1、第6章 细胞的生命历程第1讲 细胞的增殖一、细胞不能无限长大1.实验:细胞大小与物质运输的关系 限制细胞大小的因素 细胞表面积与体积的比细胞核质比2._ 是细胞的控制中心。细胞核中的_不会随细胞体积的扩大而_。细胞核DNA增加 即时训练1探究细胞表面积与体积的关系的实验原理不包括()。A.酚酞遇NaOH呈现紫红色B.以琼脂块的大小表示细胞大小C.NaOH的扩散深度表示吸收速率D.NaOH的扩散体积与细胞总体积之比表示细胞吸收物质的速度答案:D解析:无论琼脂块的大小如何,在单位时间内NaOH溶液向琼脂块内扩散的深度是相同的,但NaOH扩散体积在每个琼脂块中所占的比例是不同的。该比值反映了细胞的物
2、质运输效率。即时训练2下列有关细胞不能无限长大的原因中,不正确的是()。A.与细胞表面积和体积的比例有关B.细胞核的大小是有一定限度的C.细胞体积过大不利于细胞内的物质交流D.受细胞质中细胞器数目的制约答案:D解析:细胞体积越大,其相对表面积越小,细胞的物质运输的效率就越低。另外,细胞核中的DNA是不会随着细胞体积的扩大而增加的。即细胞核的大小是有一定限度的。如果细胞过大,细胞核的“负担”就会过重,对细胞内生命活动就不能灵敏地控制与调节了。二、细胞增殖1.方式:真核细胞的分裂方式包括_、_和_。2.意义:是生物体_的基础。有丝分裂无丝分裂减数分裂生长、发育、繁殖、遗传三、细胞分裂方式1.细胞周
3、期:,:细胞类型 连续分裂的细胞持续时间 从一次分裂完成时开始 到下一次分裂 完成时为止阶段划分 分裂间期和分裂期2.有丝分裂过程(以高等植物细胞为例)时期图像分裂间期前期主要特点完成_。合成有关的_。DNA分子复制蛋白质染色质丝螺旋化成为_。_逐渐解体,_ 逐渐消失。_发出纺锤丝,形成纺锤体。染色体核仁核膜细胞两极中期 后期 末期染色体的_排列在细胞中央的_上,染色体形态稳定,_清晰。染色体的_分裂,_分开,成为两条子染色体,分别移向细胞两极。染色体伸展重新变成_状态。纺锤丝消失。出现新的_。着丝点赤道板数目着丝点姐妹染色单体染色质丝核膜、核仁意义:将亲代细胞的_经过复制,精确地平均分配到两
4、个子细胞中,在亲代和子代之间保持了_的稳定性。3.无丝分裂过程:_延长核中央_细胞中央凹陷_成两个子细胞。特点:没有出现_和_的变化。染色体遗传性状细胞核凹陷缢裂纺锤丝染色体 即时训练3下列各图的纵轴表示一个细胞体积的相对量,横轴表示分裂次数。其中不具有细胞周期的是()。A.图甲 B.图乙C.图丙 D.三个图都不具有答案:C解析:能连续分裂的细胞才有细胞周期。图甲和图乙表示的细胞都能连续分裂,图丙表示细胞分裂一次就不再分裂了。即时训练4如图所示为人工培养的肝细胞中DNA含量随时间的变化曲线,据图判断正确的是()。A.细胞周期时长为14 hB.染色体数量倍增发生在段C.段可以看到圆柱状或杆状的染
5、色体D.基因突变最可能发生于段答案:C解析:细胞周期是连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始到下一次细胞分裂完成时为止,故此细胞周期时长约为20 h。染色体数目倍增是在分裂后期着丝点分裂时,应为图中段。基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期,但在DNA复制过程中更容易出现差错,即最可能发生于段。段为细胞分裂期,可以看到圆柱状或杆状的染色体。1.具有细胞周期的细胞只有连续分裂的细胞才有细胞周期,如:发育的受精卵、根尖分生区、茎形成层、生发层、各种干细胞等。高度分化的细胞如神经细胞、表皮细胞等没有细胞周期。减数分裂形成的精子、卵细胞不再分裂,没有细胞周期。考点一 细胞周期2.表示方式方法(1)扇形
6、图。图示从乙甲乙为一个细胞周期,分裂间期明显长于分裂期。方法(2)直线图。BC、DE为分裂间期,AB、CD、EF为分裂期,BD或DF为一个细胞周期。方法(3)曲线图。EG为分裂间期,BE、GJ为分裂期,EJ为一个细胞周期。方法(4)柱形图。B组DNA分子数在2n4n之间,说明细胞正处于DNA复制时期;C组细胞中DNA已经加倍,说明细胞处在分裂期。易错提示(1)一个细胞周期一定从分裂间期开始到分裂期结束为止。(2)分裂间期远远长于分裂期。(3)分裂产生的子细胞的去路:继续分裂、暂不分裂、细胞分化。(4)温度、pH、射线等通过影响酶的活性影响细胞周期。【例1】右图表示某动物体细胞(含4条染色体)有
7、丝分裂的细胞周期,下列叙述正确的是()。A.完成e时期的子细胞变化方向有两种可能,一种如图所示,另一种将分化成某种组织B.该细胞中含有4条染色体的时期是a、b、dC.不同物种的细胞周期的长短主要受温度影响D.从b到b是一个完整的细胞周期后期,由于着丝点分开,染色体数目加倍,为8条,故B项错误。不同物种的细胞周期的长短主要由遗传物质决定,故C项错误。一个完整的细胞周期是由上一次分裂完成开始,到下一次分裂完成为止,即从a到a,故D项错误。答案:A解析:由图可知:a、b、c、d、e分别表示分裂间期、前期、中期、后期和末期。在细胞分裂间期、前期、中期染色体数目不变,都为4条;1.分裂过程中细胞结构的变
8、化(1)纺锤体:前期形成末期解体。(2)核膜、核仁:前期解体末期重建。(3)中心体:间期复制前期移向两极末期分到两个子细胞。(4)染色体(染色质)、染色单体、DNA三者之间的关系。考点二 有丝分裂过程分析当染色单体存在时,染色体数染色单体数DNA分子数=122。当染色单体不存在时,染色体数DNA分子数=11。细胞器名称细胞类型时期生理作用核糖体动物、植物整个时期,但主要是间期各种蛋白质(组成染色体的蛋白质和细胞内的蛋白质)的合成中心体动物、低等植物前期纺锤体的形成高尔基体植物末期细胞壁的形成2.细胞有丝分裂过程中细胞器的作用线粒体动物、植物整个时期提供能量 比较类别不同点相同点有丝分裂过程间期
9、分裂期是否有中心体复制前期:纺锤体形成机制不同末期:细胞质分裂方式不同3.动植物细胞有丝分裂的比较高等植物细胞无两极纺锤丝纺锤体细胞板(与高尔基体有关)细胞壁分割细胞(质)染色体完成复制染色体平均分配到两个子细胞中动物细胞有两组中心粒(复制于间期)星射线纺锤体细胞膜中央内陷缢裂细胞(质)项目间期前期中期后期末期DNA分子数(2n)2n4n4n4n4n2n染色单体数04n4n4n4n00染色体数(2n)2n2n2n2n4n2n同源染色体对数 nnnn2nn染色体组数2222424.有丝分裂过程中有关数据的规律性变化(1)DNA分子数、染色单体数、染色体数、同源染色体对数、染色体组数变化(二倍体生
10、物)。说明:AB、PQ的变化原因都是DNA分子复制。GH、RS变化的原因都是着丝点分裂,姐妹染色单体分开,形成子染色体。CD、RS(2)核DNA分子数、染色体数、每条染色体上DNA含量变化曲线。的变化很相似但时期不同。CD是后期结束,RS是后期开始。易错提示(1)只有连续分裂的细胞才有细胞周期,如早期胚胎细胞、干细胞、分生区细胞、生发层细胞、癌细胞;高度分化的细胞不再继续分裂,如神经细胞、红细胞、精子和卵细胞等不具有细胞周期。(2)做有关图像题时,可从如下几方面入手:先判断是动物细胞还是植物细胞。对应各期特点,分析图像中染色体或DNA变化属于哪个时期。注意染色单体的变化。做题时应注意如下几点:
11、加倍的时期:DNA分子在间期加倍,染色体加倍在后期,中心体复制在间期,前、中期DNA分子数是染色体数目的两倍,后期和末期,DNA与染色体数相等。【例2】如图1、图2分别表示某种生物细胞有丝分裂过程中某一时期的模式图,图3表示有丝分裂过程中不同时期每条染色体上DNA分子数目的变化,图4表示有丝分裂中不同时期染色体和核DNA数量的关系。下列有关叙述不正确的是()。A.图1所示细胞中共有4条染色体,8个DNA分子;图2所示细胞中共有0条姐妹染色单体B.处于图3中BC段的是图1所示细胞;完成图3中CD段变化的细胞的分裂时期是后期C.有丝分裂过程中不会出现图4中d所示的情况D.图4中a可对应图3中的BC
12、段;图4中c可对应图3中的AB段解析:本题主要考查对有丝分裂过程中DNA含量、染色体数、染色单体数、每条染色体上DNA含量的变化的理解。图1中1条染色体中包含2条姐妹染色单体;图2中染色单体分离后就不再称为染色单体,只能称为染色体,故A正确。图3中纵坐标的含义是“每条染色体上DNA分子数”,BC段的1条染色体上有2个DNA分子,对应图1,CD段的变化表示染色体上DNA分子由2个变成1个,表示后期着丝点分裂的过程,故B正确。图4中d表示细胞中核DNA含量为2n,染色体数目为4n,不可能出现这种情况,故C正确。图4中a可对应有丝分裂后期,图4中b可对应有丝分裂前、中期,图4中c可对应有丝分裂末期,故D错误。答案:D
