(共27张PPT)
第1讲 细胞周期与有丝分裂
考纲要求
1、细胞的生长和增殖的周期性 Ⅰ
2、细胞的有丝分裂 Ⅱ
考点1：
细胞为什么不能无限长大？
（1）细胞的相对表面积与体积的关系
细胞要通过它的表面不断地和周围环境进行物质交换。
细胞体积越大，其相对表面积（表面积与体积之比）越小，
细胞与周围环境交换物质能力越小。
细胞核内所含的DNA是一定的，控制细胞活动也就有一定的限度，使细胞不可能太大。
（2）受细胞核控制细胞质的范围限制
考点2：
细胞周期
想一想：
下列四种人体细胞中，具有细胞周期的是（ ）
A、红细胞 B、神经元
C、生发层细胞 D、精子
C
（1）、具有细胞周期的条件
（2）、细胞周期的表示方法
方法2：直线图
方法4：柱形图
方法1：扇形图
方法3：曲线图
试一试：下面A图表示在一个细胞周期（G1、S、G2组成了分裂间期，M为分裂期）中的细胞核内 DNA 含量的变化曲线；B图表示处于一个细胞周期中各个时期细胞数目的变化，请据图回答。
（1）B图中的DNA含量为2C~4C之间的细胞，处在A图的 期。
（2）用DNA合成抑制剂处理，B图中 DNA 含量为 C的细胞数量会增加。
（3）用秋水仙素处理，B图中DNA含量为 C的细胞数量会增加。
S
2
4
考点3：
有丝分裂过程各时期的主要特征
排一排：对以下分裂各时期的细胞进行排序，
并说明理由
考点3：
有丝分裂过程各时期的主要特征
思考：根据植物细胞、动物细胞有丝分裂模式图，归纳细胞周期中几种细胞结构的规律性变化:
纺锤体的变化
核仁、核膜的变化
染色体行为的变化
染色单体的变化
例.（2007年江苏，9）a、b、c、d分别是一些生物细胞
某个分裂时期的示意图，下列有关描述正确的是（ ）
A.a图表示植物细胞有丝分裂中期
B.b图表示人的红细胞分裂的某个阶段
C. c图细胞分裂后将产生1个次级卵母细胞和1个极体
D.d图细胞中含有8条染色单体
答案 D
问题：动物细胞和植物细胞在结构上有什么不同？
动物细胞没有细胞壁，有中心体.
考点4：动植物细胞有丝分裂的异同点
练一练、（10海南卷）有关动物细胞有丝分裂的叙述，正确的是（ ）
A．细胞板在细胞有丝分裂末期形成
B．同源染色体配对通常发生在分裂前期
C．在分裂末期，细胞膜内陷形成两个子细胞
D．在分裂中期，两个中心粒复制形成两组中心粒
C
考点5：有丝分裂中各时期的变化总结
(1)染色体形态的变化规律
间期 前期 中期 后期 末期
一个染色体
上一个DNA
每个染色体上有两个姐
妹染色单体、两个DNA
一个染色体
上一个DNA
前 中 后 末
2
1
分裂间期
分裂期
每条染色体上DNA含量变化曲线
画一画
2n
2n
2n
4n
4n→2n
2a→4a
4a
4a
4a
4a→2a
染色体数目:
一个核内DNA
含量的变化:
前 中 后 末
4n(a)
2n(a)
分裂间期
分裂期
（2）染色体、染色单体、DNA数目变化规律
染色单体：
0 4N
4N
4N
0
0
间期
末期
后期
中期
前期
a表示染色体数，b表示染色单体数，c表示DNA分子数。请在甲坐标上画出动物细胞有丝分裂的前期三者数目的柱形图，请在乙坐标上画出有丝分裂后期的柱形图。
变一变：
例. 用32P标记了玉米体细胞（含20条染色体）的DNA分子双链。再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养，在第二次细胞分裂的中期、后期，一个细胞中的染色体总条数和被32P标记的染色体条数分别是（ ）
A.中期20和20、后期40和20
B.中期20和10、后期40和20
C.中期20和20、后期40和10
D.中期20和10、后期40和10
答案 A
考点5 观察细胞的有丝分裂
实验步骤
原理分析
实验成功的关键
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资料一 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……
资料二 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）
细胞周期 间期 分裂期
前期 中期 后期和末期
实验小组1计数细胞个数 43 4 1 2
实验小组2计数细胞个数 44 3 0 3
…… …… …… …… ……
全班计数细胞个数 880 67 18 35
（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
①②③⑤⑥
（1）图甲中含有同源染色体的区段是 。
（2）图乙为细胞 分裂 期图像。该时期的主要特征是 。
（3）若2号染色体的遗传信息来自父方，那么与其遗传信息完全相同的染色体为 号，其遗传信息完全相同的原因是 。
（4）图乙对应于图甲中的 段，图丙对应于图甲中的 段。
（5）请在图甲中画出细胞中染色体数目的变化曲线。
下图为某生物细胞分裂模式图，据图回答。
答案 （1）a~h （2）有丝 后 染色体的着丝点分裂，染色单体分开成为染色体，并在纺锤丝的牵引下向细胞两极移动
（3）6 它们是由同一条染色体复制后分离形成的
（4）e~f c~e （5）见下图
1、（2009天津）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
高考真题训练
B
2、（10重庆卷）下列有关细胞结构和功能的叙述，正确的是（ ）
A在植物细胞有丝分裂末期高尔基体参与细胞壁形成
B在动物细胞有丝分裂间期能观察到纺锤体和中心体
C分泌蛋白合成后在内质网和细胞质基质中加工
D质粒和线粒体是既有核酸又有外膜的细胞结构
A
3、（2008四川卷）
一般说来，细胞周期中的分裂间期和分裂期相比，持续时间短的时期是 ；动物细胞培养时，如果缺少氨基酸的供应，细胞一般会停留在细胞周期的 。假定体细胞的染色体数是10，将体细胞放入含有3H-胸腺嘧啶的培养液中培养，请推测其中一个细胞进行一次DNA复制后，该细胞分裂后期将有 条染色体被标记。
分裂期
分裂间期
20(共50张PPT)
发生→分化→衰老→死亡
细胞的生命历程
1．下列有关细胞分化的叙述，正确的是 ( )
A．同一生物个体不同的细胞中DNA、mRNA、蛋白质的
种类和数量互不相同
B．红细胞的形成与基因表达有关而与细胞分化无关
C．胡萝卜叶肉细胞脱分化形成愈伤组织后不具全能性
D．分化是基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的
结果
答案：D
细胞分化图解
细胞分化（cell differentiation）
等 200 多 种 细 胞
个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构、功能上发生稳定性差异的过程
细胞分化（cell differentiation）
* 细胞分裂与分化有什么区别？
数目增 种类增
* 细胞分化在什么时候发生？
整个生命进程中，胚胎时达最大限度
* 分化后的各种细胞遗传物质是否改变了？
整套核遗传物质相同
细胞分化（cell differentiation）
* 发生稳定性差异的原因是？
结构蛋白质、酶等化学物出现不同
——基因的选择性表达
细胞的全能性(totipotency)
动物细胞的细胞核具有全能性
细胞分化 细胞全能性
原因 细胞内基因选择性表达 含有本物种全套遗传信息
特点 ①持久性：细胞分化贯穿于生物体整个生命进程中②稳定性和不可逆性：一般来说，分化了的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡③普遍性：生物界中普遍存在，是生物个体发育的基础 ①高度分化的植物细胞在离体的情况下，在一定的营养物质、激素和其他适宜的外界条件下，才能表现其全能性②动物已分化的体细胞全能性受限制，但细胞核仍具有全能性
结果 形成形态、结构、功能不同的细胞 形成新的个体
关系 ①两者的遗传物质都不发生变化
②细胞的分化程度越高，具有的全能性越小
(1) 细胞分化不会改变细胞内的遗传物质，只是基因的选择性表达导致同一生物个体不同种类的细胞中RNA存在差异，进而导致蛋白质存在差异，从而使细胞在形态、结构和功能上出现差异。
(2)细胞分化与全能性的关系
①已分化的细胞都含有保持该物种遗传性所需要的全套遗传物质，因而都具有全能性。
②全能性高低：
受精卵 > 生殖细胞 > 体细胞；
能够增殖的细胞 > 停止增殖的细胞；
植物细胞 > 动物细胞。
1、下列关于细胞分化的说法错误的是（ ）
A、细胞分化与生物发育密切相关。
B、细胞分化是细胞形态、结构和功能上发生稳定性差异的过程。
C、细胞分化仅发生在胚胎期。
D、细胞分化是生物界的一种普遍现象。
2、花药离体培养是指把分裂旺盛的花药细胞用人工的方法培育成植株。这成果利用了细胞的（ ）
A、应激性 B、全能性 C、变异性 D、适应性
C
B
3．以下不能说明细胞全能性的实验是 ( )
A．胡萝卜韧皮部细胞培育出植株
B．紫色糯性玉米种子培育出植株
C．转入抗虫基因的棉花细胞培育出植株
D．番茄与马铃薯体细胞杂交后培育出植株
答案：B
4、骨髓移植是治疗白血病常用的有效方法之一，最主要的原因是移植骨髓中的造血干细胞可在患者体内 ( )
A.正常生长
B. 增殖并分化成多种细胞
C.分泌抗体
D. 杀死各种病原菌
例．下列有关细胞衰老、凋亡、坏死和癌变的说法中正确的 是 ( )
A．细胞内酶活性增高是导致细胞趋向衰老的主要原因
B．细胞凋亡与极端的物理、化学等因素关系十分密切
C．细胞凋亡和坏死时释放的细胞内容物都会伤害周围
细胞
D．各种致癌因子可改变正常细胞的遗传物质进而诱发
癌变
老人会出现皱纹、老人色斑、白头发
个体衰老与细胞衰老
单细胞生物：个体衰老=细胞衰老
多细胞生物：个体衰老≠细胞衰老
细胞时刻都在更新
个体衰老与细胞衰老
衰老症状 原因分析
皮肤干燥、发皱
头发变白
老人斑
饮食减少
细胞水分减少，体积减小
细胞内的酶活性降低
细胞内色素的累积
细胞膜通透性功能改变
细 胞 衰 老 特 征
1、细胞内水分减少；
2、有些酶的活性降低；
3、细胞内的色素逐渐积累；
4、细胞呼吸减慢，核增大， 染色质固缩，染色加深；
5、细胞膜透性改变，运输功能降低。
细 胞 衰 老 原 因
自由基学说
端粒学说
细胞衰老原因最有发展前途的理论主要有两种：
一、自由基理论
这是细胞衰老的随机学说之一。它认为细胞中的自由基若不能及时除去，过多的自由基会对许多细胞组分造成损伤，从而造成细胞衰老。
二、端粒学说
每条染色体上都有一段特殊序列的DNA，称为端粒。端粒DNA序列在每次分裂后都会缩短一截。随细胞分裂次数的增加，会使端粒内侧的正常DNA受到损伤，结果使细胞活动渐趋异常。
细胞的凋亡
人胚胎中尾的消失
胎儿手的发育过程中，五指的相互分离
蝌蚪发育过程中，尾的消失
胎儿手的发育
人的胚胎经历有尾阶段
（6周胚胎）
细 胞 的 癌 变
细胞受到致癌因子的作用，遗传物质发生变化，成为不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞，就是癌细胞
原因
影响
表现
“海拉细胞”来自名叫海拉的一位女癌症患者。这位患者已死去近四十年，但从她身上取下的癌细胞却在实验室一代代地传了下来，成为研究癌症的材料。
能够无限增殖，为“不死细胞”
癌细胞形态结构发生变化
癌细胞表面也发生变化
癌细胞的特征
癌细胞具有以下特征：
1、无限恶性增殖
2、形态结构异常
3、细胞膜异常，膜上糖蛋白减少，细胞容易分离、扩散和转移
人和动物细胞的染色体上普遍存在着原癌基因，但是大多数人不患癌症，只有少数人患癌症，其原因是（ ）
A、在正常情况下，原癌基因处于受抑制状态
B、原癌基因不能被激活
C、大多数人具有抗癌能力
D、癌细胞是细胞畸形分化造成的
A
原癌基因和抑癌基因
原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程
当原癌基因受外界因子作用而激活，就会变成有活性的癌基因。
抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖
(2007·山东高考)近期统计数
据显示，癌症已成为我国城乡居
民的首要死因。请根据提供的资
料回答问题：
(1)体外分别培养某种癌细胞和
正常体细胞，右图中代表癌
细胞生长曲线的是________。在体内，癌细胞可能侵 袭周围正常组织，说明癌细胞具有________的特性。
(2)细胞癌变后，膜表面会出现一些不同于正常细胞的蛋白
质，这些蛋白质会成为________，引起机体的免疫应答，在应答中直接使癌细胞裂解的免疫细胞是________。
[解析] (1) a 、易扩散、转移的特性。(2)这些不同于正常细胞的蛋白质，能引起机体免疫应答，所以这些蛋白质会成为抗原；裂解靶细胞的为效应T细胞。
项目 细胞凋亡 细胞坏死 细胞癌变
与基因
的关系 受基因控制 不受基因控制 受突变基因控制
细胞膜
的变化 内陷 破裂 糖蛋白等减少，
黏着性降低
形态
变化 细胞变圆，与
周围细胞脱离 细胞外形不
规则变化 呈球形
项目 细胞凋亡 细胞坏死 细胞癌变
影响
因素 受严格的由遗
传机制决定的
程序性调控 电、热、冷、
机械等不利
因素影响 分为物理、化学和病毒致癌因子
对机体
的影响 对机体有利 对机体有害 对机体有害
例．下列有关细胞衰老、凋亡、坏死和癌变的说法中正确的 是 ( )
A．细胞内酶活性增高是导致细胞趋向衰老的主要原因
B．细胞凋亡与极端的物理、化学等因素关系十分密切
C．细胞凋亡和坏死时释放的细胞内容物都会伤害周围
细胞
D．各种致癌因子可改变正常细胞的遗传物质进而诱发
癌变
答案：D
2、下列有关细胞生命活动的叙述，正确的是 ( )
A．分裂期的细胞不进行DNA复制和蛋白质合成
B．免疫系统中的记忆细胞既有分化潜能又有自我更新
能力
C．凋亡细胞内的基因表达都下降，酶活性减弱
D．原癌基因突变促使细胞癌变，抑癌基因突变抑制细
胞癌变
[答案] B
[解析] 分裂期的细胞不进行DNA复制，但可进行少量的蛋白质合成。免疫系统中的记忆细胞通过增殖，产生新细胞，一部分新细胞通过分化形成相应的效应细胞，即记忆细胞有分化潜能和自我更新能力。凋亡细胞内促使细胞凋亡的相关基因表达增强，相关酶活性也增强。原癌基因和抑癌基因发生突变导致细胞癌变。
细胞分裂、分化与生长发育的关系
(1)细胞分裂→细胞数目增多 生物体生长。
(2)细胞分化→细胞形态、结构、功能专门化。
(3)发育是基因顺序表达的过程，是一系列分化(基因选择性
表达)的结果。
(4)生物的生长发育在性成熟前是同步的，性成熟后则有可
能出现生长(如体重增加)，但不再出现发育。
(5)生物体一生中始终存在着细胞分裂和分化。
细胞生长、分裂、分化、癌变
名称
项目 细胞
生长 细胞
分裂 细胞分化 细胞癌变
表现 细胞体积：小→大 细胞数目：少→多 细胞的形态、结构和功能发生稳定性差异的变化过程 细胞
癌细胞
特点 是量变 具有周期性，量变 是质变，具有持久性、稳定性 无限增殖、形态结构改变、易分散和转移
名称项目 细胞生长 细胞分裂 细胞分化 细胞癌变
原因 同化作用大于异化作用 受细胞核与细胞质之比以及细胞表面积与体积比的制约 不同细胞中基因的选择性表达，产生特定功能的细胞 原癌基因与抑癌基因被致癌因子诱变
意义或结果 是生物体生长的原因之一 是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础 形成各种不同的细胞和组织，使生物体正常地生长发育 癌细胞大量增殖，产生肿瘤
名称
项目 细胞生长 细胞分裂 细胞分化 细胞癌变
联系
[随堂高考]
1．(2009·广东高考)大多数老年人头发变白的直接原因是头发
基部细胞内(多选) ( )
A．物质转运加速
B．新陈代谢变缓
C．呼吸速率加快
D．与黑色素合成相关的酶活性降低
答案：BD
2．(2009·山东高考)细胞分化是奢侈基因选择性表达的结果。
下列属于奢侈基因的是 ( )
A．血红蛋白基因 B．ATP合成酶基因
C．DNA解旋酶基因 D．核糖体蛋白基因
答案：A
解析：细胞分化是基因选择性表达的结果，在分化过程中选择性表达的基因的产物是特定细胞才具有的。血红蛋白只存在于红细胞中，而ATP合成酶、解旋酶、核糖体蛋白质则存在于所有细胞中。
3．下列关于动物细胞编程性死亡的叙述，正确的是 ( )
A．细胞癌变属于细胞编程性死亡
B．细胞编程性死亡属于正常生理过程
C．细胞编程性死亡属于细胞分化过程
D．细胞编程性死亡与基因表达无关
答案：B
4．细胞的分化、衰老和凋亡是普遍存在的生命现象。下列有关叙述正确的是 ( )
A．人体各种组织细胞的衰老是同步进行的
B．人的早期胚胎有尾，尾部细胞随着发育逐渐凋亡
C．细胞癌变是细胞高度分化的结果
D．皮肤上的“老年斑”是细胞凋亡的产物
答案：B
6．下列关于癌细胞的叙述，错误的是( )
A．癌细胞具有无限增殖的能力
B．细胞癌变可以由病毒感染引发
C．原癌基因只存在于癌细胞中
D．癌细胞的转移与细胞间黏着性下降有关
答案： C
7．(2009·广东理基)黄曲霉毒素是毒性极强的致癌物质，有关
研究发现，它能引起细胞中的核糖体不断从内质网上脱 落下来，这一结果直接导致 ( )
A．核仁被破坏 B．染色体被破坏
C．蛋白质合成受到影响 D．细胞膜被破坏
答案：C
