2024-2025学年高一生物必修第一册（人教版）课件 第6章 细胞的生命历程 第1节 第1课时 细胞周期与植物细胞的有丝分裂

第6章

细胞的生命历程解读章首图文培养学习志向·勇担社会责任细胞的生命历程，看不见、摸不着，同学们会觉得高深莫测。而对于生物体从出生到死亡的生命历程，同学们早已熟知。因此，本章引言贯彻从已知到未知的编写思路，从生物体的生命历程说起，自然过渡到细胞。第二段用第二人称叙述，“就在你阅读本书的时候，你身体内就有许多细胞在进行分裂……”让同学们感到将要探究的不是距离自己十分遥远的学问，而是与自己息息相关的生命活动，从而强化学习动机。引言的最后一句“……细胞的生命历程大都短暂，却对个体的生命有一份贡献。”这句话是学习本章时同学们应当形成的重要概念，也是学习本章的重要思路：学习有关细胞生命历程的内容，不能脱离个体；没有个体，细胞生长、增殖、分化、衰老和凋亡都会失去意义。为了强调细胞与个体的关系，本章题图的设计思路是：翠绿的叶片和鲜艳的红花给人展示了生命的娇艳和美丽，再配上处于有丝分裂中期的细胞图片，提示植物开花与细胞分裂的关系(离开细胞的分裂和分化，植物就不会有开花现象)，说明如此美丽的生命体都是由细胞构成的，都离不开细胞的生命活动，并由此推及细胞的生命历程是个体生命的重要组成部分。章首页题图左下方配一首小诗：鲜花吐蕊，绿叶葱茏，抑或花瓣凋落，枯叶飘零，展示着个体的生命现象，折射出细胞的生命历程。花开花落，叶绿叶枯，表面是个体的生命现象，深究却是众多细胞生命历程的综合表现。这首小诗进一步提示同学们学习本章时应关注细胞与个体的关系，并且引导同学们观赏花开花落时能联想这些现象背后是细胞的增殖、分化或衰老、凋亡，这样同学们不仅能收获认知的愉悦，还能丰富精神生活，提升审美境界。理清本章架构初识概念体系·具备系统思维第1节细胞的增殖第1课时细胞周期与植物细胞的有丝分裂学有目标——课标要求必明记在平时——核心语句必背1.简述细胞生长和增殖的周期性。2.概述细胞有丝分裂的过程，阐述细胞有丝分裂的重要意义。1.只有连续分裂的细胞才有细胞周期，如根尖分生区细胞和皮肤生发层细胞。2.一个细胞周期包括分裂间期和分裂期，其中分裂期又可以划分为前期、中期、后期和末期四个相连的时期。3.有丝分裂过程中，在间期DNA加倍，在后期染色体数目暂时加倍。4.有丝分裂将亲代细胞的染色体经过复制之后，精确地平均分配到两个子细胞中。【主干知识梳理】一、细胞增殖与细胞周期1．细胞增殖(1)概念：细胞通过_________增加细胞数量的过程。(2)过程：包括_________和__________两个连续的过程。(3)意义：是生物体________________________的基础。

细胞分裂物质准备生长、发育、繁殖、遗传细胞分裂2．细胞周期(1)条件：__________的细胞。(2)时间：从_____________时开始，到________________时为止。(3)两个阶段：包括__________和_______，_________占整个细胞周期的90%～95%。连续分裂一次分裂完成下一次分裂完成分裂间期分裂期分裂间期二、植物细胞的有丝分裂时期图像特征分裂间期①完成_________的复制和____________的合成②细胞有适度的______前期①染色质丝螺旋缠绕，缩短变粗，成为_______②_____逐渐解体，_____逐渐消失③从细胞两极发出纺锤丝，形成_______DNA分子有关蛋白质生长染色体核仁核膜纺锤体中期①每条染色体的着丝粒两侧，都有_______附着在上面②纺锤丝牵引着_______运动，使每条染色体的着丝粒排列在_______上后期①______分裂，_____________分开，成为两条染色体②子染色体在纺锤丝的牵引下移向___________末期①染色体变成_________，_______消失②______、______出现，形成两个新的细胞核③在赤道板的位置出现_______，逐渐扩展形成_______纺锤丝染色体赤道板着丝粒姐妹染色单体染色质丝纺锤丝核膜核仁细胞板细胞壁细胞的两极续表【教材微点发掘】下表(教材第111页)是几种细胞的细胞周期的持续时间，据表分析：细胞类型持续时间/h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20.51.522(1)从细胞增殖角度分析这些细胞的共同点是____________________；不同点是__________________。(2)不同生物细胞的细胞周期持续时间____________(填“不一定相同”或“不同”)。(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____________(填“相同”或“不一定相同”)。答案：(1)都能增殖，具有细胞周期且都是分裂间期持续时间大于分裂期细胞分裂间期和分裂期的持续时间均不同(2)不一定相同(3)不一定相同新知探究(一)细胞增殖与细胞周期【拓展·深化】1．细胞周期的两种表示方法项目直线图扇形图图形间期a、ca分裂期b、db＋c＋d＋e一个细胞周期a＋b、c＋da＋b＋c＋d＋e2.细胞分裂间期的划分G1期：又称DNA合成前期，主要进行RNA和有关蛋白质的合成，为S期DNA的复制做准备。S期：又称DNA合成期，主要进行DNA的复制。G2期：又称DNA合成后期，主要进行RNA和蛋白质的合成，特别是微管蛋白的合成，为分裂期做准备。续表[思考·讨论]1．只要能进行细胞分裂的细胞均有细胞周期，这个说法对吗？提示：不对。只有连续分裂的细胞才具有细胞周期，若分裂后的细胞停止分裂，则不具有细胞周期。2．用显微镜观察某种植物的分生组织时，为什么视野中处于间期的细胞数目较多？提示：在一个细胞周期中，分裂间期所占的时间长，分裂期所占的时间短。【典题·例析】[典例1]下列关于细胞周期的说法，错误的是(

)A．细胞周期长短与外界条件无关B．细胞周期的大部分时间处于分裂间期C．细胞的种类不同，一个细胞周期持续的时间也可能不相同D．一个细胞周期是指连续分裂的细胞从一次分裂完成时开始到下次分裂完成时为止[答案]

A[解析]

细胞周期长短与外界条件有关，A错误；细胞周期的大部分时间处于分裂间期，B正确；细胞的种类不同，一个细胞周期持续的时间也可能不相同，C正确；一个细胞周期是指连续分裂的细胞从一次分裂完成时开始到下次分裂完成时为止，D正确。易错提醒对有丝分裂细胞周期理解的三点提醒(1)不同种类生物的细胞周期有很大差别。(2)细胞周期中，分裂间期所占的时间长，分裂期所占的时间短，因此观察细胞所处时期时，大部分都处于分裂间期。(3)分裂产生的子细胞的三种去向：继续分裂、暂不分裂、不再分裂(细胞分化)。[典例2]图1中，a＋b表示一个细胞周期，c＋d表示另一个细胞周期。图2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，错误的是(

)A．图1中的a、图2中N→M，细胞内会进行DNA复制B．图1中的b、图2中M→N，会出现染色体C．图2中细胞周期可以是从M到N再到MD．图2中细胞周期可以是从N到M再到N[答案]

C[解析]

细胞周期的起点是上次分裂完成时，图1中的a、c段和图2中的N→M都是分裂间期，可以进行DNA的复制，A正确；图1中的b、d段和图2中的M→N是指分裂期，染色质高度螺旋化形成染色体，B正确；图2中的细胞周期应是由N到M再到N，C错误，D正确。方法规律判断一个完整的细胞周期的方法(1)“先长后短”：一个细胞周期一定要先经过一个长的间期，再经过一个短的分裂期。(2)“终点到终点”：从分裂完成时开始，到下一次分裂完成时结束，为一个细胞周期。(3)“先复制后分裂”：一个细胞周期一定要先完成DNA的复制，才能完成细胞的分裂。【应用·体验】1．下列关于细胞增殖的叙述，正确的是(

)A．分裂间期染色体复制，其数目加倍B．细胞分裂间期开始时与结束时相比，物质运输效率相同C．细胞周期中染色质与染色体形态的转化有利于精准地均分核DNAD．分生区处于分裂期的细胞数目较少，是由于大多数细胞没有进入细胞周期答案：C

解析：分裂间期DNA分子复制，DNA数目加倍，每条染色体上有2条染色单体，2条染色单体由同一个着丝粒连接，染色体数目并没有加倍，A错误；细胞分裂间期开始时与结束时相比，物质运输效率不同，B错误；细胞周期中染色质与染色体形态的转化，有利于精确无误地均分核DNA，C正确；所观察的分生区处于分裂期的细胞数目较少，是因为分裂期相对于间期所用时间较短，D错误。2．分裂间期可划分为G1期(DNA合成前期)、S期(DNA合成期)和G2期(DNA合成后期)，下表为实验测得离体培养的胡萝卜根尖细胞的细胞周期各阶段时间，下列叙述正确的是(

)A.G1期的细胞中主要进行有关蛋白质的合成B．用含DNA合成抑制剂的培养液培养1.3h后，细胞都被阻断在S期C．G2期的细胞中每个染色体含2条并列的染色单体，导致染色体数目加倍D．胡萝卜各组织细胞周期时间长短相同，但G1、S、G2和M期的时间长短不同周期G1SG2M合计时间/h1.32.72.90.67.5答案：A

解析：G1期为DNA合成前期，细胞中主要进行解旋酶、DNA聚合酶等蛋白质的合成，A正确；S期是DNA合成期，用含DNA合成抑制剂的培养液培养1.3h后，DNA复制不能进行，G1细胞和部分S期细胞被阻断在S期，B错误；G2期为DNA合成后期，细胞中的每个染色质含2条并列的染色单体，但染色体数目不变，C错误；胡萝卜各组织细胞的分化程度不同，细胞周期时间长短也不相同，D错误。新知探究(二)植物细胞的有丝分裂【探究·深化】[情境质疑]细胞分裂过程分析(以植物细胞分裂过程模式图为例)：(1)在有丝分裂过程中，染色体、纺锤体的出现和消失分别在什么时期？核膜、核仁的解体和重建分别在什么时期？提示：染色体、纺锤体：前期出现、末期消失；核膜、核仁：前期解体、末期重建。(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？提示：染色单体形成于间期(染色体复制)，消失于后期(着丝粒分裂)。G2期、前期、中期存在染色单体。(3)细胞板与赤道板的区别是什么？提示：赤道板不是真实存在的具体结构，它指的是细胞中央假想的一个平面，因此在显微镜下无法观察到。细胞板是植物细胞在末期由高尔基体形成的结构，最终形成细胞壁，在显微镜下可观察到。[重难点拨]1．染色体、染色单体、核DNA分子三者之间的关系(1)染色单体是染色体经过复制后仍连接在同一个着丝粒的两条姐妹染色单体；当着丝粒分裂后，两条姐妹染色单体就分开成为独立的染色体。(2)染色体数目是根据着丝粒数目来计数的，有几个着丝粒就有几条染色体。(3)无染色单体时，染色体数∶核DNA数＝1∶1；有染色单体存在时，染色体数∶染色单体数∶核DNA数＝1∶2∶2。2．细胞周期过程中染色体、核DNA分子等的变化时期染色体形态染色体行为染色体数目染色单体数目核DNA数目间期复制2N0→4N2C→4C前期散乱分布于纺锤体中央2N4N4C中期着丝粒排列在赤道板上2N4N4C后期着丝粒分裂，移向两极2N→4N4N→04C末期平均分配到两个子细胞中4N→2N04C→2C续表【典题·例析】[典例1]

在某生物体中，不同核DNA含量的细胞相对数量如图。下列叙述错误的是(

)A．甲组细胞数量较多，说明生物体内处于间期的细胞最多B．乙组细胞的核DNA含量在2n～4n之间，说明细胞正进行DNA复制C．尽管丙组细胞的DNA含量加倍，但细胞可能处于间期或分裂期D．丙组细胞分裂完成后，核DNA含量会恢复到初始含量[答案]

A[解析]

甲组细胞包含不分裂的细胞和分裂间期的G1期细胞，A错误；乙组细胞的DNA含量在2n～4n之间，说明细胞正进行DNA复制，B正确；丙组细胞的DNA含量为4n，说明细胞处于G2期或分裂期，C正确；丙组细胞分裂完成后，核DNA含量会恢复到初始含量，D正确。归纳拓展有丝分裂过程中的“加倍”成分或结构时期原因DNA间期DNA复制染色体后期着丝粒分裂中心体间期中心体复制细胞核末期新核膜已经形成，细胞质尚未分裂[典例2]如图是同一细胞不同分裂时期的图像，据图可做出的判断是(

)A．若按分裂的先后顺序排列，应为①→④→③→②B．图①中中心体发出的星射线形成了纺锤体，此时共有6条染色体C．图③中着丝粒分裂后，染色体数目加倍，染色单体数目也加倍D．图④中，着丝粒整齐地排列在细胞板上，此时是观察染色体的最佳时期[答案]

A[解析]

由图可知，题图为植物细胞分裂期图像，植物细胞分裂前期由细胞的两极发出纺锤丝形成纺锤体。着丝粒分裂后，染色体数目加倍，染色单体消失。图④为有丝分裂中期，着丝粒整齐地排列在赤道板上，细胞板是末期才形成的。方法规律根据染色体变化识别细胞分裂时期(1)染色质变为染色体，染色体散乱分布→前期，如本题图①。(2)着丝粒排列在赤道板上→中期，如本题图④。(3)着丝粒分裂，染色体数目加倍→后期，如本题图③。(4)染色体变成染色质→末期，如本题图②。【应用·体验】1．如图表示一个细胞有丝分裂过程中染色体变化的不同情况，在整个细胞周期中，染色体变化的顺序是(

)A．①④⑤③②

B．②③①④⑤C．①⑤④③② D．⑤④③②①答案：C

解析：细胞分裂间期，DNA分子复制后每条染色体上含有两个DNA分子，呈染色质状态，如图①所示；在前期变成染色体，如图⑤所示；中期，由于纺锤丝的牵引，着丝粒排列在赤道板上，如图④所示；在分裂的后期，着丝粒分裂，形成两条子染色体，分别移向细胞的两极，如图③所示；在分裂的末期，只存在含有一个DNA分子的染色体，如图②所示。2.如图是一个植物细胞有丝分裂的示意图，据图回答问题：(1)此细胞处于有丝分裂的______期。(2)该细胞此时有________条染色体，______条染色单体，________个核DNA分子。(3)此细胞分裂结束以后，子细胞内的染色体有________条，________个核DNA分子。(4)此时期继续发展，将在赤道板位置出现_____，逐渐扩展形成__________________________，最终分裂为两个子细胞。解析：题图为植物细胞有丝分裂后期图，其特征是①着丝粒一分为二，姐妹染色单体分开，成为两条子染色体，并分别向细胞两极移动；②染色单体消失，染色体数目加倍。答案：(1)后(2)8

0

8

(3)4

4

(4)细胞板新的细胞壁科学思维——构建有丝分裂中染色体、核DNA和染色单体数量变化模型1．常见有丝分裂中染色体、核DNA和染色单体数量变化曲线模型曲线解读：项目上升段的变化原因下降段的变化原因核DNA间期(S期)DNA复制，DNA数目加倍末期细胞一分为二，DNA数目减半染色体后期着丝粒分裂，染色体数目加倍末期细胞一分为二，染色体数目减半染色单体间期(S期)DNA复制，染色单体形成后期着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，染色单体消失2.有丝分裂过程中的相关曲线图与柱形图3．根据柱形图判断细胞分裂时期的方法【素养评价】

1．如图是植物细胞分裂一个细胞周期