细胞的增殖与分化（已优化）

精锐教育学科教师辅导教案学员编号：年级：课时数：3学员姓名：辅导科目：生命科学学科教师：课程主题：细胞的增殖与分化授课时间：学习目标教学内容一、细胞的增殖与分化【知识梳理】一、细胞增殖1、细胞不能无限长大：（1）受细胞相对表面积（表面积与体积比）大小的限制：细胞体积越大，其相对表面积越小，物质运输的效率就越差，不利于细胞的代谢与稳定；（2）受核质比大小的限制：细胞核是细胞遗传的控制中心，其控制范围有限。2、真核生物细胞增殖的方式：无丝分裂、有丝分裂、减数分裂。3、细胞增殖包括物质准备和细胞分裂的整个连续过程。细胞周期包括：分裂间期和分裂期。细胞增殖的意义：细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。二、细胞的分化细胞的分化：在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的意义：是生物个体发育的基础，细胞的分化：在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的意义：是生物个体发育的基础，使细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。细胞的全能性：指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的能力。干细胞：动物和人体内的少数具有分裂和分化能力的细胞。如骨髓中的造血干细胞，能分裂分化产生血细胞(如血小板、红细胞和白细胞)细胞的分化细胞的分化细胞的衰老和凋亡个体衰老与细胞衰老的关系：细胞的衰老和凋亡个体衰老与细胞衰老的关系：没有特定对应关系，如衰老个体体内也会有新生细胞。细胞衰老的特征：1)细胞内的水分减少，细胞萎缩，新陈代谢速率减慢；2)细胞内多种酶的活性降低；3)细胞内色素积累，会妨碍细胞内的物质的交流和传递；4)呼吸速率减慢，细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深；5)细胞膜的通透性降低，物质运输功能降低。细胞的凋亡：由基因决定的细胞自动结束生命的过程，也称细胞编程性死亡。对于生物体完成正常发育，维持内环境稳定，及抵御外界各种因素的干扰等，都起着非常关键的作用。【注意】原癌基因和抑癌基因之间的关系：原癌基因负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程；抑癌基因主要是阻止细胞的不正常增殖。【例题精讲】例1.【杨浦一模02】如图是细胞发生的一系列变化过程，有关分析正确的是（）A．过程①表示细胞生长 B．过程②表示细胞分化C．过程②染色体数会减半 D．过程③表示细胞分裂例2.下列能说明某细胞已经发生分化的是（）A.进行ATP的合成B.进行mRNA的合成C.存在血红蛋白D.存在纤维蛋白原基因例3.【2015嘉定一模】当自然界出现了有性生殖，生物进化的速度加快了，原因是有性生殖（）A．产生的后代数量多B．繁殖速度快C．后代具有更加稳定的遗传性D．后代具有更大的适应性和变异性例4.干细胞移植现已成为治疗糖尿病的一种临床技术。自体骨髓干细胞植入胰腺组织后可分化为胰岛样细胞，以替代损伤的胰岛B细胞，达到治疗糖尿病的目的。下列叙述正确的是（）【课堂练习】1.【2015嘉定一模】关于微生物的叙述，完全正确的是（）①古细菌的细胞壁与大肠杆菌的细胞壁成分不同②青霉素不能杀灭肝炎病毒③酵母菌主要通过芽孢进行繁殖④自生固氮菌为自养微生物A．①② B．③④ C．①②④ D．②③④2.【2015崇明二模】下列有关乳酸杆菌和产甲烷细菌具有的特征描述错误的是（）A．遗传物质都是DNAB．都能进行分裂生殖C．转录过程对青霉素敏感性不同D．都进行无氧呼吸3.【崇明一模11】生殖细胞内DNA的改变可能会出现在子代生物体的所有细胞中，与这一结果无关的生理过程是（）A．减数分裂B．受精作用C．有丝分裂 D．细胞分化二、细胞增殖方式【知识梳理】一、无丝分裂：特点：分裂中无纺锤丝和染色体的形成；核延长缢裂，一分为二，整个细胞缢裂成两个无丝分裂细胞类型：低等植物细胞，高等植物营养丰富的部位，高度分化的人体细胞举例：蛙的红细胞，胚乳细胞，肝细胞几种常见的无性生殖方式：①分裂生殖（变形虫，草履虫，细菌）；②出芽生殖（酵母菌，水螅）；孢子生殖（青霉，曲霉，衣藻）；③营养生殖（马铃薯茎块，草莓的匍匐茎）。二、有丝分裂：1.细胞周期：包括分裂间期和分裂期；对象：连续分裂的细胞；计算：从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止。G1期：合成DNA复制所需的蛋白质；S期：合成DNA；G2期：合成有丝分裂所需的蛋白质；其中G1期是有丝分裂中时间最长的时期。分裂间期：约占细胞周期的90%—95%，主要作用：完成DNA分子复制及有关蛋白质合成。【注意】DNA加倍，染色体数目不增加。2.有丝分裂前期：核膜、核仁逐渐消失，出现纺缍体及染色体，染色体散乱排列中期：着丝点排列在赤道板上，染色体形态比较稳定，数目比较清晰便于观察分裂期后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分离，染色体数目加倍末期：核膜，核仁重新出现，纺缍体，染色体逐渐消失。以植物细胞为例记忆各时期特点：巧记技巧：前期：膜仁消失现两体注意纺锤体出现原因的比较中期：形定数晰赤道齐显微镜观察的最佳时期后期：点裂数加移两极着丝点、染色体加倍时期末期：两消两现新壁建细胞板的分裂分化与高尔基体有关3.动植物细胞有丝分裂区别 植物细胞动物细胞间期DNA复制，蛋白质合成（染色体复制）染色体复制，中心粒也加倍前期细胞两极放出纺缍丝，形成纺缍体中心体发出星射线，形成纺缍体末期在赤道板的位置形成细胞板，向四周扩散形成细胞壁不形成细胞板，细胞膜从中央向内凹陷，缢裂成两子细胞4、染色体、染色单体与DNA之间的关系：复制着丝点分裂DNA数：122染色体：112染色单体：020（1）染色体数=着丝点数（2）若细胞内含有染色单体，染色单体数=DNA数（3）若细胞内不含染色单体，染色体数=DNA数【注意】染色单体一旦分开，只能称为染色体5.各时期常考参数的变化规律6.细胞分裂过程中相关细胞器作用归纳：细胞器名称细胞类型时期生理作用核糖体动物、植物主要是分裂间期各种蛋白质(组成染色体的蛋白质和细胞内的蛋白质)的合成中心体动物、低等植物前期纺锤体的形成高尔基体植物末期细胞板、细胞壁的形成线粒体动物、植物分裂全过程提供能量【例题精讲】例1.【嘉定一模15】细胞周期如图所示，以下叙述错误的是（）A．S期表示细胞分裂间期B．G0期细胞可称为暂不增殖细胞C．G1和G2期都合成一定量的蛋白质D．M期中的某一时段，染色体数目加倍例2.下列是关于细胞分裂过程中细胞内变化的叙述，能正确表示一个细胞周期内分裂过程顺序的是（）①两个相同DNA分子完全分开②出现放射状排列的细丝③中心体发生倍增④着丝点排列在一个平面上A.②→③→①→④B.②→④→③→①C.③→②→④→①D.②→③→④→①例3.【崇明一模15】秋水仙素诱导基因突变的2种机制：（1）秋水仙素分子结构与DNA分子中碱基相似，可渗入到基因分子中；（2）插入到DNA碱基对之间，导致DNA不能与RNA聚合酶结合。根据以上信息，下列关于秋水仙素可能引发的结果推断不合理的是（）A．基因复制时配对错误B．转录过程受阻C．翻译过程受阻D．DNA结构局部解旋【课堂练习】1.由细胞形态判断，下列细胞中最可能连续分裂的是（）【解析】连续分裂的细胞一般分化程度较低，细胞形态单一，仍具有分裂、分化的能力。2.【虹口一模11】图中字母表示细胞中所含的基因，每个基因不在同一条染色体上，X、Y、Z中含4个染色体组的是（）A．XB．X、YC．YD．Z3.细胞周期包括分裂间期（分为G1期、S期和G2期）和分裂期（M期）。如图标注了甲动物（体细胞染色体数为12）肠上皮细胞的细胞周期各阶段的时长及DNA含量。请回答下列问题：[来源:学若用含放射性同位素的胸苷（DNA复制的原料之一）短期培养甲动物肠上皮细胞后，处于S期的细胞都会被标记。洗脱含放射性同位素的胸苷，换用无放射性的新鲜培养液培养，定期检测。预计最快约______h后会检测到被标记的M期细胞。从被标记的M期细胞开始出现到其所占M期细胞总数的比例达到最大值时，所经历的时间为______期的时间，处于该期的一个细胞中染色体数目的变化情况是______________________。若向甲动物肠上皮细胞培养液中加入过量胸苷，处于S期的细胞立刻被抑制，而处于其他时期的细胞不受影响。预计加入过量胸苷约______h后，细胞都将停留在S期。乙动物肠上皮细胞的细胞周期时长为24h，M期时长为1.9h。若要在显微镜下观察细胞有丝分裂过程中染色体形态的变化，选用______(填“甲”或“乙”)动物肠上皮细胞更合适。在光学显微镜下观察，同处于分裂末期的动物肠上皮细胞与洋葱根尖细胞，形态上最主要的区别是：_________________________________________________________。三、减数分裂【知识梳理】1.减数分裂的目的：形成成熟的生殖细胞；特点：染色体只复制一次，而细胞要连续分裂两次；结果：新产生的生殖细胞中，染色体数目比原细胞减少一半。2.减数分裂过程与有丝分裂的对比：姐妹染色单体：染色体复制后，附着在同一个着丝点上的、两条完全一样的染色单体。同源染色体：①形态相同，即染色体上的着丝点的位置相同。②大小相同，即两条染色体的长度相同。③来源不同，即一条来源于父方，一条来源于母方（通常用不同的颜色来表示）。④能够配对，在细胞内成对存在。对常染色体而言，只有当这四点同时满足时细胞中才含有同源染色体。四分体：减数第一次分裂（减I）前期，已复制的两条同源染色体发生联会，形成的四条染色单体的结合体称之为四分体。【对比】有丝分裂：可以有姐妹染色单体、同源染色体；减数分裂：可以有同源染色体、四分体。3.减数分裂过程中染色体、DNA变化规律：1.精子的形成过程：4.概念辨析：等位基因：是指位于染色体同一位置分别控制两种不同性状的基因。同位基因：是指位于染色体上统一位置控制同一性状的基因。5.图谱辨析：甲乙丙丁甲：细胞处于分裂的期，子细胞为：；乙：细胞处于分裂的期，子细胞为：；丙：细胞处于分裂的期，子细胞为：；丁：细胞处于分裂的期，子细胞为：。【例题精讲】例1.以下①~④为动物细胞形成过程中某些时期的示意图，按分裂时期的先后顺序，正确的是（）【解析】遗传图谱的考察例2．观察到某生物（2n=6）减数第二次分裂后期的细胞如图所示。下列解释合理的是（）A.减数第一次分裂中有一对染色体没有相互分离B.减数第二次分裂中有一对染色单体没有相互分离C.减数第一次分裂前有一条染色体多复制一次D.减数第二次分裂前有一条染色体多复制一次【解析】同源染色体与减数分裂紊乱之间的关系例3.如图所示为某动物卵原细胞中染色体的组成情况，该卵原细胞经减数分裂产生3个极体和1个卵细胞，其中一个极体的染色体组成是1、3，则卵细胞中染色体组成是（）A．2、4 B．1、3C．1、3或2、4 D．1、4或2、3【解析】基因重组过程中染色体变化规律的考察例4.【杨浦一模11】如图为基因型为AABb的某动物进行细胞分裂的示意图，相关判断错误的是（）【解析】基因重组相关的基因型变化规律的考察【课堂练习】1.【杨浦一模14】下列关于A～H所示细胞图的叙述，错误的是（）①只有G细胞中含有一个染色体组②只有C、H细胞中含有两个染色体组③只有A细胞中含有三个染色体组④只有E、F细胞中含有四个染色体组A．①②B．①③C．②③D.②④2.基因型为AaXBY的小鼠仅因为减数分裂过程中染色体未正常分离，而产生一个不含性染色体的AA型配子。等位基因A、a位于2号染色体上。下列关于染色体未分离时期的分析，正确的是（）①2号染色体一定在减数第二次分裂时未分离②2号染色体可能在减数第一次分裂时未分离③性染色体可能在减数第二次分裂时未分离④性染色体一定在减数第一次分裂时未分离A.①③B.①④C.②③D.②④【专题检测】1.【2015徐汇一模】下列微生物中只进行分裂生殖的是（）A．大肠杆菌 B．青霉菌 C．蘑菇 D．酵母菌2.【嘉定一模17】在二倍体生物中，存在同源染色体的细胞是（）①减数第一次分裂中期细胞②减数第二次分裂中期细胞③减数第一次分裂后期细胞④减数第二次分裂后期细胞A．①③B．②④C．①②D．③④A．32、16、64、64 B．32、8、32、64C．16、8、32、32 D．16、0、32、324．下列符号代表精子的染色体，A和a，B和b分别是两对同源染色体，下列哪四个精子来自同一个初级精母细胞(不考虑染色单体间的互换)（）A．Ab、Ab、ab、ab