高中生物復習教案
發(fā)表時間:2021-12-16高三生物教案:《生物細胞增殖復習學案》教學設計。
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本文題目:高三生物教案:生物細胞增殖復習學案
第12課時 細胞增殖
知識網(wǎng)絡
基礎梳理
一、細胞不能無限長大
1、細胞的體積越大,相對表面積_________,細胞的物質運輸?shù)男示蚠_________。因此,細胞表面積與體積的關系限制了細胞的長大。
2、相對表面積是指_______________________________。
二、細胞通過分裂進行增殖
1、單細胞生物通過___________而繁衍。
2、對多細胞生物來說,細胞通過_________、__________發(fā)育成新個體,在生物體的生長過程中,細胞通過______補充衰老、死亡的細胞。
3、細胞增殖是生物體__________、__________、_______、__________的基礎。
4、細胞以________的方式增殖,細胞增殖包括__________和____________兩個連續(xù)的過程。
5、真核細胞的分裂方式有三種,大多數(shù)細胞進行有絲分裂,____________等細胞進行無絲分裂,減數(shù)分裂是形成____________的分裂方式。
三、有絲分裂的過程
1、細胞進行有絲分裂具有周期性,細胞周期是從________ ________________開始,到______________________為止。
2、分裂間期細胞發(fā)生的主要變化是__________________ _______________________。
3、分裂前期細胞發(fā)生的變化是:________變成_________,___________消失,__________解體,細胞產(chǎn)生紡錘絲形成__________。
4、分裂中期細胞發(fā)生的主要變化是:在________的牽引下,_________________________排列在細胞中央的一個平面即赤道板上。
5、分裂后期細胞發(fā)生的主要變化是:___________分裂,_____________分開,成為兩條子染色體,在紡錘絲的牽引下移向細胞兩極。這樣,細胞的兩極就各個一套染色體。
6、細胞分裂末期發(fā)生的主要變化是:__________重新變成_________,__________逐漸消失,_________和_____ _______重新出現(xiàn),形成兩個細胞核。隨后,一個細胞分裂成兩個子細胞。
四、植物細胞和動物細胞有絲分裂過程的比較
1、動物細胞和植物細胞的有絲分裂過程基本相同。間期內都發(fā)生__________________________,分裂期加倍后的DNA平均分配到兩個子細胞中。
2、動物細胞的紡錘體由____________發(fā)出的_________ 組成。而植物細胞的紡錘體則由細胞兩極發(fā)出的________組成。
3、動物細胞在分裂末期,細胞膜向內凹陷將細胞縊裂成兩部分,而植物細胞則是在細胞中央赤道板的位置形成___________,進而擴展為新的___________,從而形成兩個子細胞。
四、有絲分裂的意義
細胞有絲分裂的重要意義是:將親代細胞的__________(實質為_____________)經(jīng)過復制之后,________地平均分配到兩個子細胞中,從而使親代和子代之間保持了__________的穩(wěn)定性。因此有絲分裂對于______________有重要意義。
考點突破
考點一: 細胞不能無限長大
細胞的體積有一個相對合適的范圍,既不是越大越好,也不是越小越好。模擬實驗已經(jīng)證明,細胞越大,相對表面積即表面積與體積之比越小,物質運輸效率越低。細胞體積不能無限增大的原因也可以用核質關系進行解釋,細胞核是細胞代謝的控制中心,細胞核的控制范圍是有限的,因此細胞的體積也是無限的。這樣,真核細胞的體積能比原核細胞的體積大也就順理成章了。同時,細胞體積也不能過小,每個細胞器都需要一定的空間,每個酶分子也需要一定的反應空間,細胞體積過小,便不能容納足夠多的酶和細胞器,這樣,細胞體積也就有了一個最低限度,真核細胞的體積比原核細胞大,是因為它的結構相對簡單,單細胞生物的體積一般比多細胞生物的體積大,原因是多細胞生物的細胞經(jīng)過分化,功能上已實現(xiàn)分工,一個細胞沒有必要執(zhí)行該生物體的全部功能,單細胞生物一個細胞要執(zhí)行生物體全部的功能,細胞體積就相應需要較大一些。由于這兩方面的因素,每個細胞的體積就保持在一定的合適的范圍內,細胞體積可以增大適應自身需要,當增大到一定程度后不再增大或進行分裂。
考點二、細胞通過分裂進行增殖
1、細胞增殖的意義:對單細胞生物和多細胞生物意義不同,對單細胞生物來說,細胞增殖就是為了繁殖,而對多細胞生物來說,細胞增殖除了參與個體繁殖,還參與生物體的生長發(fā)育。
多細胞生物的生命過程中,細胞的變化如下:
多細胞生物的有性生殖——細胞減數(shù)分裂、受精作用
多細胞生物的無性生殖——有絲分裂JAB88.com
多細胞生物的生長發(fā)育——有絲分裂、細胞分化、細胞衰老、細胞凋亡
2、細胞增殖的方式
細胞通過分裂而增殖,也就是說細胞增殖的方式是細胞分裂,具體來說有絲分裂、減數(shù)分裂和無絲分裂三種方式。復習時要求掌握三種方式各指哪些細胞的分裂。
1、無絲分裂高中階段只要求知道一個例子,即蛙的紅細胞。注意其它生物的紅細胞的分裂情況,鳥類的紅細胞可以進行有絲分裂,哺乳動物的紅細胞是不分裂的,幼年期的紅細胞由造血干細胞分化而來,不再經(jīng)過分裂增加數(shù)目,成熟后細胞核消失,也就不可能進行分裂。再一點,無絲分裂也是真核細胞的分裂方式,原核細胞的分裂不能稱為無絲分裂。
2、有絲分裂是真核生物普遍存在的分裂方式,對于大多數(shù)正常細胞來說,只要能認定這個細胞可以分裂,就可以認為它進行有絲分裂。
3、減數(shù)分裂一般是產(chǎn)生有性生殖細胞時進行的。兩個問題:一是“一般”,某些低等生物生殖時,先是兩個細胞融合,而后再進行減數(shù)分裂形成新個體。二是有性生殖細胞,某些生物的生殖細胞是經(jīng)過有絲分裂產(chǎn)生的。復習時只需記住精原細胞和卵原細胞可以進行減數(shù)分裂就行了。
例1、下列有關真核細胞分裂方式的敘述,正確的是
A 無絲分裂過程中核膜不消失
B 動物細胞僅以有絲分裂方式進行增殖
C 動物細胞有絲分裂末期形成細胞板
D 無絲分裂僅出現(xiàn)在高等動物的衰老細胞
【解析】A、D兩項是關于無絲分裂的,無絲分裂過程中無染色體和染色質的形態(tài)變化,細胞核也是一直存在著,核膜是不消失的,無絲分裂是少數(shù)特殊細胞,如蛙的紅細胞,而不是衰老細胞,蛙的紅細胞這個例子證明B項是錯誤的,C項,細胞板是植物細胞分裂末期出現(xiàn)的,動物細胞不出現(xiàn)。
【答案】A
變式1、下列選項中,兩類細胞的染色體數(shù)目均可呈現(xiàn)周期性變化的是
A 蛙的紅細胞和淋巴細胞
B 小鼠的骨髓瘤細胞和雜交瘤細胞
C 人的胚胎干細胞和成熟紅細胞
D 牛的精細胞和精原細胞
【解析】周期性是有絲分裂的特點,蛙的紅細胞進行有絲分裂,人的成熟紅細胞不分裂,牛的精細胞也不分裂。只有B項中的兩種細胞符合。
【答案】B
考點三、細胞周期
1、細胞周期的概念
細胞周期的起止時間,是從一次分裂完成開始,到下一次分裂完成結束。在一個細胞周期中,分裂間期約占90—95%,分裂期只占5—10%。因此,可以根據(jù)時間的長短來判斷分裂間期和分裂期。細胞周期可以用圖形表示:
2、不同細胞(可指同一生物體的不同細胞,也可指不同生物體的細胞)的細胞周期不同,在一個細胞周期中,分裂期所占的時間比例也不同。由于分裂期在整個細胞周期中的時間較短,要想觀察到處于分裂期前、中、后、末四個時期的細胞,需要選擇那些在細胞周期中分裂期所占時間相對較長的細胞做實驗材料。如下表:
細胞類型 細胞周期 分裂間期 分裂期 分裂期所占的比例
蠶豆根尖分生區(qū) 17.3 15.3 2.0 11.6%
小鼠十二指腸上皮 15.3 13.5 1.8 11.8%
人肝細胞 22 21 1 4.5%
人的宮頸癌細胞 22 20.5 1.5 6.8%
從分裂期占細胞周期的比例看,蠶豆根尖細胞和小鼠十二指腸細胞的分裂期占細胞周期的比例接近12%,是比較適合的實驗材料的,而人的肝細胞和宮頸癌細胞的分裂期相對較短,不太適合作實驗材料。
例2、下圖表示有絲分裂過程的分裂間期和分裂期,有關說法正確的是
A ab、cd表示分裂間期,bc表示分裂期
B bc是一個細胞周期
C 用高倍顯微鏡觀察ab期的細胞,可以觀察到染色體
D bc期內,細胞的DNA分子數(shù)保持不變
【解析】ab、cd表示分裂期,染色質變成了染色體形態(tài),可以用高倍顯微鏡觀察,bc表示分裂間期,細胞內正在進行DNA分子的復制,一個細胞周期是bd。
【答案】C
變式2、用放射性同位素分別標記U和T的培養(yǎng)基培養(yǎng)蠶豆根尖分生區(qū)細胞,觀察其有絲分裂,一個細胞周期為20小時。根據(jù)這兩種堿基被 細胞利用的速率,繪制成的曲線如下圖所示。下列對此結果的分析正確的是( )
A、b點時刻,細胞正大量合成DNA
B、d點時刻,細胞中的DNA含量達到最大值
C、c~e階段,細胞內最容易發(fā)生基因突變
D、處于c~e階段的細胞數(shù)目較多
【解析】b點時,細胞內正進行mRNA合成,為DNA復制作準備,DNA還沒有開始復制;d點時,DNA復制速度最快,完全復制完成后到e點,DNA含量達到最大值;ce段僅是DNA復制期,占整個間期的時間很短,細胞并不多。
【答案】C
考點四、有絲分裂過程中細胞發(fā)生的變化
1、細胞形態(tài)的變化
時期 變化
分裂間期 細胞體積增大
前期 核膜核仁解體、消失
中期 無明顯變化
后期 無明顯變化
末期 核膜、核仁重現(xiàn),動物細胞細胞膜內陷使細胞縊裂,植物細胞中央形成細胞板擴展為細胞壁,一個細胞形成兩個子細胞。
2、染色體行為
時期 變化
分裂間期 經(jīng)DNA復制后,每個染色體包括由同一個著絲點相連的兩個染色單體(是染色質形態(tài),用光學顯微鏡無法看到)
前期 染色質變成染色體,高倍光學顯微鏡可以看到,染色體散亂分布在細胞內
中期 在紡錘絲的牽引下,染色體的著絲點排列在細胞中央的赤道板上
后期 著絲點分裂,連在一起的染色單體分離,形成兩個相同的子染色體,并在紡錘絲的牽引下移向兩極
末期 染色體變成染色質
提醒:分裂后期著絲點分裂與紡錘絲無關,是細胞內相關的酶是這個時期表達,從而導致著絲點的分裂。
3、染色體、染色單體、DNA分子的數(shù)目變化
以正常的二倍體生物為例,細胞核內染色體數(shù)目為2N,DNA分子數(shù)為2C(在數(shù)值上,C=N)。在各個時期,相關數(shù)目的變化是
時期 染色體 染色單體 DNA分子
分裂間期 2N 0——4N 2C——4C
前期 2N 4N 4C
中期 2N 4N 4C
后期 2N——4N 4N——0 4C
末期 4N——2N 0 4C——2C
4、細胞分裂過程中相關細胞器的作用
(1)中心體:在動物細胞和低等植物細胞分裂過程中發(fā)出星射線,形成紡錘體
(2)高爾基體:在植物細胞分裂末期,合成纖維素果膠形成細胞板,再形成新細胞壁。
(3)核糖體:合成分裂過程中所需蛋白質
(4)線粒體:滿足分裂過程中所需能量
例3、有關動物細胞有絲分裂的敘述,正確的是
A.細胞板在細胞有絲分裂末期形成
B.同源染色體配對通常發(fā)生在分裂前期
C.在分裂末期,細胞膜內陷形成兩個子細胞
D.在分裂中期,兩個中心粒復制形成兩組中心粒
【解析】細胞板的形成是植物細胞分裂末期的特點,動物細胞分裂末期不形成, A錯。同源染色體配對通常發(fā)生在減數(shù)第一次分裂剛開始不久,所以B錯。C描述的現(xiàn)在是典型的動物細胞分裂末期的現(xiàn)象,正確。兩個中心粒分別移向細胞兩級式在細胞分裂前期的特征,故D錯。
【答案】C
變式3、下列有關細胞分裂時期的四個敘述中,其中有一個敘述與另外三個敘述不在同一時期,這個敘述是( )
A 染色體數(shù)目加倍 B、染色體的著絲點數(shù)目加倍
C DNA分子的數(shù)目加倍 D、染色單體變?yōu)槿旧w
【解析】ABD三個時期都在后期,只在C在間期。
【答案】C
五、有關曲線的分析判斷
下面三圖分別表示在一個細胞周期是每個細胞的DNA含量、每個細胞的染色體數(shù)、每個染色體上的DNA分子數(shù)
例4、在細胞的有絲分裂開始時,如果它的染色體數(shù)為N,DNA含量為Q,則該細胞分裂后每個子細胞中染色體數(shù)和DNA含量分別是
A、N和Q B、N/2和Q/2
C、N和Q/2 D、N/2和Q
【解析】有絲分裂開始時,DNA和染色體未復制,隨后開始DNA復制再減半,染色體加倍再減半,每個子細胞和開始時一樣。
【答案】A
變式4、細胞的有絲分裂過程中,染色體數(shù)與體細胞數(shù)相同,而DNA數(shù)不同的時期是
A、后期和末期 B、前期和后期
C、前期和中期 D、中期和后期
【解析】前期和中期,DNA已加倍,但染色體未加倍,因此,染色體數(shù)和體細胞相同,DNA數(shù)是體細胞的二倍。
【答案】C
課時作業(yè)
1.下圖中a→d表示連續(xù)分裂細胞的兩個細胞周期。下列敘述不正確的是( )
A.a和b為一個細胞周期
B.c段結束DNA含量增加一倍
C.遺傳物質平分一般發(fā)生在d段
D.b和c為一個細胞周期
【解析】細胞周期指從一次分裂完成開始,到下一次分裂完成為止,包括分裂間期和分裂期兩個階段,從時間上看,前者明顯長于后者,所以我們判斷a(c)代表分裂間期,b(d)代表分裂期。由于分裂間期為分裂期提供了物質準備(完成了DNA分子的復制和有關蛋白質的合成),所以必須分裂間期a(c)在前,分裂期b(d)在后。
【答案】D
2.下列細胞分裂時觀察不到紡錘體的是( )
①細菌細胞②根的分生區(qū)細胞③蛙紅細胞④蛙的次級精母細胞
A.①③B.③④C.②③D.①④
【解析】細菌細胞是原核細胞,沒有染色體,不發(fā)生有絲分裂,而是二分裂。蛙的紅細胞進行無絲分裂,也不形成紡錘體。
【答案】A
3.下圖所示光學顯微鏡下觀察到的根尖分生區(qū)的細胞,視野內看到最多的是( )
【解析】在一個細胞周期中,分裂間期大約占90%~95%,所以看到最多的是處于間期的細胞。B圖中具有核膜、核仁,且染色體以細絲狀的染色質狀態(tài)存在,為分裂間期。
【答案】B
4.細胞周期的各階段,一個細胞中的染色體和DNA分子數(shù)量比不可能是下圖中的( )
【解析】整個有絲分裂過程中,染色體的數(shù)量∶DNA分子的數(shù)量=1∶2或1∶1。所以A坐標中的情況不可能出現(xiàn)。
【答案】A
5.關于圖示的敘述中,不正確的是( )
A.因為細胞中有中心體⑨,所以可以斷定該細胞很可能為動物細胞
B.④是一條染色體,包含兩條染色單體①和③,兩條染色單體由一個著絲點②相連
C.細胞中有兩對同源染色體,即④和⑦為一對同源染色體,⑤和⑥為另一對同源染色體
D.在后期時,移向同一極的染色體均為非同源染色體
【解析】圖中細胞無細胞壁,有中心體且著絲點整齊排列,所以為處于有絲分裂中期的動物細胞。在后期時,只是著絲點分裂,使子染色體平均分向兩極,移向兩極的兩套染色體都相同且都有同源染色體,與分裂前的細胞中染色體組成也一致。
【答案】D
6.細胞增殖過程中DNA含量會發(fā)生變化。通過測定一定數(shù)量細胞的DNA含量,可分析其細胞周期。根據(jù)細胞DNA含量不同,將某種連續(xù)增殖的細胞株細胞分為三組,每組的細胞數(shù)如下圖。從圖中所示結果分析其細胞周期,不正確的是( )
A.乙組細胞正在進行DNA復制
B.細胞分裂間期的時間比分裂期長
C.丙組中只有部分細胞的染色體數(shù)目加倍
D.將周期阻斷在DNA復制前會導致甲組細胞數(shù)減少
【解析】將周期阻斷在DNA復制前,DNA不能復制,DNA含量不能變?yōu)?C,甲組細胞增多。
【答案】D
7.植物細胞有絲分裂末期,在赤道板的附近聚集著許多小囊泡,那么產(chǎn)生這些小囊泡的結構及囊泡中可能含有的物質分別是( )
A.內質網(wǎng);蛋白質、磷脂B.高爾基體;蛋白質、磷脂
C.內質網(wǎng);纖維素D.高爾基體;纖維素
【解析】植物細胞有絲分裂末期,在赤道板的位置上形成細胞板,進而轉變?yōu)榧毎?,因而植物細胞壁的形成與其細胞內的細胞器高爾基體有關,所以產(chǎn)生這些小囊泡的結構是高爾基體。因為植物細胞壁的成分是纖維素,所以囊泡中可能含有的物質是纖維素。
【答案】D
8.A圖表示某種哺乳動物細胞在正常培養(yǎng)時所測得的細胞中DNA含量與細胞數(shù)的變化。用某種化合物處理培養(yǎng)著的細胞,結果DNA含量與細胞數(shù)的變化如B圖所示,該化合物所起的作用是( )
A.促進細胞分裂
B.抑制DNA的復制
C.抑制紡錘體的形成
D.促進DNA的高度螺旋化
【解析】細胞周期中大多數(shù)細胞處于分裂間期,DNA數(shù)為2,加入某種物質后,大多數(shù)細胞DNA數(shù)變?yōu)?,說明細胞DNA加倍,而不進行姐妹染色單體分開后進入兩個子細胞中的過程,所以該化合物所起的作用是抑制紡錘體的形成。
【答案】C
9.(2010年廣東湛江3月)下列對菠菜根的分生區(qū)細胞分裂過程的敘述中,正確的是( )
A.在DNA復制的時期,DNA和染色體的數(shù)目增加一倍
B.在核膜和核仁逐漸消失的時期,中心體發(fā)出星射線形成紡錘體
C.在染色體形態(tài)固定、數(shù)目清晰的時期,著絲點排列整齊
D.在染色體逐漸解開螺旋的時期,細胞中央出現(xiàn)由很薄細胞壁構成的赤道板
【解析】DNA復制的結果是DNA含量增加一倍,但染色體的復制并沒有導致染色體數(shù)目加倍,只是每條染色體上出現(xiàn)了兩條染色單體。由于菠菜是高等植物細胞,所以無中心體。赤道板不是一個結構,僅是一個位置關系,在染色體解旋的時期,在赤道板位置上形成細胞板。細胞分裂中期,著絲點整齊排列在赤道板上,此時染色體形態(tài)固定、數(shù)目清晰。
【答案】C
10.右圖表示人體內的細胞在分裂過程中每條染色體DNA含量變化的曲線。下列有關的敘述,正確的是( )
A.若為有絲分裂,則ef期的細胞都含有兩個染色體組
B.若為有絲分裂,則赤道板和紡錘體都出現(xiàn)于de期
C.若為減數(shù)分裂,則cd期的細胞都有23對同源染色體
D.若為減數(shù)分裂,則基因的分離與自由組合發(fā)生于cd期
【解析】曲線的縱坐標表示每條染色體DNA含量,故該曲線既可以表示有絲分裂過程,也可以表示減數(shù)分裂過程。cd時期的染色體含有染色單體,既可對應有絲分裂過程的前、中期,此時細胞中有兩個染色體組,也可對應減數(shù)第一次分裂(23對同源染色體)和減數(shù)第二次分裂(無同源染色體)的前、中期?;虻姆蛛x與自由組合發(fā)生在減數(shù)第一次分裂時期。ef時期的染色體不含染色單體,對應有絲分裂的后、末期,紡錘體的出現(xiàn)在前期。
【答案】D
11.圖1是某種生物細胞有絲分裂示意圖,圖2是細胞在分裂過程中染色體數(shù)與DNA分子數(shù)柱形圖。請據(jù)圖回答下列有關問題:
(1)圖1中細胞核內DNA含量加倍發(fā)生在________________圖中,染色體加倍發(fā)生在____________圖中,最易辨認染色體形態(tài)和數(shù)目的圖是__________________。
(2)圖2中2對應圖1中的_________________,4對應圖1中的_____________________。
(3)D圖所示分裂期的特點是_______________________,其染色體數(shù)、染色單體數(shù)、DNA分子數(shù)依次是_______________________。
(4)據(jù)研究:分裂期細胞質中含有一種促進染色質凝集為染色體的物質,現(xiàn)將動物DNA復制前期的細胞與A圖所示細胞融合,預測可能出現(xiàn)的結果:__________________。
【解析】(1)根據(jù)細胞分裂圖的特點可以判斷:A、B、C、D、E依次是中期、前期、末期、后期、間期,DNA加倍發(fā)生在間期,染色體加倍發(fā)生在后期,在中期染色體形態(tài)固定,數(shù)目清晰,便于觀察。
(2)圖2中的柱形2表示DNA是染色體數(shù)的兩倍,說明存在著染色單體,與之對應的應為A、B,4中DNA分子數(shù)與染色體數(shù)均為4N,說明著絲點已分裂,染色單體變?yōu)槿旧w,與之對應的應為C、D。
(3)D圖的特點是著絲點分裂,染色單體變?yōu)槿旧w,染色體數(shù)目加倍,染色體在星射線的牽引下向細胞兩極移動,其染色體數(shù)、染色單體數(shù)、DNA分子數(shù)依次是8、0、8。
(4)可能出現(xiàn)的結果是:來自DNA復制前期的細胞的染色質開始凝集。
【答案】(1)E D A
(2)A、BC、D
(3)著絲點分裂,染色體數(shù)目加倍,并在星射線的牽引下向細胞兩極移動8、0、8
(4)來自DNA復制前期的細胞的染色質開始凝集為染色體
12.請根據(jù)有絲分裂中核內DNA變化曲線和分裂圖像回答下列問題:
(1)a~b表示_____________期,與它對應的分裂圖像是________________。
(2)b~c表示_______________期,依次對應的分裂圖像是_________________。
(3)c~d表示_____________期,它對應的分裂圖像是______________,該時期參與活動的細胞器為_________________。
(4)d以后表示______________________期。
(5)從一個細胞周期中DNA含量的變化規(guī)律分析,有絲分裂的重要特征是_____________________。
【答案】(1)分裂間,③
(2)前、中、后,②④⑤
(3)末,④高爾基體
(4)下一個細胞周期的間
(5)DNA分子經(jīng)過復制后,平均分配到兩個子細胞中
13.放射性同位素自顯影技術被用于研究細胞有絲分裂過程中DNA和RNA的變化。下圖表示洋蔥根尖細胞處于有絲分裂各階段細胞中DNA和mRNA的含量變化。試據(jù)圖回答有關問題。
(1)在放射性同位素標記研究中,為區(qū)別DNA和RNA,選擇標記的合成原料依次是_____________________,研究中應選擇的測量材料是洋蔥根尖的_______________部位,你的依據(jù)是_________________________________。
(2)在細胞分裂的a時期細胞中的mRNA主要用于指導合成____________________。試解釋處于分裂期的細胞中mRNA含量較低的最可能原因:_________________________________________________________________________________________。
(3)圖示c時期細胞核DNA、染色體與染色單體數(shù)目之比為_______________,這種比例將維持到細胞分裂的______________才可能開始變化。
(4)依據(jù)圖示,細胞中核糖體活動旺盛的時期可能是_________________。
(5)圖中細胞核DNA減半的原因是_______________________________________________________________________________。
(6)使用顯微鏡觀察有絲分裂裝片時,欲把乙圖中的1細胞移到視野中央,具體操作是_____________________________________________________________________。
【解析】(1)DNA和RNA的區(qū)別之一為堿基的組成不完全相同,DNA和RNA特有的核苷酸分別為胸腺嘧啶脫氧核苷酸、尿嘧啶核糖核苷酸,因此需要用放射性同位素一次標記兩種物質(答胸腺嘧啶、尿嘧啶或T、U不得分)。(2)a為DNA復制前期,此時期的特點是為DNA復制做好物質準備,此時期轉錄形成的mRNA,主要用于合成與DNA復制有關的蛋白質。在分裂期細胞核DNA存在于高度螺旋化的染色體中,不能解旋、轉錄形成mRNA,因此分裂期的細胞中mRNA含量較低。(3)圖示c時期為DNA復制后期,染色體復制完成,每條染色體有兩條染色單體,因此細胞核DNA、染色體與染色單體數(shù)目比例為2∶1∶2,到分裂后期隨著姐妹染色單體的分開,這種比例發(fā)生變化,三者比例為1∶1∶0。(4)核糖體是合成蛋白質的場所,所以細胞分裂過程中核糖體功能活躍的時期是a、c。(5)有絲分裂的末期,隨著染色體平均地分配到兩個子細胞中,使細胞核中DNA減少一半。(6)在顯微鏡下,物像的移動方向和裝片實際的移動方向正好相反。
【答案】(1)胸腺嘧啶脫氧核苷酸、尿嘧啶核糖核苷酸 分生區(qū) 根尖中僅分生區(qū)細胞可能分裂
(2)與DNA復制有關的蛋白質 分裂期細胞核DNA存在于高度螺旋化的染色體中,不能解旋、轉錄形成mRNA
(3)2∶1∶2 后期
(4)a、c
(5)染色體平均分配到兩個子細胞核中
(6)向上移動裝片
精選閱讀
高三生物總復習導學案:細胞增殖
高三生物總復習導學案:細胞增殖
(1)細胞的生長和增殖的周期性
(2)細胞的無絲分裂
(3)細胞的有絲分裂
知識目標
1、簡述細胞生長和增殖的周期性。
2、概述細胞有絲分裂的過程,準確描述細胞有絲分裂各階段的重要特征,尤其是DNA和染色體的規(guī)律變化。
3、了解動、植物細胞有絲分裂過程的異同。
4、描述細胞的無絲分裂。
能力目標
1、學習用曲線圖描述DNA和染色體數(shù)量的變化規(guī)律。
2、通過學習有絲分裂過程培養(yǎng)分析圖像、解讀圖像的能力。
1、細胞生長和增殖的周期性。
2、真核細胞有絲分裂的過程。
真核細胞有絲分裂過程中,各個時期染色體行為和數(shù)目的變化,以及DNA數(shù)量的變化。
一、知識梳理
1.細胞不能無限長大
限制細胞長大的因素有:①細胞與的關系限制了細胞的長大;②細胞核是細胞的控制中心,細胞核中決定了細胞不會無限長大。
2.細胞增殖
2.1細胞增殖的意義:①單細胞生物通過細胞增殖而;②多細胞生物要經(jīng)過和逐漸發(fā)育成為個體。生物體體積的增大,即生物體的生長,既靠增大細胞的體積,還要靠增加細胞數(shù)量,動植物器官的大小主要決定于的多少。生物體內細胞不斷衰老死亡,需要通過細胞增殖加以補充。因此,細胞增殖是重要的生命活動,是生物體、、、的基礎。
2.2細胞以的方式進行增殖。細胞在分裂之前,必須進行一定的。細胞增殖包括和整個連續(xù)的過程。
2.3真核細胞的分裂方式有三種:、、。
3.有絲分裂
3.1細胞周期
的細胞,從時開始,到時為止,為一個細胞周期。它有可分為兩個階段,即和。
3.2間期
細胞周期的大部分時間處于,這期間為分裂期進行,完成和,同時細胞有。
3.3分裂期
在分裂間期結束之后,就進入。是一個連續(xù)的過程,人們?yōu)榱搜芯糠奖?,又分為:、、、?br>
3.3.1前期
①染色質變成;②解體,消失;③從發(fā)生許多紡錘絲,進而形成;④染色體在紡錘體中央。
3.3.2中期
牽引染色體運動,使每條染色體的排列在細胞中央的一個平面(板)上。中期染色體的形態(tài),數(shù)目,便于觀察。
3.3.3后期
①每個一分為二,每個染色體的兩個姐妹染色單體分開,成為兩個;②收縮牽引染色體向兩極移動,形成兩套和完全相同的染色體。
3.3.4末期
①兩組染色體分別到達兩極后,又變成細長盤曲的;②消失,、重新出現(xiàn);③(植物細胞)在赤道板位置上出現(xiàn)的;細胞板進而形成新的,最后一個細胞分裂成兩個子細胞。
3.4動物細胞有絲分裂與植物細胞有絲分裂的不同之處
①動物細胞由發(fā)出形成紡錘體;②動物細胞分裂末期不形成,而是從細胞的中部向內凹陷,最后把細胞成兩部分。
3.5細胞有絲分裂的意義
將親代細胞的經(jīng)過之后,精確地到兩個子細胞中。由于染色體上有,因而在細胞的親代與子代之間保持了??梢姡毎挠薪z分裂對于生物的有重要意義。
4.無絲分裂
無絲分裂是指細胞在分裂過程中沒有出現(xiàn)和的變化。例如:。
5.觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂
5.1實驗中,制作臨時裝片的步驟是:→→→。
5.1.1解離:上午時至下午時,剪取洋蔥根尖,立即投入盛有的玻璃皿中,在下解離min,目的是用藥液使。
5.1.2漂洗:待根尖后,取出放入盛的玻璃皿中約min,目的是。
5.1.3染色:把根尖放進盛有質量濃度為或的溶液(或液)的玻璃皿中染色min,目的是使。
5.1.4制片時要用鑷子把根尖弄碎,還要再加載玻片用拇指輕壓的目的是使,有利于觀察。
5.2根尖分生區(qū)細胞的特征是:細胞呈形,排列。
二、難點精析
1、DNA數(shù)、染色體數(shù)、染色單體數(shù)、同源染色體對數(shù)、染色體數(shù)變化(二倍體生物)
間期前期中期后期末期
DNA數(shù)
染色體數(shù)
染色單體數(shù)
2、有絲分裂過程中染色體和DNA數(shù)目的變化曲線:
3、細胞器與細胞有絲分裂的關系
細胞器名稱細胞類型作用時期生理作用
核糖體動物、植物整個時期,但是主要是。的合成
中心體的形成
高爾基體的形成
線粒體提供
提醒:在細胞分裂中,動物細胞中心體的復制時發(fā)生在間期。
4、對細胞周期理解
①只有連續(xù)分裂的細胞才具有周期性,如植物形成層細胞,根尖分生區(qū)細胞,動物皮膚生發(fā)層細胞。成熟細胞不分裂,無細胞周期;減數(shù)分裂無細胞周期。
②分清細胞周期的起點和終點;
③理解細胞周期中的分裂間期與分裂期之間的關系,特別是各期在時間、數(shù)量等方面的關聯(lián)性。其生物學模型主要有以下四方面:線段描述、表格數(shù)據(jù)描述、坐標圖描述、圓形圖描述等。
說明:選擇觀察細胞周期的材料時最好分裂期較長且整個細胞周期較短的物種。因為各時期的持續(xù)時間長短與顯微鏡視野中相應時期的細胞數(shù)目成正相關,所以是分裂期相對越長的細胞,越容易觀察各期的染色體行為的變化規(guī)律。
5、動、植物細胞有絲分裂的異同點
三、課堂檢測(見教材96頁書后習題)
1.有關真核細胞分裂的敘述,正確的是()
A.無絲分裂過程伴隨著核膜的解體和重建
B.動物細胞僅以有絲分裂方式進行增殖
C.動物細胞有絲分裂末期不形成細胞板
D.無絲分裂僅出現(xiàn)在高等生物的衰老細胞
2.如下圖所示,圖甲中,ab表示一個細胞周期,cd。表示另一個細胞周期;圖乙中,按箭頭方向,表示細胞周期。從圖中所示結果分析其細胞周期,下列說法不正確的是()
A.處于圖甲、圖乙的細胞不會出現(xiàn)同源染色體分離
B.處于圖甲a和圖乙B→A時期的細胞可進行DNA復制
C.處于圖甲、圖乙各時期的細胞一定有同源染色體的存在
D.處于圖甲b時期的細胞,若著絲點分裂,染色體數(shù)目一定加倍
3.下列有關體細胞有絲分裂的敘述,錯誤的是()
A.細胞周期中,間期時間較短,分裂期時間較長
B.分裂完成后兩個正常子細胞的DNA序列相同
C.分裂中期,著絲點排列在赤道板上
D.間期發(fā)生DNA復制和蛋白質合成
4用高倍顯微鏡觀察洋蔥根尖細胞的有絲分裂,下列描述正確的是()
A.處于分裂間期和中期的細胞數(shù)目大致相等
B.視野中不同細胞的染色體數(shù)目可能不相等
C.觀察處于分裂中期的細胞,可清晰看到赤道板和染色體
D.細胞是獨立分裂的,因此可選一個細胞持續(xù)觀察它的整個分裂過程
5如圖所示光學顯微鏡下觀察到的根尖分生區(qū)的細胞,視野內看到最多的細胞是()
6如圖是蛙的紅細胞無絲分裂過程,和有絲分裂相比,下列敘述正確的是()
A.分裂過程中沒有出現(xiàn)紡錘體和染色體的變化
B.沒有DNA和染色體的復制
C.分裂過程中細胞核縊裂成兩個細胞核,因此子細胞中染色體減少一半
D.無絲分裂只發(fā)生在原核生物的細胞分裂中,有絲分裂只發(fā)生在真核生物的細胞分裂中
答案:CCABBA
高三生物教案:《細胞的增殖》教學設計
一、表面積與體積關系限制了細胞的長大,細胞增值是重要的細胞生命活動,是生物體生長、發(fā)育、繁殖遺傳的基礎。
二、細胞通過分裂進行增值
1、有絲分裂:真核生物進行細胞分裂的主要方式,具有周期性,如體細胞增殖
2、真核細胞的分裂方式減數(shù)分裂:生殖細胞(精子,卵細胞)增殖
3. 無絲分裂:蛙的紅細胞。分裂過程中沒有出現(xiàn)紡綞絲和染色體
三、過程
分裂間期:完成DNA分子復制及有關蛋白質合成,染色體數(shù)目不增加,DNA加倍。
前期:核膜核仁逐漸消失,出現(xiàn)紡綞體及染色體,染色體散亂排列。
有絲分裂中期:染色體著絲點排列在赤道板上,染色體形態(tài)比較穩(wěn)定,數(shù)目比分裂期較清晰便于觀察
后期:著絲點分裂,姐妹染色單體分離,染色體數(shù)目加倍
末期:核膜,核仁重新出現(xiàn),紡綞體,染色體逐漸消失。
四、植物細胞有絲分裂區(qū)別
間期
前期
末期
植物細胞
DNA復制,蛋白質合成(染色體復制)
細胞兩極發(fā)生紡綞絲構成紡綞體
赤道板位置形成細胞板向四周擴散形成細胞壁
動物細胞
染色體復制,中心粒也倍增
中心體發(fā)出星射線,構成紡綞體
不形成細胞板,細胞從中央向內凹陷,縊裂成兩子細胞
五、有絲分裂特征及意義:將親代細胞染色體經(jīng)過復制(實質為DNA復制后),精確地平均分配到兩個子細胞,在親代與子代之間保持了遺傳性狀穩(wěn)定性,對于生物遺傳有重要意義。
高三生物《細胞增殖化》知識點
高三生物《細胞增殖化》知識點
名詞:
1、染色質:在細胞核中分布著一些容易被堿性染料染成深色的物質,這些物質是由DNA和蛋白質組成的。在細胞分裂間期,這些物質成為細長的絲,交織成網(wǎng)狀,這些絲狀物質就是染色質。
2、染色體:在細胞分裂期,細胞核內長絲狀的染色質高度螺旋化,縮短變粗,就形成了光學顯微鏡下可以看見的染色體。
3、姐妹染色單體:染色體在細胞有絲分裂(包括減數(shù)分裂)的間期進行自我復制,形成由一個著絲點連接著的兩條完全相同的染色單體。(若著絲點分裂,則就各自成為一條染色體了)。每條姐妹染色單體含1個DNA,每個DNA一般含有2條脫氧核苷酸鏈。
4、有絲分裂:大多數(shù)植物和動物的體細胞,以有絲分裂的方式增加數(shù)目。有絲分裂是細胞分裂的主要方式。親代細胞的染色體復制一次,細胞分裂兩次。
5、細胞周期:連續(xù)分裂的細胞,從一次分裂完成時開始,到下一次分裂完成時為止,這是一個細胞周期。一個細胞周期包括兩個階段:分裂間期和分裂期。分裂間期:從細胞在一次分裂結束之后到下一次分裂之前,叫分裂間期。分裂期:在分裂間期結束之后,就進入分裂期。分裂間期的時間比分裂期長。
6、紡錘體:是在有絲分裂中期細胞質中出現(xiàn)的結構,它和染色體的運動有密切關系。
7、赤道板:細胞有絲分裂中期,染色體的著絲粒準確地排列在紡錘體的赤道平面上,因此叫做赤道板。
8、無絲分裂:分裂過程中沒有出現(xiàn)紡錘體和染色體的變化。例如,蛙的紅細胞。
公式:
1)染色體的數(shù)目=著絲點的數(shù)目。
2)DNA數(shù)目的計算分兩種情況:
①當染色體不含姐妹染色單體時,一個染色體上只含有一個DNA分子;
②當染色體含有姐妹染色單體時,一個染色體上含有兩個DNA分子。
語句:
1、染色質、染色體和染色單體的關系:
第一,染色質和染色體是細胞中同一種物質在不同時期細胞中的兩種不同形態(tài)。
第二,染色單體是染色體經(jīng)過復制(染色體數(shù)量并沒有增加)后仍連接在同一個著點的兩個子染色體(姐妹染色單體);當著絲點分裂后,兩染色單體就成為獨立的染色體(姐妹染色體)。
2、染色體數(shù)、染色單體數(shù)和DNA分子數(shù)的關系和變化規(guī)律:細胞中染色體的數(shù)目是以染色體著絲點的數(shù)目來確定的,無論一個著絲點上是否含有染色單體。在一般情況下,一個染色體上含有一個DNA分子,但當染色體(染色質)復制后且兩染色單體仍連在同一著絲點上時,每個染色體上則含有兩個DNA分子。
3、植物細胞有絲分裂過程:
(1)分裂間期:完成DNA分子的復制和有關蛋白質的合成。結果:每個染色體都形成兩個姐妹染色單體,呈染色質形態(tài)。
(2)細胞分裂期:
A、分裂前期:①出現(xiàn)染色體、出現(xiàn)紡錘體②核膜、核仁消失;記憶口訣:膜仁消失兩體現(xiàn)(說明是染色體出現(xiàn)和紡錘體形成)
B、分裂中期:①所有染色體的著絲點都排列在赤道板上②在分裂中期染色體的形態(tài)和數(shù)目最清晰,觀察染色體形態(tài)數(shù)目最好的時期;記憶口訣:著絲點在赤道板。
C、分裂后期:①著絲點一分為二,姐妹染色單體分開,成為兩條子染色體,并分別向兩極移動②染色單體消失,染色體數(shù)目加倍;記憶口訣:著絲點裂體平分。
D、分裂末期:①染色體變成染色質,紡錘體消失②核膜、核仁重現(xiàn)③在赤道板位置出現(xiàn)細胞板。記憶口訣:膜仁重現(xiàn)新壁成。
4、動、植物細胞有絲分裂的異同:
①相同點是染色體的行為特征相同,染色體復制后平均分配到兩個子細胞中去。
②區(qū)別:前期(紡錘體的形成方式不同):植物細胞由細胞兩極發(fā)出紡錘絲形成紡錘體;動物細胞由細胞的兩組中心粒發(fā)出星射線形成紡錘體。末期(細胞質的分裂方式不同):植物細胞在赤道板位置出現(xiàn)細胞板形成細胞壁將細胞質分裂為二;動物細胞:細胞膜從中部向內凹陷將細胞質縊裂為二。
5、DNA分子數(shù)目的加倍在間期,數(shù)目的恢復在末期;染色體數(shù)目的加倍在后期,數(shù)目的恢復在末期;染色單體的產(chǎn)生在間期,出現(xiàn)在前期,消失在后期。
6、有絲分裂中染色體、DNA分子數(shù)各期的變化:
①染色體(后期暫時加倍):間期2N,前期2N,中期2N,后期4N,末期2N;
②染色單體(染色體復制后,著絲點分裂前才有):間期0-4N,前期4N,中期4N,后期0,末期0。
③DNA數(shù)目(染色體復制后加倍,分裂后恢復):間期2a-4a,前期4a,中期4a,后期4a,末期2a;
④同源染色體(對)(后期暫時加倍):間期N前期N中期N后期2N末期N。
7、細胞以分裂方式進行增殖,細胞增殖是生物體生長、發(fā)育、繁殖和遺傳的基礎。細胞有絲分裂的重要意義(特征),是將親代細胞的染色體經(jīng)過復制以后,精確地平均分配到兩個子細胞中去,因而在生物的親代和子代間保持了遺傳性狀的穩(wěn)定性,對生物的遺傳具重要意義。
練習題:
1.各類生物的細胞分裂過程中都存在()
A.染色體散亂分布于紡錘體中央和著絲點分裂
B.DNA散亂分布于紡錘體中央和細胞質分開
C.紡錘絲出現(xiàn)和ATP的產(chǎn)生
D.同源染色體散亂分布于紡錘體中央和分離
解析:不論哪種細胞,哪種分裂方式,在分裂的時候均有遺傳物質的散亂分布于紡錘體
中央和細胞質的分開。原核細胞如細菌細胞內無染色體,在分裂時也沒有紡錘絲出現(xiàn)。
答案:B
2.在高倍顯微鏡下觀察處于有絲分裂中期的植物細胞,能看到的結構是()
A.赤道板、染色體、細胞膜
B.紡錘體、赤道板、同源染色體
C.細胞壁、染色體、紡錘體
D.細胞壁、核膜、染色體、著絲點
解析:赤道板是一個虛擬的平面,實際上是不存在的;在有絲分裂前期核膜已經(jīng)解體、
核仁已經(jīng)消失,染色質螺旋化成染色體,且出現(xiàn)紡錘體,所以有絲分裂中期看不到核膜,
但可以看到染色體和紡錘體。
答案:C
高三生物教案:《細胞的分化》教學設計
一名優(yōu)秀負責的教師就要對每一位學生盡職盡責,教師要準備好教案,這是老師職責的一部分。教案可以讓學生能夠在教學期間跟著互動起來,幫助教師提前熟悉所教學的內容。寫好一份優(yōu)質的教案要怎么做呢?下面是小編為大家整理的“高三生物教案:《細胞的分化》教學設計”,歡迎您閱讀和收藏,并分享給身邊的朋友!
一、教學目標
1.知識目標:說明細胞分化、細胞的全能性
2.能力目標:進行有關干細胞研究進展與人類健康的資料收集和分析。
3.情感目標:培養(yǎng)學生科學意識,科學精神。
二、教學重點難點
1.教學重點:
(1)細胞分化的概念和意義
(2)細胞全能性的概念及實例
2.教學難點:細胞的全能性
三、教學方法
講授與學生討論相結合、問題引導法、歸納
四、課時安排:1課時
五、教學過程
問題探討
1. 從受精卵發(fā)育到胎兒,細胞數(shù)量的增加是通過何種細胞分裂方式?
有絲分裂。主要特征是染色體復制后平均分配到子細胞,維持了親子代細胞之間遺傳的穩(wěn)定性。
2. 僅有細胞的增殖,受精卵能發(fā)育成多細胞生物體嗎?
不能,細胞增殖的結果是形成形態(tài)、功能相同的細胞團。這種細胞分裂產(chǎn)生的子代細胞與親代細胞相比,遺傳物質不會改變。也就是說在受精卵的發(fā)育過程中,只有細胞的增殖和生長是遠遠不夠的,還有細胞的分化。
第六章第2節(jié) 細胞的分化
什么是細胞的分化?下面我們一起來討論。
同學們觀察胚胎發(fā)育過程中,前期和后期有什么不同?
胚胎發(fā)育的早期,各個細胞彼此相似;它們都來自受精卵的分裂,具有相同的遺傳物質。
細胞增殖的同時,這些細胞逐漸向不同方向變化,如課本圖6—8,紅細胞和心肌細胞都來自一群相似的胚胎細胞。后來,有的細胞發(fā)育為紅細胞,合成運輸氧的血紅蛋白;有的細胞發(fā)育為肌細胞,合成行使運動功能的蛋白質。
這些細胞內的DNA一樣嗎?
一樣,都是來自受精卵的有絲分裂,哺乳動物成熟的紅細胞沒有細胞核。
我們看到了組成胎兒的各種細胞組織就是因為細胞變化方向不同,使它們從相似的早期胚胎細胞變成了形狀結構各異的各種各樣的細胞和組成的組織,這些不同的細胞、組織就組成了一個完整的生物體——胎兒。
認識到這里,同學們明白什么是細胞分化嗎?
(一)細胞分化
1. 概念:在個體發(fā)育中,由一個或一種細胞增殖產(chǎn)生的后代,在形態(tài)、結構和生理功能上
發(fā)生穩(wěn)定性差異 的過程,叫細胞分化。
(1)分化的對象:一個或一種細胞
(2)分化的結構:產(chǎn)生形態(tài)、結構、功能不同的細胞
植物體的生長過程中存在分化現(xiàn)象嗎?
在同一植物體中,葉肉細胞中的細胞質由大量的葉綠體,能夠進行光合作用;表皮細胞具有保護功能,細胞質中沒有葉綠體,而在細胞壁上名稱明顯的角質層等等。
同一植物體的這些細胞也都來自一群彼此相似的早期胚胎細胞。
2.細胞分化的特點
思考: 下列事實分別說明了細胞分化的什么特征?
資料一:細胞分化發(fā)生在整個生命進程中。 持久性
資料二:黑色素細胞在體外培養(yǎng)30多代后仍能合成黑色素;離體培養(yǎng)的上皮細胞,始終保持為上皮細胞,而不會變成其他類型的細胞。 穩(wěn)定性
資料三:人體不同類型細胞之間的差異是穩(wěn)定不變的,都不能恢復到原來胚胎細胞的形態(tài)和結構。 不可逆性
細胞分化是否意味著細胞中遺傳物質的改變?
遺傳物質沒有改變,不同組織的細胞共同來源于受精卵,經(jīng)有絲分裂產(chǎn)生。
3. 細胞分化的原因
就一個個體來說,各種細胞具有完全相同的遺傳信息,但形態(tài)、結構和功能卻有很大差異,這是怎么回事呢?
原來,在個體發(fā)育過程中,不同的細胞中遺傳信息的執(zhí)行情況是不同的,例如在紅細胞中,與血紅蛋白合成有關的基因處于活動狀態(tài),與肌動蛋白合成有關的基因則處于關閉狀態(tài);在肌細胞中則相反;
結論:細胞分化使遺傳信息執(zhí)行情況不同導致的,也可以稱為基因的選擇性表達。
4. 細胞分化的結果
產(chǎn)生形態(tài)、結構、功能不同的細胞。
5. 細胞分化的意義
(1)細胞分化是個體發(fā)育的基礎。
(2)使多細胞生物體中的細胞趨向專門化,有利于提高各種生理功能的效率。
①②分別是什么生命現(xiàn)象?①為細胞分裂,②為細胞分化
兩者有何區(qū)別和聯(lián)系呢?
細胞分裂
細胞分化
不同點
細胞數(shù)量
增加
不變
形態(tài)結構功能
相同
差異
相同點
遺傳信息都不變
聯(lián)系
共同完成生物個體發(fā)育過程
細胞分化具有穩(wěn)定性、不可逆性,是不是細胞一旦分化就不再具有分裂分化能力?
1958年,美國科學家斯圖爾德將胡蘿卜韌皮部的一些細胞放入培養(yǎng)液中培,結果這些細胞旺盛地分裂和生長,最終長成一株新的植株。
在離體是給予細胞一定條件,高度分化的植物細胞仍具有發(fā)育成完整植株的能力,這就是細胞的全能性。
細胞的全能性是指已經(jīng)分化的細胞,仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能。
(二)細胞的全能性:
1. 定義:細胞的全能性是指已經(jīng)分化的細胞,仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能。
思考:為什么高度分化的植物細胞還具有發(fā)育成個體的潛能?
細胞內含有本生物物種全套的遺傳信息!
植物細胞都具有全能性,那動物細胞呢?
1997年2月7日,多利誕生了,它可不是一直普通的羊,是人類克隆出來的。
它是一直母羊的卵細胞的細胞核取出來,把另一只母羊的乳腺上皮細胞的細胞核注入無細胞核的卵細胞中,電擊融合形成一個新的重組細胞,進而分裂、分化形成胚胎。然后將這個胚胎移植到第三只母羊子宮中,多利就這樣誕生了。
到目前為止,人們還不能將單個分化的動物體細胞直接培養(yǎng)成的個體。說明高度分化的動物細胞從整個細胞來說,細胞全能性受到抑制。但通過核移植技術形成的重組細胞,具有全能性。也就是說,已經(jīng)分化的動物體細胞的細胞核仍然保持著全能性。遺傳物質主要存在于細胞核中。
2. 動植物細胞全能性的應用:
(1)快速繁殖花卉、蔬菜等
(2)拯救珍稀、瀕危動植物
(3)克隆人體器官,用于器官移植
除受精卵外,生物體內有沒有具有分裂分化能力的細胞?
正如植物體內分生組織的細胞具有分化能力一樣,動物和人體內仍保留著少數(shù)具有分裂和分化能力的細胞,這些細胞叫做干細胞。例如,人的骨髓中有許多造血干細胞,它們能夠通過增殖和分化,不斷產(chǎn)生紅細胞、白細胞和血小板,補充到血液中去。
按全能性的大小可分為
(1)全能干細胞:最終發(fā)育成一個完整的個體。(胚胎干細胞)
(2)多能干細胞:它具有形成一種器官的多種組織的潛能,但不能發(fā)育成完整的個體。
(3)專能干細胞:多能干細胞進一步分化成為專能干細胞,專能干細胞只能分化成某一類
型的細胞。
練 習
1. 細胞分化不同于細胞增殖的主要特點( D )
A. 細胞的數(shù)量增多
B. 細胞的體積增大
C. 細胞的化學成分含量的變化
D. 能形成各種不同的細胞和組織
2. 下列實例中能體現(xiàn)細胞全能性的是( B )
① 用懸浮培養(yǎng)的胡蘿卜單個細胞培養(yǎng)成了可育的植株
② 植物用種子進行繁殖
③ 用煙草組織培養(yǎng)的單個細胞培育出了可育的完整植株
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
3. 科學家用甲母羊乳腺細胞的細胞核與乙母羊卵細胞的細胞質重組成一個細胞,成功培養(yǎng)
了“多莉”羊。下列關于此實驗的說法錯誤的是( D )
A.高度分化的細胞仍然保持全能性
B.重組細胞的細胞核內含有保持物種遺傳性所需要的全部遺傳物質
C.在理論上,可以運用上述方法開拯救瀕危物種
D.運用上述方法,科學家已經(jīng)可以用單個細胞來培養(yǎng)新的動物體
4.人胰島B細胞能產(chǎn)生胰島素,但不能產(chǎn)生紅細胞中的血紅蛋白,根據(jù)此推測人胰島B細
胞中( C )
A.只有合成胰島素的基因
B.在細胞分化過程中,基因的數(shù)目發(fā)生了變化
C.既有合成胰島素的基因也有合成血紅蛋白的基因,但不同細胞遺傳信息的執(zhí)行情況不同
D.只有合成胰島素的基因和其他基因,但沒有合成血紅蛋白的基因
六、板書設計
第六章第2節(jié) 細胞的分化
一、細胞分化
1. 概念
2. 特點
3. 原因:基因的選擇性表達
4. 結果:產(chǎn)生形態(tài)、結構、功能不同的細胞
5. 意義
二、 細胞的全能性
1. 定義
2. 應用
三、干細胞
1. 定義
2. 分類
3. 研究及應用