第6章 第1节 细胞的增殖 课件1-2024-2025学年高中生物必修1 分子与细胞同步课件PPT（人教版2019）

第1节 细胞的增殖 第6章　细胞的生命历程 生物 学习目标 1.简述细胞增殖的周期性。 2.观察细胞的有丝分裂并概述其过程、意义。 3.明确动物细胞与植物细胞有丝分裂的不同点。 4.分析细胞有丝分裂过程中的数量变化。 5.学习洋葱根尖分生区细胞临时装片的制作过程。 重难点 重点： 1.有丝分裂各个时期的特点。 2.有丝分裂的意义。 难点： 1.有丝分裂过程中染色体行为变化以及染色体和DNA的数量变化。 2.观察根尖分生区组织细胞有丝分裂。 导入新课 人体胚胎发育过程 生物体的生长，既需要细胞的生长来增大细胞的体积，也需要细胞的分裂来增加细胞的数量 问题探讨 提示：细胞数量的增加。 导入新课 胚胎生长的实质是什么？ 探究一、细胞周期 新课讲授 新课讲授 细胞以分裂的方式进行增殖，而细胞的增殖包括物质准备和细胞分裂两个连续的过程。即“物质准备——分裂——物质准备——再分裂——”，由此可见细胞的增殖具有周期性。 问题探讨 提示：有丝分裂。 对于真核生物来说，分裂的主要方式是什么呢？ 新课讲授 问题探讨 提示：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。一个细胞周期包括两个阶段：分裂间期和分裂期。 阅读课本P111内容和“图6-1细胞周期”，思考以下问题： 什么是细胞周期，细胞周期有几个阶段？ 新课讲授 问题探讨 提示：①A→B→A　②a+b或c+d 根据扇形图和直线图所给的信息，用图中的字母表示一个完整的细胞周期。 新课讲授 探究二、植物细胞有丝分裂的过程 新课讲授 新课讲授 新课讲授 一个细胞周期包括两个阶段，分裂间期和分裂期。分裂期是连续的过程， 根据染色体的行为，把分裂期分为4个时期:前期、中期、后期和末期， 知识梳理 问题探讨 总结分裂间期细胞中发生的主要变化。 新课讲授 提示：分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备，完成DNA 分子的复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度的生长。分裂间期结束后，开始进行有丝分裂。 分裂间期 问题探讨 DNA分子复制 新课讲授 通过DNA分子的复制，出现了姐妹染色单体，此时DNA的数目加倍，但染色体的条数未变。 染色体 问题探讨 新课讲授 描述前期细胞的变化和特点。 提示：染色质丝螺旋缠绕，缩短变粗，成为染色体。每条染色体包括两条并列的姐妹染色单体，这两条染色单体由一个共同的着丝粒连接着。核仁逐渐解体，核膜逐渐消失。从细胞的两极发出纺锤丝，形成一个梭形的纺锤体。 问题探讨 新课讲授 描述中期细胞的变化和特点。 提示：染色体形态固定，数目清晰；每条染色体的着丝粒两侧都有纺锤丝附着在上面，纺锤丝牵引着染色体运动，使每条染色体的着丝粒排列在细胞中央的一个平面上。这个平面与纺锤体的中轴相垂直，类似于地球上赤道的位置，称为赤道板。 问题探讨 新课讲授 赤道板是真实存在的结构吗？ 提示：不是 问题探讨 新课讲授 描述后期细胞的变化和特点。 提示：每个着丝粒分裂成两个，姐妹染色单体分开，成为两条染色体，由纺锤丝牵引着分别向细胞的两极移动，结果是细胞的两极各有一套染色体。这两套染色体的形态和数目完全相同，每一套染色体与分裂前亲代细胞中的染色体的形态和数目也相同。 问题探讨 新课讲授 后期染色体的数目发生怎样的变化，原因是什么，核DNA的数目改变了吗？ 提示：染色体的数目加倍，着丝粒一分为二导致的，这个时期DNA的数目没变。 问题探讨 新课讲授 描述末期细胞的变化和特点。 提示：当这两套染色体分别到达细胞的两极以后，每条染色体逐渐变成细长而盘曲的染色质丝。同时，纺锤丝逐渐消失，出现了新的核膜和核仁，形成两个新的细胞核。这时候，在赤道板的位置出现一个细胞板，细胞板逐渐扩展，形成新的细胞壁。 问题探讨 新课讲授 在末期出现了“细胞板”，辨析“赤道板”和“细胞板”二者的区别。 提示：“赤道板”不是真实存在的，是类似地球上赤道的位置出现的一个假想的平面。 “细胞板”是有丝分裂末期细胞中央形成的结构，细胞板由细胞的中央向四周扩展，逐渐形成新的细胞壁。 与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用 新课讲授 细胞器名称 所在细胞类型 作用时期 生理作用 核糖体 动植物细胞 前期(主要） 与蛋白质的合成有关 中心体 动物、某些低等植物细胞 前期 与纺锤体的形成有关 高尔基体 植物细胞 末期 与细胞壁的形成有关 线粒体 动植物细胞 整个细胞周期 提供能量 记忆口诀 前期:膜仁消失现两体。(核膜、核仁消失，纺锤体和染色体出现) 中期:形定数晰赤道齐。(染色体的形态固定、数目清晰，着丝粒排列在赤道板上) 后期:粒裂数加均两极。(着丝粒分裂，染色体数目加倍，并平均移向细胞两极) 末期:两消两现建新壁。(纺锤体消失，染色体变成染色质，核膜、核仁重新出现，新的细胞壁形成) 新课讲授 探究三、动物细胞有丝分裂与植物细胞有丝分裂的不同点 新课讲授 比较动、植物细胞有丝分裂过程有哪些相同点和不同点？ 新课讲授 比较动、植物细胞有丝分裂过程有哪些相同点和不同点？ 植物细胞有丝分裂过程 新课讲授 相同点 ①分裂过程基本相同； ②染色体的行为、形态、数目的变化规律相同； ③分裂间期都完成了染色体的复制； ④分裂期都实现了染色体平均分配到两个子细胞中。 比较动、植物细胞有丝分裂过程有哪些相同点和不同点？ 新课讲授 比较动、植物细胞有丝分裂过程有哪些相同点和不同点？ 相同点：染色体的“行为”完全相同。 新课讲授 不同点 (1)纺锤体形成方式不同：动物细胞有一对中心粒构成的中心体，中心粒在间期倍增，成为两组。进入分裂期后，两组中心粒分别移向细胞两极。在这两组中心粒的周围，发出大量放射状的星射线，两组中心粒之间的星射线形成了纺锤体。 (2)分裂成两个子细胞的方式不同：动物细胞分裂的末期不形成细胞板，而是细胞膜从细胞的中部向内凹陷，最后把细胞缢裂成两部分，每部分都含有一个细胞核。 比较动、植物细胞有丝分裂过程有哪些相同点和不同点？ 分裂时期 植物细胞 动物细胞 不 同 点 前期 末期 两极→纺锤丝→纺锤体 中心体→星射线→纺锤体(两组中心粒) 细胞板→细胞壁 中部凹陷→缢裂 新课讲授 探究四、有丝分裂的意义 新课讲授 将亲代细胞的　　　　经过复制(关键是DNA的复制)之后，精确地平均分配到 　　　　 中。  由于染色体上有　　　　　　　　　，因而在细胞的亲代和子代间保持了　　　的稳定性。  染色体 两个子细胞 遗传物质DNA 遗传 请阅读教材P114，并完成学案相关内容。 新课讲授 探究五、无丝分裂 新课讲授 无丝分裂 新课讲授 无丝分裂过程中，因为 　　　　　　　　　　　 　，所以叫作无丝分裂。  例如:　　　　　　　 　。  没有出现纺锤丝和染色体的变化 蛙的红细胞的无丝分裂 请阅读教材P115文本，并回答下列问题。 新课讲授 探究六、细胞有丝分裂过程中的数量变化(设细胞染色体数目为2n) 新课讲授 时期 间期 前期 中期 后期 末期 细胞核内DNA数目           染色体数目           染色单体数目           每条染色体上DNA数目         讨论真核细胞的一个细胞周期内，细胞核内DNA数目、染色体数目、染色单体数目、每条染色体上DNA数目的变化，并完成下表。 新课讲授 时期 间期 前期 中期 后期 末期 细胞核内DNA数目           染色体数目           染色单体数目           每条染色体上DNA数目         1 2n→4n 4n 2n 0→4n 1→2 2n 4n 2 4n 2n 4n 2 4n 2n 2→1 4n→0 4n 0 2n 新课讲授 染色体数目变化曲线 （1）染色体数目变化曲线 新课讲授 细胞核内DNA含量变化曲线 （2）细胞核内DNA含量变化曲线 新课讲授 染色单体数量变化曲线 （3）染色单体数量变化曲线 新课讲授 探究七、观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 新课讲授 （一）实验原理 （1）在高等植物体内，有丝分裂常见于根尖、芽尖等分生区细胞； （2）各个细胞的分裂是独立进行的，因此在同一分生组织中可以看到处于 不同分裂时期的细胞； （3）通过在高倍镜下观察各个时期细胞内染色体的存在状态，就可以判断 这些细胞分别处于有丝分裂的那个时期； （4）染色体容易被碱性染料（如甲紫溶液或醋酸洋红液）着色。 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 新课讲授 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 分生区的特点是：细胞呈正方形，排列紧密，有的细胞处于分裂状态。 观察根尖分生区细胞的有丝分裂 新课讲授 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 1.洋葱根尖的培养 实验前3～4d，将洋葱放在装满清水的广口瓶上，底部接触水面；装置放在温暖处；待根长约5cm时取用； （二）方法步骤： 新课讲授 2. 装片的制作 过程 方法 时间 目的 解离 上午10时至下午2时（洋葱分生区有较多的细胞处于分裂期），剪取洋葱根尖2~3mm，放入盛有盐酸和酒精混合液（1：1）的玻璃皿中，室温下解离。 3~5 min 漂洗 待根尖软化后，用镊子取出，放入盛有清水的玻璃皿中漂洗。 10 min 染色 把根尖放入质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的甲紫溶液（或醋酸洋红液）的玻璃皿中染色。 3~5 min 制片 用镊子将根尖取出来，放在载玻片上，加一滴清水，并用镊子把根尖弄碎，盖上盖玻片。然后用拇指轻轻在按压盖玻片。 10min 用药液使组织中的细胞相互分离开来。 洗去药液，防止解离过度。 甲紫溶液或醋酸洋红液能使染色体着色。 使细胞分散开来，有利于观察。 新课讲授 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 3. 洋葱根尖细胞有丝分裂的观察 低倍镜观察，找到分生区细胞；高倍镜观察染色体的行为，先找中期图像，再移动装片找其余各时期图像。 根冠 分生区 伸长区 成熟区 高倍镜 低倍镜 新课讲授 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 观察到的不同时期细胞数目的多少，反映出各时期时间的长度。 每一时期的时间＝总细胞周期×每一时期细胞数占总细胞数的比例 细胞周期 样本1 样本2 总数 某时期的细胞数/细胞总数 分裂间期 43 48 91 88.3% 分裂期 前期 3 2 5 4.9% 中期 1 0 1 0.97% 后期 2 1 3 2.9% 末期 1 2 3 2.9% 计数细胞总数 103 100% 新课讲授 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 制作洋葱根尖有丝分裂装片的关键是什么？ （1）剪取洋葱根尖材料时，应该在洋葱根尖细胞一天之中分裂最活跃的时间； 上午10点至下午2点； （2）解离时，要将根尖细胞杀死，细胞间质被溶解，使细胞容易分离； （3）压片时，用力的大小要适当，要使根尖被压平，细胞分散开。 新课讲授 问题讨论：哪一时期的细胞数目最多？为什么？ 提示：分裂间期，因为细胞周期的大部分时间处于分裂间期，所以停留在分裂间期的细胞 数也最多。 新课讲授 问题讨论：如何比较细胞周期中不同时期的时间长短？ 提示：1.细胞计数法：对处于不同细胞周期的细胞进行计数，然后计算各个时期细 胞数占总细胞数的比例。比例越大的时期，经历的时间相对越长。 2.分子生物学方法 ：通过特定的分子标记物来追踪细胞周期的不同阶段。 例如，使用荧光标记的DNA复制蛋白，可以观察DNA复制的动态过程。 新课讲授 问题讨论：细胞周期长短取决于哪个时期？ 提示：细胞周期的长短主要取决于G1期。G1期是细胞周期中从上次细胞分裂完成后 开始的一个生长阶段，它负责进行RNA和蛋白质的合成，并为DNA复制做准备。 不同细胞的G1期长度可以有很大的差异，这也是不同细胞周期长短不同的主要 原因。 新课讲授 当堂训练 【练习1】 (1)DNA加倍时期是　　　　。  (2)染色体加倍时期是　　　　。  (3)染色单体形成时期是　　　　，染色单体消失时期是　　　　。  (4)观察染色体最佳时期　　　　。  间期 后期 间期 后期 中期 当堂训练 【练习2】 斑马鱼有很强的再生能力。失去尾鳍的斑马鱼，断处的细胞通过分裂不断增多，此时细胞发生的变化不包括（ ） A. 细胞核一分为二 B.细胞膜向内凹陷缢裂 C.细胞质分成两份 D.形成新细胞的细胞壁 D 当堂训练 【练习2】 壁虎在受到攻击时尾巴会自行断掉，掉下来的断尾还会扭动，以吸引敌害的注意，它则趁机逃脱。一段时间后壁虎尾巴断掉后还能重新长出来，下列说法正确的是（ ） A. 细胞先分裂再分化 B.细胞先分化再分裂 C. 细胞分裂后生长 D.细胞分化后生长 A 当堂训练 【练习3】 在细胞分裂过程中，对生物遗传稳定性具有重要意义的变化是（ ） A. 细胞质分成两等份 B. 一个细胞变成两个细胞 C. 染色体复制并且平均分配到两个子细胞中去 D.细胞核一分为二 C 课堂小结 谢谢大家 $$