2019_2020版高中生物第5章细胞增殖、分化、衰老和凋亡第一节第1课时细胞周期与动物细胞的有丝分裂学案苏教版.docx

第1课时细胞周期与动物细胞的有丝分裂学习目标1.说出细胞大小与细胞生命活动的关系。2.说出细胞周期的概念。3.概述动物细胞有丝分裂的过程，掌握各阶段的主要变化特征。一、细胞大小与细胞生命活动1.多细胞生物体体积的增大，是生长的结果，其中包括细胞数量的增多和细胞体积的增大。2.细胞的物质运输效率(如营养吸收与废物排出)与其相对表面积密切相关。3.如果细胞体积越来越大，其相对表面积会越来越小，那么细胞的物质运输效率将会降低。4.细胞表面积与体积的关系是限制细胞不能无限长大的重要因素之一。5.如果细胞体积过大，细胞核控制细胞各项生命活动的“负担”会太重，这也不利于细胞的生命活动。6.琼脂模拟细胞的实验将琼脂块切成边长分别为4cm、2cm、1cm的正方体，如图所示：分别计算它们的体积、表面积及表面积和体积的比值，填入下表：琼脂块边长/cm体积/cm3表面积/cm2表面积与体积之比116628243464961.51.琼脂模拟细胞的实验(1)琼脂块的相对表面积(表面积与体积之比)随着琼脂块体积的增大，发生了什么变化？答案细胞体积越大，相对表面积越小。(2)细胞体积与相对表面积和细胞的物质运输效率有什么关系？答案细胞体积越大，相对表面积越小，物质运输效率会降低。(3)以上事实说明，细胞表面积与体积的关系是限制细胞不能无限长大的重要因素之一。2.结合影响细胞不能无限长大的因素和细胞生长所需的条件，思考细胞是不是越小越好？答案不是。组成细胞的结构(如核糖体等)和物质(如酶)必须占据一定的空间，细胞内各种生化反应的进行也需要一定的空间，这些因素决定了细胞的体积不能太小。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例有关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.细胞的体积与细胞核无关答案D解析细胞体积的大小受以下两方面因素的制约：一是细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞与外界的物质交换效率就越低，而且会影响到细胞内部的物质交流；二是细胞核是细胞的控制中心，细胞核中的DNA一般不会随着细胞体积的扩大而增加，即细胞核控制的范围是有限的。2.(2018北京四中月考)下列有关细胞体积的叙述，正确的是()A.大的细胞一定比小的细胞复杂B.生物体体积越大，其细胞体积也越大C.细胞体积越小，其表面积与体积的比例越大D.细胞体积小，不利于完成各项生命活动答案C解析细胞的复杂程度跟细胞大小没有必然关系，A错误；不同生物体体积差别很大，但是细胞的体积一般相差不大，B错误；细胞越小，相对表面积(表面积与体积的比例)越大，C正确；细胞越小，相对表面积越大，物质运输效率越高，更有利于完成各项生命活动，D错误。二、细胞周期1.细胞增殖(1)方式：细胞分裂。(2)特点：具有周期性。(3)意义：生物体生长、发育、生殖和遗传的基础。2.细胞周期(1)研究方法：放射性同位素标记法。(3)特点间期持续时间长，大约占90%95%，分裂期大约占5%10%。细胞种类不同，细胞周期的长短也有差异。下表是几种细胞的细胞周期的持续时间(t/h)，据表分析：细胞类型分裂间期分裂期细胞周期蚕豆根尖分生区细胞15.32.017.3小鼠十二指肠上皮细胞13.51.815.3人的肝细胞21122人的宫颈癌细胞20.51.5221.这些细胞有什么共同特点？答案都能进行连续分裂。2.不同生物的细胞周期持续时间相同吗？同种生物不同细胞的细胞周期持续时间相同吗？答案都不一定相同。3.细胞周期持续时间相同的细胞，分裂间期和分裂期的比例相同吗？答案不一定相同。4.下图表示细胞连续分裂的过程(1)能表示分裂间期的是哪一段？为什么？答案a或c。因为间期所占的时间比例大。(2)能表示一个完整的细胞周期的是哪一段？答案a和b段或c和d段。关键点拨(1)只有能连续分裂的细胞才有细胞周期，如发育中的受精卵、根尖分生区细胞、茎的形成层细胞、皮肤生发层细胞、各种干细胞等；高度分化的细胞不再继续分裂，如神经细胞、精子和卵细胞等不具有细胞周期。(2)一个细胞周期中分裂间期为分裂期提供了物质基础，因此分裂间期在前，分裂期在后，分裂间期经历的时间长，分裂期经历的时间短。3.如图表示细胞有丝分裂一个细胞周期所用的时间，下列说法正确的是()所有分裂的细胞都具有细胞周期乙甲的过程表示分裂期一个细胞周期是指甲甲的全过程一个细胞周期是指乙乙的全过程A.B.C.D.答案B解析细胞周期是指连续分裂的细胞，从一次分裂结束开始，到下一次分裂结束为止所经历的时间。一个细胞周期可分为两个阶段：分裂间期和分裂期。一个细胞周期内分裂间期时间远远大于分裂期。根据细胞周期中分裂间期和分裂期持续的时间分析，乙甲为间期，甲乙为分裂期，而一个细胞周期是从一次分裂结束时开始，到下一次分裂结束时为止的一段时间，即乙乙。4.下列关于细胞周期的叙述，正确的是()A.成熟的生殖细胞产生后立即进入下一个细胞周期B.机体内所有的体细胞均处于细胞周期中C.细胞种类不同，但细胞周期持续时间相同D.细胞分裂间期为细胞分裂期提供物质基础答案D解析细胞周期是指连续分裂的细胞，从一次细胞分裂结束开始，到下一次细胞分裂结束为止的全过程。不同物种、不同组织的细胞周期所经历的时间不同。生殖细胞成熟后，必须经过受精作用成为受精卵后方可进行有丝分裂。细胞分裂间期为分裂期打好了物质基础。三、动物细胞的有丝分裂1.发生范围：真核生物进行细胞分裂的主要方式，也是细胞增殖的主要方式。2.高等动物细胞有丝分裂各时期的变化特点示意图主要特点分裂间期主要完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成分裂期前期分裂间期复制的染色质由丝状缩短变粗，逐渐形成清晰可见的染色体，每条染色体含有两条姐妹染色单体；两个中心体分别移向细胞两极；核膜解体、核仁逐渐消失；中心体周围发出的星状射线形成纺锤体中期每条染色体上的着丝点部位与纺锤丝相连，在纺锤丝的牵引下，染色体着丝点排列在细胞中央的赤道板上后期每条染色体中的两条姐妹染色单体从着丝点的连接处分开，形成两组数目均等的染色体，在纺锤丝的牵引下移向细胞两极末期到达细胞两极的染色体逐渐变为染色质；核膜、核仁重新出现；在赤道板处细胞膜向内凹陷，细胞质一分为二，一个亲代细胞缢裂成两个体积基本相等的子代细胞1.染色质、染色体与染色单体(1)图中A到B变化的原因是什么？发生在细胞分裂的什么时期？答案DNA复制；发生在分裂间期。(2)由B到C发生了什么变化？发生在什么时期？答案染色质高度螺旋化、缠绕形成染色体；发生在前期。(3)C是几条染色体？其中的1和2是什么关系？答案C是1条染色体，1和2是一对姐妹染色单体。2.染色单体形成于何时，消失于何时？什么时期存在染色单体？答案染色单体形成于间期(染色体复制)，消失于后期(着丝点分裂)。G2、前、中期存在染色单体。关键点拨动物细胞的有丝分裂中DNA加倍发生在间期，染色体加倍发生在后期着丝点分裂之后，染色单体形成于间期，可见于前期和中期，消失于后期。5.(2018重庆一中期末)细胞有丝分裂的过程一般描述为分裂间期、分裂前期、分裂中期、分裂后期和分裂末期，下列是有丝分裂各个时期的示意图，相应的前后顺序是()A.B.C.D.答案B解析根据有丝分裂的特点可知，分别表示有丝分裂的间期、后期、末期、前期和中期。6.下列关于细胞有丝分裂的叙述，正确的是()A.赤道板是细胞有丝分裂过程中出现的一种结构B.有丝分裂间期DNA复制的过程需要能量C.在有丝分裂中期，可观察到染色体和赤道板D.在细胞周期中，分裂间期持续的时间通常比分裂期的短答案B解析赤道板并不是细胞中的一种结构，而是一个假想的平面，A、C项错误；DNA复制过程中需要消耗ATP，B项正确；在细胞周期中，分裂间期持续的时间通常比分裂期的长，D项错误。1.下列叙述，正确的打“”，错误的打“”。(1)细胞越大，细胞的物质运输效率越高()(2)任何细胞都有细胞周期()(3)连续分裂的细胞，计算细胞周期开始的时间应从细胞核开始形成时()(4)要观察细胞内染色体的形态和数目，最好选择处于有丝分裂后期的细胞()(5)有丝分裂过程中，细胞内染色体的数目发生规律性变化()(6)动物细胞有丝分裂过程中细胞板在末期形成()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)2.在细胞有丝分裂过程中，细胞核内各组成成分之间的数量关系一定不相等的是()A.染色体数目与着丝点数目B.染色体数目与染色单体数目C.DNA分子数目与染色单体数目D.染色体数目与DNA分子数目答案B解析染色体数目一定等于着丝点数目，A不符合题意；染色体数目与染色单体数目之比可能为10或12，二者一定不相等，B符合题意；有染色单体存在时，DNA分子数目与染色单体数目相等，C不符合题意；没有染色单体存在时，染色体数目等于DNA分子数目，D不符合题意。3.如图为细胞周期中部分细胞核的变化示意图，此过程()A.发生在细胞分裂期的末期，核膜再度合成B.发生在细胞周期的分裂间期，染色质复制C.发生在细胞分裂期的前期，核膜逐渐解体D.发生在细胞分裂期的中期，染色质螺旋变粗答案C解析由图可知，该细胞核中染色体已完成复制，每条染色体含有两条姐妹染色单体，核膜逐渐解体，这是细胞分裂前期的特点。4.下列叙述中，可表明动物细胞正在进行有丝分裂的是()A.核糖体合成活动加强B.线粒体产生大量ATPC.中心体周围发出星状射线D.高尔基体数目显著增多答案C解析核糖体活动加强和线粒体产生大量ATP只能说明细胞代谢旺盛，不一定进行有丝分裂；高尔基体一般与细胞分泌物的形成有关，在植物细胞中，高尔基体还与细胞壁的形成有关，故动物细胞的高尔基体数目增多，说明细胞分泌活动加强，与有丝分裂无直接关系；中心体周围发出星状射线是动物细胞进行有丝分裂的特征。5.下图为正在分裂的动物细胞示意图。请据图回答问题：(1)左图中A表示_，此时期细胞最大特点是完成_；B表示_，此时期细胞核明显出现_的有规律变化。右图中的细胞正处于有丝分裂_期。(2)右图中DNA分子与染色体数目之比为_。(3)右图中C是_，其功能是_。(4)多细胞生物体以此方式增加_。细胞在分裂后，可能出现的三种生活状态是_。答案(1)细胞分裂间期DNA复制和有关蛋白质的合成分裂期染色体前(2)21(3)中心体与动物细胞的有丝分裂有关(发出星状射线形成纺锤体)(4)细胞数量继续增殖、暂不增殖、永不增殖题组一细胞不能无限长大1.真核细胞直径一般为10100m，生物体细胞的体积趋于小的原因是()受细胞所能容纳的物质制约相对表面积小，有利于物质的迅速转运和变换受细胞核所能控制的范围制约相对表面积大，有利于物质的迅速转运和交换A.B.C.D.答案B解析细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的物质运输效率就越低。另外，细胞核是细胞的控制中心，如果细胞体积太大，细胞核控制细胞各项生命活动的“负担”就会过重。2.细胞相对表面积、细胞对外的物质运输效率和细胞新陈代谢强度之间的关系，正确的是()A.细胞的相对表面积越大，物质运输效率越高，细胞新陈代谢越旺盛B.细胞的相对表面积越大，物质运输效率越低，细胞新陈代谢越缓慢C.细胞的相对表面积越小，物质运输效率越高，细胞新陈代谢越缓慢D.细胞的相对表面积越小，物质运输效率越低，细胞新陈代谢越旺盛答案A解析细胞的相对表面积越大，物质运输效率越高，细胞新陈代谢越旺盛；细胞的相对表面积越小，物质运输效率越低，细胞新陈代谢越缓慢。题组二细胞周期3.如图所示，图甲中ab表示一个细胞周期，cd表示另一个细胞周期。图乙中，按箭头方向表示细胞周期。从图中所示结果分析其细胞周期，不正确的是()A.图甲中的a、图乙中的BA，细胞正在进行DNA复制B.图甲中的b、图乙中的AB，是会出现染色体数目加倍的时期C.图乙中的细胞周期可以是从A到B再到AD.图乙中的细胞周期可以是从B到A再到B答案C解析图甲中的a和图乙中的BA都表示分裂间期，间期进行DNA的复制，A正确；图甲中的b和图乙中的AB都表示分裂期，分裂期的后期染色体数目会加倍，B正确；一个细胞周期中，间期在先，分裂期在后，图乙中从A到B表示分裂期，细胞周期应是从B到A再到B，C错误、D正确。4.下列选项中，两类细胞的染色体数目均可呈周期性变化的是()A.蛙的红细胞与淋巴细胞B.人的胚胎干细胞与成熟红细胞C.牛的精细胞与精原细胞D.人的肝细胞与胃癌细胞答案D解析细胞的染色体数目呈周期性变化必须发生在有丝分裂中，小鼠胃癌细胞能无限增殖，人的肝细胞的细胞周期约为22h，D项正确。5.下列关于细胞周期的叙述中，错误的是()A.只有连续进行分裂的细胞才具有细胞周期B.细胞周期中间期时间较长C.细胞间期要完成DNA的复制和蛋白质的合成D.同一生物个体的不同细胞，细胞周期长短都相同答案D解析不同细胞的细胞周期长短一般不同。6.下表所示为不同细胞的细胞周期持续时间(h)。据表分析可以得出的结论是()细胞分裂间期分裂期细胞周期十二指肠细胞13.51.815.3肿瘤细胞18.00.518.5成纤维细胞19.30.720.0A.分裂期和细胞周期均最短的是肿瘤细胞B.分裂期占细胞周期比例最小的是十二指肠细胞C.不同种类细胞的细胞周期持续时间不同D.不同种类细胞的分裂都是同步进行的答案C解析分析表中数据可知，分裂期最短的是肿瘤细胞，细胞周期最短的是十二指肠细胞；分裂期占细胞周期时间比例最小的是肿瘤细胞；表中的数据反映出不同种类细胞的细胞周期持续的时间不同；不同种类的细胞因细胞周期不同，分裂是不同步的。7.(2019长沙高一月考)科学家用含15N的硝酸盐作为标记物浸泡蚕豆幼苗，追踪蚕豆根尖细胞的分裂情况，得到蚕豆根尖分生区细胞连续分裂的数据如下，则下列叙述正确的是()A.一个细胞周期可以用019.3h、19.338.6h来表示B.蚕豆根尖细胞的DNA分子复制时期有02h、19.321.3h、38.640.6hC.蚕豆根尖细胞分裂的一个细胞周期为19.3hD.高尔基体、线粒体、叶绿体在蚕豆根尖细胞分裂过程中活动旺盛答案C解析细胞周期包括分裂间期和分裂期，间期经历时间长，分裂期经历时间短。从图中可以看出，221.3h、21.340.6h各为一个细胞周期，一个细胞周期需要的时间是19.3h，故A错误，C正确；在细胞分裂过程中，间期要进行DNA分子的复制，即219.3h、21.338.6h，B错误；蚕豆根尖细胞中无叶绿体，D错误。题组三高等动物细胞有丝分裂过程8.经测定发现，某动物细胞的染色体数和核DNA分子数之比为12。下列判断不正确的是()A.该动物细胞是不再进行分裂的细胞B.该动物细胞正在进行分裂C.该动物细胞中存在染色单体D.该时期的细胞可能没有核膜答案A解析染色体数和核DNA分子数之比为12，此时每条染色体上有2个DNA分子，说明DNA分子已复制，形成了染色单体，细胞正在进行分裂，在前期核膜逐渐消失。9.下图是某细胞进行增殖过程中可观察到的几个时期，用LP表示，下列叙述正确的是()L期有8条染色体P期紧接在L期之后P期与M期细胞内核DNA数相等P期有8条染色单体A.B.C.D.答案D解析染色体数与着丝点数一致，L期有4条染色体；P期着丝点分裂，不存在染色单体。10.如图是某种生物细胞有丝分裂过程中某一时期的图像，下列叙述不正确的是()A.该生物为某种动物B.该生物的一个体细胞中含有8条染色体C.该细胞处于有丝分裂的后期D.该细胞中含有8条染色体答案B解析由图可以看出，细胞中没有细胞壁，两极有中心体，细胞膜正在从中央向内凹陷，将细胞缢裂成两部分，该细胞为某种动物细胞；着丝点已经分裂，并移向细胞的两极，所以该细胞处于有丝分裂后期，染色体加倍后的数目为8条，所以该生物的一个体细胞中含有4条染色体。11.下表是四种植物分生组织的细胞周期，据表分析，有关叙述不正确的是()植物细胞周期的时间(h)a时期(分裂间期)b时期(分裂期)物种110.60.4物种2183物种316.52物种410.42.3A.最好选用物种2观察有丝分裂过程，因其细胞周期最长B.a时期细胞看似静止，但核糖体、线粒体、染色体活动旺盛C.不同生物的细胞周期中分裂间期时间总是比分裂期时间长D.植物体中并非所有细胞都处于细胞周期中答案A解析最好选用物种4观察有丝分裂过程，因其分裂期占细胞周期的比例最大。12.(2018泰安一中期中)在细胞有丝分裂过程中，染色体和核DNA都有复制和加倍的过程，下列相关叙述不正确的是()A.染色体复制后其数量是之前的2倍B.细胞中b、d过程发生在细胞分裂间期C.细胞中a过程发生在细胞分裂间期，c过程发生在细胞分裂后期D.染色体复制的实质是核DNA的复制以及相关蛋白质的合成答案A解析染色体复制后其数量不变，A错误；细胞分裂间期，核DNA进行复制，且复制后核DNA数目加倍，B正确；a表示染色体的复制，发生在细胞分裂间期，c表示染色体数目加倍，其原因是着丝点分裂，发生在细胞分裂后期，C正确；染色体主要由DNA和蛋白质组成，染色体复制的实质是核DNA的数量加倍以及相关蛋白质的合成，D正确。13.下图为细胞周期的示意图，请据图回答：(1)一个细胞周期包括_(用字母回答)两个阶段，其中极为关键的准备阶段是_(用字母回答)。B时期最明显的变化是_的变化。(2)在细胞周期中，出现形态和数目完全相同的两套染色体的原因是_。答案(1)A、BA细胞核中染色体(2)间期染色体的复制和后期着丝点的分裂解析(1)一个细胞周期包括分裂期和分裂间期，极为关键的准备阶段是分裂间期，主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成，比分裂期时间长。由图可知，AB，A为分裂间期，B为分裂期，分裂期最明显的变化是细胞核中染色体的变化。(2)在二倍体生物的一个体细胞中，当细胞分裂至后期时，由于着丝点的分裂，细胞出现两套形态和数目完全相同的染色体。14.(2018吉林一中调研)如图A是某生物细胞核内的DNA含量随时间变化的曲线，图B表示在上述细胞分裂过程中的某个时期染色体变化模式图，请分析并回答相关问题：(1)一个完整的细胞周期从_开始到_结束(用图中字母表示)。(2)图A表示细胞的有丝分裂过程，d点开始表示细胞分裂进入_期，染色体变化的主要特点是_。(3)图B表示的细胞分裂期相当于图A中_段(用图中字母表示)，该时期有_条染色单体，有_个核DNA分子，分裂后形成的子细胞中含有_条染色体。(4)从图A可以看出，经过有丝分裂产生的子细胞与母细胞具有相同数量的核DNA，所以细胞的有丝分裂对于生物_有重要意义。答案(1)fk(2)后着丝点分裂，姐妹染色单体分离，染色体数目加倍，并在纺锤丝的牵引下移向两极(3)cd或hi884(4)遗传(或保持遗传性状的稳定性)解析(1)细胞周期是指能连续分裂的细胞，从一次细胞分裂结束开始，到下一次细胞分裂结束为止，由图可知从f点到k点是一个细胞周期。(2)由图分析可知，ab段是分裂间期，bc段是前期，cd段是中期，de段是后期，后期染色体着丝点分裂，姐妹染色单体分离，成为子染色体，并移向细胞两极。(3)图B着丝点整齐排列在赤道板上，是有丝分裂中期，对应图A中cd或h