高中生物 第6章 第1節(jié) 第1課時 細胞周期和有絲分裂過程課件 新人教版必修1.ppt

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第6章細胞的生命歷程,第1節(jié)細胞的增殖 第1課時細胞周期和有絲分裂過程,[學習視點],明確目標,1.簡述細胞生長和增殖的周期性 2.模擬探究細胞大小與物質(zhì)運輸?shù)年P(guān)系，探討細胞不能無限長大的 原因,,關(guān)注重難點,1.細胞不能無限長大的原因 2.細胞分裂的細胞周期 3.真核細胞有絲分裂過程及染色體、染色單體和DNA的變化,一、細胞不能無限長大,細胞分裂,細胞數(shù)量的多少,細胞生長,1．多細胞生物生長的原因 (1) 增大細胞的體積。 (2) 增加細胞的數(shù)量。 (3)不同動(植)物同類器官的大小主要取決于 。 2．細胞不能無限長大的原因 (1)細胞 的關(guān)系限制了細胞的長大。 (2) 的控制能力制約細胞體積長大。,表面積與體積,細胞核,二、細胞增殖 1．過程：包括 和 整個連續(xù)的過程。,物質(zhì)準備,細胞分裂,有絲分裂,無絲分裂,3．意義：是生物體 的基礎(chǔ)。 (1)單細胞生物通過 而繁衍。 (2)多細胞生物通過 補充體內(nèi)衰老死亡的細胞，通過 完成個體的生長發(fā)育。,生長、發(fā)育、繁殖、遺傳,細胞增殖,細胞增殖,細胞增殖和分化,三、有絲分裂 1．細胞周期 (1)前提條件： 的細胞。 (2)時間：從 時開始，到 時為止。 (3)兩個階段： 和 ， 約占整個細胞周期的90%～95%。,連續(xù)分裂,一次分裂完成,下一次分裂完成,分裂間期,分裂期,分裂間期,2．有絲分裂過程(以高等植物細胞為例),間期,DNA復制和有關(guān)蛋,白質(zhì)合成,生長,前期,紡錘絲,紡錘體,核膜,核仁,中期,染色體著絲點,形態(tài)穩(wěn)定,后期,染色體數(shù)目加倍,著絲點分裂,移向兩極,末期,核膜、核仁,細胞板,細胞壁,一、細胞不能無限長大 1．教材問題探討分析 閱讀教材P110實驗“細胞大小與物質(zhì)運輸?shù)年P(guān)系”內(nèi)容，討論并回答下列問題： (1)實驗中下列操作分別模擬的含義。 ①邊長不等的瓊脂塊： 。 ②NaOH擴散進入瓊脂塊： 。 ③NaOH擴散體積/整個瓊脂塊體積： 。 (2)不同邊長瓊脂塊的NaOH擴散深度是否相同？說明什么？ 提示：相同。NaOH擴散深度相同，說明NaOH在瓊脂塊中擴散速率相同。 (3)請交流實驗的結(jié)果，你能得到什么結(jié)論？ 提示：細胞體積越大，其相對表面積越小，細胞的物質(zhì)運輸效率就越低，細胞表面積與體積的關(guān)系限制了細胞的長大。,不同大小的細胞,物質(zhì)進入細胞,物質(zhì)運輸效率,2．判斷下列說法是否正確 (1)多細胞生物體的生長是細胞體積增大和細胞數(shù)目增多的結(jié)果。( ) (2)細胞體積越大，其膜表面積越大，表面積與體積之比越大。( ) (3)細胞表面積與體積的關(guān)系是限制細胞長大的唯一原因。( ) 二、細胞通過分裂進行增殖 1．細胞周期 結(jié)合細胞周期的概念，判斷下列細胞有無細胞周期，并說明理由。,×,×,√,有,能夠連續(xù)分裂,無,無,生殖細胞,有,能夠連續(xù)分裂,2．細胞周期的表示方法,(1)根據(jù)圖甲、圖乙請用字母表示出下列各時期。,a、c,a,b、d,b＋c＋d＋e,a＋b、c＋d,a＋b＋c＋d＋e,(2)若圖甲中的b＋c＝a＋b＝a＋d，那么(b＋c)或(a＋d)可以表示一個細胞周期嗎？請分析其原因。 提示：①(b＋c)不是一個細胞周期，原因是細胞周期分為兩個時段，先是分裂間期，后是分裂期，且分裂間期時間大于分裂期時間。 ②(a＋d)不是一個細胞周期，原因是一個細胞周期在時間上是連續(xù)的。,三、植物細胞有絲分裂過程 1．教材問題探討分析 觀察教材P113圖6－3，分析下列細胞結(jié)構(gòu)的主要變化： (1)染色體在形態(tài)上發(fā)生了怎樣的變化？ 提示：,(2)利用文字和箭頭表示染色體的行為變化，并用圖示表示一條染色體的變化過程。 提示：①復制→散亂分布于紡錘體中央→著絲點排列在赤道板上→著絲點分裂→移向細胞兩極→平均分配到兩個子細胞中。 ②圖示：,(3)利用文字和箭頭表示出紡錘體、核膜、核仁在不同時期的變化。 提示：①形成(前期)→清晰(中期)→解體消失(末期)。②解體消失(前期)→重建(末期)。 2．列表比較參與有絲分裂的細胞器及其生理作用 提示：,一、 細胞周期延伸理解 1．高度分化的體細胞和減數(shù)分裂形成的生殖細胞由于不再分裂，所以沒有細胞周期。 2．細胞周期是一個連續(xù)變化的過程，只是人為地將它分為間期、前期、中期、后期和末期。 3．細胞種類不同，細胞周期的時間不同，分裂間期和分裂期所占的比例也不同。 二、有絲分裂過程中幾種變化 1．間期：DNA復制→DNA加倍。 2．后期：著絲點分裂→染色體加倍。 3．間期：染色體復制→染色單體形成。 4．后期：著絲點分裂→染色單體消失。,三、有絲分裂過程中的相關(guān)數(shù)量關(guān)系 1．染色體∶染色單體∶DNA＝1∶0∶1的時期——后期、末期。 2．染色體∶染色單體∶DNA＝1∶2∶2的時期——前期、中期。 3．染色體∶DNA由1∶1→1∶2的時期——間期。 [特別提醒] (1)細胞種類不同，細胞周期持續(xù)的時間也不相同，但都是分裂間期持續(xù)時間大于分裂期。 (2)分裂后產(chǎn)生的子細胞有三種去路：繼續(xù)分裂、暫不分裂和細胞分化。,如圖1中，ab表示一個細胞周期，cd表示另一個細胞周期。圖2中，按箭頭方向表示細胞周期。從圖中所示結(jié)果分析其細胞周期，不正確的是( ),A．圖1中的a、圖2中B→A，細胞正在進行DNA復制 B．圖1中的b、圖2中A→B，會出現(xiàn)染色體數(shù)目加倍的時期 C．圖2中細胞周期可以是從A到B再到A D．圖2中細胞周期可以是從B到A再到B [解析] 細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，可以進行DNA的復制；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中的細胞周期應(yīng)是由B到A再到B。 [答案] C,如圖是具有四條染色體的某細胞進行有絲分裂的簡圖，據(jù)圖回答：,(1)該圖是_____細胞有絲分裂簡圖，其分裂順序依次是_______(用字母表示)。 (2)圖示作為一個細胞周期還缺少處于________期的細胞簡圖。 (3)圖示的細胞分裂結(jié)束后，子細胞內(nèi)含________個DNA分子。 (4)染色體數(shù)目加倍發(fā)生在圖___所示時期，其原因是__________。 (5)圖B所處時期的最明顯變化是________________________。 (6)DNA分子數(shù)與染色體數(shù)之比為1∶1的圖示是______________。,【研析】 本題借助細胞分裂圖像，考查有絲分裂各時期重要特征，具體分析如下：,信息①：細胞呈長方形，且D圖出現(xiàn)細胞板——可知圖示為植 物細胞有絲分裂圖像。 信息②：A圖著絲點已經(jīng)分裂，B圖染色體散亂排列，C圖著絲 點整齊排列在赤道板上，D圖有細胞板的出現(xiàn)——可推知 A圖表示后期，B圖表示前期，C圖表示中期，D圖表示末 期。在一個細胞周期中，還缺少分裂間期。 信息③：A圖處于有絲分裂后期，含有8條染色體——可知正 常體細胞內(nèi)染色體數(shù)目為4條，其分裂形成的子細胞內(nèi)染 色體也為4條。,[審]——關(guān)鍵信息,,[聯(lián)]——聯(lián)系基礎(chǔ),(1)有絲分裂各個時期的圖像的判斷方法。 (2)有絲分裂所形成的子細胞與親代細胞的染色體數(shù)目相同，保證了 遺傳的連續(xù)性。 (3)有絲分裂前期、中期等時期染色體的行為特點。 (4)染色體數(shù)與DNA分子數(shù)之間的關(guān)系。,[答案] (1)植物 BCAD (2)分裂間 (3)4 (4)A 著絲點分裂，姐妹染色單體分開，成為兩條子染色體 (5)出現(xiàn)染色體和紡錘體 (6)A、D,細胞有絲分裂過程圖像的識別方法 (1)染色體數(shù)目加倍——有絲分裂后期； (2)著絲點排列在赤道板上——有絲分裂中期； (3)子細胞中染色體數(shù)目相同——有絲分裂末期； (4)細胞呈正方形或圖像中有細胞板結(jié)構(gòu)，無中心粒結(jié)構(gòu)，可判斷為高等植物細胞，有中心粒結(jié)構(gòu)，可判斷為低等植物細胞。,課堂歸納,網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建,填充：①DNA ②蛋白質(zhì) ③核膜、核仁 ④染色體 ⑤紡錘體 ⑥著絲點 ⑦赤道板 ⑧著絲點 ⑨兩極 ⑩紡錘體,1．限制細胞不能無限長大的原因：①細胞表面積與體積比，②細 胞核與細胞質(zhì)的相對比值。 2．細胞體積越大，相對表面積越小，物質(zhì)運輸效率就越低。 3．只有連續(xù)分裂的細胞才有細胞周期，如根尖分生區(qū)細胞和皮膚 生發(fā)層細胞。 4．有絲分裂各時期主要特點記憶口訣：間期復制又合成，前期膜 仁消失現(xiàn)兩體，中期形定數(shù)清赤道齊，后期點裂數(shù)加均兩極， 末期兩消兩現(xiàn)重開始。 5．有絲分裂中，DNA加倍在間期，染色體數(shù)目暫時加倍在后期。 6．與高等植物細胞有絲分裂有關(guān)的細胞器有核糖體、高爾基體、 線粒體等。,[關(guān)鍵語句],1．探究細胞表面積與體積關(guān)系的實驗原理不包括( ) A．酚酞遇NaOH呈現(xiàn)紫紅色反應(yīng) B．以瓊脂塊的大小表示細胞大小 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胞吸收物質(zhì)的速率 解析：選C NaOH的擴散深度對于體積不同的瓊脂塊都是相同的，無法用來表示細胞表面積與體積的關(guān)系。只有NaOH擴散的體積與整個瓊脂塊的體積比才可表示細胞吸收物質(zhì)的速率，并反映出細胞表面積與體積的比值與細胞物質(zhì)運輸速率的關(guān)系。,2．人體擦傷皮膚能重新長好，主要是由于細胞能進行( ) A．無絲分裂 B．減數(shù)分裂 C．有絲分裂 D．有絲分裂和減數(shù)分裂 解析：選C 擦傷皮膚能重新長好，主要是由于皮膚生發(fā)層細胞進行有絲分裂，以補充損傷的細胞。,3．如圖表示細胞周期，下列敘述不正確的是( ),A．按箭頭所示方向由a→a或由b→b表示一個細胞周期 B．染色體的平均分配發(fā)生于a→b段 C．細胞中DNA含量的加倍是在b→a段 D．將癌細胞的細胞周期阻斷在b→a段可以治療癌癥 解析：選A b→a、a→b分別表示分裂間期和分裂期，細胞周期應(yīng)是由b→b。,4．要統(tǒng)計某種生物細胞中染色體的數(shù)目，所選擇的細胞應(yīng)處于有絲分裂的( ) A．前期 B．中期 C．后期 D．末期 解析：選B 在顯微鏡下觀察統(tǒng)計染色體數(shù)目，需要選擇有絲分裂中期，因為在此時期染色體形態(tài)穩(wěn)定，數(shù)目清晰。,5．如圖為細胞周期中部分細胞核的變化示意圖，該圖所示的細胞分裂時期和變化分別是( ),A．后期，核膜再度合成 B．間期，染色質(zhì)復制 C．前期，核膜逐漸消失 D．中期，染色體螺旋變粗 解析：選C 圖中有部分核膜，說明核膜逐漸消失或逐漸形成，為分裂前期或分裂末期。但圖中的染色體含有姐妹染色單體，所以只能為分裂前期。,6．正常情況下，有絲分裂產(chǎn)生的子細胞與母細胞相比，保持不變的是 ( ) A．蛋白質(zhì)的含量 B．染色體的數(shù)量 C．細胞器的數(shù)量 D．RNA的含量 解析：選B 有絲分裂間期染色體進行復制，后期著絲點分裂，染色體加倍，在紡錘絲牽引下均分到細胞兩極，產(chǎn)生的兩個子細胞中含有與母細胞相同的染色體數(shù)目。,7．如圖是一個植物細胞有絲分裂的示意圖，據(jù)圖回答問題：,(1)此細胞處于有絲分裂的________期。 (2)該細胞此時有________條染色體，________條染色單體，________個DNA分子。 (3)此細胞分裂結(jié)束以后，子細胞內(nèi)的染色體有___條，_____個DNA分子。 (4)此時期繼續(xù)發(fā)展，將在赤道板位置出現(xiàn)________，逐漸擴展形成________，最終分裂為兩個子細胞。,解析：本題圖為分裂后期圖，其特征是：①著絲點一分為二，姐妹染色單體分開，成為兩條子染色體，并分別向兩極移動；②染色單體消失，染色體數(shù)目加倍。 答案：(1)后 (2)8 0 8 (3)4 4 (4)細胞板 新的細胞壁,(時間：25分鐘；滿分：50分) 一、選擇題(每小題3分，共24分) 1．如圖a～d表示連續(xù)分裂細胞的兩個細胞周期。下列有關(guān)敘述不正確的是( ),A．植物細胞在b段形成赤道板，向四周擴展，將細胞一分為二 B．c段結(jié)束核DNA含量增加一倍 C．c和d為一個細胞周期 D．核遺傳物質(zhì)的平分一般發(fā)生在b、d段 解析：選A 圖示中a＋b或c＋d可表示一個細胞周期，其中a、c可表示分裂間期，b、d表示分裂期；赤道板是細胞中類似地球赤道的一個平面，并不是細胞的真實結(jié)構(gòu)；細胞分裂間期，DNA復制，含量加倍；有絲分裂過程中，遺傳物質(zhì)的平分發(fā)生在分裂期。,2．某同學在光學顯微鏡下觀察洋蔥根尖有絲分裂并繪制出如圖所示結(jié)構(gòu)。據(jù)此推測高爾基體的活動明顯增強的是( ),解析：選D A、B、C、D四個圖依次表示有絲分裂的前期、中期、后期、末期。在末期高爾基體的活動明顯增強，以形成新的細胞壁。,3．在洋蔥細胞有絲分裂過程中， 細胞板的形成發(fā)生在( ) A．前期 B．中期 C．后期 D．末期 解析：選D 高等植物細胞有絲分裂過程中，末期在赤道板位置出現(xiàn)細胞板，并逐漸擴展成為細胞壁，從而形成兩個子細胞。,4．如圖表示4種植物細胞的細胞周期(按順時針方向)，其中說法正確的是( ),A．圖中的b→a→b表示細胞增殖過程的一個細胞周期 B．甲圖中的b→a與丙圖中的b→a所用的時間可能相同 C．從a→b，由于DNA的復制使染色體數(shù)目增加一倍 D．觀察植物細胞有絲分裂的最好實驗材料是植物甲 解析：選B 細胞周期包括分裂間期和分裂期，按順時針方向，b→a歷時較短，為分裂期，是細胞周期的第二個階段；a→b歷時較長，為分裂間期，是細胞周期的第一個階段，所以a→b→a才表示一個細胞周期。扇形只表示分裂間期和分裂期的時間比例，并不表示具體時間，甲圖中b→a與丙圖中b→a所占扇形面積雖有差異，但所用時間有可能相同；a→b所表示的是分裂間期，DNA完成復制，但染色體數(shù)目并未加倍。觀察有絲分裂最好的實驗材料應(yīng)選分裂期所占比例相對較長的細胞即丁植物，以便于找到處于分裂期中各個時期的細胞。,5．如圖為某同學繪制的植物細胞有絲分裂過程中染色體行為的簡圖，其中不正確的是( ),解析：選C 圖示中A、B、D三圖都能表示各時期細胞內(nèi)染色體的變化特點，C圖中染色體的形狀錯誤，染色體著絲點分裂后，形成的子染色體在紡錘絲的牽引下，向兩極運動，染色體著絲點部位首先運動，染色體臂運動稍慢，即著絲點在前，染色體臂在后。,6．關(guān)于有絲分裂過程中染色體、DNA和染色單體的變化，下列說法正確的是( ) A．有絲分裂的全過程都能看到染色體 B．在細胞周期中，染色單體數(shù)量隨著染色體數(shù)量的增加而增加 C．細胞分裂后期和末期，核DNA分子數(shù)與染色體數(shù)相同 D．有絲分裂的全過程中，核DNA和染色單體的數(shù)量始終保持一致 解析：選C 染色體在分裂間期呈染色質(zhì)狀態(tài)；有絲分裂后期，染色體數(shù)量加倍，而染色單體數(shù)量為0，DNA數(shù)量與染色體數(shù)相等。,7．下列是關(guān)于細胞分裂過程中細胞內(nèi)變化的敘述，能正確表示一個細胞周期內(nèi)分裂過程順序的是( ) ①兩個相同DNA分子完全分開 ②出現(xiàn)放射狀排列的細絲 ③中心體發(fā)生倍增 ④著絲粒排列在一個平面上 A．②→③→①→④ B．②→④→③→① C．③→②→④→① D．②→③→④→① 解析：選C 進行有絲分裂的細胞具有細胞周期，①過程發(fā)生在有絲分裂的后期，②過程發(fā)生在有絲分裂的前期，③過程發(fā)生在分裂間期，④過程發(fā)生在有絲分裂的中期。故一個細胞周期分裂過程的順序是③→②→④→①。,8．關(guān)于染色體和DNA分子關(guān)系的敘述正確的是( ) A．DNA分子數(shù)目加倍時，染色體數(shù)目也加倍 B．染色體數(shù)目減半時，DNA分子數(shù)目不變 C．染色體數(shù)目加倍時，DNA分子數(shù)目也加倍 D．染色體復制時，DNA分子也復制 解析：選D DNA分子加倍發(fā)生在有絲分裂間期，此時染色體數(shù)目沒有加倍；染色體減半是發(fā)生在有絲分裂的末期，此時DNA分子的數(shù)目也隨之減半；染色體數(shù)目加倍是發(fā)生在有絲分裂的后期，此時DNA分子數(shù)目沒有發(fā)生改變；染色體的復制實質(zhì)是指DNA分子的復制。,二、非選擇題(共26分) 9．(14分)A、B兩圖是不同生物細胞有絲分裂圖，據(jù)圖回答下列問題：,(1)A圖細胞染色體數(shù)目是______條，DNA分子______個，該細胞有絲分裂的結(jié)果是形成________個子細胞，每個子細胞中染色體數(shù)有________條。 (2)B圖細胞中有染色單體________條。該圖與它的前一時期相比，相同的是________，不同的是____________。 (3)B圖的下一時期是________，此時期除染色體形態(tài)發(fā)生變化外，細胞結(jié)構(gòu)將發(fā)生哪些變化？________________________________。,解析：(1)A圖中正由染色質(zhì)形成染色體且散亂分布在細胞中，由細胞兩極發(fā)出紡錘絲正在形成紡錘體，因此該細胞是植物細胞有絲分裂前期圖，染色體條數(shù)以著絲點為準，圖中有6條染色體，由于在間期已完成了DNA復制，DNA數(shù)目已加倍，該細胞中DNA分子有12個，該細胞發(fā)生一次有絲分裂將形成兩個體細胞，每個體細胞中的染色體數(shù)目與母細胞相同，都是6條。(2)B圖中染色體的著絲點分裂，姐妹染色單體分開，形成的子染色體正在紡錘絲的牽引下向細胞兩極移動，該細胞是有絲分裂后期圖，此時細胞染色體已加倍，染色單體消失，DNA分子數(shù)目與上一時期相比不變。(3)B圖的下一時期是有絲分裂末期，此時期細胞中除了染色體變成染色質(zhì)外，在細胞結(jié)構(gòu)上還有以下變化：一是紡錘體消失；二是核膜、核仁重新出現(xiàn)；三是赤道板位置出現(xiàn)細胞板，并逐漸擴展形成細胞壁，形成兩個子細胞。,答案:(1)6 12 兩 6 (2)0 DNA分子數(shù) 染色體數(shù) (3)末期 ①紡錘體消失；②核膜、核仁重新形成；③赤道板位置出現(xiàn)細胞板，并逐漸擴展形成細胞壁,10．(12分)圖甲表示某種生物細胞有絲分裂某一時期圖，表乙表示該生物細胞有絲分裂周期中，細胞內(nèi)DNA分子數(shù)和染色體數(shù)的變化。據(jù)圖表回答：,解析：(1)圖中的細胞呈圓形，沒有細胞壁而具有中心體，所以為動物細胞。(2)著絲點分開，染色體加倍并移向細胞的兩極，處于有絲分裂的后期，相當于表乙的d期。(3)該細胞在分裂前期(b期)的染色體為4條，前期時的DNA分子是經(jīng)過復制后的，所以DNA分子數(shù)為8個。(4)有絲分裂的前期和中期DNA分子數(shù)是染色體數(shù)的2倍，都含有姐妹染色單體。,(1)該生物是動物還是植物？________，簡述判斷的理由__________。 (2)圖甲所表示的時期相當于表乙中細胞周期的___________________期(用字母表示)。 (3)由圖表可知，該細胞在分裂前期有______個DNA分子，____條染色體。 (4)表乙中________期可在光學顯微鏡下看到姐妹染色單體(用字母表示)。,答案：(1)動物 細胞無細胞壁，由中心粒發(fā)出星射線形成紡錘體 (2)d (3)8 4 (4)b、c,