内容正文:
第1节 细胞的增殖
第1课时 细胞周期和高等植物细胞的有丝分裂
学习目标
素养定位
1.简述细胞生长和增殖的周期性。
2.概述高等植物细胞有丝分裂的过程,阐明细胞有丝分裂的重要意义
1.运用结构与功能观,解释有丝分裂过程中亲子代间的遗传信息的稳定性。(生命观念)
2.结合有丝分裂各时期的模式图,理解有丝分裂过程中染色体和DNA的数量变化。(科学思维)
一、多细胞生物体生长的原因
1.细胞生长增大细胞的体积。
2.细胞分裂增加细胞的数量。
二、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.意义
是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。
(1)单细胞生物通过细胞增殖而繁衍。
(2)多细胞生物从受精卵开始,要经过细胞增殖和分化逐渐发育为成体。生物体内不断地有细胞衰老、死亡,需要通过细胞增殖加以补充。
3.过程
包括物质准备和细胞分裂两个相连续的过程。
三、细胞周期
1.研究对象
连续分裂的细胞。
2.时间
起点:从一次分裂完成时开始。
终点:到下一次分裂完成时为止。
3.阶段
包括分裂间期和分裂期。其中分裂间期占细胞周期的90%~95%。
4.分裂间期的任务
为分裂期进行活跃的物质准备,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.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。
四、高等植物细胞的分裂间期和有丝分裂过程
时期
模式图
主要变化特征
分裂
间期
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
有丝分
裂前期
a.染色质丝螺旋缠绕,缩短变粗,成为染色体。每条染色体包括两条由一个共同的着丝粒连接着的并列的姐妹染色单体;
b.核仁逐渐解体,核膜逐渐消失;
c.从细胞的两极发出纺锤丝,形成纺锤体;
d.染色体散乱分布于纺锤体中央
有丝分
裂中期
a.纺锤丝牵引着染色体运动,使每条染色体的着丝粒排列在赤道板上;
b.染色体形态比较稳定,数目比较清晰,便于观察
有丝分
裂后期
a.每个着丝粒分裂成两个,姐妹染色单体分开,染色体数目加倍;
b.染色体在纺锤丝的牵引下移向细胞两极
有丝分
裂末期
a.染色体变成染色质丝,纺锤丝逐渐消失;
b.核膜、核仁出现,形成两个新的细胞核;
c.在赤道板的位置出现细胞板,并逐渐扩展为新的细胞壁
判断正误
(1)洋葱的表皮细胞比分生区细胞的增殖周期长。( × )
提示:洋葱表皮细胞不具有分裂能力。
(2)分裂间期细胞中染色体数目因核DNA复制而加倍。( × )
提示:分裂间期细胞中核DNA数目因DNA复制而加倍,但染色体数目不变。
(3)能进行分裂的细胞均有细胞周期。( × )
提示:减数分裂的细胞没有细胞周期。
(4)有丝分裂过程中纺锤体和染色体同时出现。( √ )
(5)有丝分裂后期细胞中核DNA分子数目因染色体着丝粒分裂而加倍。( × )
提示:有丝分裂后期细胞中染色体数目因染色体着丝粒分裂而加倍,但核DNA分子数目不会因着丝粒分裂而加倍。
探究一 细胞周期
1.分析表格,回答下列问题。
细胞类型
分裂间期
分裂期
细胞周期
蚕豆根尖分生区细胞
15.3
2.0
17.3
小鼠十二指肠上皮细胞
13.5
1.8
15.3
人的肝细胞
21
1
22
人的宫颈癌细胞
20.5
1.5
22
(1)分析该表数据可以得出哪些结论。
提示:细胞种类不同,细胞周期的长短一般不同;细胞周期的大部分时间处于分裂间期。
(2)由表中数据可知,细胞分裂间期持续的时间远大于分裂期,请推测可能的原因。
提示:分裂间期为分裂期进行充分的物质准备(或完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成)需要的时间较长。
(3)是不是所有的细胞都有细胞周期?举例说明。
提示:不是,如人体内的皮肤表皮细胞、神经细胞、红细胞等高度分化的细胞不能进行细胞分裂,没有细胞周期。
2.真核细胞的细胞周期受到环境因素的调控。为研究细胞如何感知环境变化完成相应的生理过程,科研人员利用芽殖酵母开展下列实验。
(4)据图用字母表示细胞周期的顺序。
提示:细胞周期的顺序是G1→S→G2→M。
(5)研究人员检测了Whi5蛋白在细胞周期中的变化,请据图分析进入细胞分裂间期的G1期后,Whi5蛋白浓度变化。
提示:Whi5蛋白浓度逐渐升高,之后恢复到一般水平。
(6)Whi5蛋白含量变化完成后细胞才进入S期,由此推测Whi5蛋白与细胞分裂的关系是什么?
提示:Whi5蛋白浓度降低可以促进细胞分裂。
1.不同图形所表示的细胞周期
方法名称
表示方法
用字母表示细胞周期
扇形图
A→B→C→A为一个细胞周期
直线图
a+b或c+d为一个细胞周