高中生物《细胞的增殖》学案8 浙教版必修1

用心 爱心 专心1 细胞的增殖细胞的增殖 一 学习目标 1 概述有丝分裂期的过程 特征 2 简述动植物细胞有丝分裂的异同 3 有丝分裂过程中有关物质的变化 4 描述有丝分裂的过程 二 学习重难点 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 三 学习方法 细胞都是通过细胞分裂产生的 细胞分裂是生物体生长 发育和生殖的基础 在细胞 的生命周期中 一个新形成的细胞要经历生长 分化以及衰老和死亡的过程 其中也有些 细胞始终保持分裂增生能力 不发生细胞的分化过程 在细胞增殖这一部分中 有丝分裂 是教学重点也是教学难点 细胞分裂的三种方式是真核生物细胞增殖的方式 原核生物没有细胞核 因此不可能 象真核细胞那样进行无丝分裂 有丝分裂和减数分裂 细胞分裂的三种方式中 有丝分裂是最主要 同时也是最重要的方式 多细胞生物的 生长发育过程中 体细胞的增多就是通过有丝分裂实现的 无论是单细胞真核生物还是多 细胞生物他们各种形式的无性生殖也是通过有丝分裂完成的 这将在以后的教学中再进一 步阐述 有丝分裂还是学习减数分裂的基础 而减数分裂知识又是学习遗传变异规律的基 础 由此可见有丝分裂是非常重要的基础知识 因此在教学过程 中一定要讲透 要让学生 真正掌握有关知识 可以通过不同方式 从不同的角度进行分析 要充分调动学生参与整 个学习过程 四 知识构建 1 各时期物质变化 分裂期 时期 间期 前期中期 后期末期 分裂相 主要特征 DNA 分子 的复制和 有关蛋白 质的合成 染色质 染 色体 纺锤 丝 纺锤体 核仁解体 核膜消失 着丝点排在 赤道板上 数目和形 态最清晰 着丝点分裂 姐妹染色单 体分开 移 向两极 染色体变为染 色质 纺锤体 消失 出现细 胞板 核膜 核仁 染色体行为变化复制出现排板分裂平均分配 染色体数目变化 2N2N2N4N2N DNA 的数目变化 2n 4n4n4n4n4n 2n 染色单体的数目变 化 0 4n4n4n00 应用治疗癌症多倍体育种观察染色体 用心 爱心 专心2 诱变育种数目和形态 的最佳时期 2 动植物细胞有丝分裂区别 植物细胞有丝分裂动物细胞有丝分裂 相同点 分裂过程基本相同 染色体变化规律相同 前期纺锤 体的形成 细胞 形成纺锤体 由已经复制的 移向两极的 由 形成纺锤体 不 同 点 末期子细 胞的形成 在赤道板位置上出现 扩展形成 结果形成两个子细胞 细胞膜从细胞的 把细胞 质缢裂成两部分 使一个细胞分裂成 两个子细胞 3 在坐标图中画出有丝分裂过程中相关量的变化 核 DNA 的数量变化曲线 染色体的数量变化曲线 每条染色体上 DNA 的数量变化曲线 五 例题分析 例 1 05 江苏 下表所列为不同细胞的细胞周期持续时间 h 据表分析可得出的结 论是 A 分裂期和细胞周期都最短的是肿瘤细胞 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的 思路点拨 本题考查的是细胞周期相关基础知识应用 解 此题是一个图表题 遇到图表题首先要看它所涉及的内容 针对内容回顾所学的知 识 同时不能偏题 一定要围绕题目 不能把题目中没有的知识也强加进去 关于细胞周 期我们知道分为分裂间期和分裂期 且分裂间期的时间长于分裂期 这是从图表中可以得 4n 2n 间期 前 期 中 期 后 期 末 期 每条染色体上 DNA 的数量 4n 2n 间期 前 期 中 期 后 期 末 期 核 DNA 的数量变化 4n 2n 间期 前 期 中 期 后 期 末 期 染色体的数量变化 用心 爱心 专心3 出的 同时可以看出不同的细胞其细胞周期所持续的时间是不同的 故本题的答案为 C 例 2 06 江苏 菠菜根的分生区细胞不断分裂使根向远处生长 在分裂过程中不会出 现的是 A 细胞分裂间期 中心体的两个中心粒各自产生一个新的中心粒 B 细胞分裂中期 染色体形态较固定 数目较清晰 C 细胞分裂前期 核膜和核仁逐渐消失 D 细胞分裂末期 高尔基体参与细胞壁的形成 思路点拨 此题考查的是关于植物细胞有丝分裂的特点 解 菠菜属于高等植物 所以其细胞中不会含有中心体 则在间期不会出现中心粒的复 制 此外特殊的就是植物细胞在有丝分裂末期会形成细胞板 即新的细胞壁 此过程与高 尔基体有关 故本题答案为 A 例例 3 3 2000 年上海卷 在细胞有丝分裂的分裂期开始时 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的染色体数和 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 考点分析考点分析 本题考查有丝分裂中染色体和 DNA 分子的数量变化规律 解题思路解题思路 细胞有丝分裂的分裂期开始时 染色体已经复制 复制的结果是 DNA 含量增 加 1 倍 染色体数不变 但每个染色体都含有两条姐妹染色单体 本题中 复制后的染色 体数为 N DNA 含量为 Q 可知未复制时 细胞中的染色体数目为 N DNA 含量为 Q 2 而 有丝分裂的结果是 新形成的两个子细胞与亲代细胞的染色体数目和 DNA 含量完全相同 本题正确答案是 C 失分陷阱失分陷阱 首先审题不当 对题干中的 分裂期开始时 未引起重视 其次没有理清在细 胞分裂间期染色体复制后 染色体与 DNA 分子的数量变化规律 同源染色体上 那么该生物的体细胞在有丝分裂的后期 基因的走向是 A A 与 B 走向一极 a 与 b 走向另一极 B A 与 b 走向一极 a 与 B 走向另一极 C A 与 a 走向一极 B 与 b 走向另一极 D 走向两极的均为 A a B b 考点分析考点分析 本题考查细胞有丝分裂过程中 非同源染色体上等位基因的变化规律 解题思路解题思路 细胞有丝分裂间期 每对染色体各自复制成为四条染色单体 基因 A a B b 也一起被复制 有丝分裂后期 着丝粒分裂 姐妹染色单体分开 复制后的相同也基因分 开 并随子染色体分别走向两极 所以每一极得到的都是基因 A a B b 本题正确答案 是 D 失分陷阱失分陷阱 不清楚细胞分裂中基因与染色体的关系 不知道染色体在间期复制 同时 DNA 也复制 不知道有丝分裂实际上就是姐妹染色单体分离的过程 六 拓展提升 1 细胞的增殖周期 1 细胞周期的组成 现在 一般把细胞增殖 周期分为两个阶段 间期和分裂期 细胞在前一分 裂结束之后就进入间期 这时就是新的细胞周期的 开始 间期一共分为三个时期 间期结束就进入有 丝分裂期 根据目前的认识 整个细胞增殖周期可 以分为 G1 S G2 M 四个时期 具体如下 图 4 4 用心 爱心 专心4 2 细胞周期的前提 进行连续分裂的体细胞 3 细胞周期各期的特点 G1 期的特点 Gl 期是从上次细胞增殖周期完成以后开始的 G1 期是一个生长期 在这一时期中主要进行 RNA 和蛋白质的生物合成 并且为下阶段 S 期的 DNA 合成做准备 S 期的特点 从 G1 期进入 S 期是细胞增殖的关键时期 S 期最主要的特征是 DNA 的 合成 DNA 分子的复制就是在这个时期进行的 通常只要 DNA 的合成一开始 细胞增殖活 动就会进行下去 直到分成两个子细胞 G2 期的特点 G2 期又叫做 有丝分裂准备期 因为它主要为后面的 M 期做准备 在 G2 期中 DNA 的合成终止 但是还有 RNA 和蛋白质的合成 不过其合成量逐渐减少 M 期的特点 细胞一旦完成了细胞分裂的准备 就进入有丝分裂期 细胞分裂期是 一个连续的过程 为了研究的方便 可以人为地将它分成前 中 后 末四个时期 M 期 的细胞有极明显的形态变化 间期中的染色质 主要成分是 DNA 和蛋白质 在 M 期浓缩成染 色体形态 染色体的形成 复制和移动等活动 保证了将 S 期复制的两套 DNA 分子平均地 分到两个子细胞中去 2 细胞分裂的原因 活细胞不停地进行着代谢 在一定范围内可以不断地生长 细胞为什么不能无限地长大而 要进行分裂呢 这是因为细胞的生长要受到细胞核与细胞质以及细胞表面与体积的比例等因 素的制约 1 受细胞表面积与体积之比的限制 细胞要通过它的表面不断地和周围环境及邻近的细胞进行物质交换 这样它就必须有 足够的表面积 否则它的代谢作用就很难进行 当细胞的体积由于生长而逐步增大时 细 胞表面积和体积的比例就会变得越来越大 导致表面积不够 使细胞内部和外界的物质交 换适应不了细胞的需要 这就会引起细胞的分裂 以恢复其原来的表面积与体积的适宜比 例 2 要维持细胞核与细胞质体积之间的平衡状态 细胞质中的生理 生化过程都受到细胞核中遗传信息的指引和控制 因此当细胞质的 体积增长太大时 细胞核对这样大范围的细胞质的调控作用就会相对地减少 以致造成核 质的不平衡 从而引起细胞分裂 以恢复其细胞核与细胞质体积之间的稳定状态 有人曾 做过这样的实验 当人工培养的变形虫快要分裂时 把它的细胞质切去一大块 这个变形 虫就不再分裂 等它长大到又要分裂时 又切去一块 它也不再分裂 但如果让其继续生 长 体积达到一定大小时 它又会分裂起来 2 细胞分裂与生物体生长 发育 繁殖 遗传和变异的关系 1 通过细胞分裂能使单细胞生物直接繁殖新个体 使多细胞生物由受精卵发育成新个 体 也能使多细胞生物衰老 死亡的细胞及时得到补充 通过细胞分裂 可以将亲代细胞 复制的遗传物质 平均分配到两个子细胞中去 因此 细胞分裂是生物体生长 发育和繁 殖的基础 2 有丝分裂是真核生物进行细胞分裂的主要方式 多细胞生物体以有丝分裂方式增加 用心 爱心 专心5 体细胞数目 有丝分裂过程中 在分裂间期 亲代细胞染色体经过复制 经过分裂期一系 列变化 精确地平均分配到两个子细胞中去 由于染色体上有遗传物质 DNA 基因 因而 在生物的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性 对于生物的遗传有重要意义 3 细胞分裂间期 DNA 复制时 由于生物内部因素或外界环境条件的作用 使染色体 上的基因的分子结构发生差错 而导致基因突变 从而导致子代 或子代细胞 发生变异 减数分裂中 同源染色体的交叉和交换 非同源染色体的自由组合 在细胞水平上导致遗 传物质的重组 使亲代产生多种类型的配子 从而使后代具有更大的变异性和更强的生活 力及适应性