内容正文:
第一节 细胞增殖
知识点(一) 生物体的生长主要是细胞增殖的结果
[教材知识梳理]
1.多细胞生物体生长的原因
(1)细胞数量增多。
(2)细胞体积增大。
2.细胞不能无限长大的意义和原因
(1)意义:合适的细胞体积能保证细胞与周围环境进行正常的物质和信息交换,保证细胞内物质运输和信息传递的正常进行。
(2)原因
①当细胞体积增加过大时,细胞的相对表面积就变小,细胞与周围环境的物质和信息交换的效率也可能会降低,这会影响细胞核对细胞的控制,不利于细胞生命活动的进行。
②生物体的细胞不能无限长大,受多种因素的限制。
[微提醒] 生物体的生长与细胞的关系
(1)表现:多细胞生物体的生长表现为生物体体积的增大。
(2)原因:①细胞生长,细胞体积增大;②细胞分裂,细胞数量增加。
(3)生物体大小与细胞大小不呈正比,生物体的大小主要体现在细胞数量上。
[经典案例探究]
[典例] 探究细胞不能无限长大的原因
琼脂块模拟细胞的实验:将琼脂块切成边长分别为2 mm、4 mm、8 mm的正方体,分别计算它们的表面积、体积以及表面积与体积之比,填入下表:
细胞模型
小
中
大
细胞表面积/mm2
细胞体积/mm3
表面积/体积
(1)根据上述数据分析,细胞的表面积与体积之比和细胞的大小有什么关系?
提示:细胞体积越小,细胞表面积与体积之比越大。
(2)从物质运输的效率看,细胞为什么不能太大?
提示:细胞越大,表面积与体积之比越小,物质运输的效率越低。
(3)细胞体积是不是越小越好?为什么?
提示:不是。因为细胞中有众多的必需物质和细胞器,细胞太小,就没有足够的空间,细胞就不能进行相应的生命活动,发挥出相应的生理功能。
[层级训练评价]
(一)澄清概念
1.判断下列叙述的正误
(1)多细胞生物体的生长依赖于细胞的生长和细胞的增殖(√)
(2)细胞表面积与体积的关系是限制细胞不能无限长大的原因之一(√)
(3)细胞越大,相对表面积越小,物质运输效率越高(×)
(4)细胞体积越大越有利于细胞核对细胞的控制(×)
(二)落实知能
2.下列有关细胞不能无限长大的原因的叙述中,不正确的是( )
A.细胞越小越有利于各项生命活动
B.细胞核DNA不随细胞体积扩大而增加
C.与细胞表面积和体积的比例有关
D.细胞体积过大不利于细胞内外物质交换
解析:选A 细胞不是越小越好,因为细胞内的必需物质和细胞器需要占有一定的空间,A错误;细胞核
DNA是遗传物质,不会随细胞体积扩大而增加,B正确;细胞的表面积和体积的关系限制了细胞的长大,相对表面积越小,越有利于物质的迅速转运和交换,C正确;细胞体积过大,相对表面积小,不利于细胞内外物质交换,D正确。
3.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的关系,正确的是( )
A.细胞的相对表面积越大,物质运输效率越高,细胞新陈代谢越旺盛
B.细胞的相对表面积越大,物质运输效率越低,细胞新陈代谢越缓慢
C.细胞的相对表面积越小,物质运输效率越高,细胞新陈代谢越缓慢
D.细胞的相对表面积越小,物质运输效率越低,细胞新陈代谢越旺盛
解析:选A 细胞体积越大,相对表面积越小,物质运输效率相对越低,细胞代谢越缓慢;细胞体积越小,相对表面积越大,物质运输效率相对越高,细胞代谢越旺盛。
知识点(二) 细胞增殖与细胞周期
[教材知识梳理]
1.细胞增殖
概念
细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程,叫作细胞增殖。细胞增殖包括物质准备和细胞分裂两个相连续的过程
意义
细胞增殖是重要的生命活动,是生物体生长、发育、生殖和遗传的基础
方式
①真核生物:无丝分裂、有丝分裂和减数分裂。②原核生物:二分裂
2.细胞周期
(1)研究方法:放射性同位素标记法。
(3)分裂间期:完成物质准备,主要包括DNA的复制和有关蛋白质的合成,细胞适度生长。
(4)分裂期:染色体平均分配,完成细胞的分裂。
[核心要点点拨]
1.归纳总结细胞周期的不同表示方法
方法名称
表示方法
用字母表示细胞周期
扇形图
A→B→C→A为一个细胞周期
线段图
a+b或c+d为一个细胞周期
坐标图
a+b+c+d+e为一个细胞周期
柱形图
B组细胞处于分裂间期,正在进行DNA分子的复制,C组细胞多数处于分裂期,A组细胞为刚完成有丝分裂和未进行DNA分子复制的细胞
2.正确理解细胞周期的几个注意点
(1)“先复制后分裂”:一个细胞周期一定要先完成DNA的复制,才能完成细胞的分裂。
(2)并非所有分裂的细胞都有细胞周期:只有有丝分裂的细胞“连续分裂时”才具备细胞周期(无丝分裂、减数分裂不具有细胞周期)。如动物的受精卵、精(卵)原细胞、皮肤生发层细胞、造血干细胞、癌细胞、杂交瘤