内容正文:
细
胞
的
生
命
历
程
细胞增殖
细胞分化
细胞的衰老和死亡
细胞周期
分裂间期
分裂期
有丝分裂
细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程
表现
原因
细胞中基因选择性表达的结果
细胞的衰老
细胞的死亡
细胞衰老的特征
细胞衰老的原因
细胞衰老与个体衰老的关系
凋亡
坏死
细胞癌变
减数分裂
第六章 细胞的生命历程
本节聚焦:(1)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。(2)实验:制作和观察根尖细胞有丝分裂简易装片,或观察其永久装片。
[第一讲:细胞的增殖·细胞增殖和细胞周期]
多细胞生物的生长
1、主要原因
细胞生长 和 细胞分裂
不同动(植)物同类器官或组织的细胞大小一般无明显差异
2、细胞不能无限长大的原因
2mm
4mm
8mm
细胞模型
(1) 细胞表面积与体积(相对表面积)的关系:
(2)细胞核的控制能力:
S ∕ V:细胞越大,其相对表面积越小,物质扩散速率相同,物质运输效率越低。
核 ∕ 质:细胞核占细胞体积的相对比值限制了细胞的长大,细胞核中
的DNA不会随细胞体积的增大而增加。
(细胞体积增大) (细胞数量增多)
课本P115
考点一:细胞增殖
1. 细胞增殖的概念
细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程,叫作细胞增殖。
包括____________和____________两个相连续的过程。
物质准备
细胞分裂
2. 细胞分裂的过程
…
…
具有周期性
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
课本P110
3. 细胞增殖的方式
①原核细胞
②真核细胞
二分裂
有丝分裂
无丝分裂
减数分裂
→ 产生体细胞
→ 产生生殖细胞
→ 蛙的红细胞
单细胞生物也通过二分裂增殖
草履虫的横二分裂
考点一:细胞增殖
分化程度高的细胞不再分裂,如神经细胞,叶肉细胞。
有一些细胞会暂时停止分裂,但仍能恢复分裂,如成纤维细胞。
有一些细胞会持续分裂,如造血干细胞。
纺锤丝
染色体
大本P91
课本P115
4. 细胞增殖的意义
生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础
考点一:细胞增殖
课本P110
考点二: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。
2.阶段
连续分裂
下一次分裂完成
(减数分裂的细胞没有)
分裂间期
分裂期(M期)
G1期
S期(DNA复制)
G2期
包括DNA复制所需的酶、组成染色体和纺锤丝的蛋白质等
大本P91
zxh (z) -
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)不同生物细胞的细胞周期持续时间____________(填“相同”“不同”或“不一定相同”,下同),同种生物的不同细胞的细胞周期持续时间____________。
不一定相同
不一定相同
(2)显微镜下观察某植物组织的有丝分裂时,大部分细胞处于分裂间期,是因为___________________________________________________________________。
细胞周期中,分裂间期所占的时间长,因此观察细胞所处时期时,大部分细胞都处于分裂间期
(3)若要观察细胞的有丝分裂,应选择________________________细胞,理由是_______________________________________________________________。
小鼠十二指肠上皮
细胞周期中分裂期所占时间相对较长,容易观察到处于分裂期的细胞
(4)在细胞处于旺盛分裂的培养液中添加适量的DNA合成可逆抑制剂,处于________期的细胞不受影响而继续细胞周期的运转,最终细胞会停滞在细胞周期的________________,以达到细胞周期同步化的目的。
分裂
分裂间期(S期)
大本P91
考点二:细胞周期
3.细胞周期表示方法:
B
A
方法一:扇形图
方法二:直线图
、
A B C D E F G
①间期在前,分裂期在后;②间期长,分裂期短
大本P92
考点二:细胞周期
3.细胞周期表示方法:
方法三:以“DNA含量”为衡量指标
G1
G2和M
G1 S G2
大本P92
细胞分裂后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,如部分造血干细胞、卵裂期细胞、癌细胞、根尖分生区细胞、茎形成层细胞、芽生长点细胞等。
(2)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、T细胞、B细胞、记忆细胞、成纤维细胞等。
(3)永不分裂:永远脱离细胞周期,处于分化状态直到死亡,如肌纤维细胞、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。
拓展延伸
作业:
1. 大本P91-92
2. 2024届高考真题——细胞增殖:4、5、7、9
(2010·江苏)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)。下图标注甲动物(体细胞染色体数为12)肠上皮细胞的细胞周期各阶段的时长及DNA含量,请回答下列问题:
(1)若用含放射性同位素的胸苷(DNA复制的原料之一)短期培养甲动物肠上皮细胞后,处于S期的细胞都会被标记。洗脱含放射性同位素的胸苷,换用无放射性的新鲜培养液培养,定期检测。预计最快约 h后会检测到被标记的M期细胞。
(2)从被标记的M期细胞开始出现到其所占M期细胞总数的比例达到最大值时,所经历的时间为 期的时间,处于该期的一个细胞中染色体数目的变化情况是 。(3)若向甲动物肠上皮细胞培养液中加入过量胸苷,处于S期的细胞立刻被抑制,而处于其他时期的细胞不受影响。预计加入过量胸苷约 h后,细胞都将停留在S期。(4)乙动物肠上皮细胞的一个细胞周期时长为24 h,M期时长为1.9 h。若要在显微镜下观察细胞有丝分裂过程中染色体形态的变化,选用 (填“甲”或“乙”)动物肠上皮细胞更合适。
2.2
M
12→24→12
7.4
甲
2.(2023·山东德州检测)流式细胞仪可根据细胞中DNA含量的不同对细胞分别计数。研究者用某抗癌药物处理体外培养的癌细胞。24小时后用流式细胞仪检测,结果如图。对检测结果的分析不正确的是( )
A.b峰中细胞的DNA含量是a峰中的2倍
B.a峰和b峰之间的细胞正进行DNA复制
C.处于分裂期的细胞均被计数在a峰中
D.此抗癌药物抑制了癌细胞DNA的复制
C
第六章 细胞的生命历程
[第一讲:细胞的增殖·细胞的有丝分裂]
本节聚焦:(1)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。(2)实验:制作和观察根尖细胞有丝分裂简易装片,或观察其永久装片。
染色体
染色单体
DNA
DNA双链
形成念珠模型
核小体
螺旋化
染色质环
染色质环集合
染色体
考点一:有丝分裂过程
DNA、染色质和染色体的关系
染色体的臂
一条染色体
染色体复制
着丝粒
一条染色体
两条姐妹染色单体
染色体数
以着丝粒数为标准
染色体数
染色单体数
DNA数
101
122
2
0
2
着丝粒分裂
两条染色体
考点一:有丝分裂过程
课本P112-113
植物细胞的有丝分裂
分裂前期的特征
膜仁消失现两体(两消两现)
纺锤丝
染色体
着丝粒
(1)特征:①核膜核仁消失②出现染色体、纺锤体③染色体散乱排列
(2)数量变化:染色体数:2N DNA数: 4N 染色单体数: 4N
考点一:有丝分裂过程
考点一:有丝分裂
植物细胞的有丝分裂
分裂中期的特征
形定数清赤道齐
(1) 特征:①染色体的着丝粒排列在赤道板上 ②染色体形态固定,数目清晰
(2)数量变化:染色体数:2N DNA数: 4N 染色单体数: 4N
植物细胞的有丝分裂
分裂后期的特征
粒裂数增均两极
子染色体
子染色体
(1) 特征:①着丝粒一分为二,姐妹染色单体分离,变为两个染色体,染色体数目加倍。②形成两套相同的染色体,分别往两极移动。
(2) 数量变化:染色体数:4N DNA数: 4N 染色单体数: 0
考点一:有丝分裂过程
分裂末期的特征
膜仁重现消两体
(2) 数量变化:染色体数:2N DNA数: 2N 染色单体数: 0
(1) 特征:①染色体、纺锤体消失,核膜、核仁出现。
②赤道板的位置出现细胞板,逐渐形成细胞壁,细胞一分为二。
植物细胞的有丝分裂
考点一:有丝分裂过程
前期
间期
中期
后期
末期
子细胞
①染色质丝→染色体;
②核仁解体、核膜消失;
③细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体;
④染色体散乱分布于纺锤体中;
①每条染色体的着丝粒排列在赤道板上;
②染色体形态固定、数目清晰;
着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,成为两条子染色体,由纺锤丝牵引着分别移向细胞的两极
①染色体→染色质丝;
②纺锤体消失,出现新的核膜和核仁,形成两个新的细胞核;
③出现细胞板并向四周扩展形成新的细胞壁;
注:有丝分裂过程中,同源染色体不发生联会和分离。
不存在
存在
进入下一细胞周期或分化成其他类型的细胞
植物细胞的有丝分裂
考点一:有丝分裂过程
间期 前期 中期 后期 末期 说明
DNA数目
染色体
染色单体
2N→4N
0→4N
2N
2N
4N
4N
4N
4N
4N
0
4N→0
4N→2N
2N
有丝分裂中染色体、染色单体及其DNA数目变化规律
2N→4N
4N→2N
复制不加倍,着丝粒断裂后加倍
复制后,着丝粒分裂前才有
随复制加倍,细胞分裂结束又恢复
考点二:动物细胞与植物细胞有丝分裂的比较
前期
中期
后期
末期
间期
考点二:动物细胞与植物细胞有丝分裂的比较
课本P114
前期 末期
区别
植物
动物
图像
纺锤体的形成方式
子细胞形成方式
由细胞两极直接发出的纺锤丝形成纺锤体
细胞板向周围扩展形成细胞壁
由两组中心粒发出的星射线形成纺锤体,中心体在间期倍增
细胞膜从中部向内凹陷,缢裂成两个子细胞
考点二:动物细胞与植物细胞有丝分裂的比较
提示:
形成细胞板的囊泡由高尔基体形成,里面包含形成细胞壁的成分果胶、半纤维素等。
考点二:动物细胞与植物细胞有丝分裂的比较
动物细胞缢裂
植物细胞形成细胞板
细胞器名称 作用细胞类型 作用时期 生理作用
核糖体
中心体
高尔基体
线粒体
动植物细胞
间期(主要)
与相关蛋白质的合成有关
动物、某些低等植物细胞
前期
与纺锤体的形成有关
植物细胞
动植物细胞
末期
整个细胞周期
与细胞壁的形成有关
提供能量
分裂过程中细胞器的分配:
①中心体在间期复制后, 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。
考点二:动物细胞与植物细胞有丝分裂的比较
考点三:有丝分裂曲线图
(1) 染色体的变化曲线
染色体数
间期
0
4N
2N
前期
中期
后期
末期
后期着丝粒分裂
末期结束,染色体平均分配到两个子细胞中
(2) DNA的变化曲线
核DNA数
间期
前期
中期
后期
末期
4N
2N
间期DNA复制
末期结束,核DNA随染色体平均分配到两个子细胞中去
考点三:有丝分裂曲线图
(3) 染色单体的变化曲线
染色单体数
0
4N
2N
间期染色质复制形成染色单体,一条染色质上有两条染色单体
后期着丝粒分裂,染色单体消失
考点三:有丝分裂曲线图
间期
前期
中期
后期
末期
细胞周期中核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线、柱状图分析 大本P94
G2、前、
中
后、末
G1
图甲 图乙 图丙
A.图甲细胞中的着丝粒断裂导致DNA数目加倍
B.图乙细胞中的结构2是通过结构1与赤道板融合而形成的
C.若加入DNA合成抑制剂,将会阻止图丙细胞的继续分裂
D.若用秋水仙素抑制结构3的形成,则图甲细胞中的着丝粒不能正常断裂
如图为高等植物细胞(2n)处于有丝分裂不同时期的模式图,图中1代表囊泡,2代表细胞壁,3代表纺锤丝。下列分析正确的是( )
C
间期DNA复制导致染色体数目加倍
作业:
1. 练习册:P93-95
2. 练习册:P97 重温真题模块
第六章 细胞的生命历程
[第一讲:细胞的增殖·观察根尖分生组织细胞有丝分裂实验]
本节聚焦:(1)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。(2)实验:制作和观察根尖细胞有丝分裂简易装片,或观察其永久装片。
观察根尖分生组织细胞有丝分裂
(1)实验原理:在高等植物体内,有丝分裂常见于根尖、芽尖等分生区细胞。由于各个细胞的分裂是独立进行的,因此,当染色体被碱性染料(如甲紫溶液)着色后,在高倍显微镜下观察同一组织中可以看到不同时期细胞内染色体的存在状态,从而判断细胞分别处于有丝分裂的哪个时期。
①洋葱根尖的培养:待根长到约5cm。
(2)实验操作步骤
让洋葱的底部接触
到瓶内的水面
——管状叶
——鳞片叶
观察根尖分生组织细胞有丝分裂
根冠
分生区
伸长区
(方形、紧密)
成熟区/根毛区
(有成熟的大液泡)
(长条形)
观察根尖分生组织细胞有丝分裂
过程 方 法 时间 目 的
解离 上午10时至下午2时剪取根尖2-3mm,盐酸和酒精混合液(1∶1) 3-5min 使组织中的细胞相互分离开来
漂洗 待根尖酥软后,放入盛有清水的玻璃皿中漂洗 10min 洗去药液,防止解离过度
染色 甲紫或醋酸洋红液 3-5min 使染色体着色
制片 根尖弄碎,盖上盖玻片,用拇指轻压盖玻片 使细胞分散开,有利于观察
②装片的制作
(2)实验操作步骤
实验操作的注意事项 大本P96
观察根尖分生组织细胞有丝分裂
观察根尖分生组织细胞有丝分裂
(3)观察
先用低倍镜观察,找到分生区细胞;再用高倍镜观察,按“中期→前期→后期→末期→间期”依次顺序观察,注意观察不同时期细胞内染色体的形态和分布特点。
(4)实验数据记录
调节显微镜的放大倍数,保证能够在视野中同时看到约50个细胞,统计各时期的细胞数,记录在记录表“样本1”中。把视野移动分生区一个新的区域再统计,然后记录在记录表“样本2”中。
细胞周期 样本1 样本2 总数 每一时期的细胞数/计数细胞的总数
分裂间期
分
裂
期 前期
中期
后期
末期
计数细胞的总数
注意:①细胞周期中不同时期持续时间长短与处于该时期的细胞数呈正相关。
②某时期持续时间(t)= ×细胞周期(T)
处于该时期的细胞数
观察到的细胞总数
辨析:该方法能否观察到中期到后期的动态变化过程?
(2022高考·广东)用洋葱根尖制作临时装片以观察细胞有丝分裂,如图为光学显微镜下观察到的视野。下列实验操作正确的是( )
A.根尖解离后立即用甲紫溶液染色,以防解离过度B.根尖染色后置于载玻片上捣碎,加上盖玻片后镜检C.找到分生区细胞后换高倍镜并使用细准焦螺旋调焦D.向右下方移动装片可将分裂中期细胞移至视野中央
C
2.在“观察植物细胞有丝分裂”实验中,三位实验人员制作洋葱根尖装片的操作步骤(“+”表示操作,“-”表示未操作)如下表所示:
实验人员 操作
取材 解离 漂洗 染色 压片
甲 根尖1~3 mm处 - + + +
乙 根尖1~3 mm处 + - + +
丙 根尖5~7 mm处 + + + +
则甲、乙、丙观察到的实验现象分别是( )
A.细胞重叠、染色体着色很浅不清楚、细胞分散染色体清楚
B.细胞分散但看不到染色体、染色体着色清楚、细胞分散染色体清楚
C.细胞重叠、染色体着色很浅不清楚、细胞着色清楚但看不到染色体
D.染色体着色很浅不清楚、细胞分散染色体清楚、细胞分散染色体清楚
C
周五作业:
1. 大本P96-97
2. 小本P377-378
周六早读:
1. 《晨背晚默》:光合作用部分读写(7:30-7:40)。
2. 活页纸默写:①光合作用过程(图示场所+过程)与总方程式,②图示纸层析法提取光合作用色素结果(包括色素种类,颜色,主要的吸收光类型),早读后收(7:40-7:45)。
3. 复习光合作用科学史:人物+实验+结论(课本P100-P104,或大本P70) (7:45-7:50) 。
周六作业:
生物周练(一):计时做+批改 周日晚修后收
(1)洋葱在生物学实验中的“一材多用”
取材部位 实验名称 取材原因
叶 鳞片叶 植物细胞的质壁分离和复原 外表皮细胞含紫色大液泡,便于观察
使用高倍显微镜观察细胞的多样性 细胞较大,外表皮细胞有大液泡,内表皮细胞有明显的细胞核
管状叶 叶绿体中色素的提取和分离 色素含量多
根 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 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
低温诱导植物染色体数目的变化 材料易得,且低温(4℃)下根尖也能分裂生长,诱导染色体变异率较高
(2)不同浓度酒精的用途
酒精浓度 用途
体积分数为50% 在脂肪检测中用于洗去浮色
体积分数为70% 在土壤小动物类群丰富度调查实验中用于杀死并保存小动物;消毒
体积分数为95% 与质量分数为15%的盐酸等体积混合用于有丝分裂实验中的解离
低温诱导染色体加倍实验中冲洗卡诺氏液
无水乙醇 用于光合色素的提取
阶段小结
拓展知识1:细胞周期调控蛋白
MPF:M期促进因子(CDK-cyclin复合体)
CdK:周期蛋白依赖激酶
Cyclin:周期蛋白
①周期蛋白的合成在S期后期开始,G2期完成
②周期蛋白与CdK蛋白结合成MPF,当足够多的MPF分子积累,细胞得以通过G2细胞检查点,细胞开始有丝分裂
③MPF使多种蛋白质磷酸化而启动有丝分裂,其活性在中期最高
④在后期,MPF的周期蛋白开始分解,使M期结束,细胞进入G1期
⑤MPF的周期蛋白开始分解,而CdK成分再循环利用
1
1
拓展知识1:细胞周期调控蛋白
拓展知识2:细胞周期检查点
G1检验点:DNA是否损伤;生长因子是否具备;营养物质是否充足。
G2检验点:又称有丝分裂检验点,DNA是否正确复制。
M检验点:纺锤体组装检验点,染色体是否正确排列。
思考:
如何利用检验点来实现细胞周期同步化。
拓展知识3:细胞周期同步化
①血清饥饿法
③DNA合成阻断法
②秋水仙素阻断法
如:降低培养基血清含量
如:秋水仙素处理
DNA合成抑制剂,胸腺嘧啶脱氧核苷(TdR)、羟基脲(HU)
A 处于正常生长的细胞;
B 第一次加TdR ,处于S期细胞被阻断;
T > G2 + M + G1
C 将TdR洗脱,
S < T < G2 + M + G1 ;
D 第二次加TdR,所有细胞停留在G1/S交界处。
思考: 第二次阻断的时间一定要大于G2 + M + G1吗?
Lavf58.12.100
(2)根据比例关系判断各时期
n∶2n∶4n→G2期、前期、中期(甲图),4n∶4n∶0→后期、末期(乙图),2n∶2n∶0→G1期(丙图)))INCLUDEPICTURE"核.TIF"
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Lavf58.20.100
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