浙科版（2023）生物必修一 第四章第一節(jié)課時2 細(xì)胞分裂過程中相關(guān)物質(zhì)含量的變化及細(xì)胞癌變課件(共35張PPT)

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課時2細(xì)胞分裂過程中相關(guān)物質(zhì)含量的變化及細(xì)胞癌變

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1

一、有絲分裂過程中相關(guān)物質(zhì)含量的變化(假設(shè)體細(xì)胞中的核DNA數(shù)目為2C,染色體數(shù)目為2N)

4C

時期染色體形態(tài)變化核DNA分子數(shù)目染色體數(shù)目染色單

體數(shù)目

分裂間期2C→→4N

2N

0

分裂前期

分裂中期

4C

2N

4N

4C

2N

4N

分裂后期

分裂末期

4C

2N→4N

4N→0

4C→2C

4N→2N

0

1.細(xì)胞有絲分裂過程中核DNA含量加倍和染色體數(shù)目加倍的主要原因分別是什么

提示:DNA復(fù)制;著絲粒分裂,姐妹染色單體分開。

2.有絲分裂中期和后期細(xì)胞中染色體數(shù)與核DNA數(shù)之比分別是多少

提示:有絲分裂中期,每條染色體上含兩個DNA分子,有絲分裂后期,每條染色體上含1個DNA分子,因此中期和后期細(xì)胞中染色體數(shù)與核DNA數(shù)之比分別為1∶2和1∶1。

二、癌細(xì)胞可以無限制地分裂

某些致癌因素

原癌基因和抑癌基因

無限增殖

粘連蛋白

細(xì)胞周期

無限增殖

轉(zhuǎn)移

巨核

多核

蛋白質(zhì)

合成代謝

分解代謝

線粒體

糖酵解

接觸抑制

化學(xué)

生物

物理

細(xì)胞增殖

抗癌

細(xì)胞增殖

細(xì)胞遷移

激活

功能的喪失

細(xì)胞癌變是基因突變的結(jié)果,能否通過顯微鏡檢測細(xì)胞是否發(fā)生了癌變

提示:與正常細(xì)胞相比,癌細(xì)胞形態(tài)發(fā)生改變,因此可通過顯微鏡觀察細(xì)胞形態(tài)檢測細(xì)胞是否發(fā)生了癌變。

[自主學(xué)習(xí)檢測]——教材基礎(chǔ)熟記于心

1.G2期的細(xì)胞中每個染色體含2條并列的染色單體,導(dǎo)致染色體數(shù)目加倍。()

提示:G2期的細(xì)胞已完成染色體的復(fù)制,此時細(xì)胞中每個染色體含2條并列的染色單體,但這2條染色單體由著絲粒連在一起為

1條染色體,故染色體數(shù)目并沒有加倍。

2.細(xì)胞中DNA加倍和染色體數(shù)目加倍的時期相同。()

提示:細(xì)胞中DNA在S期因復(fù)制加倍,染色體數(shù)目在有絲分裂的后期加倍。

×

×

3.有染色單體存在時,染色體數(shù)∶染色單體數(shù)∶核DNA分子數(shù)=1∶2∶2;無染色單體存在時,染色體數(shù)∶核DNA分子數(shù)=

1∶1。()

4.癌細(xì)胞的細(xì)胞周期比正常細(xì)胞長,生長快。()

提示:癌細(xì)胞分裂速度較正常細(xì)胞快,細(xì)胞周期變短。

5.癌癥患者細(xì)胞內(nèi)有原癌基因而沒有抑癌基因。()

提示:癌癥患者細(xì)胞內(nèi)有原癌基因,也有抑癌基因。

√

×

×

6.癌細(xì)胞表面的粘連蛋白缺失使癌細(xì)胞具有無限增殖能力。()

提示:癌細(xì)胞表面的粘連蛋白缺失使癌細(xì)胞具有轉(zhuǎn)移

能力。

7.細(xì)胞癌變往往與原癌基因的激活和抑癌基因的功能喪失有關(guān)。()

×

√

攻難點·讓我更出色

逐點擊破疑難,提升關(guān)鍵能力

2

任務(wù)一有絲分裂過程中相關(guān)物質(zhì)含量的變化

[任務(wù)突破]

有絲分裂過程中物質(zhì)含量的變化。

(1)細(xì)胞周期中核DNA、染色體、染色單體含量變化曲線分析。

①曲線模型。

②曲線解讀。

項目上升段的變化原因下降段的變化原因

核DNA間期(S期)DNA復(fù)制,核DNA數(shù)目加倍末期細(xì)胞一分為二,核DNA數(shù)目減半

染色體后期著絲粒分裂,染色體數(shù)目加倍末期細(xì)胞一分為二,染色體數(shù)目減半

染色單體間期(S期)DNA復(fù)制,染色單體形成后期著絲粒分裂,染色單體分離,染色單體消失

(2)進(jìn)行有絲分裂細(xì)胞的細(xì)胞周期中染色體數(shù)與核DNA數(shù)比值的變化曲線。

圖中bc(BC)段表示S期DNA的復(fù)制,染色單體形成,cd(CD)段表示含有姐妹染色單體的時期,即分裂間期的G2期、有絲分裂前期和中期,df(DF)段表示有絲分裂后期和末期,其中在后期著絲粒分裂,染色單體消失。

(3)細(xì)胞分裂過程中物質(zhì)含量變化柱形圖。

[典例1-1]如圖是某高等動物(體細(xì)胞中染色體數(shù)為2N)細(xì)胞周期不同時期染色體數(shù)目、核DNA分子數(shù)目的柱形統(tǒng)計圖。下列敘述錯誤的是()

A.a表示染色體數(shù)目,b表示核DNA數(shù)目

B.②時期可能看不到核膜與核仁

C.①→②過程染色體數(shù)和染色單體數(shù)均加倍

D.③→①過程中發(fā)生DNA復(fù)制

√

[遷移應(yīng)用]

解析:①中a∶b=1∶2,說明a表示染色體數(shù)目,b表示核DNA數(shù)目;②時期為有絲分裂后期,此時期看不到核膜與核仁;①→②表示著絲粒分裂,染色體數(shù)目加倍,染色單體消失;③可表示有絲分裂末期,③→①過程中發(fā)生DNA復(fù)制,使核DNA含量加倍。

[典例1-2]甲圖表示處于有絲分裂時期的細(xì)胞圖像,乙圖表示在細(xì)胞有絲分裂不同時期每條染色體上DNA含量變化的關(guān)系。請據(jù)圖回答下列問題。

解析:(1)圖甲所示細(xì)胞處于有絲分裂后期,著絲粒分裂,染色體數(shù)目加倍,姐妹染色單體消失。此時染色體∶核DNA=1∶1,且數(shù)量都為8,對應(yīng)乙圖DE段。

(1)甲圖所示細(xì)胞中有染色體條,姐妹染色單體

條,核DNA分子個。染色體與核DNA之間的數(shù)量關(guān)系對應(yīng)于乙圖的段。

8

0

8

DE

解析:(2)乙圖AB段每條染色體上DNA含量由1變?yōu)?,形成原因是DNA的復(fù)制,CD段每條染色體上DNA含量由2變?yōu)?,形成原因是有絲分裂后期著絲粒分裂,姐妹染色單體分開。

(2)乙圖中AB段形成的原因是,CD段形成的原因是。

DNA的復(fù)制

著絲粒分裂,姐妹染色單體分開

任務(wù)二探究細(xì)胞癌變的機理與癌癥的防治

[任務(wù)突破1]

癌變的機理和癌細(xì)胞的主要特征

(1)癌變的機理:癌變是一系列原癌基因與抑癌基因的突變逐漸累積的結(jié)果,癌細(xì)胞產(chǎn)生機理如圖所示。

(2)癌細(xì)胞的主要特征。

①不死性(無限增殖):條件適宜時,癌細(xì)胞可以無限增殖,而且分裂迅速,細(xì)胞內(nèi)的核糖體數(shù)目大量增加,代謝異常活躍。

②遷移性:癌細(xì)胞表面粘連蛋白減少,細(xì)胞間的粘著性顯著降低,導(dǎo)致癌細(xì)胞易在組織間轉(zhuǎn)移、擴散。

③癌細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化(遺傳物質(zhì)發(fā)生改變),核形態(tài)不一,可出現(xiàn)巨核、雙核或多核現(xiàn)象。

④代謝旺盛,蛋白質(zhì)合成及分解代謝都增強;線粒體功能障礙,即使在氧供應(yīng)充分的條件下也主要依靠糖酵解途徑獲取能量。

⑤失去接觸抑制現(xiàn)象,即使堆積成群,仍然可以生長。

[典例2-1](2022·溫州高一學(xué)考模擬)海拉細(xì)胞是20世紀(jì)50年代初從非裔女子海拉的子宮頸癌組織中分離出來的一種癌細(xì)胞,已分裂存活至今,下列不屬于海拉細(xì)胞特征的是

()

A.代謝旺盛

B.能無限增殖

C.體外培養(yǎng)具有接觸抑制現(xiàn)象

D.能在體內(nèi)轉(zhuǎn)移

√

[遷移應(yīng)用]

解析:癌細(xì)胞能無限增殖,所以代謝旺盛;海拉細(xì)胞為癌細(xì)胞,癌細(xì)胞具有無限增殖的能力;癌細(xì)胞在體外培養(yǎng)不會出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象;癌細(xì)胞表面的粘連蛋白很少或缺失,因此能在體內(nèi)轉(zhuǎn)移,進(jìn)入周圍的血管中,然后隨著血液循環(huán)進(jìn)入到身體每一個組織和器官。

[典例2-2]如圖是結(jié)腸癌發(fā)生的簡化模型,下列敘述正確的是

()

A.某一個抑癌基因發(fā)生突變一定導(dǎo)致細(xì)胞癌變

B.癌細(xì)胞代謝更旺盛,細(xì)胞周期比正常細(xì)胞更長

C.原癌基因表達(dá)的蛋白質(zhì)是維持正常細(xì)胞周期所必需的

D.與正常細(xì)胞相比,癌細(xì)胞在體外培養(yǎng)時會出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象

√

解析:結(jié)腸癌的發(fā)生是多個基因突變累積的結(jié)果,某一個抑癌基因發(fā)生突變不一定導(dǎo)致細(xì)胞癌變;癌細(xì)胞代謝更旺盛,細(xì)胞分裂速度加快,細(xì)胞周期比正常細(xì)胞更短;原癌基因表達(dá)的蛋白質(zhì)是維持正常細(xì)胞周期所必需的;與正常細(xì)胞相比,癌細(xì)胞在體外培養(yǎng)時不會出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象。

[任務(wù)突破2]

癌癥的防治措施分析

(1)癌細(xì)胞的產(chǎn)生是內(nèi)因(原癌基因和抑癌基因發(fā)生改變,注意這是兩類基因而不是兩個基因)和外因(致癌因子)共同作用的結(jié)果,因此預(yù)防癌癥的發(fā)生應(yīng)從上述兩點入手,即增強自身抵抗力,減少致癌因子的刺激。

(2)治療癌癥,主要采用放療和化療。前者采用X射線、γ射線照射癌組織,能大量殺傷癌細(xì)胞,破壞癌組織,對周圍正常組織副作用小;后者通過藥物抑制癌細(xì)胞增殖過程中DNA的復(fù)制,從而達(dá)到抑制癌細(xì)胞增殖的目的。由于化療需要通過血液循環(huán)將藥物運至癌細(xì)胞,因此對正常細(xì)胞也起作用,副作用較大,不能連續(xù)進(jìn)行。

[典例2-3]細(xì)胞周期包括分裂間期(分為G1期、S期、G2期)和分裂期(M期)。DNA復(fù)制發(fā)生于S期,若抑制DNA復(fù)制,則細(xì)胞不能分裂而停留在間期。為探究兩種抗癌藥物甲和乙的作用效果,用藥物甲和乙單獨處理體外培養(yǎng)的肝癌細(xì)胞,測定其細(xì)胞周期各階段細(xì)胞所占比例及細(xì)胞凋亡率,結(jié)果如表所示。根據(jù)表中信息分析下列敘述不正確的是()

組別細(xì)胞周期細(xì)胞凋

亡率(%)

G1(%)S(%)G2+M(%)

對照組32.7122.0145.285.29

藥物甲34.1263.152.7318.14

藥物乙90.276.543.1931.86

A.肝癌細(xì)胞攝取葡萄糖的能力較強,通常以需氧呼吸的方式供能

B.藥物甲的作用機理可能是阻斷S期DNA的復(fù)制