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第4单元细胞的生命历程,第1讲细胞的增殖,1.细胞的生长和增殖的周期性()。2.细胞的无丝分裂()。3.细胞的有丝分裂()。4.实验:(1)观察根尖分生组织细胞的有丝分裂;(2)细胞大小与物质运输的关系。,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,细胞生长和增殖的周期性 1.细胞不能无限长大的原因,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,2.细胞增殖 (1)细胞周期,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,(2)细胞(真核细胞)增殖概述 方式:无丝分裂、有丝分裂和减数分裂。 过程:包括物质准备和细胞分裂整个连续的过程。 意义:是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,3.细胞周期的表示方法,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,4.细胞分裂方式及其判断 (1)概念图,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,教材深挖在显微镜下观察植物细胞的有丝分裂时,大部分细胞处于什么时期?为什么? 提示:大部分细胞处于有丝分裂的间期。因为在细胞周期中,分裂间期所占的时间长,分裂期所占的时间短。,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,(1)细胞体积增大,与外界物质交换效率提高。 ( ) (2)只有连续分裂的细胞才有细胞周期,进行减数分裂的细胞不具有细胞周期。( ) (3)高度分化的细胞有细胞周期。( ) (4)在细胞周期中,分裂间期的持续时间通常比分裂期持续的时间短。( ) (5)人体所有细胞的细胞周期持续时间相同。( ) (6)在细胞有丝分裂间期,DNA进行复制。( ),核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,1.下列哪些细胞能进行连续分裂?,提示:。,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,2.下表是不同细胞的细胞周期时间(单位:h),据表分析回答问题。,若用上述三种细胞观察细胞的有丝分裂,你会选择哪种细胞?说明理由。 提示:十二指肠细胞。原因是十二指肠细胞的细胞周期中分裂期所占时间相对较长。,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,考向1 细胞不能无限长大的原因 1.下列有关细胞相对表面积、细胞与外界物质交换效率和细胞新陈代谢强度之间的关系的叙述,正确的是 () A.细胞的相对表面积越大,物质交换效率越高,细胞新陈代谢越旺盛 B.细胞的相对表面积越大,物质交换效率越低,细胞新陈代谢越缓慢 C.细胞的相对表面积越小,物质交换效率越高,细胞新陈代谢越缓慢 D.细胞的相对表面积越小,物质交换效率越低,细胞新陈代谢越旺盛,答案,解析,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,2.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=ZB.XYZ C.a=b=cD.abc,答案,解析,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,考向2 细胞周期和细胞分裂 3.下列对细胞周期的四个示意图的分析,错误的是 (),答案,解析,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,4.(2017全国卷)利用一定方法使细胞群体处于细胞周期的同一阶段,称为细胞周期同步化。以下是能够实现动物细胞周期同步化的3种方法。回答下列问题。 (1)DNA合成阻断法:在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的DNA合成可逆抑制剂,处于期的细胞不受影响而继续细胞周期的运转,最终细胞会停滞在细胞周期的期,以达到细胞周期同步化的目的。 (2)秋水仙素阻断法:在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的秋水仙素,秋水仙素能够抑制,使细胞周期被阻断,即可实现细胞周期同步化。经秋水仙素处理的细胞(填“会”或“不会”)被阻断在间期。 (3)血清饥饿法:培养液中缺少血清可以使细胞周期停滞在间期,以实现细胞周期同步化。分裂间期的特点是(答出1点即可)。,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,答案:(1)分裂间(或答S) (2)纺锤体形成不会 (3)完成DNA复制和有关蛋白质的合成,为分裂期准备物质 解析:(1)DNA复制发生在细胞分裂间期,添加DNA合成可逆抑制剂后,DNA合成被阻断,处于分裂期的细胞已经完成DNA复制,故不受影响,细胞最终会停滞在分裂间期。(2)秋水仙素通过抑制纺锤体的形成来使细胞周期被阻断,纺锤体形成于有丝分裂前期,故经秋水仙素处理的细胞不会被阻断在间期。(3)分裂间期的特点是完成DNA复制和有关蛋白质的合成,为分裂期准备物质,同时细胞有适度的生长。,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,1.判断一个完整的细胞周期的方法 (1)细胞周期以上一次细胞分裂完成进入分裂间期为起点,而不能以分裂期开始为起点。 (2)分裂间期的时间远远长于分裂期。 (3)DNA含量加倍的时间在细胞分裂间期,染色体数目加倍的时间在分裂期。 2.与细胞周期有关的三个重要知识点 (1)基因突变:在细胞分裂间期,DNA复制容易受到内外因素的干扰而发生差错,即发生基因突变。 (2)染色体变异:在细胞分裂前期,秋水仙素或低温都可抑制纺锤体的形成,出现多倍体细胞。 (3)细胞癌变:药物一般作用于癌细胞的分裂间期,使其DNA分子不能复制,可抑制癌细胞的无限增殖。,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,有丝分裂过程中相关结构或物质的变化 1.有丝分裂过程以高等植物细胞为例,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,2.动物细胞与高等植物细胞有丝分裂的主要区别,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,3.细胞有丝分裂的意义 将亲代细胞的染色体经过复制之后,精确地平均分配到两个子细胞中。由于染色体上有遗传物质DNA,因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性。 4.有丝分裂过程中细胞结构及其数目的变化 (1)有丝分裂过程中染色体的变化规律,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,(2)有丝分裂过程中DNA(不考虑细胞质DNA)、染色体、染色单体数目的变化规律(以二倍体生物为例),核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,5.无丝分裂的过程和实例 教材深挖无丝分裂过程是否有DNA分子复制和平均分配? 提示:有,否则不能保持遗传物质的稳定性。,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,(1)赤道板是细胞有丝分裂过程中出现的一种结构。 ( ) (2)有丝分裂中期,发生联会的同源染色体排列在赤道板上。( ) (3)在植物细胞有丝分裂末期,高尔基体参与细胞壁的形成。( ) (4)动物细胞有丝分裂间期有DNA的复制和中心体的倍增。( ) (5)纺锤体形成于分裂前期,消失于分裂后期。( ) (6)染色单体形成于分裂前期,消失于分裂后期。 ( ),核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,1.一个细胞中DNA(不考虑细胞质DNA含量)、染色体数、染色单体数、每条染色体上DNA含量的变化曲线如下图所示。,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,(1)AB、LM、PQ的变化原因都是DNA分子复制。 (2)GH、NO、RS的变化原因都是着丝点分裂,姐妹染色单体分开,形成子染色体。 (3)CD,RS的变化很相似,但时期不同。 (4)染色单体数在细胞周期中的起点为0,终点也为0。 2.染色体、染色单体及DNA三者之间的数量关系 (1)当有染色单体存在时,染色体染色单体DNA=122。 (2)当无染色单体存在时,染色体DNA=11。,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,考向1 有丝分裂各时期的特点及对细胞图像的识别 1.大蒜根的分生区细胞在分裂过程中可能出现的是 () A.细胞分裂间期,细胞核中分子水平上的变化是形成染色体 B.细胞分裂前期,细胞两极的中心体发出星射线形成纺锤体 C.细胞分裂中期,染色体的着丝点排列在细胞中央的赤道板上 D.细胞分裂末期,只有高尔基体参与细胞壁的形成,答案,解析,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,2.下图是与细胞有丝分裂有关的图示,下列叙述正确的是() A.具有姐妹染色单体的只有e B.在b时期实现了细胞中的DNA和染色体数目的加倍 C.细胞有丝分裂的顺序是ceabd D.观察和计数染色体数目的最佳时期是e,答案,解析,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,考向2 有丝分裂过程中染色体、DNA数目的变化 3.下图是某二倍体植物细胞有丝分裂过程中,染色体和DNA数目比值的变化曲线,下列说法正确的是() A.核DNA的复制发生在AB段 B.与核DNA复制相关酶的合成只发生在BC段 C.染色体数目的加倍发生在DE段 D.CD段的染色体数是EF段的两倍,答案,解析,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,4.图1、图2分别是某种生物细胞有丝分裂过程中某一时期的模式图,图3表示有丝分裂过程中不同时期每条染色体上DNA分子数目的变化,图4表示有丝分裂过程中不同时期染色体和DNA分子的数目(不考虑细胞质DNA)。下列有关叙述错误的是(),核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,A.图1所示细胞中共有4条染色体,8个DNA分子;图2所示细胞中共有0条姐妹染色单体 B.图1所示细胞处于图3中的BC段;完成图3中CD段变化的细胞分裂时期是后期 C.有丝分裂过程中不会出现图4中d所示的情况 D.图4中a可对应图3中的BC段;图4中c对应图3中的AB段,答案,解析,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,1.根据染色体变化识别细胞分裂时期 (1)染色质变为染色体,染色体散乱分布前期,如图1。 (2)着丝点排列在赤道板上中期,如图2。 (3)着丝点分裂,染色体数目增加一倍后期,如图3。 (4)染色体变成染色质末期,如图4。,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,2.“三看法”界定动物细胞和高等植物细胞有丝分裂图像,核心梳理,归纳总结,(实验)观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 1.实验原理 (1)高等植物的分生组织细胞有丝分裂较旺盛。 (2)细胞核内的染色体(质)易被碱性染料(龙胆紫溶液)染成深色。 (3)由于各个细胞的分裂是独立进行的,在同一分生组织中可以通过高倍显微镜观察细胞内染色体的存在状态,判断这些细胞各处于有丝分裂的哪个时期。,核心梳理,归纳总结,2.实验步骤,核心梳理,归纳总结,典例下图所示是关于观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂实验的部分操作,下列评价合理的是(),核心梳理,归纳总结,A.剪取洋葱根尖23 mm,因为该区域属于根毛区,细胞有丝分裂旺盛 B.该实验步骤中唯一错误的是在和之间缺少用清水漂洗这一环节 C.中b区域的细胞属于分生区细胞,已死亡 D.若用中b区域的细胞观察质壁分离和复原,实验现象明显,答案,解析,核心梳理,归纳总结,强化训练在“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:,核心梳理,归纳总结,甲、乙、丙观察到的实验现象分别是() A.细胞重叠、染色体着色很浅不清楚、细胞分散且染色体清楚 B.细胞分散但看不到染色体、染色体着色清楚、细胞分散且染色体清楚 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、细胞分散且染色体清楚,答案,解析,核心梳理,归纳总结,实验成功的关键及注意事项,核心梳理,归纳总结,通关记,通关辨,通关练,1.一定范围内,细胞体积越小,细胞的表面积与体积之比就越大,越有利于物质交换。 2.细胞分裂间期为分裂期进行物质准备,完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,同时细胞有适度的生长。 3.动物细胞的一个细胞周期中,DNA复制和中心粒的倍增均发生在分裂间期。 4.真核细胞的分裂方式有三种:无丝分裂、有丝分裂和减数分裂。 5.有丝分裂最重要的变化:分裂间期,DNA复制,数目倍增;分裂期,在纺锤体的作用下,复制后的亲代细胞的染色体平均分配到两个子细胞中,在细胞的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性。,通关记,通关辨,通关练,有丝分裂过程中物质、结构的变化 (1)(二倍体生物)在有丝分裂过程中,各个时期始终都有同源染色体存在,但它们既不配对,也不分开。 (2)染色单体并非在有丝分裂全过程中都存在,它形成于间期,消失于后期。 (3)有丝分裂后期着丝点分裂不是纺锤丝牵引的结果。用秋水仙素处理抑制纺锤体的形成,无纺锤丝牵引着丝点,复制后的染色体的着丝点照样分裂,使细胞中染色体数目加倍,这说明着丝点分裂不是纺锤丝牵引所致。 (4)赤道板不是细胞结构,是一假想的平面,在光学显微镜下看不到;细胞板是真实的结构,光学显微镜下能看到,出现在植物细胞有丝分裂的末期。,通关记,通关辨,通关练,1.(2017北京卷)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,下列叙述正确的是() A.都需要用盐酸使细胞相互分离 B.都需要用低倍镜找到分裂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,通关记,通关辨,通关练,2.某科学家用放射性同位素标记的胸腺嘧啶和尿嘧啶分别培养蚕豆,观测其根尖分生区细胞的有丝分裂。根据这两种碱基被利用的情况绘制曲线如图甲所示;图乙表示一个细胞周期(按顺时针方向)。下列有关叙述错误的是() A.T和U被大量利用的时期,细胞处于图乙中的a时期 B.人工诱变育种的各种因素主要作用于图乙中的a时期 C.观察染色体形态和数目的最佳时期位于图乙中的a时期 D.用秋水仙素来人工诱导多倍体主要作用于图乙中的b时期,答案,解析,通关记,通关辨,通关练,3.流式细胞仪可根据细胞中DNA含量的不同对细胞分别计数。研究者用某抗癌药物处理体外培养的癌细胞,24 h后用流式细胞仪检测,结果如下图。对检测结果的分析错误的是(),通关记,通关辨,通关练,A.b峰中细胞的DNA含量是a峰中的2倍 B.a峰和b峰之间的细胞正进行DNA复制 C.处于分裂期的细胞均被计数在a峰中 D.此抗癌药物抑制了癌细胞DNA的复制,答案,解析,通关记,通关辨,通关练,4.右图所示为有丝分裂过程中染色体运动的情况,曲线a表示染色体的着丝点与中心粒之间的平均距离。细胞分裂的后期开始于第min,理由是。曲线b的形成是收缩,使得移动的结果。,答案:10着丝点断裂后,移向两极,与中心粒的距离越来越近纺锤丝分离后的染色体 解析:在细胞有丝分裂的中期,染色体的着丝点排列在赤道板上,这时,着丝点与中心粒之间的距离是最远的;而细胞有丝分裂后期,着丝点分裂后,纺锤丝的收缩使染色体移向了细胞的两极,这个过程中着丝点与中心粒之间的距离越来越近。,
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