6.1.1-细胞周期和有丝分裂过程

1、第6章 细胞的生命历程 第1节 细胞的增值（课时1）,象和老鼠的个体大小相差十分悬殊。 讨论： 1、请推测象与鼠相应的器官和组织的细胞大小差异如何？ 无明显差异 2、生物体的长大，是靠细胞数量增多还是靠细胞体积增大？ 二者都有,问题探讨,细胞为什么不能无限长大呢？,一、细胞不能无限长大,1.细胞大小与物质运输关系的模拟实验 (1)实验原理 酚酞遇NaOH呈 色； 用琼脂块的大小模拟 的大小； 用NaOH扩散的体积与 的体积之比来表示物质运输效率。 (2)实验步骤（了解） 制备琼脂块：将琼脂块切成3块边长分别为3 cm、2 cm、1 cm的 。 浸泡：将琼脂块同时放入质量分数为0.1%的 溶液中

2、，浸泡10 min 切割：捞取、干燥，将琼脂块切成两半 测量：测量切面上NaOH扩散的深度 计算、记录：计算不同琼脂块的体积、表面积、NaOH扩散的体积和 的比值，记入相应的表格。,紫红,细胞,整个琼脂块,正方体,NaOH,整个琼脂块体积,1.在相同时间内，NaOH在每一琼脂块内扩散的深度是否相同？说明什么？,将上述实验结果进行计算得到下表，请据表分析：,问题探究（重点）,答案基本相同。说明NaOH在每一琼脂块内扩散的速率是相同的。,2.琼脂块的表面积和体积之比随着琼脂块的增大发生什么变化？,答案逐渐减小。,3.NaOH扩散的体积和整个琼脂块的体积之比随着琼脂块的增大发生什么变化？,答案逐渐减

3、小。,4.由此可见，细胞体积与周围环境之间进行物质交流的效率之间是什么关系？,答案细胞体积越大，与周围环境之间进行物质交流的效率就越低。,5.结合影响细胞不能无限长大的因素和细胞生长所需的条件，思考细胞是不是越小越好？,答案不是。组成细胞的结构(如核糖体等)和物质(如酶)必须占据一定的空间，细胞内各种生化反应的进行也需要一定的空间，这些因素决定了细胞的体积不能太小。,2.限制细胞大小的主要原因 (1)细胞 的关系限制了细胞的长大。 (2) 的控制能力制约细胞的长大。,表面积 与体积,细胞核,（3）实验结论： 琼脂块的表面积与体积比（ ）随着琼脂块的 而 。 NaoH扩散的体积和整个琼脂块的体积

4、比随着琼脂块的 而 。 细胞 越大，其 越小，细胞的 就越低。,相对表面积,增大,减小,增大,减小,体积,相对表面积,物质运输效率,解析物质运输效率可以通过在相同时间内，物质扩散进入细胞的体积与细胞的总体积之比来表示。实验记录测量的结果是在相同时间内，NaOH在每一琼脂块内扩散的深度基本相同，说明NaOH在每一琼脂块内扩散的速率是相同的。细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的物质运输效率就越低。,1.下列有关“细胞大小与物质运输的关系”实验的叙述中，不正确的是 A.该实验的目的是：通过探究细胞大小，即细胞的表面积与体积之比，与物 质运输效率之间的关系，探讨细胞不能无限长大的原因 B.实验记录测

5、量的结果是每一块琼脂小块上NaOH扩散的深度 C.通过模拟实验可以看出，细胞体积越大，其相对表面积越大，细胞的物质 运输效率就越高 D.实验所用的琼脂小块内含有酚酞，NaOH和酚酞相遇，呈紫红色,拓展应用,答案,解析,解析细胞体积的大小受以下两方面因素的制约：一是细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞与外界的物质交换效率就越低，而且会影响到细胞内部的物质交流；二是细胞核是细胞的控制中心，细胞核中的DNA一般不会随着细胞体积的扩大而增加，即细胞核控制的范围是有限的。,2.下列有关细胞不能无限长大的原因中，不正确的是 A.与细胞表面积和体积的比例有关 B.细胞核的大小是有一定限度的 C.细胞体积过大

6、不利于细胞内的物质交流 D.细胞的体积与细胞核无关,答案,解析,二、细胞通过分裂进行增殖,1.细胞通过分裂进行增殖 (1)单细胞生物体通过细胞增殖而 。多细胞生物从受精卵开始，要经过细胞的 和 逐渐发育为成体。 (2)细胞以分裂的方式进行增殖。真核细胞的分裂方式有三种： 、无丝分裂和 。 是真核生物进行细胞分裂的主要方式， 具有周期性。 2.细胞周期,繁衍,增殖,有丝分裂,分化,减数分裂,有丝分裂,范围： 的细胞 时间 阶段：,起点：_ 终点：_,连续分裂,上一次分裂完成时,下一次分裂完成时,分裂间期,分裂期,有丝分裂,下表是几种细胞的细胞周期的持续时间，据表分析： 1.这些细胞有什么共同特点

7、？,问题探究,答案,答案都能进行连续分裂。,2.不同生物的细胞周期持续时间相同吗？同种生物不同细胞的细胞周期持续时间相同吗？ 3.细胞周期持续时间相同的细胞，分裂间期和分裂期的比例相同吗？ 4.下图表示细胞连续分裂的过程： (1)其中表示分裂间期的是哪一段？为什么？ (2)能表示一个完整的细胞周期的是哪一段？,答案,答案都不一定相同。,答案不一定相同。,答案a或c。因为间期所占的时间比例大。,答案ab段或cd段。,能进行连续分裂的细胞才有细胞周期； 不同生物的细胞周期不一定相同， 同种生物不同细胞的细胞周期也不一定相同； 同一细胞在不同环境下细胞周期可能也会不同；,知识整合,3.如图表示细胞有

8、丝分裂一个细胞周期所用的时间，下列说法正确的是 所有分裂的细胞都具有细胞周期 乙甲的过程表示分裂期 一个细胞周期是指甲甲的全过程 一个细胞周期是指乙乙的全过程 A. B. C. D.,拓展应用,答案,解析,解析细胞周期是指连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止所经历的时间。一个细胞周期可分为两个阶段：分裂间期和分裂期。一个细胞周期内分裂间期时间远远大于分裂期。根据细胞周期中分裂间期和分裂期持续的时间分析，乙甲为间期，甲乙为分裂期，而一个细胞周期是从一次分裂结束时开始，到下一次分裂结束时为止的一段时间，即乙乙。,4.下列关于细胞周期的叙述，正确的是 A.成熟的生殖细胞产生后

9、立即进入下一个细胞周期 B.机体内所有的体细胞均处于细胞周期中 C.细胞种类不同，但细胞周期持续时间相同 D.细胞分裂间期为细胞分裂期提供物质基础,解析细胞周期是指连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止所经历的全过程。不同物种、不同组织的细胞周期所经历的时间不同。生殖细胞成熟后，必须经过受精作用成为受精卵后方可进行有丝分裂。细胞分裂间期为分裂期打好了物质基础。,答案,解析,不是所有细胞都有细胞周期 (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，它们就没有细胞周期。 (2)生物体内有细胞周期的细胞有：受精卵、干细胞、分生区细胞、形成层细胞、生发层细胞

10、、癌细胞(不正常分裂)等。 (3)减数分裂形成的精细胞和卵细胞、已高度分化的细胞没有细胞周期。,三、高等植物细胞有丝分裂的过程,(1)完成 和有关 的合成，细胞适度生长。 (2)复制的结果，每条染色体都含有两条 ，DNA 数目加倍。,1.分裂间期(约占细胞周期的90%95%),DNA分子的复制,基础梳理,蛋白质,姐妹染色单体,(2)_,2.分裂期 时期 图像变化特征,染色质丝螺旋缠绕，缩短变粗，成为_ 细胞两极发出纺锤丝，形成_ 逐渐解体， 逐渐消失， 散乱地分布于纺锤体中央,前期,染色体,纺锤体,核膜,核仁,染色体,(1)_,纺锤丝牵引 运动，使其着丝点排列在 上 染色体 ，数目清晰，便于观

11、察,中期,染色体,赤道板,形态稳定,(3)_,(4)_, 分裂， 分开，染色体数 目_ 子染色体在纺锤丝的牵引下移向_,后期,着丝点,姐妹染色单体,细胞两极,加倍,染色体变成 纺锤丝消失 、 出现，形成两个新细胞核 赤道板位置出现 ，逐渐扩展为_,末期,染色质丝,核膜,核仁,细胞板,细胞壁,下列是某植物细胞有丝分裂的简图，据图回答： 1.图中的方形框代表的结构和D图的中部结构分别是什么？组成成分相同吗？,问题探究,答案,答案方框代表细胞壁，D图的中部结构代表细胞板，细胞板扩展最终形成新的细胞壁，因此二者的成分相同。,2.A图中有几条染色体？ B图中染色体、染色单体、DNA的数目分别为多少？ 3

12、.其中含有染色单体的是哪些？,答案,答案A图中有8条染色体。B图中染色体、染色单体、DNA的数目分别为4、8、8。,答案B图和C图。,4.图中有丝分裂的正确顺序是怎样的？(用图中字母和箭头表示),答案,答案BCAD,5.与高等植物细胞有丝分裂有关的细胞器主要有哪些？各有什么作用？,高等植物的有丝分裂中DNA加倍发生在间期； 染色体加倍发生在后期着丝点分裂之后； 染色单体形成于间期，可见于前期和中期，消失于后期。,知识整合,解析由题图可知，a为植物细胞的最外层结构，是主要由纤维素和果胶组成的细胞壁；细胞膜与细胞壁在生活状态下是紧贴在一起的，故b表示核膜，c表示核仁；细胞板逐渐形成细胞壁，此过程与

13、高尔基体密切相关。,5.右图为同一植物细胞处在有丝分裂两个不同时期的模式图，下列表述错误的是 A.a结构主要由纤维素和果胶组成 B.b表示细胞膜，c表示细胞核 C.d结构的形成需要高尔基体的参与 D.e的蛋白质成分是在间期合成的,拓展应用,答案,解析,解析赤道板并不是细胞中的一种结构，而是一个假想的平面，A错误； DNA复制过程中需要消耗ATP，B正确 赤道板只是一个位置，不是结构，C错误 在细胞周期中，分裂间期持续的时间通常比分裂期的长，D错误。,6.下列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复制的过程需要能量 C.在有丝分裂中

14、期，可观察到染色体和赤道板 D.在细胞周期中，分裂间期持续的时间通常比分裂期的短,答案,解析,赤道板和细胞板 (1)赤道板是与纺锤体的中轴相垂直的一个平面，类似于地球上赤道的位置。 (2)细胞板是植物细胞分裂末期在细胞中央形成的结构，细胞板由细胞的中央向四周扩展形成新的细胞壁。细胞板的形成和高尔基体有关，能在显微镜下观察到。,课堂小结,DNA,染色体,着丝 点,蛋白质,核膜、核仁,赤道板,着丝点,两级,染色 质丝,纺锤体,当堂检测,1.真核细胞的直径一般在10100 m之间，下列有关生物体细胞不能无限长大的原因的叙述，不正确的是 A.体积大，物质运输的效率较低 B.相对表面积小，有利于物质的迅

15、速转运 C.受细胞核所能控制范围的制约 D.相对表面积大，有利于物质的转运和交换,答案,解析,2,3,4,5,1,解析相对表面积小，不利于物质运输。,2.下列有关体细胞有丝分裂的叙述，错误的是 A.细胞周期中，间期时间较短，分裂期时间较长 B.分裂完成后两个正常子细胞的DNA序列相同 C.分裂中期，着丝点排列在赤道板上 D.间期发生DNA分子复制和有关蛋白质的合成,答案,解析,2,3,4,5,1,解析细胞周期中，间期所经历的时长，大约占细胞周期的90%95%，分裂期大约占细胞周期的5%10%。,3.细胞进行有丝分裂时，染色体发生有规律的变化，这些变化的正确顺序是 染色质丝缩短变粗成染色体染色体变细伸长成染色质丝 组成染色体的DNA复制染色体排列在赤道板上 着丝点分裂，染色体移向两极 A. B. C. D.,解析发生于前期，发生于末期，发生于间期，发生于中期，发生于后期。,答案,解析,2,3,4,5,1,解析高等植物细胞有丝分裂过程中由两极发出纺锤丝形成纺锤体，纺锤丝牵引着染色体的着丝点，中期排列在赤道板上，后期着丝点一分为二，在纺锤丝牵引下移向两极，所以着丝点是受力点，向两极移动时位置应在前，而染色体的两条臂应在后。