1、第1節(jié) 細(xì)胞的增殖高中生物知識(shí)梳理與疑難導(dǎo)析知識(shí)梳理 （1）細(xì)胞體積越大，其_越小，細(xì)胞的_的效率就越低。細(xì)胞_的關(guān)系限制了細(xì)胞的長(zhǎng)大。 （2）細(xì)胞核中的_不會(huì)隨細(xì)胞體積的擴(kuò)大而增加。如果細(xì)胞太大，_的負(fù)擔(dān)就會(huì)過(guò)重。 （1）細(xì)胞增殖是重要的細(xì)胞生命活動(dòng)，是生物體_、_、_、_的基礎(chǔ)。 （2）細(xì)胞以_的方式進(jìn)行增殖。細(xì)胞增殖包括_和_整個(gè)連續(xù)的過(guò)程。 （3）真核細(xì)胞的分裂方式有三種：_、_、_。 （1）細(xì)胞周期的概念：連續(xù)分裂的細(xì)胞，從一次分裂_時(shí)開(kāi)始，到下一次分裂_時(shí)為止，為一個(gè)細(xì)胞周期。 （2）有絲分裂的過(guò)程：一個(gè)細(xì)胞周期包括_和_兩個(gè)階段。分裂間期約占細(xì)胞周期的_。分裂間期完成_的復(fù)制和_

2、的合成，同時(shí)細(xì)胞有適度的生長(zhǎng)。分裂期是一個(gè)連續(xù)的過(guò)程，可以分為_(kāi)、_、_、_四個(gè)時(shí)期。 在分裂過(guò)程中沒(méi)有出現(xiàn)_和_的變化。無(wú)絲分裂的典型實(shí)例是_。疑難突破1.隨著細(xì)胞生長(zhǎng)，細(xì)胞體積不斷增大，但是細(xì)胞體積和表面積之比卻在減小。細(xì)胞為什么要進(jìn)行分裂呢？ 剖析：這是因?yàn)榧?xì)胞的生長(zhǎng)要受到細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)以及細(xì)胞表面積與體積的比值等因素的制約。 (1)受細(xì)胞表面積與體積之比的限制。細(xì)胞要通過(guò)它的表面不斷地和周?chē)h(huán)境或鄰近細(xì)胞進(jìn)行物質(zhì)交換，這樣它就必須有足夠的表面積，否則它的代謝作用就很難進(jìn)行。當(dāng)細(xì)胞的體積由于生長(zhǎng)而逐步增大時(shí)，細(xì)胞表面積和體積的比值就會(huì)變得越來(lái)越小，導(dǎo)致表面積不夠，使細(xì)胞內(nèi)部和外界的物質(zhì)交

3、換適應(yīng)不了細(xì)胞的需要，這就會(huì)引起細(xì)胞的分裂，以恢復(fù)其原來(lái)的表面積與體積的適宜比值。 (2)要維持細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)體積之間的平衡狀態(tài)。細(xì)胞質(zhì)中的生理、生化過(guò)程都受到細(xì)胞核中遺傳信息的指引和控制。因此，當(dāng)細(xì)胞質(zhì)的體積增長(zhǎng)太大時(shí)，細(xì)胞核對(duì)這樣大范圍的細(xì)胞質(zhì)的調(diào)控作用就會(huì)相對(duì)地減少，以致造成核、質(zhì)的不平衡，從而引起細(xì)胞分裂，以恢復(fù)其細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)之間的穩(wěn)定狀態(tài)。 (3)細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的交流與細(xì)胞體積的關(guān)系。細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)從一端向另一端運(yùn)輸或擴(kuò)散是有時(shí)間與空間關(guān)系的，假如細(xì)胞的體積很大，勢(shì)必影響物質(zhì)傳遞與交流的速度，細(xì)胞內(nèi)部的生命活動(dòng)就不能靈敏地調(diào)控與緩沖。2.在一個(gè)細(xì)胞周期中，分裂間期和分裂期所占的時(shí)間相差較

4、大。間期占時(shí)間很長(zhǎng),分裂期占時(shí)間很短。試想，細(xì)胞分裂間期，為什么需要這樣長(zhǎng)的時(shí)間？剖析：近代科學(xué)研究證實(shí)：在細(xì)胞分裂間期，細(xì)胞內(nèi)部發(fā)生著很復(fù)雜的變化，最大的變化特點(diǎn)是：完成dna的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成。復(fù)制的結(jié)果，每條染色體都形成兩條完全一樣的姐妹染色單體，呈細(xì)絲狀，連在一起，共有一個(gè)著絲點(diǎn)。因此說(shuō)，分裂間期是整個(gè)細(xì)胞周期中極為關(guān)鍵的準(zhǔn)備階段。3.廣義說(shuō)來(lái)，有絲分裂應(yīng)該包括細(xì)胞質(zhì)分裂。但是，也可以把細(xì)胞質(zhì)分裂看作是一個(gè)單獨(dú)的階段。那么，動(dòng)物細(xì)胞和植物細(xì)胞在細(xì)胞質(zhì)分裂階段有什么區(qū)別？ 剖析：大多數(shù)真核生物的細(xì)胞質(zhì)分裂是與核分裂協(xié)調(diào)進(jìn)行的，細(xì)胞質(zhì)分裂起始于中后期。細(xì)胞質(zhì)分裂面一般總是和紡錘體的赤

5、道面一致，其方向約在核分裂中期就已確定。如果在中期時(shí)用離心法改變細(xì)胞的紡錘體的正常位置，細(xì)胞分裂面方向并不隨之改變。但是，如果在中期之前改變紡錘體的位置，細(xì)胞質(zhì)分裂面的方向也就隨著發(fā)生改變。 動(dòng)物細(xì)胞在進(jìn)行細(xì)胞質(zhì)分裂時(shí)，先是在要形成分裂面處的細(xì)胞質(zhì)收縮，環(huán)細(xì)胞表面出現(xiàn)一條窄的凹溝，這條溝叫做分裂溝。分裂溝環(huán)繞細(xì)胞表面一圈，使細(xì)胞呈啞鈴狀。它的形成和細(xì)胞膜下方的細(xì)胞質(zhì)微絲有關(guān)系。植物細(xì)胞因?yàn)橛屑?xì)胞壁，它的分裂方式不同于動(dòng)物細(xì)胞，最主要的差別是植物細(xì)胞在進(jìn)行細(xì)胞質(zhì)分裂時(shí)，有細(xì)胞板的形成。細(xì)胞板產(chǎn)生于晚后期或早末期。4.植物細(xì)胞有絲分裂的各個(gè)時(shí)期有什么特點(diǎn)？ 剖析：間期：主要是完成組成染色體的dna

6、分子的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成。結(jié)果：每條染色體都形成兩條完全一樣的姐妹染色單體。前期：細(xì)胞核中出現(xiàn)染色體，核膜逐漸解體，核仁逐漸消失，同時(shí)，從細(xì)胞的兩極發(fā)出許多紡錘絲，形成一個(gè)梭形的紡錘體。中期：紡錘體清晰可見(jiàn)，紡錘絲牽引著染色體運(yùn)動(dòng)，使每條染色體的著絲點(diǎn)排列在細(xì)胞中央的赤道板上。后期：每一個(gè)著絲點(diǎn)分裂成兩個(gè)，原來(lái)連接在同一個(gè)著絲點(diǎn)上的兩條姐妹染色單體成為兩條染色體。末期：紡錘絲消失，出現(xiàn)新的核膜和核仁，核膜把染色體包圍起來(lái)，形成了兩個(gè)新的細(xì)胞核；在赤道板的位置出現(xiàn)一個(gè)細(xì)胞板，細(xì)胞板由細(xì)胞的中央向四周擴(kuò)展，逐漸形成了新的細(xì)胞壁。總之，分裂間期完成了dna的復(fù)制和有關(guān)的蛋白質(zhì)合成，同時(shí)也完成了染

7、色體的復(fù)制，為細(xì)胞分裂準(zhǔn)備了物質(zhì)基礎(chǔ)。分裂期最重要的規(guī)律變化是染色體均等分配到兩個(gè)子細(xì)胞中。染色體的形態(tài)變化，由細(xì)絲狀的染色質(zhì)高度螺旋、盤(pán)曲、折疊壓縮了近萬(wàn)倍，使染色質(zhì)變成染色體，有利于把染色質(zhì)平均分到兩個(gè)子細(xì)胞中去，這也是生物進(jìn)化的結(jié)果。其他如核膜、核仁的解體、重建，紡錘體的形成、消失等變化都是為染色體的均分創(chuàng)造必需的條件。問(wèn)題探究 問(wèn)題：有絲分裂是真核生物進(jìn)行細(xì)胞分裂的主要方式。 有絲分裂有什么特征？ 探究：有絲分裂的特征可以概括為四個(gè)字“復(fù)制、均分”，即親代細(xì)胞的染色體復(fù)制一次，分裂一次，染色體平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中去。有絲分裂對(duì)生物體的意義，重點(diǎn)在于遺傳學(xué)上的意義：（1）由于染色體的復(fù)

8、制和均分，使新子細(xì)胞具有相同數(shù)目、形態(tài)的染色體，保證每一種生物體細(xì)胞染色體數(shù)目的恒定性（如人體細(xì)胞有46條染色體，果蠅體細(xì)胞有8條染色體，豌豆有14條染色體等）；（2）由于染色體的復(fù)制和均分，使子細(xì)胞獲得與親代細(xì)胞同樣的遺傳物質(zhì)，保證每一種生物親子代之間遺傳性狀的穩(wěn)定性。例如，用扦插繁殖的月季花其花色與親本的一樣。典題精講例1如圖6-1-1所示，ad表示連續(xù)分裂細(xì)胞的兩個(gè)細(xì)胞周期。下列敘述不正確的是（ ）圖6-1-1思路解析：本題考查學(xué)生對(duì)細(xì)胞周期概念、分裂間期與分裂期的所占時(shí)間及遺傳物質(zhì)復(fù)制與平分的相關(guān)知識(shí)。a和c分別為兩個(gè)周期中的間期，b和d各為一個(gè)分裂期。顯然a、b、c是正確的，而d則把

9、前一個(gè)周期的分裂期與后一個(gè)周期的間期組合在一起成為一個(gè)細(xì)胞周期，沒(méi)有注意兩者的先后，這顯然是錯(cuò)誤的。答案：d例2下列關(guān)于細(xì)胞周期的敘述，正確的是（ ）思路解析：細(xì)胞周期是指細(xì)胞從一次分裂完成時(shí)開(kāi)始到下一次分裂結(jié)束之間的過(guò)程。不同物種、不同組織的細(xì)胞周期所經(jīng)歷的時(shí)間是不同的。生殖細(xì)胞成熟后，必須經(jīng)過(guò)受精作用成為受精卵方可進(jìn)行有絲分裂。有的細(xì)胞分化后，就不分裂了，也就沒(méi)有細(xì)胞周期了。dna的復(fù)制是在細(xì)胞分裂間期的s期進(jìn)行的，此時(shí)合成大量的蛋白質(zhì)為分裂期打好了物質(zhì)基礎(chǔ)。答案：d知識(shí)導(dǎo)學(xué) “細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸?shù)年P(guān)系”是一個(gè)模擬的探究實(shí)驗(yàn)，其討論題有一定的思維力度，需要用聯(lián)想的方法將模擬實(shí)驗(yàn)的結(jié)果遷移至

10、真實(shí)的細(xì)胞，思考物質(zhì)運(yùn)輸?shù)男逝c細(xì)胞大小之間是什么關(guān)系；為什么細(xì)胞越大，物質(zhì)運(yùn)輸?shù)男试降停粸槭裁炊嗉?xì)胞生物體是由許多細(xì)胞而不是由少數(shù)體積更大的細(xì)胞構(gòu)成的。 細(xì)胞有絲分裂的知識(shí)是后面學(xué)習(xí)減數(shù)分裂的基礎(chǔ)，要從以下四個(gè)層次理解和掌握：(1)熟練掌握有絲分裂各個(gè)時(shí)期的特征；(2)根據(jù)細(xì)胞分裂圖準(zhǔn)確判斷是動(dòng)物細(xì)胞或植物細(xì)胞分裂的哪個(gè)時(shí)期；(3)根據(jù)細(xì)胞分裂圖像，能判斷是分裂的哪個(gè)時(shí)期；(4)根據(jù)坐標(biāo)曲線圖區(qū)分并判斷出是染色體變化曲線圖，還是dna變化曲線圖。 有絲分裂各個(gè)時(shí)期的特征是本節(jié)課的重點(diǎn)，在學(xué)習(xí)時(shí)可以利用口訣巧記各時(shí)期的變化：膜、仁消失現(xiàn)兩體（前期核膜、核仁消失，顯現(xiàn)紡錘體和染色體），形定數(shù)晰

11、赤道齊（中期染色體的形態(tài)固定，數(shù)目清晰，著絲點(diǎn)排列在赤道板上），點(diǎn)裂數(shù)加均兩極（后期著絲點(diǎn)分裂，染色體數(shù)目加倍，并平均移向兩極），兩消兩現(xiàn)重開(kāi)始（兩消指末期紡錘體消失，染色體變?nèi)旧|(zhì)；兩現(xiàn)指核膜、核仁重新出現(xiàn)）。疑難導(dǎo)析 從該問(wèn)題的背景材料也可以看出端倪，在探究這個(gè)問(wèn)題時(shí)，你可以借助以下三個(gè)事實(shí)：（1）小鼠重25克，大象重4×106克。顯然，大象的表面積和體積之比要比小鼠小得多，結(jié)果影響到代謝速率（氧消耗量/每克體重），小鼠是大象的24倍；（2）有人曾做過(guò)這樣的實(shí)驗(yàn)：當(dāng)人工培養(yǎng)的變形蟲(chóng)快要分裂的時(shí)候，把它的細(xì)胞質(zhì)切去一大塊，這個(gè)變形蟲(chóng)就不再分裂。等它長(zhǎng)大起來(lái)又要分裂的時(shí)候，再切去一塊

12、，它也不再分裂，但如果讓其繼續(xù)生長(zhǎng)，體積達(dá)到一定大小時(shí)，它又會(huì)分裂起來(lái)；（3）卵細(xì)胞可以長(zhǎng)得稍大一些，這是因?yàn)樵缙谂咛グl(fā)育是受儲(chǔ)存在卵細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的mrna與功能蛋白質(zhì)調(diào)控的，并利用預(yù)先儲(chǔ)存在卵細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的養(yǎng)料，因此在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)儲(chǔ)存了大量mrna、蛋白質(zhì)與養(yǎng)料，同時(shí)卵細(xì)胞與周?chē)h(huán)境交換物質(zhì)很少，卵細(xì)胞的體積大主要因胞質(zhì)擴(kuò)增所致。 教材“圖6-1有絲分裂細(xì)胞周期”和“表6-1不同細(xì)胞的細(xì)胞周期持續(xù)時(shí)間”，已經(jīng)提示你要注意分裂間期在細(xì)胞周期中所占時(shí)間的比例，反映出分裂間期在細(xì)胞周期中的重要性。在觀察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂時(shí)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)處于分裂間期的細(xì)胞數(shù)目是最多的，這也從另一個(gè)側(cè)面說(shuō)明分裂間期在整個(gè)

13、細(xì)胞周期中所占的比例。 動(dòng)物細(xì)胞和植物細(xì)胞在有絲分裂過(guò)程中，有兩個(gè)明顯的區(qū)別：一是形成紡錘體的方式不同，二是細(xì)胞質(zhì)分裂的方式不同。這與它們的結(jié)構(gòu)有關(guān)，動(dòng)物細(xì)胞和植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)上的差異，就決定了它們的有絲分裂過(guò)程肯定有不同的特點(diǎn)，這是自然而然的現(xiàn)象，符合生物體結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一的基本原理。在學(xué)習(xí)這部分知識(shí)時(shí)，你最好與前面所學(xué)的細(xì)胞結(jié)構(gòu)進(jìn)行聯(lián)系，從結(jié)構(gòu)的區(qū)別入手，來(lái)理解它們有絲分裂的特點(diǎn)。 學(xué)習(xí)細(xì)胞有絲分裂的特征，必須重視實(shí)驗(yàn)觀察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂。要注意思考以下問(wèn)題： （1）本實(shí)驗(yàn)為什么要選用根長(zhǎng)15厘米的根？ （2）實(shí)驗(yàn)中為什么要把23毫米的洋蔥根尖放入鹽酸中1015分鐘？ （3）解離后的

14、根尖為什么要用清水漂洗？ （4）漂洗后用龍膽紫溶液染色的目的是什么？ （5）制作臨時(shí)裝片時(shí)，在蓋玻片上再加一片載玻片后，為什么要用手指輕輕地壓載玻片？ （6）在視野中如果找不全有絲分裂的各個(gè)時(shí)期，此時(shí)應(yīng)該怎么做？ （7）為什么要記錄細(xì)胞周期不同時(shí)期的細(xì)胞數(shù)？根據(jù)得到的每一時(shí)期的細(xì)胞數(shù)與計(jì)數(shù)細(xì)胞總數(shù)的比值，來(lái)比較細(xì)胞周期不同時(shí)期的時(shí)間長(zhǎng)短。這種思維上的轉(zhuǎn)換有一定難度，是對(duì)你的想象力的一種挑戰(zhàn)。問(wèn)題導(dǎo)思 在理解這個(gè)問(wèn)題時(shí)，你可以聯(lián)想以下幾個(gè)問(wèn)題： （1）有絲分裂過(guò)程中，dna含量、染色體數(shù)目的變化有什么規(guī)律？這種變化有什么意義？ （2）有絲分裂與其他的細(xì)胞分裂方式如無(wú)絲分裂有哪些區(qū)別？典題導(dǎo)考綠色通道：對(duì)細(xì)胞周期這一概念的掌握應(yīng)注意兩點(diǎn)：（1）前提條件：只有連續(xù)分裂的細(xì)胞才有細(xì)胞周期；（2）時(shí)間先后：間期在前，分裂期在后，間期經(jīng)歷的時(shí)間長(zhǎng)，分裂期經(jīng)歷的時(shí)間短，所以在觀察有絲分裂裝片時(shí)，大多數(shù)處于間期。典題變式：關(guān)于圖6-1-1表示的兩個(gè)細(xì)胞周期，下列敘述正