資源簡介

6.1細胞的增殖學案
【學習目標】
1．描述細胞通過不同的方式進行分裂，其中有絲分裂保證了遺傳信息在親代和子代細胞中的一致性。
2．實驗：制作和觀察根尖分生區組織細胞有絲分裂簡易裝片或觀察其永久裝片。
【學習重難點】
教學重點
細胞增殖的周期性
植物細胞有絲分裂的過程
教學難點
細胞周期概念的理解。
植物細胞有絲分裂的過程中，各時期染色體的行為變化等特點及圖像識別。
【預習新知】
細胞增殖
1．細胞增殖的概念：細胞通過細胞分裂增加細胞數量的過程。
2．細胞增殖的意義：細胞增殖是重要的細胞生命活動，是生物體生長、發育、繁殖、遺傳的基礎。
3．細胞增殖的階段：物質準備和細胞分裂兩個相連續的過程。
4．細胞增殖的表達方式：“物質準備—分裂—物質準備—再分裂……”，可見細胞增殖具有周期性。
細胞周期
(1)試判斷下列細胞有無細胞周期，并說明理由
①根尖分生區細胞　 ②根尖成熟區細胞　 ③神經細胞　 ④精子或卵細胞　 ⑤癌細胞　 ⑥人的成熟紅細胞
⑦形成層細胞　 ⑧葉肉細胞　 ⑨洋蔥表皮細胞　 ⑩受精卵
提示：①⑤⑦⑩有細胞周期，②③④⑥⑧⑨無細胞周期。連續分裂的細胞有細胞周期，高度分化的體細胞和生殖細胞不能分裂，因此無細胞周期。
(2)細胞周期的表示方法
Ⅰ.根據圖甲、圖乙，用字母表示下列各時期。
①分裂間期　②分裂期
③一個細胞周期
Ⅱ.若圖甲中的b＋c＝a＋b＝a＋d，(b＋c)或(a＋d)可以表示一個細胞周期嗎？請分析原因。
提示：①(b＋c)不是一個細胞周期，因為細胞周期分為兩個時段，先是分裂間期，后是分裂期，且分裂間期時間大于分裂期時間。
②(a＋d)不是一個細胞周期，因為一個細胞周期在時間上是連續的。
(3)分析教材表中內容，總結細胞周期的特點
細胞類型 分裂間期 分裂期 細胞周期
蠶豆根尖分生區細胞 15.3 2.0 17.3
小鼠十二指腸上皮細胞 13.5 1.8 15.3
人的肝細胞 21 1 22
人的宮頸癌細胞 20.5 1.5 22
①不同生物的細胞周期持續時間不一定相同。
②同種生物的不同細胞的細胞周期持續時間不一定相同。
③細胞周期持續時間相同的細胞，分裂間期和分裂期的比例不一定相同。
有絲分裂
1．動物細胞有絲分裂過程
(1)動物細胞有由一對由中心粒構成的中心體，中心粒在間期倍增，成為兩組。
(2)進入分裂期后，兩組中心粒移向細胞兩極，并在其周圍發出放射狀的星射線，形成紡錘體。
(3)動物細胞分裂的末期不形成細胞板，而是細胞膜從細胞中部向內凹陷，把細胞縊裂成兩部分。
2．比較動、植物細胞有絲分裂的異同
3．細胞有絲分裂的意義
(1)將親代細胞的染色體經過復制(實質為DNA的復制)之后，精確地平均分配到兩個子細胞中。
(2)由于染色體上有遺傳物質DNA，因而在細胞的親代和子代間保持了遺傳的穩定性。
無絲分裂
(1)特點：分裂過程中沒有出現紡錘絲和染色體的變化。
(2)過程：
①細胞核先延長，核的中部向內凹陷，縊裂成兩個細胞核。
②整個細胞從中部縊裂成兩部分，形成兩個子細胞。
(3)實例：蛙的紅細胞的無絲分裂。
【鞏固訓練】
1.如圖表示洋蔥根尖分生區細胞的一個細胞周期不同時期每條染色體上DNA含量變化情況，下列說法錯誤的是( )
A.AB段形成的原因是DNA分子的復制
B.BC段的細胞中染色體數：染色單體數=1：2
C.CD段表示染色體平均分配到了兩個子細胞中
D.在赤道板的位置出現細胞板發生在DE段
2.如圖表示真核細胞一個細胞周期中染色體的變化，下列有關敘述正確的是( )
A.動植物細胞有絲分裂過程的不同之處主要發生在a~b時期和c~d時期
B.細胞中的DNA含量加倍是在e~a時期
C.植物細胞中，d~e時期囊泡的活動加強
D.同一個體所有細胞的細胞周期持續時間相同
3.胞間連絲是貫穿兩個相鄰細胞細胞壁的圓柱形細胞質通道。高等植物大多數相鄰的細胞間能形成胞間連絲。初生胞間連絲是在形成細胞板時因內質網膜的插入而形成的；次生胞間連絲是由一些水解酶的作用使完整的細胞壁穿孔而形成的（如圖）。下列敘述正確的是( )
A.初生胞間連絲形成于有絲分裂后期
B.次生胞間連絲的形成與纖維素酶、果膠酶等有關
C.用解離液處理植物細胞，細胞壁會失去選擇透過性
D.細胞膜和細胞壁的彈性沒有明顯區別，均會隨著細胞的生長而生長
4.鎘（Cd）是一種對動物和人類健康危害嚴重的重金屬。G1、S（DNA復制期）、G2是分裂間期的不同時期，有研究表明，Cd能抑制DNA的復制。下列推測最可能成立的是( )
A.S期細胞核中的DNA和染色體數量均會加倍
B.Cd處理能使S期細胞大量增加
C.Cd處理會使細胞周期的時間縮短
D.Cd處理會抑制DNA復制有關的酶的活性
5.如圖甲表示細胞周期中染色體(質)出現的螺旋化和解螺旋的周期性變化，圖乙為細胞周期中細胞內核DNA含量變化的曲線圖，圖丙為某生物細胞周期各時期圖像(未排序)。
(1)由圖甲可知，細胞在有絲分裂過程中會發生染色質與染色體兩種形態的相互轉變，其中，染色質處于細絲狀，有利于_____________等生命活動(至少答一條)；而染色體呈高度螺旋狀態，這種狀態有利于_____________。
(2)請用圖乙中的字母表示一個完整的細胞周期__________________________。
(3)圖丙中D時期表示細胞分裂進入_____________期，判斷的依據是_____________；圖丙中A時期相當于圖乙中的_____________段(填寫字母)。
(4)若向小鼠上皮細胞培養液中加入過量胸苷，處于S期的細胞立刻被抑制，而處于其他期的細胞不受影響，洗脫胸苷后，細胞周期恢復。利用加入過量胸苷處理可以使細胞周期同步化。現測得小鼠腸上皮細胞周期各階段時間如下：分裂間期G1期=3.3小時、S期=6.7小時、G2期=2.2小時，分裂間期M期=1.8小時。預計加入過量胸苷約_________h后，細胞都將停留在S期或G1與S期的交界。將胸苷洗脫后，過X小時再次加入過量胸苷，可以使所有細胞停留在G1與S期的交界，X的范圍是_________。
參考答案
1.答案：C
解析：A、圖中AB段每條染色體上DNA 含量加倍，說明AB 段形成的原因是DNA分子的復制，A正確；
B、BC段表示每條染色體上含有兩條染色單體和2個DNA分子，細胞中染色體數：染色單體數=1:2,B正確；
C、圖中CD段一條染色體上DNA 含量由2變1，這是有絲分裂后期著絲粒分裂的結果，它的下一個時期表示染色體平均分配到了兩個子細胞中，因此 DE段表示染色體平均分配到了兩個子細胞中，C錯誤；
D、DE段代表有絲分裂末期，該時期在赤道板的位置出現細胞板，并逐漸向兩側擴展，形成新的細胞壁，D正確。
故選C。
2.答案：A
解析：動、植物細胞有絲分裂過程的不同之處主要發生在前期(c~d時期)和末期(a~b時期)，A正確。細胞中的DNA 含量加倍是在間期，即b~c時期，B錯誤；植物細胞中，高爾基體與末期細胞壁的形成有關，因此 a~b時期囊泡的活動加強，C錯誤；同一個體中不同細胞的細胞周期持續時間不一定相同，D錯誤。故選A。
3.答案：B
解析：B、次生胞間連絲是由一些水解酶的作用使完整的細胞壁穿孔而形成的,水解細胞壁需要纖維素酶、果膠酶,次生胞間連絲的形成與纖維素酶、果膠酶等有關, B正確。
4.答案：D
解析：A、S期細胞核中的DNA加倍，但染色體數量不變，A錯誤;B、根據題意“G1、S(DNA復制期)、G2是分裂間期的不同時期，有研究表明，Cd能抑制DNA的復制”,故Cd處理能使G期細胞大量增加，B錯誤;C、Cd能抑制DNA的復制，使細胞周期的時間延長，C錯誤;D、Cd處理可能會抑制DNA復制有關的酶的活性，從而抑制DNA的復制，D正確。故選D。
5.答案：(1)DNA；復制染色體在細胞分裂過程中移動并分配到子細胞中
(2)f-1
(3)中；細胞中著絲粒(著絲點)整齊排列在赤道板上；de或jk
(4)7.3；6.7解析：(1)染色質和染色體在細胞不同分裂時期的形態結構，有利于不同時期的生命活動進行，染色質處于細絲狀，有利于DNA完成復制等生命活動，而染色體呈高度螺旋狀態，有利于在細胞分裂過移動并分配到子細胞中去。
(2)一個完整的細胞周期是從一次細胞完成開始，到下一次分裂完成結束，包括分裂間期和前期、中期、后期、末期等，圖乙中的表示一個完整的細胞周期的字母是f-l。
(3)據圖可知，圖丙中的D細胞中著絲粒(著絲點)整齊排列在赤道板上，染色體形態穩定，數目清晰，細胞處于有絲分裂中期；圖丙中A時期是有絲分裂后期，相當于圖乙的de段或jk段。
(4)胸苷能可逆地抑制S期DNA合成，結合細胞周期各期長短，用胸苷對細胞進行恰當時間的處理，可調整、阻斷細胞周期的時間節點。如第一次用胸苷處理細胞大于或等于(G2+M+G1=2+1.8+3.3=7.3小時)的時間，可讓剛加入胸苷處理時S期的細胞依然停在S期，其他時期的細胞停留在G1/S交界處。洗脫胸苷后正常處理大于S期(6.7小時)，小于(G2+M+G1=2.2+1.8+3.3=7.3小時)的時間，可讓所有細胞均不在S期，此時再次用胸苷處理，則可讓所有細胞均被阻斷在G1/S交界處，從而實現了細胞周期的同步化。

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