人教版高中生物必修第1册 第6章 细胞的生命历程 第1节 细胞的增殖

第6章
1
动量
内
容
索
引
01
课前篇 自主预习
02
课堂篇 探究学习
1.通过举例说明生命活动与细胞增殖的关系,认同细胞增殖是生物体
生长、发育、繁殖、遗传的基础。
2.通过观察分析显微图像和模式图,概述细胞有丝分裂各时期的主要
学习 特征,阐明细胞周期的概念。
目标 3.通过识图比较,区别动植物细胞有丝分裂的异同点,阐明有丝分裂对
时针转一圈即为一个细胞周期。
2.试判断下列细胞有无细胞周期。
①根尖分生区细胞
②胚胎干细胞
⑤茎的形成层细胞
⑥口腔上皮细胞
有细胞周期:
;
无细胞周期:
答案 ①②③⑤
。
④⑥⑦
③皮肤生发层细胞
⑦精子
④神经细胞
3.据表中内容总结细胞周期的特点。
答案 ①不同类型的细胞,细胞周期一般不同,分裂间期与分裂期所占的比
。
。
。
(2)A→B
(3)B→C→A→B
二、有丝分裂
1.有丝分裂是一个连续的过程,人们根据染色体的行为,把它分为四个时期:
前期、中期、后期、末期。
2.有丝分裂各时期的主要特点(以高等植物细胞为例)
时
期
主要变化
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,形成一个梭形的纺锤体
③核仁逐渐解体,核膜逐渐消失
B.BC阶段结束时核DNA含量增加一倍
C.CD阶段完成与核DNA复制有关的蛋白质的合成
D.一个细胞周期(可表示为CD+DE)等于17.3 h
答案 B
解析 图中AB、CD、EF为分裂期,主要完成遗传物质的平均分配;BC、DE
为细胞分裂间期,主要完成核DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,结果
是核DNA含量加倍。一个细胞周期包括分裂间期和分裂期,分裂间期的开
(3)主要方式:有丝分裂是真核细胞进行细胞分裂的主要方式。
2.细胞周期
(1)范围: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)阶段:一个细胞周期包括分裂间期和分裂期两个阶段。
(4)分裂间期约占细胞周期的90%~95%。
预习反馈
1.判断正误。
(1)在细胞周期中,分裂间期的持续时间通常比分裂期持续的时间短。( × )
细胞 植物有)
形成纺锤体
缢裂成两个子细胞
在赤道板位置出现细胞板,并
由中央向四周扩展形成
细胞壁,分割细胞
4.有丝分裂的意义
(1)将亲代细胞的染色体经过复制(关键是DNA的复制)之后,精确地平均分
配到两个子细胞中。
(2)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
遗传的稳定性。
【微思考】 染色体复制和平均分配到两个子细胞中分别发生在什么时期?
后期染色体数量随着着丝粒数量的增加而增加,B项错误;末期核DNA分子
数∶染色体数=1∶1,C项正确;对于二倍体生物来讲,染色单体数随着DNA
复制过程由0→4n,随着着丝粒的分裂而消失,即由4n→0,而核DNA数的变
化过程为2n→4n→2n,故全过程中核DNA和染色单体的数量不完全一致,D
答案 间期、分裂期(分裂后期和末期)。
三、无丝分裂
预习反馈
1.判断正误。
(1)有丝分裂过程中,细胞内的染色体的数目发生规律性变化。( √ )
(2)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。( × )
(3)有丝分裂间期不存在染色体,所以不存在染色单体。( × )
(4)在蛙受精卵进行细胞分裂时,细胞内不发生遗传物质的复制。( × )
1.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.间期复制后细胞中染色体和DNA数都加倍
B.后期染色单体数量随着染色体数量的增加而增加
C.末期核DNA分子数∶染色体数=1∶1
D.全过程中核DNA和染色单体的数量始终保持一致
答案 C
解析 间期复制后细胞中核DNA数加倍,而染色体数目没有加倍,A项错误;
②核膜、核仁重新出现,形成两个新的细胞核
③赤道板位置出现一个细胞板,细胞板逐渐扩展,形成新
末期
的细胞壁
3.动植物细胞有丝分裂过程的不同点
细胞
间
期
前
期
中心体复制 纺锤体的形成
末
期
细胞质分裂
动物 有(中心
移向两极的中心粒周围发 细胞中部的细胞膜向内凹陷,
细胞 粒倍增)
出星射线形成纺锤体
植物 无(低等
细胞两极直接发出纺锤丝
2.动植物细胞有丝分裂现象的不同之处是(
)
A.染色体的复制和分配
B.纺锤体的形成方式和细胞质分裂方式
C.染色体的螺旋化和复制
D.染色体的解旋和染色体的分离
答案 B
解析 动植物细胞的有丝分裂过程中都会发生染色体的复制和均分,在前期都
会发生染色体的螺旋化,在后期都会发生染色体分开,分别移向细胞两极,在末
答案 (1)m3+m2 (2)N→M→N 分裂间期 (3)N→M
探究点二 有丝分裂过程
下图是植物细胞有丝分裂图像。
1.图像①处于哪个时期?
。请说出你判断的理由。
。
答案 前期 细胞两极发出纺锤丝,形成纺锤体,染色体散乱分布在细胞中
2.图像③中的染色体数目是其他细胞的二倍,染色体数目加倍的原因是什么?
DNA数量的变化等方面有什么共同的规律?
答案 在前期,染色质丝螺旋缠绕,缩短变粗,成为染色体,每条染色体由两条
并列的姐妹染色单体组成,此时染色体的数量不变,但核DNA的数量较体
细胞加倍;在中期,染色体的着丝粒排列在赤道板上;在后期,染色体的着丝
粒分裂成两个,两条姐妹染色单体分开,在纺锤丝的牵引下分别移向细胞的
答案 图像③是后期,后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,染色体数目加倍。
3.某二倍体植物(2N)体细胞染色体变化如甲、乙、丙、丁四图所示,写出相应时
期体细胞中染色体、染色单体、核DNA的含量。
物质或结构
甲
乙
丙
丁
染色体
2N
0
2N
2N
4N
4N
2N
4N
4N
4N
0
4N
染色单体
核DNA
4.动物细胞的有丝分裂与植物细胞的相比,在染色体的行为、染色体和核
↓
先低倍镜:根据细胞特点找到分生区
观察
后高倍镜:先找中期细胞,后找前期、后期、末期细胞,
注意观察各时期细胞内染色体形态和分布的特点。
最后观察分裂间期的细胞。
↓
绘图
预习反馈
判断正误。
(1)选定某个特定细胞可观察它的整个连续分裂过程。( × )
(2)制作细胞的有丝分裂装片时,洋葱根尖解离后直接用甲紫溶液染色。
保证亲子代遗传物质一致性的重要意义。
4.通过制作根尖分生区组织细胞有丝分裂的临时装片,并观察处于细
胞周期不同阶段的植物细胞,提升临时装片制作和显微镜操作技能。
课前篇 自主预习
一、细胞增殖和细胞周期
1.细胞增殖
(1)意义: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。
(2)过程:细胞增殖包括物质准备和细胞分裂两个相连续的过程。
②FG、LM的变化原因都是着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,形成子染色体;
③CD、LM的曲线变化很相似,但原因不同;
④CD、HI的变化原因都是一个亲代细胞分裂成两个子代细胞。
方法技巧 根据柱形图判断有丝分裂时期的方法
一般从两个方面判断细胞所属的分裂时期。
(1)根据染色单体变化判断各时期:
染色单体
有→间期(染色体复制完成后)、前期、中期 (图甲)
下列叙述正确的是(
)
①图A中一个细胞周期是指
乙→丙→甲→乙的全过程
②图B中b+c为一个细胞周期
③图B中a+b为一个细胞周期
④图B中b段结束核DNA含量增加一倍
A.①④
B.①③
C.②④
D.③④
答案 B
解析 图A,乙→丙→甲为分裂间期,甲→乙为分裂期,所以乙→丙→甲→乙
为一个细胞周期,①正确;图B,长线段为分裂间期,短线段为分裂期,一个细
(1)“先长后短”:一个细胞周期一定要先经过一个长的间期,再经过一个短的
分裂期。
(2)“终点到终点”:从完成时开始,到完成时结束,为一个细胞周期。
(3)“先复制后分裂”:一个细胞周期一定要先完成DNA的复制,才能进行细
胞的分裂。
【探究应用】
1.图A表示一个细胞周期,图B表示连续分裂的细胞相邻的两个细胞周期图。
例一般也不同。②分裂间期所经历的时间远比分裂期长。
【归纳提升】
1.适用范围:①进行有丝分裂的细胞才有细胞周期;②连续分裂的细胞才有
细胞周期。
2.细胞周期的表示方法
注:在柱状图中,B组细胞中核DNA相对含量在2C~4C,说明此时细胞正处于
DNA复制时期;C组细胞中核DNA相对含量已经加倍。
方法技巧 判断一个完整细胞周期的方法
无→后期、末期(图乙)、间期(染色体复制前) (图丙)
(2)根据比例关系判断各时期:
4 ∶ 2 ∶ 4→间期(染色体复制完成后)、
核 DNA 数 ∶ 染色体 前期、中期(图甲)
数 ∶ 染色单体数 =
4 ∶ 4 ∶ 0→后期、末期(图乙)
2 ∶ 2 ∶ 0→间期(染色体复制前)(图丙)
【探究应用】
前期
④染色体散乱分布于纺锤体中央
时 期
主要变化
纺锤丝牵引着染色体运动,使其着丝粒排列在赤道板上
中期
①每个着丝粒分裂成两个,姐妹染色单体分开,成为两条染色
体,由纺锤丝牵引着分别移向细胞的两极
②结果:染色体数目加倍。细胞的两极各有一套形态和数目
后期
完全相同的染色体
时
期
主要变化
①染色体变成色质丝,纺锤丝消失
细胞类型
分裂间期 分裂期 细胞周期
蚕豆根尖分生区
细胞
15.3
2.0
17.3
13.5
1.8
15.3
21
1
22
1.5
22
小鼠十二指肠上
皮细胞
人的肝细胞
人的宫颈癌细胞 20.5
1.一个细胞周期的开始点和结束点在哪里?怎样确定一个细胞周期?
答案 开始点和结束点均位于间期和末期的交界处;从该位置按图中箭头顺
两极,此时染色体的数量加倍,而核DNA的数量保持不变;在末期,染色体逐
渐变成细长而盘曲的染色质丝,末期结束后,子细胞中染色体和核DNA的
数量与亲代相同。
【归纳提升】
1.有丝分裂过程中几种结构或物质的数目变化(假设体细胞中核DNA数目
为2C,染色体数目为2N)
时
期
染色体形态变化 核DNA分子数目 染色体数目 染色单体数目
(2)任何细胞都有细胞周期。( × )
(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。
( × )
(4)人体所有细胞的细胞周期持续时间相同。( × )
2.下图表示细胞周期,请用字母分别表示出分裂间期、分裂期和细胞周期。
(1)间期:
(2)分裂期:
(3)细胞周期:
答案 (1)B→C→A
始为起点,则一个细胞周期表示为DE+EF(或BC+CD),等于17.3 h。
3.下图表示细胞周期,箭头方向表示细胞分裂方向。据图分析下列问题。
(1)图1中m1、m2、m3、m4代表细胞周期某时期所经历的时间,则
表示一个完整的细胞周期。
(2)图2中
(3)图2中
表示一个完整的细胞周期,阴影部分表示
。
时期的细胞可进行DNA复制,加入抑制剂可阻止细胞的分裂。
不同分裂时期的细胞。
在高倍显微镜下,根据染色体的存在状态,识别有丝分裂的不同时期。
(3)染色体容易被碱性染料(如甲紫溶液,旧称龙胆紫溶液)着色。
2.实验步骤
洋葱根尖的培养:实验前3~4 d,将一个洋葱放在装满水的广口瓶上,让洋葱
底部接触到水面,将此装置放在温暖的地方培养,待根长约5 cm
↓
装片制作
胞周期中分裂间期在前,所以a+b为一个细胞周期,②错误,③正确;间期
DNA复制完成后核DNA含量增加一倍,④错误。
2.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)数据如图所示。
下列叙述正确的是(
)
A.DE阶段发生遗传物质的平均分配
( × )
(3)盐酸解离根尖的同时也为甲紫溶液染色创造了酸性环境。( × )
(4)解离和压片都有利于根尖分生区细胞分散。( √ )
(5)在“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验中,持续观察,视野中处于
中期的细胞将分裂成两个子细胞。( × )
课堂篇 探究学习
探究点一 细胞周期
下图是植物细胞周期图解,下表为不同细胞的细胞周期持续时间(h)。
期都会发生染色体的解螺旋化,A、C、D三项均不符合题意;动、植物细胞有
丝分裂现象的不同之处表现在前期纺锤体的形成方式不同和末期细胞质的
分裂方式不同,B项符合题意。
四、观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
1.实验原理
(1)在高等植物体内,有丝分裂常见于根尖、芽尖等分生区细胞。
(2)由于各个细胞的分裂是独立进行的,因此在同一分生组织中可看到处于
分裂间期
2C→4C
2N
0→4N
分裂前期
4C
2N
4N
时
期
染色体形态变化 核DNA分子数目 染色体数目
染色单体数目
分裂中期
4C
2N
4N
分裂后期
4C
2N→4N
4N→0
分裂末期
4C→2C
4N→2N
0
方法技巧 “三看法”界定动植物细胞有丝分裂图像
2.有丝分裂过程中几种结构或物质的数目变化曲线图
说明:
①AB、JK的变化原因都是DNA分子复制;