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6.1细胞的增殖学案
【学习目标】
1.通过比较分析，明白动植物细胞有丝分裂的异同。
2.说出无丝分裂过程、特点。
3.理解归纳染色体、DNA、染色单体在有丝分裂中的数量变化。
4.制作装片并观察根尖分生组织细胞的有丝分裂过程。
【学习重难点】
重点：
1.动植物细胞有丝分裂各时期的重要特征
2.使用高倍显微镜进行观察，识别有丝分裂不同时期的细胞
难点：
1.动植物细胞有丝分裂各时期的重要特征
2.使用高倍显微镜进行观察，识别有丝分裂不同时期的细胞
【预习新知】
细胞增殖
1．细胞增殖的概念：细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程。
2．细胞增殖的意义：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。
3．细胞增殖的阶段：物质准备和细胞分裂两个相连续的过程。
4．细胞增殖的表达方式：“物质准备—分裂—物质准备—再分裂……”，可见细胞增殖具有周期性。
细胞周期
(1)试判断下列细胞有无细胞周期，并说明理由
①根尖分生区细胞　 ②根尖成熟区细胞　 ③神经细胞　 ④精子或卵细胞　 ⑤癌细胞　 ⑥人的成熟红细胞
⑦形成层细胞　 ⑧叶肉细胞　 ⑨洋葱表皮细胞　 ⑩受精卵
提示：①⑤⑦⑩有细胞周期，②③④⑥⑧⑨无细胞周期。连续分裂的细胞有细胞周期，高度分化的体细胞和生殖细胞不能分裂，因此无细胞周期。
(2)细胞周期的表示方法
Ⅰ.根据图甲、图乙，用字母表示下列各时期。
①分裂间期　②分裂期
③一个细胞周期
Ⅱ.若图甲中的b＋c＝a＋b＝a＋d，(b＋c)或(a＋d)可以表示一个细胞周期吗？请分析原因。
提示：①(b＋c)不是一个细胞周期，因为细胞周期分为两个时段，先是分裂间期，后是分裂期，且分裂间期时间大于分裂期时间。
②(a＋d)不是一个细胞周期，因为一个细胞周期在时间上是连续的。
(3)分析教材表中内容，总结细胞周期的特点
细胞类型 分裂间期 分裂期 细胞周期
蚕豆根尖分生区细胞 15.3 2.0 17.3
小鼠十二指肠上皮细胞 13.5 1.8 15.3
人的肝细胞 21 1 22
人的宫颈癌细胞 20.5 1.5 22
①不同生物的细胞周期持续时间不一定相同。
②同种生物的不同细胞的细胞周期持续时间不一定相同。
③细胞周期持续时间相同的细胞，分裂间期和分裂期的比例不一定相同。
有丝分裂
1.高等植物细胞的有丝分裂过程及各个时期的特点:
(1)有丝分裂正确的顺序是:④②①③(用数字序号)
(2)图中字母代表细胞的结构:
A:纺锤丝　B:染色体　C:核膜 　D:细胞板
2.动植物细胞有丝分裂的区别:
不同点 植物细胞 动物细胞
前期 纺锤体形成方式不同 由细胞两极发出纺锤丝构成纺锤体 由位于细胞两极的两组中心粒周围发出星射线构成纺锤体
末期 细胞质分裂方式不同 细胞板向四周扩展形成细胞壁,分成两个子细胞 由细胞膜向内凹陷,缢裂成两个子细胞
3.有丝分裂的意义:亲代细胞的染色体经过复制之后,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。
有丝分裂是真核细胞进行分裂的主要方式,原核细胞不进行有丝分裂。
无丝分裂
(1)概念：细胞无丝分裂的过程比较简单，分裂时一般是细胞核先延长，核的中部向内凹陷，缢裂成为两个细胞核；接着，整个细胞从中部缢裂成两部分，形成两个子细胞。
(2)特点：在分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化，所以叫无丝分裂。
(3)实例：蛙的红细胞的无丝分裂等。
有丝分裂过程(以高等植物细胞为例)
图示 时期 主要变化
前期 ①染色体变化：染色质形成染色体 ②细胞变化 a.细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体 b.核膜消失、核仁解体
中期 染色体的着丝粒排列在赤道板上
后期 ①染色体数目变化及原因：染色体数目加倍；着丝粒分裂，姐妹染色单体分开 ②染色体运动：在纺锤丝牵引下移向两极
末期 ①染色体变化：染色体变成染色质丝 ②细胞结构变化 a.核膜、核仁重新出现； b.赤道板位置出现细胞板，并逐渐扩展为细胞壁
【易错提示】
（1）在显微镜下观察根尖细胞时，发现处于分裂期的细胞数目较多（ ）
（2）持续观察处于分裂中期的细胞，能够观察到该细胞中着丝粒的分裂过程（ ）
（3）统计一个视野中不同时期的细胞数目能够估算各个时期持续的相对时间（ ）
答案：（1）×（2）×（3）×
解析：（1）因分裂间期时间最长，视野中处于分裂间期的细胞数目最多。
（2）根尖细胞解离时已经被解离液杀死，因此，观察不到细胞分裂的动态连续变化。
（3）一个视野中往往不容易找全有丝分裂各个时期的细胞，可以适当移动装片，从邻近的分生区细胞中寻找。且应统计多个视野后再估算，可减小误差。
【巩固训练】
1.用洋葱根尖制作临时装片可以观察植物细胞的有丝分裂。下列操作过程叙述正确的是( )
A.根尖解离后立即用甲紫溶液染色，以防解离过度
B.根尖染色后直接置于载玻片上捣碎，盖上盖玻片后镜检
C.找到分生区细胞后，换高倍镜并使用细准焦螺旋调焦
D.要将视野中位于左上方的细胞移至视野中央，可以向右下方移动装片
2.下图表示某动物细胞（2N）有丝分裂的分裂期，其染色体着丝粒与纺锤丝相应极之间的平均距离变化规律曲线。下列叙述错误的是( )
A.OA段已经完成了核DNA复制
B.两个中心体间最大距离约为40μm
C.B点时细胞内各染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道面上
D.与OA段相比，AB段细胞内的染色体数增加一倍而核DNA数不变
3.普通光镜下观察洋葱根尖细胞有丝分裂，观察到的分裂间期和分裂期各时期图像如下。下列叙述正确的是( )
A.制作根尖临时装片的步骤依次是“解离→染色→漂洗→制片”
B.②处于分裂前期，此时中心体分开并移向两极
C.观察染色体形态、数目最佳时期为细胞③所处时期
D.过一段时间后④将分裂成两个子细胞
4.多细胞生物的某些细胞可以周而复始地重复细胞增殖的过程，下列有关说法正确的是( )
A.进行有丝分裂的细胞都具有细胞周期
B.成熟的生殖细胞产生后立即进入下一个细胞周期
C.浆细胞的细胞周期比癌细胞的细胞周期长
D.不同种细胞的细胞周期持续时间不同，同种细胞的细胞周期也是不同步的
5.某小组在进行观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂的实验，下列关于该实验的叙述正确的是( )
A.盐酸和酒精混合液主要起固定作用
B.酸性染料醋酸洋红溶液可用于染色体染色
C.细胞内染色体的存在状态和所处位置可作为判断有丝分裂各时期的依据
D.用显微镜观察可看到分裂末期细胞板向四周扩展形成新的细胞壁
6.将玉米的一个根尖细胞放在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中完成一个细胞周期，然后将2个子代细胞转入不含放射性标记的培养基中继续培养一个细胞周期，结果具有放射性的细胞可能有( )
A.2个 B.2个或4个
C.1个或2个或3个 D.2个或3个或4个
7.下列关于有丝分裂的叙述,正确的是( )
A.染色体复制与DNA复制分别发生在后期和间期
B.一个细胞周期中细胞分裂1次,DNA复制1次
C.人体细胞在有丝分裂前期会进行中心体的倍增
D.植物细胞有丝分裂末期需要大量纤维素酶水解赤道板
8.某同学在“制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片”的实验中,观察到甲~丁四个图像并拍照，下列相关叙述正确的是( )
A.制片后在盖玻片一侧滴加清水,引流后用于材料漂洗
B.若未使用醋酸洋红液染色,则无法观察到图中的棒状结构
C.甲细胞进行DNA复制,乙细胞的染色体数为丙细胞的一半
D.丁细胞将在赤道板处形成细胞壁,将细胞分隔成两个子细胞
9.如图1是洋葱(16条染色体)根尖有丝分裂中细胞质的分裂过程模式图;如图2表示洋葱的细胞核中DNA的变化曲线图,图中的黑点表示处于不同时期的细胞。回答下列问题:
(1)制作洋葱根尖细胞有丝分裂临时装片的主要步骤为:___________(用字母和箭头表示)。把制成的装片先放在___________(填“低倍镜”或“高倍镜”)下观察,扫视整个装片,找到分生区细胞后继续观察。
(2)图1所示甲细胞有___________个核DNA分子。图中小泡的膜在细胞板两侧形成新的细胞膜,两个子细胞之间留有细胞质相通的管道,这就是[4]___________,用以实现高等植物细胞之间的信息交流。
(3)根据图2可以得出分裂间期比分裂期时间长,判断的依据是___________。
(4)在有丝分裂前的间期,细胞核体积增大一倍,此时细胞核中染色体的特点是___________，参与该过程的细胞器有___________,细胞核DNA复制后被平均分配到子细胞的结构基础是___________。
(5)细胞核中染色体数目加倍的原因是______________________，有丝分裂末期,细胞核中DNA数量减半的结构基础是___________。
参考答案
1.答案：C
解析：A、根尖解离后需要先漂洗，洗去解离液后再进行染色，A错误;B、将已经染色的根尖置于载玻片上，加一滴清水后，用镊子将根尖弄碎，盖上盖玻片后再加一个载玻片，需要用拇指轻轻按压载玻片，使细胞分散开，再进行观察，B错误;C、在低倍镜下找到分生区细胞(呈正方形，排列紧密)后，再换用高倍镜进行观察，此时为使视野清晰，需要用细准焦螺旋进行调焦，C正确;D、要将视野中位于左上方的细胞移至视野中央，要向左上方移动装片，D错误。故选C。
2.答案：C
解析：A、OA段染色体着丝粒与纺锤丝相应极之间的平均距离不变，说明已经完成了核DNA复制，A正确；
B、着丝粒位于赤道面时，与两极的距离为20um，因此两个中心体间最大距离约为40μm，B正确；
C、B点时染色体着丝粒与纺锤丝相应极之间距离为0，说明染色体已到达两极，C错误；
D、与OA段相比，AB段染色体着丝粒与纺锤丝相应极之间距离缩小，说明在移向两极，着丝粒已完成分裂，细胞内的染色体数增加一倍，而核DNA复制在间期，因此核DNA数不变，D正确。
故选C。
3.答案：C
解析：A、制作根尖临时装片的步骤依次是:解离→漂洗→染色→制片，A错误;B、洋葱是高等植物，其细胞中没有中心体，B错误;C、③为有丝分裂中期，该时期染色体形态稳定、数目清晰，是观察染色体形态和数目的最佳时期，C正确;D、经过解离步骤后细胞已经死亡，因此④不能再继续分裂形成两个子细胞，D错误。
4.答案：D
解析：本题考查细胞周期的相关知识。只有连续进行有丝分裂的细胞才具有细胞周期，A错误；成熟的生殖细胞产生后一般不能再进行分裂，故不会进入下一个细胞周期，B错误；浆细胞是不能再进行分裂的细胞，没有细胞周期，C错误；不同种细胞的细胞周期持续时间不同，同种细胞的细胞周期也不是同步的，D正确。
5.答案：C
解析：A、盐酸和酒精混合液的作用是解离，使组织细胞分离开，A错误；
B、染色体易被碱性染料（如甲紫、醋酸洋红）染成深色，B错误；
C、有丝分裂不同时期，细胞中染色体的形态和所处位置存在一定差异，因此细胞内染色体的存在状态和所处位置可作为判断有丝分裂各时期的依据，C正确；
D、经过解离步骤后，细胞已经死亡，因此用显微镜观察不到细胞板向四周扩展形成新细胞壁的动态变化过程，D错误。
故选C。
6.答案：D
解析：将玉米的一个根尖细胞放在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中完成一个细胞周期，根据DNA半保留复制特点，其形成的两个子细胞均含有放射性，染色体中DNA其中一条链被标记，另一条链未标记;将子代细胞转入不含放射性标记的培养基中继续培养一个细胞周期，间期复制完之后，一条染色体有两个姐妹染色单体，其中一个被标记，另一个未被标记。有丝分裂后期着丝点分裂后，被标记的染色体是随机分配移向两极的，若被标记的染色体全部移向一极，则一个子细胞含有标记，另一个子细胞没有标记;若被标记的染色体两极都有，则产生的2个子细胞都有放射性。因此将2个子代细胞转入不含放射性标记的培养基中继续培养一个细胞周期，子代中具有放射性的细胞可能有2个或3个或4个。
7.答案：B
解析：细胞中染色体与DNA复制都是在有丝分裂前的间期进行,A错误;有丝分裂的一个细胞周期中细胞分裂1次,DNA复制1次,B正确;中心粒的倍增发生在间期,C错误;赤道板是假想的平面,D错误。
8.答案：B
解析：漂洗必须将根尖用清水冲洗，不能用引流法,A错误;未使用醋酸洋红液则染色体不能被观察到,不能观察到图中的棒状结构,B正确;甲细胞处于有丝分裂的前期,已完成DNA复制，乙细胞处于中期,丙细胞处于后期,乙细胞的染色体数为丙细胞的一半,C错误;由于细胞在解离时已死亡，丁细胞不能在赤道板处形成细胞壁,将细胞分隔成两个子细胞,D错误。
9.答案：(1)解离→漂洗→染色→制片；低倍镜
(2)32；胞间连丝
(3)处于分裂间期的细胞数量多(处于分裂期的细胞数量少)
(4)每条染色体上有两条姐妹染色单体；线粒体、核糖体；纺锤体牵引染色体等量移动到细胞的两极
(5)着丝粒分裂导致一条染色体成为两条染色体；新核膜的形成

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