必修1·分子與細(xì)胞浙科版高中生物1.實(shí)驗(yàn)結(jié)果:瓊脂塊越大,表面積與體積之比越小,NaOH擴(kuò)散效率越低。2.實(shí)驗(yàn)推論:細(xì)胞體積越大,表面積與體積之比越小,物質(zhì)交換效率越低。為了保證細(xì)胞進(jìn)行

正常生命活動,細(xì)胞體積不能太大。第一節(jié)

細(xì)胞通過分裂增殖必備知識清單破知識點(diǎn)1模擬探究細(xì)胞的大小與擴(kuò)散作用的關(guān)系1.細(xì)胞分裂:細(xì)胞數(shù)目的增多是靠細(xì)胞分裂來實(shí)現(xiàn)的。真核細(xì)胞的分裂方式主要包括有絲分

裂和減數(shù)分裂。(1)有絲分裂是真核生物體細(xì)胞增殖的主要方式。(2)減數(shù)分裂是一種特殊的有絲分裂,與真核生物產(chǎn)生有性生殖細(xì)胞有關(guān)。2.細(xì)胞周期:連續(xù)分裂的細(xì)胞從一次分裂結(jié)束到下一次分裂結(jié)束所經(jīng)歷的整個過程。知識點(diǎn)2細(xì)胞的分裂經(jīng)歷細(xì)胞周期1.植物細(xì)胞有絲分裂M期圖像及主要特點(diǎn)知識點(diǎn)3染色體在有絲分裂過程中呈現(xiàn)規(guī)律性變化項(xiàng)目圖像主要特點(diǎn)前期

a.細(xì)胞核內(nèi)出現(xiàn)染色體;b.出現(xiàn)了由絲狀纖維組成的紡錘體;c.核膜、核仁開始解體中期

a.染色體的著絲粒都排列在赤道面上;b.染色體縮短到最小的程度,便于觀察和計(jì)數(shù)后期

a.染色體的著絲粒分為兩個,姐妹染色單體分離成兩條獨(dú)立的染色體;b.染色體數(shù)目加倍,核DNA數(shù)目不變;c.兩套相同的染色體以相同的速率被紡錘絲拉向兩極項(xiàng)目圖像主要特點(diǎn)末期

a.染色體伸展,呈現(xiàn)染色質(zhì)狀態(tài);b.核膜重新形成,核仁出現(xiàn);c.核內(nèi)的染色體數(shù)目與分裂前相同胞質(zhì)分裂

a.一般在末期開始;b.兩個新細(xì)胞間出現(xiàn)許多由高爾基體分泌的囊泡;c.囊泡聚集成一個細(xì)胞板;d.由細(xì)胞板發(fā)展成為新的細(xì)胞壁,進(jìn)而產(chǎn)生兩個新細(xì)胞2.與植物細(xì)胞相比,動物細(xì)胞有絲分裂的主要差異(1)動物細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中有一個中心體。G2期時細(xì)胞中已有一對中心體。前期,這一對中心

體分開并移向細(xì)胞兩極,由中心體發(fā)出的紡錘絲形成紡錘體。(2)動物細(xì)胞的胞質(zhì)分裂不形成細(xì)胞板,而是細(xì)胞在兩極之間的“赤道面”上向內(nèi)凹陷,形成

環(huán)溝。環(huán)溝漸漸加深,最后縊裂為兩個子細(xì)胞。

3.有絲分裂的意義:將親代細(xì)胞的染色體經(jīng)過復(fù)制后,精確地平均分配到兩個子細(xì)胞中。在生

物的親代細(xì)胞和子代細(xì)胞之間保證了遺傳性狀的穩(wěn)定性。1.癌細(xì)胞特點(diǎn)(1)有無限增殖的能力。(2)能在體內(nèi)轉(zhuǎn)移。(3)其他特點(diǎn)①核形態(tài)不一,并可出現(xiàn)巨核、雙核或多核現(xiàn)象。②代謝旺盛,蛋白質(zhì)合成及分解代謝都增強(qiáng),但合成代謝超過分解代謝。③線粒體功能障礙,在氧供應(yīng)充分的條件下也主要依靠糖酵解途徑獲取能量。④體外培養(yǎng)時無接觸抑制現(xiàn)象。2.細(xì)胞癌變的機(jī)理(1)內(nèi)因:癌變往往與原癌基因的激活和抑癌基因功能的喪失有關(guān)。知識點(diǎn)4癌細(xì)胞可以無限制地分裂①原癌基因:細(xì)胞內(nèi)與細(xì)胞增殖相關(guān)的基因,是維持正常細(xì)胞周期所必需的。②抑癌基因:其產(chǎn)物能夠抑制細(xì)胞增殖,促進(jìn)細(xì)胞分化和抑制細(xì)胞遷移等。(2)外因

1.實(shí)驗(yàn)原理:鹽酸能夠破壞細(xì)胞間的果膠,使根尖細(xì)胞在后續(xù)的操作中彼此容易被分開。堿性

染料可以使染色體著色,使其在光學(xué)顯微鏡下可見。2.實(shí)驗(yàn)材料的選擇

知識點(diǎn)5制作和觀察根尖細(xì)胞有絲分裂臨時裝片,或觀察其永久裝片(1)選擇植物分裂旺盛的部位(根尖的分生區(qū))。(2)在細(xì)胞分裂旺盛的時間取材,保證制作的裝片可以觀察到較多處于分裂期的細(xì)胞。3.相關(guān)試劑及其作用(1)10%鹽酸:解離液,用于解離(破壞細(xì)胞間的果膠),以使細(xì)胞彼此分離。(2)清水:用于解離后的漂洗,既防止解離過度,又有利于堿性染料染色。(3)龍膽紫染液:作為堿性染料,可使染色體著色,以便觀察染色體。4.實(shí)驗(yàn)過程特別提醒

不同的細(xì)胞,細(xì)胞周期長短一般不同,為方便找到更多分裂期細(xì)胞,最好選擇分裂期占細(xì)

胞周期比例較大的生物材料。1.人體中的大部分細(xì)胞都可以進(jìn)行有絲分裂,具有細(xì)胞周期,這種說法正確嗎?2.在觀察洋蔥根尖細(xì)胞有絲分裂的活動中,可利用視野下分裂期細(xì)胞數(shù)和細(xì)胞總數(shù)比例估算

分裂期占細(xì)胞周期總時長的比例,這種說法正確嗎?3.高等植物細(xì)胞有絲分裂后期或末期細(xì)胞在赤道面上形成環(huán)溝,這種說法正確嗎?知識辨析提示提示提示不正確。人體中多數(shù)細(xì)胞已喪失分裂能力,不具有細(xì)胞周期。正確。分裂間期細(xì)胞數(shù)/細(xì)胞總數(shù)≈分裂間期時長/細(xì)胞周期總時長,分裂期細(xì)胞數(shù)/細(xì)胞總數(shù)≈分裂期時長/細(xì)胞周期總時長。不正確。高等植物細(xì)胞有絲分裂末期在“赤道面”位置上形成細(xì)胞板,進(jìn)而形成細(xì)胞壁。4.動、植物細(xì)胞在有絲分裂后期,每一個著絲粒分裂成兩個,染色體數(shù)目加倍,不含染色單體,

這種說法正確嗎?5.癌細(xì)胞與正常細(xì)胞相比,遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變,這種說法正確嗎?6.導(dǎo)致正常細(xì)胞癌變的根本原因是原癌基因和抑癌基因協(xié)調(diào)表達(dá),這種說法正確嗎?7.在觀察洋蔥根尖細(xì)胞有絲分裂的活動中,可以連續(xù)觀察到一個細(xì)胞在不同時刻的細(xì)胞形態(tài),

這種說法正確嗎?提示提示提示提示不正確。根尖細(xì)胞在解離過程中死亡,不能連續(xù)觀察到一個細(xì)胞在不同時刻的細(xì)胞形態(tài)。正確。動、植物細(xì)胞在有絲分裂后期,染色體的著絲粒分成兩個,姐妹染色單體分離成兩條獨(dú)立的染色體,染色體的數(shù)目增加一倍。正確。正常細(xì)胞發(fā)生突變而成為癌細(xì)胞的過程稱為癌變,與正常細(xì)胞相比,癌細(xì)胞的遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變。不正確。細(xì)胞癌變往往與原癌基因的激活和抑癌基因功能的喪失有關(guān)。定點(diǎn)1細(xì)胞周期關(guān)鍵能力定點(diǎn)破1.細(xì)胞周期相關(guān)理解(1)并不是所有的細(xì)胞分裂都具有細(xì)胞周期,只有連續(xù)分裂的細(xì)胞才具有細(xì)胞周期。(2)不同細(xì)胞的細(xì)胞周期,時間長短一般不同,但分裂間期的時間總是長于分裂期。(3)細(xì)胞周期的長短由遺傳物質(zhì)決定,同時受環(huán)境因素的影響。(4)有絲分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞有的仍可繼續(xù)進(jìn)行分裂,有的暫不分裂,也有的進(jìn)行細(xì)胞分化。(5)G1期合成DNA復(fù)制所需的蛋白質(zhì),該過程的場所不在細(xì)胞核,而在細(xì)胞質(zhì)。2.細(xì)胞周期表示方法方法名稱表示圖形用字母表示細(xì)胞周期扇形圖

A→B→A為一個細(xì)胞周期線段圖

a+b或c+d為一個細(xì)胞周期坐標(biāo)圖

a+b+c+d+e為一個細(xì)胞周期柱形圖

A:G1期;B:S期;C:G2期和M期1.根據(jù)柱形圖判斷細(xì)胞分裂時期,一般從兩個方面判斷(設(shè)體細(xì)胞染色體數(shù)為2N)(1)根據(jù)染色單體變化判斷各時期定點(diǎn)2細(xì)胞分裂各時期的辨別(2)根據(jù)數(shù)量關(guān)系判斷各時期核DNA數(shù)∶染色體數(shù)∶染色單體數(shù)=

2.根據(jù)染色體變化識別細(xì)胞分裂各時期(以動物細(xì)胞分裂圖像為例)(1)染色體散亂分布→前期,如圖1。(2)著絲粒排列在赤道面上→中期,如圖2。(3)著絲粒分裂,染色體數(shù)目暫時加倍→后期,如圖3。(4)染色體變成染色質(zhì)→末期,如圖4。3.動、植物細(xì)胞有絲分裂圖像判斷方法

4.核DNA、染色體、染色單體及每條染色體上DNA的數(shù)量變化規(guī)律(以體細(xì)胞染色體數(shù)=2n

為例)

(1)核DNA數(shù)在S期因復(fù)制而加倍,末期結(jié)束平均分給兩個子細(xì)胞(2n→4n→2n)。(2)染色體數(shù)在后期因著絲粒分裂而加倍,末期結(jié)束平均分給兩個子細(xì)胞(2n→4n→2n)。(3)染色單體因S期核DNA的復(fù)制而產(chǎn)生,后期隨著絲粒分裂而消失(0→4n→0)。(4)每條染色體上的DNA數(shù)由于間期DNA復(fù)制由1變?yōu)?,由于后期著絲粒分裂由2變?yōu)?。典例圖1、圖2分別表示某種生物進(jìn)行有絲分裂時某一時期的模式圖,圖3表示一個細(xì)胞周

期內(nèi)不同時期核DNA分子數(shù)的變化,圖4表示一個細(xì)胞周期內(nèi)不同時期染色體和核DNA的數(shù)

量關(guān)系。有關(guān)敘述不正確的是

(

)

A.圖1所示細(xì)胞中共有4條染色體,8個核DNA分子;圖2所示細(xì)胞中共有0條姐妹染色單體B.圖1所示細(xì)胞處于圖3中的BC段,完成圖3中CD段變化的細(xì)胞分裂時期是后期C.有絲分裂過程中不會出現(xiàn)如圖4中d所示的情況D.圖4中a可對應(yīng)有絲分裂后期、末期,b可對應(yīng)有絲分裂前期、中期B解析

圖1所示細(xì)胞中共有4條染色體,8個核DNA分子,圖2所示細(xì)胞中沒有染色單體,A正

確。圖1所示細(xì)胞處于有絲分裂中期,圖3的BC段表示G2期、分裂期(包括前期、中期、后

期、末期),CD段核DNA分子數(shù)減半的原因是核DNA分子平分到兩個子細(xì)胞中,發(fā)生在有絲

分裂末期結(jié)束時,B錯誤。圖4中d所示的情況為染色體數(shù)與核DNA分子數(shù)之比為2∶1,在有

絲分裂過程中不會出現(xiàn)此情況,C正確。圖4中a所示的染色體數(shù)與核DNA分子數(shù)相等,都為

4n,可對應(yīng)有絲分裂后期、末期;b所示的染色體數(shù)與核DNA分子數(shù)之比為1∶2,可對應(yīng)G2期

和分裂期的前期、中期,D正確。1.有絲分裂相關(guān)過程中細(xì)胞結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律(1)紡錘體:形成時期為前期→解體時期為末期。(2)核膜、核仁:解體時期為前期→重建時期為末期。(3)中心體(動物細(xì)胞、低等植物細(xì)胞):間期復(fù)制→前期移向細(xì)胞兩極并發(fā)出紡錘絲形成紡錘

體→末期結(jié)束平均分配到子細(xì)胞。(4)染色體變化規(guī)律(以植物細(xì)胞為例)定點(diǎn)3有絲分裂相關(guān)過程中細(xì)胞結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律①染色體行為變化:復(fù)制(間期)→散亂分布(前期)→著絲粒排列在赤道面上(中期)→著絲粒分裂、移向細(xì)胞兩極(后期)→染色體變?yōu)槿旧|(zhì)(末期)。②染色單體行為變化:間期(S期)產(chǎn)生→后期消失。2.與有絲分裂有關(guān)的細(xì)胞器及其生理作用細(xì)胞器名稱作用時期生理作用核糖體主要為間期與有關(guān)蛋白質(zhì)的合成有關(guān)中心體前期與紡錘體的形成有關(guān)線粒體整個細(xì)胞周期提供能量高爾基體末期與植物細(xì)胞壁的形成有關(guān)典例下列關(guān)于有絲分裂的敘述,正確的是

(

)A.前期,染色體出現(xiàn),數(shù)目加倍B.中期,染色體縮短到最小的程度,便于觀察和研究C.后期,核DNA分子、染色體、染色單體的數(shù)量比例為2∶1∶2D.末期,動物細(xì)胞形成細(xì)胞板B解析

有絲分裂過程中,前期,染色體出現(xiàn),但數(shù)目不加倍,A錯誤;有絲分裂中期,染色體形態(tài)穩(wěn)

定、數(shù)目清晰,是觀察染色體形態(tài)和數(shù)目的最佳時期,B正確;后期無染色單體,C錯誤;末期,動

物細(xì)胞形成環(huán)溝,植物細(xì)胞形成細(xì)胞板,D錯誤。1.實(shí)驗(yàn)操作分析(1)解離和染色時間要嚴(yán)格控制的原因①若解離時間太短,則壓片時細(xì)胞不易分散開;時間過長,則細(xì)胞解離過度、過于酥軟,無法取

出根尖進(jìn)行染色和制片。②若染色時間太短,則染色體不能完全著色;若染色時間過長,則細(xì)胞核等其他部分會充滿染

色劑,無法分辨染色體。(2)實(shí)驗(yàn)操作中漂洗和染色的順序不能互換:漂洗是洗去根尖組織細(xì)胞中的鹽酸,可利于堿性

染料染色,若漂洗和染色順序顛倒,會影響染色的效果。(3)使細(xì)胞分散開的操作:鑷子壓扁根尖,用拇指按壓蓋玻片,若細(xì)胞分散效果不好,再覆蓋上濾

紙,用橡皮或筆端輕輕敲擊。定點(diǎn)4觀察植物根尖細(xì)胞有絲分裂2.實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析(1)在顯微鏡下觀察到間期的細(xì)胞數(shù)目最多,因?yàn)殚g期歷時最長。理論上,可以從不同視野中

統(tǒng)計(jì)某時期的細(xì)胞數(shù)目,其占細(xì)胞總數(shù)的比值可反映該時期占細(xì)胞周期的比例。(2)解離過程中細(xì)胞已經(jīng)死亡,在顯微鏡下不能觀察到細(xì)胞分裂的動態(tài)變化,觀察到的只是一

個固定時期,如果要找到各個分裂時期的細(xì)胞,可移動裝片,在不同的視野中尋找。3.影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的因素(1)取材時間:一天中的氣溫不同,細(xì)胞分裂的活躍程度不同,氣溫相對高一些時,細(xì)胞分裂加快。(2)根尖培養(yǎng)溫度。(3)解離時間長短。(4)計(jì)數(shù)的細(xì)胞是否屬于分生區(qū)細(xì)胞。(5)細(xì)胞周期的各時期區(qū)分是否準(zhǔn)確。典例在觀察植物細(xì)胞有絲分裂實(shí)驗(yàn)中,三位實(shí)驗(yàn)人員制作洋蔥根尖裝片的操作步驟(“+”

表示操作,“-”表示未操作)如表所示:實(shí)驗(yàn)人員操作取材解離漂洗染色壓片甲根尖2~3mm處-+++乙根尖2~3mm處+-++丙根尖5~7mm處++++則甲、乙、丙觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分別是

(

)A.細(xì)胞重疊、染色體著色很淺不清楚、細(xì)胞分