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(共53张PPT)
第10讲 细胞的增殖
第四单元 细胞的生命历程
课标要求 描述细胞通过不同的方式进行分裂，其中有丝分裂保证了遗传信息在亲代和子代细胞中的一致性

考点一 细胞增殖的周期性
一. 细胞不能无限长大的原因
1. 细胞的大小影响_______________,即细胞越大,细胞的表面积与体积的比值越_____,物质运输的效率越_____, 不利于细胞与外界进行物质交换。
2.细胞不是越小越好, 因为细胞中有众多的必需物质和细胞器,细胞太小, 就没有足够的空间, 细胞就不能进行相应的生命活动,发挥出相应的生理功能。
物质运输效率
小
低
(即相对表面积)
运输效率: 随细胞体积的增大而 。
（取决于: ）
运输速率: 随细胞体积的增大并 。
（取决于: ）
降低
相对表面积
不改变
NaOH溶液扩散的深度
二. 细胞周期及常见的表示方法
1.细胞增殖
(1)概念: 细胞通过___________增加细胞数量的过程。
(2)方式:
真核生物: 。
原核生物: 。
(3)意义: 细胞增殖是重要的细胞生命活动,是生物体_______、发育、_______、遗传的基础。
(4)过程: 包括___________和___________两个相连续的过程, 具有
________。
细胞分裂
生长
繁殖
物质准备
细胞分裂
周期性
有丝分裂、无丝分裂、减数分裂
二分裂
注: 病毒的增殖方式是 。
复制
2. 细胞周期
(1)细胞周期
连续分裂
下一次分裂　
分裂间期
分裂期
(2)阶段:
分裂间期: 从细胞一次分裂结束到下一次分裂之前。
分裂期: 在分裂间期结束之后,细胞就进入分裂期, 开始进行细胞分裂。
(3)说明: 细胞周期的大部分时间处于
___________;分裂间期为分裂期进行
_________________,完成_________________和有关_______________, 同时细胞有适度的
_______。
分裂间期
活跃的物质准备
DNA分子的复制
蛋白质的合成
生长
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: 完成DNA复制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1个DNA复制为2个DNA，且2个DNA位于2条染色单体上，2条染色单体由1个着丝粒连在一起，即
(3)G2期: 合成少量蛋白质和RNA
—主要是用于形成纺锤丝(星射线)。
a.分裂间期:
b.分裂期:
持续时间 ，不同生物的细胞时间差别 ;
人为地将其分为 四个时期。
短
不大
前期、中期、后期、末期
3.细胞周期的4种常用表示方法:
(1)扇形图法: ___________(用字母填写)表示一个细胞周期，
A→B→C→A
C→A→B→C不能表示一个细胞周期。
(2)直线图法: ____或____(用字母填写)表示一个细胞周期，
(3)坐标图法: (用字母填写)表示一个细胞周期。
a+b
c+d
a+b+c+d+e
b+c不能表示一个细胞周期。
(4)柱形图法:
A为G1期，细胞数最多；
B为S期；
C为G2期+M期。
G1期
S期
G2期
+M期
【易错警示】 走出细胞周期的有关误区
(1)误认为所有细胞都有细胞周期。
①只有连续分裂的细胞才有细胞周期，如植物形成层细胞、根尖分生区细胞、动物皮肤生发层细胞、造血干细胞等干细胞、癌细胞。
②高度分化的细胞如神经细胞、表皮细胞无细胞周期。
③发生减数分裂的细胞无细胞周期。
(2)误认为细胞分裂产生的子细胞都将继续分裂。
细胞分裂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。如癌细胞、根尖分生区细胞、茎形成层细胞等。
②暂不分裂: 暂时脱离细胞周期，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、记忆细胞等。
③永不分裂: 永远脱离细胞周期，处于分化状态直到死亡。如神经细胞、浆细胞、叶肉细胞、洋葱鳞片叶表皮细胞、根尖成熟区细胞等。
考点二 高等植物细胞有丝分裂
一. 有丝分裂的过程
1.高等植物细胞有丝分裂的分裂期各时期的主要特点
时期 主要变化
前期 染色质丝螺旋缠绕,缩短变粗,成为①_________；
从细胞的两极发出纺锤丝,形成一个梭形的②_________；
③_________逐渐解体, ④_______逐渐消失
染色体
纺锤体
核仁
核膜
【易错警示】不分裂的细胞染色体始终呈染色质状态。
分裂期因染色体高度螺旋化，故不能进行DNA分子的复制和转录.
时期 主要变化
中期 纺锤丝牵引着⑤_________运动,使每条染色体的着丝粒排列在⑥_________上
后期 每个着丝粒分裂成两个,⑦_______________分开,成为两条染色体,由纺锤丝牵引着分别向细胞的两极移动；
结果: ⑧_____________加倍,细胞的两极各有一套⑨_____________完全相同的染色体
染色体
赤道板
姐妹染色单体
染色体数目
形态和数目
【检测】在动物细胞有丝分裂中期，若从细胞的某一极方向观察，染色体的排列情况是( )
D
A.
B.
C.
D.
时期 主要变化
末期 染色体变成⑩___________,纺锤丝消失；
出现新的 _______、 _______,形成两个新的细胞核；
_________的位置出现一个细胞板,细胞板逐渐扩展,形成新的 _________
染色质丝
核膜
核仁
赤道板
细胞壁
【易错警示】赤道板不是真实的结构，只表示一个位置，在光学显微镜下看不到；细胞板是一真实结构，在光学显微镜下能看到，出现在植物细胞有丝分裂的末期。
【扩展】染色体的着丝粒与着丝点
着丝粒连接姐妹染色单体
着丝点是纺锤丝牵引的部位
【扩展】染色体的着丝粒与着丝点
着丝粒分裂，染色单体分离，成为两条子染色体，
纺锤丝牵引着丝点，使两条子染色体移向细胞两极。
1. 间期
①完成DNA的复制和有关蛋白质的合成
②细胞中DNA数目加倍,染色体数目不变
2.前期
②核膜消失，核仁消失
①染色体出现，纺锤体出现
③染色体散乱地分布在纺锤体中央
②染色体形态固定,数目清晰
①染色体的着丝粒排列在赤道板上
3.中期
①着丝粒分裂,染色体数加倍
②纺缍丝牵引染色体移向两极
4.后期
5.末期
②染色体消失, 纺缍体消失
①核膜出现, 核仁出现
③细胞板形成新的细胞壁,细胞分裂成两个子细胞
间期
前期
中期
后期
末期
2.动物细胞和植物细胞有丝分裂的异同
3.动植物细胞有丝分裂的不同点:
②纺锤体形成方式不同
③子细胞形成方式不同，即细胞质分裂方式不同
①是否有中心粒复制
5.有丝分裂细胞的细胞周期中细胞结构及有关数量的变化
(1)相关结构的变化规律
细胞结构 变化规律
纺锤体 形成 消失
( )期 ( )期
核膜、核仁 消失 形成
( )期 ( )期
中心体 倍增 移向两极 平均分配
( )期 ( )期 ( )期
染色体
染色单体 染色单体形成于____期，出现于____期，消失于____期
前
末
前
末
间
前
末
(_______ 期)
( _________期)
间、末
前、中、后
间
前
后
(2)染色体行为的变化规律
着丝粒
1 : 2
1:2
1:2→1:1
1 : 1
6. 与细胞分裂有关的细胞器及其生理作用
名称 生物类型 作用时期 生理作用
核糖体 动物、植物
线粒体 动物、植物
高尔基体 植物
中心体 动物、低等植物
主要是间期
合成相关蛋白质
整个细胞周期
提供能量
末期
与细胞壁(板) 的形成有关
前期
与纺锤体的形成有关
【素养新命题——突破长句问答】有丝分裂后期着丝粒的分裂是不是纺锤丝牵引的结果？如何验证你的结论？(科学思维)
用秋水仙素处理分裂中的细胞，抑制纺锤体的形成，后期染色体的着丝粒照样可以分裂，从而使细胞中染色体数目加倍，这就说明着丝粒分裂不是纺锤丝牵引所致。
着丝粒的分裂不是纺锤丝牵引的结果。
7.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，保持了细胞的亲代和子代之间 的稳定性。
遗传性状
8.无丝分裂
特别提醒　
(1)分裂过程核膜不解体, 无纺锤丝的形成, 但有遗传物质的复制。
(2)原核细胞的分裂也没有纺锤丝的形成，但不能叫无丝分裂，而是二分裂。
【检测】依据细胞生理特点，鉴别一个正在进行有丝分裂的细胞是植物细胞还是动物细胞，最可靠的方法是检查它的(　　)
A. DNA自我复制的方式
B. 是否出现星射线
C. 细胞质分成两部分的方式
D. 自身的蛋白质合成的方式
C
【解析】低等植物细胞有中心体，也会产生星射线。区分动、植物细胞有丝分裂最可靠的方法——子细胞的形成方式、细胞板的出现，纺锤丝、星射线、中心体都不可靠。
间期 前期 中期 后期 末期
DNA数目
染色体
染色单体
8
4
8
8
8
8 4
一个细胞中
的数目变化
10.细胞中DNA、染色体、染色单体数目变化(以二倍体生物2N=4为例):
(1)表解各时期的变化:
核DNA数目变化及原因:
①有丝分裂前的间期,DNA复制,核DNA数目加倍。
②有丝分裂末
期结束,细胞一
分为二,核DNA
数目减半。
间期 前期 中期 后期 末期
DNA数目
染色体
染色单体
4
8
4
4
4
8
8
8
8 4
一个细胞中
的数目变化
10.细胞中DNA、染色体、染色单体数目变化(以二倍体生物2N=4为例):
(1)表解各时期的变化:
8 4
染色体数目变化及原因:
①有丝分裂后期,着丝粒分裂,染色体数目加倍。
②有丝分裂末期结束,细胞一分为二,染色体数目减半。
4 8
间期 前期 中期 后期 末期
DNA数目
染色体
染色单体
4
8
4
8
0
4
4
8
8
8
8
8
0
8 4
一个细胞中
的数目变化
10.细胞中DNA、染色体、染色单体数目变化(以二倍体生物2N=4为例):
(1)表解各时期的变化:
8 4
染色单体数目变化及原因:
①有丝分裂前的间期(S期) DNA复制,染色单体形成。
②有丝分裂后期着丝粒分裂, 姐妹染色单体分开,染色单体变成子染色体。
4 8
8 0
10.DNA个数(不含质DNA)、染色体条数、染色单体条数、同源染色体对数、染色体组数的变化规律
项　目 间期 前期 中期 后期 末期
DNA数(2C)
染色体数(2N)
染色单体数
同源染色体对数
染色体组数
间
前
后
末
中
一个细胞中的数目变化
2N
2N
2N
4C
4C
4N
4N
4C
2C
4N
0
2C
4C
2N
4N
0
4N
4C
4N
2N
0
N
N
N
2N
N
2N→N
2
2
2
2→4
4→2
间期
0
4N
2N
前期
中期
后期
末期
DNA、染色体、染色单体数目的变化规律图像
DNA
染色体
染色
单体
间期 前期 中期 后期 末期
DNA数目
染色体
染色单体
2N
2N
2N
4N
4N
4N
4N
4N
2N
4N
0
一个细胞中的数目变化
2N
4N
2N
4N
0
4N
4N
4N
2N
0
间期
0
4N
2N
前期
中期
后期
末期
DNA、染色体、染色单体数目的变化规律图像
DNA
染色体
染色
单体
间期 前期 中期 后期 末期
DNA数目
染色体
染色单体
2N
2N
2N
4N
4N
4N
4N
4N
2N
4N
0
一个核中的
数目变化
2N
4N
2N
4N
0
4N
4N
4N
2N
0
间期
0
4N
2N
前期
中期
后期
末期
DNA、染色体、染色单体数目的变化规律图像
DNA
染色体
染色
单体
间期 前期 中期 后期 末期
DNA数目
染色体
染色单体
2N
2N
2N
4N
4N
4N
4N
4N
2N
4N
0
一个核中的
数目变化
2N
4N
2N
4N
0
4N
4N
4N
2N
0
间期
0
4N
2N
前期
中期
后期
末期
间期
0
4N
2N
前期
中期
后期
末期
一个
核中
的数
目变
化
一个
细胞
中的
数目
变化
DNA数目的变化规律图像
间期
0
4N
2N
前期
中期
后期
末期
DNA数量
间
前
后
末
中
一个细胞中的
数目变化
一个核中
的数目变化
课本P117
间期
0
4N
2N
前期
中期
后期
末期
一个
细胞
中的
数目
变化
间期
0
4N
2N
前期
中期
后期
末期
一个
核中
的数
目变
化
染色体数目的变化规律图像
间期
0
4N
2N
前期
中期
后期
末期
染色体数量
间
前
后
末
中
一个细胞中的
数目变化
一个核中
的数目变化
课本P117
间期
0
4N
2N
前期
中期
后期
末期
DNA、染色体、染色单体数目的变化规律图像
DNA
染色体
染色
单体
间期 前期 中期 后期 末期
DNA数目
染色体
染色单体
2N
2N
2N
4N
4N
4N
4N
4N
2N
4N
0
一个细胞中
的数目变化
2N
4N
2N
4N
0
4N
4N
4N
2N
0
A
B
C
D
E
CD:
表示着丝粒分裂，姐妹染色单体分离
a→b 变化的原因是DNA分子复制。
g→h变化的原因都是着丝粒分裂。
c→d 形成的原因是细胞一分为二。
l→m变化的原因都是DNA分子复制。
n→o变化的原因都是着丝粒分裂。
11. 根据柱状图判断细胞分裂时期的规律(以二倍体生物为例)
根据染色单体变化判断各时期
染色单体
有→
无→
G2期、前期、中期(甲图)
后期(乙图)；G1期、末期(丙图)
G2期、前期、中期
后期
G1期、末期
根据比例关系判断各时期
染色体:DNA:染色单体＝
2n :4n : 4n→
4n : 4n : 0 →
2n : 2n : 0 →
G2期、前期、中期(甲图)
后期(乙图)
G1期、末期(丙图)
11. 根据柱状图判断细胞分裂时期的规律(以二倍体生物为例)
G2期、前期、中期
后期
G1期、末期
12. 有丝分裂中染色体数与核DNA数比值的变化曲线
①图1中ab段表示间期的 期，bc段表示含有姐妹染色单体的时期，即有丝分裂 ，de段表示有丝分裂的 。
②图1中，在有染色单体时，染色体与核DNA数目之比为 ；
不存在染色单体的时期，染色体与核DNA数目之比为 。
S
前期和中期
后期和末期
1∶2
1∶1
12. 有丝分裂中染色体数与核DNA数比值的变化曲线
③图2中BC段表示间期的 期，CD段表示有丝分裂的 ，EF段为有丝分裂的 。
S
前期和中期
后期和末期
【检测】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(　　)
C
A. 观察染色体形态和数目的最佳时期处于图1的CD 段
B. 图1中DE 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AB 段，c 对应图1中的EF 段
D. 有丝分裂过程不会出现图2中d 所示的情况
中期是观察染色体形态和数目的最佳时期
DE 段形成的原因是着丝粒分裂
后
G2期前中期
末G1期
不存在
G1期
S期
G2期
+前中期
后末期
EF 段
考点三 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂(实验)
1. 实验原理
(1)高等植物_____________细胞有丝分裂较旺盛。
(2)细胞核内的染色体(质)易被__________(如甲紫溶液)染成深色。
(3)细胞的分裂是________进行的，在同一分生组织中可以通过____________观察细胞内________的存在状态，判断处于不同分裂时期的细胞。
分生区组织
碱性染料
独立
高倍显微镜
染色体
2～3
质量分数为15%的盐酸＋体积分数为95%的酒精
使组织中的细胞相互分离开
解离液
甲紫溶液　
染色体或染色质
使细胞分散，有利于观察
低倍镜　
分生区
各时期
2. 实验步骤
一般在上午10时至下午2时左右，此时分生区细胞分裂旺盛。
或醋酸洋红液　
3. 实验结果
间期
前期
前期
中期
中期
后期
后期
末期
末期
中期
3. 实验结果
【实验结果】
某一时期的时间= ×细胞周期时长
(1)取材时为什么只能剪根尖2～3 mm，而不能过长？
若剪得过长会包括伸长区，伸长区细胞不分裂，增加了寻找观察细胞的难度。
(2)试从解离目的角度分析解离时需要严格控制时间的原因。
解离时间过短，解离不充分，细胞在压片时不易分散开；
解离时间过长，解离过度，会破坏染色体的结构。
【注意】应该严格按照操作步骤进行:
取材→解离→漂洗→染色→制片。
某一时期的细胞数
计数细胞的总数
(3)实验操作中漂洗和染色的顺序能不能互换？并说明原因。
不能
漂洗的目的是洗去根尖组织细胞中的盐酸，有利于碱性染料的着色，若二者顺序颠倒，解离液中的盐酸会影响染色的效果。
(4)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？
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，要不断移动装片，在不同的视野中寻找。
【检测】某同学在用光学显微镜“观察洋葱根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中，可观察到的现象是(　　)
A. 绝大多数细胞中能观察到染色体
B. 不同细胞的染色体数目可能不相等
C. 清晰地看到中心体和染色体
D. 某一细胞由中期逐渐过渡到后期
B
绝大多数细胞在间期，还有不分裂的细胞，都呈染色质。
后期开始细胞中染色体数目增倍。
洋葱细胞无中心体。
解离后的细胞为死细胞，停留在某个时期。
E.观察洋葱根尖细胞的有丝分裂分生区细胞呈正方形，多数细胞中呈紫色的染色体形态清晰
少数细胞

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