第四单元 细胞的生命历程第1讲 细胞的增殖 乌海十中 于 迪 2020.5.4细胞增殖是高考命题的热点之一,通常
与细胞的结构和功能、减数分裂、遗传的基本规律以及细胞工程的相关内容结合成高考题。理解细胞周期的概念，细胞有丝分裂各时期的特点以及动
植物细胞有丝分裂的异同。要注意三方面的联系：一与减数分裂的联系；二与细胞器的联系；三与生殖和遗传知识的联系一．考纲解读:二．核心素
养:（1）生命观念：通过比较有丝分裂和减数分裂过程中染色体形态数目的变化形成物质观（2）科学思维：①通过比较动物细胞与植物细胞有丝
分裂的过程，形成归纳与概括的科学思维方法。②通过比较有丝分裂和减数分裂，形成归纳与概括的科学思维方法。（3）科学探究：①通过观察细
胞有丝分裂，培养观察现象并分析实验结论的能力。②通过观察动物细胞减数分裂过程，培养观察现象并分析实验结果的能力。本讲知识框架一、细
胞的生长和增殖的周期性生物体的生长细胞生长----增大细胞的体积细胞增殖----增加细胞的数量细胞为什么都那么小？ 随
着细胞的长大，细胞膜的面积不也在扩大。那么，细胞会不会无限长大？什么因素限制了细胞的长大？（一）模拟实验：细胞大小与物质运输的关系
切成不同大小的琼脂方块放入盛有NaOH溶液中浸泡慢慢地， 酚酞的琼脂随着NaOH溶液的扩散变红切开琼脂方块你发现什么了吗？1、步骤
一、细胞的生长和增殖的周期性（一）模拟实验: 细胞大小与物质运输的关系3cm1cm2cm1细胞体积越大，其相对表面积______
__，物质运输效率__________54246827632含酚酞的琼脂块越小越低扩散深度/体积0.6060.7840.992扩散
效率=NaOH扩散的体积整个琼脂块的体积3、结论：琼脂块的相对表面积（即表面积与体积之比）随着琼脂块的增大而_____NaOH扩散
的体积与整个琼脂块的体积之比随着琼脂块的增大而_______减小减小2、结果：（二）细胞不能无限长大限制因素：1、受细胞表面积与体
积比的限制细胞体积有一个最小限度，因各种酶和各种细胞器等结构需要一个相应的空间。2、受细胞核与细胞质之比(核质比)的限制。思考：一
、细胞的生长和增殖的周期性一、细胞的生长和增殖的周期性（三）细胞周期（1）图解细胞周期裂间期分裂期前期中期后期末期子细胞①条件：连
续分裂的细胞②起点：上次分裂完成时③终点：下次分裂完成时④特点：不同类的细胞，细胞周期不同，分裂间期与分裂期所占的比例也不同分连续
分裂的细胞：人体造血干细胞、癌细胞、皮肤生发层细胞、植物根尖分生区细胞。（2）细胞周期各时期的划分及特点一、细胞的生长和增殖的周期
性细胞周期分裂间期：分裂期（M）：G1期（DNA合成前期）S期（DNA合成期）G2期（DNA合成后期）前期、中期、后期、末期（3）
影响细胞周期长短的因素①不同生物体内细胞的细胞周期长短不一②同一生物体内不同部位细胞的细胞周期长短不一③细胞周期的长短由遗传物质决
定，同时受环境因素的影响，如温度能影响酶的活性，从而影响细胞周期①圆周法：②线段法：a→b→a b→a→b 一、细胞的生长和增殖的
周期性（4）细胞周期的表示方法B组DNA含量在2n到4n之间，说明细胞正处于__________时期；C组细胞中DNA已经加倍说明
细胞处在______期。DNA复制分裂细胞通过_______方式进行增殖分裂真核细胞的分裂方式有丝分裂无丝分裂减数分裂真核细胞分裂
的主要方式 体细胞分裂方式生殖细胞分裂方式细胞增殖包括物质准备和细胞分裂整个连续过程细胞增殖的意义：是生物体生长、发育、繁殖、遗传
的基础（一）植物细胞的有丝分裂二、有丝分裂的过程及相关物质结构变化分析一条染色体由两条姐妹染色单体组成，含两个DNA分子（1）分裂
间期：特征：DNA分子的复制和有关蛋白质的合成——细胞分裂的准备阶段G1期：主要进行RNA和蛋白质的合成S期：主要进行DNA复制G
2期：进行微管蛋白的合成，为细胞分裂做准备（一）植物细胞的有丝分裂二、有丝分裂的过程及相关物质结构变化分析染色体、纺锤体两条
消失， 解体 出现。
每条染色体包含 并列的姐妹染色单体。 前期核膜核仁（2）分裂期：前期、中期、后期、末期着丝点染色体的
稳定， 清晰 整齐排列在赤道板上，染色体高度螺旋化，最易看清楚。 中期形
态数目着丝点 姐妹染色单体染色体数目纺锤丝收缩、 断裂、
分开， 加倍，分别移向两极。 后期染色体、纺锤体核膜核仁细胞板进而
形成细胞壁 消失，
重新出现。（在赤道板位置形成 ） 末期间期后期末期前期中期染色体复制出现染色体,散乱分
布着丝点排在赤道板上着丝点分裂，子染色体分别移向两极染色体解旋成染色质参与的细胞器：线粒体、核糖体、高尔基体二、有丝分裂的过程及相
关物质结构变化分析（二）动物细胞的有丝分裂参与的细胞器：线粒体、核糖体、中心体1、前期：细胞两极发出纺锤丝构成纺锤体1、间期都有染
色体的复制；2、核膜、核仁的变化相同；3、染色体的行为变化完全相同。1、前期：两组中心体发出星射线构成纺锤体2、末期：细胞板形成细
胞壁分成两个子细胞2、末期：细胞膜内陷缢裂成两个子细胞二、有丝分裂的过程及相关物质结构变化分析（三）动植物细胞有丝分裂的比较二、有
丝分裂的过程及相关物质结构变化分析（四）有丝分裂的意义亲代细胞1、将亲代细胞的染色体经过复制后，精确的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性状的稳定性。子代细胞（五）有丝分裂中细胞结构与物质的周期性变化
2N4N2N2N2N2N4N4N4N4N2N4N04N4N002N4N 0 间期 前期 中期 后期 末期 DNA染色体染
色单体1.实验原理(1)高等植物的根尖、芽尖的分生区细胞有丝分裂旺盛。(2)同一分生组织中各个细胞的分裂是
的，可以在同一时刻观察到处于 分裂时期的细胞。(3)细胞内的染色体易被 染料染成深色。不同碱
性独立进行（六）实验：观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 ①剪根：剪取根尖2-3mm，根尖分为根冠区、分生区、伸长区和
成熟区，其中只有分生区的细胞是可以连续分裂的，该区细胞的形态特点是细胞呈正方形，排列紧密。 ②解离：用15%HCl和95%酒
精配成解离液，常温下解离3-5分钟，解离的目的是使组织中的细胞相互分离开来。 ③漂洗：用清水漂洗10分钟，目的是洗去解离液，
防止解离过度。 ④染色：用碱性染料，如醋酸洋红或龙胆紫染色3-5分钟。 ⑤制片：盖片后缓挤压、轻扣击，目的是使细胞分散
开，有利于观察。 ⑥观察：在一个视野中，多数细胞处于间期，这是因为细胞周期中间期占的时间长。汉水丑生侯伟作品汉水丑生侯伟作品
（六）实验：观察根尖分生组织细胞的有丝分裂2、实验步骤3、实验注意事项(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)用显微镜观察装片时，要遵循“先低后高”的原则。(3)解离时间不宜过长，否则根尖细胞的结构会遭到破坏。(4)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。(5)压片时要掌握好力度。过轻，细胞分散不开；过重，会压
坏玻片。(6)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。观察到间期的细胞数目最多，因为间期历时最长。三、无丝分裂它相对于有丝分裂，耗能少，分裂速度快并可同时形成多个细胞核，在恶劣的
条件下也能进行细胞分裂。四、减数分裂与受精作用（一）减数分裂的概念 有性生殖成熟生殖细胞 分裂两次一半花药精巢一、减数分裂睾丸精原
细胞(原始生殖细胞)（二）精子形成的过程（以哺乳动物为例）睾丸（一）场所:精原细胞体细胞有丝分裂细胞分化2N2N四、减数分裂与受精
作用1、减Ⅰ前的间期 精原细胞经过染色体复制（DNA分子复制和蛋白质的合成），体积稍稍增大，成为初级精母细胞。精原细胞减数第一次
分裂2、减Ⅰ前期联 会四分体同源染色体配对（联会）形成四分体同源染色体在减数分裂中能配对的两个染色体，它们的形状、大小一般都相同，
一条来自父方，另一条来自母方。 1和2是一对同源染色体，3和4是一对同源染色体，5和6是一对同源染色体。若1，4，6表示来自母方，
则2，3，5表示来自父方。同源染色体的判断 对同源染色体 对同源染色体 对同源染色体 对同
源染色体 对同源染色体 对同源染色体222400四分体联会的每一对同源染色体含有四个染色单体，叫做四分体。 每
对同源染色体联会可形成一个四分体。图中有 _____ 个四分体。三非姐妹染色单体之间交叉互换：减Ⅰ的四分体时期，四分体中的非姐妹染
色单体之间相对应的部位常常发生交叉互换一部分染色体。各对同源染色体排列在赤道板上，每条染色体的着丝点都附着在纺锤丝上。3、减Ⅰ中期
4、减Ⅰ后期同源染色体彼此分离，分别向细胞的两极移动。非同源染色体自由组合。非同源染色体自由组合后的结果。或者一个初级精母细胞分裂
成两个次级精母细胞。精原细胞初级精母细胞间期分裂期染色体复制次级精母细胞染色体数目与初级精母细胞相比有什么特点？原因是什么？减少了
一半同源染色体分离减数第一次分裂（减Ⅰ）2对（4条）2条1、同源染色体配对——联会(形成四分体)。 2、四分体中非姐妹染色单体发
生交叉互换。3、同源染色体分离,分别移向细胞两极，非同源染色体自由组合4、分裂产生的细胞中染色体数目减半。减数第一次分裂的特点减数
第一次分裂前的间期1、减Ⅱ前期2、减Ⅱ中期3、减Ⅱ后期减数第二次分裂减数第一次分裂和减数第二次分裂之间通常没有间期，或者间期很短，
染色体 不再复制变形次级精母细胞精子精细胞减数第二次分裂的特点 整个过程细胞中没有同源染色体存在，染色体不再复制.每条染色体的着
丝点分裂，姐妹染色单体分开。 （三）卵细胞的形成过程卵原细胞初级卵母细胞极体次级卵母细胞卵细胞不均等分裂变形413 （四）精子和卵
细胞形成过程的差异有丝分裂前期减Ⅰ前期减Ⅱ前期细胞分裂图形判定有丝分裂中期减Ⅰ中期减Ⅱ中期有丝分裂后期减Ⅰ后期减Ⅱ后期减Ⅱ前期有丝
中期有丝前期4染 色 体 变 化 曲 线次级精母细胞精原细胞初级精母细胞精子细胞28 （五）曲线图次级精母细胞48精原细胞核DN
A 变 化 曲 线初级精母细胞精子细胞2OA、AB、BC、DE分别表示哪一生理过程？有丝分裂 减一 减二 受
精作用51体细胞基因型一个精原细胞产生的精子类型一个卵原细胞产生的卵细胞的类型整个生物体产生的生殖细胞的类型AaAaBbAaBbC
cA、aA或aA、aAb、aB或ab、ABAb或aB或ab或ABAb、aB、ab、ABABC、abc或Abc、aBC或ABc、ab
C或AbC、aBcABC或abc或Abc、aBC或Abc或abC或ABc或aBcABC、abc、Abc、aBC、ABc、abC、A
bc、aBc （六）配子的种类一个精原细胞(含n对同源染色体) 2、可能产生精子的种类： 1、实际产生精子的种类： 一个卵原
细胞(含n对同源染色体) 2、可能产生卵细胞的种类： 1、实际产生卵细胞的种类： 1个含有n对同源染色体的生物体: 产
生的精子或卵细胞种类 ： 2n 2n2n 2 1 1配子的种类：知识拓展BCADACBD1.某生物一个体细胞中有2对同源染色体D、
d和E、e，它所产生的一个极体染色体类型为De，则另外两个极体可能的染色体类型为哪些？答案： De、dE或dE、dE。2.下列符号
代表精子的染色体，A与a是一对同源染色体，其余类推。下列哪四个精子来自同一个精原细胞（ ）A．AbC、aBC、AbC、aBc
B .aBc、aBc、 abc、abc C．AbC、 aBC、abC、ABc D .aBc、AbC、AbC、aBc答案
：D。 原始生殖细胞两一四分体交叉互换自由组合减半42相同 （七）减数分裂与有丝分裂的过程及特点比较有丝分裂减数分裂知识梳理染色体
数目:核内DNA含量:2N2NN2N2a→4a4a4a2aa2NN4a2aN2a2N→2N2N2N4N4N→2N2a→4a4a4a
4a4a→2a染色体数目:核内DNA的变化:染色单体数目:0→4n4n4n00染色单体数目:0→4n4n4n2n2n4n002N→
2N 4a2N4a2N染色体DNA减数分裂过程中的重要变化减Ⅰ前期 同源染色体联会同源非姐妹染色单
体交叉互换减Ⅰ后期 同源染色体分离 非同源染色体自由组合 基因重组基因的分离定律基因的自由组合定律（基因重组）61 （八）减
数分裂与可遗传变异62思考2：说出XXY、XYY、21三体出现的原因思考1：判断右侧图像出现的原因若该细胞是植物根尖分生区细胞，则
原因是夫妇正常，生了一个染色体组成XXY并色盲的儿子，问：夫妇二人谁产生了异常配子导致这一结果。63若该生物基因型为AaBb，若减
一前期发生了交叉互换，则一个精原细胞产生的配子基因型为___________________。AB、ab、Ab、aBABd a
bdABD与abd 或abD与ABd、ABd、abd、Abd、aBd1．概念：_______与_______相互识别、融合成为__
_____的过程。2．过程：精子的_______进入卵细胞，尾部留在外面。与此同时，卵细胞的细胞膜会发生复杂的生理反应，以阻止__
________再进入。精子的头部进入卵细胞后不久，精子的细胞核就与卵细胞的细胞核相融合，二者的_______会合。 精子 卵细
胞 受精卵 头部 其他精子 染色体 二、受精作用3．结果：受精卵中的染色体数目又恢复到_______中的数目，其中有一半的染
色体来自___________，另一半来自______________。4．实质：_______的融合。5．减数分裂和受精作用的意
义：能够维持每种生物前后代_______中染色体数目的恒定，对于生物的______________，都是十分重要的。 体细胞 精子
(父方) 卵细胞(母方) 细胞核 体细胞 遗传与变异 （1）配子的多样性 （2）受精时精子和卵细胞结合具有随机性。
减Ⅰ前期非姐妹染色单体之间的减Ⅰ后期非同源染色体之间的交叉互换自由组合三、有性生殖后代多样性原因 （实验）观察细胞的减数分裂1.实验原理蝗虫的 细胞进行减数分裂形成精细胞,再形成精子。此过程要经过两次连续的细胞分裂：减数第一次分裂和减数第二次分裂。在此过程中，细胞中的染色体 都在不断地发生变化，因而可据此识别减数分裂的各个时期。2.实验步骤(1)装片制作(与有丝分裂装片制作过程相同)解离―→ ―→ ―→ 。精母形态、位置和数目漂洗染色制片(2)显微观察初级精母次级精母中期后期后期中期观察结果本实验宜选用雄性个体生殖器官，其原因是什么？①雄性个体产生精子数量多于雌性个体产生卵细胞数；②在大多数动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底，排卵时排出的仅仅是次级卵母细胞，只有和精子相遇后，在精子的刺激下，才继续完成减数第二次分裂。[深度思考] |
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