2018版高中生物 第六章 细胞的生命历程 第1节 第1课时 细胞周期和高等植物细胞的有丝分裂学案 新人教版必修1.doc

第1课时细胞周期和高等植物细胞的有丝分裂1简述细胞生长和细胞的周期性。2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。3概述高等植物细胞有丝分裂的过程。细 胞 不 能 无 限 长 大1细胞大小与物质运输的关系(1)原理(2)实验结论琼脂块的表面积与体积之比随着琼脂块的增大而减小。NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随着琼脂块的增大而减小。细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的物质运输的效率就越低。2细胞不能无限长大的原因(1)细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大。(2)细胞核的控制能力制约细胞的长大。合作探讨探讨1：探讨“细胞大小与物质运输的关系”的实验中(1)不同大小的琼脂块和NaOH分别是模拟的什么？提示：不同大小的琼脂块是模拟的不同体积的细胞。NaOH是模拟的细胞吸收的物质。(2)确定“物质”扩散的深度依据什么原理？提示：酚酞遇NaOH产生紫红色。(3)用什么作为模拟细胞大小与物质运输效率之间的关系的指标？提示：在相同时间内，NaOH扩散的体积与琼脂块的总体积的比值，可以反映NaOH扩散的效率，由此模拟细胞大小与物质运输效率之间的关系。(4)下列测量琼脂块变色深度的方法正确的是哪一组？(虚线表示测量位置)提示：第组。探讨2：结合影响细胞不能无限长大的因素和细胞生长所需的条件，思考既然细胞体积过大不利于其生长，那是不是细胞体积越小越好呢？分析其原因。提示：不是。组成细胞的物质必须占据一定的空间，细胞内的各种生化反应的进行也需要一定的空间，这些因素决定了细胞的体积不能太小。思维升华限制细胞无限长大的因素1探究细胞表面积与体积的关系的实验原理不包括()A酚酞遇到NaOH呈现紫红色反应B以琼脂块的大小表示细胞大小CNaOH的扩散深度表示吸收速率DNaOH的扩散体积与整个琼脂块的体积比表示细胞吸收物质的速率【解析】在相同时间内，NaOH在不同体积的琼脂块中扩散的深度基本相同，即扩散速率相同，无法表示细胞的物质吸收速率。在本实验中，细胞的物质吸收速率是用NaOH扩散的体积与琼脂块总体积的比值来表示的，同时，该比值也反映出了细胞相对表面积与体积的关系。【答案】C2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增大而增加，即细胞核的控制范围是有限的。【答案】C细 胞 周 期1细胞的增殖(1)细胞以分裂的方式进行增殖。(2)细胞增殖包括物质准备和细胞分裂整个连续的过程。(3)真核细胞的分裂有有丝分裂、无丝分裂和减数分裂三种方式。(4)细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。2细胞周期(1)前提条件：连续分裂的细胞。(2)时间：从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止。(3)两个阶段：分裂间期和分裂期，分裂间期约占整个细胞周期的90%95%。合作探讨探讨1：试判断下列细胞有无细胞周期，并说明理由。根尖分生区细胞胚胎干细胞皮肤生发层细胞神经细胞茎的形成层细胞提示：有细胞周期，它们都是连续分裂的细胞；是高度分化的细胞，不分裂没有细胞周期。探讨2：如图所示为细胞分裂的一个细胞周期，请用甲、乙表示出一个细胞周期、分裂间期和分裂期。提示：细胞周期：乙乙；分裂间期乙甲；分裂期：甲乙。探讨3：下表为不同细胞的周期持续时间(h)，据表分析并探讨以下问题：细胞分裂间期分裂期细胞周期十二指肠细胞13.51.815.3肿瘤细胞18.00.518.5成纤维细胞19.30.720.0(1)分裂期和细胞周期最短的细胞分别是什么？提示：肿瘤细胞，十二指肠细胞。(2)由上述表格数据你可得出何种结论？提示：不同种类细胞的细胞周期持续时间不同。思维升华1具有细胞周期的前提条件(1)只有连续分裂的细胞才有细胞周期，有些细胞分裂结束后不再进行分裂，它们就没有周期性。如下图甲细胞就无细胞周期，而乙细胞进行连续的细胞分裂，具有细胞周期。(2)生物体有细胞周期的细胞有：受精卵、干细胞、分生区细胞、形成层细胞、生发层细胞、癌细胞(不正常分裂)。2细胞周期的划分(1)分裂间期细胞周期示意图(2)分裂期(M期)：人为地分为前、中、后、末四个时期。3细胞周期的表示方法(1)扇形图：从A点B点A点(顺时针)，表示一个细胞周期。(2)直线图说明：图中ab或cd均表示为一个细胞周期。(3)曲线图表示法af为一个完整的细胞周期(4)柱形图表示法B组DNA相对含量在2C到4C之间，说明细胞正处于DNA复制时期；C组细胞中DNA已经加倍说明细胞处在分裂期。1由细胞形态判断，下列细胞中最可能具有细胞周期的是() 【导学号：19040260】【解析】由图可知，A是精子、C是肌细胞、D是神经细胞，均是已分化的细胞，丧失了分裂能力。而B所示的细胞从形态上看，仍处于原始状态，没有分化，可连续分裂，具有细胞周期。【答案】B2如图1中，ab表示一个细胞周期，cd表示另一个细胞周期。图2中，按箭头方向表示细胞周期。从图中所示结果分析其细胞周期，不正确的是()A图1中的a、图2中BA，细胞正在进行DNA复制B图1中的b、图2中AB，会出现染色体数目加倍的时期C图2中细胞周期可以是从A到B再到AD图2中细胞周期可以是从B到A再到B【解析】细胞周期的起点是上次分裂完成时，图1中的a、c段和图2中的由B到A都是分裂的间期，可以进行DNA的复制；而图1中的b、d段和图2中的由A到B是指分裂期，后期时会出现染色体数目加倍；图2中的细胞周期应是由B到A再到B。【答案】C高 等 植 物 细 胞 的 有 丝 分 裂1分裂间期(1)主要变化(2)意义：为分裂期进行活跃的物质准备。2分裂期时期分裂图像主要特征前期(1)染色质丝螺旋缠绕，缩短变粗，成为染色体(2)从细胞两极发出纺锤丝，形成纺锤体(3)核仁逐渐解体，核膜逐渐消失(4)染色体散乱分布于纺锤体中央中期(1)纺锤丝牵引染色体运动，使其着丝点排列在赤道板上(2)染色体形态稳定、数目清晰，便于观察后期(1)着丝点分裂，姐妹染色单体分开，染色体数目加倍(2)子染色体在纺锤丝的牵引下移向细胞两极末期(1)染色体变成染色质丝，纺锤丝消失(2)核膜、核仁出现，形成两个新细胞核(3)赤道板位置出现细胞板，逐渐扩展为细胞壁合作探讨探讨1：请分析在有丝分裂过程中下列细胞结构主要有哪些变化？(1)染色体；(2)纺锤体；(3)核膜和核仁。提示：(1)染色体：复制散乱分布于纺锤体中央着丝点排列在赤道板上着丝点分裂移向细胞两极平均分配到两个子细胞中。(2)纺锤体：形成(前期)解体消失(末期)；(3)核膜和核仁：解体消失(前期)重建(末期)。探讨2：有丝分裂过程中，细胞内DNA分子数和染色体数加倍分别发生在什么时期？染色单体形成于何时，消失于何时？什么时期存在染色单体？提示：细胞内DNA分子数加倍在间期，染色体数加倍在后期。染色单体形成于间期(染色体复制)，消失于后期(着丝点分裂)。前、中期存在染色单体。探讨3：细胞板与赤道板的区别是什么？提示：赤道板不同于细胞板，赤道板不是存在的具体结构，因此在显微镜下是无法观察到的，它指的是细胞中央假想的一个平面。而细胞板则是植物细胞在末期由高尔基体形成的结构，最终形成细胞壁。思维升华1染色体、染色单体、DNA的数量关系：(1)染色体数着丝点数，即根据着丝点数计算染色体数。(2)当染色单体存在时，染色体染色单体DNA122。(3)当无染色单体存在时，染色体DNA11。2有丝分裂过程细胞中DNA含量、染色体数、染色单体数的变化(生物体细胞中DNA含量为2C，染色体数为2N)(1)DNA含量、染色单体数、染色体数含量变化项目间期前期中期后期末期DNA含量2C4C4C4C4C4C2C染色单体数04N4N4N4N00染色体数2N2N2N2N4N4N2N(2)根据上表中数据可以作出DNA含量、染色体数目、每条染色体上DNA 含量变化曲线说明：ab，lm的变化原因都是DNA分子复制。fg，no的变化原因都是着丝点分裂，姐妹染色单体分开，形成子染色体。cd，no的曲线变化很相似但所处时期不同。cd，hi的变化原因都是一个亲代细胞分裂成两个子代细胞。染色单体的数量起点为0，终点也为0。1下列关于细胞有丝分裂过程的叙述，正确的是()A前期：染色体复制一次B中期：染色体与DNA数目相等C后期：染色体数目加倍D末期：始终看不到核膜、核仁【解析】染色体复制在间期，A错；中期染色体数DNA数12，B错；核膜、核仁末期重现，D错；后期着丝点分裂、染色体数加倍，C正确。【答案】C2在一个细胞周期中，最可能发生在同一时期的是() 【导学号：19040261】A着丝点的分裂和细胞质的分裂B染色体复制和中心粒复制C细胞板的出现和纺锤体的出现D染色体数加倍和染色单体形成【解析】着丝点的分裂在有丝分裂的后期，细胞质的分裂在有丝分裂的末期，A错误；染色体复制和中心粒复制均发生在间期，B正确；细胞板的出现在有丝分裂的末期，纺锤体的出现在有丝分裂的前期，C错误；染色体数加倍在有丝分裂的后期，染色单体形成在间期，D错误。【答案】B3关于有丝分裂过程中染色体、DNA和染色单体的变化，下列说法正确的是()A有丝分裂的全过程都能看到染色体B在细胞周期中，染色单体数量随着染色体数量的增加而增加C细胞分裂后期和末期，核DNA分子数与染色体数相同D有丝分裂的全过程中，核DNA和染色单体的数量始终保持一致【解析】染色体在分裂间期呈染色质状态；有丝分裂后期，染色体数量加倍，而染色单体数量为0，DNA数量与染色体数相等。【答案】C1有关细胞不能无限长大原因的叙述，不正确的是() 【导学号：19040262】A细胞体积越大，物质运输效率相对越低B细胞体积越大，其相对表面积越大，物质运输效率相对越低C细胞表面积与体积关系限制了细胞长大D细胞核中的DNA不会随细胞体积增大而增加【解析】细胞体积越大，相对表面积越小，物质运输效率相对越低。【答案】B2科学家用32P标记的磷酸盐浸泡蚕豆幼苗，追踪放射性的去向以研究蚕豆根尖细胞分裂情况，得到根尖细胞连续分裂的时间(单位：h)数据如下图所示。相关叙述正确的是()Ade阶段发生遗传物质的平均分配Bbc阶段结束时DNA含量增加一倍Ccd阶段完成与DNA复制有关的蛋白质的合成D一个细胞周期(可表示为cdde)等于17.3 h【解析】图示ab、cd、ef为细胞分裂期，主要完成遗传物质的平均分配；bc、de为细胞分裂间期，主要完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，结果是DNA分子加倍。一个细胞周期包括分裂期和分裂间期，为deef(或bccd)等于17.3 h。【答案】B3下列关于植物细胞有丝分裂过程的叙述，不正确的是() 【导学号：19040263】A在分裂间期，每个染色体复制，DNA含量加倍B在分裂后期，着丝点分裂，染色体数目加倍，DNA含量也加倍C在分裂中期，染色体的形态和数目最清晰D在分裂末期，细胞内复制后的染色体平均分配进入两个子细胞【解析】在分裂后期，着丝点分裂，姐妹染色单体分开，成为两条子染色体，由纺锤丝牵引着分别向细胞两极移动，该时期染色体数目加倍，但DNA含量未变。【答案】B4如图是具有四条染色体的某细胞进行有丝分裂的简图，据图回答：(1)该图是_细胞有丝分裂简图，其分裂顺序依次是_(用字母表示)。(2)图示作为一个细胞周期还缺少处于_期的细胞简图。(3)图示的细胞分裂结束后，子细胞内含_个DNA分子。(4)染色体数目加倍发生在图_所示时期，其原因是_。(5)图B所处时期的最明显变化是_。(6)DNA分子数与染色体数之比为11的图示是_。【答案】(1)植物BCAD(2)分裂间(3)4(4)A着丝点分裂，姐妹染色单体分开，成为两条子染色体(5)出现染色体和纺锤体(6)A、D课堂小结：网络构建核心回扣1.限制细胞不能无限长大的原因：细胞表面积与体积比；细胞核与细胞质的相对比值。2.细胞体积越大，相对表面积越小，物质运输效率就越低。3.只有连续分裂的细胞才有细胞周期，如根尖分生区细胞和皮肤生发层细胞。4.有丝分裂各时期主要特点记忆口诀：间期复制又合成，前期膜仁消失现两体，中期形定数清赤道齐，后期点裂数加均两极，末期两消两现重开始。5.有丝分裂间期，DNA复制而加倍，后期着丝点分裂使染色体数目暂时加倍。6.与高等植物细胞有丝分裂有关的细胞器有核糖体、高尔基体、线粒体等。