生物必修1《分子与细胞》第1节 细胞的增殖课文内容ppt课件

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1.理解并说出细胞周期的含义及细胞增殖的意义,提升科学思维能力。2.掌握植物细胞有丝分裂的基本过程,概述各时期的主要变化特征。3.利用结构与功能观说出植物细胞有丝分裂过程中染色体、染色单体、DNA数目的变化规律。
一、细胞增殖和细胞周期1.多细胞生物生长的原因(1)细胞生长使细胞体积增大。(2)细胞分裂使细胞数量增加。(3)不同动(植)物同类器官的大小主要取决于细胞数量的多少。
2.细胞增殖(1)概念:细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程。(2)过程:包括物质准备和细胞分裂两个相连续的过程。(3)特点:具有周期性。(4)意义:细胞增殖是重要的细胞生命活动,是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。
3.细胞周期(1)前提条件:连续分裂的细胞。(2)时间:从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止。(3)两个阶段:分裂间期和分裂期。分裂间期占整个细胞周期的90%~95%。(4)分裂间期的主要变化: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。(5)分裂期:开始进行细胞分裂。对于真核生物来说,有丝分裂是其进行细胞分裂的主要方式。
微思考1从细胞水平分析,多细胞生物体生长的原因是什么?提示:生物体的生长,既靠细胞生长增大细胞的体积,还要靠细胞分裂增加细胞的数量。
微判断1基于对细胞增殖和细胞周期的认识,判断下列表述是否正确。1.多细胞生物体的生长依赖于细胞的生长和细胞的增殖。( )2.细胞在分裂之前,遗传物质一定要进行复制。( )3.任何具有分裂能力的细胞都具有细胞周期。( )4.洋葱表皮细胞的增殖周期比分生区细胞的长。( )5.细胞分裂产生的子细胞都将进入下一个细胞周期的分裂间期状态。( )
微训练1在细胞分裂间期,不会发生(　　)A.DNA分子数量加倍B.蛋白质大量增加C.染色体数目加倍D.细胞体积由小变大答案:C解析:在细胞分裂间期,主要进行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。在分裂后期,着丝粒分裂导致染色体数目加倍。
二、有丝分裂的基本过程(以高等植物细胞为例)
微思考2赤道板与细胞板是同一种结构吗?如果不是,两者的区别是什么?提示:不是。赤道板只表示一个位置,不是真实存在的结构;而细胞板是植物细胞有丝分裂末期形成的一种结构,它是细胞壁的前身,在显微镜下可以看到,是植物细胞区别于动物细胞的标志。
微判断2基于有丝分裂各时期的特点,判断下列表述是否正确。1.有丝分裂后期,由于纺锤丝的牵引,着丝粒分裂,染色体数目加倍。( )2.高等植物有丝分裂前期,由细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体。( )3.有丝分裂中的赤道板和细胞板,是同种物质在细胞周期的不同表现。( )
4.核膜、核仁、染色体和纺锤体在高等植物细胞有丝分裂过程中周期性地消失和重现。( )5.在有丝分裂过程中,细胞内的染色体的数目发生规律性变化。( )6.使用高倍镜可观察到赤道板和细胞板的时期分别是中期和末期。( )
微训练21.在细胞增殖过程中,DNA分子复制、着丝粒分裂、姐妹染色单体消失依次发生在(　　)A.间期、后期、后期B.间期、后期、中期C.间期、后期、末期D.前期、中期、后期答案:A解析:在细胞增殖过程中,DNA分子复制发生在间期,着丝粒分裂发生在后期,姐妹染色单体消失发生在后期。
2.下列叙述不属于细胞有丝分裂前期的特点的是(　　)A.细胞核内出现染色体B.细胞中央出现纵向排列的纺锤丝C.核膜解体,核仁消失D.每条染色体的着丝粒排列在细胞的中央答案:D解析:每条染色体的着丝粒排列在细胞的中央是有丝分裂中期的特点。
一 细胞周期的划分及表示方法重难归纳1.概念理解(1)条件:只有连续分裂的细胞才有细胞周期。(2)分类举例:①具有细胞周期的细胞:根尖分生区细胞、茎的形成层细胞、发育中的受精卵、生发层细胞、各种干细胞等。②不具有细胞周期的细胞:高度分化的细胞,如神经细胞、表皮细胞等。
2.表示方法(1)扇形图:
归纳总结 细胞分裂后的去路细胞分裂完成后有三个去路:继续分裂、暂时停止分裂和不再分裂。(1)继续分裂:此类细胞始终处于细胞周期中,保持连续分裂的状态。如动物的红骨髓细胞、皮肤生发层细胞、植物的形成层细胞、根尖分生区细胞、芽的顶端分生组织细胞等。(2)暂时停止分裂:这些细胞仍然具有分裂能力,在合适的条件下仍然可以回到细胞周期中,继续进行细胞分裂。如肝细胞、黄骨髓造血细胞等。
(3)不再分裂:有些停止分裂的细胞会进行细胞分化,不再分裂。这类细胞完全脱离细胞周期,分化为组织、器官或其他细胞。如骨骼肌细胞、白细胞、植物韧皮部细胞等。
(1)S期是DNA合成期,能否推测G1期和G2期的细胞中的物质变化?提示:能。分裂间期主要完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,S期是DNA合成期,因此G1期和G2期主要进行有关蛋白质的合成。
(2)离体培养的胡萝卜根尖细胞的细胞周期是7.5 h,胡萝卜其他部位细胞的细胞周期也是7.5 h吗?提示:不是。只有连续分裂的细胞才有细胞周期,胡萝卜其他部位的细胞不一定具有细胞周期,即使具有细胞周期,不同类型的细胞,其细胞周期一般也不同。
典例剖析右图表示连续分裂的细胞一个细胞周期所用的时间。下列说法正确的是(　　)①甲→乙表示分裂间期②乙→甲表示分裂期③一个细胞周期是指甲→甲④一个细胞周期是指乙→乙A.①②④B.④C.③D.①②③
解析:甲→乙表示分裂期,①错误。乙→甲表示分裂间期,②错误。一个细胞周期是指乙→乙,分裂间期在前,分裂期在后,顺序不能颠倒,③错误、④正确。
规律总结 判断一个完整的细胞周期的方法(1)“先长后短”:一个细胞周期一定要先经过一个长的间期,再经过一个短的分裂期。(2)“终点到终点”:从完成时开始,到下一个完成时结束,为一个细胞周期。(3)“先复制后分裂”:一个细胞周期一定要先完成DNA分子的复制,才能完成细胞的分裂。
学以致用科学家用32P标记的磷酸盐浸泡蚕豆幼苗,追踪放射性的去向以研究蚕豆根尖细胞分裂情况,得到根尖细胞连续分裂的时间(单位:h)数据如下图所示。下列叙述正确的是(　　)A.DE阶段发生遗传物质的平均分配B.BC阶段结束时DNA含量增加一倍C.CD阶段完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成D.一个细胞周期(可表示为CD+DE)等于17.3 h　
答案:B解析:据题图可知,AB、CD、EF都表示分裂期;BC、DE都表示分裂间期。分裂期发生遗传物质的平均分配,A项错误。BC为分裂间期,完成了DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,其结束时DNA含量增加一倍,B项正确。CD为分裂期,不完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,C项错误。细胞周期从分裂间期开始,结束于分裂期,故“BC+CD”“DE+EF”都可表示一个细胞周期,“CD+DE”不能表示一个细胞周期,D项错误。
二 有丝分裂过程中染色体、DNA的数目变化及模型重难归纳1.染色体、染色单体、DNA分子三者之间的关系
2.一个细胞周期中染色体、染色单体、DNA分子等的变化
3.DNA、染色体数目变化的原因分析
4.细胞中DNA、染色体、染色单体、每条染色体上DNA含量变化曲线
(1)A→B、L→M、Q→R的变化原因都是DNA分子复制。(2)G→H、N→P、S→T的变化原因都是着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,形成子染色体。(3)C→D、S→T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。
特别提醒 (1)DNA、染色体同时减半,但不同时加倍。(2)染色单体形成于间期,出现于前期,消失于后期。(3)每条染色体上的DNA分子数是1或2,而不是2n或4n;减半的时期是分裂后期开始时,而不是末期结束时。(4)细胞中染色体、DNA含量减半的时期是末期结束时。
下图是某植物细胞有丝分裂的图像。(1)图中的方形框代表的结构和图B的中部结构分别是什么?组成成分相同吗?提示:方形框代表细胞壁,图B的中部结构代表细胞板,细胞板由细胞的中央向四周扩展,最终形成新的细胞壁,因此二者的成分相同。
(2)图A中有几条染色体?图A的上一时期中染色体、染色单体、DNA分子的数目分别为多少?提示:图A中有8条染色体。图A的上一时期是中期,染色体、染色单体、DNA分子的数目分别为4、8、8。
典例剖析下图为某生物一个体细胞分裂模式图。请据图回答下列问题。
(1)图乙中含有的染色体数是　　　　条。 (2)图乙为细胞有丝分裂的　　　　期图像。该时期的主要特征是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。若②染色体的遗传信息来自父方,那么与之遗传信息完全相同的染色体为　　　(填序号),其遗传信息完全相同的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)图乙对应于图甲中的　　　　段,图丙对应于图甲中的　　　段。 
答案:(1)8(2)后　染色体的着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,染色体在纺锤丝的牵引下移向细胞两极　⑥　它们是由同一条染色体复制、分离后形成的(3)EF　CE
解析:图乙是处于有丝分裂后期的图像。该时期着丝粒分裂后,染色体在纺锤丝的牵引下移向细胞两极,染色体数目加倍,共有8条。由于两条姐妹染色单体上的两个DNA分子是由同一个DNA分子复制而来的,所以两者的遗传信息是一样的。图乙处于有丝分裂后期,对应图甲的EF段,而图丙可以表示DNA复制结束到着丝粒分裂之前的一段,即CE段。
学以致用在整个细胞周期中,染色体变化的顺序应该是(　　)A.①④⑤③②B.②③①④⑤C.①⑤④③②D.⑤④③②①答案:C
解析:细胞分裂间期,DNA分子复制后每条染色体上含有两个DNA分子,但在间期呈染色质状态,如题图①所示;在前期染色质变成染色体,如题图⑤所示;在中期着丝粒排列在赤道板上,如题图④所示;在后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分开形成两条染色体,分别移向细胞的两极,如题图③所示;在末期只存在含有一个DNA分子的染色体,如题图②所示。
1.下列关于细胞周期的叙述,正确的是(　　)A.成熟的生殖细胞产生后立即进入下一个细胞周期B.机体内所有的体细胞均处于细胞周期中C.细胞种类不同,但细胞周期持续时间相同D.细胞分裂间期为细胞分裂期提供物质基础答案:D
解析:只有连续分裂的细胞才有细胞周期,已分化的细胞无细胞周期,成熟的生殖细胞是高度分化的细胞,不再进行分裂,无细胞周期,A、B两项错误。不同物种、不同组织细胞的细胞周期持续时间不同,C项错误。细胞分裂间期进行DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,为分裂期提供物质基础,D项正确。
2.下列有关细胞增殖的叙述,错误的是(　　)A.在细胞周期中,分裂间期时间较短,分裂期时间较长B.分裂完成后两个正常子细胞的DNA序列相同C.分裂中期,着丝粒排列在赤道板上D.分裂间期发生DNA分子的复制和有关蛋白质的合成答案:A解析:在细胞周期中,分裂间期占细胞周期的90%~95%,分裂期占细胞周期的5%~10%。
3.在一个细胞周期中,染色体数目倍增、染色单体形成、染色体在细胞核中最早显现、染色体形态和数目最为清晰的时期依次为(　　)①间期　②前期　③中期　④后期　⑤末期　　　　　　　　　　　　　　A.①②③④B.④①②③C.②③①④D.⑤③④②答案:B
解析:后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,成为2条子染色体,染色体数目倍增;间期染色体复制,1条染色体含有2条姐妹染色单体;染色质丝在前期螺旋化为染色体;中期染色体高度螺旋化,着丝粒排列在赤道板上,形态和数目最为清晰。
4.下面染色体行为变化的描述与下图中细胞周期各时期相对应的是(　　)①染色体呈细丝状,数目加倍　②染色体散乱排布　③所有染色体的着丝粒排列在细胞板上　④着丝粒分裂,染色单体移向细胞两极　⑤染色体变为染色质A.②⑤　　B.①②③⑤C.②③④D.①③④⑤答案:A
解析:染色体呈细丝状,数目加倍是有丝分裂末期的特征,①错误;细胞板出现在植物细胞有丝分裂的末期,中期染色体的着丝粒排列在赤道板上,③错误;有丝分裂后期着丝粒分裂,不存在染色单体,染色体移向细胞两极,④错误。
5.观察风信子根尖细胞的永久装片时,可在视野中找到如下图所示几种形态的细胞,其细胞内a、b、c的数量关系符合柱状图所示的是(a是染色体,b是染色单体,c是一个细胞中的核DNA分子)(　　)A.①②　　　　　　B.②④C.①③D.②③答案:A
解析:①处于有丝分裂中期,②处于有丝分裂前期,③处于有丝分裂末期,④处于有丝分裂后期。题图中染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数=1∶2∶2,细胞应处于有丝分裂前期或中期,A项符合题意。
6.右图是一个植物细胞有丝分裂某时期的示意图,请据图回答问题。(1)此细胞处于有丝分裂的　　　　期。 (2)该细胞此时有　　　　条染色体,　　　　条染色单体,　　　　个DNA分子。 (3)此细胞分裂结束以后,子细胞内有　　　　条染色体、　　　　个DNA分子。 (4)此时期继续发展,将在赤道板位置出现　　　　　　,逐渐扩展形成　　　　　　,最终分裂为两个子细胞。