高三生物一轮复习课件33细胞分裂（第4课时）

细胞分裂(细胞周期)第17讲细胞周期的组成细胞周期同步化细胞周期的调控细胞增殖细胞周期细胞增殖及其意义细胞增殖的组成细胞不能无限长大的原因具有细胞周期的概念细胞周期的表示一轮复习第4课时（共4课时）一、细胞增殖1.细胞增殖及其意义细胞通过__________增加细胞数量的过程，叫作细胞增殖。细胞分裂①定义②意义单细胞生物多细胞生物通过细胞增殖而繁衍实现生物的生长拓展资料衰老死亡的细胞不同生物、不同器官的细胞大小相差不大，多细胞生物体的生长主要依靠细胞分裂。多细胞生物体的生长还有什么手段？细胞体积增大，即细胞生长。细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。一、细胞增殖2.细胞不能无限长大的原因①细胞的大小影响物质运输的效率制约了细胞的生长；②细胞的核质比(一般为1:3)制约了细胞的生长。虽然细胞通过其表面与外界进行物质交换，但是大小不同的细胞，不能直接比较表面积，要比较单位体积下的表面积(相对表面积，S/V)的物质运输效率。运用模型作解释运用模型作解释大小不同的琼脂块大小不同的细胞NaOH扩散进琼脂块物质运输进细胞物质运输效率NaOH扩散的体积整个琼脂的体积模拟模拟模拟细胞体积越大物质运输效率越低相对表面积(S/V)越小运用模型作解释取单位体积(V)R越大，S越小，其物质运输效率越低细胞越大，其物质运输效率越低细胞的大小影响物质运输的效率制约了细胞的生长一、细胞增殖3.细胞增殖的组成细胞增殖二分裂真核细胞无丝分裂有丝分裂减数分裂原核细胞(线粒体、叶绿体)主要是进行DNA复制物质准备细胞分裂二、细胞周期1.细胞周期的概念_____________的细胞，从_________________时开始，到_________________时为止，为一个细胞周期。连续分裂一次分裂完成下一次分裂完成暂时脱离细胞周期，受到刺激后会快速返回到细胞周期。分化程度很高，终生不再分裂。细胞可以持续分裂细胞周期持续运转连续分裂细胞暂不分裂细胞终末分化细胞癌细胞、人肝细胞根尖分生区细胞十二指肠上皮细胞记忆细胞B淋巴细胞横纹肌细胞浆细胞二、细胞周期细胞周期物质准备细胞分裂2.细胞周期的组成分裂间期分裂期细胞增殖进行进行完成DNA分子的复制和___________的合成，同时____________________。有关蛋白质细胞有适度的生长2.细胞周期的组成分裂期(90%~95%)分裂间期G1SG2M合成一些和细胞分裂有关的蛋白质和RNA细胞适度生长，合成RNA和蛋白质，为细胎进入S期准备必要的物质。DNA复制中心体复制细胞核分裂细胞质分裂为什么核基因在分裂期很少进行蛋白质合成？分裂期呈染色体状态，DNA螺旋化，不易解旋。3.细胞周期的表示aba→b表示：_________b→a表示：_____________b→a→b表示：________________分裂期分裂间期一个细胞周期①扇形图a表示：_________b表示：_________a+b表示：________________分裂期分裂间期一个细胞周期②直线图abab3.细胞周期的表示分裂间期：_________分裂期：_________一个细胞周期：___________A-HA-D③坐标图D-HDNA含量时间ABCDEFGHI3.细胞周期的表示A组细胞的DNA含量为2n，处于__________期。④柱状图分裂间细胞数DNA含量A2n4nBCB组细胞的DNA含量为2n-4n，处于__________期。分裂间C组细胞的DNA含量为4n，一部分细胞处于________期，一部分细胞处于________期分裂间分裂3.细胞周期的表示处于a峰和b峰的细胞中DNA含量之比为：___________⑤曲线图1:2细胞数DNA相对含量aba峰的细胞处于_________期b峰的细胞一部分处于_______期，一部分处于________期。分裂间分裂分裂间3.细胞周期的表示控制器MG1SG24.细胞周期的调控细胞周期的各个阶段需要被精确地调控，确保细胞分裂不会出错。细胞周期调控主要是确保周期中每一时期发生的事件有序、全部完成并与外界环境因素相联系。控制器MG1SG24.细胞周期的调控G1→S转化检验点G2→M转化检验点中→后期转化检验点检查是否具备了DNA复制的条件检查每条染色体是否都与纺锤丝正确连接检查是否所有DNA都复制和损伤DNA都修复了①三个主要检验点(调控的位点)②两种主要的调控蛋白(控制器)细胞周期蛋白(cyclin)周期蛋白依赖性蛋白激酶(CDK)浓度周期性升高活性周期性增强多种蛋白磷酸化细胞通过相应检验点检验点检验点检验点细胞周期蛋白(cyclin)浓度升高细胞周期蛋白依赖激酶(CDK)活性升高控制器MG1SG2G1→S转化检验点G2→M转化检验点中→后期转化检验点一系列底物被磷酸化多种因素②两种主要的调控蛋白(控制器)有丝分裂间期间期有丝分裂CDK1活性细胞周期蛋白B浓度cyclinB与CDK1组合调控G2→M③调控蛋白的发现过程a.MPF的发现HeLa(海拉)细胞实验结论：M期细胞＋G1期细胞M期细胞＋S期细胞M期细胞＋G2期细胞融合G1期染色体呈细单线状G1期染色体呈粉末状G1期染色体呈双线状M期细胞中存在一种诱导染色体凝集的因子，称为促成熟因子(MPF)。融合融合染色体呈不同程度的凝集a.MPF的发现非洲爪蟾卵细胞实验卵母细胞孕酮成熟卵(MⅡ期)注射细胞质其他卵母细胞结论：成熟卵(MⅡ期)其他卵母细胞成熟卵(MⅡ期)成熟卵母细胞中，必然存在一种物质，可以诱导卵母细胞成熟，称为促成熟因子(MPF)。之后发现MPF的成分是蛋白质。提纯MPF，主要成分是两种蛋白质，且只有两种蛋白结合后才能表现出蛋白激酶活性。证明MPF具有蛋白激酶活性。a.MPF的发现海胆卵实验，发现细胞周期中存在一些蛋白质随细胞周期进程，其含量呈周期性变化，称为周期蛋白(cyclin)。b.细胞周期蛋白(cyclin)的发现研究发现调控细胞周期的蛋白激酶等都必须与周期蛋白(cyclin)结合，才能表现出蛋白激酶活性，因此，将它们统称为周期蛋白依赖性蛋白激酶，即CDK激酶。各种CDK与cyclin组合调控点CDK1＋cyclinA/B→G2/MCDK2＋cyclinA/D/E→G1/SCDK4＋cyclinD→G1/SCDK6＋cyclinD→G1/Sc.周期蛋白依赖性蛋白激酶(CDK)的提出1.分裂期细胞的细胞质中含有一种促进染色质凝集为染色体的物质,将某种动物的分裂期细胞与G1期（DNA复制前期）细胞融合后，可能出现的情况是（）A来自G1期细胞的染色质开始复制B融合细胞DNA含量是G1期细胞的2倍C来自G1期细胞的染色质开始凝集D融合后两细胞仍按各自的细胞周期运转C

2.某多细胞动物具有多种细胞周期蛋白(cyclin)和多种细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK)，两者可组成多种有活性的CDK­cyclin复合体，细胞周期各阶段间的转换分别受特定的CDK-­cyclin复合体调控，细胞周期如图所示，下列叙述错误的是(

)A.同一生物个体中不同类型细胞的细胞周期时间长短有差异B.细胞周期各阶段的有序转换受不同的CDK-­cyclin复合体调控C.抑制某种CDK­cyclin复合体的活性可使细胞周期停滞在特定阶段D.一个细胞周期中，调控不同阶段的CDK-­cyclin复合体会同步发生周期性变化D3.CDK1是推动细胞由分裂间期进入分裂期的关键蛋白。在DNA复制开始后，CDK1发生磷酸化导致其活性被抑制，当细胞中的DNA复制完成且物质准备充分后，磷酸化的CDK1发生去磷酸化而被激活，使细胞进入分裂期。大麦黄矮病毒(BYDV)的M蛋白通过影响细胞中CDK1的磷酸化水平而使农作物患病。正常细胞和感染BYDV的细胞中CDK1的磷酸化水平变化如图所示。下列说法错误的是(

)A.正常细胞中DNA复制未完成时，磷酸化的CDK1的去磷酸化过程受到抑制B.正常细胞中磷酸化的CDK1发生去磷酸化后，染色质螺旋化形成染色体C.感染BYDV的细胞中，M蛋白通过促进CDK1的磷酸化而影响细胞周期D.M蛋白发挥作用后，感染BYDV的细胞被阻滞在分裂间期C利用一定方法使细胞群体处于细胞周期的同一阶段，称为细胞周期同步化。DNA合成阻断法4.细胞周期的同步化秋水仙素阻断法控制器MG1SG2中→后期转化检验点检查每条染色体是否都与纺锤丝正确连接抑制纺锤体形成抑制DNA复制G1SG2M细胞周期正常运转第1次加入阻断剂经过________________时间后部分细胞停留在_______(实现同步化)，部分细胞停留在__________(没有同步化)。停留在G1/S处的细胞停留在S期内的细胞S期内G1/S处G1SG2M第1次加入阻断剂G2+M+G1图1图2①DNA合成阻断法两次加入DNA合成阻断剂可实现所有细胞同步化G1SG2MG1SG2M细胞周期正常运转第1次加入阻断剂洗脱阻断剂后，停留在G1/S处的细胞和S期内的细胞又可以继续运转。洗脱后到第2次加入阻断剂的时间为：______________________________，所有细胞均停留在_________(实现所有细胞同步化)G1SG2M洗脱阻断剂图1图2图3G1SG2M第2次加入阻断剂图4G1/S处大于S，小于G2+M+G1两次加入DNA合成阻断剂可实现所有细胞同步化G1SG2MG1SG2MG1SG2MG1SG2M第1次加入阻断剂洗脱阻断剂第2次加入阻断剂部分细胞同步化G1+M+G2小于G1+M+G2小于S所有细胞同步化运转再次洗脱阻断剂细胞周期包括分裂间期(分为期、S期和期)和分裂期(M期)。下图标注了甲动物(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：（1）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。2.2细胞周期包括分裂间期(分为期、S期和期)和分裂期(M期)。下图标注了甲动物(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：（2）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_____________。M12→24→12细胞周期包括分裂间期(分为期、S期和期)和分裂期(M期)。下图标注了甲动物(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：（3）若向甲动物肠上皮细胞培养液中加人过量胸苷，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。预计加人过量胸苷约______h后，细胞都将停留在S期。7.4在细胞培养液中添加适量的秋水仙素，秋水仙素能够抑制____________，使细胞周期被阻断，即可实现细胞周期同步化。经秋水仙素处理的细胞______（填“会”或“不会”）被阻断在间期，大部分细胞被阻断在有丝分裂的_____期，少数细胞处于有丝分裂后期和末期，染色体加倍。纺锤体形成不会中控制器MG1SG2中→后期转化检验点检查每条染色体是否都与纺锤丝正确连接②秋水仙素阻断法（中期阻断法）3.某连续分裂的细胞周期总时长为L。用TdR（DNA合成抑制剂）双阻断法可使细胞周期同步化，在培养连续分裂的细胞的培养基中加入适量的TdR，继续培养一个细胞周期的时长，洗脱TdR并在普通培养基中继续培养适宜时间后，再次加入TdR培养充足时间后洗脱TdR，即可使细胞周期同步化。下图表示用TdR（DNA合成抑制剂）双阻断法使细胞周期同步化，其中t1~t8表示时间点。下列叙述正确的是（）A.t4－t5的时长应大于S期，但必须小于G1期＋G2期B.若t5－t8的时长等于G1＋G2＋M－S期，且t7－t8的时长大于G1期，则t6和t7时，核DNA含量为4N的细胞所占的比例相等C.若改用秋水仙素代替TdR处理，且取t2－t3时的细胞用碱性染料染色，则t3时能观察到细胞核的细胞数等于t2时D.若要进行动物细胞有丝分裂的观察活动，选择t8时的细胞比选择t1时的细胞，通常可获得更好的效果B

4.细胞周期可分为分裂间期和分裂期(M期)，根据DNA合成情况，分裂间期又分为G1期、S期和G2期。为了保证细胞周期的正常运转，细胞自身存在着一系列监控系统(检验点)，对细胞周期的过程是否发生异常加以检测，部分检验点如图所示。只有当相应的过程正常完成，细胞周期才能进入下一个阶段运行。请