1、细胞的增殖 有丝分裂第四单元 细胞的生命历程1.细胞的生长和增殖的周期性()。2.细胞的有丝分裂()。3.实验：观察细胞的有丝分裂。学习目标：细胞的生长和细胞周期1：生物体的长大，既要靠细胞体积的增大（细胞生长），：生物体的长大，既要靠细胞体积的增大（细胞生长），还要靠细胞数量的增多（细胞分裂）。还要靠细胞数量的增多（细胞分裂）。2：器官的大小主要决定于：器官的大小主要决定于细胞数量的多少细胞数量的多少。为什么我们的细胞为什么我们的细胞不能长到我们身体不能长到我们身体这么大呢？这么大呢？(1)实验细胞大小与物质运输的关系实验原理a.用不同大小的琼脂块模拟不同大小的 。b.用NaOH在琼脂块中扩
2、散的体积与整个琼脂块的体积的比值模拟细胞的_ 。答案知识梳理细胞物质运输的效率细胞为什么不能无限长大？琼脂块的边长/cm表面积/cm2体积/cm3表面积/体积NaOH扩散的深度/cmNaOH扩散的体积/琼脂块的体积3215427224836160.30.30.30.0360.0510.0842.方法步骤 制备体积大小不同的琼脂块(含酚酞)NaOH溶液将琼脂块浸没切开琼脂块，观察并测量切面上NaOH扩散的深度根据结果进行计算3.实验结果及分析实验结果和结论a.在相同时间内，NaOH在每一琼脂块内扩散的深度 ，说明NaOH在每一琼脂块内扩散的速率 。b.NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随着
3、琼脂块的增大而 ，说明琼脂块的体积越大，物质运输的效率 。(2)细胞不能无限长大的原因受 的制约：细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的物质运输的效率就越低。受 的制约：细胞核中的DNA是有限的，其能够控制的细胞质的范围有限。答案基本相同相同减小越低相对表面积核质比下列有关细胞大小和分裂的叙述正确的是A.细胞体积越小，表面积也越小，物质运输效率越低B.原核细胞只能通过无丝分裂增加数目C.人的成熟红细胞可以进行有丝分裂，蛙的红细胞能进行无丝分裂D.细胞不能无限长大的原因之一是细胞核中的DNA不会随着细胞体积的扩 大而增加答案解析解析细胞体积越小，表面积也越小，但相对表面积越大，物质运输效率越高，
4、A项错误；原核细胞可通过二分裂的方式增加细胞数目，无丝分裂是真核细胞的分裂方式，B项错误；人的成熟红细胞在分化形成过程中失去细胞核，不能再进行分裂，C项错误；细胞核是细胞的控制中心，细胞核中的DNA不会随着细胞体积的扩大而增加，这是细胞不能无限长大的原因之一，D项正确。(1)概念：细胞以分裂的方式进行增殖，包括 和 整个连续的过程。(2)方式：真核生物：无丝分裂、分裂和 分裂；原核生物：。(3)意义：是生物体 的基础。答案物质准备细胞分裂有丝减数二分裂生长、发育、繁殖、遗传2.细胞通过分裂进行增殖3.细胞周期(1)范围：连续进行 分裂的细胞才有细胞周期。(2)概念：连续分裂的细胞，从一次分裂完
5、成时开始，到 分裂完成时为止，为一个细胞周期。细胞周期包括 和 ，分裂间期完成 ，为分裂期进行物质准备，同时细胞有适度的生长。答案有丝下一次DNA分子的复制和有关蛋白质的合成分裂间期分裂期(3)细胞周期的表示方法方法名称表示方法用字母表示细胞周期扇形图 为一个细胞周期直线图 为一个细胞周期坐标图 为一个细胞周期ABCAab或cdabcde(4)细胞周期的特点：不同种类的细胞的细胞周期不一定相同，分裂间期与分裂期所占比例也不一定相同。(1)细胞越小，相对表面积也越小，这样有利于提高物质交换效率()(2)任何具有分裂能力的细胞都具有细胞周期()(3)洋葱的表皮细胞比分生区细胞的增殖周期长()常考基
6、础诊断CHANG KAO JI CHU ZHEN DUAN答案连续进行有丝分裂的细胞才有细胞周期，减数分裂没有细胞周期洋葱表皮细胞高度分化，不能继续增殖，没有细胞周期细胞的有丝分裂1.分裂间期各时期的特征G1期：又称DNA合成前期，主要进行RNA和有关蛋白质(如DNA聚合酶等)的合成，为S期DNA的复制做准备。S期：又称DNA合成期，主要进行DNA的复制。G2期：又称DNA合成后期，主要进行RNA和蛋白质的合成，特别是微管蛋白的合成，为分裂期做准备。重点剖析高度螺旋、缩短变粗高度螺旋、缩短变粗(分裂期分裂期)染色体染色体(分裂间期分裂间期)染色质染色质解开螺旋、恢复细长丝状解开螺旋、恢复细长丝
7、状同一种物质在不同时期的两种形态同一种物质在不同时期的两种形态_个着丝点个着丝点_条染色体条染色体_个个DNA_条姐妹染色条姐妹染色单体单体_个着丝点个着丝点_条染色体条染色体_个个DNA_条姐妹染色条姐妹染色单体单体11012112染色体的计数是以染色体的计数是以着丝点个数着丝点个数为标准为标准染色体复制染色体复制着丝点着丝点每条每条染色单体染色单体上上含有一含有一个个DNA分分子子一条染色体含有一条染色体含有两条姐妹染色单两条姐妹染色单体体染色体复制后，染色体复制后，DNA数目数目加倍加倍，染色体数目，染色体数目不变不变。二、植物细胞的有丝分裂核膜核膜核仁核仁染色质染色质着丝点着丝点 细胞
8、各部分结构细胞各部分结构 前前 期期分裂前期分裂前期核膜、核仁核膜、核仁染色体和纺锤体染色体和纺锤体染色体染色体纺锤体纺锤体_消失消失_出现出现_散乱分布在散乱分布在_中央中央两消：两消：两现：两现：中中期期赤道板赤道板前期前期中期中期染色体的染色体的_和和_最清晰最清晰所有染色体的所有染色体的_都排列在都排列在_上上 赤道板赤道板着丝点着丝点形态形态数目数目后后期期中期中期后期后期_一分为二，一分为二，_分开，成为分开，成为_。并分别向两极。并分别向两极_着丝点着丝点姐妹染色单体姐妹染色单体两条子染色体两条子染色体移动移动_消失，染色体数目消失，染色体数目_,DNA DNA 数目数目_ 染色
9、单体染色单体加倍加倍不变不变末末期期后期后期末期末期_ 消失消失_重现重现核膜、核仁核膜、核仁染色体、纺锤体染色体、纺锤体细胞板细胞板两消：两消：两现：两现：在赤道板位置出现在赤道板位置出现_形成新的形成新的_。细胞壁细胞壁1 1个亲代细胞个亲代细胞 2 2个完全相同的子代细胞个完全相同的子代细胞知识梳理答案间期：生长复制蛋白合；前期：膜仁消失两体现；中期：点数清晰赤道齐；后期：单体分开向两极；末期：两消两现一重建(重建指植物细胞重建细胞壁)。巧记2.动植物细胞有丝分裂的主要区别答案项目纺锤体的形成方式不同(前期)细胞分裂方式不同(末期)植物细胞从细胞的两极发出 形成纺锤体由 形成细胞壁，将细
10、胞分隔成两部分动物细胞由中心体发出 形成纺锤体由 向内凹陷，将细胞缢裂成两部分纺锤丝细胞板星射线细胞膜当有染色单体(间期的G2期、前期、中期)时，染色体染色单体DNA 。当无染色单体(间期的G1期、后期、末期)时，染色体DNA 。3.有丝分裂中细胞结构或物质的周期性变化(1)染色体行为变化答案12211(2)核DNA、染色体、染色单体的数目变化(以二倍体生物为例)答案时期项目分裂间期分裂期前期中期后期末期核DNA2n4n_染色体2n_染色单体04n_4n4n4n4n2n2n2n4n4n2n4n4n00重点剖析1.有丝分裂过程中核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线分析(1)曲线模型(2)曲线解
11、读项目上升段的变化原因下降段的变化原因核DNA染色体染色单体间期(S期)DNA复制，DNA数目加倍末期细胞一分为二，DNA数目减半后期着丝点分裂，染色体数目加倍末期细胞一分为二，染色体数目减半间期(S期)DNA复制，染色单体形成后期着丝点分裂，姐妹染色单体分离，染色单体消失5.有丝分裂的意义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，保持了细胞的亲子代之间 的稳定性。答案遗传性状(1)间期细胞核的主要变化是DNA的复制和有关蛋白质的合成()(2)前期随着染色质逐渐螺旋化形成了染色单体()常考基础诊断答案相关蛋白质在细胞质中合成2.有丝分裂中染色体数与核DNA数比值的变化曲线图中e
12、f(BC)段表示 ，染色单体形成，fg(CD)段表示含有姐妹染色单体的时期，即有丝分裂G2期、前期和中期，gh(DE)段表示 ，染色单体消失。S期DNA的复制有丝分裂后期着丝点分裂3.无丝分裂无丝分裂是真核细胞的增殖方式，分裂过程中不出现 ，但是也有DNA的复制和分配。纺锤丝和染色体命题点一有丝分裂的过程和特征分析1.下列关于高等植物细胞有丝分裂的叙述，正确的是A.前期出现了纤维素组成的纺锤体B.中期染色体上的有关基因表达合成后期所需的蛋白质C.后期纺锤丝牵拉着丝点使之断裂D.末期形成细胞板的过程涉及囊泡膜的融合答案解析命题探究解析纺锤体的主要成分是蛋白质，A错误；中期染色体处于高度螺旋化状态
13、，此时核基因不能表达，分裂期所需蛋白质在间期合成，B错误；分裂期染色体的运动是纺锤丝牵拉的结果，但着丝点的分裂，是相关酶作用的结果，C错误；高等植物细胞有丝分裂末期形成细胞板涉及来自高尔基体的囊泡膜的融合，D正确。“三看法”界定动植物细胞有丝分裂图像科学思维观察根尖分生组织细胞的有丝分裂1.实验原理(1)高等植物的 组织细胞有丝分裂较旺盛。(2)细胞核内的染色体(质)易被 性染料(龙胆紫溶液或醋酸洋红液)染成深色。(3)由于各个细胞的分裂是独立进行的，在同一分生组织中可以通过高倍显微镜观察细胞内 的存在状态，判断处于不同分裂时期的细胞。实验解读答案分生碱染色体2.实验步骤(1)洋葱根尖的培养：
14、实验前34 d，将洋葱放在瓶内装满清水的广口瓶上，底部接触清水，置于温暖处常换水，待根长至约5 cm。(2)装片的制作取材：剪取根尖_ 解离解离液：质量分数为 和体积分数为 混合液(11)目的：。时间：35 min漂洗漂洗液：清水目的防止_便于染色时间：约10 min23 mm15%的盐酸95%的酒精解离过度答案使组织中的细胞相互分离开来染液：质量浓度为0.01 g/mL或0.02 g/mL的 溶液(或醋酸洋红液)目的：使 着色，便于观察时间：35 min答案染色制片用镊子尖将根尖弄碎，盖上 ，复加一片载玻片，用拇指轻压龙胆紫染色体盖玻片(3)观察低倍镜观察：根据根尖特点找到 细胞，特点是细胞
15、呈 ，排列 _高倍镜观察：先找 的细胞，再找 细胞，最后 观察分裂间期细胞(4)绘图：绘制植物细胞有丝分裂中期简图。答案分生区正方形紧密分裂中期前期、后期、末期植物有丝分裂植物有丝分裂过程过程关键点拨1.实验操作的注意事项解离时间太短过长漂洗时间适宜染色时间太短过长压片力度过轻过重细胞间质未被完全溶解，压片时细胞不易分散导致细胞解离过度、根尖过于酥软，影响染色洗去多余的盐酸，防止解离过度而影响染色染色体或染色质不能完全着色使其他部分也被染成深色，无法分辨染色体细胞未分散开将组织压烂2.关于实验的4点提醒(1)根尖中只有分生区细胞才可以进行分裂，伸长区和成熟区细胞不能分裂。(2)不能观察一个细胞
16、的连续分裂过程，因为解离时细胞已死亡，可以寻找处于不同时期的细胞，连起来体现出细胞分裂的连续过程。(3)细胞板是一个真实的结构，赤道板不是真实存在的结构，而是人为定义的平面。(4)“解离漂洗染色制片”的步骤顺序不能颠倒、不能缺失，否则不易观察到预期现象。A.剪取洋葱根尖23 mm，因为该区域属于根毛区，细胞有丝分裂旺盛B.该实验步骤中唯一错误的是在和之间缺少用清水漂洗这一环节C.在观察的图像中，b属于分生区的细胞，细胞已死亡D.若用图中b区域的细胞观察质壁分离和复原，实验现象明显1.如图是关于观察洋葱有丝分裂实验的部分操作，下列评价合理的是答案解析命题探究解析洋葱根尖23 mm的区域属于分生区
17、，A项错误；在和之间应增加清水漂洗这一环节，而在和之间的清水漂洗环节应删除，B项错误；分生区的细胞呈正方形，排列紧密，细胞经解离已死亡，C项正确；b区域的细胞属于分生区细胞，其液泡较小，渗透作用不明显，用于观察质壁分离与复原，现象不明显，D项错误。(1)观察根尖有丝分裂时应选择图甲中的_(填字母)区细胞，请按细胞有丝分裂过程排列图乙中细胞A、B、C、D的准确顺序：_。该区域的细胞中能产生ATP的细胞器有_。2.甲中a、b、c、d表示某植物根尖的不同区域，图乙是用高倍显微镜观察到的该植物组织切片有丝分裂的模式图。请据图回答下列问题：答案解析12345678910111213bBADC线粒体解析a
18、区是根冠区，b区是分生区，c区是伸长区，d区是成熟区，分生区的细胞具有旺盛的分裂能力。A是中期，B是前期，C是末期，D是后期。根尖无叶绿体，所以能产生ATP的细胞器只有线粒体。12345678910111213(2)细胞是独立分裂的，但不能选定一个细胞持续观察它的整个分裂过程，原因是_。答案解析12345678910111213制作装片时细胞经解离已经死亡解析观察有丝分裂装片时细胞经解离已经死亡。(3)某同学在显微镜下观察到了A图像，发现了赤道板，请你评价他的观察结果：_。答案解析12345678910111213赤道板只是一个位置，不是真实结构，因此赤道板是看不到的解析赤道板只是一个虚拟结构，不是真实结构。(4)观察细胞质壁分离时可选择_(填字母)区细胞。和过程中细胞核遗传物质_(填“发生”或“不发生”)改变。答案解析12345678910111213d不发生解析可以用于观察细胞质壁分离的细胞应是成熟区细胞。和细胞分化的过程中细胞核遗传物质不发生改变。
