细胞增殖PPT课件

第1节 细胞的增殖,分子与细胞 细胞的生命历程, 自 主 提 升 (判断正误，对的打“”，错的打“”)1 细胞体积增大后，与外界物质的交换效率提高。()2洋葱鳞片叶表皮细胞适合作为观察细胞有丝分裂的材料。( ）3.蛙的红细胞与淋巴细胞的染色体均不能呈周期性变化()4.盐酸解离根尖的同时也为龙胆紫染色创造酸性环境()5.显微镜下绝大多数细胞中能观察到染色体( )6.蛙受精卵发育过程中均能发生DNA的半保留复制( ) 7.动物细胞主要以有丝分裂方式进行增殖()8.观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂的实验中，盐酸和酒精混合液主要起固定作用。()9.无丝分裂是原核细胞特有的细胞分裂方式(),(1)条件：_的细胞。(2)起点：一次分裂完成时，如B点。(3)止点：_时，如B点。(4)用图中字母表示一个细胞周期:_;分裂间期: ,分裂期_。(5)特点：不同类的细胞，细胞周期不同，分裂间期和分裂期所占比例不同。,连续分裂,下一次分裂完成,BAB,AB,知识梳理一：细胞增殖的周期性,一、细胞增殖的周期性和细胞的生长,1细胞周期,BA,2细胞的生长(1)时间： (2)特点：(3)不能无限长大的原因：细胞越大，其表面积与体积的比值就越小；_的关系限制了细胞的长大；_的控制作用所致。,细胞核,细胞表面积与体积,思考：既然细胞不能无限长大那是不是越小越好呢？,不是，虽然细胞越小，细胞相对表面积就越大,物质的运输效率就越高,但细胞不是越小越好。细胞的大小受细胞核的控制，细胞内要有完成各项生命活动所必不可缺少的结构和物质，这必须占有一定的空间，因此，细胞不是越小越好。,分裂间期。,不能无限长大。,实验：研究细胞大小与物质运输的关系,3细胞增殖的方式、过程和意义(1)方式：_、无丝分裂和_。(2)过程：包括 和 整个连续的过程。(3)意义：是生物体_的基础。,有丝分裂,减数分裂,生长、发育、繁殖、遗传,思考：细胞增殖等同于有丝分裂吗？,物质准备,细胞分裂,1有丝分裂的过程(以植物细胞为例),DNA的复制,蛋白质,染色体,核仁,核膜,纺锤丝,纺锤体,知识梳理二：细胞的有丝分裂,思考：间期完成DNA的复制，染色体也复制，所以两者是不是都加倍了？,着丝点,赤道板,数目,着丝点,姐妹染色单体,染色质丝,核膜和核仁,思考：着丝点分裂是纺锤丝牵引的结果吗？,思考：赤道板真实存在吗，在显微镜下能看到吗？,思考：细胞板在什么时期形成，在显微镜下能看到吗？,2意义亲代细胞的_经过复制后精确地平均分配到两个子细胞中，保持了细胞的亲子代之间_的稳定性。,染色体,遗传性状,深度思考(1)DNA加倍、染色体加倍、细胞板的形成及中心粒复制加倍分别发生于哪种图形所处的时期？,提示(1)DNA加倍于间期；染色体加倍于后期，细胞板形成于末期；中心粒复制加倍也在间期。,(2) 下列细胞中哪一类细胞最可能具有细胞周期？哪一种细胞，其来源时的细胞分裂方式及细胞内染色体数目与其他细胞明显不同，是哪一种细胞？产生该细胞的分裂方式是否具有周期性？,(2) 图中 ，它们均属高度分化的细胞，已丧失分裂的周期性，但细胞尚未分化，最可能连续分裂保持周期性。,精子细胞(图)来源于减数分裂，其细胞内染色体数目只有体细胞的一半，减数分裂不具有周期性。,1特点：分裂过程中不出现_和_的变化。2过程(1)_先延长，核的中部向内凹进，缢裂成两个细胞核。(2)整个细胞从中部缢裂成两部分，形成两个_。3实例：_的无丝分裂。,染色体,纺锤丝,细胞核,子细胞,蛙的红细胞,思考1.无丝分裂过程中进行DNA的复制吗？无丝分裂就是二分裂吗？,(1)无丝分裂过程中DNA也要复制并均分。(2)无丝分裂是真核细胞的分裂方式，病毒及原核生物不存在无丝分裂。二分裂是原核细胞常见的分裂方式。,知识梳理三：无丝分裂,例1：2014湘潭模拟 细胞增殖过程中DNA含量会发生变化。通过测定一定数量细胞的DNA含量，可分析其细胞周期。根据细胞DNA含量不同，将某种连续增殖的细胞分为三组，每组的细胞数如图所示。从图中所示结果分析其细胞周期，下列叙述不正确的是(),A乙组细胞正在进行DNA复制B细胞分裂间期的时间比分裂期长C丙组中只有部分细胞的染色体数目加倍D将周期阻断在DNA复制前会导致甲组细胞数减少,解析 细胞有丝分裂过程中，DNA复制会导致细胞中DNA含量加倍，细胞中DNA的含量为2C4C，说明此时细胞正处于间期，正在进行DNA的复制。DNA复制完成后进入分裂期，此时细胞中DNA的含量为4C，分裂完成后变为2C。从图中可看出，DNA含量为2C、2C4C的细胞占了绝大部分，可推知分裂间期的时间比分裂期长。若将周期阻断在DNA复制前，已经复制的细胞继续完成细胞分裂，会使DNA含量为2C的细胞越来越多。,D,考点一：细胞周期的概念和表示方法,1对细胞周期的理解(1)只有连续分裂的细胞才有细胞周期，有些细胞分裂结束后不再进行分裂，它们就没有周期性。如下图 就无细胞周期，而 进行连续的细胞分裂，具有细胞周期。,甲细胞,乙细胞,第2课时,思考1：你知道哪些细胞具有（细胞周期）连续分裂的能力吗？,受精卵、干细胞、分生区细胞、形成层细胞、生发层细胞、癌细胞(不正常分裂)。,思考2：你知道哪些细胞不具有（细胞周期）连续分裂的能力吗？,减数分裂形成的细胞和已高度分化的细胞没有周期性。,知识拓展细胞分裂间期的时期划分细胞周期中间期分为G1、S、G2三个时期G1和G2合成有关蛋白质，故RNA增多，对应RNA的特有碱基U消耗增多。G1期还决定一个细胞是连续分裂,还是进行分化,脱离细胞周期。而S期完成DNA复制，故该期DNA的特有碱基T消耗增多，且S期是基因突变的具体时期。,G1期是S期的准备期、G2期是M期(分裂期)的准备期。,在细胞分裂间期进行DNA复制，因此，用药物作用于癌细胞的分裂间期，可以抑制癌细胞的无限增殖。,2.细胞周期的常见表示方法1. 扇形图2直线图,3柱形图B组DNA含量在2n4n之间，说明细胞正处于DNA复制时期；C组细胞中DNA已经加倍，说明细胞处在分裂期。4曲线图,提醒只有连续分裂的细胞才有细胞周期，如植物形成层细胞、根尖分生区细胞、动物皮肤生发层细胞；高度分化的细胞，如神经细胞、表皮细胞等没有细胞周期；发生减数分裂的细胞无细胞周期。,3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。(3)细胞分化：失去分裂能力，分化为其他组织、器官的细胞,如骨骼肌细胞、洋葱表皮细胞。,科学家用含15N的硝酸盐作为标记物浸泡蚕豆幼苗，并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，下列叙述中正确的是()A蚕豆根尖细胞分裂的一个细胞周期为AC或CE，共19.3 hB高尔基体、线粒体在蚕豆根尖细胞分裂过程中活动旺盛C蚕豆根尖细胞的DNA分子结构稳定性最低的时期有02 h、19.321.3 h、38.640.6 hD基因重组可发生在19.321.3 h,B,例1：细胞周期的概念和表示方法,例2：细胞周期各期的变化和应用(2016年浙江余姚中学开学考试)下列关于高等动植物连续分裂细胞的细胞周期的叙述，正确的是()A用蛋白质合成抑制剂处理G1期细胞，不影响其进入S期BS期细胞的染色体数目已增加一倍CG2期细胞的核DNA含量已增加一倍D用秋水仙素处理细胞群体，M期细胞的比例会减少:,C,秋水仙素能抑制纺锤体的形成，使细胞停留在M期，用秋水仙素处理细胞群体，M期细胞的比例会增加，D项错误。,变式训练1：(2015成都七中零模)如图所示，图甲为细胞周期的模式图，图中X为G2期，图乙为细胞的亚显微结构模式图。下列有关叙述正确的是(),A一个完整的细胞周期可以用图甲的SX1234Y来表示B图乙中，结构9在图甲的1时期加倍且移向细胞两极C图乙中，结构10在图甲的4时期时与细胞壁的形成有关D图乙中，结构6中在图甲的1时期出现染色体，有利于核遗传物质的平均分配,D,变式训练2：(2015浙江卷)下列有关细胞周期和细胞分裂的叙述， 正确的是（）A不同生物的细胞大小和数目不同， 但细胞周期长短相同 B同一生物各种组织的细胞周期长短相同， 但G1、S、G2和M期长短不同 C若在G2期加入DNA合成抑制剂，则有丝分裂前期每个染色体仍含有2条染色单体，子细胞染色体数目与母细胞的相同 D减数分裂前期 I 同源染色体配对，每个染色体含有4条染色单体，子细胞染色体数目为母细胞的一半,C,【例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()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,第2课时,B,考点二有丝分裂的过程及特点,【例2】 (2013海南，5)关于细胞有丝分裂的叙述，正确的是()A赤道板是细胞有丝分裂过程中出现的一种结构B有丝分裂间期DNA复制的过程需要解旋酶的参与C有丝分裂中期，发生联会的同源染色体排列在赤道板上D在细胞周期中，分裂间期的持续时间通常比分裂期的短,B,一动植物细胞有丝分裂的主要区别,细胞两极,细胞板,中心粒,思考2：细胞分裂的过程中出现中心体的一定是动物细胞吗？,思考1：细胞分裂的过程中不出现中心体的一定是植物细胞？,不一定，有可能是进行无丝分裂或者二分裂的细胞。,不一定，低等植物细胞有丝分裂的分裂期,纺锤体的形成也与中心体有关。,二细胞周期中几种细胞结构的周期性变化(1)染色体行为变化规律,(2)纺锤体的变化：形成时期为 解体时期为 。(3)核膜、核仁的变化：解体时期为 重建时期为 。(4)中心体变化规律(动物细胞、低等植物细胞) 复制 移向两极并形成 末期平均分到子细胞。,前期,末期,前期,末期,间期,前期,纺锤体,（2）.有丝分裂中染色体数目及DNA数目等的变化规律,同源染色体对数,n,n,n2n,n,染色体组数,2,2,2,2,24,n,2n,2n,2n4n,4n2n,04n,4n0,2n4n,4n,2n,提醒一般分析染色体的数量变化时，染色体指的是染色质细丝和高度螺旋化的染色体两种形态。,例3：从染色体和DNA数量变化的角度考查有丝分裂过程(2015年江苏徐州模拟)如图表示有丝分裂中不同时期染色体和DNA的数量关系。有关叙述不正确的是()A处于图2中BC段的包含图1所示细胞，图1细胞中有8条染色单体B完成图2中CD段变化的细胞分裂时期是后期C有丝分裂过程中不会出现图3中d所示的情况D图3中a可对应图2中的BC段；图3中c对应图2中的AB段,D,变式训练：如图表示洋葱根尖分生组织内的细胞进行有丝分裂时，每个细胞核中DNA含量的变化。下列叙述中错误的是 (),A细胞分裂过程中显著的变化有DNA含量和染色体行为的变化B当细胞核体积增大到最大体积的一半时，DNA的含量开始急剧增加C利用药物抑制DNA合成，细胞将停留在分裂期的中期D在细胞周期中，细胞分裂间期的呼吸速率大于分裂期的,C,(3)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曲线模型,(2)模型解读：上述曲线模型中AB、LM、PQ的变化原因都是 。GH、NO、RS的变化原因都是CD、RS的变化相似，原因不同，CD发生在末期子细胞形成时，而RS发生在后期着丝点分裂时。染色单体在细胞周期中的起点为0，终点也为0。,核DNA分子复制,着丝点分裂，姐妹染色单体分开，形成子染色体。,(4)参与有丝分裂过程的有关细胞器及其生理作用,(5) 有丝分裂过程中的“加倍”,特别提醒在有丝分裂过程中，若抑制纺锤体形成或抑制高尔基体(植物)的功能，则会导致染色体数目加倍，从而形成多倍体或多核细胞。,间期,DNA复制,后期,着丝点分裂,间期,中心体复制,末期,新核膜已经形成，细胞质尚未分裂,归 类(1)观察染色体最好的时期是 。(2)染色单体形成于 ，出现于 ，消失于 。(3)二倍体生物细胞有丝分裂全过程各个时期始终有同源染色体存在，但不配对也不分离。(4)赤道板与细胞板的区别：赤道板不是细胞结构，是一假想平面，在光学显微镜下看不到；细胞板是一真实结构，光学显微镜下能看到，出现在植物细胞有丝分裂的末期。(5)子细胞中染色体数目与DNA数目不一定相同：对于细胞核来说，二者数目 ，但细胞质中也有DNA，所以DNA数目应该多一些。,中期,间期,前期,后期,相同,例3 ： 蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培养基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期，其染色体的放射性标记分布情况是()A每条染色体的两条单体都被标记B每条染色体中都只有一条单体被标记C只有半数的染色体中一条单体被标记D每条染色体的两条单体都不被标记,B,难点突破1有丝分裂次数与DNA成分的关系辨析,变式训练1： 用32P标记了玉米体细胞(含20条染色体)的DNA分子双链，再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养，在第二次细胞分裂的中期、后期，一个细胞中的染色体总条数和被32P标记的染色体条数分别是（ ） A中期20和20、后期40和20B中期20和10、后期40和20 C中期20和20、后期40和10D中期20和10、后期40和10,A,变式训练 将玉米的一个根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培养基中完成一个细胞周期，然后将子代细胞转入不含放射性标记的培养基中继续培养。下列关于细胞内染色体的放射性标记分布情况的描述，错误的是()A第二次分裂结束只有一半的细胞具有放射性B、第二次分裂结束具有放射性的细胞可能有4个C、在第二次分裂的中期每条染色体都被标记D、在第二次分裂的中期每条染色体中有一条单体被标记,A,难点突破2有丝分裂图像、曲线的识别,(2)分裂时期或曲线的判定要根据所画图像中染色体的形态、行为变化或曲线中染色体(或DNA)的数量变化进行判定。(3)做染色体、DNA有关曲线题时,需注意如下几方面的特点:加倍的时期：DNA分子在间期加倍，染色体加倍在后期；前、中期DNA分子数是染色体数目的两倍，后期和末期DNA与染色体数相等。,例5：下列四幅图分别代表生物细胞分裂期的四个时期。下列说法错误的是()A分裂过程中，染色体加倍发生在丁图B甲、乙图中一条染色体上有2个DNA分子C中心体的复制发生在乙图D分裂期的四个时期排列顺序为乙、甲、丁、丙,C,【例1】 (2012天津理综，4)下列实验操作能达到预期结果的是()A在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中，统计每一时期细胞数占计数细胞总数的比例，能比较细胞周期各时期的时间长短B在“探究细胞大小与物质运输的关系”实验中，计算紫红色区域的体积与整个琼脂块的体积之比，能反映NaOH进入琼脂块的速率C在“探究培养液中酵母菌种群数量变化”实验中，培养期内共三次取样测定密度，即可准确绘制酵母菌种群增长曲线D在“探究萘乙酸促进插条生根的最适浓度”实验中，用高浓度组的萘乙酸溶液浸泡插条基部一天后，观察生根情况以确定最适浓度,A,考点三细胞增殖的相关实验(第3课时),细胞体积越大，其相对表面积 ，细胞与周围环境之间物质交流的面积相对越小，所以物质运输的效率 。,模拟探究细胞表面积与体积的关系,(1)实验原理,酚酞遇NaOH呈 。琼脂块大小模拟细胞大小，NaOH溶液模拟被细胞吸收的物质。物质扩散体积与总体积之比表示 。,(2)结果讨论,(3)实验结论：,基本相同,相同,深度,减小,越小,越低,物质运输效率,紫红色,从琼脂块的颜色变化可知NaOH扩散的 。在相同时间内，NaOH在每一琼脂块内扩散的深度 ，说明NaOH在每一琼脂块内扩散的速率是 的。NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随琼脂块的增大而 。,对应练习：有关细胞大小与物质运输关系的模拟实验说法不正确的是()A琼脂块大小模拟细胞大小B细胞边长越大，其表面积与体积之比越小C琼脂块的体积越小，NaOH在其内的扩散速率越快DNaOH扩散的体积与琼脂块的体积比最大的是最小 的琼脂块,C,一、实验原理1高等植物的_组织细胞有丝分裂较旺盛。2有丝分裂各时期细胞内染色体的形态和行为变化不同，可用高倍显微镜根据各个时期内_的变化情况，识别该细胞处于哪个时期。3细胞核内的染色体易被_染成深色。二、实验步骤1洋葱根尖的培养：实验前34 d，将洋葱放在广口瓶上，瓶内装满清水，让洋葱的底部接触到瓶内的水面，把装置放在温暖的地方培养，待根长约_时，取生长健壮的根尖制成临时装片观察。,分生,染色体,碱性染料,5 cm,实验观察根尖分生组织细胞的有丝分裂,2装片的制作,15%的盐酸,根尖酥软,清水,解离过度,醋酸洋红液,（残留的盐酸会与碱性染料中和）,过长会包括伸长区，无细胞分裂,清水,(3)观察：使用低倍镜找到根尖分生区的细胞，然后换成高倍镜，观察分生区的各个细胞，并找到有丝分裂各个时期的细胞。(4)绘图。,分生区细胞的特点是细胞呈正方形，排列紧密。,三、实验注意事项1取材时，剪取根尖应为 ，过长会含有伸长区细胞。2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漂洗是为了洗去细胞内部的盐酸，因此要保证足够的时间，否则会影响对染色体(质)的染色。4压片时要掌握好力度，过轻，细胞分散不开；过重，会压坏玻片。5观察时，首先找出分裂中期的细胞，然后再找其他各时期的细胞进行观察。6计数时要在视野中同时看到约50个细胞，以保证样本的数量足够大，计数多个区域，以减小误差。,23 mm,3、实验成功的关键点实验材料的选择：a.应选取分裂期占细胞周期比例相对较大的材料；b.应选分裂旺盛的部位(如根尖、茎尖的分生区)；c.应选择在细胞分裂旺盛期取材。本实验一般在上午10点至下午2点之间进行。应该严格按照操作步骤进行：取材解离漂洗染色制片。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。,3、实验成功的关键点实验材料的选择：a.应选取分裂期占细胞周期比例相对较大的材料；b.应选分裂旺盛的部位(如根尖、茎尖的分生区)；c.应选择在细胞分裂旺盛期取材。本实验一般在上午10点至下午2点之间进行。应该严格按照操作步骤进行：取材解离漂洗染色制片。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。,4.易错警示！(1)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。,(2)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。,例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：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,C,例3如图是某实验小组观察1000个处于分裂期的洋葱根尖细胞有丝分裂而做出的统计图。据图对洋葱根尖细胞有丝分裂可做出的正确判断是()A洋葱根尖细胞大多数处在细胞周期的分裂期B洋葱根尖细胞有丝分裂各时期相对持续时间的长短是：前期末期中期后期C图中细胞数目最多的时期可以观察到染色体的联会现象D细胞有丝分裂过程中染色单体数量和DNA含量最多的时期是后期,B,例4(2015年东北四校联考)以下是几位同学在做观察植物细胞有丝分裂实验时的操作情况：甲同学截取5 cm左右的根尖后按规范操作，结果在一个视野