第1課時細胞周期、動物細胞的有絲分裂第四章2022內容索引0102基礎落實?必備知識全過關重難探究?能力素養全提升課程標準1.說出細胞大小與細胞生命活動的關系,培養生命觀念。2.說出細胞周期的概念。3.概述動物細胞有絲分裂的過程,掌握各階段的主要變化特征。基礎落實?必備知識全過關知識點一細胞大小與細胞生命活動1.多細胞生物體體積的增大,與細胞

增多和細胞

增大有關。

2.細胞的物質運輸效率(如

吸收與

排出)與其

密切相關。

3.如果細胞體積

,其相對表面積會

,那么細胞的物質運輸效率將會

。

4.細胞

的關系是限制細胞不能無限長大的重要因素之一。

5.如果細胞體積過大,

控制細胞各項生命活動的“負擔”會太重,這也不利于細胞的生命活動。

數量

體積

營養

廢物

相對表面積

增加過大

變小

降低

表面積與體積

細胞核

6.用瓊脂塊模擬細胞的實驗(1)模擬實驗將瓊脂塊切成邊長分別為4cm、2cm、1cm的正方體,如下圖所示。瓊脂塊邊長/cm表面積/cm2體積/cm3相對表面積(表面積與體積之比)1

2

4

(2)結論瓊脂塊體積越大,相對表面積

。

616248396641.5越小

知識點二細胞周期1.細胞增殖(1)方式:細胞

。

(2)特點:具有

。

(3)意義:生物體

、發育、

和

的基礎。

分裂

周期性

生長

生殖

遺傳

2.細胞周期(1)研究方法:

法。

放射性同位素標記

連續分裂

一次細胞分裂結束

下一次細胞分裂結束

分裂間期

分裂期

知識點三動物細胞的有絲分裂1.發生范圍:

進行細胞分裂的主要方式,也是細胞增殖的主要方式。

2.動物細胞有絲分裂各時期的變化特點時期示意圖主要特點分裂間期

主要完成

復制和

的合成

真核生物

DNA有關蛋白質

時期示意圖主要特點分裂期前期

復制后的染色質經螺旋化(凝縮)等過程,逐漸縮短變粗,形成清晰可見的

,每條染色體含有兩條

;隨著

解體、

逐漸消失;兩個中心體分別移向

,發出的星射線形成

中期

每條染色體上的

與紡錘絲相連,在紡錘絲等結構的作用下,染色體

排列在細胞中央的

上

染色體

姐妹染色單體

核膜

核仁

細胞兩極

紡錘體

著絲點

著絲粒

赤道面

時期示意圖主要特點分裂期后期

每條染色體中的兩條

分離,形成兩組數目均等的染色體,在紡錘絲的作用下移向

末期

到達細胞兩極的染色體逐漸變為

;

消失;

重新形成,

重新組裝;在

處細胞質膜向內凹陷,

一分為二,一個親代細胞縊裂成兩個體積基本相等的子代細胞

姐妹染色單體

細胞兩極

染色質

紡錘體

核膜

核仁

赤道面

細胞質

結論語句

辨一辨(1)細胞越大,細胞的物質運輸效率越高。(

)(2)任何細胞都有細胞周期。(

)(3)連續分裂的細胞,計算細胞周期開始的時間應從細胞核開始形成時。(

)(4)要觀察細胞內染色體的形態和數目,最好選擇處于有絲分裂后期的細胞。(

)(5)有絲分裂過程中,細胞內染色體的數目發生規律性變化。(

)(6)動物細胞有絲分裂過程中細胞板在末期形成。(

)××××√×重難探究?能力素養全提升主題一瓊脂模擬細胞的實驗情境探究1.瓊脂模擬細胞的實驗(1)瓊脂塊的相對表面積(表面積與體積之比)隨著瓊脂塊體積的增大,發生了什么變化?答案

瓊脂塊體積越大,相對表面積越小。(2)細胞體積與相對表面積和細胞的物質運輸效率有什么關系?答案

細胞體積越大,相對表面積越小,物質運輸效率越低。2.結合影響細胞不能無限長大的因素和細胞生長所需的條件,思考細胞是不是越小越好。答案

不是。組成細胞的結構(如核糖體等)和物質(如酶)必須占據一定的空間,細胞內各種生化反應的進行也需要一定的空間,這些因素決定了細胞的體積不能太小。方法突破細胞不能無限長大的原因(1)細胞相對表面積與體積的關系。細胞體積越大,其相對表面積(表面積與體積之比)越小,細胞與周圍環境交換物質的能力越差,交換的物質不足以提供細胞所需的營養。(2)細胞核與細胞質之間有一定的關系。一個核內所含的DNA是一定的,控制細胞活動也就有一定的限度,使細胞不可能太大。(3)細胞內物質的交流受到細胞體積的制約,細胞體積過大,影響物質流動速度,細胞內的生命活動變差。探究應用1.下列有關細胞不能無限長大的原因,不正確的是(

)A.與細胞表面積和體積的比例有關B.細胞核的大小是有一定限度的C.細胞體積過大不利于細胞內的物質交流D.細胞的體積與細胞核無關D解析

細胞體積的大小受兩方面因素的制約:一是細胞體積越大,其相對表面積越小,細胞與外界的物質交換效率就越低,而且會影響到細胞內部的物質交流;二是細胞核是細胞的控制中心,細胞核中的DNA一般不會隨著細胞體積的擴大而增加,即細胞核控制的范圍是有限的。2.細胞相對表面積、細胞對外的物質運輸效率和細胞新陳代謝強度之間的關系,正確的是(

)A.細胞的相對表面積越大,物質運輸效率越高,細胞新陳代謝越旺盛B.細胞的相對表面積越大,物質運輸效率越低,細胞新陳代謝越緩慢C.細胞的相對表面積越小,物質運輸效率越高,細胞新陳代謝越緩慢D.細胞的相對表面積越小,物質運輸效率越低,細胞新陳代謝越旺盛A解析

細胞的相對表面積越大,物質運輸效率越高,細胞新陳代謝越旺盛;細胞的相對表面積越小,物質運輸效率越低,細胞新陳代謝越緩慢。3.(多選)下列有關細胞體積的敘述,正確的是(

)A.大的細胞一定比小的細胞復雜B.生物體體積越大,其細胞體積也越大C.細胞體積越小,其表面積與體積的比例越大D.細胞體積小,有利于完成各項生命活動CD解析

細胞的復雜程度跟細胞大小沒有必然關系,A項錯誤;不同生物體體積差別很大,但是細胞的體積一般相差不大,B項錯誤;細胞越小,其相對表面積(表面積與體積的比例)越大,C項正確;細胞體積小,相對表面積大,物質運輸效率越高,有利于完成各項生命活動,D項正確。主題二細胞周期情境探究下表是幾種細胞的細胞周期的持續時間(t/h),據表分析下列問題。細胞類型分裂間期分裂期細胞周期蠶豆根尖分生區細胞15.32.017.3小鼠十二指腸上皮細胞13.51.815.3人的肝細胞21122人的宮頸癌細胞20.51.5221.這些細胞有什么共同特點?答案

都能進行連續分裂。2.不同生物的細胞周期持續時間相同嗎?同種生物不同細胞的細胞周期持續時間相同嗎?答案

都不一定相同。3.細胞周期持續時間相同的細胞,其分裂間期和分裂期的比例相同嗎?答案

不一定相同。4.下圖表示細胞連續分裂的過程。(1)能表示分裂間期的是哪一段?為什么?答案

a或c。因為間期所占的時間比例大。(2)能表示一個完整的細胞周期的是哪一段?答案

a和b或c和d。方法突破1.對細胞周期概念理解(1)條件:只有連續分裂的細胞才有細胞周期。(2)組成及順序2.細胞周期的表示方法(1)扇形圖從A點→B點→A點(順時針),表示一個細胞周期。(2)線段法b+c是一個完整的細胞周期,雖然a+b所持續時間長度和b+c是一樣的,但因為細胞周期的起點是一次細胞分裂結束,所以a+b不能表示一個完整的細胞周期。【特別提醒】

不是所有細胞都有細胞周期(1)只有連續分裂的細胞才有細胞周期,有些細胞分裂結束后不再進行分裂,它們就沒有細胞周期。(2)生物體內有細胞周期的細胞有受精卵、干細胞、分生區細胞、形成層細胞、生發層細胞、癌細胞(不正常分裂的細胞)等。(3)不具有細胞周期的細胞有高度分化的細胞,如神經細胞、表皮細胞、減數分裂形成的精細胞和卵細胞。探究應用1.在一個細胞周期中,下列敘述最可能發生在同一時期的是(

)A.染色體復制和中心體復制B.染色單體形成和染色體數目加倍C.紡錘體的出現和細胞板的出現D.著絲粒的分裂和核膜、核仁的消失A解析

染色體的復制和中心體復制都發生在有絲分裂間期,A項正確;染色單體形成發生在有絲分裂間期,染色體數目加倍發生在有絲分裂后期,B項錯誤;紡錘體的出現發生在有絲分裂前期,細胞板的出現發生在有絲分裂末期,C項錯誤;著絲粒的分裂發生在有絲分裂后期,核膜、核仁的消失發生在有絲分裂前期,D項錯誤。2.下表所示為不同細胞的細胞周期持續時間(h)。據表分析可以得出的結論是(

)A.分裂期和細胞周期均最短的是腫瘤細胞B.分裂期占細胞周期比例最小的是十二指腸細胞C.不同種類細胞的細胞周期持續時間不同D.不同種類細胞的分裂都是同步進行的細胞分裂間期分裂期細胞周期十二指腸細胞13.51.815.3腫瘤細胞18.00.518.5成纖維細胞19.30.720.0C解析

分析表中數據可知,分裂期最短的是腫瘤細胞,細胞周期最短的是十二指腸細胞;分裂期占細胞周期時間比例最小的是腫瘤細胞;表中的數據反映出不同種類細胞的細胞周期持續的時間不同;不同種類的細胞因細胞周期不同,分裂是不同步的。3.(多選)下列關于細胞周期的敘述,正確的是(

)A.成熟的生殖細胞產生后立即進入下一個細胞周期B.機體內所有的體細胞均處于細胞周期中C.細胞種類不同,細胞周期持續時間不同D.細胞分裂間期為細胞分裂期提供物質基礎CD解析

生殖細胞成熟后,必須經過受精作用成為受精卵后方可進行有絲分裂。機體內大多數的體細胞都不處于細胞周期中,只有少數細胞在不斷增殖,具有細胞周期。主題三動物細胞的有絲分裂情境探究1.染色質、染色體與染色單體(1)圖中A到B變化的原因是什么?發生在細胞分裂的什么時期?答案

DNA復制和有關蛋白質的合成;發生在細胞分裂間期。(2)由B到C發生了什么變化?發生在什么時期?答案

染色質經螺旋化(凝縮)等過程,逐漸變短變粗形成染色體;發生在細胞分裂前期。(3)C是幾條染色體?其中的1和2是什么關系?答案

C是1條染色體,1和2是一對姐妹染色單體。2.染色單體形成于何時,消失于何時?什么時期存在染色單體?答案染色單體形成于細胞有絲分裂間期(染色體復制),消失于有絲分裂后期(著絲粒分裂)。完成染色體復制后的間期以及分裂期的前期、中期存在染色單體。方法突破1.參與有絲分裂的細胞器及其生理作用細胞器作用時期生理作用核糖體整個時期,主要是分裂間期合成各種蛋白質中心體前期形成紡錘體線粒體整個時期提供能量2.動物細胞的有絲分裂中DNA加倍發生在分裂間期,染色體加倍發生在后期,著絲粒分裂之后,染色單體形成于間期,可見于前期和中期,消失于后期。探究應用1.細胞有絲分裂的過程一般描述為細胞分裂間期、分裂前期、分裂中期、分裂后期和分