1、第1课时细胞的增殖1.模拟探究细胞大小与物质运输的关系,探讨细胞不能无限长大的原因。2.举例说出细胞增殖的意义和真核细胞增殖的方式。3.简述细胞生长和增殖的周期性,说出细胞周期的含义。4.准确描述细胞有丝分裂各时期的重要特征。5.制作植物根尖临时装片,使用高倍显微镜观察装片,比较各时期细胞特点。一、细胞不能无限长大1.细胞的相对表面积与体积的关系限制了细胞的长大,细胞体积越大,其相对表面积越小,细胞的物质运输效率就越低。2.细胞核是细胞的控制中心。一般来说,细胞核中的DNA不会随细胞体积的扩大而增加。如果细胞太大,细胞核的“负担”就会过重。二、细胞增殖的意义和细胞分裂的方式细胞增殖是生物体的重
2、要生命特征,其增殖方式是细胞分裂,通过细胞分裂,可以将复制的遗传物质,平均地分配到两个子细胞中去。真核细胞的分裂方式有三种:有丝分裂、无丝分裂和减数分裂。三、有丝分裂1.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,为一个细胞周期。2.有丝分裂的过程及特点(以高等植物为例)(1)间期:细胞分裂间期的主要特点是完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。(2)分裂期:分裂期包括前期、中期、后期和末期四个时期。a.前期:染色质高度螺旋化,变成染色体,核仁逐渐解体,核膜逐渐消失,出现纺锤体。b.中期:纺锤体清晰可见,着丝点排列在赤道板上,染色体形态固定、数目清晰。c.后期:着丝点
3、分裂,姐妹染色单体分开,形成两条染色体,分别移向细胞的两极。d.末期:染色体到达两极后,形成染色质,出现新的核膜、核仁,植物形成细胞壁。四、动物细胞与植物细胞有丝分裂的不同主要表现在前期和末期。前期:动物细胞在前期由中心体发出星射线形成纺锤体。末期:动物细胞在分裂末期不形成细胞板,而是从细胞中央向内凹陷,缢裂成两个子细胞。五、无丝分裂无丝分裂的过程是细胞核先延长,从核的中部向内凹陷,缢裂成两个核,接着,整个细胞从中部缢裂成两个子细胞。其特点是没有出现纺锤丝和染色体的变化。1.下列有关细胞大小和细胞的物质运输关系的叙述中,正确的是()。A.直径越小的细胞,其细胞的物质运输效率越高B.直径越大的细
4、胞,其细胞的物质运输效率越高C.表面积越大的细胞,其细胞的物质运输效率越高D.体积越大的细胞,其细胞的物质运输效率越高2.细胞有丝分裂完成后,平均分配到两个子细胞的物质是()。A.线粒体DNAB.细胞核DNAC.核糖体RNAD.叶绿体DNA3.(2014年日照高一检测)在一个细胞周期中,以下变化可能发生于同一时期的是()。A.染色体数目加倍和染色单体形成B.DNA分子的复制和蛋白质的合成C.着丝点的分裂和细胞板的出现D.细胞板的出现和纺锤体的形成4.在高倍镜下观察处于有丝分裂中期的植物细胞,都能看到的结构是()。A.染色体、细胞壁、纺锤体B.细胞壁、细胞膜、核膜C.染色体、赤道板、细胞壁D.染
5、色体、纺锤体、赤道板5.右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.没有DNA和染色体的复制B.分裂过程中没有出现纺锤体和染色体的变化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知识点一:有丝分裂过程解读(以植物细胞为例)1.将下图按有丝分裂的先后顺序排序,并说出c时期的特点。然后比较e时期细胞分裂特点与动物细胞分裂在该时期的区别。2.请在下表中相应位置填上正确的细胞(2n)有丝分裂的时期。项目最适宜观察染色体核膜、核仁的消失和重建染色质染色体和染色体染色质染色体数目4
6、n染色体与核DNA比12高尔基体代谢活跃时期3.设体细胞中染色体数为2N,请将下表中关于有丝分裂过程中细胞核内染色体、染色单体、DNA分子的数目的变化情况补充完整。项目间期前期中期后期末期染色体数目2N2NDNA数目2N4N4N2N染色单体数目04N0例1下图为某生物细胞分裂模式图,据图回答。(1)图甲中含有染色单体的区段是。(2)图乙为细胞分裂期图像,图乙对应于图甲中的段,该时期的主要特征是。(3)若2号染色体的遗传信息来自父方,那么与其遗传信息完全相同的染色体为号,其遗传信息完全相同的原因是。知识点二:观察根尖分生组织细胞的有丝分裂实验解读1.为什么解离时只取根尖的23 mm处?显微镜观察
7、时如何辨别分生区细胞?2.解离的目的是什么?解离后为什么一定要漂洗,制片时要进行压片,其目的又是什么?3.在显微镜视野中观察不到一个细胞进行细胞分裂的动态变化,这与装片制作过程中的什么步骤有关?原因是什么?4.观察到的分生区细胞中,大多数细胞处于分裂间期的原因是什么?若已知细胞分裂周期的时间长短、视野中某时期细胞数目和计数细胞总数,要计算细胞周期中某时期的时间长短,则可列一个什么样的公式进行计算?例2以下是一份“观察洋葱根尖分生区细胞有丝分裂实验报告”的部分内容,请回答:(一)解离:剪取洋葱根尖5 cm,放入盛有质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精混合液(体积比为11)的玻璃皿中,在
8、室温下解离35 min。(二)染色:把根尖放在盛有0.01 g/mL龙胆紫溶液的玻璃皿中染色35 min。(三)漂洗:将根尖放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10 min。(四)制片:将根尖放在载玻片上,加一滴清水,并用镊子把根尖弄碎,盖上载玻片,用拇指轻轻按压载玻片(1)请改正实验操作中的3处错误:。(2)有些因素会影响细胞周期各时期的长短,使实验过程中产生一些误差。以下对整个实验结果可能产生影响的有。取材时间根尖培养温度解离时间长短载玻片厚度计数的细胞是否属于分生区细胞细胞周期各时期区分是否准确1.右图表示细胞分裂的一个细胞周期,下列说法正确的是()。A.甲乙的过程表示分裂间期B.乙甲的过程表示
9、分裂期C.一个细胞周期是指甲甲的全过程D.一个细胞周期是指乙乙的全过程2.(2014年烟台高一检测)“细胞大小与物质运输的关系”的实验原理不包括()。A.酚酞遇NaOH呈现紫红色反应B.以琼脂块的大小表示细胞大小C.NaOH的扩散深度表示吸收速率D.NaOH的扩散体积与整个琼脂块的体积比表示细胞吸收物质的效率3.下列关于“观察植物细胞的有丝分裂”实验的叙述中,正确的是()。A.装片制作的正确顺序是解离染色漂洗制片B.视野内可以看到某个细胞分裂的连续变化过程C.看到的根尖细胞都正在分裂D.看到的分生区细胞大多具有完整的细胞核4.(2014年长沙高一检测)下图是同一细胞不同分裂时期的图像,据图分析
10、,下列判断正确的是()。A.该细胞是动物细胞B.图中染色体和DNA数相等的有C.该细胞图中有中心体、线粒体和高尔基体参与活动D.该细胞图中无染色单体5.右图为动物细胞有丝分裂的某个时期,请据图回答:(1)该图所处的时期是有丝分裂期。(2)此细胞有条染色体、条染色单体、个DNA分子。(3)它在进入分裂期之前的间期细胞中有条染色体、条染色单体、个DNA分子。(4)在其刚形成的子细胞中有条染色体、条染色单体、个DNA分子。参考答案知识体系梳理相对表面积低DNA遗传物质平均连续分裂分裂完成DNA分子蛋白质高度螺旋化核仁核膜赤道板姐妹染色单体染色质核膜、核仁细胞壁中心体纺锤体细胞板细胞中央细胞核纺锤丝预
11、习效果检测1.A【解析】直径越大,细胞体积越大,其相对表面积越小,细胞与周围环境之间物质交换的相对面积越小,其物质运输的效率越低。2.B【解析】细胞有丝分裂完成后,平均分配到两个子细胞的物质是细胞核中的DNA,细胞质中的物质分配是随机的。3.B【解析】染色体数目加倍发生在有丝分裂的后期,染色单体的形成发生在有丝分裂间期;DNA分子的复制和蛋白质的合成均发生在有丝分裂间期;着丝点的分裂发生在有丝分裂的后期,细胞板的出现发生在植物细胞有丝分裂末期,纺锤体的形成发生在有丝分裂前期。4.A【解析】在植物细胞有丝分裂中期,染色体、纺锤体已经形成,核膜、核仁已经消失。赤道板仅表示位置,细胞内无此结构。细胞
12、分裂过程中,细胞膜、细胞壁并未消失。5.B【解析】本题考查无丝分裂的过程和特点。由于无丝分裂产生的子细胞遗传特性与亲代细胞一样,所以在分裂开始时也有DNA和染色体的复制,只是分裂过程中没有染色体和纺锤体的出现。重点难点探究知识点一:有丝分裂过程解读(以植物细胞为例)1.a、b、c、d、e。c时期特点:着丝点排列在中央赤道板位置,染色体形态比较稳定,数目清晰可数。e时期是末期,在赤道板的位置出现了一个细胞板,其由细胞的中央向四周扩展,逐渐形成了新的细胞壁,最后一个细胞分裂为两个子细胞。而动物细胞在该时期不形成细胞板,细胞膜从细胞的中部向内凹陷,将细胞缢裂成两部分,即形成了两个子细胞。2.中期;前
13、期和末期;前期和末期;后期;间期(G2期)、前期、中期;末期。3.项目间期前期中期后期末期染色体数目2N2N2N4N2NDNA数目2N4N4N4N4N4N2N染色单体数目04N4N4N00例1(1)ce(2)有丝后ef染色体的着丝点分裂,染色单体分开成为染色体,并在纺锤丝的牵引下向细胞两极移动(3)6它们是由同一条染色体复制后分离形成的【解析】根据分裂前后核DNA的数目变化,可以判断这个分裂是有丝分裂。图中的ac为间期,cd为前期,de为中期,ef为后期。其中,前期、中期染色体含姐妹染色单体。图乙细胞着丝点分裂,是有丝分裂后期的示意图。因为2号和6号是复制后的染色体着丝点分裂形成的,所以2号和
14、6号完全一样。知识点二:观察根尖分生组织细胞的有丝分裂实验解读1.在根尖的23 mm处有分生区;分生区细胞呈正方形,排列紧密,有的细胞正处于分裂状态。2.解离的目的是使细胞相互分离开;漂洗的目的是洗去多余的解离液,防止解离过度和影响染色;压片的目的是使细胞相互分散开,防止细胞重叠。3.解离。解离液杀死了细胞,各分裂细胞停留在死亡时的分裂所处时期。4.间期在细胞周期中所占时间最长,而分裂期时间很短,所以在一个视野中观察到大多数细胞处于分裂间期。计算公式如下:某时期的时间=细胞周期的时间某时期的细胞数计数细胞总数例2(1)将“5 cm”改成“23 mm”;实验操作步骤应改为先漂洗后染色;将“盖上载
15、玻片”改成“盖上盖玻片后,再加一片载玻片”(2)【解析】(1)根尖分生区被位于根尖尖端的根冠包围着,大约为“23 mm”;此实验的步骤是解离漂洗染色制片,解离后先漂洗洗去解离液,利于染色;盖上盖玻片后,需再加一载玻片,然后轻轻挤压,目的是使细胞分散开而不重叠,便于观察;(2)取材时间、根尖培养温度、解离时间长短、计数的细胞是否属于分生区细胞、细胞周期各时期区分是否准确等都是影响的因素。当堂知能检测1.D【解析】图中乙甲的过程表示分裂间期,甲乙的过程表示分裂期。细胞周期从分裂间期开始,故一个细胞周期是指乙乙的全过程。2.C【解析】NaOH的扩散深度对于体积不同的琼脂块都是相同的,无法用来表示细胞
16、表面积与体积的关系。只有NaOH的扩散体积与整个琼脂块的体积比才可表示细胞吸收物质的效率,反映出细胞表面积和体积的比值与细胞物质运输效率的关系。3.D【解析】在“观察植物细胞的有丝分裂”实验中,正确的制片顺序是解离漂洗染色制片。解离时,根尖细胞已被杀死,无法看到细胞分裂的连续变化过程。在细胞周期中,分裂期较短,处于分裂期的细胞在视野中较少,多数是处于间期,具有完整的细胞核。4.B【解析】图中细胞有细胞壁和纺锤体,且在末期形成细胞板,为植物细胞,A错误;细胞中不含染色单体,染色体与DNA数之比为11,故B正确;该细胞图中无中心体参与,有线粒体和高尔基体参与活动,故C错误;图中一个着丝点连接两个DNA分子,有染色单体的存在,故D错误。全新视角拓展5.(1)后(2)808(3)40或84或8(4)404【解析】根据图可以判断本题的细胞为有丝分裂的后期,细胞内遗传物质变化的特点表现为着丝点分裂,染色体加倍,故原来的细胞染色体数目和DNA的数目均为4个,知道这个其他的问题就迎刃而解了。
