6.1细胞的增殖导学案-2025-2026学年高一上学期生物人教版必修1

细胞的增殖-导学案 【课标要求】 描述细胞通过不同的方式进行分裂，其中有丝分裂保证了遗传信息在亲代和子代细胞中的一致性。 【学习目标】 1.概述细胞有丝分裂的过程，阐明细胞有丝分裂的重要意义。 2.理解应用有丝分裂过程中DNA、染色体的数目变化及会分析曲线图柱形图。 【学习重难点】 1.教学重点 （1）有丝分裂各个时期的特点。 （2）有丝分裂的意义。 2.教学难点 有丝分裂过程中染色体的行为变化及染色体和DNA的数量变化。 【研学之旅】 一、知识梳理 1.细胞增殖 概念：通过细胞分裂增加细胞数量的过程 过程：包括物质准备和细胞分裂两个连续的过程。 特点：具有周期性。 细胞增殖 有丝分裂（主要） 真核生物 无丝分裂 方式 减数分裂 原核生物：二分裂 意义：细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。 *多细胞生物体体积的增大，即生物体的生长，既靠细胞生长增大细胞的体积，还要靠细胞分裂增加细胞的数量。 2.细胞周期 （1）概念：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）阶段 ①间期（所占时间较长，可分为G1、S、G2期） G1：主要进行RNA和有关蛋白质（如DNA聚合酶）的合成，为S期的DNA复制做准备。 S：主要进行DNA的复制。 G2：主要进行有丝分裂所必需的一些蛋白质的合成。 特点：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。 ②分裂期M期（前期→中期→后期→末期） （3）注意 ①连续分裂的细胞：胚胎干细胞、癌细胞、受精卵等 ②暂不分裂的细胞：记忆细胞等 ③不分裂的细胞：高度分化的成熟体细胞（神经细胞、肌肉细胞、哺乳动物成熟的红细胞等） （4）细胞周期常用表示方法 3.有丝分裂（有丝分裂不包括分裂间期） （1）人们根据染色体的行为和形态变化，将其分为前期、中期、后期和末期。 时期 口诀 主要特点 分裂间期 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。 分裂期 前期 膜仁消失现两体 ①染色质丝螺旋缠绕，缩短变粗，成为染色体 ②每条染色体包含两条并列的姐妹染色单体，它们共用一个着丝粒 ③核仁解体，核膜逐渐消失 ④染色体散乱分布于纺锤体中央 ⑤从细胞的两极发出纺锤丝，形成纺锤体 中期 形清数晰赤道齐 着丝粒整齐排列在赤道板上，染色体的形态比较稳定、数目比较清晰，便于观察。（计数的最佳时期） 后期 粒裂数增均两极 着丝粒分裂、姐妹染色单体分开，成为两条染色体，染色体数目加倍，在纺锤丝牵引下分别向两极移动，使细胞两极各有一套形态、数目完全相同的染色体 （着丝粒的分裂是由基因控制的） 末期 两消两现新壁建 染色体平均分配到两个子细胞中去，纺锤丝消失，核膜、核仁再现，在赤道板的位置上出现一个细胞板，逐渐扩展形成新的细胞壁（形成细胞壁过程）。 *不是所有的着丝粒都位于染色体中央，可能位于染色体一端。 *染色体的数目看着丝粒数目。 *染色体、着丝粒、核DNA变化： 染色体：着丝粒分裂加倍（有丝后期、减II后期）；细胞分裂减半（末期） DNA：复制加倍（间期）；细胞分裂减半（末期） 姐妹染色单体：DNA复制出现；着丝粒分裂消失 （2）动、高等植物细胞有丝分裂过程的比较 区别 植物细胞 动物细胞 间期 不存在中心粒的倍增 中心粒的倍增 前期(纺锤体形成方式不同) 从细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体 中心粒在间期倍增，两组中心粒发出星射线形成纺锤体 末期(细胞质分裂方式不同) 由细胞板形成细胞壁，将细胞分割成两部分 由细胞膜向内凹陷，将细胞缢裂成两部分 （3）有丝分裂的意义 ①将亲代细胞的染色体经过复制（关键是DNA的复制）之后，精确地平均分配到两个子细胞中； ②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的稳定性。 （4）细胞周期中染色体数、核DNA数、染色单体数的关系 4.无丝分裂 （1）特点：没有出现纺锤丝和染色体的变化。 （2）举例：蛙的红细胞的无丝分裂 5.有丝分裂中核DNA、染色体、染色单体的数目变化(以二倍体生物为例) 图中ef(BC)段表示S期DNA的复制，染色单体形成，fg(CD)段表示含有姐妹染色单体的时期，即有丝分裂G2期、前期和中期，gh(DE)段表示有丝分裂后期着丝粒分裂，染色单体消失。 6.实验:观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 （1）实验原理 ①选材原理：在高等植物体内，有丝分裂常见于根尖、芽尖等分生区细胞。 ②观察原理：由于各个细胞的分裂是独立进行的，因此在同一分生组织中可以看到处于不同分裂时期的细胞，通过在高倍显微镜下观察各个时期细胞内染色体的存在状态，就可判断细胞所处时期。 ③染色原理：细胞核内的染色体(质)易被碱性染料(如甲紫溶液/醋酸洋红液)着色。 （2）实验步骤： ①根尖培养（及时换水防止烂根） ②装片的制作：①解离②漂洗③染色④制片 过程 方法 时间 目的 解离 上午10时至下午2时(洋葱根尖分生区有较多的细胞有较多的细胞处于分裂期)，剪取洋葱根尖2~3 mm，立即放入盛有盐酸和酒精混合液(1:1)的玻璃皿中，在室温下解离。 3-5min 用药液使组织中的细胞相互分离开来。 漂洗 待根尖软化后，用镊子取出，放入盛有清水的玻璃皿中漂洗 约10min 洗去药液，防止解离过度。 染色 把根尖放入盛有质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的甲紫溶液(或醋酸洋红液)的玻璃皿中染色。 3-5min 甲紫溶液或醋酸洋红液能使染色体着色。 制片 用镊子将这段根尖取出来，放在载玻片上，加一滴清水，并用镊子尖把根尖弄碎，盖上盖玻片。然后，用拇指轻轻地按压盖玻片。 使细胞分散开来，有利于观察。 ❗观察时并不能看到连续的动态分裂过程，因为细胞在解离时已死亡。 ❗观察时先于低倍镜下找到分生区组织细胞（细胞呈正方形，排列紧密），再换成高倍镜，找出中期细胞，再找前期、后期、末期的细胞。最后观察分裂间期的细胞。 ❗注意事项 解离时间过短：压片时细胞不易分散 时间过长：细胞解离过度，根尖过于酥软，影响染色 染色时间过短：染色体或染色质不能完全着色 时间过长：使其他部分也被染成深色，无法辨认染色体 压片力度过轻：细胞未分散开 力度过重：将组织压烂 7.细胞不能无限长大 （1）受细胞表面积和体积关系的制约：细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的物质运输的效率就越低。 （2）细胞的核质比限制了细胞的长大：细胞核是细胞的控制中心，一个细胞核内所含遗传信息有一定限度，对细胞质的控制能力有限，决定了细胞不能过大。 8.与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用 细胞器 发挥作用的场所 作用时期 生理作用 核糖体 动物、植物 主要是间期 合成相关蛋白质 线粒体 动物、植物 整个细胞周期 提供能量 高尔基体 植物 末期 与细胞壁(板)的形成有关 中心体 动物、低等植物 前期 与纺锤体的形成有关 二、能力提升 1.关于动物细胞细胞周期的叙述，错误的是（ ） A.精原细胞能通过有丝分裂产生子细胞 B.DNA在分裂间期边解旋边复制 C.细胞DNA总量在有丝分裂后期减半 D.核仁在分裂末期染色体解螺旋时重新形成 2.下图表示制作和观察洋葱根尖细胞有丝分裂临时装片的主要操作步骤。下列相关叙述正确的是（ ） A.甲步骤为解离，需用一定浓度的盐酸处理，使细胞分散成一层细胞 B.乙步骤为漂洗，需滴加50%乙醇在洋葱根尖上持续1min C.丙步骤为染色，需向根尖滴加适量甲紫染液，浸没3～5min D.丁步骤为制片，制片后可通过显微镜观察细胞持续分裂的整个过程 3.显微镜观察为有丝分裂的研究提供了可靠的证据，结合以下某高等植物细胞有丝分裂不同时期图像分析，相关叙述不正确的是（ ） A.在有丝分裂过程中，正确的图像顺序是b→a→d→c B.图a时期是观察染色体的最佳时期，但该时期无法看到赤道板 C.图b时期最明显的变化是细胞内出现了染色体 D.该细胞分裂成两个新细胞的标志是细胞板的形成 4.如图甲和图乙表示某植物细胞分裂间期和有丝分裂不同时期染色体和核DNA的数量关系，下列有关叙述不正确的是（ ） A.观察染色体形态和数目的最佳时期处于图甲的CD段 B.图甲中DE段的细胞染色体数目加倍，但核DNA含量不变 C.图乙中a对应图甲中的BC段，c对应图甲中的EF段 D.该细胞有丝分裂时由细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体 答案详解： 1.D[解析] 精原细胞能通过有丝分裂产生新的精原细胞，A正确；DNA分子的复制过程发生在分裂间期，DNA 复制的特点为边解旋边复制，B正确；在有丝分裂后期细胞DNA 总量不会减半，C错误；在有丝分裂末期，每条染色体解螺旋变成染色质丝，同时核膜、核仁重新出现，即核仁在分裂末期染色体解螺旋时重新形成，D正确。 2.C[解析] 甲步骤为解离，常用质量分数为15% 的盐酸和体积分数为95%的酒精1 :1 混合配制解离液，以使组织细胞相互分离开，A错误；乙步骤为漂洗，将洋葱根尖解离后需用清水漂洗10分钟左右，防止解离过度，B错误；丙步骤为染色，把根尖放在盛有适量甲紫溶液的培养皿中染色3～5 min ，C正确；丁步骤为制片，制作装片标本时细胞已经死亡，故不能选定一个细胞持续观察它的整个分裂过程，D错误。 3.D[解析] 在有丝分裂过程中，正确的图像顺序是b(有丝分裂前期)→a(有丝分裂中期)→d(有丝分裂后期)→c(有丝分裂末期)，A正确；图a时期是有丝分裂中期，是观察染色体的最佳时期，但该时期无法看到赤道板，因为赤道板是假想平面，不是真实结构，B正确；图b时期是有丝分裂前期，最明显的变化是细胞内出现了染色体，染色体是由染色质缩短变粗形成的，C正确；该细胞分裂成两个新细胞的标志是细胞壁的形成，D错误。 4.C[解析]有丝分裂中期，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，有丝分裂中期每条染色体含有2个DNA分子，即染色体与核DNA之比为0.5，对应于图甲的CD段，A正确；图甲中DE段形成的原因是着丝粒分裂，此时细胞中染色体数目加倍，但核DNA含量不变，B正确；图乙中a染色体数目加倍，染色体：核DNA=1：1，表示有丝分裂后期，对应图甲中的EF段，c染色体数目与体细胞相等，且染色体：核DNA=1：1，可对应图甲中的AB段，C错误；植物细胞在有丝分裂前期从细胞的两极发出纺锤丝形成纺锤体，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $