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第3章 生物体的结构层次
第1节 细胞通过分裂而增殖
1. 运用模拟实验研究细胞保持较小体积的原因，提高记录和分析数
据的能力，学习根据数据获得结论的方法。
2. 描述细胞分裂的基本过程和结果，关注癌细胞分裂与当今抗癌方
面的研究。
3. 体会数学模型应用于生物学研究的价值，养成规范操作实验器
材、严谨认真的科学态度。
细胞不能无限长大
1. 体积较大的细胞与体积较小的细胞相比，生活中需要从外界环境
获取更多的 ，同时产生更多的 排到体外。
营养物质
废物
2． 细胞若无限生长， 将不能保证从外界环境获取足够
的营养物质，也不能及时将废物排到细胞外。较小的细胞更利于保证
细胞与外界进行 ，从而保证细胞正常的生命活动。因
此，细胞可以生长，但不能无限长大。
细胞膜
物质交换
“西塞山前白鹭飞，桃花流水鳜鱼肥。”无论是白鹭、鳜
鱼，还是桃树，它们的细胞体积一般都比较小。这是因为体积较小的细
胞表面积与体积之比较 （填“大”或“小”）， （填“有
利于”或“不利于”）与外界进行物质交换。
大
有利于
细胞分裂产生新细胞
1． 细胞分裂：细胞 ，成为两个相似的 的
过程。在细胞分裂过程中，细胞核里的遗传物质经过复制而数量加倍，
并且 分配到两个新细胞中，使新细胞与亲代细胞具有
的遗传物质。
一分为二
新细胞
平均
相同
类型 过程 结果 示意图
（1）动物
细胞的分
裂过程 一个 分裂为两
个新的细胞核→细胞中央
部分的 从四周
向内凹陷，使
一分为二 一个动物
细胞分裂
成为两个
新细胞
细胞核
细胞膜
细胞质
（2）植物
细胞的分
裂过程 分裂为两个细
胞核→两个新细胞核之间
的细胞质中央形成新
的 ，并产生新
的 一个植物
细胞分裂
成两个新
细胞
细胞核
细胞膜
细胞壁
2. 细胞分裂的意义：单细胞生物—— ；多细胞生物——繁
殖、生长、更新衰老死亡的细胞，保证生物体的正常生命活动。
3． 癌细胞的两大特点：一是细胞分裂 ；二是可
“入侵”周围正常的组织，即癌的转移。细胞癌变的实质是遗传物质
的改变。
繁殖
失去控制
骨髓移植是治疗白血病的有效手段，移植后骨髓内造血
干细胞会发生下列变化：①细胞核一分为二；②细胞质均分成两份；
③遗传物质进行复制；④细胞膜向内凹陷。上述变化发生的正确顺序
是 （填序号）。
③①④②
实验
研究细胞大小与物质扩散的关系
1. 实验原理：以酚酞琼脂块模拟 ，以氢氧化钠溶液模拟
细胞可以吸收的物质。酚酞遇氢氧化钠会变红色；根据酚酞琼脂块变红
的情况，思考细胞的大小与细胞吸收物质 的关系。
2. 实验步骤
制作琼脂块 浸泡 捞取 测量。
细胞
3. 实验结果：不同边长琼脂块的变色情况如表所示（下表为示
例）。
棱长/cm 表面
积 /cm2 体积
/cm3 表面
积与体积 氢氧
化钠扩散
深度/cm 氢氧
化钠扩散
深度 与棱
长之比
1 6 1 6∶1 0.5 1∶1
2 24 8 3∶1 0.5 7∶8
3 54 27 2∶1 0.5 19∶27
4. 分析讨论
（1）在相同的时间内，不同大小琼脂块的着色厚度几乎
。
（2）通过数学计算可知，当细胞体积增大时，其表面积与体积之
比反而 。由于氢氧化钠在不同琼脂块中的扩散速率是相同
的，当琼脂块的体积减小时，其表面积与体积的 比值增大，则氢氧化
钠到达琼脂块中心所用的时间短。体积小的用时短，说明较小的体积更
有利于细胞进行 。
一致
减小
物质交换
例 1 一株幼小的苹果树苗会长成枝繁叶茂的苹果树，生物体表现出
这种生长现象，其根本原因是（　B　）
A. 细胞的体积不断增大
B. 细胞的分裂和体积增大
C. 细胞数目的增多
D. 营养状况的好坏
B
“生物体由小长大仅靠细胞的 分裂完成。”这种说法不正确。
点拨1 多细胞生物体能由小长大一方面是通过细胞分裂使 细胞数目
增多，另一方面是通 过细胞生长使细胞体积增大。
例 2 “乱花渐欲迷人眼，浅草才能没马蹄。”小草和马的生长发育
都离不开 细胞的生长、分裂和分化。下列有关 小草和马的细胞分裂的
叙述，错误的是 （　A　）
A
A. 小草和马的细胞分裂过程都是细 胞质先进行复制
B. 小草和马的细胞分裂过程中，细胞质分成两份，每份各有一个细胞核
C. 小草的细胞分裂过程中，细胞的中央会形成新的细胞膜和新的细胞壁
D. 马的细胞分裂过程中，细胞膜从细胞中央向内凹陷，缢裂为两个新
细胞
植物细胞与动物细胞的异同点是什么？
点拨2
比较 点拨
相同点 （1）分裂顺序都是由内而外
（2）分裂后细胞数量增多，细胞核内 的遗传物质不变
不同点 （1）两个子细胞分开的方式不同：动 物细胞是细胞膜向内凹
陷，使细 胞缢裂形成两个新细胞；植物细 胞是细胞质中央形
成新的细胞膜 和细胞壁，由此形成两个新细胞
（2）最后形成的细胞结构不同：动物 细胞分裂最后形成的是
细胞膜；植 物细胞分裂最后形成的是细胞壁
例 3 “采得百花成蜜后，为谁辛苦为谁甜？”蜜蜂的 1 个体细胞经
过 3 次分裂，结果是 （　D　）
A. 形成 1 个细胞，遗传物质减少一半
B. 形成 3 个细胞，遗传物质不变
C. 形成 6 个细胞，遗传物质减少一半
D. 形成 8 个细胞，遗传物质不变
D
如何计算分裂后的细胞数目？
点拨3 1 个细胞分裂一次之后形成 2 个新细胞，2 个新细胞生长到一
定程度后再分裂就 形成 4 个细胞。以此类推，可得出分裂后的 细胞数
目为（n表示细胞分裂的次数）。
“细胞分裂会导致细胞核内的遗传物质减少。” 这种说法不正确。
点拨4 在细胞分裂过程中，细胞核内遗传物质的变化最明显，数量
会先复制加倍而后 均分到两个新细胞中，变化规律是 N→2N→N （N
表示体细胞中细胞核的遗传物质数量）。故分裂后形成的两个新细胞与
原细胞细胞核 内的遗传物质数量相同。
1． 关键词：细胞生长、细胞分裂、癌细胞。
2． 重要笔记
（1）细胞可以生长，但不能无限生长。较小细胞的表面积相对
较大，更易于保证细胞与外界进行物质交换，从而保证细胞正常的
生命活动。
（2）细胞分裂是生物体生长、发育和繁殖的基础。
（3）在适宜的条件下，癌细胞能够无限增殖。细胞癌变的实质是
遗传物质的改变。
3． 本节重点
知识点1 细胞不能无限长大
1． [概念检测]如图为洋葱鳞片叶内表皮细胞的生命过程示意图，
该过程指的是（　B　）
A． 细胞衰老
B． 细胞生长
C． 细胞分裂
D． 细胞癌变
B
2． [概念检测]人体的细胞大小在5~200微米（1米=1000 000微
米），细胞一般都比较小的主要原因是（　C　）
A． 细胞体积小表面积相对也较小
B． 细胞太大不能进行分裂
C． 细胞体积小利于进行物质交换
D． 细胞太大影响整体美观
C
知识点2 细胞分裂产生新细胞
【主题】在《本草纲目》中，壁虎被称为“仙蟾”。当它被敌害咬住
尾巴时，为自保就会把尾巴立即折断，乘机逃跑，断尾后的壁虎不久就
会长出新尾巴。请据此完成3～4题。
3． [概念检测]壁虎尾巴再生时细胞会进行分裂，细胞内最先分裂
的结构是（　D　）
A． 细胞壁
B． 细胞膜
C． 细胞质
D． 细胞核
D
4． [生活情境]壁虎的断尾在再生过程中，细胞通过分裂不断增
多。这一过程中细胞内发生的变化不．包．括．（　C　）
A． 细胞核一分为二
B． 细胞膜向内凹陷
C． 形成新的细胞壁
D． 细胞质分成两份
C
5． [核心素养]拟南芥从发芽到开花只需30天左右。它的快速生长
与细胞的分裂和细胞的生长有关。下列有关的叙述，错．误．的是
（　C　）
A． 分裂过程中细胞核分成两份
B． 分裂过程中细胞质分成两份
C． 子细胞中的遗传物质会减半
D． 一个细胞分裂成两个子细胞
C
6． [生活情境]近年来，嚼食槟榔患上口腔癌的新闻不断，世界卫
生组织把槟榔认定为一级致癌物。下列不．属．于．癌细胞的特点的是
（　A　）
A． 癌细胞的分裂能力弱
B． 不受人体的控制,迅速地分裂、生长
C． 癌细胞能从周围组织中吸收营养
D． 癌细胞与正常细胞的遗传物质不同
A
7． [核心素养]蚯蚓具有强大的再生能力，当其身体被切成两段
时，每个切断的部分都有能力重新长出完整的身体。这种再生能力主要
归功于蚯蚓强大的再生细胞，这些细胞在蚯蚓的身体受到损伤或被切
断后能够迅速分裂和修复自身组织。图一为蚯蚓再生细胞的分裂过程
示意图，请回答：
（1）由图一可知，蚯蚓细胞分裂过程中，最先一分为二的结构
是 。
细胞核
（2）在蚯蚓细胞分裂时， （填细胞结构）向内凹陷，
使一个细胞最终缢裂成两个细胞。
细胞膜
（3）经过分裂形成的新细胞与原细胞内的遗传物质 (填
“相同”或“不同”)，其原因是 。
相同
细胞分裂时遗传物质先复制后均分
（4）竹子也具有极强的细胞分裂能力，使得其能够迅速生长。请
在图二中将植物细胞的分裂过程补充完整，并写出一个与动物细胞分裂
的不同之处：
。
如图所示
动物细胞分裂最后形成的是细胞膜，植物细胞分裂最后
形成的是细胞壁（合理即可）
练易错字词

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