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1、第四單元細胞的生命歷程（含減數(shù)分裂和受精作用）第 13 講細胞的增殖一、細胞不能無限長大1細胞體積越大，其相對表面積 ，細胞物質(zhì)運輸?shù)男示?，所以細胞的相對表面積不能太小限制了細胞的長大。2細胞核是細胞的控制中心，其中的 不會隨細胞體積的擴大而增加。 主干知識整合越低越低DNA越小越小二、細胞增殖1過程：包括物質(zhì)準備和 整個連續(xù)的過程。2方式：真核細胞的分裂方式包括： 、 和 。3意義：是生物體 的基礎(chǔ)。三、有絲分裂1細胞周期：是指連續(xù)分裂的細胞，從 ，開始，到 為止的過程。包括兩個階段，分別是 和分裂期。 細胞分裂細胞分裂有絲分裂有絲分裂無絲分裂無絲分裂減數(shù)分裂減數(shù)分裂生長、發(fā)育、繁殖、遺

2、傳生長、發(fā)育、繁殖、遺傳一次分裂完成時一次分裂完成時下次分裂結(jié)束時下次分裂結(jié)束時分裂間期分裂間期【特別提醒】細胞周期必須以分裂間期為細胞周期必須以分裂間期為起點。起點。細胞類型不同，其細胞周期細胞類型不同，其細胞周期的長短也不同。的長短也不同。DNA的復制的復制蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)染色體染色體核膜核膜核仁核仁2有絲分裂過程有絲分裂過程(以高等植物細胞為例以高等植物細胞為例) 染色體的 排列在細胞中央的 上，染色體形態(tài)穩(wěn)定， 清晰染色體的 分裂， ，分開，成為兩條子染色體，分別移向細胞兩極染色體伸展重新變成 狀態(tài)紡錘絲消失出現(xiàn)新的 ，著絲點著絲點赤道板赤道板數(shù)目數(shù)目著絲點著絲點姐妹染色單體姐妹染色單體染

3、色質(zhì)染色質(zhì)核膜和核仁核膜和核仁3.動植物細胞有絲分裂的主要不同 植物細胞植物細胞動物細胞動物細胞前期紡錘前期紡錘體的來源體的來源由由 發(fā)出的紡錘絲直接發(fā)出的紡錘絲直接產(chǎn)生產(chǎn)生由由 周圍發(fā)出周圍發(fā)出的的 形成形成末期細胞末期細胞質(zhì)的分裂質(zhì)的分裂細胞中部出現(xiàn)細胞中部出現(xiàn) 形成形成 將細胞隔開將細胞隔開細胞中部的細胞中部的 使使細胞縊裂細胞縊裂兩極兩極中心體中心體星射線星射線細胞板細胞板細胞壁細胞壁凹陷凹陷4.意義：將親代細胞的 經(jīng)過復制，精確地平均分配到兩個子細胞中，在親代和子代之間保持了 的穩(wěn)定性，對于生物的遺傳具有重要意義。四、無絲分裂1特點：沒有出現(xiàn) 的變化。2實例：蛙的紅細胞的分裂。 染色

4、體染色體遺傳性狀遺傳性狀染色體和紡錘體染色體和紡錘體考點一：細胞周期的不同表示方法細胞周期的不同表示方法高頻考點突破方法名稱方法名稱表示方法表示方法說明說明扇形圖扇形圖ABCA為一個細胞周期為一個細胞周期直線圖直線圖ab或或ad為一個細胞周期為一個細胞周期坐標圖坐標圖abcde為一個細胞周期為一個細胞周期直方圖直方圖A：DNA復制前復制前(G1期期或末期或末期)B：DNA復制復制(S期期)C：DNA復制后復制后(G2、前、中、后期前、中、后期)【對位訓練】1科學家用科學家用32P標記的磷酸鹽浸泡蠶豆幼苗，追蹤標記的磷酸鹽浸泡蠶豆幼苗，追蹤放射性元素的去向以研究蠶豆根尖細胞分裂情況，得到放射性元

5、素的去向以研究蠶豆根尖細胞分裂情況，得到根尖細胞連續(xù)分裂的時間根尖細胞連續(xù)分裂的時間(單位：單位：h)數(shù)據(jù)如圖所示。下列數(shù)據(jù)如圖所示。下列敘述正確的是敘述正確的是 ADE階段發(fā)生遺傳物質(zhì)的平均分配BBC階段結(jié)束時DNA含量增加一倍CCD階段完成與DNA復制有關(guān)的蛋白質(zhì)的合成D一個細胞周期(可表示為CDDE)等于17.3 h解析本題主要考查細胞周期的概念和識圖能力。通過圖中給出的信息可以看出該圖包含了兩個細胞周期，BCCD和DEEF。分裂間期(BC或DE)主要完成DNA分子復制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成，在一個細胞周期中時間較長。分裂期(CD或EF)主要完成細胞分裂，在一個細胞周期中時間較短。答案B 2

6、(2012山東實驗中學一次診斷)細胞增殖過程中DNA含量會發(fā)生變化。通過測定一定數(shù)量細胞的DNA含量，可分析其細胞周期。根據(jù)細胞DNA含量不同，將某種持續(xù)增殖的細胞株細胞分為三組，每組的細胞數(shù)如圖。從圖中所示結(jié)果分析其細胞周期，不正確的是 A乙組細胞正在進行DNA復制B細胞分裂間期的時間比分裂期長C丙組中只有部分細胞的染色體數(shù)目加倍D將周期阻斷在DNA復制前會導致甲組細胞數(shù)減少解析根據(jù)題意，該生物細胞中DNA含量的變化范圍為2C4C，復制前DNA含量為2C，復制后DNA含量為4C，所以乙組細胞正在進行DNA復制。DNA復制發(fā)生在分裂間期，圖中甲和乙所代表的細胞處于分裂間期，數(shù)量遠多于分裂期細胞

7、，所以細胞分裂間期的時間比分裂期長。丙組細胞已經(jīng)完成DNA復制，而染色體數(shù)目加倍只發(fā)生在有絲分裂后期，所以丙組中只有部分細胞處于分裂后期。將周期阻斷在DNA復制前將會導致甲組細胞數(shù)目增加。答案D1分裂間期細胞(占細胞周期的90%95%) 主要變化：染色體復制(DNA復制，有關(guān)蛋白質(zhì)合成)。(1)DNA合成前期(G1期)：此期為DNA復制作準備。細胞較快地生長，體積隨著細胞內(nèi)物質(zhì)的增多而增大。(2)DNA合成期(S期)：此期特點是DNA復制，使DNA含量增加一倍；另外還合成一些蛋白質(zhì)，供組成新的染色質(zhì)所利用。(3)DNA合成后期(G2期)：此期特點是DNA合成終止，此期還合成一些蛋白質(zhì)，形成微管

8、蛋白和細胞膜上的蛋白質(zhì)，為細胞分裂期作準備?？键c二：有絲分裂過程分析有絲分裂過程分析2分裂期(人為分為前、中、后、末四個時期)：(1)細胞結(jié)構(gòu)連續(xù)變化染色體形態(tài)變化 紡錘體的變化：形成(前期)解體消失(末期)。核仁、核膜的變化：解體消失(前期)重建(末期)。 染色體行為變化復制散亂分布于紡錘體中央著絲點排列在赤道板上著絲點分裂移向兩極(見下圖)。 中心粒的變化(動物、低等植物細胞)中心粒在間期倍增，在分裂期逐漸移向兩極。末期出現(xiàn)細胞板(植物)細胞板的形成與高爾基體的活動有關(guān)。(2)染色體平均分配到兩個子細胞中。 3有絲分裂過程中變化規(guī)律(1)規(guī)律 注：正常體細胞核內(nèi)染色體數(shù)為2N。 核內(nèi)核內(nèi)D

9、NA染色染色單體單體著絲點著絲點染色體染色體(質(zhì)質(zhì))數(shù)目數(shù)目位置位置形態(tài)形態(tài)間期間期2N4N04N2N2N核內(nèi)核內(nèi)散亂分布散亂分布赤道板集結(jié)赤道板集結(jié)移向兩極移向兩極染色質(zhì)染色質(zhì)染色體染色體染色質(zhì)染色質(zhì)前期前期4N4N2N2N中期中期4N4N2N2N后期后期4N04N4N末期末期2N02N2N(2)模型：以上關(guān)系在坐標圖中表示如下： 【對位訓練】3 3(2011(2011山東實驗中學一次診斷山東實驗中學一次診斷) )下圖是某學生繪下圖是某學生繪出的某高等植物的細胞分裂圖像。其中錯誤的是出的某高等植物的細胞分裂圖像。其中錯誤的是 Aa和bBc和dCb和d De和f解析b、e圖都表示有絲分裂末期，

10、植物細胞有絲分裂末期出現(xiàn)細胞板，細胞膜不向內(nèi)凹陷，b圖錯；高等植物沒有中心體，d錯誤。答案C 4(2012浙江溫州八校聯(lián)考)圖是細胞有絲分裂過程中一條染色體上 DNA含量變化圖解，下列敘述中正確的是 A在AB段主要進行蛋白質(zhì)的合成，細胞生長速度快B出現(xiàn)CD段變化的原因是細胞質(zhì)分裂C該細胞中，在BC段始終有染色單體存在D若該細胞是植物細胞，則CD段高爾基體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)活動非?；钴S解析AB段一條染色體中的DNA數(shù)目由1條變?yōu)?條，表示的是DNA的復制。出現(xiàn)CD段的原因是著絲點分開，姐妹染色單體成為染色體，每條染色體上又只含有一個DNA分子。BC段每條染色體上始終有2個DNA分子，說明始終有2條姐妹染色

11、單體。若該細胞是植物細胞，CD段為有絲分裂后期，而不是末期，末期時高爾基體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)活動才開始活躍。答案C 一、實驗原理1植物的分生組織細胞有絲分裂較為旺盛。2有絲分裂各個時期細胞內(nèi)染色體行為變化不同，根據(jù)各個時期內(nèi)染色體的變化情況，識別該細胞處于有絲分裂的哪個時期。3細胞核內(nèi)的染色體(質(zhì))易被堿性染料染色。 考點三：觀察植物細胞的有絲分裂觀察植物細胞的有絲分裂二、實驗流程圖示 三、實驗注意事項1先漂洗再染色，這兩步不能顛倒，否則影響實驗效果。2漂洗的目的(1)防止解離過度，根尖過分酥軟。(2)洗去鹽酸，防止與堿性染液發(fā)生作用，便于染色。3使根尖細胞相互分散的方法(1)解離，鹽酸可破壞細胞壁的果

12、膠層，使組織細胞分離。(2)制片時用鑷子搗碎。(3)壓片。4顯微鏡下觀察的都是死細胞，不能看到細胞分裂動態(tài)變化，若視野中找不到某一時期的細胞，可通過移動裝片從鄰近的區(qū)域中找。5在顯微鏡下觀察到間期細胞數(shù)目最多，中期最少。原因是間期歷時最長，中期歷時最短。 【對位訓練】5 5以下是與以下是與“觀察植物細胞的有絲分裂實驗觀察植物細胞的有絲分裂實驗”有關(guān)有關(guān)的內(nèi)容。的內(nèi)容。 (1)(1)在高等植物細胞中，有絲分裂常見于根尖、芽尖在高等植物細胞中，有絲分裂常見于根尖、芽尖等等_細胞。制作植物根尖細胞有絲分裂裝片的流程細胞。制作植物根尖細胞有絲分裂裝片的流程為為_。 (2)如圖為用普通光學顯微鏡觀察到的

13、某植物根尖細胞有絲分裂過程中的兩個視野，其中細胞甲為主要觀察對象，若要由視野A變?yōu)橐曇癇時，有關(guān)操作過程的正確順序是_。(用下列供選的序號填寫：轉(zhuǎn)動粗準焦螺旋轉(zhuǎn)動細準焦螺旋調(diào)節(jié)光圈轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換器向左下方移動裝片向右上方移動裝片)(3)上圖視野中甲細胞(處于中期)細胞核中的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胞正在分裂，在制作洋蔥根尖裝片標本的過程中，這些細胞何時停止分裂？_。 A解離時期 B漂洗時期C染色時期 D壓片時期解析在高等植物細胞中，有絲分裂常見于分裂旺盛的根尖、莖尖、芽尖等分生區(qū)的細胞。制作植物根尖細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

14、在染色之前，因為解離液是酸性的，而染色劑是堿性的，如果不漂洗直接染色，會導致染色效果不好，影響實驗的觀察。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A視野中甲細胞移至視野中央，應向左下方移動裝片；由低倍鏡換到高倍鏡時，應先將物像移到視野的中央，然后轉(zhuǎn)動轉(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)細準焦螺旋，使視野更清晰(注意一定不要調(diào)節(jié)粗準焦螺旋)。甲細胞處于有絲分裂的中期，每條染色體上有兩條姐妹染色單體，也就有兩個DNA分子，所以DNA染色體染色單體212。在制作洋蔥根尖裝片時，在解離過程中，鹽酸已將細胞殺死，細胞停止分裂。 答 案 ( 1 ) 分 生 區(qū) 解

15、 離 漂 洗 染 色 制 片(2)(3)2 1 2(4)A 1細胞分裂圖像的識別(1)先判斷是動物細胞還是植物細胞；(2)對應各期特點，分析圖像中染色體或DNA變化屬于哪個時期；(3)注意染色體的變化。 答題技能培養(yǎng)方法體驗識別有絲分裂圖像、坐標曲線的方法2做染色體、DNA有關(guān)曲線題時，要利用以下幾個方面的特點(1)加倍的時期：DNA分子在間期加倍，染色體在后期加倍；(2)前、中期DNA分子數(shù)是染色體數(shù)目的兩倍，后期和末期DNA與染色體數(shù)相等。 【典例】(原創(chuàng)組合題原創(chuàng)組合題)下圖為某生物細胞分裂模式圖，下圖為某生物細胞分裂模式圖，據(jù)圖回答據(jù)圖回答 (1)圖甲中含有同源染色體的區(qū)段是_。(2)

16、圖乙為細胞_分裂_期圖像。該時期的主要特征是_。(3)若2號染色體的遺傳信息來自父方，那么與其遺傳信息完全相同的染色體為_號，其遺傳信息完全相同的原因是_。(4)圖乙對應于圖甲中的_段，圖丙對應于圖甲中的_段。(5)請在圖甲中畫出細胞中每條染色體上DNA數(shù)目的變化曲線，并繪出圖乙上一個時期的動物細胞分裂的圖像。 【解析】據(jù)圖判斷細胞分裂方式確定相應區(qū)段對應的時期據(jù)圖乙圖像和圖丙數(shù)量關(guān)系確定相應時期并與甲圖區(qū)段對應各個時期的主要特征及數(shù)量變化。首先注意圖甲的縱坐標是核DNA的數(shù)目，根據(jù)分裂前后數(shù)目的變化，可以判斷這個分裂是有絲分裂。圖中的ac為間期，cd為前期，de為中期，ef為后期，在有絲分裂

17、整個過程中都有同源染色體。圖乙細胞是著絲點分裂，細胞的每一極都含有同源染色體，所以是有絲分裂后期。因為2號和6號是復制后的染色體著絲點分裂形成的，所以2號和6號完全一樣。繪曲線圖時要注意縱坐標含義及數(shù)值(1或2)，下降的時期是后期不是末期；繪中期圖像時要注意同源染色體及著絲點的位置?！敬鸢浮?1)ah(2)有絲后染色體的著絲點分裂，染色單體分開成為染色體，并在紡錘絲的牽引下向細胞兩極移動(3)6它們是由同一條染色體復制后分離形成的(4)efce(5)見下圖 【典例1】(2010高考山東卷)蠶豆根尖細胞在含3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷培養(yǎng)基中完成一個細胞周期，然后在不含放射性標記的培養(yǎng)基中繼續(xù)分裂

18、至中期，其染色體的放射性標記分布情況是A每條染色體的兩條單體都被標記B每條染色體中都只有一條單體被標記C只有半數(shù)的染色體中一條單體被標記D每條染色體的兩條單體都不被標記易誤警示一、有絲分裂過程與DNA復制的關(guān)系不清楚【嘗試解答】 _【解析】蠶豆的根尖細胞完成一個細胞周期后，根據(jù)DNA半保留復制的特點，形成的子細胞中染色體上的DNA都只有一條鏈具有放射性，另一條鏈不具有放射性，即每條染色體都具有放射性。當在不具有放射性標記的培養(yǎng)基中接著進行下一個細胞周期時，完成DNA復制后，有絲分裂前期以及中期每條染色體都含有兩條染色單體，每條染色單體含有一個DNA分子，這兩個DNA分子一個具有放射性，一個沒有

19、放射性，即細胞中每條染色體含有的兩條染色單體(兩個DNA分子)都是一條染色單體(一個DNA分子)被標記，另一條染色單體(另一個DNA分子)不被標記。 B【糾錯筆記】圖示DNA復制與有絲分裂的關(guān)系 【典例2】某學校的研究性學習小組開展了某學校的研究性學習小組開展了“探究洋探究洋蔥根尖分生組織細胞有絲分裂的日周期性蔥根尖分生組織細胞有絲分裂的日周期性”的課題研究，的課題研究，以確定洋蔥根尖取材的最佳時間。細胞分裂指數(shù)是衡量洋以確定洋蔥根尖取材的最佳時間。細胞分裂指數(shù)是衡量洋蔥根尖細胞分裂狀況的指標之一，分裂指數(shù)觀察視野中蔥根尖細胞分裂狀況的指標之一，分裂指數(shù)觀察視野中分裂期細胞的平均數(shù)分裂期細胞的

20、平均數(shù)/總細胞平均數(shù)總細胞平均數(shù)100%。實驗操作步驟。實驗操作步驟如下：如下：第一步：取多個已經(jīng)培養(yǎng)好的洋蔥鱗莖第一步：取多個已經(jīng)培養(yǎng)好的洋蔥鱗莖(根長約為根長約為5 cm左右左右)作為實驗材料。作為實驗材料。 二、對實驗操作掌握不熟練第二步：在某一天的8時至18時每隔1小時，取3根洋蔥根尖分別制成臨時裝片。制作臨時裝片的方法如下：解離：剪取洋蔥根尖23 mm，立即放入盛有質(zhì)量分數(shù)為15%的鹽酸和體積分數(shù)為95%的酒精混合液(體積比為1 1)的玻璃皿中，在室溫下解離15 min。染色：把根尖放進盛有質(zhì)量濃度為0.01 g/mL龍膽紫溶液的玻璃皿中染色35 min。漂洗：將根尖放入盛有清水的玻

21、璃皿中漂洗約10 min。制片：將根尖放在載玻片上，加一滴清水，并用鑷子把根尖弄碎，蓋上載玻片，用拇指輕輕按壓載玻片。 第三步：觀察、計數(shù)并將結(jié)果記錄在表格中。請回答下列問題：(1)請改正臨時裝片制作步驟中的3處錯誤：_、_、_。(2)每次應利用顯微鏡觀察記錄3個裝片適宜視野中的_，并計算細胞分裂指數(shù)。請幫助他們設(shè)計一個表格，用于觀察項目的記錄和結(jié)果的統(tǒng)計。 【正確解答】 (1)將“解離15 min”改成“解離35 min”實驗操作步驟應改為先漂洗后染色；將“蓋上載玻片”改成“蓋上蓋玻片后，再加一片載玻片”。(2)處于分裂期的細胞數(shù)和細胞總數(shù)表格如下：處于分裂期的細胞數(shù)處于分裂期的細胞數(shù)細胞總

22、數(shù)細胞總數(shù)分裂分裂指數(shù)指數(shù)根尖根尖1根尖根尖2根尖根尖3 平均值平均值 根尖根尖1 根尖根尖2 根尖根尖3平均值平均值8時時9時時10時時18時時【常見錯誤】易錯題號易錯題號常見錯誤常見錯誤(1)漏掉了其中的一個或兩個錯誤。漏掉了其中的一個或兩個錯誤。(2)表格設(shè)計中，分裂期的細胞數(shù)未設(shè)計平均值，表格設(shè)計中，分裂期的細胞數(shù)未設(shè)計平均值，時間設(shè)計錯誤或太短，未設(shè)計分裂指數(shù)等。時間設(shè)計錯誤或太短，未設(shè)計分裂指數(shù)等?！炯m錯筆記】 錯填的原因主要是： 易錯易錯題號題號錯因分析錯因分析(1)對基本的實驗操作步驟掌握不牢。解離時間對基本的實驗操作步驟掌握不牢。解離時間3 min5 min，不能太長也不能太

23、短。解離太長會使細胞的結(jié)構(gòu)破，不能太長也不能太短。解離太長會使細胞的結(jié)構(gòu)破壞，影響制片的效果，大短則不易使細胞分離，觀察時壞，影響制片的效果，大短則不易使細胞分離，觀察時細胞容易重疊。實驗操作步驟應為先漂洗后染色，由于細胞容易重疊。實驗操作步驟應為先漂洗后染色，由于染色劑是堿性染液，如不先漂洗，酸堿發(fā)生反應，不利染色劑是堿性染液，如不先漂洗，酸堿發(fā)生反應，不利于著色；同時先漂洗也是為了洗去藥液，防止解離過度于著色；同時先漂洗也是為了洗去藥液，防止解離過度。在蓋玻片上加一片載玻片，用拇指輕壓載玻片，以防。在蓋玻片上加一片載玻片，用拇指輕壓載玻片，以防壓片時用力不均勻使蓋玻片壓碎壓片時用力不均勻使蓋玻片壓碎(2)答案組織混亂，欠規(guī)范。設(shè)計表格時要注意：對答案組織混亂，欠規(guī)范。設(shè)計表格時要注意：對3個裝片個裝片中分裂期的細胞數(shù)和細胞總數(shù)要取平均值；對自變量和中分裂期的細胞數(shù)和細胞總數(shù)要取平均值；對自變量和因變量要歸類因變量要歸類