2019版生物人教版必修1课件：第6章　第1节　细胞的增殖 .pdf

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1、第6 6章 细胞的生命历程 第1 1节 细胞的增殖 1.探究细胞表面积与体积的关系。 2.说出细胞的生长和增殖的周期性。 3.观察细胞的有丝分裂并说出其过程。 4.能够画出有丝分裂各时期的模式图。 5.描述细胞的无丝分裂。 一二三四 一、细胞不能无限长大 细胞体积越大,其相对表面积越小,细胞的物质运输的效率就越 低。细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大。 一般来说,细胞核中的DNA不会随细胞体积的扩大而增加。如果 细胞太大,细胞核的“负担”就会过重。 一二三四 二、细胞通过分裂进行增殖 真核细胞的分裂方式有三种:有丝分裂、无丝分裂、减数分裂, 其中主要方式是有丝分裂。 多细胞生物体体积的增大

2、,直接原因是什么? 提示:细胞的生长和细胞分裂。 一二三四 三、有丝分裂 1.细胞周期的概念 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。一个细胞周期包括两个阶段,即分裂间期 和分裂期。 2.高等植物细胞有丝分裂的过程 (1)分裂间期 细胞周期的大部分时间处于分裂间期,大约占细胞周期的 90%95%。分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备,完成DNA分 子的复制和有关蛋白质的合成,同时细胞适度生长。 一二三四 (2)分裂期 前期:核仁逐渐解体,核膜逐渐消失,染色体、纺锤体出现。 中期:每条染色体的着丝点在纺锤丝的牵引下排列在赤道板上, 此时染色体形态稳定,数目清

3、晰,利于观察。 后期:由于着丝点的分裂,一条染色体的两条姐妹染色单体分 开,并由纺锤丝牵引向细胞的两极移动。此时,细胞中染色体数目 加倍。 末期:染色体重新变成染色质,纺锤丝逐渐消失,核膜、核仁重 新出现。 一二三四 3.动植物细胞有丝分裂的不同点 (1)前期:纺锤体的形成不同。动物细胞由中心体发出星射线,形 成纺锤体;植物细胞由细胞的两极发出纺锤丝,形成纺锤体。 (2)末期:子细胞的形成方式不同。动物细胞末期,在赤道板位置 细胞膜凹陷缢裂形成子细胞;植物细胞在赤道板位置出现细胞板, 进一步形成细胞壁。 植物细胞有丝分裂过程中,加入某种药物后发现形成的植物细胞 是多细胞核细胞。多细胞核细胞是怎

4、样形成的呢? 提示:加入的药物抑制了细胞内高尔基体的功能,使有丝分裂末 期赤道板位置不能形成细胞板,从而不能形成子细胞,形成多细胞 核细胞。 一二三四 4.有丝分裂的特征及意义 (1)特征:亲代细胞的染色体复制后,精确地平均分配到两个子细 胞中。 (2)意义:保证亲子代细胞间遗传性状的稳定性。 一二三四 四、无丝分裂 无丝分裂的简要过程:细胞核先延长,核的中部向内凹进,缢裂成 两个细胞核;接着,整个细胞从中部缢裂成两部分,形成两个子细胞。 分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化。无丝分裂的典型实 例是蛙的红细胞的无丝分裂。 一二三五六七 一、细胞周期的不同图示分析 1.扇形图分析 (1)上页右

5、下图中细胞周期的起点应为末期结束点,终点也是该点。 (2)在整个细胞周期中,分裂间期所占的时间远比分裂期长,所以 观察细胞的有丝分裂实验中,视野内分裂间期的细胞数目多。 四 一二三五六七 2.直线图分析 a+b、c+d各为一个完整的细胞周期,但b+c不是细胞周期,尽管时 间相同,但起点和终点与有丝分裂的事实不符。 四 一二三五六七 3.直方图分析 B组细胞DNA相对数量在2n4n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(前、中、后、 末期)和G2期。 四 一二三五六七 二、与细胞有丝分裂有关的细胞器及相应的生理作用 四 一二三五六七 特别提醒特别提醒(

6、1)观察染色体的最佳时期是中期。 (2)染色单体形成于间期,出现于前期,消失于后期。 (3)赤道板与细胞板的区别:赤道板不是细胞结构,而是一个假想 的平面,在显微镜下看不到;细胞板是一个真实结构,显微镜下能看 到,出现在植物细胞有丝分裂的末期。 四 一二三五六七 三、利用口诀巧记各时期的变化特征 1.前期:膜仁消失显两体(核膜、核仁消失,纺锤体和染色体显现)。 2.中期:形定数晰赤道齐(染色体的形态稳定,数目清晰,着丝点排 列在赤道板上)。 3.后期:点裂数加均两极(着丝点分裂,染色体数目加倍,并平均移 向两极)。 4.末期:两消两现重开始(两消:纺锤体消失,染色体变为染色质。 两现:核膜、核

7、仁重新出现)。 四 一二三四五六七 四、有丝分裂过程中染色体、染色单体和DNA数目变化规律与 曲线模型(正常体细胞中染色体数为2n,仅考虑细胞核中的DNA) 一二三四五六七 以上关系可用下图表示。 一二三五六七四 五、实验细胞大小与物质运输的关系 1.实验原理 (2)NaOH在琼脂块中扩散的速率相同,在相同时间内,NaOH扩散 的深度(或琼脂块变红的体积)与琼脂块的总体积的比值,即可以反 映NaOH扩散的效率。此过程可模拟细胞大小与物质运输效率的 关系。 一二三五六七 2.实验过程 制备琼脂块:3块边长分别为3 cm、2 cm、1 cm的正方体 浸泡:质量分数为0.1%的NaOH溶液,10 m

8、in 切割:捞取,吸干水分,平分两半 测量记录计算 3.实验结论 细胞体积越小,表面积与体积的比值越大,物质运输效率越高。 4.实验注意事项 (1)用塑料勺翻动琼脂块时,应防止塑料勺破坏琼脂块的表面。 (2)分割琼脂块之前,应先用纸巾吸干NaOH溶液。 (3)每次切割之前必须把刀擦干。 四 一二三五六七 六、细胞周期中不同时期的特点 有丝分裂的主要特征是细胞内染色体经复制后平均分配到两个子 细胞中去。掌握有丝分裂各时期的特点要以染色体的变化为主线。 细胞周期中不同时期的比较(以植物细胞为例)见下表。 四 一二三五六七四 一二三五六七四 一二三五六七四 七、观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 1.实

9、验原理 (1)植物的分生组织细胞的有丝分裂较为旺盛。 (2)有丝分裂各个时期细胞内染色体行为变化不同,根据各个时期 内染色体的变化情况,判断这些细胞处于有丝分裂的哪个时期。 (3)细胞核内的染色体(质)易被碱性染料染成深色。 一二三五六七 2.方法步骤 四 一二三五六七四 一二三五六七 特别提醒特别提醒(1)解离充分,细胞才能分散,才不会重叠。 (2)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,否则显微镜视野里一片紫色,无法观察。 (3)压片时用力必须恰当,过重会将组织压烂,过轻则细胞不能分 散开,二者都将影响观察。 (4)解离完一定要漂洗,目的是洗去多余的解离液,防止解离

10、过度 和影响染色。 (5)观察时应先找到呈正方形的分生区细胞。在一个视野里,往往 不容易找全有丝分裂过程中各个时期的细胞图像,因此,观察时要 注意边观察边移动装片。换高倍镜时,要先把要观察的目标移到视 野中央。 四 题型一题型二题型三 【例1】 下列关于“观察根尖分生组织细胞有丝分裂”的叙述,错 误的是( ) A.解离和压片都有利于根尖分生区细胞分散 B.先用低倍镜找到分生区细胞,再换用高倍镜观察 C.显微镜下绝大多数细胞中能观察到染色体 D.探究有丝分裂日周期性可为实验取材时机提供依据 题型一题型二题型三 解析:解离是用质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精 混合液(1 1)使组织细

11、胞相互分离,压片也是为了使细胞分散开,A 项正确;低倍镜下视野大,便于找到分生区,而用高倍镜观察更容易 看清染色体,B项正确;由于细胞分裂间期在细胞周期中所占时间长, 故观察到的细胞大多数处于间期,这时的染色质是细长丝状的,C项 错误;观察细胞的有丝分裂,主要是观察分裂期,由于分裂期在细胞 周期中所占时间短,了解有丝分裂日周期性可为实验取材时机提供 依据,D项正确。 答案:C 题型一题型二题型三 【例2】 下图是某学生绘制的某高等植物细胞的分裂图像,其中 错误的是( ) A.a和b B.c和d C.b和dD.e和f 题型一题型二题型三 解析:b、e图都表示有丝分裂末期,植物细胞有丝分裂末期出现

12、细 胞板,细胞膜不向内凹陷,b图错误;高等植物细胞中没有中心体,d图 错误。 答案:C 题型一题型二题型三 反思领悟有丝分裂图像识别技巧 (1)动植物细胞的识别 图像画成正方形或图像中有细胞板结构,无中心体,一般可判 断为植物细胞。 图像画成圆形或有中心体,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)细胞有丝分裂时期的识别 染色体数目加倍有丝分裂后期。 所有染色体的着丝点排列在赤道板上有丝分裂中期。 核仁解体,核膜消失,染色体散乱分布,每条染色体含两条姐妹 染色单体有丝分裂前期。 题型一题型二题型三 【例3】 下图中的甲、乙、丙表示动物细胞有丝分裂中的三个 阶段,a是染

13、色体数,b是染色单体数,c是DNA分子数,a、b、c的数量 关系正确的是( ) A.甲、乙 B.甲、丙 C.乙、丙 D.甲、乙、丙 解析:按照有丝分裂中各成分的数量变化关系,可以推知图甲为 前、中期细胞,图丙为末期细胞或刚进入间期的细胞。图乙从a(染 色体)、c(DNA)的数量关系看,应为后期,但此时b(染色单体)的数量 应为零,而此图中b并不为零,故图乙中a、b、c的数量关系不正确。 答案:B 题型一题型二题型三 反思领悟反思领悟在有丝分裂过程中,如果有染色单体存在,那么染色单体 的数量与DNA分子的数量一定相等。 探究方法能力展示 补充完善型实验设计题常见的考查形式:一、添加实验假设;二、

14、 完善实验步骤;三、总结实验结论;四、补充添加对照实验。 解答补充完善型实验设计题,要深刻理解实验原理对实验设计的 重要作用。每一个生物实验材料的选择、实验装置的确定、实验 步骤和实验方法的安排都不是随意的、盲目的,必须以实验原理为 依据。实验现象和实验结果的预期也是依据实验原理而得出的。 可见实验原理是实验设计的依据。 探究方法能力展示 某同学在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验的实验报告 中写道“上午10时到下午2时是洋葱根尖细胞有丝分裂的活跃期”, 有三名同学对此提出质疑:“一天中,是否真的是这一时间段细胞分 裂最为活跃?”随后他们通过实验来验证这个问题。 (1)方法步骤 洋葱根尖的

15、培养:11月18日开始取洋葱若干进行培养。 取材:从11月21日凌晨至22日凌晨共24小时,每隔3小时用剪刀剪 取洋葱根尖23 mm。 (2)制作装片 首先将剪取的根尖放在解离液中解离,解离的目的是 ;然后再经过 等步骤制成装片。 探究方法能力展示 (3)观察、读数、记录与整理数据 首先,在显微镜下辨别出处于分裂期的细胞图像(如右图),请判断 图中所示的细胞分别处于什么时期? 。 然后,观察多个装片进行数据统计(每个装片可选35个视野)。数 出每个视野的细胞总数及处于分裂期的细胞数,取平均值进行记录、 计算,记录和整理后的数据见下表。 探究方法能力展示 探究方法能力展示 如果将实验结果转换成折

16、线图,以 为纵 坐标能为实验提供直观的证据,请在坐标系中作出该折线图。 探究方法能力展示 (4)分析及讨论 从折线图中可以看出,有丝分裂最活跃的时间是否与实验报告中 的观点相符合? 。据此,实验小组的同学对实验老师 提出了建议:我们所在地区在每天的 时间取材 为最佳。 (5)教科书中提出“洋葱根尖分生区细胞有丝分裂的最活跃期,可 能因洋葱品种、室温等条件不同,在各地的具体时间有所差别”。 就此请你从中选择一项,作为你提出验证性实验的内容,你的验证 性实验题目是 。 探究方法能力展示 解析:制作洋葱根尖装片时,解离的目的是使细胞相互分离;装片 的制作步骤包括解离、漂洗、染色、制片;从图中细胞染色体的形 态和排列方式,可以看出分别处在分裂后期、分裂中期和分 裂末期;画图详见答案;从图表中可以看出取材的最佳时间为 12:0015:00。最佳取材时间与实验报告中的10:0014:00基本吻合。 探究方法能力展示 答案:(2)使根尖细胞相互分离 漂洗、染色、制片 (3)分裂后期、分裂中期和分裂末期 分裂期细胞的平均比例 折线图见下图 (4)是 12:0015:00 (5)不同品种洋葱根尖一天中有丝分裂最活跃的时间不同(洋葱 根尖一天中有丝分裂最活跃的时间因温度不同而不同)