2022-2023学年 人教版 必修一 细胞增殖和有丝分裂 教案

1、PAGE 14 -第6章 细胞的生命历程第1节 细胞的增殖第1课时 细胞增殖和有丝分裂【素养导引】1.生命观念:运用结构与功能的观念,说出细胞分裂中细胞核的周期性变化。2.科学思维:采用模型与建模的方法,说明细胞分裂中染色体和DNA数量变化规律。3.科学探究:分析实验数据和结果,得出细胞周期各时期的长短。一、细胞增殖概念通过细胞分裂,增加细胞数量的过程意义是重要的细胞生命活动是生长、发育、繁殖、遗传的基础过程包括物质准备和细胞分裂两个相连续的过程二、细胞周期1.概念:(1)条件:连续分裂的细胞。(2)起止:一次分裂完成时开始下一次分裂完成时为止。2.过程:包括分裂间期和分裂期:三、有丝分裂1.

2、有丝分裂的过程及相关结构:(1)有丝分裂正确的顺序是:(用数字序号填写)。(2)填写图中字母代表细胞的结构:A:纺锤丝B:染色体C:核膜 D:细胞板2.高等植物细胞的有丝分裂各个时期的特点(连一连):思考有丝分裂过程中,染色体出现在哪个时期?消失在哪个时期?提示:染色体出现在前期,消失在末期。【走进生活】新生儿体重一般只有34 kg,成人体重一般有5070 kg。结合所学知识判断:1.人体体重的增加主要与细胞数目的增多有关。()2.真核生物主要以有丝分裂的方式增加细胞数目。()3.人体成熟的红细胞具有周期性。()分析:成熟的红细胞不分裂,因此不具有周期性。学习任务一:细胞周期的不同表示方法1.

3、直线模型:模型分析:时期区段分裂间期a、c分裂期b、d细胞周期a+b、c+d思考探究上图中的b+c能否表示一个细胞周期?为什么?提示:不能,因为细胞周期是从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止。细胞周期包括分裂间期和分裂期,先分裂间期再分裂期。【方法规律】判断一个完整细胞周期的方法(1)“先长后短”:一个细胞周期要先经过一个长的分裂间期,再经过一个短的分裂期。(2)“终点到终点”:连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止,为一个细胞周期。2.扇形图:模型分析:时期区段分裂间期B分裂期CA细胞周期ABCA【学习加点料】思维易错:分裂结束后不再分裂的细胞具有周期性吗?为什

4、么?提示:不具有,因为只有连续分裂的细胞才具有周期性。【典题例析】如图A表示细胞进行有丝分裂的一个细胞周期所用的时间,图B表示连续分裂的细胞相邻的两个细胞周期图。下列叙述中,正确的是()一个细胞周期是指乙乙的全过程b段结束DNA含量增加一倍c、d两段都要消耗ATPb段的主要变化是DNA的复制及有关蛋白质的合成A.B.C.D.解题思维提取关键点有丝分裂的一个细胞周期所用的时间相邻的两个细胞周期图转化知识点细胞周期的表示方法,分裂间期的细胞及物质变化排除障碍点细胞间期的时间比较长,且细胞周期中,先进入分裂间期,再进入分裂期【解析】选C。一个细胞周期是指从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止,

5、包括分裂间期和分裂期,分裂间期持续的时间较长,所以一个细胞周期是指乙乙的全过程,正确;由于DNA的复制a段结束,DNA含量增加一倍,错误;由分析可知,c表示分裂间期,间期主要完成DNA复制和有关蛋白质的合成,需要消耗能量,d过程表示分裂期,分裂期中存在染色体的移动以及核膜、核仁的变化等过程,同样需要消耗ATP,正确;b段为分裂期,而DNA的复制及有关蛋白质的合成发生在分裂的间期,错误。综上分析,C正确。借题发挥若用药物抑制DNA的复制,则A图中细胞周期将停留在哪个阶段?提示:分裂间期,即乙甲。【即学即练】1.下列有关细胞周期叙述错误的是()A.一个细胞周期包括分裂间期和分裂期B.分裂间期为分裂

6、期做好物质准备C.细胞周期的精确调控对生命活动具有重要意义D.不同细胞的细胞周期持续时间一定相同【解析】选D。一个细胞周期包括分裂间期和分裂期,A正确;分裂间期进行DNA复制和有关蛋白质的合成,为分裂期做好物质准备,B正确;细胞分裂是生物体生长、发育的基础,细胞周期的精确调控对生命活动具有重要意义,C正确;不同细胞的细胞周期持续时间不一定相同,D错误。2.如图是按顺时针方向表示的4种植物细胞的细胞周期,其中说法正确的是()A.温度对植物ab段的生理活动没有影响B.图中bab表示细胞增殖过程的一个细胞周期C.甲图的ba与丙图的ba所用的时间可能一样长D.图中四种细胞可取自4种植物的任何部位【解析

7、】选C。ab段为分裂间期,进行了染色体的复制,需要酶的催化,故温度对植物ab段的生理活动有影响,A错误;图中aba表示细胞增殖过程的一个细胞周期,B错误;图中ba表示分裂期占细胞周期的比例,由于一个细胞周期的具体时间不知道,故甲图的ba与丙图的ba所用的时间可能一样长,C正确;只有分裂的细胞才有细胞周期,而植物体并不是所有细胞都能分裂,如成熟区细胞,D错误。【拓展归纳】影响细胞周期的因素(1)内部因素:不同种类的细胞,细胞周期持续的时间不同。(2)外部因素:主要有温度、pH、射线等,这些因素主要通过影响酶的活性来影响细胞周期。因为DNA复制、有关蛋白质合成、能量供给等生理过程都需要酶的参与。学

8、习任务二:有丝分裂各时期的特征有丝分裂的过程:时期核膜、核仁染色体纺锤体前期解体消失出现,每条染色体由两条染色单体组成出现中期着丝粒排列在赤道板上,染色体形态稳定,数目清晰有后期着丝粒分裂,染色单体分开有末期重新出现染色体解螺旋形成染色质消失思考探究请用一句话概括染色质和染色体的关系。提示:染色质和染色体是同一物质在细胞不同时期的两种存在状态。【学习加点料】思维易错:有丝分裂过程中,哪些结构会周期性地消失和重建?提示:核膜、核仁。前期核膜、核仁消失,末期核膜、核仁重新出现。【典题例析】菠菜根的分生区细胞不断分裂使根生长,在分裂过程中不会出现的是()A.细胞分裂间期,中心体的两个中心粒各自产生一

9、个新的中心粒B.细胞分裂中期,染色体形态较固定、数目较清晰C.细胞分裂前期,核膜和核仁逐渐消失D.细胞分裂末期,高尔基体参与细胞壁的形成 解题思维提取关键点菠菜根不会出现转化知识点植物细胞周期各时期的特点排除障碍点菠菜属于高等植物,细胞中没有中心体【解析】选A。菠菜属于高等植物,根的分生区细胞中没有中心粒,A错误;细胞分裂中期,染色体排列在赤道板上,染色体形态固定、数目清晰,B正确;有丝分裂前期,核膜和核仁逐渐解体消失,出现染色体和纺锤体,C正确;植物细胞有丝分裂末期,细胞中央出现细胞板,细胞板向四周延伸形成细胞壁,且细胞壁的形成与高尔基体有关,D正确。 借题发挥显微镜下观察菠菜根尖分生区细胞

10、的有丝分裂,最好选择哪个时期观察染色体的形态和数目?为什么?提示:中期,因为中期染色体形态稳定,数目清晰,便于观察。【即学即练】1.如图为植物细胞分裂的模式图,该细胞处于有丝分裂的()A.前期B.中期C.后期D.末期【解析】选A。图中细胞中染色体散乱分布,可知该植物细胞正处于有丝分裂前期。2.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,染色体变化的顺序应该是()A.B.C.D.【解析】选C。分析可知,图为分裂间期,图为末期,图为后期,图为前期,图为中期,故在整个细胞周期中,染色体变化的顺序为,C正确,A、B、D错误。学习任务三:细胞周期中染色体、DNA数目变化1.细胞

11、核中DNA、染色体数目变化:项目分裂间期分裂期子细胞前期中期后期末期核DNA2N4N4N4N4N4N2N染色体2N2N2N4N4N2N思考探究结合上表,在下面的坐标系中画出染色体和核DNA数目的变化曲线。提示:2.一条染色体上DNA数量变化:项目分裂间期分裂期子细胞前期中期后期末期一条染色体上DNA数量1222111思考探究结合上表,在下面的坐标系中画出每条染色体上DNA数目的变化曲线。提示:【学习加点料】1.思维易错:有丝分裂过程中,染色体、染色单体、DNA三者的数量关系是怎样的?提示:有染色单体时,染色体数染色单体数DNA数=122;无染色单体时,染色体数染色单体数DNA数=101。2.教

12、材开发:P117【概念检测】洋葱根尖细胞中有16条染色体,分裂间期进行染色体复制后染色体的数目是多少?染色体形态发生怎样的变化?提示:16,染色体从不含姐妹染色单体的形态变为含2条染色单体的形态。【典题例析】如图表示某高等动物细胞的一个细胞周期中,每条染色体上的DNA含量变化曲线。错误的说法是()A.纵坐标中N=1B.BC段细胞中存在姐妹染色单体C.CD段染色体的数目为AB段的2倍D.BC段从细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体解题思维提取关键点每条染色体上的DNA含量变化曲线转化知识点有丝分裂过程中DNA、染色体数量变化;各时期特点排除障碍点C点形成的原因是着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,染色体数目加

13、倍,此时一条染色体上只有一个DNA分子【解析】选D。纵坐标中N=1,表示一条染色体含有1个DNA分子,A正确;BC段细胞中每条染色体含有2个DNA分子,所以BC段细胞中存在姐妹染色单体,B正确;CD表示有丝分裂的后期,由于着丝粒分裂,染色体数目增加一倍,是AB段的2倍,C正确;动物细胞进行有丝分裂时,在两组中心粒的周围发出大量星射线,形成纺锤体,D错误。【即学即练】1.(2022重庆高一检测)在有丝分裂过程中,染色体数和DNA分子数之比,依次为11和12的时期是()A.前期和后期B.中期和末期C.末期和前期D.中期和前期【解析】选C。有丝分裂后期和末期,着丝粒已分裂,姐妹染色单体分开成为染色体

14、,染色体数和DNA分子数为11;有丝分裂前期和中期,每条染色体含有两条染色单体,染色体数和DNA分子数为12。2.(2022雅安高一检测)有丝分裂前的间期细胞内发生了复杂的变化,其结果是()A.核DNA含量增加一倍,染色体数目不变B.核DNA含量和染色体数目都增加一倍C.核DNA含量不变,染色体数目增加一倍D.核DNA含量和染色体数目均不变【解析】选A。有丝分裂前的间期完成DNA复制和有关蛋白质的合成,结果是DNA加倍,形成染色单体,染色体并不加倍,A正确。染色单体分离机制染色体在间期复制后,由称为粘连蛋白的蛋白复合物把在S期DNA复制的各个姐妹染色单体沿其长轴捆绑。姐妹染色单体之间的粘连蛋白对正确的染色体分离至关重要,只有在有丝分裂后期才会完全分离以允许姐妹染色单体分开。这一运动把两套相同的染色体向纺锤体的两个相对终端方向分开。粘连蛋白给予姐妹染色单体间的黏附力与有丝分裂纺锤体相反,与两极对姐妹染色单体动粒的黏附力(或拉力)是相互对立的关系,只有精确地协调二者才能使两条染色单体正确地分离。探究:(1)有丝分裂过程中,染色单体形成在_期,消失在_期。(2)据资料分析,姐妹染色单体正确分离的条件是_。【解析】