苏教版必修1 细胞增殖 第1课时 细胞周期与有丝分裂 学案.docx

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苏教版必修1细胞增殖第1课时细胞周期与有丝分裂学案

第一节　细胞增殖

第1课时　细胞周期与有丝分裂

1．细胞周期。

（难点）

2．有丝分裂各时期的特点和物质变化。

（重、难点）

3．细胞表面积与体积的关系。

细胞周期

1．细胞大小与细胞生命活动

（1）多细胞生物体体积的增大，是生长的结果，其中包括细胞数量的增多和细胞体积的增大。

（2）细胞的物质运输效率（如营养吸收与废物排出）与其相对表面积密切相关。

（3）如果细胞体积越来越大，其相对表面积会越来越小，那么细胞的物质运输效率将会降低。

（4）细胞表面积与体积的关系是限制细胞不能无限长大的重要因素之一。

（5）如果细胞体积过大，细胞核控制细胞各项生活活动的“负担”会太重，这也不利于细胞的生命活动。

2．细胞增殖

（1）方式：

分裂。

（2）特点：

具有周期性，可用放射性同位素标记法研究。

（3）意义：

生物体生长、发育、生殖和遗传的基础。

3．细胞周期

（1）起止点：

从一次细胞分裂结束开始，到下一次细胞分裂结束为止。

（2）时期划分：

分裂间期和分裂期。

在一个细胞周期内，分裂间期大约占90%～95%，分裂期大约占5%～10%。

探讨：

一个受精卵细胞怎么才能形成多个细胞呢？

细胞增殖有什么意义？

提示：

通过细胞增殖形成多个细胞。

细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。

探讨：

一个细胞周期中为什么分裂间期占了绝大部时间？

提示：

分裂间期要完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。

探讨：

试判断下列细胞有无细胞周期，并说明理由。

①根尖分生区细胞　②胚胎干细胞　③皮肤生发层细胞　④神经细胞　⑤茎的形成层细胞

提示：

①②③⑤有细胞周期，它们都是连续分裂的细胞；④是高度分化的细胞，不分裂没有细胞周期。

1．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，细胞分裂结束后不再进行分裂的细胞没有细胞周期。

（2）有细胞周期的常见细胞有：

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）。

（3）减数分裂形成的细胞和已分化的细胞没有细胞周期。

2．细胞周期表示方法

（1）常规表示方法：

方法一为扇形图，一个完整细胞周期为：

A―→A，应为顺时针。

方法二为直线图，图中a＋b为一个细胞周期，c＋d也为一个细胞周期。

方法三为曲线图，a＋b＋c＋d＋e为一个细胞周期。

方法三

（2）柱形图表示法：

说明：

B的DNA含量在2C～4C之间，此时正处于DNA复制时期。

C的细胞中DNA已经加倍，说明此时细胞正处于DNA复制完成期和分裂期。

1．下图表示的4种植物细胞的细胞周期（按顺时针方向），其中说法正确的是（　　）

A．图中的b→a→b表示细胞增殖过程的一个细胞周期

B．甲图的b→a与丙图的b→a所用的时间可能一样长

C．从a→b，由于DNA的复制使染色体数目增加一倍

D．观察植物细胞有丝分裂的实验材料最好是选植物甲

【解析】　A项错误，细胞周期包括分裂间期和分裂期，分裂间期比分裂期时间长得多，如按顺时针方向，细胞周期应表示为a→b→a；扇形区域表示分裂间期与分裂期的时间比，不表示绝对时间，故B项正确；C项错误，间期DNA复制，染色体数目并不加倍，两条姐妹染色单体共用一个着丝点；观察有丝分裂最好选择丁图，因为丁分裂期相对较长，便于观察，故D项错误。

【答案】　B

2．如图为真核生物的有丝分裂过程示意图，下列说法正确的是（　　）

【导学号：

21210045】

①甲→乙的过程表示分裂间期

②乙→甲的过程表示分裂期

③一个细胞周期是指甲→甲的全过程

④一个细胞周期是指乙→乙的全过程

A．①②③B．①②④

C．③D．④

【解析】　一个细胞周期是指从一次细胞分裂结束开始，到下一次细胞分裂结束为止的过程，且间期比分裂期时间长，从图示箭头方向可以看出，乙→甲的过程为间期，甲→乙的过程为分裂期，乙→乙的过程为一个细胞周期。

【答案】　D

有丝分裂

1．发生范围：

真核生物进行细胞分裂的主要方式。

2．分裂间期：

主要完成DNA的复制和有关蛋白质的合成。

3．分裂期（动物细胞）

图示

时期

主要变化

前期

①染色质由丝状缩短变粗，形成染色体

②两个中心体分别移向细胞两极，并发出星状射线形成纺锤体

③核膜解体、核仁消失

中期

在纺锤丝的牵引下，染色体的着丝点排列在赤道板上

后期

①每条染色体中的两条染色单体从着丝粒的连接处分开

②两组均等的染色体，在纺锤丝的牵引下移向细胞两极

末期

①染色体变为染色质

②核膜、核仁重现

③在赤道板处细胞膜向内凹陷，细胞质一分为二

4.有丝分裂的特点和意义

（1）特点

①在有丝分裂过程中，染色体复制一次，细胞分裂一次。

②有丝分裂产生的子代细胞具有与亲代细胞相同数目和形态的染色体。

（2）意义：

保证了子代与亲代细胞间遗传性状的稳定性。

探讨：

如何描述染色体和染色质之间的关系？

观察染色体最好的时期是哪个时期？

提示：

二者是同一种物质在细胞分裂的不同时期的两种存在形式。

中期。

探讨：

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：

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：

染色体复制在什么时期？

染色体数目加倍在什么时期？

数目恢复在什么时期？

DNA呢？

提示：

染色体复制在间期，数目加倍在后期，数目恢复在末期结束；DNA复制和数目加倍都是在间期，数目恢复在末期结束。

1．确定某一图像分裂时期的依据

（1）间期：

染色质状态，核仁、核膜存在。

（2）前期：

染色体散乱排列。

（3）中期：

着丝点排列在赤道板上。

（4）后期：

着丝点分裂，染色体数目加倍。

（5）末期：

形成两个子细胞，核仁、核膜重现。

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）

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

2C→4C

4C

4C

4C

4C→2C

染色单体数

0→4N

4N

4N

4N→0

0

染色体数

2N

2N

2N

2N→4N

4N→2N

1．植物细胞有丝分裂过程中图像外围的方框是细胞壁。

2．新的细胞壁的形成与高尔基体有关，新细胞壁的形成是分裂完成的标志。

3．赤道板不同于细胞板，赤道板是不存在的，因此在显微镜下是无法观察到的。

而细胞板则是由高尔基体形成的，在末期会形成细胞壁。

3．确定染色体、染色单体、DNA三者之间关系的方法

每条染色体上的DNA分子数间期随DNA复制而加倍，后期随着丝点分裂而减半，同时姐妹染色单体消失，染色体加倍，此时细胞内染色体数目是前、中期的二倍达到最大值。

（1）当有染色单体存在时，染色体：

染色单体：

DNA＝1∶2∶2

（2）当无染色单体存在时，染色体∶DNA＝1∶1。

4．在有丝分裂过程中，一个细胞内的DNA数目、染色体数目以及一条染色体含有的DNA数目的曲线分析。

说明：

（1）a→b，l→m的变化原因都是DNA分子复制。

（2）f→g，n→o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。

（3）c→d，n→o的曲线变化很相似但所处时期不同。

（4）c→d，h→i的变化原因都是一个亲代细胞分裂成两个子代细胞。

（5）染色单体的数量起点为0，终点也为0。

1．图示有丝分裂过程中一个细胞内DNA分子数量的变化，下列描述正确的是（　　）

A．a～c时期染色体数目加倍

B．b～c时期进行DNA分子的复制

C．b～e表示一个细胞周期

D．c～d表示分裂期

【解析】　b～c时期DNA分子数量从2C增加到4C，进行了DNA分子的复制，B正确；a～c时期为间期，染色体数目不加倍，A错误；a～f表示一个细胞周期，C错误；c～d表示分裂期的某一时期，D错误。

【答案】　B

2．在细胞周期的各阶段中，一个细胞中的染色体和DNA分子数量比不可能是下列中的（　　）

【解析】　此题考查染色体与DNA的数量关系。

有丝分裂的细胞周期中，染色体与DNA的数量比变化为1∶1→1∶2→1∶1，没有染色体数是DNA数2倍的情况。

【答案】　A

3．下图为动物有丝细胞分裂中某时期示意图，下列相关叙述正确的是（　　）

A．甲在分裂前期倍增并移向细胞两极

B．乙和丙在组成成分上差异很大

C．该时期细胞中染色体数与体细胞染色体数不同

D．该时期通过核孔进入细胞核的物质减少

【解析】　A项，图示为动物细胞分裂的中期。

甲为中心体，在分裂间期倍增，在分裂前期移向细胞两极。

B项，乙为染色体，主要由DNA和蛋白质组成；丙为纺锤丝，主要由蛋白质组成，可见两者在组成成分上差异很大。

C项，该图为有丝分裂中期，细胞中染色体数与体细胞染色体数相同。

D项，该时期核膜已经解体，无细胞核，故不存在物质通过核孔进入细胞核的情况。

【答案】　B

1．连续分裂的细胞，计算细胞周期开始的时间应从什么时期开始（　　）

A．子细胞形成时B．细胞核开始形成时

C．染色体出现时D．染色体消失时

【解析】　细胞周期是指连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止。

可见细胞周期的起点应从上一次分裂完成时开始，即子细胞形成时开始。

【答案】　A

2．要观察植物细胞的细胞板结构，所选择的细胞应处于有丝分裂的（　　）

A．前期　　　B．中期　　　

C．后期　　　D．末期

【解析】　细胞板只存在于植物细胞有丝分裂的末期。

【答案】　D

3．在细胞有丝分裂过程中，细胞核内各组成成分之间的数量关系一定不相等的是（　　）

A．染色体数目与着丝点数目

B．染色体数目与染色单体数目

C．DNA分子数目与染色单体数目

D．染色体数目与DNA分子数目

【解析】　在有丝分裂后期时，由于着丝点分裂，姐妹染色单体变为子染色体，细胞中无染色单体，即染色体数目不等于染色单体数目。

前、中期中，染色单体数目为染色体数的2倍。

所以染色体数目与染色单体数目一定不相等。

【答案】　B

4．如图为连续分裂细胞的两个细胞周期，下列叙述不正确的是（　　）

A．a和b为一个细胞周期

B．c段结束DNA含量增加一倍

C．遗传物质平分一般发生在d段

D．b和c为一个细胞周期

【解析】　从时间上看，间期明显长于分裂期，所以可以判断a、c代表分裂间期，b、d代表分裂期，由于分裂间期为分裂期提供了物质准备，所以必须分裂间期a、c在前，分裂期b、d在后。

【答案】　D

5．在一个细胞周期（间、前、中、后、末期）中，下列现象最可能发生在同一时期的是（　　）

A．DNA复制和有关蛋白质的合成

B．染色体数目加倍和染色单体形成

C．细胞板的出现和纺锤体的形成

D．着丝点的分裂和细胞质分裂

【解析】　A项，DNA复制和有关蛋白质的合成发生在间期；B项，染色体数目加倍在后期，染色单体形成在间期；C项，细胞板出现在末期，纺锤体形成在前期；D项，着丝点分裂在后期，细胞质分裂主要在末期。

【答案】　A

课堂小结：

网络构建

核心回扣

1.细胞表面积与体积比及核质比限制了细胞的长大。

2.只有连续分裂的细胞才有细胞周期。

3.有丝分裂各分裂时期的主要特点：

（1）间期：

DNA复制和有关蛋白质的合成。

（2）前期：

核膜、核仁消失，出现纺锤体和染色体。

（3）中期：

染色体的形态稳定，数目清晰，着丝点排列在赤道板上。

（4）后期：

着丝点分裂，染色体数目加倍，并平均移向两极。

（5）末期：

纺锤体消失，染色