内容正文:
第15讲
细胞的增殖
生物体的生长、细胞增殖、
细胞周期
考点 1
2
考点1 生物体的生长、细胞增殖、细胞周期
1、生物体的生长
(1)
(2)不同动(植)同类器官或组织细胞大小一般无明显差异,器官大小主要取决于_____________________。
(3)为什么细胞大小没有明显差异?
细胞生长
增大细胞体积
增加细胞数目
细胞分裂
多细胞生物体积的增大=生物体的生长
细胞数目的多少
因为细胞不能无限长大。
考点1 生物体的生长、细胞增殖、细胞周期
1、生物体的生长
(4)为什么细胞不能无限长大?
不能无限增长的原因有很多,细胞的大小影响物质运输的效率,可以作为一种解释。
Q:细胞大小和运输效率的关系是什么?物质运输又是如何限制细胞无限长大的呢?
考点1 生物体的生长、细胞增殖、细胞周期
运用模型解释细胞不能无限长大的原因
思维训练
①切成琼脂方块(含有酚酞)
②放入盛有NaOH溶液中浸泡
③切开琼脂方块
④观察
Ⅰ
Ⅰ
Ⅰ
8cm
2cm
4cm
考点1 生物体的生长、细胞增殖、细胞周期
运用模型解释细胞不能无限长大的原因
思维训练
物质在细胞中的扩散速率是一定的,假设NaOH通过“细胞膜”后,向内扩散深度均为0.5cm。
边长(cm) 表面积(cm2) 体积(cm3) 表面积/体积 葡萄糖扩散体积 葡萄糖扩散体积/琼脂块体积(代表运输速率)
2
4
8
24
96
384
8
64
512
3
1.5
0.75
7
37
169
0.875
0.578
0.33
葡萄糖扩散体积=琼脂块的体积-(琼脂块的边长-葡萄糖扩散深度)3
运输速率=
NaOH扩散的体积
整个琼脂块的体积
考点1 生物体的生长、细胞增殖、细胞周期
运用模型解释细胞不能无限长大的原因
思维训练
边长(cm) 表面积(cm2) 体积(cm3) 表面积/体积 葡萄糖扩散体积 葡萄糖扩散体积/琼脂块体积(代表运输速率)
2
4
8
24
96
384
8
64
512
3
1.5
0.75
7
37
169
0.875
0.578
0.33
Q:细胞大小、相对表面积、运输效率的关系是什么?从物质运输的效率看,细胞为什么不能太大?
细胞越大,细胞的表面积与体积的比值(相对表面积)越小,物质运输的效率越低,不利于细胞与外界进行物质交换,因此细胞不能无限长大,因此不同生物细胞大小无明显差异。
考点1 生物体的生长、细胞增殖、细胞周期
运用模型解释细胞不能无限长大的原因
思维训练
不是,细胞体积最小限度,是由完成细胞功能所必须的基本结构和物质所需要的空间决定的。细胞中有众多的必需物质和细胞器,细胞太小,就没有足够的空间进行相应的生命活动,发挥出相应的生理功能。
Q:细胞体积是不是越小越好?
Q:细胞不能无限长大的其它原因?
细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心,但其控制能力有限,细胞核占细胞体积的相对比值(核质比)限制了细胞的长大,细胞核中的DNA不会随细胞体积的增大而增加。
运用模型解释细胞不能无限长大的原因
思维训练
Q:卵细胞体积大,不利于与外界进行物质交换,其体积大的意义是什么?
卵细胞体积大,储存较多营养物质,为早期胚胎发育提供养料。
Q:生物体长大,主要依赖细胞数量增加,那细胞的数量的增加通过什么实现?
9
2.细胞增殖
(1)概念:
(2)意义:
考点1 生物体的生长、细胞增殖、细胞周期
细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程,叫作细胞增殖。
(3)过程:包括 和 _____整个连续的过程。
物质准备
细胞分裂
…
…
物质准备
再分裂
分裂一次
物质准备
分裂
分裂一次
物质准备
再分裂
分裂一次
物质准备—细胞分裂—物质准备—细胞分裂······
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。
2.细胞增殖
(4)方式:
考点1 生物体的生长、细胞增殖、细胞周期
真核细胞
无丝分裂:快速产生体细胞(如蛙的红细胞分裂)
减数分裂
→产生体细胞
→产生生殖细胞
原核细胞:
主要是二分裂
有丝分裂(主要)
物质准备期
(分裂间期)
分裂期
若细胞可连续分裂
细胞增殖具有周期性
考点1 生物体的生长、细胞增殖、细胞周期
3.细胞周期
(1)概念:
连续分裂的细胞,从一次分裂完成开始,到下一次分裂完成时为止,为一个细胞周期。
分裂间期
分裂期
细胞周期
完成
完成
为什么要在间期进行DNA复制,分裂期还能不能进行细胞代谢,分裂期过长会怎么样?
考点1 生物体的生长、细胞增殖、细胞周期
3.细胞周期
(2)阶段:
一个细胞周期包括两个阶段:分裂间期和分裂期。
分裂间期:
分裂期:
为分裂期进行活跃的物质准备,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。
(M期)
90%-95%
5%-10%
细胞周期的大部分时间处于分裂间期,因此大多细胞处于分裂间期。
有丝分裂是个连续的过程,人们根据染色体的行为将有丝分裂划分为4个阶段(有丝分裂 前、中、后、末)
为什么要在间期进行DNA复制,分裂期还能不能进行细胞代谢,分裂期过长会怎么样?
S:又称DNA合成期,主要进行 _____
G1:又称DNA合成前期,主要进行_____________ ________ _____的合成,为 _____________做准备,DNA数为2N。
考点1 生物体的生长、细胞增殖、细胞周期
3.细胞周期
(2)阶段:
G2:又称DNA合成后期,为 ____做准备,主要进行有丝分裂所必需的一些 _____ 的合成,
(如DNA聚合酶)
DNA复制
S期的DNA复制
细胞分裂
蛋白质
分裂间期
RNA和有关蛋白质
DNA复制
间期
DNA数为2N 4N。
DNA数为4N
为什么要在间期进行DNA复制,分裂期还能不能进行细胞代谢,分裂期过长会怎么样?
考点1 生物体的生长、细胞增殖、细胞周期
3.细胞周期
(3)特点:
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细胞周期分为分裂间期和分裂期,分裂间期较长。
②不同生物的细胞周期长度一般不同。同种生物不同组织细胞的细胞周期一般也不同。
③不同细胞周期的分裂期或分裂间期所占比例不同。
为什么要在间期进行DNA复制,分裂期还能不能进行细胞代谢,分裂期过长会怎么样?
考点1 生物体的生长、细胞增殖、细胞周期
3.细胞周期
(4)注意:
①细胞分类:a.持续分裂:始终处于细胞周期中。只有能连续分裂的细胞才具有细胞周期。如癌细胞、造血干细胞、根尖分生区细胞、茎形成层细胞、芽生长点细胞。
(有丝、无丝、减数中,只有有丝分裂才有细胞周期)
B细胞、记忆细胞
b.永不分裂:无细胞周期,高度分化的细胞:如叶肉细胞、洋葱叶表皮细胞、神经细胞、_____________________
c.暂不分裂:暂时脱离细胞周期,但仍具有分裂能力,在一定条件下可
回到细胞周期中,如肝脏细胞、 等
哺乳动物成熟红细胞、浆细胞
为什么要在间期进行DNA复制,分裂期还能不能进行细胞代谢,分裂期过长会怎么样?
考点1 生物体的生长、细胞增殖、细胞周期
②细胞周期必须是分裂间期在前,分裂期在后,不能颠倒。
③一些外界因素,如温度、pH等会影响细胞周期的长短,因此,同一细胞的细胞周期是可变的。
3.细胞周期
(4)注意:
为什么要在间期进行DNA复制,分裂期还能不能进行细胞代谢,分裂期过长会怎么样?
4.细胞周期的表示方法
方法名称 表示方法 用字母表示
扇形图
直线图
坐标图
考点1 生物体的生长、细胞增殖、细胞周期
乙→甲→乙为一个细胞周期
a+b或c+d为一个细胞周期
A→G为一个完整的细胞周期
或乙→乙
分裂间期:_____
分裂 期:_____
乙-甲
甲-乙
18
柱形图
4.细胞周期的表示方法
考点1 生物体的生长、细胞增殖、细胞周期
A组细胞处于分裂间期的G1期,
B组细胞处于S期,
C组细胞处于G2期和分裂期
a:细胞处于分裂间期的G1期,
a-b:细胞处于S期,
b:细胞处于G2期和分裂期
19
与细胞周期有关几种常考图形
名师解读
(2)以“核DNA含量”为衡量指标:图3中a、a~b处的细胞,以及b处部分细胞,可分别对应图4中的a、b、c,即分别对应G1期、S期、G2期,均属于分裂间期。
(3)以“mRNA含量”为衡量指标:G1、G2期均有蛋白质合成,G1期在前,G2期在后。
利用DNA合成抑制剂:如胸腺嘧啶脱氧核苷(TdR)等
DNA合成阻断法实现细胞周期的同步化
(1)目的:
(2)原理:
(3)步骤:
A.细胞周期包括分裂间期(分为G1期、S期和G2期)和分裂期(M期)。假设一个细胞周期时长=G1+S+G2+M=10+7+3.5+1.5 =22(h)。
将所有细胞阻断在G1/S期交界处(间期)
DNA合成抑制剂抑制DNA合成,处于S期的细胞会被立即抑制,处于分裂期的细胞不受影响而继续细胞周期的运转。
B.向细胞的培养液中第一次加入过量的DNA合成抑制剂,处于S期的细胞立刻被抑制。
DNA合成阻断法实现细胞周期的同步化
高浓度TdR
第一次抑制剂处理时间:
(3)步骤:
第一次抑制剂处理结果:
细胞位于__________________
大于或等于G2+M+G1
S期和G1/S期交界处
C.除去抑制剂,更换新鲜培养液,被抑制的细胞将继续沿细胞周期运行,运行时间既要保证处于G1/S期交界处的细胞经过S期(7 h)进入G2期,又要保证处于S期的细胞不能再次进入S期,即运行时间应控制在7~15 h。
处理时间:大于S,小于G1+G2+M
高浓度TdR
高浓度TdR
移除TdR
目的:
DNA合成阻断法实现细胞周期的同步化
(3)步骤:
保证被DNA合成抑制剂阻断在S期的细胞完全越过S期,且保证细胞不会进入新的S期。
除去抑制剂处理时间:
大于S期且小于G2+M+G1
高浓度TdR
移除TdR
高浓度TdR
第二次抑制剂处理时间:
D.在解除抑制的细胞到达G1期终点前,第二次加入DNA合成抑制剂并继续培养,则可实现全部细胞都被阻断在G1/S期交界处,实现细胞周期同步化。
DNA合成阻断法实现细胞周期的同步化
(3)步骤:
大于或等于G2+M+G1
高浓度TdR
移除TdR
高浓度TdR
第二次抑制剂处理时间:
如果想实现全部细胞都被阻断在S/G2期交界处,处于G2期的细胞立刻被抑制剂抑制。
DNA合成阻断法实现细胞周期的同步化
思考:
大于或等于M+G1+S
第一次抑制剂处理时间:
除去抑制剂处理时间:
大于G2期且小于M+G1+S
大于或等于M+G1+S
有丝分裂和无丝分裂
考点 2
26
1
2
3
4
思考:下图所示序号的结构名称?
核 膜
核 仁
染色质
细胞壁
5
着丝粒
染色体、染色单体和DNA的关系
着丝粒
染色单体
前期螺旋缠绕
缩短变粗
间期DNA复制
后期着丝粒分裂
染色质
染色体
染色体数与着丝粒数目相同;
染色体数
染色单体数
DNA数
122
2
0
2
DNA分子数以条形结构的数量为准
染色单体是特指连在一起的姐妹染色单体;
染色体
染色体由DNA和蛋白质构成
染色单体
1
2
①
②
③
④
没有染色单体
___条染色体
___条染色单体
2
4
___条染色体
___条染色单体
4
0
着丝粒分裂
①②③④均为染色单体,其中:
①和②、③和④互为姐妹染色单体
①和③、①和④、②和③、②和④互为非姐妹染色单体
1与2为染色体,
间期(G1)
间期(G2)
分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备,完成DNA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,开始进行有丝分裂。
染色体______条
核DNA ______个
染色单体______条
染色体______条
核DNA ____个
染色单体 ____条
4
4
0
4
8
8
S期进行DNA的复制
复制合成适度长
分裂间期(S期)发生DNA的复制,使得核DNA加倍。
分裂间期:
分裂间期(S期)出现染色单体。
(1)前期:
特征:①间期的染色质丝螺旋缠绕,缩短变粗,成为染色体。染色体散乱分布。每条染色体包括两条并列的姐妹染色单体,其由一个共同的着丝粒连接着。
②从细胞的两极发出纺锤丝,形成一个梭形的纺锤体。
③核仁逐渐解体,核膜逐渐消失。
间期(G2)
前期
染色体______条
核DNA ______个
染色单体______条
染色体____条
核DNA ____个
染色单体 ____条
4
8
8
4
8
8
膜仁消失现两体
考点2 有丝分裂和无丝分裂
1.高等植物细胞有丝分裂过程:
纺锤丝
前期
(2)中期:
特征:①染色体的螺旋化程度最高形态比较稳定,数目比较清晰,便于观察。(最根本特征)
②纺锤丝与着丝粒两侧(动粒)相连,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。
染色体______条
核DNA ______个
染色单体______条
染色体____条
核DNA ____个
染色单体 ___ 条
4
8
8
4
8
8
形定数清赤道齐
中期
考点2 有丝分裂和无丝分裂
1.高等植物细胞有丝分裂过程:
注意:赤道板是假的,表示细胞的某个位置,而不是某个结构。在光学显微镜下看不到。
(3)后期:
特征:①每个染色体的着丝粒分裂成两个,姐妹染色单体分开,成为两条染色体,染色体数目加倍;
②纺锤丝牵引着分开的染色体向细胞的两极移动。
染色体______条
核DNA ______个
染色单体______条
染色体______条
核DNA ______ 个
染色单体 __ 条
4
8
8
8
8
0
粒裂数加分两极
中期
后期
考点2 有丝分裂和无丝分裂
1.高等植物细胞有丝分裂过程:
注意:子染色体是随机移向一极的。如1234或12’3’4等
1
1‘
2
3
4
2’
3‘
4’
染色体组为_____
4
旁栏边角
(必修1 P112图6-2拓展)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?
着丝粒分裂是受生物体内遗传物质控制的一种生理活动,不是由纺锤丝牵引所致。用秋水仙素处理分裂中的细胞,秋水仙素抑制纺锤体形成,在没有纺锤丝牵引的情况下,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,这说明着丝粒分裂不是纺锤丝牵引的结果。
注意:现有某种药物能专一性地抑制有丝分裂过程中纺锤体的形成,则使用此药物后,细胞的分裂将停留在细胞分裂的________期。
中
教材拾遗
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02
(4)末期:
特征:①两套染色体到达细胞的两极后,解螺旋逐渐变成染色质丝。
②纺锤丝逐渐消失;
③出现了新的核膜和核仁,形成两个新的细胞核。
④在赤道板的位置出现了细胞板,细胞板逐渐扩展形成新的细胞壁
染色体______条
核DNA ______个
染色单体______条
染色体____条
核DNA ____个
染色单体 ___ 条
8
8
0
8
8
0
两消两现质分裂
后期
考点2 有丝分裂和无丝分裂
1.高等植物细胞有丝分裂过程:
(形成与高尔基体有关)
细胞板是一种真实结构,在光学显微镜下能看到。
细
胞
板
末期
子细胞:
染色体______条
核DNA ______个
染色单体______条
染色体____条
核DNA ____个
染色单体 ___ 条
8
8
0
4
4
0
末期
考点2 有丝分裂和无丝分裂
1.高等植物细胞有丝分裂过程:
一个细胞分裂成为两个子细胞,每个子细胞中含有的染色体数目与亲代细胞的相等。分裂后形成的子细胞继续分裂,就进入下一细胞周期的间期状态。
核膜
核仁
染色质
细
胞
板
子细胞
间期(G1)
间期(G2)
前期
中期
末期
Q:动植物细胞有丝分裂异同?
后期
考点2 有丝分裂和无丝分裂
2.动物细胞有丝分裂过程:
考点2 有丝分裂和无丝分裂
3.动植物细胞有丝分裂的主要区别:
间期复制,前期分开
细胞膜从细胞的中部向内凹陷,把细胞缢裂成两部分。
1组中心粒→2组中心粒
2个中心粒→4个中心粒
扩展形成新细胞壁,分裂成两个子细胞
末期是最根本的区别(因为低等植物有中心体)
植物细胞 动物细胞
相同点
①分裂间期都有DNA的复制
②核膜、核仁的变化相同
③有丝分裂过程中染色体的行为变化完全相同
考点2 有丝分裂和无丝分裂
分裂过程基本相同。
分裂期实现细胞核中染色体平均分配到两个子细胞中。
3.动植物细胞有丝分裂的主要区别:
考点2 有丝分裂和无丝分裂
4.与有丝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 主要是间期 合成相关_______
线粒体 动物、植物 整个细胞周期 提供能量
高尔基体 植物 期 与细胞壁(板)的形成有关
中心体 动物、
低等植物 期 纺锤体的形成有关
蛋白质
末
前
分裂过程中细胞器的分配:
①中心体复制后, 均等 分配到两个子细胞中去
②线粒体、叶绿体等细胞器 随机 、 不均匀 地分配到两个子细胞中去
分裂间期复制,前期分开
5.有丝分裂的意义
将亲代细胞的染色体经过复制(关键是DNA的复制)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。
考点2 有丝分裂和无丝分裂
注意:细胞分裂实在机体精确调控之下进行的,人的一生中,体细胞一般能够分裂50-60次。癌细胞由于遗传物质变化,变成不受机体控制的、连续分裂的恶性增殖细胞。
细胞核
纺锤丝
染色体
考点2 有丝分裂和无丝分裂
Q:无丝分裂没有形成染色体和纺锤丝的缺点可能是什么?
不能保证遗传物质均分。
特别提醒
(1)无丝分裂是真核生物快速形成体细胞的方式,但不精确。
(2)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。
(3)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。
6.无丝分裂
例.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.
【考向分析】
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02
思考.
1、若破坏高尔基体,植物有丝分裂后会出现细胞___________
染色体加倍。
2、植物、动物有丝分裂不同相关细胞器__________、___________
中心体
3、动植物有丝分裂不同相关细胞结构___________________
细胞壁、中心体、高尔基体
提醒
题目中,出现植物,一般默认为高等植物,但出现图像,有细胞壁、中心体则为低等植物。
高尔基体
4、细胞核加倍时期_______,原因:_______________________________
末期
新核膜已经形成,细胞质尚未分裂而暂时加倍
【考向分析】
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02
常和细胞周期联系的“热点”
不影响着丝粒分裂
细胞周期中细胞结构或物质的周期性变化
考点 3
46
1.细胞周期中染色体行为变化
考点3 细胞周期中细胞结构或物质的周期性变化
细胞分裂期蛋白质合成的很少,原因是_____________________________
________________________________。
分裂期染色体中的DNA高度螺
旋化,难以解旋,无法正常转录
考点3 细胞周期中细胞结构或物质的周期性变化
假定某生物的一个体细胞中的染色体数和核DNA的含量为2N
2.细胞周期中核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线分析
2N
2N
4N→2N(结束)
4N
4N
4N→2N(结束)
2N
2N 4N
0 4N
4N
4N
4N
0
0
4N
分裂间期
染色体
核DNA分子
分裂前期
分裂中期
分裂末期
染色单体
分裂后期
染色体行为变化
2.细胞周期中核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线分析
(1)曲线模型
间期
0
4N
2N
前期
中期
后期
末期
核DNA
染色体
染色单体
G1
G2
S
细胞周期
考点3 细胞周期中细胞结构或物质的周期性变化
项目 上升段的变化原因 下降段的变化原因
核DNA _____期DNA复制,核DNA数目加倍 末期细胞一分为二,核DNA数目减半
染色体 后期 ,染色体数目加倍 末期细胞一分为二,染色体数目减半
染色
单体 ______期DNA复制,染色单体形成 后期_____________________
_______________________
间(S)
着丝粒分裂
间(S)
着丝粒分裂,姐妹染色单 体分开,染色单体消失
2.细胞周期中核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线分析
(2)曲线解读
考点3 细胞周期中细胞结构或物质的周期性变化
考点3 细胞周期中细胞结构或物质的周期性变化
表示S期DNA的复制,染色单体形成(一条染色体上有2条DNA分子)。
表示有丝分裂后期着丝粒分裂,染色单体消失
表示含有姐妹染色单体的时期,即G2期、有丝分裂前期和中期
前
中
后
时期
前
中
后
时期
末
末
2.细胞周期中染色体数与核DNA数比值的变化曲线
3.根据柱状图判断细胞分裂时期的规律(以二倍体生物为例)
(1)根据染色单体变化判断各时期
染色单体
有→ ____________(甲图)
无→后期、末期(乙图)、G1期(丙图)
G2期、前期、中期
考点3 细胞周期中细胞结构或物质的周期性变化
(2)根据比例关系判断各时期
核DNA∶染色体∶染色单体
4n∶2n∶4n→ (甲图)
4n∶4n∶0→ (乙图)
2n∶2n∶0→ (丙图)
G2期、前期、中期
后期、末期
G1期
考点3 细胞周期中细胞结构或物质的周期性变化
3.根据柱状图判断细胞分裂时期的规律(以二倍体生物为例)
2∶1∶2
1∶1:0
1∶1:0
课中必练
根据细胞数量判断ABC的时期
A组细胞处于 期;
B组细胞处于 期,正在进行 ;
C组细胞多数处于分裂期;
G1、末结束时
S
DNA的复制
G2、前、中、后、末结束前
观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
考点 4
55
根冠(死细胞)
分生区
(无大液泡)
伸长区
(细胞呈正方形、排列紧密,有很强分裂能力)不可观察质壁分离及复原现象
(有大液泡)
成熟区/根毛区
(有大液泡)
(长条形)
根尖中只有分生区细胞才可以进行分裂,伸长区和成熟区细胞不能分裂。
根
尖
1.实验原理
碱性
深色
染色体
考点4 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
选取分裂旺盛的区域和时间
57
考点4 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
漂 洗
制 片
染 色
解 离
(1)取材:上午10时-下午2时,剪取2-3mm长的洋葱或大蒜根尖(分生区位置)
2.实验步骤
洋葱根尖培养
取 材
制作装片
此时分生区细胞分裂旺盛,分裂期细胞较多。
观察
58
考点4 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
漂 洗
制 片
染 色
解 离
目的:
(2)解离:将取得的材料立即放入盛有解离液的培养皿中3-5min
药液:质量分数15%的盐酸+体积分数95%的酒精(1:1混合)。
用药液使组织中细胞相互分离开来。
2.实验步骤
制作装片
取 材
59
考点4 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
注意:
①解离时细胞已被杀死并固定,观察到的只是一个固定时期。因此不能对细胞有丝分裂过程进行连续观察。
2.实验步骤
③解离时间不可过短,也不可过长。
思考:如何才能找到细胞分裂各个时期的细胞?
②不断移动装片,在不同的视野中寻找各个分裂时期的细胞,连起来体现出细胞分裂的过程。
太短:细胞间质未被完全溶解,压片时细胞不易分散开;
过长:细胞分离过度、过于酥软,无法取出根尖进行染色和制片,影响染色
60
考点4 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
漂 洗
制 片
染 色
解 离
2.实验步骤
制作装片
取 材
(3)漂洗:根尖酥软后,用镊子取出,放入盛有清水的培养皿中,约10min
目的:
洗去材料中残余的解离液,防止解离过度,便于染色。
61
考点4 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
漂 洗
制 片
染 色
解 离
2.实验步骤
制作装片
取 材
(4)染色:把根尖放入盛有质量浓度为0.01g/mL或0.02 g/mL甲紫溶液(或醋酸洋红液),约3-5min
目的:
使染色体着色,便于观察。
注意:
过长:使其他部分也被染成深色,无法分辨染色体。
染色时间不可过短,也不可过长。
太短:染色体或染色质不能完全着色;
62
考点4 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
漂 洗
制 片
染 色
解 离
2.实验步骤
制作装片
取 材
(5)制片:
目的:
使细胞分散开来,有利于观察。
用镊子将这段根尖取出来,放在载玻片上,加一滴清水,用镊子把根尖弄碎,盖上盖玻片。然后用手指轻轻按压盖玻片。
(形成单层细胞)
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考点4 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
漂 洗
制 片
染 色
解 离
2.实验步骤
制作装片
取 材
(5)制片:
注意:
太轻:组织未分散开,视野中细胞重叠严重
太重:
压片力度不可过重,也不可过轻。
将组织压烂
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考点4 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
2.实验步骤
洋葱根尖培养
制作装片
观察
高倍镜
先低倍镜观察:根据根尖特点找到 ___细胞: 细胞呈 _____, 排列_____
分生区
正方形
紧密
分裂中期
前期、后期、末期
低倍镜
(6)观察:
再高倍镜观察:先找 ______的细胞,再找
细胞,最后观察分裂间期的细胞。
65
考点4 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
2.实验步骤
洋葱根尖培养
制作装片
观察
①观察的都是死细胞,不能看到动态变化。即:不能看到细胞从某时期发展到另一时期。
②观察到的间期的细胞数目最多,原因是间期历时最长。
讨论1:在你的观察结果中,处于哪一时期的细胞最多?为什么?
(6)观察:
注意:
66
考点4 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
讨论2:如何比较细胞周期中不同时期的时间长短?
n
N
t=T ×
T:细胞周期
(N:取样的细胞总数)
(n:各时期的细胞数)
③某时期的细胞数占计数细胞总数的比例越大,该时期的时间越长。
讨论3:根据观察到的中期细胞数的比例,可计算出洋葱根尖细胞分裂中期时长?
不能,因为制作装片时,细胞已被杀死,无法得出具体处于中期的细胞数目,无法计算中期时长。但可根据图中中期细胞数的比例,计算出洋葱根尖分裂中期时长占整个细胞周期的比例。
67
考点4 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
讨论4:观察用甲紫溶液染色的洋葱表皮细胞,看不到染色体的原因是?
只有处于分裂状态的细胞(如分生区组织细胞)才能看到染色体,洋葱表皮细胞不再进行分裂。
讨论5:辨认显微镜中看到的图像属于细胞周期的哪个时期?
分裂间期
分裂中期
分裂前期
68
前期
中期
后期
末期
间期
讨论5:辨认显微镜中看到的图像属于细胞周期的哪个时期?
考点4 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
讨论6:选取根尖分生区细胞作为观察有丝分裂的原因?
材料易得,且分生区细胞分裂能力强,染色体数目少,易于观察
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考点4 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
视野中细胞
重叠严重
染色体几乎
未被染色
观察不到
分裂期细胞
实验异常现象分析
解离不充分,
没有压片
染色时间不够,
漂洗不充分
视野选择不合适,
取材位置、时间不合适
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实验操作的注意事项
洋葱
外表皮
叶片
鳞片叶:
根尖
绿叶中色素的提取和分离实验。
用于观察植物细胞的质壁分离和复原实验。
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂和低温诱导植物染色体数目的变化实验。
管状叶:
观察叶绿体和细胞质的流动
内表皮
用于观察植物细胞的质壁分离和复原实验。
观察DNA/RNA分布
观察线粒体
检测糖类
稿定PPT
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02
归纳总结
酒精在生物学教材实验中的“同材异用”
P12
P272
P96
P67
注意:能连续分裂的细胞才具有细胞周期,高度分化的细胞不能分裂。
区分动植物有丝分裂图像。
(细胞壁、中心体)
区分核DNA、染色体加倍,减半的原因
区分染色单体出现及消失的原因。
1.(2021·全国乙卷,1改编)果蝇体细胞含有8条染色体。下列关于果蝇体细胞有丝分裂的叙述,错误的是( )
A.在间期,DNA进行半保留复制,形成16个核DNA分子
B.在前期,每条染色体由2条染色单体组成,含2个DNA分子
C.在中期,8条染色体的着丝粒排列在赤道板上,易于观察染色体
D.在后期,成对的同源染色体分开,细胞中有16条染色体
D
D
2.(2023·太原一中质检)果蝇(2N=8)体内处于分裂期的某细胞中核DNA数目与染色体数目的关系如图所示。下列叙述正确的是( )
A.该细胞中染色单体的数目与核DNA分子的数目相等
B.该细胞中的两组中心粒周围正发出无数条放射状的
星射线
C.该细胞所处时期是观察染色体形态和数目的最佳时期
D.该细胞继续分裂产生的两个子细胞中的染色体数目相等
C
(2022·哈尔滨三中一调)在“观察根尖细胞的有丝分裂”实验中,观察到不同分裂时期的细胞如图所示。下列叙述正确的是( )
A.解离时间要尽量长,保证组织中的细胞充分分离开
B.装片制作过程中需要用体积分数为95%的酒精洗去解离液
C.图乙细胞的染色体数是图丙细胞的一半,但二者的核DNA数量相等
D.统计视野中处于图乙、丙、丁时期的细胞数目可计算细胞周期的时长
统计视野中处于图乙、丙、丁时期的细胞数目可计算细胞周期中分裂期各时期的比例,但无法判断各时期的时间,更无法判断间期的长短,
4.(2020·山东卷,6改编)在细胞分裂过程中,末端缺失的染色体因失去端粒而不稳定,其姐妹染色单体可能会连接在一起,着丝粒分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构,如图所示。若某细胞进行有丝分裂时,出现“染色体桥”并在两着丝粒间任一位置发生断裂,形成的两条子染色体移到细胞两极。不考虑其他变异,关于该细胞的说法错误的是( )
C
A.可在分裂后期观察到“染色体桥”结构
B.其子细胞中染色体的数目不会发生改变
C.其子细胞中有的染色体上连接了非同源染色体片段
D.若该细胞基因型为Aa,可能会产生基因型为Aaa的子细胞
1.(2023·西安五校联考)细胞周期包括分裂间期(分为G1期、S期和G2期)和分裂期(M期)。下图标注了某动物(2n=12)甲种细胞细胞周期各阶段的时长及核DNA含量,若向该种细胞的培养液中加入过量胸苷,处于S期的细胞立刻被抑制,处于其他时期的细胞不受影响。下列叙述错误的是( )
C
甲:3.4+7.9+2.2+1.8=15.3
A.处于M期的染色体数目变化是12→24→12
B.加入过量胸苷7.4 h后,甲种细胞都将停留在S期
C.G1期发生的变化主要是DNA的复制和有关蛋白质的合成
D.若乙种细胞周期为24 h,M期为1.9 h,选择甲种细胞观察有丝分裂染色体变化更合适
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