2019-2020學(xué)年高中生物 第6章 第1節(jié) 第1課時(shí) 細(xì)胞的增殖學(xué)案 新人教版必修1
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1、第1課時(shí) 細(xì)胞周期和植物細(xì)胞有絲分裂的過程 [學(xué)習(xí)目標(biāo)] 1.理解細(xì)胞不能無限長大的原因。2.概述細(xì)胞周期的概念。3.概述高等植物細(xì)胞有絲分裂的過程,能夠識(shí)別相關(guān)圖像。 知識(shí)點(diǎn)一 細(xì)胞不能無限長大 知識(shí)梳理 1.細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸關(guān)系的模擬實(shí)驗(yàn) (1)實(shí)驗(yàn)原理 ①酚酞遇NaOH呈紫紅色。 ②用瓊脂塊的大小模擬細(xì)胞的大小。 ③用NaOH擴(kuò)散的體積與整個(gè)瓊脂塊的體積之比來表示物質(zhì)運(yùn)輸效率。 (2)實(shí)驗(yàn)步驟 注意:①翻動(dòng)瓊脂塊時(shí),注意不要破壞瓊脂塊的表面。 ②每兩次操作之間必須把刀擦干。 ③可用紅墨水代替NaOH溶液,且此時(shí)瓊脂塊中不用加酚酞。 (3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論
2、①瓊脂塊的表面積與體積之比隨著瓊脂塊的增大而減小。 ②NaOH擴(kuò)散的體積與整個(gè)瓊脂塊的體積之比隨著瓊脂塊的增大而減小。 2.限制細(xì)胞無限長大的因素 (1)表面積與體積的關(guān)系限制了細(xì)胞的長大:細(xì)胞體積越大,其相對(duì)表面積越小,細(xì)胞的物質(zhì)運(yùn)輸效率就越低。 (2)細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)之間的比例關(guān)系限制了細(xì)胞的長大:細(xì)胞核作為遺傳和代謝的控制中心,所控制的細(xì)胞質(zhì)的范圍有一定限度。 1.為什么多細(xì)胞生物體是由許多細(xì)胞而不是少數(shù)體積更大的細(xì)胞構(gòu)成的? 提示:細(xì)胞越大,物質(zhì)運(yùn)輸?shù)男试降?,所以多?xì)胞生物體是由許多細(xì)胞而不是由少數(shù)體積更大的細(xì)胞構(gòu)成的。 2.細(xì)胞體積是不是越小越好? 提示:不是。細(xì)胞
3、體積的最小限度,是由完成細(xì)胞功能所必需的基本結(jié)構(gòu)(如核糖體)和物質(zhì)(如酶)所需要的空間決定的。 典題分析 題型一 細(xì)胞不能無限長大原因分析 [例1] 下列有關(guān)細(xì)胞不能無限長大原因的敘述,錯(cuò)誤的是( ) A.細(xì)胞體積越大,物質(zhì)運(yùn)輸效率相對(duì)越低 B.細(xì)胞體積越大,其相對(duì)表面積越大,物質(zhì)運(yùn)輸效率越低 C.細(xì)胞表面積與體積的關(guān)系限制了細(xì)胞長大 D.細(xì)胞核中的DNA不會(huì)隨細(xì)胞體積增大而增加 解題分析 細(xì)胞體積越大,相對(duì)表面積越小,物質(zhì)運(yùn)輸效率相對(duì)越低。 答案 B 知識(shí)點(diǎn)二 細(xì)胞周期 知識(shí)梳理 1.細(xì)胞通過分裂進(jìn)行增殖 (1)細(xì)胞增殖意義:細(xì)胞增殖是重要的細(xì)胞生命活動(dòng),是生
4、物體生長、發(fā)育、繁殖、遺傳的基礎(chǔ)。 (2)細(xì)胞以分裂的方式增殖。真核細(xì)胞的分裂方式有三種:有絲分裂、無絲分裂、減數(shù)分裂。有絲分裂是真核生物進(jìn)行細(xì)胞分裂的主要方式。細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂具有周期性。 2.細(xì)胞周期 (1)概念:連續(xù)分裂的細(xì)胞,從一次分裂完成時(shí)開始,到下一次分裂完成時(shí)為止。 (2)兩個(gè)階段 1.什么樣的細(xì)胞才具有細(xì)胞周期?哪些細(xì)胞不具有細(xì)胞周期? 提示:只有連續(xù)分裂的細(xì)胞才具有細(xì)胞周期,如人體皮膚生發(fā)層細(xì)胞、造血干細(xì)胞等干細(xì)胞、癌細(xì)胞、植物根尖分生區(qū)細(xì)胞等。只分裂一次便不再分裂的細(xì)胞、減數(shù)分裂形成的細(xì)胞、高度分化的細(xì)胞都不具有細(xì)胞周期。 2.細(xì)胞分裂間期和分裂期前后順
5、序能否顛倒?誰的時(shí)間長? 提示:分裂間期和分裂期前后順序不能顛倒:一個(gè)細(xì)胞周期是間期在前,分裂期在后;間期經(jīng)歷的時(shí)間長,分裂期經(jīng)歷的時(shí)間短。 3.不同生物的細(xì)胞周期持續(xù)時(shí)間相同嗎?同種生物不同細(xì)胞的細(xì)胞周期持續(xù)時(shí)間相同嗎? 提示:都不一定相同。 典題分析 題型二 細(xì)胞周期及表示方法考查 [例2] 下列關(guān)于細(xì)胞周期的敘述中,不正確的是( ) A.不是生物體的所有細(xì)胞都有細(xì)胞周期 B.在細(xì)胞周期中,分裂間期一般比分裂期時(shí)間長 C.細(xì)胞種類不同,但細(xì)胞周期持續(xù)時(shí)間相同 D.細(xì)胞分裂間期為細(xì)胞分裂期提供物質(zhì)基礎(chǔ) 解題分析 細(xì)胞種類不同,一般細(xì)胞周期持續(xù)時(shí)間不同。 答案 C
6、 [例3] 如圖表示細(xì)胞有絲分裂一個(gè)細(xì)胞周期所用的時(shí)間,下列說法不正確的是( ) ①所有分裂的細(xì)胞都具有細(xì)胞周期?、谝摇椎倪^程表示分裂期 ③一個(gè)細(xì)胞周期是指甲→甲的全過程?、芤粋€(gè)細(xì)胞周期是指乙→乙的全過程 A.①②④ B.④ C.③ D.①②③ 解題分析 只有連續(xù)分裂的細(xì)胞才有細(xì)胞周期,①錯(cuò)誤;乙→甲的過程時(shí)間較長,表示分裂間期,②錯(cuò)誤;一個(gè)細(xì)胞分裂周期先后由時(shí)間較長的分裂間期和時(shí)間較短的分裂期組成,即乙→乙的全過程,③錯(cuò)誤,④正確。 答案 D 題后歸納 做細(xì)胞周期題時(shí),一定看清細(xì)胞分裂方向。如果例2分裂方向?yàn)槟鏁r(shí)針,則分裂間期為甲→乙。 知識(shí)點(diǎn)三 高等植物細(xì)胞有絲分
7、裂的過程 知識(shí)梳理 1.分裂間期 (1)概念:從細(xì)胞在一次分裂結(jié)束之后到下一次分裂之前,是分裂間期。 (2)特點(diǎn) ①完成DNA分子的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成(包括G1、S、G2期)。 ②細(xì)胞有適度的生長。 ③占分裂周期的大部分時(shí)間,約90%~95%。 (3)圖像 (4)意義:分裂間期為分裂期進(jìn)行活躍的物質(zhì)準(zhǔn)備。 2.分裂期 (1)概念:是一個(gè)連續(xù)的過程,可分為前期、中期、后期和末期。 (2)各時(shí)期的特點(diǎn)(以高等植物細(xì)胞為例) 1.赤道板和細(xì)胞板在顯微鏡下能看見嗎? 提示:赤道板是一個(gè)虛擬的結(jié)構(gòu),顯微鏡下看不見;細(xì)胞板是一個(gè)真實(shí)存在的結(jié)構(gòu),顯微鏡下
8、可見。 2.染色體出現(xiàn)和消失的時(shí)期分別是什么時(shí)期?染色單體形成、出現(xiàn)和消失的時(shí)期分別是什么時(shí)期? 提示:染色體出現(xiàn)在前期,消失在末期。染色單體形成于間期,出現(xiàn)在前期,消失在后期。 3.DNA加倍與染色體加倍是在同一時(shí)期嗎? 提示:不在同一時(shí)期。間期DNA加倍,后期染色體加倍。 4.植物細(xì)胞壁的形成與哪種細(xì)胞器有關(guān)? 提示:高爾基體能參與纖維素合成,所以植物細(xì)胞壁的形成與高爾基體有關(guān)。 5.后期著絲點(diǎn)的分裂是紡錘絲牽引引起的嗎? 提示:著絲點(diǎn)是自動(dòng)分裂的,而與紡錘絲的牽引無關(guān)。 典題分析 題型三 有絲分裂特點(diǎn)及圖像的辨別 [例4] 細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂時(shí),細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)發(fā)生有規(guī)律的
9、變化,這些變化的正確順序是( ) ①染色質(zhì)絲縮短變粗成染色體 ②染色體變細(xì)伸長成染色質(zhì)絲?、酆铣纱罅颗cDNA復(fù)制有關(guān)的酶?、苋旧w排列在赤道板上?、葜z點(diǎn)分裂,染色體移向兩極 A.③①④⑤② B.③④①⑤② C.①③④⑤② D.①④③⑤② 解題分析?、侔l(fā)生于前期,②發(fā)生于末期,③發(fā)生于間期,④發(fā)生于中期,⑤發(fā)生于后期。 答案 A [例5] 如圖是植物細(xì)胞有絲分裂示意圖。請(qǐng)按圖回答下列問題。 (1)寫出圖中時(shí)期名稱:1________、2________、4________、5________、6________。 (2)研究染色體形態(tài)和數(shù)目最好的時(shí)期是圖________,
10、因?yàn)檫@個(gè)時(shí)期________________和________最清楚。 (3)DNA加倍的時(shí)期是圖________,染色體復(fù)制的時(shí)期是圖________。 (4)圖6有染色體________條,染色單體________條,DNA分子________個(gè)。 (5)正確的分裂順序圖號(hào)應(yīng)是________________。 解題分析 (1)圖中1~6分別處于:1間期、2后期、3已形成子細(xì)胞、4中期、5前期、6末期。 (2)研究染色體形態(tài)和數(shù)目最好的時(shí)期是中期,因?yàn)檫@個(gè)時(shí)期染色體形態(tài)和數(shù)目最清楚。 (3)有絲分裂間期DNA因復(fù)制而加倍,此時(shí)染色體也完成復(fù)制。 (4)圖4中有染色體6條,含1
11、2個(gè)DNA分子,因此圖6有染色體12條,染色單體0條,DNA分子12個(gè)。 (5)正確的分裂順序圖號(hào)應(yīng)是1、5、4、2、6、3。 答案 (1)間期 后期 中期 前期 末期 (2)4 染色體形態(tài) 數(shù)目 (3)1 1 (4)12 0 12 (5)1、5、4、2、6、3 技法提升 有絲分裂過程的判斷方法 (1)從染色體形態(tài)的角度判斷:間期和末期是染色質(zhì)狀態(tài),前期、中期和后期是染色體狀態(tài)。 (2)從核膜的角度判斷:間期核膜完整,前期核膜逐漸消失,中期和后期沒有核膜,末期核膜重現(xiàn),若核膜的消失和重現(xiàn)不好判斷,則可以再依據(jù)染色體的形態(tài)來判斷。 課堂小結(jié) 一、知識(shí)結(jié)構(gòu) 二、重要術(shù)語
12、 1.有絲分裂 2.姐妹染色單體 3.紡錘體 4.赤道板 5.細(xì)胞板 6.間期 7.前期 8.中期 9.后期 10.末期 三、重要概念 1.細(xì)胞一般都比較小,一方面有利于增大相對(duì)表面積,有利于細(xì)胞與外界環(huán)境之間進(jìn)行物質(zhì)交換,另一方面有利于細(xì)胞核對(duì)細(xì)胞生命活動(dòng)的調(diào)控。 2.真核細(xì)胞的分裂方式有三種:有絲分裂、無絲分裂、減數(shù)分裂。 3.連續(xù)分裂的細(xì)胞,從一次分裂完成時(shí)開始,到下一次分裂完成時(shí)為止,為一個(gè)細(xì)胞周期。 4.一個(gè)細(xì)胞周期包括兩個(gè)階段:間期和分裂期。分裂期(M期)包括前期、中期、后期和末期四個(gè)時(shí)期。 當(dāng)堂檢測——查漏補(bǔ)缺 鞏固提升 1.以下有關(guān)細(xì)胞大小和分裂的敘述正確的是(
13、 ) A.細(xì)胞體積越小,表面積也越小,物質(zhì)運(yùn)輸效率越低 B.NaOH的擴(kuò)散深度表示物質(zhì)的運(yùn)輸效率 C.人的成熟紅細(xì)胞可以進(jìn)行有絲分裂 D.細(xì)胞不能無限長大的原因之一是細(xì)胞核中的DNA不會(huì)隨著細(xì)胞體積的擴(kuò)大而增加 答案 D 解析 細(xì)胞體積越小,表面積也越小,但相對(duì)表面積越大,物質(zhì)運(yùn)輸效率越高,A錯(cuò)誤;NaOH擴(kuò)散的體積與整個(gè)瓊脂塊的體積之比代表細(xì)胞物質(zhì)運(yùn)輸效率,B錯(cuò)誤;人的成熟紅細(xì)胞沒有細(xì)胞核,不能再進(jìn)行分裂,C錯(cuò)誤;細(xì)胞核是細(xì)胞的控制中心,細(xì)胞核中的DNA不會(huì)隨著細(xì)胞體積的擴(kuò)大而增加,這是細(xì)胞不能無限長大的原因之一,D正確。 2.如圖為細(xì)胞周期的示意圖,下列敘述正確的是( )
14、 A.圖中甲→乙→甲的過程是一個(gè)細(xì)胞周期 B.圖中乙→甲→乙的過程是一個(gè)細(xì)胞周期 C.機(jī)體內(nèi)所有的體細(xì)胞都處于細(xì)胞周期中 D.抑制DNA的合成,細(xì)胞將停留在分裂期 答案 B 解析 細(xì)胞周期包括分裂間期和分裂期,乙→甲表示間期,甲→乙表示分裂期,故乙→甲→乙的過程是一個(gè)細(xì)胞周期,A錯(cuò)誤,B正確;機(jī)體內(nèi)連續(xù)分裂的體細(xì)胞處于細(xì)胞周期中,C錯(cuò)誤;抑制DNA的合成,細(xì)胞將停留在分裂間期,D錯(cuò)誤。 3.右圖為細(xì)胞周期中部分細(xì)胞核的變化示意圖,此過程( ) A.發(fā)生在細(xì)胞分裂期的末期,核膜再度合成 B.發(fā)生在細(xì)胞周期的分裂間期,染色質(zhì)復(fù)制 C.發(fā)生在細(xì)胞分裂期的前期,核膜逐漸消
15、失 D.發(fā)生在細(xì)胞分裂期的中期,染色體螺旋變粗 答案 C 解析 該細(xì)胞核膜正在逐漸消失或正在逐漸形成,應(yīng)該屬于前期或末期,又因?yàn)橛腥旧珕误w的存在,其只能屬于前期,C正確。 4.下圖表示一個(gè)細(xì)胞有絲分裂過程中染色體變化的不同情況,在整個(gè)細(xì)胞周期中,染色體變化的順序應(yīng)該是( ) A.①④⑤②③ B.②③①④⑤ C.①⑤④③② D.⑤④③②① 答案 C 解析 圖中①為細(xì)胞的分裂間期,②為末期,③為后期,④為中期,⑤為前期,故染色體變化順序?yàn)棰佗茛堍邰?,C正確。 5.下圖表示某植物細(xì)胞有絲分裂的簡圖。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題: (1)圖像①處于________期,判斷的理由是_
16、____________________。 (2)觀察染色體最好的時(shí)期是________(填數(shù)字),該時(shí)期的染色體形態(tài)和數(shù)目的特點(diǎn)是_______________________________。 (3)圖像③中的染色體數(shù)目是其他細(xì)胞的二倍,染色體數(shù)目加倍的原因是什么?__________________________________。 (4)圖像②中要形成新的細(xì)胞壁,與該過程直接有關(guān)的細(xì)胞器是________。 答案 (1)前 染色體散亂排列 (2)④ 形態(tài)比較穩(wěn)定,數(shù)目比較清晰 (3)著絲點(diǎn)的分裂 (4)高爾基體 解析 (1)圖像①染色體出現(xiàn),分布散亂,核仁解體,核膜還未消失,為有絲分裂前期。 (2)有絲分裂中期,染色體形態(tài)穩(wěn)定、數(shù)目清晰,是觀察染色體形態(tài)和數(shù)目的最佳時(shí)期。 (3)有絲分裂后期,由于著絲點(diǎn)分裂,導(dǎo)致染色體數(shù)目加倍。 (4)高爾基體與細(xì)胞壁的形成直接有關(guān)。 - 12 -
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