2013年《随堂优化训练》第6章第1节细胞的增殖

(共63张PPT)
第 6 章 细胞的生命历程
知识目标 1 ．简述细胞增殖的周期性
2．熟悉细胞有丝分裂过程、各时期变化特点、
染色体及 DNA 数目变化
3．了解细胞的分化及细胞的全能性
4．了解细胞衰老与死亡的特征
5．理解细胞凋亡与细胞死亡的区别
6．说出癌细胞的主要特征
能力目标 学会制作植物根尖细胞有丝分裂装片和使用高
倍显微镜观察细胞有丝分裂
第1节
细胞的增殖
1．细胞不能无限长大
表面积
体积
小
细胞核
(1)细胞______________与________比例关系的限制；细胞
体积越大，相对表面积就越________。
(2)____________是细胞遗传和代谢的控制中心，它也制约
了细胞体积不能无限增大。
分裂
细胞增殖
2．细胞的增殖
(1)细胞通过____________进行增殖。
(2)单细胞生物体通过______________而繁洐。
(3) 多 细 胞 生 物 从 ____________ 开 始 ， 要 经 过 细 胞 的
____________和____________逐渐发育为成体。
(4)细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物体________、
发育、繁殖、________的基础。
(5)细胞增殖包括______________和______________整个连
续的过程。
(6)真核细胞的分裂方式：________分裂、________分裂和
________分裂。
受精卵
增殖
分化
遗传
物质准备
细胞分裂
有丝
无丝
减数
生长
3．有丝分裂
连续
完成
完成
分裂间
分裂
(1)细胞周期的概念
指________分裂的细胞，从一次分裂________时开始，到下
一次分裂________时为止的这一段时期，包括____________期和
________期。
DNA 复制
蛋白质
物质准备
(2)分裂间期：最大的特征是完成____________________和
____________的合成，对于细胞分裂来说，它是整个周期中的
__________________阶段。
(3)分裂期是一个连续的过程，人们人为地把它分为四个时
期：
染色体
染色单体
姐妹染色单体
核仁
核膜
①前期：最明显的变化是__________的出现，此时每条染色
体 都 含 有 两 条 ____________ ， 由 一 个 着 丝点相连，称为
____________________。同时，________解体，________消失，
纺锤丝形成纺锤体。
赤道板
稳定
清晰
②中期：每条染色体的着丝点都排列在细胞中央的
____________上，染色体的形态________，数目________，便于
观察。
着丝点
姐妹染色单体
子染色体
纺锤丝
细胞两极
③后期：每个____________ 一分为二，________________
随之分离，形成两条____________，在__________的牵引下向
______________移动。
④末期：染色体到达两极后，逐渐变成丝状的__________，
同时__________消失，________和________重新出现，将染色质
包围起来，形成两个新的__________，然后细胞一分为二。
染色质
纺锤丝
核膜
核仁
细胞核
植物 动物
纺锤体形
成方式 由①_______________
发出②____________形成 由③___________
发出④___________形成
细胞一分
为二方式 ⑤在_________的位置出
现⑥___________，逐渐形
成⑦_________ ⑧________从中部向内
凹陷，缢裂成两部分
(4)动、植物细胞有丝分裂的区别
细胞板
细胞壁
(5)有丝分裂的意义：将亲代细胞的____________经复制后，
平均地分配到__________细胞，保证了亲子代之间____________
的稳定性。
细胞膜
染色体
两个子
遗传性状
细胞的两极
纺缍丝
中心体
星射线
赤道板
4．无丝分裂
(1) 过 程 ： 比 较 简 单 ， 一 般是 ____________ 先延长，从
______________向内凹进，缢裂为两个____________，接着整个
细胞从中间分裂为两个子细胞。
(2)特点：过程中没有出现____________和____________的
变化，故名无丝分裂，如蛙的红细胞的分裂。
细胞核
核的中部
细胞核
纺锤丝
染色体
1．(双选)真核细胞的直径一般在 10～100 μm 之间，生物体
细胞体积趋向于小的原因是(
)
A．受细胞所能容纳的物质制约
B．相对表面积小，有利于物质的迅速转运和交换
C．受细胞核所能控制的范围制约
D．相对表面积大，有利于物质的迅速转运和交换
【解析】相对表面积为细胞表面积与细胞体积的比值，细胞
体积越小，其相对表面积越大，细胞与周围环境或邻近细胞交换
物质的能力也越大，细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心，它也
制约了细胞体积不能无限增大。
【答案】CD
2．植物细胞有丝分裂过程中一定出现的是(
)
A．星射线
B．中心体向两极移动
C．DNA 分子的复制
D．赤道板
【解析】植物细胞没有星射线和中心体，赤道板是个位置概
念，实际上并不存在。
【答案】C
)
3．右图为细胞分裂某一时期的模式图，则该细胞处于(
A．有丝分裂前期
B．有丝分裂中期
C．有丝分裂后期
D．有丝分裂间期
【答案】C
4．在高倍显微镜下观察处于有丝分裂中期的植物细胞，都
能看到的结构是(
)
A．赤道板、染色体
B．纺锤丝、赤道板
C．细胞壁、染色体
D．细胞壁、核膜
【解析】赤道板是个位置概念，实际上并不存在；有丝分裂
前期，核膜逐渐消失，末期才出现。
【答案】C
5．菠菜根的分生区细胞不断分裂使根向远处生长，在分裂
过程中不会出现的是(
)
A．细胞分裂前期，核仁一分为二
B．细胞分裂中期，染色体形态较固定、数目较清晰
C．细胞分裂前期，核膜逐渐消失
D．细胞分裂末期，在赤道板位置形成细胞板，成为细胞壁
【解析】细胞分裂前期，核仁逐渐解体。
【答案】A
6．某生物体细胞中染色体数为 2N，下图中属于有丝分裂中
期和有丝分裂后期的依次是(
)
A．①②
B．②③
C．④③
D．③④
【解析】有丝分裂中期染色体数是染色单体数和 DNA 分子
数的一半；有丝分裂后期，着丝点分裂，染色单体分开，染色体
数加倍。
【答案】C
1．限制细胞体积的因素
(1)细胞的相对表面积与体积之比：细胞体积越小，其相对表
面积越大，细胞与周围环境或邻近细胞交换物质的能力也越大。
(2)细胞核与细胞质之比：该比值一般为 1/3，一个细胞核
所含的遗传信息是有一定限度的，能控制的细胞活动也有一定的
限度。
(3)细胞内物质交流的限制：细胞体积过大，影响细胞质流
动速度，细胞内的生命活动也就不能灵敏地控制与缓冲。
【例 1】细胞不能无限长大的原因中，不正确的是(
)
A．跟细胞的体积与表面积之比有关
B．细胞核控制能力有一定限制
C．细胞体积过大不利于细胞内物质运输
D．细胞内各种物质的数量限制
【名师点拨】细胞越大，相对表面积就越小，物质运输效率
就越低；细胞核所含遗传信息有一定限度，控制细胞活动的能力
也有一定的限度；细胞体积过大，影响细胞质流动速度，影响细
胞内物质运输。
【答案】D
【变式训练 1】一般来说，细胞都较微小，与此有关的原因
是(
)
A．细胞太大将增加物质运输所需的时间
B．细胞越小细胞核更容易控制
C．细胞越大则能容纳更多细胞器
D．生物个体越大，组成个体的细胞就越大
【解析】细胞过大，细胞内部与外界进行物质交换的能力就
会减低，不利于细胞的代谢活动。细胞越小，细胞内所容纳的物
质就越少，也不适于细胞的生命活动。生物个体的大小与细胞的
大小无关，而只是取决于组成的细胞的数目。
【答案】A
2．细胞周期
(1)概念：连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下
一次分裂完成时为止。
(2)条件：只有连续分裂的细胞才有细胞周期，不再分裂或
已进入分化的细胞没有细胞周期。
(3)分裂后子细胞的状态
细胞分裂后，根据细胞的种类和分工不同，可有三种情况：
①继续增殖：此类细胞始终处于细胞周期中，保持连续分裂
状态，如动物的红骨髓细胞、皮肤生发层细胞，植物的形成层细
胞、根尖分生区细胞、芽的顶端分生组织等。
②暂不增殖：此类细胞暂时脱离细胞周期，但始终保持分裂
能力，在适当刺激下可重新进入细胞周期，如动物肝细胞、肾细
胞等。
③不增殖：此类细胞不可逆的脱离细胞周期，高度分化，丧
失分裂能力。但保持生理机能活动，如动物的神经细胞、肌纤维
细胞、成熟的红细胞、植物的筛管细胞等。
【例 2】下图表示某动物体细胞(含 4 条染色体)有丝分裂的
细胞周期，以下叙述不正确的是(
)
A．细胞周期是指连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，
到下一次分裂完成时为止
B．从 b 到 b 是一个完整的细胞周期
C．细胞 f 可能继续增殖，也可能暂不增殖或永不增殖
D．人的神经细胞不具有细胞周期
【名师点拨】图中的 a 时间最长，是细胞分裂间期；b、c、
d、e 为分裂期。从 f 到 f 是一个完整的细胞周期；人的神经细胞
不能增殖，不具有细胞周期。
【答案】B
【变式训练 2】某科学家用含15N 的培养基培养蚕豆根尖分
生区细胞，测得一个细胞中的放射性含量变化如下图所示。下列
分析中，不正确的是(
)
A．DG 可表示为一个细胞周期
B．AB 可表示 DNA 的复制
C．可在细胞质中测到放射性物质
D．BD 表示着丝点复制到分裂的过程
【解析】15N可以标记 DNA、RNA 和蛋白质等含 N 的化合
物，根据放射性的含量变化可知细胞周期和细胞内物质的变化；
由于根尖细胞质存在线粒体，也可在细胞质中测到放射性；着丝
点的复制是在间期，分裂是在后期。
【答案】D
3．有丝分裂各时期的特点
(1)分裂间期
(2)分裂期
①细胞结构的连续变化
a．染色体形态变化
b．纺锤体的变化：前期形成→末期解体消失。
c．核仁、核膜的变化：前期解体消失→末期重建。
d．染色体行为变化
复制→散乱分布于细胞中→着丝点排列在赤道板上→着丝
点分裂→移向两极
e．中心粒的变化(动物、低等植物细胞)：中心粒在间期复制，
在分裂前期逐渐移向两极。
f．末期出现细胞板(植物)：高尔基体参与新的细胞壁的形成。
②染色体平均分配到两个子细胞中。
细胞周期 分裂各期的特点 光学显微镜下细胞
的行为变化
分裂间期 染色体复制成单体 绝大多数细胞无明显变化
分裂
期 前期 膜、仁两失现两体 细胞核中：染色体、纺锤体、
核仁、核膜出现相应变化→
核分裂→质分裂
中期 赤道板上点整齐
后期 均分牵引到两极
末期 膜、仁重现失两体
(3)归纳总结
【例 3】下列有关细胞有丝分裂的叙述中，正确的是(
)
A．在植物细胞有丝分裂间期能观察到纺锤体
B．在植物细胞有丝分裂末期形成了赤道板
C．在动物细胞有丝分裂中期，两个中心体复制形成两组中
心粒
D．在动物细胞有丝分裂末期，细胞膜内陷形成两个子细胞
【名师点拨】纺锤体是在有丝分裂前期才开始形成的，在间
期看不到；赤道板是一个位置概念，实际并不存在这样一个结构；
在动物细胞有丝分裂间期进行中心粒的复制。
【答案】D
【变式训练 3】将细胞分裂过程中细胞内的变化进行排序，
正确的是(
)
①两个相同 DNA 分子完全分开
②出现放射状排列的细丝
④着丝点排列在一个平面上
③中心体发生倍增
A．②③①④
B．②④③①
C．③②④①
D．②③④①
【答案】C
有丝
分裂 不同点 相同点
间期(中心
体的复制) 前期(纺锤体
的形成方式) 末期(细胞质
的分裂方式) 间期 分裂
期
植物
细胞 无 细胞两极发
出纺锤丝形
成纺锤体 细胞中央形成
细胞板，并由
中央向四周扩
散形成新的细
胞壁 染色
体复
制 染色
体平
均分
配
动物
细胞 有 中心体发出
星射线形成
纺锤体 细胞膜从中央
凹陷，缢裂成
两个子细胞
4．动植物细胞有丝分裂的异同
【例 4】与高等植物细胞有丝分裂相比，下列叙述中不是动
物细胞有丝分裂显著特点的是(
)
A．染色体经过复制后精确均分到两个子细胞中
B．中心体周围发出星射线
C．在细胞分裂末期，细胞缢裂成两部分
D．在细胞分裂前期，两组中心粒分别移向细胞两极
【名师点拨】不论是动物细胞的有丝分裂还是植物细胞的有
丝分裂，都会将复制后的染色体精确均分到两个子细胞中。
【答案】A
【变式训练 4】在电子显微镜下观察到植物细胞有丝分裂末
期细胞板的周围聚集着许多小囊泡，这些小囊泡属于细胞的哪种
)
结构？小囊泡可能含有何种物质？(
A．内质网，蛋白质、磷脂
B．高尔基体，蛋白质、磷脂
C．内质网，纤维素、果胶
D．高尔基体，纤维素、果胶
【解析】与植物细胞有丝分裂末期细胞板的形成有关的细胞
器是高尔基体，细胞板最终形成细胞壁，其主要成分是纤维素和
果胶。
【答案】D
5.与细胞分裂直接相关的细胞器
(1)线粒体：为分裂全过程提供所需能量。
(2)核糖体：分裂间期蛋白质的合成场所。
(3)高尔基体：参与末期植物细胞细胞壁的形成。
(4)中心体：分裂前期动物细胞中心体发出星射线，形成纺
锤体。
【例 5】通过显微技术破坏玉米根尖分生区细胞中的高尔基
体。培养几天后，再观察该根尖细胞，预测会有什么样的结果？
(
)
A．细胞停止分裂
B．产生多核细胞或染色体数目加倍
C．正常分裂
D．不能形成纺锤体
【名师点拨】破坏了高尔基体，植物细胞细胞壁无法形成，
导致细胞无法正常分裂，可能会产生多核细胞或染色体数目加
倍。
【答案】B
【变式训练 5】在动物细胞有丝分裂过程中，下列直接参与
该活动的细胞器有(
)
A．液泡、叶绿体、核糖体
B．纺锤体、叶绿体
C．叶绿体、核糖体
D．中心体、线粒体、核糖体
【解析】动物细胞的中心体与纺锤体的形成有关，线粒体为
细胞分裂全过程提供能量，核糖体是蛋白质的合成场所。
【答案】D
项目
时期 细胞
图像 染色体形
态变化 染色体
数目 DNA 分
子数(个) 染色
单体数
分裂
间期 4(染色
质形态) 4→8 0→8
6．有丝分裂过程中 DNA 含量、染色体数目的变化(2N＝4)
(1)有丝分裂过程的相关图像和数目变化
项目
时期 细胞
图像 染色体形
态变化 染色体
数目 DNA 分
子数(个) 染色
单体数
分
裂
期 前期 4 8 8
中期 4 8 8
后期 4→8 8 8→0
末期 8→4 8→4 0
续表
(2)用坐标图画出染色体数目(a)、 DNA 分子数目(b)和染色
单体数目(c)的变化情况(如下图所示):
【例 6】下列能正确表明有丝分裂过程中 DNA 变化的是
(
)
【名师点拨】在有丝分裂间期，DNA 分子的含量逐渐增加，
数目加倍；前、中、后期保持不变，在末期减半而恢复到原有的
含量。
【答案】A
【变式训练 6】下图的甲、乙、丙表示动物细胞有丝分裂过
程中的三个阶段，a 是染色体数，b 是染色单体数，c 是 DNA 分
子数。以下能正确表示 a、b、c 数量关系的是(
)
A．甲、乙
C．乙、丙
B．甲、丙
D．甲、乙、丙
【解析】有染色单体时，其数目一定与 DNA 分子数相同。
【答案】B
7．实验：细胞大小与物质运输的关系
(1)实验原理
①含酚酞的琼脂块遇到 NaOH，酚酞呈紫红色。
②在相同时间内，NaOH 在琼脂块中扩散的深度与琼脂块的
总体积的比值可以反映 NaOH 扩散的效率。此过程可模拟细胞大
小与物质运输效率的关系。
(2)实验要点
①酚酞琼脂块的制备： 制备琼脂块要将琼脂条加水，小火
慢煮，一直搅拌。在凝固前加入酚酞，搅拌。
②将切好的琼脂块放入烧杯中，加入 NaOH 溶液后要稍微搅
拌。
【例 7】探究细胞大小与物质运输的关系的实验原理不包括
(
)
A．酚酞遇到 NaOH 呈现紫红色
B．以琼脂块的大小表示细胞大小
C．以 NaOH 的扩散深度表示吸收速度
D．以 NaOH 的扩散深度与体积比表示吸收速度
【名师点拨】NaOH 在琼脂块中扩散的速度相同，在相同时
间内，NaOH 扩散的深度(或琼脂块中变红的体积)与琼脂块的总
体积的比值，可以反映其扩散效率。所以 C 选项的说法是错误
的。
【答案】C
【变式训练 7】生物体内细胞代谢速率与物质扩散的速率有
关。同种物质虽然在细胞中扩散的速率基本相同，但细胞大小不
同，扩散的快慢会有差异。有人设计了一种模型，用于研究这一
问题。
实验步骤：
(1)将琼脂块(内含酚酞)切成边长分别为 3 cm、2 cm 和 1 cm
的三个立方体。
(2)将以上三块琼脂样品浸在 0.1%NaOH 溶液中，处理 10 分
钟。
(3)取出琼脂块样品，吸干浮液，分别将每一样品切成两半，
观察切面，测量每一切面上 NaOH 扩散的深度，记录结果并分析
回答下列问题。
①请你为此研究拟定一个课题名称：__________________。
②该研究中所用的细胞模型是________________________。
③该实验在样品中加入的酚酞可以检测 NaOH 在琼脂块中
的扩散深度，原因是____________________________________。
琼脂块样品 表面积
2
/cm 体积
3
/cm 比值
(表面积∶体积)
1 号(3 cm) 54 27 2∶1
2 号(2 cm) 24 8 3∶1
3 号(1 cm) 6 1 6∶1
④计算得出样品有关数据，如下表：
通过上表比值分析，你得出的结论是：__________________，
据此推测三个样品中，NaOH 扩散深度依次为_____________。
⑤通常情况下，细胞边长小于 0.1 cm。根据上述研究，可以
对细胞大小与物质扩散之间的关系作出合理的解释__________。
【答案】①细胞大小与物质扩散快慢之间的关系的研究
②不同大小的琼脂块
③酚酞遇 NaOH 变紫红色
④边长越大，其表面积与体积之比越小
3 号>2 号>1 号
⑤当细胞的边长小于 0.1 cm 时，表面积与体积之比较大，
物质扩散得快，细胞代谢效率高
8．实验：观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
(1)实验原理
①植物的分生组织细胞有丝分裂较旺盛。
②有丝分裂各个时期，细胞内染色体行为变化不同。根据各
个时期内染色体的变化情况，可用高倍镜识别该细胞处于有丝分
裂的哪个时期。
③细胞核内的染色体(质)易被碱性染料(龙胆紫或醋酸洋红)
染色。
(2)实验材料选取
要取植物分生组织的细胞，如根尖的分生区。由于分生区很
短，因此取材时要将根尖的伸长区一起取下，便于操作。
(3)实验过程
①洋葱根尖的培养：将洋葱鳞茎基部的黑坏部分清除，置于
水—空气界面，将装置放在温暖的地方，常换水。
②取材：在上午 9：00～11：00，下午 3：00～5：00 取材，
此时洋葱根尖分生区的分裂相比较多。
③解离：解离的目的是使根尖分生区的细胞分散开来。外界
温度高时，解离的时间稍短。此时的细胞已经死亡。
④漂洗：洗去盐酸，便于碱性染料染色。漂洗一定要彻底，
否则将会影响染色的效果。
⑤染色：运用碱性染料，使染色体着色。注意碱性染料的定
义是阳离子是生色基团，而不是根据 pH 而定，所以醋酸洋红
溶液是碱性染料。
染色液的浓度和染色时间必须掌握好，染色不能过深，否则
标本全部为紫色，无法观察。
⑥制片：加盖玻片后，在盖玻片上加载玻片轻压，使细胞分
散开，便于观察。
压片时，不可移动盖玻片，否则会使细胞错位重叠，不易找
到观察目标。压片时用力必须恰当，过重会将组织压烂，过轻则
细胞未分散，都将影响观察。
⑦观察
a．根尖分生区细胞的特征是：细胞呈正方形，排列整齐，
有的细胞正在分裂。
b．先在低倍镜下找到生长点细胞，并移至视野中央，然后
再用高倍镜观察。
c．观察时应先找到呈正方形的分生区细胞，在一个视野里，
往往不容易找全有丝分裂过程中各个时期的细胞图像，因此，观
察时要注意边观察边移动装片，观察有丝分裂各个时期。
d．换高倍镜时，要先把低倍镜下的物像移到视野中央，再
转动转换器，调节光圈与反光镜，直至视野中的图像清晰。
【例 8】用高倍显微镜观察洋葱根尖分生区细胞的有丝分裂，
下列叙述正确的是(
)
A．处于分裂间期和中期的细胞数目大致相等
B．视野中不同细胞的染色体数目可能不相同
C．选择某个细胞可持续观察它的整个分裂过程
D．处于分裂中期的细胞，可清晰地看到赤道板和染色体
【名师点拨】在一个细胞周期中，分裂间期所占的时间比分
裂期长，因此，处于分裂间期的细胞数目会比分裂期的多；制作
洋葱根尖分生区细胞的装片时经历了解离阶段，此时的细胞已经
死亡。因此，不可能持续观察细胞的分裂；赤道板不是一个具体
的结构，而是指细胞中轴这个位置。
【答案】B
【变式训练 8】使用显微镜观察洋葱根尖细胞染色体的基本
步骤包括：①调节细准焦螺旋；②转换高倍镜；③把分裂相的细
胞移至视野中央；④将洋葱根尖永久装片放在低倍镜下观察。正
)
确的操作顺序是(
A．④③②①
B．②①④③
C．③②④①
D．①②③④
【答案】A
1．细胞周期的计算方法
计算细胞周期必须从间期开始：
图 6－1－6
(1)方法一中，BA＋AB 为一个完整的细胞周期。
(2)方法二中，a＋b 或 c＋d 为一个完整的细胞周期，b＋c 不
能叫做一个细胞周期。
2．具有细胞周期的细胞
(1)植物体内：根尖分生区、芽的顶端分生组织、形成层等。
(2)动物体内：皮肤的生发层、造血干细胞等。
只有能连续分裂的细胞才有细胞周期，高度分化的细胞不再
继续分裂，如神经细胞、精子和卵细胞等不具有细胞周期。细胞
种类不同，细胞周期经历的时间不同。