人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第6章 细胞的生命历程第1节 细胞的增殖第1课时学案及答案

这是一份人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第6章 细胞的生命历程第1节 细胞的增殖第1课时学案及答案，共9页。

1．说明细胞增殖的方式。
2．阐明细胞周期的概念及包括的阶段。
3．描述植物细胞有丝分裂过程中各阶段的主要变化。
核心素养
1．生命观念——通过对细胞周期的学习，认识到生命活动的周期性。
2．科学思维——分析与综合：对比分析有丝分裂各时期的特点，掌握有丝分裂过程。构建染色体和DNA数量变化模型。
知识点一 细胞增殖与细胞周期
必备知识·夯实双基
1．细胞增殖
(1)概念：细胞通过细胞_分裂__增加细胞_数量__的过程。
(2)过程：包括_物质准备__和_细胞分裂__两个相连续的过程。
(3)意义：细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物体_生长、发育、繁殖、遗传__的基础。
2．细胞周期
(1)细胞周期的概念
①前提条件：_连续分裂__的细胞。
②时间：从一次分裂完成时开始，到_下一次分裂完成时__为止。
③两个阶段：分裂间期和分裂期。
(2)分裂间期
①时间：从细胞一次分裂结束到_下一次分裂之前__。
②主要物质变化：完成_DNA分子__的复制和有关_蛋白质__的合成。
活学巧练
1.不同生物的细胞周期持续时间相同。( × )
2．同种生物不同细胞的细胞周期持续时间一定相同。( × )
3．细胞周期持续时间相同的不同细胞，其分裂间期和分裂期占细胞周期的比例也分别相同。( × )
4．结合染色体的组成成分，可推测分裂间期进行了DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。( √ )
深入探讨
1.如图表示细胞连续分裂的过程：
(1)其中表示分裂间期的是哪一段？为什么？
(2)能表示一个完整的细胞周期的是哪一段？
提示：(1)b或d；因为分裂间期所占的时间比例大。
(2)bc段或de段。
2．根据下图所示，细胞有丝分裂的一个细胞周期应如何表示？
提示：乙→甲→乙
3．下列细胞中有细胞周期的有哪些？
①根尖分生区细胞 ②胚胎干细胞 ③皮肤生发层细胞 ④神经细胞 ⑤茎的形成层细胞
提示：①②③⑤
课内探究·名师点睛
1．判断一个完整的细胞周期的方法
(1)“先长后短”：一个细胞周期一定要先经过一个长的分裂间期，再经过一个短的分裂期。
(2)“终点到终点”：从完成时开始，到完成时结束，为一个细胞周期。
(3)“先复制后分裂”：一个细胞周期一定要先完成DNA的复制，才能完成细胞的分裂。
2．不是所有细胞都有细胞周期
只有连续分裂的细胞才有细胞周期，例如受精卵、干细胞、分生区细胞、形成层细胞、生发层细胞、癌细胞(不正常分裂)等。
①分化程度高的细胞不再分裂，因此不具有细胞周期，如神经细胞。
②有些细胞分裂结束后不再进行分裂，因此不具有细胞周期，如卵细胞。
如图所示，甲细胞无细胞周期，而乙细胞进行连续的细胞分裂，具有细胞周期。
3．影响细胞周期的因素
(1)内部因素：不同种类的细胞，细胞周期持续的时间不同。分裂间期与分裂期所占比例也不同。同种生物的同种细胞，细胞周期的时间长短一样；同种生物的不同细胞，细胞周期的时间长短不一样；不同种生物的细胞，其细胞周期的时间长短差别较大，长的有十几年、几十年，短的有几天、几个小时，甚至几分钟等。
(2)外部因素：主要有温度、pH、射线、生理和病理状况等。这些因素通过影响酶的活性影响细胞周期。因为DNA分子复制、有关蛋白质合成、能量供给等生理过程都需要酶的参与。
拓展延伸：分裂间期分为G1期、S期、G2期。G1期(DNA合成前期)的特点：G1期是从上次细胞增殖周期完成以后开始的。这一时期主要进行RNA、一些蛋白质和酶的物质合成，为复制作准备。细胞较快生长，体积随着细胞内物质的增多而增大。S期(DNA合成期)的特点：从G1期进入S期是细胞增殖的关键时刻。S期最主要的特征是DNA分子的复制，使DNA含量增加了一倍；另外还合成了一些组蛋白，供组成新的染色质。G2期(DNA合成后期)的特点：在G2期中，DNA的合成终止，但是还有RNA和蛋白质的合成，形成微管蛋白和细胞膜上的蛋白质，为细胞分裂期作准备。不过其合成量逐渐减少。细胞结束G2期就进入分裂期，M期为分裂期，相关示意图如图所示：
典例剖析
典例1 下列细胞中，具有细胞周期的是( B )
A．精细胞 B．干细胞
C．洋葱表皮细胞 D．口腔上皮细胞
解析： 精细胞、洋葱表皮细胞和口腔上皮细胞均是高度分化的细胞，已失去分裂能力，不再进行分裂，不再具有细胞周期，干细胞可连续分裂，具有细胞周期，B正确。
变式训练❶ 下列关于细胞周期的叙述，正确的是( D )
A．细胞发生分裂后立即进入下一个细胞周期
B．分裂期的时间长于分裂间期
C．细胞周期由前期、中期、后期、末期组成
D．细胞种类不同，细胞周期持续时间可能相同
解析： 有的细胞分裂后不再分裂，即不再进入下一个细胞周期，A错误；分裂间期的时间一般远远长于分裂期，B错误；细胞周期由分裂间期和分裂期(分为前期、中期、后期、末期)组成，C错误。
知识点二 有丝分裂
必备知识·夯实双基
1．细胞周期
(1)范围：_连续分裂__的细胞。
(2)时间eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(起点： 一次分裂完成时 ,终点： 下一次分裂完成时 ))
(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：

活学巧练
1.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。( × )
2．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。( × )
3．在植物细胞有丝分裂末期，高尔基体参与细胞壁的形成。( √ )
4．分裂期的细胞不进行DNA复制和蛋白质合成。( × )
深入探讨
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。
3．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。
课内探究·名师点睛
1．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。
2.染色体、染色单体、DNA分子三者之间的关系
3.有丝分裂过程中染色体、DNA分子等的变化
典例剖析
典例2 (2023·襄阳五中高一月考)细胞进行有丝分裂时，染色体发生有规律的变化，这些变化的正确顺序是( A )
①染色质丝缩短变粗成染色体
②染色体变细伸长成染色质丝
③组成染色体的DNA复制
④染色体的着丝粒排列在赤道板上
⑤着丝粒分裂，染色体移向两极
A．③①④⑤② B．③④①⑤②
C．①③④⑤② D．①④③⑤②
解析：①发生于前期，②发生于末期，③发生于间期，④发生于中期，⑤发生于后期。
变式训练❷ 下图表示某植物细胞有丝分裂过程中不同时期的细胞图像，下列分析错误的是( D )
A．图示细胞分裂的先后顺序是②③①④
B．细胞分裂结束后子细胞内含4条染色体
C．图②时期的明显变化是出现染色体和纺锤体
D．核DNA分子数与染色体数相同的时期是①③④
解析： 图中细胞①②③④中的核DNA分子数均为8，染色体数分别为8、4、4、8，即核DNA分子数与染色体数相同的时期是①④，D错误。
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 (2023·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。
学霸记忆
1.只有连续分裂的细胞才有细胞周期，如根尖分生区细胞和皮肤生发层细胞。
2．一个细胞周期包括分裂间期和分裂期，其中分裂期又可以划分为前期、中期、后期和末期四个相连的时期。
3．有丝分裂中，DNA加倍在间期，染色体数目暂时加倍在后期。
4．与高等植物细胞有丝分裂有关的细胞器有核糖体、高尔基体、线粒体等。
1．下列关于高等植物细胞周期中出现的先后顺序，错误的是( A )
A．核糖体的增生早于中心体的复制
B．细胞核的分裂早于细胞质的分裂
C．染色体的出现早于纺锤体的形成
D．囊泡的出现早于细胞板的形成
解析：高等植物细胞中没有中心体，A错误；在末期，细胞核的分裂早于细胞质的分裂，B正确；在前期，染色体的出现早于纺锤体的形成，纺锤体在前期中较晚时候出现，C正确；在末期，囊泡的出现早于细胞板的形成，然后细胞板向四周扩展形成新的细胞壁，D正确。
2．如图为细胞周期中部分细胞核的变化示意图，此过程( C )
A．发生在细胞分裂末期，核膜再度合成
B．发生在细胞分裂间期，染色质复制
C．发生在细胞分裂前期，核膜逐渐消失
D．发生在细胞分裂中期，染色体螺旋变粗
解析： 出现了染色体，核膜正在解体，是细胞分裂前期的特点。
3．下图是某植物细胞有丝分裂一个细胞周期中部分时期示意图，分析回答：
(1)只考虑一个细胞周期，该图示缺少处于_间__期的示意图。而该时期细胞主要是进行活跃的物质准备，即进行_DNA分子的复制__和_有关蛋白质的合成__。
(2)DNA与染色体和染色单体三者之比为2∶1∶2的图示是_B、C__(用字母表示)。
(3)图示细胞有丝分裂的先后顺序依次是_B→C→A→D__(用字母表示)，其中观察染色体的最佳时期是_C__(用字母表示)图细胞所示的时期。
(4)D图中1结构称为_细胞板__，其向四周扩展会形成_细胞壁__。
解析：(1)只考虑一个细胞周期，该图中缺少间期细胞示意图，该时期细胞主要进行DNA复制和相关蛋白质合成。(2)图中B和C细胞中，DNA∶染色体∶染色单体＝2∶1∶2。(3)通过分析可知，有丝分裂的顺序是：B有丝分裂前期→C有丝分裂中期→A有丝分裂后期→D有丝分裂末期。有丝分裂中期染色体形态稳定，是观察染色体最佳时期。(4)D图中1结构称为细胞板，其向四周扩展会形成细胞壁。
主要变化特点分析
记忆口诀
间期
DNA复制和有关蛋白质的合成完毕，每一条染色体包含两条姐妹染色单体
复制合成姐妹生
前期
两消：核膜、核仁消失；两现：染色质变成染色体、纺锤体出现
膜仁消失两体现
中期
染色体的形态固定，数目清晰，着丝粒排列在赤道板上
形定数晰粒道齐
后期
着丝粒分裂，染色体数目加倍，并平均移向两极
点裂数加两极移
末期
两消：纺锤体消失，染色体变成染色质；两现：核膜、核仁重新出现，细胞板扩展形成细胞壁
两消两现新壁建
图
示
说
明
①染色单体是染色体经过复制后仍连接在同一个着丝粒的两条姐妹染色单体；当着丝粒分裂后，两条姐妹染色单体就分开成为独立的染色体。
②染色体数目是根据着丝粒数目来计数的，有几个着丝粒就有几条染色体。
③无染色单体时，染色体∶DNA＝1∶1；有染色单体存在时，染色体∶染色单体∶DNA＝1∶2∶2。
项目
时期
染色体
形态变化
染色体
行为变化
染色体(2N)
数目变化
染色单体
数目变化
DNA(2C)
数目变化
间期
复制
2N
0→4N
2C→4C
前期
散乱分布于纺锤体中央
2N
4N
4C
中期
着丝粒排列在赤道板上
2N
4N
4C
后期
着丝粒分裂，移向两极
2N→4N
4N→0
4C
末期
平均分配到两个子细胞中
4N→2N
0
4C→2C