(新教材)2019新人教版高中生物必修一第1课时 细胞周期和有丝分裂的过程练习.doc
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1、第第 1 节节细胞的增殖细胞的增殖第第 1 课时课时细胞周期和有丝分裂的过程细胞周期和有丝分裂的过程内容标准要求核心素养对接学业质量水平1.简述细胞的生长和增殖的周期性。2.概述细胞的有丝分裂过程。3.运用模型解释细胞表面积与体积的关系。1.生命观念通过对细胞周期的学习,认识到生命活动的周期性。水平一2.科学思维分析与综合:对比分析有丝分裂各时期的特点,掌握有丝分裂过程。构建染色体和 DNA 数量变化模型。水平二3.科学探究运用模型解释细胞表面积与体积的关系。水平一研读教材梳理探究细胞大小与物质运输的关系知识梳理1.多细胞生物生长的原因细胞生长增大细胞体积细胞分裂增加细胞数量个体生长2.决定器
2、官大小的原因器官大小主要决定于细胞数量的多少。物质运输的效率与细胞的相对表面积有关,细胞体积越大,相对表面积越小,物质运输效率越低3.运用模型解释细胞大小与物质运输的关系细胞模型边长表面积体积表面积体积(相对表面积)A2 mm24 mm28 mm33B4 mm96 mm264 mm332C8 mm384 mm2512 mm334假设物质扩散深度为 0.5 mm,则三个细胞模型中,物质扩散的体积占细胞体积的比例分别为78、3764、169512。4.细胞不能无限长大的限制因素典例 1 填写下表相关内容,得出相关结论细胞模型(琼脂块)的边长/cm表面积/cm2体积/cm3表面积与体积之比NaOH
3、扩散的深度/cmNaOH 扩散体积与整个细胞体积之比16160.51224830.57/83542720.519/27NaOH 扩散的体积与细胞的总体积的比值,反映 NaOH 进入细胞的效率实验结论:细胞的表面积与体积之比随着细胞体积的增大而减小。NaOH 扩散的体积与整个细胞的体积之比随着细胞体积的增大而减小。细胞体积越大,其相对表面积越小,细胞的物质运输效率就越低。变式训练 1 下列关于动物大象体细胞不能无限长大的主要原因是()A.细胞长得太大影响生物体的整体美观B.细胞体积增大,体积与表面积之比变大,表面积的吸收能力不能满足细胞需要C.细胞长得太大就不能进行分裂D.细胞长得太大,相互之间
4、就会挤压,最终细胞会被挤破解析细胞与周围环境进行物质交换的能力取决于表面积与体积之比,细胞体积越小,其相对表面积(表面积/体积)越大,细胞与周围环境进行物质交换的能力越大。因此,细胞不能无限长大。A、C、D 三项不符合题意,B 项符合题意。答案B联想质疑生物体大小与细胞大小不成正比,生物体的大小主要体现在细胞数量多少上。相同时间内,最小体积的琼脂块被全部染色,而较大体积的琼脂块没有被全部染色。说明细胞越大,物质运输效率越低;细胞越小,物质运输效率越高。细胞体积并非越小越好,细胞体积的最小限度是由完成细胞功能所必需的基本结构(如各种细胞器)和物质(如酶)所需的空间决定的。细胞增殖与细胞周期知识梳
5、理1.细胞增殖(1)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。(2)细胞增殖包括物质准备和细胞分裂整个连续的过程。(3)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。2.细胞周期只有连续分裂的细胞才具有细胞周期。素养提升科学思维细胞周期及其表示方法根据细胞周期示意图,回答有关问题:(1)图甲中可表示一个细胞周期;图乙中表示间期,表示分裂期。图丙中表示一个细胞周期。(2)细胞周期的间期发生的变化主要有哪些?_(3)是不是只要能进行有丝分裂的细胞都具有细胞周期?_下列细胞中具有细胞周期的是_。胚胎干细胞成熟红细胞精子、卵细胞皮肤生发层细胞(4)据下表分析:
6、细胞分裂间期分裂期细胞周期十二指肠细胞13.51.815.3肿瘤细胞18.00.518.5成纤维细胞19.30.720.0若用上述三种细胞观察细胞的有丝分裂,应选择细胞。理由是_。提示(1)AB 或 CDabcdeabcde(2)完成 DNA 的复制和有关蛋白质的合成,同时细胞适度生长(3)不是,只有能连续分裂的细胞才具有细胞周期(4)十二指肠细胞周期中分裂期所占细胞周期的比例相对较大。典例 2 科学家用32P 标记的磷酸盐浸泡蚕豆幼苗,追踪放射性的去向以研究蚕豆根尖细胞分裂情况,得到根尖细胞连续分裂的时间(单位:h)数据如图所示。下列叙述正确的是()A.DE 阶段发生遗传物质的平均分配B.B
7、C 阶段结束时 DNA 含量增加一倍C.CD 阶段完成与 DNA 复制有关的蛋白质的合成D.一个细胞周期(可表示为 CDDE)等于 17.3 h具有细胞周期的条件:进行有丝分裂、能连续分裂的细胞才具有细胞周期。生殖细胞、高度分化的细胞等不具有细胞周期。解析图示 AB、CD、EF 为细胞分裂期,主要完成遗传物质的平均分配;BC、DE 为细胞分裂间期,主要完成 DNA 分子的复制和有关蛋白质的合成,结果是DNA 含量加倍。一个细胞周期包括分裂间期和分裂期,可表示为 DEEF(或 BCCD),等于 17.3 h。答案B变式训练 2 下列关于高等动物细胞的细胞周期的叙述,错误的是()A.分裂间期进行
8、DNA 复制B.前期开始出现染色体和纺锤体C.中期是观察染色体形态的最佳时期D.末期进行着丝粒的分裂解析分裂间期进行 DNA 复制和蛋白质合成,前期核膜、核仁消失,染色体和纺锤体出现,中期染色体形态稳定数目清晰,是观察的最好时期。着丝粒分裂在后期。答案D【知识拓展】细胞分裂后产生的子细胞有三种去向持续分裂:始终处于细胞周期中。如部分造血干细胞、卵裂期细胞、癌细胞、根尖分生区细胞、茎形成层细胞、芽生长点细胞。暂不分裂:暂时脱离细胞周期,仍具有分裂能力,在一定条件下可回到细胞周期中。如肝脏细胞、T 细胞、B 细胞、记忆细胞。永不分裂:永远脱离细胞周期,处于分化状态直到死亡。如肌纤维细胞、神经细胞、
9、浆细胞,叶肉细胞、洋葱鳞片叶表皮细胞、根尖成熟区细胞。联想质疑细胞周期的不同表示方法方法名称表示方法说明扇形图ABA(顺时针)为一个细胞周期直线图ab 或 cd 为一个细胞周期判断一个完整的细胞周期的方法1.如果某种药物能抑制 DNA 的复制, 则这种药物能抑制癌细胞的有丝分裂, 为什么?提示:如果不能完成 DNA 的复制,则细胞不能进入分裂期。2.一个细胞周期包括间期和分裂期,根据两个时期的长短分析,正在进行有丝分裂的组织细胞中,处于哪个时期的细胞最多?为什么?提示:间期,因为间期时间远远长于分裂期。高等植物细胞的有丝分裂知识梳理根据细胞分裂图像判断细胞分裂时期,并补充细胞分裂特点:分裂图像
10、时期分裂特点间期完成 DNA 分子的复制和有关蛋白质的合成;细胞适度生长间期复制后,DNA 数量加倍,但染色体数量不变前期染色体变化:染色质丝变成染色体;细胞变化:a.细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体;b.核膜消失、核仁解体中期染色体的着丝粒排列在赤道板上;染色体形态比较稳定,数目比较清晰后期染色体数目变化:着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,染色体数目加倍染色体运动:在纺锤丝牵引下移向两极末期染色体变化:染色体变成染色质丝细胞结构变化:a.核膜、核仁重新出现;b.赤道板位置出现细胞板,并逐渐扩展形成新的细胞壁不是具体结构,而是与纺锤体中轴垂直的一个平面素养提升生命观念高等植物细胞有丝分裂的过程有丝分裂
11、中染色体、染色单体和 DNA 的关系(1)根据染色体形态变化过程,写出甲、乙、丙、丁四幅图中染色体、染色单体、核 DNA 的含量:物质或结构甲乙丙丁染色体染色单体核 DNA(2)核 DNA 数目和染色体数目比值为 21 的时期有。(3)核 DNA 数目和染色体数目比值为 11 的时期有。提示(1)111202201222(2)间期 DNA 复制之后及前期、中期(3)间期 DNA 复制前及后期、末期典例 3 下图为某学生绘制的植物细胞有丝分裂过程中染色体行为的简图,其中不正确的是()解析在细胞有丝分裂后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,纺锤丝与着丝粒相连,它牵引着染色体移向细胞两极,移动过程中,
12、着丝粒在前,染色体的臂在后。答案C变式训练 3 如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 条染色体解析图示细胞没有中心体,含有细胞壁,属于高等植物细胞,A 正确;图示细胞含有 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,B 错误;由以上分析可知,该细胞处于有丝分裂后期,C 正确;图示细胞含有 8 条染色体,D 正确。答案B联想质疑间期 DNA 分子的复制使得 DNA 数目加倍, 后期着丝粒的分裂使得染色体数目加倍。每个复制后的
13、染色体是由一对称为姐妹染色单体的结构组成的。【归纳概括】细胞内核 DNA 分子数、染色体数、每条染色体上 DNA 含量变化曲线1.细胞板与赤道板的区别是什么?提示赤道板不同于细胞板,赤道板不是真实存在的具体结构,它指的是细胞中央假想的一个平面,因此在显微镜下是无法观察到的。而细胞板则是植物细胞在分裂末期形成的结构,最终形成细胞壁,在显微镜下可观察到。2.染色体数与着丝粒数目始终相等吗?提示相等。课堂小结随堂检测1.下列关于细胞周期的叙述,正确的是()A.成熟的生殖细胞产生后立即进入下一个细胞周期B.机体内所有的体细胞都处于细胞周期中C.抑制 DNA 的复制,细胞将停留在分裂期D.细胞分裂间期为
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