2018_2019学年高中生物第6章第1节第1课时细胞周期和高等植物细胞的有丝分裂教学案(含解析)新人教版必修1.doc
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1、- 1 -细胞周期和高等植物细胞的有丝分裂一、细胞不能无限长大1 “细胞大小与物质运输的关系”实验(1)实验结果:填表琼脂块的边长(cm)表面积(cm2)体积(cm3)表面积与体积之比NaOH 扩散的深度(cm)NaOH 扩散的体积与整个琼脂块的体积比1 6 1 6 0.5 12 24 8 3 0.5 7/83 54 27 2 0.5 19/27(2)实验结论:琼脂块的表面积与体积之比随着琼脂块的增大而减小。NaOH 扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随着琼脂块的增大而减小。细胞体积越大,其相对表面积越小,细胞的物质运输效率就越低。2细胞不能无限长大的限制因素二、细胞增殖与细胞周期1细胞的增殖(
2、1)细胞以分裂的方式进行增殖。(2)细胞增殖包括物质准备和细胞分裂整个连续的过程。(3)真核细胞的分裂有有丝分裂、无丝分裂和减数分裂三种方式。1限制细胞不能无限长大的原因:细胞表面积与体积比,细胞核与细胞质的相对比值。2细胞体积越大,相对表面积越小,物质运输效率就越低。3只有连续分裂的细胞才有细胞周期,如根尖分生区细胞和皮肤生发层细胞。4一个细胞周期包括分裂间期和分裂期,其中分裂期又可以划分为前期、中期、后期和末期四个相连的时期。5有 丝 分 裂 中 , DNA 加 倍 在 间 期 , 染 色 体 数 目 暂 时 加 倍 在 后 期 。6与高等植物细胞有丝分裂有关的细胞器有核糖体、高尔基体、线
3、粒体等。- 2 -2细胞周期Error!三、高等植物细胞的有丝分裂1分裂间期(1)主要变化Error!(2)意义:为分裂期进行活跃的物质准备。2分裂期时期 图像 特征前期染色质丝螺旋缠绕,缩短变粗,成为染色体细胞两极发出纺锤丝,形成纺锤体核仁逐渐解体,核膜逐渐消失染色体散乱分布于纺锤体中央中期纺锤丝牵引染色体运动,使其着丝点排列在赤道板上染色体形态稳定,数目清晰,便于观察后期着丝点分裂,姐妹染色单体分开,染色体数目加倍子染色体在纺锤丝的牵引下移向细胞两极末期染色体变成染色质丝,纺锤丝消失核膜、核仁出现,形成两个新细胞核赤道板位置出现细胞板,逐渐扩展形成细胞壁1.判断下列有关叙述的正误(1)细胞
4、体积增大,与外界物质交换效率提高()- 3 -(2)在细胞周期中,分裂间期的持续时间通常比分裂期持续的时间短()(3)人体所有细胞的细胞周期持续时间相同()(4)要观察细胞内染色体的形态和数目,最好选择处于有丝分裂中期的细胞()(5)有丝分裂过程中,细胞内的染色体的数目发生规律性变化()2有关细胞不能无限长大原因的叙述,不正确的是( )A细胞体积越大,物质运输效率相对越低B细胞体积越大,其相对表面积越大,物质运输效率越低C细胞表面积与体积关系限制了细胞长大D细胞核中的 DNA 不会随细胞体积增大而增加解析:选 B 细胞体积越大,相对表面积越小,物质运输效率相对越低。3在细胞分裂间期,不会发生(
5、 )ADNA 数目加倍 B蛋白质大量增加C染色体数目加倍 D细胞形态由小长大解析:选 C 在细胞分裂间期,主要进行 DNA 分子的复制和有关蛋白质的合成,同时细胞有适度的生长。每条染色体中都出现两条姐妹染色单体,在分裂后期,由于着丝点分裂导致染色体的数目发生改变。4细胞有丝分裂过程中,DNA 复制、着丝点分裂、姐妹染色单体形成及消失依次发生在( )A间期、后期、间期、后期 B间期、后期、中期、后期C间期、后期、末期、后期 D前期、中期、后期、末期解析:选 A 细胞有丝分裂过程中,DNA 复制发生在间期,着丝点分裂发生在后期,姐妹染色单体形成在间期,而消失在后期。Error!核 心 要 点 一
6、细 胞 周 期1概念理解(1)条件:只有连续分裂的细胞才有细胞周期。(2)分类举例:具有细胞周期的细胞:根尖分生区细胞、茎的形成层细胞、发育中的受精卵、生发层细胞、各种干细胞等。不具有细胞周期的细胞:高度分化的细胞,如神经细胞、表皮细胞等。(3)组成及顺序:- 4 -2表示方法(1)扇形图:从 A 点B 点A 点(顺时针),表示一个细胞周期。(2)线段法:BC 是一个完整的细胞周期,虽然 AB 所持续时间长度和 BC 是一样的,但因为细胞周期的起点是分裂间期,所以 AB 不能表示一个完整的细胞周期。思考探究1(1)试判断下列细胞有无细胞周期,并说明理由。根尖分生区细胞 胚胎干细胞 皮肤生发层细
7、胞 神经细胞 茎的形成层细胞有细胞周期,它们都是连续分裂的细胞;是高度分化的细胞,不分裂,提 示 :没有细胞周期。(2)下表为不同细胞的细胞周期持续时间(t/h):细胞类型 分裂间期 分裂期 细胞周期菜豆根尖分生区细胞 15.3 2.0 17.3小鼠十二指肠上皮细胞 13.5 1.8 15.3人的肝细胞 21 1 22人的宫颈癌细胞 20.5 1.5 22据表中内容总结细胞周期的特点。不同类型的细胞,细胞周期不一定相同。提 示 :分裂间期所经历时间,远比分裂期长。名师点拨 细胞周期的两个易错点- 5 -(1)对细胞周期出现的条件“连续分裂的细胞”把握不够,误认为所有细胞都有细胞周期。(2)对分
8、裂间期和分裂期的时间长短掌握不到位或对细胞周期的起点理解不准确。题组冲关1科学家用 32P 标记的磷酸盐浸泡蚕豆幼苗,追踪放射性的去向以研究蚕豆根尖细胞分裂情况,得到根尖细胞连续分裂的时间(单位:h)数据如图所示。下列叙述正确的是( )ADE 阶段发生遗传物质的平均分配BBC 阶段结束时 DNA 含量增加一倍CCD 阶段完成与 DNA 复制有关的蛋白质的合成D一个细胞周期(可表示为 CDDE)等于 17.3 h解析:选 B 图示 AB、CD、EF 为细胞分裂期,主要完成遗传物质的平均分配;BC、DE为细胞分裂间期,主要完成 DNA 分子的复制和有关蛋白质的合成,结果是 DNA 含量加倍。一个细
9、胞周期包括分裂期和分裂间期,分裂间期为起点,则一个细胞周期表示为 DEEF(或BCCD),等于 17.3 h。2如图是按顺时针方向表示的 4 种植物细胞的细胞周期,其中描述正确的是( )A图中的 bab 表示细胞增殖过程的一个细胞周期B甲图的 ba 与丙图的 ba 所用的时间可能一样长C乙图中的 ba 比丁图中的 ba 所用的时间短D从 ab,由于 DNA 的复制使染色体数目增加一倍解析:选 B 一个细胞周期是从一次分裂完成开始,到下一次分裂完成结束,即从 a 开始经 b 再到 a 点。根据分裂期所经历的时间细胞周期时间分裂期占细胞周期的时间比例;由题中四图可知,甲图分裂期所占比例最小,丁图分
10、裂期所占比例最大,但由于四种植物细胞的细胞周期持续时间不知,分裂期所经历的时间可能相同。ab 为细胞分裂间期,完成DNA 的复制,DNA 的含量增加一倍,但是由于着丝点没有分裂,染色体数目并没有增加。Error!核 心 要 点 二 有 丝 分 裂 过 程 中 染 色 体 、 DNA的 变 化1染色体、染色单体、DNA 分子三者之间的关系图示- 6 -说明染色单体是染色体经过复制后仍连接在同一个着丝点的两条姐妹染色单体;当着丝点分裂后,两条姐妹染色单体就分开成为独立的染色体。染色体数目是根据着丝点数目来计数的,有几个着丝点就有几条染色体。无染色单体时,染色体DNA11;有染色单体存在时,染色体染
11、色单体DNA122。2.有丝分裂过程中染色体、DNA 分子等的变化项目时期 染色体形态变化 染色体行为变化染色体(2N) 数目变化染色单体数目变化DNA(2C) 数目变化间期 复制 2N 04 N 2C4 C前期散乱分布于纺锤体中央 2N 4N 4C中期着丝点排列在赤道板上 2N 4N 4C后期着丝点分裂移向两极 2N4 N 4N0 4C末期平均分配到两个子细胞中去 4N2 N 0 4C2 C3.核 DNA、染色体数量变化曲线曲线解读(1)ab 的变化原因是 DNA 分子复制。(2)fg 的变化原因是着丝点分裂,姐妹染色单体分开,形成子染色体。(3)cd,hi 的变化原因都是一个亲代细胞分裂成
12、两个子细胞。思考探究2(1)在有丝分裂过程中,下列细胞结构主要有哪些变化?染色体;纺锤体;核膜和核仁。染色体:复制散乱分布于纺锤体中央着丝点排列在赤道板上着丝点分裂提 示 :移向细胞两极平均分配到两个子细胞中;纺锤体:形成(前期)消失(末期);核膜和核仁:核仁解体、核膜消失(前期)重建(末期)。(2)若植物细胞染色体数、DNA 数都为 2n,请分析在细胞分裂过程中,染色体和 DNA 数- 7 -量变化过程。染色体:2 n4 n2 n。DNA:2 n4 n2 n。提 示 :(3)细胞板与赤道板的区别是什么?赤道板不是存在的具体结构,它指的是细胞中央假想的一个平面,因此在显微镜提 示 :下无法观察
13、到。细胞板是植物细胞在末期由高尔基体形成的结构,最终形成细胞壁,在显微镜下可观察到。(4)染色单体形成于何时,消失于何时?什么时期存在染色单体?染色单体形成于间期(染色体复制),消失于后期(着丝点分裂)。前、中期存在染提 示 :色单体。(5)染色体数与着丝点数目始终相等吗?相等。提 示 :题组冲关3如图表示一个细胞有丝分裂过程中染色体变化的不同情况。在整个细胞周期中,染色体变化的顺序应该是( )A B C D解析:选 C 细胞分裂间期,DNA 分子复制后每条染色体上含有两个 DNA 分子,但在间期呈染色质状态,如图所示;前期染色质变成染色体,如图所示;中期,由于纺锤丝的牵引,着丝点排列在赤道板
14、上,如图所示;在分裂的后期,着丝点分裂,形成两条子染色体,分别移向细胞的两极,如图所示;在分裂的末期,只存在含有一个 DNA 分子的染色体,如图所示。4如图为某生物一个体细胞分裂模式图,据图回答:(1)图乙中含有的染色体数是_条。- 8 -(2)图乙为细胞有丝分裂的_期图像。该时期的主要特征是_。(3)若染色体的遗传信息来自父方,那么与之遗传信息完全相同的染色体为_,其遗传信息完全相同的原因是_。 (4)图乙对应于图甲中的_段,图丙对应于图甲中的_段。解析:图乙是处于有丝分裂后期的图像,该时期中着丝点分裂后,染色体在纺锤丝的牵引下移向两极,染色体数目加倍,共有 8 条。由于两条姐妹染色单体上的
15、两个 DNA 分子是由同一个 DNA 分子复制而来,所以两者的遗传信息是一样的。图乙处于有丝分裂后期,对应于图甲的 ef,而图丙可以表示 DNA 复制结束之后着丝点分裂之前的一段,即 ce 段。答案:(1)8(2)后 染色体的着丝点分裂,染色体在纺锤丝的牵引下移向细胞两极(3) 它们是由同一条染色体复制、分离后形成的(4)ef ce典型图示- 9 -信息解读(1)图 2 表示有丝分裂过程中每条染色体上 DNA 含量变化曲线,图中 ef 段表示间期,fg段表示含有姐妹染色单体的时期,即有丝分裂的前期和中期,hi 段表示有丝分裂的后期和末期。(2)图 3 是图 2 的变式,在有染色单体时,染色体与
16、核 DNA 数目之比为 12;不存在染色单体的时期,染色体数与核 DNA 数之比为 11。图中 BC 段表示间期,CD 段表示有丝分裂前期和中期,EF 段表示有丝分裂的后期和末期。解题技法(1)分析 DNA 分子含量变化曲线时,要看清纵坐标代表的含义是细胞核中 DNA 分子含量变化、每条染色体上 DNA 含量变化,还是染色体与核 DNA 数的比值。(2)对于此类问题,要注意分析曲线变化的原因,并能与细胞分裂的各个时期相对应,熟记各时期染色体、核 DNA 和染色单体的数量关系是解题的关键。此外,还要归纳特殊类型曲线,如间期染色体数目变化曲线可表示如图:题组冲关1图 1 表示细胞分裂的不同时期与每
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