1、第六章 细胞的生命历程,第1节 细胞的增殖,1知识与技能 (1)了解真核细胞增殖的方式及意义。 (2)理解细胞周期的概念。 (3)准确描述细胞有丝分裂各阶段的重要特征。了解动、植物细胞有丝分裂过程的异同。 (4)掌握有丝分裂的过程、特征和意义。尤其是DNA和染色体的规律性变化。,学习目标,2过程与方法 (1)学会科学探究细胞大小与物质运输的关系的方法。 (2)学习用曲线图描述DNA和染色体数量的变化规律。 (3)通过实验培养学生制作临时装片的技能，培养学生的观察、分析能力以及识图和绘图能力。 (4)学会使用高倍显微镜和绘生物图的方法。,3情感态度和价值观 (1)通过对细胞周期以及有丝分裂过程中
2、DNA和染色体的规律性变化的学习，培养学生树立唯物主义的世界观。使学生对生命的运动性、对事物发展变化过程中由量变到质变的转化等哲学问题有正确的认识。 (2)通过对实验思路的分析和对实验现象的观察培养学生实事求是的科学态度和严谨的科学工作作风。,一、细胞不能无限长大 1细胞表面积与细胞_的关系限制了细胞体积不能无限增大。 2_与它控制的细胞质的比也限制了细胞体积不能无限增大。 3琼脂块的表面积与体积之比：随琼脂块的增大而_。 4NaOH的扩散速度(深度)：随琼脂块的体积增大而_。 5NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比：随琼脂块的增大而_。,知识清单,二、细胞通过分裂进行增殖 1单细胞生物体
3、：通过细胞增殖而_。 2多细胞生物体：从受精卵开始，经过细胞的_和_逐渐发育为成体。同时还要通过_产生新的细胞来补充已经衰老死亡的细胞。 3增殖过程：包括_和_整个连续的过程。 4增殖方式(真核)：_、_、_。,难点1 探究细胞大小与物质运输的关系 1实验原理NaOH (1)含酚酞的琼脂块酚酞变紫红色 (2)NaOH在琼脂块中扩散的速度相同，在相同时间内，NaOH扩散的深度与琼脂块的总体积的比值，即可以反映NaOH扩散的效率。此过程可模拟细胞大小与物质运输效率的关系。,难点互动,2实验步骤 (1)制备琼脂块：切取3块边长分别为3cm、2cm、1cm的含酚酞的琼脂块正方体 (2)浸泡：质量分数为
4、0.1%的NaOH溶液，将琼脂块淹没，浸泡10分钟(注意：不要用勺子将琼脂块切开或挖动其表面) (3)切割：捞取、干燥并均分琼脂块(注意：每两次操作之间必须把刀擦干) (4)测量、记录、计算，得出结果,3实验结论：琼脂块的表面积与体积之比随着琼脂块的增大而减小；NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随着琼脂块的增大而减小。则细胞越大与外界的物质交换速率越低。 4探究深化 (1)原理剖析：当NaOH与含酚酞的琼脂块相遇时，其中的酚酞变成紫红色，这是常用检测NaOH的化学方法。从琼脂块颜色变化推知NaOH扩散的深度，相同时间内NaOH在每一块琼脂块内扩散深度基本相同，说明NaOH在每一块琼脂块内
5、扩散速度相同。,(3)生物学意义：细胞越大，物质运输的效率越低，所以多细胞生物是由许多细胞组成，而不是由少数几个体积更大的细胞构成的。,特别提示：实验中用琼脂块的大小模拟细胞的不同大小。 用NaOH的扩散速率模拟细胞的物质运输速率。 器官大小与细胞数目成正比，而与细胞大小无关，这种关系有人称“细胞体积的守恒定律”。,例1 在用塑料餐刀切割琼脂块时，下列哪项操作是错误的( ) A垂直一条边将琼脂块等分切开 B沿一个对角将琼脂块等分切开 C将琼脂块按任意方向随意切开 D每次切割后要擦净塑料餐刀 答案：C 解析：我们要计算琼脂块切割后的体积，所以要尽量切成规则的小块，以便于计算。,变式训练1 完成下
6、列探究实验的相关问题： 实验课题：探究细胞表面积与体积关系的模拟实验。 实验原理：本实验原理是用琼脂块(内含酚酞试液)模拟细胞，用NaOH溶液模拟被细胞吸收的物质。因为NaOH溶液遇酚酞试剂变粉红色，我们可以通过观察琼脂块“细胞”变成粉红色的过程，了解到NaOH分子扩散进入了“细胞”。再通过测量NaOH扩散进入琼脂块“细胞”的深度，比较不同体积的琼脂块“细胞”吸收分子的速度。从而来预测表面积与体积比值与细胞代谢的关系。 材料器具 (1)材料和试剂：3cm3cm6cm的含酚酞的琼脂块，150mL0.1%NaOH溶液。,(2)器具：防护手套，塑料餐刀，纸巾，250mL烧杯，毫米刻度尺和塑料匙。 探
7、究活动 步骤(略) 根据探究实验回答： 琼脂块模拟的是_，NaOH溶液模拟的是_，探究的是_，碱性溶液的指示剂是_。 答案：细胞 扩散进入细胞的物质 细胞表面积与体积的关系 酚酞试剂,难点2 细胞周期的理解 1前提条件：连续分裂的细胞才有细胞周期。例如早期胚胎细胞、干细胞、分生区细胞、生发层细胞、癌细胞(恶性增殖)等。 2含义(实质)：从上一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止。 3阶段划分：分裂间期和分裂期两个阶段，其中分裂间期一般占细胞周期的90%95%，持续时间较长。 4过程图解：,5物理模型：,曲线图 ABCD(abcd)表示一个细胞周期,柱形图,特别提示：B的DNA含量在2C4C
8、之间，此时DNA正处于DNA复制时期； C的细胞中DNA已经加倍，说明此时细胞正处于G2期和分裂期。,例2 下图ad表示连续分裂细胞的两个细胞周期。下列叙述不正确的是( )Aa和b为一个细胞周期 Bc段结束DNA含量增加一倍 C遗传物质平分一般发生在d段 Db和c为一个细胞周期,答案：D 解析：细胞周期是指从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，包括分裂间期和分裂期两个阶段。从时间上看，前者明显长于后者，所以我们判断a代表分裂间期，b代表分裂期。由于分裂间期为分裂期提供了物质准备(完成了DNA分子的复制和有关蛋白质的合成)。所以必须分裂间期a在前，分裂期b在后，在题目给出的选项中，D选项
9、错误。,变式训练2 如下图是按顺时针方向表示的4种植物细胞的细胞周期，其中说法正确的是( )A温度对植物ab段的生理活动没有影响 B图中bab表示细胞增殖过程的一个细胞周期 C甲图的ba与丙图的ba所用的时间可能一样长 D从ab，由于DNA的复制使染色体数目增加一倍,答案：C 解析：ab是分裂间期，DNA分子的复制和有关蛋白质的合成都需要酶，温度能影响酶的活性，所以温度对植物ab段的生理活动有影响；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是一个细胞周期，按顺时针aba表示细胞增殖过程的一个细胞周期；扇形图表示分裂间期和分裂期的时间比例，不表示具体时间，甲图中ba与丙图中ba所
10、占扇形面积有差异，但所用时间可能相同；ab是分裂间期，DNA分子复制后，每条染色体上有同一着丝点连接的两条姐妹染色单体，染色体数目不变。,难点3 植物有丝分裂过程,应用指南从染色体组成和结构上认识染色体 a染色体的主要成分是DNA和蛋白质 b染色体结构：由着丝点(b)和一到两条臂(a、c)构成c染色体计数以着丝点数目为依据，如图所示：,d以着丝点的行为判断分裂时期 如着丝点排列在赤道板上定为中期，着丝点分裂且由纺锤丝牵引移向两极定为后期。 从染色体、染色单体和DNA的关系理解三者的数量变化如图所示：,a细胞分裂间期染色体复制，形成了染色单体，但两条染色单体由同一着丝点相连，称为一条染色体，此时
11、染色体染色单体DNA122。 b具两条染色单体的染色体着丝点分裂后染色单体消失，成为两条子染色体，此时染色体染色单体DNA101。,例3 下图是具有四条染色体的植物细胞有丝分裂图，请据图分析回答：(1)C图所示细胞处于细胞分裂的_期，判断理由： 从染色体分析：_； 从细胞结构分析：_，核膜尚未消失。,(2)细胞中DNA分子数与染色体数相同的是图_，这些细胞在染色体结构上有何共同特点？_。 (3)染色体数目加倍发生在图_，其加倍机制是_。 (4)图_代表的分裂时期能显示动、植物细胞有丝分裂过程的显著区别。 (5)若组成染色体的蛋白质中含有放射性元素，则A、B、C、D四图代表的细胞放射性强度相同吗
12、？_。 (6)A、B、C、D四图中各有几对同源染色体？_。,答案：(1)前 染色体含染色单体且排列散乱 形成纺锤体，核仁消失 (2)A、D 染色体结构中均没有染色单体 (3)A 染色体的着丝点一分为二 (4)C、D (5)相同 (6)4、2、2、4(每一极内各有2对),解析：此题综合考查对细胞分裂图像及其相应特点的分析判断能力。在识别细胞分裂时期时，要从图形中提取两类主要信息：(1)细胞结构变化信息；(2)染色体形态、数目等信息。 染色体的主要成分之一是蛋白质，染色体显示的放射性代表染色体中蛋白质含量，即在一定程度上能定性说明染色体数量变化。此题还涉及对同源染色体概念的灵活考查，B、C中各有2
13、对，A中因染色体着丝点分裂而具有4对同源染色体，特别提醒的是D图所示细胞中有4对同源染色体，但D中每一极却只有2对同源染色体。,变式训练3 细胞有丝分裂的周期中，DNA分子的复制、着丝点的分裂、染色单体的形成及消失依次发生在( ) A间期、后期、中期、后期 B间期、前期、中期、间期 C间期、前期、中期、后期 D间期、后期、间期、后期 答案：D 解析：间期DNA分子复制后，一条染色体含两条染色单体，后期着丝点分裂，染色单体转变为染色体，染色单体消失。,难点4 观察植物细胞有丝分裂(以根尖分生区细胞为例) 1实验原理 (1)高等植物根尖、芽尖的分生区细胞均能进行有丝分裂。 (2)在高倍显微镜下，可
14、根据细胞内染色体的变化情况，识别该细胞处于有丝分裂的哪个时期。 (3)细胞核内的染色体容易被碱性染料(如龙胆紫溶液)着色。,2方法步骤 (1)洋葱根尖的培养 课前34d，将洋葱放在装满清水的广口瓶上，底部接触到瓶内的水面。 装置放在温暖的地方培养。 常换水，根长到约5cm时，取生长健壮的根尖制成临时装片观察。 (2)装片的制作与观察(如图),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时至下午2时左右，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
15、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。,特别提示：用显微镜观察装片时，要遵循“先低后高”的原则。 由于解离液将细胞杀死，处于什么时期就始终停止在那一时期，所以观察不到细胞分裂的连续动态变化图像。,例4 在进行“观察植物细胞有丝分裂”实验中，甲戊五位同学在剪取洋葱根尖后(洋葱体细胞染色体数为16条)，立即进行的操作步骤如下，请回答：(注：“”表示进行了该项操作，“”则表示没有进行),(1)甲观察到的实验结果是_，乙观察到的实验结果是_，丙观察到的实验结果是_。(请从下列选项选择) A染色体未着上颜色，无法看清 B细胞重叠，看不到染
16、色体 C染色体着上颜色，清晰可见 D染色体着色很浅，模糊不清 (2)丁同学在进行上述步骤后，直接在高倍镜下观察，长时间未找到有丝分裂的细胞，正确操作是_。 (3)戊同学观察到了许多呈长方形的细胞，但未找到有丝分裂各时期的图像，可能的原因是_。,(4)经教师纠正后，丁同学在视野中找到了有关细胞有丝分裂的图像，但丁同学所看到的细胞图像位于视野的右上方，此时他应朝_移动装片。 (5)甲观察到个别细胞的染色体数比大多数细胞多一倍，则说明他看到的那些细胞处于有丝分裂的_期，细胞中有DNA分子_个，染色单体_个。 答案：(1)B D A (2)先在低倍镜下找到分生区细胞，后换成高倍镜 (3)戊同学看到的细
17、胞不是分生区细胞 (4)右上方 (5)后 32 0,解析：本题考查实验操作。实验过程中必须清楚每步实验的目的。解离是为了使细胞分离，漂洗是将解离液除去，以利染色，而染色是为了清楚观察到染色体的形态结构。制片过程要按要求进行。观察过程中要先用低倍镜寻找视野，然后用高倍镜进行仔细观察。,变式训练4 下列关于观察根尖分生组织细胞的有丝分裂实验过程的叙述中，正确的一组是( ) 解离的目的是用药液使组织细胞彼此分散开 漂洗的目的是为了洗去根尖上的盐酸，避免与碱性染料发生中和 用龙胆紫染液是为了将细胞核中的染色体染成紫色 压片可将根尖细胞压成单层，使之不相互重叠 当看到一个中期细胞时，要注意观察它如何进入
18、后期、末期，以理解从中期至末期发生的变化 A B C D,答案：D 解析：解离的目的是使细胞彼此分离，细胞未分散开，只是为细胞分散开奠定了基础，故有误。观察到装片上的细胞都是死细胞(因为在解离时，细胞已被杀死)，不管其处于哪个时期，都不会再继续变化。所以观察一个中期细胞只能观察分裂中期的特点。故有误。压片时，只有将细胞压成单层，才能看清细胞中的染色体、纺锤体等结构，准确确定细胞所处时期。,动物细胞有丝分裂 1动物细胞有丝分裂示意图：,知识拓展,特别提示：新的中心粒的形成在间期，两组中心粒的分离开始于前期，此时细胞内的中心粒有4个，中期达到两组，末期分到两个子细胞中。若是低等植物细胞，其中心粒如
19、同动物细胞的中心粒一样参与纺锤体的形成。,2动、植物细胞有丝分裂异同点(如下表),(2)参与细胞分裂的细胞器及其功能 线粒体细胞分裂间期DNA分子复制和有关蛋白质合成过程及纺锤丝牵引动力都是ATP，而ATP主要是线粒体有氧呼吸产生的。 核糖体组成染色体的蛋白质和细胞内的蛋白质都要在核糖体上合成。 中心体动物和低等植物在分裂前期，由中心体发出星射线形成纺锤体。 高尔基体植物细胞有丝分裂末期，在赤道板位置上出现一个细胞板进而扩展形成细胞壁，此时由高尔基体合成细胞壁的主要成分纤维素。,(3)从图形识别图像 方形或有细胞板，无中心粒(体)，一般判断为植物细胞。 圆形或有中心体(粒)，无细胞板，通过缢裂
20、方式平分细胞，一般判断为动物细胞。,例 依据生理特点，鉴定一个正在进行有丝分裂的细胞是植物细胞还是动物细胞，最可靠的方法是检查它的( ) ADNA的复制方式 B是否出现星射线 C细胞质分成两部分的方式 D自身蛋白质合成的方式 答案：C,解析：此题考查动物细胞和植物细胞有丝分裂过程的异同，应全面比较，注意不要以偏概全。DNA分子的复制和有关蛋白质的合成是动物细胞和植物细胞有丝分裂间期的共性；而动物细胞和某些低等植物细胞中都有中心体，由中心体发出星射线形成纺锤体。动物细胞一分为二的方式为细胞膜的内陷，植物细胞则是在中部形成细胞板并扩展形成细胞壁而将细胞质一分为二，以此鉴定是最可靠的方法。,变式训练
21、 如图A、B为细胞有丝分裂过程中某两个时期的模式图，据图回答：(1)该图表示_(生物)细胞的有丝分裂模式图，判断理由是_。,(2)A图为细胞有丝分裂_期，细胞内有_条染色体，_条染色单体，_个DNA分子。 (3)B图为有丝分裂_期，细胞内染色体染色单体DNA_ 答案：(1)动物 细胞无细胞壁，有中心体 (2)中 4 8 8 (3)后 808,解析：(1)本题图形中均无细胞壁，且两极均有中心体，可判断两细胞来自动物体。 (2)A图中，染色体的着丝点排列在细胞中央，处于有丝分裂中期，含有4条染色体，8条染色单体，8个DNA分子。 (3)B图中，分向两极的两套染色体形态、数目完全相同，是由于后期着丝
22、点分裂、姐妹染色单体分开所形成，此时细胞内无染色单体，有8条染色体，8个DNA分子。,1当把琼脂块从NaOH溶液中取出后，在琼脂未干之前不要接触它们。其原因是( ) A避免人为地加快NaOH扩散 B避免NaOH的腐蚀 C避免琼脂块破碎 D避免琼脂块颜色改变 答案：B 解析：NaOH有腐蚀性，应避免与皮肤接触。,随堂练习,2细胞分裂后期，染色单体分离，染色体移向两极，图中能正确表示分裂后期染色体形态的是( )答案：C,解析：解题时应根据分裂后期细胞内的变化及特点判断正确的图示。后期细胞内每个着丝点一分为二，姐妹染色体分开，由着丝点上的纺锤丝牵引移向细胞两极，成为两条大小、形状相同的子染色体。根据
23、这些特点可判断出A、B、D是错误的。因为A图中两条染色体大小不等，B图中纺锤丝没有连在着丝点上且染色体形态不符合实际，D图中一黑一白表示的是同源染色体，而非由姐妹染色单体分开形成的子染色体。,3下列关于动、植物细胞有丝分裂相同点的叙述，不正确的是( ) A在分裂间期，DNA复制后含量加倍 B在前期，由中心粒周围发出的星射线形成纺锤体 C在中期，染色体的着丝点排列在赤道板上，含染色单体 D在后期，每一个着丝点分裂成两个，染色体数目加倍，不含染色单体 答案：B,解析：动、植物细胞有丝分裂过程中，染色体行为是完全相同的，因而选项A、C、D叙述都是正确的。两者区别之一是分裂前期出现纺锤体的方式不同。植
24、物细胞是从细胞的两极发出的许多纺锤丝纵行排列在细胞的中央，形成纺锤体；而动物细胞是由两组中心粒周围发出无数条星射线形成纺锤体。,4通过显微技术破坏根尖分生区细胞中的高尔基体。培养几天后，再观察该根尖细胞，预测会有什么结果( ) A细胞正常分裂 B产生多核细胞 C不能形成纺锤体 D着丝点不能分裂 答案：B 解析：在植物细胞有丝分裂过程中，高尔基体参与形成细胞壁，进而一个细胞分裂成两个。若没有高尔基体，细胞将不能正常分裂，形成多核细胞。纺锤体是由细胞两极发出的纺锤丝形成的。,5细菌繁殖中不可能发生的是( ) A有丝分裂 BDNA复制 C细胞壁形成 D蛋白质合成 答案：A 解析：细菌是原核生物，不能
25、发生有丝分裂，只有真核生物才能发生有丝分裂，在细菌繁殖时，会发生DNA复制和蛋白质合成，以及细菌细胞壁的形成。,6下图中图甲为有丝分裂过程中细胞核内DNA含量变化曲线图，图乙为有丝分裂各时期图像(顺序已打乱)，请回答：,(1)图甲中可表示为一个完整的细胞周期的是_段，分别指出图乙中15的名称：1_，2_，3_，4_，5_。 (2)图乙中细胞分裂的正确排序是_。其中染色单体形成于图_，消失于图_。 (3)若甲、乙两图表示同一种生物的细胞分裂，则甲图中的2n_。 (4)图乙中染色体数与其他各图不同的是图_，引起不同的原因是_，此时有染色体_条，DNA分子_个，染色单体_条。,(5)研究染色体数目和形态最好的是图甲中的_段、图乙中的_时期，此时细胞内染色体、DNA、染色单体之比为_。 (6)动物细胞有丝分裂与图乙不同处主要表现在图_与图_，具体表现为_和_。,答案：(1)gn；细胞板；核仁；纺锤丝(体)；染色体；细胞壁 (2)CEDABF；C；A (3)6 (4)A、B；着丝点分裂，两条染色单体变成两条染色体；12；12；0 (5)de(或kl)；D；122 (6)E；B、F；动植物细胞有丝分裂前期纺锤体的形成方式不同；动植物细胞有丝分裂末期细胞质一分为二的方式不同,
