5.1细胞通过分裂实现增殖课件-2024-2025学年高一上学期生物沪科版（2019）必修1

5.1 细胞通过分裂实现增殖 2025/03/04 @肖姚老师 1 成长中的变化 熊猫刚出生只有900g左右，大概一只老鼠那么大 2 细胞为什么不能无限长大 放入盛有NaOH溶液中浸泡 测量NaOH的扩散深度 在相同时间内，NaOH在每一琼脂块内扩散的深度基本相同。 用NaOH的扩散效率反映细胞的物质运输效率 NaOH在琼脂块中扩散的体积 琼脂块总体积 熊猫刚出生只有900g左右，大概一只老鼠那么大 3 细胞为什么不能无限长大 琼脂块的边长/mm 表面积/mm2 体积/mm3 表面积/体积 （相对表面积） NaOH糖扩散深度/mm 扩散体积/整个细胞体积的比值 2 4 8 24 8 3 96 64 1.5 384 512 0.75 0.5 0.5 0.5 0.875 0.578 0.330 物质同样扩散深度0.5cm，扩散部分体积占比多少？ V扩=V-(a-1)3 结论： 细胞 ，相对表面积 ，细胞的物质运输的效率 。 越大 越小 越低 S=6a2 V=a3 熊猫刚出生只有900g左右，大概一只老鼠那么大 4 无丝分裂 真核细胞的无丝分裂 无丝分裂是一种简单的分裂方式。分裂时，细胞核内染色质复制完成后，细胞核和细胞质直接拉长一分为二，无丝分裂保证了细胞在短时间内就可以完成增殖过程，如蛙的红细胞分裂。 蛙红细胞无丝分裂示意图 特点： 在分裂过程中，没有染色体和纺锤体等结构的出现，不能保证遗传物质精准分配 5 细胞周期 … … 物质准备—细胞分裂—物质准备—细胞分裂······ 细胞增殖包括____________和____________ 两个连续的过程 物质准备 细胞分裂 细胞增殖具有周期性！ 6 细胞周期 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 G1期（DNA合成前期） 主要进行RNA、相关蛋白质的合成（如DNA聚合酶等），为S期DNA的复制做准备 S期（DNA合成期） 主要进行DNA的复制 G2期（DNA合成后期） 主要进行RNA和蛋白质的合成，特别是组成纺锤丝蛋白的合成，为分裂期做准备 7 细胞周期 细胞类型 分裂间期/h 分裂期/h 细胞周期/h 蚕豆根尖分生区细胞 15.3 2.0 17.3 小鼠十二指肠上皮细胞 13.5 1.8 15.3 人的肝细胞 21 1 22 人的宫颈癌细胞 20.5 1.5 22 结论： 细胞周期分为分裂间期和分裂期，分裂间期较长，分裂期较短。 不同细胞的细胞周期长度不一样。 不同细胞周期的分裂期或分裂间期占比重不一样。 时间长 时间短 A B C D E F G 8 C B AC D ABC 12.4 ②③ D 分裂间期 G1期、S期、G2期 G1→S→G2→M M G2和M G1 S 不一定，因为左侧峰值代表G1期细胞数量，右侧峰值代表G2和M期细胞数量，不同类型的细胞，在这两段时间的细胞数量比例不一定，所以无法进行判断。 染色质染色体 染色体：长丝状染色质经过螺旋化后的状态 染色体有利于细胞分裂过程中准确地分配给两个子细胞 11 细胞通过分裂实现增殖 染色质 （细丝状） 分裂间期 染色体(姐妹染色单体) （圆柱状或杆状） 分裂期 染色质 染色体 姐妹染色单体 着丝粒 螺旋缠绕、缩短变粗 12 有丝分裂过程 有丝分裂分为几个时期？ 细胞核发生了哪些变化？ 染色质的形态、位置发生了哪些变化？ 染色体如何移向两极？ 子细胞是如何形成的？ 回答： 染色体的行为和纺锤丝结构的形成保证了遗传信息的准确传递 13 有丝分裂各时期主要特点(动物细胞增殖过程) 为便于研究，整个有丝分裂过程被人为地划分为前期、中期、后期和末期。细胞分裂的每个时期都有各自典型的形态特征。 间期： ①DNA和中心体复制； ②合成细胞分裂所需的蛋白质； ③有完整的核膜、核仁；染色体没有发生螺旋化 有丝分裂各时期主要特点(动物细胞增殖过程) 前期： ①核膜、核仁开始消失； ②染色质高度螺旋化为染色体； ③中心体分离，分别移向细胞两极；同时形成纺锤丝，与染色体着丝粒部位相连，牵引染色体开始向细胞中央(赤道面)移动。 有丝分裂各时期主要特点(动物细胞增殖过程) 中期： ①染色体高度螺旋化到最大程度，着丝粒两侧分别与两极中心体形成的纺锤丝相连，整齐地排列在细胞赤道面上； ②此时期染色体数目和形态最为清晰。 有丝分裂各时期主要特点(动物细胞增殖过程) 后期： ①每条染色体的姐妹染色单体在着丝粒部位分开,形成两组形态结构和数目相同的染色体，染色体在纺锤丝的牵引下分别向细胞的两极移动； ②细胞沿两极方向拉长，细胞赤道面处的细胞质膜开始向内凹陷 有丝分裂各时期主要特点(动物细胞增殖过程) 末期： ①染色体移动至细胞两极，开始恢复为染色质形态； ②核膜、核仁重现并包裹染色质。 姐妹染色单体分分开分别移向细胞的两极 有丝分裂的特点 有丝分裂分五段，间前中后未相连间期首先作准备，染体复制在其间 膜仁消失现两体，赤道板上排整齐均分牵拉向两极， 两体消失膜仁现 有丝分裂过程 间期 前期 中期 后期 末期 图像 过程 核膜核仁消失 纺锤体形成 染色质成为染色体 染色体高度高度螺旋到最大化，形态数目最清晰 着丝粒整齐的排在赤道面上 着丝粒分裂 姐妹染色单体分离，染色体在纺锤丝的牵引下移向两极 核膜核仁形成 纺锤体消失 染色体变成染色质 2n 2n 2n 2n→4n 4n→2n 2n→4n 4n 4n 4n 4n→2n DNA 染色体 姐妹染色单体 DNA和中心体复制 合成细胞分裂相关蛋白质 0 4n 4n 4n→0 0→4n 重点 20 DNA、染色体变化规律 间期 0 4N 2N 前期 中期 后期 末期 有丝分裂保证遗传信息的准确传递 染色体、纺锤体 重点 21 前期 中期 后期 末期 间期 植物细胞 动物细胞 比较动植物细胞有丝分裂过程的不同点 不同之处是什么？ 植物细胞 动物细胞 前期 纺锤体的形成方式不同 由细胞两极发出纺锤丝 两组中心粒发出纺锤丝 末期 形成两个子细胞的方式不同 细胞中部形成细胞板，扩展形成新细胞壁，分裂成两个子细胞 细胞膜从细胞的中部向内凹陷，把细胞缢裂成两部分 比较动植物细胞有丝分裂过程的不同点 观察植物根尖细胞有丝分裂 根冠内部排列紧密，外部排列疏松，其作用是保护分生区，保持根的向地性生长；分生区细胞具有较强的分裂能力，其作用是补充根冠和伸长区细胞，是根伸长的因素之一。伸长区细胞较长，细胞不再分裂，是根尖伸长的直接因素。成熟区细胞具有大液泡，外表皮细胞具有根毛，是根吸收水分和无机盐的主要部位。不是所有的根尖细胞都可以进行分裂的，需要选择根的分生区进行实验观察。 24 观察植物根尖细胞有丝分裂 杀死细胞，并使细胞保持原有状态 使组织细胞分散开来，用20%盐酸 洗去解离液，便于染色 25 观察植物根尖细胞有丝分裂 醋酸洋红/ 0.2%龙胆紫 苏木精 26 观察植物根尖细胞有丝分裂 27 观察植物根尖细胞有丝分裂 28 C D C B D A CD 乙 （1）不是来自同一生物体。图甲有细胞壁,图乙没有细胞壁;图甲无中心体,图乙有中心体,纺锤丝由中心体发出,所以图甲为植物细胞,图乙为动物细胞。 分裂前期 (2) 该时期,核膜核仁消失，为染色体的迁移提供空间;丝状染色质变成螺旋化后的染色体形态，便于遗传物质的迁移;纺锤丝以两极为顶点,形成纺锤体,牵引染色体向两极移动,完成遗传物质的准确分配 30 （5）长丝状的染色质螺旋成粗短的棒状染色体,有利于细胞分裂过程中准确地分配给两个子细胞;纺锤丝结构可以牵引染色体向细胞两极移动，保证染色体（遗传信息)的分配。 中心体 B 分裂中 1：2：2 AC BCD $$