2022年高二生物 第四章 第1節(jié) 細(xì)胞的增殖知識(shí)精講 浙江版必修1

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1、2022年高二生物 第四章 第1節(jié) 細(xì)胞的增殖知識(shí)精講 浙江版必修1【本講教育信息】一、教學(xué)內(nèi)容細(xì)胞的增殖1細(xì)胞周期的概念。2細(xì)胞有絲分裂的過(guò)程，區(qū)別各時(shí)期的細(xì)胞分裂圖。3有絲分裂過(guò)程中染色體數(shù)目、DNA數(shù)目的變化規(guī)律。4動(dòng)、植物細(xì)胞有絲分裂過(guò)程的區(qū)別。5有絲分裂的特點(diǎn)及意義。二、重點(diǎn)導(dǎo)學(xué) 細(xì)胞周期 有絲分裂 染色體及DNA變化三、全面突破知識(shí)點(diǎn)1：細(xì)胞周期的概念1細(xì)胞增殖的意義思考：（1）人體是由什么開(kāi)始發(fā)育而來(lái)的？從受精卵到這么多的細(xì)胞，是通過(guò)什么過(guò)程來(lái)完成的？（2）細(xì)胞增殖有什么意義呢？細(xì)胞增殖是重要的細(xì)胞生命活動(dòng)，是生物體生長(zhǎng)，發(fā)育，繁殖，遺傳的基礎(chǔ)。2真核細(xì)胞的細(xì)胞分裂方式有三種：無(wú)

2、絲分裂、有絲分裂、減數(shù)分裂。有絲分裂是真核生物進(jìn)行細(xì)胞分裂的主要方式。3細(xì)胞周期（1）概念：連續(xù)分裂的細(xì)胞從上一次細(xì)胞分裂結(jié)束到下一次細(xì)胞分裂結(jié)束所經(jīng)歷的整個(gè)過(guò)程。（2）一個(gè)細(xì)胞周期包括兩個(gè)階段：分裂間期（包括G1期、S期、G2期）和分裂期（M期），應(yīng)該先是分裂間期，然后是分裂期。細(xì)胞周期中細(xì)胞的變化包括細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)兩方面的變化。知識(shí)點(diǎn)2：細(xì)胞有絲分裂的過(guò)程1細(xì)胞分裂間期 思考：（1）細(xì)胞周期在分裂間期和分裂期的時(shí)間分配是否平均？有什么規(guī)律？（不平均，分裂間期占用的時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于分裂期所占用的時(shí)間，分裂間期占用了整個(gè)細(xì)胞周期的 9095，而分裂期只占用了5 10，這就是細(xì)胞周期的特點(diǎn)。細(xì)胞周期

3、的這一特點(diǎn)充分說(shuō)明了分裂間期階段的重要性）（2）為什么間期所經(jīng)歷的時(shí)間較長(zhǎng)？（間期為細(xì)胞分裂期進(jìn)行活躍的物質(zhì)準(zhǔn)備）（3）進(jìn)行哪些準(zhǔn)備呢？（提示：主要考慮分裂得到的子細(xì)胞與親代細(xì)胞含相同的遺傳物質(zhì)）（主要進(jìn)行DNA分子的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成）（4）分裂間期可包括G1期、S期、G2期。G1期：DNA所需蛋白質(zhì)的合成和核糖體的增生S期：DNA復(fù)制（最重要變化）G2期：有絲分裂必需蛋白質(zhì)的合成（5）不同細(xì)胞的細(xì)胞周期時(shí)間有所不同，其細(xì)胞的分裂間期和分裂期的時(shí)間也有所不同。細(xì)胞分裂間期分裂期合計(jì)小鼠十二指腸細(xì)胞13.51.815.3蛙單倍體胚細(xì)胞35.31.636.9倉(cāng)鼠卵細(xì)胞11.60.812.4蠶

4、豆根尖細(xì)胞15.32.017.3分裂間期為細(xì)胞分裂期準(zhǔn)備好了雙份的DNA分子。我們已經(jīng)知道DNA是細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)，那么，這雙份的DNA分子是怎樣平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中去的呢？2細(xì)胞分裂期（M期）有絲分裂的分裂期所經(jīng)歷的時(shí)間相對(duì)較短，但進(jìn)行了很多復(fù)雜的變化，為了更好地研究分裂期細(xì)胞這些復(fù)雜的變化，人們?nèi)藶榈貙⒎至哑诜譃榍?、中、后、末四個(gè)階段，我們要特別重點(diǎn)注意各階段染色體的行為變化。洋蔥根尖細(xì)胞有絲分裂各階段：染色體數(shù)、染色單體數(shù)、DNA分子數(shù)間的數(shù)量關(guān)系：染色體數(shù)目=著絲粒數(shù)目有染色單體時(shí)：DNA數(shù)=染色單體數(shù)無(wú)染色單體時(shí)：DNA數(shù)=染色體數(shù)（1）前期變化特點(diǎn)：核膜、核仁消失，出現(xiàn)紡錘體以及

5、染色質(zhì)變成染色體（含兩個(gè)姐妹染色單體）。（2）中期染色體由于紡錘絲的牽引，著絲點(diǎn)都排在細(xì)胞中央的一個(gè)平面上（赤道板），此時(shí)期染色體形態(tài)穩(wěn)定，數(shù)目清晰。（3）后期著絲點(diǎn)分裂，姐妹染色單體分開(kāi)形成兩條相同的染色體，此時(shí)細(xì)胞中出現(xiàn)兩組相同的染色體，分別向細(xì)胞兩極移動(dòng)。（4）末期染色體變成染色質(zhì)，紡錘絲消失，出現(xiàn)核膜、核仁，形成兩個(gè)新的細(xì)胞核，中間出現(xiàn)細(xì)胞板，形成新的細(xì)胞壁，分裂成兩個(gè)子細(xì)胞。各階段變化：分裂前期：膜仁消失顯兩體分裂中期：形定清晰赤道齊分裂后期：點(diǎn)裂數(shù)加均兩極分裂末期：兩消兩現(xiàn)重開(kāi)啟知識(shí)點(diǎn)3：動(dòng)、植物細(xì)胞有絲分裂過(guò)程的區(qū)別植物細(xì)胞有絲分裂動(dòng)物細(xì)胞有絲分裂階段變化植物細(xì)胞有絲分裂動(dòng)物細(xì)胞

6、有絲分裂前期紡錘體的形成機(jī)制細(xì)胞兩極發(fā)出紡錘絲構(gòu)成紡錘體中心體發(fā)出星射線再形成紡錘體末期細(xì)胞質(zhì)的分裂方式赤道板附近形成細(xì)胞板，再擴(kuò)展成細(xì)胞壁，分裂成兩個(gè)子細(xì)胞。細(xì)胞中間向內(nèi)凹陷，縊裂成兩個(gè)子細(xì)胞。知識(shí)點(diǎn)4：有絲分裂的特點(diǎn)及意義1、有絲分裂的特點(diǎn)：親代細(xì)胞將經(jīng)過(guò)復(fù)制的染色體精確地平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中去。2、有絲分裂的意義：有絲分裂過(guò)程中親代細(xì)胞中的染色體經(jīng)過(guò)復(fù)制之后，精確地分配到兩個(gè)子細(xì)胞中。由于染色體上有遺傳物質(zhì)DNA，因而在細(xì)胞的親代和子代之間保持了遺傳性狀的穩(wěn)定性，對(duì)生物的遺傳有重要意義?！镜湫屠}】例1. 染色體和染色質(zhì)是同一物質(zhì)在細(xì)胞周期不同時(shí)期的兩種存在形態(tài)，其中 （ ）A間期為染

7、色體，分裂中期為染色質(zhì)B間期為染色體，分裂后期為染色質(zhì)C間期為染色質(zhì)，分裂中期為染色體D分裂中期為染色體，后期為染色質(zhì)分析：染色質(zhì)和染色體是由DNA和蛋白質(zhì)組成的，是同一種物質(zhì)在細(xì)胞分裂間期和分裂期的兩種不同形態(tài)。間期為染色質(zhì)，分裂期為染色體。答案：C例2. 下列關(guān)于細(xì)胞周期的敘述，正確的是 （ ）A成熟的生殖細(xì)胞產(chǎn)生后立即進(jìn)入下一個(gè)細(xì)胞周期B機(jī)體內(nèi)所有的體細(xì)胞處于細(xì)胞周期中C抑制DNA的合成，細(xì)胞將停留在分裂期D細(xì)胞分裂間期為細(xì)胞分裂期提供物質(zhì)基礎(chǔ)分析：根據(jù)細(xì)胞周期的概念可知，植物體內(nèi)連續(xù)分裂的細(xì)胞才處在細(xì)胞周期之中。死細(xì)胞、終端分化細(xì)胞都已脫離細(xì)胞周期。選項(xiàng)B是錯(cuò)誤的。選項(xiàng)A所指成熟的生殖

8、細(xì)胞就是精子和卵細(xì)胞，它們不再分裂，不可能進(jìn)入下一個(gè)細(xì)胞周期，也是錯(cuò)誤的。分裂間期細(xì)胞完成DNA復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成，為進(jìn)入分裂期做好物質(zhì)準(zhǔn)備，選項(xiàng)D是正確的。如果在分裂間期未能完成DNA和有關(guān)蛋白質(zhì)合成，細(xì)胞就停留在分裂間期，而不是分裂期。選項(xiàng)C也是錯(cuò)誤的。答案：D例3. 為了驗(yàn)證促進(jìn)有絲分裂的物質(zhì)對(duì)細(xì)胞分裂是否有促進(jìn)作用，將小鼠的肝細(xì)胞懸浮液分成等細(xì)胞數(shù)的甲、乙兩組，在甲組的培養(yǎng)液中加入3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷（3H-TdR）；乙組中加入等劑量的3H-TdR并加入促進(jìn)有絲分裂的物質(zhì)。培養(yǎng)一段時(shí)間后，分別測(cè)定甲、乙兩組細(xì)胞的總放射性強(qiáng)度。據(jù)此回答下列問(wèn)題：（1）細(xì)胞內(nèi)3H-TdR參與合成

9、的生物大分子是_，該種分子所在的細(xì)胞結(jié)構(gòu)名稱是_、_。（2）乙組細(xì)胞的總放射性強(qiáng)度比甲組的_，原因是_。（3）細(xì)胞利用3H-TdR合成生物大分子的過(guò)程發(fā)生在細(xì)胞周期的_期。（4）在上述實(shí)驗(yàn)中選用3H-TdR的原因是_。分析：（1）從DNA的分子結(jié)構(gòu)和復(fù)制過(guò)程可以知道，胸腺嘧啶脫氧核苷（3H-TdR）參與合成的生物大分子是DNA。根據(jù)細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能的知識(shí)，可以知道在線粒體中有少量的DNA，染色質(zhì)主要由DNA和蛋白質(zhì)組成。因此DNA分子所在的細(xì)胞結(jié)構(gòu)是細(xì)胞核（或染色體）、線粒體。（2）由于乙組中加入了等劑量的3H-TdR，并加入了促進(jìn)有絲分裂的物質(zhì)，顯然乙組細(xì)胞分裂快，攝取的3H-Td

10、R多，所以總放射性強(qiáng)度比甲組高。這里尤其要留神的是乙組細(xì)胞的總放射性強(qiáng)度比甲組的高是沒(méi)有問(wèn)題的，但就乙組中的某個(gè)細(xì)胞來(lái)說(shuō)，是否比甲組的高就不好說(shuō)了。（3）從細(xì)胞增殖的知識(shí)可以知道，間期細(xì)胞的最大特點(diǎn)是完成DNA分子的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成。（4）本實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證促進(jìn)有絲分裂的物質(zhì)對(duì)細(xì)胞分裂的促進(jìn)作用，而細(xì)胞分裂的特點(diǎn)之一是有DNA的合成，3H-TdR是合成DNA的原料，其放射性強(qiáng)度可被測(cè)定，所以選用3H-TdR作為標(biāo)志物。答案：（1）DNA 細(xì)胞核（或染色體） 線粒體 （2）高 乙組中有促進(jìn)細(xì)胞分裂的物質(zhì)，促進(jìn)了細(xì)胞的分裂，攝取的3H-TdR比甲組多 （3）間 （4）細(xì)胞的增殖有DNA的合成

11、，而3H-TdR是合成DNA的原料，其放射性強(qiáng)度可以被測(cè)定?！境八季S】下一講我們將學(xué)習(xí)細(xì)胞的分化，請(qǐng)大家從五個(gè)方面進(jìn)行預(yù)習(xí)：1細(xì)胞分化的概念和生物學(xué)意義。2癌細(xì)胞的主要特征。3細(xì)胞的全能性。4干細(xì)胞的種類、特點(diǎn)和應(yīng)用。5發(fā)生癌變的原因，探討細(xì)胞的衰老和凋亡與人體健康的關(guān)系。重點(diǎn)導(dǎo)學(xué)：1細(xì)胞分化是同一種細(xì)胞的后代在 、 和 上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過(guò)程。它的特點(diǎn)是 、 、 。2細(xì)胞的全能性是指 ?；A(chǔ)是 。3癌細(xì)胞是指 的細(xì)胞。它具有 、 的特點(diǎn)，常見(jiàn)的致癌因素有 、 、 。4干細(xì)胞是一類 細(xì)胞。按來(lái)源分，可分為 _干細(xì)胞和_干細(xì)胞兩大類。【模擬試題】（答題時(shí)間：25分鐘）一. 選擇題：1下列關(guān)于細(xì)

12、胞分裂的敘述，哪一項(xiàng)是不正確的 （ ）A連續(xù)分裂的細(xì)胞，末期結(jié)束即是間期的開(kāi)始 B分生區(qū)產(chǎn)生的細(xì)胞向上通過(guò)伸長(zhǎng)區(qū)分化成成熟區(qū)細(xì)胞C根冠細(xì)胞是分生區(qū)產(chǎn)生的細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞分化的結(jié)果 D當(dāng)細(xì)胞進(jìn)行分裂時(shí)，就標(biāo)志著新的細(xì)胞周期開(kāi)始了 2下列有關(guān)正常動(dòng)物體細(xì)胞有絲分裂間期的敘述，錯(cuò)誤的是（ ）A分裂間期發(fā)生DNA復(fù)制 B分裂間期有蛋白質(zhì)合成C分裂間期有RNA合成 D分裂間期有染色體的形成3分裂期細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)含有一種促進(jìn)染色質(zhì)凝集為染色體的物質(zhì)。將某種動(dòng)物的分裂期細(xì)胞與G1期（DNA復(fù)制前期）細(xì)胞融合后，可能出現(xiàn)的情況是（ ）A來(lái)自G1期細(xì)胞的染色質(zhì)開(kāi)始復(fù)制 B融合細(xì)胞DNA含量是G1期細(xì)胞的2倍C來(lái)自G1

13、期細(xì)胞的染色質(zhì)開(kāi)始凝集 D融合后兩細(xì)胞仍按各自的細(xì)胞周期運(yùn)轉(zhuǎn)4下列關(guān)于細(xì)胞分裂周期的敘述，正確的是（ ）A間期只包括G1期和G2期 B出現(xiàn)紡錘體的時(shí)期是S期CG1期和G2期均能合成蛋白質(zhì) DM期發(fā)生DNA復(fù)制5要觀察植物細(xì)胞的細(xì)胞板結(jié)構(gòu)，所選擇的細(xì)胞應(yīng)處于有絲分裂的（ ）A前期 B中期 C后期 D末期6處于有絲分裂過(guò)程中的動(dòng)物細(xì)胞，某一時(shí)期細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)、染色單體數(shù)、DNA分子數(shù)之間的比例為1：2：2 時(shí)，細(xì)胞內(nèi)可能發(fā)生著（ ）A染色體移向兩極 B核膜解體 C細(xì)胞膜向內(nèi)凹陷 DDNA正在復(fù)制 7菠菜根的分生區(qū)細(xì)胞不斷分裂使根向遠(yuǎn)處生長(zhǎng)，在分裂過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)的是（ ）A細(xì)胞分裂間期，中心體的兩

14、個(gè)中心粒各自產(chǎn)生一個(gè)新的中心粒B細(xì)胞分裂中期，染色體形態(tài)較固定、數(shù)目較清晰C細(xì)胞分裂前期，核膜和核仁逐漸消失D細(xì)胞分裂末期，高爾基體參與細(xì)胞壁的形成8下圖是對(duì)動(dòng)物細(xì)胞有絲分裂時(shí)染色體數(shù)（a）、染色單體數(shù)（b）和DNA分子數(shù)（c）的統(tǒng)計(jì)圖。下列解釋肯定不正確的是（ ）A可以用于表示細(xì)胞分裂的前期B時(shí)染色體螺旋化程度最高C間期用表示最恰當(dāng) D表示細(xì)胞分裂完成9細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂過(guò)程中，染色體、染色單體，DNA分子的數(shù)量比為122時(shí)，該細(xì)胞處于（ ） A前期或中期B前期或后期 C中期或后期 D后期或末期10制作洋蔥根尖細(xì)胞分裂裝片標(biāo)本的一般程序是（ ）A解離漂洗染色壓片 B解離漂洗壓片染色C漂洗壓片染

15、色解離 D漂洗染色解離壓片11用高倍顯微鏡觀察洋蔥根尖細(xì)胞的有絲分裂。下列描述正確的是（ ）A處于分裂間期和中期的細(xì)胞數(shù)目大致相等B視野中不同細(xì)胞的染色體數(shù)目可能不相等C觀察處于分裂中期的細(xì)胞，可清晰看到赤道板和染色體D細(xì)胞是獨(dú)立分裂的，因此可選一個(gè)細(xì)胞持續(xù)觀察它的整個(gè)分裂過(guò)程12動(dòng)物細(xì)胞和植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)不同，導(dǎo)致了它們有絲分裂的某些方面不同，這是因?yàn)橹参锛?xì)胞（ ）A. 有葉綠體和細(xì)胞壁 B. 有細(xì)胞壁和液泡 C. 有細(xì)胞壁無(wú)中心體 D. 有葉綠體和液泡13觀察動(dòng)物細(xì)胞有絲分裂的理想材料是（ ）A. 活的肝細(xì)胞 B. 口腔上皮細(xì)胞 C. 發(fā)育著的受精卵 D. 卵細(xì)胞14用高倍顯微鏡觀察植物細(xì)胞有

16、絲分裂中期的圖像，全部清晰可見(jiàn)的結(jié)構(gòu)是（ ）A. 染色體、紡錘體、細(xì)胞壁 B. 染色體、赤道板、細(xì)胞膜 C. 紡錘體、細(xì)胞膜、細(xì)胞核 D. 紡錘體、細(xì)胞壁、核仁二、非選擇題15下圖是某植物細(xì)胞有絲分裂的一個(gè)細(xì)胞周期中核內(nèi)染色體和DNA相對(duì)數(shù)目（假設(shè)正常體細(xì)胞的染色體數(shù)目為2N）的變化曲線。分析曲線并回答問(wèn)題：（1）實(shí)線ABCDEF表示 的數(shù)量變化。（2）表示有絲分裂后期的曲段：實(shí)線是 段，虛線是 段。（3）染色單體形成的曲段是 ，開(kāi)始觀察到染色單體的曲段是 ，染色單體消失的曲段是 。（4）若要觀察細(xì)胞中染色體的數(shù)目最好在哪一個(gè)曲段 ，若要用紫外線誘導(dǎo)基因突變，應(yīng)在哪一個(gè)曲段處理材料較好 ， （

17、5）動(dòng)物細(xì)胞在有絲分裂中與高等植物不同的變化分別發(fā)生在什么曲段： ，在這兩個(gè)曲段中動(dòng)物細(xì)胞發(fā)生了什么變化？ （6）紡錘體的形成和消失分別發(fā)生在什么曲段： 、 。紡錘體出現(xiàn)有什么重要作用？ 。核仁的重建在什么曲段？ 。*16回答下面有關(guān)哺乳動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的問(wèn)題。（1）培養(yǎng)中的細(xì)胞其數(shù)目的增加和培養(yǎng)時(shí)間的關(guān)系如圖1。據(jù)圖讀出該細(xì)胞完成一個(gè)細(xì)胞周期所需要的時(shí)間（T）是 小時(shí)。（2）從圖1的A點(diǎn)取出6000個(gè)細(xì)胞，測(cè)定每個(gè)細(xì)胞的DNA含量，結(jié)果如圖2。圖2的B、C、D中，表示處于S期的是 ，表示處于G2和M期的是 ，表示處于G1期的是 。（3）若取樣的6000個(gè)細(xì)胞中，處于M期細(xì)胞的數(shù)目是300個(gè)，則處于S期和G2期的細(xì)胞數(shù)分別是 和 個(gè)。（4）細(xì)胞周期中，完成各期所需時(shí)間的計(jì)算公式是（N是取樣的總細(xì)胞數(shù)，n是各期的細(xì)胞數(shù)），則該細(xì)胞完成分裂期和間期的時(shí)間分別是 和 小時(shí)。【試題答案】一、選擇題15DDCCD 610BACAA 1114BCCA二、非選擇題15（1）DNA （2）DE cd （3）AB BC DE （4）CD AB （5）BC、EF 中心體移到兩極，從細(xì)胞的中央向內(nèi)凹陷最后一個(gè)細(xì)胞縊裂為兩個(gè)子細(xì)胞（6）BC EF 牽引染色體運(yùn)動(dòng) EF 16（1）20 （2）C D B （3）1500 1200 （4）1 19