新教材適用2024-2025學(xué)年高中生物第6章細(xì)胞的生命歷程第1節(jié)細(xì)胞的增殖第1課時細(xì)胞周期和有絲分裂的過程學(xué)案新人教版必修1

第1課時細(xì)胞周期和有絲分裂的過程課標(biāo)要求1．說明細(xì)胞增殖的方式。2．闡明細(xì)胞周期的概念及包括的階段。3．描述植物細(xì)胞有絲分裂過程中各階段的主要改變。核心素養(yǎng)1．生命觀念——通過對細(xì)胞周期的學(xué)習(xí)，相識到生命活動的周期性。2．科學(xué)思維——分析與綜合：對比分析有絲分裂各時期的特點，駕馭有絲分裂過程。構(gòu)建染色體和DNA數(shù)量改變模型。學(xué)問點一細(xì)胞增殖與細(xì)胞周期必備學(xué)問·夯實雙基1．細(xì)胞增殖(1)概念：細(xì)胞通過細(xì)胞_分裂__增加細(xì)胞_數(shù)量__的過程。(2)過程：包括_物質(zhì)打算__和_細(xì)胞分裂__兩個相連續(xù)的過程。(3)意義：細(xì)胞增殖是重要的細(xì)胞生命活動，是生物體_生長、發(fā)育、繁殖、遺傳__的基礎(chǔ)。2．細(xì)胞周期(1)細(xì)胞周期的概念①前提條件：_連續(xù)分裂__的細(xì)胞。②時間：從一次分裂完成時起先，到_下一次分裂完成時__為止。③兩個階段：分裂間期和分裂期。(2)分裂間期①時間：從細(xì)胞一次分裂結(jié)束到_下一次分裂之前__。②主要物質(zhì)改變：完成_DNA分子__的復(fù)制和有關(guān)_蛋白質(zhì)__的合成?；顚W(xué)巧練1.不同生物的細(xì)胞周期持續(xù)時間相同。(×)2．同種生物不同細(xì)胞的細(xì)胞周期持續(xù)時間肯定相同。(×)3．細(xì)胞周期持續(xù)時間相同的不同細(xì)胞，其分裂間期和分裂期占細(xì)胞周期的比例也分別相同。(×)4．結(jié)合染色體的組成成分，可推想分裂間期進(jìn)行了DNA分子的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成。(√)深化探討1.如圖表示細(xì)胞連續(xù)分裂的過程：(1)其中表示分裂間期的是哪一段？為什么？(2)能表示一個完整的細(xì)胞周期的是哪一段？提示：(1)b或d；因為分裂間期所占的時間比例大。(2)bc段或de段。2．依據(jù)下圖所示，細(xì)胞有絲分裂的一個細(xì)胞周期應(yīng)如何表示？提示：乙→甲→乙3．下列細(xì)胞中有細(xì)胞周期的有哪些？①根尖分生區(qū)細(xì)胞②胚胎干細(xì)胞③皮膚生發(fā)層細(xì)胞④神經(jīng)細(xì)胞⑤莖的形成層細(xì)胞提示：①②③⑤課內(nèi)探究·名師點睛1．推斷一個完整的細(xì)胞周期的方法(1)“先長后短”：一個細(xì)胞周期肯定要先經(jīng)過一個長的分裂間期，再經(jīng)過一個短的分裂期。(2)“終點到終點”：從完成時起先，到完成時結(jié)束，為一個細(xì)胞周期。(3)“先復(fù)制后分裂”：一個細(xì)胞周期肯定要先完成DNA的復(fù)制，才能完成細(xì)胞的分裂。2．不是全部細(xì)胞都有細(xì)胞周期只有連續(xù)分裂的細(xì)胞才有細(xì)胞周期，例如受精卵、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)等。①分化程度高的細(xì)胞不再分裂，因此不具有細(xì)胞周期，如神經(jīng)細(xì)胞。②有些細(xì)胞分裂結(jié)束后不再進(jìn)行分裂，因此不具有細(xì)胞周期，如卵細(xì)胞。如圖所示，甲細(xì)胞無細(xì)胞周期，而乙細(xì)胞進(jìn)行連續(xù)的細(xì)胞分裂，具有細(xì)胞周期。3．影響細(xì)胞周期的因素(1)內(nèi)部因素：不同種類的細(xì)胞，細(xì)胞周期持續(xù)的時間不同。分裂間期與分裂期所占比例也不同。同種生物的同種細(xì)胞，細(xì)胞周期的時間長短一樣；同種生物的不同細(xì)胞，細(xì)胞周期的時間長短不一樣；不同種生物的細(xì)胞，其細(xì)胞周期的時間長短差別較大，長的有十幾年、幾十年，短的有幾天、幾個小時，甚至幾分鐘等。(2)外部因素：主要有溫度、pH、射線、生理和病理狀況等。這些因素通過影響酶的活性影響細(xì)胞周期。因為DNA分子復(fù)制、有關(guān)蛋白質(zhì)合成、能量供應(yīng)等生理過程都須要酶的參加。拓展延長：分裂間期分為G1期、S期、G2期。G1期(DNA合成前期)的特點：G1期是從上次細(xì)胞增殖周期完成以后起先的。這一時期主要進(jìn)行RNA、一些蛋白質(zhì)和酶的物質(zhì)合成，為復(fù)制作打算。細(xì)胞較快生長，體積隨著細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的增多而增大。S期(DNA合成期)的特點：從G1期進(jìn)入S期是細(xì)胞增殖的關(guān)鍵時刻。S期最主要的特征是DNA分子的復(fù)制，使DNA含量增加了一倍；另外還合成了一些組蛋白，供組成新的染色質(zhì)。G2期(DNA合成后期)的特點：在G2期中，DNA的合成終止，但是還有RNA和蛋白質(zhì)的合成，形成微管蛋白和細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)，為細(xì)胞分裂期作打算。不過其合成量漸漸削減。細(xì)胞結(jié)束G2期就進(jìn)入分裂期，M期為分裂期，相關(guān)示意圖如圖所示：典例剖析典例1下列細(xì)胞中，具有細(xì)胞周期的是(B)A．精細(xì)胞 B．干細(xì)胞C．洋蔥表皮細(xì)胞 D．口腔上皮細(xì)胞解析：精細(xì)胞、洋蔥表皮細(xì)胞和口腔上皮細(xì)胞均是高度分化的細(xì)胞，已失去分裂實力，不再進(jìn)行分裂，不再具有細(xì)胞周期，干細(xì)胞可連續(xù)分裂，具有細(xì)胞周期，B正確。變式訓(xùn)練?下列關(guān)于細(xì)胞周期的敘述，正確的是(D)A．細(xì)胞發(fā)生分裂后馬上進(jìn)入下一個細(xì)胞周期B．分裂期的時間長于分裂間期C．細(xì)胞周期由前期、中期、后期、末期組成D．細(xì)胞種類不同，細(xì)胞周期持續(xù)時間可能相同解析：有的細(xì)胞分裂后不再分裂，即不再進(jìn)入下一個細(xì)胞周期，A錯誤；分裂間期的時間一般遠(yuǎn)遠(yuǎn)長于分裂期，B錯誤；細(xì)胞周期由分裂間期和分裂期(分為前期、中期、后期、末期)組成，C錯誤。學(xué)問點二有絲分裂必備學(xué)問·夯實雙基1．細(xì)胞周期(1)范圍：_連續(xù)分裂__的細(xì)胞。(2)時間eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(起點：一次分裂完成時,終點：下一次分裂完成時))(3)圖示含義(4)分裂間期與分裂期的聯(lián)系：分裂間期為分裂期進(jìn)行活躍的物質(zhì)打算，完成_DNA分子的復(fù)制__和_有關(guān)蛋白質(zhì)的合成__。2．高等植物細(xì)胞的有絲分裂過程及各時期特點：活學(xué)巧練1.細(xì)胞分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞都將進(jìn)入下一個細(xì)胞周期的分裂間期狀態(tài)。(×)2．有絲分裂后期，在紡錘絲的牽引下，著絲粒會分裂，染色體數(shù)加倍。(×)3．在植物細(xì)胞有絲分裂末期，高爾基體參加細(xì)胞壁的形成。(√)4．分裂期的細(xì)胞不進(jìn)行DNA復(fù)制和蛋白質(zhì)合成。(×)深化探討1.什么樣的細(xì)胞才具有細(xì)胞周期？提示：只有連續(xù)分裂的細(xì)胞才具有細(xì)胞周期，如人體皮膚生發(fā)層細(xì)胞、造血干細(xì)胞等干細(xì)胞、癌細(xì)胞、植物根尖分生區(qū)細(xì)胞等。只分裂一次便不再分裂的細(xì)胞、減數(shù)分裂形成的細(xì)胞、高度分化的細(xì)胞都不具有細(xì)胞周期。2．細(xì)胞板與赤道板的區(qū)分是什么？提示：赤道板不是存在的詳細(xì)結(jié)構(gòu)，它指的是細(xì)胞中心假想的一個平面，因此在顯微鏡下無法視察到。細(xì)胞板是植物細(xì)胞在末期由高爾基體形成的結(jié)構(gòu)，最終形成細(xì)胞壁，在顯微鏡下可視察到。3．染色單體形成于何時，消逝于何時？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)，消逝于后期(著絲粒分裂)。前、中期存在染色單體。課內(nèi)探究·名師點睛1．有絲分裂過程中各時期特點細(xì)胞周期各時期的特點較多，簡單混淆，利用下面的口訣協(xié)助記憶可以事半功倍。主要改變特點分析記憶口訣間期DNA復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成完畢，每一條染色體包含兩條姐妹染色單體復(fù)制合成姐妹生前期兩消：核膜、核仁消逝；兩現(xiàn)：染色質(zhì)變成染色體、紡錘體出現(xiàn)膜仁消逝兩體現(xiàn)中期染色體的形態(tài)固定，數(shù)目清楚，著絲粒排列在赤道板上形定數(shù)晰粒道齊后期著絲粒分裂，染色體數(shù)目加倍，并平均移向兩極點裂數(shù)加兩極移末期兩消：紡錘體消逝，染色體變成染色質(zhì)；兩現(xiàn)：核膜、核仁重新出現(xiàn)，細(xì)胞板擴(kuò)展形成細(xì)胞壁兩消兩現(xiàn)新壁建2.染色體、染色單體、DNA分子三者之間的關(guān)系圖示說明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)目是依據(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∶DNA＝1∶1；有染色單體存在時，染色體∶染色單體∶DNA＝1∶2∶2。3.有絲分裂過程中染色體、DNA分子等的改變項目時期染色體形態(tài)改變?nèi)旧w行為改變?nèi)旧w(2N)數(shù)目改變?nèi)旧珕误w數(shù)目改變DNA(2C)數(shù)目改變間期復(fù)制2N0→4N2C→4C前期散亂分布于紡錘體中心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末期平均安排到兩個子細(xì)胞中4N→2N04C→2C典例剖析典例2(2024·襄陽五中高一月考)細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂時，染色體發(fā)生有規(guī)律的改變，這些改變的正確依次是(A)①染色質(zhì)絲縮短變粗成染色體②染色體變細(xì)伸長成染色質(zhì)絲③組成染色體的DNA復(fù)制④染色體的著絲粒排列在赤道板上⑤著絲粒分裂，染色體移向兩極A．③①④⑤② B．③④①⑤②C．①③④⑤② D．①④③⑤②解析：①發(fā)生于前期，②發(fā)生于末期，③發(fā)生于間期，④發(fā)生于中期，⑤發(fā)生于后期。變式訓(xùn)練?下圖表示某植物細(xì)胞有絲分裂過程中不同時期的細(xì)胞圖像，下列分析錯誤的是(D)A．圖示細(xì)胞分裂的先后依次是②③①④B．細(xì)胞分裂結(jié)束后子細(xì)胞內(nèi)含4條染色體C．圖②時期的明顯改變是出現(xiàn)染色體和紡錘體D．核DNA分子數(shù)與染色體數(shù)相同的時期是①③④解析：圖中細(xì)胞①②③④中的核DNA分子數(shù)均為8，染色體數(shù)分別為8、4、4、8，即核DNA分子數(shù)與染色體數(shù)相同的時期是①④，D錯誤。有絲分裂過程中相關(guān)結(jié)構(gòu)的相識(1)著絲粒的分裂與紡錘絲的牽引無關(guān)：有絲分裂后期，紡錘絲只是牽引子染色體移向細(xì)胞的兩極。(2)赤道板與細(xì)胞板不同①赤道板：細(xì)胞中心與紡錘體的中軸垂直的一個平面，只表示一個位置，不是真實存在的結(jié)構(gòu)，在顯微鏡下視察不到。②細(xì)胞板：植物細(xì)胞有絲分裂末期，在赤道板位置通過高爾基體形成的一種結(jié)構(gòu)，在顯微鏡下能視察到，它是植物細(xì)胞有絲分裂所特有的。典例3(2024·天津濱海新區(qū)高一期末)下面是同一細(xì)胞分裂不同時期的模式圖，據(jù)圖分析可作出的推斷是(C)A．圖①時期細(xì)胞內(nèi)有12條染色體B．圖②中可見赤道板正向四周擴(kuò)展成細(xì)胞壁C．圖③時期細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍D．圖④所示細(xì)胞處于有絲分裂的后期解析：圖①時期細(xì)胞內(nèi)有6條染色體，12條染色單體，A錯誤；赤道板是一個假象的板，根本不存在，應(yīng)當(dāng)是細(xì)胞板正向四周擴(kuò)展成細(xì)胞壁，B錯誤；③表示有絲分裂后期，此時期細(xì)胞中著絲粒分裂，姐妹染色單體分別，染色體數(shù)目加倍，C正確；圖④所示細(xì)胞處于有絲分裂的中期，D錯誤。學(xué)霸記憶1.只有連續(xù)分裂的細(xì)胞才有細(xì)胞周期，如根尖分生區(qū)細(xì)胞和皮膚生發(fā)層細(xì)胞。2．一個細(xì)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．有絲分裂中，DNA加倍在間期，染色體數(shù)目短暫加倍在后期。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。1．下列關(guān)于高等植物細(xì)胞周期中出現(xiàn)的先后依次，錯誤的是(A)A．核糖體的增生早于中心體的復(fù)制B．細(xì)胞核的分裂早于細(xì)胞質(zhì)的分裂C．染色體的出現(xiàn)早于紡錘體的形成D．囊泡的出現(xiàn)早于細(xì)胞板的形成解析：高等植物細(xì)胞中沒有中心體，A錯誤；在末期，細(xì)胞核的分裂早于細(xì)胞質(zhì)的分裂，B正確；在前期，染色體的出現(xiàn)早于紡錘體的形成，紡錘體在前期中較晚時候出現(xiàn)，C正確；在末期，囊泡的出現(xiàn)早于細(xì)胞板的形成，然后細(xì)胞板向四周擴(kuò)展形成新的細(xì)胞壁，D正確。2．如圖為細(xì)胞周期中部分細(xì)胞核的改變示意圖，此過程(C)A．發(fā)生在細(xì)胞分裂末期，核膜再度合成B．發(fā)生在細(xì)胞分裂間期，染色質(zhì)復(fù)制C．發(fā)生在細(xì)胞分裂前期，核膜漸漸消逝D．發(fā)生在細(xì)胞分裂中期，染色體螺旋變粗解析：出現(xiàn)了染色體，核膜正在解體，是細(xì)胞分裂前期的特點。3．下圖是某植物細(xì)胞有絲分裂一個細(xì)胞周期中部分時期示意圖，分析回答：(1)只考慮一個細(xì)胞周期，該圖示缺少處于_間__期的示意圖。而該時期細(xì)胞主要是進(jìn)行活躍的物質(zhì)打算，即進(jìn)行_DNA分子的復(fù)制__和_有關(guān)蛋白質(zhì)的合成__。(2)DNA與染色體和染色單體三者之比為2∶1∶2的圖示是_B、C__(用字母表示)。(3)圖示細(xì)胞有絲分裂的先后依次依次是_B→C→A→D__(用字母表示)，其中視察染色