第二轮复习专题二2.3细胞的生命历程

第2讲细胞的生命历程1.细胞的生长和增殖的周期性(Ⅰ)2.细胞的无丝分裂(Ⅰ)3.细胞的有丝分裂(Ⅱ)4.细胞的减数分裂与受精作用(Ⅱ)5.细胞的分化、衰老与癌变(Ⅱ)受精卵未分化的细胞细胞分化红细胞肌细胞神经细胞……癌变(长生不死、无限增殖)衰老不正常细胞分裂第三讲细胞的生命历程活细胞也象生物体一样，都要经历出生、生长、成熟、繁殖、衰老直至最后死亡的生命历程。……凋亡㈢实验原理：①用不同体积的含酚酞的琼脂块模拟_____________；②用NaOH溶液模拟____________；③琼脂块中含有的与NaOH相遇，呈色，这样可显示NaOH在琼脂块中的扩散深度。④通过表示物质运输效率。㈣实验过程：制备琼脂块→浸泡→切开→测量→记录→计算不同大小的细胞扩散物质酚酞红：物质扩散体积与总体积之比模拟实验：细胞大小与物质运输的关系琼脂块的边长/cm表面积/cm2体积/cm3比值(表面积/体积)NaOH扩散的深度/cm比值(NaOH扩散的体积/整个琼脂块的体积)3213x3x6=542x2x6=241x1x6=63x3x3=272x2x2=81x1x1=154/27=224/8=36/1=60.40.40.4(27-(3-0.4x2)3)/27=0.61(8-(2-0.4x2)3)/8=0.78(1-(1-0.4x2)3)/1=0.99（1）（1）（2）（3）（4）（5）（6）琼脂块的表面积与体积之比随琼脂块的增大而；NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比（物质运输效率）随着琼脂块的增大而。细胞体积越大，其相对表面积就越小，细胞的物质运输的效率就越低.制约细胞体积的因素：减小减小细胞体积岂不越小越好？有人估计完成细胞的各项功能至少需要100种酶，每个酶促反应须占有直径约50nm的空间，每个核糖体的直径为10~20nm。1、细胞的相对表面积与体积的关系；2、细胞核与质之间的关系；3、细胞内物质的交流受到细胞体积制约.(六)实验结论细胞增殖方式无丝分裂（蛙的红细胞）有丝分裂（最寻常）减数分裂繁殖后代单细胞生物多细胞生物产生体细胞产生生殖细胞生长更新细胞细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖的基础1、细胞通过（分裂）的方式进行增殖细胞的增殖2、细胞增殖的意义永不增殖：根冠的细胞、洋葱表皮细胞、人体各上皮细胞、角质层细胞、成熟的血细胞、神经细胞、心肌细胞、精子和卵细胞暂不增殖：肝细胞、肾细胞、记忆细胞随机体需要可恢复分裂连续增殖：根尖分生区细胞、芽的顶端分生组织、茎形成层细胞、造血干细胞、癌细胞、皮肤生发层细胞等。根据细胞分裂能力的不同，细胞可分为三种类型：一、细胞增殖的周期性(1)只有连续分裂的细胞才有细胞周期，减数分裂没有细胞周期。(2)一个周期中分裂间期在前，分裂期在后。间期是细胞分裂物质准备阶段，经历时间长，所以在观察有丝分裂装片时大多数细胞处于间期。(3)细胞种类不同，一个细胞周期的时间也不同。在观察细胞有丝分裂时应选择分裂期相对较长且细胞周期短的材料。细胞分裂间期分裂期合计小鼠十二指肠细胞13.51.815.3蛙单倍体胚细胞35.31.636.9仓鼠卵细胞11.60.812.4观察有丝分裂时，应选择细胞周期短、分裂期相对长的生物材料。细胞分裂某个时期占时间的长短与停留在该时期的细胞数目成正比。A、植物根尖分生区细胞B、神经细胞C、愈伤组织D、花粉细胞下列哪些细胞没有细胞周期（双选）：BD•⒈无丝分裂()DNA复制•2.细菌属于无丝分裂•3.蛙产生红细胞的分裂属于：人产生红细胞的分裂属于：×有无丝分裂有丝分裂1.真核细胞的无丝分裂分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化，所以叫无丝分裂首先是核分开，然后是质分开。2、真核生物的有丝分裂植物细胞的有丝分裂过程间期前期中期后期末期①变化：完成DNA的复制和有关蛋白质的合成②结果：每个染色体都形成两个姐妹染色单体，呈染色质形态，细胞中DNA数目加倍，染色体数目不变②核膜、核仁消失①出现染色体、出现纺锤体①所有染色体的着丝点都排列在赤道板上②染色体的形态和数目最清晰②染色单体消失，染色体数目加倍①着丝点一分为二，姐妹染色单体分开，成为两条子染色体。并分别向两极移动③在赤道板位置出现细胞板,细胞板扩展成分隔两个子细胞的细胞壁①染色体变成染色质，纺锤体消失②核膜、核仁重现③散乱.动植物细胞有丝分裂异同点比较意义：亲代染色体复制后平均分配到两个子细胞，保证了亲代和子代之间遗传性状的稳定性练习1：在动物细胞有丝分裂中期，若从一极观察可见染色体的排列情况是图中的练习3：下图是某学生绘出的某高等植物的细胞分裂图像。其中错误的是()A.a和bB.c和dC.b和dD.e和f解析d图不应画出中心体，b图不应画出膜向内凹陷。CGoback(1)并非所有细胞都具有细胞周期。只有连续分裂的细胞才有细胞周期，高度分化的细胞、进行减数分裂的性原细胞都没有细胞周期。(2)细胞板是真实存在的结构，而赤道板并非真实存在。(3)着丝点(粒)分裂不是纺锤丝牵拉的结果。(4)同源染色体的大小并非完全相同，如性染色体X和Y。3．有关细胞分裂的疑难问题点拨[易混点]1．(2011·天津高考)玉米花药培养的单倍体幼苗，经秋水仙素处理后形成二倍体植株。如图是该过程中某时段细胞核DNA含量变化示意图。下列叙述错误的是DA．a～b过程中细胞内不会发生基因重组B．c～d过程中细胞内发生了染色体数加倍C．e点后细胞内各染色体组的基因组成相同D．f～g过程中同源染色体分离，染色体数减半Ⅰ、实验原理Ⅱ、方法步骤（1）根尖培养（2）装片制作：解离→漂洗→染色→制片（3）观察：低倍镜观察→高倍镜观察（4）绘图：实验三：观察植物细胞的有丝分裂根尖、茎尖的分生区、茎形成层、愈伤组织可观察到有丝分裂。Ⅲ、注意事项①培养根尖：应每天换水(防止水中缺氧烂根)②取材：取生长旺盛、带有分生区的根尖，长度为根尖的2-3mm。③解离：解离液（15%盐酸∶95%酒精溶液＝1∶1）；时间：室温3-5分钟，至根尖酥软；（时间短则细胞没有完全分离，长则可能使根尖烂掉）目的：使组织细胞分离开，杀死并固定细胞④漂洗：用清水漂洗10min，目的是洗去组织中的解离液，便于染色(防止酸碱中和)。⑥压片：目的是使细胞分散开。方法（用镊子弄碎根尖，盖上盖玻片，再放上一块载玻片，压片）（压片过重过猛可能将组织压碎、压烂；过轻则细胞未充分分散开而重叠。）⑦低倍镜观察：找到分生区细胞（特点：细胞呈正方形，排列紧密，有的细胞正在分裂）⑧高倍镜观察：找各时期细胞。可见处于间期的细胞最多，中期最少。不能看到某个细胞连续分裂的过程，因细胞在解离时已被杀死。⑤染色：染液（0.01g/mL的龙胆紫或0.02g/mL的醋酸洋红）;时间为3－5分钟；目的是使染色体或染色质被碱性染料染成深色，便于观察。5、减数分裂的过程特征（一）第一次分裂精原细胞四分体复制联会同源染色体分离初级精母细胞次级精母细胞2n2nn（非姐妹染色单体发生交叉互换）有丝分裂细胞分化次级精母细胞着丝点分裂精细胞精子（二）第二次分裂变形减数第一次分裂与减数第二次分裂之间通常没有间期，或者间期时间很短，染色体不再复制。减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数第一次分裂。减半的原因：同源染色体的分离(一)精子形成的过程睾丸1.场所:2.过程及其特点:1个精原细胞（染色体数:2n）1个初级精母细胞（染色体数:2n）2个次级精母细胞（染色体数:n）4个精子细胞（染色体数:n）体细胞（染色体数:2n）有丝分裂细胞分化间期：细胞体积增大、染色体复制前期：联会、四分体（非姐妹染色单体交叉互换）中期：同源染色体排列在赤道板两侧后期：同源染色体分离（非同源染色体自由组合）末期：形成2个次级精母细胞着丝点分裂，染色单体分离4个2种精子（染色体数:n）变形减数第一次分裂减数第二次分裂（二）卵细胞的形成过程卵细胞第一极体第二极体次级卵母细胞卵原细胞四分体复制联会同源染色体分离着丝点分裂着丝点分裂卵巢内有许多发育程度不同的卵泡，每月有一个成熟1个卵原细胞（染色体数:2n）1个初级卵母细胞（染色体数:2n）1个次级卵母细胞+1个第一极体（染色体数:n）1个卵细胞+3个第二极体（染色体数:n）体细胞（染色体数:2n）有丝分裂细胞分化间期：细胞体积增大、染色体复制前期：联会、四分体（非姐妹染色单体交叉互换）中期：同源染色体排列在赤道板两侧后期：同源染色体分离（非同源染色体自由组合）末期：形成1个次级卵母细胞和1个第一极体着丝点分裂，染色单体分离(二)卵细胞形成的过程1.场所:卵巢2.过程及其特点:(三)精子和卵细胞形成过程比较精子的形成过程卵细胞的形成过程相同点染色体的行为变化相同:即在间期染色体先复制，在第一次分裂时同源染色体联会，形成四分体，非姐妹染色体交叉互换，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，第一次分裂结束后染色体数目减半；第二次分裂时着丝点分裂，姐妹染色单体分离不同点场所分裂方式子细胞个数是否变形睾丸卵巢细胞质均等分裂细胞质不均等分裂1个精原细胞→4个2种精子有变形过程无变形过程1个卵原细胞→1个1种卵细胞+3个2种极体联会四分体同源染色体分离着丝点分裂染色体复制不考虑基因突变，试分析交叉互换后产生生殖细胞的基因型AaBbabaBAbAB23=8种1234ABdDba请说出左图的性原细胞能形成几种配子？（不考虑染色体交叉互换）如果考虑染色体交叉互换，该细胞又能形成几种配子？人的体细胞中就有23对染色体。那么人在形成精子或卵细胞时，可能产生多少种类型的配子呢？如果再把非姐妹染色单体间的交叉互换考虑进去，可能产生的配子种类又有多少种？22=4种223在生物的体细胞中，染色体的数目往往是比较多的，而基因的数目又远在染色体之上。练4：在细胞正常分裂的情况下,雄性果蝇精巢中一定含有两条Y染色体的是A、减数第一次分裂的初级精母细胞B、有丝分裂中期的精原细胞C、减数第二次分裂的次级精母细胞D、有丝分裂后期的精原细胞D[例4](2011·山东高考)基因型为AaXBY的小鼠仅因为减数分裂过程中染色体未正常分离，而产生一个不含性染色体的AA型配子。等位基因A、a位于2号染色体。下列关于染色体未分离时期的分析，正确的是①性染色体一定在减数第一次分裂时未分离②性染色体可能在减数第二次分裂时未分离③2号染色体可能在减数第一次分裂时未分离④2号染色体一定在减数第二次分裂时未分离A．①③B．①④C．②③D．②④D4N2N0|间期|减Ⅰ|减Ⅱ|4N2N|间|前|中|后|末|间|前难点1：细胞分裂曲线（染色体、DNA）的比较：每条染色体DNA含量1．染色体、DNA数量变化曲线及判断[重点]间期加倍：DNA变化曲线连续两次减半，最后数量为N为减数分裂只发生一次减半，最后数量为2N为有丝分裂间期不加倍：染色体变化曲线最大数量为2N为减数分裂最大数量为4N为有丝分裂时期方式前期中期后期有丝分裂减数第一次分裂有同源染色体2．有丝分裂、减数分裂图像的比较与辨析[难点](1)图像比较(以雄性动物为例)：时期方式前期中期后期减数第二次分裂无同源染色体(2)减数分裂中根据细胞质分裂情况判断细胞名称细胞质分裂不均匀均匀有同源染色体→初级卵母细胞无同源染色体→次级卵母细胞有同源染色体→初级精母细胞无同源染色体→次级精母细胞或极体细胞的有丝分裂与减数分裂分裂方式变异类型无丝分裂基因突变有丝分裂基因突变、染色体变异减数分裂基因突变、基因重组、染色体变异2．(2009·福建高考)细胞的有丝分裂和减数分裂都可能产生可遗传的变异，其中仅发生在减数分裂过程中的变异是A．染色体不分离或不能移向两极，导致染色体数目变异B．非同源染色体自由组合，导致基因重组C．染色体复制时受诱变因素影响，导致基因突变D．非同源染色体某片段移接，导致染色体结构差异B(1)首先确定细胞分裂方式，是有丝分裂还是减数分裂，有丝分裂常以一条染色体为研究对象，减数分裂一般选取一对同源染色体为研究对象。(2)其次确定标记过程中DNA复制次数和在未标记培养液中细胞分裂次数(时期)。(3)最后图示细胞分裂过程，如下图：①标记DNA分子②转至不含放射性培养液中培