4.1 细胞增殖 第1课时（教学课件）生物苏教版必修1

第一节 细胞增殖 （第1课时 细胞增殖和有丝分裂 ） 高中生物学 第四章细胞增殖、分化、衰老和死亡 苏教版 2019 目录 课堂小结 04 课堂练习 情境导入 02 03 素养目标 01 05 探究新知 一、生物体的生长主要是细胞增殖的结果 二、细胞增殖 三、动物细胞有丝分裂 四、与有丝分裂过程相关的曲线分析 学习目标 核心素养 1.通过探究细胞大小与物质运输的关系，理解细胞不能无限长大的原因。 2.简述细胞增殖和细胞周期。 3.概述动物细胞有丝分裂的过程。 1.了解模型法、数学归纳法在生物研究中的作用，并认同细胞是生物体结构和功能相统一的观点。（生命观念） 2.通过模型操作、观看flash动画等分析总结的方法，提高识图能力、抽象概括归纳的能力； ( 科学思维) 素养目标 情境导入 思考 农作物的产量不仅取决于阳光、土壤、降雨等外界条件，还取决于农作物自身。生物体的生长不仅需要细胞数量的增加，还有细胞体积的增大。那细胞能无限长大吗？ 不能，受细胞相对表面积的限制。 1cm 1cm 1cm 4cm 2cm 2cm 1.细胞的表面积和体积的比值与细胞的大小有什么关系？ 细胞越大，细胞的表面积和体积的比值越小。 什么是细胞的相对表面积？ 4cm 4cm 4cm 一、生物体的生长主要是细胞增殖的结果 细胞不能无限长大的原因 积极思维： 1 琼脂块的边长/cm 表面积/cm2 体积/cm3 相对表面积 （表面积与体积之比） 1 2 4 96 64 1.5 24 8 3 6 1 6 ①细胞体积越大，其表面积与体积之比就越小，细胞的物质运输的效率就越低； ②细胞核中的DNA不会随着细胞体积的扩大而增加。 细胞表面积和体积的关系限制了细胞的长大。 细胞核与细胞质的关系限制了细胞的长大。 事实上，不同动植物同类器官或组织的细胞大小一般无明显差异，器官大小主要取决于_________________。而细胞数量的增多，是通过____________来实现的。 细胞数量的多少 细胞增殖 一、生物体的生长主要是细胞增殖的结果 细胞不能无限长大的原因 1 细胞无限长大会减少细胞的相对表面积，这对细胞生命活动有什么影响呢？ 一般而言，多数动物和植物细胞的直径为20～30 μm 1.细胞增殖 ▶概念：细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程，叫作 。 ▶意义：细胞增殖是 ， 是生物体 、 、 、 的基础。 细胞增殖 重要的细胞生命活动 生长 发育 繁殖 遗传 ▶细胞分裂的方式是多种多样的： 有丝分裂 无丝分裂 减数分裂 二分裂 二、细胞增殖 细胞增殖 1 真核细胞分裂的方式: 原核细胞分裂的方式: 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。 ①前提 ②起点 ③终点 间期 中期 前期 后期 末期 子细胞 细胞周期 分裂期 A B 分裂期 分裂间期 2.阶段: （5%--10%） （90%--95%） （DNA分子复制和有关蛋白质的合成） 物质准备阶段 细胞适度的生长 1.概念: 细胞周期 2 分为：(前、中、后、末） 染色体平均分配，完成细胞的分裂。 细胞周期=分裂间期+分裂期(有丝分裂) 温馨提示： ①“连续分裂的细胞”才具有细胞周期； ②分裂间期在前，分裂期在后； ③分裂间期长，分裂期短； 二、细胞增殖 受精卵、早期胚胎细胞、干细胞、根尖分生区细胞、 茎的形成层细胞、皮肤生发层细胞、癌细胞 暂时不增殖，在适当的刺激下可重新进入细胞周期。如肝、肾细胞、淋巴细胞等。 按增殖情况将细胞分为三类 ： ①连续分裂： ②暂停分裂： ③不再分裂： （有细胞周期） 高度分化的细胞不再分裂，无细胞周期； 如神经细胞 肌纤维细胞 ※连续分裂的细胞才有细胞周期！ 细胞周期 2 高度分化的体细胞和生殖细胞不能分裂，无细胞周期。 二、细胞增殖 9 细胞周期 分裂期 分裂间期 A B 分裂间期（A→B） 分裂期 (B→A） 细胞周期 (A→B→A） a+b b+c c+d a b c d 哪一段可以表示细胞周期？ 规律：先看方向，再看长短（先长：分裂间期，后短：分裂期） 细胞周期的表示方法 3 方法一：扇形图 方法二：直线图 为什么细胞分裂间期需要这么长的时间？ 二、细胞增殖 ①G1期：（DNA合成前期） RNA和有关蛋白质的合成，为S期DNA的复制做准备。 ②S期：（DNA合成期） 主要进行DNA的复制。 ③G2期：（DNA合成后期） RNA和蛋白质的合成，特别是微管蛋白的合成，为分裂期做准备。 分裂间期 4 分裂间期中DNA复制后DNA、染色质和染色体之间有怎样的关系？ 分裂间期又可细分为： 。 G1期、S期、G2期 1.动物和低等植物细胞，间期还进行中心体的复制 2.若用药物抑制DNA的复制，则会停留在间期 二、细胞增殖 染色质和染色体之间的关系？ 染色质和染色体是 物质在细胞不同时期的两种存在形态。 染色质 螺旋缠绕、缩短变粗 （细丝状） 分裂间期 解开螺旋 染色体(姐妹染色单体) 着丝粒 着丝粒 分裂期 （圆柱状或杆状） 同一种 回顾旧知 DNA、染色质和染色体的关系： 二、细胞增殖 姐妹染色单体 着丝粒 着丝粒分裂 DNA复制和 有关蛋白质合成 蛋白质 DNA ①分裂间期： ②分裂期： 高度螺旋化 缩短、变粗 DNA、染色质和染色体的关系： 染色体数 染色单体数 DNA数 1 0 1 1 2 2 1 2 2 2 0 2 染色体复制后，DNA数目加倍，染色体数目不变。(DNA复制=染色体复制) 1.染色体数=着丝粒数 2.DNA数=线条数 3.染色体复制后才有姐妹染色单体，着丝粒分裂后又无姐妹染色单体 二、细胞增殖 _____________________是染色体结构的重要组成部分，它们的结构成分联系紧密，功能方面密切相关，构成了高度有序的整合结构。 着丝粒连接两条________________；着丝点为______________，其外侧主要与________________相连，内侧与___________相互交织。 着丝粒 着丝点外侧 着丝点内侧 纺锤体微管 着丝粒和着丝点 姐妹染色单体 圆盘状结构 纺锤体微管 着丝粒 着丝粒和着丝点 二、细胞增殖 中心体复制的时期：________________ 纺锤体主要由_________________________组成。 动物分裂前期星射线的形成和两个中心体向两极的运动，标志着______________的开始。在纺锤体微管的作用下，染色体移动到细胞相应的位置上。 纺锤体 纺锤体 中心体 细胞分裂间期 微管及其结合蛋白质 纺锤体装配 中心体与纺锤体 二、细胞增殖 分裂间期—物质准备 ①DNA复制加倍 分裂间期—物质准备 4 ②有关蛋白质的合成 ③细胞适度生长 由着丝粒的数量决定 复制 染色体：染色单体：核DNA= 。 1：2：2 染色体复制，形成“姐妹染色单体”，但染色体数不变。 分裂间期 分裂间期结束后，开始进行细胞分裂。 二、细胞增殖 核膜 核仁 染色质 16 (1)特征： 口诀：膜仁消失现两体 (2)数量变化：染色体数: DNA数: 染色单体数: 。 ①核仁逐渐解体，核膜逐渐消失 ②出现染色体、纺锤体（由中心体发出星射线形成纺锤体） ③染色体散乱排列 分裂间期 前期 4 8 8 三、动物细胞有丝分裂 有丝分裂前期 1 纺锤丝 染色体 口诀：形定数晰赤道齐 是染色体观察及计数的最佳时期！ (1)特征： ①染色体的着丝粒排列在赤道板上 ②染色体形态固定，数目清晰。 (2)数量变化：染色体数: DNA数: 染色单体数: 。 4 8 8 前期 赤道面 (空间位置) 有丝分裂中期 2 赤道面：非真实存在，显微镜看不到。 三、动物细胞有丝分裂 中期 口诀：粒裂数增均两极 中期 后期 (1)特征： ①着丝粒分裂，姐妹染色单体分开， 成为两个染色体。 （染色体数目加倍） ②形成的两套相同的染色体，由纺锤丝牵引着分别移向细胞两极。 (2)数量变化：染色体数: DNA数: 染色单体数: 。 4→8 8 8→0 有丝分裂后期 3 受基因控制，并非纺锤丝牵引。着丝粒分裂后，纺锤丝才拉开。 着丝粒分裂： 三、动物细胞有丝分裂 口诀：膜仁重现两体失 后期 (1)特征： ①染色体、纺锤体消失。 ②核膜、核仁出现。 (2)数量变化：染色体数: DNA数: 染色单体数: 。 0 有丝分裂末期 4 8→4 8→4 三、动物细胞有丝分裂 末期 ③细胞质膜向内凹陷，一个细胞缢裂成两个子细胞 动物细胞有丝分裂各时期特征 三、动物细胞有丝分裂 膜仁消失现两体 形定数析赤道齐 点裂数加均两极 两消两现又周期 膜仁重现两体失 假定某生物的一个体细胞中的染色体数和DNA的含量为2N， 那么有丝分裂各时期染色体、染色单体、DNA的数量变化是怎样的? 2N 2N 2N 4N 4N 2N 2N 2N 4N 0 4N 2N→4N 4N 4N 4N →0 0 4N 分裂间期 染色体 DNA分子 分裂前期 分裂中期 分裂末期 （每个子细胞） 染色单体 分裂后期 染色体行为变化 四、与有丝分裂过程相关的曲线分析 有丝分裂中染色体、染色单体及其DNA数目变化规律 1 G1 S G2 间期 4N 2N 前期 中期 后期 末期 0 间期DNA复制 细胞一分为二，DNA平均分配到两个子细胞 间期 前期 中期 后期 末期 核DNA数目 染色体 染色单体 2N 4N 2N 4N 0 2N 2N 4N 4N 4N 4N 4N 0 0 4N 4N 2N 4N 2N 核DNA数量变化曲线 2 核DNA数目 4N 2N 四、与有丝分裂过程相关的曲线分析 间期 4N 2N 前期 中期 后期 末期 0 后期着丝粒分裂，姐妹染色单体分 开，染色体加倍 细胞一分为二，染色体平均分配到两个子细胞 间期 前期 中期 后期 末期 核DNA数目 染色体 染色单体 2N 4N 2N 4N 0 2N 2N 4N 4N 4N 4N 4N 0 0 4N 4N 2N 染色体数量变化曲线 3 染色体数目 4N 2N 4N 2N 四、与有丝分裂过程相关的曲线分析 间期 4N 2N 前期 中期 后期 末期 0 间期染色体复制形成 染色单体，一条染色体上有两条染色单体 后期着丝粒分裂，染色单体消失 间期 前期 中期 后期 末期 核DNA数目 染色体 染色单体 2N 4N 2N 4N 0 2N 2N 4N 4N 4N 4N 4N 0 0 4N 4N 2N 染色单体数量变化曲线 4 染色单体数目 4N 2N 4N 2N 四、与有丝分裂过程相关的曲线分析 1 2 cd：后期着丝粒分裂， 一条染色体上有 1个DNA分子。 a b c e 前 中 后 末 子细胞 d ab：间期DNA复制，一条染色体上有2个DNA分子。 核DNA与染色体之比变化曲线 5 染色体 核DNA 四、与有丝分裂过程相关的曲线分析 1/2 1 ab：间期DNA复制，一条染色体上有2条DNA分子。 cd：后期着丝粒分裂， 一条染色体上有 1条DNA分子。 a b c d e 前 中 后 末 子细胞 染色体与核DNA之比变化曲线 6 染色体 核DNA 四、与有丝分裂过程相关的曲线分析 ①AB、JK的变化原因是 ； ②FG、LM的变化原因是 ； ③CD、LM的曲线变化很相似，但原因不同； ④CD、HI的变化原因是 。 DNA分子的复制 着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，染色体数目加倍 一个亲代细胞分裂成两个子代细胞 巩固练习 四、与有丝分裂过程相关的曲线分析 28 甲 2N 4N O 乙 2N 4N O 丙 2N 4N O 数量（个） 数量（个） 数量（个） 染色体 核DNA 染色单体 1.先看染色单体：染色单体可能是0，而染色体和DNA不可能是0。 2.再看DNA和染色体：DNA可能是染色体的2倍，而染色体不可能是DNA的2倍。 3.根据染色单体变化判断各时期 染色单体 有 →G2期、前期、中期（甲图） →后期、末期（乙图）、G1期（丙图） 无 G2、前、中 后、末 G1、子细胞 根据柱状图判断有丝分裂时期 7 四、与有丝分裂过程相关的曲线分析 课堂小结 　　 1. 下列关于细胞周期的叙述，正确的是（　　） A. 细胞发生分裂后立即进入下一个细胞周期 B. 分裂期的时间长于分裂间期 C. 细胞周期由前期、中期、后期、末期组成 D. 细胞种类不同，细胞周期持续时间可能相同 D 有的细胞分裂后不再分裂，即不再进入下一个细胞周期。 课堂练习 分裂间期的时间一般远远长于分裂期 细胞周期由分裂间期和分裂期（分为前期、中期、后期、末期）组成。 2. 下图是某生物体细胞有丝分裂不同时期的图像，下列对其描述正确的是（　　） A. 甲、乙、丙细胞分别处于有丝分裂的前期、后期和中期 B. 甲、乙、丙细胞的染色体数、染色单体数与核DNA分子数的比例都为1∶2∶1 C. 甲细胞进行中心体复制，发出星射线，形成了纺锤体 D. 该生物可能是低等植物细胞 课堂练习 A 乙细胞处于有丝分裂后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分离（染色单体数为0） 中心体的复制在间期 该细胞无细胞壁有中心体，可判定为动物细胞 3. 下图是体细胞增殖过程中的一个细胞内核DNA含量和染色体数量变 化曲线图，下列关于曲线的分析正确的是（　　） A. ab段核DNA含量上升的原因是染色体数目增加 B. hi段细胞内染色体、染色单体、核DNA数量比为1∶2∶2 C. cd段核DNA含量下降一半的原因是细胞质分裂 D. de段和fg段一条染色体含2个DNA分子 课堂练习 C 细胞分裂间期DNA分子的复制 1∶0∶1 de段一条染色体上只有1个DNA分子 苏教版 2019 谢谢您的聆听 $$