第四单元课时1细胞的增殖.docx

1、第四单元课时1细胞的增殖第四单元细胞的生命历程口I単无槪览考纲参照1细胞生长和细胞增殖的周期性 （）2.细胞的无丝分裂（】3细胞的有丝分裂（）4细胞的分化与细胞的全能性（n）5细胞的衰老和凋亡以及与人体健康的关系 （n6.癌细胞的主要特征及防治（n7细胞的减数分裂（n8.动物配子的形成过程（n9动物的受精过程（n10. 模拟探究细胞表面积与体积的关系11. 观察细胞的有丝分裂12. 观察细胞的减数分裂考情回顾有丝分裂与减数分裂的比较常结合分裂图像及染色体与 DNA的数量变化曲线来考查；配子的形成常结合DNA复制与变异等知识进行考查；细胞的分化、衰老、凋亡和癌变是高频考点 ，常结合细胞的生长、发

2、育、繁殖、遗传等考点综合考查。考向预测减数分裂及动物配子的形成过程是一个重要考点 ，虽然近几年较少岀现，但将其与遗传规律综合命题，并结合变异过程考查减数分裂异常情况的分析将是一个命题热点 ，预计结合白血病、癌症等社会热点和干细胞的研究应用、细胞自噬等科研热点综合命题是一种趋势。课时1细胞的增殖磨y谍前自学/剑 工越車其苹妙兀刮裏養见自学听讲P71MUB1AO DAOHANG学科素养课程标准学习指导1. 生命观念：结构与功能观，细胞通过不同的方式 进行分裂，其中有丝分裂保证了遗传信息在亲代 和子代细胞中的一致性。2. 科学思维:模型建构，建构有丝分裂过程中染色 体和DNA的数量变化模型，描述在有

3、丝分裂过程 中动植物细胞结构的规律性变化。3. 科学探究：实验思路与分析，模拟探究细胞大小 与物质运输的关系，体验制作装片并观察根尖分 生组织细胞的有丝分裂过程。1. 简述细胞的生长和 增殖。2. 描述细胞有丝分裂 和无丝分裂的过程。3. 使用显微镜观察细 胞的有丝分裂并概述 其过程。4. 模拟探究细胞大小 与物质运输的关系，探1. 通过探究细胞大小与物质运输 效率之间的关系，理解细胞不能 无限长大的原因。2. 结合各种有丝分裂细胞周期 图,正确理解细胞周期的概念。3. 结合动植物细胞有丝分裂模式 图,理解有丝分裂的过程，明确染 色体、DNA和染色单体的行为 变化，并归纳动植物细胞有丝分4.社

4、会责任：运用细胞增殖原理解释日常生活中的 现实问题。ii| ” .Jrf Sp. KAODlAJaiNGDAN细胞不能无限长大1. 细胞分裂能使细胞的数量增多，细胞的生长增大了细胞的体积;表面积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 _低_。2. 一般来说,细胞核中的 DNA 不会随着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。有丝分裂1. 细胞周期蓬件:具有建撰好載 僂力的期砲却读出：一次分裂完成 时开妹(3)蚪点：下一瑰裁裂 丸咸时为止4蒔瓦术同种类的辎 飽细胞局期不同分 裂间期与裁裂期所 占的It働也不同(时影响胃老：主要

5、有咼 度、pH、射臥生理聊 病理狀况警選曳静 枯-性空理細崩冏期观察染色体的形态与数目的最佳时期是 分裂中期 ，原因是染色体 形态稳定，数目清晰,便于观察 。2. 动植物细胞有丝分裂的不同点主要发生在分裂的 前期和末期 两个时期，主要体现在纺锤体的形成方式和产生子细胞的方式不同。3. 细胞增殖及有丝分裂的意义：细胞增殖是生物体生长、发育、 繁殖和遗传 的基础。细胞有丝分裂过程中，亲代细胞的染色体经复制后平均分配到两个子细胞中。由于染色体上有遗传物质DNA，因而在细胞的亲代和子代之间保持了 遗传性状的稳定性。壳冷于无丝分裂无丝分裂的过程是 细胞核 先延长，且中部向内凹陷，缢裂为二，接着 整个细胞

6、 也变化。举例：蛙的红细胞。CUO JliNEHI从中部缢裂为二，从而形成两个子细胞。特点是分裂过程中没有出现 染色体和纺锤丝 的1. 细胞周期概念的理解(1) 不是所有细胞都有细胞周期，处于连续分裂状态的细胞才有，高度分化的细胞不具有。(2) 细胞周期的起点是一次分裂完成时，终点是下一次分裂完成时，包括先后进行的分裂间期和分裂期，分 裂间期所占的时间比分裂期长得多。(3) 一个细胞完成一个细胞周期后即将进入的三种可能状态 ：继续分裂、暂不分裂、不再分裂(细胞分化)。(4) 同一个体中，细胞类型不同细胞周期长短也不同。2. 无丝分裂和原核细胞的增殖方式虽然无丝分裂过程中没有岀现纺锤丝和染色体的

7、变化 ，但DNA也需要复制并平均分配。无丝分裂是真核细胞的分裂方式，原核细胞的主要分裂方式是二分裂，不存在无丝分裂。3. 不能正确分辨有丝分裂过程中的“变化”(1) 染色体经过复制后，形成的两条染色单体由一个着丝点连接，仍为一条染色体。两条染色单体完全相 同(不考虑变异)，称为姐妹染色单体。(2) 染色体的数目是根据着丝点的数目来计数的 ，有几个着丝点就有几条染色体。(3) 有丝分裂过程中，各个时期都有同源染色体存在，但它们既不配对也不分开。染色体的形态、结构、数目和行为的变化1 染色体的形态变化染邑质 高度螺握化*变飯、变粗- 舉色评(何钢、末期册妍魅战为细建状=(前期、中期、后期j2 染色

8、体的结构变化T期攜成凰邑休狀菇n怵曲开客自成为一無期色岸3 染色体的数目变化：2nTnTn,核DNA数量由2nTn-2n,染色单体数量由0TnT,染色单体数可能 为零。分裂间期虽然没有染色体，但其是以染色质的状态存在的。4 染色体的行为变化主要指染色体的位置移动，可分为两个阶段。第一阶段，染色体向细胞中央集中，直至所有染色体的着丝 点都排列于赤道板平面上；第二阶段，着丝点断裂，姐妹染色单体分开，分别向细胞的两极移动直至移动到细胞 的两极，着丝点断裂不是纺锤丝牵引的结果。4. 观察有丝分裂实验的几个易错点(1) 不清楚“解离”的作用原理，误认为可以观察细胞有丝分裂的动态变化过程。(2) 不清楚细

9、胞具有的相应结构，误认为赤道板也能观察到。(3) 对取材原理不清楚，误认为根尖任何部位的细胞都可以作为观察对象 ，实际上只有分生区细胞才可以 作为观察对象。一般在上午 10时至下午2时剪取根尖进行实验，此时间段的洋葱根尖分生区细胞分裂旺盛 处于分裂期的细胞较多。(4) 视野中，处于某时期细胞数目与该时期在细胞周期中所占时间长短呈正相关。(5) 对显微镜的使用方法不熟悉。观察时，应先用低倍镜观察，再转换高倍镜观察，切忌直接使用高倍镜。feX谍堂精讲/剑 黑越启其KE,妙箱碍其鸿见自学听讲P721kADDRU Q HQ JANG久点1细胞生长和细胞增殖的周期性1. 细胞生长(1) 模拟探究实验1

10、细胞模型：不同大小的琼脂块。NaOH衽琼腊块中扩敌的曲积量个琼隅块的馆积 物质运输效率表示法：检测原理：酚酞遇NaOH呈紫红色(2) 细胞不能无限长大的原因1 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低，因而限制了细胞的长大。2 细胞核是细胞的控制中心，细胞核中的DNA不会随着细胞体积的扩大而增加。如果细胞太大 ，会造成细胞核负担过重。2. 细胞周期的同步化(1) 秋水仙素阻断法：在细胞培养液中添加适量的秋水仙素，能够抑制纺锤体的形成，阻止染色体移向两极 使细胞周期被阻断，即可实现细胞周期同步化。经秋水仙素处理的细胞被阻断在后期。(2) DNA合成阻断法：通过抑制DNA合成将细胞

11、同步于同一时期的方法。 高浓度TdR(胸腺嘧啶核苷)可以抑制DNA的合成，而不影响其他时期细胞的运转，最终可将细胞群阻断在 S期或Gi /S交界处，使细胞同 步化。实验测得体外培养的某动物细胞的细胞周期各阶段时间 (单位:h)如下表所示：周期GiSG2M合计时长(h)i073.5i.522若在上述细胞的培养液中加入过量的 DNA合成抑制剂，处于S期的细胞立刻被抑制，再培养15 h，则其余细胞都将被抑制在 Gi/S期交界处；去除抑制剂，更换新鲜培养液，细胞将继续沿细胞周期运行，在所有 细胞达到Gi期终点前，再加入DNA合成抑制剂，则全部细胞都被阻断在 Gi/S期交界处，即实现细胞周期同步 化。S

12、期的启动需要一种蛋白质分子作为启动信号 ，这种蛋白质在S期之前合成并存在于 S期全过程。若将S期和Gi期细胞融合，则Gi期细胞进入S期的时间将提前。匕I解题技出1. 判断一个完整细胞周期的方法(1) 细胞周期以分裂间期为起点，而不能以分裂期为起点。(2) 分裂间期的时间远远长于分裂期。核DNA数量加倍的时间在细胞分裂间期 ，染色体数目加倍的时间在分裂期。2. 对细胞周期的理解(1) 不同种类生物的细胞周期有很大差别。(2) 观察细胞分裂过程中染色体形态、数目的变化时 ，应选择细胞周期短、分裂期相对较长的细胞 ；由于分裂间期远比分裂期长，视野中处于间期的细胞数目更多。(3) 分裂产生的子细胞的三

13、种去向1 继续分裂：始终处于细胞周期中，保持连续分裂状态，如动物造血干细胞、植物形成层细胞等。2 暂不分裂：仍具分裂能力，在一定条件下可回到细胞周期中继续分裂，如记忆细胞等。3 不再分裂(细胞分化)：失去分裂能力，分化为其他组织、器官或细胞，如骨骼肌细胞、洋葱表皮细胞等。3与细胞周期相联系的重要知识点(1) 基因突变：在细胞分裂间期，DNA复制时容易受到内外因素的干扰而发生差错 ，即发生基因突变。(2) 染色体变异：在细胞分裂前期，秋水仙素或低温都可抑制纺锤体的形成，使多倍体细胞出现。(3) 细胞癌变：药物作用于癌细胞的分裂间期，使其DNA分子不能复制，可抑制癌细胞的无限增殖。例i 将一块3

14、cm X 3 cm x 6 ent勺含酚酞的琼脂块切成三块边长分别为 i cm、2 cm、3 cm的正方体。将3块琼脂块放在装有 NaOH溶液的烧杯内，淹没浸泡I0分钟。下列说法错误.的是( )。A. 随着琼脂块的增大B. 随着琼脂块的减小C. 随着琼脂块的减小D. 随着琼脂块的增大，NaOH溶液扩散速率不变，琼脂块中变红的体积增大，琼脂块的表面积与体积之比增大，琼脂块中变红的体积所占的比例减小解析 相同时间内大小不同的琼脂块上 NaOH溶液扩散的深度相同，即NaOH溶液扩散速率相同,A项正确；随着琼脂块的增大，琼脂块中变红的体积增大,B项错误；随着琼脂块的减小，琼脂块的表面积与体积之 比增大

15、,C项正确；随着琼脂块的增大，琼脂块中变红的体积所占的比例减小 ，D项正确。答案| B例2 （2018年唐山模拟）下图表示细胞周期，下列叙述不正确.的是（ ）。A. 按箭头所示方向由a a或由bTb表示一个细胞周期B. 染色体的平均分配发生于 a 段C. 细胞中核DNA含量的加倍发生在 bTa段D. 将癌细胞的细胞周期阻断在 bTa段可以治疗癌症解析 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。据图可 知，aTb段为细胞分裂期，bTa段为分裂间期，故细胞周期可以表示为 bTb，a Ta则不能表示一个细胞周期，A 项错误;染色体平均分配发生在细胞分裂的后期 ，即

16、aTb段，B项正确;bTa段为细胞分裂间期，该时期完成DNA的复制，细胞中核DNA含量加倍，C项正确；将癌细胞的细胞周期阻断在细胞分裂间期 ，即bTa段，可抑制癌细胞的增殖，能达到治疗癌症的目的，D项正确。答案A瘗屋芟有丝分裂者女廃展1. 有丝分裂中相关物质和结构的变化规律（1）有丝分裂中相关结构的变化规律细胞结构变化规律纺锤体形成（前期）T消失（末期）核膜、核仁消失（前期）T重建（末期）中心体倍增（间期）T移向两极（前期）T平均分配（末期）（2）有丝分裂过程中的“加倍”成分或结构时期原因核DNA间期DNA复制染色体后期着丝点分裂中心体间期中心体复制细胞核末期新核膜已经形成，细胞质尚未分裂（3

17、）与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用细胞器名称细胞类型作用时期生理作用核糖体动植物间期（主要）有关蛋白质的合成中心体动物、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植物整个细胞周 期提供能量（4）染色体的形态和计数1 染色体的形态：一条染色体包含一个着丝点 b和12个臂a、c（染色体的臂有长有短，着丝点的位置可位于染色体的不同部位）。如图1所示。2 染色体计数：计算染色体的数目时，以着丝点的数目为依据，有一个着丝点，就是一条染色体。如图 2所 示。（5）核DNA、染色体及染色单体数目变化规律 （以二倍体为例）:间期前期中期后期末期染色体2N2N2N4N4N2N染色单体04N4

18、N4N00核DNA2N 4N4N4N4N4N2N（6） 个细胞中核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线1 ab、lm变化原因都是 DNA分子复制。2 g1、n ）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 染色单体在细胞周期中的起点数目为 0,终点也为0。2. 156细胞有丝分裂过程中典型图形所处时期的识别技巧图1为间期，与图2前期的主要区别是前期岀现纺锤体 ；图3中期一般容易识别，染色体的着丝点排列在赤道板上，实际上着丝点基本处于一个平面上 ，图3是从侧面观察到的，所有着丝点画在一条线上；图4后期与图5末期的区别主要看图中的核膜与细胞板 ，染色体用圆圈圈定的及细胞中央有一线条

19、的 （如图5）为末期。严格意义上的末期是从子染色体到达两极开始至形成两个子细胞为止 ，此期的主要过程是子细胞核的形成和细胞质的分裂。3. 动植物细胞有丝分裂的区别比较项目动物细胞植物细胞前期纺锤体 的形成方式中心体发出星射线，形成纺锤体细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体末期细胞质 的分裂方式细胞膜从中部向内 凹陷,细胞缢裂成两 部分赤道板位置出现细胞板，并扩展形成新的细胞壁，细 胞一分为二解題技協有丝分裂中DNA含量变化曲线的两种变式(方法模型)1. 学会图文转换(1) 图2表示有丝分裂过程中每条染色体上 DNA含量变化曲线，图中ef段表示分裂间期，fg段表示含有姐妹染色单体的时期，即有丝分裂的前期

20、和中期,hi段表示有丝分裂的后期和末期。(2) 图3是图2的变式,在有染色单体时，染色体与核DNA数目之比为1 ：2不存在染色单体的时期，染色 体数与核DNA数之比为1 ： 1。图中AC段表示分裂间期，CD段表示有丝分裂前期和中期，EF段为有丝分裂 的后期和末期。(3) 图2和图3还可表示减数分裂过程中染色体数与核 DNA含量变化曲线图，其中fg(CD)段表示减数第一次分裂和减数第二次分裂的前期和中期。2. 应用方法技巧(1) 分析DNA分子含量变化曲线时，要看清纵坐标代表的含义是细胞核中 DNA分子含量变化、每条染色体上DNA含量变化，还是染色体与核 DNA数的比值。解答此类问题时，要注意分

21、析曲线变化的原因，并能与细胞分裂的各个时期相对应。熟记各时期染色 体、核DNA和染色单体的数量关系是解题的关键。匚卖战训條函 (2018年成都模拟)图1表示细胞有丝分裂不同时期染色体数与核 DNA数比例的变化关系；图2、图3分别表示高等动物甲、高等植物乙细胞有丝分裂的部分图像。请回答下列问题 ：图1 2 图了(1) 细胞增殖包括 和细胞分裂整个连续的过程。(2) 图1中AD段完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成 ，同时细胞有 。EF段形成的原因是 。图2、图3分别处于图1中的 、 (填字母)段。(3) 图2细胞的下一时期，细胞中染色体数：染色单体数：核DNA数等于 。与图2相比,此时期乙植物

22、细胞有丝分裂的主要区别为 。图3结构H为 ，其作用是 。解析 (1)细胞的增殖包括物质准备和细胞分裂两个过程。 细胞增殖是生物体的一项重要生命活动 ，是生 物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。 (2)因细胞在AD段完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，所以 细胞在此时期表现为适度生长；据图分析可知，EF段形成的原因是着丝点分裂；图2、图3分别处于有丝分裂的中期和末期，故对应图1的DE段和FG段。图2细胞的染色体均由纺锤丝牵引，为中期，下一时期为后 期,后期细胞中染色体数：染色单体数：核DNA数等于1 : 0 ： 1。与甲动物细胞相比此时期乙植物细胞有丝分 裂的主要区别为纺锤体由细胞两极发出的纺

23、锤丝形成。 图3结构H为细胞板，其作用是由细胞的中央向四周扩展，逐渐形成新的细胞壁。答案 (1)物质准备 (2)适度生长 着丝点分裂 DE FG (3)1： 0 ：1纺锤体由细胞两极发出的纺锤丝形成细胞板由细胞的中央向四周扩展，逐渐形成新的细胞壁例 4 (2018年济南模拟)图甲为细胞核及其周围部分结构示意图；图乙为有丝分裂过程中一个细胞核中 DNA含量变化曲线。下列相关叙述正确的是 ( )。申一忙黜胞徳内diva含金甲 乙A. 图甲中结构的数目在图乙的 ab区间加倍B. 图甲中的结构在图乙中的 de区间开始消失C. 细菌不具有图甲所示结构，但细菌分裂过程中也会出现 DNA复制D. 图乙中染色

24、体与 DNA数目之比为1 ：1的时期在cd和hi区间解析 图甲中结构为染色体(质)，图乙的ab区间为分裂间期，此时细胞中主要进行染色体的复制 ，但染色体数目不变,A项错误;图甲中为核仁，为核膜，两者在分裂前期逐渐解体消失，即图乙中的be或gh区 间，B项错误;细菌属于原核生物，没有以核膜为界限的细胞核，即不具有图甲所示结构，但细菌分裂过程中也 会出现DNA复制，C项正确周乙中de和ij区间代表有丝分裂后期，且染色体与DNA数目之比为1 : D项错 误。答案 C発点3 (实验)观察根尖分生组织细胞的有丝分裂考点拓展1. 实验原理(1) 高等植物的分生组织细胞有丝分裂较旺盛。(2) 细胞核内的染色

25、体(质)易被碱性染料(如龙胆紫溶液)染成深色。(3) 由于各个细胞的分裂是独立进行的 ，在同一分生组织中可以通过高倍显微镜观察细胞内染色体的存在状态，判断处于不同分裂时期的细胞。2. 实验材料的选择(1) 类型:选取分裂期占细胞周期比例相对较大的材料。(2) 部位:应选分裂旺盛的部位(如根尖的分生区)。时间：在分裂旺盛的时候进行实验。本实验一般选择生长旺盛、带有分生区的洋葱根尖 ，且一般在上午10时至下午2时进行实验，此时洋葱根尖分生区细胞处于分裂期的较多。3. 关于实验的深度思考(1) 取材时为什么只能剪 23 mm，而不能过长？提示I若剪得过长会包括伸长区，伸长区细胞不分裂，增加了寻找观察

26、细胞的难度。(2) 解离和染色时间要严格控制的原因是什么 ？提示若解离时间太短，则压片时细胞不易分散开；时间过长，则细胞分离过度、过于酥软，无法取出根 尖进行染色和制片。若染色时间太短，则染色体不能完全着色；若染色时间过长，则使细胞核等其他部位充 满染色剂，无法分辨染色体。(3) 实验操作中漂洗和染色的顺序能不能互换 ？说明原因。提示 不能。漂洗的目的是洗去根尖组织细胞中的盐酸 ，有利于碱性染料的着色，若二者顺序颠倒，则解离液中的盐酸会影响染色的效果。(4) 在制片时两次用到载玻片，作用分别是什么？提示第一次是放置根尖；第二次是在盖玻片上加一片载玻片，然后用拇指轻轻按压，目的是使细胞均匀 分散

27、，避免压碎盖玻片。(5) 为什么不能对细胞有丝分裂过程进行连续观察 ？如何才能找到细胞有丝分裂各个时期的细胞 ？提示解离过程中细胞已经死亡，观察到的只是一个固定时期。如果要找到各个分裂时期的细胞要不断移动装片，在不同的视野中寻找。(6) 使细胞分散开的操作措施有哪三种 ？提示 解离；用镊子尖弄碎根尖；用拇指按压载玻片。匚解题技氓1. 巧记有丝分裂各个时期的特点时期口诀注释间期D复蛋合单体现DNA复制，蛋白质合成，染色单体出现前期两消两现一散 乱核膜、核仁消失，染色体、纺锤体出现，染色体的着丝点散乱排列中期丝牵点排赤道 板纺锤丝牵引着丝点排列在赤道板上后期点裂体增移两 端着丝点分裂，染色体加倍，

28、且在纺锤丝的牵引下移向细胞两极末期两消两现与前反染色体、纺锤体消失，核膜、核仁重新出现2. 要计算细胞周期中某时期的时间长短，则可利用以下式子进行计算某时期的时间=细胞周期的时间x用不同浓度的药物X处理洋葱根尖分生区细胞若干天后，分别制片观察统计有丝分裂指数有丝 分裂指数(%)=分裂期细胞数/观察细胞数X 100%，结果如图所示，相关叙述正确的是( )。12 -10 -8 -6 -4 -2 -0 -A. 药物X浓度为0时有丝分裂指数只有10%，是由于大多数细胞没有进入细胞周期B. 制作装片过程中使用解离液的主要目的是固定细胞的形态C. 高浓度的药物X严重抑制根尖分生区细胞有丝分裂D. 细胞分裂

29、间期开始时与分裂结束时相比，物质运输效率相同解析I药物X浓度为0时有丝分裂指数只有 10%，是由于只有少数细胞处于分裂期 ，而大多数细胞处于 分裂间期，而不是没有进入细胞周期；解离的主要目的是将植物细胞分离开来 ；图中显示随着药物 X浓度的增 大，有丝分裂指数逐渐减小，即处于分裂期的细胞数逐渐减少，这说明药物X抑制细胞的有丝分裂；细胞分裂间 期开始时细胞的体积略微增大，与分裂结束时相比，细胞的相对表面积较小，物质的运输效率较低。例6为了研究从植物中提取的可可碱是否可以作为除草剂，某科研小组开展了可可碱对鬼针草根尖细 胞有丝分裂和种子萌发影响的实验探究，结果如表。请回答：可可碱浓度（mmol/L）根尖细胞有丝分裂种子发芽率（%）有丝分裂指数（%）分裂期细胞占比（）前期和中期后期和末期03.733.040.6981.50.12.902.160.7468.10.52.101.720.3818.61.01.961.720.242.3注:有丝分裂指数=分裂期细胞数/观察细胞的总数x 100%（i）本实验需要制作根尖细胞有丝分裂装片，制作过程中根尖解离需要用到的试剂是 。下图为显微镜下观察到的部分细胞图像，箭头所指的细胞处于分裂期的 期。（2） 实验结果显示，与对照组相比，当可可碱浓度达到1.0 mmol/L时，在分裂期的细胞中，后期和末期的细胞数目