求生物必修三1细胞质一节讲解中可以用的视...

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必修一第六章第一节细胞增殖
上传: 叶俊杰 &&&&更新时间: 14:10:28
& 第六章&& 细胞的生命历程 & 本章教材共有四节,分别是细胞的增殖、细胞的分化、细胞的衰老和凋亡、细胞的癌变。 第一节主要内容包括细胞周期和有丝分裂、无丝分裂的过程。重点是有丝分裂的过程。 第二节内容建立在第一节内容基础上,主要包括细胞的分化、细胞的全能性、植物组织培养技术等。 第三节和第四节中细胞的衰亡和细胞的癌变与当今人类的健康、寿命及癌症密切相关。 & & &
& & & & & & & & & & & & & & & & & 第一节& 细胞的增殖 & 学习目标 1、说出限制细胞长大的因素。模拟探究细胞表面积与体积的关系,探讨细胞不能无限长大的原因。 2、简述细胞增殖的周期性。概述在细胞有丝分裂过程中染色体dna数目的变化规律及绘制相应的坐标曲线图,能绘制各时期的细胞简图。 3、概述细胞有丝分裂的过程,区别各时期细胞分裂图。 4、描述细胞的无丝分裂。 5、实验&高倍显微镜观察根尖分生组织细胞的有丝分裂&要求能给出细胞有丝分裂简图,熟练使用高倍显微镜及初步学会装片制作技术。 课前自主学习 知识梳理 & 1、多细胞的生物体积的增大,即生物体的生长,既要靠&&&&&&&&&&& 增大细胞的体积,还要靠&&&&&&&&&&&& 增加细胞的数量。不同动植物同类组织或器官的&&&&&&&&&&&&& 一般无明显差异。器官大小主要取决于&&&&&&&&&&&&&& 的多少。 & 2、细胞体积越大,其&&&&&&&&&& 表面积越小,细胞的物质运输的效率就&&&&&&&&&&& ,细胞&&&&&&&&&&&&& 与&&&&&&&&&&&& 的关系限制了细胞的长大。另外,&&&&&&&&&&&&& 是细胞的控制中心。一般来说细胞核中的dna是不会随着细胞体积的扩大而&&&&&&&&&& 的,如果细胞太大,&&&&&&&&&&&& 的负担就会过重。 & 3、单细胞生物体通过&&&&&&&&&&&&&&& 而繁殖。 & 4、多细胞生物的细胞以&&&&&&&&&&&&& 的方式进行增殖,细胞在分裂之前,必须进行一定的&&&&&&&&&&&&&&& 。细胞的增殖包括&&&&&&&&&&&& 和&&&&&&&&&&& 整个连续的过程。 & 5、真核细胞的分裂方式有三种:&&&&&&&&&&&&& 、&&&&&&&&&&&& 、&&&&&&&&&&&&& 。 & 6、连续分裂的细胞从&&&&&&&&&&&&&&&&&& 开始,到下一次分裂&&&&&&&&&&&&&&& 为一个细胞周期。 一个细胞周期包括两个连续的阶段:&&&&&&&&&&&&& 和&&&&&&&&&&&& 。 & 7、从细胞在一次分裂&&&&&&&&&&&&&&& 到&&&&&&&&&&&&& 之前是分裂间期。细胞周期的大部分时间处于&&&&&&&&&&&&&&&&& 。此期间主要完成&&&&&&&&&&&& 和&&&&&&&&&&&& ,同时&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 。 & 8、人们为了研究方便把分裂期分为&&&&&&&&&& 、&&&&&&&&& 、&&&&&&&&& ,& &&&&&&& (1)前期:染色质变为&&&&&&&&&&&& ,并且每条染色体包括&&&&&&&&&&&&&&& 并列的&&&&&&&&&&&&&&&& ,并且由一个共同的&&&&&&&&&&&&&& 连接着。 从细胞两极发出&&&&&&&&&&&&& 形成梭形的&&&&&&&&&&&&& ,&&&&&&&&&&&& 逐渐解体,&&&&&&&&&&&&&& 消失。 (2)中期:&&&&&&&&&&&& 牵引着染色体运动,使每条染色体的&&&&&&&&&&&&& 排列在 &&&&&&&&&& 上,中期染色体&&&&&&&&&& 稳定,&&&&&&&&&&& 清晰,便于观察。 (3)后期:每个&&&&&&&&&&& 分裂成两个,姐妹染色单体变成两条&&&&&&&&&&& ,并由 &&&&&&&&&& 牵引着向&&&&&&&&& 移动,使细胞两极各有一套&&&&&&&& 和&&&&&& 完全相同的染色体。 (4)末期:每条染色体逐渐变成&&&&&&&&&&&&& ,同时&&&&&&&&& 逐渐消失,出现了新的&&&&&&&&&& 和&&&&&&&&&& ,形成了两个新的细胞核,赤道板位置出现&&&&&&&& 逐渐形成新的&&&&&&&&&&&& ,一个细胞分裂成两个子细胞。 & 9、动物细胞有丝分裂过程和植物细胞有丝分裂过程&&&&&&&&&&&&&& 。 不同点是:(1)动物细胞有&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& ,在&&&&&&&&&&&& 倍增后分别位于&&&&&&&&&&&& , 发出&&&&&&&&&&& ,形成了&&&&&&&&&&&&& 。(2)动物细胞末期不形成&&&&&&&&&&& ,而是&&&&&&&&&& 从中部凹陷把一个细胞缢裂成两个子细胞。 & 10、有丝分裂将亲代细胞的&&&& &&&&&&&经过复制精确地&&&&&&&&&&&&& 到两个子细胞中,在&&&&&&&&& 和&&&&&&&&& 之间保持了&&&&&&&&&&&& 的稳定性,对生物的&&&&&&&& 有重要意义。 11、无丝分裂时,一般是&&&&&&&&&& 先延长,中部向内凹进,缢裂成&&&&&&&&&&&&& ,接着,整个细胞从中部缢裂成两部分,形成&&&&&&&&&&&& ,因为分裂过程中没有&&&&&&&& 和&&&&&&&&& 的变化,所以叫无丝分裂。 尝试练习 & 1、与玉米根尖细胞相比较,人体骨膜细胞有丝分裂的不同之处是: (1)在前期,已经复制的&&&&&&&&&& 分为两组,分别移向细胞的&&&&&&&&& 。在每组 &&&&&&&&& 周围形成无数的&&&&&&&&&& 进而形成纺锤体。 (2)在&&&&&& 期,细胞中部不形成&&&&&&&&&&& ,而是&&&&&&&& 从细胞的中部向内凹陷,最后将一个细胞缢裂成两个子细胞。 2、将植物细胞和动物细胞有丝分裂末期加以比较,有以下特点: ⑴ 植物细胞可以形成__________________,把细胞质分成两部分,由此推知,在分裂后期到分裂末期,细胞器中的__________________一定很活跃。 ⑵ 动物细胞的分裂末期,由于____________________向内凹陷,把细胞质横缢为两部分。 ⑶ 植物细胞和动物细胞在细胞分裂的末期,最重要的共同之处是在于________________。 课堂师生互动 知识要点 要点之一:细胞不能无限长大 & 1、问题提出 (1)不同动(植)物同类器官或组织的细胞大小一般无明显的差异,器官大小取决于细胞数目的多少。 (2)生物体的生长,既靠细胞生长增大细胞的体积,又靠细胞分裂增加细胞的数目。 & 2、实验:细胞大小和物质运输的关系 (1)步骤: ①制作三块大小分别为:27 cm3、8 cm3、1 cm3含酚酞的琼脂块。 ②把三块琼脂块浸在naoh溶液中10 min,其间不时翻动。 ③切开琼脂,测量naoh扩散的深度并记录。 (2)结论: 琼脂块的表面积与体积之比随着琼脂块的增大而减小;naoh扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随着琼脂块的增大而减小。 & 3、细胞不能无限长大的原因 (1)受细胞表面积与体积之比的限制。 细胞要通过它的表面不断地与周围环境和邻近细胞进行物质交换,这样它就必须要有足够的表面积,否则它的代谢作用就很难进行下去。当细胞的体积由于生长而逐步增大时,细胞表面积和体积的比值就会变得越来越小,导致细胞内部和外界的物质交换不能适应细胞的需求,从而引起细胞的分裂,以恢复其原来的表面积与体积的适宜比例。 (2)要维持细胞核和细胞质体积之间的平衡状态。 细胞质中的生理、生化过程都受细胞核中遗传物质的指引和控制。因此,当细胞质的体积增长过大时,细胞核对这样大范围的细胞质的调控就会相对减弱,造成核、质的不平衡,从而引起细胞分裂,以恢复其原来的细胞核与细胞质体积之间的稳定状态。 要点之二:细胞通过分裂进行增殖 & 1、细胞增殖的意义 (1)遗传物质:亲代细胞 子细胞(遗传的基础) (2)单细胞生物体:细胞增殖意味着生物的繁衍(繁殖的基础) (3)多细胞生物体: && 受精卵 成体&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& (生长、发育的基础)&& 意义:细胞增殖是生物 && 衰老死亡的细胞 补充&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 体生长、发育、繁殖、 &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 遗传的基础。 亲代 生殖细胞(繁殖的基础) & 2、细胞增殖的方式 (1)方式:细胞以分裂的方式进行增殖。 (2)分裂的条件:分裂之前必须进行一定的物质准备。 (3)细胞增殖的过程:包括物质准备和细胞分裂整个连续的过程。 & 3、真核细胞的分裂方式 &&&&& &&&有丝分裂:多数生物体的体细胞数量增加 & (1)& 无丝分裂:直接分裂或非有丝分裂 &&&&&&&& 减数分裂:与有性生殖细胞的形成有关 (2)主要方式:有丝分裂。 要点之三:有丝分裂 & 1、列表比较分析细胞周期 &
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的过程。一个细胞周期分为两个大阶段:第一个阶段是细胞分裂间期,第二个阶段是细胞分裂期。
细胞周期内这两个阶段所占的时间,一般是间期大约占细胞周期的90%~95%;分裂期大约占细胞周期的5%~10%。细胞的种类不同,细胞周期的时间也不同
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&& dna合成前期(g1期)
&&&&&&&&&&& 分裂&&& dna合成期(s期)
&&&&&&&&&&& 间期&&& dna合成后期(g2期)
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 前期
&&&&&&&&&&& 分裂期&&& 中期
&&&&&&&&&& (m期)&& 后期
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 末期
2、植物的有丝分裂 (1)过程 &
完成dna分子的复制和有关
蛋白质的合成
间期复制又合成
&&&&&&&&&&&&&
①出现染色体,每条染色体包括两条姐妹染色单体;②核膜解体,核仁消失;③从细胞两极发出纺锤丝,形成纺锤体;④染色体散乱分布在纺锤体的中央
膜仁消失现两体
染色体的着丝点排列在赤道板上, 染色体形态稳定,数目清晰,便于观察(计数好时机)
形定数晰赤道齐
①每个着丝点分裂为二,每条染色体的两条姐妹染色单体分开,成为两条染色体;②纺锤丝收缩,牵引染色体向细胞两极移动,形成两套数目和形态完全相同的染色体
点裂数增均两极
①两套染色体分别到达两极后,又变成细长而盘曲的染色质;②纺锤丝消失,核膜、核仁重新出现;③在赤道板位置上出现细胞板;④细胞板进而形成新的细胞壁,最后,一个细胞分裂成两个子细胞
两消两现新壁建
& (2)染色体、染色单体、着丝点、dna的关系 如下图所示,一条染色体包含一个着丝点②和一到两个臂①③。计算染色体的数目时,以染色体着丝点的数目为依据,有一个着丝点,就有一条染色体。所以图中复制前(a)后(b)均为一条染色体。当染色体的着丝点分裂后,原来的一条染色体就成为两条染色体。因为这两条染色体是由一条染色体复制而来,所以一般情况下,二者的形态和遗传特性是完全相同的。
& & & &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 图6-1-2 &
姐妹染色单体数
(3)正常体细胞中的染色体、染色体单体、dna分子、着丝点的数量关系比较如下表: &
染色体形态
染色体位置
核内散乱分布
赤道板集结
(4)有丝分裂过程中染色体、核dna数目及染色单体变化规律曲线图。 & &
染色单体数
间期& 前期中期 后期 末期& 时间
& & & & & & &
& &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 图6-1-3 3、动物细胞有丝分裂 (1)动物细胞有丝分裂示意图
& & & & &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& &&&&&&&&图6-1-4 (2)植物细胞和动物细胞有丝分裂的异同 &
植物细胞有丝分裂
动物细胞有丝分裂
细胞两极产生纺锤丝,形成纺锤体
由中心粒发出的星射线形成纺锤体
细胞中部形成细胞板,扩展形成细胞壁,形成两个子细胞
细胞膜从中部内陷,细胞质缢裂成两部分,一个细胞分裂成两个子细胞
染色体变化规律相同,分裂间期染色体复制,分裂期实现染色体精确地平均分配到两个子细胞中去
因为染色体上有遗传物质,在生物的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性
& 4、有丝分裂的特点和意义 (1)特点:染色体复制(实质为dna的复制)一次,细胞分裂一次,分裂结果是染色体平均分配到两个子细胞中去。 (2)意义:由于染色体上有遗传物质dna,因而保证了亲代与子代细胞间遗传性状的稳定性。可见,细胞的有丝分裂对生物的遗传有重要意义。 & 5、有丝分裂与细胞器的关系 & (1)提供能量:线粒体。 & (2)合成蛋白质(组成染色体的蛋白质和细胞内的蛋白质合成):核糖体。 & (3)牵引染色体移动:中心体(动物细胞或低等植物细胞有丝分裂的前期,两组中心粒之间的星射线形成纺锤体)。 & (4)形成细胞板:高尔基体(高等植物细胞有丝分裂的末期,细胞板的形成必须有高尔基体参与)。 & (5)低等植物细胞有丝分裂的分裂期,参与活动的细胞器有中心体和高尔基体。在细胞分裂过程中,细胞器像核内的dna在分裂间期要进行复制一样,各种细胞器在这一时期也要增生,只有这样才能保证细胞具有足够的细胞器而成活,其中,线粒体和叶绿体是通过原有的细胞器分裂增生的。高尔基体、内质网则是破碎成碎片或小泡,分别进入两个子细胞中,形成新的内质网和高尔基体。 要点之四:无丝分裂 && 1、过程:细胞核先延长,从中部凹陷缢裂,接着整个细胞从中部缢裂为二,形成两个子细胞。 & 2、特点:无染色体和纺锤丝的变化和出现,但有遗传物质的复制。 & 3、举例:蛙的红细胞、某此植物的胚乳细胞等。 要点之五:观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 & 1、实验原理 & (1)高等植物根尖、茎尖的分生区细胞能进行有丝分裂。 & (2)在高倍显微镜下,可根据细胞内染色体的变化情况,识别该细胞处于有丝分裂的哪个时期。 & (3)细胞核内的染色体容易被碱性染料(如龙胆紫溶液)着色。 & 2、方法步骤 & (1)洋葱根尖的培养 ①课前3~4 d,将洋葱放在装满清水的广口瓶上,底部接触水。 ②装置放在温暖处。 ③常换水,根尖长至5 cm时备用。 说明:细胞分裂和生长需要水分、空气和适宜的温度。 & (2)装片的制作与观察(如下图所示) & & & & &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 图6-1-5 观察:使用低倍镜找到根尖分生区的细胞,然后换成高倍镜,观察分生区的各个细胞,并找到有丝分裂各个时期的细胞。 & (3)实验注意事项: &&& ①实验中各步骤所用时间都要把握好: a.解离时间不能太短,否则细胞间果胶未溶解,达不到效果,时间过长则细胞过于酥软。 b.漂洗时间要充分,否则影响染色体着色。 c.染色时间不能太短,否则不能完全着色,时间过长则使细胞核充满染色剂无法分辨染色体。 ②压片时用力必须恰当,过重时会将组织压烂,过轻则细胞未分散,二者都影响观察效果。按教材方法制片时:(即在盖玻片上再加一个载玻片) a.许多学生不取下盖的载玻片进行镜检,往往观察不到材料。 b.拿下载玻片时容易把材料一块带下,不易观察到物像。因此,对制片做如下处理较好:盖上盖玻片后,在上面加盖一张吸水纸,然后用粉笔(铅笔)敲打。加吸水纸,一是可以吸去多余的水分;二是可以缓冲敲打时的冲击力,避免敲碎盖玻片。然后拿下吸水纸,进行镜检。 ③在本实验中,应剪取生长旺盛、带有分生区的根尖,同时注意一般在上午10时至下午2时左右(此时洋葱根尖分生区细胞有丝分裂旺盛)剪取或在剪取根尖以前用35℃的温水浸泡1小时左右。 ④细胞有丝分裂的观察不可能看到连续的分裂过程,因为在解离过程中细胞已经死亡,我们观察到的只是一个固定的时期,所以要不断地移动装片,在不同的视野中找到各个时期的分裂图像。所以在制作装片时要让细胞分散成一层细胞,才能找到各个分裂时期的细胞。 典例剖析 例1、右图中a&d为连续分裂细胞的两个细胞周期。下列叙述不正确的是(&&& ) & &&a.a和b为一个细胞周期 b.c段结束dna含量增加一倍 c.遗传物质平分一般发生在d段 d.b和c为一个细胞周期 解析:从时间上看,间期明显长于分裂期,所以可以判断a代表分裂间期,b代表分裂期,由于分裂间期为分裂期提供了物质准备,所以必须分裂间期a在前,分裂期b在后。 答案:d 变式训练1-1:某同学检查了洋葱根尖1 000个处于有丝分裂分裂期的细胞,其中有692个处于前期,105个处于中期,35个处于后期,168个处于末期。据此可判断洋葱根尖有丝分裂(&&& ) &&& a.周期中各期相对持续时间是前期>末期>中期>后期 b.进行得比较旺盛 c.细胞周期中分裂期持续的时间比分裂间期要短 d.分裂期中前期持续的时间最短 例2、下列物质变化示意图中,有丝分裂过程中不可能发生的是(&&& )
& & & & & & & &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 图6-1-6 解析:a图可以表示有丝分裂过程中,染色体数目的变化规律;b图可以表示有丝分裂过程中核dna的数目变化规律;c图表示有丝分裂过程中dna︰染色体=2︰1的时期,如前期、中期;在有丝分裂过程中,不可能出现dna︰染色单体=2︰1的时期,所以选d 答案:d 变式训练2-1:处于有丝分裂过程中的动物细胞或低等的植物细胞,当中心粒向两极移动时,染色体数(a)、染色单体数(b)、dna分子数(c)三者的相对关系可表示为下图中的(&&& )
& & & & &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 图6-1-7 例3、下列关于实验过程的描述中,不正确的是(&&& ) &&& a.解离的目的是使细胞重叠 b.漂洗的目的是为了洗去根尖上的盐酸,避免与碱性染料发生中和反应 c.用龙胆紫是为了将细胞核、染色体染成紫色 d.压片可将根尖细胞压成单层,使之不相互重叠 e.当看到一个中期细胞时,要注意观察它如何进入后期、末期 解析:解离的目的是使细胞彼此分离。观察到的装片上的都是死细胞(因为在解离时,细胞已被杀死),不会再继续变化,故a、e有误;压片时,只有将根尖细胞压成单层,才能看清细胞中结构,准确确定其所处时期。 答案:ae 例4、请回答关于植物细胞有丝分裂实验的问题 & ⑴对洋葱根尖进行解离,可使其组织细胞&&&&&&&&& ,解离后,需经&&&&&&&& 才能染色。常用的染色剂是&&&&&&&&&& 。 & ⑵对装片进行镜检时,需要调整物镜和装片间的距离。这时,两眼应从镜筒的&&&& 面注视物镜,使镜筒慢慢下降至距离载玻片0.5厘米时停止。然后用左眼注视显微镜的视野,同时右眼应&&&&&&&&& ,慢慢上升镜筒,直至出现物像。在这过程中要转动&&&&&&&& 准焦螺旋来调节物镜与载玻片间距。观察时,如物像在视野右上方。欲使物像移到视野中央,应将载玻片向&&&&&&& 方移动,再找出分裂期细胞相对较多的部位,进一步用高倍显微镜观察。 & ⑶观察处于分裂&&&&&& 期的细胞,可以较清晰地辨认染色体的形态和数目。 & ⑷植物细胞在有丝分裂过程中,细胞核的哪些结构会发生变化?&&&&&&&&&&&&&&&&& 。 解析:这是一道学科内综合题。涉及的知识内容有:⑴细胞的结构与功能;⑵显微镜的使用;⑶有丝分裂的细胞核的变化特点;⑷对实验过程的理解。 答案:⑴分散开来&& 漂洗&& 龙胆紫(或醋酸洋红)& ⑵侧&& 睁开词& 粗&& 右上 &&&&&& ⑶中&&&&&&&&& ⑷核膜、核仁、染色质 变式训练4-1:取生长健壮的小麦根尖,经过解离、漂洗、染色、制片过程,制成临时装片,放在显微镜下观察。欲观察到细胞有丝分裂的前、中、后、末几个时期(&&& ) &&& a.应该选一个处于间期的细胞,持续观察它从间期到末期的全过程 b.如果在低倍镜下看不到细胞,可改用高倍物镜继续观察 c.如果在一个视野中不能看全各个时期,可移动装片从周围细胞中寻找 d.如果视野过暗,可以转动细准焦螺旋增加视野的亮度 例5、如图是具有四条染色体的动物细胞有丝分裂图。据图回答:
& & & & &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 图6-1-8 & ⑴c图所示的分裂时期是&&&&&&&& &&&&期,判断理由是&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 。 & ⑵一个细胞中,dna分子数与染色体数相同的是&&&&&&&&& 图。 & ⑶染色体数目加倍发生在&&&&&&&&&& 图。 & ⑷在分裂过程中,染色体发生的一系列形态变化和活动都是与&&&&&&&&&&& 相适应的。染色体的活动决定于&&&&&&&&&& 。 & ⑸分裂产生的子细胞之所以与原来的母细胞具有相同的特征,是因为&&&&&&&&&&&& &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 。 解析:此题主要考察细胞有丝分裂时各时期的染色体的形态、数目变化的有关知识,因此把握各时期的特点是解题的关键。首先根据图中染色体的变化特征确定各个时期变化顺序是c(前期)&b(中期)&a(后期)&d(末期),然后依次按图解答。 答案:⑴前&& 染色体含染色单体且排列散乱&&&& ⑵a、d&&&& ⑶a &&&&&& ⑷染色体及dna平均分配到两个子细胞中&& 纺锤丝的牵引 &&&&&& ⑸间期复制的染色体在分裂平均分配到两个子细胞中去,使子细胞与母细胞含有相同的遗传物质 变式训练5-1:如图表示某植物细胞在一个有丝分裂的细胞 周期中dna平均含量的变化,据图分析回答:
&&&&&&&&&&&&&&&&&& & & 图6-1-9&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 图6-1-10 ⑴a~b表示&&&&&&&& 期,与它对应的分裂图像是&&&&& &&&&&&&&&&。 & ⑵b~c表示&&&&&&&& 期,依次对应的分裂图像是&&&&&&&&&&&&&&& 。 & ⑶c~d表示&&&&&&&& 期,它对应的分裂图像是&&&&&&&&&&&&&& 。该时期参与活动的细胞器为&&&&&&&&&&&&&&& 。 & ⑷d以后表示&&&&&&&&&&& 期。 & ⑸从一个细胞周期中dna含量的变化规律分析,有丝分裂的重要特征是&&&&&&&&& &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&。 例6、采用下列几种方法可以抑制细胞的有丝分裂,使细胞停留在细胞周期的某一阶段,如下表所示,&-&表示停留时期。据表回答: &
5&氟尿嘧啶
低温(2~4℃)
& ⑴若某人的骨髓造血干细胞发生异常增生,可用哪种方法治疗?&&&&&&&&&&&&&&&&& 。 & ⑵若要观察染色体带(染色体在特殊染色时会出现一定的横带,不同物种的带型各有特点)并进行分析,最好用哪种方法处理?&&&&&&&&&&&&&&&&&& 。为什么?&&&&&&&&&&& &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 。 & ⑶低温抑制细胞分裂的原理是&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 。 解析:要想抑制人的骨髓造血干细胞异常增生,可抑制间期dna的复制,但用低温处理不易操作;观察染色体的最佳时期在中期。 答案:⑴用5-氟尿嘧啶处理 && &&⑵用秋水仙素处理&& 用秋水仙素处理能够使细胞分裂停留在中期,中期染色体形态最清晰 &&&& ⑶低温能够使酶的活性降低 变式训练6-1:为了验证促进有丝分裂的物质对细胞分裂的促进作用,将小鼠的肝细胞悬浮液分成等细胞数的甲、乙两组,在甲组的培养液中加入3h标记的胸腺嘧啶脱氧核苷(3h-tdr);乙组中加入等剂量的3h-tdr和促进有丝分裂的物质。培养一段时间后,分别测定甲、乙两组细胞的总放射性强度。据此回答下列问题: & ⑴细胞内3h-tdr参与合成的生物大分子是&&&&&&&&&& ,该种分子所在的细胞结构名称是&&&&&&&&&&&& 、&&&&&&&&&&&&&& 。 & ⑵乙组细胞的总放射性强度比甲组的&&&&&&&&&&&&&&&& ,原因是&&&&&&&&&&&&&&& &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 。 ⑶细胞利用3h-tdr合成生物大分子的过程发生在细胞周期的&&&&&&&&& 期。 ⑷在上述实验中选用3h-tdr的原因是&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& &&&&&&&&&&&&&&&&。 例7、下图a为某生物体细胞有丝分裂示意图,图b表示在一个细胞周期(g1、s、g2组成分裂间期,m为分裂期)中的细胞核内dna含量的变化曲线;图c表示处于一外细胞周期中各个时期细胞数目的变化(用特殊的方法在一个培养基中测得的),请据图回答:
& & & & &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 图6-1-11 & (1)图a处于有丝分裂&&&&&& 期,处于b图(填字母)&&&&& 期。 & (2)此细胞在分裂末期能否出现细胞板?&&& ,理由是 &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&。 & (3)c图中的dna含量为2c~4c之间的细胞,处在b图的&&&&&&& 期。 & (4)用dna合成抑制剂处理,c图中dna含量为&&&&& (c)的细胞数量会增加。 & (5)若a图是根尖分生区细胞,正处于营养液中,则在正常情况下,与其吸收矿质元素有关的细胞器主要是&&&&&&&&&&&&& 和&&&&&&&&&&&&& ,因为进行此生理活动需要前者提供&&&&&&&&&&&&&&&&&& ,后者提供&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 。 解析:有丝分裂中期着丝点排列在赤道板上。此细胞有中心体,无细胞壁,所以是动物细胞。dna抑制剂抑制dna的合成,会阻碍细胞有丝分裂进入s期,s期dna含量同2c~4c。吸收矿质元素是主动运输的过程,需要核糖体合成载体蛋白质,线粒体有氧呼吸提供能量。 答案:⑴中&& m&&&&& ⑵不能&& 此细胞是一个动物细胞&&&& ⑶s,&& ⑷2 ⑸线粒体&& 核糖体&& 能量(或atp)&& 蛋白质(或载体) 例8、下列细胞中属于暂不增殖细胞的是(&&& ) a.肾细胞&&&&& b.筛管细胞&&&&& c.神经细胞&&&&& d.骨髓细胞 解析:肾细胞属于暂不增殖的细胞,当受到一定的刺激后,可恢复增殖。筛管细胞、神经细胞属于高度分化、不增殖的细胞。骨髓中的造血干细胞属于继续增殖的细胞。 答案:a 课后强化提高 智能演练 一、选择题 &&1、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立即进入下一个细胞周期 b.机体内所有的体细胞都处于细胞周期中 c.抑制dna的合成细胞将停留在分裂期 d.细胞分裂间期为细胞分裂期提供物质基础 & 2、人体小块皮肤擦伤后能重新长好,主要是由于细胞能进行( &&&) a.无丝分裂&&&&&&&&&&&&&&& b.减数分裂 c.有丝分裂&&&&&&&&&&&&&&& d.有丝分裂和减数分裂 & 3、下列各项中,能看到完整细胞核的是(&&& ) a.正在分裂的细菌 b.人的成熟红细胞 c.洋葱根尖有丝分裂后期的细胞 d.处于间期的蛙的受精卵 & 4、水稻细胞有丝分裂的末期,在赤道板的位置形成细胞板,细胞板主要由下列哪种物质组成(&&& ) a.蛋白质&&&&&&&&&&&&&&&&& b.脂质 c.蛋白质和脂质&&&&&&&&&&& d.纤维素 & 5、下列有关高等植物细胞有丝分裂前期特征的叙述中,错误的是(&&& ) a.染色质螺旋化成为染色体 b.核膜逐渐消失,核仁结构逐渐解体 c.中心体复制 d.形成纺锤体 & 6、细胞有丝分裂完成后,平均分配到两个子细胞中的物质是(&&& ) a.线粒体dna&&&&&&&&&&&& b.细胞核dna c.核糖体dna&&&&&&&&&&&& d.叶绿体dna & 7、a和b是属于同一类型的两个细胞,通过对其dna分子含量测定发现,a细胞中的dna含量是b细胞的两倍,最可能的解释是(&&& ) a.a细胞处于有丝分裂前期,b细胞可能刚好完成有丝分裂 b.a细胞处于有丝分裂中期,b细胞处于有丝分裂后期 c.a细胞处于有丝分裂前期,b细胞处于有丝分裂后期 d.a细胞处于有丝分裂后期,b细胞处于有丝分裂前期 & 8、在动物细胞有丝分裂过程中,当中心粒移向细胞两极时,细胞内伴随发生的变化是(& ) a.形成染色单体&&&&&&&&&&& b.染色质变成染色体 c.着丝点分裂&&&&&&&&&&&&& d.细胞膜向内凹陷 & 9、下列为细胞无丝分裂的特征是(&&& ) a.有纺锤体出现 b.无遗传物质的复制和遗传物质的平均分配 c.无染色体出现 d.有核膜、核仁的消失 & 10、下列关于豌豆细胞有丝分裂过程中细胞器作用的叙述,不正确的是(&&& ) a.在间期,核糖体上合成蛋白质 b.在间期,线粒体为蛋白质的合成提供能量 c.有前期,细胞两极的中心粒发出星射线形成纺锤体 d.在末期,高尔基体与子细胞的细胞壁形成有关 & 11、在细胞分裂的间期,细胞核内发生的主要变化是 a.合成atp&&&&& b.合成纤维素&&&&& c.dna复制&&&&& d.rna复制 & 12、在细胞有丝分裂过程中,染色体、染色单体、dna分子三者数量之比是1 : 2 : 2时,该细胞所处的时期是(&&& ) a.前期和中期&&&&&&&&&&&&& b.中期和后期 c.后期和末期&&&&&&&&&&&&& d.间期和末期 & 13、用高倍显微镜观察洋葱根尖细胞的有丝分裂。下列描述正确的是(&&& ) a.处于分裂间期和中期的细胞数目大致相等 b.视野中不同细胞的染色体数目可能不相等 c.观察处于分裂中期的细胞,可清晰看到赤道板和染色体 d.细胞是独立分裂的,因此可选一个细胞持续观察它的整个分裂过程 & 14、菠菜根的分生区细胞不断分裂使根向远处生长,在分裂过程中不会出现的是(&&& ) a.细胞分裂间期,中心体的两个中心粒各自产生一个新的中心粒 b.细胞分裂中期,染色体形态较固定、数目较清晰 c.细胞分裂前期,核膜和核仁逐渐消失 d.细胞分裂末期,高尔基体参与细胞壁的形成 & 15、在细胞有丝分裂开始时,如果它的染色体数为n,dna含量为q,则该细胞分裂后每个子细胞的染色体数和dna含量分别为(&&& ) a.n和q&&&&&&&&&&&&&&&&& b.n/2和q/2 c.n和q/2&&&&&&&&&&&&&&& d.n/2和q & 16、下图表示四种植物的细胞周期,如果从四种细胞中选择一种用来观察细胞的有丝分 裂,最好选用(阴影部分代表分裂期)(&&& )
& & & &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 图6-1-12 &&17、细胞增殖过程中dna含量会发生变化。通过测定一定数量细胞的dna含量,可分析其细胞周期。根据细胞dna含量不同,将某种连续增殖的细胞分为三组,每组的细胞数如右图。从图中所示结果分析其细胞周期,不正确的是(&&& ) a.乙组细胞正在进行dna复制 b.细胞分裂间期的时间比分裂期长 c.丙组中只有部分细胞的染色体数目加倍&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& d.将周期阻断在dna复制前会导致甲组细胞数减少&&&&&&&&&&& 图6-1-13 二、填空题 & 18、右图是细胞分裂示意图,请据图回答: & &&⑴该图表示&&&&&&&&& 细胞处于有丝分裂的&&&&&& 期。 && &⑵该细胞分裂后形成的子细胞中有&&&&& 条染色体。 &&& ⑶画一个该细胞有丝分裂中期的示意图。 &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& & &图6-1-14 & 19、右图是洋葱根尖有丝分裂图像,其中a、b、c、d、e为细胞代号。请据图回答: & ⑴根据细胞周期写出图中所标出的细胞有丝分裂过程中的正确顺序&&&&&&&&&&&&&&&&&& 。 & ⑵洋葱根尖细胞中染色体数为8对,则d细胞中染色体数为&&&&&& 个。 & ⑶a、b、c、d四个细胞中染色体数目相等的是&&&&&&&&&&&& 。&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& & ⑷b、c、d、e四个细胞中一个染色体上有2个&&& &&&&&&&&图6-1-15 dna分子的是&&&&&& 。&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& & ⑸图中观察染色体形态和数目的最佳细胞是&&&&&&&&&&& 。&& & ⑹洋葱根尖细胞的一个细胞周期大约为12小时。某同学在做此实验时,观察到五个视野,平均每个视野中细胞总数为50个,处于细胞分裂间期的有40个,则分裂间期经历的时间大约为&&&&&&&&&&&&& 小时。 & 20、右图为某动物细胞模式图,请据图回答: & ⑴若此细胞为增殖细胞,则细胞此状态为细胞周期 中的&&& &&&&期,理由是&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 。 & ⑵若此时期为g1期,细胞内代谢非常旺盛的部位有 [&&& ]&&&&&& ,理由是&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 。&&&&&&&&& [&&& ]&&&&&& ,理由是&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 。[&&& ]&&&&&& ,理由是&&&&&&&&&&&&&&&&&&& &&&&&&&&&。&&&&&&&& 图6-1-16 & ⑶若此时期为s期,经测定发现&&&&&&&&&&& 的数量成倍增加,同时&&&&&&&&&&&&& 的含量也相对增加。 & ⑷s期结束后进入&&&&&&&& 期,与g1期相比,这时期代谢旺盛的部位还有[&&& ]&& &&&&& ,因为此时期可完成&&&&&&&& 的倍增。 方法小结 1、细胞体积也并非越小越好。细胞体积的最小限度是由完成细胞功能所必需的基本结构(如核糖体)和物质(如酶)所需的空间决定的。 2、新的中心粒的形成在间期,两组中心粒的分开在前期,前期细胞中含有4个中心粒。 3、哺乳动物的红细胞没有细胞核,已永久失去分裂的能力。哺乳动物的红细胞是通过骨髓中造血干细胞分裂产生的细胞,再分化发育而来的。 4、染色体、染色单体、dna的数量关系:⑴细胞分裂间期染色体复制,形成两条染色单体,这两条染色单体由一个着丝点相连,仍称为一条染色体,此时,染色体︰染色单体︰dna=1︰2︰2。⑵具有两条染色单体的染色体在着丝点分裂后染色单体消失,成为两条子染色体,此时,染色体︰染色单体︰dna=1︰0︰1 5、继续增殖的细胞:处于细胞周期中的细胞,也就是连续分裂的细胞。主要有植物的分生组织,人和动物的软骨层、表皮生发层、红骨髓等。 不再增殖的细胞:分化的细胞,已经具有了某种具体的功能。如植物的分生组织以外的组织,人和动物的肌肉、神经等。 暂不增殖的细胞:暂停分裂,又没有分化完全的细胞。植物分生组织中休眠的细胞,人和动物体内的各种可以直接恢复分裂能力的细胞,如肝细胞、肾细胞、黄骨髓等。 研究创新 在动物细胞培养过程中,通过一系列技术方法,就能测得一个细胞周期以及周期中各个时期所需的时间。图甲表示一个细胞周期,其中分裂间期包含g1、s、g2三个阶段(其中g1期主要合成rna和与dna复制相关的酶,g2期主要合成另一些rna和与分裂期相关的酶,设g1期细胞核中的dna含量为2c),图乙表示动物细胞培养(细胞增殖、生长)过程。 & & &
一个细胞周期
动物细胞培养
& & & & & & &
& &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 图6-1-17 请据图作答: & ⑴用图甲中字母的先后顺序表示一个完整的细胞周期&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 。 & ⑵动物细胞在培养液中细胞增殖的方式是&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 。 & ⑶相对于正常的细胞培养,若用dna合成抑制剂处理所培养的细胞,dna含量为 &&&&&&&& c的细胞比例会增加。 & ⑷图乙中的器皿轻加振荡,分裂期细胞就会脱离器皿壁而悬浮于培养液中,从而收集到分裂期细胞。某实验小组通过一定的方法,测得下列数据:对器皿轻加振荡后,获得悬浮于培养液中的细胞1千个;另获得帖壁生长的细胞数为9千个,其中dna含量为2 c的细胞数为6千个,dna含量为4 c的细胞数为2千个。已知该细胞的细胞周期(t)为10 h,细胞周期中各时期所需时间的计算公式为t = t&n/n(n为各时期的细胞数,n为培养的细胞总数),则g2期所需的时间约为&&&&&&& h。 & & & & & & & 第一节& 细胞的增殖 知识梳理 1、细胞生长&& 细胞分裂&& 细胞大小&& 细胞数量 2、相对&& 越低&& 表面积&& 体积&& 细胞核&& 增加&& 细胞核 3、细胞增殖 4、分裂&& 物质准备&& 物质准备&& 细胞分裂 5、有丝分裂&& 无丝分裂&& 减数分裂 6、一次分裂完成时&& 完成时为止&& 分裂间期&& 分裂期 7、完成之后&& 下一次分裂&& 分裂间期&& dna分子的复制&& 有关蛋白质的合成& &&&&&细胞有适度的生长 8、前期&& 中期&& 后期&& 末期 & ⑴染色体&& 两条&& 姐妹染色单体&& 着丝点&& 纺锤丝&& 纺锤丝&& 核仁&& 核膜 & ⑵纺锤丝&& 着丝点&& 赤道板&& 形态&& 数目 & ⑶着丝点&& 子染色体&& 纺锤丝&& 两极&& 形态&& 数目 & ⑷染色质丝&& 纺锤丝&& 核仁&& 核膜&& 细胞板&& 细胞壁 9、基本相同& ⑴中心粒构成的中心体&& 间期&& 两极&& 星射线&& 纺锤体 & ⑵细胞板&& 细胞膜 10、染色体&& 平均分配&& 亲代 &&子代&& 遗传性状&& 遗传 11、细胞核&& 两个细胞核&& 两个子细胞&& 纺锤丝&& 染色体 尝试练习 1、⑴中心粒&& 两极&& 中心粒&& 星射线 & ⑵末&& 细胞核&& 细胞膜 2、⑴ 细胞壁;高尔基体&&&&&&& ⑵ 细胞膜 ⑶ 染色体平均分配于两个子细胞,形成新的细胞核 变式训练 1-1、a&&&& 2-1、b&&&& 4-1、c&&&&& 5-1、⑴分裂间&& d&& ⑵前、中、后&& a、c、b &⑶末&& e&& 高尔基体和线粒体&&&&&& ⑷下一个细胞周期或间&&&&& &⑸亲、子代细胞核内dna含量和染色体数目保持不变&&&& 6-1、⑴dna&& 细胞核(或染色体)&& 线粒体 &⑵高 乙组中有促进分裂的物质,促进了细胞的分裂,摄取的3h-tdr比甲组多 &⑶间 &⑷细胞的增殖有dna的合成,而3h-tdr是合成dna的原料,其放射性强度可以被测定 课后强化提高 一、选择题 1、d&&&&& 2、c&&&&& 3、d&&&&& 4、d&&&&& 5、c&&&&& 6、b&&&&& 7、a&&&&& 8、b 9、c&&&&& 10、c&&&& 11、c&&&& 12、a &&&&13、b&&&& 14、a&&&& 二、填空题 15、⑴动物&& 前&&&& ⑵4&&&&& ⑶图略(注出染色体、着丝点、中心体等) 16、⑴a、b、c、d、e&&&&& ⑵32&& ⑶a、b、c&& ⑷b、c&& ⑸c&& ⑹9.6 17、⑴间&& 有核膜、核仁,无染色体 && ⑵11&& 细胞核&& 合成大量的rna和蛋白质,为dna分子的复制做准备&& 10 &&&&&&& 核糖体&& 合成蛋白质的场所&& 8&& 线粒体&& 为合成生物大分子提供能量 & ⑶dna&& 组蛋白 && ⑷g2&& 9&& 中心体&& 中心粒 研究创新 ⑴g1&s&g2&m&& ⑵有丝分裂 && ⑶2&&&&&&&&&&&&&& ⑷2 解析:⑴一个完整的细胞周期包括分裂间期和分裂期,分裂间期又包括g1、s、g2期,所以图中g1&s&g2&m表示一个细胞周期。⑵动物细胞增殖的方式是有丝分裂。 ⑶若用dna合成抑制剂处理所培养的细胞,则dna的合成受阻,导致dna含量为2c的细胞比例增加。⑷从题中看出,分裂期细胞数为1千个,间期细胞数为9千个,其中g1期细胞数为6千个,g2期细胞数为2千个,根据公式g2斯所需的时间为t=t&n/n=2(h)。 &
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