1、第四单元 细胞的生命历程(含必修 2 的减数分裂和受精作用)第 13 课时 细胞的增殖 回扣基础构建网络 一、细胞不能无限长大的原因 1探究实验2.细胞小的原因：(1)细胞的关系限制了细胞的长大；(2)受控制能力的制约。表面积与体积细胞核琼脂块物质交换回扣教材1教材 110 页问题探讨：大象和老鼠个体大小差异主要是细胞体积还是数量？提示 两者的细胞大小无明显差别，主要取决于细胞数目。2旁栏思考题：既然细胞越小，细胞表面积相对就越大，细胞的物质运输效率越高，那么细胞体积不是越小越好吗？提示 不是，酶和各种细胞器需要一个相应的空间。二、细胞增殖的方式有丝分裂 1细胞周期(1)条件：的细胞(2)起点
2、：一次分裂完成时(3)终点：时(4)特点：不同类的细胞，细胞周期不同，与所占的比例也不同(5)影响因素：主要有、射线、生理和病理状况等酶活性细胞周期连续分裂下一次分裂完成分裂间期分裂期温度pH影响影响填一填 读下面与细胞有丝分裂相关柱状图，完成下列空格。B 组 DNA 含量在 2C 到 4C 之间，说明细胞正处于 时期；C 组细胞中 DNA 已经加倍说明细胞处在和期。DNA复制分裂期(前、中、后期)G2练 一 练下 列 材 料 中 具 有 细 胞 周 期 的 有 哪 些？_。规律是_的细胞有细胞周期，_的体细胞和生殖细胞无细胞周期。根尖分生区细胞 皮肤生发层细胞 神经细胞精子或卵细胞 胚胎干细
3、胞 人的成熟红细胞 形成层细胞 叶肉细胞 洋葱表皮细胞 根成熟区细胞受精卵 癌细胞 愈伤组织细胞答案 连续分裂 高度分化2有丝分裂过程(以高等植物细胞为例)时期图像主要特征分裂间期完成；合成有关的前期染色质螺旋形成解体，消失细胞两级发出纺锤丝，形成纺锤体DNA分子的复制蛋白质染色体核仁核膜中期染色体的排列在细胞中央的上，染色体形态稳定，清晰后期染色体的分裂，分开，成为两条子染色体，分别移向细胞两极末期染色体伸展重新变成状态纺锤丝消失出现新的着丝点赤道板数目着丝点姐妹染色单体染色质核膜和核仁判一判(2010海南生物，3)(1)有丝分裂过程中，同源染色体的配对通常发生在分裂前期。(2)植物细胞在分
4、裂末期，细胞膜内陷形成两个子细胞。(3)在分裂中期，两个中心粒复制形成两组中心粒。提示(1)错；联会、四分体、同源染色体分开这些行为只发生在减数分裂过程中。(2)错；植物子细胞的形成是细胞板造成的。(3)错；中心粒复制发生在间期，前期分开移向两极。巧记速记各期特点：间期复制合成非等闲前期膜仁消失两体显中期形定数清赤道板后期点裂数增两极移末期三现两消分裂完3动植物细胞有丝分裂的区别前期的形成方式不同；子细胞(即细胞质)的形成方式不同。纺锤体末期三、无丝分裂核延长核缢裂质缢裂两个子细胞特点：不出现和的变化实例：蛙红细胞的分裂无丝分裂纺锤丝染色体想一想 无丝分裂有细胞周期吗？有 DNA 复制吗？提示
5、 无；有构建知识网络 突破考点提炼方法考点 37 有丝分裂过程中有关结构和数据的规律性变化1DNA、染色体、染色单体、同源染色体对数、染色体组数变化(二倍体生物)间期前期中期后期末期DNA 数(2C)2C4C4C4C4C2C染色单体数04N4N4N4N00染色体数(2N)2N2N2N2N4N2N同源染色体对数NNNN2NN染色体组数222422DNA、染色体、染色单体、每条染色体上 DNA 含量变化曲线(1)ab、lm、pq 的变化原因都是 DNA分子复制。(2)gh、no、rs 变化的原因都是着丝点分裂，姐妹染色单体分开，形成子染色体。(3)cd，rs 的变化很相似但时期不同。(4)染色单体
6、在细胞周期中的起点为 0，终点也为 0。3细胞周期中几种细胞结构的变化(1)染色体形态变化染色质高度螺旋化、缩短、变粗染色体(间期、末期)解螺旋成为细丝状(前期、中期、后期)(2)纺锤体的变化：形成(前期)解体消失(末期)。(3)核仁、核膜的变化：解体消失(前期)重建(末期)。(4)中心体变化规律(动物细胞、低等植物细胞)复制分开移向两极平均进入子细胞(间期)(前期)(末期)12 个 2 个 1 个(5)染色体行为变化规律4.与细胞有丝分裂有关的细胞器及相应的生理作用细胞器名称细胞类型时期生理作用核糖体动物、植物整个时期，但是主要是间期各种蛋白质(组成染色体的蛋白质和细胞内的蛋白质)的合成中心
7、体动物、低等植物前期纺锤体的形成高尔基体植物末期细胞壁的形成线粒体动物、植物整个时期提供能量注意(1)观察染色体最好的时期是中期。(2)染色单体形成于间期，出现于前期，消失于后期。(3)有丝分裂全过程各个时期始终有同源染色体存在，但不配对也不分开。(4)赤道板与细胞板的区别：赤道板不是细胞结构，是一假想平面，在光学显微镜下看不到；细胞板是一真实结构，光学显微镜下能看到，出现在植物细胞有丝分裂的末期。对位训练1(2010上海生物，19)下列是关于细胞分裂过程中细胞内变化的叙述，能正确表示一个细胞周期内分裂过程的顺序是()两个相同 DNA 分子完全分开 出现放射状排列的细丝 中心体发生倍增 着丝点
8、排列在一个平面上A BCD解析 过程发生在分裂后期，过程发生在分裂前期，过程发生在分裂间期，过程发生在分裂中期。答案 C2下列物质变化示意图中，哪个不可能发生在有丝分裂过程中()解析 A 图可以表示染色体的变化，只是在分裂后期暂时加倍；B 图可以表示 DNA 的变化，间期复制就实现加倍，末期细胞一分为二减半；C 图 DNA 是染色体数目的二倍，间期 DNA 复制加倍，但是染色体的数目没有加倍；D 图染色单体是 DNA 复制后出现的，与 DNA 的数量是一致的。答案 D考点 38 动植物细胞有丝分裂异同点比较不同点相同点有丝分裂过程是 否有 中心 体复制前期：纺锤体 形 成 机制不同末期：胞质分
9、裂方式不同间期分列期高等植物细胞无两极纺锤丝纺锤体细胞板(高尔基体有关)细胞壁分割细胞(质)染色体完全复制染色体平均分配到两个子细胞中动 物细胞有两 组 中 心粒(复制于间期)星射线纺锤体细胞膜中央内陷缢裂细胞(质)特别提醒动植物有丝分裂的特例：(1)细胞分裂的过程中出现中心体的不一定是动物细胞，低等植物细胞有丝分裂的分裂期，纺锤体的形成也与中心体有关；(2)细胞分裂的过程中不出现中心体的不一定是高等植物细胞，也有可能是进行无丝分裂或者二分裂的细胞；(3)区分动、植物有丝分裂最可靠的方法子细胞形成方式，细胞板结构、纺锤丝、星射线、中心体都不可靠。对位训练3现有未贴标签且染色体数目相同的三个细胞
10、有丝分裂的两个时期的 6 块装片，编成 16 号，且已知 1 号、3号为同一细胞有丝分裂的两个时期，其他 4 块装片分别表示另两个细胞有丝分裂的两个时期，某同学按顺序观察其结构，结果如下：编号观察结果1 与 5中心体发出星射线，染色体散乱排列2细胞中部凹陷3 与 6细胞中部形成了细胞板4细胞两极发出纺锤丝，染色体散乱排列 则其中表示动物细胞有丝分裂前期与末期的装片依次是()A1 号、3 号 B4 号、6 号C5 号、2 号 D4 号、2 号解析 3 号细胞中部形成了细胞板，因此为植物细胞，已知1 号、3 号细胞为同一细胞有丝分裂的两个时期，所以 1号也为植物细胞并且为低等植物细胞。1 号和 5
11、 号的中心体发出星射线，并且 1 号和 5 号不是同一细胞，因此 5 号为动物细胞有丝分裂前期，2 号细胞中部凹陷，因此为动物细胞有丝分裂末期。4 号和 6 号为高等植物细胞。答案 C4依据生理特点，鉴别一个正在进行有丝分裂的细胞是植物细胞还是动物细胞，最可靠的方法是检查它()ADNA 的复制方式B是否出现星射线C细胞质分成两部分的方式D自身蛋白质合成的方式解析 最可靠的区分依据是检查它的子细胞形成方式。答案 C考点 39 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂注意问题(1)根尖培养：培养时应经常换水，防止根细胞长期缺氧进行无氧呼吸，产生酒精，使根细胞中毒、腐烂。(2)取材：剪取生长旺盛、带有分生区的
12、根尖，长度 23 mm，同时注意剪取的时间，一般在上午 10 时至下午 2 时之间，此时分生区细胞分裂旺盛。(3)步骤：先漂洗再染色，两步骤不能颠倒。(4)观察：先在低倍镜下找到分生区细胞，其特点是：呈正方形，排列紧密；再换用高倍镜，若找到长方形细胞，则观察的是不再分裂的伸长区细胞；观察到不同时期的细胞数目多少反映出各时期经历时间的长短间期最长，故观察的细胞最多；观察不到动态分裂过程，细胞解离后已被杀死，因此要通过移动装片寻找不同时期的细胞分裂图像；同一视野可以看到不同分裂时期的细胞图像，说明同一个体各个细胞分裂不同步。对位训练5(2010天津理综，3)在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验
13、中，以下操作和结论正确的是()A.剪取 5 cm 根尖，用酒精和吡罗红混合液解离染色B.上图是高倍显微镜下调节细准焦螺旋看到的视野C.持续观察，视野中的 K 细胞将分裂成两个子细胞D.视野中，N 细胞的染色体数目是 M 细胞的一半解析 剪取根尖时，一般是剪取 23 mm，解离液是用盐酸与酒精按 11 的比例配制的，解离和染色不能同时进行，应该是解离后经漂洗才能进行染色；图中物像清晰，放大倍数较高，应是高倍镜下观察到的视野；在对根尖组织解离时细胞已经被杀死固定，所以不可能观察到细胞的动态分裂过程。答案 B6在“观察植物细胞有丝分裂”实验中，13 组同学在剪取洋葱根尖后立即进行的操作步骤如下表，请
14、据表回答：组别操作步骤解离 漂洗 染色制片观察123注：“”表示已操作，“”表示未进行该操作。1 3组 同 学 观 察 到 的 实 验 结 果 分 别 是_。A染色体未染上颜色，无法看清B细胞重叠，看不到染色体C染色体染上颜色，清晰可见D染色体着色很浅，模糊不清解析 第 1 组同学制作装片时未解离，细胞重叠，影响观察。第 2 组同学未漂洗，解离过度，染色后细胞内着色范围广，染色体着色很浅，模糊不清。第 3 组同学未染色观察不到染色体的存在。答案 B、D、A方法体验正确识别有丝分裂图像、坐标曲线1细胞分裂图像的识别(1)先判断是动物细胞还是植物细胞；(2)对应各期特点，分析图像中染色体或 DNA
15、 变化属于哪个时期；(3)注意染色体的变化。2做染色体、DNA 有关曲线题时，需注意如下几方面的特点(1)加倍的时期：DNA 分子在间期加倍，染色体在后期加倍；(2)前、中期 DNA 分子数是染色体数目的两倍，后期和末期 DNA 与染色体数相等。典例下图为某生物细胞分裂模式图，据图回答。(1)图甲中含有同源染色体的区段是_。(2)图乙为细胞_分裂_期图像。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_。(4)图乙对应于图甲中的_段，图丙对应于图甲中的_段。(5)请在图甲中画出细胞中每条染色体上 DNA 数目的
16、变化曲线，并绘出图乙上一个时期的动物细胞分裂的图像。解析 据图判断细胞分裂方式确定相应区段对应的时期据图乙图像和图丙数量关系确定相应时期并与甲图区段对应各个时期的主要特征及数量变化 首先注意图甲的纵坐标是核 DNA 的数目，根据分裂前后数目的变化，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，在有丝分裂整个过程中都有同源染色体。图乙细胞是着丝点分裂，细胞的每一极都含有同源染色体，所以是有丝分裂后期。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。绘曲线图时要注意纵坐标含义及数值(1 或 2)，下降的时期是后期不
17、是末期；绘中期图像时要注意同源染色体及着丝点的位置。答案(1)ah(2)有丝 后 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(4)ef ce(5)见下图易错警示对有丝分裂析图绘图辨析不清典例某学生观察植物根尖细胞有丝分裂后绘制了如下一些染色体行为简图，其中正确的是()错因分析 绘图时忽视有丝分裂中同源染色体(大小、形状、颜色)；忽视着丝点断裂后子染色体(大小、形状、颜色)；忽视着丝点和染色体臂的位置。解析 图 B 中的错误在于，移向两极的每一套染色体中应存在同源染色体，即其中的两条染色体的大小、形状等特征完全相同，
18、但图 B 中不存在同源染色体。图 C 中的染色体臂的方向画反了。由于纺锤丝牵拉染色体的着丝点向两极移动，染色体臂由于受到原生质的阻力而与运动方向相反。图 D 中由一个着丝点分裂而形成的两条染色体不相同。在细胞分裂间期，每条染色体通过复制，形成两条完全相同的染色单体，由一个着丝点相连，到分裂期的后期，由于着丝点一分为二，两条染色单体分开，形成两条子染色体移向细胞两极，所以由一条染色体复制而成的两条染色单体完全相同。答案 A纠错笔记(1)动物细胞一般画成圆形，外面代表细胞膜；植物细胞一般画成长方形，外面代表细胞壁。(2)动物细胞分裂后期、末期向内凹陷，最终缢裂成两个子细胞；植物细胞不向内凹陷，细胞
19、中央形成细胞板，最终形成两个子细胞。(3)动物细胞和低等植物细胞要画出中心体，高等植物细胞不能画。(4)细胞分裂后期图像应注意三点：移向两极的染色体位置不能画反，正确的应为染色体臂朝向中央，着丝点靠近两极；上下对应的两条子染色体的大小、形状、颜色应完全相同；每一极同源染色体都应成对存在(二倍体生物)。检测落实体验成功 题组一 核心概念细胞周期的考查1如图所示为连续分裂细胞的一个细胞周 期所用时间，下列说法正确的是()甲乙的过程表示分裂间期 乙 甲的过程表示分裂期 一个细胞周期是指甲甲的全过程 一个细胞周期是指乙乙的全过程ABCD解析 细胞周期是指从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止。从
20、图中可以看出，乙甲时间较长，是分裂间期，它为分裂期做准备，甲乙时间较短，是分裂期，所以整个细胞周期应该是乙乙的过程。答案 D题组二 有丝分裂过程的考查2如图表示一个细胞有丝分裂过程中染色体变化的不同情况。在整个细胞周期中，染色体的变化顺序是()ABCD解析 从图中可以看出，表示染色质状态，此时 DNA 复制刚刚完成，为间期染色体的特点；表示由染色质状态变成染色体状态，为前期；为中期；表示着丝点分离，为后期；表示单个的染色体，为末期。答案 C3如图表示某生物细胞有丝分裂过程中细胞核内 DNA 含量变化的曲线。下列有关叙述中正确的是()A.OA 段表示染色体复制，其含量加倍B细菌与 BC 段细胞相
21、比主要区别是没有核膜和核仁CCD 段细胞核中染色体数染色单体数DNA 分子数122DBD 段的动物细胞中含有四个中心粒解析 OA 段为间期，核 DNA 含量加倍，但染色体数目不变；BC 段为中期，核膜和核仁已经消失；CD 段为后期，着丝点已分裂，染色体加倍，细胞中没有染色单体，细胞核中染色体数染色单体数DNA 分子数101，故 A、B、C 均不符合题意。答案 D题组三 有关实验的考查4下列有关细胞不能无限长大的原因的叙述中，不正确的是 ()A与细胞表面积和体积的比例有关B细胞核的大小是有一定限度的C细胞的体积与细胞核无关D细胞体积过大不利于细胞内外物质交换解析 细胞体积的大小受以下两个因素的影
22、响：(1)细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞与外界物质的交换速率就越低，而且还会影响到细胞内部的物质交换；(2)细胞核是细胞的控制中心，细胞核中的 DNA 一般不会随着细胞体积的扩大而增加，即细胞核的控制范围是有限的。答案 C5(2009江苏卷，6)有 1 位同学做根尖有丝分裂实验，在显微镜中观察到的图像如图所示。造成这种情况的原因可能是()取材位置不合适 取材时间不合适 制片时压片力量不合适 解离时间不合适 视野选择不合适A B C D解析 图中出现长方形细胞取材位置不合适；无分裂的细胞取材时间或视野选择不合适，可在分裂旺盛的上午 10 点取材或移动装片从邻近的区域中寻找。答案 C6以下是
23、与“观察植物细胞的有丝分裂实验”有关的内容。(1)在高等植物细胞中，有丝分裂常见于根尖、芽尖等_细胞。制作植物根尖细胞有丝分裂装片的流程为_。(2)如图为普通光学显微镜观察到的某植物根尖细胞有丝分裂过程中的两个视野，其中细胞甲为主要观察对象，若要由视野 A 变为视野 B 时，有关操作过程中的正确顺序是_。(用下列供选的序号填写：转动粗准焦螺旋 转动细准焦螺旋 调节光圈 转动转换器向左下方移动装片 向右上方移动装片)(3)上述视野中甲细胞(处于中期)细胞核中的 DNA、染色体和染色单体的数目比例为_。(4)洋葱根尖中有一些细胞正在分裂，在制作洋葱根尖玻片标本的过程中，这些细胞停止分裂是 ()A解
24、离时期 B漂洗时期C染色时期 D压片时期(5)制作装片时，如果用解离液(质量分数为 15%的盐酸和体积分数为 95%的酒精溶液按 11 混合)在室温下解离 2 min，然后按正常要求进行漂洗、染色、制片。在观察中发现根尖细胞没有分开，原因是_。(6)观察装片时，处于什么时期的细胞最多？_。解析 在高等植物细胞中，有丝分裂常见于分裂旺盛的根尖、芽尖等分生区的细胞。制作植物细胞有丝分裂装片的步骤是解离、漂洗、染色、制片。注意漂洗一定要在染色之前，因为解离液是酸性的，而染色剂是碱性的，如果不漂洗直接染色，会导致染色效果不好，影响实验的观察。由于在显微镜下看到的物像是上下颠倒，左右倒置的，所以要将甲细胞移至视野中央，应向左下方移动；由低倍镜换到高倍镜时，应先将物像移到视野的中央，然后转动转换器，将低倍镜换成高倍镜，调节光圈使视野更明亮一些，最后调节细准焦螺旋，使视野更清晰(注意一定不要调节粗准焦螺旋)。甲细胞处于有丝分裂的中期，每条染色体上有两条姐妹染色单体，也就有两个 DNA 分子，所以 DNA染色体染色单体212。在制作洋葱根尖装片时，在解离过程中，盐酸已将细胞杀死，细胞已停止分裂。在室温下正常的解离时间为 35 min，解离 2 min 时间不足。答案(1)分生区 解离漂洗染色制片 (3)212(4)A(5)解离时间不足(6)分裂间期返回
