《細(xì)胞的增殖》第一課時素養(yǎng)導(dǎo)學(xué)

第1節(jié)細(xì)胞的增殖（第一課時）一、生物的生長和細(xì)胞增殖1.生物的生長:(1)主要原因:通過細(xì)胞分裂增加細(xì)胞的_____。(2)次要原因:通過_________增大細(xì)胞的體積。數(shù)量細(xì)胞生長2.細(xì)胞不能無限長大的原因:(1)細(xì)胞的體積越大,表面積與體積的比值越_____。(2)細(xì)胞的體積越大,相同時間內(nèi)物質(zhì)擴散的體積與整個細(xì)胞體積的比值越___,即物質(zhì)運輸?shù)男试絖__。小小低3.細(xì)胞增殖:(1)概念:通過_________增加細(xì)胞數(shù)量的過程。(2)意義:生物體_____、_____、_____、_____的基礎(chǔ)。細(xì)胞分裂生長發(fā)育繁殖遺傳二、細(xì)胞分裂的過程1.細(xì)胞周期:(1)概念的理解。①條件:_________的細(xì)胞。②起點:一次分裂完成時。③終點:_______________時。連續(xù)分裂下一次分裂完成(2)組成及特點。①分裂間期:a.范圍:從細(xì)胞一次分裂結(jié)束到_______________。b.特點:持續(xù)時間長,占整個細(xì)胞周期的_________。c.主要變化:下一次分裂之前90%～95%②分裂期:a.范圍:細(xì)胞周期中分裂間期之后。b.特點:持續(xù)時間短;是一個連續(xù)的過程,根據(jù)_______的行為可分為前期、中期、后期、末期。染色體2.有絲分裂過程(以高等植物細(xì)胞為例):【激疑】利用所學(xué)知識,分析細(xì)胞壁的形成可能與哪一細(xì)胞器有關(guān)?細(xì)胞壁中應(yīng)含有哪些化學(xué)成分?提示:細(xì)胞壁的形成與高爾基體有關(guān);細(xì)胞壁中應(yīng)含有纖維素和果膠。

知識點一細(xì)胞周期的劃分及表示方法1.細(xì)胞周期的兩種表示方法:直線圖扇形圖圖形直線圖扇形圖分裂間期a、ca分裂期b、db+c+d+e一個細(xì)胞周期a+b、c+da+b+c+d+e2.細(xì)胞分裂間期的劃分:G1期:又稱DNA合成前期,主要進行RNA和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成,為S期DNA的復(fù)制做準(zhǔn)備。S期:又稱DNA合成期,主要進行DNA的復(fù)制。G2期:又稱DNA合成后期,主要進行RNA和蛋白質(zhì)的合成,特別是微管蛋白的合成,為分裂期做準(zhǔn)備?！舅伎肌び懻摗?.只要能進行細(xì)胞分裂的細(xì)胞均有細(xì)胞周期,這個說法對嗎?(生命觀念)提示:不對。只有連續(xù)分裂的細(xì)胞才具有細(xì)胞周期,若分裂后的細(xì)胞停止分裂,則不具有細(xì)胞周期。

2.用顯微鏡觀察某種植物的分生組織時,為什么視野中處于間期的細(xì)胞數(shù)目較多?(科學(xué)思維)提示:在一個細(xì)胞周期中,分裂間期所占的時間長,分裂期所占的時間短。①甲→乙的過程表示分裂間期②乙→甲的過程表示分裂期③一個細(xì)胞周期是指甲→甲的全過程④一個細(xì)胞周期是指乙→乙的全過程A.①②④

B.④

C.③

D.①②③【素養(yǎng)案例】如圖表示細(xì)胞分裂一個細(xì)胞周期所用的時間,下列說法正確的是(

)【解題導(dǎo)引】

(1)判斷分裂間期和分裂期:根據(jù)一個細(xì)胞周期中分裂間期比分裂期經(jīng)歷的時間長,則圖中占面積較大的是分裂間期,較小的是分裂期。(2)判斷細(xì)胞周期的起止點:根據(jù)圖中箭頭的方向,判斷細(xì)胞周期從乙點開始,到乙點結(jié)束?！窘馕觥窟xB。甲→乙的過程表示分裂期,①錯誤;乙→甲的過程表示分裂間期,②錯誤;一個細(xì)胞周期是指乙→乙的全過程,分裂間期在前,分裂期在后,順序不能顛倒,④正確、③錯誤?！痉椒ㄒ?guī)律】判斷一個完整的細(xì)胞周期的方法(1)“先長后短”:一個細(xì)胞周期一定要先經(jīng)過一個長的間期,再經(jīng)過一個短的分裂期。(2)“終點到終點”:從完成時開始,到下一個完成時結(jié)束,為一個細(xì)胞周期。(3)“先復(fù)制后分裂”:一個細(xì)胞周期一定要先完成DNA的復(fù)制,才能完成細(xì)胞的分裂?！舅仞B(yǎng)·探究】——情境遷移近年來對細(xì)胞周期的研究取得了許多突破性進展,發(fā)現(xiàn)并確立了細(xì)胞周期素(Cyclin)、細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶(CDK)、細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶抑制因子(CKI)在真核生物細(xì)胞周期調(diào)控中的重要作用。其中,Cyclin周期性積累與分解對細(xì)胞周期進程起著關(guān)鍵作用,而CKI通過在細(xì)胞周期適當(dāng)時間點上抑制CDK的活性從而在細(xì)胞周期中起著重要作用。思考問題:(1)閱讀上述材料,分析細(xì)胞周期的發(fā)生與哪些物質(zhì)有關(guān)?(科學(xué)思維)提示:細(xì)胞周期素(Cyclin)、細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶(CDK)、細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶抑制因子(CKI)。(2)談?wù)勀銓?xì)胞周期發(fā)生和控制物質(zhì)之間關(guān)系的認(rèn)識。(生命觀念)提示:細(xì)胞周期素激活細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶,使細(xì)胞分裂發(fā)生,而細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶抑制因子則會停止細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶的作用。【素養(yǎng)·遷移】如表是幾種細(xì)胞的細(xì)胞周期持續(xù)時間/h,據(jù)表分析,下列分析正確的是(

)細(xì)胞類型分裂間期分裂期細(xì)胞周期蠶豆根尖分生區(qū)細(xì)胞15.32.017.3小鼠十二指腸上皮細(xì)胞13.51.815.3人的肝細(xì)胞21122人的宮頸癌細(xì)胞20.51.522A.人所有細(xì)胞的細(xì)胞周期均為22個小時B.與蠶豆根尖分生區(qū)細(xì)胞分裂密切相關(guān)的細(xì)胞器包括核糖體、中心體C.小鼠十二指腸上皮細(xì)胞最適于觀察動物細(xì)胞有絲分裂D.不同溫度下蠶豆根尖分生區(qū)細(xì)胞的細(xì)胞周期相同【解析】選C。表中數(shù)據(jù)不能說明人所有細(xì)胞的細(xì)胞周期均為22個小時,A項錯誤;蠶豆屬于高等植物,沒有中心體,B項錯誤;三種動物細(xì)胞中,小鼠十二指腸上皮細(xì)胞的分裂期占細(xì)胞周期的比例最大,顯微鏡下分裂期細(xì)胞數(shù)目較多,適于觀察動物細(xì)胞有絲分裂,C項正確;不同溫度下酶的活性不同,蠶豆根尖分生區(qū)細(xì)胞的細(xì)胞周期不同,D項錯誤。【補償訓(xùn)練】細(xì)胞周期中持續(xù)時間較長的是(

)A.分裂間期B.分裂期C.兩個時期一樣長D.兩個時期時間長短不確定【解析】選A。細(xì)胞周期中分裂間期準(zhǔn)備大量物質(zhì)以便分裂,其持續(xù)時間較長。知識點二細(xì)胞周期(以有絲分裂為例)過程中相關(guān)結(jié)構(gòu)或物質(zhì)的變化1.細(xì)胞結(jié)構(gòu)或物質(zhì)的周期性變化:染色體行為變化:2.核DNA、染色體、染色單體的數(shù)目變化:時期項目分裂間期分裂期前期中期后期末期核DNA2n→4n4n4n4n4n→2n染色體2n2n2n4n4n→2n染色單體0→4n4n4n00(1)當(dāng)有染色單體時,染色體∶染色單體∶DNA=1∶2∶2。(2)當(dāng)無染色單體(后期、末期)時,染色體∶DNA=1∶1。3.核DNA、染色體、染色單體數(shù)目變化曲線分析:(1)曲線模型:(2)曲線解讀:項目上升段的變化原因下降段的變化原因核DNA分裂間期(a段)DNA復(fù)制,DNA數(shù)目加倍末期(e段)細(xì)胞一分為二,DNA數(shù)目減半染色體后期(d段)著絲粒分裂,染色體數(shù)目加倍末期(e段)細(xì)胞一分為二,染色體數(shù)目減半染色單體分裂間期(a段)DNA復(fù)制,染色單體形成后期(d段)著絲粒分裂,姐妹染色單體分離,染色單體消失4.每條染色體上DNA含量及染色體數(shù)與核DNA數(shù)比值的變化曲線:(1)圖中ef(BC)段變化的原因是S期DNA的復(fù)制,染色單體形成。(2)fg(CD)段表示含有姐妹染色單體的時期;gh(DE)段變化的原因是有絲分裂后期著絲粒分裂。5.根據(jù)柱狀圖判斷細(xì)胞分裂時期的規(guī)律:(1)根據(jù)染色單體變化判斷各時期:(2)根據(jù)比例關(guān)系判斷各時期:DNA∶染色體∶染色單體=【思考·討論】1.染色單體分別在什么時期形成和消失?在細(xì)胞周期的什么時期存在染色單體?(生命觀念)提示:染色單體形成于間期(染色體復(fù)制),消失于后期(著絲粒分裂)。細(xì)胞分裂的前期和中期均存在染色單體。2.在有絲分裂過程中,細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)是否也能均等分配?(科學(xué)思維)提示:一般不能均等分配,而是隨機地分配到兩個子細(xì)胞中?！舅仞B(yǎng)案例】圖甲表示某高等植物細(xì)胞有絲分裂的相關(guān)圖像,圖乙表示細(xì)胞內(nèi)染色體與核DNA數(shù)目比的變化關(guān)系,下列相關(guān)敘述正確的是(

)A.圖甲中①的中心體的活動很活躍,圖乙ab段核糖體的活動很活躍B.圖甲中的②處于圖乙中的ef段,屬于分裂后期C.圖甲中的①處于圖乙中的cd段,細(xì)胞中染色體數(shù)∶核DNA數(shù)∶染色單體數(shù)=1∶2∶2D.著絲粒分裂發(fā)生在de段,是圖甲中的②所示時期【解題導(dǎo)引】(1)題干關(guān)鍵詞:高等植物。(2)縱坐標(biāo)含義:染色體與核DNA數(shù)目比?！窘馕觥窟xC。圖甲中的①是前期,②是末期。高等植物細(xì)胞沒有中心體,ab段可表示分裂間期中蛋白質(zhì)的合成時期,該時期核糖體活動活躍,A項錯誤;ef段包含后期和末期,B項錯誤;cd段為DNA復(fù)制后,著絲粒未分開前,包含前期、中期,所以染色體數(shù)∶DNA數(shù)∶染色單體數(shù)=1∶2∶2,C項正確;de段染色體與核DNA數(shù)目比由0.5變?yōu)?,是因為發(fā)生了著絲粒分裂,是后期的開始,D項錯誤。【素養(yǎng)·探究】——母題追問(1)生命觀念——結(jié)構(gòu)與功能觀圖乙中ab段主要發(fā)生在分子水平和細(xì)胞水平的變化分別是什么?提示:分子水平上主要發(fā)生了DNA分子的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成,細(xì)胞水平上發(fā)生染色體的復(fù)制。(2)科學(xué)思維——分析與綜合有絲分裂過程中染色體、核膜、核仁周期性變化有何意義?提示:有利于染色體的平均分配?！舅仞B(yǎng)·遷移】如圖是植物有絲分裂過程中染色體形態(tài)示意圖,下列敘述正確的是(

)A.乙圖與丁圖細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)量相等B.甲圖細(xì)胞內(nèi)含有8個DNA分子、8條染色單體C.丙圖細(xì)胞內(nèi)有8條姐妹染色單體D.細(xì)胞分裂的順序為乙、丁、甲、丙【解析】選B。乙圖中有4條染色體,丁圖中有8條染色體,A錯誤。甲圖中每條染色體上都有姐妹染色單體,共有8個DNA分子、8條染色單體,B正確。丙圖處在末期,已經(jīng)沒有染色單體了,C錯誤。細(xì)胞分裂的正確順序是前期乙、中期甲、后期丁、末期丙,D錯誤?！狙a償訓(xùn)練】細(xì)胞進行有絲分裂時,染色體發(fā)生有規(guī)律的變化,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③組成染色體的DNA復(fù)制④染色體排列在赤