1、第4单元 细胞增殖、分化、衰老和凋亡,第1讲 细胞增殖,-3-,自主梳理,核心突破,考向感悟,细胞周期及影响因素 1.细胞不能无限长大 (1)模拟探究细胞表面积与体积的关系,(2)细胞不能无限长大的原因 a. 细胞表面积与体积 的关系限制了细胞的长大。 b. 细胞核 的控制范围有限。,-4-,自主梳理,核心突破,考向感悟,错混辨析细胞越小,细胞相对表面积就越大,细胞的物质运输效率就越高。但并不是细胞体积越小越好,因为酶和各种细胞器都需要一个相应的空间。,-5-,自主梳理,核心突破,考向感悟,2.细胞周期 (1)条件: 连续分裂 的细胞。 (2)起点:一次分裂结束时。 (3)终点: 下一次分裂结
2、束 时。 (4)特点:不同种类的细胞,细胞周期不同, 分裂间期 与 分裂期 所占比例也不同。,-6-,自主梳理,核心突破,考向感悟,自我诊断 (1)适合观察细胞有丝分裂的有蚕豆根尖分生区细胞。 ( ) (2)任何具有分裂能力的细胞都具有细胞周期。 ( )(3)细胞增殖包括物质准备和细胞分裂整个连续的过程。( ),提示: 只有连续进行有丝分裂的细胞,才有细胞周期。,-7-,自主梳理,核心突破,考向感悟,1.细胞类型(根据分裂能力划分) (1)能持续分裂的细胞:红骨髓造血干细胞、形成层细胞、根尖分生区细胞等。 (2)暂时停止分裂的细胞:肝脏细胞、B淋巴细胞。 (3)不能分裂的细胞:高度分化的细胞,
3、如神经细胞、精子、浆细胞等。,-8-,自主梳理,核心突破,考向感悟,2.细胞周期的表示方法,-9-,自主梳理,核心突破,考向感悟,在柱形图中,B组细胞中DNA含量在2C4C,说明此时细胞正处于DNA复制时期;C组细胞中DNA已经加倍,说明细胞已完成DNA复制。,-10-,自主梳理,核心突破,考向感悟,3.影响细胞周期的因素 (1)内部因素:不同种类的细胞,细胞周期持续的时间不同。分裂间期与分裂期所占比例也不同。 (2)外部因素:主要有温度、pH等,这些因素通过影响酶的活性影响细胞周期。因为DNA复制、有关蛋白质合成、能量供给等生理过程都需要酶的参与。 错混辨析(1)分裂间期的时间远远长于分裂期
4、。 (2)分裂后产生的子细胞有三种去路:继续分裂、暂不分裂和进行细胞分化。,-11-,自主梳理,核心突破,考向感悟,考向1 细胞周期 1.在探究细胞大小与物质运输的关系(琼脂块模拟细胞)的实验过程中,测量结果及计算结果如下表所示。根据表格分析下列说法正确的是( )A.X=Y=Z B.XYZ C.a=b=c D.abc,答案,解析,-12-,自主梳理,核心突破,考向感悟,2.科学家用含15N的硝酸盐作为标记物浸泡蚕豆幼苗,追踪蚕豆根尖细胞的分裂情况,得到蚕豆根尖分生区细胞连续分裂的数据如下(单位:h),则下列叙述正确的是( )A.一个细胞周期可以用019.3、19.338.6来表示 B.蚕豆根尖
5、细胞的DNA分子结构稳定性最低的时期有02、19.321.3、38.640.6 C.蚕豆根尖细胞分裂的一个细胞周期为19.3 h D.高尔基体、线粒体、叶绿体在蚕豆根尖细胞分裂过程中活动旺盛,答案,-13-,自主梳理,核心突破,考向感悟,考向2 细胞周期中各时期的变化 3.(2018广东华美实验学校高三第一次月考)下列据图描述细胞周期的相关说法,正确的是( ),-14-,自主梳理,核心突破,考向感悟,A.诱导细胞的基因突变可用物理或化学方法,作用于甲的S期或丙的ab段 B.一个完整的细胞周期是指图乙的a+b段或b+c段 C.秋水仙素可以作用于图丙中ab的某一时期 D.细胞中含有染色单体的时间段
6、是M或b、d或ab段,答案,解析,-15-,自主梳理,核心突破,考向感悟,有丝分裂过程中相关结构或物质的变化及无丝分裂 1.有丝分裂的过程及主要特点(连一连),-16-,自主梳理,核心突破,考向感悟,巧学妙记有丝分裂各期特点 间期复制合成非等闲, 前期膜仁消失两体显, 中期形定数清赤道板, 后期点裂数增两极移, 末期两现两消分裂完。,-17-,自主梳理,核心突破,考向感悟,2.动植物细胞有丝分裂的主要区别,3.细胞有丝分裂的意义 在有丝分裂过程中,染色体复制一次,细胞分裂 一 次,分裂结果是染色体精确地平均分配到两个子细胞中,保证了亲子代细胞间 遗传性状 的稳定性。,-18-,自主梳理,核心突
7、破,考向感悟,4.无丝分裂 (1)特点:分裂过程中,细胞内没有 和 等结构的出现。 (2)过程 先延长,核从中部缢裂成两个子细胞核。 整个细胞从中部缢裂成两个 。 (3)实例: 的分裂。 错混辨析(1)无丝分裂过程中DNA也要复制并均分。 (2)无丝分裂是真核细胞的分裂方式,病毒及原核生物不存在无丝分裂。,染色体 纺锤体,细胞核,子细胞,草履虫,-19-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(1)着丝点分裂一定导致DNA数目加倍。( )(2)有丝分裂中期,细胞中染色体数是体细胞染色体数的两倍。( )(3)染色单体形成于分裂前期,消失于分裂后期。( )(4)处于有丝分裂前期的细胞中出现了染色体,由于间
8、期的复制,每条染色体都有两条姐妹染色单体。( ) (5)细胞内染色体的存在状态可作为判断有丝分裂各时期的依据。( ),提示:着丝点分裂前后,细胞中的DNA数目不变。,提示:有丝分裂中期,细胞中染色体数与体细胞染色体数相同。,提示:染色单体形成于分裂间期。,-20-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(6)在蛙受精卵发育成原肠胚过程中,在细胞内不能发生姐妹染色单体的分开。( )(7)动物细胞有丝分裂中中心体在间期倍增形成两个中心体。( ) (8)后期着丝点分裂,姐妹染色单体分开,形成子染色体,细胞中染色体数目加倍。( ),提示:在蛙受精卵发育成原肠胚过程中,进行着旺盛的有丝分裂,而有丝分裂后期发生姐
9、妹染色单体的分开。,-21-,1.有丝分裂中几种结构或物质的形态、行为变化,自主梳理,核心突破,考向感悟,-22-,自主梳理,核心突破,考向感悟,2.有丝分裂中几种结构或物质的数量变化,-23-,自主梳理,核心突破,考向感悟,-24-,自主梳理,核心突破,考向感悟,错混辨析(1)观察染色体数目和形态最好的时期是中期。 (2)染色单体形成于间期,出现于前期,消失于后期。 (3)对含有同源染色体的生物而言,有丝分裂全过程各个时期始终有同源染色体存在,但不配对,也不分开。,考向1 有丝分裂各时期的特点 1.有丝分裂过程中不可能发生的是( ) A.间期进行DNA的复制和有关蛋白质的合成 B.前期染色体
10、散乱排列,核膜和核仁逐渐消失 C.中期染色体的着丝点集中排布于赤道板上 D.后期同源染色体分离、非同源染色体自由组合,-25-,自主梳理,核心突破,考向感悟,答案,解析,-26-,自主梳理,核心突破,考向感悟,2.下面是某动物细胞有丝分裂模式图,有关叙述不正确的是( )A.上述细胞有丝分裂的顺序是甲丁乙丙 B.显微镜下观察到最多的细胞处于甲时期 C.开始出现染色体的时期是丁;染色体开始转变成染色质形态的时期是丙 D.若某药物可抑制纺锤体形成,则它极可能是作用于丙,答案,解析,A.过程发生在有丝分裂间期,此时细胞内核膜解体、核仁消失 B.低温处理导致过程中染色单体不分开使染色体数目加倍 C.过程
11、处于有丝分裂后期,细胞中的染色体组数增加一倍 D.过程中解旋酶可使染色体解旋变为细丝状的染色质,-27-,自主梳理,核心突破,考向感悟,考向2 有丝分裂过程中染色体及DNA的变化 3.(2018江西赣州高三期末考试)小鼠体细胞培养过程中,发现细胞分为3种类型:甲类细胞核DNA量是乙类细胞的两倍,丙类细胞核DNA量介于甲、乙两种细胞之间。以下推测正确的是( ) A.甲类细胞均处于分裂期,在三类细胞中所占比例最大 B.乙类细胞无分裂能力,属于高度分化的细胞 C.丙细胞已经进入生长的衰老期,将停止细胞分裂 D.用药物抑制细胞的DNA复制,乙类细胞比例将增加,答案,解析,-28-,自主梳理,核心突破,
12、考向感悟,4.HIV感染T细胞可使参与细胞周期调控的蛋白质CDK1失活,并使cyclinB积聚。CDK1是细胞由DNA复制后进入分裂期的主要酶,cyclinB的降解则是进入分裂期的必要条件,因而HIV的感染造成T淋巴细胞核DNA处于下图所示的( )A.阶段 B.阶段 C.阶段 D.阶段,答案,解析,-29-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(实验) 观察植物细胞的有丝分裂 1.实验原理 (1)高等植物体的分生区细胞能进行有丝分裂,使用 可观察到有丝分裂各个时期细胞内染色体的存在状态,从而识别这些细胞各处于有丝分裂的哪个时期。 (2) 或醋酸洋红溶液等碱性染料可将染色体染成深色。 (3) 和乙醇的
13、混合液可使组织中的细胞相互分离。,高倍显微镜,龙胆紫溶液,盐酸,-30-,自主梳理,核心突破,考向感悟,2.实验步骤,-31-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(1)观察有丝分裂末期的根尖分生区细胞,可看到在细胞赤道板的位置形成细胞板,并逐渐扩张形成细胞壁。 ( )(2)探究有丝分裂日周期性可为实验取材时机提供依据。( ) (3)染色体可被碱性染料染成深色,常用的碱性染料有醋酸洋红溶液和龙胆紫溶液。( ) (4)观察有丝分裂时,制作临时装片的步骤依次是取材、解离、漂洗、染色、制片五步。( ) (5)解离的目的是使组织细胞相互分离开。( ),提示:被观察的细胞在解离时已经死亡了,不能观察到细胞板逐
14、渐扩张形成细胞壁。,-32-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(6)观察根尖分生区细胞的有丝分裂只需在低倍镜下观察即可。( ),提示:根尖分生区细胞小,应在低倍镜下找到分生区细胞后再换用高倍镜观察。,-33-,自主梳理,核心突破,考向感悟,1.实验材料的选择 (1)类型:选取分裂期占细胞周期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取材。 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时进行实验,此时洋葱根尖分生区细胞处于分裂期的较多。,-34-,自主梳理,核心突破,考向感悟,2.实验操作步骤及分析,-35
15、-,自主梳理,核心突破,考向感悟,-36-,自主梳理,核心突破,考向感悟,-37-,自主梳理,核心突破,考向感悟,错混辨析(1)取材时,剪取根尖的长度应为3 mm左右,过长会包括伸长区,伸长区无细胞分裂。 (2)解离时间不宜过长,否则根尖细胞的结构会遭到破坏。 (3)漂洗是为洗去细胞内部的盐酸,因此要保证足够的时间,否则会影响对染色体(质)的染色。 (4)压片时要掌握好力度,过轻,细胞分散不开;过重,会压坏玻片。 (5)显微镜下观察到的都是死细胞,不能观察到有丝分裂的动态变化,若视野中找不到某一时期的细胞,可通过移动玻片在邻近的区域中寻找。 (6)在显微镜下观察到间期的细胞数目最多,因为间期历
16、时最长。,-38-,自主梳理,核心突破,考向感悟,考向1 实验过程及评价 1.下列关于观察根尖分生组织细胞有丝分裂实验的叙述,正确的是( ) A.使用体积分数为50%的乙醇能够使组织中的细胞相互分离开来 B.使用甲基绿能够对染色体着色,便于观察染色体的行为和数目变化 C.使用清水进行漂洗,可把多余的染液洗掉 D.使用高倍镜也观察不到后期时着丝点的断裂,答案,解析,-39-,自主梳理,核心突破,考向感悟,2.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)如下表所示:,甲、乙、丙观察到的实验现象分别是( ) A.细胞重叠、染色体着色很浅
17、不清楚、细胞分散染色体清楚 B.细胞分散但看不到染色体、染色体着色清楚、细胞分散染色体清楚 C.细胞重叠、染色体着色很浅不清楚、细胞着色清楚但看不到染色体 D.染色体着色很浅不清楚、细胞分散染色体清楚、细胞分散染色体清楚,答案,解析,-40-,自主梳理,核心突破,考向感悟,考向2 实验结果分析 3.(2017北京理综)洋葱根尖和小鼠骨髓细胞都能用于观察细胞有丝分裂,比较实验操作和结果,叙述正确的是 ( ) A.都需要用盐酸溶液使细胞相互分离 B.都需要用低倍镜找到分裂期的细胞再换高倍镜观察 C.在有丝分裂中期都能观察到染色体数目加倍 D.在有丝分裂末期都能观察到细胞板,答案,解析,-41-,自
18、主梳理,核心突破,考向感悟,4.(2018江西师大附中、九江一中高三联考)为了寻找更为理想的“观察植物细胞有丝分裂”的实验材料以及探究不同材料适宜的取材时间,科研人员进行了如下实验。 步骤1 剔除大蒜蒜瓣和红葱的老根,置于装有适量清水的烧杯中,在2025 下培养,每2 d更换一次清水。 步骤2 待大蒜和红葱的须根长出后,每24 h测量一次须根长度,记录并处理数据,结果如图1。 步骤3 若干天后,从8:0016:00,每2 h取生长健壮的须根根尖制成临时装片。观察时随机选取30个视野,统计各视野中分裂期细胞数以及细胞总数,并计算细胞分裂指数(细胞分裂指数=分裂期细胞数/细胞总数),结果如图2。,
19、-42-,自主梳理,核心突破,考向感悟,图1,图2,-43-,自主梳理,核心突破,考向感悟,分析回答下列问题。 (1)绘制图1所依据的数据,应该是同一时间测得的须根长度的 。 (2)步骤3中,制作根尖临时装片的过程是取材解离 。 (3)植物细胞壁的胞间层由果胶组成,使相邻细胞黏连。洋葱细胞的胞间层比大蒜、红葱厚,若以洋葱为材料进行本实验,解离时要 或 等,否则观察时会发现 。 (4)根据本实验结果,最适宜的材料及最佳取材时间是 。,-44-,自主梳理,核心突破,考向感悟,答案 (1)平均值 (2)漂洗染色制片 (3)适当延长解离时间 适当提高盐酸浓度(若环境温度低可以适当水浴加热等) 细胞相互
20、重叠 (4)红葱、上午10:00左右取材 解析 (1)实验中要对所得数据计算平均值,以排除偶然因素的影响,确保实验结果的可靠性。 (2)观察根尖有丝分裂装片的制作步骤是取材解离漂洗染色制片。 (3)细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,植物细胞之间的胞间层的主要成分是果胶,解离的目的就是用盐酸使果胶水解。如果胞间层厚,则可适当提高盐酸的浓度或延长解离的时间,若是低温条件的话也可适当提高温度,否则观察时会出现细胞相互重叠现象。 (4)根据本实验结果,最适宜的材料是红葱,最佳取材时间是上午10:00左右。,-45-,观察类实验总结 一、观察类实验技术与操作 在此类实验中常综合运用显微观察技术、染色技术、
21、标本制作技术等。具体列表如下:,(1)洋葱根尖可用于观察植物细胞的有丝分裂的实验,是因为其根尖分生区细胞进行有丝分裂;紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞可用于观察植物细胞的质壁分离和复原实验,是因为其具有紫色大液泡。同时还可以利用洋葱鳞片叶内表皮观察DNA和RNA在细胞中的分布。 (2)人口腔上皮细胞可用于观察线粒体和RNA、DNA在细胞内的分布,而观察细胞减数分裂时一般选用动物的精巢细胞作为实验材料。 (3)观察叶绿体时常选用藓类的叶,因为藓类植物的叶片薄而小,常是一层细胞,易于操作。,应用体验1下图分别表示光学显微镜下观察到的四种不同情形。下列相关叙述错误的是( ),A.图1中将移动的微生物移到视野
22、中央应该将装片向左下方移动 B.图2中的a、b、c构成原生质层,具有选择透过性 C.图3中通过持续观察可看到完全分开的两个子细胞 D.图4中好氧细菌主要分布在红光和蓝紫光区域,答案,解析,二、显微观察类实验应注意的问题 (1)注意取材:根据观察对象选用合适的材料。如观察植物细胞的有丝分裂,应选取根尖分生区细胞;观察质壁分离与复原,应选取成熟的植物细胞等。 (2)注意材料处理:根据不同材料、不同的观察对象,做不同的材料处理,如浸泡、染色、解离、保持生活状态等。,(3)注意制片方法:在观察类实验中常采用临时装片制作技术等。临时装片制作方法主要有压片法、装片法和切片法。 压片法:用于比较疏松的材料,
23、如根尖、花药等用较小的力即可把材料压成一薄层。压片法的一般过程是取材、固定、解离、漂洗、染色、压片、观察。 装片法:把某些微小生物,如草履虫、衣藻等,或某些大型生物的一部分,如人口腔上皮细胞、植物叶片的表皮细胞,不做任何处理直接制成装片。其过程是将材料在载玻片上的水滴中展平;放盖玻片时应从一侧慢慢盖在水滴上,防止产生气泡;染色或改变溶液浓度时,从一侧滴染色液或溶液,在另一侧用吸水纸吸引。 切片法:用刀片将待观察的材料切成极薄的片,用于显微镜观察。,应用体验2下列有关教材实验的叙述,正确的是 ( ) 观察线粒体 观察植物细胞的有丝分裂 探究植物细胞的吸水和失水 细胞大小与物质运输的关系 叶绿体中色素的提取和分离 A.只有需要活体材料 B.只有和不需要用显微镜 C.只有需要设置对照 D.只有和不需要染色处理,答案,解析,
