浙科版高中生物必修1第四章细胞的生命历程第一节细胞通过分裂增殖课件

高中生物必修1浙科版第一节细胞通过分裂增殖

1.实验结果:琼脂块越大,表面积与体积之比越小,NaOH扩散效率越低。2.实验推论:细胞体积越大,表面积与体积之比越小,物质交换效率越低。为了保

证细胞进行正常生命活动,细胞体积不能太大。1|模拟探究细胞的大小与扩散作用的关系1.细胞分裂:细胞数目的增多是靠细胞分裂来实现的。真核细胞的分裂方式主要

包括有丝分裂和减数分裂。(1)有丝分裂是真核生物体细胞增殖的主要方式。(2)减数分裂是一种特殊的有丝分裂,与真核生物产生有性生殖细胞有关。2.细胞周期:连续分裂的细胞从一次分裂结束到下一次分裂结束所经历的整个过程。2

|细胞的分裂经历细胞周期1.植物细胞有丝分裂M期图像及主要特点3染色体在有丝分裂过程中呈现规律性变化项目图像主要特点前期

a.细胞核内出现染色体;b.出现了由丝状纤维组成的纺锤体;c.核膜、核仁开始解体中期

a.染色体的着丝粒都排列在赤道面上;b.染色体缩短到最小的程度,便于观察和计数后期

a.染色体的着丝粒分为两个,姐妹染色单体分离成两条独立的染色体;b.染色体数目加倍,核DNA数目不变;c.两套相同的染色体以相同的速率被纺锤丝拉向两极末期

a.染色体伸展,呈现染色质状态;b.核膜重新形成,核仁出现;c.核内的染色体数目与分裂前相同胞质分裂

a.一般在末期开始;b.两个新细胞间出现许多由高尔基体分泌的囊泡;c.囊泡聚集成一个细胞板;d.由细胞板发展成为新的细胞壁,进而产生两个新细胞2.与植物细胞相比,动物细胞有丝分裂的主要差异(1)动物细胞的细胞质中有一个中心体。G2期时细胞中已有一对中心体。前期,

这一对中心体分开并移向细胞两极,由中心体发出的纺锤丝形成纺锤体。(2)动物细胞的胞质分裂不形成细胞板,而是细胞在两极之间的“赤道面”上向

内凹陷,形成环沟。环沟渐渐加深,最后缢裂为两个子细胞。

3.有丝分裂的意义:将亲代细胞的染色体经过复制后,精确地平均分配到两个子细胞中。在生物的亲代细胞和子代细胞之间保证了遗传性状的稳定性。1.癌细胞特点(1)有无限增殖的能力。(2)能在体内转移。(3)其他特点①核形态不一,并可出现巨核、双核或多核现象。②代谢旺盛,蛋白质合成及分解代谢都增强,但合成代谢超过分解代谢。③线粒体功能障碍,在氧供应充分的条件下也主要依靠糖酵解途径获取能量。④体外培养时无接触抑制现象。4|癌细胞可以无限制地分裂2.细胞癌变的机理(1)内因:癌变往往与原癌基因的激活和抑癌基因功能的丧失有关。①原癌基因:细胞内与细胞增殖相关的基因,是维持正常细胞周期所必需的。②抑癌基因:其产物能够抑制细胞增殖,促进细胞分化和抑制细胞迁移等。(2)外因

1.实验原理:盐酸能够破坏细胞间的果胶,使根尖细胞在后续的操作中彼此容易被

分开。碱性染料可以使染色体着色,光学显微镜下可见。2.实验材料的选择(1)选择植物分裂旺盛的部位(根尖、茎尖的分生区)。(2)在细胞分裂旺盛的时间取材,保证制作的装片可以观察到较多处于分裂期的

细胞。3.相关试剂及其作用(1)10%盐酸:解离液,用于解离(破坏细胞间的果胶),以使细胞彼此分离。(2)清水:用于解离后的漂洗,既防止解离过度,又有利于碱性染料染色。(3)龙胆紫染液:作为碱性染料,可使染色体着色,以便观察染色体。5|制作和观察根尖细胞有丝分裂临时装片,或观察其永久装片4.实验过程判断正误,正确的画“√”,错误的画“✕”。1.在观察洋葱根尖细胞有丝分裂的活动中,可利用视野下分裂期细胞数和细胞总

数比例估算分裂期占细胞周期总时长的比例。(

)2.在有丝分裂后期,每条染色体的着丝粒只与一极发出的纺锤丝相连,以相同的速

率分别被纺锤丝拉向两极。

(

)3.在有丝分裂末期,染色单体重新呈染色质状态。

(

)知识辨析√√提示:在有丝分裂末期,两套染色体(不是染色单体)分别到达两极后,染色体伸

展,重新呈染色质状态。✕4.高等植物细胞有丝分裂后期或末期细胞在“赤道面”上形成环沟。

(

)提示:高等植物细胞有丝分裂末期在“赤道面”位置上形成细胞板,进而形成

细胞壁。✕5.动、植物细胞在有丝分裂后期,每一个着丝粒分裂成两个,染色体数目加倍,不

含染色单体。

(

)6.癌细胞与正常细胞相比,遗传物质发生了改变。

(

)√√7.导致正常细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因协调表达。

(

)提示:细胞癌变往往与原癌基因的激活和抑癌基因功能的丧失有关。✕8.在观察洋葱根尖细胞有丝分裂的活动中,可以连续观察一个细胞在不同时刻的

细胞形态。

(

)提示:不能连续观察一个细胞在不同时刻的细胞形态,因为根尖细胞在解离过

程中就已经死亡。✕1.细胞周期概念理解(1)并不是所有的细胞分裂都具有细胞周期,只有连续分裂的细胞才具有细胞周

期。(2)不同细胞的细胞周期,时间长短一般不同,但分裂间期的时间总是长于分裂

期。(3)细胞周期的长短由遗传物质决定,同时受环境因素的影响。1细胞周期(4)有丝分裂产生的子细胞有的仍可继续进行分裂,有的暂不分裂,也有的进行细

胞分化。(5)G1期合成DNA复制所需的蛋白质,该过程的场所不在细胞核,而在细胞质。2.细胞周期表示方法方法名称表示图形用字母表示细胞周期扇形图

A→B→C→A为一个细胞周期线段图

a+b或c+d为一个细胞周期坐标图

a+b+c+d+e为一个细胞周期柱形图

A:G1期;B:S期;C:G2期和M期1.有丝分裂各时期的辨别(1)根据柱形图判断细胞分裂时期,一般从两个方面判断(设体细胞染色体数为2N)1有丝分裂①根据染色单体变化判断各时期

②根据数量关系判断各时期核DNA数∶染色体数∶染色单体数=

(2)根据染色体变化识别细胞分裂各时期(以动物细胞分裂图像为例)

①染色体散乱分布→前期,如图1。②着丝粒排列在赤道面上→中期,如图2。③着丝粒分裂,染色体数目暂时加倍→后期,如图3。④染色体变成染色质丝→末期,如图4。

2.动、植物细胞有丝分裂图像判断方法

3.核DNA、染色体、染色单体及每条染色体上DNA的数量变化规律(以体细胞

染色体数=2n为例)

(1)核DNA在S期因复制而加倍,至末期结束平均分给两个子细胞(2n→4n→2n)。(2)染色体在后期因着丝粒分裂而加倍,至末期结束平均分给两个子细胞(2n→4n

→2n)。(3)染色单体因S期核DNA的复制而产生,至后期随着丝粒分裂而消失(0→4n→0)。(4)每条染色体上的DNA数由于间期复制由1变为2,由于后期着丝粒分裂由2变为1。

典例图1、图2分别表示某种生物进行有丝分裂的细胞的细胞周期中某一时期的模式图,图3表示一个细胞周期内不同时期核DNA分子数的变化,图4表示一个细胞周期内不同时期染色体和核DNA的数量关系。有关叙述不正确的是

(

)

B

A.图1所示细胞中共有4条染色体,8个核DNA分子;图2所示细胞中共有0条姐妹染

色单体B.图1所示细胞处于图3中的BC段,完成图3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如图4中d所示的情况D.图4中a可对应有丝分裂后期,b可对应有丝分裂前期或中期解析

图1所示细胞中共有4条染色体,8个核DNA分子,图2所示细胞中没有染色

单体,A正确;图1所示细胞处于有丝分裂中期,图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分子数减半的原因是核DNA分子平分到

两个子细胞中,发生在有丝分裂末期结束时,B错误;图4中d所示的情况为染色体

数与核DNA分子数之比为2∶1,在有丝分裂过程中不会出现此情况,C正确;图4中

a所示的染色体数与核DNA分子数相等,都为4n,可对应有丝分裂后期或末期,b所

示的染色体数与核DNA分子数之比为1∶2,可对应G2期、前期或中期,D正确。1.有丝分裂过程中细胞结构的变化规律(1)纺锤体:形成时期为前期→解体时期为末期。(2)核膜、核仁:解体时期为前期→重建时期为末期。(3)中心体(动物细胞、低等植物细胞):间期复制→前期移向细胞两极并发出纺锤

丝形成纺锤体→末期结束平均分配到子细胞。3有丝分裂过程中细胞结构的变化规律(4)染色体变化规律(以植物细胞为例)①染色体行为变化:复制(间期)→散乱分布于纺锤体中(前期)→着丝粒排列在赤

道面上(中期)→着丝粒分裂、移向细胞两极(后期)→染色体变为染色质(末期)。②染色单体行为变化:间期(S期)产生→后期消失。②染色单体行为变化:间期(S期)产生→后期消失。2.与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用细胞器名称作用时期生理作用核糖体主要为间期与有关蛋白质的合成有关中心体前期与纺锤体的形成有关线粒体整个细胞周期提供能量高尔基体末期与植物细胞壁的形成有关

典例下列关于有丝分裂的叙述,正确的是

(

)A.前期,染色体出现,数目加倍B.中期,染色体缩短到最小的程度,便于观察和研究C.后期,核DNA分子、染色体、染色单体的数量比例为2∶1∶2D.末期,动物细胞形成细胞板B解析

有丝分裂过程中,前期,染色体出现,但数目不加倍,A错误;有丝分裂中期,染

色体形态稳定、数目清晰,是观察染色体形态和数目的最佳时期,B正确;后期无

染色单体,C错误;末期,动物细胞形成环沟,植物细胞形成细胞板,D错误。根尖有如图所示的四种不同类型的结构功能区,各部分的细胞形态结构不

同,功能也有差异。

成熟区细胞已经停止伸长,开始分化。内部某些细胞的细胞质和细胞核逐渐消

失,这些细胞上下连接,中间失去横壁,形成导管。导管具有运输作用。表皮的一部分细胞向外突出形成根毛,用于吸收水分和无机盐。4观察植物根尖细胞有丝分裂伸长区的细胞能迅速伸长。分生区的细胞体积较小,细胞核较大,具有旺盛的分裂能力。根尖顶端的帽状结构是根冠,根冠具有保护作用。问题1观察有丝分裂时,为什么要选取根尖分生区细胞作为观察对象?提示

根尖分生区细胞分裂旺盛,因此观察有丝分裂时,应选择根尖分生区细胞(呈正方形,排列紧密)作为观察对象。问题2若视野中存在一个处于间期的细胞,能否利用该细胞观察其他各时期?若

能,请说明理由;若不能,请说明理由,并给出观察其他时期的方法。提示

不能。因为该细胞在解离时已死亡,不能继续分裂。若要观察其他各时

期,应找到不同时期的细胞,然后进行观察。问题3高中生物教材中多个实验都选择洋葱为实验材料,除观察有丝分裂外,不同的洋葱取材部位还可以用于哪些实验?提示

叶片——绿叶中色素的提取和分离实验。鳞片叶外表皮——观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原现象。1.实验操作分析(1)解离和染色时间要严格控制的原因①若解离时间太短,则压片时细胞不易分散开;时间过长,则细胞解离过度、过于

酥软,无法取出根尖进行染色和制片。②若染色时间太短,则染色体不能完全着色;若染色时间过长,则细胞核等其他部

分会充满染色剂,无法分辨染色体。(2)实验操作中漂洗和染色的顺序不能互换:漂洗的目的是洗去根尖组织细胞中

的盐酸,防止解离过度,若漂洗和染色顺序颠倒,会影响染色的效果。(3)使细胞分散开的操作措施:镊子压扁根尖;用拇指按压盖玻片,若细胞分散效果

不好,再覆盖上滤纸,用橡皮或笔端轻轻敲击。2.实验结果分析(1)在显微镜下观察到间期的细胞数目最多,因为间期历时最长。理论上,可以从

不同视野中统计各时期的细胞数目,其占细胞总数的比值可反映该时期占细胞周

期的比例。(2)解离过程中细胞已经死亡,在显微镜下不能观察到有丝分裂的动态变化,观察

到的只是一个固定时期,如果要找到各个分裂时期的细胞,可移动装片,在不同的

视野中寻找。3.影响实验结果的因素(1)取材时间:一天中的气温不同,细胞分裂的活跃程度不同,气温相对高一些时,细

胞分裂加快。(2)根尖培养温度。(3)解离时间长短。(4)计数的细胞是否属于分生区细胞。(5)细胞周期的各时期区分是否准确。

典例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)如表所示:实验人员操作取材解离漂洗染色压片甲根尖2~3mm处-+++乙根尖2~3mm处+-++丙根尖5~7mm处++++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