内容正文:
第六章 细胞的生命历程
第一节 有丝分裂
一、细胞大小与物质运输效率的关系
1.细胞体积越大,相对表面积越__小__,物质运输效率越__高__。细胞表面积与细胞体积的关系限制了细胞无限长大。
2.细胞核是细胞的__代谢和遗传__控制中心,细胞核中的DNA是不会随着细胞体积的扩大而增加的。如果细胞太大,细胞核的“负担”就会过重。
二、染色体与染色质、染色单体的区别
计算方法:染色体数=着丝点数;DNA数=线条数;染色体复制后才有染色单体,着丝点分裂后又无染色单体。
eq \x(易错提醒:)DNA的加倍需通过DNA的复制(发生在有丝分裂的间期和减数分裂第一次分裂前的间期);染色体的加倍需通过着丝点的分裂(发生在有丝分裂的后期和减数第二次分裂的后期)。DNA和染色体的减半则都是由于细胞分裂末期细胞一分为二。
三、细胞周期
1.概念:指__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
(1)分裂间期(时间占90%~95%)
进行DNA复制和有关蛋白质的合成。
(2)分裂期(又称M期)
其特点如下(以植物细胞为例):
前期:膜仁消失现两体——核膜、核仁消失,出现染色体、纺锤体。
中期:形定数清赤道齐——染色体形态稳定、数目清晰,染色体着丝点整齐地排列在赤道板上。
后期:点裂数倍均两极——着丝点分裂,染色体数目加倍;染色体由纺锤丝牵引移向细胞两极。
末期:两消两现新壁建——染色体形成染色质;纺锤体消失;核膜、核仁出现;细胞板扩展形成新的细胞壁(有高尔基体参与)。
3.有丝分裂的意义:细胞中DNA复制一次,平均分配到两个子细胞中,使亲代和子代遗传物质相同,保持了遗传性状的稳定性。
四、动物细胞和植物细胞有丝分裂的不同点
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(间期:动物细胞还要进行中心体的复制,并在前期, 分开,前期:纺锤体的形成方式不同, (动物:中心体→星射线→纺锤体),末期:细胞质的分裂方式不同, (动物:中部向内凹陷,缢裂成两半)))
五、实验:观察植物细胞的有丝分裂
1.原理:植物根尖__分生区__细胞有丝分裂旺盛;染色体容易被__碱__性染料(如__龙胆紫__、醋酸洋红液)着色。
2.步骤关键
(1)解离:(盐酸和酒精的混合液)使组织中细胞__彼此分离__开来。
(2)漂洗:(清水)洗去解离液,防止__解离过度__。
(3)__染色__:(龙胆紫溶液)使染色体着色。
(4)制片:压片,使细胞__分散__开来,避免细胞重叠,影响观察。
(5)观察:分裂间期的细胞数目最多;中期细胞中的染色体最好观察。
细胞周期与有丝分裂
1.着丝点的分裂是由于纺锤丝牵拉的结果吗?
不是。是自行分裂的结果。
2.组成生物体的细胞是不是越小越好?
细胞并不是越小越好,细胞体积的最小限度是由完成细胞功能所必需的基本结构和物质所需空间决定的。
3.下表是不同细胞的细胞周期时间(单位:h),据表分析回答问题:
细胞
分裂间期
分裂期
细胞周期
十二指肠细胞
13.5
1.8
15.3
肿瘤细胞
18.0
0.5
18.5
成纤维细胞
19.3
0.7
20.0
若用上述三种细胞观察细胞的有丝分裂,你会选择哪种细胞?说明理由。
选择十二指肠细胞。原因是细胞周期中分裂期相对较长。
例1 (2015·安徽卷)下图是某同学在观察洋葱根尖细胞有丝分裂时拍摄的显微照片,下列叙述正确的是( )
A.甲细胞中每条染色体的着丝点排列在细胞板上
B.乙细胞中染色体被平均分配,移向细胞两极
C.甲和乙细胞中的染色体数目相等,DNA含量相同
D.统计图中处于分裂期的细胞数可计算细胞周期长短
【解析】 甲细胞处于有丝分裂中期,每条染色体的着丝点应整齐排列在赤道板上,而不是细胞板,A项错误。乙细胞为有丝分裂后期,染色体平均分配,在纺锤丝牵引下移向细胞两极,B项正确。有丝分裂后期细胞内染色体的着丝点分裂,细胞内染色体数目是前期、中期细胞中的两倍,C项错误。根据分裂期细胞数无法计算出细胞周期的长短,只能估计不同阶段持续的时间比例,D项错误。
【答案】 B
例2 某小组进行观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂的实验,下列关于该实验的叙述正确的是( )
A.盐酸和酒精混合液主要起固定作用
B.碱性染料吡罗红(派洛宁)可用于染色体染色
C.观察到分裂末期细胞内细胞板向四周扩展形成新的细胞壁
D.细胞内染色体的存在状态可作为判断有丝分裂各时期的依据
【解析】 在观察植物细胞有丝分裂实验中,盐酸和酒精的混合液是解离液,是为了使细胞分散,A项错误;使染色体染色的是龙胆紫溶液或醋酸洋红液,吡罗红染料是对RNA进行染色的染色剂,B项错误;经处理后的细胞已死亡,是无法观察到细胞板的扩展的,C项错误;