内容正文:
第六章 细胞的生命历程
第8课时 细胞的增殖
一、细胞周期和分裂间期
1.多细胞生物体体积的增大,即生物体的生长,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;细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程,叫作细胞增殖;细胞增殖是重要的细胞生命活动,是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。
2.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;一个细胞周期包括两个阶段:分裂间期和分裂期。
3.细胞周期的大部分时间处于分裂间期,占细胞周期的90%~95%,此时期会完成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。分裂间期结束后,开始进行细胞分裂。
二、有丝分裂
1.植物细胞
植物细胞有丝分裂是一个连续的过程,人们根据染色体的行为,把它分为前期、中期、后期和末期。
(1)前期: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并列的姐妹染色单体,由一个着丝粒连接在一起;核仁逐渐解体,核膜逐渐消失;在高等植物细胞的有丝分裂中,前期时从细胞的两极发出纺锤丝,形成纺锤体。
(2)中期:每条染色体的着丝粒两侧,都有纺锤丝附着在上面,纺锤丝牵引着染色体运动,使染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上;中期的染色体缩短到最小的程度,是观察染色体的最好时期;可以通过数着丝粒的数目来确认染色体的数目。
(3)后期:每个着丝粒分裂成两个,姐妹染色单体分开,成为两条染色体,由纺锤丝牵引着分别向细胞的两极移动,结果细胞的两极各有一套染色体,这两套染色体的形态和数目完全相同,每一套染色体与分裂前亲代细胞中染色体的形态和数目也相同。
(4)末期:分离的两套染色体分别到达两极后,染色体逐渐变成细长而盘曲的染色质丝,同时,纺锤丝逐渐消失,出现了新的核膜和核仁,形成两个新的细胞核;在高等植物细胞有丝分裂末期,在赤道板的位置出现一个细胞板,逐渐扩展,形成新的细胞壁。
(5)亲代细胞的染色体经过复制之后,精确地平均分配到两个子细胞中,由于染色体上有遗传物质DNA,因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性。
2.动物细胞
动物细胞的有丝分裂过程,与植物细胞基本相同。不同之处有两点:
(1)动物细胞有中心体。中心体由一对中心粒构成,中心粒在间期倍增,分为两组。进入分裂期后,两组中心粒分别移
向两极。在两组中心粒周围,发出大量放射状的星射线,两组中心粒之间的星射线形成了纺锤体。
(2)动物细胞分裂末期不形成细胞板,而是细胞膜从中部向内凹陷,最后把细胞缢裂成两部分,每部分含有一个细胞核。
3.植物细胞与动物细胞有丝分裂过程对比图
4.无丝分裂
无丝分裂的过程比较简单,一般是细胞核先延长,核的中部向内凹陷,缢裂成两个细胞核;接着,整个细胞从中部缢裂成两部分,形成两个子细胞,因为在分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化,所以叫作无丝分裂,如蛙的红细胞的分裂。
三、概念明晰
1.姐妹染色体:指在细胞分裂中,由于染色体复制而形成的两条形状和大小相同,有相同遗传物质,通过着丝粒相连的染色体。
一条染色体含有两条姐妹染色单体,染色单体只有在染色体复制后、着丝粒未分裂时才存在。如图
形容染色体的数量时,在量词的使用上注意,“│”型和“X”型染色体均称为一条染色体。(后面减数分裂时,“XX”型同源染色体称为一对染色体)
2.染色体数目2n中n的含义
以人的体细胞为例,人体细胞共有23对、46条染色体,这46条染色体有23条来自父方,23条来自母方,这时我们也可以说人的体细胞有2组染色体,其中一组来自父方,另一组来自母方,每组的染色体数目是23条。所以如果说人体细胞染色体数为2n的话,那么“2n”中的“2”表示2组,“n”表示其中一组染色体的数目,在人体细胞中,n=23。
3.着丝粒上无遗传物质。
四、细胞周期各个时期的辨别方法
细胞周期分为间期、前期、中期、后期、末期五个时期。这五个时期是用电镜观察细胞分裂时,以电镜中呈现的影像变化为标准划分的。(每个时期都是一个时间段而非一个时间点)
时期
电镜中的影像特征
间期
模糊不清的混沌状态(因为染色体是以染色质丝的形式存在的,观察不到成型的染色体)
前期
开始呈现出有形染色体
中期
染色体全部集中在细胞中央
后期
染色体从细胞中央往细胞两极移动
末期
染色体到达细胞两极
简而言之,电镜中染色体开始出现的时期称为前期,染色体在中央(即赤道板位置)时期称为中期,染色体在“末端”时期称为末期,染色体从中央往“末端”运动时期称为后期。
五、观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
1.解离:切取洋葱根尖2~3 mm,立即放入盛有盐酸和酒精混合液(1∶1)的玻璃皿中,室温下解离3~5 min,可以使根尖细胞相互分离开来。
2.漂洗:待根尖软化后,用镊子取出,将根尖用清水洗去药液,防止解离过度。
3.染色:把根尖放入盛有质量浓度0.01 g/mL或0.02 g/mL的甲紫溶液或醋酸洋红液的玻璃皿中,进行染色,使染色体着色。
4.制片:用镊子把根尖取出,放于载玻片上,加一滴清水,并用镊子尖把根尖弄碎,盖上盖玻片,然后,用拇指轻轻地按压盖玻片,使细胞分散开,有利于观察。
一、选择
1.在细胞增殖过程中,与染色体和DNA数量变化有关的叙述,错误的是( C )
A.染色体复制完成后其核DNA数量是之前的两倍
B.DNA的复制发生在细胞分裂的间期
C.着丝粒分裂将导致染色体和核DNA数量加倍
D.处于分裂后期和末期结束的细胞内染色体数量不同
2.以下哪种变化不是在有丝分裂前期完成的( B )
A.核膜消失 B.着丝粒分裂
C.染色体出现 D.纺锤体形成
3.下列关于细胞增殖的叙述,正确的是( D )
A.真核细胞进行有丝分裂,原核细胞进行无丝分裂
B.细胞周期是指从一次细胞分裂开始到这次细胞分裂结束时为止
C.可以用14C标记法研究细胞有丝分裂过程中染色体变化的基本规律
D.纺锤体在有丝分裂的分裂前期形成,分裂末期消失
4.如图为某种生物细胞有丝分裂过程某一时期的图像,下列有关叙述不正确的是( C )
A.该生物为一种动物
B.该细胞处于有丝分裂后期
C.该生物的体细胞中含有8条染色体
D.该细胞中染色体数与DNA分子数之比为1∶1
5.在人体体细胞增殖的一个细胞周期中,在纺锤体形成时,一个细胞中的染色体数为n,核DNA含量为m。当该细胞中染色单体消失时,此细胞中的染色体数和核DNA含量分别是 ( A )
A.2n和m B.n/2和m/2
C.2n和m/2 D.n和m
6.如图所示是染色体在细胞周期中的变化示意图。下列说法错误的是( B )
A.①→②过程发生在分裂间期
B.③→④⑤过程,染色体数和核DNA分子数均加倍
C.④⑤所处时期,细胞中不存在姐妹染色体单体
D.具有如③所示状态的分裂时期有前期和中期
7.如图是某一生物体同一根尖分生区细胞不同分裂时期的图像,下面对其描述中共有几项是正确的( C )
①图a、b、c、d表示一个完整的有丝分裂过程
②若按分裂的先后顺序排列,应为a→d→c→b
③该生物体所有根尖分生区细胞中都含有6个DNA分子
④图d时期的细胞中有6个着丝粒,12条染色单体
A.一项 B.二项
C.三项 D.四项
8.如图是某动物细胞分裂的模式图,下列相关叙述错误的是( C )
A.上述细胞分裂的顺序是图1→图4→图2→图3
B.图2与图4相比,细胞中的核DNA数目不变,但染色体数目加倍
C.若某药物可抑制纺锤体形成,则它极可能作用于图2细胞所属时期
D.开始出现染色体的时期是图4,染色体开始转变成染色质形态的时期是图3
9.如图处于细胞增殖不同时期的两个洋葱根尖分生区细胞的部分显微照片。下列有关说法正确的是( B )
甲 乙
A.甲细胞中的核膜逐渐消失、核仁逐渐解体
B.甲细胞中每条染色体的着丝粒都排列在赤道板上
C.乙细胞中染色体在星射线的牵引下正在向两极移动
D.乙细胞的每条染色体正逐渐变成染色质丝
10.某植物体细胞内有6条染色体,那么该植物体细胞在有丝分裂中期,其染色体、染色单体、核DNA分子和脱氧核苷酸链数依次是( C )
A.6、6、6、12
B.6、6、24、6
C.6、12、12、24
D.6、24、16、48
11.紫杉醇是从红豆杉属植物体内分离提纯的一种天然抗癌药物,它可以通过抑制纺锤体的形成来阻断癌细胞的正常分裂,从而抑制癌症的发展。据此分析,紫杉醇在细胞增殖中作用的时期是( B )
A.间期 B.前期
C.中期 D.后期
12.下图是对观察洋葱根尖细胞有丝分裂时染色体(a)、染色单体(b)和核DNA分子(c)数量的统计图。下列相关叙述不正确的是( A )
A.分裂间期用②表示最恰当
B.染色体螺旋化程度最高在①时
C.①可以表示细胞分裂的前期
D.③可表示分裂完成的细胞
13.如图为某种高等植物根尖细胞分裂过程中染色体规律性变化的模式图。下列相关判断正确的是( B )
A.①→②过程是有丝分裂前的间期,此时细胞内染色体通过分裂增多
B.②→③过程中细胞两极发出纺锤丝,形成纺锤体
C.④→⑤过程中染色体的着丝粒分裂,核DNA分子含量加倍
D.⑥→⑦过程中细胞膜中部向内凹陷形成细胞板,将细胞一分为二
14.如图甲为细胞核及其周围部分结构示意图,图乙为有丝分裂过程中核DNA含量变化曲线。下列相关叙述正确的是( D )
A.若图甲细胞处在细胞周期中,则图甲细胞相当于图乙的cd区
B.在图乙的ab区,图甲中③的数目会加倍
C.在细胞周期中,图甲中的④解体和⑤消失的时间是在图乙的de区
D.图甲表示结构不可能代表细菌,但细菌分裂过程中也会出现在DNA复制
15.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时期对应图1中的AB段,c时期对应图1中的EF段
D.有丝分裂过程不会出现图2中d时期所示的情况
16.下列有关“观察洋葱根尖分生区组织细胞有丝分裂”实验的叙述,错误的是( C )
A.未解离会造成细胞重叠难以观察
B.漂洗可防止解离过度
C.染色时间过长,可更好地观察染色体形态
D.无法观察到一个细胞的连续分裂过程
17.在制作和观察植物细胞有丝分裂临时装片的活动中,甲、乙、丙三位同学剪取洋葱根尖后,立即进行如表所示的操作步骤。下列叙述错误的是( D )
学生
操作步骤
解离
漂洗
染色
制片
观察
甲
+
-
+
+
+
乙
+
+
-
+
+
丙
+
+
+
+
+
注:“+”表示进行了该项操作,“-”则表示没有进行。
A.实验中解离和制片都有利于根尖分生区细胞分散
B.甲、乙两位同学观察不到染色体都是因为染色体未被着色
C.丙同学观察到视野中处于分裂期的细胞数目少于分裂间期的细胞数目
D.漂洗的目的是洗去浮色,便于观察
18.在观察洋葱根尖细胞有丝分裂的实验中,某同学制作的装片效果非常好,他将其中的某个视野放大拍照,发给5位同学观察细胞并计数,结果如表(单位:个)。关于表中记录结果的分析,下列叙述错误的是( C )
学生
分裂
间期
分裂期
总计
前期
中期
后期
末期
甲
5
6
3
2
6
22
乙
5
6
3
3
5
22
丙
5
6
3
2
6
22
丁
7
6
3
2
5
23
戊
7
7
3
2
6
25
A.丙、丁计数的差异是由于有丝分裂是一个连续过程,某些细胞所处时期易混淆
B.五位同学记录的中期细胞数一致,原因是中期染色体排列在细胞中央,易区分
C.五位同学记录的间期细胞数不多,原因是取用的材料处于旺盛的分裂阶段
D.戊统计的细胞数量较多,可能是该同学的细胞计数规则与其他同学不同
二、填空
19.下图为某高等植物细胞进行有丝分裂的简图,请据图完成下面问题:
(1)就一个完整的细胞周期来说,图中还缺少处于分裂间期的细胞简图。
(2)A所示的细胞处于有丝分裂的后期,细胞中的染色单体有0条,原因是着丝粒分裂,姐妹染色体分开形成子染色体。
(3)图B细胞处于有丝分裂的前期,细胞中每条染色体中含有2个DNA。
(4)D图细胞中央出现的结构是细胞板,它会由细胞的中央向四周扩展形成细胞壁。
20.下图是某高等生物细胞进行有丝分裂的简图,据图回答问题:
(1)该图是高等植物细胞有丝分裂简图,其分裂顺序依次是BCAD(用字母表示)。
(2)染色体数目加倍发生在[A]后期。
(3)图示A~D中,对应在图中bc段的是B、C。
(4)观察染色体形态和数目的最佳时期是中期。
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