高考一輪復(fù)習(xí)課件 【知識(shí)精講架構(gòu)+備課精研精梳】細(xì)胞的有絲分裂

第13講細(xì)胞的有絲分裂觀察植物細(xì)胞的有絲分裂細(xì)胞不能無(wú)限長(zhǎng)大0103細(xì)胞的增殖02多細(xì)胞生物的長(zhǎng)大，細(xì)胞數(shù)量的增多?是靠體積的增大？不同動(dòng)(植)物同類器官或組織的細(xì)胞大小一般無(wú)明顯差異一、細(xì)胞不能無(wú)限長(zhǎng)大模擬實(shí)驗(yàn):細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸?shù)年P(guān)系原型：細(xì)胞

——

模型：含有酚酞的瓊脂塊原型：營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)

——

模型：NaOH溶液實(shí)驗(yàn)步驟制備瓊脂塊：3塊含酚酞的邊長(zhǎng)分別為3cm、2cm、1cm的正方體浸泡：質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的NaOH溶液，10min切割：撈取、干燥，平分兩半測(cè)量→記錄→計(jì)算→結(jié)果討論一、細(xì)胞不能無(wú)限長(zhǎng)大邊長(zhǎng)(cm)表面積(cm2)體積(cm3)表面積/體積比值(相對(duì)表面積)NaOH擴(kuò)散深度/cm運(yùn)輸效率：NaOH擴(kuò)散的體積/整個(gè)瓊脂塊的體積）1235418276320.40.40.40.9920.7840.6060.4cm246細(xì)胞體積越大,其相對(duì)表面積越小,細(xì)胞的物質(zhì)運(yùn)輸?shù)男示驮降臀镔|(zhì)運(yùn)輸?shù)乃俾适欠裣嗤?？相?.細(xì)胞體積越大，相對(duì)表面積越小，物質(zhì)運(yùn)輸效率越低，因而限制了細(xì)胞的長(zhǎng)大。2.細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)的關(guān)系限制了細(xì)胞的長(zhǎng)大細(xì)胞不能無(wú)限長(zhǎng)大的原因：（1）細(xì)胞越小，越有利于細(xì)胞與外界的物質(zhì)交換，那么細(xì)胞是越小越好嗎？

（2）真核細(xì)胞體積普遍較小，但卵細(xì)胞體積為何較大？科學(xué)思維——批判性思維

不是，因?yàn)榧?xì)胞中含有眾多的必需物質(zhì)和細(xì)胞器，需要一定的容納空間。細(xì)胞太小，就沒(méi)有足夠的空間，細(xì)胞就不能進(jìn)行相應(yīng)的生命活動(dòng)。體積較大，貯存的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)較多，便于受精后胚胎的發(fā)育。1.概念：細(xì)胞通過(guò)分裂增加細(xì)胞數(shù)量的過(guò)程。二、細(xì)胞增殖原核生物：二分裂真核生物：

有絲分裂：體細(xì)胞增殖的主要方式

減數(shù)分裂：成熟生殖細(xì)胞產(chǎn)生的主要方式。

無(wú)絲分裂：某些生物的部分體細(xì)胞的增殖方式注：病毒的增殖方式是復(fù)制2.意義：生物體生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖、遺傳的基礎(chǔ)。3.過(guò)程：包括物質(zhì)準(zhǔn)備和細(xì)胞分裂兩個(gè)相連續(xù)的過(guò)程。要進(jìn)行遺傳物質(zhì)的復(fù)制。這是保證親子代細(xì)胞具有相同遺傳物質(zhì)的基礎(chǔ)細(xì)胞周期1.概念：

連續(xù)分裂的細(xì)胞，從一次分裂完成時(shí)開(kāi)始，到下一次分裂完成時(shí)為止，為一個(gè)細(xì)胞周期。條件終點(diǎn)2.模型起點(diǎn)起點(diǎn)終點(diǎn)分裂間期：間期時(shí)間約占細(xì)胞周期的90%~95%特點(diǎn)：分裂間期為分裂期進(jìn)行活躍的物質(zhì)準(zhǔn)備，完成DNA分子復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成，同時(shí)細(xì)胞有適度的生長(zhǎng)。分裂期：將間期復(fù)制的DNA平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中分裂間期DNA合成前期(G1)：DNA合成期(S)：DNA合成后期(G2)：結(jié)果：染色質(zhì)復(fù)制，但數(shù)目不變，DNA復(fù)制后出現(xiàn)了姐妹單體，細(xì)胞適度生長(zhǎng)主要進(jìn)行RNA和蛋白質(zhì)(DNA復(fù)制所需蛋白質(zhì)如：DNA聚合酶、解旋酶等)的合成，以及核糖體增生。主要進(jìn)行DNA的復(fù)制。主要合成分裂期所必需的蛋白質(zhì)，動(dòng)物細(xì)胞G2期合成中心體。DNA數(shù)為2n。DNA數(shù)為2n→4nDNA數(shù)為4n細(xì)胞周期的不同模型表示方法方法名稱表示方法用字母表示細(xì)胞周期扇形圖射線圖A→B→C→A為一個(gè)細(xì)胞周期a＋b或c＋d為一個(gè)細(xì)胞周期坐標(biāo)圖柱狀圖A：間期的G1期和分裂期的末期結(jié)束后B：間期的S期(DNA復(fù)制)C：間期的G2期和分裂期的前期、中期、后期a＋b＋c＋d＋e為一個(gè)細(xì)胞周期特別提醒：(1)只有連續(xù)分裂的細(xì)胞才有細(xì)胞周期：如根尖分生區(qū)細(xì)胞、胚胎干細(xì)胞、癌細(xì)胞、動(dòng)物皮膚生發(fā)層細(xì)胞、植物的形成層細(xì)胞等。(4)在觀察有絲分裂時(shí)，應(yīng)選擇分裂期相對(duì)較長(zhǎng)的材料，有利于觀察到不同時(shí)期的分裂圖像。(5)細(xì)胞周期的長(zhǎng)短由遺傳物質(zhì)決定，同時(shí)受環(huán)境因素影響。細(xì)胞大部分時(shí)間都處于分裂間期，不分裂的細(xì)胞一般也都處于間期。(2)高度分化的細(xì)胞無(wú)細(xì)胞周期：如神經(jīng)細(xì)胞、表皮細(xì)胞等。(3)經(jīng)減數(shù)分裂的形成的細(xì)胞（精子、卵細(xì)胞）沒(méi)有細(xì)胞周期。細(xì)胞周期考點(diǎn)(1)基因突變：在細(xì)胞分裂間期，DNA復(fù)制時(shí)容易受到內(nèi)外因素的干擾而發(fā)生差錯(cuò)，即發(fā)生基因突變。(2)染色體變異：在細(xì)胞分裂前期，秋水仙素或低溫處理都可抑制紡錘體的形成，出現(xiàn)多倍體細(xì)胞。(3)細(xì)胞癌變：用藥物作用于癌細(xì)胞的分裂間期，使DNA分子不能復(fù)制，從而抑制癌細(xì)胞的無(wú)限增殖。二、有絲分裂（上圖為洋蔥根尖細(xì)胞有絲分裂顯微照片，下圖為模式圖）①前期特點(diǎn)：核膜消失，核仁消失

染色體出現(xiàn)，紡錘體出現(xiàn)染色體散亂分布

姐妹染色單體高度螺旋膜仁消失現(xiàn)兩體②中期特點(diǎn)：在紡錘絲的牽引下染色體的著絲粒排列在赤道板上染色體形態(tài)固定，數(shù)目清晰，此時(shí)是觀察染色體的最佳時(shí)期形定數(shù)晰赤道齊不存在③后期特點(diǎn)：著絲粒分裂，姐妹染色單體分開(kāi)，成為兩條子染色體。著絲粒分裂后，在紡錘絲的牽引下子染色體向細(xì)胞兩極移動(dòng)，兩級(jí)各有一套染色體。有絲分裂后期，在紡錘絲的牽引下著絲點(diǎn)分裂成兩個(gè)，姐妹染色單體分開(kāi)。()×

思考：著絲粒分裂是不是紡錘絲牽引的結(jié)果？用秋水仙素處理分裂前期的細(xì)胞，抑制紡錘體的形成，后期染色體的著絲點(diǎn)照樣可以分裂，進(jìn)而使染色體數(shù)目加倍。點(diǎn)裂數(shù)增均兩極④末期特點(diǎn)：染色體消失，紡錘體消失核膜出現(xiàn)，核仁出現(xiàn)兩消兩現(xiàn)重開(kāi)始植物細(xì)胞中央出現(xiàn)細(xì)胞板，形成新的細(xì)胞壁存在子細(xì)胞結(jié)果：一個(gè)細(xì)胞分裂成為兩個(gè)子細(xì)胞，每個(gè)子細(xì)胞中含有的染色體數(shù)目與親代細(xì)胞的相等。分裂后形成的子細(xì)胞若繼續(xù)分裂，就進(jìn)入下一個(gè)細(xì)胞周期的分裂間期狀態(tài)。（1）各時(shí)期的主要特征二、有絲分裂前期間期中期后期末期子細(xì)胞①染色質(zhì)絲→染色體；②核仁解體、核膜消失；③細(xì)胞兩極發(fā)出紡錘絲形成紡錘體；④染色體散亂分布①每條染色體的著絲粒排列在赤道板上；②染色體形態(tài)固定、數(shù)目清晰；著絲粒分裂，姐妹染色單體分開(kāi)，成為兩條子染色體，由紡錘絲牽引著分別移向細(xì)胞的兩極①染色體→染色質(zhì)絲；②紡錘體消失，出現(xiàn)新的核膜和核仁，形成兩個(gè)新的細(xì)胞核；③出現(xiàn)細(xì)胞板并向四周擴(kuò)展形成新的細(xì)胞壁；注：有絲分裂過(guò)程中，同源染色體不發(fā)生聯(lián)會(huì)和分離。不存在存在進(jìn)入下一細(xì)胞周期或分化成其他類型的細(xì)胞

（2）動(dòng)、植物細(xì)胞有絲分裂的異同中心粒在間期倍增中心粒發(fā)出星射線形成紡錘體細(xì)胞膜從細(xì)胞中部向內(nèi)凹陷，細(xì)胞縊裂成兩個(gè)子細(xì)胞植物細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞不同點(diǎn)相同點(diǎn)1.間期都有染色體的復(fù)制；2.核膜、核仁的變化相同；3.染色體的行為變化完全相同。1.前期：細(xì)胞兩極發(fā)出紡錘絲構(gòu)成紡錘體。1.前期：兩組中心粒發(fā)出星射線構(gòu)成紡錘體。2.末期：細(xì)胞板形成細(xì)胞壁分成兩個(gè)子細(xì)胞。2.末期：細(xì)胞膜內(nèi)陷縊裂成兩個(gè)子細(xì)胞。動(dòng)植物細(xì)胞有絲分裂的區(qū)別(必修1P114“思考·討論”拓展)1.鑒定一個(gè)正在進(jìn)行有絲分裂的細(xì)胞是植物細(xì)胞還是動(dòng)物細(xì)胞，最可靠的方法是什么？細(xì)胞結(jié)構(gòu)變化規(guī)律紡錘體核膜、核仁中心體

染色體染色單體2．有絲分裂過(guò)程中相關(guān)物質(zhì)的變化規(guī)律形成(前期)→消失(末期)出現(xiàn)(前期)→消失(末期)消失(前期)→重建(末期)倍增→移向兩極→平均分配(間期)

(前期)

(末期)形成(間期)→出現(xiàn)(前期)→消失(后期)

（3）意義二、有絲分裂

細(xì)胞的有絲分裂將親代細(xì)胞的染色體經(jīng)過(guò)復(fù)制(關(guān)鍵是DNA的復(fù)制)之后，精確地平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中，使親、子代細(xì)胞含有相同形態(tài)和數(shù)目的染色體。由于染色體上有遺傳物質(zhì)DNA，因而在親代和子代之間保持了遺傳性狀的穩(wěn)定性。DNA復(fù)制、著絲粒分裂2．與有絲分裂有關(guān)的細(xì)胞器名稱生物類型作用時(shí)期生理作用動(dòng)物、植物主要是間期合成相關(guān)蛋白質(zhì)線粒體動(dòng)物、植物提供能量植物與細(xì)胞壁(板)的形成有關(guān)中心體前期1．著絲點(diǎn)是自動(dòng)分裂的，而與紡錘絲的牽引無(wú)關(guān)，比如用秋水仙素抑制紡錘體的形成，沒(méi)有紡錘絲牽引，著絲點(diǎn)仍分裂，導(dǎo)致細(xì)胞中染色體的數(shù)目加倍。核糖體高爾基體與紡錘體的形成有關(guān)動(dòng)物、低等植物末期整個(gè)細(xì)胞周期無(wú)絲分裂(1)過(guò)程細(xì)胞核延長(zhǎng)

細(xì)胞核縊裂細(xì)胞質(zhì)縊裂形成兩個(gè)子細(xì)胞(2)特點(diǎn)不出現(xiàn)紡錘絲和染色體；DNA要進(jìn)行復(fù)制，并且細(xì)胞要增大(3)實(shí)例蛙的紅細(xì)胞分裂等蛙紅細(xì)胞無(wú)絲分裂示意圖

數(shù)目變化細(xì)胞中染色體數(shù)目變化細(xì)胞中核DNA數(shù)目變化細(xì)胞中染色單體數(shù)目變化染色體

DNA染色單體111221-222220-22200間期前期中期后期末期

染色單體

細(xì)胞期周目比較項(xiàng)數(shù)目數(shù)目含量染色體DNA間期前期中期后期末期44488888848880080細(xì)胞周期中數(shù)目變化比較表核DNA的變化曲線間期

04N2N前期

中期

后期

2n→4n→2nDNA復(fù)制末期

染色體的變化曲線間期

04N2N前期

中期

后期

2n→4n→2n末期

間期

04N2N前期

中期

后期

末期

染色單體的變化曲線0→4n→0著絲點(diǎn)分裂【知識(shí)拓展】變式曲線1——每條染色體上DNA分子數(shù)量的變化

間期21

前期

中期

后期

末期0abG1SG2注意發(fā)生a→b的原因是：著絲點(diǎn)分裂。v【知識(shí)拓展】變式曲線2——染色體與核DNA數(shù)量之比注意發(fā)生D→E變化的原因是：著絲點(diǎn)分裂。11/2ABCDEFv知識(shí)總結(jié)n02n3n4n數(shù)量圖例：染色體數(shù)染色單體數(shù)核DNA分子數(shù)體細(xì)胞G2、前期中期后期末期、(G1)復(fù)制（七）直方圖【科學(xué)思維】（1）下列是有絲分裂的幾種常見(jiàn)圖像(以二倍體生物為例)①填寫(xiě)上圖中“橫線”處的內(nèi)容。核DNA含量染色體數(shù)每條染色體上DNA含量核DNA染色單體染色體②a→b的變化原因是

。g→h變化的原因是

。p→q變化的原因是

。r→s變化的原因是

。③圖甲、乙、丙分別表示有絲分裂的什么時(shí)期？DNA分子復(fù)制著絲粒分裂，姐妹染色單體分開(kāi)，成為子染色體DNA分子復(fù)制著絲粒分裂甲表示間期(G2)、前期和中期；乙表示后期；丙表示間期(G1)或末期結(jié)束。

科學(xué)方法——模型建構(gòu)③當(dāng)有染色單體(間期的G2期、前期、中期)時(shí)，染色體數(shù)∶染色單體數(shù)∶核DNA數(shù)=

。

當(dāng)無(wú)染色單體(間期的G1期、后期、末期)時(shí)，染色體數(shù)∶核DNA數(shù)=

。①染色單體形成在

期，原因是

。出現(xiàn)在

期，消失在

期，原因是

。

科學(xué)方法——模型建構(gòu)（2）下圖表示細(xì)胞有絲分裂過(guò)程中染色體的周期性變化。④用字母和箭頭表示一個(gè)完整的細(xì)胞周期：

；染色體形態(tài)變化由c到d發(fā)生在____期，該時(shí)期活動(dòng)明顯加強(qiáng)的細(xì)胞器主要是

。d→e→a→b→c→d末高爾基體1∶2∶21∶1間后DNA復(fù)制著絲粒分裂②利用“結(jié)構(gòu)與功能觀”分析染色體形態(tài)和行為變化。染色質(zhì)形態(tài)有利于

；染色體形態(tài)有利于

。平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中DNA的解旋，有利于基因的表達(dá)前三、觀察植物細(xì)胞的有絲分裂——管狀葉——鱗片葉實(shí)驗(yàn)原理：

在高等植物體內(nèi)，有絲分裂常見(jiàn)于根尖、芽尖等分生區(qū)、莖形成層細(xì)胞。由于各個(gè)細(xì)胞的分裂是獨(dú)立進(jìn)行的，因此，當(dāng)染色體被堿性染料著色后，通過(guò)在

下觀察，同一組織中可以看到不同

細(xì)胞內(nèi)

的存在狀態(tài)。從而判斷細(xì)胞各處于有絲分裂的哪個(gè)時(shí)期。高倍鏡時(shí)期染色體選擇洋蔥根尖部位的原因是：①洋蔥細(xì)胞含有染色體少，便于計(jì)數(shù)；②洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞分裂旺盛；③分裂周期時(shí)間相對(duì)短，且分裂期M相對(duì)較長(zhǎng)。材料用具質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精溶液

洋蔥根尖2-3mm龍膽紫溶液（或醋酸洋紅溶液或改良的苯酚品紅溶液）三、觀察植物細(xì)胞的有絲分裂②裝片的制作過(guò)程方法時(shí)間目的解離上午10時(shí)至下午2時(shí)剪取根尖2-3mm，鹽酸和酒精混合液（1∶1）3-5min使組織中的細(xì)胞相互分離開(kāi)來(lái)漂洗待根尖酥軟后，放入盛有清水的玻璃皿中漂洗10min洗去藥液，防止解離過(guò)度染色龍膽紫或醋酸洋紅液或改良的苯酚品紅溶液3-5min使染色體著色制片根尖弄碎，蓋上蓋玻片，復(fù)加一片載玻片后，用拇指輕壓蓋玻片使細(xì)胞分散開(kāi)，有利于觀察①洋蔥根尖的培養(yǎng)：待根長(zhǎng)到約5cm。

實(shí)驗(yàn)操作步驟:有較多的細(xì)胞處于分裂期注意：在制片時(shí)兩次用到載玻片，一次是放置根尖；另一次是在蓋玻片上加一片載玻片，然后用拇指輕輕按壓，目的是使細(xì)胞均勻分散，避免壓碎蓋玻片。裝片的制作流程：解離→漂洗→染色→制片（3）觀察

先用低倍鏡觀察，找到分生區(qū)細(xì)胞；再用高倍鏡觀察，按“中期→前期→后期→末期→間期”依次順序觀察，注意觀察不同時(shí)期細(xì)胞內(nèi)染色體的形態(tài)和分布特點(diǎn)。（4）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄調(diào)節(jié)顯微鏡的放大倍數(shù)，保證能夠在視野中同時(shí)看到約50個(gè)細(xì)胞，統(tǒng)計(jì)各時(shí)期的細(xì)胞數(shù)，記錄在記錄表“樣本1”中。把視野移動(dòng)分生區(qū)一個(gè)新的區(qū)域再統(tǒng)計(jì)，然后記錄在記錄表“樣本2”中。細(xì)胞周期樣本1樣本2總數(shù)每一時(shí)期的細(xì)胞數(shù)/計(jì)數(shù)細(xì)胞的總數(shù)分裂間期分裂期前期中期后期末期計(jì)數(shù)細(xì)胞的總數(shù)

思考：為什么要在上午10時(shí)至下午2時(shí)剪取根尖2-3mm？

根尖只有分生區(qū)細(xì)胞才能分裂，若剪