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1、第1节 细胞的增殖高中生物知识梳理与疑难导析知识梳理1.限制细胞长大的因素 （1）细胞体积越大，其_越小，细胞的_的效率就越低。细胞_的关系限制了细胞的长大。 （2）细胞核中的_不会随细胞体积的扩大而增加。如果细胞太大，_的负担就会过重。2.细胞增殖 （1）细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物体_、_、_、_的基础。 （2）细胞以_的方式进行增殖。细胞增殖包括_和_整个连续的过程。 （3）真核细胞的分裂方式有三种：_、_、_。3.有丝分裂 （1）细胞周期的概念：连续分裂的细胞，从一次分裂_时开始，到下一次分裂_时为止，为一个细胞周期。 （2）有丝分裂的过程：一个细胞周期包括_和_两个阶段。分裂
2、间期约占细胞周期的_。分裂间期完成_的复制和_的合成，同时细胞有适度的生长。分裂期是一个连续的过程，可以分为_、_、_、_四个时期。4.无丝分裂 在分裂过程中没有出现_和_的变化。无丝分裂的典型实例是_。疑难突破1.随着细胞生长，细胞体积不断增大，但是细胞体积和表面积之比却在减小。细胞为什么要进行分裂呢？ 剖析：这是因为细胞的生长要受到细胞核与细胞质以及细胞表面积与体积的比值等因素的制约。 (1)受细胞表面积与体积之比的限制。细胞要通过它的表面不断地和周围环境或邻近细胞进行物质交换，这样它就必须有足够的表面积，否则它的代谢作用就很难进行。当细胞的体积由于生长而逐步增大时，细胞表面积和体积的比值
3、就会变得越来越小，导致表面积不够，使细胞内部和外界的物质交换适应不了细胞的需要，这就会引起细胞的分裂，以恢复其原来的表面积与体积的适宜比值。 (2)要维持细胞核与细胞质体积之间的平衡状态。细胞质中的生理、生化过程都受到细胞核中遗传信息的指引和控制。因此，当细胞质的体积增长太大时，细胞核对这样大范围的细胞质的调控作用就会相对地减少，以致造成核、质的不平衡，从而引起细胞分裂，以恢复其细胞核与细胞质之间的稳定状态。 (3)细胞内物质的交流与细胞体积的关系。细胞内的物质从一端向另一端运输或扩散是有时间与空间关系的，假如细胞的体积很大，势必影响物质传递与交流的速度，细胞内部的生命活动就不能灵敏地调控与缓
4、冲。2.在一个细胞周期中，分裂间期和分裂期所占的时间相差较大。间期占时间很长,分裂期占时间很短。试想，细胞分裂间期，为什么需要这样长的时间？剖析：近代科学研究证实：在细胞分裂间期，细胞内部发生着很复杂的变化，最大的变化特点是：完成DNA的复制和有关蛋白质的合成。复制的结果，每条染色体都形成两条完全一样的姐妹染色单体，呈细丝状，连在一起，共有一个着丝点。因此说，分裂间期是整个细胞周期中极为关键的准备阶段。3.广义说来，有丝分裂应该包括细胞质分裂。但是，也可以把细胞质分裂看作是一个单独的阶段。那么，动物细胞和植物细胞在细胞质分裂阶段有什么区别？ 剖析：大多数真核生物的细胞质分裂是与核分裂协调进行的
5、，细胞质分裂起始于中后期。细胞质分裂面一般总是和纺锤体的赤道面一致，其方向约在核分裂中期就已确定。如果在中期时用离心法改变细胞的纺锤体的正常位置，细胞分裂面方向并不随之改变。但是，如果在中期之前改变纺锤体的位置，细胞质分裂面的方向也就随着发生改变。 动物细胞在进行细胞质分裂时，先是在要形成分裂面处的细胞质收缩，环细胞表面出现一条窄的凹沟，这条沟叫做分裂沟。分裂沟环绕细胞表面一圈，使细胞呈哑铃状。它的形成和细胞膜下方的细胞质微丝有关系。植物细胞因为有细胞壁，它的分裂方式不同于动物细胞，最主要的差别是植物细胞在进行细胞质分裂时，有细胞板的形成。细胞板产生于晚后期或早末期。4.植物细胞有丝分裂的各个
6、时期有什么特点？ 剖析：间期：主要是完成组成染色体的DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。结果：每条染色体都形成两条完全一样的姐妹染色单体。前期：细胞核中出现染色体，核膜逐渐解体，核仁逐渐消失，同时，从细胞的两极发出许多纺锤丝，形成一个梭形的纺锤体。中期：纺锤体清晰可见，纺锤丝牵引着染色体运动，使每条染色体的着丝点排列在细胞中央的赤道板上。后期：每一个着丝点分裂成两个，原来连接在同一个着丝点上的两条姐妹染色单体成为两条染色体。末期：纺锤丝消失，出现新的核膜和核仁，核膜把染色体包围起来，形成了两个新的细胞核；在赤道板的位置出现一个细胞板，细胞板由细胞的中央向四周扩展，逐渐形成了新的细胞壁。总之，分
7、裂间期完成了DNA的复制和有关的蛋白质合成，同时也完成了染色体的复制，为细胞分裂准备了物质基础。分裂期最重要的规律变化是染色体均等分配到两个子细胞中。染色体的形态变化，由细丝状的染色质高度螺旋、盘曲、折叠压缩了近万倍，使染色质变成染色体，有利于把染色质平均分到两个子细胞中去，这也是生物进化的结果。其他如核膜、核仁的解体、重建，纺锤体的形成、消失等变化都是为染色体的均分创造必需的条件。问题探究 问题：有丝分裂是真核生物进行细胞分裂的主要方式。 有丝分裂有什么特征？ 探究：有丝分裂的特征可以概括为四个字“复制、均分”，即亲代细胞的染色体复制一次，分裂一次，染色体平均分配到两个子细胞中去。有丝分裂对
8、生物体的意义，重点在于遗传学上的意义：（1）由于染色体的复制和均分，使新子细胞具有相同数目、形态的染色体，保证每一种生物体细胞染色体数目的恒定性（如人体细胞有46条染色体，果蝇体细胞有8条染色体，豌豆有14条染色体等）；（2）由于染色体的复制和均分，使子细胞获得与亲代细胞同样的遗传物质，保证每一种生物亲子代之间遗传性状的稳定性。例如，用扦插繁殖的月季花其花色与亲本的一样。典题精讲例1如图6-1-1所示，ad表示连续分裂细胞的两个细胞周期。下列叙述不正确的是（ ）图6-1-1A.a和b为一个细胞周期 B.c段结束DNA含量增加一倍C.遗传物质平分一般发生在d段 D.b和c为一个细胞周期思路解析：
9、本题考查学生对细胞周期概念、分裂间期与分裂期的所占时间及遗传物质复制与平分的相关知识。a和c分别为两个周期中的间期，b和d各为一个分裂期。显然A、B、C是正确的，而D则把前一个周期的分裂期与后一个周期的间期组合在一起成为一个细胞周期，没有注意两者的先后，这显然是错误的。答案：D例2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的合成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思路解析：细胞周期是指细胞从一次分裂完成时开始到下一次分裂结束之间的过程。不同物种、不同组织的细胞周期所经历的时间是不
10、同的。生殖细胞成熟后，必须经过受精作用成为受精卵方可进行有丝分裂。有的细胞分化后，就不分裂了，也就没有细胞周期了。DNA的复制是在细胞分裂间期的S期进行的，此时合成大量的蛋白质为分裂期打好了物质基础。答案：D知识导学 “细胞大小与物质运输的关系”是一个模拟的探究实验，其讨论题有一定的思维力度，需要用联想的方法将模拟实验的结果迁移至真实的细胞，思考物质运输的效率与细胞大小之间是什么关系；为什么细胞越大，物质运输的效率越低；为什么多细胞生物体是由许多细胞而不是由少数体积更大的细胞构成的。 细胞有丝分裂的知识是后面学习减数分裂的基础，要从以下四个层次理解和掌握：(1)熟练掌握有丝分裂各个时期的特征；
11、(2)根据细胞分裂图准确判断是动物细胞或植物细胞分裂的哪个时期；(3)根据细胞分裂图像，能判断是分裂的哪个时期；(4)根据坐标曲线图区分并判断出是染色体变化曲线图，还是DNA变化曲线图。 有丝分裂各个时期的特征是本节课的重点，在学习时可以利用口诀巧记各时期的变化：膜、仁消失现两体（前期核膜、核仁消失，显现纺锤体和染色体），形定数晰赤道齐（中期染色体的形态固定，数目清晰，着丝点排列在赤道板上），点裂数加均两极（后期着丝点分裂，染色体数目加倍，并平均移向两极），两消两现重开始（两消指末期纺锤体消失，染色体变染色质；两现指核膜、核仁重新出现）。疑难导析 从该问题的背景材料也可以看出端倪，在探究这个问
12、题时，你可以借助以下三个事实：（1）小鼠重25克，大象重4106克。显然，大象的表面积和体积之比要比小鼠小得多，结果影响到代谢速率（氧消耗量/每克体重），小鼠是大象的24倍；（2）有人曾做过这样的实验：当人工培养的变形虫快要分裂的时候，把它的细胞质切去一大块，这个变形虫就不再分裂。等它长大起来又要分裂的时候，再切去一块，它也不再分裂，但如果让其继续生长，体积达到一定大小时，它又会分裂起来；（3）卵细胞可以长得稍大一些，这是因为早期胚胎发育是受储存在卵细胞细胞质内的mRNA与功能蛋白质调控的，并利用预先储存在卵细胞质内的养料，因此在细胞质内储存了大量mRNA、蛋白质与养料，同时卵细胞与周围环境交
13、换物质很少，卵细胞的体积大主要因胞质扩增所致。 教材“图6-1有丝分裂细胞周期”和“表6-1不同细胞的细胞周期持续时间”，已经提示你要注意分裂间期在细胞周期中所占时间的比例，反映出分裂间期在细胞周期中的重要性。在观察根尖分生组织细胞的有丝分裂时，你会发现处于分裂间期的细胞数目是最多的，这也从另一个侧面说明分裂间期在整个细胞周期中所占的比例。 动物细胞和植物细胞在有丝分裂过程中，有两个明显的区别：一是形成纺锤体的方式不同，二是细胞质分裂的方式不同。这与它们的结构有关，动物细胞和植物细胞结构上的差异，就决定了它们的有丝分裂过程肯定有不同的特点，这是自然而然的现象，符合生物体结构与功能相统一的基本原
14、理。在学习这部分知识时，你最好与前面所学的细胞结构进行联系，从结构的区别入手，来理解它们有丝分裂的特点。 学习细胞有丝分裂的特征，必须重视实验观察根尖分生组织细胞的有丝分裂。要注意思考以下问题： （1）本实验为什么要选用根长15厘米的根？ （2）实验中为什么要把23毫米的洋葱根尖放入盐酸中1015分钟？ （3）解离后的根尖为什么要用清水漂洗？ （4）漂洗后用龙胆紫溶液染色的目的是什么？ （5）制作临时装片时，在盖玻片上再加一片载玻片后，为什么要用手指轻轻地压载玻片？ （6）在视野中如果找不全有丝分裂的各个时期，此时应该怎么做？ （7）为什么要记录细胞周期不同时期的细胞数？根据得到的每一时期的细胞数与计数细胞
