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.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【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。A2.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DNA C.核糖体RNA D.叶绿体DNA【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
5、质中的物质分配是随机的。B3.(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【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。B4.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、
6、赤道板、细胞壁D.染色体、纺锤体、赤道板【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。细胞分裂过程中,细胞膜、细胞壁并未消失。A5.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【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
7、制,只是分裂过程中没有染色体和纺锤体的出现。B1.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)【答案】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。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
8、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 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。答案:中期;前期和末期;前期和末期;后期;间期(G2期)、前期、中期;末期。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
9、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。(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
10、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_。例1下图为某生物细胞分裂模式图,据图回答。6 ef 后 有丝 c e 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6号完全一样。技巧归纳 解此题
11、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。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
12、染色;压片的目的是使细胞相互分散开,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
13、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2 以下是一份“观察洋葱根尖分生区细胞有
14、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 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“2-3 m
15、m”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 mm”;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,
16、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【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.(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
17、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【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。C3.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 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【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
18、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.(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,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【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。B5.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。【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。后88040或84或8440
