高三生物核心素養(yǎng)教案第11講細胞的增殖

1、第11講細胞的增殖一、 考綱要求：.細胞的生長和增殖的周期性(n)。.細胞的有絲分裂(n)。.細胞的無絲分裂(I)。.實驗：(1)觀察細胞的有絲分裂。(2)模擬探究細胞表面積與體積的關(guān)系。二、教學目標：.能理解細胞周期的概念。.能描述有絲分裂各時期染色體行為特點，學會識別細胞分裂圖像。.能分析有絲分裂各時期染色體、DNA染色單體的變化曲線。.明確說出細胞的無絲分裂。三、教學重、難點：.教學重點：有絲分裂的過程。有絲分裂過程中染色體的數(shù)目和行為變化。.教學難點：有絲分裂各時期染色體、DNA染色單體的變化曲線。四、課時安排：2課時五、教學過程：考點一細胞的生長和細胞周期(一)知識梳理：.細胞不能無

2、限長大(1)實驗一一細胞大小與物質(zhì)運輸?shù)年P(guān)系實驗原理a.用不同大小的瓊脂塊模擬不同大小的細胞b.用NaOHE瓊脂塊中擴散的體積與整個瓊脂塊的體積的比值模擬細胞的物質(zhì)運輸?shù)男省嶒灲Y(jié)果和結(jié)論a.在相同時間內(nèi)，NaOHfe每一瓊脂塊內(nèi)擴散的深度基本相同，說明NaO酢每一瓊脂塊內(nèi)擴散的速率相且b. NaOHT散的體積與整個瓊脂塊的體積之比隨著瓊脂塊的增大而減小， 說明瓊脂塊的體積越大，物質(zhì)運輸?shù)男试降汀?2)細胞不能無限長大的原因受相對表面積的制約:細胞體積越大，其相對表面積越小，細胞的物質(zhì)運輸?shù)男示驮降汀Ｊ芎速|(zhì)比的制約:細胞核中的DNA是有限的，其能夠控制的細胞質(zhì)的范圍有限。.細胞增殖(1)

3、概念：細胞以分裂的方式進行增殖，包括物質(zhì)準備和細胞分裂整個連續(xù)的過程。(2)方式真核生物：無絲分裂、有絲分裂和減數(shù)分裂。原核生物：二分裂。(3)意義：是生物體生長、發(fā)育、繁殖、遺傳的基礎(chǔ)。.細胞周期(1)范圍：連續(xù)進行有絲分裂的細胞才有細胞周期。(2)概念：連續(xù)分裂的細胞，從一次分裂完成時開始，到下一次分裂完成時為止,為一個細胞周期。細胞周期包括分裂間期和分裂期，分裂間期完成DNA分子的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成，為分裂期進行物質(zhì)準備，同時細胞有適度的生長。(3)細胞周期的表示方法萬法名稱扇形圖直線圖坐標圖柱形圖用字母表示細胞周期ZBfC-A為一個細胞周期a+ b或c+ d為一個細胞周期a+ b+

4、 c+ d + e為一個細胞周期B組細胞處于分裂間期,正在進行 DNAM制, C組細胞多數(shù)處于分裂期, A組細胞為細胞分 裂末期和未進行DNA復(fù)制的細胞(4)細胞周期的特點：不同種類的細胞，其細胞周期不一定相同，分裂間期與分裂期所占比例也不一定相同。 特別提醒間期又分為G期、S期、G期。G期：又稱DN蛤成前期，主要進行 RN用口有關(guān)蛋白質(zhì)白合成，為 S期DNA的復(fù)制做準備。S期：又稱DNA成期，主要進行 DNA的復(fù)制。G期：又稱DNA合成后期，主要進行 RN解口蛋白質(zhì)的合成，特別是微管蛋白的合成，為分裂期作準備。 拓展： 下表是幾種細胞細胞周期的持續(xù)時間(t/h),據(jù)表分析：細胞類型分裂間期分

5、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)這些細胞有什么共同特點？提示 都是能進行連續(xù)分裂的細胞。(2)不同生物細胞的細胞周期持續(xù)時間相同嗎？同種生物的不同細胞的細胞周期持續(xù)時間相同嗎？提示都不一定相同。(3)顯微鏡下觀察某植物組織的有絲分裂時，大部分細胞處于分裂間期，為什么？提示 細胞周期中，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，大部分都處于間期。(二)命題探究：命題點一 細胞不能無限長大的原因分析1.將一塊3 cmX3 cmX6 cm的含酚Mt的瓊脂塊切

6、成三塊邊長分別為1 cm、2 cm、3 cm的正方體。將 3塊瓊脂塊放在裝有 NaOH液的燒杯內(nèi)，淹沒浸泡10分鐘。下列說法正確的是(C )A.隨瓊脂塊增大，NaOHT散速率增大B.隨瓊脂塊增大，瓊脂塊的表面積與體積之比增大C.隨瓊脂塊增大，瓊脂塊中變紅的體積增大D.隨瓊脂塊增大，瓊脂塊中變紅的體積所占的比例增大2.以下有關(guān)細胞大小和分裂的敘述正確的是(D )A.細胞體積越小，表面積也越小，物質(zhì)運輸效率越低B.原核細胞只能通過無絲分裂增加數(shù)目C.人的成熟紅細胞可以進行有絲分裂，蛙的紅細胞能進行無絲分裂D.細胞不能無限長大的原因之一是細胞核中的DNA不會隨著細胞體積的擴大而增加命題點二細胞周期的

7、判斷與分析B. 一個完整的細胞周期是指乙中的a + b段或b+ c段C.用秋水仙素作用于丙細胞可使細胞分裂停留在a-b段D.細胞中含有染色單體的時間段是M或b、d或a-b段4.下圖為細胞周期示意圖，其中S期內(nèi)解旋酶和 DNAm合酶的活性較高，處于 G期的細胞屬于暫不分裂的細胞。下列相關(guān)敘述錯誤的是 （B ）A.圖示細胞的細胞周期為24 hB. S期應(yīng)為染色體復(fù)制及加倍的時期C.記憶B細胞所處時期應(yīng)為G期D. M期是染色單體出現(xiàn)和消失的時期考點二細胞的有絲分裂知識梳理:1.有絲分裂過程以高等植物細胞為例（連線）時期悻才關(guān).村腌.模仁制.出現(xiàn) 摑胞板II別現(xiàn)染色體催叮 彈體.梅脫.植仁 消失柒色律

8、敬 亂排列NJfe色作的科性苴 排削在赤過板上.|陽像|主要特點l DNA兼于的女劑 和有堂送白就的告 成，布頓度牛惶V港線點分裂.姐妹 珈色中體被我向兩假后期：單體分開向兩極;巧記 間期：生長復(fù)制合成蛋；前期：膜仁消失兩體現(xiàn)；中期：著絲點排在赤道板; 末期：兩消兩現(xiàn)一重建（重建指植物細胞重建細胞壁 ）。2.動植物細胞有絲分裂的主要區(qū)別項目紡錘體的形成方式不同（前期）細胞分裂方式不同（末期）植物細胞從細胞兩極發(fā)出紡錘絲形成紡錘體由細胞板形成細胞壁,將細胞分隔成兩部 分動物細胞由中心體發(fā)出星射線形成紡錘體由細胞膜向內(nèi)凹陷,將細胞縊裂成兩部分3.與有絲分裂有關(guān)的細胞器及其生理作用名稱生物類型作用時

9、期生理作用核糖體:動物、植物主要是間期合成相關(guān)蛋白質(zhì)線粒體動物、植物整個細胞周期提供能量圖爾基體植物走期與細胞壁（板）的形成有關(guān)中心體動物、低等植物前期與紡錘體的形成有關(guān)4.有絲分裂中細胞結(jié)構(gòu)或物質(zhì)的周期性變化 （1）染色體行為變化何刪 前期 中期 后照 末期行為散亂一背花點排網(wǎng)竹點一進A兩個特點 5 分布在赤逋板上分裂 了卻脆當有染色單體（間期的G期、前期、中期）時，染色體：染色單體：DNAf 1 ： 2 ： 2。當無染色單體（間期的G期、后期、末期）時，染色體：DNAf 1 ： 1。（2）核DNA染色體、染色單體的數(shù)目變化（以二倍體生物為例）一時期項目分裂間期分裂期前期中期后期末期核dna

10、2n-4 n4n4n4n4n2 n染色體2n2n2n4n4n2 n染色單體0一 4 n4n4n00.有絲分裂的意義親代細胞的染色體經(jīng)過復(fù)制后，精確地平均分配到兩個子細胞中，保持了細胞的親子代之間遺傳性狀的博定性。.核DNA染色體、染色單體、著絲點的數(shù)目變化（以二倍體生物為例）、時期 項目分裂間期分裂期前期中期后期末期核dna2n-4 n4n4n4n4n-2 n染色體2n2n2n4n4nf2 n染色單體0 4 n4n4n00著絲點2n2n2n4n2n.細胞中核DNA染色體、染色單體含量變化曲線（1）曲線模型由*f堂色體St斯 斯野班朝喇 期相期晡（2）模型解讀a-b、l -m變化的原因都是 DN

11、A分子復(fù)制。g-h、n- o變化的原因都是著絲點分裂。c-d形成的原因是核膜的形成。染色單體的變化規(guī)律是：0 一核 DNA數(shù)一 0(核DNA復(fù)制時為0,復(fù)制后與核 DNA-樣多，著絲點分裂后又降為0)。.有絲分裂中染色體數(shù)與核DN徽比值的變化曲線型條郎色體kdnaiv；#舉也工與2八人數(shù)II比(A B E F0 時期忤恰G期、前期和中期，hi段(1)圖1中ef段表示S期，fg段表示含有姐妹染色單體的時期，即有絲分裂表示有絲分裂的后期和末期。(2)圖1中，在有染色單體時，染色體與核DNA數(shù)目之比為1 ： 2;不存在染色單體的時期，染色體與核DN微目之比為1 ： 1。(3)圖2中BC段表示間期的S

12、期，CD段表示有絲分裂的 G期、前期和中期，EF段為有絲分裂的后期和 末期。.根據(jù)柱狀圖判斷細胞分裂時期的規(guī)律(以二倍體生物為例)H I數(shù)小一個因DNA 陽染色單體融色體(1)根據(jù)染色單體變化判斷各時期染色單體有一前期、中期無一后期 乙圖甲圖、末期丙圖遺傳性狀的穩(wěn)定性。11.無絲分裂:川胞吸皿長無他分裂將個訓制從中部縮理為兩個干細胞沒行出現(xiàn)姐絲和柬理虺的篁化(2)根據(jù)比例關(guān)系判斷各時期4n：2n：4n-前期、中期 甲圖DNA染色體：染色單體=4n ： 4 n ： 0一后期 乙圖2n ： 2 n ： 0一末期 丙圖.有絲分裂的意義 親代細胞的染色體經(jīng)過復(fù)制后，精確地平均分配到兩個子細胞中，保持了

13、細胞的親子代之間二、命題探究：命題點一 有絲分裂相關(guān)圖像的分析（2017 江西上高二中第三次月考）下圖是某生物體細胞有絲分裂的不同分裂時期的圖像，對圖像的描述 正確的是（D ）A.B.C.D.該生物可能是低等植物甲、乙、丙三細胞內(nèi)染色體、染色單體與DNA子數(shù)比例都為1 ： 2 ： 2甲細胞進行中心體復(fù)制，發(fā)出星射線，形成了紡錘體甲、乙、丙三細胞分別處于有絲分裂的前期、后期和中期下圖為植物細胞有絲分裂各時期圖像，下列敘述錯誤的是MD.有絲分裂的分裂期，細胞出現(xiàn)的先后順序是圖中M為赤道板、N為核仁、P為星射線有絲分裂過程中，核 DNA勺復(fù)制與染色體復(fù)制是同步進行的細胞內(nèi)有蛋白質(zhì)的合成，且合成場所為

14、一種無膜結(jié)構(gòu)的細胞器命題點二 有絲分裂相關(guān)曲線圖分析.如圖為與有絲分裂相關(guān)的坐標曲線。下列相關(guān)說法不正確的是時間A.若縱坐標表示一條染色體中B.若縱坐標表示一個細胞中C.若縱坐標表示一條染色體中D.若縱坐標表示一個細胞中DNA的含量，則c-d過程細胞中DNA量不變DNA的含量，則e點時一條染色體中 DNA勺含量與a點相同DNA的含量，則a-c過程染色體數(shù)目不變DNA的含量，則a-c過程染色體數(shù)目不變.圖1、圖2分別表示某種生物細胞有絲分裂過程中某一時期的模式圖，圖 3表示有絲分裂中不同時期核DNA分子數(shù)的變化，圖 4表示有絲分裂中不同時期染色體和核DNA的數(shù)量關(guān)系。下列有關(guān)敘述不正確的是核DN

15、 A分工故口染色體D H DNAA.B.C.圖1所示細胞中共有 4條染色體，8個DNA分子；圖2所示細胞中共有 0條姐妹染色單體處于圖3中bc段的是圖1所示細胞，完成圖 3中cd段變化的細胞分裂時期是后期有絲分裂過程中不會出現(xiàn)如圖4中d所示的情況D.圖4中a可表示有絲分裂后期，b可對應(yīng)有絲分裂前期或中期命題點三有絲分裂有關(guān)柱形圖分析.處于有絲分裂過程中的某動物細胞內(nèi)的染色體數(shù)（a）、染色單體數(shù)（b）、DNA分子數(shù)（c）可用如圖所示的關(guān)系表示，此時細胞內(nèi)可能發(fā)生著（A ）A.紡錘體形成B.著絲點分裂C.細胞板形成D.出現(xiàn)新的核膜.圖甲表示某二倍體動物細胞有絲分裂圖像，圖乙、丙、丁分別是對該動物細

16、胞有絲分裂不同時期染色體數(shù)、染色單體數(shù)和 DNA分子數(shù)白統(tǒng)計（圖乙、丙、丁中的a、b、c表示的含義相同）。下列有關(guān)敘述中正確的 是（）B,圖乙中的a、b、c分別表示染色體、 DN解口染色單體C.圖丙可以最恰當?shù)乇硎緢D甲所示時期的染色體、DN府口染色單體的關(guān)系D.圖丁所示細胞正處于有絲分裂后期考點三觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂（一）實驗解讀：.實驗原理（1）高等植物的先生組織細胞有絲分裂較旺盛。（2）細胞核內(nèi)的染色體（質(zhì)）易被圜生染料（龍膽紫溶液或醋酸洋紅液）染成深色。（3）由于各個細胞的分裂是獨立進行的，在同一分生組織中可以通過高倍顯微鏡觀察細胞內(nèi)染色體的任回J 態(tài)，判斷處于不同分裂時期的細

17、胞。.實驗步驟（1）洋蔥根尖的培養(yǎng)：實驗前 34 d,將洋蔥放在瓶內(nèi)裝滿清水的廣口瓶上，底部接觸清水，置于溫暖處常 換水，待根長至約 5 cm。（2）裝片的制作剪取根尖約 23 mm解離液：質(zhì)量分數(shù)為15%勺鹽酸和體積分數(shù)為 95%勺酒精混合液1 ： 1解離目的：使組織中的細胞相互分離時間：35 min漂洗液：清水漂洗防止解離過度目的便于染色時間：約10 min染液：質(zhì)量濃度為 0.01 g/mL或0.02 g/mL的龍膽紫溶液或醋酸洋紅液染色 目的：使染色體著色,便于觀察時間：35 min用鐐子尖將根尖弄碎，蓋上蓋玻片，復(fù)加一片載 玻片，用拇指輕壓觀察低倍鏡觀察：根據(jù)根尖特點找到分生區(qū)細胞,

18、特點是細胞呈正方形，排列緊密。 高倍鏡觀察：先找分裂中期的細胞,再找前期、后期、末期細胞，最后觀察分裂間期細胞。(4)繪圖：繪制植物細胞有絲分裂中期簡圖。【問題探究(1)取材時為什么只能剪取根尖 23 mm,而不能過長？提示 若剪得過長會包括伸長區(qū)，伸長區(qū)無細胞分裂，增加了尋找分裂細胞的難度。(2)解離和染色時間要嚴格控制的原因是什么？提示 若解離時間太短，則壓片時細胞不易分散開；時間過長，則會導致細胞解離過度、過于酥軟，無法取出根尖進行染色和制片。 若染色時間太短， 則染色體不能完全著色； 若染色時間過長，則使細胞核等其 他部位充滿染色劑，無法分辨染色體。(3)壓片時的操作要領(lǐng)是什么？提示

19、在蓋玻片上再加一片載玻片， 然后用拇指輕輕按壓，目的是使細胞均勻分散開， 避免壓碎蓋玻片和產(chǎn) 生滑動，使根尖形態(tài)勻稱。壓片結(jié)束后要把上面的載玻片去掉再觀察。(4)為什么不能對細胞有絲分裂過程進行連續(xù)觀察？如何才能找到細胞分裂各個時期的細胞？提示 解離過程中細胞已經(jīng)死亡，觀察到的只是一個固定時期。 如果要找到各個分裂時期的細胞，要不斷地移動裝片，在不同的視野中尋找。(二)命題探究：命題點一實驗基礎(chǔ)1.下圖是關(guān)于觀察洋蔥有絲分裂實驗的部分操作，下列評價合理的是()A.剪取洋蔥根尖23 mm,因為該區(qū)域?qū)儆诟珔^(qū)，細胞有絲分裂旺盛B.該實驗步驟中唯一錯誤的是在和之間缺少用清水漂洗這一環(huán)節(jié)C.在觀察的圖像中，b屬于分生區(qū)的細胞，細胞已死亡D.若用