細胞有絲分裂及相關實驗課件

1、第11講細胞的有絲分裂及相關實驗2017備考最新考綱1.細胞的生長和增殖的周期性()。2.細胞的有絲分裂()。3.細胞的無絲分裂()。4.實驗：(1)觀察細胞的有絲分裂。(2)模擬探究細胞表面積與體積的關系。考點一細胞的生長和增殖的周期性(5年3考)自主梳理1.細胞不能無限長大(1)模擬實驗細胞大小與物質運輸效率之間的關系細胞模型：不同大小的瓊脂塊。運輸效率表示法：檢測方法：酚酞遇NaOH變紅色。NaOH在瓊脂塊中擴散體積 瓊脂塊的體積(2)細胞不能無限長大的原因細胞生長：體積增大（不能無限）核質比： 控制的細胞質范圍有 ：細胞體積越大，相對表面積越 ，物質 運輸效率越 細胞核小低2.細胞分裂

2、方式及判斷(1)概念圖(2)解讀圖中、依次為 、 、圖中無染色體出現(xiàn)的是蛙紅細胞分裂方式為真核細胞的分裂方式為的特點是同源染色體會發(fā)生 ，其最終子細胞染色體數目無絲分裂有絲分裂減數分裂、聯(lián)會和分離減半3.細胞增殖的周期性(1)細胞周期連續(xù)分裂下次分裂完成不同比例4.細胞周期的表示方法方法名稱表示方法用字母表示細胞周期扇形圖 為一個細胞周期直線圖ab或cd為一個細胞周期abca坐標圖AG為一個完整的細胞周期柱形圖B組細胞處于 期，正在進行DNA復制，C組細胞處于 期分裂間分裂解析細胞相對表面積、細胞與外界物質交換效率和細胞新陳代謝強度之間的關系為，細胞的相對表面積越大，物質交換效率越高，細胞新陳

3、代謝越旺盛，A正確。答案A2.“在探究細胞大小與物質運輸的關系(瓊脂塊模擬細胞)”的實驗 過程中，測量結果及計算結果如下面表格所示。根據表格分析 下列說法正確的是()瓊脂塊的邊長/cm比值(表面積/體積)NaOH擴散的深度/cm比值(NaOH擴散的體積/整個瓊脂塊的體積)16Xa23Yb32ZcA.XYZ B.XYZC.abc D.abc解析在相同時間內，NaOH擴散的深度相等，而比值(NaOH擴散的體積/整個瓊脂塊的體積)隨著細胞體積的增大而減小。答案A題組二細胞周期3.如圖表示細胞周期，下列敘述不正確的是()A.按箭頭所示方向，aa段或bb段表示一個細胞周期B.染色體的平均分配發(fā)生于ab段

4、C.細胞中DNA含量的加倍發(fā)生在ba段D.將癌細胞的細胞周期阻斷在ba段可以治療癌癥解析本題考查對細胞周期的理解，解題的突破口是細胞周期起點和終點的確定。ba段、ab段分別表示分裂間期和分裂期，細胞周期應是bb段。答案A解析著絲點分裂發(fā)生于有絲分裂后期，核膜再現(xiàn)發(fā)生于末期，它們與有絲分裂中期均發(fā)生于分裂期，均對應甲圖的b、d段，乙圖的AB段；從含量上看，有絲分裂后期細胞中DNA相對含量為體細胞中的2倍，故均對應丙圖中的和丁圖中的M，故B、D正確、C錯誤。答案C細胞分裂產生子細胞的三種去向(1)繼續(xù)分裂：始終處于細胞周期中，保持連續(xù)分裂狀態(tài)，如動物紅骨髓細胞、植物形成層細胞。(2)暫不分裂：仍具

5、分裂能力，在一定條件下可回到細胞周期中繼續(xù)分裂，如肝臟細胞、黃骨髓造血細胞、記憶細胞等。(3)細胞分化：失去分裂能力，分化為其他組織器官細胞，如骨骼肌細胞、洋蔥表皮細胞、漿細胞?？键c二有絲分裂過程中相關結構和 數量的變化（5年6考）自主梳理1.分裂過程(以高等植物細胞為例)時期圖像特點分裂間期(1)完成(2)合成有關的前期(1)染色質螺旋化形成(2) 解體， 消失(3)細胞兩極發(fā)出紡錘絲,形成DNA復制蛋白質染色體核仁核膜紡綞體中期染色體清晰可見，每條染色體的著絲點排列在 上，此時染色體形態(tài)固定，數目清晰，便于觀察后期每條染色體的 一分為二，姐妹染色單體分開，成為兩條子染色體，由 牽引著向兩極

6、移動末期(1)染色體解螺旋形成(2)紡錘絲消失(3) 重新出現(xiàn)赤道板著絲點紡錘絲染色質核仁、核膜2.有絲分裂過程中細胞結構的變化(1)紡錘體的變化：形成時期為 解體時期為 。(2)核膜、核仁的變化：解體時期為 重建時期為 。(3)中心體變化規(guī)律(動物細胞、低等植物細胞) 期復制 期分開移向細胞兩極 期平均進入子細胞末期前期前期末期間前末(4)染色體形態(tài)及行為變化： 期 期 期 期 期染色質染色體間前中后末3.動植物細胞有絲分裂的主要區(qū)別紡錘體形成不同(前期)細胞分裂方式不同(末期)植物細胞 發(fā)出紡錘絲 形成細胞壁動物細胞 發(fā)出星射線細胞膜向內凹陷使細胞4.意義親代細胞的 經過復制后精確地平均分

7、配到兩個子細胞中，保持了細胞的親子代之間 的穩(wěn)定性。細胞兩極細胞板中心?？O裂染色體遺傳性狀有絲分裂過程中染色體、染色單體、DNA等變化規(guī)律的曲線分析(1)曲線模型1.高考重組判斷正誤(1)該圖為某二倍體動物細胞有絲分裂后期模式圖(2015廣東高考，6D改編)( )(2)蛙的紅細胞與淋巴細胞的染色體均不能呈周期性變化(四川高考改編)( )(3)顯微鏡下絕大多數細胞中能觀察到染色體(2012江蘇高考)( )(4)蛙受精卵發(fā)育過程中均能發(fā)生DNA的半保留復制(2012四川高考改編)( )以上內容主要源自教材必修1 P112114有絲分裂與無絲分裂知識，全面把握有絲分裂過程及相關物質或結構變化并了解無

8、絲分裂特點和適用范圍是解題關鍵。2.(教材改編題，教材必修1 P115 T4、T5改編)下列與有絲分裂相關敘述正確的是()A.隨著著絲點的分裂，DNA數目加倍B.有絲分裂是真核細胞的主要增殖方式，無絲分裂是原核細胞的主要增殖方式C.與動物細胞有絲分裂方式不同，植物細胞有絲分裂末期可形成赤道板D.動物細胞有絲分裂與細胞膜流動性密切相關解析隨著著絲點分裂，染色體數目加倍；有絲分裂和無絲分裂均為真核細胞的分裂方式；植物細胞有絲分裂過程中可形成細胞板而不是赤道板。答案D跟進題組題組一有絲分裂各時期的特點及細胞圖像的識別1.(2014江蘇卷)如圖 為動物細胞分裂中某時期示意圖，下列相關 敘述正確的是()

9、A.甲在分裂前期倍增并移向細胞兩極B.乙和丙在組成成分上差異很大C.該時期細胞中染色體數是體細胞染色體數的兩倍D.該時期通過核孔進入細胞核的物質減少解析題圖為動物細胞有絲分裂的中期。甲為中心體，在分裂間期倍增，前期移向細胞兩極；乙為染色體，組成成分為DNA和蛋白質，丙為星射線，組成成分主要是蛋白質，可見兩者在組成成分上的差異很大；題圖細胞中染色體數與體細胞染色體數相同；該時期核膜解體、核仁消失，無細胞核，故不存在物質通過核孔進入細胞核的情況。答案B2.如圖所示，有關細胞有絲分裂的描述正確的是()A.具有姐妹染色單體的只有eB.在b時期實現(xiàn)了細胞中的DNA和染色體數目的加倍C.細胞有絲分裂的順序

10、是ceabdD.觀察和計數染色體數目的最佳時期是e解析圖中a、e時期均含染色單體；b時期染色體數目加倍，c時期DNA數目加倍；細胞有絲分裂順序應為caebd。答案D1.根據染色體變化識別細胞分裂時期(1)染色質變?yōu)槿旧w，染色體散亂分布前期，如圖1。(2)著絲點排列在赤道板上中期，如圖2。(3)著絲點分裂，染色體數目增加一倍后期，如圖3。(4)染色體變成染色質末期，如圖4。2.“三看”法界定動植物細胞有絲分裂圖像題組二有絲分裂過程中坐標模型分析3.(2016安徽1號卷)下圖是在一個細胞周期中染色單體的數量變 化，相關說法錯誤的是()A.IM段變化的原因是DNA分子復制B.NP段變化的原因是著絲

11、粒分裂，姐妹染色單體分開C.在減數分裂中NP發(fā)生在減數第一次分裂后期D.在細胞周期中染色單體數的變化趨勢為04N0解析IM段染色單體從無到有，變化的原因是DNA分子復制，每條染色體形成兩條姐妹染色單體，但公用一個著絲點，A正確；NP段染色單體從有到無，變化的原因是著絲點分裂，姐妹染色單體分開形成兩條染色體，B正確；在減數分裂中NP發(fā)生在減數第二次分裂后期，C錯誤；在細胞周期中染色單體數的起點為0，終點也為0，D正確。答案C4.(2015金榜苑黃金押題)下圖表示動物細胞分裂各階段染色體數 與核DNA數的比例關系(用實線表示)和細胞質中mRNA含量的 變化(用虛線表示)。下列分析合理的是()A.A

12、階段可能在進行DNA聚合酶的合成B.B階段可發(fā)生于減數第二次分裂過程中C.B段末形成的姐妹染色單體所含基因不會發(fā)生差異D.DE段二者比例的變化是同源染色體的分離所導致解析B表示S期，該階段不可能發(fā)生于減數第二次分裂過程中，B錯誤；B段末形成的姐妹染色單體所含基因可能會發(fā)生差異，原因是基因突變，C錯誤；DE段二者比例的變化是著絲點分裂所致，D錯誤。答案A5.下圖表示某種哺乳動物細胞分別在正常培養(yǎng)和藥物處理培養(yǎng)時， 所測得的細胞中DNA含量與細胞數的關系。推測該藥物的作用 是()A.通過抑制DNA的復制，抑制細胞分裂B.通過促進DNA的復制，促進細胞分裂C.通過抑制紡錘體的形成，抑制細胞分裂D.通

13、過促進著絲點分裂，促進細胞分裂解析細胞分裂過程中，通過間期DNA復制，細胞DNA含量加倍，通過細胞分裂，細胞DNA含量又恢復正常。若間期受阻，則細胞不能完成DNA復制，DNA含量為2n的細胞數將增多；若細胞不能完成分裂過程，則DNA含量為4n的細胞數量將增多。答案C1.有絲分裂過程中的“加倍”成分或結構時期原因DNA間期DNA復制染色體后期著絲點分裂中心體間期中心體復制細胞核末期新核膜已經形成，細胞質尚未分裂2.根據柱狀圖判斷細胞有絲分裂時期(以二倍體生物為例)(1)根據染色單體變化判斷有絲分裂各時期：染色單體(2)根據比例關系判斷有絲分裂各時期：DNA染色體染色單體注是否存在“0”值是染色單

14、體的象征有G2期、前期、中期：甲圖無后期、末期：乙圖G1期：丙圖 4N2N4NG2期、前期、中期甲圖4N4N0后期、末期乙圖2N2N0G1期丙圖 考點三（實驗）觀察根尖分生組織細胞 的有絲分裂（5年4考）自主梳理1.實驗原理(1) 高等植物的分生組織細胞 較旺盛。(2)細胞核內的染色體(質)易被 (龍膽紫染液)染成深色。(3)細胞的分裂是 進行的，在同一分生組織中可以通過 觀察細胞內 的存在狀態(tài)，判斷處于 的細胞。有絲分裂堿性染料獨立高倍顯微鏡染色體不同分裂時期2.實驗操作步驟及分析過程操作步驟說明根尖培養(yǎng)實驗前34 d，將洋蔥放在瓶內裝滿清水的廣口瓶上，底部接觸清水，置于溫暖處，常換水，待根

15、長約 時取用裝片制作取材剪取根尖 (注意取材時間)解離解離液：質量分數為 和體積分數為95%的 按11體積比混合時間：35 min目的：使組織中的細胞5 cm23 mm15%的鹽酸酒精相互分離開來裝片制作漂洗漂洗液：清水時間：約10 min目的：洗去解離液，防止染色染色液：0.01 g/mL的 或0.02 g/mL的時間：35 min目的：使 著色解離過度龍膽紫溶液醋酸洋紅溶液染色體(或染色質)裝片制作制片用鑷子將處理過的根尖放在載玻片上，加一滴清水，并用鑷子尖把根尖弄碎，蓋上蓋玻片，在蓋玻片上再加一片 ，然后用拇指輕輕地按壓載玻片觀察先低倍鏡：找 細胞( 形、排列 )后高倍鏡：找出各時期細胞

16、， 觀察記錄分生區(qū)正方緊密載玻片深度思考(1)實驗操作中漂洗和染色的順序能不能互換？并說明理由。提示不能。漂洗的目的是洗去根尖組織細胞中的鹽酸，有利于堿性染料的著色，若二者順序顛倒，解離液中的鹽酸會影響染色的效果。(2)在制片時兩次用到載玻片，作用分別是什么？提示一次是放置根尖；另一次是在蓋玻片上加一片載玻片，目的是使細胞分散開來，防止蓋玻片移動，同時避免壓碎蓋玻片。(3)在顯微鏡下持續(xù)觀察一個根尖分生區(qū)細胞，能否看到一個完整的分裂過程？為什么？提示不能。因為根尖細胞經過解離后已經死亡。跟進題組題組實驗材料選擇及過程，結果分析1.(2015山東臨沂一模，25)在“觀察植物細胞的有絲分裂”實驗中

17、，三位同學制作洋蔥根尖裝片的操作步驟(“”表示操作，“”表示未操作)如下表所示。則甲、乙、丙觀察到的實驗現(xiàn)象分別是()實驗人員操作取材解離漂洗染色制片甲根尖13 mm處乙根尖13 mm處丙根尖57 mm處A.細胞重疊、染色體著色很淺不清楚、細胞分散染色體清楚B.細胞分裂但看不到染色體、染色體著色清楚、細胞分散染色體清楚C.細胞重疊、染色體著色很淺不清楚、細胞著色清楚但看不到染色體D.染色體著色很淺不清楚、細胞分散染色體清楚、細胞分散染色體清楚解析甲未解離，使細胞重疊；乙未漂洗，不利于染色；丙所取部位不是分生區(qū)，觀察不到染色體，故選C項。答案C2.如圖所示是關于觀察洋蔥有絲分裂的實驗的部分操作，

18、下列評價合理的是()A.剪取洋蔥根尖23 mm，因為該區(qū)域屬于根毛區(qū)，細胞有絲分裂旺盛B.該實驗步驟中唯一錯誤的是在和之間缺少用清水漂洗這一環(huán)節(jié)C.在觀察的圖像中，b屬于分生區(qū)的細胞，細胞已死亡D.若用圖中b區(qū)域的細胞觀察質壁分離和復原，實驗現(xiàn)象明顯解析根尖23 mm的區(qū)域屬于分生區(qū)，A錯誤。在和之間應增加清水漂洗這一環(huán)節(jié),而和之間的清水漂洗環(huán)節(jié)應刪除，B錯誤。分生區(qū)的細胞呈正方形,細胞經解離已死亡，C正確。b區(qū)域的細胞屬于分生區(qū)細胞,其液泡較小，滲透作用不明顯，D錯誤。答案C實驗成功的關鍵點(1)實驗材料的選擇類型：選取分裂期占細胞周期比例相對較大的材料。部位：應選分裂旺盛的部位(如根尖的分

19、生區(qū))。時間：必須在分裂旺盛的時間。本實驗一般選擇生長旺盛、帶有分生區(qū)的洋蔥根尖，且一般在上午10時至下午2時進行實驗，此時洋蔥根尖分生區(qū)細胞處于分裂期的較多。(2)應該嚴格按照操作步驟進行：取材解離漂洗染色制片。(3)在解離過程中細胞已被鹽酸殺死(龍膽紫溶液或醋酸洋紅液使染色體著色，表明細胞已喪失生物活性，生物膜已不具選擇透過性)，因此，顯微鏡下觀察到的都是死細胞，不能看到細胞分裂的動態(tài)變化。若視野中找不到處于某一時期的細胞，可通過移動裝片從鄰近的區(qū)域中尋找。易錯易混防范清零易錯清零易錯點1不清楚細胞周期中相關物質變化及mRNA形成的兩個 高峰期內涵點撥有絲分裂各階段細胞核中DNA和細胞質中

20、mRNA的含量變化,如下圖所示曲線，圖中a、b、c依次對應G1期、S期、G2期。(1)a、c期解讀：a、c兩時期為mRNA形成的高峰期，表明此期為轉錄高峰期，此時應大量消耗“U”，且RNA聚合酶活性較高，但G1期主要合成DNA復制所需的酶系，G2期主要合成紡錘體微管蛋白等。(2)S期解讀：S期為DNA復制期，是細胞周期的最關鍵期，此時大量消耗“T”S期易發(fā)生基因突變，為誘變育種、癌細胞增殖，藥物研發(fā)關鍵期。易錯點2細胞板與赤道板混淆不清點撥(1)赤道板是細胞中央與紡錘體的中軸垂直的一個平面，只表示一個位置，不是真實存在的實際結構，在顯微鏡下觀察不到。(2)細胞板是植物細胞有絲分裂末期，在赤道板

21、位置通過高爾基體密集而形成的一種結構，它向四周擴展形成新的細胞壁，其形成與“高爾基體”有關，顯微鏡下能觀察到該結構，它是植物細胞所特有的，是區(qū)別于動物細胞的標志。易錯點3誤認為后期著絲點分裂是紡錘絲牽引的結果點撥有絲分裂后期染色體著絲點一分為二，其原因是受生物體內遺傳物質控制的一種生理活動。不是由紡錘絲牽引所致。實驗佐證：用秋水仙素破壞紡錘體形成，無紡錘絲牽引著絲點，復制后的染色體的著絲點照樣分裂，使細胞中染色體數目加倍，這就說明著絲點分裂不是紡錘絲牽引所致。易錯點4不清楚根尖結構進而導致不明確有絲分裂裝片制作適 宜取材部位點撥洋蔥根尖可包括根冠、分生區(qū)、伸長區(qū)、成熟區(qū)，其中分生區(qū)細胞呈正方形

22、、排列緊密細胞分裂旺盛，適宜作有絲分裂觀察材料，而伸長區(qū)、成熟區(qū)細胞已分化，不發(fā)生分裂，但成熟(根毛)區(qū)細胞具大液泡，是吸收水分和礦質離子的關鍵區(qū)，應特別注意根尖和分生區(qū)不是同一概念。根尖長度一般選5 cm左右，而分生區(qū)只在其最前端的23 mm(包藏于根冠之下)內，只有分生區(qū)細胞才進行細胞分裂。實驗時剪取3 mm左右即可，不能過長，否則看到的大多數是伸長區(qū)的細胞。易錯點5錯將“解離”等同于“固定”點撥解離固定：解離的作用在于破壞細胞間質，使細胞分離，以便壓片時分散；固定的作用在于固定細胞形態(tài)，如觀察低溫誘導染色體加倍實驗中用卡諾氏液固定細胞。糾錯小結1.某科學家用放射性同位素標記的胸腺嘧啶和尿

23、嘧啶分別培養(yǎng)蠶 豆，觀測其根尖分生區(qū)細胞的有絲分裂。根據這兩種堿基被利 用的情況繪制曲線如圖甲所示；圖乙表示一個細胞周期(按順時 針方向)。下列有關敘述錯誤的是()A.T和U被大量利用的時期，細胞處于圖乙中的a時期B.人工誘變育種的各種因素主要作用于圖乙中的a時期C.觀察染色體形態(tài)和數目的最佳時期位于圖乙中的a時期D.用秋水仙素來人工誘導多倍體主要作用于圖乙中的b時期解析圖乙中a時期表示分裂間期，b時期表示分裂期。T和U被大量利用的時期，細胞處于分裂間期，進行DNA的復制和有關蛋白質的合成，即圖乙中的a時期，故A正確；人工誘變育種誘導基因突變，主要發(fā)生在細胞分裂的間期，故B正確；觀察染色體形態(tài)和數目的最佳時期位于有絲分裂中期，即圖乙中的b時期，故C錯誤；秋水仙素抑制紡錘體的形成是在分裂前期，故D正確。答案C2.培養(yǎng)某哺乳動物胚胎干細胞，測量出其細胞周期中各時期長度 為：G1期(DNA合成準備期)10 h、S期(DNA復制期)8 h、G2期 (紡錘絲形成準備期)4 h、分裂期(M期)2 h。細胞中DNA相對含 量和細胞數的關系如下圖所示。若在培養(yǎng)液