高中人教版 (2019)第1节 细胞的增殖第1课时导学案

第1课时　细胞周期和有丝分裂的过程

必备知识·夯实双基

一、细胞增殖

1．意义：生物体！！！  生长、发育、繁殖、遗传 ###的基础。

2．增殖方式：以！！！  分裂 ###的方式进行增殖。

3．过程：包括！！！  物质准备 ###和！！！  细胞分裂 ###整个连续的过程。

4．真核细胞的三种分裂方式：！！！  有丝分裂、无丝分裂、减数分裂 ###。

二、有丝分裂

1．细胞周期：

(1)范围：！！！  连续分裂 ###的细胞。

(2)时间

(3)图示含义：

(4)分裂间期与分裂期的联系：分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备，完成！！！  DNA分子的复制 ###和！！！  有关蛋白质的合成 ###。

2．高等植物细胞的有丝分裂过程及各时期特点：

时期　图像　　　　　变化特征

↓

前期

　↓

！！！  中期 ###

↓

！！！  后期 ###

↓

！！！  末期 ###

┃┃活学巧练 ■

(1)多细胞生物体的生长依赖于细胞的生长和细胞的增殖。(＋＋＋＋　√　－－－－)

(2)细胞分裂之前，遗传物质一定要进行复制。(＋＋＋＋　√　－－－－)

(3)任何具有分裂能力的细胞都具有细胞周期。(＋＋＋＋　×　－－－－)

(4)洋葱的表皮细胞比分生区细胞的增殖周期长。(＋＋＋＋　×　－－－－)

(5)细胞分裂产生的子细胞都将进入下一个细胞周期的分裂间期状态。(＋＋＋＋　×　－－－－)

(6)有丝分裂后期，在纺锤丝的牵引下，着丝粒会分裂，染色体数加倍。(＋＋＋＋　×　－－－－)

(7)能连续分裂的细胞都可实现无限增殖。(＋＋＋＋　×　－－－－)

(8)人体所有细胞的细胞周期持续时间相同。   (＋＋＋＋　×　－－－－)

(9)在植物细胞有丝分裂末期，高尔基体参与细胞壁的形成。(＋＋＋＋　√　－－－－)

(10)分裂期的细胞不进行DNA复制和蛋白质合成。(＋＋＋＋　×　－－－－)

思考：

1．什么样的细胞才具有细胞周期？

提示：只有连续分裂的细胞才具有细胞周期，如人体皮肤生发层细胞、造血干细胞等干细胞、癌细胞、植物根尖分生区细胞等。只分裂一次便不再分裂的细胞、减数分裂形成的细胞、高度分化的细胞都不具有细胞周期。

2．细胞分裂间期和分裂期前后顺序能否颠倒？谁的时间长？

提示：分裂间期和分裂期前后顺序不能颠倒，细胞周期是间期在前，分裂期在后；间期经历的时间长，分裂期经历的时间短。

3．在有丝分裂过程中，下列细胞结构主要有哪些变化？①染色体；②纺锤体；③核膜和核仁。

提示：①染色体：复制→散乱分布于纺锤体中央→着丝粒排列在赤道板上→着丝粒分裂→移向细胞两极→平均分配到两个子细胞中；②纺锤体：形成(前期)→消失(末期)；③核膜和核仁：核仁解体、核膜消失(前期)→重建(末期)。

4．细胞板与赤道板的区别是什么？

提示：赤道板不是存在的具体结构，它指的是细胞中央假想的一个平面，因此在显微镜下无法观察到。细胞板是植物细胞在末期由高尔基体形成的结构，最终形成细胞壁，在显微镜下可观察到。

5．染色单体形成于何时，消失于何时？什么时期存在染色单体？

提示：染色单体形成于间期(染色体复制)，消失于后期(着丝粒分裂)。前、中期存在染色单体。

6．染色体数与着丝粒数目始终相等吗？

提示：相等。

7．如果某种药物能抑制DNA的复制，则这种药物能抑制癌细胞的有丝分裂，为什么？

提示：如果不能完成DNA的复制，则细胞不能进入分裂期。

8．人体的神经细胞与肌细胞的细胞核内所含DNA分子相同吗？

提示：相同。

课内探究·名师点睛

细胞周期

知识点

1．细胞周期的三个特点

(1)周期性：只有连续分裂的细胞才具有细胞周期，如根尖分生区细胞、皮肤生发层细胞等。

(2)次序性：完整的细胞周期必须由分裂间期进入分裂期。

(3)不均衡性：分裂间期时间远大于分裂期时间。

2．细胞周期的表示方法

(1)扇形图

图中A→B为分裂间期，B→A为分裂期，故A→A(或A→B→A)为一个细胞周期。

(2)线段图

B＋C或D＋E是一个完整的细胞周期，A＋B不是一个细胞周期，因为细胞周期的起点是上次分裂完成时，也就是细胞分裂的间期的开始。

(3)曲线图

(4)柱形图

A组细胞DNA还未复制，处于分裂间期；B组细胞处于分裂间期，正在进行DNA复制；C组细胞处于分裂期。

知识贴士：

对细胞周期理解的四点提醒

(1)细胞周期不是固定值：不同种类细胞或者同种细胞的不同生理时期，细胞周期的时间不同。

(2)分裂间期和分裂期不能间断：分裂间期和分裂期是为了方便研究而人为划分的，事实上它们是一个连续的过程。

(3)根尖分生区细胞并不都处于分裂期。大部分细胞处于分裂间期。因为细胞周期中，分裂间期所占的时间长，分裂期所占的时间短。

(4)子细胞并不都会继续分裂，分裂产生的子细胞有三种去向：继续分裂、暂不分裂、不再分裂(细胞分化)。

┃┃典例剖析 ■

典例1　(2020·江苏省泰州中学高一)

右图表示一个细胞周期，下列说法正确的是(＋＋＋＋　D　－－－－)

A．甲→乙表示分裂间期

B．乙→甲表示分裂期

C．甲→甲表示一个细胞周期

D．乙→乙表示一个细胞周期

解析：甲→乙时间短，表示分裂期，A错误；乙→甲时间长，表示分裂间期，B错误；甲→乙→甲先是分裂期，后是间期，不能表示一个细胞周期，C错误；一个完整的细胞周期是从上次分裂结束时开始到下次分裂完成时结束。其中间期占的时间较长，在细胞周期的前面，分裂期较短，在细胞周期的后面，则乙→甲→乙表示一个细胞周期，D正确。

┃┃变式训练 ■

1.下图a→d表示连续分裂细胞的两个细胞周期。下列叙述不正确的是  (＋＋＋＋　D　－－－－)

A．c和d为一个细胞周期

B．c段结束，DNA含量增加一倍

C．遗传物质平分一般发生在d段

D．b和c为一个细胞周期

解析：细胞周期包括持续时间较长的分裂间期和持续时间较短的分裂期，a和b、c和d分别为一个细胞周期，b和c不是一个细胞周期，A项正确，D项错误；c段完成DNA复制，结束后DNA含量增加一倍，B项正确；d段为分裂期，染色体和核DNA平均分配进两个子细胞，C项正确。

高等植物的有丝分裂

知识点

1．真核细胞的分裂方式

2．细胞增殖的意义

细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。

(1)单细胞生物：细胞新个体。

(2)多细胞生物：受精卵多细胞生物体

新细胞(补充衰老和死亡的细胞)。

3．有丝分裂的过程及特点

(1)分裂间期的特点

G1期(DNA合成前期)：主要进行RNA和有关蛋白质的生物合成，并为S期的DNA合成做准备。

S期(DNA合成期)：主要进行DNA的合成。

G2期(DNA合成后期)：相关RNA和蛋白质的合成。

(2)有丝分裂过程中各时期特点

细胞周期各时期的特点较多，容易混淆，利用下面的口诀辅助记忆可以事半功倍。

4．染色体、染色单体、DNA分子三者之间的关系

5．有丝分裂过程中染色体、DNA分子等的变化

┃┃典例剖析 ■

典例2　(2020·山东日照期末)如图为某高等植物细胞有丝分裂不同时期的图像，下列相关叙述正确的是(＋＋＋＋　D　－－－－)

A．可以用图②①④③表示一个完整的细胞周期

B．图④所示细胞中有8条染色体、16个核 DNA分子

C．在高倍显微镜下观察处于图①所示时期的细胞，能看到的结构是染色体、中心体

D．该细胞经四次有丝分裂之后形成的每个子细胞中各有4条染色体

解析：一个完整的细胞周期包括分裂间期和分裂期，图中没有分裂间期，A错误；图④所示细胞处于有丝分裂后期，姐妹染色单体分开成为两条子染色体，所以图④所示细胞中有8条染色体、8个核 DNA 分子，B错误；高等植物细胞不含中心体，C错误；分析题图可知，该植物体细胞中含有4条染色体，有丝分裂形成的子细胞中染色体数与亲代细胞的相同，D正确。

┃┃变式训练 ■

2．(2020·江苏海门高二期末联考)下图是植物细胞有丝分裂过程中染色体形态示意图。下列叙述正确的是 (＋＋＋＋　B　－－－－)

A．乙图与丁图细胞内染色体数量相等

B．甲图细胞内含有8个核DNA分子、8条染色单体

C．丙图细胞内有8条染色单体

D．细胞分裂的顺序为乙、丁、甲、丙

解析：乙图中有4条染色体，丁图中有8条染色体，A项错误；甲图中每条染色体上都有姐妹染色单体，共有8个核DNA分子，8条染色单体，B项正确；丙图处在末期，已经没有染色单体了，C项错误；细胞分裂的正确顺序是前期(乙)、中期(甲)、后期(丁)、末期(丙)，D项错误。

指点迷津·拨云见日

有丝分裂过程中相关结构的认识

(1)着丝粒的分裂与纺锤丝的牵引无关：有丝分裂后期，纺锤丝只是牵引子染色体移向细胞的两极。

(2)赤道板与细胞板不同：

①赤道板：细胞中央与纺锤体的中轴垂直的一个平面，只表示一个位置，不是真实存在的结构，在显微镜下观察不到。

②细胞板：植物细胞有丝分裂末期，在赤道板位置通过高尔基体形成的一种结构，在显微镜下能观察到，它是植物细胞有丝分裂所特有的。

典例3　(2021·天津滨海新区高一期末)下面是同一细胞分裂不同时期的模式图，据图分析可作出的判断是 (＋＋＋＋　C　－－－－)

A．图①时期细胞内有12条染色体

B．图②中可见赤道板正向四周扩展成细胞壁

C．图③时期细胞内染色体数目加倍

D．图④所示细胞处于有丝分裂的后期

解析：图①时期细胞内有6条染色体，12条染色单体，A错误；赤道板是一个假象的板，根本不存在，应该是细胞板正向四周扩展成细胞壁，B错误；③表示有丝分裂后期，此时期细胞中着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，染色体数目加倍，C正确；图④所示细胞处于有丝分裂的中期，D错误。

解疑答惑

问题探讨⇨P110

1．提示：象与鼠相应器官和组织的细胞大小没有明显的差别。

2．提示：生物体的生长，既靠细胞分裂增加细胞的数量，又靠细胞生长增大细胞的体积。

思考·讨论⇨P114

1．提示：前期染色质变为染色体，散乱排列在细胞中，染色体∶DNA＝1∶2；中期染色体着丝粒排列在赤道板上，染色体∶DNA＝1∶2；后期着丝粒分裂，染色单体分开，移向细胞两极，染色体∶DNA＝1∶1；末期染色体变为染色质。

2．提示：前期中心粒周围发出星射线形成纺锤体；细胞膜中部向内凹陷，末期一个细胞缢裂成两个子细胞。

3．提示：将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，因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性。

训练巩固·课堂达标

1．有丝分裂过程中，细胞核内DNA数目开始加倍发生在(＋＋＋＋　C　－－－－)

A．前期　 B．中期　

C．间期 D．后期

解析：有丝分裂间期，细胞中主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成，因此有丝分裂过程中，细胞核内DNA数目开始加倍发生在间期，故选C。

2．间期细胞内发生复杂的变化，其中复制的结果是(＋＋＋＋　A　－－－－)

A．DNA分子数增加了一倍，染色体数目不变

B．DNA分子数和染色体数目都增加一倍

C．DNA含量不变，染色体数目增加一倍

D．DNA含量和染色体数都不变

解析：在细胞分裂间期，完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，结果DNA数量加倍，而染色体数目不变，故A正确。

3．下图是具有四条染色体的植物细胞有丝分裂图，据图分析回答：

(1)C图所示分裂的时期是！！！  前 ###期，判断的理由是！！！  染色体含染色单体且散乱排列 ###。

(2)一个细胞中，DNA分子数与染色体数相同的是！！！  A、D ###图。

(3)染色体数目加倍发生在！！！  A ###图。

(4)在分裂过程中，染色体发生的一系列形态变化和活动都是与！！！  染色体及DNA平均分配到两个子细胞中 ###相适应的。染色体的活动决定于！！！  纺锤丝的牵引 ###。

(5)分裂产生的子细胞之所以与原来的母细胞具有相同的特征，是因为！！！  间期复制的DNA在分裂期平均分配到两个子细胞中去，使子细胞与母细胞含有相同的遗传物质 ###。

解析：此题主要考查细胞有丝分裂过程中各时期染色体形态、行为及数目的变化，因此把握各时期的特点是解题的关键。先根据图中染色体的变化特征确定各个时期及其变化顺序是：C(前期)→B(中期)→A(后期)→D(末期)，然后依图作答。