浙科版高中生物必修1第四章細胞的生命歷程第一節(jié)細胞通過分裂增殖課件

必修1·分子與細胞浙科版高中生物1.實驗結果:瓊脂塊越大,表面積與體積之比越小,NaOH擴散效率越低。2.實驗推論:細胞體積越大,表面積與體積之比越小,物質交換效率越低。為了保證細胞進行

正常生命活動,細胞體積不能太大。第一節(jié)

細胞通過分裂增殖必備知識清單破知識點1模擬探究細胞的大小與擴散作用的關系1.細胞分裂:細胞數目的增多是靠細胞分裂來實現的。真核細胞的分裂方式主要包括有絲分

裂和減數分裂。(1)有絲分裂是真核生物體細胞增殖的主要方式。(2)減數分裂是一種特殊的有絲分裂,與真核生物產生有性生殖細胞有關。2.細胞周期:連續(xù)分裂的細胞從一次分裂結束到下一次分裂結束所經歷的整個過程。知識點2細胞的分裂經歷細胞周期1.植物細胞有絲分裂M期圖像及主要特點知識點3染色體在有絲分裂過程中呈現規(guī)律性變化項目圖像主要特點前期

a.細胞核內出現染色體;b.出現了由絲狀纖維組成的紡錘體;c.核膜、核仁開始解體中期

a.染色體的著絲粒都排列在赤道面上;b.染色體縮短到最小的程度,便于觀察和計數后期

a.染色體的著絲粒分為兩個,姐妹染色單體分離成兩條獨立的染色體;b.染色體數目加倍,核DNA數目不變;c.兩套相同的染色體以相同的速率被紡錘絲拉向兩極項目圖像主要特點末期

a.染色體伸展,呈現染色質狀態(tài);b.核膜重新形成,核仁出現;c.核內的染色體數目與分裂前相同胞質分裂

a.一般在末期開始;b.兩個新細胞間出現許多由高爾基體分泌的囊泡;c.囊泡聚集成一個細胞板;d.由細胞板發(fā)展成為新的細胞壁,進而產生兩個新細胞2.與植物細胞相比,動物細胞有絲分裂的主要差異(1)動物細胞的細胞質中有一個中心體。G2期時細胞中已有一對中心體。前期,這一對中心

體分開并移向細胞兩極,由中心體發(fā)出的紡錘絲形成紡錘體。(2)動物細胞的胞質分裂不形成細胞板,而是細胞在兩極之間的“赤道面”上向內凹陷,形成

環(huán)溝。環(huán)溝漸漸加深,最后縊裂為兩個子細胞。

3.有絲分裂的意義:將親代細胞的染色體經過復制后,精確地平均分配到兩個子細胞中。在生

物的親代細胞和子代細胞之間保證了遺傳性狀的穩(wěn)定性。1.癌細胞特點(1)有無限增殖的能力。(2)能在體內轉移。(3)其他特點①核形態(tài)不一,并可出現巨核、雙核或多核現象。②代謝旺盛,蛋白質合成及分解代謝都增強,但合成代謝超過分解代謝。③線粒體功能障礙,在氧供應充分的條件下也主要依靠糖酵解途徑獲取能量。④體外培養(yǎng)時無接觸抑制現象。2.細胞癌變的機理(1)內因:癌變往往與原癌基因的激活和抑癌基因功能的喪失有關。知識點4癌細胞可以無限制地分裂①原癌基因:細胞內與細胞增殖相關的基因,是維持正常細胞周期所必需的。②抑癌基因:其產物能夠抑制細胞增殖,促進細胞分化和抑制細胞遷移等。(2)外因

1.實驗原理:鹽酸能夠破壞細胞間的果膠,使根尖細胞在后續(xù)的操作中彼此容易被分開。堿性

染料可以使染色體著色,使其在光學顯微鏡下可見。2.實驗材料的選擇

知識點5制作和觀察根尖細胞有絲分裂臨時裝片,或觀察其永久裝片(1)選擇植物分裂旺盛的部位(根尖的分生區(qū))。(2)在細胞分裂旺盛的時間取材,保證制作的裝片可以觀察到較多處于分裂期的細胞。3.相關試劑及其作用(1)10%鹽酸:解離液,用于解離(破壞細胞間的果膠),以使細胞彼此分離。(2)清水:用于解離后的漂洗,既防止解離過度,又有利于堿性染料染色。(3)龍膽紫染液:作為堿性染料,可使染色體著色,以便觀察染色體。4.實驗過程特別提醒

不同的細胞,細胞周期長短一般不同,為方便找到更多分裂期細胞,最好選擇分裂期占細

胞周期比例較大的生物材料。1.人體中的大部分細胞都可以進行有絲分裂,具有細胞周期,這種說法正確嗎?2.在觀察洋蔥根尖細胞有絲分裂的活動中,可利用視野下分裂期細胞數和細胞總數比例估算

分裂期占細胞周期總時長的比例,這種說法正確嗎?3.高等植物細胞有絲分裂后期或末期細胞在赤道面上形成環(huán)溝,這種說法正確嗎?知識辨析提示提示提示不正確。人體中多數細胞已喪失分裂能力,不具有細胞周期。正確。分裂間期細胞數/細胞總數≈分裂間期時長/細胞周期總時長,分裂期細胞數/細胞總數≈分裂期時長/細胞周期總時長。不正確。高等植物細胞有絲分裂末期在“赤道面”位置上形成細胞板,進而形成細胞壁。4.動、植物細胞在有絲分裂后期,每一個著絲粒分裂成兩個,染色體數目加倍,不含染色單體,

這種說法正確嗎?5.癌細胞與正常細胞相比,遺傳物質發(fā)生了改變,這種說法正確嗎?6.導致正常細胞癌變的根本原因是原癌基因和抑癌基因協調表達,這種說法正確嗎?7.在觀察洋蔥根尖細胞有絲分裂的活動中,可以連續(xù)觀察到一個細胞在不同時刻的細胞形態(tài),

這種說法正確嗎?提示提示提示提示不正確。根尖細胞在解離過程中死亡,不能連續(xù)觀察到一個細胞在不同時刻的細胞形態(tài)。正確。動、植物細胞在有絲分裂后期,染色體的著絲粒分成兩個,姐妹染色單體分離成兩條獨立的染色體,染色體的數目增加一倍。正確。正常細胞發(fā)生突變而成為癌細胞的過程稱為癌變,與正常細胞相比,癌細胞的遺傳物質發(fā)生了改變。不正確。細胞癌變往往與原癌基因的激活和抑癌基因功能的喪失有關。定點1細胞周期關鍵能力定點破1.細胞周期相關理解(1)并不是所有的細胞分裂都具有細胞周期,只有連續(xù)分裂的細胞才具有細胞周期。(2)不同細胞的細胞周期,時間長短一般不同,但分裂間期的時間總是長于分裂期。(3)細胞周期的長短由遺傳物質決定,同時受環(huán)境因素的影響。(4)有絲分裂產生的子細胞有的仍可繼續(xù)進行分裂,有的暫不分裂,也有的進行細胞分化。(5)G1期合成DNA復制所需的蛋白質,該過程的場所不在細胞核,而在細胞質。2.細胞周期表示方法方法名稱表示圖形用字母表示細胞周期扇形圖

A→B→A為一個細胞周期線段圖

a+b或c+d為一個細胞周期坐標圖

a+b+c+d+e為一個細胞周期柱形圖

A:G1期;B:S期;C:G2期和M期1.根據柱形圖判斷細胞分裂時期,一般從兩個方面判斷(設體細胞染色體數為2N)(1)根據染色單體變化判斷各時期定點2細胞分裂各時期的辨別(2)根據數量關系判斷各時期核DNA數∶染色體數∶染色單體數=

2.根據染色體變化識別細胞分裂各時期(以動物細胞分裂圖像為例)(1)染色體散亂分布→前期,如圖1。(2)著絲粒排列在赤道面上→中期,如圖2。(3)著絲粒分裂,染色體數目暫時加倍→后期,如圖3。(4)染色體變成染色質→末期,如圖4。3.動、植物細胞有絲分裂圖像判斷方法

4.核DNA、染色體、染色單體及每條染色體上DNA的數量變化規(guī)律(以體細胞染色體數=2n

為例)

(1)核DNA數在S期因復制而加倍,末期結束平均分給兩個子細胞(2n→4n→2n)。(2)染色體數在后期因著絲粒分裂而加倍,末期結束平均分給兩個子細胞(2n→4n→2n)。(3)染色單體因S期核DNA的復制而產生,后期隨著絲粒分裂而消失(0→4n→0)。(4)每條染色體上的DNA數由于間期DNA復制由1變?yōu)?,由于后期著絲粒分裂由2變?yōu)?。典例圖1、圖2分別表示某種生物進行有絲分裂時某一時期的模式圖,圖3表示一個細胞周

期內不同時期核DNA分子數的變化,圖4表示一個細胞周期內不同時期染色體和核DNA的數

量關系。有關敘述不正確的是

(

)

A.圖1所示細胞中共有4條染色體,8個核DNA分子;圖2所示細胞中共有0條姐妹染色單體B.圖1所示細胞處于圖3中的BC段,完成圖3中CD段變化的細胞分裂時期是后期C.有絲分裂過程中不會出現如圖4中d所示的情況D.圖4中a可對應有絲分裂后期、末期,b可對應有絲分裂前期、中期B解析

圖1所示細胞中共有4條染色體,8個核DNA分子,圖2所示細胞中沒有染色單體,A正

確。圖1所示細胞處于有絲分裂中期,圖3的BC段表示G2期、分裂期(包括前期、中期、后

期、末期),CD段核DNA分子數減半的原因是核DNA分子平分到兩個子細胞中,發(fā)生在有絲

分裂末期結束時,B錯誤。圖4中d所示的情況為染色體數與核DNA分子數之比為2∶1,在有

絲分裂過程中不會出現此情況,C正確。圖4中a所示的染色體數與核DNA分子數相等,都為

4n,可對應有絲分裂后期、末期;b所示的染色體數與核DNA分子數之比為1∶2,可對應G2期

和分裂期的前期、中期,D正確。1.有絲分裂相關過程中細胞結構的變化規(guī)律(1)紡錘體:形成時期為前期→解體時期為末期。(2)核膜、核仁:解體時期為前期→重建時期為末期。(3)中心體(動物細胞、低等植物細胞):間期復制→前期移向細胞兩極并發(fā)出紡錘絲形成紡錘

體→末期結束平均分配到子細胞。(4)染色體變化規(guī)律(以植物細胞為例)定點3有絲分裂相關過程中細胞結構的變化規(guī)律①染色體行為變化:復制(間期)→散亂分布(前期)→著絲粒排列在赤道面上(中期)→著絲粒分裂、移向細胞兩極(后期)→染色體變?yōu)槿旧|(末期)。②染色單體行為變化:間期(S期)產生→后期消失。2.與有絲分裂有關的細胞器及其生理作用細胞器名稱作用時期生理作用核糖體主要為間期與有關蛋白質的合成有關中心體前期與紡錘體的形成有關線粒體整個細胞周期提供能量高爾基體末期與植物細胞壁的形成有關典例下列關于有絲分裂的敘述,正確的是

(

)A.前期,染色體出現,數目加倍B.中期,染色體縮短到最小的程度,便于觀察和研究C.后期,核DNA分子、染色體、染色單體的數量比例為2∶1∶2D.末期,動物細胞形成細胞板B解析

有絲分裂過程中,前期,染色體出現,但數目不加倍,A錯誤;有絲分裂中期,染色體形態(tài)穩(wěn)

定、數目清晰,是觀察染色體形態(tài)和數目的最佳時期,B正確;后期無染色單體,C錯誤;末期,動

物細胞形成環(huán)溝,植物細胞形成細胞板,D錯誤。1.實驗操作分析(1)解離和染色時間要嚴格控制的原因①若解離時間太短,則壓片時細胞不易分散開;時間過長,則細胞解離過度、過于酥軟,無法取

出根尖進行染色和制片。②若染色時間太短,則染色體不能完全著色;若染色時間過長,則細胞核等其他部分會充滿染

色劑,無法分辨染色體。(2)實驗操作中漂洗和染色的順序不能互換:漂洗是洗去根尖組織細胞中的鹽酸,可利于堿性

染料染色,若漂洗和染色順序顛倒,會影響染色的效果。(3)使細胞分散開的操作:鑷子壓扁根尖,用拇指按壓蓋玻片,若細胞分散效果不好,再覆蓋上濾

紙,用橡皮或筆端輕輕敲擊。定點4觀察植物根尖細胞有絲分裂2.實驗結果分析(1)在顯微鏡下觀察到間期的細胞數目最多,因為間期歷時最長。理論上,可以從不同視野中

統(tǒng)計某時期的細胞數目,其占細胞總數的比值可反映該時期占細胞周期的比例。(2)解離過程中細胞已經死亡,在顯微鏡下不能觀察到細胞分裂的動態(tài)變化,觀察到的只是一

個固定時期,如果要找到各個分裂時期的細胞,可移動裝片,在不同的視野中尋找。3.影響實驗結果的因素(1)取材時間:一天中的氣溫不同,細胞分裂的活躍程度不同,氣溫相對高一些時,細胞分裂加快。(2)根尖培養(yǎng)溫度。(3)解離時間長短。(4)計數的細胞是否屬于分生區(qū)細胞。(5)細胞周期的各時期區(qū)分是否準確。典例在觀察植物細胞有絲分裂實驗中,三位實驗人員制作洋蔥根尖裝片的操作步驟(“+”

表示操作,“-”表示未操作)如表所示:實驗人員操作取材解離漂洗染色壓片甲根尖2~3mm處-+++乙根尖2~3mm處+-++丙根尖5~7mm處++++則甲、乙、丙觀察到的實驗現象分別是

(

)A.細胞重疊、染色體著色很淺不清楚、細胞分