浙科版（2019）生物必修一 第四章第一节课时2 细胞分裂过程中相关物质含量的变化及细胞癌变课件(共35张PPT)

(共35张PPT)
课时2　细胞分裂过程中相关物质含量的变化及细胞癌变
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1
一、有丝分裂过程中相关物质含量的变化(假设体细胞中的核DNA数目为2C,染色体数目为2N)
4C
时 期 染色体形态变化 核DNA 分子数目 染色体 数目 染色单
体数目
分 裂 间 期 2C→ →4N
2N
0
分 裂 前 期
分 裂 中 期
4C
2N
4N
4C
2N
4N
分 裂 后 期
分裂末期
4C
2N→4N
4N→0
4C→2C
4N→2N
0
1.细胞有丝分裂过程中核DNA含量加倍和染色体数目加倍的主要原因分别是什么
提示:DNA复制;着丝粒分裂,姐妹染色单体分开。
2.有丝分裂中期和后期细胞中染色体数与核DNA数之比分别是多少
提示:有丝分裂中期,每条染色体上含两个DNA分子,有丝分裂后期,每条染色体上含1个DNA分子,因此中期和后期细胞中染色体数与核DNA数之比分别为1∶2和1∶1。
二、癌细胞可以无限制地分裂
某些致癌因素
原癌基因和抑癌基因
无限增殖
粘连蛋白
细胞周期
无限增殖
转移
巨核
多核
蛋白质
合成代谢
分解代谢
线粒体
糖酵解
接触抑制
化学
生物
物理
细胞增殖
抗癌
细胞增殖
细胞迁移
激活
功能的丧失
细胞癌变是基因突变的结果,能否通过显微镜检测细胞是否发生了癌变
提示:与正常细胞相比,癌细胞形态发生改变,因此可通过显微镜观察细胞形态检测细胞是否发生了癌变。
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1.G2期的细胞中每个染色体含2条并列的染色单体,导致染色体数目加倍。(　 　)
提示:G2期的细胞已完成染色体的复制,此时细胞中每个染色体含2条并列的染色单体,但这2条染色单体由着丝粒连在一起为
1条染色体,故染色体数目并没有加倍。
2.细胞中DNA加倍和染色体数目加倍的时期相同。(　 　)
提示:细胞中DNA在S期因复制加倍,染色体数目在有丝分裂的后期加倍。
×
×
3.有染色单体存在时,染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数=1∶2∶2;无染色单体存在时,染色体数∶核DNA分子数=
1∶1。(　 　)
4.癌细胞的细胞周期比正常细胞长,生长快。(　 　)
提示:癌细胞分裂速度较正常细胞快,细胞周期变短。
5.癌症患者细胞内有原癌基因而没有抑癌基因。(　 　)
提示:癌症患者细胞内有原癌基因,也有抑癌基因。
√
×
×
6.癌细胞表面的粘连蛋白缺失使癌细胞具有无限增殖能力。(　 　)
提示:癌细胞表面的粘连蛋白缺失使癌细胞具有转移
能力。
7.细胞癌变往往与原癌基因的激活和抑癌基因的功能丧失有关。(　 　)
×
√
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2
任务一　有丝分裂过程中相关物质含量的变化
[任务突破]
有丝分裂过程中物质含量的变化。
(1)细胞周期中核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线分析。
①曲线模型。
②曲线解读。
项目 上升段的变化原因 下降段的变化原因
核DNA 间期(S期)DNA复制,核DNA数目加倍 末期细胞一分为二,核DNA数目减半
染色体 后期着丝粒分裂,染色体数目加倍 末期细胞一分为二,染色体数目减半
染色 单体 间期(S期)DNA复制,染色单体形成 后期着丝粒分裂,染色单体分离,染色单体消失
(2)进行有丝分裂细胞的细胞周期中染色体数与核DNA数比值的变化曲线。
图中bc(BC)段表示S期DNA的复制,染色单体形成,cd(CD)段表示含有姐妹染色单体的时期,即分裂间期的G2期、有丝分裂前期和中期,df(DF)段表示有丝分裂后期和末期,其中在后期着丝粒分裂,染色单体消失。
(3)细胞分裂过程中物质含量变化柱形图。
[典例1-1] 如图是某高等动物(体细胞中染色体数为2N)细胞周期不同时期染色体数目、核DNA分子数目的柱形统计图。下列叙述错误的是(　 　)
A.a表示染色体数目,b表示核DNA数目
B.②时期可能看不到核膜与核仁
C.①→②过程染色体数和染色单体数均加倍
D.③→①过程中发生DNA复制
√
[迁移应用]
解析:①中a∶b=1∶2,说明a表示染色体数目,b表示核DNA数目;②时期为有丝分裂后期,此时期看不到核膜与核仁;①→②表示着丝粒分裂,染色体数目加倍,染色单体消失;③可表示有丝分裂末期,③→①过程中发生DNA复制,使核DNA含量加倍。
[典例1-2] 甲图表示处于有丝分裂时期的细胞图像,乙图表示在细胞有丝分裂不同时期每条染色体上DNA含量变化的关系。请据图回答下列问题。
解析:(1)图甲所示细胞处于有丝分裂后期,着丝粒分裂,染色体数目加倍,姐妹染色单体消失。此时染色体∶核DNA=1∶1,且数量都为8,对应乙图DE段。
(1)甲图所示细胞中有染色体　　　　条,姐妹染色单体
　　　　条,核DNA分子　　　　个。染色体与核DNA之间的数量关系对应于乙图的　 　段。
8
0
8
DE
解析:(2)乙图AB段每条染色体上DNA含量由1变为2,形成原因是DNA的复制,CD段每条染色体上DNA含量由2变为1,形成原因是有丝分裂后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分开。
(2)乙图中AB段形成的原因是　 ,CD段形成的原因是　　　　 　　　　　　。
DNA的复制
着丝粒分裂,姐妹染色单体分开
任务二　探究细胞癌变的机理与癌症的防治
[任务突破1]
癌变的机理和癌细胞的主要特征
(1)癌变的机理:癌变是一系列原癌基因与抑癌基因的突变逐渐累积的结果,癌细胞产生机理如图所示。
(2)癌细胞的主要特征。
①不死性(无限增殖):条件适宜时,癌细胞可以无限增殖,而且分裂迅速,细胞内的核糖体数目大量增加,代谢异常活跃。
②迁移性:癌细胞表面粘连蛋白减少,细胞间的粘着性显著降低,导致癌细胞易在组织间转移、扩散。
③癌细胞的形态结构发生了变化(遗传物质发生改变),核形态不一,可出现巨核、双核或多核现象。
④代谢旺盛,蛋白质合成及分解代谢都增强;线粒体功能障碍,即使在氧供应充分的条件下也主要依靠糖酵解途径获取能量。
⑤失去接触抑制现象,即使堆积成群,仍然可以生长。
[典例2-1] (2022·温州高一学考模拟)海拉细胞是20世纪50年代初从非裔女子海拉的子宫颈癌组织中分离出来的一种癌细胞,已分裂存活至今,下列不属于海拉细胞特征的是
(　 　)
A.代谢旺盛
B.能无限增殖
C.体外培养具有接触抑制现象
D.能在体内转移
√
[迁移应用]
解析:癌细胞能无限增殖,所以代谢旺盛;海拉细胞为癌细胞,癌细胞具有无限增殖的能力;癌细胞在体外培养不会出现接触抑制现象;癌细胞表面的粘连蛋白很少或缺失,因此能在体内转移,进入周围的血管中,然后随着血液循环进入到身体每一个组织和器官。
[典例2-2] 如图是结肠癌发生的简化模型,下列叙述正确的是
(　 　)
A.某一个抑癌基因发生突变一定导致细胞癌变
B.癌细胞代谢更旺盛,细胞周期比正常细胞更长
C.原癌基因表达的蛋白质是维持正常细胞周期所必需的
D.与正常细胞相比,癌细胞在体外培养时会出现接触抑制现象
√
解析:结肠癌的发生是多个基因突变累积的结果,某一个抑癌基因发生突变不一定导致细胞癌变;癌细胞代谢更旺盛,细胞分裂速度加快,细胞周期比正常细胞更短;原癌基因表达的蛋白质是维持正常细胞周期所必需的;与正常细胞相比,癌细胞在体外培养时不会出现接触抑制现象。
[任务突破2]
癌症的防治措施分析
(1)癌细胞的产生是内因(原癌基因和抑癌基因发生改变,注意这是两类基因而不是两个基因)和外因(致癌因子)共同作用的结果,因此预防癌症的发生应从上述两点入手,即增强自身抵抗力,减少致癌因子的刺激。
(2)治疗癌症,主要采用放疗和化疗。前者采用X射线、γ射线照射癌组织,能大量杀伤癌细胞,破坏癌组织,对周围正常组织副作用小;后者通过药物抑制癌细胞增殖过程中DNA的复制,从而达到抑制癌细胞增殖的目的。由于化疗需要通过血液循环将药物运至癌细胞,因此对正常细胞也起作用,副作用较大,不能连续进行。
[典例2-3] 细胞周期包括分裂间期(分为G1期、S期、G2期)和分裂期(M期)。DNA复制发生于S期,若抑制DNA复制,则细胞不能分裂而停留在间期。为探究两种抗癌药物甲和乙的作用效果,用药物甲和乙单独处理体外培养的肝癌细胞,测定其细胞周期各阶段细胞所占比例及细胞凋亡率,结果如表所示。根据表中信息分析下列叙述不正确的是(　 　)
组别 细胞周期 细胞凋
亡率(%)
G1(%) S(%) G2+M(%)
对照组 32.71 22.01 45.28 5.29
药物甲 34.12 63.15 2.73 18.14
药物乙 90.27 6.54 3.19 31.86
A.肝癌细胞摄取葡萄糖的能力较强,通常以需氧呼吸的方式供能
B.药物甲的作用机理可能是阻断S期DNA的复制
C.药物乙的作用机理可能与抑制G1期蛋白质的合成有关
D.甲、乙两种药物联合使用可能会提高癌症治疗效果,也可能效果不明显
[迁移应用]
√
解析:癌细胞通常以厌氧呼吸的方式供能,即主要依靠糖酵解途径获取能量;据表格分析,药物甲的作用机理可能是阻断S期DNA的复制使大部分细胞停滞在S期;药物乙的作用机理可能与抑制G1期蛋白质的合成有关;由于没有联合用药的数据,故无法判断联合使用的治疗效果。