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)胞有絲分裂的過程，區(qū)別各時(shí)期的細(xì)胞分裂圖。 3．有絲分裂過程中染色體數(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）人體是由什么開始發(fā)育而來的？從受精卵到這么多的細(xì)胞，是通過什么過程來完成的？ （2）細(xì)胞增殖有什么意義呢？

2、 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)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

3、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 90～95％，而分裂期只占用了5～ 10％，這就是細(xì)胞周期的特點(diǎn)。細(xì)胞周期的這一特點(diǎn)充分說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

4、 （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 13.5 1.8 15.3 蛙單倍體胚細(xì)胞 35.3 1.6 36.9 倉(cāng)鼠卵細(xì)胞 11.6 0.8 12.4 蠶豆根尖細(xì)胞 15.3 2.0 17.3 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

5、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

6、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)重開啟 知識(shí)點(diǎn)3：動(dòng)、植物細(xì)胞有絲分裂過程的區(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)

7、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：有絲分裂過程中親代細(xì)胞中的染色體經(jīng)過復(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。 【典型例題】 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

8、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所指成熟的生殖細(xì)胞就是精子和卵細(xì)

9、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)此回答下列問題： （1）細(xì)胞內(nèi)3H-TdR參與合成的

10、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）

11、、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-TdR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)度比甲組的高是沒有問題的，但就乙組中的某個(gè)細(xì)胞來說，是否比甲組的高就不好說了。 （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

12、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，而3H-TdR是合成DNA的原料，其放射性強(qiáng)度可以被測(cè)定。 【超前思維】 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

13、性差異的過程。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)，常見的致癌因素有 、 、 。 4．

14、干細(xì)胞是一類 細(xì)胞。按來源分，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)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)束即是間期的開始 B．分生區(qū)產(chǎn)生的細(xì)胞向上通過伸長(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

15、 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．來自G1期細(xì)胞的染色質(zhì)開始復(fù)制 B．融合細(xì)胞DNA含量是G1期細(xì)胞的2倍 C．來自G1期細(xì)胞的染色質(zhì)開始凝集 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

16、 B．出現(xiàn)紡錘體的時(shí)期是S期 C．G1期和G2期均能合成蛋白質(zhì) D．M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

17、 D．DNA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)，在分裂過程中不會(huì)出現(xiàn)的是（ ） A．細(xì)胞分裂間期，中心體的兩個(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．①可以用于表示細(xì)胞分裂的前期 B．①時(shí)染色體螺旋化程度最高 C．間期用②表示最恰當(dāng) D．③表示細(xì)胞分裂完成 9．細(xì)胞進(jìn)

18、行有絲分裂過程中，染色體、染色單體，DNA分子的數(shù)量比為1∶2∶2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

19、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

20、有絲分裂中期的圖像，全部清晰可見的結(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 ，開始觀察到染色單

21、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 ， （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？

22、 。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

23、 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 1—5．DDCCD 6—10．BACAA 11—14．BCCA 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