2017_2018學(xué)年高中生物第4單元第1章第1節(jié)細(xì)胞的增殖教案中圖版必修1.docx

第一節(jié)細(xì)胞的增殖1.掌握細(xì)胞周期的概念。（重點)2.簡述有絲分裂過程中各時期的特征。（重點)3.理解有絲分裂過程中DNA和染色體數(shù)目的變化規(guī)律。（重難點)模 擬 探 究 細(xì) 胞 表 面 積 與 體 積 的 關(guān) 系 （ 實 驗 )1.實驗原理用內(nèi)含酚酞試液的瓊脂塊模擬細(xì)胞，用NaOH溶液模擬被吸收的物質(zhì)。因NaOH溶液遇酚酞試液變紅色，我們可以觀察瓊脂塊“細(xì)胞”變成紅色的過程，測量NaOH擴散進(jìn)入“細(xì)胞”的深度，比較不同體積的“細(xì)胞”吸收物質(zhì)的速度，從而預(yù)測表面積和體積之比與細(xì)胞代謝的關(guān)系。2.實驗流程 質(zhì)量濃度為0.001 g/mL的NaOH溶液浸泡10 min撈取、吸干并均分瓊脂塊3.限制細(xì)胞大小的主要原因（1)細(xì)胞的表面積與體積之比影響著細(xì)胞正常的代謝活動。（2)細(xì)胞核要對細(xì)胞活動進(jìn)行控制。探討：用什么作為模擬細(xì)胞大小與物質(zhì)運輸效率之間的關(guān)系的指標(biāo)？提示：在相同時間內(nèi)，NaOH擴散的體積與瓊脂塊的總體積的比值，可以反映NaOH擴散的效率，由此模擬細(xì)胞大小與物質(zhì)運輸效率之間的關(guān)系。探討：下列測量瓊脂塊變色深度的方法正確的是哪一組？（虛線表示測量位置)提示：第組。探討：結(jié)合影響細(xì)胞不能無限長大的因素和細(xì)胞生長所需的條件，思考既然細(xì)胞體積過大不利于其生長，那是不是細(xì)胞體積越小越好呢？分析其原因。提示：不是。組成細(xì)胞的物質(zhì)必須占據(jù)一定的空間，細(xì)胞內(nèi)的各種生化反應(yīng)的進(jìn)行也需要一定的空間，這些因素決定了細(xì)胞的體積不能太小。限制細(xì)胞無限長大的因素1.探究細(xì)胞表面積與體積的關(guān)系的實驗原理不包括（) 【導(dǎo)學(xué)號：60150214】A.酚酞遇到NaOH呈現(xiàn)紫紅色反應(yīng)B.以瓊脂塊的大小表示細(xì)胞大小C.NaOH的擴散深度表示吸收速率D.NaOH的擴散體積與整個瓊脂塊的體積比表示細(xì)胞吸收物質(zhì)的速率【解析】在相同時間內(nèi)，NaOH在不同體積的瓊脂塊中擴散的深度基本相同，即擴散速率相同，無法表示細(xì)胞的物質(zhì)吸收速率。在本實驗中，細(xì)胞的物質(zhì)吸收速率是用NaOH擴散的體積與瓊脂塊總體積的比值來表示的，同時，該比值也反映出了細(xì)胞相對表面積與體積的關(guān)系?！敬鸢浮緾2.在探究細(xì)胞大小與物質(zhì)運輸關(guān)系的實驗中，用NaOH溶液浸泡不同邊長的含酚酞的瓊脂立方塊一定時間后，取出立方塊切成兩半。其剖面如圖所示，其中x為NaOH擴散的深度，y為立方塊的邊長，陰影代表紅色。則（)A.該實驗的自變量為x，因變量為yB.x的值隨y值的增大而增大C.NaOH擴散的體積為（yx)3D.y值越小，擴散體積的比例越大【解析】本實驗的目的是探究細(xì)胞大小與物質(zhì)運輸關(guān)系，y表示細(xì)胞大小，x表示細(xì)胞運輸物質(zhì)的量，故該實驗的自變量為y，因變量為x；從實驗的結(jié)果來說，細(xì)胞體積越大，其相對表面積越小，細(xì)胞的物質(zhì)運輸效率就越低；NaOH擴散的體積為y3（y2x)3?！敬鸢浮緿細(xì) 胞 周 期1.真核細(xì)胞的三種分裂方式細(xì)胞分裂2.細(xì)胞周期概念探討：試判斷下列細(xì)胞有無細(xì)胞周期，并說明理由。根尖分生區(qū)細(xì)胞胚胎干細(xì)胞皮膚生發(fā)層細(xì)胞神經(jīng)細(xì)胞莖的形成層細(xì)胞提示：有細(xì)胞周期，它們都是連續(xù)分裂的細(xì)胞；是高度分化的細(xì)胞，不分裂沒有細(xì)胞周期。探討：如圖所示為細(xì)胞分裂的一個細(xì)胞周期，請用甲、乙表示出一個細(xì)胞周期、分裂間期和分裂期。提示：細(xì)胞周期：乙乙；分裂間期乙甲；分裂期：甲乙。探討：下表為不同細(xì)胞的周期持續(xù)時間（h)，據(jù)表分析并探討以下三個問題：細(xì)胞分裂間期分裂期細(xì)胞周期十二指腸細(xì)胞13.51.815.3腫瘤細(xì)胞18.00.518.5成纖維細(xì)胞19.30.720.0（1)分裂期和細(xì)胞周期最短的細(xì)胞分別是什么？提示：腫瘤細(xì)胞，十二指腸細(xì)胞。（2)分裂期占細(xì)胞周期時間比例最小的是什么細(xì)胞？提示：腫瘤細(xì)胞。（3)由上述表格數(shù)據(jù)你可得出何種結(jié)論？提示：不同種類細(xì)胞的細(xì)胞周期持續(xù)時間不同。1.具有細(xì)胞周期的前提條件（1)只有連續(xù)分裂的細(xì)胞才有細(xì)胞周期，有些細(xì)胞分裂結(jié)束后不再進(jìn)行分裂，它們就沒有周期性。如下圖甲細(xì)胞就無細(xì)胞周期，而乙細(xì)胞進(jìn)行連續(xù)的細(xì)胞分裂，具有細(xì)胞周期。（2)生物體有細(xì)胞周期的細(xì)胞有：受精卵、干細(xì)胞、分生區(qū)細(xì)胞、形成層細(xì)胞、生發(fā)層細(xì)胞、癌細(xì)胞（不正常分裂)。細(xì)胞周期示意圖(1) (2)分裂期（M期)：人為地分為前、中、后、末四個時期。3.細(xì)胞周期的表示方法（1)扇形圖：從A點B點A點（順時針)，表示一個細(xì)胞周期。（2)直線圖說明：圖中ab或cd均表示為一個細(xì)胞周期。1.由細(xì)胞形態(tài)判斷，下列細(xì)胞中最可能具有細(xì)胞周期的是（)【導(dǎo)學(xué)號：60150215】【解析】由圖可知，A是精子、C是肌細(xì)胞、D是神經(jīng)細(xì)胞，均是已高度分化的細(xì)胞，喪失了分裂能力。而B所示的細(xì)胞從形態(tài)上看，仍處于原始狀態(tài)，沒有分化，可連續(xù)分裂，具有細(xì)胞周期?！敬鸢浮緽2.如圖1中，ab表示一個細(xì)胞周期，cd表示另一個細(xì)胞周期。圖2中，按箭頭方向表示細(xì)胞周期。從圖中所示結(jié)果分析其細(xì)胞周期，不正確的是（)A.圖1中的a、圖2中BA，細(xì)胞正在進(jìn)行DNA復(fù)制B.圖1中的b、圖2中AB，會出現(xiàn)染色體數(shù)目加倍的時期C.圖2中細(xì)胞周期可以是從A到B再到AD.圖2中細(xì)胞周期可以是從B到A再到B【解析】細(xì)胞周期的起點是上次分裂完成時，圖1中的a、c段和圖2中的由B到A都是分裂的間期，可以進(jìn)行DNA的復(fù)制；而圖1中的b、d段和圖2中的由A到B是指分裂期，后期時會出現(xiàn)染色體數(shù)目加倍；圖2中的細(xì)胞周期應(yīng)是由B到A再到B?！敬鸢浮緾細(xì) 胞 的 有 絲 分 裂1.分裂間期（2)意義：為分裂期進(jìn)行活躍的物質(zhì)準(zhǔn)備。2.分裂期（以高等動物細(xì)胞為例)圖示時期變化特征前期 中期 后期 末期3.動植物細(xì)胞有絲分裂的不同時期植物細(xì)胞有絲分裂動物細(xì)胞有絲分裂間期無中心粒的復(fù)制完成中心粒的復(fù)制前期末期4.意義（1)特征：將親代細(xì)胞的染色體經(jīng)過復(fù)制（實質(zhì)為DNA的復(fù)制)之后，精確地平均分配到兩個子細(xì)胞中。（2)意義：在細(xì)胞的親子代間保證了細(xì)胞前后代遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定。5.無絲分裂（1)特點分裂過程中不形成紡錘體，也不出現(xiàn)染色體。（2)過程細(xì)胞核先拉長，中央部分變細(xì)斷開。整個細(xì)胞從中部縊裂成兩部分。實例：蛙的紅細(xì)胞的無絲分裂。探討：請分析在有絲分裂過程中下列細(xì)胞結(jié)構(gòu)主要有哪些變化？（1)染色體；（2)紡錘體；（3)核膜和核仁。提示：（1)染色體：復(fù)制散亂分布于紡錘體中央著絲粒排列在赤道板上著絲粒分裂移向細(xì)胞兩極平均分配到兩個子細(xì)胞中（2)紡錘體：形成（前期)解體消失（末期)；（3)核膜和核仁：解體消失（前期)重建（末期)探討：若植物細(xì)胞染色體和DNA數(shù)都為2n，請分析在細(xì)胞分裂過程中，染色體和DNA數(shù)量變化過程。提示：染色體：2n4n2n。DNA：2n4n2n。探討：有絲分裂過程中，細(xì)胞內(nèi)DNA分子數(shù)和染色體數(shù)加倍分別發(fā)生在什么時期？染色單體形成于何時，消失于何時？什么時期存在染色單體？提示：細(xì)胞內(nèi)DNA分子數(shù)加倍在間期，染色體數(shù)加倍在后期。染色單體形成于間期（染色體復(fù)制)，消失于后期（著絲粒分裂)。前、中期存在染色單體。探討：動植物細(xì)胞有絲分裂的相同點和不同點有哪些？提示：相同點：染色體變化相同，都是間期完成染色體的復(fù)制，分裂期染色體平均分配到兩個子細(xì)胞中。不同點：前期紡錘體形成的方式不同，末期母細(xì)胞分開成子細(xì)胞的方式不同。探討：動植物細(xì)胞有絲分裂過程中與細(xì)胞分裂有關(guān)的細(xì)胞器及作用有何異同？提示：（1)相同點：線粒體：為細(xì)胞分裂提供能量。核糖體：合成與細(xì)胞分裂有關(guān)的蛋白質(zhì)。（2)不同點：動物細(xì)胞有中心體：分裂前期，兩組中心粒發(fā)出的星射線形成紡錘體，牽引染色體移動，某些低等植物細(xì)胞也有中心體。植物細(xì)胞高爾基體參與分裂，合成纖維素和果膠，形成細(xì)胞壁。探討：無絲分裂有遺傳物質(zhì)的復(fù)制和分離嗎？兩個子細(xì)胞遺傳物質(zhì)完全相同嗎？提示：無絲分裂也有遺傳物質(zhì)的復(fù)制和分離，核遺傳物質(zhì)一定平均分配，否則不能保證子細(xì)胞遺傳性狀的穩(wěn)定性。但細(xì)胞質(zhì)遺傳物質(zhì)并不平均分配，因此總的遺傳物質(zhì)不完全相同。1.染色體、染色單體、DNA的數(shù)量關(guān)系（1)染色體數(shù)著絲粒數(shù)，即根據(jù)著絲粒數(shù)計算染色體數(shù)。（2)當(dāng)染色單體存在時，染色體染色單體DNA122。（3)當(dāng)無染色單體存在時，染色體DNA11。2.有絲分裂過程細(xì)胞中DNA含量、染色體數(shù)、染色單體數(shù)的變化（生物體細(xì)胞中DNA含量為2C，染色體數(shù)為2N)（1)DNA含量、染色單體數(shù)、染色體數(shù)含量變化項目間期前期中期后期末期DNA含量2C4C4C4C4C4C2C染色單體數(shù)04N4N4N4N00染色體數(shù)2N2N2N2N4N4N2N（2)根據(jù)上表中數(shù)據(jù)可以作出DNA含量、染色體數(shù)目、每條染色體上DNA 含量變化曲線 說明：ab，lm的變化原因都是DNA分子復(fù)制。fg，no的變化原因都是著絲粒分裂，姐妹染色單體分開，形成子染色體。cd，no的曲線變化很相似但所處時期不同。cd，hi的變化原因都是一個親代細(xì)胞分裂成兩個子代細(xì)胞。染色單體的數(shù)量起點為0，終點也為0。3.動植物細(xì)胞有絲分裂最可靠的判斷在一些低等植物細(xì)胞里，也存在著中心體，會出現(xiàn)星射線，因此鑒別一個正在進(jìn)行有絲分裂的細(xì)胞是植物細(xì)胞還是動物細(xì)胞，最可靠的方法是根據(jù)有絲分裂過程中是形成細(xì)胞板，使細(xì)胞質(zhì)分割為二，還是細(xì)胞膜內(nèi)陷使細(xì)胞質(zhì)分割為二作為鑒別依據(jù)。4.與細(xì)胞分裂有關(guān)的細(xì)胞器細(xì)胞器功能線粒體主要是供能（DNA復(fù)制、蛋白質(zhì)合成、染色體移動)中心體倍增、形成紡錘體（動物、低等植物細(xì)胞)高爾基體形成細(xì)胞板（植物細(xì)胞)核糖體合成蛋白質(zhì)1.下列關(guān)于細(xì)胞有絲分裂過程的敘述，正確的是（)【導(dǎo)學(xué)號：60150216】A.前期：染色體復(fù)制一次B.中期：染色體與DNA數(shù)目相等C.后期：染色體數(shù)目加倍D.末期：始終看不到核膜、核仁【解析】染色體復(fù)制在間期，A錯；中期染色體數(shù)DNA數(shù)12，B錯；核膜、核仁末期重現(xiàn)，D錯；后期著絲粒分裂、染色體數(shù)加倍，C正確?！敬鸢浮緾2.洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞在分裂過程中不會出現(xiàn)的是（)A.在細(xì)胞分裂間期，核糖體合成蛋白質(zhì)功能增強B.在細(xì)胞分裂前期，細(xì)胞兩極發(fā)出紡錘絲形成紡錘體C.在細(xì)胞分裂中期，細(xì)胞內(nèi)ATP的含量明顯減少D.在細(xì)胞分裂末期，高爾基體為細(xì)胞壁形成合成多糖【解析】ATP與ADP在細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)化十分迅速，使細(xì)胞內(nèi)ATP與ADP的含量處在動態(tài)平衡中，因此，在細(xì)胞分裂中期，細(xì)胞內(nèi)ATP的含量不會明顯減少?！敬鸢浮緾3.下列關(guān)于無絲分裂的說法錯誤的是（)A.分裂過程中無紡錘體和染色體的出現(xiàn)B.無絲分裂過程中也存在DNA的復(fù)制C.原核生物沒有染色體，能夠進(jìn)行無絲分裂D.蛙的紅細(xì)胞能進(jìn)行無絲分裂【解析】因為在分裂過程中無紡錘體和染色體的出現(xiàn)，所以叫做無絲分裂。分裂的實質(zhì)是把遺傳物質(zhì)平均分配給子代，因此在無絲分裂過程中也存在DNA的復(fù)制。無絲分裂是真核生物的細(xì)胞分裂方式，蛙的紅細(xì)胞能夠進(jìn)行無絲分裂。【答案】C觀 察 植 物 細(xì) 胞 的 有 絲 分 裂 （ 實 驗 )1.實驗原理（1)細(xì)胞核的染色體容易被堿性染料著色。（2)根尖、莖尖等部位的分生組織細(xì)胞有絲分裂旺盛，可用于植物有絲分裂過程的觀察。2.實驗流程觀察 繪圖：一定要繪制實際觀察到的細(xì)胞圖像，不要受教材中模式圖的影響)（有絲分裂參考圖例)探討：實驗中在用解離液對根尖進(jìn)行解離的時候，時間選擇35 min，處理時間太短或太長都不好，請思考要嚴(yán)格控制時間的原因。提示：（1)解離時間過長會使根尖過分酥軟且染色體成分會被破壞。（2)過短會使根尖細(xì)胞解離不充分，不能相互分離。探討：裝片中細(xì)胞相互重疊，會導(dǎo)致觀察效果不理想，請思考實驗中有哪些操作可以保證細(xì)胞相互分散開？提示：解離要充分；用鑷子弄碎；壓片。探討：視野中處于哪個分裂時期的細(xì)胞數(shù)目最多？為什么？提示：處于間期的細(xì)胞最多，因為細(xì)胞周期中間期最長。探討：在觀察時如何找到分生區(qū)細(xì)胞？提示：把制成的裝片先放在低倍鏡下觀察，掃視整個裝片，找到呈正方形且排列緊密的細(xì)胞即為分生區(qū)細(xì)胞。探討：顯微鏡下觀察到的細(xì)胞是死細(xì)胞，還是活細(xì)胞？提示：死細(xì)胞，解離過程中細(xì)胞已被殺死。1.解離時間要嚴(yán)格控制，時間不能太短或過長。2.漂洗是為洗去組織中的鹽酸，因此要保證足夠的時間，否則會影響對染色體（質(zhì))的染色。3.控制染色時間，染色時間不能太短，否則染色體或染色質(zhì)不能完全著色；時間過長則使細(xì)胞核等其他部分充滿染色劑無法分辨染色體。4.對細(xì)胞有絲分裂的過程觀察不可能看到連續(xù)的分裂過程，因為在解離過程中細(xì)胞已經(jīng)死亡，我們觀察到的只是一個固定的時期，要不斷地移動裝片，在不同的視野中找到各個時期的分裂圖像，所以在制作裝片時要讓細(xì)胞分散成一層，這樣才能找到各個分裂時期的細(xì)胞。1.下列關(guān)于“觀察洋蔥根尖分生組織細(xì)胞有絲分裂”的敘述，錯誤的是（)A.解離和壓片都有利于根尖分生區(qū)細(xì)胞分散B.先用低倍鏡找到分生區(qū)細(xì)胞，再換用高倍鏡觀察C.顯微鏡下絕大多數(shù)細(xì)胞中能觀察到染色體D.探究有絲分裂日周期性可為實驗取材時機提供依據(jù)【解析】“觀察洋蔥根尖分生組織細(xì)胞有絲分裂”實驗中，解離、用鑷子把根尖弄碎和壓片都有利于根尖分生區(qū)細(xì)胞分散開來，A正確；觀察時要先用低倍鏡找到分生區(qū)的細(xì)胞，再換用高倍鏡進(jìn)行觀察，B正確；由于細(xì)胞周期中間期所占的時間最長，所以在顯微鏡下絕大多數(shù)細(xì)胞處于間期，而間期細(xì)胞中不能觀察到染色體，C錯誤；一天的不同時間處于分裂期的細(xì)胞數(shù)目不同，因植物品種、室溫等的差異而有所不同，故探究有絲分裂日周期性可為實驗取材時機提供依據(jù)，D正確?！敬鸢浮緾2.在“觀察洋蔥根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂”實驗中：（1)解離的目的是，解離適度的標(biāo)志是。（2)在低倍鏡下觀察到的洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞的特點是；在高倍鏡下看到的細(xì)胞大部分處于細(xì)胞分裂的間期，原因是。（3)有一位同學(xué)做根尖有絲分裂實驗，在顯微鏡下觀察到的圖像如右圖所示。造成這種情況的原因可能是取材位置不合適取材時間不合適制片時壓片力量不合適解離時間不合適視野選擇不合適A.B.C.D.【解析】（3)由圖觀察，細(xì)胞多處于未分裂狀態(tài)，故可能是因為取材時間不合適，細(xì)胞分裂不旺盛；視野中有一些細(xì)胞為長方形，可能取自伸長區(qū)細(xì)胞，為取材位置不合適；也有可能是因為視野選擇不當(dāng)，沒有找到合適的觀察視野；由圖知細(xì)胞均分散開，故不可能為所述原因?！敬鸢浮浚?)使組織細(xì)胞相互分散開來根尖酥軟（2)細(xì)胞呈正方形，排列緊密間期在細(xì)胞周期中占的比例最大（在細(xì)胞周期中間期時間最長)（3)C1.科學(xué)家用32P標(biāo)記的磷酸鹽浸泡蠶豆幼苗，追蹤放射性的去向以研究蠶豆根尖細(xì)胞分裂情況，得到根尖細(xì)胞連續(xù)分裂的時間（單位：h)數(shù)據(jù)如下圖所示。相關(guān)敘述正確的是（) 【導(dǎo)學(xué)號：60150217】A.de階段發(fā)生遺傳物質(zhì)的平均分配B.bc階段結(jié)束時DNA含量增加一倍C.cd階段完成與DNA復(fù)制有關(guān)的蛋白質(zhì)的合成D.一個細(xì)胞周期（可表示為cdde)等于17.3 h【解析】圖示ab、cd、ef為細(xì)胞分裂期，主要完成遺傳物質(zhì)的平均分配；bc、de為細(xì)胞分裂間期，主要完成DNA分子的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成，結(jié)果是DNA分子加倍。一個細(xì)胞周期包括分裂期和分裂間期，為deef（或bccd)等于17.3 h。【答案】B2.與高等植物細(xì)胞有絲分裂相比，下列敘述中不是動物細(xì)胞有絲分裂顯著特點的是（)A.染色體經(jīng)過復(fù)制后精確均分到兩個子細(xì)胞中B.中心體周圍發(fā)射出星射線C.在細(xì)胞分裂末期，細(xì)胞縊裂成兩部分D.在細(xì)胞分裂前期，兩組中心粒分別移向細(xì)胞兩極【解析】高等植物細(xì)胞中沒有中心體，動物細(xì)胞中有中心體，在動物細(xì)胞有絲分裂前期，兩組中心粒分別移向細(xì)胞兩極，并發(fā)射出星射