細(xì)胞增殖“百校聯(lián)賽”一等獎

第一節(jié)、細(xì)胞的增殖細(xì)胞增殖生物單細(xì)胞生物多細(xì)胞生物生長細(xì)胞體積增大細(xì)胞體積增大細(xì)胞能不能無限長大？細(xì)胞數(shù)量增加

1cm2cm3cm

★比一比

誰的“表面積/體積”最大？一、細(xì)胞體積為什么這么小★算一算邊長(cm)表面積(cm2)體積(cm3)表面積/體積123616248354272細(xì)胞體積越大，其相對表面積越小，細(xì)胞質(zhì)與外界環(huán)境之間物質(zhì)交換的面積相對小了，所以物質(zhì)運(yùn)輸?shù)男试降?。如何用實驗證明？探究細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸關(guān)系的模擬實驗自變量：因變量：細(xì)胞的大小物質(zhì)運(yùn)輸效率用不同大小的瓊脂塊模擬用染成紫紅色區(qū)域體積與瓊脂塊總體積之比表示實驗原理：①酚酞遇NaOH變紫色②瓊脂塊大小代表細(xì)胞體積；NaOH模擬被細(xì)胞吸收的物質(zhì)③染成紫紅色區(qū)域體積與瓊脂快總體積之比表示物質(zhì)運(yùn)輸效率細(xì)胞不能無限長大限制因素：細(xì)胞表面積與體積關(guān)系既然細(xì)胞越小，細(xì)胞表面積相對就大，細(xì)胞的物質(zhì)運(yùn)輸?shù)男示驮礁撸?xì)胞體積是不是越小越好？細(xì)胞體積最小限度，是由完成細(xì)胞功能所必須的基本結(jié)構(gòu)和物質(zhì)所需要的空間決定的。細(xì)胞核（DNA）與細(xì)胞質(zhì)之比二、細(xì)胞增殖方式：細(xì)胞分裂細(xì)胞增殖包括物質(zhì)準(zhǔn)備和細(xì)胞分裂整個連續(xù)的過程真核細(xì)胞分裂方式有絲分裂無絲分裂減數(shù)分裂體細(xì)胞分裂方式生殖細(xì)胞分裂方式

有絲分裂一、細(xì)胞周期的概念連續(xù)分裂的細(xì)胞，從一次分裂完成時開始，到下一次分裂完成時為止。分分裂間期分裂期前期中期后期末期子細(xì)胞兩個階段：分裂間期分裂期（M期）90%～95%5%～10%甲乙甲乙乙甲甲甲乙乙以下哪個過程可表示為細(xì)胞周期?細(xì)胞周期abcda+bb+cc+d細(xì)胞周期細(xì)胞周期分裂間期G1期S期G2期（DNA合成前期）（DNA合成期）（DNA合成后期）轉(zhuǎn)錄RNA及合成組蛋白和紡錘體蛋白進(jìn)行DNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄形成RNA及合成與DNA復(fù)制有關(guān)蛋白質(zhì)①變化：完成DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成間期（初）②結(jié)果：每條染色體都形成兩條姐妹染色單體，呈染色質(zhì)形態(tài)，細(xì)胞中DNA數(shù)目加倍，染色體數(shù)目不變間期（末）核膜核仁染色質(zhì)二、植物細(xì)胞有絲分裂過程復(fù)制合成單體形間期前期出現(xiàn)染色體、出現(xiàn)紡錘體核膜、核仁消失膜仁消失顯兩體前期中期所有染色體的著絲點都排列在赤道板上染色體的形態(tài)穩(wěn)定、數(shù)目清晰形定數(shù)晰赤道齊赤道板真實存在嗎？著絲點一分為二，姐妹染色單體分開，成為兩條子染色體。并分別向兩極移動染色單體消失，染色體數(shù)目加倍中期后期點裂數(shù)加均兩極后期末期①染色體變成染色質(zhì)，紡錘體消失

②核膜、核仁重現(xiàn)③在赤道板位置出現(xiàn)細(xì)胞板，細(xì)胞板擴(kuò)展成分隔兩個子細(xì)胞的細(xì)胞壁兩體消失膜仁現(xiàn)圖形識別指出下列各圖分別屬于植物細(xì)胞有絲分裂的什么時期？前期末期間期中期后期三、動物細(xì)胞有絲分裂過程1.分裂間期細(xì)胞膜染色質(zhì)核膜核仁著絲點分裂間期：主要完成DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成。螺旋纏繞、縮短變粗染色質(zhì)（細(xì)絲狀）分裂間期

染色體（圓柱狀或桿狀）分裂期同一種物質(zhì)在細(xì)胞分裂不同時期的兩種存在形式染色體、染色單體、著絲點的關(guān)系如圖甲所示,一條染色體包含著一個著絲點②和兩條臂①③(染色體的臂有長有短,著絲點在染色體上的位置不同)。計算染色體的數(shù)目時,以染色體著絲點的數(shù)目為依據(jù)。有一個著絲點,就有一條染色體,所以圖乙中DNA復(fù)制前后均為一條染色體。染色體復(fù)制的結(jié)果：（注意染色體計數(shù)是以著絲點為標(biāo)準(zhǔn)的，有幾個著絲點，就有幾條染色體。）①染色質(zhì)

②核仁解體，核膜消失；③出現(xiàn)紡錘體；④染色體散亂分布；特點：膜仁消失兩現(xiàn)體

染色體2.分裂期前期①染色體

排列在赤道板上；②染色體形態(tài)固定、數(shù)目清晰。特點：形定數(shù)晰赤道齊

整齊中期中期染色體電鏡圖注意：中期是觀察染色體形態(tài)和數(shù)目的最佳時期。中期染色體模式圖染色單體著絲點染色體①

分裂，兩條

變成兩條子染色體（染色體數(shù)目加倍）；②染色體平均移向兩極。特點：點裂數(shù)加均兩極

著絲點姐妹染色單體后期①染色體變成

；②紡錘體消失；③核膜、核仁重新出現(xiàn)。特點：兩體消失膜仁現(xiàn)染色質(zhì)末期四、區(qū)別動植物細(xì)胞有絲分裂過程植物細(xì)胞有絲分裂動物細(xì)胞有絲分裂相同點不同點前期由細(xì)胞兩極發(fā)出的_______形成紡錘體由兩組______發(fā)出_______形成紡錘體末期細(xì)胞中部形成細(xì)胞板→細(xì)胞壁，將細(xì)胞均分為兩個子細(xì)胞細(xì)胞膜從細(xì)胞的________凹陷，將細(xì)胞縊裂成兩部分分裂過程基本相同，染色體變化規(guī)律相同紡錘絲中心粒星射線中央向內(nèi)五、有絲分裂的有關(guān)數(shù)目變化表

有絲分裂各時期間期前期中期后期末期染色體形態(tài)變化染色體數(shù)目（個）染色單體數(shù)目DNA分子數(shù)目2N2N2N4N4N-2N0→4N4N4N002a→4a4a4a4a4a-2a注：有染色單體時，DNA數(shù)=染色單體數(shù)沒有染色單體時，DNA數(shù)=染色體數(shù)有絲分裂過程中染色體數(shù)目和DNA含量的變化分裂期0分裂間期前中后末2n4n0分裂間期前中后末2n4nDNA的數(shù)量變化分裂期（分裂前體細(xì)胞染色體數(shù)為2n，DNA含量為2n)染色體的數(shù)量變化你能畫出染色單體數(shù)目和每條染色體上DNA含量的變化嗎？分裂期0分裂間期前中后末2n4n0分裂間期前中后末12每條染色體上DNA的數(shù)量變化分裂期（分裂前體細(xì)胞染色體數(shù)為2n，DNA含量為2n)染色單體的數(shù)量變化DNA、染色體、每條染色體上DNA含量變化曲線(1)a→b,p→q的變化原因都是DNA分子復(fù)制。(2)g→h,r→s的變化原因都是著絲點分裂,姐妹染色單體分開,形成子染色體。(3)c→d,r→s的變化很相似但時期不同?！镜淅辛?xí)1】如圖是動物細(xì)胞有絲分裂不同時期染色體(a)數(shù)目、核DNA分子(b)數(shù)目的柱形圖,下列敘述正確的是(

)A.①時期染色體還未復(fù)制,核DNA已完成了復(fù)制B.③時期核膜、核仁重建,細(xì)胞中部出現(xiàn)細(xì)胞板C.①→②表示著絲點分裂,染色體數(shù)目加倍,但核DNA分子數(shù)目不變D.②→③表示同源染色體相互分離,染色體和核DNA分子數(shù)目也隨之減半解析:圖①可表示有絲分裂前期和中期,圖②表示有絲分裂后期,圖③可表示DNA未復(fù)制前的間期和末期。前期和中期,DNA已復(fù)制,染色體也完成了復(fù)制,但并不加倍。動物細(xì)胞分裂過程中不形成細(xì)胞板。有絲分裂過程中不會發(fā)生同源染色體分離現(xiàn)象。①→②表示由中期到后期,著絲點分裂,染色體數(shù)目加倍,但核DNA分子數(shù)目不變。答案:C

親代細(xì)胞的染色體經(jīng)過復(fù)制（實質(zhì)為DNA的復(fù)制）之后，精確地平均分配到每個子細(xì)胞中去，使每個子細(xì)胞核中都含有與親代細(xì)胞數(shù)目相同、種類相同的染色體。

保持了親代和子代細(xì)胞之間遺傳性狀的穩(wěn)定性，對生物遺傳具有重要意義。六、有絲分裂的意義七、有絲分裂后子細(xì)胞的去向（1）繼續(xù)增殖的細(xì)胞：此類細(xì)胞始終處于細(xì)胞周期中，保持連續(xù)的分裂狀態(tài)，如動物的造血干細(xì)胞、胚胎細(xì)胞、受精卵、皮膚生發(fā)層細(xì)胞；植物的形成層細(xì)胞，根尖分生區(qū)細(xì)胞、芽尖的分生組織細(xì)胞等。（2）暫不增殖的細(xì)胞：此類細(xì)胞暫時脫離細(xì)胞周期，但始終保持分裂能力，在適當(dāng)刺激下可以重新進(jìn)入細(xì)胞周期，如動物的肝細(xì)胞、腎細(xì)胞、記憶細(xì)胞、T細(xì)胞、B細(xì)胞。（3）永不增殖細(xì)胞：此類細(xì)胞不可逆的脫離細(xì)胞周期，高度分化，喪失分裂能力，但保持生理機(jī)能，如動物的神經(jīng)細(xì)胞、肌細(xì)胞、成熟的紅細(xì)胞；植物的鱗片葉表皮細(xì)胞、葉肉細(xì)胞、根的伸長區(qū)細(xì)胞。由此可見，生物體內(nèi)的細(xì)胞并不是都具有細(xì)胞周期，只有連續(xù)分裂的細(xì)胞才有細(xì)胞周期，如進(jìn)行減數(shù)分裂、無絲分裂的細(xì)胞、高度分化的體細(xì)胞無細(xì)胞周期。八、與有絲分裂有關(guān)的細(xì)胞器及相應(yīng)功能細(xì)胞器名稱細(xì)胞類型時期生理作用核糖體中心體高爾基體線粒體動植物細(xì)胞整個時期，主要是間期各種蛋白質(zhì)（組成染色體的蛋白質(zhì)和細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)）合成動物、低等植物前期紡錘體的形成植物末期細(xì)胞壁的形成動植物細(xì)胞整個時期提供能量

無絲分裂細(xì)胞核先延長核縊裂成兩個子細(xì)胞核細(xì)胞縊裂成兩個子細(xì)胞1、無絲分裂的過程蛙紅細(xì)胞無絲分裂示意圖2、無絲分裂特點：在分裂過程中，沒有染色體和紡錘體的變化無絲分裂過程中是否發(fā)生DNA復(fù)制和平均分配?1.實驗原理(1)高等植物根尖、莖尖的分生區(qū)細(xì)胞能進(jìn)行有絲分裂。(2)在高倍顯微鏡下,可根據(jù)細(xì)胞內(nèi)染色體的變化情況,識別該細(xì)胞處于有絲分裂的哪個時期。(3)細(xì)胞核內(nèi)的染色體容易被堿性染料(如龍膽紫溶液)著色。2.方法步驟(1)洋蔥根尖的培養(yǎng)①提前3～4d,將洋蔥放在裝滿清水的廣口瓶上,底部接觸水。②裝置放在溫暖處。③常換水,待根尖長至約5cm時備用。(2)裝片的制作與觀察(如圖所示)

實驗：觀察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂3.注意事項(1)實驗材料的選擇①選材部位具有持續(xù)分裂能力,如根尖、芽尖。②選擇染色體數(shù)目較少的生物,便于染色體的計數(shù)。③選擇分裂期占細(xì)胞周期時間比例大的細(xì)胞,易觀察到分裂期細(xì)胞。(2)先漂洗再染色,這兩步不能顛倒,否則影響實驗效果。(3)使根尖細(xì)胞相互分散的方法①解離,鹽酸可破壞細(xì)胞