高三生物总复习导学案:细胞增殖
(1)细胞的生长和增殖的周期性
(2)细胞的无丝分裂
(3)细胞的有丝分裂
知识目标
1、简述细胞生长和增殖的周期性。
2、概述细胞有丝分裂的过程,准确描述细胞有丝分裂各阶段的重要特征,尤其是DNA和染色体的规律变化。
3、了解动、植物细胞有丝分裂过程的异同。
4、描述细胞的无丝分裂。
能力目标
1、学习用曲线图描述DNA和染色体数量的变化规律。
2、通过学习有丝分裂过程培养分析图像、解读图像的能力。
1、细胞生长和增殖的周期性。
2、真核细胞有丝分裂的过程。
真核细胞有丝分裂过程中,各个时期染色体行为和数目的变化,以及DNA数量的变化。
一、知识梳理
1.细胞不能无限长大
限制细胞长大的因素有:①细胞与的关系限制了细胞的长大;②细胞核是细胞的控制中心,细胞核中决定了细胞不会无限长大。
2.细胞增殖
2.1细胞增殖的意义:①单细胞生物通过细胞增殖而;②多细胞生物要经过和逐渐发育成为个体。生物体体积的增大,即生物体的生长,既靠增大细胞的体积,还要靠增加细胞数量,动植物器官的大小主要决定于的多少。生物体内细胞不断衰老死亡,需要通过细胞增殖加以补充。因此,细胞增殖是重要的生命活动,是生物体、、、的基础。
2.2细胞以的方式进行增殖。细胞在分裂之前,必须进行一定的。细胞增殖包括和整个连续的过程。
2.3真核细胞的分裂方式有三种:、、。
3.有丝分裂
3.1细胞周期
的细胞,从时开始,到时为止,为一个细胞周期。它有可分为两个阶段,即和。
3.2间期
细胞周期的大部分时间处于,这期间为分裂期进行,完成和,同时细胞有。
3.3分裂期
在分裂间期结束之后,就进入。是一个连续的过程,人们为了研究方便,又分为:、、、。
3.3.1前期
①染色质变成;②解体,消失;③从发生许多纺锤丝,进而形成;④染色体在纺锤体中央。
3.3.2中期
牵引染色体运动,使每条染色体的排列在细胞中央的一个平面(板)上。中期染色体的形态,数目,便于观察。
3.3.3后期
①每个一分为二,每个染色体的两个姐妹染色单体分开,成为两个;②收缩牵引染色体向两极移动,形成两套和完全相同的染色体。
3.3.4末期
①两组染色体分别到达两极后,又变成细长盘曲的;②消失,、重新出现;③(植物细胞)在赤道板位置上出现的;细胞板进而形成新的,最后一个细胞分裂成两个子细胞。
3.4动物细胞有丝分裂与植物细胞有丝分裂的不同之处
①动物细胞由发出形成纺锤体;②动物细胞分裂末期不形成,而是从细胞的中部向内凹陷,最后把细胞成两部分。
3.5细胞有丝分裂的意义
将亲代细胞的经过之后,精确地到两个子细胞中。由于染色体上有,因而在细胞的亲代与子代之间保持了。可见,细胞的有丝分裂对于生物的有重要意义。
4.无丝分裂
无丝分裂是指细胞在分裂过程中没有出现和的变化。例如:。
5.观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
5.1实验中,制作临时装片的步骤是:→→→。
5.1.1解离:上午时至下午时,剪取洋葱根尖,立即投入盛有的玻璃皿中,在下解离min,目的是用药液使。
5.1.2漂洗:待根尖后,取出放入盛的玻璃皿中约min,目的是。
5.1.3染色:把根尖放进盛有质量浓度为或的溶液(或液)的玻璃皿中染色min,目的是使。
5.1.4制片时要用镊子把根尖弄碎,还要再加载玻片用拇指轻压的目的是使,有利于观察。
5.2根尖分生区细胞的特征是:细胞呈形,排列。
二、难点精析
1、DNA数、染色体数、染色单体数、同源染色体对数、染色体数变化(二倍体生物)
间期前期中期后期末期
DNA数
染色体数
染色单体数
2、有丝分裂过程中染色体和DNA数目的变化曲线:
3、细胞器与细胞有丝分裂的关系
细胞器名称细胞类型作用时期生理作用
核糖体动物、植物整个时期,但是主要是。的合成
中心体的形成
高尔基体的形成
线粒体提供
提醒:在细胞分裂中,动物细胞中心体的复制时发生在间期。
4、对细胞周期理解
①只有连续分裂的细胞才具有周期性,如植物形成层细胞,根尖分生区细胞,动物皮肤生发层细胞。成熟细胞不分裂,无细胞周期;减数分裂无细胞周期。
②分清细胞周期的起点和终点;
③理解细胞周期中的分裂间期与分裂期之间的关系,特别是各期在时间、数量等方面的关联性。其生物学模型主要有以下四方面:线段描述、表格数据描述、坐标图描述、圆形图描述等。
说明:选择观察细胞周期的材料时最好分裂期较长且整个细胞周期较短的物种。因为各时期的持续时间长短与显微镜视野中相应时期的细胞数目成正相关,所以是分裂期相对越长的细胞,越容易观察各期的染色体行为的变化规律。
5、动、植物细胞有丝分裂的异同点
三、课堂检测(见教材96页书后习题)
1.有关真核细胞分裂的叙述,正确的是()
A.无丝分裂过程伴随着核膜的解体和重建
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.无丝分裂仅出现在高等生物的衰老细胞
2.如下图所示,图甲中,ab表示一个细胞周期,cd。表示另一个细胞周期;图乙中,按箭头方向,表示细胞周期。从图中所示结果分析其细胞周期,下列说法不正确的是()
A.处于图甲、图乙的细胞不会出现同源染色体分离
B.处于图甲a和图乙B→A时期的细胞可进行DNA复制
C.处于图甲、图乙各时期的细胞一定有同源染色体的存在
D.处于图甲b时期的细胞,若着丝点分裂,染色体数目一定加倍
3.下列有关体细胞有丝分裂的叙述,错误的是()
A.细胞周期中,间期时间较短,分裂期时间较长
B.分裂完成后两个正常子细胞的DNA序列相同
C.分裂中期,着丝点排列在赤道板上
D.间期发生DNA复制和蛋白质合成
4用高倍显微镜观察洋葱根尖细胞的有丝分裂,下列描述正确的是()
A.处于分裂间期和中期的细胞数目大致相等
B.视野中不同细胞的染色体数目可能不相等
C.观察处于分裂中期的细胞,可清晰看到赤道板和染色体
D.细胞是独立分裂的,因此可选一个细胞持续观察它的整个分裂过程
5如图所示光学显微镜下观察到的根尖分生区的细胞,视野内看到最多的细胞是()
6如图是蛙的红细胞无丝分裂过程,和有丝分裂相比,下列叙述正确的是()
A.分裂过程中没有出现纺锤体和染色体的变化
B.没有DNA和染色体的复制
C.分裂过程中细胞核缢裂成两个细胞核,因此子细胞中染色体减少一半
D.无丝分裂只发生在原核生物的细胞分裂中,有丝分裂只发生在真核生物的细胞分裂中
答案:CCABBA
一、表面积与体积关系限制了细胞的长大,细胞增值是重要的细胞生命活动,是生物体生长、发育、繁殖遗传的基础。
二、细胞通过分裂进行增值
1、有丝分裂:真核生物进行细胞分裂的主要方式,具有周期性,如体细胞增殖
2、真核细胞的分裂方式减数分裂:生殖细胞(精子,卵细胞)增殖
3. 无丝分裂:蛙的红细胞。分裂过程中没有出现纺缍丝和染色体
三、过程
分裂间期:完成DNA分子复制及有关蛋白质合成,染色体数目不增加,DNA加倍。
前期:核膜核仁逐渐消失,出现纺缍体及染色体,染色体散乱排列。
有丝分裂中期:染色体着丝点排列在赤道板上,染色体形态比较稳定,数目比分裂期较清晰便于观察
后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分离,染色体数目加倍
末期:核膜,核仁重新出现,纺缍体,染色体逐渐消失。
四、植物细胞有丝分裂区别
间期
前期
末期
植物细胞
DNA复制,蛋白质合成(染色体复制)
细胞两极发生纺缍丝构成纺缍体
赤道板位置形成细胞板向四周扩散形成细胞壁
动物细胞
染色体复制,中心粒也倍增
中心体发出星射线,构成纺缍体
不形成细胞板,细胞从中央向内凹陷,缢裂成两子细胞
五、有丝分裂特征及意义:将亲代细胞染色体经过复制(实质为DNA复制后),精确地平均分配到两个子细胞,在亲代与子代之间保持了遗传性状稳定性,对于生物遗传有重要意义。
高三生物《细胞增殖化》知识点
名词:
1、染色质:在细胞核中分布着一些容易被碱性染料染成深色的物质,这些物质是由DNA和蛋白质组成的。在细胞分裂间期,这些物质成为细长的丝,交织成网状,这些丝状物质就是染色质。
2、染色体:在细胞分裂期,细胞核内长丝状的染色质高度螺旋化,缩短变粗,就形成了光学显微镜下可以看见的染色体。
3、姐妹染色单体:染色体在细胞有丝分裂(包括减数分裂)的间期进行自我复制,形成由一个着丝点连接着的两条完全相同的染色单体。(若着丝点分裂,则就各自成为一条染色体了)。每条姐妹染色单体含1个DNA,每个DNA一般含有2条脱氧核苷酸链。
4、有丝分裂:大多数植物和动物的体细胞,以有丝分裂的方式增加数目。有丝分裂是细胞分裂的主要方式。亲代细胞的染色体复制一次,细胞分裂两次。
5、细胞周期:连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止,这是一个细胞周期。一个细胞周期包括两个阶段:分裂间期和分裂期。分裂间期:从细胞在一次分裂结束之后到下一次分裂之前,叫分裂间期。分裂期:在分裂间期结束之后,就进入分裂期。分裂间期的时间比分裂期长。
6、纺锤体:是在有丝分裂中期细胞质中出现的结构,它和染色体的运动有密切关系。
7、赤道板:细胞有丝分裂中期,染色体的着丝粒准确地排列在纺锤体的赤道平面上,因此叫做赤道板。
8、无丝分裂:分裂过程中没有出现纺锤体和染色体的变化。例如,蛙的红细胞。
公式:
1)染色体的数目=着丝点的数目。
2)DNA数目的计算分两种情况:
①当染色体不含姐妹染色单体时,一个染色体上只含有一个DNA分子;
②当染色体含有姐妹染色单体时,一个染色体上含有两个DNA分子。
语句:
1、染色质、染色体和染色单体的关系:
第一,染色质和染色体是细胞中同一种物质在不同时期细胞中的两种不同形态。
第二,染色单体是染色体经过复制(染色体数量并没有增加)后仍连接在同一个着点的两个子染色体(姐妹染色单体);当着丝点分裂后,两染色单体就成为独立的染色体(姐妹染色体)。
2、染色体数、染色单体数和DNA分子数的关系和变化规律:细胞中染色体的数目是以染色体着丝点的数目来确定的,无论一个着丝点上是否含有染色单体。在一般情况下,一个染色体上含有一个DNA分子,但当染色体(染色质)复制后且两染色单体仍连在同一着丝点上时,每个染色体上则含有两个DNA分子。
3、植物细胞有丝分裂过程:
(1)分裂间期:完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。结果:每个染色体都形成两个姐妹染色单体,呈染色质形态。
(2)细胞分裂期:
A、分裂前期:①出现染色体、出现纺锤体②核膜、核仁消失;记忆口诀:膜仁消失两体现(说明是染色体出现和纺锤体形成)
B、分裂中期:①所有染色体的着丝点都排列在赤道板上②在分裂中期染色体的形态和数目最清晰,观察染色体形态数目最好的时期;记忆口诀:着丝点在赤道板。
C、分裂后期: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②染色单体消失,染色体数目加倍;记忆口诀:着丝点裂体平分。
D、分裂末期:①染色体变成染色质,纺锤体消失②核膜、核仁重现③在赤道板位置出现细胞板。记忆口诀:膜仁重现新壁成。
4、动、植物细胞有丝分裂的异同:
①相同点是染色体的行为特征相同,染色体复制后平均分配到两个子细胞中去。
②区别:前期(纺锤体的形成方式不同):植物细胞由细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体;动物细胞由细胞的两组中心粒发出星射线形成纺锤体。末期(细胞质的分裂方式不同):植物细胞在赤道板位置出现细胞板形成细胞壁将细胞质分裂为二;动物细胞:细胞膜从中部向内凹陷将细胞质缢裂为二。
5、DNA分子数目的加倍在间期,数目的恢复在末期;染色体数目的加倍在后期,数目的恢复在末期;染色单体的产生在间期,出现在前期,消失在后期。
6、有丝分裂中染色体、DNA分子数各期的变化:
①染色体(后期暂时加倍):间期2N,前期2N,中期2N,后期4N,末期2N;
②染色单体(染色体复制后,着丝点分裂前才有):间期0-4N,前期4N,中期4N,后期0,末期0。
③DNA数目(染色体复制后加倍,分裂后恢复):间期2a-4a,前期4a,中期4a,后期4a,末期2a;
④同源染色体(对)(后期暂时加倍):间期N前期N中期N后期2N末期N。
7、细胞以分裂方式进行增殖,细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。细胞有丝分裂的重要意义(特征),是将亲代细胞的染色体经过复制以后,精确地平均分配到两个子细胞中去,因而在生物的亲代和子代间保持了遗传性状的稳定性,对生物的遗传具重要意义。
练习题:
1.各类生物的细胞分裂过程中都存在()
A.染色体散乱分布于纺锤体中央和着丝点分裂
B.DNA散乱分布于纺锤体中央和细胞质分开
C.纺锤丝出现和ATP的产生
D.同源染色体散乱分布于纺锤体中央和分离
解析:不论哪种细胞,哪种分裂方式,在分裂的时候均有遗传物质的散乱分布于纺锤体
中央和细胞质的分开。原核细胞如细菌细胞内无染色体,在分裂时也没有纺锤丝出现。
答案:B
2.在高倍显微镜下观察处于有丝分裂中期的植物细胞,能看到的结构是()
A.赤道板、染色体、细胞膜
B.纺锤体、赤道板、同源染色体
C.细胞壁、染色体、纺锤体
D.细胞壁、核膜、染色体、着丝点
解析:赤道板是一个虚拟的平面,实际上是不存在的;在有丝分裂前期核膜已经解体、
核仁已经消失,染色质螺旋化成染色体,且出现纺锤体,所以有丝分裂中期看不到核膜,
但可以看到染色体和纺锤体。
答案:C
一名优秀负责的教师就要对每一位学生尽职尽责,教师要准备好教案,这是老师职责的一部分。教案可以让学生能够在教学期间跟着互动起来,帮助教师提前熟悉所教学的内容。写好一份优质的教案要怎么做呢?下面是小编为大家整理的“高三生物教案:《细胞的分化》教学设计”,欢迎您阅读和收藏,并分享给身边的朋友!
一、教学目标
1.知识目标:说明细胞分化、细胞的全能性
2.能力目标:进行有关干细胞研究进展与人类健康的资料收集和分析。
3.情感目标:培养学生科学意识,科学精神。
二、教学重点难点
1.教学重点:
(1)细胞分化的概念和意义
(2)细胞全能性的概念及实例
2.教学难点:细胞的全能性
三、教学方法
讲授与学生讨论相结合、问题引导法、归纳
四、课时安排:1课时
五、教学过程
问题探讨
1. 从受精卵发育到胎儿,细胞数量的增加是通过何种细胞分裂方式?
有丝分裂。主要特征是染色体复制后平均分配到子细胞,维持了亲子代细胞之间遗传的稳定性。
2. 仅有细胞的增殖,受精卵能发育成多细胞生物体吗?
不能,细胞增殖的结果是形成形态、功能相同的细胞团。这种细胞分裂产生的子代细胞与亲代细胞相比,遗传物质不会改变。也就是说在受精卵的发育过程中,只有细胞的增殖和生长是远远不够的,还有细胞的分化。
第六章第2节 细胞的分化
什么是细胞的分化?下面我们一起来讨论。
同学们观察胚胎发育过程中,前期和后期有什么不同?
胚胎发育的早期,各个细胞彼此相似;它们都来自受精卵的分裂,具有相同的遗传物质。
细胞增殖的同时,这些细胞逐渐向不同方向变化,如课本图6—8,红细胞和心肌细胞都来自一群相似的胚胎细胞。后来,有的细胞发育为红细胞,合成运输氧的血红蛋白;有的细胞发育为肌细胞,合成行使运动功能的蛋白质。
这些细胞内的DNA一样吗?
一样,都是来自受精卵的有丝分裂,哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核。
我们看到了组成胎儿的各种细胞组织就是因为细胞变化方向不同,使它们从相似的早期胚胎细胞变成了形状结构各异的各种各样的细胞和组成的组织,这些不同的细胞、组织就组成了一个完整的生物体——胎儿。
认识到这里,同学们明白什么是细胞分化吗?
(一)细胞分化
1. 概念:在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上
发生稳定性差异 的过程,叫细胞分化。
(1)分化的对象:一个或一种细胞
(2)分化的结构:产生形态、结构、功能不同的细胞
植物体的生长过程中存在分化现象吗?
在同一植物体中,叶肉细胞中的细胞质由大量的叶绿体,能够进行光合作用;表皮细胞具有保护功能,细胞质中没有叶绿体,而在细胞壁上名称明显的角质层等等。
同一植物体的这些细胞也都来自一群彼此相似的早期胚胎细胞。
2.细胞分化的特点
思考: 下列事实分别说明了细胞分化的什么特征?
资料一:细胞分化发生在整个生命进程中。 持久性
资料二:黑色素细胞在体外培养30多代后仍能合成黑色素;离体培养的上皮细胞,始终保持为上皮细胞,而不会变成其他类型的细胞。 稳定性
资料三:人体不同类型细胞之间的差异是稳定不变的,都不能恢复到原来胚胎细胞的形态和结构。 不可逆性
细胞分化是否意味着细胞中遗传物质的改变?
遗传物质没有改变,不同组织的细胞共同来源于受精卵,经有丝分裂产生。
3. 细胞分化的原因
就一个个体来说,各种细胞具有完全相同的遗传信息,但形态、结构和功能却有很大差异,这是怎么回事呢?
原来,在个体发育过程中,不同的细胞中遗传信息的执行情况是不同的,例如在红细胞中,与血红蛋白合成有关的基因处于活动状态,与肌动蛋白合成有关的基因则处于关闭状态;在肌细胞中则相反;
结论:细胞分化使遗传信息执行情况不同导致的,也可以称为基因的选择性表达。
4. 细胞分化的结果
产生形态、结构、功能不同的细胞。
5. 细胞分化的意义
(1)细胞分化是个体发育的基础。
(2)使多细胞生物体中的细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率。
①②分别是什么生命现象?①为细胞分裂,②为细胞分化
两者有何区别和联系呢?
细胞分裂
细胞分化
不同点
细胞数量
增加
不变
形态结构功能
相同
差异
相同点
遗传信息都不变
联系
共同完成生物个体发育过程
细胞分化具有稳定性、不可逆性,是不是细胞一旦分化就不再具有分裂分化能力?
1958年,美国科学家斯图尔德将胡萝卜韧皮部的一些细胞放入培养液中培,结果这些细胞旺盛地分裂和生长,最终长成一株新的植株。
在离体是给予细胞一定条件,高度分化的植物细胞仍具有发育成完整植株的能力,这就是细胞的全能性。
细胞的全能性是指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。
(二)细胞的全能性:
1. 定义:细胞的全能性是指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。
思考:为什么高度分化的植物细胞还具有发育成个体的潜能?
细胞内含有本生物物种全套的遗传信息!
植物细胞都具有全能性,那动物细胞呢?
1997年2月7日,多利诞生了,它可不是一直普通的羊,是人类克隆出来的。
它是一直母羊的卵细胞的细胞核取出来,把另一只母羊的乳腺上皮细胞的细胞核注入无细胞核的卵细胞中,电击融合形成一个新的重组细胞,进而分裂、分化形成胚胎。然后将这个胚胎移植到第三只母羊子宫中,多利就这样诞生了。
到目前为止,人们还不能将单个分化的动物体细胞直接培养成的个体。说明高度分化的动物细胞从整个细胞来说,细胞全能性受到抑制。但通过核移植技术形成的重组细胞,具有全能性。也就是说,已经分化的动物体细胞的细胞核仍然保持着全能性。遗传物质主要存在于细胞核中。
2. 动植物细胞全能性的应用:
(1)快速繁殖花卉、蔬菜等
(2)拯救珍稀、濒危动植物
(3)克隆人体器官,用于器官移植
除受精卵外,生物体内有没有具有分裂分化能力的细胞?
正如植物体内分生组织的细胞具有分化能力一样,动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞,这些细胞叫做干细胞。例如,人的骨髓中有许多造血干细胞,它们能够通过增殖和分化,不断产生红细胞、白细胞和血小板,补充到血液中去。
按全能性的大小可分为
(1)全能干细胞:最终发育成一个完整的个体。(胚胎干细胞)
(2)多能干细胞:它具有形成一种器官的多种组织的潜能,但不能发育成完整的个体。
(3)专能干细胞:多能干细胞进一步分化成为专能干细胞,专能干细胞只能分化成某一类
型的细胞。
练 习
1. 细胞分化不同于细胞增殖的主要特点( D )
A. 细胞的数量增多
B. 细胞的体积增大
C. 细胞的化学成分含量的变化
D. 能形成各种不同的细胞和组织
2. 下列实例中能体现细胞全能性的是( B )
① 用悬浮培养的胡萝卜单个细胞培养成了可育的植株
② 植物用种子进行繁殖
③ 用烟草组织培养的单个细胞培育出了可育的完整植株
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
3. 科学家用甲母羊乳腺细胞的细胞核与乙母羊卵细胞的细胞质重组成一个细胞,成功培养
了“多莉”羊。下列关于此实验的说法错误的是( D )
A.高度分化的细胞仍然保持全能性
B.重组细胞的细胞核内含有保持物种遗传性所需要的全部遗传物质
C.在理论上,可以运用上述方法开拯救濒危物种
D.运用上述方法,科学家已经可以用单个细胞来培养新的动物体
4.人胰岛B细胞能产生胰岛素,但不能产生红细胞中的血红蛋白,根据此推测人胰岛B细
胞中( C )
A.只有合成胰岛素的基因
B.在细胞分化过程中,基因的数目发生了变化
C.既有合成胰岛素的基因也有合成血红蛋白的基因,但不同细胞遗传信息的执行情况不同
D.只有合成胰岛素的基因和其他基因,但没有合成血红蛋白的基因
六、板书设计
第六章第2节 细胞的分化
一、细胞分化
1. 概念
2. 特点
3. 原因:基因的选择性表达
4. 结果:产生形态、结构、功能不同的细胞
5. 意义
二、 细胞的全能性
1. 定义
2. 应用
三、干细胞
1. 定义
2. 分类
3. 研究及应用
文章来源:http://m.jab88.com/j/114819.html
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