2019-2020学年中图版生物必修一讲义：第4单元第1章第1节细胞的增殖Word版含答案

第四单元细胞的生命周期第一章细胞的增殖与分化第一节细胞的增殖学习目标1■掌握细胞周期的概念。

（重点）2■简述有丝分裂过程中各时期的特征。

（重点）3■理解有丝分裂过程中DNA和染色体数目的变化规律。

（重难点）自主预习时新初一、模拟探究细胞表面积与体积的关系（实验）1.实验原理用内含酚酞试液的琼脂块模拟细胞，用NaOH溶液模拟被吸收的物质。

因NaOH溶液遇酚酞试剂变红色，我们可以观察琼脂块“细胞”变成红色的过程，测量NaOH扩散进入“细胞”的深度，比较不同体积的“细胞”吸收物质的速度，从而预测表面积和体积之比与细胞代谢的关系。

2.实验流程制备琼脂块|切取壬块放性分别为3 cm-.2 cm L1 cni 的含J 酚駄的正方休琼脂块浸泡I质量浓度为0,001 g/mL的NaOH溶液浸泡10 min切割捞取、吸干并均分琼脂块3.限制细胞大小的主要原因⑴细胞的表面积与体积之比影响着细胞正常的代谢活动（2）细胞核对细胞活动进行控制。

二、细胞周期第四单元细胞的生命周期1.真核细胞的三种分裂方式•有丝分裂细胞分裂无丝分裂I 减数分裂2. 细胞周期范围：连续分裂的细胞 :起点：一次分裂结束 时间:终点：下一次分裂结束三、细胞的有丝分裂和无丝分裂 1. 分裂间期、一 *①完成DNA 分子的复制(1)主要(‘木和有关蛋白质的合成 变.②细胞适度生长(2)意义：为分裂期进行活跃的物质准备 2. 分裂期(以高等动物细胞为例) 图示时期变化特征(1) 染色质高度螺旋变为染色体(2) 中心粒周围发出星射线，形成 纺锤体 (3) 核仁解体、核膜消失(1) 染色体聚集于细胞中央(2) 染色体的着丝粒整齐地排列在 赤道板上_ ・(1)着丝粒分裂，姐妹染色单体'...分开，染色体数目加倍 ■后期(2)子染色体在纺锤体的作用下、 分别移向细胞两极概念分裂何期 分裂期扫耳疳*«中期（1）染色体解螺旋成染色质，纺锤体消失末期（2）核膜、核仁重现，形成两个新细胞核（3）细胞膜从细胞中部向内凹陷，将细胞缢裂成两部分3.动植物细胞有丝分裂的不同时期植物细胞有丝分裂动物细胞有丝分裂届如无中心粒的扁瓷\完成中心粒间期蠻复制（麴）的复制细胞两极发出俺剃纺锤丝构成纺（:缁g ）中心粒移到细胞两极，并发前期pz锤体出星射线，构成纺锤体「砌的］细胞板扩展为儡Y田胞膜由中曲弭细胞壁，分隔细卜9丿部向内凹陷，末期删胞质:侖也妙）缢裂细胞质⑴特征：将亲代细胞的染色体经过复制（实质为DNA的复制）之后，精确地平均分配到两个子细胞中。

⑵意义：在细胞的亲子代间保证了细胞前后代遗传物质的稳定5.无丝分裂（1）特点分裂过程中不形成纺锤体，也不出现染色体。

⑵过程①细胞核先拉长，中央部分变细断开。

②整个细胞从中部缢裂成两部分。

③实例：蛙的红细胞的无丝分裂。

四、观察植物细胞的有丝分裂（实验）1. 实验原理（1） 细胞核的染色体容易被碱性染料着色。

（2） 根尖、茎尖等部位的分生组织细胞有丝分裂旺盛，可用于植物有丝分裂过 程的观察。

2. 实验流程「取材:取根尖2 J mm［無离池:质悬分数为竺 的盐酸和怀积分.数 輛离 为吹的酒常混合液（】；1） ｛目的:使组织中的细胞分离开 时间：5〜】0 min I 理度:根尖软化*漂洗尊洗婕:清水 目的:洗去解离液.便于蟲色 1 I 时间；10 tttin蟲色［染液:质量浓度拘0-（H g/mL 的 I 龙胆紫溶液 1 I 目的:使集色体（质｝着色压片:轻压盖玻片，把材料压成均匀的薄层先低倍镜：据细胞特点找到分生区 观察丿观察■后高倍镜：先找中期细胞，后找前、后、末期细胞绘图：一定要绘制实际观察到的细胞图像，不要受教材中模式图的影响（有丝分裂参考图例）合作探究林1«奠rs------- ------------------------------- -------- ------ ------- ——TnEiinWETigHeiMmu =IX-tEAl模拟探究细胞表面积与体积的关系（实验）探讨1: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？提示：在相同时间内，NaOH 扩散的体积与琼脂块的总体积的比值，可以反 映NaOH 扩散的效率，由此模拟细胞大小与物质运输效率之间的关系。

探讨2：下列测量琼脂块变色深度的方法正确的是哪一组？（虚线表示测量位装片制作间期中期附£业后期提示：第③组。

探讨3：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。

提示：不是。

组成细胞的物质必须占据一定的空间 ，细胞内的各种生化反应 的进行也需要一定的空间，这些因素决定了细胞的体积不能太小。

［归纳总结］限制细胞无限长大的因素对点练列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C ［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。

］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（）口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① ② ③无觀庖屋： 第證民； -----:韩剧Utt,曇■朗半进 脚I 对事囲机窘小・; *;・通交険熾鬣降血：；榷所挖・的■“血； !惟曲冇•足的*11 !D ［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。

］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。

探讨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。

甲提示：细胞周期：乙一乙;分裂期：甲一乙。

探讨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:(1)分裂期和细胞周期最短的细胞分别是什么?提示：肿瘤细胞，十二指肠细胞。

(2)分裂期占细胞周期时间比例最小的是什么细胞?提示：肿瘤细胞(3)由上述表格数据你可得出何种结论?a提示：不同种类细胞的细胞周期持续时间不同。

［归纳总结］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。

(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、p 期(DNA 合成前期)：合成RIXA 和有关蛋白 质，为DWA 合咸作准备S 期(DNA 合成期)：合成DNAE 期(DNA 合成后期)：合成RNA 和蛋白质，为 〔 分裂期作准备(2)分裂期期)：人为地分为前、中、后、末四个时期。

3. 细胞周期的表示方法 (1)扇形图从A 点f B 点f A 点(顺时针),表示一个细胞周期 (2)直线图分裂何期分裂期0 0 0 0D一二、o GC 0 oB/一0A乙⑴分 裂Q甲X后中FW 期 裂说明：图中a+ b或c+ d均表示为一个细胞周期1.由细胞形态判断，下列细胞中最可能具有细胞周期的是（）ABC DB ［由图可知，A是精子、C是肌细胞、D是神经细胞，均是已高度分化的细胞，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。

］2 .如图1中，ab表示一个细胞周期，cd表示另一个细胞周期。

图2中，按箭头方向表示细胞周期。

从图中所示结果分析其细胞周期，不正确的是（）图1 圈2A .图1中的a、图2中B—A，细胞正在进行DNA复制B.图1中的b、图2中A —B,会出现染色体数目加倍的时期C .图2中细胞周期可以是从A到B再到AD .图2中细胞周期可以是从B到A再到BC ［细胞周期的起点是上次分裂完成时，图1中的a、c段和图2中的由B到A都是分裂的间期，可以进行DNA的复制；而图1中的b、d段和图2中的由A 到B是指分裂期，后期时会出现染色体数目加倍；图2中的细胞周期应是由B到A再到B o ］细胞的有丝分裂和无丝分裂探讨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。

提示：（1）染色体：复制—散乱分布于纺锤体中央—着丝粒排列在赤道板上—着丝粒分裂—移向细胞两极—平均分配到两个子细胞中（2）纺锤体：形成（前期）—解体消失（末期）；（3）核膜和核仁：解体消失（前期）—重建（末期）o 探讨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数量变化过程提示：染色体：2n f 4n f 2n。

DNA : 2n^ 4n^2n。

探讨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？提示：细胞内DNA分子数加倍在间期，染色体数加倍在后期。

染色单体形成于间期（染色体复制），消失于后期（着丝粒分裂）。

前、中期存在染色单体。

探讨4：动植物细胞有丝分裂的相同点和不同点有哪些？提示：相同点：染色体变化相同，都是间期完成染色体的复制，分裂期染色体平均分配到两个子细胞中。

不同点：前期纺锤体形成的方式不同，末期母细胞分裂成子细胞的方式不同。

探讨5 :动植物细胞有丝分裂过程中与细胞分裂有关的细胞器及作用有何异同？提示：（1）相同点：①线粒体：为细胞分裂提供能量。

②核糖体：合成与细胞分裂有关的蛋白质。

⑵不同点：①动物细胞有中心体：分裂前期，两组中心粒发出的星射线形成纺锤体，牵引染色体移动，某些低等植物细胞也有中心体。

②植物细胞高尔基体参与分裂，合成纤维素和果胶，形成细胞壁。

探讨6：无丝分裂有遗传物质的复制和分离吗？两个子细胞遗传物质完全相同吗？提示：无丝分裂也有遗传物质的复制和分离，核遗传物质一定平均分配，否则不能保证子细胞遗传性状的稳定性。