必修一 细胞增殖复习课件

课件78张PPT。本单元主要呈现了细胞的生命历程及相关生理的知识，体现了生命活动的基本规律，在本单元复习中，注意以下方面：
1．图文转换：既要把模式图、示意图、照片中各种信息读出并用语言表达出来，又要把生命活动(如分裂期中各时期或全过程中各种物质如染色体等)的规律模型化，深化对知识的理解。2．知识系统：本单元知识既建立于细胞结构的基础之上，又成为细胞生命活动的各种规律及应用的基础，将这些相关知识系统起来，更利于认识生命活动的基本规律和本质。例：
细胞增殖——生物生长和发育，遗传、细胞结构；
细胞全能性——细胞工程、基因工程；
结胞癌变——动物细胞培养等。
3．加强与实践的结合，强化知识的迁移应用和理解。如癌变、衰老与人体健康；癌变与现代居室装修、吸烟、电离辐射；细胞增殖和全能性与作物快速繁殖、脱毒植物的培育等。 第一节　细胞的增殖考点一：细胞不能无限长大
1.限制因素
(1)S/V：细胞越大，S(表面积)/V(体积)越小，物质交换与运输效率越低；细胞越小，S/V越大，物质运输速率越高，代谢越快。
(2)核质比：
细胞质中的生理、生化过程都受到细胞核中遗传信息的指导和控制。因此，当细胞质的体积增长过大时，细胞核对这样大范围的细胞质的调控作用就会相对地减弱，以致造成核、质的不平衡。2．实验证据：细胞大小与物质运输的关系
(1)实验原理
①酚酞遇NaOH呈紫红色。
②琼脂块大小模拟细胞大小。
③物质扩散体积与总体积之比表示物质运输效率。
(2)实验流程
制备琼脂块：3块边长分别为3 cm、2 cm、1 cm
　↓　　　的正方体
浸泡：质量分数为0.1%的NaOH溶液，10 min
切割：捞取、干燥，平分两半
　↓
测量→记录→计算→结果讨论①从琼脂块的颜色变化可知NaOH扩散的深度。
②在相同时间内，NaOH在每一琼脂块内扩散的深度基本相同，说明NaOH在每一琼脂块内扩散的速率是相同的。
③NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随琼脂块的增大而减小。
(3)实验结论
细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞与周围环境之间物质交流的面积相对越小，所以物质运输的效率越低。
1．真核细胞的体积越小，表面积与体积之比越大，细胞与环境之间进行物质交换的效率越高。含酚酞的琼脂遇到NaOH会呈现紫红色，通过测量NaOH向琼脂块内扩散的深度计算出NaOH扩散的体积，再根据表面积与体积的比值，来分析得出结论。请你用琼脂块模拟细胞来设计实验，验证该结论。
(1)提供的材料和试剂：塑料刀，防护手套，毫米尺，塑料勺，烧杯，吸水纸，边长为8 cm的含酚酞的琼脂正方块，质量分数为0.1%的NaOH溶液。(2)方法步骤：
①用塑料刀将含酚酞的琼脂切成边长为1 cm、2 cm、3 cm的立方块。
②____________________________________________，
浸泡10分钟。
③戴上手套，用塑料勺将琼脂块取出，用吸水纸将溶液吸干。
④____________________________________________。⑤将测量及计算结果填入表格
(3)应根据什么测量出NaOH在的扩散深度？________。预测a、b、c大小的关系为________。
①分析和结论：
分析______________________________________。
结论______________________________________。
②生物体器官的大小取决于细胞的________。通过以上实验可以说明，细胞的体积________，因为_____________
________________________________________________
______________________________。【解析】　本题中的实验是一种模拟实验，自变量是琼脂块的大小(代表真核细胞的体积大小)，因变量是NaOH扩散的深度，一般琼脂块(细胞)越小，其表面积与体积的比越大，物质扩散的效率越高。
【答案】　(2)②将3个琼脂块放在烧杯中，加入NaOH溶液，将琼脂块淹没，用塑料勺不断搅拌　④用塑料刀将琼脂块切成两半，观察并测量NaOH扩散的深度，做记录(3)测量琼脂块上紫红色层的厚度　a＞b＞c
①琼脂块的体积越小，相对的表面积越大，物质交换越快，反之越慢　细胞越小，与环境进行物质交换的效率越高
②体积和数量　不能无限增大　细胞过大，与环境进行物质交换效率低，不能保证细胞生命活动对物质和能量的需求考点二：细胞周期
1.条件：连续分裂的细胞有细胞周期；已分化的细胞及进行减数分裂的细胞无此周期。
2．起、止点
从一次分裂完成开始→下一次分裂完成结束。3．图解
(1)一个细胞周期＝分裂间期＋分裂期。
(2)分裂间期＞分裂期。
(3)表示方法：
方法一：B→B。间期：B→A；分裂期：A→B。
方法二：a＋b或c＋d。间期：a或c；分裂期：b或d。4．变化
(1)分裂间期：(占周期的90%～95%)
①DNA合成前期(G1期)：此期为DNA复制作准备。细胞较快地生长，体积随着细胞内物质的增多而增大。
②DNA合成期(S期)：此期特点是DNA复制，使DNA含量增加一倍；另外还合成一些蛋白质，供组成新的染色质所利用。
③DNA合成后期(G2期)：此期特点是DNA合成终止，此期还合成一些蛋白质，形成微管蛋白和细胞膜上的蛋白质，为细胞分裂期作准备。
主要变化：染色体复制(DNA复制，有关蛋白质合成)。(2)分裂期(人为分为前、中、后、末四个时期)：
①细胞结构连续变化
a．染色体形态变化
b．纺锤体的变化：形成(前期)―→解体消失(末期)。
c．核仁、核膜的变化：解体消失(前期)―→重建(末期)。d．染色体行为变化
复制―→散乱分布于纺锤体中央―→着丝点排列在赤道板上―→着丝点分裂―→移向两极(见下图)。
e．中心粒的变化(动物)
中心粒在间期倍增，在分裂期逐渐移向两极。
f．末期出现细胞板(植物)
②染色体平均分配到两个子细胞中。
(1)染色体组成及结构
①染色体的主要成分是DNA和蛋白质。
②染色体结构：由着丝点(b)和一到两个臂a、c构成。
③染色体臂的多少、长短决定染色体大小和形态的不同。
④染色体计数以着丝点数目为依据。
⑤染色体着丝点的位置，染色体的形态，大小是判断同源染色体的依据。(2)染色体运动
①染色体运动的动力来自纺锤丝的牵引，是消耗能量的过程。
②着丝点分裂是受遗传物质控制的一种生理过程，不是由纺锤丝拉开的。因而不能形成纺锤体时，着丝点仍然分裂。如用秋水仙素诱导后细胞中染色体数的加倍。5．有关的变化规律与曲线模型
(1)规律注　正常体细胞核内染色体数为2N。
DNA、染色体、染色单体、每条染色体上DNA含量变化曲线(1)a→b，l→m，p→q的变化原因都是DNA分子复制。
(2)c→d，g→h，n→o，r→s的变化原因都是着丝点分裂，姐妹染色单体分开，形成子染色体。
(3)c→d，r→s的变化很相似但时期不同。
(4)染色单体的起点为0，终点也为0。
2．(2009年淄博模拟)若将3H－TdR(一种3H标记的脱氧核苷酸)加入细胞培养液中，正在进行DNA复制的细胞就会立即摄取。在相同的条件下，向连续培养的两组细胞培养液中同时加入3H－TdR，定期取样，检测被标记细胞所占的百分比如下表所示，据此推断正确的是 (　　)考点三：有丝分裂过程分析
1.高等植物与动物有丝分裂的比较2.与有丝分裂有关的细胞器
(1)动植物细胞有丝分裂过程差异的成因
细胞结构的差异是造成上述不同的原因。动物细胞中心体发出星射线形成纺锤体，植物细胞中的高尔基体在其分裂末期能合成并分泌纤维素，从而在赤道板处形成细胞板，进而形成细胞壁。(2)赤道板与细胞板
赤道板只表示一个空间位置，不是具体的结构；细胞板是由于高尔基体密集形成的一种结构，在显微镜下可以看见，是植物细胞所特有的、区别于动物细胞的标志。
3．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．细胞分裂间期，中心体的两个中心粒各自产生一个新的中心粒
B．细胞分裂中期，染色体形态较稳定、数目较清晰
C．细胞分裂前期，核膜和核仁逐渐消失
D．细胞分裂末期，高尔基体参与细胞壁的形成【解析】　菠菜是高等植物，细胞内没有中心体，细胞分裂间期，不存在中心体的两个中心粒各自产生一个新的中心粒的现象。
【答案】　A
(2009年高考山东卷)分裂期细胞的细胞质中含有一种促进染色质凝集为染色体的物质。将某种动物的分裂期细胞与G1期(DNA复制前期)细胞融合后，可能出现的情况是(　　)
A．来自G1期细胞的染色质开始复制
B．融合细胞DNA含量是G1期细胞的2倍
C．来自G1期细胞的染色质开始凝集
D．融合后两细胞仍按各自的细胞周期运转【解析】　解答本题的关键是理解题中所提到的物质的作用：促进染色质凝集成染色体，该物质存在于分裂期的细胞中，所以，将处于分裂期的细胞和处于G1期的细胞融合后，处于G1期的染色质就会受到该物质的影响凝集成染色体。
【答案】　C (2009年高考广东卷)仅在减数分裂过程中出现，而有丝分裂过程中不出现的选项是(多选) (　　)
A．分裂间期DNA复制与相关蛋白质合成
B．姐妹染色单体分离分别进入两个子细胞
C．联会后非姐妹染色单体发生部分DNA交换
D．同源染色体分开分别进入两个子细胞
【解析】　本题考查细胞的减数分裂过程与有丝分裂过程的异同。两者的分裂间期都有DNA的复制和有关蛋白质的合成。在减数第二次分裂的后期和有丝分裂的后期都有姐妹染色单体分离分别进入两个子细胞。C项只发生在减数第一次分裂的四分体时期，D项只发生在减数第一次分裂的后期。
【答案】　CD
(1)动物细胞有丝分裂、减数分裂的主要区别：
①同源染色体联会分离——减Ⅰ
无同源染色体——减Ⅱ。
②始终存在同源染色体，且无联会、分离行为——有丝分裂。
(2)动植物细胞的识别
①细胞为方形；无中心粒；有细胞板―→高等植物细胞；
②细胞为方形；有中心粒；有细胞板―→低等植物细胞；
③细胞为圆形；有中心粒；细胞膜缢裂―→动物细胞。(3)植物细胞有丝分裂的记忆口诀
①有丝分裂分五段，间前中后末相连，间期首先作准备，染体复制在其间，膜仁消失现两体，赤道板上排整齐，均分牵引到两极，两消两现新壁建。
②前：两失两现一散乱。
中：着丝点一平面，数目形态清晰见。
后：着丝点一分二，数目加倍两移开。
末：两现两失一重建。 放射性同位素自显影技术被用于研究细胞有丝分裂过程中DNA和mRNA的变化。如图表示洋葱根尖细胞处于有丝分裂各阶段细胞中DNA和mRNA的含量变化。试据图回答有关问题：(1)在放射性同位素标记的研究中，为区别DNA和mRNA，最好选择标记的物质依次是________，研究中选择的测量材料是根尖_____________________________，
你的依据是____________________________________。
(2)在细胞分裂的a时期，细胞中的mRNA主要用于指导合成________。试解释处于分裂期的细胞中mRNA含量较低的最可能原因_____________________________________。(3)图示c时期细胞核DNA、染色体与染色单体数目比例为________，这种比例将维持到细胞分裂的________才可能开始变化。
(4)依据图示，细胞中核糖体活动旺盛的时期可能是________(从a～e中选填)。
(5)图中细胞核DNA减半的原因是___________________
______________________________________________。【解析】　本题综合考查有丝分裂各时期的特点，着重考查分析图示的能力。DNA和RNA分别含有胸腺嘧啶脱氧核苷酸和尿嘧啶核糖核苷酸；要研究细胞有丝分裂各阶段细胞中DNA和mRNA的变化，选择的实验材料一定要具有分裂增殖的能力(如根尖分生区细胞)。有丝分裂间期主要完成DNA的复制和有关蛋白质的合成；进入分裂期，染色质变成高度螺旋化的染色体，DNA存在于其中，不能解旋转录形成mRNA，故mRNA含量较低。在有丝分裂各时期中DNA、染色体、染色单体的行为和数目变化一定要弄清，另外，要清楚蛋白质合成的场所是核糖体。【答案】　(1)胸腺嘧啶脱氧核苷酸、尿嘧啶核糖核苷酸分生区细胞　根尖中仅分生区细胞可以分裂　(2)与DNA复制有关的蛋白质　分裂期细胞核DNA存在于高度螺旋化的染色体中，不能解旋转录形成mRNA　(3)2∶1∶2　后期　(4)a、c　(5)染色体平均分配到两个子细胞中实验：观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
1．实验原理
(1)高等植物的分生组织有丝分裂较旺盛。
(2)有丝分裂各个时期细胞内染色体的形态和行为变化不同，可用高倍显微镜根据各个时期内染色体的变化情况，识别该细胞处于哪个时期。
(3)细胞核内的染色体易被碱性染料(如龙胆紫)染成深色。2．实验流程
洋葱根尖培养：实验前3～4 d，待根长到5 cm3．基本技术要求
(1)实验成功的关键
①剪取生长旺盛、带有分生区的根尖，同时注意剪取的时间，一般在上午10点至下午2点左右，此时分生区细胞分裂旺盛。
②解离充分，体细胞分散开，是实验成功的必备条件。
③染色液的浓度和染色时间必须掌握好，应注意染色不能过深，否则镜下一片紫色，无法观察。
④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，二者都将影响观察。(2)实验应注意事项
①解离完一定要漂洗，目的是洗去多余的盐酸，防止解离过度和影响染色。
②将染色质和染色体染色，时间不要太长，3～5 min。
③加盖玻片时，注意防止产生气泡。
④用显微镜观察装片时，要遵循“先低后高”的原则。
⑤观察时应先找到呈正方形的分生区细胞，在一个视野里，观察时，要注意边观察边移动装片，观察有丝分裂各个时期。
⑥在观察装片时，装片的移动方向与物像的移动方向相反。
(2009年高考江苏卷)在完成了观察洋葱根尖分生区细胞有丝分裂实验后，教师给学生提供了2份资料。
材料一　一份“实验报告”的部分内容
(一)解离：剪取洋葱根尖5 cm，放入盛有质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精混合液(体积比为1：1)的玻璃皿中，在室温下解离3～5 min。
(二)染色：把根尖放在盛有0.01 g/mL龙胆紫溶液的玻璃皿中染色3～5 min。
(三)漂洗，将根尖放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10 min。(四)制片：将根尖放在载玻片上，加一滴清水，并用镊子把根尖弄碎，盖上载玻片，用拇指轻轻按压载玻片……
材料二　全班20个实验小组的实验数据汇总表(注：各小组计数50个细胞，实验条件与观察计数方法相同)(1)请改正“材料一”中的3处错误。________________
__________________________________________________________________________________________________。
(2)若已知洋葱根尖分生区细胞的细胞周期为12.0 h，请根据“材料二”，用饼状图表示出间期、前期、中期以及后期和末期所占的时间(单位：h，精确到小数点后一位)。
(3)有些因素会影响细胞周期各时期的长短，实验过程中也会产生一些误差。因而对整个实验结果可能产生影响的有________。
①取材时间　②根尖培养温度　③解离时间长短　④载玻片厚度　⑤计数的细胞是否属于分生区细胞　⑥细胞周期各时期区分是否准确【解析】　本题为材料信息题，以观察洋葱根尖分生区细胞有丝分裂为切入点，主要考查获取信息的能力。剪取洋葱根尖的长度为2～3 mm，过长不易找到根尖分生区细胞，过短可能没有取到根尖分生区细胞，且不易操作；制作临时装片的步骤是：解离、漂洗、染色和压片；压片时要先盖上盖玻片，再加上一个载玻片，用拇指轻轻按压载玻片；根据材料二的表格信息：各个时期细胞数的百分比与细胞周期(12.0 h)相乘，就可以分别计算出各个时期所占的时间；实验过程中会受到各种条件因素的影响，但载玻片的厚度不会影响实验结果。【答案】　(1)将“5 cm”改为“2～3 mm”；实验操作步骤应改为先漂洗后染色；将“盖上载玻片”改成“盖上盖玻片后，再加一片载玻片”
(2)如下图　(3)①②③⑤⑥
(1)细胞周期：T＝细胞总数增加一倍所需时间；
(2)细胞周期中各时期历时长短：
　有人认为“上午10时到下午2时是洋葱根尖细胞有丝分裂的活跃期”，某三名同学对此提出质疑“一天中，是否真的是这一阶段细胞分裂最为活跃，”进而他们通过实验来验证这个问题。(1)方法步骤：
洋葱根尖的培养：11月18日开始取洋葱若干进行培养。
取材：从11月21日凌晨至22日凌晨共24小时，每隔3小时用剪刀剪取洋葱根尖2～3 mm。
(2)制作装片：
首先是解离：将剪取的根尖放在解离液中，解离的目的是________，再经过________等步骤制成装片。
(3)观察、读数、记录与整理数据：
首先，能在显微镜下辨别出处于分裂期的细胞图像，请判断上图中②③⑤所示的细胞处于什么时期？__________________。然后，观察多个装片进行数据读取(每个装片可选3～5个视野)。数出每个视野的细胞总数及处于分裂期的细胞数，取平均值进行记录、计算，记录和整理后的数据见下表：如果将实验结果转换成折线图，以________为纵坐标能为实验提供直观的证据，请在下图中作出该折线图：(4)分析及讨论
从折线图中可以看出，有丝分裂最活跃的时间________(是/不是)与书中的观点相符合。据此，实验小组的同学对实验老师提出了建议：我们地区在每天的________时间取材为最佳。
(5)教材中提出“洋葱根尖分生区细胞有丝分裂的最活跃期，可能因洋葱品种、室温等条件不同，在各地的具体时间有所差别”。就此请你从中选择一项，作为你提出验证性实验的内容，你的验证性实验题目是：__________________。【解析】　制作洋葱根尖装片前，解离根尖的目的是为了使细胞相互分离；装片的制作步骤是解离、漂洗、染色、制片；从图中细胞中染色体的形态和排列方式，可以看出②③⑤分别处在分裂前期、分裂后期和分裂末期；从图表中可以看出取材的最佳时间为12∶00～15∶00。最佳取材时间与教材中的10∶00～14∶00点基本吻合。【答案】　(2)使根尖细胞相互分离　漂洗、染色、制片(注：缺项或顺序不正确不得分)　(3)分裂前期、分裂后期和分裂末期　分裂期细胞的平均比例　折线图见下图
1．(2009年广东生物高考，7)有关“低温诱导大蒜根尖细胞染色体加倍”的实验，正确的叙述是 (　　)
A．可能出现三倍体细胞
B．多倍体细胞形成的比例常达100%
C．多倍体细胞形成过程无完整的细胞周期
D．多倍体形成过程增加了非同源染色体重组的机会【解析】　在多倍体细胞形成过程中，不可能进入有丝分裂后期，因为没有纺锤体形成，染色体不能被拉向细胞两极。
【答案】　C
【错因分析】　在有丝分裂过程中不会发生非同源染色体重组，学生不理解题意造成失分(注意根尖细胞分裂方式是有丝分裂)。
【错解】　D2．(2009年广东生物高考，23)有关真核细胞分裂的叙述，正确的是(多选) (　　)
A．无丝分裂过程核膜不消失
B．动物细胞仅以有丝分裂方式进行增殖
C．动物细胞有丝分裂末期不形成细胞板
D．无丝分裂仅出现于高等生物的衰老细胞【解析】　动物细胞既有有丝分裂，又有无丝分裂和减数分裂；无丝分裂也是正常细胞的一种分裂方式，故BD都错。
【答案】　AC
【错因分析】　认为动物细胞只有有丝分裂和减数分裂两种方式，而忽略了无丝分裂的可能。
【错解】　B3．(2009年江苏生物高考，6)有1位同学做根尖有丝分裂实验，在显微镜中观察到的图像如下图所示。造成这种情况的原因可能是 (　　)①取材位置不合适 ②取材时间不合适
③制片时压片力量不合适 ④解离时间不合适
⑤视野选择不合适
A．②③　　　　　　　　　B．②⑤
C．①②⑤ D．①③④
【解析】　由题干细胞图像可知：细胞无重叠现象，说明材料解离时间及制片时压片力量均合适。图像中细胞未出现染色体结构，可能原因有取材位置、取材时间或视野选择不合适。
【答案】　C【错因分析】　因对根尖分生区细胞的特点不清楚而错选。分生区细胞呈正方形，排列紧密，有的细胞处于分裂状态，即细胞中出现了染色体。
【错解】　D
4．(2009年天津理综高考，1)下列选项中，两类细胞的染色体数目均可呈周期性变化的是 (　　)
A．蛙的红细胞与淋巴细胞
B．小鼠骨髓瘤细胞与杂交瘤细胞
C．人的胚胎干细胞与成熟红细胞
D．牛的精细胞与精原细胞【解析】　细胞的染色体数目呈周期性变化必须发生在有丝分裂中，小鼠骨髓瘤细胞能无限增殖，杂交瘤细胞是浆细胞与骨髓瘤细胞融合形成的，既具有浆细胞产生单一抗体的特性又具有骨髓瘤细胞无限增殖的特性。而A选项中蛙红细胞是无丝分裂，淋巴细胞也是高度分化的细胞不再分裂，C选项中成熟的红细胞高度分化，不分裂，D中精细胞是减数分裂产生的，不再继续分裂。
【答案】　B
【错因分析】　考生对蛙的红细胞的分裂方式不了解，以及对只有在有丝分裂中染色体数目方可呈现周期性变化没有掌握。高度分化的细胞不再进行分裂。
【错解】　A