【步步高】2014届高考生物一轮(回扣基础+核心突破+命题探究)4.12细胞的增殖教学案-新人教版.doc

【步步高】2014届高考生物一轮（回扣基础+核心突破+命题探究）4.12细胞的增殖教学案 新人教版
1． 涵盖内容
本单元包括必修1第六章细胞的生命历程——细胞的增殖、细胞的分化、细胞的衰老和凋亡、细胞的癌变以及必修2第二章第一节减数分裂和受精作用两部分。
2． 考情分析
(1)考查力度：本单元在高考中所占比重一般，赋分比值在6～15分。
(2)考查内容
①有丝分裂和减数分裂过程的特点及染色体、染色单体、DNA的数量变化和图像识别。
②动植物有丝分裂的不同，精子和卵细胞形成的区别。
③细胞分化的实质、癌变与身体健康。
(3)考查题型
①选择题考查细胞周期及图像识别、细胞分化、衰老、癌变。
②坐标曲线及图像考查有丝分裂和减数分裂的过程。
③实验设计题考查细胞癌变、衰老的原因。
3． 复习指导
(1)复习线索
①以细胞的生命历程为线索系统总结细胞增殖、细胞分化、细胞衰老和凋亡、细胞癌变`相关知识。
②以细胞分裂中染色体数目、形态及排列为中心，比较复习各个时期的变化特点及图像识别。
(2)复习方法
①图解法——细胞周期图解和各时期细胞分裂图像。
②比较法——列表比较精子和卵细胞的异同，动植物有丝分裂的区别。
第12讲　细胞的增殖
[考纲要求]　1.细胞的生长和增殖的周期性(Ⅰ)。2.细胞的有丝分裂(Ⅱ)。3.细胞的无丝分裂(Ⅰ)。4.实验：(1)观察细胞的有丝分裂。(2)模拟探究细胞表面积与体积的关系。

一、细胞不能无限长大
1． 模拟实验

2． 细胞不能无限长大的原因：(1)细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大；(2)受细胞核控制能力的制约。
[判一判]
1．伴随着细胞的生长，与外界进行物质交换的效率逐渐提高 (　×　)
2．实验中NaOH在不同大小的琼脂块中扩散的深度相同，但扩散的面积与体积之比不同
(　√　)
3．细胞体积越小，细胞的表面积与体积之比就越大，越有利于物质交换 (　√　)
[解惑]　细胞越小，细胞表面积相对就越大，细胞的物质运输效率越高。但并不是细胞体积越小越好，因为酶和各种细胞器需要一个相应的空间。
二、细胞增殖方式——有丝分裂
1． 细胞周期

辨析　细胞周期的表示方法除了上述的扇形图(饼状图)法、直线图(线段图)法外，还有以下表示方法：

技巧　一个完整细胞周期的判断：①细胞周期以分裂间期为起点，而不能以分裂期为起点。；②分裂间期的时间远远长于分裂期。
2． 有丝分裂过程——以高等植物细胞为例(连一连)

巧记　各期特点：间期——复制合成非等闲；前期——膜仁消失两体显；中期——形定数清赤道板；后期——点裂数增两极移；末期——三现两消分裂完。
3． 动、植物细胞有丝分裂的区别
(1)前期纺锤体的形成方式不同
①植物：细胞两极直接发出的纺锤丝形成。
②动物：中心体发出的星射线形成。
(2)末期细胞质分裂的方式不同
①植物：赤道板位置出现细胞板并向四周扩展，将细胞割裂成两个子细胞。
②动物：细胞膜从细胞的中部向内凹陷，将细胞缢裂为两个子细胞。
4． 有丝分裂的意义：将亲代细胞的染色体经过复制(实质为DNA的复制)之后，精确地平均分配到两个子细胞中。由于染色体上有遗传物质DNA，因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性。
三、无丝分裂
1． 过程
(1)细胞核先延长，核的中部向内凹进，缢裂成为两个细胞核。
(2)整个细胞从中部缢裂成两部分，形成两个子细胞。
2． 特点：分裂过程中不出现纺锤丝和染色体的变化。
3． 实例：蛙的红细胞的无丝分裂。
[解惑]　(1)无丝分裂过程中DNA也要复制并均分。
(2)无丝分裂是真核细胞的分裂方式，原核生物不存在无丝分裂。

考点一　分析有丝分裂过程中有关结构和数据的周期性变化

1． 完善细胞周期中几种细胞结构的周期性变化
(1)染色体形态变化

(2)染色体行为变化规律

(3)纺锤体的变化：形成时期为前期→解体时期为末期。
(4)核膜、核仁的变化：解体时期为前期→重建时期为末期。
(5)中心体变化规律(动物细胞、低等植物细胞)

2． 填充下表中DNA、染色体、染色单体、染色体组的数目变化(二倍体生物)

间期
前期
中期
后期
末期
DNA数(2C)
2C→4C
4C
4C
4C
2C
染色体数(2N)
2N
2N
2N
4N
2N
染色单体数
0→4N
4N
4N
0
0
染色体组数
2
2
2
4
2
由上表可看出：(1)染色体数目加倍在细胞有丝分裂后期，DNA数目加倍在间期。
(2)姐妹染色单体形成于间期，出现于前期，消失于后期。
3． 在坐标系中绘出DNA、染色体、染色单体、每条染色体上DNA含量的变化曲线并分析曲线变化的原因。
答案　

(1)a→b、l→m、p→q的变化原因都是核DNA分子复制。
(2)g→h、n→o、r→s的变化原因都是着丝点分裂，姐妹染色单体分开，形成子染色体。
(3)c→d、r→s的变化相似，但c→d发生在末期，而r→s发生在后期。
易错警示　后期着丝点分裂不是纺锤丝牵引的结果
(1)有丝分裂后期染色体着丝点一分为二，其原因是受生物体内遗传物质控制的一种生理活动，不是由纺锤丝牵引所致。
(2)用秋水仙素破坏纺锤体的形成，无纺锤丝牵引着丝点，复制后的染色体的着丝点照样分裂，使细胞中染色体数目加倍，这就说明着丝点分裂不是纺锤丝牵引所致。

1． 如图1、图2分别表示某种生物细胞有丝分裂过程中某一时期的模式图，图3表示有丝分裂过程中不同时期每条染色体上DNA分子数目的变化，图4表示有丝分裂中不同时期染色体和核DNA数量的关系。下列有关叙述不正确的是 (　　)

A．图1所示细胞中共有4条染色体，8个DNA分子；图2所示细胞中无姐妹染色单体
B．处于图3中B→C段的是图1所示细胞，完成图3中C→D段变化的细胞的分裂时期是后期
C．有丝分裂过程中不会出现图4中d所示的情况
D．图4中a可对应图3中的B→C段，图4中c可对应图3中的A→B段
答案　D
解析　图1中1条染色体中包含2条姐妹染色单体；图2中染色单体分离后就不再称为染色单体，只能称为染色体，故A正确。图3中纵坐标的含义是“每条染色体上DNA分子数”，B→C段的1条染色体上有2个DNA分子，对应图1，C→D段的变化表示染色体上DNA分子由2个变成1个，表示后期着丝点分裂的过程，故B正确；图4中d表示细胞中核DNA含量为2N，染色体数目为4N，不可能出现这种情况，故C正确；图4中a可对应有丝分裂后期，图4中b可对应有丝分裂前、中期，图4中c可对应有丝分裂末期，故D错误。
2． (原创组合题)下图为某生物细胞分裂模式图，请据图回答问题。

(1)图甲中含有同源染色体的区段是________。
(2)图乙为细胞________分裂________期图像。该时期的主要特征是_______________
________________________________________________________________________。
(3)若2号染色体的遗传信息来自父方，那么与其遗传信息完全相同的染色体为________号，其遗传信息完全相同的原因是__________________________________________。
(4)图乙对应于图甲中的________段，图丙对应于图甲中的________段。
(5)请根据图甲画出细胞中每条染色体上DNA数目的变化曲线，并绘出图乙上一个时期的动物细胞分裂的图像。
答案　(1)a～h　(2)有丝　后　染色体的着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为两条子染色体，并在纺锤丝的牵引下向细胞两极移动
(3)6　它们是由同一条染色体复制后分离形成的
(4)e～f　c～e　(5)见下图

解析　据图判断细胞分裂方式⇒确定相应区段对应的时期⇒据图乙图像和图丙数量关系⇒确定相应时期并与甲图区段对应⇒各个时期的主要特征及数量变化。
首先注意图甲的纵坐标是核DNA的数目，根据分裂前后数目的变化，可以判断这个分裂是有丝分裂。图中的a～c为间期，c～d为前期，d～e为中期，e～f为后期，在有丝分裂整个过程中都有同源染色体。图乙细胞是着丝点分裂，细胞的每一极都含有同源染色体，所以是有丝分裂后期。因为2号和6号是复制后的染色体着丝点分裂形成的，所以2号和6号完全一样。绘曲线图时要注意纵坐标含义及数值(1或2)，下降的时期是后期不是末期；绘中期图像时要注意同源染色体及着丝点的位置。

细胞分裂过程中的柱形图分析方法

遇到柱形图，要联想到不同形态的染色体中DNA和染色单体含量的比例。观察染色体的几种形态示意图(如图)，可知染色体数永远小于或等于核DNA分子数，有染色单体存在时，染色单体数等于核DNA分子数。这个规律是解答柱形图的关键。如图中甲a∶b∶c＝2∶1∶2，那么所占比例最小的(1份)b肯定代表染色体数，a、c则代表核DNA分子数、染色单体数，具有此种数量关系的细胞应该处于间期(DNA复制后)、前期或中期。图中乙缺少c，正在进行有丝分裂的细胞中不可能不含DNA，因此，c绝对不是DNA数，应该为染色单体数。没有染色单体的时候(乙、丙)，若染色体数和核DNA分子数加倍了(乙)，则为后期；若没加倍(丙)，则为末期或间期(DNA复制前)。
考点二　探寻动植物细胞有丝分裂的异同点

1． 动植物细胞分裂图像的判定
(1)细胞分裂种类
①为子细胞的形成方式，即有无细胞板形成。
②为有无中心体。
(2)根据染色体行为变化判定各时期

①染色体呈细丝状；②染色体散乱排布；③所有染色体的着丝点排列在赤道板上；④着丝点分裂，染色体移向两移；⑤染色体变为染色质丝。
2． 完善下表中与细胞有丝分裂有关的细胞器及相应的生理作用
细胞器
细胞类型
时期
生理作用
核糖体
动物、植物
整个时期，但
主要是间期
各种蛋白质(组成染色体的蛋白质和细胞内的其他蛋白质)的合成
中心体
动物、低等植物
前期
纺锤体的形成
高尔基体
植物
末期
细胞壁的形成
线粒体
动物、植物
整个时期
提供能量

3． 下图是某学生绘制的某高等植物的细胞分裂图像。其中错误的是 (　　)

A．a和b B．c和d
C．b和d D．e和f
答案　C
解析　b、e图都表示有丝分裂末期，植物细胞有丝分裂末期出现细胞板，细胞膜不向内凹陷，b图错；高等植物没有中心体，d图错误。
4． 甲、乙、丙三个图是不同生物细胞的有丝分裂图，据图回答下列问题：

(1)甲图表示的是动物细胞还是植物细胞？________，理由是：a.________，b.__________。该细胞所处的分裂时期是__________________，判断依据是______________________。该细胞中染色体有________条，DNA分子有________个。该细胞有丝分裂的结果是形成________个子细胞，每个子细胞中染色体有________条。
(2)乙图细胞处于________________期，判断依据是______________________________
________________________________________________________________________。
(3)丙图表示的是__________细胞的有丝分裂，判断依据是_______________________。该细胞处于分裂________期。
答案　(1)植物细胞　有细胞壁　无中心体　有丝分裂前期　核仁、核膜消失，染色体散乱地排列在细胞内，纺锤丝形成纺锤体　6　12　两　6
(2)有丝分裂后　着丝点一分为二，姐妹染色单体分开成为两条子染色体　(3)动物　无细胞壁，由中心体发出星射线形成纺锤体　后
解析　(1)甲图所示细胞中有细胞壁，无中心体，因此可以确定甲图表示的是高等植物细胞；细胞中出现了纺锤体，染色体散乱地分布在纺锤体的中央，故可判断为前期。(2)乙图所示细胞中姐妹染色单体分开成为两条子染色体，染色体向两极移动，故为有丝分裂后期。(3)丙图所示细胞无细胞壁，有中心体，且细胞膜从中部向内凹陷，故可判断为动物细胞的有丝分裂后期。

对有丝分裂图像的辨析
1．动物细胞一般画成圆形，外面代表细胞膜；植物细胞一般画成长方形，外面代表细胞壁。
2．动物细胞分裂末期，细胞膜从细胞的中部向内凹陷，最终缢裂成两个子细胞；植物细胞不向内凹陷，细胞中央形成细胞
板，最终形成两个子细胞。
3．动物细胞和低等植物细胞要画出中心体，高等植物细胞不能画。
4．细胞分裂后期图像应注意三点：(1)移向两极的染色体位置不能画反，正确的应为染色体臂朝向中央，着丝点靠近两极；(2)上下对应的两条子染色体的大小、形状、颜色应完全相同；(3)每一极同源染色体都应成对存在(二倍体生物)。
实验十　观察根尖分生组织细胞的有丝分裂

1． 实验原理
(1)高等植物的分生组织细胞有丝分裂较旺盛。
(2)细胞核内的染色体(质)易被碱性染料(龙胆紫溶液)染成深色。
(3)细胞的分裂是独立进行的，在同一分生组织中可以通过高倍显微镜观察细胞内染色体的存在状态，判断处于不同分裂时期的细胞。
2． 方法步骤

易错警示　观察细胞有丝分裂实验的6个注意点
(1)取材时，剪取根尖应为2～3 mm，过长会包括伸长区，无细胞分裂。
(2)解离时间不宜过长，否则根尖细胞的结构会遭到破坏。
(3)漂洗是为洗去细胞内部的盐酸，因此要保证足够的时间，否则会影响对染色体(质)的染色。
(4)压片时要掌握好力度，过轻，细胞分散不开；过重，会压坏玻片。
(5)显微镜下观察到的都是死细胞，不能观察到有丝分裂的动态变化，若视野中找不到某一时期的细胞，可通过移动玻片在邻近的区域中寻找。
(6)在显微镜下观察到间期的细胞数目最多，因为间期历时最长。

5． 在“观察洋葱根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中：
(1)解离的目的是__________________________________，解离适度的标志是________________。
(2)在低倍镜下观察到的洋葱根尖分生区细胞的特点是________________________；在高倍镜下看到的细胞大部分处于细胞分裂的间期，原因是_________________________。

(3)有一位同学做根尖有丝分裂实验，在显微镜中观察到的图像如图所示。造成这种情况的原因可能是 (　　)
①取材位置不合适　②取材时间不合适　③制片时压片力量不合适　④解离时间不合适　⑤视野选择不合适
A．②③ B．②⑤
C．①②⑤ D．①③④
(4)不会影响细胞周期各时期的长短或产生误差，但对整个实验结果产生影响的因素是________。
A．取材时间 B．根尖培养温度
C．解离时间长短 D．载玻片厚度
(5)某同学错误地把取材部位认为是表皮，他的实验操作完全正确，但也看不到染色体，这是因为_________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)使组织细胞相互分散开来　根尖酥软
(2)细胞呈正方形，排列紧密　间期在细胞周期中占的比例最大(在细胞周期中间期时间最长)
(3)C　(4)D
(5)表皮细胞已高度分化，不分裂，染色质没有螺旋化形成染色体(不出现染色体)
解析　(3)由图观察，细胞多处于未分裂状态，故可能是因为取材时间不合适，细胞分裂不旺盛；视野中有一些细胞为长形，可能取自伸长区细胞，为取材位置不合适；也有可能是因为视野选择不当，没有找到合适的观察视野；由图可知细胞均分散开，故不可能为③④所述原因。(4)载玻片厚度对视野中的细胞所处状态不会产生影响，但会影响到视野的清晰度，影响对实验结果的观察。
技法提炼
解答实验题的四大误区
一是不清楚“解离”的作用原理，误认为可以观察细胞有丝分裂的动态变化过程；二是不清楚细胞具有的相应结构，误认为赤道板也能观察到；三是不清楚实验操作的方法、步骤及要求，导致解答实验评价与改错题时出错；四是对取材原理不清楚，误认为根尖任何部位均可作为观察对象，实际上只有分生区才可以。

序号
错因分析
正确答案
序号
错因分析
正确答案
①
对细胞周期的起点理解不清
f～l
②
审题不全面
bc或hi
③
不理解题意，答非所问
B
④
不理解题意，答非所问
A
⑤
审题不全面
de或jk
⑥
对“赤道板”和“细胞板”区分不清
染色体的着丝点排列在赤道板上
⑦
对“DNA加倍”与“染色体加倍”的时期理解不清
DNA分子复制和有关蛋白质的合成
⑧
重复题干信息，不能从遗传物质与遗传性状之间的关系作答
保持亲代细胞和子代细胞遗传性状的稳定性
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1． 染色体、染色单体与DNA的数量关系
(1)染色体的组成和形态：如图所示，一条染色体包含一个着丝点②和一至两条臂①③(由于着丝点在染色体上的位置不同，染色体的臂有长有短)。计算染色体的数目时，以染色体着丝点的数目为依据。有一个着丝点，就有一条染色体，所以图中复制前后均为一条染色体。染色单体只有在染色体复制后才存在，染色体未复制时，染色单体数目为0。

(2)染色体有两种形态，如图中的A和B。B是复制后的一条染色体，它由一个着丝点连接着两条姐妹染色单体。染色体的着丝点分裂后，原来的一条染色体就变成了两条子染色体。因为这两条子染色体是由同一条染色体复制而来的，所以一般情况下，二者是完全相同的。
(3)复制前染色体上有一个DNA分子，复制后的一条染色体上有两个DNA分子，分别位于两条姐妹染色单体上。所
以若细胞中有染色单体，其DNA分子数就等于姐妹染色单体数；若细胞中没有姐妹染色单体，其DNA分子数就等于染色体数。
2． 细胞周期各期主要特征及对应的模式图
项目
间期
前期
中期
后期
末期
识图特征
有核膜，但是没出现染色体
染色体散乱地分布在纺锤体的中央
染色体的着丝点排列在赤道板上
着丝点分裂，姐妹染色单体分开
核膜、核仁出现，染色体消失
植物细胞

动物细胞

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