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细胞的增殖

授课教案

教学标题

细胞的增殖

教学目标

1．细胞的生长和增殖的周期性（Ⅰ）2．细胞的无丝分裂（Ⅰ）

3．细胞的有丝分裂（Ⅱ）4．观察细胞的有丝分裂（Ⅱ）

教学重难点

1．细胞增殖方式与生物种类的关系

2．细胞的无丝分裂方式、特点及实例

3．细胞周期的概念，有丝分裂过程及动植物细胞有丝分裂过程比较

上次作业检查

授课内容：

第一节细胞的增殖

相关概念

1、细胞的生长：

包括细胞体积的增大和细胞数量的增加。

2、细胞的增殖方式：

有丝分裂（体细胞），无丝分裂（蛙的红细胞），减数分裂（配子、精子、花粉，、卵细胞的生成）细胞分裂是生物体生长、发育、繁殖的基础。

3、细胞周期：

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，为一个细胞周期。

一个完整的细胞周期包括两个阶段：

分裂间期和分裂期。

一、细胞不能无限长大的原因

1.表面积与体积的关系：

细胞体积越大，其相对表面积越小，物质运输效率就越低。

2.细胞核与细胞体积的关系：

细胞核是细胞的控制中心,其中的DNA不会随着细胞体积扩大而增加。

二、有丝分裂

1.细胞周期

（1）定义：

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，为一个细胞周期。

（2）阶段划分：

一个完整的细胞周期包括分裂间期和分裂期两个阶段。

（2）动物细胞有丝分裂

与植物细胞有丝分裂，不同点表现在：

①间期：

中心体复制导致中心粒倍增，成为两组。

②前期：

中心粒发出星射线形成纺锤体。

③末期：

细胞膜由中部向内凹陷，把细胞缢裂成两部分。

（3）有丝分裂的意义

亲代细胞的染色体经过复制，平均分配到两个子细胞中，在亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性，对于生物的遗传具有重要意义。

三、无丝分裂

1.特点：

没有出现纺锤丝和染色体的变化。

2.实例：

蛙的红细胞的分裂。

2.有丝分裂准备期——分裂间期的重要变化

分裂间期作为有丝分裂准备阶段，最重要的物质准备是将细胞核中携带有遗传信息的染色质进行复制（染色质中贮藏着“遗传信息”）。

具体变化如下：

注意:

（1）只有连续分裂的细胞才有细胞周期，如根尖分生区细胞；成熟细胞不分裂，没有细胞周期。

（2）减数分裂没有细胞周期。

分裂后子细胞的去路

细胞分裂完成，有三种去路：

继续分裂、暂时停止分裂和细胞分化。

①继续分裂：

此类细胞始终处于细胞周期中，保持连续分裂状态，如动物的红骨髓细胞、皮肤生发层细胞，植物的形成层细胞、根尖分生区细胞、芽的顶端分生组织等。

②暂时停止分裂：

这些细胞仍然具有分裂能力，在合适条件下仍可以回到分裂周期之中继续进行细胞分裂增殖。

例如：

肝脏细胞、肾细胞、黄骨髓造血细胞等。

③细胞分化：

细胞不分裂，就必然分化。

这类细胞完全脱离细胞周期，不再分裂，而是分化为组织、器官和其他细胞。

如骨骼肌细胞、白细胞、神经细胞、成熟的红细胞、植物韧皮部细胞等。

（2）染色体行为变化规律

复制→螺旋化，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→移向两极，解螺旋。

（5）染色体、染色单体、DNA三者之间的关系

①当有染色单体存在时，染色体∶染色单体∶DNA＝1∶2∶2；

②当无染色单体时，染色体∶DNA＝1∶1。

（6）纺锤体的变化规律:

形成（前期）→解体消失（末期）。

（7）核仁、核膜的变化规律:

解体消失（前期）→重建（末期）。

3.与细胞分裂有关的细胞器及分裂过程中细胞器的分配

（1）与细胞分裂有关的细胞器

①核糖体：

分裂间期蛋白质合成的场所。

②中心体：

动物细胞与低等植物细胞的中心体发出星射

线，形成纺锤体。

③高尔基体：

植物细胞分裂末期与细胞壁形成有关。

④线粒体：

为DNA、蛋白质的合成及纺锤丝（星射线）牵引染色体运动等提供能量。

（2）分裂过程中细胞器的分配

细胞分裂成两个子细胞时，不仅获得了成套染色体，获得了细胞中的各种细胞器。

除中心体外，细胞器在子细胞中的分配不是平均的。

2.实验流程

（1）洋葱根尖的培养：

实验前3～4d，将洋葱放在装满水的广口瓶上，底部接触水，把装置放在温暖的地方，经常换水，以防烂根，待根长到5cm时，取生长健壮的根尖制成临时装片观察。

（3）观察：

使用低倍镜找到根尖分生区的细胞，然后换成高倍镜，观察分生区的各个细胞，并找到有丝分裂各个时期的细胞。

（4）绘图。

3.实验成功的关键

（1）剪取生长旺盛、带有分生区的根尖，同时注意剪取的时间，一般在上午10点至下午2点左右，此时分生区细胞分裂旺盛。

（2）解离充分，细胞才能分散，细胞才不会重叠。

（3）染色时，染色液的浓度和染色时间必须掌握好，应注意染色不能过深，否则镜下一片紫色，无法观察。

（4）压片时用力必须恰当，过重会将组织压烂，过轻则细胞未分散，二者都将影响观察。

注意:

（1）解离完一定要漂洗，目的是洗去多余的盐酸，防止解离过度和影响染色。

（2）若要观察各个时期的细胞分裂图像，应在不同的视野中寻找，不可能看到一个细胞的连续变化过程，因为细胞解离时已被杀死。

课后练习：

1.下列关于细胞大小与物质运输的关系的叙述中，错误的是

①细胞相对表面积越小，细胞的物质运输效率越低

②细胞相对表面积越小，细胞的物质运输效率越高

③细胞相对表面积越小，氨基酸等有机小分子的运输效率越低

④无机盐的运输效率与细胞表面积和细胞体积的比值无关

A.①③　　　　B.②④C.②③D.①④

2.下列关于细胞周期的叙述，正确的是（　　）

A.成熟的生殖细胞产生后立即进入下一个细胞周期

B.机体内所有的体细胞处于细胞周期中

C.抑制DNA的合成，细胞将停留在分裂期

D.细胞分裂间期为细胞分裂提供物质基础

3．（2009·广东高考）有关真核细胞分裂的叙述，正确的是（多选）

A．无丝分裂过程核膜不消失

B．动物细胞仅以有丝分裂方式进行增殖

C．动物细胞有丝分裂末期不形成细胞板

D．无丝分裂仅出现于高等生物的衰老细胞

4.蛙的红细胞通过无丝分裂增殖，上皮细胞通过有丝分裂增殖，睾丸中的精原细胞通过减数分裂产生精子，这三个过程中都存在（　　）

A.染色体复制和着丝点分裂

B.DNA复制和细胞质分开

C.纺锤体出现和ATP的产生

D.同源染色体复制和分离

5.（2010·聊城质检）某同学观察细胞有丝分裂的4块装片1～4号，则最可能表示动物细胞有丝分裂末期的是（　　）

A.1号，中心体发出星射线，染色体散乱排列

B.2号，细胞中部形成了细胞板

C.3号，细胞两极发出纺锤丝，染色体散乱排列

D.4号，细胞膜向内明显凹陷

6.（2010·南充模拟）下列关于实验过程的叙述，正确的一组是

①解离的目的是用药液使组织细胞相互分离

②漂洗的目的是洗去根尖上的酸，以利于染色时碱性染料着色

③用龙胆紫染液可将细胞核中的染色质染成紫色

④压片的目的是使根尖细胞充分分散，形成单层

⑤当看到一个处于中期的细胞时，注意观察它如何进入后期、末期，以理解从中期到末期的变化

A.①②B.③④⑤

C.①⑤D.①②③④

7.右图所示为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

8.下列关于细胞分裂周期的叙述，正确的是

A．间期只包括G1期和G2期B．出现纺锤体的时期是S期

C．G1期和G2期均能合成蛋白质D．M期发生DNA复制

9.处于有丝分裂前期的一条染色体含有

着丝点数目

染色单体数目

DNA分子数目

10.在“观察植物细胞的有丝分裂”实验中，对根尖染色的目的是使（）。

A．核仁着色B．核膜着色C．染色体着色D．核孔着色

11．用显微镜观察洋葱根尖细胞有丝分裂装片时，能看到的结构是（）。

A．中心体B．高尔基体C．叶绿体D．染色体

12.在一个细胞周期中，染色体数目倍增，染色单体形成，染色体在细胞核中最早显现，染色体形态和数目最为清晰的时期依次为（）。

①分裂间期②分裂前期③分裂中期④分裂后期⑤分裂末期

A．①②③④B．④①②③C．②③①④D．⑤③②④

13.细胞有丝分裂最重要的特征是（）。

A．有纺锤体出现B．有染色体复制和染色体的平均分配

C．有染色体出现D．有核膜、核仁的消失

14.间期是分裂期的准备阶段，这是因为分裂间期（）。

A．细胞体积迅速增大B．染色质进行一次复制

C．细胞代谢活动旺盛D．占全周期持续时间的90％以上

15.水稻的体细胞内有24个染色体，在有丝分裂中期的染色体、染色单体和DNA分子数目依次是（）。

A．24、24、24B．24、48、96

C．24、48、48D．24、24、96

16.在细胞有丝分裂前期，动物细胞与植物细胞的主要区别在于（）。

A．染色体形态不同B．核仁不发生解体

C．纺锤体形成方式不同D．核膜消失时间不同

17.一个细胞周期的持续时间是（）。

A．一次分裂开始至下次分裂开始B．一次分裂开始至下次分裂结束

C．一次分裂结束至下次分裂开始D．一次分裂结束至下次分裂结束

18.下图中的图A为某生物体细胞有丝分裂示意图，图B表示在一个细胞周期（G1、S、G2组成分裂间期，M为分裂期）中细胞核内DNA含量的变化曲线；图C表示处于一个细胞周期中各个时期细胞数目的变化（用特殊方法在一个培养基中测得的），请据图作答：

（1）图A中含有　　　　条染色单体，此细胞在分裂末期不出现细胞板，理由是　。

若图A所示细胞来自杂合子且在2的某一位点上有一基因a，对应图C中DNA含量为2C时，该培养液中共有　　　　个基因a。

（2）若图A示胚胎干细胞，正处于培养液中，则在正常情况下，与其吸收无机盐离子有关的细胞器主要有　　　　　　　　　　　。

（3）图C中的DNA含量为大于2C且小于4C的细胞，则处在B图的　　　　　期（填图中符号）。

（4）培养过程中若用DNA合成抑制剂处理，图C中DNA含量为　　　　C的细胞数量会增加。

19.下图表示某连续分裂的植物细胞，在一个有丝分裂的细胞周期中DNA含量的变化，据图分析回答：

（1）a～b表示　　　期，与它对应的分裂图像是　　　。

（2）b～c表示　　　　期，依次对应于分裂图　　　　。

（3）c～d表示　　　期，它对应的分裂图像是　　　　，该时期参与活动的细胞器为　。

（4）d以后表示　　　　　　　期。

（5）从一个细胞周期中DNA含量的变化规律分析，有丝分裂的重要特征是　。

（6）用虚线在坐标图中画出一个细胞周期中染色体变化的曲线。

20.图6－3是某植物细胞有丝分裂一个细胞周期中核内DNA及染色体相对数目（假设正常体细胞的染色体为2N）的变化曲线。

请分析曲线并回答下面的问题。

图6－3

（1）实线A→B→C→D→E→F表示____________的数量变化，虚线a→b→c→d→e表示____________的数量变化。

（2）表示有丝分裂后期的区段：

实线应为__________段，虚线应为__________段。

（3）实线B→E段DNA均为4N，请分析这期间染色体发生的变化：

①_____________________________；②_____________________________；

③________________________________________________________________。

（4）从有丝分裂进程分析，此曲线有一个不科学的地方是________________________。

21.观察洋葱根尖细胞有丝分裂实验，制作装片过程如下：

（1）A液是____________________________，该过程的作用是_____________________；C液是____________________________，该过程的作用是_____________________。

（2）某同学显微镜下看到的细胞都是长方形，能见到液泡，细胞核较小，找不到正在分裂的细胞。

请帮助他分析原因。

_______________________________________________________________________________

___________________________________________________；在观察处于有丝分裂的细胞时，视野里数目最多的是处在____________的细胞，因为____________。

在显微镜下看到染色最深的部位是______________。

（3）使用高倍镜观察的主要目的是_______________，其正确操作是把__________移走，换上____________，调节反光镜和___________________直到看清物像为止。

18答案：

（1）间　③　

（2）前、中、后　

②①⑤　（3）末　④　高尔基体和

线粒体　（4）下一个细胞周期（或间）

（5）亲、子代细胞核内DNA含量和染色体数目保持不变

（6）如右图

19答案：

（1）核内DNA染色体

（2）DEbcd（3）①染色质高度螺旋为染色体②染色体数量的加倍③染色体的位置由散乱分布→赤道板有规律地排列→移向两极（4）间期持续的时间太短

20.

（1）质量分数为15％的盐酸和体积分数为95％的酒精溶液的混合液（1︰1）使组织中的细胞相互分离开来，便于压片观察龙胆紫溶液（或醋酸洋红液）使染色体着色

（2）他观察到的是伸长区细胞，该区细胞不进行有丝分裂，应找到分生区细胞观察，分生区细胞的特点是细胞呈正方形，排列紧密，有的细胞处于分裂状态分裂间期间期时间最长，处于间期的细胞最多染色体或染色质（细胞核）（3）观察有丝分裂各期的细胞低倍物镜高倍物镜细准焦螺旋

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