必修一细胞的增殖

必修一细胞的增殖第1页/共51页第1讲细胞的增殖[展示考纲考频]

1.细胞的生长和增殖的周期性(Ⅰ)[☆]

2.细胞的有丝分裂(Ⅱ)[☆☆]

3.细胞的无丝分裂(Ⅰ)[☆]4.观察细胞的有丝分裂(实验)[☆☆]

5.模拟探究细胞表面积与体积的关系(实验)第2页/共51页一、细胞生长与细胞周期1．细胞不能无限长大的原因(1)细胞

的关系限制了细胞的长大。(2)细胞核与

的关系限制了细胞的长大。表面积与体积细胞质第3页/共51页2．细胞周期(1)条件：

的细胞。(2)起点：

时。(3)终点：

时。(4)特点：不同类的细胞，细胞周期不同，

所占的比例也不同。3．细胞增殖的方式和意义(1)方式：

分裂、

分裂和减数分裂。(2)过程：包括

和

整个连续的过程。(3)意义：是生物体

、

、繁殖、

的基础。连续分裂一次分裂完成下一次分裂完成分裂间期与分裂期有丝无丝物质准备细胞分裂生长发育遗传第4页/共51页二、有丝分裂1．过程(以高等植物细胞为例)第5页/共51页[巧记助学]

有丝分裂各时期的特点间期复制又合成，膜仁消失两体显；形定数晰赤道板，点裂数加移两极；两消两现分裂完。第6页/共51页2．动植物细胞有丝分裂的主要区别3.意义亲代细胞的

经过复制后精确地平均分配到两个细胞中，保持了细胞的亲子代之间

的稳定性。染色体遗传性状第7页/共51页三、无丝分裂1．过程(1)

先延长，核的中部向内凹进，缢裂成为两个细胞核。(2)整个细胞从中部缢裂成两部分，形成两个

。2．特点：分裂过程中不出现

和

的变化。3．实例：

的无丝分裂。[解惑]

(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，原核生物不存在无丝分裂。细胞核子细胞纺锤丝染色体蛙的红细胞第8页/共51页第9页/共51页思考辨析1．判断下列有关细胞分裂叙述的正误。(1)动物细胞有丝分裂的分裂间期有DNA和中心体的复制(2013年高考江苏卷)(√)(2)赤道板是细胞有丝分裂过程中出现的一种结构(2013年高考海南卷)(×)(3)S期细胞的染色体数已增加一倍(2013年高考浙江卷)(×)(4)蛙受精卵发育过程中不能发生DNA的半保留复制(2012年高考四川卷)(×)(5)动物细胞有丝分裂末期，细胞膜内陷形成两个子细胞(√)(6)动物细胞有丝分裂过程中细胞板在末期形成(×)(7)无丝分裂过程中核膜不消失(√)第10页/共51页2．判断下列有关观察细胞有丝分裂实验叙述的正误。(1)盐酸解离根尖的同时也为龙胆紫染色创造酸性环境(2013年高考山东卷)(×)(2)解离和压片都有利于根尖分生区细胞分散(2012年高考江苏卷)(√)(3)剪取5cm根尖，用酒精和吡罗红混合液解离染色(×)(4)要观察植物细胞的细胞板结构，应选取处于有丝分裂后期的细胞(×)(5)碱性染料吡罗红(派洛宁)可用于染色体染色(×)第11页/共51页1．细胞周期的表示方法(1)扇形图表示法(2)线段图表示法细胞周期的理解第12页/共51页(3)曲线图表示法(4)柱形图表示法B组DNA相对含量在2C到4C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。第13页/共51页2．影响因素(1)内部因素：不同种类的细胞，细胞周期持续的时间不同，间期和分裂期所占的比例也不同。(2)外部因素：温度、pH、射线、生理和病理状况等通过影响酶的活性影响细胞周期。[特别提醒]

(1)细胞周期以分裂间期为起点，而不是以分裂开始为起点。(2)细胞类型不同，其细胞周期的长短也不同。但都是细胞间期的时间远远长于细胞分裂期的时间。(3)分裂后产生的子细胞有三种去路：继续分裂、暂不分裂和不增殖(细胞分化)。第14页/共51页1．如图表示4种植物细胞的细胞周期(按顺时针方向)，其中说法正确的是(

)A．图中的b→a→b表示细胞增殖过程的一个细胞周期B．甲图中的b→a与丙图中的b→a所用的时间可能相同C．从a→b，由于DNA的复制使染色体数目增加一倍D．观察植物细胞有丝分裂最好的实验材料是植物甲第15页/共51页解析：本题考查对细胞周期概念的理解。细胞周期包括分裂间期和分裂期，按顺时针方向，b→a历时较短，为分裂期，是细胞周期的第二个阶段；a→b历时较长，为分裂间期，是细胞周期的第一个阶段，所以a→b→a才能表示一个细胞周期。扇形图只表示分裂间期和分裂期的时间比例，并不表示具体时间，甲图中b→a与丙图中b→a所占扇形面积虽有差异，但所用时间有可能相同。a→b所表示的是分裂间期，DNA完成复制，但染色体数目并未加倍。观察有丝分裂最好的实验材料应选分裂期所占比例相对较长的细胞丁，以便于找到处于分裂期中各个时期的细胞。答案：B第16页/共51页1．有丝分裂中几种结构或物质的形态、行为变化有丝分裂过程中相关结构和数目的规律性变化第17页/共51页2.与细胞有丝分裂有关的细胞器及相应的生理作用第18页/共51页[特别提醒]有丝分裂图像的识别技巧(1)动植物细胞的识别①图像画成方形或图像中有细胞板结构，无中心体结构，一般可判断为植物细胞。②图像画成圆形或有中心体结构，无细胞板结构，通过缢裂方式平分细胞，一般可判断为动物细胞。(2)若为二倍体生物细胞，可作如下判断①染色体散乱排列，无联会现象，有同源染色体→有丝分裂前期。②着丝点排列在赤道板上，有同源染色体→有丝分裂中期。③染色体移向两极，每一极都有同源染色体→有丝分裂后期。第19页/共51页3．DNA数、染色体数、染色单体数、同源染色体对数、染色体组数变化(二倍体生物)第20页/共51页4.有丝分裂中几种结构或物质的数量变化第21页/共51页第22页/共51页[特别提醒]有丝分裂中主要变化发生的时期(1)DNA含量加倍开始于间期；染色体数目加倍发生在后期。(2)姐妹染色单体形成于间期；姐妹染色单体的分开发生在后期。(3)核膜、核仁的解体发生在前期；核膜、核仁的重新出现发生在末期。(4)两个相同DNA分子形成于间期；两个完全相同DNA分子的分开发生在后期。(5)染色质变为染色体是在前期；染成体恢复染色质是在末期。(6)中心体的倍增发生在间期；两组中心粒的分开发生在前期。(7)染色体数目加倍发生在后期。第23页/共51页5．动植物细胞有丝分裂异同点比较第24页/共51页第25页/共51页[易混易错]

(1)并非所有的细胞都有细胞周期①只有连续分裂的细胞才有细胞周期。只分裂一次便不再分裂的细胞没有细胞周期。②进行减数分裂的细胞不具有细胞周期。(2)有丝分裂后期着丝点分裂不是纺锤丝牵引的结果用秋水仙素处理抑制纺锤体形成，无纺锤丝牵引着丝点，复制后的染色体的着丝点依然可以分裂，使细胞中染色体数目加倍，这就说明着丝点分裂不是纺锤丝牵引所致。(3)赤道板与细胞板的区别赤道板不是细胞结构，是一假想的平面，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。第26页/共51页2．下图为某生物细胞分裂模式图，请据图回答问题。(1)图甲中含有同源染色体的区段是________。(2)图乙为细胞________分裂________期图像。该时期的主要特征是________________________________________________________。(3)若2号染色体的遗传信息来自父方，那么与其遗传信息完全相同的染色体为________号，其遗传信息完全相同的原因_________________________________________________________。(4)图乙对应于图甲中的________段，图丙对应于图甲中的________段。第27页/共51页(5)请根据图甲画出细胞中每条染色体上DNA数目的变化曲线，并绘出图乙上一个时期的动物细胞分裂的图像。解析：据图判断细胞分裂方式⇒确定相应区段对应的时期⇒据图乙图像和图丙数量关系⇒确定相应时期并与甲图区段对应⇒各个时期的主要特征及数量变化。首先注意图甲的纵坐标是核DNA的数目，根据分裂前后数目的变化，可以判断这个分裂是有丝分裂。图中的a～c为间期，c～d为前期，d～e为中期，e～f为后期，在有丝分裂整个过程中都有同源染色体。图乙细胞是着丝点分裂，细胞的每一极都含有同源染色体，所以是有丝分裂后期。因为2号和6号是复制后的染色体着丝点分裂形成的，所以2号和6号完全一样。绘曲线图时要注意纵坐标含义及数值(1或2)，下降的时期是后期不是末期；绘中期图像时要注意同源染色体及着丝点的位置。第28页/共51页答案：(1)a～h

(2)有丝后染色体的着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为两条子染色体，并在纺锤丝的牵引下向细胞两极移动(3)6它们是由同一条染色体复制后分离形成的(4)e～f

c～e

(5)见下图第29页/共51页观察细胞的有丝分裂1．实验原理(1)高等植物的分生组织有丝分裂较旺盛。(2)有丝分裂各个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染色体的变化情况，识别该细胞处于哪个时期。(3)细胞核内的染色体易被

(如龙胆紫)染成深色。碱性染料第30页/共51页2．实验流程第31页/共51页第32页/共51页第33页/共51页3.实验成功的关键(1)剪取生长旺盛、带有分生区的根尖，不宜过长，同时注意剪取的时间，一般在上午10点至下午2点左右，此时分生区细胞分裂旺盛。(2)解离时间应严格控制。解离时间不能过短，否则细胞在压片时不易分散开；时间过长，解离过度，无法取出根尖进行染色和制片。(3)

，顺序不能颠倒，否则解离液中的盐酸会干扰染色效果。(4)染色时，染色液的浓度和染色时间必须掌握好，应注意染色不能过深，否则视野下一片紫色，无法观察细胞图像。(5)压片时用力必须恰当，过重会将组织压烂，过轻则细胞未分散，二者都将影响观察。先漂洗后染色第34页/共51页[特别提醒]根尖分生组织细胞的有丝分裂实验观察分析(1)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。(2)在显微镜下观察到间期细胞数目最多，中期最少，原因是间期历时最长，中期历时最短。(3)中期染色体形态稳定、数目清晰，是观察染色体的最佳时期。第35页/共51页3．在“观察洋葱根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验之后，不同班级的同学在一起进行交流，某同学发现，上午第一节课做实验的同学极少能观察到分裂期的细胞，而上午第三节课做实验的同学则大多数能观察到分裂期的细胞，他推测洋葱根尖细胞在一天中的某些时段分裂比较活跃，并就此展开下面的探究活动。(1)准备经查资料后知：25℃时洋葱根尖细胞周期为18小时，其中分裂期为1.5小时。所以，要准确掌握洋葱根尖分生区细胞在不同时段的分裂状况，每次取样的时间间隔不应超过________小时。(2)培养洋葱幼根，制作装片。制作装片的正确步骤是：________、________、________、制片。(3)观察装片。第36页/共51页(4)记录观察结果。请将下列记录表中①～⑤的内容补充完整。①_____________________________________________________取样时间：室温：记录人：记录时间：(5)结果统计与分析。数据显示根尖分生区细胞大多数处于分裂间期，出现这种现象的原因是__________________。第37页/共51页解析：第(1)小题考查取样的时间，因分裂期为1.5小时，所以取样的时间间隔不应超过1.5小时，否则就无法正确掌握细胞不同时间段的分裂状况。第(2)小题考查制作装片的步骤，即解离→漂洗→染色→制片，其中漂洗与染色两个步骤易颠倒出错。第(4)小题中①实验表格的填写，是考生很容易忽略的问题，书写时要考虑自变量和因变量，如本题的自变量为不同时期，因变量是细胞数量。第(5)小题要明确问的是为什么看到的细胞大多数处于分裂间期。答案：(1)1.5

(2)解离漂洗染色(4)①洋葱根尖分生区细胞不同时期细胞数量记录表②细胞数量③分裂期④分裂间期(③与④可互换)⑤样本1、样本2(5)在细胞周期中，分裂间期的时间远大于分裂期的第38页/共51页[例1]图甲为细胞周期示意图，其中①②③代表间期连续的三个时期，④代表分裂期；G0期细胞表示分裂结束后细胞的去路之一，即细胞暂时不分裂，但在一定条件下可恢复分裂能力。图乙为细胞分裂过程中每条染色体上DNA变化规律曲线。下列叙述正确的是(

)细胞周期第39页/共51页A．一个完整细胞周期可用④→①→②→③表示B．图甲中的③和④时期，相当于图乙中的bd段C．细胞在细胞分化的过程中发生了基因突变D．体液免疫中的记忆细胞属于图甲中G0期细胞[解析]

连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，为一个细胞周期，A错误。图甲中的③④时期表示G2期和分裂期，对应图乙中的bcde时段，B错误。细胞分化是基因选择性表达的结果，而非突变的结果；另外，细胞分化过程中不一定发生基因突变，C错误。体液免疫中的记忆细胞暂不分裂，但保持对抗原的记忆能力，当再次接触同种抗原时，会迅速增殖分化，因此属于G0期细胞，D正确。[答案]

D第40页/共51页第41页/共51页第42页/共51页第43页/共51页[例2]如图是细胞分裂各阶段的细胞核DNA和细胞质中mRNA含量的变化曲线，下列说法正确的是(

)A．若细胞从a阶段开始培养在3H标记的胸苷的培养液中，则e阶段时细胞液中含3H的DNA占核内总DNA的50%B．致癌因子发挥作用在b阶段时，可能会导致细胞癌变C．c阶段细胞核内DNA分子数与染色体数的比为1∶1D．杂交育种中基因重组发生在d～e阶段细胞分裂过程中的物质变化第44页/共51页[解析]

DNA是半保留复制，e阶段时细胞核中含3H的DNA占核内总DNA的100%，而不是50%，A错误；b阶段细胞核DNA含量上升，说明此时DNA正在复制，由于双链DNA已经解旋为两条单链，结构不稳定易发生突变，故有可能会发生细胞癌变，B正确；c阶段已完成了DNA的复制，但是两条染色单体被同一着丝点连接着，故细胞核内DNA分子数与染色体数的比为2∶1，C错误；基因重组发生在减数分裂过程中，而题图所示细胞的分裂方式为有丝分裂，因为只有连续分裂的细胞才具有细胞周期，D错误。[答案]

B第45页/共51页[例3]如图是某植物细胞有丝分裂一个细胞周期中核内DNA及染色体相对数目(假设正常体细胞的染色体数为2N)的变化曲线。分析曲线并回答问题：(1)实线ABCDEF表示________的数量变化，虚线abcdef表示________的数量变化。(2)表示有丝分裂后期的区段：实线应为________段，虚线应为________段。细胞分裂曲线分析第46页/