1、 第一节第一节 细胞增殖细胞增殖 第第 1 课时课时 细胞周期与动物细胞的有丝分裂细胞周期与动物细胞的有丝分裂 学习目标 1.说出细胞大小与细胞生命活动的关系。2.说出细胞周期的概念。3.概述动物 细胞有丝分裂的过程，掌握各阶段的主要变化特征。 一一、细胞大小与细胞生命活动细胞大小与细胞生命活动 1.多细胞生物体体积的增大，是生长的结果，其中包括细胞数量的增多和细胞体积的增大。 2.细胞的物质运输效率(如营养吸收与废物排出)与其相对表面积密切相关。 3.如果细胞体积越来越大，其相对表面积会越来越小，那么细胞的物质运输效率将会降低。 4.细胞表面积与体积的关系是限制细胞不能无限长大的重要因素之一
2、。 5.如果细胞体积过大，细胞核控制细胞各项生命活动的“负担”会太重，这也不利于细胞的 生命活动。 6.琼脂模拟细胞的实验 将琼脂块切成边长分别为 4 cm、2 cm、1 cm 的正方体，如图所示： 分别计算它们的体积、表面积及表面积和体积的比值，填入下表： 琼脂块边长/cm 体积/cm3 表面积/cm2 表面积与体积之比 1 1 6 6 2 8 24 3 4 64 96 1.5 1.琼脂模拟细胞的实验 (1)琼脂块的相对表面积(表面积与体积之比)随着琼脂块体积的增大，发生了什么变化？ 答案 细胞体积越大，相对表面积越小。 (2)细胞体积与相对表面积和细胞的物质运输效率有什么关系？ 答案 细胞
3、体积越大，相对表面积越小，物质运输效率会降低。 (3)以上事实说明，细胞表面积与体积的关系是限制细胞不能无限长大的重要因素之一。 2.结合影响细胞不能无限长大的因素和细胞生长所需的条件，思考细胞是不是越小越好？ 答案 不是。组成细胞的结构(如核糖体等)和物质(如酶)必须占据一定的空间，细胞内各种 生化反应的进行也需要一定的空间，这些因素决定了细胞的体积不能太小。 1.下列有关细胞不能无限长大的原因中，不正确的是( ) A.与细胞表面积和体积的比例有关 B.细胞核的大小是有一定限度的 C.细胞体积过大不利于细胞内的物质交流 D.细胞的体积与细胞核无关 答案 D 解析 细胞体积的大小受以下两方面因
4、素的制约：一是细胞体积越大，其相对表面积越小， 细胞与外界的物质交换效率就越低， 而且会影响到细胞内部的物质交流； 二是细胞核是细胞 的控制中心，细胞核中的 DNA 一般不会随着细胞体积的扩大而增加，即细胞核控制的范围 是有限的。 2.(2018 北京四中月考)下列有关细胞体积的叙述，正确的是( ) A.大的细胞一定比小的细胞复杂 B.生物体体积越大，其细胞体积也越大 C.细胞体积越小，其表面积与体积的比例越大 D.细胞体积小，不利于完成各项生命活动 答案 C 解析 细胞的复杂程度跟细胞大小没有必然关系，A 错误；不同生物体体积差别很大，但是 细胞的体积一般相差不大，B 错误；细胞越小，相对表
5、面积(表面积与体积的比例)越大，C 正确； 细胞越小， 相对表面积越大， 物质运输效率越高， 更有利于完成各项生命活动， D 错误。 二二、细胞周期细胞周期 1.细胞增殖 (1)方式：细胞分裂。 (2)特点：具有周期性。 (3)意义：生物体生长、发育、生殖和遗传的基础。 2.细胞周期 (1)研究方法：放射性同位素标记法。 (3)特点 间期持续时间长，大约占 90%95%，分裂期大约占 5%10%。 细胞种类不同，细胞周期的长短也有差异。 下表是几种细胞的细胞周期的持续时间(t/h)，据表分析： 细胞类型 分裂间期 分裂期 细胞周期 蚕豆根尖分生区细胞 15.3 2.0 17.3 小鼠十二指肠上
6、皮细胞 13.5 1.8 15.3 人的肝细胞 21 1 22 人的宫颈癌细胞 20.5 1.5 22 1.这些细胞有什么共同特点？ 答案 都能进行连续分裂。 2.不同生物的细胞周期持续时间相同吗？同种生物不同细胞的细胞周期持续时间相同吗？ 答案 都不一定相同。 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相同吗？ 答案 不一定相同。 4.下图表示细胞连续分裂的过程 (1)能表示分裂间期的是哪一段？为什么？ 答案 a 或 c。因为间期所占的时间比例大。 (2)能表示一个完整的细胞周期的是哪一段？ 答案 a 和 b 段或 c 和 d 段。 关键点拨 (1)只有能连续分裂的细胞才有细胞周
7、期， 如发育中的受精卵、 根尖分生区细胞、 茎的形成层细胞、皮肤生发层细胞、各种干细胞等；高度分化的细胞不再继续分裂，如神经 细胞、精子和卵细胞等不具有细胞周期。 (2)一个细胞周期中分裂间期为分裂期提供了物质基础，因此分裂间期在前，分裂期在后， 分裂间期经历的时间长，分裂期经历的时间短。 3.如图表示细胞有丝分裂一个细胞周期所用的时间，下列说法正确的是( ) 所有分裂的细胞都具有细胞周期 乙甲的过程表示分裂期 一个细胞周期是指甲甲的全过程 一个细胞周期是指乙乙的全过程 A. B. C. D. 答案 B 解析 细胞周期是指连续分裂的细胞， 从一次分裂结束开始， 到下一次分裂结束为止所经历 的时
8、间。一个细胞周期可分为两个阶段：分裂间期和分裂期。一个细胞周期内分裂间期时间 远远大于分裂期。根据细胞周期中分裂间期和分裂期持续的时间分析，乙甲为间期，甲 乙为分裂期， 而一个细胞周期是从一次分裂结束时开始， 到下一次分裂结束时为止的一段时 间，即乙乙。 4.下列关于细胞周期的叙述，正确的是( ) A.成熟的生殖细胞产生后立即进入下一个细胞周期 B.机体内所有的体细胞均处于细胞周期中 C.细胞种类不同，但细胞周期持续时间相同 D.细胞分裂间期为细胞分裂期提供物质基础 答案 D 解析 细胞周期是指连续分裂的细胞， 从一次细胞分裂结束开始， 到下一次细胞分裂结束为 止的全过程。不同物种、不同组织的
9、细胞周期所经历的时间不同。生殖细胞成熟后，必须经 过受精作用成为受精卵后方可进行有丝分裂。细胞分裂间期为分裂期打好了物质基础。 三三、动物细胞的有丝分裂动物细胞的有丝分裂 1.发生范围：真核生物进行细胞分裂的主要方式，也是细胞增殖的主要方式。 2.高等动物细胞有丝分裂各时期的变化特点 示意图 主要特点 分裂间期 主要完成 DNA 分子的复制和有关蛋白质的合成 分 裂 期 前期 分裂间期复制的染色质由丝状缩短变粗， 逐渐形成清 晰可见的染色体，每条染色体含有两条姐妹染色单 体；两个中心体分别移向细胞两极；核膜解体、核仁 逐渐消失；中心体周围发出的星状射线形成纺锤体 中期 每条染色体上的着丝点部位
10、与纺锤丝相连， 在纺锤丝 的牵引下， 染色体着丝点排列在细胞中央的赤道板上 后期 每条染色体中的两条姐妹染色单体从着丝点的连接 处分开，形成两组数目均等的染色体，在纺锤丝的牵 引下移向细胞两极 末期 到达细胞两极的染色体逐渐变为染色质；核膜、核仁 重新出现；在赤道板处细胞膜向内凹陷，细胞质一分 为二， 一个亲代细胞缢裂成两个体积基本相等的子代 细胞 1.染色质、染色体与染色单体 (1)图中 A 到 B 变化的原因是什么？发生在细胞分裂的什么时期？ 答案 DNA 复制；发生在分裂间期。 (2)由 B 到 C 发生了什么变化？发生在什么时期？ 答案 染色质高度螺旋化、缠绕形成染色体；发生在前期。
11、(3)C 是几条染色体？其中的 1 和 2 是什么关系？ 答案 C 是 1 条染色体，1 和 2 是一对姐妹染色单体。 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？ 答案 染色单体形成于间期(染色体复制)，消失于后期(着丝点分裂)。G2、前、中期存在染 色单体。 关键点拨 动物细胞的有丝分裂中 DNA 加倍发生在间期，染色体加倍发生在后期着丝点 分裂之后，染色单体形成于间期，可见于前期和中期，消失于后期。 5.(2018 重庆一中期末)细胞有丝分裂的过程一般描述为分裂间期、分裂前期、分裂中期、分 裂后期和分裂末期，下列是有丝分裂各个时期的示意图，相应的前后顺序是( ) A. B.
12、 C. D. 答案 B 解析 根据有丝分裂的特点可知，分别表示有丝分裂的间期、后期、末期、前期 和中期。 6.下列关于细胞有丝分裂的叙述，正确的是( ) A.赤道板是细胞有丝分裂过程中出现的一种结构 B.有丝分裂间期 DNA 复制的过程需要能量 C.在有丝分裂中期，可观察到染色体和赤道板 D.在细胞周期中，分裂间期持续的时间通常比分裂期的短 答案 B 解析 赤道板并不是细胞中的一种结构，而是一个假想的平面，A、C 项错误；DNA 复制 过程中需要消耗 ATP，B 项正确；在细胞周期中，分裂间期持续的时间通常比分裂期的长， D 项错误。 1.下列叙述，正确的打“”，错误的打“”。 (1)细胞越大
13、，细胞的物质运输效率越高( ) (2)任何细胞都有细胞周期( ) (3)连续分裂的细胞，计算细胞周期开始的时间应从细胞核开始形成时( ) (4)要观察细胞内染色体的形态和数目，最好选择处于有丝分裂后期的细胞( ) (5)有丝分裂过程中，细胞内染色体的数目发生规律性变化( ) (6)动物细胞有丝分裂过程中细胞板在末期形成( ) 答案 (1) (2) (3) (4) (5) (6) 2.在细胞有丝分裂过程中，细胞核内各组成成分之间的数量关系一定不相等的是( ) A.染色体数目与着丝点数目 B.染色体数目与染色单体数目 C.DNA 分子数目与染色单体数目 D.染色体数目与 DNA 分子数目 答案 B
14、 解析 染色体数目一定等于着丝点数目， A 不符合题意； 染色体数目与染色单体数目之比可 能为 10 或 12，二者一定不相等，B 符合题意；有染色单体存在时，DNA 分子数目与 染色单体数目相等， C 不符合题意； 没有染色单体存在时， 染色体数目等于 DNA 分子数目， D 不符合题意。 3.如图为细胞周期中部分细胞核的变化示意图，此过程( ) A.发生在细胞分裂期的末期，核膜再度合成 B.发生在细胞周期的分裂间期，染色质复制 C.发生在细胞分裂期的前期，核膜逐渐解体 D.发生在细胞分裂期的中期，染色质螺旋变粗 答案 C 解析 由图可知，该细胞核中染色体已完成复制，每条染色体含有两条姐妹染
15、色单体，核膜 逐渐解体，这是细胞分裂前期的特点。 4.下列叙述中，可表明动物细胞正在进行有丝分裂的是( ) A.核糖体合成活动加强 B.线粒体产生大量 ATP C.中心体周围发出星状射线 D.高尔基体数目显著增多 答案 C 解析 核糖体活动加强和线粒体产生大量 ATP 只能说明细胞代谢旺盛，不一定进行有丝分 裂；高尔基体一般与细胞分泌物的形成有关，在植物细胞中，高尔基体还与细胞壁的形成有 关，故动物细胞的高尔基体数目增多，说明细胞分泌活动加强，与有丝分裂无直接关系；中 心体周围发出星状射线是动物细胞进行有丝分裂的特征。 5.下图为正在分裂的动物细胞示意图。请据图回答问题： (1)左图中 A 表示_，此时期细胞最大特点是完成_；B 表示_，此时期细胞核明显出现_的有规律变化。右图中的细胞正处于有丝 分裂_期。 (2)右图中 DNA 分子与染色体数目之比为_。 (3)右图中 C 是_，其功能是_。 (4)多细胞生物体以此方式增加_。细胞在分裂后，可能出现的三种生活状态是 _。 答案 (1)细胞分裂间期 DNA 复制和有关蛋白质的合成 分裂期 染色体 前 (2)21 (3)中心体 与动物细胞的有丝分裂有关(发出星状射线形成纺锤体) (4)细胞数量 继续增殖、暂不增殖、永不增殖