資源簡介

6.1細胞的增殖
學習目標
1、明確細胞增殖的概念和過程。
2、闡述細胞周期的概念和表示方法。
3、觀察細胞有絲分裂過程，并概述細胞有絲分裂各時期的特征。
一、細胞增殖
基礎梳理
1、細胞增殖
細胞通過 來增加細胞數量的過程。單細胞生物通過細胞增殖而 。多細胞生物從受精卵開始，要經過 和分化逐漸發育為成體。生物體內也不斷地有細胞衰老、死亡，需要通過細胞增殖加以補充。因此，細胞增殖是重要的細胞生命活動，是生物體 、 、 、 的基礎。
2、細胞周期
連續分裂的細胞，從一次分裂 開始，到 為止，為一個細胞周期。
一個細胞周期包括兩個階段： 和 。
分裂間期：從細胞一次分裂結束到下一次分裂之前，是分裂間期。細胞周期的大部分時間處于分裂間期，占細胞周期的 。分裂間期為分裂期進行活躍的 ，完成
的復制和有關 的合成，同時細胞有適度的 。
分裂期：在分裂間期結束之后，細胞就進入 ，開始進行細胞分裂。對于真核生物來說， 是其進行細胞分裂的主要方式，分裂結束后，形成的子細胞又可以進入分裂間期。
易錯提示
（1）器官大小取決于細胞的大小（體積）。 （ ）
（2）任何具有分裂能力的細胞都有分裂間期。 （ ）
（3）細胞周期中的分裂間期歷經的時間遠長于分裂期。 （ ）
（4）同種生物的不同組織細胞分裂周期相同。 （ ）
二、有絲分裂
基礎梳理
1、動植物細胞分裂周期的變化（有絲分裂）
分裂間期
分裂間期為分裂期進行活躍的物質準備，完成DNA分子的復制和有關蛋白質的合成，同時細胞有適度的生長。分裂間期結束后，開始進行有絲分裂。
動物：中心粒倍增。
人們根據染色體的行為，將有絲分裂分為四個時期： 、 、 、 。
（1）前期
染色質絲螺旋纏繞，縮短變粗，成為 。每條染色體包括兩條并列的 ，這兩條染色單體由一個共同的 連接著。 逐漸解體， 逐漸消失。
植物：細胞的兩極發出 ，形成一個梭形的紡錘體。
動物：兩組 發出 ，形成紡錘體
（2）中期
每條染色體的著絲粒兩側，都有 附著在上面，紡錘絲牽引著染色體運動，使每條染色體的著絲粒排列在細胞中央的一個 上。這個平面與紡錘體的中軸相 ，類似于地球上赤道的位置，稱為 。
（3）后期
每個著絲粒分裂成兩個，姐妹染色單體分開，成為兩條染色體，由 牽引著分別向細胞的兩極移動，結果是細胞的兩極各有一套染色體。這兩套染色體的 和 完全相同，每一套染色體與分裂前親代細胞中的染色體的形態和數目也 。
（4）末期
當這兩套染色體分別到達細胞的兩極以后，每條染色體逐漸變成細長而盤曲的染色質絲。同時，紡錘絲逐漸消失，出現了新的 和 ，形成兩個新的 。
植物：在赤道板的位置出現一個 ，細胞板逐漸擴展，形成新的 。
動物：不形成細胞板，而是 從細胞的中間凹陷，最后把細胞縊裂成兩部分，每部分含有一個細胞核。
2、有絲分裂的意義
細胞有絲分裂的重要意義，是將親代細胞的染色體經過復制（關鍵是 的復制）之后，精確地 到兩個子細胞中。由于染色體上有遺傳物質DNA，因而在細胞的親代和子代之間保持了遺傳的 。可見，細胞的有絲分裂對于生物的 有重要意義。
3、真核生物體細胞分裂方式還有無絲分裂。
無絲分裂：細胞無絲分裂的過程比較簡單，一般是 先延長， 的中部向內凹陷，縊裂成為兩個 ；接著，整個細胞從中部縊裂成兩部分，形成兩個子細胞。因為在分裂過程中沒有出現紡錘絲和染色體的變化，所以叫作無絲分裂，如 。
易錯提示
（1）有絲分裂包括間期。 （ ）
（2）有絲分裂是一個連續的過程，并無嚴格界限。 （ ）
（3）赤道板是真實存在的細胞結構。 （ ）
（4）在有絲分裂后期，著絲粒分裂是由紡錘絲牽引導致。 （ ）
（5）細胞板是真實存在的結構，在顯微鏡下能看到。 （ ）
（6）能連續分裂的細胞都可實現無限增殖。 （ ）
深化探究
下圖是某細胞進行有絲分裂的簡圖，據圖回答：（在[ ]內填字母，橫線上按要求填數字、文字或字母）
1.此圖代表的是__________（植物/動物）細胞的分裂過程。理由是：__________。
2.在一個細胞周期中，上述四圖出現的先后順序為__________（用字母表示）
3.作為一個完整的細胞周期，上圖還缺少處于__________期的細胞簡圖。
4.C圖細胞內含__________條染色體和__________個DNA分子。
5.染色體數目加倍發生在[__________]__________期。最好觀察染色體數目的時期是
__________（填字母）。
三、運用模型解釋（細胞不能無限長大的原因）
深化探究
1、細胞的表面積和體積的比值與細胞的大小有什么關系？
2、從物質運輸的速率來看，細胞為什么不能太大？
3、細胞越小，越有利于細胞與外界的物質交換，細胞是越小越好嗎？
四、觀察根尖分生區組織細胞的有絲分裂實驗
基礎梳理
1、實驗原理
（1）高等植物體內，有絲分裂常見于根尖、莖尖等 細胞。
（2）細胞分裂具有獨立性：同一時刻，同一組織的不同細胞，可處于細胞周期的 分裂時期。
在 顯微鏡下，根據染色體的形態和數目，識別有絲分裂的不同時期。
（3） 染料（如龍膽紫溶液）能將染色體染成深色。
2、實驗過程
洋蔥根尖培養：在 處培養洋蔥根尖，待根長到 時，可用來實驗
取材：剪取根尖
解離：室溫下，將材料放入盛有 和 混合液（1：1）的玻璃器皿中
目的：使組織中的細胞相互分裂開來
漂洗；將材料放入盛有 的玻璃皿中
目的：洗去解離液，防止
染色：把材料放入質量濃度為0。01g/mL或0。02g/mL的龍膽紫溶液中
目的：使染色體
制片； 用鑷子將這段根尖取出來，放在載玻片上，加一滴清水，并用 把根尖弄碎，蓋上蓋玻片。然后，用拇指輕輕地按壓蓋玻片。
目的：使細胞分裂開來，有利于觀察
觀察：用 找分生區細胞，用 找各分裂期細胞
易錯提示
持續觀察處于分裂中期的細胞時，能夠觀察該細胞中著絲粒分裂過程。（ ）
深化探究
1、解離時間為什么不能太短也不能太長？
2、使細胞分裂開來的步驟都有哪些？
隨堂訓練
1、下列關于細胞周期的敘述，正確的是（ ）
A.抑制DNA的合成，細胞將停留在分裂期
B.細胞周期包括前期、中期、后期、末期
C.細胞分裂間期為細胞分裂期提供物質基礎
D.不同生物細胞的細胞周期持續時間相同
2、如圖為細胞周期的示意圖，下列敘述正確的是（ ）
A. 圖中甲→乙→甲的過程是一個細胞周期
B. 圖中乙→甲→乙的過程是一個細胞周期
C. 機體內所有的體細胞都處于細胞周期中
D. 抑制DNA的合成細胞將停留在甲→乙時期
3、下列能表示一個細胞周期內細胞分裂順序的是（ ）
①兩條姐妹染色單體完全分開
②出現放射狀排列的細絲
③中心體發生倍增
④著絲點排列在一個平面上
A.②→③→①→④ B.②→④→③→①
C.③→②→④→① D.②→③→④→①
4、如圖為同一植物細胞處在有絲分裂兩個不同時期的模式圖，下列表述錯誤的是（ ）
A.a結構主要由纖維素和果膠組成
B.b表示細胞膜，c表示細胞核
C.d結構的形成需要高爾基體的參與
D.e的蛋白質成分是在核糖體上合成的
5、下圖是植物有絲分裂過程中染色體形態示意圖，敘述正確的是（ ）
A.乙期與丁期細胞內染色體數量相等
B.甲期細胞內含有8個DNA分子、8條染色單體
C.丙期細胞內有8條姐妹染色單體
D.細胞分裂的順序為乙、丁、甲、丙
6、在有絲分裂前期，細胞的動態變化中，動植物細胞的主要區別在于（ ）
A.染色體形成的方式不同
B.染色單體分開時期不同
C.紡錘體來源不同
D.核膜、核仁解體的時間不同
7、下列有關細胞不能無限長大的原因的敘述中，不正確的是（ ）
A.與細胞表面積和體積的比例有關
B.細胞核的大小是有一定限度的
C.細胞的體積與細胞核無關
D.細胞體積過大不利于細胞內外物質的交換
8、下列有關無絲分裂的敘述，錯誤的是（ ）
A.低等生物細胞特有的分裂方式
B.遺傳物質也要復制和平均分配
C.分裂過程中不出現紡錘絲
D.分裂過程中不出現染色體的變化
9、下列關于觀察洋蔥根尖分生組織細胞有絲分裂實驗的敘述，正確的是（ ）
①解離的目的是使組織細胞彼此分離開來
②在顯微鏡下可觀察到細胞連續分裂的過程
③裝片制作的流程為解離→漂洗→染色→制片
④視野中處于分裂期的細胞數目最多
A.①③ B.②③ C.①②③ D.①③④
10、如圖為顯微鏡下觀察到的植物細胞有絲分裂圖，其中A、 B、C是不同時期的細胞。下列有關說法中正確的是（ ）
A. A、B、C細胞中的染色體數目相等
B.在顯微鏡下持續觀察B細胞可看到整個分裂過程
C.若要將C細胞移至視野中央，則需將裝片向上移動
D.分裂期占細胞周期的時間較短，所以處于該期的細胞數目較少
11、生物體生長的原因及細胞大小與物質運輸的關系
1.生物體生長的原因：一是①__________，二是②__________，實際上不同動植物的器官大小主要取決于③__________。
2.細胞不能無限長大的原因：（1）細胞體積越大，其相對表面積越④__________，細胞的物質運輸效率越⑤__________。細胞表面積與體積的關系限制了細胞的生長。
（2）細胞核是遺傳和代謝的控制中心，細胞核所控制的細胞質范圍有一定的限度，即細胞的核質比限制了細胞的生長。
12、圖甲表示洋蔥根尖的不同區域，圖乙表示洋蔥根尖處于有絲分裂各階段，一個細胞核中DNA的相對含量變化，圖丙呈現的是細胞分裂過程中的某一物質的形態變化。請分析回答下列問題：
1.甲圖中①②③④細胞形態不同的根本原因是__________。
2.丙圖中①→②表示的遺傳物質變化過程發生在乙圖的__________（填字母），②→③表示的生理變化過程發生在細胞周期的__________期。乙圖曲線的獲得是選擇甲圖中的__________（填序號）區細胞為材料。
3.在觀察細胞有絲分裂的實驗中，制作臨時裝片的操作步驟是：__________→__________→__________→__________，我們發現即使操作正確，也難以看到很多處于分裂期的細胞，主要原因是__________。
答案解析
一、細胞增殖
基礎梳理
1、細胞分裂 繁衍 細胞增殖 生長 發育 繁殖 遺傳
2、完成時 下一次分裂完成時 分裂間期 分裂期
90%~95% 物質準備 DNA分子 蛋白質 生長
分裂期 有絲分裂
易錯提示
× × √ ×
二、有絲分裂
基礎梳理
1、前期 中期 后期 末期
染色體 姐妹染色單體 著絲粒 核仁 核膜 紡錘絲 中心粒 星射線
紡錘絲 平面 垂直 赤道板
紡錘絲 形態 數目 相同
核膜 核仁 細胞核 細胞板 細胞壁 細胞膜
2、DNA 平均分配 穩定性 遺傳
3、細胞核 核 細胞核 蛙的紅細胞的無絲分裂
易錯提示
× √ × × √ ×
深化探究
答案：1.植物； 有細胞壁、無中心體；
2.B→C→A→D；
3.間；
4.4； 8；
5.A； 后； C
解析：（1）圖示細胞沒有中心體，但含有細胞壁，為植物細胞。
（2）由以上分析可以知道，A處于后期、B處于前期、C處于中期、D處于末期，所以在一個細胞周期中，上述四圖出現的先后順序為BCAD。
（3）細胞周期包括分裂前期和分裂期，所以作為一個完整的細胞周期，上圖還缺少處于間期的細胞簡圖。
（4）C細胞含有4條染色體和8個DNA分子。
（5）有絲分裂后期，因為著絲點的分裂，染色體數目加倍，即A圖。有絲分裂中期，染色體形態穩定、數目清晰，是觀察染色體形態和數目的最佳時期，即C圖。
三、運用模型解釋（細胞不能無限長大的原因）
深化探究
答案：1、細胞體積越大，其細胞的表面積與體積的比值（相對表面積）越小。
2、細胞越大，需要與外界環境交換的物質越多；但是細胞體積越大，其相對表面積越小，細胞與周圍環境之間物質交換的面積相對越小，所以物質運輸的效率越低。
3、不是。 細胞體積的最小限度是由完成細胞功能所必需的基本結構（如細胞器）和物質（如酶和ATP）所需的空間決定的。
四、觀察根尖分生區組織細胞的有絲分裂實驗
基礎梳理
1、分生區 不同 高倍 堿性
2、溫暖 5cm 2～3mm 鹽酸 酒精 清水 解離過度 著色 鑷子尖 低倍鏡 高倍鏡
易錯提示
×
隨堂訓練
1答案：C
解析：分裂間期進行DNA的復制和有關蛋白質的合成。抑制DNA 的合成。細胞將停留在分裂間期。A錯誤；細胞周期包括分裂間期和分裂期，其中分裂期又可分為前期、中期、后期和末期，B錯誤；分裂間期進行DNA的復制和有關蛋白質的合成。為細胞分裂期提供物質基礎。C正確；不同生物細胞的細胞周期持續時間不同，D錯誤。
2答案：B
解析：細胞周期應先是分裂間期，后是分裂期，圖中乙→甲為分裂間期，甲→乙的過程為分裂期，故乙→甲→乙是一個細胞周期，A錯誤，B正確；機體內有些已經完成分化的體細胞一般不再繼續分裂，不具有細胞周期，C錯誤；抑制DNA的合成，細胞將停留在分裂間期，乙→甲為分裂間期，D錯誤。
3答案：C
4答案：B
解析：a為細胞壁，其主要成分是纖維素和果膠，A正確；b表示核膜，c表示核仁，B錯誤；d結構為細胞板。逐漸擴展成為細胞壁，其形成與高爾基體有關，C正確；蛋白質是在核糖體上合成的，D正確。
5答案：B
解析：乙圖中有4條染色體，丁圖中有8條染色體，A錯誤。甲圖中每條染色體上都有姐妹染色單體，共有8個DNA分子、8條染色單體，B正確。丙圖處在末期，已經沒有染色單體了，C錯誤。細胞分裂的正確順序是前期乙、中期甲、后期丁、末期丙，D錯誤。
6 答案：C
解析：有絲分裂前期，動植物細胞紡錘體的形成方式不同。動物細胞由中心體發出星射線形成紡錘體，植物細胞由細胞兩極發出紡錘絲形成紡錘體。
7答案：C
解析：細胞體積的大小受以下兩個因素的影響：細胞體積越大，其相對表面積越小，細胞與外界物質的交換效率就越低，而且還會影響細胞內部的物質交換；細胞核是細胞的控制中心，細胞核中的DNA —般不會隨著細胞體積的增大而增加，即細胞核的控制范圍是有限的。
8答案：A
9答案：A
解析：解離的目的是使組織細胞彼此分離開來，①正確；因解離致細胞死亡，所以在顯微鏡下不能觀察到細胞連續分裂的過程，②錯誤；裝片制作的流程為解離→漂洗→染色→制片，③正確；因分裂間期持續的時間大于分裂期，所以視野中處于分裂間期的細胞數目最多，④錯誤。綜上分析，A正確，B、C、D均錯誤。
10答案：D
解析：A.A細胞中染色體數目加倍，是B、C細胞中的染色體數目的二倍，A錯誤：B.該實驗中細胞已死亡，要觀察整個分裂過程應該移動裝片。觀察多個細胞。B錯誤；C.若要將C細胞移至視野中央，則需將裝片向下移動，C錯誤；D.分裂期占細胞周期的時間較短，所以處于該期的細胞數目較少。D正確。故選D。
11 答案：1.細胞的生長； 細胞的分裂； 細胞數量的多少
2.小； 低
12 答案：1.基因的選擇性表達； 2.b； 前； ③； 3.解離； 漂洗； 染色； 制片； 細胞分裂間期在細胞周期中持續時間長，分裂期持續時間短
解析：甲圖中①-④分別是成熟區（根毛區）、伸長區、分生區、根冠；乙圖中a+b+c是間期，d是前期+中期+后期，e是末期；丙圖是間期染色質復制后進入前期變為染色體的過程。
（1）同一生物個體不同細胞形態不同的根本原因是基因的選擇性表達。
（2）丙圖中①→②表示染色質復制，發生在乙圖的間期中的S期（即b時期），②→③表示染色質變為染色體，發生在細胞周期的前期。圖乙的曲線獲得是選擇甲圖中的分生區細胞為材料，其他區細胞無分裂能力。
（3）觀察細胞有絲分裂的實驗中，制作臨時裝片的操作步驟是解離→漂洗→染色→制片；分裂間期在細胞周期中持續時間長，分裂期持續時間短，顯微觀察時間期的細胞數最多。
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