句“……細(xì)胞的生命歷程大都短暫，卻對個(gè)體的生命有一份貢獻(xiàn)?！边@句話是學(xué)習(xí)本章時(shí)同學(xué)們應(yīng)當(dāng)形成的重要概念，也是學(xué)習(xí)本章的重要思路：學(xué)習(xí)有關(guān)細(xì)胞生命歷程的內(nèi)容，不能脫離個(gè)體；沒有個(gè)體，細(xì)胞生長、增殖、分化、衰老和凋亡都會失去意義。為了強(qiáng)調(diào)細(xì)胞與個(gè)體的關(guān)系，本章題圖的設(shè)計(jì)思路是：翠綠的葉片和鮮艷的紅花給人展示了生命的嬌艷和美麗，再配上處于有絲分裂中期的細(xì)胞圖片，提示植物開花與細(xì)胞分裂的關(guān)系(離開細(xì)胞的分裂和分化，植物就不會有開花現(xiàn)象)，說明如此美麗的生命體都是由細(xì)胞構(gòu)成的，都離不開細(xì)胞的生命活動，并由此推及細(xì)胞的生命歷程是個(gè)體生命的重要組成部分。
章首頁題圖左下方配一首小詩：鮮花吐蕊，綠葉蔥蘢，抑或花瓣凋落，枯葉飄零，展示著個(gè)體的生命現(xiàn)象，折射出細(xì)胞的生命歷程。花開花落，葉綠葉枯，表面是個(gè)體的生命現(xiàn)象，深究卻是眾多細(xì)胞生命歷程的綜合表現(xiàn)。這首小詩進(jìn)一步提示同學(xué)們學(xué)習(xí)本章時(shí)應(yīng)關(guān)注細(xì)胞與個(gè)體的關(guān)系，并且引導(dǎo)同學(xué)們觀賞花開花落時(shí)能聯(lián)想這些現(xiàn)象背后是細(xì)胞的增殖、分化或衰老、凋亡，這樣同學(xué)們不僅能收獲認(rèn)知的愉悅，還能豐富精神生活，提升審美境界。
理清本章架構(gòu)初識概念體系·具備系統(tǒng)思維
第1節(jié)　細(xì)胞的增殖第1課時(shí)　細(xì)胞周期與植物細(xì)胞的有絲分裂
【主干知識梳理】一、細(xì)胞增殖與細(xì)胞周期1．細(xì)胞增殖(1)概念：細(xì)胞通過_________增加細(xì)胞數(shù)量的過程。(2)過程：包括_________和__________兩個(gè)連續(xù)的過程。(3)意義：是生物體________________________的基礎(chǔ)。
生長、發(fā)育、繁殖、遺傳
2．細(xì)胞周期(1)條件：__________的細(xì)胞。(2)時(shí)間：從_____________時(shí)開始，到________________時(shí)為止。(3)兩個(gè)階段：包括__________和_______，_________占整個(gè)細(xì)胞周期的90%～95%。
二、植物細(xì)胞的有絲分裂
【教材微點(diǎn)發(fā)掘】　下表(教材第111頁)是幾種細(xì)胞的細(xì)胞周期的持續(xù)時(shí)間，據(jù)表分析：
(1)從細(xì)胞增殖角度分析這些細(xì)胞的共同點(diǎn)是____________________；不同點(diǎn)是__________________。(2)不同生物細(xì)胞的細(xì)胞周期持續(xù)時(shí)間____________(填“不一定相同”或“不同”)。(3)細(xì)胞周期持續(xù)時(shí)間相同的細(xì)胞，分裂間期和分裂期的比例____________(填“相同”或“不一定相同”)。答案：(1)都能增殖，具有細(xì)胞周期且都是分裂間期持續(xù)時(shí)間大于分裂期　細(xì)胞分裂間期和分裂期的持續(xù)時(shí)間均不同　(2)不一定相同　(3)不一定相同
新知探究(一)　細(xì)胞增殖與細(xì)胞周期【拓展·深化】1．細(xì)胞周期的兩種表示方法
2.細(xì)胞分裂間期的劃分G1期：又稱DNA合成前期，主要進(jìn)行RNA和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成，為S期DNA的復(fù)制做準(zhǔn)備。S期：又稱DNA合成期，主要進(jìn)行DNA的復(fù)制。G2期：又稱DNA合成后期，主要進(jìn)行RNA和蛋白質(zhì)的合成，特別是微管蛋白的合成，為分裂期做準(zhǔn)備。
[思考·討論]1．只要能進(jìn)行細(xì)胞分裂的細(xì)胞均有細(xì)胞周期，這個(gè)說法對嗎？提示：不對。只有連續(xù)分裂的細(xì)胞才具有細(xì)胞周期，若分裂后的細(xì)胞停止分裂，則不具有細(xì)胞周期。2．用顯微鏡觀察某種植物的分生組織時(shí)，為什么視野中處于間期的細(xì)胞數(shù)目較多？提示：在一個(gè)細(xì)胞周期中，分裂間期所占的時(shí)間長，分裂期所占的時(shí)間短。
【典題·例析】[典例1]　下列關(guān)于細(xì)胞周期的說法，錯(cuò)誤的是(　　)A．細(xì)胞周期長短與外界條件無關(guān)B．細(xì)胞周期的大部分時(shí)間處于分裂間期C．細(xì)胞的種類不同，一個(gè)細(xì)胞周期持續(xù)的時(shí)間也可能不相同D．一個(gè)細(xì)胞周期是指連續(xù)分裂的細(xì)胞從一次分裂完成時(shí)開始到下次分裂完成時(shí)為止
[答案]　A[解析]　細(xì)胞周期長短與外界條件有關(guān)，A錯(cuò)誤；細(xì)胞周期的大部分時(shí)間處于分裂間期，B正確；細(xì)胞的種類不同，一個(gè)細(xì)胞周期持續(xù)的時(shí)間也可能不相同，C正確；一個(gè)細(xì)胞周期是指連續(xù)分裂的細(xì)胞從一次分裂完成時(shí)開始到下次分裂完成時(shí)為止，D正確。
易錯(cuò)提醒對有絲分裂細(xì)胞周期理解的三點(diǎn)提醒(1)不同種類生物的細(xì)胞周期有很大差別。(2)細(xì)胞周期中，分裂間期所占的時(shí)間長，分裂期所占的時(shí)間短，因此觀察細(xì)胞所處時(shí)期時(shí)，大部分都處于分裂間期。(3)分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞的三種去向：繼續(xù)分裂、暫不分裂、不再分裂(細(xì)胞分化)。
[典例2]　圖1中，a＋b表示一個(gè)細(xì)胞周期，c＋d表示另一個(gè)細(xì)胞周期。圖2中，按箭頭方向表示細(xì)胞周期。從圖中所示結(jié)果分析其細(xì)胞周期，錯(cuò)誤的是(　　)
A．圖1中的a、圖2中N→M，細(xì)胞內(nèi)會進(jìn)行DNA復(fù)制B．圖1中的b、圖2中M→N，會出現(xiàn)染色體C．圖2中細(xì)胞周期可以是從M到N再到MD．圖2中細(xì)胞周期可以是從N到M再到N[答案]　C[解析]　細(xì)胞周期的起點(diǎn)是上次分裂完成時(shí)，圖1中的a、c段和圖2中的N→M都是分裂間期，可以進(jìn)行DNA的復(fù)制，A正確；圖1中的b、d段和圖2中的M→N是指分裂期，染色質(zhì)高度螺旋化形成染色體，B正確；圖2中的細(xì)胞周期應(yīng)是由N到M再到N，C錯(cuò)誤，D正確。
方法規(guī)律判斷一個(gè)完整的細(xì)胞周期的方法(1)“先長后短”：一個(gè)細(xì)胞周期一定要先經(jīng)過一個(gè)長的間期，再經(jīng)過一個(gè)短的分裂期。(2)“終點(diǎn)到終點(diǎn)”：從分裂完成時(shí)開始，到下一次分裂完成時(shí)結(jié)束，為一個(gè)細(xì)胞周期。(3)“先復(fù)制后分裂”：一個(gè)細(xì)胞周期一定要先完成DNA的復(fù)制，才能完成細(xì)胞的分裂。
【應(yīng)用·體驗(yàn)】1．下列關(guān)于細(xì)胞增殖的敘述，正確的是(　　)A．分裂間期染色體復(fù)制，其數(shù)目加倍B．細(xì)胞分裂間期開始時(shí)與結(jié)束時(shí)相比，物質(zhì)運(yùn)輸效率相同C．細(xì)胞周期中染色質(zhì)與染色體形態(tài)的轉(zhuǎn)化有利于精準(zhǔn)地均分核DNAD．分生區(qū)處于分裂期的細(xì)胞數(shù)目較少，是由于大多數(shù)細(xì)胞沒有進(jìn)入細(xì)胞周期
答案：C　解析：分裂間期DNA分子復(fù)制，DNA數(shù)目加倍，每條染色體上有2條染色單體，2條染色單體由同一個(gè)著絲粒連接，染色體數(shù)目并沒有加倍，A錯(cuò)誤；細(xì)胞分裂間期開始時(shí)與結(jié)束時(shí)相比，物質(zhì)運(yùn)輸效率不同，B錯(cuò)誤；細(xì)胞周期中染色質(zhì)與染色體形態(tài)的轉(zhuǎn)化，有利于精確無誤地均分核DNA，C正確；所觀察的分生區(qū)處于分裂期的細(xì)胞數(shù)目較少，是因?yàn)榉至哑谙鄬τ陂g期所用時(shí)間較短，D錯(cuò)誤。
2．分裂間期可劃分為G1期(DNA合成前期)、S期(DNA合成期)和G2期(DNA合成后期)，下表為實(shí)驗(yàn)測得離體培養(yǎng)的胡蘿卜根尖細(xì)胞的細(xì)胞周期各階段時(shí)間，下列敘述正確的是(　　)A.G1期的細(xì)胞中主要進(jìn)行有關(guān)蛋白質(zhì)的合成B．用含DNA合成抑制劑的培養(yǎng)液培養(yǎng)1.3 h后，細(xì)胞都被阻斷在S期C．G2期的細(xì)胞中每個(gè)染色體含2條并列的染色單體，導(dǎo)致染色體數(shù)目加倍D．胡蘿卜各組織細(xì)胞周期時(shí)間長短相同，但G1、S、G2和M期的時(shí)間長短不同
答案：A　解析：G1期為DNA合成前期，細(xì)胞中主要進(jìn)行解旋酶、DNA聚合酶等蛋白質(zhì)的合成，A正確；S期是DNA合成期，用含DNA合成抑制劑的培養(yǎng)液培養(yǎng)1.3 h后，DNA復(fù)制不能進(jìn)行，G1細(xì)胞和部分S期細(xì)胞被阻斷在S期，B錯(cuò)誤；G2期為DNA合成后期，細(xì)胞中的每個(gè)染色質(zhì)含2條并列的染色單體，但染色體數(shù)目不變，C錯(cuò)誤；胡蘿卜各組織細(xì)胞的分化程度不同，細(xì)胞周期時(shí)間長短也不相同，D錯(cuò)誤。
新知探究(二)　植物細(xì)胞的有絲分裂【探究·深化】[情境質(zhì)疑]細(xì)胞分裂過程分析(以植物細(xì)胞分裂過程模式圖為例)：
(1)在有絲分裂過程中，染色體、紡錘體的出現(xiàn)和消失分別在什么時(shí)期？核膜、核仁的解體和重建分別在什么時(shí)期？提示：染色體、紡錘體：前期出現(xiàn)、末期消失；核膜、核仁：前期解體、末期重建。(2)染色單體形成于何時(shí)，消失于何時(shí)？什么時(shí)期存在染色單體？提示：染色單體形成于間期(染色體復(fù)制)，消失于后期(著絲粒分裂)。G2期、前期、中期存在染色單體。
(3)細(xì)胞板與赤道板的區(qū)別是什么？提示：赤道板不是真實(shí)存在的具體結(jié)構(gòu)，它指的是細(xì)胞中央假想的一個(gè)平面，因此在顯微鏡下無法觀察到。細(xì)胞板是植物細(xì)胞在末期由高爾基體形成的結(jié)構(gòu)，最終形成細(xì)胞壁，在顯微鏡下可觀察到。
[重難點(diǎn)撥]1．染色體、染色單體、核DNA分子三者之間的關(guān)系
(1)染色單體是染色體經(jīng)過復(fù)制后仍連接在同一個(gè)著絲粒的兩條姐妹染色單體；當(dāng)著絲粒分裂后，兩條姐妹染色單體就分開成為獨(dú)立的染色體。(2)染色體數(shù)目是根據(jù)著絲粒數(shù)目來計(jì)數(shù)的，有幾個(gè)著絲粒就有幾條染色體。(3)無染色單體時(shí)，染色體數(shù)∶核DNA數(shù)＝1∶1；有染色單體存在時(shí)，染色體數(shù)∶染色單體數(shù)∶核DNA數(shù)＝1∶2∶2。
2．細(xì)胞周期過程中染色體、核DNA分子等的變化
【典題·例析】[典例1]　在某生物體中，不同核DNA含量的細(xì)胞相對數(shù)量如圖。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．甲組細(xì)胞數(shù)量較多，說明生物體內(nèi)處于間期的細(xì)胞最多B．乙組細(xì)胞的核DNA含量在2n～4n之間，說明細(xì)胞正進(jìn)行DNA復(fù)制C．盡管丙組細(xì)胞的DNA含量加倍，但細(xì)胞可能處于間期或分裂期D．丙組細(xì)胞分裂完成后，核DNA含量會恢復(fù)到初始含量[答案]　A[解析]　甲組細(xì)胞包含不分裂的細(xì)胞和分裂間期的G1期細(xì)胞，A錯(cuò)誤；乙組細(xì)胞的DNA含量在2n～4n之間，說明細(xì)胞正進(jìn)行DNA復(fù)制，B正確；丙組細(xì)胞的DNA含量為4n，說明細(xì)胞處于G2期或分裂期，C正確；丙組細(xì)胞分裂完成后，核DNA含量會恢復(fù)到初始含量，D正確。
歸納拓展有絲分裂過程中的“加倍”
[典例2]　如圖是同一細(xì)胞不同分裂時(shí)期的圖像，據(jù)圖可做出的判斷是(　　)
A．若按分裂的先后順序排列，應(yīng)為①→④→③→②B．圖①中中心體發(fā)出的星射線形成了紡錘體，此時(shí)共有6條染色體C．圖③中著絲粒分裂后，染色體數(shù)目加倍，染色單體數(shù)目也加倍D．圖④中，著絲粒整齊地排列在細(xì)胞板上，此時(shí)是觀察染色體的最佳時(shí)期[答案]　A[解析]　由圖可知，題圖為植物細(xì)胞分裂期圖像，植物細(xì)胞分裂前期由細(xì)胞的兩極發(fā)出紡錘絲形成紡錘體。著絲粒分裂后，染色體數(shù)目加倍，染色單體消失。圖④為有絲分裂中期，著絲粒整齊地排列在赤道板上，細(xì)胞板是末期才形成的。
方法規(guī)律根據(jù)染色體變化識別細(xì)胞分裂時(shí)期(1)染色質(zhì)變?yōu)槿旧w，染色體散亂分布→前期，如本題圖①。(2)著絲粒排列在赤道板上→中期，如本題圖④。(3)著絲粒分裂，染色體數(shù)目加倍→后期，如本題圖③。(4)染色體變成染色質(zhì)→末期，如本題圖②。
【應(yīng)用·體驗(yàn)】1．如圖表示一個(gè)細(xì)胞有絲分裂過程中染色體變化的不同情況，在整個(gè)細(xì)胞周期中，染色體變化的順序是(　　)A．①④⑤③②　　　　B．②③①④⑤C．①⑤④③②D．⑤④③②①
答案：C　解析：細(xì)胞分裂間期，DNA分子復(fù)制后每條染色體上含有兩個(gè)DNA分子，呈染色質(zhì)狀態(tài)，如圖①所示；在前期變成染色體，如圖⑤所示；中期，由于紡錘絲的牽引，著絲粒排列在赤道板上，如圖④所示；在分裂的后期，著絲粒分裂，形成兩條子染色體，分別移向細(xì)胞的兩極，如圖③所示；在分裂的末期，只存在含有一個(gè)DNA分子的染色體，如圖②所示。
2.如圖是一個(gè)植物細(xì)胞有絲分裂的示意圖，據(jù)圖回答問題：(1)此細(xì)胞處于有絲分裂的______期。(2)該細(xì)胞此時(shí)有________條染色體，______條染色單體，________個(gè)核DNA分子。(3)此細(xì)胞分裂結(jié)束以后，子細(xì)胞內(nèi)的染色體有________條，________個(gè)核DNA分子。(4)此時(shí)期繼續(xù)發(fā)展，將在赤道板位置出現(xiàn)_____，逐漸擴(kuò)展形成__________________________，最終分裂為兩個(gè)子細(xì)胞。
解析：題圖為植物細(xì)胞有絲分裂后期圖，其特征是①著絲粒一分為二，姐妹染色單體分開，成為兩條子染色體，并分別向細(xì)胞兩極移動；②染色單體消失，染色體數(shù)目加倍。答案：(1)后　(2)8　0　8　(3)4　4　(4)細(xì)胞板　新的細(xì)胞壁
科學(xué)思維——構(gòu)建有絲分裂中染色體、核DNA和染色單體數(shù)量變化模型1．常見有絲分裂中染色體、核DNA和染色單體數(shù)量變化曲線模型
2.有絲分裂過程中的相關(guān)曲線圖與柱形圖
3．根據(jù)柱形圖判斷細(xì)胞分裂時(shí)期的方法
【素養(yǎng)評價(jià)】?1．如圖是植物細(xì)胞有絲分裂一個(gè)細(xì)胞周期中核內(nèi)染色體數(shù)及DNA數(shù)量變化的曲線圖，下列分析錯(cuò)誤的是(　　)
A．實(shí)線是DNA數(shù)量變化的曲線圖B．虛線是染色體數(shù)量變化的曲線圖C．AB段進(jìn)行DNA復(fù)制D．B點(diǎn)開始著絲粒分裂答案：D　解析：AB段進(jìn)行DNA的復(fù)制，處于有絲分裂的間期，B點(diǎn)表示DNA復(fù)制完成，著絲粒分裂發(fā)生在后期，即圖中bc段。
2．如圖為某生物一個(gè)體細(xì)胞有絲分裂過程中相關(guān)物質(zhì)的數(shù)量變化和分裂模式圖，據(jù)圖回答下列問題：
(1)圖乙中含有的染色體數(shù)是________條。(2)圖乙為細(xì)胞有絲分裂的________期圖像。該時(shí)期的主要特征是_____________________________________________________________。(3)若②染色體的遺傳信息來自父方，那么與之遺傳信息完全相同的染色體為________，其遺傳信息完全相同的原因是_____________________________________________________________________________________。(4)圖乙對應(yīng)于圖甲中的________段，圖丙對應(yīng)于圖甲中的________段。

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第1節(jié) 細(xì)胞的增殖

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