資源簡介

6.1 細胞的增殖學案
【學習目標】
1.明確細胞增殖的概念和過程。
2.闡述細胞周期的概念和表示方法。
3.概述細胞的有絲分裂過程。
4.運用模型解釋細胞表面積與體積的關系。
5.學習洋蔥根尖分生區細胞臨時裝片的制作過程。
【學習重難點】
重點：
1.動植物細胞有絲分裂各時期的重要特征
2.使用高倍顯微鏡進行觀察，識別有絲分裂不同時期的細胞
難點：
1.動植物細胞有絲分裂各時期的重要特征
2.使用高倍顯微鏡進行觀察，識別有絲分裂不同時期的細胞
【預習新知】
（一）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。
（二）細胞周期
1．生物的生長
(1)主要原因：通過細胞分裂增加細胞的數量。
(2)次要原因：通過細胞生長增大細胞的體積。
2．細胞不能無限長大的原因
(1)細胞的體積越大，表面積與體積的比值越__小__。
(2)細胞的體積越大，相同時間內物質擴散的體積與整個細胞體積的比值越__小__，即物質運輸的效率越__低__。
3．細胞增殖
(1)概念：細胞通過細胞分裂增加細胞數量的過程。
(2)過程：包括物質準備和細胞分裂兩個連續的過程。
(3)主要方式：有絲分裂。
(4)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。
4．細胞周期
(1)細胞周期的概念
①前提條件：連續分裂的細胞。
②時間：從一次分裂完成時開始，到下一次分裂完成時為止。
③兩個階段：分裂間期和分裂期。
(2)分裂間期
①時間：從細胞一次分裂結束到下一次分裂之前。
②主要物質變化：完成DNA分子的復制和有關蛋白質的合成。
(3)結合下面材料分析下列問題
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各種細胞的細胞周期中都是分裂間期所占的時間長。
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。
（三）有絲分裂
時期 植物細胞有絲分裂 動物細胞有絲分裂
間期 無中心粒的倍增(低等植物細胞除外) 完成中心粒的倍增
前期 細胞兩極發出紡錘絲形成紡錘體 中心粒移到細胞兩極，并發出星射線，形成紡錘體
末期 細胞板擴展為細胞壁，分割細胞質 細胞膜從細胞的中部向內凹陷，縊裂細胞質
有絲分裂的特征、意義
1．特征：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。
2．意義：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。
（四）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.植物根尖分生區細胞臨時裝片觀察的結果如圖所示。下列敘述正確的是( )
A.①時期細胞膜逐漸向內凹陷
B.②時期核仁逐漸解體，而核膜不消失
C.③時期著絲粒排列在細胞中央的赤道板上
D.④時期細胞中DNA分子數量加倍
2.在動植物細胞分裂時，有特殊的絲狀體出現，故稱為有絲分裂。下列有關動植物細胞有絲分裂的敘述，正確的是( )
A.可通過觀察細胞中染色體/核DNA比值的變化可以區別動植物細胞
B.有絲分裂中動植物細胞染色體移動的方向均與紡錘體有關
C.染色體數：染色單體數：核DNA數為1：2：2時，核孔運輸物質的速率加快
D.在動物細胞有絲分裂中，中心粒在分裂后期隨著絲粒的斷裂而分開
3.比較動植物細胞有絲分裂的過程，以下敘述是動物細胞特有的是( )
A.染色質縮短變粗為染色體 B.細胞膜從細胞的中部向內凹陷
C.赤道板的位置出現細胞板 D.核仁、核膜周期性的消失和重建
4.如圖為某動物細胞有絲分裂某一時期的圖像，下列有關該細胞的敘述錯誤的是( )
A.處于有絲分裂后期
B.含有8條染色單體
C.移向細胞兩極的兩套染色體形態、數目相同
D.染色體中含有8個DNA分子
5.如圖為某高等植物細胞有絲分裂不同時期的圖像，對其相關敘述正確的是( )
A.可以用②①④③表示一個完整的細胞周期
B.圖④中有8條染色體，16個DNA分子
C.在高倍顯微鏡下觀察處于①時期的細胞，能看到的結構是染色體、中心體
D.該體細胞經四次有絲分裂之后形成的每個子細胞中各有4條染色體
6.在用顯微鏡“觀察洋蔥根尖細胞的有絲分裂”實驗中，某同學觀察到一個處于分裂中期的細胞，在該細胞中能觀察到的結構是( )
①細胞壁
②染色體
③中心體
④細胞核
⑤赤道板
A.①②③④ B.①② C.①③④⑤ D.①④⑤
7.下列關于植物細胞有絲分裂的敘述，正確的是( )
A.前期，核DNA已完成復制且染色體數目加倍
B.后期，染色體的著絲粒分布在一個平面上
C.末期，含有細胞壁物質的囊泡聚集成細胞板
D.親代細胞的遺傳物質平均分配到兩個子細胞
8.人體細胞含有46條染色體。下列關于人某一精原細胞有絲分裂的敘述，錯誤的是( )
A.在間期，DNA進行半保留復制，形成92個核DNA分子
B.在前期，每條染色體含2個DNA分子
C.在中期，46條染色體的著絲粒排列在赤道板上，易于觀察染色體
D.在后期，每對同源染色體分開，細胞中有92條染色體
9.根冠的外層細胞不斷死亡、脫落和解體，但根冠始終保持一定的形狀和厚度，這是因為( )
A.分生區細胞不斷進行無絲分裂 B.根冠細胞不斷進行無絲分裂
C.分生區細胞不斷進行有絲分裂 D.根冠細胞不斷進行有絲分裂
10.以有絲分裂的細胞為例，下圖表示一個完整的細胞周期中不同時期染色體和核DNA的數量關系，下列有關敘述錯誤的是( )
A.BC段曲線下降的原因是發生DNA復制
B.DE時刻，著絲粒分裂，染色單體消失
C.AB段和EF段細胞中染色體數目不同
D.DF段是觀察染色體形態和數目的最佳時期
參考答案
1.答案：C
解析：
2.答案：B
解析：A、動植物細胞有絲分裂過程中染色體/核DNA的比值變化相同，無法通過該比值變化區別動植物細胞，A錯誤;
B、在有絲分裂中，高等植物細胞的染色體通過紡錘絲牽引著染色體運動，動物細胞和低等植物細胞通過星射線牽引染色體運動，紡錘絲發出的星射線會形成紡錘體，動植物細胞中染色體的移動方向均與紡錘體有關，B正確;
C、在有絲分裂中染色體、染色單體、核DNA分子三者的數量比為1:2:2時，所處時期是間期、前期和中期，間期存在細胞核，而前期和中期無細胞核，沒有核孔，C錯誤;
D、在動物細胞有絲分裂中，中心粒的分開發生在前期，D錯誤。
3.答案：B
解析：A、細胞有絲分裂過程中染色質縮短變粗為染色體，不是動物細胞特有，A錯誤；
B、有絲分裂末期，動物細胞細胞膜從細胞的中部向內凹陷，植物細胞在赤道板的位置出現細胞板，B正確；
C、有絲分裂末期，植物細胞赤道板的位置出現細胞板，C錯誤；
D、細胞有絲分裂過程中，核仁、核膜周期性的消失和重建，不是動物細胞特有，D錯誤。
故選B。
4.答案：B
解析：A、圖示細胞中著絲粒分裂，每條染色體中的兩條姐妹染色單體分離，并在紡錘絲的牽引下分別移向細胞兩極，處于有絲分裂后期，A正確;
B、圖示細胞中著絲粒分裂，處于有絲分裂后期，且該時期不含染色單體，B錯誤;
C、由于染色單體是由DNA復制后形成的，有絲分裂后期每條染色體中的兩條姐妹染色單體分離，在紡錘絲的作用下分別移向細胞的兩極，故該細胞移向兩極的兩套染色體形態數目相同，C正確;
D、該細胞每條染色體上含有1個DNA分子，故染色體中含有8個DNA分子，D正確。
5.答案：D
解析：D、有絲分裂形成的子細胞中染色體數目不變,所以該體細胞經四次有絲分裂之后形成的每個子細胞中各有4條染色體,D正確。
6.答案：B
7.答案：C
解析：分裂間期細胞進行DNA的復制，在有絲分裂前期核DNA已完成復制，但由于著絲粒未分裂，染色體數目未加倍，A錯誤；有絲分裂中期染色體的著絲粒分布在細胞中央的一個平面上，后期著絲粒分裂，姐妹染色單體分開，成為兩條染色體，由紡錘絲牽引著分別移向細胞兩極，B錯誤；在植物細胞有絲分裂末期，細胞質開始分裂，含有細胞壁物質的囊泡聚集成細胞板，之后擴展形成新的細胞壁，C正確；在有絲分裂中，親代細胞的染色體經復制后平均分配到兩個子細胞中，但細胞質中的遺傳物質不一定平均分配到兩個子細胞中，D錯誤。
8.答案：D
解析：A、人體細胞含有46條染色體，每條染色體上有1個DNA分子，共46個DNA分子，在間期，DNA進行半保留復制，形成92個DNA分子，A正確；
B、間期染色體已經復制，故在前期每條染色體由2條染色單體組成，含2個DNA分子，B正確；
C、在中期，46筡染色體的著絲點排列在赤道板上，此時染色體形態固定、數目清晰，易于觀察染色體，C正確；
D、有絲分裂后期，著絲點分裂，姐妹染色單體分開，染色體數目加倍，由46條變成92條，同源染色體不分離，D錯誤。
9.答案：C
解析：分生區是植物根尖四個區域（由下至上依次是根冠、分生區、伸長區、成熟區）中唯一一個能進行細胞分裂的區域，通過它的分裂，使根尖部分細胞增多，進而部分細胞伸長（伸長區），使根長長，部分仍然保持分裂能力，還可以通過分裂補充根冠在生長時破損的細胞，根尖分生區進行的是有絲分裂，ABD錯誤，C正確。
故選C。
10.答案：D
解析：A、BC段染色體與核DNA數目之比由1:1變為1:2，出現的原因是DNA復制，A正確;B、DE段染色體與核DNA數目之比由1:2變為1:1，出現的原因是著絲粒分裂，染色單體消失，B正確;C、AB段表示分裂間期中DNA沒有復制的時期，即G1期，染色體數目與體細胞染色體數目相同，EF段表示有絲分裂后末期，后期由于著絲粒分裂，染色體數目加倍，因此AB段和EF段細胞中染色體數目不同，C正確;D、有絲分裂中期染色體形態固定、數目清晰，是觀察染色體形態和數目的最佳時期，DF表示有絲分裂的后末期，D錯誤。

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