学年高中生物苏教版必修1教学案第五章 第一节 第1课时 细胞增殖的过程及特点 Word版含答案.docx

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第一节

细胞增殖

第1课时　细胞增殖的过程及特点

　　　　　　　　　　　　　　　　1.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过程，包

括分裂间期和分裂期两个阶段。

2．分裂间期主要完成DNA的复制和有关蛋白质合成。

3．分裂期包括前期、中期、后期、末期四个相连

续的过程。

4．有丝分裂的实质是染色体经过复制，平均分配

到两个子细胞中；经有丝分裂产生的子代细胞具

有与亲代细胞相同数目和形态的染色体，保证了

亲子代细胞间遗传性状的稳定。

5．无丝分裂过程中不出现纺锤体和染色体，但染

色质和DNA也要复制和平均分配。

1．细胞大小与细胞的生命活动

（1）多细胞生物体体积的增大包括细胞数量的增多和细胞体积的增大。

（2）相对表面积等于表面积与体积之比，相对表面积是限制细胞不能无限长大的重要因素之一。

（3）细胞体积越大，相对表面积会越小，细胞的物质运输效率将会降低。

2．细胞周期

（1）条件：

连续分裂的细胞。

（2）时期界定：

①起点：

从一次细胞分裂结束开始。

②终点：

到下一次细胞分裂结束为止。

（3）阶段划分：

①分裂间期：

大约占90%～95%。

②分裂期：

大约占5%～10%。

（4）特点：

细胞种类不同，其细胞周期的长短也有差异。

3．动物细胞的有丝分裂过程[填表]

时期

图像

主要特点

快速记忆

间期

完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成

复制又合成

前期

丝状染色质变粗形成染色体，中心体移向细胞两极并发出星状射线形成纺锤体，核膜解体、核仁消失

膜仁消失现两体

中期

着丝点与纺锤丝相连，染色体的着丝点排列在赤道板上。

染色体形态稳定、数目清晰

形定数清赤道齐

后期

着丝点分裂，姐妹染色单体分开，染色体数目加倍，分别移向细胞两极

点分数倍均两极

末期

染色体逐渐变为染色质，核膜、核仁重新出现，细胞膜内陷一分为二，形成两个子细胞

膜仁重现失两体

4．植物细胞与动物细胞有丝分裂比较

（1）相同点：

都要经过分裂间期和分裂期。

（2）不同点：

①纺锤体形成方式不同：

动物细胞由中心体发出的星状射线形成纺锤体；高等植物细胞没有中心体，其纺锤体是由细胞两极发出的纺锤丝构成的。

②子细胞形成方式不同：

分裂末期植物细胞中央形成细胞板，该结构由细胞中央向四周扩展，逐渐形成新的细胞壁。

5．无丝分裂

（1）过程：

细胞核先延长，核从中部缢裂成两个子细胞核，随后整个细胞从中部缢裂成两个子细胞。

（2）特点：

没有纺锤体和染色体的出现。

1．判断下列说法的正误

（1）多细胞生物体体积的增大是生长的结果，包括细胞数量的增多和细胞体积的增大（√）

（2）细胞体积越大，细胞的物质运输效率越高（×）

（3）细胞周期由前、中、后、末四个时期组成（×）

（4）前期核膜解体、核仁逐渐消失（√）

（5）中期是染色体数目加倍、观察的最佳时期（×）

（6）所有植物细胞的两极都能发生纺锤丝形成纺锤体（×）

2．细胞不能无限长大的原因是（　　）

A．它的寿命有限

B．它所生活的环境有限

C．细胞表面积与体积的关系限制了细胞长大

解析：

选C　细胞体积越大，其表面积与体积的比值越小，那么细胞的物质运输效率就越低。

因此，细胞不能无限制长大主要受限于细胞表面积与体积的比值。

3.右图表示有丝分裂细胞周期，下列选项中能正确表示一个完整细胞周期的是（　　）

A．a→b　B.a→b→a　C．b→a→b

解析：

选C　由细胞周期的概念可知，一个细胞周期是从一次细胞分裂结束开始到下一次细胞分裂结束为止，先是分裂间期，后是分裂期，即从b→a→b。

4．在细胞有丝分裂过程中，染色体形态比较稳定、数目比较清晰的时期是（　　）

A．前期　　　　　B．中期　　　　　C．后期

解析：

选B　中期染色体形态稳定、数目清晰，是观察染色体形态和数目的最佳时期。

5．在细胞有丝分裂间期，染色体复制的实质是指（　　）

A．染色体数目加倍

B．染色单体数目加倍

C．DNA分子数目加倍

解析：

选C　有丝分裂间期，进行DNA的复制和有关蛋白质的合成，染色体复制的实质是DNA数目加倍。

6．玉米体细胞中有20条染色体，在细胞有丝分裂后期，细胞中的染色体数为（　　）

A．20B．40C．60

解析：

选B　有丝分裂后期，着丝点分裂，染色体数目加倍。

7．动物细胞与植物细胞有丝分裂过程的差异主要体现在分裂期的（　　）

A．前期和末期　　B．中期和后期　　C．后期和末期

解析：

选A　动植物细胞有丝分裂过程的不同主要发生在前期和末期。

8．细胞有丝分裂过程中最重要的特征是（　　）

A．有纺锤体出现

B．有染色体复制和染色体的平均分配

C．有染色体出现

解析：

选B　有丝分裂最主要的特征：

细胞中核遗传物质复制后均等分配到两个子细胞中。

核心要点

（一）

细胞周期及细胞周期中染色体的变化

1．细胞周期的不同表示方法

图形

表示方法

说明

扇形

A→B→C→A为一个细胞周期

直线

a＋b或c＋d为一个细胞周期

坐标

a＋b＋c＋d＋e为一个细胞周期

直方

依据此图可以判断复制前、复制时和复制后所占时长的比例

2．进一步认识分裂间期

间期的时期

简称

生理活动

DNA合成前期

G1期

合成DNA复制时所需要的蛋白质及核糖体的增加，为合成DNA作准备

DNA合成期

S期

进行DNA的复制，结果是DNA加倍，形成姐妹染色单体

DNA合成后期

G2期

进行分裂期所必需的一些蛋白质的合成

3.染色体、染色单体、DNA分子三者之间的关系

（1）图示：

（2）说明：

①染色单体是染色体经过复制后仍连接在同一个着丝点的两条姐妹染色单体；当着丝点分裂后，两条姐妹染色单体就分开成为独立的染色体。

②染色体数目是根据着丝点数目来计数的，有几个着丝点就有几条染色体。

③无染色单体时，染色体∶DNA＝1∶1，有染色单体存在时，染色体∶染色单体∶DNA＝1∶2∶2。

4．染色体行为变化规律

[题组冲关]

1．下列有关细胞周期的叙述，不正确的是（　　）

A．生物体的所有细胞并不都处于细胞周期中

B．无论什么生物，在细胞周期中，都是分裂间期比分裂期时间长

C．利用药物抑制DNA合成，细胞将停留在分裂间期

D．细胞周期可分为前、中、后、末四个时期

解析：

选D　细胞周期包括分裂间期和分裂期，分裂期可分为前、中、后、末四个时期。

2．下图表示一个细胞周期，有关叙述正确的是（　　）

A．图中的b→a→b表示细胞增殖过程的一个细胞周期

B．甲图的b→a与丙图的b→a所用的时间可能一样长

C．从a→b，由于DNA的复制使染色体数目增加一倍

D．观察植物细胞有丝分裂的实验材料最好是选植物甲

解析：

选B　细胞周期是从一次细胞分裂结束开始，到下一次细胞分裂结束为止的过程，所以一个细胞周期应是a→b→a；甲和丙一个细胞周期的时间长短可能不一样，所以二者的分裂期所占的时间可能一样；DNA复制形成了染色单体，染色体数目并没有变化；选择观察植物细胞有丝分裂的实验材料时，应选分裂期所占细胞周期比例相对较大的细胞，最好选植物丁。

3．在有丝分裂的一个细胞周期中，最可能发生在同一时期的是（　　）

A．染色体复制和染色单体的形成

B．染色体数目加倍和DNA分子数加倍

C．着丝点的分裂和细胞质的分裂

D．细胞板的出现和纺锤体的出现

解析：

选A　染色体复制和染色单体的形成都发生在间期；染色体数目在后期加倍，而DNA数目在间期加倍；着丝点的分裂发生在后期，而细胞质的分裂发生在末期；细胞板在末期出现，而纺锤体在前期出现。

核心要点

（二）

有丝分裂中的相关变化归纳

1．有丝分裂过程中相关物质或结构发生变化的时期（以一个细胞中染色体数2n为例）

时期

原因

变化

间期

DNA的复制

DNA数目加倍：

2n→4n

染色单体数由0→4n

蛋白质的合成

中心体数加倍：

1→2

后期

着丝点的分裂

染色单体消失：

4n→0

染色体数目加倍：

2n→4n

末期

细胞质分裂形成两个子细胞细胞质分裂形

DNA数：

4n→2n

染色体数：

4n→2n

中心体数：

2→1

2．动、植物细胞有丝分裂的差异

项目

前期：

纺锤体形成方式

末期：

细胞分裂方式

动物细胞

两组中心粒发出星状射线形成纺锤体

细胞膜内陷缢裂细胞（质）

植物细胞

两极发出纺锤丝形成纺锤体

细胞板形成细胞壁，分割细胞（质）

[名师点拨]　有丝分裂过程中染色体数与核DNA数目变化的数学模型

（1）染色体数目的变化曲线。

（2）DNA数目变化的曲线。

[思考探究]

（1）有丝分裂过程中，染色单体的形成和消失各在什么时期？

提示：

染色单体在细胞分裂的间期形成，在后期消失。

（2）细胞有丝分裂过程中DNA和染色体分别于何时期加倍？

提示：

细胞有丝分裂过程中DNA在分裂间期加倍，染色体则在后期加倍。

（3）无丝分裂和有丝分裂的共同点是什么？

提示：

都是真核细胞的细胞分裂方式，都进行核DNA分子的复制和平均分配。

[题组冲关]

4．在人体体细胞增殖的一个细胞周期中，在纺锤体形成时，一个细胞中的染色体数为N，核DNA含量为m；则当该细胞中染色单体消失时，此细胞中的染色体数和核DNA含量分别是（　　）

A．2N和m　　　　　　　B．N/2和m/2

C．2N和m/2D．N和m

解析：

选A　细胞有丝分裂前期纺锤体形成，染色单体消失说明细胞已进入后期，此时细胞中染色体数因着丝点分裂而加倍，为2N，但核DNA含量仍为m。

5．下图中能真实反映染色体复制过程中染色体数目变化的是（　　）

解析：

选C　染色体复制后，DNA数目加倍，但染色体数目不变。

6下列关于有丝分裂的叙述，正确的是（　　）

A．中心体参与高等植物细胞有丝分裂的分裂活动

B．有丝分裂实验中观察染色体的最佳时期是中期

C．在动物细胞有丝分裂后期能观察到细胞板和染色体

D．有丝分裂中DNA和染色体数量加倍是同步的

解析：

选B　高等植物细胞不含中心体；有丝分裂中期，细胞中染色体形态稳定、数目清晰，是观察染色体数目和形态的最佳时期；细胞板是植物细胞有丝分裂末期形成的结构；有丝分裂中DNA含量加倍发生在分裂间期，而染色体数目加倍发生在分裂后期。

一、选择题

1．下列有关细胞不能无限长大原因的叙述，不正确的是（　　）

A．与细胞表面积与体积的比例有关

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的物质输入和输出

D．受细胞内各种细胞器的数目和种类限制

解析：

选D　细胞内各种细胞器的数目和种类与其功能有关，而与生长无关。

2．用一块3cm×3cm×6cm的含酚酞的琼脂块切出3块边长分别为1cm、2cm、3cm的正方体。

将3块琼脂块放在装有NaOH的烧杯内，淹没浸泡10min。

下列叙述正确的是（　　）

A．随琼脂块增大，NaOH扩散速率增大

B．随琼脂块增大，琼脂块的表面积与体积之比增大

C．随琼脂块的增大，琼脂块中变红的体积增大

D．随琼脂块增大，琼脂块中变红的体积所占的比例增大

解析：

选C　不同大小的琼脂块上NaOH扩散的深度相同，即扩散速率相同；琼脂块体积越大，表面积与体积之比越小；不同大小的琼脂块上NaOH扩散的深度相同，那么随琼脂块的增大，琼脂块中变红的体积增大；随琼脂块增大，琼脂块中变红的体积所占的比例变小。

3．下列细胞中，具有细胞周期的是（　　）

A．精细胞　　　　　　　B．干细胞

C．洋葱表皮细胞D．口腔上皮细胞

解析：

选B　干细胞能够进行连续的有丝分裂，因此具有细胞周期。

4．下图是某细胞进行增殖时可观察到的几个时期，用L～P表示，下面叙述正确的是（　　）

①L期有8条染色体　②P期紧接在L期之后　③P期与M期细胞内核DNA数相等　④P期有8条染色单体

A．①③B．①②

C．①④D．②③

解析：

选D　染色体数与着丝点数一致，L期有4条染色体；P期着丝点分裂，不存在染色单体。

5.处于有丝分裂过程中的动物细胞，细胞内的染色体数（a）、染色单体数（b）、DNA分子数（c）可表示为右图所示的关系，此时细胞内可能发生着（　　）

A．中心体移向两极　　B．着丝点分裂

C．细胞板形成D．DNA分子进行复制

解析：

选A　具有图中a∶b∶c＝1∶2∶2关系的细胞，处于有丝分裂的G2期、前期或中期。

中心体移向两极是在前期；着丝点分裂发生在有丝分裂后期；细胞板形成于植物细胞有丝分裂末期；DNA分子进行复制发生在间期。

6.右图为某一高等生物细胞有丝分裂某一时期的图像，下列叙述错误的是（　　）

A．该生物为一种植物

B．该生物的体细胞中含有8条染色体

C．该细胞处于有丝分裂后期

D．该细胞中含有8条染色体

解析：

选B　图示细胞处于有丝分裂后期，含有8条染色体，是体细胞中染色体数目的2倍，因此该生物的体细胞中含有4条染色体。

7．如图是植物细胞有丝分裂不同时期的模式图．其中表示着丝点排列在赤道板上的是（　　）

解析：

选B　A图处于有丝分裂前期，染色体散乱地分布在细胞中；B图处于有丝分裂中期，染色体的着丝点都排列在赤道板上；C图处于有丝分裂后期，染色体在纺锤丝的牵引下移向两极；D图处于有丝分裂末期，在赤道板处形成细胞板。

8．在细胞有丝分裂过程中，染色体、染色单体、DNA分子三者的数量比为1∶2∶2时，该细胞所处的时期为（　　）

A．前期和中期B．中期和后期　　

C．后期和末期D．末期和前期

解析：

选A　根据染色体和染色单体的比例可知，染色体上有染色单体，即前期和中期。

9.右图为与有丝分裂有关的坐标曲线。

相关分析不正确的是（　　）

A．若纵坐标表示一条染色体中DNA的含量，则c→d过程细胞中DNA含量不变

B．若纵坐标表示一个细胞中DNA的含量，则e点时一条染色体中DNA的含量与a点相同

C．若纵坐标表示一条染色体中DNA的含量，则a→c过程染色体数目不变

D．若纵坐标表示一个细胞中DNA的含量，则a→d过程染色体数目不变

解析：

选D　若纵坐标表示一条染色体中DNA含量，则c→d过程表示有丝分裂后期，着丝点分裂，每条染色体上的DNA含量由2个变成1个，但细胞中DNA含量不变；若纵坐标表示一个细胞中DNA含量，则e点与a点时，每条染色体都含有1个DNA；若纵坐标表示一条染色体中DNA的含量，则a→c过程表示有丝分裂间期、前期和中期，该过程中染色体数目不变；若纵坐标表示一个细胞中DNA的含量，则a→d过程表示有丝分裂间期、前期、中期和后期，在后期着丝点分裂，染色体数目加倍。

二、非选择题

10．下图表示同一细胞处于有丝分裂不同分裂时期的细胞图像。

据图分析回答：

（1）该图所示细胞为__________（填“动物”或“植物”）细胞。

若按分裂时期的先后顺序排列，应为____________（填序号）。

（2）图________（填序号）表示观察染色体的最佳时期，因为此时染色体的着丝点排列于__________上。

（3）该图中，能表示DNA分子数∶染色体数＝2∶1的时期是图________（填序号）。

染色体数目加倍发生在图________（填序号）。

染色单体形成于分裂________期。

（4）图中未标出的同属于细胞周期的另一阶段为分裂间期，该时期发生的主要变化为：

______________________________________________。

解析：

（1）图示细胞没有中心体，但含有细胞壁，在有丝分裂末期（②）细胞中央出现细胞板，所以该图所示细胞为植物细胞；根据图中染色体的变化特征分析可知，①细胞处于前期、②细胞处于末期、③细胞处于后期、④细胞处于中期，因此正确的分裂顺序应为①④③②。

（2）④细胞处于有丝分裂中期，此时染色体的着丝点排列于赤道板上，染色体形态比较稳定、数目比较清晰，是观察染色体的形态和数目的最佳时期。

（3）该图中，①④细胞中每条染色体含有两条姐妹染色单体，能表示DNA分子数∶染色体数＝2∶1；③细胞处于有丝分裂后期，此时着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，导致染色体数目加倍；有丝分裂间期染色体复制，导致每条染色体上都包含有两条姐妹染色单体。

（4）有丝分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备，完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度的生长。

答案：

（1）植物　①④③②

（2）④　赤道板　（3）①④　③　间

（4）完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成

11．下面是植物细胞有丝分裂一个细胞周期中核内染色体及DNA数量变化的曲线图。

请根据图回答下列问题：

（1）图中实线ABCD段表示________数量变化，虚线abcd表示____________数量变化。

（2）图中的AB段表示________________，BC段表示________________，C到D表示________________。

（3）图中ab段表示__________复制后，______________未分离，________数未增加；bc段表示____________分离，____________暂时加倍；c到d表示______________平均分配到两个子细胞中去，每个子细胞的__________复原。

（4）根据图示把有关数据填入下表（设体细胞中有4条染色体）。

前期

中期

后期

末期

每个子细胞

染色体数目

DNA数目

染色单体数

答案：

（1）DNA　染色体　

（2）DNA分子的复制　DNA数量不变　DNA数量复原　（3）染色体　染色单体　染色体　染色单体　染色体数　两套染色体　染色体数　（4）如下表：

前期

中期

后期

末期

每个子细胞

染色体数目

4

4

8

4

4

DNA数目

8

8

8

4

4

染色单体数

8

8

0

0

0

一、选择题

1．下列有关细胞相对表面积、细胞的物质运输效率和细胞新陈代谢强度之间关系的叙述，正确的是（　　）

A．细胞相对表面积越大，物质运输效率越高，细胞新陈代谢越旺盛

B．细胞相对表面积越大，物质运输效率越低，细胞新陈代谢越缓慢

C．细胞相对表面积越小，物质运输效率越高，细胞新陈代谢越缓慢

D．细胞相对表面积越小，物质运输效率越低，细胞新陈代谢越旺盛

解析：

选A　当细胞生长，体积逐步增大时，细胞的表面积和体积的比例（即相对表面积）会变得越来越小，导致表面积相对不足，使细胞内部和外界的物质交换适应不了细胞的需要，故代谢缓慢。

2．下面是某生物体细胞有丝分裂不同时期的图像，对其描述正确的是（　　）

A．甲、乙、丙细胞分别处于有丝分裂的前期、后期和中期

B．甲、乙、丙细胞的染色体数、染色单体数、DNA分子数的比值都为1∶2∶1

C．甲细胞进行中心体复制，发出星状射线，形成了纺锤体

D．该生物可能是低等植物细胞

解析：

选A　该细胞无细胞壁有中心体，可判定为动物细胞。

甲图为分裂前期，主要特征是核仁、核膜消失，染色体和纺锤体出现，中心体的复制在间期。

乙图是分裂后期，着丝点分裂姐妹染色单体分离（染色单体数为0），染色体数目暂时加倍。

丙图为分裂中期，染色体高度螺旋化，数目和形态清晰。

3．下图是对动物细胞有丝分裂时染色体数（a）、染色单体数（b）和DNA分子数（c）的统计图。

下列解释肯定不正确的是（　　）

A．①可以用于表示细胞分裂的前期

B．①时染色体螺旋化程度可能最高

C．间期用②表示最恰当

D．③可表示细胞分裂完成

解析：

选C　图①中染色体数（a）、染色单体数（b）和DNA分子数（c）的比值为1∶2∶2，可表示有丝分裂间期DNA复制之后以及前期和中期，中期染色体螺旋化程度最高；图②与图①相比，染色体加倍，染色单体数为零，可表示有丝分裂后期；图③与图②相比，染色体和DNA数恢复为正常值，可表示有丝分裂末期。

4．下面能正确表示动物细胞有丝分裂后期的图像是（　　）

解析：

选C　动物细胞没有细胞壁；中期着丝点排列在赤道板上，后期进行着丝点的分裂。

5．下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，染色体复制

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，染色体螺旋变粗

解析：

选C　据图分析，该细胞的特点是出现染色体，而且每条染色体含有两条姐妹染色单体，核膜不完整，说明处于有丝分裂前期。

6.右图是一个植物细胞有丝分裂的示意图，下列叙述错误的是（　　）

A．此细胞处于有丝分裂的后期

B．该细胞此时有8条染色体，8个DNA分子

C．此细胞分裂结束以后，子细胞内的染色体有8条，8个DNA分子

D．此时期继续发展，将在赤道板位置出现细胞板，逐渐扩展形成细胞壁，最终分裂为两个子细胞

解析：

选C　此细胞分裂结束以后，子细胞内含有4条染色体，4个DNA分子。

7．有丝分裂能保持细胞前后代染色体数目的稳定性，其影响因素不包括（　　）

A．在间期染色体进行复制　　B．在前期形成纺锤体

C．在后期着丝点一分为二D．在末期形成赤道板

解析：

选D　赤道板不是真实存在的结构，因此不会影响细胞前后代染色体数目的稳定性。

8.右图是某植物细胞有丝分裂过程中，染色体和DNA数量比值的变化曲线，下列叙述正确的是（　　）

A．核DNA的复制发生在ab段

B．与核DNA复制相关酶的合成只发生在bc段

C．染色体数目的加倍发生在de段

D．cd段的染色体数是ef段的两倍

解析：

选C　核DNA分子的复制发生在bc段；与核DNA复制相关酶的合成发生在ab段；de段染色体数目由于着丝点分裂而暂时加倍；ef段染色体数目是cd段的两倍。

二、非选择题

9．下面A、B、C是不同生物细胞有丝分裂图像，据图回答下列问题：

（1）A图表示动物细胞还是植物细胞？

____________。

理由是：

a.________________；b.________________。

（2）A图细胞所处的细胞分裂时期是________，该期的主要变化是_______________

________________________________________________________________________。

（3）B图细胞处于分裂期的________期，细胞内染色体有________条、DNA分子有________个。

（4）C图为________细胞有丝分裂的________期，此期细胞内发生的主要变化是______________________________________________________________________，代表的生物体细胞内染色体有______条，该图下一时期细胞内的主要变化是__________________

________________________________________________________________________。

解析：

（1）A图细胞有细胞壁、无中心体，应为植物细胞的有丝分裂。

（2）A图细胞内染色质螺旋化形成染色体，两极发出纺锤丝，正在形