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1、第四单元细胞的生命历程第11讲细胞的增殖,最新考纲1.细胞的生长和增殖的周期性()2.细胞的无丝分裂()3.细胞的有丝分裂()4.实验:模拟探究细胞表面积与体积的关系5.实验:观察细胞的有丝分裂,考点突破,能力培养,知识梳理,实验探究,知识梳理温故串知 重温教材 夯实基础,一、细胞的生长1.模拟探究实验,2.细胞不能无限长大的原因(1)细胞体积越大,其相对表面积越,细胞的物质运输效率就越,因而限制了细胞的长大。(2)是细胞的控制中心,它不会随细胞体积的扩大而增加。,小,低,细胞核,二、有丝分裂1.细胞周期,2.有丝分裂过程(以高等植物细胞为例)连一连,3.动植物细胞有丝分裂的主要区别,【思维激
2、活1】细胞经过间期后,物质运输效率有何变化?细胞分裂末期,遗传物质DNA平均分配到两个子细胞中吗?提示:由于间期细胞适度生长,体积增大,细胞物质运输效率略有降低;分裂末期,染色体上的DNA均分到两个子细胞中,细胞质中的DNA随机分配。,发出的纺锤丝,发出星射线,细胞壁,细胞膜向内凹陷,三、无丝分裂,【思维激活2】无丝分裂发生在原核细胞中吗?无丝分裂过程中有无DNA复制?提示:无丝分裂是真核细胞的分裂方式,原核细胞为二分裂;无丝分裂过程中也存在DNA分子复制。,建网络图,考点突破悟法提能 核心归纳 重点突破,细胞周期表示方法归纳,考点一,剖析考点,1.前提条件:进行连续分裂的真核细胞。2.常规表
3、示法(扇形图、直线图、曲线图、直方图)见附表,【典例1】(2014四川达州模拟)下列描述细胞周期的相关说法正确的是(),A.诱导细胞基因突变可使用物理或化学方法作用于甲的S期或丙的AB段B.一个完整的细胞周期是指乙的ab段或bc段C.用秋水仙素作用于丙细胞可使细胞分裂停留在AB段D.细胞中都含有染色单体的时间段是M或b或AB段,解析:基因突变主要发生在DNA复制时期,即细胞周期中的间期。图甲中的S期、图乙中的a、c、图丙中的BA都属于此时期。根据间期占细胞周期的90%95%,可知图乙中a、c为分裂间期,b为分裂期,所以一个完整的细胞周期是指ab段。秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成,从而使细胞停
4、留在分裂期,图丙中AB段表示分裂期。染色单体形成于间期,消失于分裂期的后期,如图甲中G2期含姐妹染色单体,而M期中的后期和末期无染色单体。答案:C,延伸拓展:(1)一次细胞分裂完成后形成的子细胞,会有几种去向?提示:继续分裂:干细胞、皮肤生发层细胞、根尖分生区细胞。暂时停止分裂:仍有分裂能力,一定条件下仍可回到分裂周期中继续分裂,如机体受到损伤时肝细胞和黄骨髓造血细胞恢复其分裂能力。细胞分化:分化成其他组织和器官,不再分裂。(2)在细胞周期中,可能出现哪些变异?举例说明。提示:基因突变、如诱变育种、癌变等发生在细胞分裂间期;染色体变异,如用秋水仙素诱导染色体加倍发生在细胞分裂期。,走出误区误区
5、1误认为所有的细胞都有细胞周期,所有的细胞分裂方式都具细胞周期。点拨:只有连续分裂的细胞才有细胞周期,高度分化的成熟细胞无细胞周期;细胞三种分裂方式中,只有有丝分裂有细胞周期,减数分裂、无丝分裂无细胞周期。误区2误认为各种生物的细胞周期时间相同。点拨:不同种类生物的细胞周期差别很大;同一物种的生物不同的细胞,细胞周期的时间也不相同,如人体癌细胞的细胞周期就比正常细胞的周期短。,【跟踪演练1】下列选项中,两类细胞的染色体数目均可呈周期性变化的是()A.蛙的红细胞与淋巴细胞B.人的胚胎干细胞与成熟红细胞C.牛的精细胞与精原细胞D.小鼠骨髓瘤细胞与杂交瘤细胞解析:细胞的染色体数目呈周期性变化必须发生
6、在有丝分裂中,小鼠骨髓瘤细胞能无限增殖,杂交瘤细胞是浆细胞与骨髓瘤细胞融合形成的,既具有浆细胞产生单一抗体的特性又具有瘤细胞无限增殖的特性。而A选项中蛙红细胞进行无丝分裂,淋巴细胞也是高度分化细胞,不再分裂,B选项中成熟的红细胞高度分化且无细胞核,不分裂,C中精细胞是减数分裂产生的,不再继续分裂。所以D正确。,D,考点二 有丝分裂过程中相关规律性变化分析,剖析考点,1.染色体的形态变化,染色质(间期、末期),染色体(前期、中期、后期),2.染色体行为变化规律,3.DNA含量、染色体数量变化曲线,(1)ab、lm的变化原因都是DNA分子复制。(2)gh、no变化的原因都是着丝点分裂,姐妹染色单体
7、分开,形成子染色体。(3)mn表示含有姐妹染色单体的时期,包括有丝分裂前期和中期。,4.与细胞有丝分裂有关的几种细胞器的功能分析,【典例2】下图中图1、图2分别表示某种生物细胞有丝分裂过程中某一时期的模式图,图3表示有丝分裂过程中不同时期每条染色体上DNA分子数目的变化,图4表示有丝分裂中不同时期染色体和核DNA含量的关系。下列有关叙述不正确的是(),A.图1所示细胞中共有4条染色体,8个DNA分子;图2所示细胞中共有0条姐妹染色单体B.处于图3中BC段的是图1所示细胞;完成图3中CD段变化的细胞的分裂时期是后期C.有丝分裂过程中不会出现图4中d所示的情况D.图4中a可对应图3中的BC段;图4
8、中c可对应图3中的AB段,解析:本题主要考查对有丝分裂过程中核DNA含量、染色体数、染色单体数、每条染色体上DNA分子数的变化的理解。图1中1条染色体中包含2条姐妹染色单体;图2中姐妹染色单体分离后就不再称为染色单体,只能称为染色体,故A正确。图3中纵坐标的含义是“每条染色体上DNA分子数”,BC段的1条染色体上有2个DNA分子,对应图1,CD段的变化表示染色体上DNA分子由2个变成1个,表示后期着丝点分裂的过程,故B正确。图4中d表示细胞中核DNA含量为2N,染色体数目为4N,不可能出现这种情况,故C正确。图4中a可对应有丝分裂后期,图4中b可对应有丝分裂前、中期,图4中c可对应有丝分裂末期
9、,故D错误。答案:D,延伸拓展:(1)图1和图2中同源染色体对数的数量关系是什么?提示:图2是图1的两倍。图1中有2对同源染色体,图2中有4对同源染色体。(2)若图3表示有丝分裂过程中,细胞核DNA在一个细胞周期中的变化曲线,则CD段变化的原因是什么?提示:有丝分裂末期,DNA随染色体进入两个子细胞中。(3)图4中,染色体数目由b时期变化为a时期,是由于纺锤丝牵引导致的吗?请说明理由。提示:不是。染色体数目加倍是由于着丝点分裂引起的,与纺锤丝牵引无关,纺锤丝仅是牵引姐妹染色单体分开后形成的子染色体向两极移动。,突破方法细胞分裂过程中直方图的分析方法直方图是表示细胞有丝分裂过程中数量关系的常用图
10、形,典型直方图如下图所示,图中纵坐标表示一个细胞核中的DNA、染色单体、染色体数。,一般从两个方面判断细胞所属的分裂时期。,【跟踪演练2】(2014莆田质检)处于有丝分裂过程中的动物细胞,细胞内的染色体数(a),染色单体数(b),DNA分子数(c)可表示为如图所示的关系,此时细胞内可能发生着(),A.纺锤体形成B.着丝点分裂C.细胞板形成D.出现新的核膜解析:纺锤体形成于有丝分裂前期,此时染色体数(a)染色单体数(b)DNA分子数=122,A正确;着丝点分裂处于有丝分裂后期,每条染色体上1个DNA,没有染色单体,B错误;细胞板出现于植物细胞,图示细胞为动物细胞,C错误;新的核膜出现于有丝分裂末
11、期,此时每条染色体上1个DNA,没有染色单体,D错误。,A,能力培养深度过关 活化思维 夺取高分,有丝分裂中DNA含量变化的两种曲线变式,信息获取与解读(1)图2表示有丝分裂过程中每条染色体上DNA含量变化曲线,图中ef段表示间期,fg段表示含有姐妹染色单体的时期,即有丝分裂的前期和中期,hi段表示有丝分裂的后期和末期。(2)图3是图2的变式,在有染色单体时,染色体与核DNA数目之比为12,不存在染色单体的时期,染色体数与核DNA数之比为11。图中BC段表示间期,CD段表示有丝分裂前期和中期,EF段为有丝分裂的后期和末期。(3)图2和图3还可表示减数分裂过程中每条染色体上DNA含量变化曲线图,
12、其中fg(CD)段表示减数第一次分裂和减数第二次分裂的前期和中期。,解题指导,分析DNA分子含量变化曲线时,要看清纵坐标代表的含义是细胞核中DNA分子含量变化、每条染色体上DNA含量变化,还是染色体与核DNA数的比值。然后将图中各区段与细胞分裂的各时期相对应,分析出曲线变化的原因。,【变式体验】(2014湖北重点中学联考)如图为与有丝分裂相关的坐标曲线。相关说法不正确的是()A.若纵坐标表示一条染色体中DNA的含量,则cd过程细胞中DNA含量不变B.若纵坐标表示一个细胞中DNA的含量,则e点时一条染色体中DNA的含量与a点相同C.若纵坐标表示一条染色体中DNA的含量,则ac过程染色体数目不变D
13、.若纵坐标表示一个细胞中DNA的含量,则ac过程染色体数目不变,解析:若纵坐标表示一条染色体中DNA的含量,则cd表示有丝分裂后期,虽然着丝点分裂,姐妹染色单体分开,但细胞中DNA含量不变;c点之前,细胞内染色体数目不变。若纵坐标表示一个细胞中的DNA含量,则cd段变化的原因是细胞分裂末期染色体上的DNA分别进入两个子细胞,此时每条染色体上一个DNA分子;再者有丝分裂后期存在于bc过程中,因此ac过程染色体数目会加倍。,D,实验探究积累技能 透析实验 分析误差,观察根尖分生组织细胞的有丝分裂,实验基础,【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(如龙胆紫
14、溶液)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,判断处于不同分裂时期的细胞。,有丝分裂,碱性染料,独立,高倍显,微镜,染色体,【实验步骤】,透析实验1.取材时为什么只能剪23 mm,而不能过长?透析:若剪得过长会包括伸长区,伸长区无细胞分裂,增加了寻找观察细胞的难度。2.解离洋葱根尖时,时间过长或过短对实验的影响有哪些?透析:解离时间过短,细胞不易分离开;解离时间过长,根尖细胞会遭到破坏,无法进行染色和制片。3.实验操作中漂洗和染色的顺序能不能互换?并说明原因。透析: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,
15、解离液中的盐酸会影响染色的效果。4.在制片时两次用到载玻片,作用分别是什么?透析:一次是放置根尖;另一次是在盖玻片上加一片载玻片,目的是使细胞均匀分散,防止盖玻片移动;同时,避免压碎盖玻片。,5.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?透析:不能。因为根尖细胞经过解离后已经死亡。6.在显微镜下观察到哪个时期的细胞中染色体最清晰?哪个时期的细胞数目最多?为什么?透析:有丝分裂中期。因为分裂中期染色体排列在赤道板上,形态稳定,易于观察。间期的细胞数目最多,因为间期历时最长。,误差分析误差1:视野中细胞重叠,看不到染色体。原因分析:解离时间短,解离不充分。没有进行压
16、片。误差2:视野中多数细胞结构不完整。原因分析:压片时用力过大。误差3:视野中细胞呈长方形,无分裂的细胞。原因分析:观察的部位是根尖的伸长区,应选细胞呈正方形的分生区细胞进行观察。误差4:视野中细胞呈正方形,几乎找不到分裂的细胞。原因分析:剪取根尖的时间不合适,上午10时至下午2时范围内洋葱根尖细胞分裂最活跃。,误差5:视野中分裂的细胞内染色体着色很浅,模糊不清。原因分析:没有漂洗,直接进行了染色,解离液影响了染色效果。染色时间过短误差6:视野均呈紫色,无法观察。原因分析:染液的浓度过大。染色时间过长。没有滴加清水,染色后直接盖上盖玻片。,迁移应用(1)根据观察某时期细胞数目多少来确定细胞周期
17、各时期持续时间的长短;(2)根据该实验的原理探究影响有丝分裂的外界因素;(3)借助该实验的操作步骤来探究纺锤体在有丝分裂中的作用等。,应用1:测定细胞周期中各时期的持续时间已知洋葱根尖细胞有丝分裂中一个细胞周期大约需要12 h,某学生研究该细胞周期,获得以下4组数据:分裂期最多的一个视野中共有30个细胞,其中分裂前期细胞5个,中期2个,后期2个,末期1个,其余为间期。分裂期最少的一个视野中共有35个细胞,其中分裂中期细胞1个,其余为间期。共观察了10个视野,平均每个视野中有32个细胞。统计观察结果:分裂前期细胞15个,中期12个,后期10个,末期8个。对这4组数据进行分析,正确的是()A.用第
18、组数据直接计算分裂期各期持续的时间是最准确的B.用第组数据直接计算分裂间期持续的时间产生的误差最大C.、组数据没有意义,不能用于细胞周期各期所需时间的分析D.根据第、组数据分析可知,间期持续的时间大约是10.3 h,D,应用2:探究影响细胞有丝分裂的外界因素(2014福建永泰模拟)某些有毒物质能诱导真核细胞在分裂过程中产生微核。微核是由断裂的染色体形成的椭圆形异常结构,游离于细胞核之外,光学显微镜下可见。某生物小组为了探究香烟焦油能否诱导微核产生,完成如下实验:第一步:萃取获得香烟中的焦油,用醋酸丙酯将其溶解后,再用蒸馏水稀释,配制成一系列浓度的焦油溶液。各取等量加入烧杯A、B、C、D中。将醋
19、酸丙酯与蒸馏水混合液取等量加入烧杯E中。取等量蒸馏水加入烧杯F中。第二步:将6个状况相同、幼根已培养至1 cm的洋葱分别置于上述6个烧杯中培养较长且相同时间,然后从每个洋葱上随机取根尖数根制作临时装片。,第三步:镜检记录出现微核的细胞所占的比例(微核率),计算每组平均值。结果如表所示:,(1)用洋葱根尖制作临时装片的一般步骤为_。(2)对A、B、C、D四组而言,E组与F组哪组是对照组?。将E组与F组比较,作用是_。(3)该实验可得出的结论是_。,解析:据教材中实验可知制作洋葱根尖临时装片的一般步骤为解离漂洗染色制片。该实验的自变量是不同浓度的焦油,但焦油溶解在醋酸丙酯中,为了排除溶剂醋酸丙酯对
20、实验结果的影响,设立了E组作为对照组。通过表格中的数据分析,香烟焦油能诱导微核产生,且浓度越高诱导作用越强。答案:(1)解离漂洗染色制片(2)E组排除醋酸丙酯的影响(3)香烟焦油能诱导微核产生,且浓度越高诱导作用越强,应用3:探究纺锤体在细胞分裂中的作用在细胞有丝分裂过程中,染色体的位置会不断运动变化,为了探究引起染色体运动的原因,进行如下实验:实验假设:染色体的运动与纺锤丝有关。实验材料用具:长出了根和叶的洋葱、相差显微镜(能观察活体细胞的生长、运动、增殖情况及细微结构)、切片机(能够将生物组织切成很多很薄的切片)、一定浓度的秋水仙素溶液、清水、吸水纸、染色剂(其浓度不影响细胞活性)、滴管、
21、载玻片、盖玻片、镊子(提示:秋水仙素的作用速度非常快,可以起到立竿见影的效果,因此作用的即时效果可以在相差显微镜下看到)。实验原理:_。方法步骤:a._ _。,b.在A组盖玻片的一侧滴上少量一定浓度的秋水仙素溶液,另一侧用吸水纸吸引,使标本浸润在秋水仙素溶液中;_。c.,并记录结果。预测实验结果及结论:a.如果A、B两组的染色体在分裂后期都向两极运动,则说明_ _;b.如果B组的染色体在分裂后期向两极运动,A组染色体在分裂后期不向两极运动,则说明_。,解析:由于秋水仙素可以抑制纺锤体的形成,实验中若用秋水仙素处理后的细胞中染色体仍能移动,则说明染色体的运动与纺锤丝无关,若处理后的细胞中染色体不能移动,则说明染色体的运动与纺锤丝有关。观察染色体的行为需染色后借助显微镜观察。注意实验过程中要设立用清水处理根尖细胞的对照组。答案:秋水仙素能抑制纺锤丝(体)的形成;对细胞染色后,可以通过相差显微镜观察到细胞中染色体的运动a.切取洋葱根尖(23 mm)数根,平均分成两组,分别编号为A和B,用切片机将每根洋葱的根尖纵切成薄片,染色,制成临时装片b.B组盖玻片的一侧滴上等量清水,另一侧用吸水纸吸引,使标本浸润在清水中c.在相差显微镜下观察染色体的运动a.染色体的运动与纺锤丝无关b.染色体的运动与纺锤丝有关,点击进入课时训练,点击进入即时检测,
