细胞周期与有丝分裂
① 当 有 染 色 单 体 ( 间 期 的 G2 期 、 前 期 、 中 期 ) 时 , 染 色 体 ∶ 染 色 单 体∶DNA= 1∶2∶2 。 ②当无染色单体(间期的G1期、后期、末期)时,染色体∶DNA= 1∶1 。
(2)核DNA、染色体、染色单体的数目变化(以二倍体生物为例)
时期 分裂间期
(4)细胞周期的特点:不同种类的细胞,其细胞周期不一定相同,分裂间 期与分裂期所占比例也不一定相同。
(2)细胞分裂后产生的子细胞有三种去向 ①持续分裂:始终处于细胞周期中,如部分造血干细胞、卵裂期细胞、 癌细胞、根尖分生区细胞、茎形成层细胞、芽生长点细胞。 ②暂不分裂:暂时脱离细胞周期,但仍具有分裂能力,在一定条件下可 回到细胞周期中,如肝脏细胞、T细胞、B细胞、记忆细胞。 ③永不分裂:永远脱离细胞周期,处于分化状态直到死亡,如肌纤维细 胞、神经细胞、浆细胞,叶肉细胞、洋葱鳞片叶表皮细胞、根尖成熟区 细胞。
第四单元 细胞的生命历程
第1讲 细胞的增殖
[学习目标]
1.细胞的生长和增殖的周期性(Ⅱ)。 2.细胞的有丝分裂(Ⅱ)。 3.细胞的无丝分裂(Ⅰ)。 4.实验:(1)观察细胞的有丝分裂。 (2)模拟探究细胞表面积与体积的关系。
考点一
细胞的生长和细胞周期
知识梳理
1.细胞不能无限长大
(1) 细胞不能无限长大的原因
①受相对表面积 的制约:细胞体积越大,其相对表面积越小,细胞的物质运输的效率就越低。
②受核质比 的制约:细胞核中的DNA是有限的,其能够控制的细胞质的范围有限。
实验 ——细胞大小与物质运输的关系
①实验原理
细胞
a.用不同大小的琼脂块模拟不同大小的
。
b.用NaOH在琼脂块中扩散的体积与整个琼脂块的体积的比值模拟细胞的_物___质___运___输__的__。效率
常考基础诊断
教材热点拓展 分析有丝分裂过程中相关曲线和图像
(1)PQ形成的原因是 DNA的复制 ,RS形成的原因是 着丝点分裂 。 (2)乙图是植物细胞有丝分裂前期,丙图是动物细胞 有丝分裂 后期。 (3)乙图位于甲图中的 QR 段,丙图位于甲图中的 ST 段。
重点剖析
1.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)曲线模型
续的过程。
(2)方式 真核生物:无丝分裂、有丝 分裂和减数 分裂。 原核生物: 二分裂 。 (3)意义:是生物体 生长、发育、繁殖、遗传的基础。
3.细胞周期 (1)范围:连续进行 有丝 分裂的细胞才有细胞周期。 (2)概念: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。细胞周期包括分裂间期和分裂期,分裂间期 完成 DNA分子的复制和有关蛋白质的合成 ,为分裂期进行物质准备,同 时细胞有适度的生长。
②实验结果和结论
基本相同
a.在相同时间内,NaOH在每一琼脂块内扩散的深度
,说明NaOH在每一琼脂块内扩散的速率
相同 。
b.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,说明 琼脂块的体积越大,物质运输的效率 越低。
2.细胞增殖 (1) 概念:细胞以分裂的方式进行增殖,包括物质准备和 细胞分裂 整个连
(3)细胞周期的表示方法 方法名称 表示方法 扇形图
直线图
用字母表示细胞周期 A→B→C→A 为一个细胞周期 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
B组细胞处于 分裂间 期,正在进行DNA复 制,C组细胞多数处于分裂 期,A组细胞为 细胞分裂末期和未进行DNA复制的细胞
知识梳理
1.有丝分裂过程——以高等植物细胞为例(连线)
2.动植物细胞有丝分裂的主要区别
项目 纺锤体的形成方式不同(前期) 细胞分裂方式不同(末期)
从细胞两极发出 纺锤丝 形成纺 由 细胞板 形成细胞壁,
植物细胞
锤体
将细胞分隔成两部分
动物细胞 由中心体发出星射线形成纺锤体 由细胞膜向内凹陷,将 细胞缢裂成两部分
(2)不同生物细胞的细胞周期持续时间相同吗?同种生物的不同细胞的细胞周期持续时间相同吗?
提示 都不一定相同。
(3)显微镜下观察某植物组织的有丝分裂时,大部分细胞处于分裂间期,为什么?
提示 细胞周期中,间期所占的时间长,分裂期所占的时间短,因此
观察细胞所处时期时,大部分都处于间期。
命题探究
考点二
细胞的有丝分裂
教材热点拓展
下表是几种细胞细胞周期的持续时间(t/h),据表分析:
细胞类型 蚕豆根尖分生区细胞 小鼠十二指肠上皮细胞
人的肝细胞 人的宫颈癌细胞
(1)这些细胞有什么共同特点? 提示
分裂间期
分裂期
细胞周期
15.3
2.0
17.3
13.5
1.8
15.3
21
1
22
20.5
1.5
22
目 上升段的变化原因
下降段的变化原因
间期(S期)DNA复制, 末期细胞一分为二,DNA数
核DNA
DNA数目加倍
目减半
后期着丝点分裂,染 末期细胞一分为二,染色体
染色体
色体数目加倍
数目减半
染色 间期(S期)DNA复制, 后期着丝点分裂,姐妹染色
单体 染色单体形成
单体分离,染色单体消失
项目
前期
分裂期
中期
后期
末期
核DNA 2n→4n
_4_n_
_4_n_
_4_n_
4_n_→__2_n_
染色体
2n
_2_n_
_2_n_
4_n__
_4_n_→__2_n
染色单体 0→4n
_4_n_
_4_n_
_0_
_0_
5.有丝分裂的意义 亲代细胞的染色体经过复制后,精确地平均分配到两个子细胞中,保持 了细胞的亲子代之间 遗传性状 的稳定性。
2.细胞分裂中染色体数与核DNA数比值的变化曲线
图中ef(BC)段表示DNA的复制,染色单体形成,fg(CD)段表示含有姐妹 染色单体的时期,gh(DE)段表示着丝点分裂,染色单体消失。
3.根据柱状图判断细胞分裂时期的规律(以二倍体生物为例)
3.与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用
名称
生物类型
作用时期
核糖体 动物、植物
主要是间期
线粒体 动物、植物 整个细胞周期
生理作用 合成相关蛋__白__质__
提供能量
高尔基体
植物
末期
与细胞壁(板)的形成有关
中心体 动物、低等植物
前期
与纺锤体的形成有关
4.有丝分裂中细胞结构或物质的周期性变化 (1)染色体行为变化