6.1.1-細(xì)胞周期和有絲分裂過程

1、第6章 細(xì)胞的生命歷程 第1節(jié) 細(xì)胞的增值（課時1）,象和老鼠的個體大小相差十分懸殊。 討論： 1、請推測象與鼠相應(yīng)的器官和組織的細(xì)胞大小差異如何？ 無明顯差異 2、生物體的長大，是靠細(xì)胞數(shù)量增多還是靠細(xì)胞體積增大？ 二者都有,問題探討,細(xì)胞為什么不能無限長大呢？,一、細(xì)胞不能無限長大,1.細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸關(guān)系的模擬實驗 (1)實驗原理 酚酞遇NaOH呈 色； 用瓊脂塊的大小模擬 的大??； 用NaOH擴(kuò)散的體積與 的體積之比來表示物質(zhì)運(yùn)輸效率。 (2)實驗步驟（了解） 制備瓊脂塊：將瓊脂塊切成3塊邊長分別為3 cm、2 cm、1 cm的 。 浸泡：將瓊脂塊同時放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的 溶液中

2、，浸泡10 min 切割：撈取、干燥，將瓊脂塊切成兩半 測量：測量切面上NaOH擴(kuò)散的深度 計算、記錄：計算不同瓊脂塊的體積、表面積、NaOH擴(kuò)散的體積和 的比值，記入相應(yīng)的表格。,紫紅,細(xì)胞,整個瓊脂塊,正方體,NaOH,整個瓊脂塊體積,1.在相同時間內(nèi)，NaOH在每一瓊脂塊內(nèi)擴(kuò)散的深度是否相同？說明什么？,將上述實驗結(jié)果進(jìn)行計算得到下表，請據(jù)表分析：,問題探究（重點）,答案基本相同。說明NaOH在每一瓊脂塊內(nèi)擴(kuò)散的速率是相同的。,2.瓊脂塊的表面積和體積之比隨著瓊脂塊的增大發(fā)生什么變化？,答案逐漸減小。,3.NaOH擴(kuò)散的體積和整個瓊脂塊的體積之比隨著瓊脂塊的增大發(fā)生什么變化？,答案逐漸減

3、小。,4.由此可見，細(xì)胞體積與周圍環(huán)境之間進(jìn)行物質(zhì)交流的效率之間是什么關(guān)系？,答案細(xì)胞體積越大，與周圍環(huán)境之間進(jìn)行物質(zhì)交流的效率就越低。,5.結(jié)合影響細(xì)胞不能無限長大的因素和細(xì)胞生長所需的條件，思考細(xì)胞是不是越小越好？,答案不是。組成細(xì)胞的結(jié)構(gòu)(如核糖體等)和物質(zhì)(如酶)必須占據(jù)一定的空間，細(xì)胞內(nèi)各種生化反應(yīng)的進(jìn)行也需要一定的空間，這些因素決定了細(xì)胞的體積不能太小。,2.限制細(xì)胞大小的主要原因 (1)細(xì)胞 的關(guān)系限制了細(xì)胞的長大。 (2) 的控制能力制約細(xì)胞的長大。,表面積 與體積,細(xì)胞核,（3）實驗結(jié)論： 瓊脂塊的表面積與體積比（ ）隨著瓊脂塊的 而 。 NaoH擴(kuò)散的體積和整個瓊脂塊的體積

4、比隨著瓊脂塊的 而 。 細(xì)胞 越大，其 越小，細(xì)胞的 就越低。,相對表面積,增大,減小,增大,減小,體積,相對表面積,物質(zhì)運(yùn)輸效率,解析物質(zhì)運(yùn)輸效率可以通過在相同時間內(nèi)，物質(zhì)擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞的體積與細(xì)胞的總體積之比來表示。實驗記錄測量的結(jié)果是在相同時間內(nèi)，NaOH在每一瓊脂塊內(nèi)擴(kuò)散的深度基本相同，說明NaOH在每一瓊脂塊內(nèi)擴(kuò)散的速率是相同的。細(xì)胞體積越大，其相對表面積越小，細(xì)胞的物質(zhì)運(yùn)輸效率就越低。,1.下列有關(guān)“細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸?shù)年P(guān)系”實驗的敘述中，不正確的是 A.該實驗的目的是：通過探究細(xì)胞大小，即細(xì)胞的表面積與體積之比，與物 質(zhì)運(yùn)輸效率之間的關(guān)系，探討細(xì)胞不能無限長大的原因 B.實驗記錄測

5、量的結(jié)果是每一塊瓊脂小塊上NaOH擴(kuò)散的深度 C.通過模擬實驗可以看出，細(xì)胞體積越大，其相對表面積越大，細(xì)胞的物質(zhì) 運(yùn)輸效率就越高 D.實驗所用的瓊脂小塊內(nèi)含有酚酞，NaOH和酚酞相遇，呈紫紅色,拓展應(yīng)用,答案,解析,解析細(xì)胞體積的大小受以下兩方面因素的制約：一是細(xì)胞體積越大，其相對表面積越小，細(xì)胞與外界的物質(zhì)交換效率就越低，而且會影響到細(xì)胞內(nèi)部的物質(zhì)交流；二是細(xì)胞核是細(xì)胞的控制中心，細(xì)胞核中的DNA一般不會隨著細(xì)胞體積的擴(kuò)大而增加，即細(xì)胞核控制的范圍是有限的。,2.下列有關(guān)細(xì)胞不能無限長大的原因中，不正確的是 A.與細(xì)胞表面積和體積的比例有關(guān) B.細(xì)胞核的大小是有一定限度的 C.細(xì)胞體積過大

6、不利于細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)交流 D.細(xì)胞的體積與細(xì)胞核無關(guān),答案,解析,二、細(xì)胞通過分裂進(jìn)行增殖,1.細(xì)胞通過分裂進(jìn)行增殖 (1)單細(xì)胞生物體通過細(xì)胞增殖而 。多細(xì)胞生物從受精卵開始，要經(jīng)過細(xì)胞的 和 逐漸發(fā)育為成體。 (2)細(xì)胞以分裂的方式進(jìn)行增殖。真核細(xì)胞的分裂方式有三種： 、無絲分裂和 。 是真核生物進(jìn)行細(xì)胞分裂的主要方式， 具有周期性。 2.細(xì)胞周期,繁衍,增殖,有絲分裂,分化,減數(shù)分裂,有絲分裂,范圍： 的細(xì)胞 時間 階段：,起點：_ 終點：_,連續(xù)分裂,上一次分裂完成時,下一次分裂完成時,分裂間期,分裂期,有絲分裂,下表是幾種細(xì)胞的細(xì)胞周期的持續(xù)時間，據(jù)表分析： 1.這些細(xì)胞有什么共同特點

7、？,問題探究,答案,答案都能進(jìn)行連續(xù)分裂。,2.不同生物的細(xì)胞周期持續(xù)時間相同嗎？同種生物不同細(xì)胞的細(xì)胞周期持續(xù)時間相同嗎？ 3.細(xì)胞周期持續(xù)時間相同的細(xì)胞，分裂間期和分裂期的比例相同嗎？ 4.下圖表示細(xì)胞連續(xù)分裂的過程： (1)其中表示分裂間期的是哪一段？為什么？ (2)能表示一個完整的細(xì)胞周期的是哪一段？,答案,答案都不一定相同。,答案不一定相同。,答案a或c。因為間期所占的時間比例大。,答案ab段或cd段。,能進(jìn)行連續(xù)分裂的細(xì)胞才有細(xì)胞周期； 不同生物的細(xì)胞周期不一定相同， 同種生物不同細(xì)胞的細(xì)胞周期也不一定相同； 同一細(xì)胞在不同環(huán)境下細(xì)胞周期可能也會不同；,知識整合,3.如圖表示細(xì)胞有

8、絲分裂一個細(xì)胞周期所用的時間，下列說法正確的是 所有分裂的細(xì)胞都具有細(xì)胞周期 乙甲的過程表示分裂期 一個細(xì)胞周期是指甲甲的全過程 一個細(xì)胞周期是指乙乙的全過程 A. B. C. D.,拓展應(yīng)用,答案,解析,解析細(xì)胞周期是指連續(xù)分裂的細(xì)胞，從一次分裂完成時開始，到下一次分裂完成時為止所經(jīng)歷的時間。一個細(xì)胞周期可分為兩個階段：分裂間期和分裂期。一個細(xì)胞周期內(nèi)分裂間期時間遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于分裂期。根據(jù)細(xì)胞周期中分裂間期和分裂期持續(xù)的時間分析，乙甲為間期，甲乙為分裂期，而一個細(xì)胞周期是從一次分裂結(jié)束時開始，到下一次分裂結(jié)束時為止的一段時間，即乙乙。,4.下列關(guān)于細(xì)胞周期的敘述，正確的是 A.成熟的生殖細(xì)胞產(chǎn)生后

9、立即進(jìn)入下一個細(xì)胞周期 B.機(jī)體內(nèi)所有的體細(xì)胞均處于細(xì)胞周期中 C.細(xì)胞種類不同，但細(xì)胞周期持續(xù)時間相同 D.細(xì)胞分裂間期為細(xì)胞分裂期提供物質(zhì)基礎(chǔ),解析細(xì)胞周期是指連續(xù)分裂的細(xì)胞，從一次分裂完成時開始，到下一次分裂完成時為止所經(jīng)歷的全過程。不同物種、不同組織的細(xì)胞周期所經(jīng)歷的時間不同。生殖細(xì)胞成熟后，必須經(jīng)過受精作用成為受精卵后方可進(jìn)行有絲分裂。細(xì)胞分裂間期為分裂期打好了物質(zhì)基礎(chǔ)。,答案,解析,不是所有細(xì)胞都有細(xì)胞周期 (1)只有連續(xù)分裂的細(xì)胞才有細(xì)胞周期，有些細(xì)胞分裂結(jié)束后不再進(jìn)行分裂，它們就沒有細(xì)胞周期。 (2)生物體內(nèi)有細(xì)胞周期的細(xì)胞有：受精卵、干細(xì)胞、分生區(qū)細(xì)胞、形成層細(xì)胞、生發(fā)層細(xì)胞

10、、癌細(xì)胞(不正常分裂)等。 (3)減數(shù)分裂形成的精細(xì)胞和卵細(xì)胞、已高度分化的細(xì)胞沒有細(xì)胞周期。,三、高等植物細(xì)胞有絲分裂的過程,(1)完成 和有關(guān) 的合成，細(xì)胞適度生長。 (2)復(fù)制的結(jié)果，每條染色體都含有兩條 ，DNA 數(shù)目加倍。,1.分裂間期(約占細(xì)胞周期的90%95%),DNA分子的復(fù)制,基礎(chǔ)梳理,蛋白質(zhì),姐妹染色單體,(2)_,2.分裂期 時期 圖像變化特征,染色質(zhì)絲螺旋纏繞，縮短變粗，成為_ 細(xì)胞兩極發(fā)出紡錘絲，形成_ 逐漸解體， 逐漸消失， 散亂地分布于紡錘體中央,前期,染色體,紡錘體,核膜,核仁,染色體,(1)_,紡錘絲牽引 運(yùn)動，使其著絲點排列在 上 染色體 ，數(shù)目清晰，便于觀

11、察,中期,染色體,赤道板,形態(tài)穩(wěn)定,(3)_,(4)_, 分裂， 分開，染色體數(shù) 目_ 子染色體在紡錘絲的牽引下移向_,后期,著絲點,姐妹染色單體,細(xì)胞兩極,加倍,染色體變成 紡錘絲消失 、 出現(xiàn)，形成兩個新細(xì)胞核 赤道板位置出現(xiàn) ，逐漸擴(kuò)展為_,末期,染色質(zhì)絲,核膜,核仁,細(xì)胞板,細(xì)胞壁,下列是某植物細(xì)胞有絲分裂的簡圖，據(jù)圖回答： 1.圖中的方形框代表的結(jié)構(gòu)和D圖的中部結(jié)構(gòu)分別是什么？組成成分相同嗎？,問題探究,答案,答案方框代表細(xì)胞壁，D圖的中部結(jié)構(gòu)代表細(xì)胞板，細(xì)胞板擴(kuò)展最終形成新的細(xì)胞壁，因此二者的成分相同。,2.A圖中有幾條染色體？ B圖中染色體、染色單體、DNA的數(shù)目分別為多少？ 3

12、.其中含有染色單體的是哪些？,答案,答案A圖中有8條染色體。B圖中染色體、染色單體、DNA的數(shù)目分別為4、8、8。,答案B圖和C圖。,4.圖中有絲分裂的正確順序是怎樣的？(用圖中字母和箭頭表示),答案,答案BCAD,5.與高等植物細(xì)胞有絲分裂有關(guān)的細(xì)胞器主要有哪些？各有什么作用？,高等植物的有絲分裂中DNA加倍發(fā)生在間期； 染色體加倍發(fā)生在后期著絲點分裂之后； 染色單體形成于間期，可見于前期和中期，消失于后期。,知識整合,解析由題圖可知，a為植物細(xì)胞的最外層結(jié)構(gòu)，是主要由纖維素和果膠組成的細(xì)胞壁；細(xì)胞膜與細(xì)胞壁在生活狀態(tài)下是緊貼在一起的，故b表示核膜，c表示核仁；細(xì)胞板逐漸形成細(xì)胞壁，此過程與

13、高爾基體密切相關(guān)。,5.右圖為同一植物細(xì)胞處在有絲分裂兩個不同時期的模式圖，下列表述錯誤的是 A.a結(jié)構(gòu)主要由纖維素和果膠組成 B.b表示細(xì)胞膜，c表示細(xì)胞核 C.d結(jié)構(gòu)的形成需要高爾基體的參與 D.e的蛋白質(zhì)成分是在間期合成的,拓展應(yīng)用,答案,解析,解析赤道板并不是細(xì)胞中的一種結(jié)構(gòu)，而是一個假想的平面，A錯誤； DNA復(fù)制過程中需要消耗ATP，B正確 赤道板只是一個位置，不是結(jié)構(gòu)，C錯誤 在細(xì)胞周期中，分裂間期持續(xù)的時間通常比分裂期的長，D錯誤。,6.下列關(guān)于細(xì)胞有絲分裂的敘述，正確的是 A.赤道板是細(xì)胞有絲分裂過程中出現(xiàn)的一種結(jié)構(gòu) B.有絲分裂間期DNA復(fù)制的過程需要能量 C.在有絲分裂中

14、期，可觀察到染色體和赤道板 D.在細(xì)胞周期中，分裂間期持續(xù)的時間通常比分裂期的短,答案,解析,赤道板和細(xì)胞板 (1)赤道板是與紡錘體的中軸相垂直的一個平面，類似于地球上赤道的位置。 (2)細(xì)胞板是植物細(xì)胞分裂末期在細(xì)胞中央形成的結(jié)構(gòu)，細(xì)胞板由細(xì)胞的中央向四周擴(kuò)展形成新的細(xì)胞壁。細(xì)胞板的形成和高爾基體有關(guān)，能在顯微鏡下觀察到。,課堂小結(jié),DNA,染色體,著絲 點,蛋白質(zhì),核膜、核仁,赤道板,著絲點,兩級,染色 質(zhì)絲,紡錘體,當(dāng)堂檢測,1.真核細(xì)胞的直徑一般在10100 m之間，下列有關(guān)生物體細(xì)胞不能無限長大的原因的敘述，不正確的是 A.體積大，物質(zhì)運(yùn)輸?shù)男瘦^低 B.相對表面積小，有利于物質(zhì)的迅

15、速轉(zhuǎn)運(yùn) C.受細(xì)胞核所能控制范圍的制約 D.相對表面積大，有利于物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)和交換,答案,解析,2,3,4,5,1,解析相對表面積小，不利于物質(zhì)運(yùn)輸。,2.下列有關(guān)體細(xì)胞有絲分裂的敘述，錯誤的是 A.細(xì)胞周期中，間期時間較短，分裂期時間較長 B.分裂完成后兩個正常子細(xì)胞的DNA序列相同 C.分裂中期，著絲點排列在赤道板上 D.間期發(fā)生DNA分子復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成,答案,解析,2,3,4,5,1,解析細(xì)胞周期中，間期所經(jīng)歷的時長，大約占細(xì)胞周期的90%95%，分裂期大約占細(xì)胞周期的5%10%。,3.細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂時，染色體發(fā)生有規(guī)律的變化，這些變化的正確順序是 染色質(zhì)絲縮短變粗成染色體染色體變細(xì)伸長成染色質(zhì)絲 組成染色體的DNA復(fù)制染色體排列在赤道板上 著絲點分裂，染色體移向兩極 A. B. C. D.,解析發(fā)生于前期，發(fā)生于末期，發(fā)生于間期，發(fā)生于中期，發(fā)生于后期。,答案,解析,2,3,4,5,1,解析高等植物細(xì)胞有絲分裂過程中由兩極發(fā)出紡錘絲形成紡錘體，紡錘絲牽引著染色體的著絲點，中期排列在赤道板上，后期著絲點一分為二，在紡錘絲牽引下移向兩極，所以著絲點是受力點，向兩極移動時位置應(yīng)在前，而染色體的兩條臂應(yīng)在后。