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1、细胞的增殖 学案及答案 1 细胞的增殖 课前探究案【预习目标】1.能够明确说出细胞的生长与增殖的周期性掌握细胞的有丝分裂过程明确说出细胞的无丝分裂【基础知识回顾一、有丝分裂的过程 思考 1:、如何判断一个细胞周期(图、曲线、坐标、文字叙述等)思考 2:染色体、姐妹染色单体、着丝点、DNA 的关系 二、动植物有丝分裂与无丝分裂 思考3:区别赤道 板 与 细 胞板【自我检测】1、(2013北京西城一模)如 图 为 某 种植 物 根 尖 细胞 分 裂 过 程中 染 色 质 与染 色 体 规 律性 变 化 的 模式图。下列相关 判 断 正 确的就是()A、过程就是有丝分裂间期,此时细胞内核膜解体、核仁
2、消失 B、低温处理导致过程中染色单体不分开使染色体数目加倍 细胞的增殖 学案及答案 2 C、过程处于有丝分裂后期,细胞中的染色体数增加一倍 D、过程中 DNA 解旋酶可使染色体解旋变为细丝状的染色质 2、在完成了观察洋葱根尖分生区细胞有丝分裂实验后,教师给学生提供了 2 份材料。材料一,一份“实验报告”的部分内容(一)解离:剪取洋葱根尖5cm,放入盛有质量分数为15%的盐酸与体积分数为95%的酒精混合液(体积比为1:1)的玻璃皿中,在室温下解离 35min。(二)染色:把根尖放在盛有 0.01g/mL 龙胆紫溶液的玻璃皿中染色 35min。(三)漂洗:将根尖放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约 10m
3、in。(四)制片:将根尖放在载玻片上,加一滴清水,并用镊子把根尖弄碎,盖上载玻片,用拇指轻轻按压载坡片 资料二 全班 20 个实验小组的实验数据汇总表(注:各小组计数 50 个细胞,实验条件与观察计数方法相同)细胞 周期 间 期 分 裂 期 前期 中期 后期末期 实验小组 1 计数细胞个数 43 4 1 2 实验小组 2 计数细胞个数 44 3 0 3 全班 计数细胞个数 880 67 18 35 计数细胞总数 1 000 各时期细胞数 的百分比 88、0 6、7 1、8 3、5(1)请改正“资料一”中的 3 处错误。_ _(2)若已知洋葱根尖分生区细胞的细胞周期为 12.0h,请根据“资料二
4、”,在上面的饼状图中表示出间期、前期、中期以及后期与末期所占的时间(单位:h,精确到小数点后一位)。(3)有些因素会影响细胞周期各时期的长短,实验过程中也会产生一些误差。因而对整个实验结果可能产生影响的有_。取材时间 根尖培养温度解离时间长短 载玻片厚度 计数的细胞就是否属于分生区细胞 细胞周期各时期区分就是否准确 细胞的增殖 课内探究案【学习目标】1 能够准确识别完整的细胞周期 2 能根据细胞分裂各时期特点区分细胞处于哪个时期 3 掌握细胞分裂各时期的物质变化【合作学习 精讲点拨】探究点一:细胞周期的理解 细胞的增殖 学案及答案 3【例题 1】细胞周期包括分裂间期(分为 G1期、S 期与 G
5、2期)与分裂期(M 期)。下图标注了甲动物(体细胞染色体数为 12)肠上皮细胞的细胞周期各阶段的时长及 DNA 含量。请回答下列问题 (1)若用含放射性同位素的胸苷(DNA复制的原料之一)短期培养甲动物肠上皮细胞后,处于 S 期的细胞都会被标记。洗脱含放射性同位素的胸苷,换用无放射性的新鲜培养液培养,定期检测。预计最快约 h后会检测到被标记的 M期细胞。(2)从被标记的 M期细胞开始出现到其所占 M期细胞总数的比例达到最大值时,所经历的时间为 期的时间,处于该期的一个细胞中染色体数目的变化情况就是 。(3)若向甲动物肠上皮细胞培养液中加人过量胸苷,处于 S 期的细胞立刻被抑制,而处于其她时期的
6、细胞不受影响。预计加人过量胸苷约 h 后,细胞都将停留在 S 期。(4)乙动物肠上皮细胞的细胞周期时长为 24 h,M 期时长为 l.9 h。若要在显徽镜下观察细胞有丝分裂过程中染色体形态的变化,选用 (填“甲”或“乙”)动物肠上皮细胞更合适。(5)在光学显徽镜下观察,同处于分裂末期的动物肠上皮细胞与洋葱根尖细胞,形态上最主要的区别就是 。思考:1、细胞周期的适应范围:2、影响细胞周期的因素:内部因素:不同种类的细胞,细胞周期持续的时间不同,间期与分裂期所占的比例也 外部因素:、射线、生理与病理状况等通过影响酶的活性影响细胞周期。3、细胞周期的表示方法:提升:分裂间期的特点:G1 期的特点:G
7、l 期就是从上次细胞增殖周期 后开始的。G1期就是一个生长期。在这一时期中主要进行 的生物合成,并且为下阶段 S 期的 合成做准备。S 期的特点:从 G1期进入 S 期就是细胞增殖的关键时期。S 期最主要的特征就是 。DNA 分子的复制就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(分裂期)做准备。在 G2期中,DNA的合成终止,但就是还有 的合成,不过其合成量逐渐减少。【变式训练】1、分裂期细胞的细胞质中含有一种促进染色质凝集为染色体的物质。将某种动物的分裂期细胞与
8、 G1期(DNA复制前期)细胞融合后,可能出现的情况就是()A、来自 G1期细胞的染色质开始复制 B、融合细胞 DNA 含量就是 G1期细胞的 2 倍 C、来自 G1期细胞的染色质开始凝集 D、融合后两细胞仍按各自的细胞周期运转 2、某种抗癌药可抑制 DNA 的复制,从而抑制癌细胞的增殖,据此判断短期内使用这种药物对机体产生最明显的副作用就是()A、影响神经递质的合成,抑制神经系统的兴奋 B、影响胰岛细胞合成胰岛素,造成糖代谢紊乱 C、影响血细胞生成,使机体白细胞数量减少 D、影响脂肪的合成,减少脂肪的贮存 探究点二:有丝分裂过程分析【例题 2】如图一所示为某种生物体内细胞有丝分裂中的几个时期
9、,图二就是分裂各阶段细胞的核 DNA与细胞质中信使细胞的增殖 学案及答案 4 RNA 含量的变化曲线。试回答下列问题:(1)这种生物就是动物还就是植物？_,写出一条判断的理由:_。(2)将图一按照细胞分裂的正确顺序排列:_ _。图中没有染色单体的细胞就是_ _。(3)图二曲线表明,细胞分裂过程中核糖体功能较为活跃的时期就是_ _(填图中字母)。(4)根据诱变育种原理,诱变剂发挥作用的时期就是图二的_ _阶段(填图中字母)。思考:1、高等植物与动物有丝分裂的比较 2、与有 丝分 裂有 关的 细胞器 【变式训练】1、某二倍体动物的某细胞内含10 条染色体、10 个 DNA 分子,且细胞膜开始缢缩,
10、则该细胞 A、处于有丝分裂中期 B、正在发生基因自由组合 C、将形成配子 D、正在发生 DNA 复制 2、下图表示一个二倍体植物(2N4)细胞有丝分裂后期的模式图。其中表示正确的图示就是 探究点三:有丝分裂过程中 DNA 与染色体的变化【例题 3】玉米花药培养的单倍体幼苗,经秋水仙素处理后形成二倍体植株,下图就是该过程中某时段细胞核 DNA含量变化示意图。下列叙述错误的就是:()A、a-b 过程中细胞不会发生基因重组 B、c-d 过程中细胞内发生了染色体数且加倍 C、c 点后细胞内各染色体组的基因组成相同 D、f-g过程中同源染色体分离,染色体数减半 思考:DNA、染色体、每条染色体上 DNA
11、 变化曲线 提升:DNA 数目加倍的 时期:原因:DNA数 目减 半 的 时 期:原因:姐妹染色单体形成的时期:原因:姐妹染色单体消失的时期:原因:染色体数目加倍的时期:原因:染色体数目减半的时期:原因:细胞的增殖 学案及答案 5【变式训练】1、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与 DNA 含量分别就是()A.N与 Q B.N/2 与 Q/2 C.N 与 Q/2 D.N/2 与 Q 2、如图就是细胞有丝分裂过程中核 DNA 数目、染色体数目的变化曲线图,下列有关该图的叙述,不正确的就是()A、图甲中 bc 过程中的某些时
12、期存在染色单体 B、图甲中 ac 过程与图乙中 ac 过程代表细胞有丝分裂的同一时期 C、图乙中染色体数目的增加就是着丝点分裂的结果 D、图甲中的 cd 与图乙中的 de 就是同一个过程【当堂检测】1、(多选题)有关真核细胞分裂的叙述,正确的就是()A.无丝分裂过程核膜不消失 B.动物细胞仅以有丝分裂方式进行增值 C.动物细胞有丝分裂末期不形成细胞板 D.无丝分裂仅出现于高等生物的衰老细胞 2、下列选项中,两类细胞的染色体数目均可呈周期性变化的就是()A、蛙的红细胞与淋巴细胞 B、小鼠骨髓瘤细胞与杂交瘤细胞 C、人的胚胎干细胞与成熟红细胞 D、牛的精细胞与精原细胞 3、若细胞分裂过程中一条染色
13、体上 DNA含量的变化情况如图所示。有关该图的叙述中,不正确的就是()A.ab 可表示染色体复制 B.bc 可表示有丝分裂前期与中期 C.cd 可表示染色体的着丝点分裂 D.de 可表示减数第二次分裂 4、下列对有关实验的叙述,正确的就是()A、在观察洋葱细胞有丝分裂实验中,将已经解离、漂洗、染色的根尖置于载玻片上,轻轻盖上盖玻片后即可镜检 B、酵母菌计数时,用吸管吸取培养液滴满血球计数板的计数室及其四周边缘,轻轻盖上盖玻片后即可镜检 C、在叶绿体色素提取实验中,研磨绿叶时应加一些有机溶剂,如无水乙醇等 D、检测试管中的梨汁就是否有葡萄糖,可加入适量斐林试剂后,摇匀并观察颜色变化 5、某同学做
14、有丝分裂实验时检查了正处在分裂期各时期的 1 000 个洋葱根尖细胞,发现其中 681 个处于前期,139 个处于中期,23 个处于后期,157 个处于末期。据此分析洋葱根尖细胞有丝分裂分裂期各时期中时间最短的就是()A.前期 B.中期 C.后期 D.末期 6、下图就是具有六条染色体的植物细胞有丝分裂图。据图分析回答:(1)乙图所示分裂的时期就是_期,判断理由就是_ _(2)一 个 细 胞 中,DNA 分 子 数 与 染 色 体 数 相 同 的 就 是_ _。(3)染色体数目加倍发生在_图。(4)在分裂过程中,染色体发生的一系列形态变化与活动都就是与_相适应的。染色体的活动决定于_的作用。细胞
15、的增殖 学案及答案 6 细胞的增殖 课后拓展案 1、如图为细胞周期的示意图,下列叙述正确的就是()A.图中甲乙甲的过程就是一个细胞周期 B.图中乙甲乙的过程就是一个细胞周期 C.机体内所有的体细胞都处于细胞周期中 D.抑制 DNA 的合成,细胞将停留在分裂期 2、有一正进行有丝分裂的人体细胞,下列关于该细胞的说法不正确的就是()A.若处于前期,则共有 46 条染色体,92 条染色单体 B.若处在中期,着丝点排列在赤道板上,就是由于纺锤丝牵引的结果 C.若处在后期,由于着丝点分裂,姐妹染色单体变为染色体,因此此时该细胞中共有 92 条染色体,无姐妹染色单体,共有 92 个 DNA 分子 D.末期
16、,出现新的核膜、核仁,染色体消失,细胞膜将细胞质缢裂 3、用高倍显微镜观察洋葱根尖细胞的有丝分裂。下列描述正确的就是()A、处于分裂间期与中期的细胞数目大致相等 B、视野中不同细胞的染色体数目可能不相等 C、观察处于分裂中期的细胞,可清晰瞧到赤道板与染色体 D、细胞就是独立分裂的,因此可选一个细胞持续观察它的整个分裂过程 4、下图甲表示某种哺乳动物细胞在正常培养液中,某时刻所测得的不同 DNA含量的细胞在整个细胞群体中的分布情况。向该培养液加入某种化合物并继续培养几小时后,分布情况如图乙所示,则该化合物所起的作用就是()A.抑制DNA 复制 B.刺激细胞分裂 C.抑制RNA 聚合酶的活性 D.
17、抑制细胞质分裂 5、选用下列哪种方法,可以判定植物分生组织细胞的部位()A.有蛋白质的合成 B.有 RNA 的转录 C.有 DNA 的合成 D.光合作用旺盛 6、下图表示动物细胞在有丝分裂的分裂期,各种距离或长度随时间的变化规律曲线,下列叙述中错误的就是()A.曲线 a 代表两个中心体间的距离 B.曲线 b 代表牵引染色体的纺锤丝长度变化 C.曲线 c 代表姐妹染色单体分开的两条子染色体之间的距离 D.曲线 d 代表染色体的着丝点与纺锤丝的相应极之间的平均距离 7、有研究小组通过洋葱根尖分生区有丝分裂实验,比较一个细胞周期中不同时期的长短,又根据细胞周期时间长短计算某个时期的细胞数,获得了表一
18、所示的实验数据。表一 洋葱根尖有丝分裂细胞周期中不同时期的细胞数 细胞周期 间期 分裂期 前期 中期 后期与末期 实验小组 1 计数细胞个数 43 4 1 2 实验小组 2 计数细胞个数 44 3 0 3 全班计数细胞个数 880 67 18 35 计数细胞总数 1000 通过有关动物细胞培养实验获得 B 图所示实验数据,B 图表示处于一个细胞周期中各个时期细胞数目的变化(用特殊的方法在一个培养基中测得的),A 图表示在一个细胞周期(G1、S、G2组成了分裂间期,M 为分裂期)中的细胞核内 DNA 含量的变化曲线。请根据表与图中的信息回答下列问题:(1)若已知洋葱根尖分生区有丝分裂的细胞周期为
19、 12 h,根据实验数据,计算分裂间期的时间约为_h(保留 1 位小数);分裂前期细胞的主要特征就是_ 细胞的增殖 学案及答案 7 _。(2)根据 B图,DNA含量为 4C的细胞,处在 A图的_ 期。用 DNA合成抑制剂处理,B 图中 DNA 含量为 2C的细胞数量会_。用秋水仙素处理,B 图中 DNA含量为_C的细胞数量会增加。根据 A、B图示信息,S 期细胞数就是_个。细胞的增殖答案 课 前探究案【基础知识回顾】一、有丝分裂的过程 越小 越低 表面积与体积比 细胞分裂 有丝分裂 无丝分裂 生长、发育、繁殖、遗传 连续分裂 下一次 放射性 DNA 复制 蛋白质 染色体 消失 解体 纺锤丝 散
20、乱 整齐 稳定 清晰 分裂 加倍 消失 染色质 核仁、核膜 思考 1、提示:扇形图 直线图 坐标图 柱形图 思考 2、提示:DNA 位于染色体上,在复制前一条染色体上含一个 DNA 分子,在间期由于 DNA 分子复制加倍,每条染色体上含两个DNA 分子,但着丝点没分裂,染色体数目没变,每条染色体上含两条姐妹染色单体,故间期后的前期与中期,DNA 分子数=染色单体数=2 倍染色体数,即染色体、DNA 分子、染色单体三者的数量比就是 122 二、动植物有丝分裂与无丝分裂 纺锤体 两极 中心体 星射线 子细胞 细胞板 细胞壁 细胞膜向内凹陷 染色体(或DNA)复制 遗传性状 红细胞 盐酸 酒精 分离
21、开 清水 洗去药液,防止解离过度 龙胆紫或醋酸洋红 染色体 解离 漂洗 染色 低倍镜 分生区 正方形 高倍镜 各时期细胞数目 思考 3:区别赤道板与细胞板(1)在有丝分裂的中期,所有染色体受纺锤丝牵引,着丝点都排列在细胞中央位置,形成一个平面。因为这个平面的位置比较类似于赤道的位置,称为赤道板。实际上并无板状结构存在,它只就是一个垂直于纺锤体纵轴的平面,就是一个位置名称,在动、植物细胞都适用。(2)细胞板就是植物细胞分裂末期,由来自高尔基体的囊泡汇集在赤道板平面上,相互融合而形成的板状结构。细胞板由细胞的中央向周围扩展,逐渐形成了新的细胞壁,最后将细胞质完全分隔开。可见,细胞板就是一个确实存在
22、的板状结构,且只有植物细胞在分裂末期才具有的细胞质分裂的特定方式。【自我检测】1、解析:为有丝分裂间期,此时细胞中还存在核膜核仁;低温处理会导致染色体数目加倍,原理就是低温导致染色体不能移向两极;过程为有丝分裂后期,染色体数目加倍;为染色体解开螺旋,变成染色质。2、将“5 cm”改成“23 mm”;实验操作步骤应该为先漂洗后染色;将“盖上载玻片”改成“盖上盖玻片后,再加一片载玻片”;如图;。【解析】观察植物有丝分裂时,待根长到 5cm左右时,剪取 23 毫米,应先漂洗后染色,用手压片时要加上载玻片。注意各时期的细胞数与时间比例相同。能影响细胞周期各时期时间长短的因素有主观因素与客观因素,主观因
23、素就是取材时间与细胞周期各时期的人为划分,各时期人为划分的不同必然会影响各时期的细胞数目;取材时间不同,细胞分裂的程度亦不相同,自然细胞周期各时期长短不同。客观上不同部位细胞的增殖 学案及答案 8 的细胞,细胞周期就是不同的,计数的细胞就是否属于分生区细胞自然影响细胞各时期的时间。另外,细胞分裂受各种酶的控制,因此根尖培养温度的差异必然导致细胞周期各时期的长短不同。课内探究案探究点一:细胞周期的理解【例题 1】(1)2、2 (2)M、12-24-12 (3)7、4 (4)甲(5)动物肠上皮细胞膜凹陷,细胞缢裂;洋葱根尖细胞形成细胞板 思考:1、必须就是连续分裂的细胞:如植物的分生区、形成层,动
24、物的生发层、骨髓的造血干细胞等。一个细胞周期应包含:间期(G1、S、G2期)与分裂期(M 期),必须先间期后分裂期。2、不同 温度 PH 3、(1)扇形图分析 (2)直线图分析 (3)柱形图分析 提升:分裂间期的特点:完成 RNA 与蛋白质 DNA DNA 的合成 蛋白质【变式训练】1、答案:C 解析:分裂期细胞内存在促进染色质凝集的物质,细胞融合后,来自 G1期细胞的染色质便会开始凝集,凝集后,高度螺旋化的染色体由于无法实现 DNA的解螺旋,染色体也无法完成复制,即此时融合细胞内 DNA 的含量为 G1期细胞的 3 倍,融合后细胞的细胞周期会重新调整运转。2、答案:C 解析:DNA的复制主要
25、与细胞分裂有关,抑制 DNA 复制会影响细胞数量增多 探究点二:有丝分裂过程分析【例题 2】(1)动物 没有细胞壁(细胞分裂时未形成细胞板,而就是缢裂)(2)B、A、D、C B、C、D (3)a、c(4)b 解析:(1)由于图一细胞无细胞壁,且细胞分裂时未形成细胞板,而就是通过缢裂产生 子细胞,所以为动物细胞。(2)图一中 A为有丝分裂中期,B 为间期,C 为末期,D 为后期,所以细胞分裂的顺序为 B、A、D、C。(3)图二中在细胞分裂间期 a、c 时期 mRNA 都大量增加,说明这两个时期核糖体功能较为活跃。(4)基因突变往往发生在 DNA 复制时,图二中表示 DNA 复制的时期就是 b 阶
26、段。思考:1 高等植物与动物有丝分裂的比较 不同点 相同点 间期:中心体倍增 前期:间期 分裂期 植物细胞 无 两极 纺锤丝 纺锤体 细胞板 细胞壁 分割细胞(质)染 色 体 完 成 复 制 染 色 体 平 均 分 配 动物细胞 有 两组中心粒 星射线 细胞膜 中央内陷 细胞的增殖 学案及答案 9 纺锤体 缢裂细胞(质)2、与有丝分裂有关的细胞器 【变式训练】1、答案:C 2、B 探究点三:有丝分裂过程中 DNA 与染色体的变化【例题 3】D 思考:DNA、染色体、每条染色体上DNA变化曲线 提升:DNA 数目加倍的时期:间期 原因:DNA 的复制 DNA 数目减半的时期:末期 原因:DNA
27、均分到两个子细胞中 姐妹染色单体形成的时期:间期 原因:染色体的复制 姐妹染色单体消失的时期:后期 原因:着丝点分开姐妹染色单体成为染色体 染色体数目加倍的时期:后期 原因:着丝点分开姐妹染色单体成为染色体 染色体数目减半的时期:末期结束 原因:染色体均分到两个在细胞中 【变式训练】1、C 2、B【当堂检测】1、A.C.2、B、3、D.4、C、5、C 6、(1)前 染色体含染色单体,散乱地分布在纺锤体的中央(2)丙、丁(3)丁(4)染色体及 DNA 平均分配到两个子细胞中 纺锤丝牵引 课后拓展案 1、B、2、C.3、B、4、D、5、C 6、B.7、(1)10、6 出现染色体;形成纺锤体;核仁解体,核膜消失;染色体散乱分布在纺锤体中央(2)G2与 M 上升(增加)4 2000 解析:实验过程中,统计的 1000 个细胞中,处于间期的细胞个数为 880 个,若洋葱细胞周期为 12 h,则间期约为880 12100010、6 h。A图中,S 时期完成了 DNA 的复制,G2与 M期 DNA 的含量为 4C。用 DNA 合成抑制剂处理,细胞处于 G1期,因此含 2C的细胞数量上升。用秋水仙素处理,会抑制细胞纺锤体的形成,进而抑制细胞分裂,使细胞处于 4C状态。设 S 期的细胞为n千个,则有n6n28610,求得n2,所以 S 期细胞数为 2000 个。细胞的增殖 学案及答案 10 1