2019-2020学年（新教材）生物人教版必修1学案：6.1.1 细胞周期和高等植物细胞的有丝分裂 .doc

www.ks5u.com第1课时细胞周期和高等植物细胞的有丝分裂课前自主预习案一、细胞增殖与细胞周期1细胞的增殖(1)细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程，叫作细胞增殖。(2)细胞增殖包括物质准备和细胞分裂两个相连续的过程。(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。(4)细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。2细胞周期二、高等植物细胞的有丝分裂1分裂间期(1)主要变化(2)意义：为分裂期进行活跃的物质准备。2分裂期时期显微照片模式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，便于观察后期着丝粒分裂，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，逐渐扩展形成新的细胞壁1.判断下列有关叙述的正误(1)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()(2)人体所有细胞的细胞周期持续时间相同()(3)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()(4)有丝分裂过程中，细胞内的染色体的数目发生规律性变化()答案：(1)(2)(3)(4)2在细胞分裂间期，不会发生()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：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。答案：C3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：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。答案：A课堂互动探究案【课程标准】描述细胞通过不同的方式进行分裂，其中有丝分裂保证了遗传信息在亲代和子代细胞中的一致性【素养达成】 1理解并说出细胞增殖的概念及意义。(生命观念) 2结合教材P111页图61，理解有丝分裂细胞周期的概念和分段。(科学思维) 3理解植物细胞有丝分裂过程中染色体、DNA的变化规律。(科学思维)4结合教材图62和63，掌握植物细胞有丝分裂的过程，概述各阶段的主要变化特征。(科学思维)同学们，人的个体发育的起点是什么？受精卵。你当初只是一个细胞，直径只有一毫米；现在，或是男儿七尺、高大威猛，或是女大十八、亭亭玉立。那么一个受精卵细胞是怎样形成1014个细胞的成年人的呢？这就是我们今天要探讨的细胞增殖问题。探究点一细胞增殖与细胞周期【师问导学】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胞神经细胞茎的形成层细胞答案：有细胞周期，它们都是连续分裂的细胞；是高度分化的细胞，不再分裂，没有细胞周期。2下表是几种细胞的细胞周期的持续时间，据表分析：细胞类型分裂间期分裂期细胞周期蚕豆根尖分生区细胞15.32.017.3小鼠十二指肠上皮细胞13.51.815.3人的肝细胞21122人的宫颈癌细胞20.51.522(1)这些细胞有什么共同特点？(2)不同生物的细胞周期持续时间相同吗？同种生物不同细胞的细胞周期持续时间相同吗？(3)细胞周期持续时间相同的细胞，分裂间期和分裂期的比例相同吗？(4)下图表示细胞连续分裂的过程： 其中表示分裂间期的是哪一段？为什么？能表示一个完整的细胞周期的是哪一段？(5)分析该表数据可以得出哪些结论？(6)细胞分裂都有细胞周期吗？_。原因是_。答案：(1)都能进行连续分裂。(2)都不一定相同。(3)不一定相同。(4)a或c。因为间期所占的时间比例大。ab段或cd段。(5)细胞种类不同，其细胞周期的长短也不同；同一种细胞的分裂间期远远长于分裂期(6)不是只有连续分裂的细胞才有细胞周期【智涂笔记】易错警示不是所有细胞都有细胞周期(1)只有连续分裂的细胞才有细胞周期，有些细胞分裂结束后不再进行分裂，它们就没有细胞周期。(2)生物体内有细胞周期的细胞有：受精卵、干细胞、分生区细胞、形成层细胞、生发层细胞、癌细胞(不正常分裂)等。(3)减数分裂形成的精细胞和卵细胞、已高度分化的细胞没有细胞周期。【师说核心】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：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。【检测反馈】1(合格必考)下列关于细胞周期的叙述，正确的是()A成熟的生殖细胞产生后立即进入下一个细胞周期B机体内所有的体细胞都处于细胞周期中C抑制DNA的复制，细胞将停留在分裂期D细胞分裂间期为细胞分裂期提供物质基础解析：细胞分裂间期，主要进行DNA复制和有关蛋白质的合成，为细胞分裂期提供物质基础；成熟生殖细胞产生后不再进行细胞分裂；机体内并非所有细胞都处于细胞周期中，只有进行连续分裂的细胞才具有细胞周期；若抑制DNA复制，细胞将停留在分裂间期。答案：D2(合格必考)如图表示细胞有丝分裂一个细胞周期所用的时间，下列说法正确的是()所有分裂的细胞都具有细胞周期乙甲的过程表示分裂期一个细胞周期是指甲甲的全过程一个细胞周期是指乙乙的全过程AB C D解析：细胞周期是指连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止所经历的时间。一个细胞周期可分为两个阶段：分裂间期和分裂期。一个细胞周期内分裂间期时间远远大于分裂期。根据细胞周期中分裂间期和分裂期持续的时间分析，乙甲为分裂间期，甲乙为分裂期，而一个细胞周期是从一次分裂结束时开始，到下一次分裂结束时为止的一段时间，即乙乙。答案：B3(等级选考)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：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。一个细胞周期包括分裂期和分裂间期，且分裂间期为起点，故一个细胞周期表示为DEEF(或BCCD)，等于17.3 h。答案：B4(等级选考)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：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，结合题图可知，甲图分裂期所占比例最小，丁图分裂期所占比例最大，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。答案：B探究点二植物细胞的有丝分裂【师问导学】一、下面是高等植物的分生组织进行有丝分裂的过程示意图，结合图示进行分析：1分裂间期与前期(1)间期主要变化：_的复制和有关_的合成。(2)前期主要变化：出现_，染色质高度螺旋化形成_，_解体，_消失。(3)概念辨析染色质、染色体与染色单体如图，A、B呈_状态，C呈_状态，其中1和2是一对_，他们由一个共同的3_连接着构成一条4_。答案：(1)DNA蛋白质(2)纺锤体染色体核仁核膜(3)染色质染色体姐妹染色单体着丝点染色体2中期、后期与末期(1)中期主要变化：着丝点排列在_上，染色体形态比较_，数目_，便于观察。(2)后期主要变化：_分裂，_分离形成染色体，移向细胞两极(平均分配到两极)，染色体数目_。(3)末期主要变化：染色体变成染色质丝，纺锤丝消失，核膜和核仁重新出现，出现_并向四周扩展，形成新的细胞壁。答案：(1)赤道板稳定清晰可数(2)着丝点姐妹染色单体加倍(3)细胞板二、教材问题探讨分析观察教材P112113图62，分析下列细胞结构的主要变化：1染色体在形态上发生了怎样的变化？答案：2利用文字和箭头表示染色体的行为变化，并用图示表示一条染色体的变化过程。答案：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移向细胞两极平均分配到两个子细胞中。图示：3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数量变化过程。答案：染色体：2n4n2n。DNA：2n4n2n。4染色体数与着丝点数目始终相等吗？答案：相等。5与高等植物细胞有丝分裂有关的细胞器主要有哪些？各有什么作用？答案：细胞器功能线粒体供能(DNA复制、蛋白质合成、染色体分开)高尔基体形成细胞板核糖体合成蛋白质【智涂笔记】(1)观察染色体最好的时期是中期。(2)染色单体形成于间期，出现于前期，消失于后期。(3)赤道板与细胞板的区别：赤道板不是细胞结构，是一假想平面，在光学显微镜下看不到；细胞板是一真实结构，光学显微镜下能看到，出现在植物细胞有丝分裂的末期。巧学助记口诀法巧记有丝分裂间期：间期复制又合成；前期：膜仁消失现两体；中期：形定数晰赤道齐；后期：点裂数增均两极；末期：两消两现重开始。【师说核心】1染色体、染色单体、DNA分子三者之间的关系图示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:DNA1:1；有染色单体存在时，染色体:染色单体:DNA1:2:2。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间期复制前期散乱分布于纺锤体中央中期着丝点排列在赤道板上后期着丝点分裂并移向两极末期平均分配到两个子细胞中去项目时期染色体(2N)数目变化染色单体数目变化DNA(2C)数目变化间期2N04N2C4C前期2N4N4C中期2N4N4C后期2N4N4N04C末期4N2N04C2C3.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两个子细胞。【检测反馈】1(合格必考)下列关于植物细胞有丝分裂过程的叙述中，不正确的是()A在有丝分裂间期，染色体复制，DNA含量加倍B在有丝分裂后期，着丝点分裂，染色体数目加倍，DNA含量也加倍C在有丝分裂中期，染色体的形态和数目最清晰D在有丝分裂末期，复制后的染色体平均分配进入两个子细胞解析：在有丝分裂后期，着丝点分裂，染色体数目加倍，但是DNA含量不发生变化。答案：B2(合格必考)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 BC D解析：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。答案：C3(合格必考)如图为细胞周期中部分细胞核的变化示意图，该图所示的细胞分裂时期和变化分别是()A后期，核膜再度合成 B间期，染色质复制C前期，核膜逐渐消失 D中期，染色体螺旋变粗解析：图中有部分核膜，说明核膜逐渐消失或逐渐形成，为分裂前期或分裂末期。但图中的染色体含有姐妹染色单体，所以只能为分裂前期。答案：C4(等级选考)下列关于细胞有丝分裂的叙述，正确的是()A赤道板是细胞有丝分裂过程中出现的一种结构B有丝分裂间期DNA复制的过程需要能量C在有丝分裂中期，可观察到染色体和赤道板D在细胞周期中，分裂间期持续的时间通常比分裂期的短解析：赤道板并不是细胞中的一种结构，而是一个假想的平面，A错误；DNA复制过程中需要消耗ATP，B正确；赤道板只是一个位置，不是结构，C错误；在细胞周期中，分裂间期持续的时间通常比分裂期的长，D错误。答案：B5(等级选考)2019石景山高一期末下面是某植物细胞进行有丝分裂的图像，请回答：(1)图b处于细胞周期的_期，此时细胞内发生的主要变化有_。(2)以上图像在一个细胞周期正确的排序为_(用图中字母填写)，其中属于有丝分裂中期的是_(用图中字母填写)，做出判断的依据是_。(3)图中染色体数与DNA数为1:1的是图_(用图中字母填写)。(4)若a图细胞中染色体数目为32条，则c图细胞中染色体数目是_条。解析：据图分析，a处于有丝分裂后期，b处于有丝分裂间期，c处于有丝分裂中期，d处于有丝分裂后期，e处于有丝分裂末期。(1)根据以上分析可知，图b细胞处于有丝分裂间期，细胞中主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成。(2)根据以上分析可知，图中5个细胞分裂时期的正确排序为b间期、c中期、a后期、d后期、e末期；其中c为中期细胞，所有染色体的着丝粒排列在细胞中央的平面(赤道板)上。(3)图中染色体数与DNA数为1:1的是图a、d。(4)a细胞处于有丝分裂后期，含有32条染色体，则处于有丝分裂中期的c细胞含有16条染色体。答案：(1)间DNA复制和相关蛋白质合成(2)bcadec染色体的着丝点排列在细胞中央的平面(赤道板)上(3)a、d(4)16【网络建构】【主干落实】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有丝分裂各时期主要特点记忆口诀：间期复制又合成，前期膜仁消失现两体，中期形定数清赤道齐，后期点裂数加均两极，末期两消两现重开始。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、线粒体等。课后分层检测案21细胞周期和高等植物细胞的有丝分裂授课提示：对应学生用书175页【合格考全员做】(学业水平一、二)1探究细胞表面积与体积关系的实验原理不包括()A酚酞遇NaOH呈现紫红色反应B以琼脂块的大小表示细胞大小CNaOH的扩散深度表示吸收速率DNaOH的扩散体积与整个琼脂块的体积比表示细胞吸收物质的速率解析：NaOH的扩散深度对于体积不同的琼脂块都是相同的，无法用来表示细胞表面积与体积的关系。只有NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积比才可表示细胞吸收物质的速率。答案：C2人体皮肤擦伤后能重新长好，主要是由于细胞能进行()A无丝分裂 B减数分裂C有丝分裂 D有丝分裂和减数分裂解析：擦伤皮肤能重新长好，主要是由于皮肤生发层细胞进行有丝分裂，以补充损伤的细胞。答案：C3在洋葱细胞有丝分裂过程中， 细胞板的形成发生在()A前期 B中期C后期 D末期解析：高等植物细胞有丝分裂过程中，末期在赤道板位置出现细胞板，并逐渐扩展成为细胞壁，从而形成两个子细胞。答案：D4在高等植物细胞有丝分裂过程中，直接参与细胞分裂活动的细胞器有()A高尔基体和核糖体 B高尔基体和中心体C叶绿体和核糖体 D中心体、高尔基体和核糖体解析：在高等植物细胞有丝分裂过程中，有相关蛋白质及反应所需酶的参与，所以有核糖体的参与；在有丝分裂末期，高尔基体参与新的细胞壁的合成。答案：A5某同学在光学显微镜下观察洋葱根尖有丝分裂并绘制出下图。据此推测高尔基体的活动明显增强的时期是()解析：A、B、C、D四个图依次表示有丝分裂的前期、中期、后期、末期。在末期高尔基体的活动明显增强，以形成新的细胞壁。答案：D6正常情况下，有丝分裂产生的子细胞与母细胞相比，保持不变的是()A蛋白质的含量 B染色体的数量C细胞器的数量 DRNA的含量解析：蛋白质的含量属于细胞质分裂具有随机性，A不符合题意； 染色体的数量和形态在亲子代之间完全相同，B符合题意； 细胞器的数量属于细胞质分裂具有随机性，C不符合题意； RNA的含量属于细胞质分裂具有随机性，D不符合题意。答案：B7如图是植物和动物细胞有丝分裂模式图，但排列混乱，请据图完成下列问题：(1)请将植物细胞、动物细胞有丝分裂的顺序按序号各排成一组：植物细胞：_；动物细胞：_。(2)指出图中ae各指什么结构：a_；b._；c._；d_；e._。(3)以上细胞所代表的动植物的体细胞中各有几条染色体：植物_条；动物_条。解析：2、3、5、6、10、11六幅图有细胞壁，1、4、7、8、9、12六幅图无细胞壁，有中心体，故可判定：2、3、5、6、10、11六幅图属植物细胞有丝分裂图，1、4、7、8、9、12六幅图属动物细胞有丝分裂图，以植物细胞为例，各阶段判断如下：序号图像特点判断结果2核膜消失，核仁解体，染色体出现，纺锤体形成前期3姐妹染色单体分开，并移向细胞两极后期5核膜、核仁形成，两新核中间出现细胞板末期6核仁存在，染色质明显间期10一个细胞变成两个子细胞，分裂完成末期最后11着丝点排列在赤道板上，染色体形态稳定、数目清晰中期同样可确定，1、4、7、8、9、12六幅动物细胞分裂图像的顺序。答案：(1)621135109841712(2)纺锤丝染色体核仁细胞板中心体(3)64【等级考选学做】(学业水平三、四)8如图为细胞分裂的某一时期，下列有关此图的叙述中，不正确的是()A细胞中的中心体，与纺锤体的形成有关B是一条染色体，包含两条染色单体和，两条染色单体由一个着丝点相连C细胞中有4条染色体，8条染色单体D在后期，细胞中有8条染色体，8条染色单体解析：此图表示动物细胞有丝分裂中期，着丝点均排列在赤道板上，含有4条染色体、8条染色单体，当着丝点分裂后进入后期，含8条染色体，不含染色单体。答案：D9科学家在染色体中找到了一种使姐妹染色单体连接成“十”字形的关键蛋白质，并将其命名为ASURA。下列与其有关叙述正确的是()ASURA合成的场所是细胞质中的核糖体ASURA可在有丝分裂间期合成缺少ASURA的细胞，染色体数目可能会发生异常ASURA可能与有丝分裂后期染色体的行为变化密切相关A B C D解析：由题意知，ASURA的化学本质为蛋白质，因此其合成场所为核糖体，合成时期在分裂间期，、正确；该蛋白质的作用是使姐妹染色单体连接成“十”字形，即与姐妹染色单体的形成与分开有关，、正确。答案：D10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。(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)efce【素养养成练】11在细胞有丝分裂过程中，染色体的位置会不断发生运动变化，为了探究引起染色体运动的原因，进行了如下实验：实验假设：染色体的运动与纺锤体有关。实验材料及用具：长出了根和叶的洋葱、相差显微镜(能观察活体细胞的生长、运动、增殖情况及细微结构)、切片机(能够将生物组织切成很多很薄的切片)、一定浓度的秋水仙素溶液、清水、吸水纸、染色剂(其浓度不影响细胞活性)、滴管、载玻片、盖玻片、镊子(提示：秋水仙素能抑制纺锤体形成，且其作用速度非常快，可以起到立竿见影的效果，因此作用的即时效果可以在相差显微镜下看到)。(1)实验原理：_。(2)实验步骤：切取洋葱根尖23 mm数根，平分成两组，分别编号为A和B，用切片机将每根洋葱的根尖纵切成薄片，_制成临时装片；在A组盖玻片的一侧滴上少量_，另一侧用吸水纸吸引，使标本浸润在该溶液中；在B组盖玻片的一侧滴上等量_，另一侧用吸水纸吸引，使标本浸润其中；在相差显微镜下观察染色体的运动。(3)预测实验结果及结论：_。解析：本实验的思路：正常细胞的有丝分裂后期，着丝粒分裂，染色体单体分开，在纺锤丝的牵引下，子染色体向细胞的两极运动，这一现象在相差显微镜下可以看到。秋水仙素能够作用于正在分裂的细胞，抑制纺锤体的形成，因此用秋水仙素处理过的洋葱根尖细胞不存在纺锤丝，在相差显微镜下看不到子染色体向细胞两极的运动。因此可以在相差显微镜下通过观察染色体的运动情况来探究染色体运动与纺锤丝的关系。答案：(1)秋水仙素能抑制纺锤体的形成；对细胞染色后，可以通过相差显微镜观察到细胞中染色体的运动(2)染色一定浓度的秋水仙素溶液清水(3)如果A、B两组的染色体在分裂后期都向两极运动，则染色体的运动与纺锤体无关；如果B组的染色体在分裂后期都向两极运动，而A组的染色体在分裂后期不向两极运动，则染色体的运动与纺锤体有关