搜索
第三单元细胞的生命历程专题７ 细胞的增殖对应学生用书起始页码Ｐ６８考点１有丝分裂 一、细胞的生长和增殖的周期性１．生物体生长的原因：一是细胞的生长，二是细胞分裂。多细胞生物体的生长既靠细胞的生长增大细胞体积，又靠细胞的分裂增加细胞的数量。通常动植物的器官大小主要取决于细胞数量的多少。２．细胞不能无限长大的原因限制因素细胞表面积与体积的关系细胞核与细胞质的比值关系{３．细胞周期（１）含义：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，为一个细胞周期。（２）阶段划分二、有丝分裂１．有丝分裂的过程（以高等植物细胞为例）时期图像特点分裂间期（１）完成ＤＮＡ复制（２）合成有关的蛋白质（３）细胞有适度的生长前期（１）染色质螺旋化形成染色体（２）核仁解体，核膜消失（３）细胞两极发出纺锤丝，形成纺锤体中期染色体清晰可见，每条染色体的着丝点排列在赤道板上，此时染色体形态固定，数目清晰，便于观察后期每条染色体的着丝点一分为二，姐妹染色单体分开，成为两条子染色体，由纺锤丝牵引着向两极移动续表时期图像特点末期（１）染色体解螺旋形成染色质（２）纺锤丝消失（３）核膜、核仁重新出现 ２．高等植物、动物细胞有丝分裂的不同纺锤体形成不同（前期）细胞分裂方式不同（末期）高等植物细胞细胞两极发出纺锤丝细胞板形成细胞壁动物细胞中心粒发出星射线细胞膜向内凹陷使细胞缢裂 （１）有丝分裂过程中，染色单体形成于什么时期，出现于什么时期，消失于什么时期？提示：染色单体形成于间期、出现于前期、消失于后期。（２）有丝分裂后期着丝点分裂是纺锤丝牵引的结果吗？请给出理由。提示：不是。用秋水仙素处理抑制纺锤体形成，无纺锤丝牵引着丝点，复制后的染色体的着丝点照样可以分裂，形成的子染色体不能移向两极，从而使细胞中染色体数目加倍，这就说明着丝点分裂不是纺锤丝牵引所致。考点２有丝分裂的观察 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）盐酸和酒精混合液（１∶１）使组织中的细胞相互分离开来。（４）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，判断处于不同分裂时期的细胞。２．有关试剂及作用（１）解离液：质量分数１５％和体积分数９５％按１：１混合而成的，作用是使组织中的细胞相互分离开来。（２）漂洗液：清水，作用是洗去解离液，防止解离过度，利于染色。 （３）染色剂：龙胆紫染液，使染色体着色。３．实验具体操作及解析（１）先漂洗后染色的原因分析漂洗的目的是洗去根尖组织中的解离液，防止解离过度，有利于碱性染料着色。二者不能颠倒，否则解离液中盐酸会影响染色效果。（２）控制染色时间的原因控制染色时间，染色时间不能太短，否则染色体不能完全着色；时间过长则使染色体及周围结构均被着色，无法分辨染色体。 （１）在制片时两次用到载玻片，作用分别是什么？提示：一次是放置根尖；另一次是在盖玻片上加一片载玻片，然后用拇指轻轻按压，目的是使细胞均匀分散，避免压碎盖玻片。（２）为什么不能对细胞有丝分裂过程进行连续观察？如何才能找到细胞分裂各个时期的细胞？提示：解离过程中细胞已经死亡，观察到的只是一个固定时期。如果要找到各个分裂时期的细胞，可以不断移动装片，在不同的视野中寻找。对应学生用书起始页码Ｐ７０一 细胞周期及染色体、核ＤＮＡ的数量变化（生命观念与科学思维）一、细胞周期１．细胞周期的表示方法表示方法名称图形说明扇形图Ａ→Ｂ→Ｃ→Ａ为一个细胞周期线段图ａ＋ｂ或ｃ＋ｄ为一个细胞周期坐标图ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ为一个细胞周期柱形图Ａ：ＤＮＡ合成前期（Ｇ１期）Ｂ：ＤＮＡ合成期（Ｓ期）Ｃ：ＤＮＡ合成后期（Ｇ２期）及分裂期（Ｍ期） ２．分裂间期的物质变化分裂间期又可划分为Ｇ１期（ＤＮＡ合成前期）、Ｓ期（ＤＮＡ合成期）和Ｇ２期（ＤＮＡ合成后期），其主要变化如下：（１）Ｇ１期：合成ＤＮＡ所需蛋白质的合成和核糖体的增生。（２）Ｓ期：完成ＤＮＡ复制———每条染色体上一个ＤＮＡ复制为两个ＤＮＡ，且两个ＤＮＡ位于两条染色单体上，两条染色单体由一个着丝点连在一起，即：（３）Ｇ２期：合成蛋白质———主要是用于形成纺锤丝（或星射线）。二、有丝分裂中相关结构的变化１．染色体形态和行为的变化（１）染色体形态变化（２）染色体行为的变化２．相关结构的变化规律细胞结构变化规律纺锤体形成（前期）→消失（末期）核膜、核仁消失（前期）→重建（末期）中心体倍增→移向两极→平均分配（间期） （前期） （末期） ３．与细胞有丝分裂有关的细胞器（１）有丝分裂过程中细胞器的作用时期及生理作用细胞器所在细胞类型作用时期主要生理作用核糖体动、植物细胞整个时期各种蛋白质的合成中心体动物、某些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、植物细胞整个时期提供能量 （２）有丝分裂过程中相关细胞器的分配①中心体经复制后，均等分配到两个子细胞中。②线粒体、叶绿体等细胞器随机、不均等分配到两个子细胞中。三、有丝分裂过程中核ＤＮＡ、染色体、染色单体含量变化曲线分析１．模型法表示有丝分裂过程中染色体、核ＤＮＡ和染色单体的数量变化 模型变化原因规律分析ａ→ｂ：间期核ＤＮＡ复制ｃ→ｄ：末期核ＤＮＡ随染色体平均分配到两个子细胞中ｇ→ｈ：后期着丝点分裂ｉ→ｊ：末期染色体平均分配到两个子细胞中①间期核ＤＮＡ分子复制使核ＤＮＡ含量加倍，但染色体没加倍，而是每条染色体上含有２条姐妹染色单体；②染色体加倍发生在后期着丝点分裂时；③核ＤＮＡ和染色体数目减半的原因相同 ２．有丝分裂中核ＤＮＡ含量变化的两种曲线变式图３（１）图２为有丝分裂过程中每条染色体上ＤＮＡ含量变化曲线，图中ｅｆ段处于间期；ｆｇ段表示含有姐妹染色单体的时期，即有丝分裂的Ｇ２期、前期和中期；ｈｉ段可表示有丝分裂的后期和末期。（２）图３是图２的变式，在有染色单体时，染色体与核ＤＮＡ数目之比为１∶２；不存在染色单体的时期，染色体数与核ＤＮＡ数之比为１∶１。图中ＢＣ段处于间期，ＣＤ段可表示有丝分裂Ｇ２期、前期和中期，ＥＦ段可表示有丝分裂的后期和末期。（３）图２和图３还可表示减数分裂过程中每条染色体上ＤＮＡ含量的变化，整个减数第一次分裂和减数第二次分裂的前期和中期处于ｆｇ（ＣＤ）段。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。２．细胞周期以上一次分裂期结束作为起点，而不是以分裂期为起点。３．ＤＮＡ分子数目的加倍在间期，有丝分裂中，染色体数目的加倍在后期。４．有丝分裂中，染色单体形成于间期，出现于前期，消失于后期。５．赤道板与细胞板的区别：赤道板不是细胞结构，仅表示一个位置，因此在光学显微镜下看不到；细胞板是一个真实的细胞结构，在光学显微镜下能看到，通常出现在植物细胞有丝分裂的末期。６．细胞分裂过程中出现中心体的不一定是动物细胞，某些低等植物细胞有丝分裂的分裂期，纺锤体的形成也与中心体有关。７．细胞分裂过程不出现中心体的不一定是植物细胞，也可能是进行无丝分裂或二分裂的细胞。图１和图２分别表示某一生物体内细胞有丝分裂图像与图解，其中字母表示时间点，Ｏ→Ｆ时间段表示一个完整的细胞周期。请据图回答问题。（１）图１所示的细胞变化发生在图２中的 时期。（用箭头和字母表示）（２）Ｏ→Ｂ时段为细胞有丝分裂的 期，此时细胞内发生的活动主要是 和 ，其中后者的发生与核糖体有直接关系。（３）观察植物细胞有丝分裂实验中，需要用到的碱性染料是 ，持续观察图１所示的细胞， （能、不能）观察到下一个时期。（４）图中Ｂ→Ｃ时段细胞核ＤＮＡ、染色体与染色单体数目比例为 ，这种比例将持续到图２的 点才开始变化。（５）观察染色体的形态、数目的最佳时期位于图２中的具体时段是 。（用箭头和字母表示）思路导引识图细审题细胞分裂时期（图１）曲线纵坐标的含义（图２）析图忆旧知↓有丝分裂过程实验观察有丝分裂中染色体、ＤＮＡ等的数量变化判图得正解↓分析作答解析 （１）图１表示有丝分裂后期，与图２中的Ｄ→Ｅ段对应。（２）Ｏ→Ｂ时段为细胞有丝分裂的间期，此时细胞内发生的主要变化是ＤＮＡ的复制和有关蛋白质的合成。（３）观察植物细胞有丝分裂实验中，需要用到的碱性染料是醋酸洋红液或龙胆紫溶液；持续观察图１所示的细胞，不能观察到下一个时期，因在解离阶段细胞已死亡。（４）图中Ｂ→Ｃ段表示分裂前期，此时细胞核ＤＮＡ、染色体与染色单体数目比例为２∶１∶２，中期的这个比例与前期相同，后期由于着丝点的分裂，染色单体为０，此比例发生改变，即图２中Ｄ点。（５）观察染色体的形态、数目的最佳时期是中期，位于图２中Ｃ→Ｄ段。答案 （１）Ｄ→Ｅ （２）间 ＤＮＡ复制 相关蛋白质合成（３）醋酸洋红液（或龙胆紫溶液） 不能 （４）２∶１∶２ Ｄ （５）Ｃ→Ｄ１－１ 图１、图２分别为某种生物细胞有丝分裂过程中某一时期的模式图，图３表示有丝分裂中不同时期每条染色体上ＤＮＡ分子数变化，图４表示有丝分裂中不同时期染色体和核ＤＮＡ的数量关系。下列有关叙述不正确的是（ ）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１－１答案 Ｄ 图１中１条染色体中包含２条姐妹染色单体，每条染色单体含有一个ＤＮＡ分子；图２中姐妹染色单体分离后就不能再称为姐妹染色单体，只能称为染色体，Ａ正确。图３纵坐标含义是“每条染色体上ＤＮＡ分子数”，ＢＣ段１条染色体上有２个ＤＮＡ分子，可包含图１，ＣＤ段染色体上ＤＮＡ分子由２个变成１个，原因是后期着丝点分裂，Ｂ正确。图４中ｄ表示细胞中ＤＮＡ含量为２Ｎ，染色体数目为４Ｎ，有丝分裂过程中不可能出现这种情况，Ｃ正确。图４中ａ可对应有丝分裂后期、末期，与图３中的ＢＣ段不对应；图３中ＡＢ段处于有丝分裂间期，ＤＮＡ含量由２Ｎ→４Ｎ，Ｄ错误。 １－２ 如图１和图２表示有丝分裂不同时期染色体和核ＤＮＡ的数量关系，下列有关叙述不正确的是（ ）Ａ．观察染色体形态和数目的最佳时期处于图１的Ｃ→Ｄ段Ｂ．图１中Ｄ→Ｅ段的细胞染色体数目加倍，但核ＤＮＡ含量不变Ｃ．图２中ａ对应图１中的Ａ→Ｂ段，ｃ对应图１中的Ｅ→Ｆ段Ｄ．有丝分裂过程不会出现图２中ｄ所示的情况１－２答案 Ｃ 图１中的ＣＤ段包括有丝分裂Ｇ２期、前期和中期，中期是观察染色体形态和数目的最佳时期，Ａ正确；图１中Ｄ→Ｅ段形成的原因是着丝点分裂，此时细胞中染色体数目加倍，但核ＤＮＡ含量不变，Ｂ正确；图２中ａ时期表示有丝分裂后期、末期，对应图１中的Ｅ→Ｆ段，ｃ时期染色体与核ＤＮＡ的量比ａ时期减少一半，对应图１中的Ａ→Ｂ段，Ｃ错误；图２中ｄ表示染色体∶核ＤＮＡ＝２∶１，有丝分裂过程中这种情况不存在，Ｄ正确。二 观察细胞的有丝分裂和模拟探究细胞表面积与体积的关系（科学探究）１．模拟探究细胞表面积与体积的关系（１）实验原理①酚酞遇ＮａＯＨ呈紫红色。②琼脂块大小模拟细胞大小。③ＮａＯＨ扩散体