2018秋生物必修1课件：第6章第1节第1课时细胞周期和植物细胞的有丝分裂

时期 间期
图示
主要变化特征
主要变化：DNA 的复制 和有关蛋白质的合成
前期
①染色质丝螺旋缠绕，缩 短变粗，成为染色体 ②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 后期
①纺锤丝牵引染色体运动， 使其着丝点排列在赤道板上 ②染色体形态比较稳定，数 目比较清晰，便于观察 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
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：C
2．在探究细胞大小与物质运输关系的实验中，用 NaOH 溶液浸泡不同边长的含酚酞的琼脂立方块一定时 间后，取出立方块切成两半。其剖面如图所示，其中 x 为 NaOH 扩散的深度，y 为立方块的边长，阴影代表红色。 则( )
分裂间期主要完成 DNA 分子的复制和有关蛋白质的 合成，在一个细胞周期中持续的时间较长。分裂期主要完 成细胞分裂，在一个细胞周期中持续的时间较短。
答案：B
(1)分裂间期和分裂期前后顺序不能颠倒：细胞周期 是间期在前，分裂期在后；间期经历的时间长，分裂期经 历的时间短。
(2)分裂间期和分裂期不能间断：分裂间期和分裂期 是为了方便研究而人为划分的，事实上它们是一个连续的 过程。
2N→4N 4N→0
4C
末 期
平均分配 到两个子 细胞中去
4N→2N
0 4C→2C
3.细胞中 DNA 含量、染色体数目和每条染色体上 DNA 含量的变化曲线。
(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，c →d 表示末期，n→o 表示后期。 (4)c→d，h→i 的变化原因都是一个亲代细胞分裂成 两个子细胞。
即时演练 3．由细胞形态判断，下列细胞中最可能具有细胞周 期的是( )
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：B
4．下图中能够表示一个完整细胞周期的是( )
(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．细胞周期的表示方法
方法 名称
表示方法
扇形图
说明
从 A 点→B 点 →A 点(顺时 针)，表示一 个细胞周期
B＋C 是一个完整的 细胞周期，虽然 A＋B 所持续时间长度和 B 线 ＋C 是一样的，但因 段 为细胞周期的起点是 图 分裂间期，所以 A＋B 不能表示一个完整的 细胞周期
2．有丝分裂过程细胞内染色体、DNA 分子等的变化
项 染色体形 目 态变化
染色体行 为变化
染色体 染色单 (2N) 体数目
数目变化 变化
DNA (2C)数 目变化
间 期
复制
2N 0→4N 2C→4C
前 期
散乱分布
于纺锤体
2N
中央
4N
4C
中 期
着丝点排
列在赤道
2N
4N
4C
板上
着丝点分
后 期
裂移向两 极
坐标图
a＋b＋c＋d＋e 为一个细胞周期
(1)细胞种类不同，细胞周期持续的时间也不相同， 但都是分裂间期持续时间大于分裂期。
(2)分裂后产生的子细胞有三种去路：继续分裂、暂 不分裂和细胞分化。
典例研析
【典例 2】 科学家用含 32P 标记的磷酸盐浸泡蚕豆 幼苗，追踪放射性物质的去向以研究蚕豆根尖细胞的分 裂情况，得到根尖细胞连续分裂的时间数据(单位：h)如 图所示。下列叙述正确的是( )
答案：B
要点三 植物细胞有丝分裂的过程
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。 2．若植物细胞染色体和 DNA 数都为 2n，请分析在 细胞分裂过程中，染色体和 DNA 数量变化过程。
3．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？
随琼脂块增大，琼脂块的表面积与体积之比变小，B 错误；在一定时间内，随琼脂块增大，琼脂块中变红的体 积所占的比例变小，D 错误；随琼脂块的增大，琼脂块中 变红的体积增大，C 正确。
答案：C
即时演练
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 C．NaOH 的扩散深度表示吸收速率 D．NaOH 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
(5)有丝分裂间期的细胞内没有什么变化。(×) (6)使用高倍镜可观察到赤道板和细胞板的时期分别 是中期和末期。(×)
2．真核细胞的细胞分裂方式除了有丝分裂和无丝分
裂外还有( )
A．无性生殖
B．减数分裂
C．二分裂
D．细胞增殖
答案：B
3．果蝇体细胞中有 8 条染色体，其有丝分裂中期细
胞中的染色单体数是( )
A．该实验的自变量为 x，因变量为 y B．x 的值随 y 值的增大而增大 C．NaOH 扩散的体积为(y－x)3 D．y 值越小，扩散体积的比例越大 解析：本实验的目的是探究细胞大小与物质运输关
系，y 表示细胞大小，x 表示细胞运输物质的量，故该实
验的自变量为 y，因变量为 x；
从实验的结果来说，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；NaOH 扩散的体积为 y3－(y－2x)3。
三、有丝分裂
1．细胞周期。 (1)范围：连续分裂的细胞。 (2)时间起 终点 点： ：一 下次 一分 次裂 分完 裂成 完时 成时 (3)图示含义。
(4)分裂间期与分裂期的联系：分裂间期为分裂期进 行活跃的物质准备，完成 DNA 分子的复制和有关蛋白质 的合成。
2．高等植物细胞的有丝分裂过程及各时期特点。
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。
归纳提升 限制细胞无限长大的因素
典例研析
【典例 1】 将一块 3 cm×3 cm×6 cm 的含酚酞的 琼脂块切成三块边长分别为 1 cm、2 cm、3 cm 的正方体。 将 3 块琼脂块放在装有 NaOH 的烧杯内，淹没浸泡 10 分 钟。下列说法正确的是( )
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，逐渐拓展为细胞壁
预习反馈
1．判断下列说法的正误 (1)细胞越大，细胞的物质运输效率越高。(×) (2)只要能分裂的细胞就一定具有细胞周期。(×) (3)连续分裂的细胞，计算细胞周期开始的时间应从 细胞核开始形成时开始。(×) (4)要观察细胞内染色体的形态和数目，最好选择处 于有丝分裂后期的细胞。(×)
A．随琼脂块增大，NaOH 扩散速率增大 B．随琼脂块增大，琼脂块的表面积与体积之比增大
C．随琼脂块的增大，琼脂块中变红的体积增大 D．随琼脂块增大，琼脂块中变红的体积所占的比例 增大 解析：在相同时间内，物质扩散进细胞的体积与细胞 的总体积之比可以反映细胞的物质运输效率。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。随 琼脂块增大，NaOH 扩散速率不变，A 错误；
典例研析
【典例 3】 在有丝分裂的一个细胞周期中，最可能 发生在同一时期的是( )
A．染色体数加倍和 DNA 分子数加倍 B．染色体复制和染色单体的形成 C．着丝点的分裂和细胞质的分裂 D．细胞板的出现和纺锤体的出现
解析：在有丝分裂的一个细胞周期中，染色体加倍在 后期，DNA 分子数加倍在间期，A 项错误；染色体复制 和染色单体形成都是在间期，B 项正确；着丝点分裂是在 后期，细胞质的分裂在末期，C 项错误；细胞板的出现在 末期，纺锤体的出现在前期，D 项错误。
生物·必修1（人教版）
第6章 细胞的生命历程
第1节 细胞的增殖
第1课时 细胞周期和植物细胞的 有丝分裂
[目标导航] 1.简述细胞生长和增殖的周期性。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.概述细胞有丝分裂的过程(重点)。
知识梳理
一、细胞不能无限长大 1．实验：细胞大小与物质运输的关系。 (1)实验现象。 ①琼脂块的表面积和体积之比随着琼脂块的增大而 减小。 ②NaOH 扩散的体积和整个琼脂块的体积之比随着 琼脂块的增大而减小。
答案：D
要点二 细胞周期
1．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
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。
3．下表为不同细胞的周期持续时间(h)，据表分析并 探讨以下三个问题：
4．细胞有丝分裂过程中，染色体数与着丝点数始终 相等吗？
5．赤道板与细胞板的区别是什么？
归纳提升 1．染色体、染色单体、DNA 分子三者之间的关系 (1)图示。
(2)说明。 ①染色单体是染色体经过复制后仍连接在同一个着 丝点的两条姐妹染色单体；当着丝点分裂后，两姐妹染 色单体就分开成为独立的染色体。 ②染色体数目是根据着丝点数目来计数的，有几个 着丝点就有几条染色体。 ③无染色单体时，染色体∶DNA＝1∶1；有染色单 体存在时，染色体∶染色单体∶DNA＝1∶2∶2。
细胞 十二指肠细胞
肿瘤细胞 成纤维细胞
分裂间期 13.5 18.0 19.3
分裂期 1.8 0.5 0.7
细胞周期 15.3 18.5 20.0
(1)分裂期和细胞周期最短的细胞名称分别是什么？ (2)分裂期占细胞周期时间比例最小的是什么细胞？ (3)由上述表格数据你可得出何种结论？
归纳提升
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。
①a＋b ②b＋c ③甲→乙 ④乙→乙
A．①③
B．①④
C．②③
D．②④
解析：根据细胞周期中间期和分裂期持续的时间分 析，a 和 c 为间期，b 和 d 为分裂期，故 a＋b(或 c＋d) 为一个细胞周期。乙→甲为间期，甲→乙为分裂期，而一 个细胞周期是从一次分裂结束时开始，到下一次分裂结束 时为止的一段时间，即乙→乙。
(2)实验结论：细胞体积越大，其相对表面积越小， 物质运输的效率越低。
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。
二、细胞增殖
1．意义：生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。 2．增殖方式：以分裂的方式进行增殖。 3．过程：包括物质准备和细胞分裂整个连续的过程。 4．真核细胞的增殖方式：有丝分裂、无丝分裂、减 数分裂。
答案：B
有丝分裂过程中的“加倍”
成分或结 构
时期
原因
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
A．DE 段发生遗传物质的平均分配 B．BC 段结束时 DNA 含量增加一倍 C．CD 段完成 DNA 分子的复制和有关蛋白质的合成 D．一个细胞周期(可表示为 CD＋DE)等于 17.3 h 解析：本题主要考查细胞有丝分裂的特点和细胞周期
的概念。通过图中给出的信息可以看出该图包含两个细胞
周期，即 BC＋CD 和 DE＋EF。
A．
B．8
C．16
D．32
答案：C
4．在洋葱细胞有丝分裂过程中，细胞板的形成发生 在( )
A．前期 B．中期 C．后期 D．末期
答案：D
要点一 细胞不能无限长大
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？ (2)确定“物质”扩散的深度依据什么原理？ (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？