《2015高中生物 第6章 第1节 细胞的增殖学案 新人教版必修1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2015高中生物 第6章 第1节 细胞的增殖学案 新人教版必修1（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第1节细胞的增殖 学习目标1简述细胞生长和增殖的周期性。(重点)2观察细胞的有丝分裂并概述其过程。(重点)3真核细胞有丝分裂过程中，各时期染色体行为和数目的变化以及DNA的数量变化。(难点)4描述细胞的无丝分裂。5模拟探究细胞大小与物质运输的关系，探讨细胞不能无限长大的原因。, 知识结构 细胞不能无限长大1生物体的生长与细胞的关系(1)生物体体积增大的原因(2)不同生物同类器官或组织体积不同的原因：细胞大小一般无明显差异，主要取决于细胞数目的多少。多细胞生物的大小主要与细胞的数量有关。如大多数动植物。单细胞生物的大小只与细胞的大小有关。如草履虫、变形虫等。2实验：细胞大小与物质运输的关系(1)
2、实验原理含酚酞的琼脂块酚酞变为紫红色。NaOH在琼脂块中扩散的速率相同。在相同时间内，NaOH扩散的体积和与琼脂块的总体积的比值可反映出NaOH的扩散的效率，由此模拟细胞大小与物质运输效率的关系。(2)实验目的：通过探究细胞大小，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。(3)材料用具：3 cm3 cm6 cm的含酚酞的琼脂块，塑料餐刀，防护手套，毫米尺，塑料勺纸巾，烧杯，质量分数为0.1%的NaOH溶液。(4)方法步骤(6)结论细胞越大，物质运输的效率越低，所以体积大的生物都是由许多细胞而不是由少数体积更大的细胞构成的。相对表面积是指表面积与体积之比。细
3、胞体积越大，其相对表面积越小，细胞与周围环境之间物质交流的面积相对减小，所以物质运输的效率越低。(7)实验操作注意事项翻动琼脂时要防止破坏琼脂块表面。用塑料餐刀切割琼脂块时，每次切割都要用干净刀，以防塑料餐刀上的NaOH对实验造成干扰。 (1)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。(2)并非所有细胞体积都较小，如鸵鸟卵细胞直径可达5 cm。教材第110111页参考答案问题探讨1象与鼠相应器官大小有一定差异；组织的细胞大小无明显差异。2生物体的生长，既靠细胞分裂增加细胞的数量，还要靠细胞生长增大细胞的体积
4、。实验讨论1当NaOH与含酚酞的琼脂块相遇时，其中的酚酞变成紫红色，这是常用的检测NaOH的方法。从琼脂块的颜色变化就知道NaOH扩散到多远；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是相同的。2根据球的体积公式：Vr3，表面积公式S4r2，计算结果见下表。细胞直径/cm表面积/cm2体积/cm3比值(表面积/体积)201 2564 1870.30302 82614 1300.203.细胞越大，物质运输的效率越低，所以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。细胞越大，需要与外界环境交流的物质越多；但是细胞体积越大，其表面积相对
5、越小，细胞与周围环境之间物质交流的面积相对就小了，所以，物质运输的效率越低。【例1】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解析：细胞体积的大小受以下几个因素的制约：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，而且还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增大而增加，即细胞核控制的范围是有限的，因此细胞不能无限长大。答案：D点拨：细胞保持较小的体积，一方面单位体积内表面积较大，细胞代谢率高
6、；另一方面可节约有用物质扩散进入细胞的时间，并且有助于快速运出废物。 细胞通过分裂进行增殖1生物体生长发育的方式(1)单细胞生物：通过细胞增殖繁衍。(2)多细胞生物：经过细胞的分裂和分化逐渐发育。2细胞增殖的过程细胞在分裂之前，必须进行一定的物质准备，因此细胞的增殖包括物质准备和细胞分裂整个连续的过程。3细胞增殖的方式细胞的增殖方式可分为有丝分裂，无丝分裂和减数分裂三种。(1)有丝分裂是真核生物进行细胞分裂的主要方式。(2)无丝分裂时无纺锤丝和染色体的变化，是一种简单的分裂方式。(3)减数分裂是一种特殊的分裂方式，它与真核生物有性生殖细胞的形成有关。4细胞增殖的意义细胞增殖是重要的生命活动，是
7、生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。 (1)有丝分裂和无丝分裂是形成体细胞的方式，减数分裂与生殖细胞的形成有关。(2)有丝分裂、无丝分裂、减数分裂均是指真核细胞的分裂方式，不要误认为无丝分裂是原核细胞的分裂方式。(3)原核生物的细胞以二分裂方式增殖。【例2】人体小块擦伤的皮肤能重新长好，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：擦伤的皮肤能重新长好，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：C点拨：本题考查细胞增殖的方式和意义，真核生物体细胞的增殖方式是有丝分裂，真核生物个体生长和发育过程中，体细胞的分裂方式主要是有丝分裂。 有丝分
8、裂1细胞周期(1)前提条件：只有连续分裂的细胞才有细胞周期，如根尖分生区细胞、茎形成层细胞、皮肤生发层细胞和胚胎干细胞等。(2)时间：从一次分裂完成时开始下一次分裂完成时结束。(3)两个阶段分裂间期在前，经历时间较长，占整个细胞周期的90%95%。分裂期在后，经历时间较短，可划分为前期、中期、后期和末期四个连续的时期。图解a圆周图解法(图611)细胞周期b线段图解法(图612)图示中AC段为一个细胞周期，CE段也为一个细胞周期。(1)不同生物细胞的细胞周期长短不同。(2)细胞周期分裂间期分裂期。一个细胞周期，一定是分裂间期在前，分裂期在后，分裂间期时间长，分裂期时间短。分裂间期为分裂期进行活跃
9、的物质准备，完成DNA的复制和有关蛋白质的合成，在观察有丝分裂装片时，大多数细胞处于分裂间期。(3)要抓住两个要点：连续分裂：只有连续分裂的细胞才有细胞周期，已分化的细胞(如卵细胞、神经细胞等)没有细胞周期。时间起点：上一次分裂结束下一次分裂结束。2有丝分裂过程(1)高等动、植物细胞有丝分裂过程时期植物细胞示意图动物细胞示意图主要特点(植物)分裂间期DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。每个染色体都形成两个完全一样的姐妹染色单体分裂期前期出现染色体；核膜逐渐消失，核仁逐渐解体；从细胞两极发现许多纺锤丝，形成纺锤体中期染色体的着丝点排列在赤道板上，染色体数目清晰，形态比较稳定后期每个着丝点分裂成两
10、个，姐妹染色单体分开，成为两条子染色体末期两套染色体分别到达细胞两极后，又变成细长而盘曲的染色质丝；核膜、核仁重新出现；纺锤丝逐渐消失利用口诀记忆各时期的变化特征(1)前期：膜仁消失显两体(核膜、核仁消失，显现纺锤体和染色体)。(2)中期：形定数晰赤道齐(染色体的形态稳定，数目清晰，着丝点排列在赤道板上)。(3)后期：点裂数加均两极(着丝点分裂，染色体数目加倍，并平均移向两极)。(4)末期：两消两现重开始(纺锤体消失，染色体变成染色质，核膜、核仁重新出现)。(2)动、植物细胞有丝分裂过程的异同点动物细胞的有丝分裂与植物细胞的有丝分裂相比较，有相同的地方，也有不同的地方。相同的地方表现在动植物细
11、胞有丝分裂的实质是一样的，但动物细胞与植物细胞在结构上的差异，导致动植物细胞在有丝分裂的形式上有所不同。具体见下表：类型植物细胞有丝分裂动物细胞有丝分裂不同点前期细胞两极产生纺锤丝，形成纺锤体由中心粒发出的星射线形成纺锤体末期细胞中部形成细胞板，扩展形成细胞壁，形成两个子细胞细胞膜从中部内陷，细胞质缢裂成两部分，一个细胞分裂成两个子细胞相同点分裂过程基本相同。染色体变化规律相同；分裂间期染色体复制；分裂期实现染色体平均分配到两个子细胞中去动、植物细胞的图像的判断(1)图像画成方形或图像中出现细胞板结构、无中心粒结构的，一般为植物细胞图。(2)图像画成圆形或有中心粒结构，通过缢裂方式平分细胞的，
12、一般为动物细胞图。(3)图像既出现中心粒，又出现细胞板结构，一般是低等植物细胞图。3有丝分裂过程中染色体、染色单体和DNA含量的变化(1)染色体、染色单体和DNA的关系，如图613所示。姐妹染色单体是指经过复制后仍连接在同一个着丝点上的两条染色单体；当着丝点分裂后，两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算的，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，染色体染色单体DNA122。(2)染色体(DNA)的行为、形态、数目变化时期染色体变化数目(形态)变化染色体形态、数目DNA数目分裂间期由于DNA复制，使每条染色体包含由着丝点相连的
13、两条染色单体(呈染色质状态)2n2n2n4n分裂期前期染色质不断螺旋形成染色体，每条染色体包括着丝点相连的平行着的两条染色单体2n 4n中期染色体的着丝点排列在赤道板上(易辨认染色体形态、数目)2n 4n后期每条染色体两条形态相同染色体，使染色体分成数目和形态相同的两套，在纺锤丝的牵引下移向两极4n (一个母细胞)4n(一个母细胞)末期染色体到达两极后，解旋变成细长而盘曲的染色质丝(3)用曲线图表示有丝分裂过程中核内染色体数目、DNA含量、染色单体数目变化规律核内染色体数目变化规律：2n4n2n(图614)核内DNA含量变化规律：2n4n2n(图615)染色单体数目变化规律：04n0(图616
14、)有丝分裂中，染色体及核内DNA分子不同时加倍，但随着细胞分裂为两个子细胞而减半，最终保持染色体数目恒定。4有丝分裂的意义(1)特征(2)意义：将亲代细胞的染色体经过复制后，精确地平均分配到两个子细胞中，因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性。 (1)染色体平均分配使DNA平均分配，是指细胞核中的DNA平均分配，而细胞质中的DNA在分裂时则是随机的，如线粒体DNA，随细胞质随机分配到两个子细胞中。(2)分裂全过程所需的能量主要由线粒体进行有氧呼吸产生。(3)分裂间期有关的蛋白质是在核糖体上合成的。(4)分裂末期，高等植物细胞壁的形成与高尔基体有关。教材第113114页参考答案旁栏思考题有丝分裂的丝指的是纺锤丝。技能训练限制细胞长大的因素主要有两方面：(1)细胞表面积与体积的比。原生动物细胞中的伸缩泡就可增大膜表面积与体积的比。(2)细胞的核质比。细胞核所控制的细胞大小与核的大小成比例，所以像草履虫这样个体较大的细胞有两个细胞核，以保证正常的核质比。【例3】图617中A、B、C是不同生物细胞有丝分裂图，据图回答下列问题。图617(1)A图表示的是动物细胞还是植物细胞：_，理由是：_，_。该细胞所处的分裂期是_
