第一节细胞的增殖 学习目标 1.模拟探究细胞大小与物质运输的关系探讨细胞不能无限长大的原因 2.简述细胞生长和增殖的周期性3观察细胞的有丝分裂并概述其过程 4理解并绘制真核细胞有丝分裂过程中,各个时期染色体行为和数目的变化以及DNA数量的变化 5.了解细胞的无丝分裂 自主学习、合作探究 【活动一】生物体的生长 1生物体长大是靠细胞体积的增大还是靠细胞数量的增多? 生物体的生长,既靠 还要靠 2模拟实验:细胞大小与物质运输的关系 实验目的:通过探究细胞大小,即细胞的 之比,与物质 之间的关系 探讨细胞 的原因 实验材料用具:课本Pll 实验原理:①用不同体积的含酚酞的琼脂块模拟 ②用NaOH溶液模拟 ③琼脂块中含有的 与NaOH相遇,呈色,这样可显示NaOH在琼脂块中的扩散深度;④ 通过求物质扩散体积与总体积之比表示 实验过程:课本Pl!l制琼脂块→浸泡→切开→测量→记录→计算(填好PI!!表格) 实验结果:琼脂块的表面积与体积之比随着琼脂块的增大而 NaOH扩散的体积与整个琼脂 块的体积之比随琼脂块的增大而 实验结论:细胞越小, 越大,物质运输效率越,反之则 故,细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大。这是细胞不能无限长大的唯一原因吗? 练习1:下列有关细胞不能无限长大的原因中,不正确的是 A.与细胞表面积和体积的比有关 B.细胞核的大小是有一定限度的 C.细胞体积过大不利于细胞内的物质交流D.细胞内各种细胞器的数目和种类限制 【活动二】细胞通过分裂进行增殖 1细胞分裂的主要方式 (1)原核细胞二分裂 (2)真核细胞 :体细胞增殖的主要方式 生殖细胞增殖的主要方式 某些生物的部分体细胞的增殖方式 注:病毒的增殖方式是—复制 2细胞增殖:(1)为了防止细胞越分越小,物质越分越少,分裂前必须进行一定的 所以, =细胞增殖。 (2)意义:是重要的细胞生命活动,是生物体生长、发育、繁殖、遗传的」 细胞周期 (1)概念: 的细胞,从 开始,到 为止,为一个细胞周期。 (2)分期:①分裂间期:持续时间 (长或短),不同生物的细胞变化较大
85 第一节 细胞的增殖 学习目标 1.模拟探究细胞大小与物质运输的关系,探讨细胞不能无限长大的原因 2.简述细胞生长和增殖的周期性 3.观察细胞的有丝分裂并概述其过程 4.理解并绘制真核细胞有丝分裂过程中,各个时期染色体行为和数目的变化,以及 DNA 数量的变化 5.了解细胞的无丝分裂 自主学习、合作探究 【活动一】 生物体的生长 1.生物体长大是靠细胞体积的增大还是靠细胞数量的增多？[来源:学科网 生物体的生长，既靠 还要靠 2.模拟实验：细胞大小与物质运输的关系 实验目的：通过探究细胞大小，即细胞的 与 之比，与物质 之间的关系， 探讨细胞 的原因。 实验材料用具：课本 P111 实验原理：①用不同体积的含酚酞的琼脂块模拟_____________ ；②用 NaOH 溶液模拟_________； ③琼脂块中含有的 与 NaOH 相遇，呈 色，这样可显示 NaOH 在琼脂块中的扩散深度；④ 通过求物质扩散体积与总体积之比表示___________ __。 实验过程：课本 P111 制琼脂块→浸泡→切开→测量→记录→计算 （填好 P111 表格） 实验结果：琼脂块的表面积与体积之比随着琼脂块的增大而_ __；NaOH 扩散的体积与整个琼脂 块的体积之比随琼脂块的增大而_ __。 实验结论：细胞越小， 越大，物质运输效率越 ，反之则 。 故，细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大。这是细胞不能无限长大的唯一原因吗？ 练习 1：下列有关细胞不能无限长大的原因中，不正确的是： A．与细胞表面积和体积的比有关 B．细胞核的大小是有一定限度的 C．细胞体积过大不利于细胞内的物质交流 D．细胞内各种细胞器的数目和种类限制 【活动二】 细胞通过分裂进行增殖 1.细胞分裂的主要方式 （1）原核细胞 二分裂 （2）真核细胞 ：体细胞增殖的主要方式 ：生殖细胞增殖的主要方式 ：某些生物的部分体细胞的增殖方式 注：病毒的增殖方式是——复制 2.细胞增殖：（1）为了防止细胞越分越小，物质越分越少，分裂前必须进行一定的 ， 所以， + = 细胞增殖。 （2）意义：是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、繁殖、遗传的 。 3.细胞周期 （1）概念： 的细胞，从 开始，到 为止，为一个细胞周期。 （2）分期：①分裂间期：持续时间 （长或短），不同生物的细胞变化较大
又可以分为G1期:DNA合成前期 S期:DNA合成期:G2期:DNA合成后期。 特点:主要进行 的复制与的合成 ②分裂期:持续时间 (长或短),不同生物的 细胞时间差别不大 为了研究的方便,人为地分为 四个时期 特点:主要是染色体的出现及平均分配 练习2:下列哪一项表示一个完全的细胞周期? ②c→a→b→c 【活动三】有丝分裂 1.植物细胞有丝分裂的过程 ④a→b→c→a (1)分裂间期完成DNA复制和有关蛋白质的合成 (2)分裂期 ①前期 间閉 悄期 中阴 后期 子细更 a染色质丝 _,成为染色体,每条染色体包括两条并列的 b细胞两极发出纺锤丝,形成 逐渐解体 逐渐消失;d 散乱分布在纺锤体的中央 ②中期:a纺锤丝牵引染色体运动,使染色体的着丝点排列在 b染色体形态稳定,数目清晰(这个时期是观察染色体的最佳时期) ③后期:a 分裂,姐妹染色单体分开,成为 b.子染色体在纺锤丝的牵引下分别移向细胞两极 ④末期:a染色体变成染色质, 消失;b出现新的 形成两个细胞核 c赤道板的位置出现 ,由中央向四周逐渐扩展形成细胞壁,将一个细胞分裂成为两个 子细胞 2.动物细胞有丝分裂的过 ④① 向期 前期 中期 后期 末期 期 前期 中期后期末期 「染色体数 DNA分子数 「染色单体数0-8 3.动植物细胞有丝分裂的异同 植物细胞有丝分裂 动物细胞有丝分裂
86 又可以分为 G1 期：DNA 合成前期； S 期：DNA 合成期；G2 期：DNA 合成后期。 特点：主要进行 的复制与 的合成 ②分裂期：持续时间 （长或短），不同生物的 细胞时间差别不大 为了研究的方便，人为地分为________________________四个时期。 特点：主要是染色体的出现及平均分配 练习 2：下列哪一项表示一个完全的细胞周期？ 【活动三】 有丝分裂 1.植物细胞有丝分裂的过程 （1）分裂间期 完成 DNA 复制和有关蛋白质的合成 （2）分裂期 ① 前期 a.染色质丝 ，成为染色体，每条染色体包括两条并列的 ; b.细胞两极发出纺锤丝，形成 ; c. 逐渐解体， 逐渐消失; d. 散乱分布在纺锤体的中央 ② 中期：a.纺锤丝牵引染色体运动，使染色体的着丝点排列在 上。 b.染色体形态稳定，数目清晰（这个时期是观察染色体的最佳时期） ③ 后期：a. 分裂，姐妹染色单体分开，成为 b.子染色体在纺锤丝的牵引下分别移向细胞两极 ④ 末期：a.染色体变成染色质， 消失; b.出现新的 ，形成两个细胞核 c.赤道板的位置出现 ，由中央向四周逐渐扩展形成细胞壁，将一个细胞分裂成为两个 子细胞 2.动物细胞有丝分裂的过 程： 间期 前期 中期 后期 末期 染色体数 4 DNA 分子数 4→8 染色单体数 0→8 3.动植物细胞有丝分裂的异同 植物细胞有丝分裂 动物细胞有丝分裂
(1)分裂过程基本相同 (2)染色体的行为、形态、数目的变化规律相同 相同点(3)分裂间期都完成了染色体的复制 (4)分裂期都实现了染色体平均分配到两个子细胞中 纺锤体的形成方式不同 前期 不同点 细胞分裂方式不同 4有丝分裂的意义 将亲代细胞的染色体经过 ,精确地平均分配到两个子细胞中,在亲代和子代之间 保持 对于生物的遗传有重要意义 练习3: (1)DNA含量加倍的时期为 染色体含量加倍的时期为 (2)产生姐妹染色单体的时期为 看得见姐妹染色单体时期为 (3)细胞板形成细胞壁时,细胞器 起重要作用。 (4)观察染色体形态和数目的最佳期为」 两个姐妹染色单体分开期为 【活动四】有丝分裂过程中遗传物质的形态变化与规律 1.染色体、染色单体、DNA的关系 复制 着丝点分裂 染色体数 姐妹染色单体数 DNA数 2.染色体、染色单体、DNA数目变化(以二倍体生物为例) (1)列表 前期中期 后期 染色体数(2N) N→N 染色单体数 4N→0 DNA数(2C)
87 相同点 （1）分裂过程基本相同 （2）染色体的行为、形态、数目的变化规律相同 （3）分裂间期都完成了染色体的复制 （4）分裂期都实现了染色体平均分配到两个子细胞中 不同点 前期 纺锤体的形成方式不同 末期 细胞分裂方式不同 4.有丝分裂的意义： 将亲代细胞的染色体经过 ，精确地平均分配到两个子细胞中，在亲代和子代之间 保持 ，对于生物的遗传有重要意义。 练习 3： (1)DNA 含量加倍的时期为 。染色体含量加倍的时期为 。 (2)产生姐妹染色单体的时期为 。看得见姐妹染色单体时期为 。 (3)细胞板形成细胞壁时，细胞器 起重要作用。 (4)观察染色体形态和数目的最佳期为 。两个姐妹染色单体分开期为 。 【活动四】 有丝分裂过程中遗传物质的形态变化与规律 1. 染色体、染色单体、DNA 的关系 复制 着丝点分裂 2. 染色体、染色单体、DNA 数目变化（以二倍体生物为例） （1）列表 染色体数 姐妹染色单体数 DNA 数 间期 前期 中期 后期 末期 染色体数（2N） 2N N→ N 染色单体数 → N 4N→0 DNA 数（2C） C→ C 或
DNA含量 染色体数 时期 时期 (2)曲线 3.与细胞有丝分裂有关的细胞器及相应的生理作用 「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 练习4.在细胞进行有丝分裂分裂期开始时,如果它的染色体数为N,DNA含量为Q,则该细胞分裂 后每个子细胞中染色体数和DNA含量分别是: AN和Q BN2和Q2 N和Q2 DN/2和Q 【基础演练】 1.下图a→d表示连续分裂细胞的两个细胞周期。下列叙述不正确的是 A.核膜核仁在b时期内消失又出现 B.c段结束DNA含量增加一倍 C.遗传物质平分一般发生在d段 D.b和c为一个细胞周期 2.一般情况下,有细胞周期的是 A.根部成熟区细胞B.茎的形成层细胞C.精子细胞D.皮肤角质层细胞 如果用某种化学物质强烈地抑制肿瘤细胞的DNA复制,这些细胞就停留在细胞周期的 A.间期B.前期C.中期D.后期 4.动、植物细胞结构不同,导致了它们有丝分裂的不同,这是因为高等植物细胞 A.有叶绿体和无细胞壁 B.有细胞壁和液泡 C.有细胞壁和无中心体 D.有叶绿体和液泡 5在细胞有丝分裂过程中,染色体、染色单体、DNA分子三者的数量比例是1:2:2的时期有 A.前期和中期B.中期和后期C.后期和末期D.间期和末期 6.水稻体细胞内有12对染色体,那么它的根尖细胞有丝分裂中期,细胞中的染色体、染色单体 及核DNA分子数依次是 A.24、24、24B.24、24、48C.24、48、48 D.48、48、96 7.与洋葱根尖细胞有丝分裂间期发生变化关系最密切的一组细胞器是 A.核糖体和中心体B.线粒体和核糖体C.线粒体和内质网D.线粒体和中心体 8.处于有丝分裂过程中的动物细胞,细胞内的染色体数(a),染色单体数(b),DNA分子数(c) 可表示为如图所示的关系,此时细胞内可能发生着 A.中心粒移向两极B.着丝点分裂 C.细胞板形成 D.DNA分子进行复制
88 （2）曲线 3．与细胞有丝分裂有关的细胞器及相应的生理作用 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 练习 4. 在细胞进行有丝分裂分裂期开始时，如果它的染色体数为 N，DNA 含量为 Q，则该细胞分裂 后每个子细胞中染色体数和 DNA 含量分别是： A.N 和 Q B.N/2 和 Q/2 C.N 和 Q/2 D.N/2 和 Q 【基础演练】 1.下图 a→d 表示连续分裂细胞的两个细胞周期。下列叙述不正确的是 A.核膜核仁在 b 时期内消失又出现 B.c 段结束 DNA 含量增加一倍 C.遗传物质平分一般发生在 d 段 D.b 和 c 为一个细胞周期 2.一般情况下，有细胞周期的是 A.根部成熟区细胞 B.茎的形成层细胞 C.精子细胞 D.皮肤角质层细胞 3.如果用某种化学物质强烈地抑制肿瘤细胞的 DNA 复制，这些细胞就停留在细胞周期的 A．间期 B．前期 C．中期 D．后期 4.动、植物细胞结构不同，导致了它们有丝分裂的不同，这是因为高等植物细胞 A.有叶绿体和无细胞壁 B.有细胞壁和液泡 C.有细胞壁和无中心体 D.有叶绿体和液泡 5.在细胞有丝分裂过程中，染色体、染色单体、DNA 分子三者的数量比例是 1：2：2 的时期有 : A．前期和中期 B．中期和后期 C．后期和末期 D．间期和末期 6.水稻体细胞内有 12 对染色体，那么它的根尖细胞有丝分裂中期，细胞中的染色体、染色单体 及核 DNA 分子数依次是 A.24、24、24 B.24、24、48 C.24、48、48 D.48、48、96 7.与洋葱根尖细胞有丝分裂间期发生变化关系最密切的一组细胞器是 A.核糖体和中心体 B.线粒体和核糖体 C.线粒体和内质网 D.线粒体和中心体 8.处于有丝分裂过程中的动物细胞，细胞内的染色体数（a），染色单体数（b），DNA 分子数（c） 可表示为如图所示的关系，此时细胞内可能发生着 A.中心粒移向两极 B.着丝点分裂 C.细胞板形成 D.DNA 分子进行复制
【活动五】观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 、原理 补P88基础演练第1题的图: 在高等植物体中,有丝分裂常见于根尖、茎尖等细胞。由于各个细胞的分裂是_进 行的,因此在同一分生组织中可以看到的细胞。通过在高倍显微镜下观察各个时 期细胞内 就可以判断这些细胞各处于有丝分裂的哪个时期,进而认 。染色质和染色体易与」 如龙胆紫溶液、醋酸洋红液)着色 材料洋葱根尖 三、试剂解离液:质量分数为15%的 和体积分数为95%的 1:1混合配制 漂洗液: 染色液 四、步骤:1.洋葱根尖的培养 在装满水的广口瓶上放一个洋葱,让洋葱_接触到瓶内的水面,在适宜的条件培养,待根 长约5cm时,选取生长健壮的根尖制成临时装片观察。 2.洋葱根尖的选择取材:剪取根尖 mm,注意取材时间。 3.装片的制作制作流程: 过程 试剂或方法 时间 目的 解离 解离液处理根尖,室温下进行 mIn 漂洗 待根尖酥软后,用清水漂洗 mIn 染色 龙胆紫溶液或醋酸洋红液 将根尖放在载玻片上,加一滴清水, 并用镊子把根尖,盖上盖玻 制片 片,在盖玻片上再加一片 然后用拇指轻轻地 4.观察 (1)先在低倍镜下找到根尖 区细胞:细胞呈 有的细胞正在分裂。 (2)换高倍镜下观察:(按以下顺序寻找)分裂中期→分裂前、后、末期→分裂间期。(注意各时 期细胞内染色体形态和分布的特点)。其中,处于 (时期)的细胞数目最多 (3)设计并填写记录表(表中数据为某个实验小组的统计结果,作为参考) 思考:①在你的观察结果中,处于哪一时期的细胞最多?为什么? ②如何比较细胞周期不同时期的时间长短? 佃胞周期 总数 间期 45 44 89 8641%
89 【活动五】观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 一、原理 补 P88 基础演练第 1 题的图： 在高等植物体中，有丝分裂常见于根尖、茎尖等 细胞。由于各个细胞的分裂是 进 行的，因此在同一分生组织中可以看到 的细胞。通过在高倍显微镜下观察各个时 期细胞内 ，就可以判断这些细胞各处于有丝分裂的哪个时期，进而认 识 。染色质和染色体易与 （如龙胆紫溶液、醋酸洋红液）着色。 二、材料 洋葱根尖 三、试剂 解离液：质量分数为 15%的 和体积分数为 95%的 1:1 混合配制 漂洗液： 染色液： 四、步骤：1. 洋葱根尖的培养 在装满水的广口瓶上放一个洋葱，让洋葱 接触到瓶内的水面，在适宜的条件培养，待根 长约 5cm 时，选取生长健壮的根尖制成临时装片观察。 2. 洋葱根尖的选择 取材：剪取根尖 mm，注意取材时间。 3. 装片的制作 制作流程： → → → 过程 试剂或方法 时间 目的 解离 解离液处理根尖，室温下进行 min 漂洗 待根尖酥软后，用清水漂洗 min 染色 龙胆紫溶液或醋酸洋红液 min 制片 将根尖放在载玻片上，加一滴清水， 并用镊子把根尖 ，盖上盖玻 片，在盖玻片上再加一片 。 然后用拇指轻轻地 。 4. 观察 （1）先在低倍镜下找到根尖 区细胞：细胞呈 ， ，有的细胞正在分裂。 （2）换高倍镜下观察：（按以下顺序寻找）分裂中期→分裂前、后、末期→分裂间期。（注意各时 期细胞内染色体形态和分布的特点）。其中，处于 （时期）的细胞数目最多。 （3）设计并填写记录表 (表中数据为某个实验小组的统计结果，作为参考) 思考：①在你的观察结果中，处于哪一时期的细胞最多？为什么？ ②如何比较细胞周期不同时期的时间长短？ 细胞周期 总数 间期 45 44 89 86.41%