生的动态过程，据染色体的变化，可将它分为间期、前期、中期、后期和末期。不同时期的细胞，其形态特征不同。2.细胞的分裂受细胞的营养状况、环境温度、湿度等因素的影响。一些化学药品也会对有丝分裂的进程产生不可逆的作用。3.细胞进行无丝分裂时，不出现染色体和纺锤体。4.进行连续分裂的细胞具有细胞周期，一个细胞周期可分为：DNA合成前期(G1期)、DNA合成期(S期)、DNA合成后期(G2期)和分裂期(M期)四个时期，其中G1期、S期和G2期共同组成间期。第4页，共68页，2023年，2月20日，星期三第5页，共68页，2023年，2月20日，星期三第6页，共68页，2023年，2月20日，星期三1．实验原理(1)高等植物的根尖、芽尖的分生区细胞在适宜条件下有丝分裂旺盛。(2)细胞分裂具有独立性：某一时刻，同一组织的不同细胞，可处于的不同分裂时期。第7页，共68页，2023年，2月20日，星期三(3)质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精可将细胞固定于分裂的某一时期。(4)质量分数为1%的龙胆紫溶液可将染色体染成紫色，便于观察。(5)在高倍镜下，根据染色体的形态和数目，识别有丝分裂的不同时期。第8页，共68页，2023年，2月20日，星期三2．实验材料的选取(1)选择染色体数目较少的生物，便于染色体的计数。(2)选择分裂期占细胞周期时间比例大的细胞，易观察到分裂期细胞。(3)选材部位一般为根尖或茎尖。(4)取材时间一般在上午10点至下午2点左右，此时分生区细胞分裂旺盛。第9页，共68页，2023年，2月20日，星期三3．实验注意事项(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，使根细胞中毒、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解离时间不宜过长或过短：过长会使根尖过分酥软且染色体成分被破坏；过短使根尖细胞解离不充分，不能相互分离。第10页，共68页，2023年，2月20日，星期三(3)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。(5)观察：①先在低倍镜下找到分生区细胞，并移到视野中央再换用高倍镜观察。②因细胞已死亡，因此要不断移动载玻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。第11页，共68页，2023年，2月20日，星期三1．观察植物细胞有丝分裂较好的材料是 (

)A．洋葱表皮细胞 B．茎表皮C．根尖尖端部分 D．叶肉细胞解析：观察植物细胞的有丝分裂，选材时一定要考虑该

材料是否具有分裂能力，茎表皮细胞、叶肉细胞和洋葱

表皮细胞均是成熟植物细胞，没有分裂能力，只有根尖

尖端部分的分生区细胞具有分裂能力。答案：C第12页，共68页，2023年，2月20日，星期三2．在“观察植物细胞有丝分裂”实验中，三位实验人员制

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：实验人员操作取材解离漂洗染色压片甲根尖1～3mm处－＋＋＋乙根尖1～3mm处＋－＋＋丙根尖5～7mm处＋＋＋＋第13页，共68页，2023年，2月20日，星期三则甲、乙、丙观察到的实验现象分别是 (

)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．细胞分散但看不到染色体、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

染色体清楚第14页，共68页，2023年，2月20日，星期三解析：解离的目的是使组织细胞分散开来，没有解离时，细胞会重叠在一起。漂洗的目的是洗去解离液，便于着色，没有漂洗时，着色比较浅。丙组取材部位不合适，该细胞基本不进行分裂，观察不到染色体。答案：C第15页，共68页，2023年，2月20日，星期三1．有丝分裂(1)分裂间期：①主要变化：a．完成

的复制和有关

的合成。b．细胞适度的生长。②意义：为

进行活跃的物质准备。DNA分子蛋白质分裂期第16页，共68页，2023年，2月20日，星期三(2)分裂期(以高等植物细胞为例)：图示时期主要变化前期①染色质丝螺旋缠绕，缩短变粗，成为

(含姐妹染色体单体)②细胞两极发出纺锤丝，形成③核仁逐渐解体，

破裂染色体纺锤体核被膜第17页，共68页，2023年，2月20日，星期三图示时期主要变化中期①纺锤丝牵引

运动，使其着丝粒排列在

上②染色体

，

，容易观察后期①着丝粒分裂，

分开，染色体数目②子染色体在纺锤丝的牵引下移向染色体赤道板形态稳定数目清晰姐妹染色单体加倍细胞两极第18页，共68页，2023年，2月20日，星期三图示时期主要变化末期①染色体变成

，纺锤丝消失②

、

出现，形成两个新细胞核③

位置出现细胞板，逐渐扩展为染色质核被膜核仁赤道板细胞壁第19页，共68页，2023年，2月20日，星期三(3)动物细胞的有丝分裂过程与植物细胞的不同点：①动物细胞的中心粒在

倍增，进入分裂期后，两组中心粒分别移向

，两组中心粒发出

形成纺锤体。②分裂末期，细胞膜

，形成两个子细胞。间期细胞两极纺锤丝内陷第20页，共68页，2023年，2月20日，星期三(4)意义：①将亲代细胞的

经过复制(实质为DNA的复制)之后，精确的平均分配到

中。②由于染色体上有

，因而在细胞的亲代和子代间保持了

的稳定性。(5)影响有丝分裂的因素：①温度；②化学药品；③营养状况；④湿度。染色体两个子细胞遗传物质DNA遗传性状第21页，共68页，2023年，2月20日，星期三2．无丝分裂(1)特点：分裂过程中不出现

和

的变化。(2)过程：①

先行分裂，接着

拉长，

向核两端移动，核的中部向内凹进，缢裂成两个

。②整个细胞从中部缢裂成两部分，形成两个

。(3)实例：

的分裂。纺锤丝染色体核仁细胞核核仁细胞核子细胞变形虫第22页，共68页，2023年，2月20日，星期三1．有丝分裂过程中细胞结构的变化(1)染色体的变化：①形态变化：②行为变化：复制→散乱分布于纺锤体中央→着丝粒排列在赤道板上→着丝粒分裂→移向两极→平均分配到两个子细胞中。第23页，共68页，2023年，2月20日，星期三(2)纺锤体的变化：形成(前期)→解体消失(末期)。(3)核膜、核仁的变化：解体消失(前期)→重建(末期)。(4)中心粒的变化(动物细胞)：中心粒在间期复制，在分裂期逐渐移向两极。(5)末期出现细胞板(植物细胞)。[关键一点]口诀记忆法记忆分裂期的特征前期：膜仁消失现两体；中期：赤道板上排整齐；后期：粒裂数加移两极；末期：两消两现建新壁。第24页，共68页，2023年，2月20日，星期三2．动物细胞与高等植物细胞的有丝分裂异同点不同点相同点间期：中心体复制前期：纺锤体形成机制末期：细胞分割方式间期分裂期植物细胞无两极→纺锤丝→纺锤体细胞板→细胞壁→分割细胞(质)染色体完成复制染色体平均分配动物细胞有两组中心粒(复制于间期)→纺锤丝→纺锤体细胞膜→中央内陷→缢裂细胞(质)第25页，共68页，2023年，2月20日，星期三3.染色体、染色单体、DNA分子三者之间的关系(1)图示：第26页，共68页，2023年，2月20日，星期三(2)说明：①染色单体是染色体经过复制后仍连接在同一个着丝粒的两条姐妹染色单体；当着丝粒分裂后，两姐妹染色单体就分开成为独立的染色体。②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。③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。第27页，共68页，2023年，2月20日，星期三(3)DNA含量、染色体数目的变化规律：①列表比较(假定正常体细胞的细胞核中DNA含量为2a，染色体数目为2N)：分裂时期比较项目间期前期中期后期末期DNA含量2a→4a4a4a4a4a→2a染色体数目2N2N2N4N4N→2N染色单体数目0→4N4N4N00②曲线模型：第28页，共68页，2023年，2月20日，星期三a．染色体数量变化规律：2N→4N→2N。b．DNA含量变化规律：2N→4N→2N。第29页，共68页，2023年，2月20日，星期三由a、b中曲线可知，有丝分裂能保持染色体及核内DNA数目不变。a、b中曲线特殊时段含义及变化：AB段：有丝分裂后期，着丝粒分裂导致染色体数目暂时加倍。CD段：有丝分裂间期，DNA复制导致核内DNA数目暂时加倍。EF段：有丝分裂末期，染色单体分开后平均分配移向细胞两极。由此可知，在有丝分裂中，染色体及核内DNA分子不同时加倍，但同时移向两极而减半，最终保持数目恒定。第30页，共68页，2023年，2月20日，星期三3．染色单体的形成、出现和消失分别发生在细胞周期中

的(

)A．前期、中期、后期B．间期、前期、后期C．间期、前期、末期D．前期、后期、末期第31页，共68页，2023年，2月20日，星期三解析：分裂间期染色体复制，每条染色体含有两条姐妹染色单体，但是在间期是以细长的丝状(染色质)形式存在的。前期染色质螺旋化，缩短变粗，在光学显微镜下可以看到每条染色体含有两条并列的姐妹染色单体。后期着丝粒分裂，每条染色单体都有一个属于自己的独立的着丝粒，各自成为一条染色体。因此，染色单体形成于间期，出现于前期，消失于后期。答案：B第32页，共68页，2023年，2月20日，星期三4．下图是具有6条染色体的植物细胞有丝分裂图。据图分

析回答：(1)乙图所示细胞分裂的时期是________期，判断理由是_______________________________________。(2)一个细胞中，DNA分子数与染色体数相同的是________图。(3)染色体数目加倍发生在________图。第33页，共68页，2023年，2月20日，星期三(4)在分裂过程中，染色体发生的一系列形态变化和活动都是与______________相适应的。染色体的活动决定于_______的作用。解析：首先根据图中染色体的变化特征确定各个时期及其变化顺序：乙是前期，甲是中期，丁是后期，丙是末期，然后根据图回答问题。答案：(1)前染色体含染色单体，散乱地分布在纺锤体的中央(2)丙、丁(3)丁(4)染色体及DNA平均分配到两个子细胞中纺锤丝牵引第34页，共68页，2023年，2月20日，星期三1．细胞周期的概念(1)前提条件：

的细胞。(2)时间：从

开始，到

为止。(3)两个阶段：

和

。连续分裂一次有丝分裂完成时下一次有丝分裂完成时分裂间期分裂期第35页，共68页，2023年，2月20日，星期三2．细胞周期分期(1)分裂间期：(2)分裂期：细胞分裂形成新细胞。蛋白质DNARNA蛋白质纺锤体RNA第36页，共68页，2023年，2月20日，星期三3．细胞周期的调控(1)细胞分裂是一个

和受到

过程。(2)意义：细胞周期的准确调控对生物

、繁殖、发育和

均是十分重要的。有序的调控的生存遗传第37页，共68页，2023年，2月20日，星期三对细胞周期的理解(1)前提条件：只有连续分裂的细胞才有细胞周期，如根尖分生区细胞、茎形成层细胞、皮肤生发层细胞和胚胎干细胞等。(2)时间：从一次有丝分裂完成时开始―→下一次有丝分裂完成时结束。第38页，共68页，2023年，2月20日，星期三(3)两个阶段：①分裂间期在前，经历时间较长，占整个细胞周期的90%～95%。②分裂期在后，经历时间较短，可划分为前期、中期、后期和末期四个连续的时期。第39页，共68页，2023年，2月20日，星期三③图解如下：图解一：第40页，共68页，2023年，2月20日，星期三图解二：图示中AC段为一个细胞周期，CE段也为一个细胞周期。

[关键一点](1)细胞周期是一个连续变化的过程，每个细胞周期必须以分裂间期为起点。(2)细胞的种类不同，一个细胞周期的时间及其两个阶段所占比例也不相同。第41页，共68页，2023年，2月20日，星期三5．科学家用含15N的硝酸盐作为标记物浸泡蚕豆幼苗，追

踪蚕豆根尖细胞的分裂情况，得到蚕豆根尖分生区细

胞连续分裂的数据如下，则下列叙述正确的是(

)第42页，共68页，2023年，2月20日，星期三A．高尔基体、线粒体、叶绿体在蚕豆根尖细胞分裂过程中活动旺盛B．蚕豆根尖细胞的DNA分子结构稳定性最低的时期有

0～2h、19.3～21.3h、38.6～40.6hC．一个细胞周期可以用0～19.3h、19.3～38.6h来表示D．蚕豆根尖细胞分裂的一个细胞周期为19.3h第43页，共68页，2023年，2月20日，星期三解析：从上一次细胞分裂完成时开始，到下一次细胞分裂完成时为止为一个细胞周期，包括分裂间期和分裂期，间期经历时间长，分裂期经历时间短。从图中可以看出，2～21.3h、21.3～40.6h各为一个细胞周期，一个细胞周期需要的时间是19.3h，故C错误，D正确。在细胞分裂过程中，间期进行DNA分子的复制，双链解旋，稳定性最低，即2～19.3h、21.3～38.6h时，DNA分子的稳定性最低，故B错误。蚕豆根尖中无叶绿体，在细胞分裂过程中，高尔基体与新细胞壁的形成有关，在细胞壁(细胞板)的形成过程中，需要线粒体为其提供能量，所以高尔基体和线粒体在根尖细胞分裂过程中活动旺盛，故A错误。答案：D第44页，共68页，2023年，2月20日，星期三第45页，共68页，2023年，2月20日，星期三

[例1]下图表示4种植物细胞的细胞周期(按顺时针方向)，其中说法正确的是(

)A．图中的b→a→b表示细胞增殖过程的一个细胞周期B．甲图中的b→a与丙图中的b→a所用的时间可能相同C．从a→b，由于DNA的复制使染色体数目增加一倍D．观察植物细胞有丝分裂的最好实验材料是植物甲第46页，共68页，2023年，2月20日，星期三[解析]

A项，细胞周期包括分裂间期和分裂期，按顺时针方向，b→a较短，为分裂期，是细胞周期的第二个阶段；a→b较长，为分裂间期，是细胞周期的第一个阶段，所以a→b→a可表示一个细胞周期。B项，扇形只表示分裂间期和分裂期的时间比例，并不表示具体时间，甲图中b→a与丙图中b→a所占扇形面积有差异，但所用时间可能相同。C项，a→b表示分裂间期，DNA分子完成复制，但染色体数目并未改变。D项，观察有丝分裂最好选丁，因为分裂期(b→a)相对较长，便于找到处于分裂期中各个时期的细胞。[答案]

B第47页，共68页，2023年，2月20日，星期三A．a＋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＋c为一个细胞周期第48页，共68页，2023年，2月20日，星期三解析：细胞周期包括分裂间期和分裂期，先进行分裂间期，再进行分裂期，且分裂间期持续时间远远长于分裂期。因图中为连续的两个细胞周期，因此a和b处于一个细胞周期，c和d处于另一个细胞周期。由于c长于d，因此c为分裂间期，进行DNA分子的复制，此期结束时DNA含量增加一倍。答案：D第49页，共68页，2023年，2月20日，星期三

[例2]下图中的甲、乙、丙表示动物细胞有丝分裂中的三个阶段，a是染色体数，b是染色单体数，c是DNA分子数，a、b、c的数量关系正确的是(

)A．甲、乙 B．甲、丙C．乙、丙 D．甲、乙、丙第50页，共68页，2023年，2月20日，星期三[解析]

在有丝分裂过程中，前期和中期每条染色体上有两条染色单体，每条染色体上有两个DNA分子，其数目关系为：染色体∶染色单体∶DNA＝1∶2∶2，符合图甲所示；后期和末期，每条染色体上含有一个DNA分子，其数目关系为：染色体∶染色单体∶DNA＝1∶0∶1，符合图丙所示。[答案]

B第51页，共68页，2023年，2月20日，星期三一条染色体上的DNA分子数第52页，共68页，2023年，2月20日，星期三

[例3]图甲所示为某植物细胞在一个有丝分裂的细胞周期中DNA含量的变化，图乙为其细胞分裂图像。据图分析回答：第53页，共68页，2023年，2月20日，星期三(1)a～b表示______期，与它对应的分裂图像是_____。(2)b～c表示______期，依次对应于分裂图像_______。(3)c～d表示______________期，它对应的分裂图像是________。该时期参与活动的细胞器为________。(4)d以后表示________期。(5)从一个细胞周期中DNA含量的变化规律分析，有丝分裂的重要特征是___________________________________。(6)用虚线在坐标图中画出一个细胞周期中染色体数目变化的曲线。第54页，共68页，2023年，2月20日，星期三[解析]解决分裂图像和有关曲线问题关键是依据有丝分裂各时期染色体的行为特征，以及染色体和DNA的数量变化，来确定各分裂图像以及曲线各段所处的分裂时期。题目所给曲线中a～b段DNA含量上升加倍，应是DNA复制过程，属于间期，b～c段DNA含量是加倍状态，应包含前期、中期、后期，c～d段DNA含量恢复正常，应属于末期，依据细胞结构和染色体行为可判断1、2、3、4、5各分裂图像分别表示中期、前期、间期、末期、后期。第55页，共68页，2023年，2月20日，星期三[答案]

(1)分裂间3(2)前、中、后2、1、5(3)末4高尔基体和线粒体(4)下一个细胞周期或间(5)亲、子代细胞核内DNA含量和染色体数保持不变(6)如右图所示第56页，共68页，2023年，2月20日，星期三①DNA线：特别要注意在细胞进入分裂期前的间期准备时期，曲线有一个倾斜线，这与DNA分子的复制有关。最终结果是曲线的起点和终点在同一水平。②染色体线：曲线是典型的“几”字型折线，但结果同样是起点和终点位于同一水平。原因是通过有丝分裂子细胞获得了和母细胞一样的DNA和染色体。第57页，共68页，2023年，2月20日，星期三2．右面的细胞示意图可能表示的是(

)A．高等动物细胞的有丝分裂中期图B．低等植物细胞的有丝分裂后期图C．细菌细胞的无丝分裂中期图D．变形虫的无丝分裂中期图第58页，共68页，2023年，2月20日，星期三解析：图示细胞具有中心体，故可能是高等动物细胞或低等植物细胞。根据染色体行为特征判断，应属于分裂中期图。细菌细胞进行二分裂，变形虫进行无丝分裂，两者细胞增殖过程中均不出现染色体和纺锤体。答案：A第59页，共68页，2023年，2月20日，星期三1.观察根尖细胞有丝分裂的实验分析。2.观察有丝分裂实验的拓展应用。第60页，共68页，2023年，2月20日，星期三

典例剖析

(2011·江苏高考改编)洋葱(2n＝16)为二倍体植物。为比较不同处理方法对洋葱根尖细胞分裂指数(即视野内分裂期细胞数占细胞总数的百分比)的影响，某研究性学习小组进行了相关实验，实验步骤如下：①将洋葱的老根去除，经水培生根后取出。②将洋葱分组同时转入质量分数为0.01%、0.1%秋水仙素溶液中，分别培养24h、36h、48h；秋水仙素处理停止后再转入清水中分别培养0h、12h、24h、36h。第61页，共68页，2023年，2月20日，星期三③剪取根尖，用Carnoy固定液(用3份无水乙醇、1份冰乙酸混匀)固定8h，然后将根尖浸泡在1mol/L盐酸溶液中5～8min。④将根尖取出，放入盛有清水的培养皿中漂洗。⑤用石炭酸­品红试剂染色。⑥制片、镜检；计数、拍照。第62页，共68页，2023年，2月20日，星期三实验结果：不同方法处理后的细胞分裂指数(%)如下表。秋水仙素溶液处理清水培养时间(h)质量分数(%)时间(h)01224360.012410.7113.6814.1914.46369.9411.9913.5913.62487.9810.0612.2211.970.1247.749.0911.0710.86366.127.879.989.81485.976.687.988.56第63页，共68页，2023年，2月20日，星期三请分析上述实验，回答有关问题：(1)步骤③中“将根尖浸泡在1mol/L盐酸溶液中”的作用是_________