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6.1 细胞的增殖学案
【学习目标】
1.明确细胞增殖的概念和过程。
2.阐述细胞周期的概念和表示方法。
3.概述细胞的有丝分裂过程。
4.运用模型解释细胞表面积与体积的关系。
5.学习洋葱根尖分生区细胞临时装片的制作过程。
【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】
（一）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。
（二）细胞周期
1．生物的生长
(1)主要原因：通过细胞分裂增加细胞的数量。
(2)次要原因：通过细胞生长增大细胞的体积。
2．细胞不能无限长大的原因
(1)细胞的体积越大，表面积与体积的比值越__小__。
(2)细胞的体积越大，相同时间内物质扩散的体积与整个细胞体积的比值越__小__，即物质运输的效率越__低__。
3．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连续的过程。
(3)主要方式：有丝分裂。
(4)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。
4．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。
(3)结合下面材料分析下列问题
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各种细胞的细胞周期中都是分裂间期所占的时间长。
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。
（三）有丝分裂
时期 植物细胞有丝分裂 动物细胞有丝分裂
间期 无中心粒的倍增(低等植物细胞除外) 完成中心粒的倍增
前期 细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体 中心粒移到细胞两极，并发出星射线，形成纺锤体
末期 细胞板扩展为细胞壁，分割细胞质 细胞膜从细胞的中部向内凹陷，缢裂细胞质
有丝分裂的特征、意义
1．特征：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。
2．意义：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。
（四）无丝分裂
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
【巩固训练】
1.植物根尖分生区细胞临时装片观察的结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.①时期细胞膜逐渐向内凹陷
B.②时期核仁逐渐解体，而核膜不消失
C.③时期着丝粒排列在细胞中央的赤道板上
D.④时期细胞中DNA分子数量加倍
2.在动植物细胞分裂时，有特殊的丝状体出现，故称为有丝分裂。下列有关动植物细胞有丝分裂的叙述，正确的是( )
A.可通过观察细胞中染色体/核DNA比值的变化可以区别动植物细胞
B.有丝分裂中动植物细胞染色体移动的方向均与纺锤体有关
C.染色体数：染色单体数：核DNA数为1：2：2时，核孔运输物质的速率加快
D.在动物细胞有丝分裂中，中心粒在分裂后期随着丝粒的断裂而分开
3.比较动植物细胞有丝分裂的过程，以下叙述是动物细胞特有的是( )
A.染色质缩短变粗为染色体 B.细胞膜从细胞的中部向内凹陷
C.赤道板的位置出现细胞板 D.核仁、核膜周期性的消失和重建
4.如图为某动物细胞有丝分裂某一时期的图像，下列有关该细胞的叙述错误的是( )
A.处于有丝分裂后期
B.含有8条染色单体
C.移向细胞两极的两套染色体形态、数目相同
D.染色体中含有8个DNA分子
5.如图为某高等植物细胞有丝分裂不同时期的图像，对其相关叙述正确的是( )
A.可以用②①④③表示一个完整的细胞周期
B.图④中有8条染色体，16个DNA分子
C.在高倍显微镜下观察处于①时期的细胞，能看到的结构是染色体、中心体
D.该体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
6.在用显微镜“观察洋葱根尖细胞的有丝分裂”实验中，某同学观察到一个处于分裂中期的细胞，在该细胞中能观察到的结构是( )
①细胞壁
②染色体
③中心体
④细胞核
⑤赤道板
A.①②③④ B.①② C.①③④⑤ D.①④⑤
7.下列关于植物细胞有丝分裂的叙述，正确的是( )
A.前期，核DNA已完成复制且染色体数目加倍
B.后期，染色体的着丝粒分布在一个平面上
C.末期，含有细胞壁物质的囊泡聚集成细胞板
D.亲代细胞的遗传物质平均分配到两个子细胞
8.人体细胞含有46条染色体。下列关于人某一精原细胞有丝分裂的叙述，错误的是( )
A.在间期，DNA进行半保留复制，形成92个核DNA分子
B.在前期，每条染色体含2个DNA分子
C.在中期，46条染色体的着丝粒排列在赤道板上，易于观察染色体
D.在后期，每对同源染色体分开，细胞中有92条染色体
9.根冠的外层细胞不断死亡、脱落和解体，但根冠始终保持一定的形状和厚度，这是因为( )
A.分生区细胞不断进行无丝分裂 B.根冠细胞不断进行无丝分裂
C.分生区细胞不断进行有丝分裂 D.根冠细胞不断进行有丝分裂
10.以有丝分裂的细胞为例，下图表示一个完整的细胞周期中不同时期染色体和核DNA的数量关系，下列有关叙述错误的是( )
A.BC段曲线下降的原因是发生DNA复制
B.DE时刻，着丝粒分裂，染色单体消失
C.AB段和EF段细胞中染色体数目不同
D.DF段是观察染色体形态和数目的最佳时期
参考答案
1.答案：C
解析：
2.答案：B
解析：A、动植物细胞有丝分裂过程中染色体/核DNA的比值变化相同，无法通过该比值变化区别动植物细胞，A错误;
B、在有丝分裂中，高等植物细胞的染色体通过纺锤丝牵引着染色体运动，动物细胞和低等植物细胞通过星射线牵引染色体运动，纺锤丝发出的星射线会形成纺锤体，动植物细胞中染色体的移动方向均与纺锤体有关，B正确;
C、在有丝分裂中染色体、染色单体、核DNA分子三者的数量比为1:2:2时，所处时期是间期、前期和中期，间期存在细胞核，而前期和中期无细胞核，没有核孔，C错误;
D、在动物细胞有丝分裂中，中心粒的分开发生在前期，D错误。
3.答案：B
解析：A、细胞有丝分裂过程中染色质缩短变粗为染色体，不是动物细胞特有，A错误；
B、有丝分裂末期，动物细胞细胞膜从细胞的中部向内凹陷，植物细胞在赤道板的位置出现细胞板，B正确；
C、有丝分裂末期，植物细胞赤道板的位置出现细胞板，C错误；
D、细胞有丝分裂过程中，核仁、核膜周期性的消失和重建，不是动物细胞特有，D错误。
故选B。
4.答案：B
解析：A、图示细胞中着丝粒分裂，每条染色体中的两条姐妹染色单体分离，并在纺锤丝的牵引下分别移向细胞两极，处于有丝分裂后期，A正确;
B、图示细胞中着丝粒分裂，处于有丝分裂后期，且该时期不含染色单体，B错误;
C、由于染色单体是由DNA复制后形成的，有丝分裂后期每条染色体中的两条姐妹染色单体分离，在纺锤丝的作用下分别移向细胞的两极，故该细胞移向两极的两套染色体形态数目相同，C正确;
D、该细胞每条染色体上含有1个DNA分子，故染色体中含有8个DNA分子，D正确。
5.答案：D
解析：D、有丝分裂形成的子细胞中染色体数目不变,所以该体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,D正确。
6.答案：B
7.答案：C
解析：分裂间期细胞进行DNA的复制，在有丝分裂前期核DNA已完成复制，但由于着丝粒未分裂，染色体数目未加倍，A错误；有丝分裂中期染色体的着丝粒分布在细胞中央的一个平面上，后期着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，成为两条染色体，由纺锤丝牵引着分别移向细胞两极，B错误；在植物细胞有丝分裂末期，细胞质开始分裂，含有细胞壁物质的囊泡聚集成细胞板，之后扩展形成新的细胞壁，C正确；在有丝分裂中，亲代细胞的染色体经复制后平均分配到两个子细胞中，但细胞质中的遗传物质不一定平均分配到两个子细胞中，D错误。
8.答案：D
解析：A、人体细胞含有46条染色体，每条染色体上有1个DNA分子，共46个DNA分子，在间期，DNA进行半保留复制，形成92个DNA分子，A正确；
B、间期染色体已经复制，故在前期每条染色体由2条染色单体组成，含2个DNA分子，B正确；
C、在中期，46筡染色体的着丝点排列在赤道板上，此时染色体形态固定、数目清晰，易于观察染色体，C正确；
D、有丝分裂后期，着丝点分裂，姐妹染色单体分开，染色体数目加倍，由46条变成92条，同源染色体不分离，D错误。
9.答案：C
解析：分生区是植物根尖四个区域（由下至上依次是根冠、分生区、伸长区、成熟区）中唯一一个能进行细胞分裂的区域，通过它的分裂，使根尖部分细胞增多，进而部分细胞伸长（伸长区），使根长长，部分仍然保持分裂能力，还可以通过分裂补充根冠在生长时破损的细胞，根尖分生区进行的是有丝分裂，ABD错误，C正确。
故选C。
10.答案：D
解析：A、BC段染色体与核DNA数目之比由1:1变为1:2，出现的原因是DNA复制，A正确;B、DE段染色体与核DNA数目之比由1:2变为1:1，出现的原因是着丝粒分裂，染色单体消失，B正确;C、AB段表示分裂间期中DNA没有复制的时期，即G1期，染色体数目与体细胞染色体数目相同，EF段表示有丝分裂后末期，后期由于着丝粒分裂，染色体数目加倍，因此AB段和EF段细胞中染色体数目不同，C正确;D、有丝分裂中期染色体形态固定、数目清晰，是观察染色体形态和数目的最佳时期，DF表示有丝分裂的后末期，D错误。

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