1、第6单元 细胞的生命历程 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。1.细胞的_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_。2.细胞核是细胞的控制中心。一般来说,细胞核中的_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。一、细胞不能无限长大遗传物质平均相对表面积低DNA二、细
2、胞增殖的意义和细胞分裂的方式 细胞增殖是生物体的重要生命特征,其增殖方式是细胞分裂,通过细胞分裂,可以将复制的_,_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。1.细胞周期 _的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次_ 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_的复制和有关_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 _,变成染色体,_逐渐解体,_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 _上,染色体形态固定、数目清晰。c.后期:着丝点分
3、裂,_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 _,出现新的 _,植物形成 _。核膜、核仁三、有丝分裂分裂完成连续分裂 赤道板染色质核仁DNA分子1112131415核膜姐妹染色单体1610蛋白质17高度螺旋化细胞壁 主要表现在前期和末期。前期:动物细胞在前期由 _发出星射线形成 _。末期:动物细胞在分裂末期不形成 _,而是从 _向内凹陷,缢裂成两个子细胞。四、动物细胞与植物细胞有丝分裂的不同细胞板细胞核纺锤体1921202322细胞中央18中心体纺锤丝五、无丝分裂 无丝分裂的过程是 _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
4、细胞。其特点是没有出现 _和染色体的变化。1.在细胞有丝分裂周期中,分裂间期和分裂期的时间是否相等?有什么特点?不相等,分裂间期大约占整个细胞周期的90%95%,分裂期大约占5%10%。答案：2.在观察植物细胞有丝分裂实验中,视野中最多的细胞是处于什么时期的细胞?如果有四种实验材料,其分裂间期和分裂期时间如下表所示,则应选择哪种植物作为实验材料较好?为什么?植物种别 细胞周期时间(小时)分裂间期 分裂期 细胞周期 物种A 10.4 2.3 12.7 物种B 18.0 0.5 18.5 物种C 16.5 2.0 18.5 物种D 10.6 0.4 11.0 答案：视野中最多的细胞是处于分裂间期的
5、细胞。应选择 A 种植物作为实验材料较好,因为 A 植物提供的材料,其细胞分裂期占整个周期的比例较大,分裂期时间相对较长,视野中处于不同分裂期的细胞数目相对较多,便于观察。3.请在下表中相应位置填上正确的细胞(2n)有丝分裂的时期。中期 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4n 染色体与核DNA比12 高尔基体代谢活跃 时期 _ _ _ _ _ _ 前期和末期后期;间期(G2期)前期、中期末期前期和末期4.植物细胞的有丝分裂和动物细胞有什么区别?请列表比较。区别 动物细胞有丝分裂 植物细胞有丝分裂 前期纺锤体的形成方式末期细胞质分裂的方式两组中
6、心粒之间发出星射线,形成纺锤体不形成细胞板。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细胞的两极发出纺锤丝,形成纺锤体在赤道板的位置出现了一个细胞板,逐渐形成了新的细胞壁。最后一个细胞分裂为两个子细胞5.如何制作洋葱根尖分生组织细胞的临时装片?答案：取材 解离 漂洗 染色 制片 装片 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。知识点一：有丝分裂过程解读(以植物细胞为例)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
7、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。答案：2.染色体与着丝点是怎样的关系?赤道板与细胞板有什么区别?细胞中染色体的条数是以着丝点的个数来确定的,染色体的数目始终和着丝点的数目相同。赤道板是细胞有丝分裂中期,染色体的着丝点排列在细胞中央的平面上,这个平面与纺锤体的中轴相垂直,类似于地球上赤道的位置,因而称为赤道板。但它是个虚拟平面,并不真实存在。细胞板是指植物细胞在有丝分裂末期在赤道板这个虚拟平面的位置出现的真实结构,细胞板逐渐扩展形成新的细胞壁。答
8、案：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染色体、染色单体、DNA分子的数目的变化情况补充完整。2N 项目 间期 前期 中期 后期 末期 染色体数目 2N 2N DNA数目 2N4N 4N2N 染色单体数目 04N 0 2N 4N 4N 4N 4N 4N 4N 0 知识总结 学习细胞的有丝分裂,应以各时期染色体行为变化为核心内容。这主要是因为:一方面,染色体行为变化直接影响着核DNA分子及染色单体数目,有染色单体存在时,染色体染色单体核DNA=122,否则为101;另一方面,染色体行为变化反映了有丝分裂各时期的特点,此特点可以帮助我们准确判断细胞分裂所在时期。同时在学习过程
9、中,除理解掌握动植物细胞有丝分裂在前期、末期有明显的区别外,还应注意二者分裂图像在外框上的区别。一般而言,植物细胞画成方形,动物细胞画成圆形。有丝分裂各时期的特点可总结如下:有丝分裂并不难,间前中后末相连。前期:膜仁消失现两体;中期:形定数晰赤道齐;后期:点裂数加均两极;末期:两消三现重开始。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?显微镜观察时如何辨别分生区细胞?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。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盐酸,防止解离过度和影响染色;压片的目的是使细胞
10、相互分散开,防止细胞重叠。答案：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?答案：3.在显微镜视野中观察不到一个细胞进行细胞分裂连续的动态变化,这与装片制作过程中的什么步骤有关?原因是什么?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。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。计算式子如下:某时期的时间=细胞周期的时间某时期细胞的数目占细胞总数的比例 答案：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
11、胞周期中某时期的时间长短,则可列一个什么样的式子进行计算?答案：知识总结 可以从以下五个方面理解掌握该实验内容:一是熟知实验原理,从而加深对“染色体”的理解;二是制作装片步骤的严格性,因为此内容涉及解离液中的盐酸与碱性染料之间的冲突性;三是理解细胞的死亡性,不能观察到一个细胞连续分裂的动态变化;四是实验后,若要初步估计细胞周期中各时期的长短,需要明确实验过程中有诸如取材时间、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影响因素;五是要复习掌握初中学过的植物根尖的组成及细胞特点的相关内容。例1下图为某生物细胞分裂模式图,据图回答。6 (1)图甲中含有染色
12、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_。ef 后 有丝 ce 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 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
13、6号完全一样。技巧归纳 解此题的关键是掌握有丝分裂过程中染色体行为、染色体和DNA数目变化情况,理解有丝分裂的意义,具备识图作答的能力。分裂间期完成核DNA的复制、染色体的复制,DNA由2n4n,但染色体到分裂后期才暂时加倍,由2n4n,末期子细胞中DNA、染色体数目都恢复到2n,整个过程始终存在同源染色体,其中,前期、中期染色体含姐妹染色单体。例2下图为某生物细胞分裂模式图,据图回答。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,在室温下解离35
14、 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,实验过程中也会产生一些误差。以下对整个实验结果可能产生影响的有_。将“5 cm”改成“23 mm”实验操作步骤应改为先漂洗后染色 将“盖上载玻片”改成“盖上盖玻片后,再加一片载玻片”【解析】(1)根尖分生区被位于根尖尖端的根冠包围着,颜色发暗,因此很短,大约为“23 m
15、m”;此实验的步骤是解离漂洗染色制片,解离后先漂洗洗去盐酸,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。技巧归纳 解答此题的关键是正确理解记忆洋葱根尖分生区细胞有丝分裂临时装片制作的原理和步骤,认识到取材时间等对视野中处于分裂期的细胞数目的影响。制片过程中,要特别注意解离漂洗的先后顺序,掌握使根尖细胞分离、分散开的方法。观察时要找到正方形的分生区细胞,注意根据染色体存在的状态判断细胞处于分裂的哪个时期。1.下图表示细胞分裂的一个细
16、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 D 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。解析2.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 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
17、积越小,其物质运输的效率越低。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()。D解析 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 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.在一个细胞周期中,以下变化可能发生于同一时期的是()。A.DNA分子的复制和染色体数目加倍 B.染色单体形成和细胞板的出现 C.着丝点的分裂和纺锤体的出现 D.核膜的溶解和纺锤体的形成 D解析 DNA分子的复制和染色体数目加倍分别出现在有丝分裂的间期和后期;染色单体形成于间期,细胞板出现在末期;着丝点的分裂在后期,纺锤体出现在前期;核膜的溶解和纺锤体的形成均出现在有丝分裂的前期。
