2018-2019版高中生物 第四章 細(xì)胞的增殖與分化 第一節(jié) 細(xì)胞的增殖 第1課時(shí)學(xué)案 浙科版必修1.doc

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第1課時(shí)　細(xì)胞周期和植物細(xì)胞有絲分裂過(guò)程 知識(shí)內(nèi)容 學(xué)考要求 選考要求 細(xì)胞周期 a a 植物細(xì)胞的有絲分裂 b b 活動(dòng)：觀察細(xì)胞的有絲分裂 b b 學(xué)習(xí)導(dǎo)航 (1)說(shuō)出細(xì)胞周期的概念和階段劃分。(2)結(jié)合植物細(xì)胞的有絲分裂過(guò)程示意圖，概述各時(shí)期的主要變化特征。(3)說(shuō)出有絲分裂中染色體和DNA等物質(zhì)的數(shù)目變化特點(diǎn)。 方式一　藍(lán)鯨被認(rèn)為是地球上曾經(jīng)生存過(guò)的體型最大的動(dòng)物，長(zhǎng)可達(dá)33米，重達(dá)181噸，下圖是藍(lán)鯨和一艘輪船的對(duì)比。如此巨大的生物，它的細(xì)胞大小和一般動(dòng)物的細(xì)胞卻沒(méi)有明顯的差別，只是細(xì)胞的數(shù)目要多得多，細(xì)胞數(shù)目的增加依賴于細(xì)胞的增殖。 方式二　老鼠和大象都是由一個(gè)細(xì)胞——受精卵發(fā)育而來(lái)的，它們之所以體形相差巨大，是因?yàn)闃?gòu)成它們身體的細(xì)胞數(shù)目不同，受精卵分裂形成很多細(xì)胞構(gòu)成個(gè)體，依靠的是細(xì)胞的增殖。 一、細(xì)胞增殖的方式和細(xì)胞周期 1．細(xì)胞周期是指連續(xù)分裂的細(xì)胞從一次分裂結(jié)束到下一次分裂結(jié)束所經(jīng)歷的整個(gè)過(guò)程。 (1)條件：連續(xù)分裂的細(xì)胞。 (2)起點(diǎn)：一次分裂結(jié)束時(shí)。 (3)終點(diǎn)：下一次分裂結(jié)束時(shí)。 特別提醒　高度分化的細(xì)胞，不分裂沒(méi)有細(xì)胞周期，如神經(jīng)細(xì)胞。 2．每一個(gè)細(xì)胞周期包括一個(gè)分裂期和一個(gè)分裂間期。分裂間期是有絲分裂的準(zhǔn)備階段。 不同細(xì)胞的細(xì)胞周期，時(shí)間長(zhǎng)短不同，但分裂間期的時(shí)間總是長(zhǎng)于(填“長(zhǎng)于”或“短于”)分裂期。 3．細(xì)胞的分裂包括兩個(gè)過(guò)程 (1)細(xì)胞核的分裂。 (2)細(xì)胞質(zhì)的分裂，稱(chēng)為胞質(zhì)分裂。 歸納總結(jié) 1．具有細(xì)胞周期的前提條件 (1)只有連續(xù)分裂的細(xì)胞才有細(xì)胞周期，有些細(xì)胞分裂結(jié)束后不再進(jìn)行分裂，它們就沒(méi)有細(xì)胞周期，如圖： (2)生物體內(nèi)有細(xì)胞周期的細(xì)胞有：受精卵、干細(xì)胞、分生區(qū)細(xì)胞、形成層細(xì)胞、生發(fā)層細(xì)胞、癌細(xì)胞(不正常分裂)。 2．細(xì)胞周期的表示方法 (1)扇形圖 從A點(diǎn)→B點(diǎn)→A點(diǎn)(順時(shí)針)，表示一個(gè)細(xì)胞周期。 (2)直線圖 說(shuō)明：圖中a＋b或c＋d均表示為一個(gè)細(xì)胞周期。 例1　科學(xué)家用32P標(biāo)記的磷酸鹽浸泡蠶豆幼苗，追蹤放射性的去向以研究蠶豆根尖細(xì)胞分裂情況，得到根尖細(xì)胞連續(xù)分裂的時(shí)間(單位：h)數(shù)據(jù)如下圖所示。相關(guān)敘述正確的是(　　) A．de階段發(fā)生遺傳物質(zhì)的平均分配 B．bc階段結(jié)束時(shí)DNA含量增加一倍 C．cd階段完成與DNA復(fù)制有關(guān)的蛋白質(zhì)的合成 D．一個(gè)細(xì)胞周期(可表示為cd＋de)等于17.3 h 答案　B 解析　圖示ab、cd、ef為細(xì)胞分裂期，主要完成遺傳物質(zhì)的平均分配；bc、de為細(xì)胞分裂間期，主要完成DNA分子的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成，結(jié)果是DNA含量加倍。一個(gè)細(xì)胞周期包括分裂期和分裂間期，可表示為de＋ef(或bc＋cd)等于17.3 h。 例2　(2018紹興模擬)下列關(guān)于細(xì)胞周期的敘述，正確的是(　　) A．G1期細(xì)胞有DNA復(fù)制和核糖體增生 B．S期細(xì)胞在合成大量蛋白質(zhì) C．G2期細(xì)胞中已經(jīng)含有染色單體 D．M期細(xì)胞的4個(gè)時(shí)期有明顯的界限 答案　C 解析　在間期的S期發(fā)生DNA的復(fù)制，G1期是DNA分子復(fù)制前期，發(fā)生的主要是合成DNA所需蛋白質(zhì)的合成和核糖體的增生，A、B錯(cuò)誤；G2期DNA分子復(fù)制已經(jīng)完成，細(xì)胞中已經(jīng)含有染色單體，C正確；M期是細(xì)胞分裂期，分為前期、中期、后期、末期，這是人為劃分的，細(xì)胞分裂是一個(gè)連續(xù)的過(guò)程，細(xì)胞的4個(gè)時(shí)期沒(méi)有明顯的界限，D錯(cuò)誤。 二、植物細(xì)胞的有絲分裂 1．細(xì)胞核分裂 2．胞質(zhì)分裂 (1)時(shí)間：有絲分裂的后期或末期。 (2)方式：植物細(xì)胞是由細(xì)胞板發(fā)展成的細(xì)胞壁將細(xì)胞質(zhì)分開(kāi)；動(dòng)物細(xì)胞是在細(xì)胞兩極之間的“赤道面”上向內(nèi)凹陷，形成環(huán)溝，環(huán)溝逐漸加深，最后將細(xì)胞質(zhì)分開(kāi)。 拓展提升　有絲分裂中DNA、染色體等的數(shù)量變化 以體細(xì)胞中DNA數(shù)目為2c、染色體數(shù)目為2n為例： 項(xiàng)目 時(shí)期　　 染色體形態(tài)變化 核DNA 分子數(shù)目 染色體數(shù)目 染色單體數(shù)目 分裂間期 2c→4c 2n 0→4n 分裂前期 4c 2n 4n 分裂中期 4c 2n 4n 分裂后期 4c 4n 0 分裂末期 4c→2c 4n→2n 0 例3　下列關(guān)于植物細(xì)胞有絲分裂過(guò)程的敘述，不正確的是(　　) A．在分裂間期，每個(gè)染色體復(fù)制，DNA含量加倍 B．在分裂后期，著絲粒分裂，染色體數(shù)目加倍，DNA含量也加倍 C．在分裂中期，染色體的形態(tài)和數(shù)目最清晰 D．在分裂末期，細(xì)胞內(nèi)復(fù)制后的染色體平均分配進(jìn)入兩個(gè)子細(xì)胞 答案　B 解析　在分裂后期，著絲粒分裂，姐妹染色單體分開(kāi)，成為兩條子染色體，由紡錘絲牽引著分別向細(xì)胞兩極移動(dòng)，該時(shí)期染色體數(shù)目加倍，但DNA含量未變。 特別提醒　有絲分裂過(guò)程中的4個(gè)關(guān)注點(diǎn) (1)有絲分裂中DNA加倍發(fā)生在間期。 (2)有絲分裂中染色體加倍發(fā)生在后期著絲粒分裂之后。 (3)染色單體形成于間期，可見(jiàn)于前期和中期，消失于后期。 (4)與高等植物細(xì)胞有絲分裂有關(guān)的細(xì)胞器有核糖體、高爾基體、線粒體等。其作用如下表所示： 細(xì)胞器 功能 線粒體 供能(DNA復(fù)制、蛋白質(zhì)合成、染色體分開(kāi)) 高爾基體 形成細(xì)胞板 核糖體 合成蛋白質(zhì) 例4　如圖為一高等生物細(xì)胞有絲分裂某一時(shí)期的圖像，下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．該生物為一種植物 B．該生物的體細(xì)胞中含有8條染色體 C．該細(xì)胞處于有絲分裂后期 D．該細(xì)胞中含有8條染色體 答案　B 解析　圖示細(xì)胞沒(méi)有中心體，含有細(xì)胞壁，屬于高等植物細(xì)胞，A正確；圖示細(xì)胞含有8條染色體，是體細(xì)胞中染色體數(shù)目的2倍，因此該生物的體細(xì)胞中含有4條染色體，B錯(cuò)誤；由圖分析可知，該細(xì)胞處于有絲分裂后期，C正確；圖示細(xì)胞含有8條染色體，D正確。 1．下列關(guān)于細(xì)胞周期的敘述正確的是(　　) A．機(jī)體內(nèi)的所有細(xì)胞都具有細(xì)胞周期 B．細(xì)胞周期包括前期、中期、后期和末期 C．抑制DNA的合成細(xì)胞將停留在分裂間期 D．分裂期過(guò)程比較復(fù)雜，經(jīng)歷時(shí)間較長(zhǎng) 答案　C 解析　一個(gè)細(xì)胞周期包括分裂間期和分裂期，分裂期包括前期、中期、后期和末期。不分裂的細(xì)胞沒(méi)有細(xì)胞周期。分裂間期過(guò)程比較復(fù)雜，經(jīng)歷的時(shí)間較長(zhǎng)，完成DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成。抑制DNA的合成，細(xì)胞分裂將無(wú)法進(jìn)行下去，細(xì)胞將停留在分裂間期。 2．如圖1中，ab表示一個(gè)細(xì)胞周期，cd表示另一個(gè)細(xì)胞周期。圖2中，按箭頭方向表示細(xì)胞周期。從圖中所示結(jié)果分析其細(xì)胞周期，不正確的是(　　) 　　 A．圖1中的a、圖2中B→A，細(xì)胞進(jìn)行DNA復(fù)制 B．圖1中的b、圖2中A→B，會(huì)出現(xiàn)染色體數(shù)目加倍的時(shí)期 C．圖2中細(xì)胞周期可以是從A到B再到A D．圖2中細(xì)胞周期可以是從B到A再到B 答案　C 解析　細(xì)胞周期的起點(diǎn)是上次分裂完成時(shí)，圖1中的a、c段和圖2中的由B到A都是分裂間期，發(fā)生DNA的復(fù)制；而圖1中的b、d段和圖2中的由A到B是指分裂期，后期時(shí)會(huì)出現(xiàn)染色體數(shù)目加倍；圖2中的細(xì)胞周期應(yīng)是由B到A再到B。 3．在一個(gè)細(xì)胞周期中，最可能發(fā)生在同一時(shí)期的是(　　) A．著絲粒的分裂和細(xì)胞質(zhì)的分裂 B．染色體復(fù)制和中心粒復(fù)制 C．細(xì)胞板的出現(xiàn)和紡錘體的出現(xiàn) D．染色體數(shù)加倍和染色單體形成 答案　B 解析　著絲粒的分裂在有絲分裂的后期，細(xì)胞質(zhì)的分裂在有絲分裂的末期，A錯(cuò)誤；染色體復(fù)制和中心粒復(fù)制均發(fā)生在間期，B正確；細(xì)胞板的出現(xiàn)在有絲分裂的末期，紡錘體的出現(xiàn)在有絲分裂的前期，C錯(cuò)誤；染色體數(shù)加倍在有絲分裂的后期，染色單體形成在間期，D錯(cuò)誤。 4．由細(xì)胞形態(tài)判斷，下列細(xì)胞中最可能具有細(xì)胞周期的是(　　) 答案　B 解析　由圖可知，A是精子、C是肌細(xì)胞、D是神經(jīng)細(xì)胞，均是已分化的細(xì)胞，喪失了分裂能力；而B(niǎo)所示的細(xì)胞從形態(tài)上看，仍處于原始狀態(tài)，沒(méi)有分化，可連續(xù)分裂，具有細(xì)胞周期。 5．(2017湖州菱湖中學(xué)月考)在細(xì)胞有絲分裂過(guò)程中，DNA、染色體和染色單體三者數(shù)量比是2∶1∶2 的時(shí)期是(　　) A．前期和中期 B．中期和后期 C．后期和末期 D．間期和末期 答案　A 解析　前期和中期，細(xì)胞中DNA、染色體和染色單體三者數(shù)量比都是2∶1∶2，A正確；后期細(xì)胞中不含染色單體，且染色體與DNA數(shù)量之比為1∶1，B錯(cuò)誤；后期和末期細(xì)胞中都不含染色單體，且染色體與DNA數(shù)量之比為1∶1，C錯(cuò)誤；間期進(jìn)行DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成，才開(kāi)始出現(xiàn)染色單體，而末期沒(méi)有染色單體，其染色體與DNA數(shù)量之比為1∶1，D錯(cuò)誤。  [基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)] 1．(2017諸暨牌頭中學(xué)質(zhì)檢)以下細(xì)胞中，有細(xì)胞周期的是(　　) A．初級(jí)精母細(xì)胞 B．癌變的細(xì)胞 C．衰老的細(xì)胞 D．唾液腺細(xì)胞 答案　B 解析　初級(jí)精母細(xì)胞為已經(jīng)高度分化的細(xì)胞，沒(méi)有細(xì)胞周期，A錯(cuò)誤；癌變的細(xì)胞能夠進(jìn)行連續(xù)分裂，具有細(xì)胞周期，B正確；衰老的細(xì)胞不能進(jìn)行分裂，沒(méi)有細(xì)胞周期，C錯(cuò)誤；唾液腺細(xì)胞為已經(jīng)高度分化的細(xì)胞，不能進(jìn)行分裂，沒(méi)有細(xì)胞周期，D錯(cuò)誤。 2．在有絲分裂過(guò)程中，始終沒(méi)有核仁和核膜的時(shí)期是(　　) A．間期和中期 B．中期和后期 C．間期、中期和后期 D．中期、后期和末期 答案　B 解析　核仁和核膜在前期逐漸解體，在末期重新出現(xiàn)。 3．在一個(gè)細(xì)胞周期中，染色體數(shù)目倍增，染色單體形成，染色體在細(xì)胞核中最早顯現(xiàn)，染色體形態(tài)和數(shù)目最為清晰的時(shí)期依次為(　　) ①分裂間期?、诜至亚捌凇、鄯至阎衅凇、芊至押笃凇、莘至涯┢? A．①②③④ B．④①②③ C．②③①④ D．⑤③②④ 答案　B 4．下圖表示一個(gè)細(xì)胞有絲分裂過(guò)程中染色體變化的不同情況，在整個(gè)細(xì)胞周期中，染色體變化的順序應(yīng)該是(　　) A．①④⑤③② B．②③①④⑤ C．①⑤④③② D．⑤④③②① 答案　C 解析　細(xì)胞分裂的間期，DNA分子復(fù)制后每條染色體上含有兩個(gè)DNA分子，但在間期呈染色質(zhì)狀態(tài)，如圖①所示；在前期變成染色體，如圖⑤所示；在中期由于紡錘絲的牽引，著絲粒排列在赤道面上，如圖④所示；在分裂后期著絲粒分開(kāi)，形成兩條子染色體，分別移向細(xì)胞的兩極，如圖③所示；在分裂末期只存在含有一個(gè)DNA分子的染色體，如圖②所示。 5．下圖為同一植物細(xì)胞處在有絲分裂兩個(gè)不同時(shí)期的模式圖，下列表述錯(cuò)誤的是(　　) A．a(chǎn)結(jié)構(gòu)主要由纖維素和果膠組成 B．b表示細(xì)胞膜，c表示細(xì)胞核 C．d結(jié)構(gòu)的形成需要高爾基體的參與 D．e的蛋白質(zhì)成分是在間期合成的 答案　B 解析　由題圖可知，a為植物細(xì)胞的最外層結(jié)構(gòu)，為主要由纖維素和果膠組成的細(xì)胞壁；細(xì)胞膜與細(xì)胞壁在生活狀態(tài)下是緊貼在一起的，故b表示核膜，c表示核仁；細(xì)胞板逐漸形成細(xì)胞壁，此過(guò)程與高爾基體密切相關(guān)。 6．(2017浙江五校聯(lián)考)處于有絲分裂過(guò)程中的動(dòng)物細(xì)胞，若某一時(shí)期細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)、染色單體數(shù)、染色體上的DNA分子數(shù)之間的比例為 1∶0∶1，細(xì)胞內(nèi)不可能發(fā)生的變化是(　　) A．沒(méi)有核膜核仁 B．染色體在移向兩極 C．細(xì)胞膜向內(nèi)凹陷 D．DNA數(shù)目加倍 答案　D 解析　根據(jù)題意可知，該細(xì)胞處于細(xì)胞分裂的G1期、后期或末期， 而DNA數(shù)目復(fù)制加倍發(fā)生在S期。 [能力提升] 7．玉米體細(xì)胞有20條染色體。正常情況下，玉米根尖分生區(qū)細(xì)胞經(jīng)過(guò)一次有絲分裂后，產(chǎn)生的每個(gè)子細(xì)胞中，染色體數(shù)目為(　　) A．20條 B．30條 C．40條 D．50條 答案　A 解析　有絲分裂細(xì)胞中染色體復(fù)制一次，細(xì)胞分裂一次，產(chǎn)生的子細(xì)胞中染色體數(shù)目與親代細(xì)胞相同，故選A。 8．如圖為細(xì)胞周期示意圖，下列關(guān)于細(xì)胞周期各個(gè)時(shí)期的變化敘述正確的是(　　) A．a(chǎn)→b是G2期，細(xì)胞內(nèi)DNA已經(jīng)復(fù)制完成 B．b→c是分裂期，一直可以看到染色單體 C．c→d是G1期，細(xì)胞內(nèi)無(wú)蛋白質(zhì)合成 D．d→a是S期，細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的變化是DNA復(fù)制和核糖體增生 答案　A 解析　分析題圖可知，a→b是G2期，細(xì)胞內(nèi)DNA已經(jīng)復(fù)制完成，A正確；b→c是分裂期，后期著絲粒分裂，看不到染色單體，B錯(cuò)誤；c→d是G1期，細(xì)胞內(nèi)有蛋白質(zhì)合成，C錯(cuò)誤；d→a是S期，細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的變化是DNA復(fù)制，而核糖體增生發(fā)生在G1期，D錯(cuò)誤。 9.下圖是哪種細(xì)胞，處于什么時(shí)期(　　) ①藍(lán)細(xì)菌?、诟渭?xì)胞?、矍o形成層細(xì)胞?、苡薪z分裂末期 　⑤有絲分裂前期?、抻薪z分裂后期 A．①④ B．③⑥ C．②⑤ D．②④ 答案　B 解析　據(jù)題圖判斷，此圖為植物細(xì)胞有絲分裂后期圖，此時(shí)著絲粒已經(jīng)分裂，姐妹染色單體分開(kāi)形成染色體分別移向兩極。 10．(2017湖州高一檢測(cè))下圖是植物細(xì)胞有絲分裂一個(gè)細(xì)胞周期中核內(nèi)染色體數(shù)及DNA數(shù)量變化的曲線圖，下列分析錯(cuò)誤的是(　　) A．實(shí)線是DNA數(shù)量變化的曲線圖 B．虛線是染色體數(shù)量變化的曲線圖 C．AB段進(jìn)行DNA復(fù)制 D．B點(diǎn)開(kāi)始著絲粒分裂 答案　D 11．下表所列為不同細(xì)胞的細(xì)胞周期持續(xù)時(shí)間(h)。據(jù)表分析可以得出的結(jié)論是(　　) 細(xì)胞 分裂間期 分裂期 細(xì)胞周期 十二指腸細(xì)胞 13.5 1.8 15.3 腫瘤細(xì)胞 18.0 0.5 18.5 成纖維細(xì)胞 19.3 0.7 20.0 A.分裂期和細(xì)胞周期均最短的是腫瘤細(xì)胞 B．分裂期占細(xì)胞周期時(shí)間比例最小的是十二指腸細(xì)胞 C．不同種類(lèi)細(xì)胞的細(xì)胞周期持續(xù)時(shí)間不同 D．不同種類(lèi)細(xì)胞的分裂都是同步進(jìn)行的 答案　C 解析　細(xì)胞周期包括細(xì)胞分裂間期和分裂期，由表中信息可以得出：不同種類(lèi)細(xì)胞的細(xì)胞周期持續(xù)時(shí)間不同，其他選項(xiàng)均與表中內(nèi)容不符。 12．下圖為細(xì)胞周期示意圖像，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題： (1)一個(gè)細(xì)胞周期包括________(用字母表示)兩個(gè)階段，其中極為關(guān)鍵的準(zhǔn)備階段是__________(用字母表示)。B時(shí)期最明顯的變化是______________的變化。 (2)一個(gè)細(xì)胞中，具有形態(tài)和數(shù)目完全相同的兩套染色體的是________(用字母表示)時(shí)期。 答案　(1)A、B　A　細(xì)胞核中染色體　(2)G 解析　(1)一個(gè)細(xì)胞周期包括分裂間期和分裂期，極為關(guān)鍵的準(zhǔn)備階段是分裂間期，主要進(jìn)行DNA的復(fù)制和相關(guān)蛋白質(zhì)的合成，比分裂期時(shí)間長(zhǎng)。由圖可知，A＞B，A為分裂間期，B為分裂期，分裂期最明顯的變化是細(xì)胞核中染色體的變化。(2)在二倍體生物的一個(gè)體細(xì)胞中，當(dāng)細(xì)胞分裂至后期(G期)時(shí)，由于著絲粒的分裂，細(xì)胞出現(xiàn)兩套形態(tài)和數(shù)目完全相同的染色體。 13．如圖是某植物細(xì)胞有絲分裂一個(gè)細(xì)胞周期中部分時(shí)期示意圖，分析回答下列問(wèn)題： (1)只考慮一個(gè)細(xì)胞周期，該圖示缺少處于________期的示意圖。而該時(shí)期細(xì)胞主要是進(jìn)行活躍的物質(zhì)準(zhǔn)備，即進(jìn)行_________________________________________________________。 (2)圖D中1結(jié)構(gòu)稱(chēng)為_(kāi)_______，其向四周擴(kuò)展會(huì)形成________。 (3)DNA、染色體和染色單體三者之比為2∶1∶2的圖示是________(用字母表示)。 答案　(1)間　DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成 (2)細(xì)胞板　細(xì)胞壁　(3)B、C 解析　題圖A中著絲粒分開(kāi)，染色體數(shù)目加倍，為有絲分裂后期圖像；圖B中染色體散亂地分布在紡錘體中央，為有絲分裂前期圖像；圖C中染色體的著絲粒排列在赤道面上，為有絲分裂中期圖像；圖D中分開(kāi)的子染色體移動(dòng)到細(xì)胞兩極，核膜出現(xiàn)，出現(xiàn)細(xì)胞板，為有絲分裂末期圖像。(1)一個(gè)完整的細(xì)胞周期包括分裂間期和分裂期，分裂間期主要完成DNA的復(fù)制及有關(guān)蛋白質(zhì)的合成。 (2)分裂末期在細(xì)胞赤道面的位置出現(xiàn)細(xì)胞板并向四周擴(kuò)展形成細(xì)胞壁。(3)DNA、染色體和染色單體三者的比值分別是圖A為1∶1∶0、圖B為2∶1∶2、圖C為2∶1∶2、圖D為1∶1∶0。