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1、1第第 1 1 课时课时 细胞周期和高等植物细胞的有丝分裂细胞周期和高等植物细胞的有丝分裂学习目标学习目标 1.探究细胞大小与物质运输的关系，理解细胞不能无限长大的原因。2.阐明有丝分裂中细胞周期的概念和分段。3.掌握植物细胞有丝分裂中的过程，概述各阶段的主要变化特征。一、细胞不能无限长大1细胞大小与物质运输关系的模拟实验(1)实验原理酚酞遇 NaOH 呈紫红色；用琼脂块的大小模拟细胞的大小；用 NaOH 扩散的体积与整个琼脂块的体积之比来表示物质运输效率。(2)实验步骤制备琼脂块：将琼脂块切成 3 块边长分别为 3 cm、2 cm、1 cm 的正方体浸泡：将琼脂块同时放入质量分数为 0.1%
2、的 NaOH 溶液中，浸泡 10 min切割：捞取、干燥，将琼脂块切成两半测量：测量切面上 NaOH 扩散的深度计算、记录：计算不同琼脂块的体积、表面积、体积与相应表面积之比、NaOH 扩散的体积与整个琼脂块体积之比，记入相应的表格2(3)实验结果和结论将上述实验结果进行计算得到下表，请据表分析：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之比16160.51224830.57 83542720.519 27在相同时间内，NaOH 在每一琼脂块内扩散的深度基本相同，说明 NaOH 在每一琼脂块内扩散的速率相
3、同。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，说明琼脂块的体积越大，物质运输的效率越低。2限制细胞大小的主要原因(1)细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大。(2)细胞核的控制能力制约细胞的长大。特别提醒 细胞的体积并非越小越好，细胞体积的最小限度是由完成细胞功能所必需的基本结构(如各种细胞器)和物质(如酶、ATP)所需的空间决定的。例 1 科学家通过模拟实验探究细胞大小与物质运输效率的关系。实验过程：将三个边长分别为 1 cm、2 cm、3 cm 含有酚酞的琼脂块，浸泡在 NaOH 溶液中 10 min 后取出，切成两半，每块 NaOH 溶液扩散的深度如图中阴影所示(
4、琼脂块中数据表示未被扩散部分的长度)。关于该实验及相关推论的叙述正确的是( )A浸泡时，在翻动琼脂块的同时用勺子挖动其表面对实验结果无影响BNaOH 溶液在边长为 3 cm 的琼脂块内扩散的速率最大C细胞体积越大，相对表面积越大D细胞体积越小，物质运输效率越高，但细胞也不是越小越好答案 D解析 浸泡时不能用勺子挖动琼脂块表面，这样会影响实验结果；NaOH 溶液在每块琼脂块中的扩散速率是相同的；细胞体积越大，相对表面积越小；细胞体积越小，物质运输效率越3高，但细胞太小不利于细胞代谢的进行。例 2 下列有关细胞不能无限长大的原因的叙述，不正确的是( )A与细胞表面积和体积的比例有关B细胞核的大小是
5、有一定限度的C细胞体积过大不利于细胞内的物质交流D细胞的体积与细胞核无关答案 D解析 细胞体积的大小受以下两方面因素的制约：一是细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞与外界的物质交换效率就越低，而且会影响到细胞内部的物质交流；二是细胞核是细胞的控制中心，细胞核中的 DNA 一般不会随着细胞体积的扩大而增加，即细胞核控制的范围是有限的。二、细胞周期1细胞通过分裂进行增殖(1)真核细胞的分裂方式有三种：有丝分裂、无丝分裂和减数分裂。有丝分裂是真核生物进行细胞分裂的主要方式。(2)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(1)适用生物：真核生物。(2)前提条件：连
6、续分裂的细胞。(3)起止点起点：一次分裂完成时；止点：下一次分裂完成时。(4)两个阶段：分裂间期和分裂期。(5)细胞周期的不同表示方法方法名称表示方法说明扇形图ABA(顺时针)为一个细胞周期直线图ab 或 cd 为一个细胞周期特别提醒 (1)只有能连续分裂的细胞才有细胞周期，如发育中的受精卵、根尖分生区细胞、茎的形成层细胞、皮肤生发层细胞、各种干细胞等；高度分化的细胞不再继续分裂，如神经4细胞、精子和卵细胞等不具有细胞周期。(2)一个细胞周期中分裂间期为分裂期提供了物质基础，因此分裂间期在前，分裂期在后，分裂间期经历的时间长，分裂期经历的时间短。(3)细胞的种类不同，一个细胞周期经历的时间也不
7、相同。例 3 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均处于细胞周期中C细胞种类不同，但细胞周期持续时间相同D细胞分裂间期为细胞分裂期提供物质基础答案 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全过程。只有连续分裂的细胞才有细胞周期，已分化的细胞无细胞周期。不同物种、不同组织的细胞周期所经历的时间不同。生殖细胞成熟后，必须经过受精作用成为受精卵后方可进行有丝分裂。细胞分裂间期为分裂期打好了物质基础。例 4 如图所示，图甲中 ab 表示一个细胞周期，cd 表示另一个细胞周期。图乙中，按箭头
8、方向表示细胞周期。从图中所示结果分析其细胞周期，不正确的是( )A图甲中的 a、图乙中的 BA，细胞正在进行 DNA 复制B图甲中的 b、图乙中的 AB，是会出现染色体数目加倍的时期C图乙中的细胞周期可以是从 A 到 B 再到 AD图乙中的细胞周期可以是从 B 到 A 再到 B答案 C解析 图甲中的 a 和图乙中的 BA 都表示分裂间期，间期要进行 DNA 的复制，A 正确；图甲中的 b 和图乙中的 AB 都表示分裂期，分裂期的后期染色体数目会加倍，B 正确；一个细胞周期中，间期在先，分裂期在后，图乙中从 A 到 B 表示分裂期，细胞周期应是从 B 到 A再到 B，C 错误、D 正确。三、高等
9、植物细胞有丝分裂的过程1分裂间期(约占细胞周期的 90%95%)Error!2分裂期5时期 图像 变化特征(1)前期Error!(2)中期Error!(3)后期Error!(4)末期Error!归纳总结 染色体、染色单体、DNA 之间的数量关系(1)染色体经过复制后，形成的两条染色单体由一个着丝点连接，仍为一条染色体。两条染色单体完全相同，称为姐妹染色单体。(2)染色体的数目是根据着丝点的数目来计数的，有几个着丝点就有几条染色体。(3)有染色单体存在时，染色体数染色单体数核 DNA 分子数122；无染色单体存在时，染色体数核 DNA 分子数11。(4) 染色质间期、末期 染色体前期、中期、后期
10、高度螺旋化、缩短、变粗解螺旋成为细丝状例 5 细胞有丝分裂过程中，DNA 分子的复制、着丝点的分裂、纺锤体的形成及消失依次发生在( )A间期、前期、中期、间期B前期、中期、后期、末期C间期、后期、前期、后期D间期、后期、前期、末期答案 D6解析 有丝分裂过程中，DNA 分子的复制发生在间期，着丝点的分裂发生在后期，纺锤体的形成发生在前期，纺锤体的消失发生在末期，D 项正确。例 6 (2017衡水质检)下图是某细胞进行增殖过程中可观察到的几个时期，用 LP 表示，下列叙述正确的( )L 期有 8 条染色体 P 期紧接在 L 期之后 P 期与 M 期细胞内核 DNA 数相等 P 期有8 条染色单体
11、A BC D答案 D解析 染色体数与着丝点数一致，L 期有 4 条染色体；P 期着丝点分裂，不存在染色单体。71下列叙述，正确的打“” ，错误的打“” 。(1)细胞越大，细胞的物质运输效率越高( )(2)任何细胞都有细胞周期( )(3)连续分裂的细胞，计算细胞周期开始的时间应从细胞核开始形成时( )(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后期的细胞( )(5)有丝分裂过程中，细胞内染色体的数目发生规律性变化( )(6)使用高倍镜可观察到赤道板和细胞板的时期分别是中期和末期( )答案 (1) (2) (3) (4) (5) (6)2将边长分别为 1 cm、2 cm、3 cm 的
12、含有酚酞的琼脂块浸入 0.1%的 NaOH 溶液中(NaOH 溶液遇酚酞呈紫红色)，10 分钟后取出琼脂块用吸水纸吸干表面溶液，切开后测量紫红色层的厚度，计算出紫红色部分的体积占整个琼脂块体积的比值分别是 a、b、c，下列对 a、b、c的大小比较，说法正确的是( )Aabc BabcCabc。3下列关于细胞周期的叙述中，不正确的是( )A不是生物体的所有细胞都有细胞周期B在细胞周期中，分裂间期一般比分裂期时间长C利用药物抑制 DNA 合成，细胞将停留在分裂间期D细胞周期可分为前、中、后、末四个时期答案 D解析 只有连续进行有丝分裂的细胞才具有细胞周期，A 正确；在细胞周期中，分裂间期时间长于分
13、裂期，B 正确；因为在分裂间期要进行 DNA 的复制，所以如果利用药物抑制了 DNA的复制，则间期不能完成，细胞将停留在分裂间期，C 正确；前、中、后、末指的是分裂期的四个时期，一个细胞周期除了分裂期外还包括分裂间期，D 错误。4在细胞有丝分裂过程中，细胞核内各组成成分之间的数量关系一定不相等的是( )A染色体数目与着丝点数目B染色体数目与染色单体数目CDNA 分子数目与染色单体数目8D染色体数目与 DNA 分子数目答案 B解析 染色体数目一定等于着丝点数目，A 不符合题意；染色体数目与染色单体数目之比可能为 10 或 12，二者一定不相等，B 符合题意；有染色单体时 DNA 分子数目与染色单
14、体数目相等，C 不符合题意；没有染色单体时，染色体数目等于 DNA 分子数目，D 不符合题意。5如图是一个植物细胞有丝分裂的示意图，请据图回答下列问题：(1)此细胞处于有丝分裂的_期。(2)该细胞此时有染色体_条。(3)此细胞分裂结束以后，子细胞内的染色体有_条。(4)和两条染色体是经过_期_形成的。(5)此时期继续发展，将在_位置出现_，逐渐扩展形成_，最终分裂为两个子细胞。答案 (1)后 (2)8 (3)4 (4)间 染色体复制(5)赤道板 细胞板 细胞壁对点训练题组一 细胞不能无限长大和细胞周期1下列有关“细胞大小与物质运输的关系”实验的叙述不正确的一项是( )A该实验的目的是：通过探究
15、细胞大小，即细胞的表面积与体积之比，与物质运输效率之间的关系，探讨细胞不能无限长大的原因B实验记录测量的结果是每一块琼脂小块上 NaOH 扩散的深度C通过模拟实验可以看出，细胞体积越大，其相对表面积越大，细胞的物质运输效率就越高D实验所用的琼脂小块内含有酚酞，NaOH 和酚酞相遇，呈紫红色答案 C解析 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。92真核细胞的直径一般在 10100 m 之间，下列有关生物体细胞不能无限长大的原因的叙述，不正确的是( )A体积越大，物质运输的效率较低B相对表面积小，有利于物质的迅速转运C受细胞核所能控制范围的制约D相对表面积大，有利于物质的转运和交换答案 B解析 相对表面积小，不利于物质运输。3下列有关细胞增殖的说法，不正确的是( )A单细胞生物通过细胞增殖增加个体B多细胞生物通过细胞增殖发育为成体C细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础D细胞增殖包括物质准备和细胞分裂整个连续的过程答案 B解析 细胞通过分裂进行增殖，单细胞生物通过细胞增殖而繁殖，A 正确；多细胞生物从受精卵开始，要经过细胞的增殖和分化逐渐发育为成体，B 错误；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，C 正确；细胞增殖包括物质准备和细胞分裂整个连续的过程，D 正确。4
