資源簡介

6.1細胞的增殖學案
【學習目標】
1.說明細胞增殖的方式。
2.闡明細胞周期的概念及包括的階段。
3.描述植物細胞有絲分裂過程中各階段的主要變化。
【學習重難點】
1、教學重點
（1）動植物細胞有絲分裂的異同點
（2）觀察根尖分生區細胞的有絲分裂
2、教學難點
（1）動植物細胞有絲分裂的異同點
（2）觀察根尖分生區細胞的有絲分裂
【預習新知】
細胞增殖
1. 意義：是生物體生長、發育、繁殖、遺傳的基礎。
（1）單細胞生物：通過細胞分裂而繁殖。
（2）多細胞生物：通過細胞的增殖和分化，進行個體生長發育及補充衰老死亡的細胞。
2. 過程：包括物質準備和細胞分裂整個連續的過程。
3. 方式：真核細胞的分裂方式包括：有絲分裂(體細胞)、無絲分裂和減數分裂(形成成熟生殖細胞)。
細胞周期
(1)前提條件：連續分裂的細胞。
(2)時間起點：一次分裂完成時終點：下一次分裂完成時
(3)圖示含義
(4)分裂間期與分裂期的聯系：分裂間期為分裂期進行活躍的物質準備，完成DNA分子的復制和有關蛋白質的合成。
影響細胞周期的因素
(1)內部因素：不同種類的細胞，細胞周期持續的時間不同，分裂間期與分裂期所占比例也不同。
(2)外部因素：主要有溫度、pH、射線、生理和病理狀況等，這些因素通過影響酶的活性來影響細胞周期。因為DNA的復制、有關蛋白質的合成、能量的供給等生理過程都需要酶的參與。
有絲分裂
1.高等植物細胞的有絲分裂過程及各個時期的特點:
(1)有絲分裂正確的順序是:④②①③(用數字序號)
(2)圖中字母代表細胞的結構:
A:紡錘絲　B:染色體　C:核膜 　D:細胞板
2.動植物細胞有絲分裂的區別:
不同點 植物細胞 動物細胞
前期 紡錘體形成方式不同 由細胞兩極發出紡錘絲構成紡錘體 由位于細胞兩極的兩組中心粒周圍發出星射線構成紡錘體
末期 細胞質分裂方式不同 細胞板向四周擴展形成細胞壁,分成兩個子細胞 由細胞膜向內凹陷,縊裂成兩個子細胞
3.有絲分裂的意義:親代細胞的染色體經過復制之后,精確地平均分配到兩個子細胞中。由于染色體上有遺傳物質DNA,因而在細胞的親代和子代之間保持了遺傳的穩定性。
有絲分裂是真核細胞進行分裂的主要方式,原核細胞不進行有絲分裂。
無絲分裂
有絲分裂過程(以高等植物細胞為例)
圖示 時期 主要變化
前期 ①染色體變化：染色質形成染色體 ②細胞變化 a.細胞兩極發出紡錘絲形成紡錘體 b.核膜消失、核仁解體
中期 染色體的著絲粒排列在赤道板上
后期 ①染色體數目變化及原因：染色體數目加倍；著絲粒分裂，姐妹染色單體分開 ②染色體運動：在紡錘絲牽引下移向兩極
末期 ①染色體變化：染色體變成染色質絲 ②細胞結構變化 a.核膜、核仁重新出現； b.赤道板位置出現細胞板，并逐漸擴展為細胞壁
【鞏固訓練】
1.制作并觀察洋蔥根尖分生區細胞有絲分裂的實驗。圖Ⅰ是有關實驗操作流程，圖Ⅱ是某同學通過顯微鏡觀察到的照片，下列敘述正確的是( )
A.選擇洋蔥根尖分生區和鱗片葉外表皮細胞都可以用來觀察有絲分裂實驗
B.該實驗通過染色體狀態判斷細胞所處時期，不能看到圖Ⅱ中細胞③進入細胞④所處時期
C.通過統計處于各時期的細胞的數目，可以估算出洋蔥根尖分生區細胞的細胞周期
D.細胞④中姐妹染色單體分離是紡錘絲牽拉著絲粒引起的，最終導致染色體數目加倍
2.果蠅和雙子葉植物擬南芥均為二倍體生物。雄性果蠅體細胞中含有8條染色體，擬南芥（無性染色體）體細胞中含有10條染色體。下列關于雄性果蠅細胞與擬南芥細胞有絲分裂過程的比較，錯誤的是( )
A.間期均發生基因的復制，轉錄和翻譯
B.前期核膜、核仁均逐漸消失并形成紡錘體
C.中期細胞均會出現五種形態的染色體
D.后期在紡錘絲的牽引下均發生著絲粒分裂，染色體加倍
3.某同學利用秋水仙素誘導紅蔥（2n=16）根尖細胞的染色體數目變化，分別于實驗過程中的24小時（左圖）和48小時（右圖）拍到以下兩張照片。下列敘述正確的是( )
A.秋水仙素能夠抑制紡錘體的形成
B.制作裝片時需用卡諾氏液解離根尖細胞
C.細胞甲正處于有絲分裂的中期
D.細胞乙經歷了3次染色體加倍
4.有絲分裂過程中SMC3蛋白在著絲粒區大量富集。研究者通過構建玉米SMC3基因突變體，觀察野生型和突變體有絲分裂過程，部分結果如圖(A、B為同一時期，C、D為同一時期)。下列有關敘述不正確的是( )
A.秋水仙素主要作用于圖中A所處時期
B.裝片的制作步驟為解離→漂洗→染色→制片
C.推測SMC3蛋白可維持姐妹染色單體間的粘連
D.圖中C所示的細胞中可發生基因的自由組合定律
5.圖甲表示高等植物細胞處于不同分裂時期的細胞圖像，圖乙表示細胞有絲分裂的不同時期每條染色體中DNA含量變化的關系。據圖回答下列問題：
（1）圖甲中的細胞圖像按細胞分裂的先后順序排列應依次為__________（用字母表示）。
（2）圖甲的B中，染色體數目與DNA數目之比為__________。
（3）觀察有絲分裂可選擇根尖的分生區細胞作為實驗材料，在該實驗中，裝片的制作流程為解離→_______→制片。
（4）圖乙中曲線ab段形成的原因是___________；cd段對應的分裂時期為__________。
參考答案
1.答案：B
解析：A、選擇根尖分生區細胞作為觀察材料，是因為根尖分生區分裂旺盛，取材、制片容易，鱗片葉外表皮細胞為高度分化的細胞，不再分裂，因而不可以用來觀察有絲分裂實驗，A錯誤;B、該實驗觀察到的細胞在解離時已經死亡，不能看到圖Ⅱ中細胞③(中期)進入細胞④(后期)所處時期的動態過程，B正確;C、通過統計處于各時期的細胞的數目，計算其比值無法估算洋蔥根尖分生區細胞的細胞周期，只能估計各時期的時長比例，C錯誤;D、細胞④中姐妹染色單體分離是隨著著絲粒分裂實現的，不是紡錘絲牽拉著絲粒引起的，D錯誤。
2.答案：D
解析：A、間期均發生基因的復制,轉錄和翻譯，A正確;B、前期核膜、核仁均逐漸消失并形成紡錘體，B正確;C、中期細胞均會出現五種形態的染色體，C正確;D、后期著絲粒分裂，染色體加倍，但紡錘絲的牽引不是著絲粒分裂的原因，D錯誤。故選D。
3.答案：A
解析：A、秋水仙素能夠抑制紡錘體的形成，從而誘導染色體數目加倍，故A正確;B、制作裝片時卡諾氏液的作用是固定裝片，解離所用的試劑是解離液，故B錯誤;C、處于中期的染色體形態穩定，數目清晰，且著絲粒(著絲點)整齊排列在赤道板上，圖示甲不是有絲分裂中期，故C錯誤;D、紅蔥的染色體數目是16，據圖可知，細胞甲染色體數目為32條，此時經歷了24小時，染色體加倍一次，細胞乙的染色體數目約為58條，經歷48小時，則約經歷了2次染色體加。倍，故D錯誤。
4.答案：D
解析:基因的自由組合定律發生在減數第一次分裂后期，而圖示為有絲分裂過程，因此細胞中不會發生基因的自由組合，D錯誤。
5.答案：
（1）BCAD
（2）1：2
（3）漂洗→染色
（4）DNA的復制；后期
解析：（1）據圖分析，A細胞中，著絲粒分裂，染色體均勻地移向兩極，處于有絲分裂后期，B細胞中，核膜、核仁逐漸解體消失，出現染色體和紡錘體，處于有絲分裂前期，C細胞中，染色體的著絲粒整齊的排列在赤道板上，處于有絲分裂中期，D細胞中，細胞中央出現細胞板，處于有絲分裂末期，故順序為BCAD。
（2）B細胞中每條染色體上有2個核DNA分子，故染色體數目與DNA數目之比為1：2。
（3）在該實驗中，裝片的制作流程為解離→漂洗→染色→制片。
（4）圖乙中曲線ab段每條染色體上的DNA含量由1變為2，原因是完成了DNA的復制；cd段每條染色體上的DNA含量由2變為1，說明著絲粒分裂，故為有絲分裂的后期。

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