2021-2022高中生物1學(xué)案：第6章 第1節(jié) 第1課時(shí)細(xì)胞周期和高等植物細(xì)胞的有絲分裂

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGE22-版權(quán)所有@高考資源網(wǎng)學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第1節(jié)細(xì)胞的增殖第1課時(shí)細(xì)胞周期和高等植物細(xì)胞的有絲分裂學(xué)習(xí)目標(biāo)核心素養(yǎng)1.簡述細(xì)胞生長和細(xì)胞周期。(重難點(diǎn))2．模擬探究細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸?shù)年P(guān)系，探討細(xì)胞不能無限長大的原因.3．概述高等植物細(xì)胞有絲分裂的過程.（重點(diǎn))1.通過學(xué)習(xí)細(xì)胞有絲分裂，形成結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生命觀念.2．通過學(xué)習(xí)有絲分裂過程中染色體和DNA的變化，養(yǎng)成模型構(gòu)建的科學(xué)思維方法.3．通過模擬探究細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸?shù)年P(guān)系的實(shí)驗(yàn),提高實(shí)驗(yàn)實(shí)施及進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果交流的能力.一、細(xì)胞不能無限長大1．實(shí)驗(yàn)：細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸?shù)年P(guān)系。(1)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①瓊脂塊的表面積和體積之比隨著瓊脂塊的增大而減小。②NaOH擴(kuò)散的體積和整個(gè)瓊脂塊的體積之比隨著瓊脂塊的增大而減小.（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：細(xì)胞體積越大，其相對表面積越小，物質(zhì)運(yùn)輸?shù)男试降汀?．細(xì)胞不能無限長大的原因(1）細(xì)胞表面積與體積的關(guān)系限制了細(xì)胞的長大。(2)細(xì)胞核的控制能力制約細(xì)胞的長大。二、細(xì)胞增殖1．意義：生物體生長、發(fā)育、繁殖、遺傳的基礎(chǔ)。2．增殖方式:以分裂的方式進(jìn)行增殖.3．過程：包括物質(zhì)準(zhǔn)備和細(xì)胞分裂整個(gè)連續(xù)的過程.4．真核細(xì)胞的增殖方式：有絲分裂、無絲分裂和減數(shù)分裂.三、有絲分裂1．細(xì)胞周期(1）前提條件：連續(xù)分裂的細(xì)胞。（2）時(shí)間eq\b\lc\｛\rc\(\a\vs4\al\co1（起點(diǎn)：一次分裂完成時(shí)，終點(diǎn)：下一次分裂完成時(shí)）)（3)圖示含義(4)分裂間期與分裂期的聯(lián)系：分裂間期為分裂期進(jìn)行活躍的物質(zhì)準(zhǔn)備，完成DNA分子的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成。2．高等植物細(xì)胞的有絲分裂過程及各時(shí)期特點(diǎn)時(shí)期圖示主要變化特征間期主要變化：DNA分子的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成前期①染色質(zhì)絲螺旋纏繞，縮短變粗，成為染色體②細(xì)胞兩極發(fā)出紡錘絲,形成紡錘體③核仁逐漸解體，核膜逐漸消失④染色體散亂分布于紡錘體中央中期①紡錘絲牽引染色體運(yùn)動，使其著絲點(diǎn)排列在赤道板上②染色體,形態(tài)比較穩(wěn)定，數(shù)目比較清晰，便于觀察后期①著絲點(diǎn)分裂，姐妹染色單體分開，染色體數(shù)目加倍②子染色體在紡錘絲的牽引下移向細(xì)胞兩極末期①染色體變成染色質(zhì),紡錘絲消失②核膜、核仁出現(xiàn),形成兩個(gè)新細(xì)胞核③赤道板位置出現(xiàn)細(xì)胞板逐漸擴(kuò)展為細(xì)胞壁1．細(xì)胞越大，細(xì)胞的物質(zhì)運(yùn)輸效率越高. （)2．只要能分裂的細(xì)胞就一定具有細(xì)胞周期。 （)3．要觀察細(xì)胞內(nèi)染色體的形態(tài)和數(shù)目,最好選擇處于有絲分裂后期的細(xì)胞。 （)4．有絲分裂間期的細(xì)胞內(nèi)沒有什么變化. （)5．使用高倍鏡可觀察到赤道板和細(xì)胞板的時(shí)期分別是中期和末期. （）提示：1?！良?xì)胞越大，相對表面積越小，物質(zhì)運(yùn)輸?shù)男试降汀?．×連續(xù)分裂的細(xì)胞才有細(xì)胞周期。3．×中期細(xì)胞染色體形態(tài)穩(wěn)定，數(shù)目清晰.4．×間期細(xì)胞看不到變化，但正在進(jìn)行緊張的物質(zhì)準(zhǔn)備。5．×赤道板不是一個(gè)真實(shí)的結(jié)構(gòu).細(xì)胞不能無限長大[問題探究］1．探討“細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸?shù)年P(guān)系"的實(shí)驗(yàn)中（1）不同大小的瓊脂塊和NaOH分別模擬什么？提示:不同大小的瓊脂塊模擬不同體積的細(xì)胞.NaOH模擬細(xì)胞吸收的物質(zhì)。(2)確定“物質(zhì)”擴(kuò)散的深度依據(jù)什么原理？提示:酚酞遇NaOH呈紫紅色。（3）用什么作為模擬細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸效率之間的關(guān)系的指標(biāo)？提示：在相同時(shí)間內(nèi)，NaOH擴(kuò)散的體積與瓊脂塊的總體積的比值，可以反映NaOH擴(kuò)散的效率，由此模擬細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸效率之間的關(guān)系。(4)下列測量瓊脂塊變色深度的方法正確的是哪一組?（虛線表示測量位置)提示：第③組。2．結(jié)合影響細(xì)胞不能無限長大的因素和細(xì)胞生長所需的條件，思考既然細(xì)胞體積過大不利于其生長，那是不是細(xì)胞體積越小越好呢？分析其原因。提示：不是。組成細(xì)胞的物質(zhì)必須占據(jù)一定的空間，細(xì)胞內(nèi)的各種生化反應(yīng)的進(jìn)行也需要一定的空間，這些因素決定了細(xì)胞的體積不能太小。eq\o([歸納總結(jié)])限制細(xì)胞無限長大的因素1．探究細(xì)胞表面積與體積的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)原理不包括（）A．酚酞遇到NaOH呈現(xiàn)紫紅色反應(yīng)B．以瓊脂塊的大小表示細(xì)胞大小C．NaOH的擴(kuò)散深度表示吸收速率D．NaOH的擴(kuò)散體積與整個(gè)瓊脂塊的體積比表示細(xì)胞吸收物質(zhì)的速率C[在相同時(shí)間內(nèi)，NaOH在不同體積的瓊脂塊中擴(kuò)散的深度基本相同，即擴(kuò)散速率相同，無法表示細(xì)胞的物質(zhì)吸收速率.在本實(shí)驗(yàn)中，細(xì)胞的物質(zhì)吸收速率是用NaOH擴(kuò)散的體積與瓊脂塊總體積的比值來表示的，同時(shí)，該比值也反映出了細(xì)胞相對表面積與體積的關(guān)系。]2．將一塊3cm×3cm×6cm的含酚酞的瓊脂塊切成三塊邊長分別為1cm、2cm、3cm的正方體.將3塊瓊脂塊放在裝有NaOH的燒杯內(nèi)，淹沒浸泡10分鐘。下列說法正確的是(）A．隨瓊脂塊的增大，NaOH擴(kuò)散速率增大B．隨瓊脂塊的增大，瓊脂塊的表面積與體積之比增大C．隨瓊脂塊的增大，瓊脂塊中變紅的體積增大D．隨瓊脂塊的增大，瓊脂塊中變紅的體積所占的比例增大C［在相同時(shí)間內(nèi)，物質(zhì)擴(kuò)散進(jìn)細(xì)胞的體積與細(xì)胞的總體積之比可以反映細(xì)胞的物質(zhì)運(yùn)輸效率。細(xì)胞體積越大，其相對表面積越小,細(xì)胞的物質(zhì)運(yùn)輸效率就越低。隨瓊脂塊的增大，NaOH擴(kuò)散速率不變，A錯誤；隨瓊脂塊的增大，瓊脂塊的表面積與體積之比變小，B錯誤;在一定時(shí)間內(nèi),隨瓊脂塊的增大，瓊脂塊中變紅的體積所占的比例變小,D錯誤；隨瓊脂塊的增大，瓊脂塊中變紅的體積增大，C正確.］細(xì)胞周期[問題探究］1．試判斷下列細(xì)胞有無細(xì)胞周期,并說明理由。①根尖分生區(qū)細(xì)胞②胚胎干細(xì)胞③皮膚生發(fā)層細(xì)胞④神經(jīng)細(xì)胞⑤莖的形成層細(xì)胞提示:①②③⑤有細(xì)胞周期,它們都是連續(xù)分裂的細(xì)胞;④是高度分化的細(xì)胞，不分裂沒有細(xì)胞周期。2。如圖所示為細(xì)胞分裂的一個(gè)細(xì)胞周期,請用甲、乙表示出一個(gè)細(xì)胞周期、分裂間期和分裂期。提示：細(xì)胞周期:乙→乙;分裂間期：乙→甲；分裂期：甲→乙.eq\o（［歸納總結(jié)]）1．具有細(xì)胞周期的前提條件（1)只有連續(xù)分裂的細(xì)胞才有細(xì)胞周期，有些細(xì)胞分裂結(jié)束后不再進(jìn)行分裂，它們就沒有周期性。如下圖甲細(xì)胞就無細(xì)胞周期，而乙細(xì)胞進(jìn)行連續(xù)的細(xì)胞分裂,具有細(xì)胞周期。(2)生物體中細(xì)胞周期的細(xì)胞有：受精卵、干細(xì)胞、分生區(qū)細(xì)胞、形成層細(xì)胞、生發(fā)層細(xì)胞、癌細(xì)胞(不正常分裂）.2．細(xì)胞周期的表示方法方法名稱表示方法說明扇形圖從A點(diǎn)→B點(diǎn)→A點(diǎn)（順時(shí)針）,表示一個(gè)細(xì)胞周期線段圖B＋C是一個(gè)完整的細(xì)胞周期，雖然A＋B所持續(xù)時(shí)間長度和B＋C是一樣的，但因?yàn)榧?xì)胞周期的起點(diǎn)是分裂間期，所以A＋B不能表示一個(gè)完整的細(xì)胞周期坐標(biāo)圖a＋b＋c＋d＋e為一個(gè)細(xì)胞周期1．由細(xì)胞形態(tài)判斷,下列細(xì)胞中最可能具有細(xì)胞周期的是()B[由圖可知，A是精子、C是肌細(xì)胞、D是神經(jīng)細(xì)胞，均是已分化的細(xì)胞，喪失了分裂能力。而B所示的細(xì)胞從形態(tài)上看,仍處于原始狀態(tài),沒有分化,可連續(xù)分裂，具有細(xì)胞周期。］2．下圖中能夠表示一個(gè)完整細(xì)胞周期的是(）①a＋b②b＋c③甲→乙④乙→乙A．①③ B．①④C．②③ D．②④B［根據(jù)細(xì)胞周期中間期和分裂期持續(xù)的時(shí)間分析，a和c為間期，b和d為分裂期,故a+b(或c+d）為一個(gè)細(xì)胞周期。乙→甲為間期，甲→乙為分裂期,而一個(gè)細(xì)胞周期是從一次分裂完成時(shí)開始，到下一次分裂完成時(shí)為止的一段時(shí)間，即乙→乙。]高等植物細(xì)胞的有絲分裂［問題探究］1．請分析在有絲分裂過程中下列細(xì)胞結(jié)構(gòu)主要有哪些變化？(1)染色體；(2）紡錘體；(3)核膜和核仁。提示：（1)染色體：復(fù)制→散亂分布于紡錘體中央→著絲點(diǎn)排列在赤道板上→著絲點(diǎn)分裂→移向細(xì)胞兩極→平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中。（2）紡錘體：形成(前期）→解體消失（末期）。(3）核膜和核仁:解體消失（前期）→重建（末期）.2．有絲分裂過程中，細(xì)胞內(nèi)DNA分子數(shù)和染色體數(shù)加倍分別發(fā)生在什么時(shí)期？染色單體形成于何時(shí),消失于何時(shí)？哪些時(shí)期存在染色單體？提示：細(xì)胞內(nèi)DNA分子數(shù)加倍在間期，染色體數(shù)加倍在后期。染色單體形成于間期(染色體復(fù)制）,消失于后期(著絲點(diǎn)分裂)。前、中期存在染色單體。3．細(xì)胞板與赤道板的區(qū)別是什么？提示：赤道板不同于細(xì)胞板，赤道板不是存在的具體結(jié)構(gòu)，因此在顯微鏡下是無法觀察到的，它指的是細(xì)胞中央假想的一個(gè)平面。eq\o(［歸納總結(jié)]）1．染色體、染色單體、DNA的數(shù)量關(guān)系(1)染色體數(shù)＝著絲點(diǎn)數(shù)，即根據(jù)著絲點(diǎn)數(shù)計(jì)算染色體數(shù)。(2）當(dāng)染色單體存在時(shí)，染色體∶染色單體∶DNA＝1∶2∶2.（3)當(dāng)無染色單體存在時(shí)，染色體∶DNA＝1∶1。2．有絲分裂過程細(xì)胞中DNA含量、染色體數(shù)、染色單體數(shù)的變化（生物體細(xì)胞中DNA含量為2C，染色體數(shù)為2N（1)DNA含量、染色單體數(shù)、染色體數(shù)含量變化項(xiàng)目間期前期中期后期末期DNA含量2C→4444C→染色單體數(shù)0→4N4N4N4N→00染色體數(shù)2N2N2N2N→4N4N→2N(2)根據(jù)上表中數(shù)據(jù)可以作出DNA含量、染色體數(shù)目、每條染色體上DNA含量變化曲線說明：①a→b，l→m的變化原因都是DNA分子復(fù)制。②f→g，n→o的變化原因都是著絲點(diǎn)分裂,姐妹染色單體分開，形成子染色體.③c→d，n→o的曲線變化很相似但所處時(shí)期不同，原因也不同。④c→d，h→i的變化原因都是一個(gè)親代細(xì)胞分裂成兩個(gè)子代細(xì)胞。⑤染色單體的數(shù)量起點(diǎn)為0,終點(diǎn)也為0。易錯提醒：有絲分裂曲線分析的四點(diǎn)提醒1DNA、染色體同時(shí)減半，但不是同時(shí)加倍。2染色單體形成于間期，出現(xiàn)于前期，消失于后期。3每條染色體上DNA含量是1或2，而不是2N或4N;減半時(shí)期是分裂后期開始時(shí)，而不是末期結(jié)束時(shí).4細(xì)胞中染色體、DNA含量減半時(shí)期是末期結(jié)束時(shí)。1．在一個(gè)細(xì)胞周期中，最可能發(fā)生在同一時(shí)期的是()A．著絲點(diǎn)的分裂和細(xì)胞質(zhì)的分裂B．染色體復(fù)制和中心粒復(fù)制C．細(xì)胞板的出現(xiàn)和紡錘體的出現(xiàn)D．染色體數(shù)加倍和染色單體形成B［著絲點(diǎn)的分裂發(fā)生在有絲分裂的后期，細(xì)胞質(zhì)的分裂發(fā)生在有絲分裂的末期,A錯誤；染色體復(fù)制和中心粒復(fù)制均發(fā)生在間期，B正確；細(xì)胞板出現(xiàn)于有絲分裂的末期，紡錘體出現(xiàn)有絲分裂的前期，C錯誤；染色體數(shù)加倍發(fā)生在有絲分裂的后期,染色單體形成發(fā)生在間期，D錯誤。]2．如圖是對植物細(xì)胞有絲分裂時(shí)染色體（a）數(shù)、染色單體(b）數(shù)和DNA分子（c）數(shù)的統(tǒng)計(jì)圖。下列解釋肯定不正確的是（）①②③A．①可以用于表示細(xì)胞分裂的前期B．染色體螺旋化程度最高可在①時(shí)C．間期用②表示最恰當(dāng)D．③可表示細(xì)胞分裂完成C[①的細(xì)胞中每條染色體含兩個(gè)DNA，兩個(gè)染色單體，可代表染色體復(fù)制后的間期,前期和中期。②的細(xì)胞中無染色單體,染色體數(shù)和DNA分子數(shù)都為4n,可代表有絲分裂后期.③的細(xì)胞中無染色單體，染色體數(shù)和DNA分子數(shù)都為2n，可代表細(xì)胞分裂完成。］技法總結(jié)：有絲分裂過程中的“加倍”成分或結(jié)構(gòu)時(shí)期原因DNA間期DNA復(fù)制染色體后期著絲點(diǎn)分裂中心體間期中心體復(fù)制細(xì)胞核末期新核膜已經(jīng)形成，細(xì)胞質(zhì)尚未分裂［課堂小結(jié)]知識網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建核心語句歸納1.限制細(xì)胞不能無限長大的原因:（1)細(xì)胞表面積與體積比；（2)細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)的相對比值。2．細(xì)胞體積越大，相對表面積越小，物質(zhì)運(yùn)輸效率就越低。3．只有連續(xù)分裂的細(xì)胞才有細(xì)胞周期,如根尖分生區(qū)細(xì)胞和皮膚生發(fā)層細(xì)胞。4．有絲分裂各時(shí)期主要特點(diǎn)記憶口訣：間期復(fù)制又合成，前期膜仁消失現(xiàn)兩體，中期形定數(shù)清赤道齊，后期點(diǎn)裂數(shù)加均兩極，末期兩消兩現(xiàn)重開始。5．有絲分裂間期，DNA復(fù)制而加倍，后期著絲點(diǎn)分裂使染色體數(shù)目暫時(shí)加倍。6．與高等植物細(xì)胞有絲分裂有關(guān)的細(xì)胞器有核糖體、高爾基體、線粒體等.1．下列有關(guān)細(xì)胞不能無限長大的原因的敘述中，不正確的是（）A．與細(xì)胞表面積和體積的比例有關(guān)B．細(xì)胞核的大小是有一定限度的C．細(xì)胞的體積與細(xì)胞核無關(guān)D．細(xì)胞體積過大不利于細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)交換C［細(xì)胞體積的大小受以下兩個(gè)因素的影響：(1）細(xì)胞體積越大，其相對表面積越小，細(xì)胞與外界物質(zhì)的交換效率就越低，而且還會影響細(xì)胞內(nèi)部的物質(zhì)交換；（2)細(xì)胞核是細(xì)胞的控制中心，細(xì)胞核中的DNA一般不會隨著細(xì)胞體積的增大而增加，即細(xì)胞核的控制范圍是有限的.]2．連續(xù)分裂的細(xì)胞，計(jì)算細(xì)胞周期開始的時(shí)間應(yīng)從什么時(shí)期開始（）A．子細(xì)胞形成時(shí) B．細(xì)胞核開始形成時(shí)C．染色體出現(xiàn)時(shí) D．染色體消失時(shí)A［計(jì)算細(xì)胞周期應(yīng)從上一次細(xì)胞分裂完成時(shí)開始到下一次細(xì)胞分裂完成時(shí)為止.］3．下列關(guān)于細(xì)胞有絲分裂過程的敘述，正確的是()A．前期:染色體復(fù)制B．中期：染色體與DNA數(shù)目相等C．后期：染色體數(shù)目加倍D．末期：始終看不到核膜、核仁C［染色體復(fù)制在間期，A錯誤；中期染色體數(shù)∶核DNA數(shù)=1∶2，B錯誤;核膜、核仁末期重現(xiàn)，D錯誤；后期著絲點(diǎn)分裂、染色體數(shù)加倍，C正確。]4．下列物質(zhì)或結(jié)構(gòu)變化示意圖中，哪個(gè)不可能發(fā)生在有絲分裂過程中(）D［A表示染色體數(shù)目的變化;B表示DNA分子數(shù)的變化；C表示前期和中期每條染