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1、栏目索引 第第9 9讲 讲 细胞的增殖 栏目索引总纲目录 知识1 有丝分裂 知识2 细胞有丝分裂的观察（实验） 知知 识识 梳梳 理理 栏目索引总纲目录 考点一 细胞增殖的意义及细胞周期的几种表示方式 考点二 动植物细胞有丝分裂各时期基本特征的对比 考考 点点 突突 破破 栏目索引教材研读 知识知识1 1 有丝分裂 有丝分裂 一、真核细胞的分裂方式一、真核细胞的分裂方式 真核细胞的分裂方式主要有 有丝分裂 和 减数分裂 两种。 其中有丝分裂是真核生物 体细胞 增殖的主要方式。 教材研读 栏目索引教材研读 二、细胞周期二、细胞周期 细胞周期指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
2、的整个过程。每一个细胞周期包括一个 分裂间期 和一个 分裂期。细胞的分裂过程包括:细胞核的分裂和 细胞质 的分裂 (胞质分裂)。 栏目索引教材研读 三、有丝分裂三、有丝分裂(以高等动、植物细胞为例以高等动、植物细胞为例) 1.过程过程 (1)细胞核的分裂 时期 植物细胞图像动物细胞图像主要特点 分裂 间期 a.G1期:合成DNA所需 蛋白质 的合成和 核糖体 的增生 b.S期: DNA复制 c.G2期:有丝分裂所必需的一些 蛋白质 的合成 前期 a.染色质丝经螺旋化形成 染色体 b.细胞两极发出纺锤丝形成 纺锤体 c. 核膜 解体,形成分散的小泡 栏目索引教材研读 中期 a. 着丝粒 排列在细
3、胞中央的一个平面上 b.染色体缩短到最小程度,最便于观察和研究 后期 a.染色体的 着丝粒 分裂, 染色单体 分开成为两条独立的染色体 b.染色体数目 加倍 ,DNA数目 不变 c.两套相同的染色体被纺锤丝拉向 两极 末期 a.染色体伸展重新呈 染色质 状态 b. 核膜 重新形成 c.核内染色体数目与分裂前相同 栏目索引教材研读 (2)细胞 质的分裂 : : . .“” , a b 时间 有丝分裂 后期或末期 过程植物细胞的两个新细胞间出现许多 囊泡 聚集成一个 细胞板 新的细胞壁 动物细胞在两极之间的 赤道面 上 向内凹陷 形成环沟。环沟渐渐加深 最 后两个细胞分开 栏目索引教材研读 2.动
4、植物细胞有丝分裂的主要不同动植物细胞有丝分裂的主要不同 植物细胞动物细胞 前期纺锤体的来源由细胞两极直接发出的 纺锤丝 形成 由 中心体 发出的纺 锤丝形成 末期细胞质的分裂方式细胞中部出现许多囊泡形 成 细胞板 ,以后发展 成为新的细胞壁,两个新的 细胞就形成了 细胞中部向内凹陷,形成 环沟 ,环沟渐渐加深使 两个细胞分开 栏目索引教材研读 3.意义意义: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,从而保证了生物亲代细胞与子代细胞间 遗传性状 的稳定性。 栏目索引教材研读 知识知识2 2 细胞有丝分裂的观察 细胞有丝分裂的观察( (实验实验) ) 1.实验材料的选择实验
5、材料的选择 (1)类型:选取分裂期占细胞周期时间比例相对较大的材料。 (2)部位:应选 分裂旺盛 的部位(如根尖的 分生区 )。 (3)时间:必须在分裂旺盛的时间。 本实验一般选择生长旺盛、带有分生区的洋葱根尖,且一般在上午10时 至下午2时取材,此时分裂旺盛,比较容易观察到处于不同分裂期的细胞 图像。 栏目索引教材研读 2.实验操作步骤及分析实验操作步骤及分析 过程操作步骤说明 根尖 培养 实验前34 d,将洋葱放在广口瓶上,底部接触清水,放置于温 暖处,常换水,待根长至 15 cm 长时取用 取材切取根尖23 mm(注意取材时间) 解离 解离液:质量分数为10%的 盐酸 时间:1015 m
6、in 目的:使组织中的细胞 相互分离开来 栏目索引教材研读 漂洗 漂洗液: 清水 时间:约10 min 目的:洗去 解离液 ,防止解离过度和影响染色 染色 和 制片 染色液: 龙胆紫溶液或醋酸洋红溶液 时间:12 min 目的:使染色体(或染色质) 染色 过程:用镊子将处理过的根尖放在载玻片上,并用镊子轻轻 压扁,滴染液染色12 min后,盖上盖玻片,用拇指轻压盖玻片, 使细胞 分散开 栏目索引教材研读 观察 先 低倍镜 观察:找到 分生 细 胞(方形、排列紧密)后 高倍镜 观察: 找出各时期细胞,观察特点并记录各时期的 细胞数目 绘图 中期细胞绘图要点:高等植物细胞形态近方 形、着丝粒排列在
7、赤道面上;有染色单体、 纺锤体;无核膜、核仁和中心体 栏目索引教材研读 1.(2016浙江10月选考,13,2分)下列关于高等动物细胞有丝分裂的叙述, 正确的是 ( B ) A.前期核膜解体成磷脂分子和蛋白质分子 B.中期染色体的显微照片可用于制作染色体组型图 C.后期着丝粒断裂导致染色单体数目加倍 D.末期囊泡聚集成的细胞板形成新的细胞膜 栏目索引教材研读 解析解析 前期核膜解体,形成分散的小泡,没有分解为磷脂分子和蛋白 质分子,A项错误;中期染色体形态固定,数目清晰,其显微照片可用于制 作染色体组型图,B项正确;后期着丝粒断裂导致染色体数目加倍,不再 存在染色单体,C项错误;动物细胞有丝分
8、裂末期通过细胞膜缢裂为两个 子细胞,植物细胞有丝分裂末期囊泡聚集成的细胞板形成新的细胞壁,D 项错误。 栏目索引教材研读 2.(2017浙江11月选考,14,2分)下列关于观察小鼠骨髓细胞有丝分裂的 叙述,正确的是 ( A ) A.前期,分开的中心体之间有纺锤丝相连 B.中期,伸展延长的染色质排列在赤道面上 C.后期,可观察到核被膜逐渐解体形成小泡 D.末期,可观察到由许多囊泡聚集形成的细胞板 栏目索引教材研读 解析解析 小鼠骨髓细胞有丝分裂前期,分开的中心体之间有纺锤丝相 连,A正确;中期,凝聚变短的染色体排列在赤道面上,B错误;前期较晚的 时候,可观察到核被膜逐渐解体形成分散的小泡,C错误
9、;末期,动物细胞 中不形成细胞板,D错误。 栏目索引教材研读 3.下列关于有丝分裂的叙述,正确的是 ( C ) A.前期进行DNA复制 B.中期形成纺锤体 C.后期染色体的着丝粒一分为二 D.末期染色体缩短到最小程度 解析解析 有丝分裂间期的S期进行DNA复制,A错误;前期形成纺锤体, B错误;后期染色体的着丝粒一分为二,C正确; 中期染色体缩短到最小 程度,D错误。 栏目索引教材研读 4.如图为有丝分裂不同时期的图像,能正确反映分裂过程顺序的是 ( C ) A. B. C. D. 栏目索引教材研读 解析解析 中分离的两套染色体正往细胞的两极移动,为有丝分裂后 期;中染色体形成,为有丝分裂前期
10、;中染色体的着丝粒排列在赤道 面上,为有丝分裂中期;中两套染色体分别到达两极,分配到两个子细 胞中,为有丝分裂末期,所以正确的顺序为,故选C。 栏目索引教材研读 5.下列关于“观察洋葱根尖分生区细胞有丝分裂实验”的叙述中,正确 的是 ( A ) 解离的目的是用药液使组织细胞彼此分离开来 制片之前要通过漂洗洗去碱性染料,便于在显微镜下观察 压片是为了将根尖细胞压成薄层,使之不相互重叠便于观察 一个细胞中染色体的动态连续变化是观察的主要内容 A. B. C. D. 栏目索引教材研读 解析解析 制片之前不需要通过漂洗洗去碱性染料,解离后需要漂洗洗 去解离液,便于染色;解离后细胞已经死亡,观察不到细胞
11、的动态变化。 栏目索引教材研读 6.如图为细胞周期示意图,正确表示一个细胞周期的是 ( C ) A.aa B.bb C.cc D.dd 栏目索引教材研读 解析解析 本题是对细胞周期概念的考查,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,故选C。 栏目索引考点突破 考点一 细胞增殖的意义及细胞周期的几种表示方式考点一 细胞增殖的意义及细胞周期的几种表示方式 考点突破 1.细胞周期细胞周期 细胞周期 1 2 G() S(DNA) G() (M) RNA 期和蛋白质合成 间期期复制 期 蛋白质的合成 前期 中期 分裂期 后期 末期 栏目索引考点突破 (1)一个细胞周期=分
12、裂间期+分裂期(前期+中期+后期+末期)。 (2)所用时间:分裂间期分裂期。 栏目索引考点突破 (3)细胞周期的表示方式: 方法名称图形说明 扇形图 ABA表示一个完整周期 (顺时针方向) 直线图 a+b和c+d均表示一个完整的细胞周期 坐标图 DNA复制是一个DNA分子数逐渐加倍过 程,而着丝粒的分裂立即 导致染色体数目加倍,故细胞内DNA分子 数间期加倍为渐变过程, 而染色体加倍瞬间完成 栏目索引考点突破 知能拓展知能拓展 (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。生物体内具有细胞周期的细胞有人体皮 肤生发层细胞、人体造血干细胞以及其他干细胞、癌细胞,
13、植物的根尖 分生区细胞、茎尖生长点细胞以及形成层细胞等。 (2)进行减数分裂的细胞不具有细胞周期。 (3)细胞种类不同,其细胞周期的时间也不相同。 栏目索引考点突破 2.细胞结构的连续变化细胞结构的连续变化 染色体形态及行为的变化:复制(间期)逐渐散乱分布于纺锤体中央 (前期)着丝粒排列在赤道面上(中期)着丝粒分裂,姐妹染色单体分 离(后期)染色体移向两极(末期)(见下图)。 栏目索引考点突破 纺锤体的变化:形成(前期)解体消失(末期)。 核膜的变化:解体消失(前期)重建(末期)。 中心体的变化(动物、低等植物细胞) 中心体在间期增倍,在分裂期逐渐移向两极。 末期出现细胞板(高等植物) 细胞板
14、的形成与高尔基体的活动有关。 栏目索引考点突破 3.染色体平均分配到两个子细胞中。染色体平均分配到两个子细胞中。 易混易错易混易错 在分裂间期,细胞内可以进行转录和翻译过程,在分裂期,因 染色质高度螺旋化形成染色体,DNA不能解旋,故不能进行转录,但可以 进行翻译。 栏目索引考点突破 4.细胞增殖的方式细胞增殖的方式 (1)方式:细胞以分裂的方式进行增殖。 (2)真核细胞的分裂方式 方式 : : :, 有丝分裂 多数生物体的体细胞数量的增加方式 无丝分裂 一个细胞直接分裂成两个子细胞 减数分裂 一种特殊方式的有丝分裂 与有性生殖 细胞的形成有关 栏目索引考点突破 一、染色体、染色单体、一、染色
15、体、染色单体、DNA的数量关系的数量关系 栏目索引考点突破 名师点睛名师点睛 (1)细胞的有丝分裂过程中,与细胞核内染色体的“复制和 均分”不同,细胞质内细胞器在子细胞中的分配不是平均的。各种细胞 器的增生,都是在细胞分裂间期完成的。 栏目索引考点突破 (2)有丝分裂过程中有关量的规律 DNA含量加倍及减半的时期分别是间期、末期。 染色单体形成、出现及消失的时期分别是间期、前期、后期。 染色体数目加倍的时期是后期。 染色单体数为0的时期是后期和末期。 染色体数与DNA分子数之比为1 2的时期是:G2期、前期和中期。 染色体数与DNA分子数之比为1 1的时期是:G1期、后期和末期。 栏目索引考点
16、突破 细胞器名称 细胞类型作用时期生理作用 核糖体动、植物细胞间期(主要)与有关蛋白质的合成有关 中心体动物、低等植物细胞 前期与纺锤体的形成有关 高尔基体动、植物细胞末期与植物细胞壁的形成有关 线粒体动、植物细胞整个细胞周期提供能量 二、与细胞有丝分裂有关的细胞器及相应的生理作用二、与细胞有丝分裂有关的细胞器及相应的生理作用 栏目索引考点突破 典例典例1 玉米体细胞有20条染色体。正常情况下,玉米根尖分生区细胞 经过一次有丝分裂后,产生的每个子细胞中,染色体数目为 ( A ) A.20条 B.30条 C.40条 D.50条 解题关键解题关键 有丝分裂产生的子细胞与亲代细胞无论是在染色体数目
17、上还是在核DNA的含量上都没有差别。 栏目索引考点突破 解析解析 有丝分裂过程中染色体复制一次,细胞分裂一次,产生的子细胞 中染色体数与亲代细胞的染色体数相同,故选A。 栏目索引考点突破 1-1 如图表示洋葱根尖某细胞不同时期细胞核中DNA和细胞质中 mRNA的含量变化。下列有关说法正确的是 ( C ) A.该细胞最可能是根尖成熟区细胞 B.染色体和染色质发生形态转变的时期是a和e C.c时期的细胞中一条染色体(质)上有2个DNA分子 D.在分裂间期中心体复制形成4个中心粒 栏目索引考点突破 解析解析 该坐标系中细胞核DNA变化可表示出DNA复制及细胞分裂,细 胞质mRNA变化可表示出蛋白质合
18、成的多少。根尖成熟区细胞不分裂, 染色体和染色质发生形态转变的时期是有丝分裂的前期和末期, 即c、e,洋葱是高等植物,不含中心体。 栏目索引考点突破 考点二 动植物细胞有丝分裂各时期基本特征的对比考点二 动植物细胞有丝分裂各时期基本特征的对比 细胞周期不同时期的特征细胞周期不同时期的特征 时期间期前期中期后期末期 植物细胞 动物细胞 栏目索引考点突破 染色体变 化图像 特点染色体呈细丝 状染色质状态,每 条染色体经复制 后就含有2条姐 妹染色单体;合 成了大量的蛋白 质,时间比分裂期 长很多;细胞有 生长 细丝状染色 质变成染色体, 排列散乱;出 现纺锤体;核 仁、核膜逐渐 消失 每条染色体的
19、着丝 粒两侧均有纺锤丝牵 引,着丝粒排列在赤 道面上;染色体形 态固定,数目清晰; 赤道面并不是一个具 体结构,是细胞中央 的一个平面;观察 染色体的最佳时期 着丝粒分裂,姐妹 染色单体变成子染 色体,在纺锤丝牵引 下向两极运动;纺 锤丝缩短,分向两极 的两套染色体的形 态和数目完全相同 染色体变成细丝状 染色质;核仁、核膜 重新出现;纺锤体消 失;植物细胞赤道面 处出现细胞板,形成新 的细胞壁,将一个细胞 分成两个子细胞;动物 细胞分裂末期不形成 细胞板,细胞膜从细胞 中部向内凹陷,最后缢 裂成两个细胞 栏目索引考点突破 染色体数 目变化 2N2N2N4N4N2N DNA 数目变化 2C 4
20、C4C4C4C4C2C 染色单体 数目变化 0 4n4n4n00 栏目索引考点突破 1.动、植物细胞有丝分裂图像的识别方法动、植物细胞有丝分裂图像的识别方法 (1)细胞种类的识别 图像呈方形或图像中有细胞板结构,无中心体结构,可判断为高等植 物细胞图像;有中心体结构,可判断为低等植物细胞图像。 图像呈圆形或有中心体结构,无细胞板结构,经缢裂方式平分细胞,可 判断为动物细胞图像。 栏目索引考点突破 (2)细胞分裂时期的识别 染色体数目加倍有丝分裂后期。 所有染色体着丝粒排列在赤道面上有丝分裂中期。 子细胞中染色体数目相同有丝分裂末期。 (3)不同生物参与有丝分裂的细胞器不同 与动物细胞有丝分裂直
21、接相关的细胞器有线粒体、核糖体、中心 体。 栏目索引考点突破 与高等植物细胞有丝分裂直接相关的细胞器有线粒体、核糖体、高 尔基体。 与低等植物细胞有丝分裂直接相关的细胞器有线粒体、核糖体、中 心体、高尔基体。 栏目索引考点突破 2.有丝分裂中的主要结构和物质的变化规律有丝分裂中的主要结构和物质的变化规律(以二倍体生物为例以二倍体生物为例) (1)染色体形态变化规律 染色质(间期、末期) 染色体(前期、中期、后期) 栏目索引考点突破 (2)染色体行为变化规律 复制散乱分布于纺锤体中央着丝粒排列在赤道面上着丝粒分裂, 姐妹染色单体分离平均移向细胞两极。 (3)核染色体数量变化规律:2N4N2N。
22、栏目索引考点突破 (4)每个细胞中核DNA含量变化规律:2C4C2C。 (5)纺锤体的变化规律 形成(前期)解体消失(末期)。 (6)核仁、核膜的变化规律 解体消失(前期)重建(末期)。 栏目索引考点突破 典例典例2 某哺乳动物体细胞在培养中能够分裂,在培养过程中将适量的3 H-TdR(3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷)和某促进细胞分裂的药物加到培 养液中,培养一段时间,可观察和测量到 ( ) A.G1期变短,该期有大量3H-TdR进入细胞核 B.S期变长,该期有DNA复制和核糖体的增生 C.G2期变短,该期细胞核中有组蛋白 D.M期相对较短,该期细胞的核膜始终完整 栏目索引考点突破 解题关键解题关
23、键 根据细胞周期中各个时期的物质或结构如DNA、染色 体、染色单体等的变化及各时期的特点即可作出判断。 答案答案 C 栏目索引考点突破 解析解析 细胞周期包括分裂间期和分裂期(M),分裂间期包括G1期、S 期、G2期,G1期、G2期主要进行RNA和蛋白质的合成,S期主要进行DNA 的复制,3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷是用于DNA复制的,加入促进细胞 分裂的药物会使G1期、S期、G2期和M期都变短,大量3H-TdR会在S期进 入细胞核,A、B错误;G2期还未开始分裂,此时细胞核中的染色体上有组 蛋白,C正确;M期存在核膜的消失(前期)和重建(末期),D错误。 栏目索引考点突破 2-1 如图甲表示某
24、二倍体动物细胞有丝分裂图像,图乙、图丙、图丁 分别是对该动物细胞有丝分裂不同时期染色体数、染色单体数和DNA 分子数的统计(图乙、图丙、图丁中的a、b、c表示的含义相同)。下列 有关叙述中正确的是 ( C ) 栏目索引考点突破 A.该动物各个体细胞中都含有4条染色体 B.图乙中的a、b、c分别表示染色体、DNA和染色单体 C.图丙可以最恰当地表示图甲所示时期的染色体、DNA和染色单体的 关系 D.图丁所示细胞正处于有丝分裂后期 栏目索引考点突破 解析解析 根据题意可知,图甲表示某二倍体动物细胞的有丝分裂图像,从 图甲可以看出该细胞处于有丝分裂后期,细胞中有8条染色体,据此可以 推出该动物体细胞
25、中一般含有4条染色体,但不能说明该动物各个体细 胞中含有的染色体都是4条,如图甲细胞就有8条染色体。根据有丝分裂 不同时期染色体、染色单体和DNA分子的数量关系以及染色单体数可 出现“0”,可以判断图乙中的a、b、c分别表示染色体、染色单体和 DNA。图丙中染色单体数为0,但染色体数加倍后与DNA分子数相同, 据此可判断图丙表示的是处于有丝分裂后期的细胞,故图丙可以最恰当 栏目索引考点突破 地表示图甲所示时期的染色体、DNA和染色单体的关系。图丁所示细 胞中没有染色单体,染色体与DNA数目相等且为2N,可以判断该细胞处 于有丝分裂末期或间期中DNA复制之前的时期。 栏目索引考点突破 2-2 (2018浙江11月选考,21,2分)下列关于果蝇体细胞有丝分裂的叙述, 正确的是 ( C ) A.前期,一对中心粒分开并移到细胞的两极 B.中期,通常会发生染色体畸变和基因重组 C.后期,细胞的每一极都含有2条性染色体 D.末期,核膜向内不断凹陷并逐渐形成环沟 栏目索引考点突破 解析解析 前期,一对中心体分开,并移到细胞的两极,A错误;基因重组发生 在减数第一次分裂过程中,B错误;后期,着丝粒断裂,染色体数目加倍,并 以相同的速率分别被纺锤丝拉向两极,细胞的每一极都含有2条性染色 体,C正确;末期,细胞膜向内不断凹陷并逐渐形成环沟,D错误。