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第1節(jié)體細(xì)胞的分裂,1.說(shuō)明細(xì)胞不能無(wú)限長(zhǎng)大的原因。2.觀察細(xì)胞的有絲分裂并概述其過(guò)程。3.簡(jiǎn)述細(xì)胞的生長(zhǎng)和增殖的周期性。4.描述細(xì)胞的無(wú)絲分裂。,一,二,三,四,五,六,一、細(xì)胞不能無(wú)限長(zhǎng)大1.細(xì)胞體積與相對(duì)表面積的關(guān)系:細(xì)胞體積越小,相對(duì)表面積(表面積與體積的比)就越大;細(xì)胞體積越大,相對(duì)表面積就越小,細(xì)胞的物質(zhì)運(yùn)輸?shù)男示驮降汀?.細(xì)胞不能無(wú)限長(zhǎng)大的原因(1)細(xì)胞體積大到一定程度時(shí),其相對(duì)表面積變小,沒(méi)有足夠的面積完成營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和廢物的運(yùn)輸,細(xì)胞的生命活動(dòng)就會(huì)受到影響。細(xì)胞表面積與體積的關(guān)系限制了細(xì)胞的長(zhǎng)大。(2)如果細(xì)胞體積很大,細(xì)胞核就難以實(shí)現(xiàn)對(duì)細(xì)胞的有效控制。,,,,,,一,二,三,四,五,六,二、觀察植物細(xì)胞的有絲分裂1.染色劑:龍膽紫溶液或醋酸洋紅溶液。2.步驟:洋蔥根尖的培養(yǎng)→裝片制作(解離→漂洗→染色→制片)→觀察,,,,,一,二,三,四,五,六,三、有絲分裂1.高等植物細(xì)胞有絲分裂的過(guò)程(1)間期:進(jìn)行有絲分裂的準(zhǔn)備工作,如DNA復(fù)制、蛋白質(zhì)合成、能量準(zhǔn)備等。(2)前期:染色質(zhì)縮短、變粗,形成染色體,每條染色體包含2條姐妹染色單體,由一個(gè)著絲粒相連。紡錘體出現(xiàn),核仁逐漸解體,核被膜消失。(3)中期:每條染色體的著絲粒與紡錘絲相連,著絲粒排列在赤道板(細(xì)胞中央的平面)上。此時(shí)染色體形態(tài)和數(shù)目清晰可見(jiàn),容易觀察。,,,,,,,,,一,二,三,四,五,六,(4)后期:著絲粒分裂,使每條染色體的2條姐妹染色單體分開(kāi),由紡錘絲牽引向兩極移動(dòng)。此時(shí),細(xì)胞中染色體數(shù)目加倍。每組染色體與分裂前的親代細(xì)胞中的染色體完全相同。(5)末期:紡錘絲逐漸消失,染色體重新變成染色質(zhì),核被膜、核仁重新出現(xiàn),形成兩個(gè)新的細(xì)胞核。赤道板的位置出現(xiàn)了細(xì)胞板,逐漸形成新的細(xì)胞壁和細(xì)胞膜,最后形成兩個(gè)新的子細(xì)胞。,,,,,,,,,,,一,二,三,四,五,六,2.比較動(dòng)植物細(xì)胞有絲分裂的不同,,,,,3.有絲分裂的特征及意義在有絲分裂間期,細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)經(jīng)復(fù)制加倍;在分裂期,遺傳物質(zhì)通過(guò)一系列復(fù)雜的過(guò)程被均分到兩個(gè)子細(xì)胞中。通過(guò)有絲分裂,每個(gè)子細(xì)胞都獲得了與親代細(xì)胞相同的一份染色體,具有相同的遺傳信息,保證了遺傳性狀的穩(wěn)定性。,,,一,二,三,四,五,六,四、細(xì)胞周期1.概念連續(xù)分裂的細(xì)胞從一次有絲分裂完成開(kāi)始到下一次有絲分裂完成為止所經(jīng)歷的整個(gè)過(guò)程,叫作細(xì)胞周期。2.細(xì)胞周期的劃分(1)間期主要完成DNA分子的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成,細(xì)胞有適度生長(zhǎng)。間期包括三個(gè)時(shí)期:DNA合成前期(G1期)、DNA合成期(S期)、DNA合成后期(G2期)。(2)分裂期(M期)包括四個(gè)時(shí)期:前期、中期、后期和末期。,,,,,,,,一,二,三,四,五,六,五、影響有絲分裂的因素細(xì)胞的營(yíng)養(yǎng)狀況、環(huán)境溫度、濕度等會(huì)影響細(xì)胞的分裂;一些化學(xué)藥品如秋水仙素,也會(huì)對(duì)有絲分裂進(jìn)程產(chǎn)生不可逆的作用。,,,一,二,三,四,五,六,六、無(wú)絲分裂無(wú)絲分裂的簡(jiǎn)要過(guò)程是:核仁先分裂,接著細(xì)胞核拉長(zhǎng),核仁向核兩端移動(dòng),然后核的中部變細(xì)斷裂,細(xì)胞質(zhì)也從中部縊縮,分成兩部分,1個(gè)細(xì)胞分為2個(gè)子細(xì)胞。,,,1,2,3,4,5,1.細(xì)胞周期的不同表示方法,1,2,3,4,5,特別提醒只有連續(xù)分裂的細(xì)胞才有細(xì)胞周期,如植物形成層細(xì)胞、根尖分生區(qū)細(xì)胞、動(dòng)物皮膚生發(fā)層細(xì)胞。高度分化的細(xì)胞,如神經(jīng)細(xì)胞、表皮細(xì)胞等沒(méi)有細(xì)胞周期。,1,2,3,4,5,2.細(xì)胞周期中不同時(shí)期的特點(diǎn),1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,規(guī)律總結(jié)利用口訣巧記各時(shí)期的變化特征前期:膜仁消失顯兩體(核被膜、核仁消失,顯現(xiàn)紡錘體和染色體)。中期:形定數(shù)晰赤道齊(染色體的形態(tài)固定,數(shù)目清晰,著絲粒排列在赤道板上)。后期:粒裂數(shù)加均兩極(著絲粒分裂,染色體數(shù)目加倍,并平均移向兩極)。末期:兩消兩現(xiàn)重開(kāi)始(兩消:紡錘體消失,染色體變?nèi)旧|(zhì);兩現(xiàn):核被膜、核仁重新出現(xiàn))。,1,2,3,4,5,3.有絲分裂過(guò)程中核DNA含量、染色單體數(shù)和染色體數(shù)變化規(guī)律(正常體細(xì)胞中染色體數(shù)為2n),1,2,3,4,5,4.與有絲分裂有關(guān)的細(xì)胞器及其生理作用,1,2,3,4,5,5.觀察植物細(xì)胞有絲分裂實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)(1)選材時(shí),需選分裂期在細(xì)胞周期中所占比例相對(duì)較大的植物品種,剪取根尖時(shí)不宜過(guò)長(zhǎng),保證選取的是根尖分生區(qū)細(xì)胞。(2)解離時(shí)間要嚴(yán)格控制。解離時(shí)間太短,細(xì)胞間果膠未溶解,壓片時(shí)細(xì)胞不易分散,達(dá)不到效果;時(shí)間過(guò)長(zhǎng)則細(xì)胞分離過(guò)度、過(guò)于酥軟,無(wú)法取出根尖進(jìn)行染色和制片。(3)控制染色時(shí)間。染色時(shí)間太短,染色體或染色質(zhì)不能完全著色;時(shí)間過(guò)長(zhǎng)則使細(xì)胞核等其他部分充滿染色劑,無(wú)法分辨染色體。,1,2,3,4,5,(4)壓片時(shí)用力必須恰當(dāng),過(guò)重會(huì)將組織壓爛,過(guò)輕則細(xì)胞未分散,二者都影響觀察效果。(5)對(duì)細(xì)胞有絲分裂的過(guò)程觀察不可能看到連續(xù)的分裂過(guò)程,因?yàn)樵诮怆x過(guò)程中細(xì)胞已經(jīng)死亡,觀察到的只是一個(gè)固定的時(shí)期,要不斷地移動(dòng)裝片,在不同的視野中找到各個(gè)時(shí)期的分裂圖像,所以在制作裝片時(shí)要讓細(xì)胞分散成一層細(xì)胞,這樣才能找到各個(gè)分裂時(shí)期的細(xì)胞。,題型一,題型二,題型三,【例1】用32P標(biāo)記的磷酸鹽浸泡豌豆幼苗,追蹤放射性元素的去向以研究豌豆根尖細(xì)胞分裂情況,得到根尖細(xì)胞連續(xù)分裂的時(shí)間(單位:h)的數(shù)據(jù)如下圖所示。下列敘述正確的是()A.DE階段發(fā)生遺傳物質(zhì)的平均分配B.CD階段完成DNA復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成C.BC階段結(jié)束時(shí)DNA含量增加一倍D.“CD+DE”為一個(gè)細(xì)胞周期,等于17.3h,題型一,題型二,題型三,解析:細(xì)胞分裂間期較長(zhǎng),BC、DE為分裂間期,AB、CD和EF為分裂期。DNA復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)合成都發(fā)生在分裂間期,遺傳物質(zhì)的平均分配發(fā)生在分裂期。答案:C,,題型一,題型二,題型三,【例2】下列關(guān)于動(dòng)物細(xì)胞有絲分裂的敘述,正確的是()A.分裂間期有DNA和中心體的復(fù)制B.分裂間期DNA含量和染色體組數(shù)都加倍C.紡錘體形成于分裂前期,消失于分裂后期D.染色單體形成于分裂前期,消失于分裂后期解析:動(dòng)物細(xì)胞中心體的倍增在分裂間期,且分裂間期進(jìn)行DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成;分裂間期DNA含量加倍,但染色體組數(shù)目不變;紡錘體是在分裂末期消失的;姐妹染色單體形成于分裂間期。答案:A,,,題型一,題型二,題型三,【例3】下圖是幾個(gè)細(xì)胞分裂示意圖,據(jù)圖判斷錯(cuò)誤的是()A.若按分裂的先后順序排列,應(yīng)為②→③→④→①B.圖①到④構(gòu)成了一個(gè)完整的細(xì)胞周期C.正常情況下,圖④所示細(xì)胞兩極染色體形態(tài)和數(shù)目相同D.圖③所示時(shí)期是觀察染色體形態(tài)和數(shù)目的最佳時(shí)期,題型一,題型二,題型三,解析:由圖示可知,①是有絲分裂末期,②是有絲分裂間期,③是有絲分裂中期,④是有絲分裂的后期,因此細(xì)胞分裂的先后順序是②→③→④→①;圖示缺乏有絲分裂的前期,因此圖①到④不能構(gòu)成一個(gè)完整的細(xì)胞周期;圖④是有絲分裂的后期,正常情況下細(xì)胞兩極染色體形態(tài)和數(shù)目相同;圖③是有絲分裂中期,是觀察染色體形態(tài)和數(shù)目的最佳時(shí)期。答案:B,,探究方法,能力展示,補(bǔ)充完善型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題常見(jiàn)的考查形式:一、添加實(shí)驗(yàn)假設(shè);二、完善實(shí)驗(yàn)步驟;三、總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論;四、補(bǔ)充添加對(duì)照實(shí)驗(yàn)。解答補(bǔ)充完善型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題,要深刻理解實(shí)驗(yàn)原理對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的重要作用。每一個(gè)生物實(shí)驗(yàn)材料的選擇、實(shí)驗(yàn)裝置的確定、實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)方法的安排都不是隨意的、盲目的,而必須以實(shí)驗(yàn)原理作為依據(jù)。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)果、結(jié)論的預(yù)期也是依據(jù)實(shí)驗(yàn)原理而作出的?？梢?jiàn)實(shí)驗(yàn)原理是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的依據(jù)。,探究方法,能力展示,請(qǐng)回答以下與“觀察植物細(xì)胞的有絲分裂實(shí)驗(yàn)”有關(guān)的問(wèn)題。(1)在高等植物細(xì)胞中,有絲分裂常見(jiàn)于根尖、芽尖等的細(xì)胞。制作植物根尖細(xì)胞有絲分裂裝片的流程為。(2)如下圖為普通光學(xué)顯微鏡觀察到的某植物根尖細(xì)胞有絲分裂過(guò)程中的兩個(gè)視野,其中細(xì)胞甲為主要觀察對(duì)象,若要由視野A變?yōu)橐曇癇,有關(guān)操作過(guò)程中的正確順序是。(用下列供選的序號(hào)填寫(xiě):①轉(zhuǎn)動(dòng)粗準(zhǔn)焦螺旋②轉(zhuǎn)動(dòng)細(xì)準(zhǔn)焦螺旋③調(diào)節(jié)光圈④轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器⑤向左下方移動(dòng)裝片⑥向右上方移動(dòng)裝片),探究方法,能力展示,(3)上述視野中甲細(xì)胞(處于中期)細(xì)胞核中的DNA、染色體和染色單體的數(shù)目比例為。(4)洋蔥根尖中有一些細(xì)胞正在分裂,在制作洋蔥根尖玻片標(biāo)本的過(guò)程中,這些細(xì)胞停止分裂是在()A.解離時(shí)期B.漂洗時(shí)期C.染色時(shí)期D.壓片時(shí)期(5)制作裝片時(shí),如果用解離液(體積分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸和體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精溶液按1∶1混合)在室溫下解離2min,然后按正常要求進(jìn)行漂洗、染色、制片。在觀察中發(fā)現(xiàn)根尖細(xì)胞沒(méi)有分開(kāi),原因是。(6)觀察裝片時(shí),處于什么時(shí)期的細(xì)胞最多?。,探究方法,能力展示,解析:(1)在高等植物細(xì)胞中,有絲分裂常見(jiàn)于分裂旺盛的根尖、芽尖等分生區(qū)的細(xì)胞。制作植物細(xì)胞有絲分裂裝片的步驟是解離、漂洗、染色、制片。注意漂洗一定要在染色之前,因?yàn)榻怆x液是酸性的,而染色劑是堿性的,如果不漂洗直接染色,會(huì)導(dǎo)致染色效果不好,影響實(shí)驗(yàn)的觀察。(2)由于在顯微鏡下看到的物像是上下顛倒、左右倒置的,所以要將甲細(xì)胞移至視野中央,應(yīng)向左下方移動(dòng);由低倍鏡換到高倍鏡時(shí),應(yīng)先將物像移到視野的中央,然后轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器,將低倍鏡換成高倍鏡,調(diào)節(jié)光圈使視野更明亮一些,最后調(diào)節(jié)細(xì)準(zhǔn)焦螺旋,使視野更清晰(注意一定不要調(diào)節(jié)粗準(zhǔn)焦螺旋)。(3)甲細(xì)胞處于有絲分裂中期,每條染色體上有兩條姐妹染色單體,也就有兩個(gè)DNA分子,所以DNA∶染色體∶染色單體=2∶1∶2。(4)在制作洋蔥根尖裝片時(shí),在解離過(guò)程中,鹽酸已將細(xì)胞殺死,細(xì)胞已停止分裂。(5)在室溫下正常的解離時(shí)間為5min左右,解離2min時(shí)間不足。,探究方法,能力展示,答案:(1)分生區(qū)解離→漂洗→染色→制片(2)⑤→④→③→②(3)2∶1∶2(4)A(5)解離時(shí)間不足(6)分裂間期,1234567,,,,,,,,,1在細(xì)胞有絲分裂間期,染色體復(fù)制的實(shí)質(zhì)是指()A.染色體數(shù)加倍B.同源染色體數(shù)加倍C.染色單體數(shù)加倍D.DNA數(shù)目加倍解析:在細(xì)胞有絲分裂間期,細(xì)胞完成的主要變化是DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成,而染色體是由DNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成的,所以說(shuō)染色體的復(fù)制實(shí)質(zhì)上是DNA的復(fù)制。答案:D,,,1234567,,,,,,,,,2下圖表示一個(gè)植物細(xì)胞有絲分裂過(guò)程中染色體變化的不同情況。在整個(gè)細(xì)胞周期中染色體變化的順序是()A.①④⑤③②B.②③①④⑤C.①⑤④③②D.⑤④③②①,1234567,,,,,,,,,解析:細(xì)胞分裂間期染色體呈現(xiàn)染色質(zhì)狀態(tài),故①表示有絲分裂的間期;在細(xì)胞有絲分裂的前期和中期,每條染色體都包含兩條染色單體,但是,在細(xì)胞分裂的中期,每條染色體的著絲粒的兩側(cè)都有紡錘絲附著在上面,因此⑤表示分裂前期,④表示有絲分裂中期;分裂后期的變化特點(diǎn)是每條染色體一分為二并在紡錘絲的牽引下向細(xì)胞的兩極移動(dòng),因此,③表示有絲分裂后期,②表示有絲分裂末期。答案:C,,1234567,,,,,,,,,3有絲分裂過(guò)程中,染色體數(shù)和核DNA數(shù)之比為1∶1的時(shí)期是()A.間期和前期B.中期和后期C.前期和中期D.后期和末期解析無(wú)染色單體的時(shí)期染色體數(shù)與核DNA數(shù)之比為1∶1。答案D,1234567,,,,,,,,,4下列關(guān)于動(dòng)、植物細(xì)胞有絲分裂區(qū)別的敘述,正確的是()A.染色體復(fù)制的時(shí)期不同B.子細(xì)胞的數(shù)目不同C.染色體復(fù)制的次數(shù)不同D.細(xì)胞質(zhì)分裂過(guò)程不同解析動(dòng)、植物細(xì)胞有絲分裂染色體復(fù)制的時(shí)期都是間期,子細(xì)胞的數(shù)目相同,染色體都復(fù)制一次,A、B、C三項(xiàng)錯(cuò)誤;兩者分裂末期細(xì)胞質(zhì)分裂過(guò)程不同,D項(xiàng)正確。答案D,1234567,,,,,,,,,5右圖是蛙的紅細(xì)胞無(wú)絲分裂過(guò)程。和有絲分裂相比,下列關(guān)于無(wú)絲分裂的敘述,正確的是()A.分裂過(guò)程中沒(méi)有出現(xiàn)紡錘體和染色體的變化B.沒(méi)有DNA和染色體的復(fù)制C.分裂過(guò)程中細(xì)胞核縊裂成兩個(gè)細(xì)胞核,因此子細(xì)胞中遺傳物質(zhì)減少一半D.無(wú)絲分裂時(shí)先細(xì)胞核拉長(zhǎng),接著核仁分裂,1234567,,,,,,,,,解析:無(wú)絲分裂過(guò)程中沒(méi)有出現(xiàn)紡錘體和染色體的變化。雖然無(wú)絲分裂無(wú)紡錘體和染色體的變化,但遺傳物質(zhì)要復(fù)制,以保證子細(xì)胞中染色體數(shù)目的穩(wěn)定,保持遺傳性狀的穩(wěn)定性。無(wú)絲分裂過(guò)程中,核仁先行分裂,接著細(xì)胞核拉長(zhǎng)。答案:A,,1234567,,,,,,,,,6下列關(guān)于“觀察洋蔥根尖分生組織細(xì)胞有絲分裂實(shí)驗(yàn)”的敘述,錯(cuò)誤的是()A.解離和壓片都有利于根尖分生區(qū)細(xì)胞分散B.先用低倍鏡找到分生區(qū)細(xì)胞,再換用高倍鏡觀察C.顯微鏡下絕大多數(shù)細(xì)胞中能觀察到染色體D.探究有絲分裂日周期性可為實(shí)驗(yàn)取材時(shí)機(jī)提供依據(jù)解析:解離、壓片都是為了使細(xì)胞分散,便于觀察;高倍鏡視野太小,所以應(yīng)該先用低倍鏡找到分生區(qū)細(xì)胞,再換用高倍鏡觀察;處于分裂期的細(xì)胞中可以觀察到染色體,但處于分裂期的細(xì)胞較少,因而視野中大多數(shù)細(xì)胞中看不到染色體;探究有絲分裂的日周期性可以作為選擇取材時(shí)間的依據(jù)。答案:C,,,1234567,,,,,,,,,7真核細(xì)胞直徑一般在10~100μm,生物體細(xì)胞的體積趨于小的原因是()①受細(xì)胞所能容納的物質(zhì)制約②相對(duì)表面積小,有利于物質(zhì)的迅速轉(zhuǎn)運(yùn)和交換③受細(xì)胞核所能控制的范圍制約④相對(duì)表面積大,有利于物質(zhì)的迅速轉(zhuǎn)運(yùn)和交換A.①②B.③④C.①④D.②③解析:通過(guò)教材實(shí)驗(yàn)可以看出:細(xì)胞體積越大,其相對(duì)表面積越小,細(xì)胞的物質(zhì)運(yùn)輸效率就越低。另外,細(xì)胞核是細(xì)胞的控制中心,一般來(lái)說(shuō),細(xì)胞核中的DNA是不會(huì)隨著細(xì)胞體積的擴(kuò)大而增加的。如果細(xì)胞太大,細(xì)胞的“負(fù)擔(dān)”就會(huì)過(guò)重。因此,限制細(xì)胞長(zhǎng)大的因素有:細(xì)胞表面積與體積的關(guān)系,相對(duì)表面積大,有利于物質(zhì)的迅速轉(zhuǎn)運(yùn)和交換;受細(xì)胞核所能控制的范圍的制約。答案:B,,,