1、第6章 细胞的生命历程,增殖,分化,衰老和凋亡,本章主要呈现了细胞的生命历程及相关的生理知识,体现了生命活动的基本规律,在本章学习中,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染色体的变化)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;细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
2、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。,细胞大小与物质运输的关系实验原理酚酞遇NaOH呈紫红色。琼脂块大小模拟细胞大小。物质扩散体积与总体积之比表示物质运输效率。,细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大 原生动物细胞中的伸缩泡就是增大膜表面积与体积的比。,细胞的核质比 细胞核所控制的细胞大小与核的大小成比例。所以像草履虫这样个体较大的细胞有两个细胞核,保证正常的核质比。,细胞内的物质交流受到细胞体积的制约,细胞不能无限增大原因,分裂 间期,细胞周期,分裂期 (M期),G1期;,G2期:,S期:,前期 中期 后期 末期,
3、合成蛋白质、RNA,复制DNA,合成一些蛋白质、 RNA,判断在生物体内下列细胞是否都具有细胞周期?为什么? 洋葱的表皮细胞、哺乳动物成熟的红细胞 愈伤组织细胞、根尖生长点细胞、造血干细胞、小鼠骨髓瘤细胞、受精卵、高等动物卵细胞,只有连续分裂的细胞才具有周期性。植物体的分生组织,动物的干细胞等具有细胞周期,而成熟的体细胞已经离开细胞周期。,1.存在条件:连续分裂的细胞有细胞周期;已分化成熟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:常规表示法(扇形图、直线图、曲线图)
4、a扇形图 b直线图,A:G1期 B:S期 C:G2期、M期,G1期 S期 G2期 M前期 M中期 M后期 M末期,“真核细胞”有丝分裂中的几组概念的比较,细胞周期、分裂间期、分裂期 细胞核、核膜、核仁 染色质、染色体 染色体、姐妹染色单体、DNA、着丝点 纺锤丝与纺锤体、中心体与星射线 赤道板与细胞板,间期:包括3个阶段:G1期(DNA复制前期):RNA、蛋白质和酶的合成,并储存能量;细胞较快地生长,体积随着细胞内物质的增多而增大。S期(DNA复制期):合成DNA和有关蛋白质,供组成新的染色质所利用。这一阶段是人工诱导效果最佳时期;G2期(DNA复制后期):合成一些RNA和蛋白质,为分裂期纺锤
5、体的形成做准备;形成微管蛋白和细胞膜上的蛋白质,为细胞分裂期作准备。,与有丝分裂直接相关的细胞器有哪些?,变化:完成DNA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,细胞中DNA数目加倍,染色体数目不变。,核膜消失 核仁逐渐解体 染色体出现 纺锤体出现 染色体散乱排列,所有染色体的着丝点排列在赤道板上,染色体的形态和数目最清晰,着丝点分裂,染色单体分开,两组染色体向两极移动,染色单体消失,染色体数目加倍,染色体消失、纺锤体消失、核膜核仁出现、细胞壁形成,植物细胞与动物细胞有丝分裂的区别,有丝分裂图像识别技巧: 动、植物细胞的识别 图像画成方形或图像中有细胞板
6、结构,无中心粒结构,一般可判断为植物细胞。 图像画成圆形或有中心粒结构,无细胞板结构,通过缢裂方式平分细胞,一般可判断为动物细胞。,易错提示: 1.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。 2.无论是有丝分裂,还是无丝分裂,前提是细胞一定为真核细胞。,1、特征:细胞分裂一次,染色体复制一次,染色体平均分配到两个子细胞中,分裂结果为两个子细胞中染色体数目相同。,无丝分裂的过程又称直接分裂,它的分裂过程比较简单,在分裂过程中不出现染色体和纺锤丝,因此叫做无丝分裂。,无丝分裂过程:无丝分裂的早期,球形
7、的细胞核和核仁都伸长。然后细胞核进一步伸长呈哑铃形,中央部分狭细。最后,细胞核分裂,这时细胞质也随着分裂,并且在滑面型内质网的参与下形成细胞膜。在无丝分裂中,核膜和核仁都不消失,没有染色体和纺锤丝的出现,当然也就看不到染色体复制的规律性变化。但是,这并不说明染色质没有发生深刻的变化,实际上染色质也要进行复制,并且细胞要增大。当细胞核体积增大一倍时,细胞核就发生分裂,核中的遗传物质就分配到子细胞中去。至于核中的遗传物质DNA是如何分配的,还有待进一步的研究。无丝分裂不能保证母细胞的遗传物质平均地分配到两个子细胞中去。,(2)无丝分裂特点:由于无丝分裂比较简单,分裂后遗传物质不一定能平均分配给子细
8、胞,这涉及到遗传的稳定性等问题。无丝分裂具有独特的优越性,比有丝分裂消耗能量少;分裂迅速并可能同时形成多个核;分裂时细胞核保持正常的生理功能;在不利条件下仍可进行细胞分裂。,经过分裂后产生的新细胞(子细胞),随着生长、分化而成为具有特定形态、结构和功能的细胞,直至衰老、死亡,保持连续分裂的能力,通过分裂产生新的子细胞,开始新的生命周期,周而复始。比如受精卵、植物的分生区、形成层等,实验成功的关键,解离充分,细胞才能分散,才不会重叠。,染色时,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。,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
9、察。,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。,具体注意事项(1)解离完一定要漂洗,目的是洗去多余的盐酸,防止解离过度而使根尖过分酥软和影响染色。(2)将染色质(染色体)染色,时间不要太长,35 min即可。(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“先用低倍镜观察,再用高倍镜观察”的原则。换高倍镜时,要先把低倍镜下的物像移到视野中央。 (5)观察时应先找到呈正方形的分生区细胞,在一个视野里,往往不容易找全有丝分裂过程中各个时期的细胞图像,因此,观察时要注意边观察边移动装片,观察有丝分裂各个时期。显微
10、镜下观察的都是死细胞,不能看到细胞分裂动态变化,若视野中找不到某一时期的细胞,可通过移动装片从邻近的区域中找。,使根尖细胞相互分散的方法解离,盐酸可破坏细胞壁的果胶层,使组织细胞分离。 制片时用镊子捣碎。 压片。,有丝分裂过程中细胞核内染色体、DNA和染色单体的数目变化,注 正常体细胞核内染色体数为2N。,G1 S G2,细胞中的含量,延长,真核生物,分裂间期,分裂期,DNA分子,蛋白质,生长,染色体,一个,姐妹染色单体,核仁,核膜,纺锤体,散乱,两侧,着丝点,形态,数目,分裂,染色体,纺锤丝,形态,数目,染色质丝,纺锤丝,核膜,核仁,细胞板,缢裂,中部,纺锤丝,染色体,蛙的红细胞的无丝分裂,
11、计算染色体的数目时,以染色体着丝点的数目为依据。每条染色单体含有1个DNA分子。,无丝分裂 有丝分裂 减数分裂,细胞癌变,致癌因子使得原癌基因和抑癌基因发生突变,方式,细胞的增殖,下列关于细胞周期的叙述,正确的是A成熟的生殖细胞产生后立即进入下一个细胞周期B机体内所有的体细胞处于细胞周期中C抑制DNA的合成,细胞将停留在分裂期D细胞分裂间期为细胞分裂期提供物质基础,成熟的生殖细胞精子和卵细胞不再进行细胞分裂,而是要发生受精作用。,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
12、胞,2009江苏卷 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图136所示。造成这种情况的原因可能是( )取材位置不合适 取材时间不合适 制片时压片力量不合适 解离时间不合适 视野选择不合适 A. B. C. D.,【答案】 C 【解析】 由图观察,细胞多处于未分裂状态,故可能取材时间不合适,细胞分裂不旺盛;且视野中有一些细胞为长形,可能取自伸长区细胞,为取材位置不合适,应取分生区细胞;也有可能是视野选择不当,没有找到合适视野观察;由图知细胞均分散开,故不可能为所述原因。,2009惠州模拟取生长健壮的洋葱根尖,经过解离、漂洗、染色、制片过程,制成临时装片,放在显微镜下观察。欲观察到
13、细胞有丝分裂的前、中、后、末几个时期,下述操作正确的做法是( ) A.如果在低倍镜下看不到细胞,可改用高倍物镜继续观察 B.如果在一个视野中不能看全各个时期,可移动装片从周围细胞中寻找 C.应该选一个处于间期的细胞,持续观察它从间期到末期的全过程 D.如果视野过暗,可以转动细准焦螺旋增加视野的亮度,【解析】 高倍镜比低倍镜放大倍数大,视野小,看到的细胞数目少,如果在低倍镜下看不到细胞,高倍物镜下更难观察;经过解离的洋葱根尖细胞,细胞已经死亡,不可能观察它从间期到末期的全过程;如果视野过暗,可以转动反光镜(凹面镜)或调大光圈,细准焦螺旋用来调节焦距,不能增加视野的亮度;如果在一个视野中不能看全各
14、个时期,可移动装片从周围细胞中寻找,一般能找到各个时期的细胞。,【答案】 B,下图是学生绘出的某高等植物的细胞分裂图象。其中错误的是 ( )Aa和b Bc和d Cb和d De和f,C,在进行“观察植物细胞的有丝分裂”实验中,甲戊五位同学在剪取洋葱根尖后立即进行的操作步骤如下表:,(1)甲观察到的实验结果是_,乙观察到的实验结果是_,丙观察到的实验结果是_。(请从下列选项中选择) A染色体未着上颜色,无法看清 B细胞重叠,看不到染色体 C染色体着上颜色,清晰可见 D染色体着色很浅,模糊不清,(2)丁同学在进行上述操作后,直接在高倍镜下观察,长时间未找到有丝分裂的细胞,正确操作是_ _。 (3)戊
15、同学观察到了许多呈长方形的细胞,但未找到有丝分裂各时期的图像,可能的原因是_。 (4)采用物理或者化学方法可以抑制细胞的有丝分裂,使细胞停留在细胞周期的某一个阶段,如下表所示,“”表示停留时期。根据下表的内容回答下列问题:,加入过量的胸苷抑制有丝分裂的最可能原因是 。胸苷的抑制作用是可逆的,当把过量的胸苷去除,细胞可以恢复正常分裂。,要观察细胞内的染色体,最好采用哪种方法处理,为什么?_ _。 秋水仙素和低温抑制细胞有丝分裂的原理常被利用于生产、生活或科学研究,就这两种方法各举一个在实际中的应用实例: _; _。,(1)B D A (2)使用显微镜时先用低倍镜,再用高倍镜 (3)观察部位不正确
16、(该同学看到的是成熟区细胞或伸长区细胞) (4)抑制DNA复制 用秋水仙素处理。因为秋水仙素抑制纺锤体的形成,使细胞有丝分裂停留在中期,此时的染色体形态固定、数目清晰,便于观察计数 用秋水仙素诱导染色体加倍,可以产生多倍体,如三倍体无子西瓜; 低温抑制菌类繁殖,如家用电冰箱储存食物,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RNA的变化。下图表示洋葱根尖细胞处于有丝分裂各阶段细胞中DNA和信使RNA的含量变化。请据图回答有关问题:,(1)在放射性同位素标记研究中,为区别DNA和RNA,最好选择标记的合成原料依次是 、 ,研究中 应选择的检测材料是洋葱根尖的 部位。,胸腺嘧啶脱氧核苷酸,尿嘧啶核糖核苷酸,分生区,(2)在细胞分裂的a时期细胞中的mRNA主要用于指导与 有关的蛋白质的合成。试解释处于分裂期的细胞中mRNA含量较低的最可能原因是:,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。,DNA复制,(3)图示c时期细胞核DNA、染色体与染色单体比例为 ,这种比例将维持到细胞分裂的 期才可能开始变化,并变化为 。 (4)依据图示,细胞中核糖体活动旺盛的时期可能 是 (从ae中选填)。,2:1:2,后,a、c,2:2:0,