6.1.1　细胞周期和高等植物细胞的有丝分裂课件(共37张PPT) 2023-2024学年高一生物人教版（2019）必修第一册

(共37张PPT)
第6章　细胞的生命历程
第1节　细胞的增殖
第1课时　细胞周期和高等植物细胞的有丝分裂
课 程 标 准
1.描述细胞通过不同的方式进行分裂,认同生命过程的美妙。
2.通过分析、概括生成细胞周期的概念,进一步认同结构和功能相适应的观点。
3.描述植物细胞有丝分裂过程中各阶段的主要变化。
基础落实 必备知识全过关
重难探究 能力素养全提升
目录索引
素养升级 情境命题强突破
基础落实 必备知识全过关
知识点一 细胞增殖与细胞周期
1.细胞增殖
细胞分裂
生长、发育、繁殖、遗传
2.细胞周期
完成
90%~95%
知识点二 高等植物细胞的有丝分裂
时期 主要变化
前期 ①染色质丝螺旋缠绕,缩短变粗,成为__________
②从细胞两极发出纺锤丝,形成一个梭形的__________
③核仁逐渐解体,__________逐渐消失
__________ 纺锤丝牵引着__________运动,使其着丝粒排列在赤道板上
实际不存在
染色体
纺锤体
核膜
中期
染色体
时期 主要变化
__________ ①每个着丝粒分裂成两个,____________分开,成为两条染色体,由纺锤丝牵引着分别移向细胞的两极
②结果:__________加倍。细胞的两极各有一套染色体,两套染色体的__________完全相同
末期 ①染色体变成__________,纺锤丝逐渐消失
②出现了新的__________、__________,形成两个新的细胞核
③在__________的位置出现一个细胞板,细胞板逐渐扩展,形成新的__________
后期
姐妹染色单体
染色体数目
形态和数目
染色质丝
核膜
核仁
赤道板
细胞壁
旁栏边角 想一想
(1)[教材P110问题探讨]生物体的长大,是靠细胞数量的增多还是靠细胞体积的增大
(2)[教材P111正文]分裂间期属于有丝分裂过程吗 有丝分裂划分为几个时期
(3)[教材P112正文]赤道板和细胞板都是细胞中的结构吗
提示 既靠细胞数量的增多,也靠细胞体积的增大。
提示 不属于。有丝分裂分为四个时期:前期、中期、后期和末期。
提示 不都是。赤道板是一个假想的平面,细胞板是细胞分裂过程中出现的结构。
结论语句 辨一辨
(1)不同生物的细胞周期持续时间相同。(　　)
(2)同种生物不同细胞的细胞周期持续时间一定相同。(　　)
(3)细胞周期持续时间相同的不同细胞,其分裂间期和分裂期占细胞周期的比例也分别相同。(　　)
(4)有丝分裂后期,在纺锤丝的牵引下,每个着丝粒分裂成两个,染色体数目加倍。(　　)
(5)使用高倍镜可观察到赤道板和细胞板的时期分别是中期和末期。(　　)
(6)要观察细胞内染色体的形态和数目,常选择处于分裂中期的细胞。
(　　)
×
×
×
×
×
√
重难探究 能力素养全提升
主题一　细胞增殖与细胞周期
情境探究
1.下表是几种细胞的细胞周期的持续时间(h),通过表格数据你能得出哪些结论
细胞类型 分裂间期 分裂期 细胞周期
蚕豆根尖分 生区细胞 15.3 2.0 17.3
小鼠十二指肠 上皮细胞 13.5 1.8 15.3
人的肝细胞 21 1 22
人体成纤维细胞 19.3 0.7 20
提示 不同生物的细胞周期持续时间不同;同种生物不同细胞的细胞周期持续时间不同;在一个细胞周期中,分裂间期经历的时间最长。
2.下图表示细胞连续分裂的过程,a、b、c、d表示细胞周期中的几个阶段。
(1)其中表示分裂间期的是__________。
为什么 ________________________________。
(2)能表示一个完整的细胞周期的是________________。
3.试判断下列细胞有无细胞周期。
①根尖分生区细胞　②胚胎干细胞　③皮肤生发层细胞　④神经细胞　⑤茎的形成层细胞　⑥口腔上皮细胞　⑦精子
有细胞周期:__________;无细胞周期:__________。
a或c
因为分裂间期占细胞周期的比例大
ab段或cd段
①②③⑤
④⑥⑦
【名师点睛】 (1)分化程度高的细胞不再分裂,因此不具有细胞周期,如神经细胞。
(2)有些细胞分裂结束后不再进行分裂,因此不具有细胞周期,如卵细胞。
方法突破
细胞周期的表示方法
方法名称 表示方法 用字母表示
扇形图 A→B→C→A为一个细胞周期
直线图 a+b或c+d为一个细胞周期
坐标图 a+b+c+d+e为一个细胞周期
直方图 B组细胞处于S期,C组细胞处于分裂期和G2期,A组细胞为细胞分裂结束形成的子细胞和未进行DNA复制的细胞
视角应用
[2023江苏泰州期末调研]科学家用32P标记的磷酸盐浸泡蚕豆幼苗,追踪放射性的去向以研究蚕豆根尖细胞分裂情况,得到根尖细胞连续分裂的时间(单位:h)数据如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A.de阶段发生遗传物质的平均分配
B.bc阶段结束时核DNA含量增加一倍
C.cd阶段完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成
D.一个细胞周期可表示为cd+de
B
解析　de阶段为分裂间期,而遗传物质的平均分配发生在分裂期,A项错误; bc阶段为分裂间期,此期间发生了DNA的复制,故结束时核DNA含量增加一倍,B项正确;cd阶段为分裂期,cd阶段之前就完成了DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,C项错误;一个细胞周期应该先是分裂间期,后是分裂期,应表示为bc+cd或de+ef,D项错误。
主题二　高等植物细胞的有丝分裂
情境探究
下图是植物细胞有丝分裂图像,请讨论解决下列问题。
(1)图中的方形框①代表的结构和D图的中部结构②分别是什么 组成成分相同吗
提示 方框代表细胞壁,D图的中部结构代表细胞板,细胞板由细胞的中央向四周扩展,最终形成新的细胞壁,因此二者的成分相同。
(3)B图中染色体排列的特点是:____________________________________。C图所示时期细胞发生的主要变化是:___________________________。
(2)A、B两图中染色体、染色单体、核DNA的数目是否相同
提示 相同。A、B两图中染色体、染色单体、核DNA的数目分别为4条、8条、8个。
染色体的着丝粒整齐地排列在赤道板上
着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,成为两条染色体,由纺锤丝牵引着分别移向细胞两极
(4)请就有丝分裂过程中染色质(染色体)的行为进行正确排序,并说明理由。
提示 A→D→B→C。染色质要先进行复制,然后高度螺旋化,缩短变粗,以利于平均分配。
方法突破
有丝分裂过程中几种结构或物质的数目变化(假设体细胞中核DNA分子数目为2C,染色体数目为2N)
视角应用
视角1 有丝分裂各时期的特点
1.如图是进行有丝分裂的某一生物体同一根尖分生区细胞不同分裂时期的图像,下列描述正确的有几项 (　　)
(1)图①②③④表示一个完整的有丝分裂过程
(2)若按分裂的先后顺序排列,应为①→④→③→②
(3)该生物体所有根尖分生区细胞中都含有6个DNA分子
(4)图④时期的细胞中有6个着丝粒,12条染色单体
A.一项 B.二项 C.三项 D.四项
C
解析　一个完整的有丝分裂过程包括前期、中期、后期和末期,(1)正确;据图判断可知,①是前期,②是末期,③是后期,④是中期,则正确的排列顺序是①→④→③→②,(2)正确;根据题图可判断,该植物体细胞中有6个核DNA分子,但是处于分裂期的细胞含有12个核DNA分子,细胞质中也含有DNA分子,(3)错误;图④为中期,含有6条染色体,共12条染色单体,(4)正确。
2.[多选]动粒是位于姐妹染色单体着丝粒两侧的多蛋白结构(如图所示),负责将着丝粒与纺锤丝连接在一起。研究发现,纤冠层主要是由围绕在动粒外层的促使染色体分离的马达蛋白组成,与纺锤丝微管连接,支配染色体的运动和分离。下列相关叙述正确的是(　　)
A.纤冠层缺失,可导致核DNA无法平均分配
B.纺锤丝变短,导致着丝粒分裂,姐妹染色单体分开
C.正常情况下,姐妹染色单体上含有相同的DNA
D.着丝粒丢失不影响染色体与纺锤丝的连接
AC
解析　依据题意可知,纤冠层支配染色体的运动和分离,若动粒外层的纤冠层缺失,可导致核DNA无法平均分配,A项正确;着丝粒分裂与纺锤丝没有关系,B项错误;姐妹染色单体是由一条染色体经过复制而来的,因此在正常情况下,姐妹染色单体上含有相同的DNA,C项正确;动粒可将着丝粒与纺锤丝连接在一起,着丝粒丢失影响染色体与纺锤丝的连接,D项错误。
视角2 有丝分裂过程中染色体、染色单体和核DNA分子数目变化
3.[2023宁夏银川一中高一期末]在一个细胞周期中,会发生在同一时期的是(　　)
A.着丝粒的分裂和染色体数目的加倍
B.染色体数目的加倍和核DNA分子数目的加倍
C.细胞板的出现和纺锤丝的出现
D.纺锤丝的出现和核DNA分子数目的加倍
A
解析　着丝粒的分裂和染色体数目的加倍均发生于分裂后期,A项符合题意;染色体数目在分裂后期加倍,而核DNA分子数目在分裂间期加倍,B项不符合题意;细胞板在分裂末期出现,而纺锤丝在分裂前期出现,C项不符合题意;纺锤丝在分裂前期出现,核DNA分子数目的加倍发生在分裂间期,D项不符合题意。
素养升级 情境命题强突破
细胞周期
命题情境
在一般培养条件下,群体中的细胞处于不同的细胞周期时期之中。为了研究某一时期细胞的代谢、增殖、基因表达或凋亡,常需采取一些方法使细胞处于细胞周期的同一时期,这就是细胞同步化技术。选用DNA合成抑制剂可逆地抑制S期细胞DNA合成而不影响其他细胞周期运转,最终可将细胞群体阻断在G1/S期交界处;一些抑制微管聚合的药物,因抑制有丝分裂装置的形成和功能行使,可将细胞阻断在有丝分裂中期,即使细胞同步于M期。
高考例证
[2017全国Ⅲ卷]利用一定方法使细胞群体处于细胞周期的同一阶段,称为细胞周期同步化。以下是能够实现动物细胞周期同步化的三种方法。回答下列问题。
(1)DNA合成阻断法:在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的DNA合成可逆抑制剂,处于__________期的细胞不受影响而继续细胞周期的运转,最终细胞会停滞在细胞周期的__________期,以达到细胞周期同步化的目的。
(2)秋水仙素阻断法:在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的秋水仙素,秋水仙素能够抑制纺锤体形成,使细胞周期被阻断,即可实现细胞周期同步化。经秋水仙素处理的细胞__________(填“会”或“不会”)被阻断在分裂间期。
分裂
分裂间
不会
(3)血清饥饿法:培养液中缺少血清可以使细胞周期停滞在分裂间期,以实现细胞周期同步化。分裂间期的特点是_____________________________ (答出1点即可)。
完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成
解析 (1)DNA复制发生在细胞分裂间期;DNA合成被阻断后,分裂期不受影响,分裂间期受影响,最终细胞会停滞在细胞周期的分裂间期。(2)秋水仙素通过抑制纺锤体的形成来使细胞中染色体数目加倍,而纺锤体形成于有丝分裂前期,因此经秋水仙素处理的细胞不会被阻断在分裂间期。(3)分裂间期细胞的特点是完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,细胞体积略有增大。
新题速递
1.[2023河北石家庄二中期末]利用一定方法使细胞群体处于细胞周期的同一阶段,称为细胞周期同步化。如图是动物细胞周期同步化的方法之一,下列说法正确的是(　　)
A.阻断Ⅰ需在培养液中添加毒性较强的DNA复制抑制剂,不可逆地抑制DNA复制
B.解除阻断时应更换正常的新鲜培养液,培养的时间应控制在大于S期即可
C.阻断Ⅱ处理与阻断Ⅰ相同,经过处理后,所有细胞都停留在S期
D.理论上阻断Ⅰ处理后,处于S期(非G1/S期临界处)细胞占S/(G1+S+2G2+2M)
D
解析　毒性较强的DNA复制抑制剂,不可逆地抑制DNA复制会导致解除抑制后DNA也无法正常复制,A项错误;为了防止之前加的阻断物质对细胞周期的影响,因此解除阻断时应更换正常的新鲜培养液,培养的时间应小于G2期+M期+G1期,B项错误;阻断Ⅱ处理与阻断Ⅰ处理方法相同,细胞停留在G1期与S期交界处,C项错误;阻断Ⅰ是抑制DNA的复制,已经处于G2期和M期的细胞继续往前分裂,原来位于G2期和M期的细胞能产生子细胞,理论上阻断Ⅰ处理后,细胞总数为(G1+S+2G2+2M),故处于S期(非G1/S临界处)细胞占S/(G1+S+2G2+2M),D项正确。
2.[2023山东济宁高一期末]细胞周期分为分裂间期和分裂期(即M期),前者又可分为三个阶段:G1期(DNA复制前期)、S期(DNA复制期)、G2期(DNA复制后期)。已知某生物细胞周期的G1期、S期、G2期、M期的时长分别为9小时、5小时、3小时、2小时。TdR是一种DNA合成可逆抑制剂,选择性阻断S期,去除后S期可继续进行。为实现细胞周期同步化,现对细胞依次进行如下操作:①加入TdR;②维持14小时;③去除TdR;④维持x小时;⑤加入TdR。下列叙述正确的是(　　)
A.S期DNA复制后,核DNA数量和染色体数量均会随之加倍
B.操作①后,M期细胞至少需要9小时后才能到达G1/S期交界处
C.操作④中x需要大于5小时并小于19小时
D.若操作⑤维持4小时之后去除TdR,各细胞的分裂进程将“同步”
B
解析　S期DNA复制后,核DNA数量加倍,但复制后的染色单体共用一个着丝粒,染色体数目不会发生改变,A项错误;据题意可知,细胞分裂过程为G1→S→G2→M,且G1期的时间为9小时,TdR是一种DNA合成可逆抑制剂,选择性阻断S期,因此操作①加入TdR后,M期细胞至少需要9小时后才能到达 G1/S期交界处,B项正确;操作①②后,G2+M+G1所有细胞都集中到了G1/S期交界处,剩下需要将S期细胞也处于G1/S期交界处,因此操作③后,需要维持S期时间(5小时),让所有S期细胞都移出S期,但是同时不能有细胞再次进入S期,所以时间长度要小于G2、M、G1期之和,也就是小于14小时,C项错误;操作⑤后,需要将所有细胞都处于G1/S期交界处,因此需要经过G2+M+G1时间(14小时),此时各细胞的分裂进程将“同步”,D项错误。
【网络构建】
【经典图示】
细胞周期示意图
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