2024-2025學(xué)年高一生物必修第一冊（人教版）課件 第6章 細胞的生命歷程 第1節(jié) 第1課時 細胞周期與植物細胞的有絲分裂

第6章

細胞的生命歷程解讀章首圖文培養(yǎng)學(xué)習(xí)志向·勇?lián)鐣?zé)任細胞的生命歷程，看不見、摸不著，同學(xué)們會覺得高深莫測。而對于生物體從出生到死亡的生命歷程，同學(xué)們早已熟知。因此，本章引言貫徹從已知到未知的編寫思路，從生物體的生命歷程說起，自然過渡到細胞。第二段用第二人稱敘述，“就在你閱讀本書的時候，你身體內(nèi)就有許多細胞在進行分裂……”讓同學(xué)們感到將要探究的不是距離自己十分遙遠的學(xué)問，而是與自己息息相關(guān)的生命活動，從而強化學(xué)習(xí)動機。引言的最后一句“……細胞的生命歷程大都短暫，卻對個體的生命有一份貢獻?！边@句話是學(xué)習(xí)本章時同學(xué)們應(yīng)當(dāng)形成的重要概念，也是學(xué)習(xí)本章的重要思路：學(xué)習(xí)有關(guān)細胞生命歷程的內(nèi)容，不能脫離個體；沒有個體，細胞生長、增殖、分化、衰老和凋亡都會失去意義。為了強調(diào)細胞與個體的關(guān)系，本章題圖的設(shè)計思路是：翠綠的葉片和鮮艷的紅花給人展示了生命的嬌艷和美麗，再配上處于有絲分裂中期的細胞圖片，提示植物開花與細胞分裂的關(guān)系(離開細胞的分裂和分化，植物就不會有開花現(xiàn)象)，說明如此美麗的生命體都是由細胞構(gòu)成的，都離不開細胞的生命活動，并由此推及細胞的生命歷程是個體生命的重要組成部分。章首頁題圖左下方配一首小詩：鮮花吐蕊，綠葉蔥蘢，抑或花瓣凋落，枯葉飄零，展示著個體的生命現(xiàn)象，折射出細胞的生命歷程?；ㄩ_花落，葉綠葉枯，表面是個體的生命現(xiàn)象，深究卻是眾多細胞生命歷程的綜合表現(xiàn)。這首小詩進一步提示同學(xué)們學(xué)習(xí)本章時應(yīng)關(guān)注細胞與個體的關(guān)系，并且引導(dǎo)同學(xué)們觀賞花開花落時能聯(lián)想這些現(xiàn)象背后是細胞的增殖、分化或衰老、凋亡，這樣同學(xué)們不僅能收獲認(rèn)知的愉悅，還能豐富精神生活，提升審美境界。理清本章架構(gòu)初識概念體系·具備系統(tǒng)思維第1節(jié)細胞的增殖第1課時細胞周期與植物細胞的有絲分裂學(xué)有目標(biāo)——課標(biāo)要求必明記在平時——核心語句必背1.簡述細胞生長和增殖的周期性。2.概述細胞有絲分裂的過程，闡述細胞有絲分裂的重要意義。1.只有連續(xù)分裂的細胞才有細胞周期，如根尖分生區(qū)細胞和皮膚生發(fā)層細胞。2.一個細胞周期包括分裂間期和分裂期，其中分裂期又可以劃分為前期、中期、后期和末期四個相連的時期。3.有絲分裂過程中，在間期DNA加倍，在后期染色體數(shù)目暫時加倍。4.有絲分裂將親代細胞的染色體經(jīng)過復(fù)制之后，精確地平均分配到兩個子細胞中?！局鞲芍R梳理】一、細胞增殖與細胞周期1．細胞增殖(1)概念：細胞通過_________增加細胞數(shù)量的過程。(2)過程：包括_________和__________兩個連續(xù)的過程。(3)意義：是生物體________________________的基礎(chǔ)。

細胞分裂物質(zhì)準(zhǔn)備生長、發(fā)育、繁殖、遺傳細胞分裂2．細胞周期(1)條件：__________的細胞。(2)時間：從_____________時開始，到________________時為止。(3)兩個階段：包括__________和_______，_________占整個細胞周期的90%～95%。連續(xù)分裂一次分裂完成下一次分裂完成分裂間期分裂期分裂間期二、植物細胞的有絲分裂時期圖像特征分裂間期①完成_________的復(fù)制和____________的合成②細胞有適度的______前期①染色質(zhì)絲螺旋纏繞，縮短變粗，成為_______②_____逐漸解體，_____逐漸消失③從細胞兩極發(fā)出紡錘絲，形成_______DNA分子有關(guān)蛋白質(zhì)生長染色體核仁核膜紡錘體中期①每條染色體的著絲粒兩側(cè)，都有_______附著在上面②紡錘絲牽引著_______運動，使每條染色體的著絲粒排列在_______上后期①______分裂，_____________分開，成為兩條染色體②子染色體在紡錘絲的牽引下移向___________末期①染色體變成_________，_______消失②______、______出現(xiàn)，形成兩個新的細胞核③在赤道板的位置出現(xiàn)_______，逐漸擴展形成_______紡錘絲染色體赤道板著絲粒姐妹染色單體染色質(zhì)絲紡錘絲核膜核仁細胞板細胞壁細胞的兩極續(xù)表【教材微點發(fā)掘】下表(教材第111頁)是幾種細胞的細胞周期的持續(xù)時間，據(jù)表分析：細胞類型持續(xù)時間/h分裂間期分裂期細胞周期蠶豆根尖分生區(qū)細胞15.32.017.3小鼠十二指腸上皮細胞13.51.815.3人的肝細胞21122人的宮頸癌細胞20.51.522(1)從細胞增殖角度分析這些細胞的共同點是____________________；不同點是__________________。(2)不同生物細胞的細胞周期持續(xù)時間____________(填“不一定相同”或“不同”)。(3)細胞周期持續(xù)時間相同的細胞，分裂間期和分裂期的比例____________(填“相同”或“不一定相同”)。答案：(1)都能增殖，具有細胞周期且都是分裂間期持續(xù)時間大于分裂期細胞分裂間期和分裂期的持續(xù)時間均不同(2)不一定相同(3)不一定相同新知探究(一)細胞增殖與細胞周期【拓展·深化】1．細胞周期的兩種表示方法項目直線圖扇形圖圖形間期a、ca分裂期b、db＋c＋d＋e一個細胞周期a＋b、c＋da＋b＋c＋d＋e2.細胞分裂間期的劃分G1期：又稱DNA合成前期，主要進行RNA和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成，為S期DNA的復(fù)制做準(zhǔn)備。S期：又稱DNA合成期，主要進行DNA的復(fù)制。G2期：又稱DNA合成后期，主要進行RNA和蛋白質(zhì)的合成，特別是微管蛋白的合成，為分裂期做準(zhǔn)備。續(xù)表[思考·討論]1．只要能進行細胞分裂的細胞均有細胞周期，這個說法對嗎？提示：不對。只有連續(xù)分裂的細胞才具有細胞周期，若分裂后的細胞停止分裂，則不具有細胞周期。2．用顯微鏡觀察某種植物的分生組織時，為什么視野中處于間期的細胞數(shù)目較多？提示：在一個細胞周期中，分裂間期所占的時間長，分裂期所占的時間短。【典題·例析】[典例1]下列關(guān)于細胞周期的說法，錯誤的是(

)A．細胞周期長短與外界條件無關(guān)B．細胞周期的大部分時間處于分裂間期C．細胞的種類不同，一個細胞周期持續(xù)的時間也可能不相同D．一個細胞周期是指連續(xù)分裂的細胞從一次分裂完成時開始到下次分裂完成時為止[答案]

A[解析]

細胞周期長短與外界條件有關(guān)，A錯誤；細胞周期的大部分時間處于分裂間期，B正確；細胞的種類不同，一個細胞周期持續(xù)的時間也可能不相同，C正確；一個細胞周期是指連續(xù)分裂的細胞從一次分裂完成時開始到下次分裂完成時為止，D正確。易錯提醒對有絲分裂細胞周期理解的三點提醒(1)不同種類生物的細胞周期有很大差別。(2)細胞周期中，分裂間期所占的時間長，分裂期所占的時間短，因此觀察細胞所處時期時，大部分都處于分裂間期。(3)分裂產(chǎn)生的子細胞的三種去向：繼續(xù)分裂、暫不分裂、不再分裂(細胞分化)。[典例2]圖1中，a＋b表示一個細胞周期，c＋d表示另一個細胞周期。圖2中，按箭頭方向表示細胞周期。從圖中所示結(jié)果分析其細胞周期，錯誤的是(

)A．圖1中的a、圖2中N→M，細胞內(nèi)會進行DNA復(fù)制B．圖1中的b、圖2中M→N，會出現(xiàn)染色體C．圖2中細胞周期可以是從M到N再到MD．圖2中細胞周期可以是從N到M再到N[答案]

C[解析]

細胞周期的起點是上次分裂完成時，圖1中的a、c段和圖2中的N→M都是分裂間期，可以進行DNA的復(fù)制，A正確；圖1中的b、d段和圖2中的M→N是指分裂期，染色質(zhì)高度螺旋化形成染色體，B正確；圖2中的細胞周期應(yīng)是由N到M再到N，C錯誤，D正確。方法規(guī)律判斷一個完整的細胞周期的方法(1)“先長后短”：一個細胞周期一定要先經(jīng)過一個長的間期，再經(jīng)過一個短的分裂期。(2)“終點到終點”：從分裂完成時開始，到下一次分裂完成時結(jié)束，為一個細胞周期。(3)“先復(fù)制后分裂”：一個細胞周期一定要先完成DNA的復(fù)制，才能完成細胞的分裂?！緫?yīng)用·體驗】1．下列關(guān)于細胞增殖的敘述，正確的是(

)A．分裂間期染色體復(fù)制，其數(shù)目加倍B．細胞分裂間期開始時與結(jié)束時相比，物質(zhì)運輸效率相同C．細胞周期中染色質(zhì)與染色體形態(tài)的轉(zhuǎn)化有利于精準(zhǔn)地均分核DNAD．分生區(qū)處于分裂期的細胞數(shù)目較少，是由于大多數(shù)細胞沒有進入細胞周期答案：C

解析：分裂間期DNA分子復(fù)制，DNA數(shù)目加倍，每條染色體上有2條染色單體，2條染色單體由同一個著絲粒連接，染色體數(shù)目并沒有加倍，A錯誤；細胞分裂間期開始時與結(jié)束時相比，物質(zhì)運輸效率不同，B錯誤；細胞周期中染色質(zhì)與染色體形態(tài)的轉(zhuǎn)化，有利于精確無誤地均分核DNA，C正確；所觀察的分生區(qū)處于分裂期的細胞數(shù)目較少，是因為分裂期相對于間期所用時間較短，D錯誤。2．分裂間期可劃分為G1期(DNA合成前期)、S期(DNA合成期)和G2期(DNA合成后期)，下表為實驗測得離體培養(yǎng)的胡蘿卜根尖細胞的細胞周期各階段時間，下列敘述正確的是(

)A.G1期的細胞中主要進行有關(guān)蛋白質(zhì)的合成B．用含DNA合成抑制劑的培養(yǎng)液培養(yǎng)1.3h后，細胞都被阻斷在S期C．G2期的細胞中每個染色體含2條并列的染色單體，導(dǎo)致染色體數(shù)目加倍D．胡蘿卜各組織細胞周期時間長短相同，但G1、S、G2和M期的時間長短不同周期G1SG2M合計時間/h1.32.72.90.67.5答案：A

解析：G1期為DNA合成前期，細胞中主要進行解旋酶、DNA聚合酶等蛋白質(zhì)的合成，A正確；S期是DNA合成期，用含DNA合成抑制劑的培養(yǎng)液培養(yǎng)1.3h后，DNA復(fù)制不能進行，G1細胞和部分S期細胞被阻斷在S期，B錯誤；G2期為DNA合成后期，細胞中的每個染色質(zhì)含2條并列的染色單體，但染色體數(shù)目不變，C錯誤；胡蘿卜各組織細胞的分化程度不同，細胞周期時間長短也不相同，D錯誤。新知探究(二)植物細胞的有絲分裂【探究·深化】[情境質(zhì)疑]細胞分裂過程分析(以植物細胞分裂過程模式圖為例)：(1)在有絲分裂過程中，染色體、紡錘體的出現(xiàn)和消失分別在什么時期？核膜、核仁的解體和重建分別在什么時期？提示：染色體、紡錘體：前期出現(xiàn)、末期消失；核膜、核仁：前期解體、末期重建。(2)染色單體形成于何時，消失于何時？什么時期存在染色單體？提示：染色單體形成于間期(染色體復(fù)制)，消失于后期(著絲粒分裂)。G2期、前期、中期存在染色單體。(3)細胞板與赤道板的區(qū)別是什么？提示：赤道板不是真實存在的具體結(jié)構(gòu)，它指的是細胞中央假想的一個平面，因此在顯微鏡下無法觀察到。細胞板是植物細胞在末期由高爾基體形成的結(jié)構(gòu)，最終形成細胞壁，在顯微鏡下可觀察到。[重難點撥]1．染色體、染色單體、核DNA分子三者之間的關(guān)系(1)染色單體是染色體經(jīng)過復(fù)制后仍連接在同一個著絲粒的兩條姐妹染色單體；當(dāng)著絲粒分裂后，兩條姐妹染色單體就分開成為獨立的染色體。(2)染色體數(shù)目是根據(jù)著絲粒數(shù)目來計數(shù)的，有幾個著絲粒就有幾條染色體。(3)無染色單體時，染色體數(shù)∶核DNA數(shù)＝1∶1；有染色單體存在時，染色體數(shù)∶染色單體數(shù)∶核DNA數(shù)＝1∶2∶2。2．細胞周期過程中染色體、核DNA分子等的變化時期染色體形態(tài)染色體行為染色體數(shù)目染色單體數(shù)目核DNA數(shù)目間期復(fù)制2N0→4N2C→4C前期散亂分布于紡錘體中央2N4N4C中期著絲粒排列在赤道板上2N4N4C后期著絲粒分裂，移向兩極2N→4N4N→04C末期平均分配到兩個子細胞中4N→2N04C→2C續(xù)表【典題·例析】[典例1]

在某生物體中，不同核DNA含量的細胞相對數(shù)量如圖。下列敘述錯誤的是(

)A．甲組細胞數(shù)量較多，說明生物體內(nèi)處于間期的細胞最多B．乙組細胞的核DNA含量在2n～4n之間，說明細胞正進行DNA復(fù)制C．盡管丙組細胞的DNA含量加倍，但細胞可能處于間期或分裂期D．丙組細胞分裂完成后，核DNA含量會恢復(fù)到初始含量[答案]

A[解析]

甲組細胞包含不分裂的細胞和分裂間期的G1期細胞，A錯誤；乙組細胞的DNA含量在2n～4n之間，說明細胞正進行DNA復(fù)制，B正確；丙組細胞的DNA含量為4n，說明細胞處于G2期或分裂期，C正確；丙組細胞分裂完成后，核DNA含量會恢復(fù)到初始含量，D正確。歸納拓展有絲分裂過程中的“加倍”成分或結(jié)構(gòu)時期原因DNA間期DNA復(fù)制染色體后期著絲粒分裂中心體間期中心體復(fù)制細胞核末期新核膜已經(jīng)形成，細胞質(zhì)尚未分裂[典例2]如圖是同一細胞不同分裂時期的圖像，據(jù)圖可做出的判斷是(

)A．若按分裂的先后順序排列，應(yīng)為①→④→③→②B．圖①中中心體發(fā)出的星射線形成了紡錘體，此時共有6條染色體C．圖③中著絲粒分裂后，染色體數(shù)目加倍，染色單體數(shù)目也加倍D．圖④中，著絲粒整齊地排列在細胞板上，此時是觀察染色體的最佳時期[答案]

A[解析]

由圖可知，題圖為植物細胞分裂期圖像，植物細胞分裂前期由細胞的兩極發(fā)出紡錘絲形成紡錘體。著絲粒分裂后，染色體數(shù)目加倍，染色單體消失。圖④為有絲分裂中期，著絲粒整齊地排列在赤道板上，細胞板是末期才形成的。方法規(guī)律根據(jù)染色體變化識別細胞分裂時期(1)染色質(zhì)變?yōu)槿旧w，染色體散亂分布→前期，如本題圖①。(2)著絲粒排列在赤道板上→中期，如本題圖④。(3)著絲粒分裂，染色體數(shù)目加倍→后期，如本題圖③。(4)染色體變成染色質(zhì)→末期，如本題圖②?！緫?yīng)用·體驗】1．如圖表示一個細胞有絲分裂過程中染色體變化的不同情況，在整個細胞周期中，染色體變化的順序是(

)A．①④⑤③②

B．②③①④⑤C．①⑤④③② D．⑤④③②①答案：C

解析：細胞分裂間期，DNA分子復(fù)制后每條染色體上含有兩個DNA分子，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；中期，由于紡錘絲的牽引，著絲粒排列在赤道板上，如圖④所示；在分裂的后期，著絲粒分裂，形成兩條子染色體，分別移向細胞的兩極，如圖③所示；在分裂的末期，只存在含有一個DNA分子的染色體，如圖②所示。2.如圖是一個植物細胞有絲分裂的示意圖，據(jù)圖回答問題：(1)此細胞處于有絲分裂的______期。(2)該細胞此時有________條染色體，______條染色單體，________個核DNA分子。(3)此細胞分裂結(jié)束以后，子細胞內(nèi)的染色體有________條，________個核DNA分子。(4)此時期繼續(xù)發(fā)展，將在赤道板位置出現(xiàn)_____，逐漸擴展形成__________________________，最終分裂為兩個子細胞。解析：題圖為植物細胞有絲分裂后期圖，其特征是①著絲粒一分為二，姐妹染色單體分開，成為兩條子染色體，并分別向細胞兩極移動；②染色單體消失，染色體數(shù)目加倍。答案：(1)后(2)8

0

8

(3)4

4

(4)細胞板新的細胞壁科學(xué)思維——構(gòu)建有絲分裂中染色體、核DNA和染色單體數(shù)量變化模型1．常見有絲分裂中染色體、核DNA和染色單體數(shù)量變化曲線模型曲線解讀：項目上升段的變化原因下降段的變化原因核DNA間期(S期)DNA復(fù)制，DNA數(shù)目加倍末期細胞一分為二，DNA數(shù)目減半染色體后期著絲粒分裂，染色體數(shù)目加倍末期細胞一分為二，染色體數(shù)目減半染色單體間期(S期)DNA復(fù)制，染色單體形成后期著絲粒分裂，姐妹染色單體分離，染色單體消失2.有絲分裂過程中的相關(guān)曲線圖與柱形圖3．根據(jù)柱形圖判斷細胞分裂時期的方法【素養(yǎng)評價】

1．如圖是植物細胞分裂一個細胞周期