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第六章 细胞的生命历程
大单元
第六章 细胞的生命历程
第1节 细胞的增殖
(第二课时)
目标
01
02
03
能制作植物根尖分生区组织细胞有丝分裂的临时装片，观察、描述有丝分裂各个时期的特点。（科学探究）
通过对细胞周期的学习，认识到生命活动的周期性。(生命观念)
概述细胞有丝分裂的过程，阐明细胞有丝分裂的重要意义。（科学思维）
学习目标
温故知新：植物细胞有丝分裂过程
问题1: 动物细胞也要进行有丝分裂。那么，动物细胞的有丝分裂与植物细胞的有丝分裂有哪些相同点和不同点呢？
动物细胞与植物细胞有丝分裂有什么异同点？与细胞有丝分裂有关的细胞器有哪些？
2
4
1
在分裂过程中，核膜、核仁为什么要消失？染色质为什么要变成染色体？细胞有丝分裂的重要意义是什么？
动物细胞的有丝分裂与植物细胞相比，在染色体的行为、染色体和DNA数目的变化等方面有什么共同规律？
合作探究一：请同学们自主阅读教材P114，小组合作完成以下问题。
一、动物细胞有丝分裂
一、动物细胞有丝分裂
一、动物细胞有丝分裂
间期：构成中心体的一对中心粒在间期倍增，成为两组。
末期：分裂末期不形成细胞板，而是细胞膜从细胞中部向内凹陷，将细胞缢裂成两部分。
前期：中心粒发出星射线形成纺锤体
　实战训练　
1．下图为二倍体动物细胞有丝分裂四个时期的示意图。下列叙述正确的是（　　）
A．甲图所示时期，细胞中出现了由丝状蛋白纤维形成的纺锤体B．乙图所示时期细胞正处于有丝分裂后期C．丙图所示时期，细胞中染色单体数目加倍D．丁图所示时期，染色体开始形成
　实战训练　
2．如图为动物细胞有丝分裂过程模式图，下列相关描述正确的是（　 　）
A．着丝粒分裂和核仁重现通常发生于同一时期B．显微镜观察时，视野中细胞③的数量最多C．细胞②中染色体的形成有利于后续遗传物质的均分D．细胞④→细胞⑤过程中染色体数目加倍
问题2: 动物细胞的有丝分裂与植物细胞的有丝分裂有哪些异同？
1
动物
植物
2
一、动物细胞有丝分裂
问题2: 动物细胞的有丝分裂与植物细胞的有丝分裂有哪些异同？
区别
动物细胞
高等植物细胞
细胞分裂方式
有无中心体倍增
间期
纺锤体形成方式
前期
无
有
细胞两极发出纺锤丝，形成纺锤体
由两组中心粒周围发出星射线，
形成纺锤体
赤道板位置出现细胞板，向四周扩展形成细胞壁
细胞膜内陷，细胞缢裂成两个子细胞
二、高等植物与动物细胞的有丝分裂的比较
末期是最根本的区别(因为低等植物有中心体)
　实战训练　
3．对于真核生物来说，有丝分裂是其进行细胞分裂的主要方式，蚕豆根尖分生区细胞和马蛔虫受精卵都可以用来观察有丝分裂现象。下列有关实验的叙述正确的是（ ）
A．前期都可以观察到中心体周围发出星射线形成纺锤体B．中期每条染色体的着丝粒都排列在赤道板上C．末期在赤道板的位置都会出现细胞板D．始终要保持细胞活性以便观察有丝分裂全过程
二、高等植物与动物细胞的有丝分裂的比较
问题3: 与细胞有丝分裂有关的细胞器有哪些？
细胞器 细胞类型 作用时期 生理作用
动物、植物
整个时期
各种蛋白质的合成
动物、低等植物
前期
纺锤体的形成
植物
末期
细胞壁的形成
动物、植物
整个时期
提供能量
核糖体
中心体
高尔基体
线粒体
二、高等植物与动物细胞的有丝分裂的比较
问题4: 在分裂过程中，核膜、核仁为什么要消失？染色质为什么要变成染色体？
核膜、核仁为什么要消失
便于染色体的运动
染色质为什么要变成染色体
便于复制后的染色体的平均分配
问题5: 动物与植物的细胞分裂都进行有丝分裂，有丝分裂有什么重要意义？
三、有丝分裂的意义：
复制
子代细胞
亲代细胞
染色体
平均分配
分裂
特别提示：亲代细胞核DNA平均分配，质DNA随机分配
将亲代细胞的染色体经过复制（关键是DNA的复制）之后，精确地平均分配到两个子细胞中。由于染色体上有遗传物质DNA，因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性。
　实战训练　
4.各种结构在各时期的变化
（1）核膜、核仁消失于______，重建于______；
前期
末期
（2）纺锤体出现于______，消失于__________；
前期
末期
（3）中心体复制于_____________
间期
（4）细胞板形成于_____________
末期
（5）观察染色体的最好时期________；
中期
（6）能看到完整细胞结构的时期______________；
间、末期
（7）染色体出现于________，消失于________；
前期
末期
（8）染色单体形成于______，出现于_________，消失于_______；
间期
后期
前期
（9）染色体复制于_________,DNA复制于___________
间期
间期
（10）染色体加倍于_________,DNA加倍于___________
后期
间期
问题6: 假定某生物的一个体细胞中的染色体数和DNA的含量为2N，请小组合作推演出各时期染色体、染色单体、DNA的数量变化。
四、有丝分裂中的相关数量变化：
有丝分裂过程中细胞内核DNA含量、染色体数、染色单体数量变化(假定生物体细胞中染色体数为2n)
间期 前期 中期 后期 末期
DNA数目
染色体
染色单体
2N
4N
2N
4N
0
2N
2N
4N
4N
4N
4N
4N
0
0
4N
2N
4N
2N
4N
4N
2N
四、有丝分裂中的相关数量变化：
1.核DNA数量变化
间期 前期 中期 后期 末期
染色体数目
核DNA数目
染色单体数目
4n
4n
0
2n
2n
2n
2n→4n
4n→2n
2n→4n
4n
4n
4n
4n→2n
0→4n
4n→0
G1
S
G2
间期
4n
2n
前期
中期
后期
末期
0
曲线：核DNA数量变化
间期DNA复制
末期结束，细胞一分为二
四、有丝分裂中的相关数量变化：
2.染色体数量变化
间期 前期 中期 后期 末期
染色体数目
核DNA数目
染色单体数目
4n
4n
0
2n
2n
2n
2n→4n
4n→2n
2n→4n
4n
4n
4n
4n→2n
0→4n
4n→0
曲线：染色体数量变化
间期
4n
2n
前期
中期
后期
末期
0
后期着丝粒分裂
末期结束，细胞一分为二
　实战训练　
5．下图是细胞有丝分裂过程中一个细胞中核DNA含量变化曲线和染色体数量变化曲线，下列有关曲线分析不正确的是（ ）
A．ab段曲线上升的原因是发生DNA分子的复制B．gh时刻，每个着丝粒分裂成两个，使染色体数量加倍C．fi段每条染色体含2个DNA分子，两条姐妹染色单体D．cd段和ij段曲线下降到2C，是由于染色体平均分配到2个子细胞中
四、有丝分裂中的相关数量变化：
3.染色单体数量变化
间期 前期 中期 后期 末期
染色体数目
核DNA数目
染色单体数目
4n
4n
0
2n
2n
2n
2n→4n
4n→2n
2n→4n
4n
4n
4n
4n→2n
0→4n
4n→0
间期
4n
2n
前期
中期
后期
末期
0
曲线：染色单体数量变化
间期染色体复制形成 染色单体，一条染色体 上有两条染色单体
后期着丝粒分裂，染色单体消失
　实战训练　
6．科学工作者观察小鼠成骨前体细胞有丝分裂过程中，绘制了相关曲线如图所示。下列有关叙述错误的是（ ）
A．曲线a为染色体数，随着染色体的复制未完成加倍B．曲线b为核DNA分子数，随着DNA的复制完成加倍C．曲线c为染色单体数，数量降为零时同源染色体对数也为零D．形成子细胞时，细胞膜从细胞的中部向内凹陷缢裂成两部分
四、有丝分裂中的相关数量变化：
4.有丝分裂染色体与核DNA之比：
G1
前
中
后
末
G2
S
1/2
1
ab：间期DNA复制，一条染色体上有2条DNA分子。
a
b
c
d
e
cd：后期着丝粒分裂，一条染色体上有 1条DNA分子。
　实战训练　
7．如图为果蝇细胞分裂过程中染色体与核DNA比值的变化图，有关说法错误的（ ）
A．bc段变化原因是DNA复制B．de段变化原因是着丝粒分裂C．cd段对应时期为前期和中期D．ef段在赤道板位置出现细胞板
四、有丝分裂中的相关数量变化：
5.每条染色体上DNA的含量：
G1
前
中
后
末
G2
S
1
2
ab：间期DNA复制，一条染色体上有2条DNA分子。
cd：后期着丝粒分裂，
一条染色体上有1条DNA分子。
a
b
c
d
e
　实战训练　
8．如图表示一个细胞周期中每条染色体上的DNA含量的变化，下列叙述正确的是（ ）
A．bc段表示分裂间期，发生DNA分子的复制B．cd段表示分裂前期，细胞内一定存在染色单体C．de段表示着丝粒的分裂D．ef段染色体和DNA数目是cd段的一半
五、根据柱状图判断有丝分裂时期：
甲
2N
4N
O
乙
2N
4N
O
丙
2N
4N
O
数量（个）
数量（个）
数量（个）
染色体
核DNA
染色单体
G2 前 中
后 末
G1 子细胞
　实战训练　
9．如图是动物细胞有丝分裂不同时期染色体数目（a）、核DNA分子数目（b）的直方图，下列叙述正确的是（　　）
A．①时期染色体还未复制，核DNA已完成了复制B．③时期核膜、核仁重建，细胞中部出现细胞板C．①→②表示着丝粒分裂，染色体数目加倍，但核DNA分子数目也随之加倍D．②→③表示染色体平均分配到两个子细胞中，核DNA分子也随之平均分配
六、无丝分裂：
(1)过程
①细胞核先延长，核的中部向内凹进，缢裂成两个细胞核
②整个细胞从中部缢裂成两部分，形成两个子细胞
(2)特点：分裂过程中不会出现 的变化。
染色体和纺锤丝
(3)实例： 的无丝分裂。
蛙的红细胞
有DNA的复制和均分
思考：无丝分裂有没有细胞周期？
　实战训练　
10．a、b、c、d分别是某些体细胞某个分裂时期的示意图，相关描述正确的是（ ）
A．d图细胞中含有8条染色单体B．b图表示人成熟红细胞的无丝分裂C．a图表示植物细胞有丝分裂后期D．c图细胞由于着丝点分裂，染色单体数目加倍
　实战训练　
11.判断下列正误
(1)间期细胞核中的主要变化是DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。( )
(2)没有核膜、核仁的细胞一定为原核细胞。( )
(3)有丝分裂后期，着丝点分裂导致染色单体的数目加倍。
( )
(4)在一个细胞周期中，DNA的复制和中心粒的倍增可能发生在同一时期。 ( )
×
×
×
√
(5)有丝分裂可将细胞内复制的DNA平均分到两个子细胞，保证了亲子代之间遗传性状的稳定性。( )
(6)无丝分裂发生在原核细胞中，且无纺锤丝和染色体出现。( )
×
×
七、细胞不能无限长大的原因：
运用模型解释细胞不能无限长大的原因
思维训练
现有如图3个大小不同的细胞模型，用正方体代表，棱长分别为2mm、4mm、8mm，计算每个“细胞”的表面积与体积的比值？
表面积：
体积：
表面积：
体积：
表面积：
体积：
24
8
96
64
384
512
七、细胞不能无限长大的原因：
物质在细胞中的扩散速率是一定的，假定某种（红色）物质通过“细胞膜”后，向内扩散的深度均为0.5mm。计算这三个“细胞”中物质扩散的体积与整个“细胞”体积的比值。
2
4
8
比值
(扩散体积/总体积)
葡萄糖
扩散深度(mm)
相对表面积
(表面积/体积)
体积
(mm3)
表面积
(mm2)
边长
(mm)
58%
0.5
3:1
8
24
33%
0.5
1.5:1
64
96
18%
0.5
0.75：1
512
384
细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的运输效率就越低。
问题7: 细胞越小，越有利于细胞与外界的物质交换，那么，细胞是越小越好吗？
七、细胞不能无限长大的原因：
问题7: 细胞越小，越有利于细胞与外界的物质交换，那么，细胞是越小越好吗？
细胞不是越小越好，因为细胞中有众多的必需物质和细胞器，细胞太小，就没有足够的空间，细胞就不能进行相应的生命活动，发挥出相应的生理功能。
问题8: 细胞为什么不能无限长大？
保证物质有效进出细胞
核质比限制
　实战训练　
12.下列有关细胞相对表面积、细胞对外的物质运输效率和细胞新陈代谢强度之间关系的叙述，正确的是( )
A.细胞的相对表面积越大，物质运输效率越高，细胞新陈代谢越旺盛
B.细胞的相对表面积越大，物质运输效率越低，细胞新陈代谢越缓慢
C.细胞的相对表面积越小，物质运输效率越高，细胞新陈代谢越缓慢
D.细胞的相对表面积越小，物质运输效率越低，细胞新陈代谢越旺盛
　实战训练　
13．某细胞有丝分裂过程中三个时间段染色体、核DNA、染色单体的数目如下图。下列说法正确的是（　　）
A．图A表示该时间段细胞内有2N个DNA分子B．图B可能表示该细胞正处于分裂前期C．图C一定表示有丝分裂中期D．若B、C表示两个连续的时间段，那么导致变化的原因可能是着丝粒的分裂
　实战训练　
14．用含32p标记磷脂的培养液培养变形虫甲一段时间，发现其核膜含有32p，将其细胞核移植到不含32p的去核的变形虫乙中，在普通培养液中继续培养，变形虫乙有丝分裂产生了两个核膜均被32p标记的细胞。由上述实验可得出的结论是（ ）
A．细胞核的核膜有核孔，没有选择透过性B．分裂时核膜由中部内陷缢裂为两个新核C．细胞核是变形虫遗传和代谢的控制中心D．亲代变形虫核膜可参与子代核膜的建立
　实战训练　
15．某基因组成为AaBb的个体进行细胞分裂过程中，细胞内染色体与核DNA比值及某细胞分裂如图所示。下列相关叙述正确的是（　　）
A．图1曲线bc段只能对应有丝分裂和减数分裂Ⅰ的细胞B．图1曲线cd段表示细胞膜从细胞中部向内凹陷，将细胞缢裂成两部分C．由图2细胞分裂图像可推测该个体产生的卵细胞为abD．由图2细胞分裂图像可判断该细胞中可能含有两条X染色体
　实战训练　
16．抑素是一种细胞释放的能抑制细胞分裂的物质，主要作用于细胞周期的G2期。研究发现，皮肤破损后，抑素释放量减少，细胞分裂加快。伤口愈合时，抑素释放量增加，细胞分裂又受抑制。由此推断（　　）
A．在伤口愈合后，处于细胞分裂期的细胞数目逐渐减少B．皮肤癌细胞培养时，抑素含量可能高于正常组织C．细胞缺少氨基酸的供应，与使用抑素使细胞周期停留的时期完全相同D．抑素通过抑制DNA复制所需蛋白质的合成，从而阻断细胞分裂
　实战训练　
17．核膜主要由外核膜、内核膜、核孔复合体和核纤层构成。核纤层是位于内核膜与染色质之间紧贴内核膜的一层蛋白网络结构，核纤层蛋白向外与内核膜上的蛋白结合，向内与染色质的特定区段结合。当细胞进行有丝分裂时，核纤层蛋白磷酸化引起核膜崩解，磷酸化核纤层蛋白去磷酸化介导核膜围绕染色体重建。下列叙述正确的是（ ）
A．核孔复合体是核质间DNA、RNA和蛋白质运输及信息交流的通道B．核纤层蛋白前期去磷酸化导致核膜解体，后期磷酸化促进核膜重建C．核纤层蛋白磷酸化过程中，染色质高度螺旋化，缩短变粗，形成染色体D．核纤层蛋白支撑于内、外核膜之间，维持细胞核的正常形态和核孔结构
　实战训练　
18．Noble Consort Yang Research Center（NCYRC）在分析黑斑蛙的核型时，制备染色体标本的流程如下：采集骨髓瘤细胞→培养细胞并用秋水仙素处理→低渗处理细胞并固定→滴片、染色与观察。下列有关叙述，正确的是（ ）
A．可用蛙红细胞替代骨髓瘤细胞制备染色体标本
B．秋水仙素处理的目的是诱导染色体数加倍C．低渗处理的目的是防止细胞过度失水而死亡
D．染色时常选用易使染色体着色的碱性染料

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