北 京 四 中編稿老師:趙曉剛 審稿老師:陳月艷 責 編:陳莉
【知識網(wǎng)絡(luò )】細胞增殖 細胞的分化、癌變和衰老
一、細胞增殖
⒈親代細胞以分裂方式產(chǎn)生子代細胞的過(guò)程
⒉細胞增殖是通過(guò)細胞周期實(shí)現的
⒊細胞分裂是生物體生長(cháng)、發(fā)育、繁殖和遺傳的基礎
⒋細胞分裂有三種方式:無(wú)絲分裂、有絲分裂、減數分裂
二、有絲分裂 – 細胞分裂的主要方式
㈠細胞周期
1、始于新細胞形成,持續到細胞自身分裂成兩個(gè)新細胞為止(即一次分裂結束到下一次細胞分裂結束)
2、一個(gè)細胞周期分為間期和分裂期兩個(gè)階段
模式圖
㈡間期
分 期 主 要 事 件 發(fā)生部位
G1(生長(cháng)1) 細胞器可能復制;合成新的蛋白質(zhì)準備物質(zhì)、能量和酶 細胞質(zhì)
S (合成) DNA分子進(jìn)行自我復制;
動(dòng)物細胞進(jìn)行新的中心粒裝配 細胞質(zhì)
細胞核
G2(生長(cháng)2) 與G1相似,但產(chǎn)生分子數量少;合成有絲分裂的引發(fā)物質(zhì) 細胞質(zhì)
分裂間期的特點(diǎn):
(1) 分裂間期時(shí)間長(cháng);
(2) 分裂間期主要完成組成染色體的DNA分子的復制;
(3) DNA數目加倍,一條染色體含兩條染色單體(呈染色質(zhì)狀態(tài)),染色體數目不變;
間期
㈢有絲分裂期
1 前期特點(diǎn):
1)“兩消失”核膜消失,核仁消失
2)“兩出現”染色體出現,紡錘體出現
3) 染色體數目不變
前期
2 中期特點(diǎn):
1) 染色體的著(zhù)絲點(diǎn)排列在中央形成赤道板
2) 染色體形態(tài)固定,數目清晰,是觀(guān)察染色體的最佳時(shí)期
3) 染色體數目不變
中期
3 后期特點(diǎn)
特點(diǎn):
1)著(zhù)絲點(diǎn)一分為二,姐妹染色單體分離,成為兩條子染色體
2)染色體平均分為兩組向細胞兩極移動(dòng)
3)染色體數目加倍
后期
4 末期特點(diǎn):
1)“兩出現”(核膜出現,核仁出現)
2)“兩消失”(染色體消失,紡錘體消失)
3)細胞中央出現細胞板,形成細胞壁后,細胞分裂成兩個(gè)子細胞
4)染色體數目不變
末期
㈣動(dòng)物細胞有絲分裂與植物細胞的比較
植物細胞有絲分裂 動(dòng)物細胞有絲分裂
不同 前期 細胞兩極產(chǎn)生紡錘絲,形成紡錘體 由中心粒發(fā)出的星射線(xiàn)形成紡錘體
末期 細胞中部形成細胞板,擴展形成細胞壁,形成兩個(gè)子細胞 細胞膜從中部?jì)认?,細胞質(zhì)縊裂成兩部分,一個(gè)細胞分裂成兩個(gè)子細胞
相同 分裂過(guò)程基本相同;染色體變化規律相同;分裂間期染色體復制;分裂期實(shí)現染色體平均分配到兩個(gè)子細胞中去
㈤有絲分裂的特征
⑴細胞間期染色體復制一次
⑵分裂期復制的染色體平均分配到兩個(gè)子細胞中去
⑶親子細胞中染色體保持恒定
㈥細胞周期中一個(gè)細胞內染色體、染色單體和DNA變化
㈦細胞有絲分裂的觀(guān)察實(shí)驗
⑴制作洋蔥根尖細胞有絲分裂臨時(shí)裝片
育根 剪根 解離 漂洗 觀(guān)察
固定 保存 染色 壓片
⑵觀(guān)察洋蔥根尖裝片
⑶根據觀(guān)察畫(huà)出細胞有絲分裂各時(shí)期的簡(jiǎn)圖
三、無(wú)絲分裂
㈠過(guò)程
⒈間期:DNA復制
㈡特征
⒈核分裂過(guò)程不出現染色體
⒉無(wú)紡錘體結構
細胞的分化、癌變和衰老
一、多細胞生物發(fā)育中的細胞變化
二、細胞分化
㈠概念要素
⒈相同來(lái)源的細胞發(fā)生穩定性差異的過(guò)程
⒉發(fā)生在整個(gè)生命過(guò)程,以胚胎期為最大限度
⒊組織形成是細胞分化的必然結果
⒋分化細胞保持著(zhù)全能性
㈡實(shí)例—造血干細胞的分化
三、細胞癌變
㈠癌細胞是正常細胞的畸形分化細胞
⒈能夠無(wú)限增殖
⒉形態(tài)結構發(fā)生變化
⒊細胞分散和轉移
⒋產(chǎn)生新的膜抗原
㈡致癌因素
⒈物理因子:主要是輻射線(xiàn)
⒉化學(xué)因子:無(wú)機物和有機物兩大類(lèi)
⒊病毒因子:約150多種腫瘤病毒或致癌病毒
㈢致癌原因
四、細胞衰老
㈠衰老細胞的特征
⒈細胞水分減少,體積變小
⒉酶活性降低,代謝緩慢
⒊色素沉積影響物質(zhì)交換和信息傳遞
⒋細胞呼吸減慢,物質(zhì)通透性差
㈡細胞衰老是多種內因與外因共同作用的結果
【重點(diǎn)、難點(diǎn)解析】
細胞增殖
教學(xué)重點(diǎn)
⒈觀(guān)察根尖制片和蛔蟲(chóng)卵裝片。
⒉細胞有絲分裂的過(guò)程,特征和意義。
教學(xué)難點(diǎn)
⒈識別有絲分裂各個(gè)時(shí)期的細胞分裂相
⒉領(lǐng)悟有絲分裂過(guò)程中染色體和紡錘體動(dòng)態(tài)及關(guān)系。
細胞的分化、癌變和衰老
教學(xué)重點(diǎn)
⒈細胞分化及其在個(gè)體發(fā)育中的意義
⒉癌細胞的特征及其發(fā)生
教學(xué)難點(diǎn)
⒈植物組織培養的奧秘(全能性細胞,分化與去分化)
⒉正常細胞發(fā)生癌變的原因(細胞的畸形分化)
【例題解析】
例1.關(guān)于細胞周期的概念的正確敘述是
A.從一次分裂結束之后到下一次分裂之前
B.從分裂期的前期開(kāi)始到末期為止
C.從一次分裂完成時(shí)開(kāi)始到下一次分裂完成時(shí)為止
D.從分裂期開(kāi)始到子細胞形成為止
【解析】:本題是直接考查教材上的基礎知識的典型例題。根據細胞周期定義,本題答案是C。
例2.細胞有絲分裂過(guò)程中,細胞內的兩個(gè)姐妹染色單體分開(kāi),分期移向兩極從而使細胞兩極各有一套染色體;這套染色體的形態(tài)和數目與分裂以前的親代細胞中的染色體的形態(tài)和數目相同。這個(gè)時(shí)期是
A.細胞分裂期的前期 B.細胞分裂期的中期
C.細胞分裂期的后期 D.細胞分裂期的末期
【解析】:本題考查的是根據細胞分裂過(guò)程出現的現象推斷細胞所處的分裂時(shí)期,依據題干中的已知條件,我們不難得出本題的答案C.
例3、在細胞有絲分裂間期,染色體復制的實(shí)質(zhì)是指
A.染色體數加倍 B.同源染色體數加倍
C.染色單體數加倍 D.DNA數加倍
【解析】在細胞有絲分裂間期,細胞完成的主要變化是DNA的復制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成,而染色體是由DNA和蛋白質(zhì)構成,所以說(shuō)染色體的復制實(shí)質(zhì)上是DNA的復制。答案D
例4、在低等植物細胞有絲分裂的分裂期,參與分裂活動(dòng)的細胞器有
①高爾基體 ②核糖體 ③葉綠體 ④中心體
A.①④ B.②③
C.①② D.②④
【解析】在低等植物細胞中,既有細胞壁也有中心體,所以在細胞有絲分裂的分裂期的前期由中心體的中心粒發(fā)出的星射線(xiàn)形成紡錘體;在分裂期的末期由高爾基體參與形成新的細胞壁,把細胞分裂成兩個(gè)子細胞。其中核糖體在分裂間期中參與蛋白質(zhì)的合成,所以不選核糖體。答案A
例5、下列各項中屬于化學(xué)致癌因子是
A、電離輻射 B、X射線(xiàn) C、紫外線(xiàn) D、苯
【解析】:電離輻射、X射線(xiàn)、紫外線(xiàn)都可以致癌,但它們是物理致癌因子。苯是有機化合物,也可以致癌,因此苯是化學(xué)致癌因子。答案:D
例6 下列哪些細胞不具有分裂能力:
A. 根尖生長(cháng)點(diǎn)細胞 B. 人的造血干細胞
C. 皮膚角質(zhì)層細胞 D. 癌細胞
【解析】:皮膚角質(zhì)層細胞是死細胞,不具有分裂能力。一般具有分裂能力的細胞是未分化細胞如受精卵、胚胎干細胞或幼嫩細胞如生長(cháng)點(diǎn)、分生區、形成層等細胞;癌細胞具有無(wú)限增殖能力,故應選C
例7 下列關(guān)于細胞分化的說(shuō)法錯誤的是:
A. 細胞分化與生物發(fā)育有密切關(guān)系
B. 細胞分化是生物界的一種普遍存在的生命現象
C. 細胞分化發(fā)生在胚胎時(shí)期
D. 細胞分化是細胞在形態(tài)、結構和功能上發(fā)生穩定性差異的過(guò)程
【解析】:細胞分化是生命個(gè)體的一種持久性的變化過(guò)程,細胞分化在生物體的整個(gè)生命進(jìn)程中隨時(shí)都有發(fā)生。細胞分化在胚胎時(shí)期達到最大限度?!敬鸢浮緾
例8 高度特化的細胞仍有發(fā)育的潛能,即保持細胞的全能性。目前發(fā)現有哪類(lèi)生物具有:
A. 動(dòng)物細胞 B. 植物細胞 C. 所有的生物細胞 D. 尚未發(fā)現
【解析】:高度特化的植物細胞具有細胞的全能性,高度特化的動(dòng)物細胞的細胞核仍然具有細胞的全能性,但高度特化的動(dòng)物細胞的全能性受到限制?!敬鸢浮緽
例9.老年人有老年斑,對此最合理的解釋是
A.細胞內水分減少,細胞萎縮
B.細胞核體積增大,染色質(zhì)固縮,染色加深
C.細胞中的酪氨酸酶活性降低
D.細胞內脂褐素占有的面積增大
【解析】解答此題的關(guān)鍵是了解細胞衰老的一些特征及相應表現出的一些癥狀。衰老細胞的主要特征是:在衰老的細胞內水分減少,細胞體積減小,新陳代謝減慢;衰老細胞內的酶活性降低,C答案是導致人體頭發(fā)變白的原因;細胞內的色素會(huì )隨著(zhù)細胞的衰老而逐漸積累,就會(huì )表現出一些老年斑?!敬鸢浮緿
例10:下列敘述中不屬于癌細胞的特征是
A、癌細胞在適宜的條件下只能分裂50次~60次
B、癌細胞能夠無(wú)限繁殖
C、癌細胞的形態(tài)結構發(fā)生了變化
D、癌細胞彼此之間的粘著(zhù)性減小,導致癌細胞在有機體內分散和轉移。
【解析】癌細胞與正常細胞相比,它的特征主要有,癌細胞能無(wú)限繁殖,因此A項中說(shuō)只能分裂50次~60次是錯誤。癌細胞的特征還有,癌細胞的形態(tài)結構發(fā)生了變化;癌細胞的表面也發(fā)生了變化,由于細胞膜上的糖蛋白的減少,使細胞彼此之間粘性減小,導致癌細胞在有機體內分散和轉移。答案:A
例11:下列實(shí)例中能體現細胞全能性的是①用懸浮培養的胡蘿卜單個(gè)細胞也培養成了可育的植株 ②植物用種子進(jìn)行繁殖后代 ③煙草組織培養的單個(gè)組織培養出了可育的完整植物。
A、①② B、①③ C、②③ D、①②③
【解析】:細胞全能性是指已經(jīng)分化的細胞,仍然具有發(fā)育的潛能。其中①和③都屬于由分化的細胞經(jīng)過(guò)培養形成可育的植物,體現了細胞的全能性。植物用種子進(jìn)行繁殖后代,實(shí)際上就是由一個(gè)受精卵,通過(guò)細胞的增殖和分化發(fā)育成新個(gè)體,所以是由未經(jīng)分化的細胞發(fā)育成新個(gè)體的過(guò)程,因此,不是細胞的全能性。答案:B
例12.在細胞有絲分裂過(guò)程中,染色體、染色單體、DNA分子三者的數量比是1∶2∶2時(shí),該細胞所處的時(shí)期是
A.前期和中期 B.中期和后期
C.后期和末期 D.末期和前期
【解析】經(jīng)過(guò)間期染色體復制后,在有絲分裂前期和中期,每條染色體含有2條姐妹染色單體及2個(gè)DNA分子。而在后期和末期由于著(zhù)絲點(diǎn)分裂為二,染色單體分開(kāi)變?yōu)槿旧w,所以后期和末期不再含有染色單體,并且每條染色體上只有1個(gè)DNA分子?!敬鸢浮緼
例13依據生理特點(diǎn),鑒別一個(gè)正在進(jìn)行有絲分裂的細胞是植物細胞還是動(dòng)物細胞,最可靠的方法是檢查它的
A.DNA的自我復制 B.自身的蛋白質(zhì)合成
C.細胞質(zhì)分成兩部分的方式 D.是否出現星射線(xiàn)
【解析】動(dòng)物細胞和一些低等植物細胞里,有中心體,在有絲分裂時(shí)由中心體發(fā)出的星射線(xiàn)形成紡錘體。所以最可靠的是根據有絲分裂過(guò)程中,是否形成細胞板使細胞質(zhì)分割為二作為動(dòng)植物細胞鑒別依據?!敬鸢浮緾
例14、下圖是具有四條染色體植物細胞有絲分裂圖。據圖分析回答:
(1)C圖所示分裂的時(shí)期是_________期,判斷理由是____________________________。
(2)一個(gè)細胞中,DNA分子數與染色體數相同的是_________圖。
(3)染色體數目加倍發(fā)生在_________圖。
(4)在分裂過(guò)程中,染色體發(fā)生的一系列形態(tài)變化和活動(dòng)都是與____________________相適應的。染色體的活動(dòng)決定于_________。
(5)分裂產(chǎn)生的子細胞之所以與原來(lái)的母細胞具有相同的特征,是因為_(kāi)___________________________。
【解析】此題主要考查細胞有絲分裂過(guò)程中各時(shí)期染色體的形態(tài)、行為及數目的變化。首先根據圖中染色體的變化特征確定各個(gè)時(shí)期及其變化順序是:C(前期)→B(中期)→A(后期)→D(末期)。然后依圖作答。
【答案】
(1)前 染色體含染色單體且排列散亂,出現紡錘體
(2)A、D (3)A
(4)染色體及DNA平均分配到兩個(gè)子細胞中 紡錘絲牽引
(5)間期復制的染色體在分裂期平均分配到兩個(gè)子細胞中去,使子細胞與母細胞含有相同的遺傳物質(zhì)
例15請據圖回答下列問(wèn)題
(1)寫(xiě)出E時(shí)期的名稱(chēng)_____________
(2)核仁、核膜消失的時(shí)期是[ ]__________;核仁、核膜重新形成的時(shí)期是[ ]__________。
(3)B時(shí)期主要完成活動(dòng)的是__________。
【解析】: 本題考察對細胞周期的理解,細胞周期分為間期和分裂期,間期包括3個(gè)時(shí)期G1 、S 、G2。
分 期 主 要 事 件 發(fā)生部位
G1(生長(cháng)1) 細胞合成新的蛋白質(zhì)、RNA和其他分子;細胞器可能復制;準備物質(zhì)、能量和酶 細胞質(zhì)
S (合成) DNA分子進(jìn)行自我復制;
動(dòng)物細胞進(jìn)行新的中心粒裝配 細胞質(zhì)
細胞核
G2(生長(cháng)2) 與G1相似,但產(chǎn)生分子數量少;合成有絲分裂的引發(fā)物質(zhì) 細胞質(zhì)
分裂期分為前、中、后、末四個(gè)時(shí)期。
答案: (1)分裂期中期 (2)[ D ]分裂期前期 [ F ]分裂期末期(3)DNA復制
例16、下圖是某同學(xué)畫(huà)的動(dòng)物細胞有絲分裂后期圖,請指出圖中的錯誤。
答案:
⑴ 動(dòng)物細胞的有絲分裂是均等分裂,形成的兩個(gè)子細胞大小相等
⑵ 動(dòng)物細胞分裂過(guò)程中不出現細胞板
⑶ 動(dòng)物細胞的紡錘絲來(lái)源于細胞兩極的中心體