6.1细胞的增殖课件-2025-2026学年高一上学期生物人教版必修1

第6章 细胞的生命历程 第一节 细胞的增殖 问题探讨 象与鼠的个体大小相差悬殊。 讨论 1.它们的相应器官组织的细胞大小是否也有很大差异? 2.生物体的生长,是靠细胞增多还是细胞增大? 差异不大 细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程,叫作细胞增殖。 (1)单细胞生物的生长 (2)多细胞生物的生长 —细胞体积增大(细胞生长) 细胞体积增大(细胞生长) 细胞数目增多(细胞增殖) 为什么细胞不能无限长大? 探究:细胞为何不能无限长大 (模拟实验——细胞大小与物质运输的关系) 细胞 物质运输的效率 将含酚酞的琼脂块浸泡于NaOH溶液中,显示NaOH在琼脂块中的扩散效率 细胞的表面积与体积的比值——相对表面积 3 边长/mm 表面积/mm2 体积/mm3 相对表面积 (表面积:体积) 物质扩散的深度/mm 物质运输效率 (物质扩散体积/总体积) 2 4 8 24 96 384 8 64 512 3 1.5 0.75 0.5 0.5 0.5 0.875 0.578 0.330 细胞体积越大,相对表面积越小。 物质运输速率越低; 细胞表面积和体积的关系限制了细胞的长大: 探究:细胞为何不能无限长大 (模拟实验——细胞大小与物质运输的关系) ①受_的制约:细胞体积越大,其相对表面积越小,细胞的物质运输的效率就越低。 ②受_的制约:细胞核中的DNA是有限的,其能够控制的细胞质的范围有限。 相对表面积 核质比 结论: 细胞不能无限长大的原因 ①原生动物有伸缩泡,增大细胞相对表面积,使物质运输的速率加快, 保证细胞正常生命活动的需要。 ②双小核草履虫细胞体积较大,具有两个细胞核的目的是保证正常的核质比。(还有骨骼肌细胞多个核等例子) 结构与功能相适应 是不是细胞体积越小越好? 不是;完成正常生命活动所需的结构和物质决定了细胞需要一定的体积。 细胞增殖 生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础 意义 分裂后的细胞,遗传物质的数量改变吗? 不变 细胞并不是是简单的一个细胞分裂为两个细胞,而是有复杂的过程。 细胞增殖包括物质准备和细胞分裂两个连续的过程。 过程 遗传物质复制、生长 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。 细胞周期 物质准备-分裂-物质准备-分裂- 周期性 有丝分裂 无丝分裂 (真核细胞) 减数分裂 体细胞分裂方式 生殖细胞分裂方式 (原核细胞:二分裂) 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。 细胞周期 物质准备-分裂-物质准备-分裂- 周期性 物质准备——分裂间期 细胞周期 分裂阶段——分裂期 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。 细胞周期 分化程度高的细胞不再分裂,故不具有细胞周期,如神经细胞、上皮细胞等。 以下细胞具有细胞周期的是 : ? A.茎尖分生区细胞 B.叶肉细胞 C. 肌肉细胞 D. 神经细胞 E.上皮细胞 F.造血干细胞 G.卵细胞 H.形成层细胞 A、F、H 不同类型细胞的细胞周期持续时间(t/h) 细胞类型 分裂间期 分裂期 细胞周期 分裂期 细胞周期 蚕豆根尖分生区细胞 15.3 2.0 17.3 0.116 十二指肠生皮层细胞 13.5 1.8 15.3 0.118 人的肝脏干细胞 21 1 22 0.045 人的宫颈癌细胞 20.5 1.5 22 0.068 ①不同细胞的细胞周期时间长短不同; ②分裂间期的时长远远大于分裂期; A.甲 甲 B.甲 乙 C.乙 甲 D.乙 乙 细胞周期 以下哪个过程可表示为细胞周期? A.a+b B.b+c C.c+d 分裂间期 方法一:扇形图 方法二:直线图 分裂期 分裂间期 分裂期 分裂间期 分裂期 将一块3 cm 3 cm 6 cm的含酚酞的琼脂块切成三块边长分别为1 cm、2 cm、3 cm的正方体。将3块琼脂块放在装有NaOH溶液的烧杯内,淹没浸泡10分钟。下列说法正确的是 A.随琼脂块增大,NaOH扩散速率增大 B.随琼脂块增大,琼脂块的表面积与体积之比增大 C.随琼脂块增大,琼脂块中变红的体积增大 D.随琼脂块增大,琼脂块中变红的体积所占的比例增大 C G1:又叫DNA合成前期,主要合成RNA和蛋白质(DNA复制相关的酶); S:又称之DNA合成期,主要DNA的复制和组蛋白的合成; G2:又称DNA合成后期,RNA和蛋白质大量合成。(如有丝分裂相关蛋白质的合成) G0 有一些细胞会暂时停止分裂,但仍能返回分裂(如结缔组织中的成纤维细胞)。 分裂间期 抑制DNA的复制 替加氟、顺铂:作用于DNA复制时期,抑制DNA合成,干扰DNA的复制,从而抑制细胞分裂。 癌症的治疗思路 分裂间期 ①DNA分子复制 ②有关蛋白质合成 ③细胞适度增长 问题: 1.间期和分裂期的染色体状态相同吗? 2.请在纸上画出间期染色体(质)的变化。 染色体与染色质 螺旋缠绕、缩短变粗 解螺旋 同一物质在不同时期的两种形态 染色质 染色体 间期 分裂期 分裂间期 一条染色体含一个DNA分子(未复制) 一条染色体由两条姐妹染色单体组成,含两个DNA分子(复制后) 分裂间期染色体和DNA数量 DNA数量加倍 染色体数量不变 一条染色体 1个DNA分子 0条染色单体 一条染色体 2个DNA分子 2条染色单体 有丝分裂 有丝分裂是一个连续的过程,根据染色体在这个过程中的行为变化,将其分为前期、中期、后期、末期。 前期 有丝分裂 ②核膜消失,核仁解体 ③从两极发出纺锤丝,形成纺锤体(每条染色体的着丝粒两侧都有纺锤丝附着) ①染色质螺旋缠绕变成染色体 前期 “膜仁消失现两体” 有丝分裂 前期 间期 染色体的位置:染色体杂乱无章排列 中期 有丝分裂 ② 中期 “形定数晰赤道齐” 前期 中期 有丝分裂 ① 着丝粒排列在赤道板上 染色体形态稳定,数目清晰 后期 有丝分裂 ②两组染色体在纺锤丝的牵引下分别移向细胞两极 ①着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,染色体数目增倍 后期 “粒裂数增均两极” 中期 后期 有丝分裂 后期 有丝分裂 后期 有丝分裂 末期 有丝分裂 ②纺锤体消失 ①染色体解螺旋形成染色质 末期 “两消三现重建壁” ③核膜核仁重现 ④出现细胞板形成细胞壁 后期 末期 有丝分裂 有丝分裂 判断:下图属于植物细胞分裂的几个不同时期,请判断它们各属于哪个时期? 前期 中期 后期 末期 分裂间期 思考 讨论 染色体 DNA 染色单体 2N 2N 2N 2N-4N 2N 2N-4N 4N 4N 4N 2N 0-4N 4N 4N 0 0 间期 0 4N 2N 前期 中期 后期 末期 染色体的变化曲线 子细胞 间期 前期 中期 后期 末期 间期 0 4N 2N 前期 中期 后期 末期 核DNA的变化曲线 子细胞 染色单体的变化曲线 间期 0 4N 2N 前期 中期 后期 末期 子细胞 ①ef(BC)段表示间期DNA的复制,染色单体形成 ②fg(CD)段表示含有姐妹染色单体的时期,即前期和中期。染色体∶核DNA:染色单体=1∶2∶2。 ③gh(DE)段表示有丝分裂后期着丝粒分裂,染色单体消失,染色体∶核DNA=1∶1。 每条染色体上DNA,染色体/DNA的变化曲线 染色单体 ③ 染色体 DNA ① ② 图甲为典型的细胞核及其周围部分结构示意图;图乙为有丝分裂过程中一个细胞中DNA含量变化曲线;图丙表示某动物体细胞有丝分裂过程中,不同时期细胞内染色体、染色单体和DNA含量的关系;图丁表示细胞分裂过程中某两个时期的图象.请据图回答: (1)假设甲图代表的细胞处在细胞周期中,则此时_(细胞器)活动增强;若甲图细胞中4和5结构消失,则消失的时间相当于乙图的_区间. (2)着丝点分裂为二,两个染色单体分离是在乙图的_区间. (3)研究染色体的形态和数目最好是在乙图的_区间. (4)甲图所示结构是否来自细菌?简述理由._. (5)图丙中b、c分别表示的是_、_. (6)图丁中 细胞中染色体与DNA的比例是_,对应于图丙中的_时期(填数字).据图推测,该生物体内细胞染色体数目达到最多时为_条. (一个核内) 核糖体 bc de cd 否,细菌为原核生物,无核膜和染色质 染色体 染色单体 1:2 2 8 有丝分裂 有丝分裂 找出动植物细胞有丝分裂的主要区别: 前期:中心粒前期发出星射线,形成纺锤体; 末期:不形成细胞板,由外向内凹陷缢裂成两部分; 动植物细胞有丝分裂的比较 植物细胞 动物细胞 不同点 相同点 1、分裂过程基本相同——分裂间期和有丝分裂前中后末期; 2、间期都有DNA复制,中期、后期也相同; 3、染色体的行为变化完全相同。 前期:细胞两极发出纺锤丝构成纺锤体。 末期:细胞板形成细胞壁分成两个子细胞。 间期:中心粒复制 末期:细胞膜内陷缢裂成两个子细胞。 前期:两组中心粒发出星射线构成纺锤体。 有丝分裂的意义 复制 分裂 亲代细胞 子代细胞 (1)特征:将亲代细胞的染色体经过复制(关键是DNA复制)之后,精确地平均分配到两个子细胞中去。 (2)意义:保持生物的亲代和子代之间遗传的稳定性。 无丝分裂 DNA复制细胞核延长 缢裂 如蛙的红细胞的无丝分裂、低等植物(速度快,耗能少) 特点: 无纺锤丝出现和染色体的变化;核膜、核仁不消失 核中部向内凹陷 小结 1.有丝分裂中,真实存在的是_,_只是表示一个位置。 2.与有丝分裂有关的细胞器: 中心体、高尔基体、核糖体、线粒体 细胞核中遗传物质是平均分配,细胞质中遗传物质是随机分配 3.有丝分裂中遗传物质都是平均分配的吗? 细胞板 赤道板 (1)高等植物的根尖、芽尖的分生区细胞在适宜条件下有丝分裂旺盛。 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 实验原理 洋葱染色体数目为8对16条 选择染色体数目较少且分裂期占细胞周期时间比例大的根尖为实验材料 (2)细胞的分裂具有独立性:同一分生组织中,可以观察到处于细胞周期的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哪个时期; (4)染色体易被碱性染料着色。 甲紫溶液(龙胆紫溶液) 或醋酸洋红液 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 实验原理 (不是同步进行) 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 分生区的特点是: 排列紧密、规则 细胞呈正方形 无大液泡和叶绿体 有的细胞处于分裂状态 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 实验材料 显微镜、载玻片、盖玻片、玻璃皿、剪刀、镊子、滴管 质量浓度为0.01g/ml或0.02g/ml的甲紫溶液或醋酸洋红液 质量分数为15%的盐酸、体积分数为95%的酒精 洋葱根尖细胞有丝分裂固定装片 解离液 ￭ 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 (一)解离:剪取洋葱根尖5cm,放入盛有质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精混合液(体积比为1∶1)的玻璃皿中,在室温下解离3~5min。 (二)染色:把根尖放在盛有0.01g/mL龙胆紫溶液的玻璃皿中染色3~5min。 (三)漂洗:将根尖放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10 min。 (四)制片:将根尖放在载玻片上,加一滴清水,并用镊子把根尖弄碎,盖上载玻片,用拇指轻轻按压载玻片… 请改正资料中的3处错误: 将“5cm”改成“2~3mm”;实验操作步骤应改为先漂洗后染色;将“盖上载玻片”改成“盖上盖玻片,在盖玻片上再加一片载玻片” 实验步骤改错: 过程 时间 目的 注意事项 解离 3~5min 使组织中的细胞相互分散开来 漂洗 约10min 洗去药液,防止解离过度 染色 3~5min 甲紫溶液或醋酸洋红液能使染色体着色 制片 拇指按压,使细胞分散开来,利于观察 制作装片 时间过长会使染色体成分被破坏,影响染色;过短解离不充分,不能相互分离 漂洗一定要彻底,防止残留的解离液(盐酸)继续破坏细胞,同时盐酸也影响染色和腐蚀镜头。 把握好染色时间和浓度,避免染色过深,视野一片紫色无法观察 用力要恰当均匀,过重可能将组织压烂,过轻则细胞不能分散开 酒精迅速杀死细胞,固定细胞的分裂相,盐酸能溶解果胶,使细胞壁软化,使细胞间的中胶层物质溶解,达到分离细胞的目的。 低倍显微镜观察,找到分生区细胞:细胞呈正方形,排列紧密 操作: 高倍显微镜仔细观察,先找中期图像,再找前期、后期、末期的细胞;注意观察各时期的染色体形态和分布特点。最后观察分裂间期的细胞。 观察 不能,解离的时候细胞已死亡,不能观察到细胞分裂的动态过程。只能用看到的视野中细胞的多少来说明细胞分裂的某个时期的长短。 处于哪一时期的细胞最多?为什么? 分裂间期,时间最长 可以观察到细胞从前期进入中期到后期的变化吗? 实验结果: A.解离时间要尽量长,保证组织中的细胞充分分离开 B.装片制作过程中需要用体积分数为95%的酒精洗去解离液 C.图乙细胞的染色体数是图丙细胞的一半,但二者的核DNA数量相等 D.统计视野中处于图乙、丙、丁时期的细胞数目可计算细胞周期的时长 在“观察根尖细胞的有丝分裂”实验中,观察到不同分裂时期的细胞如图所示。下列叙述不正确的是 ABD 高三生物备课组 1.图是某动物细胞有丝分裂模式图,有关叙述不正确的是 A.上述细胞有丝分裂的顺序是甲、丁、乙、丙 B.显微镜下观察到最多的细胞处于甲时期 C.开始出现染色体的时期是丁;染色体开始转变成染色质形态的时期是丙 D.若某药物可抑制纺锤体形成,则它极可能是作用于丙图 D C A.b峰中细胞的DNA含量是a峰中的2倍 B.a峰和b峰之间的细胞正进行DNA复制 C.处于分裂期的细胞均被计数在a峰中 D.此抗癌药物抑制了癌细胞DNA的复制 细胞周期同步. 向连续分裂细胞培养液中加入DNA合成抑制剂,处于S期的细胞立刻被抑制,而处于其他时期的细胞不受影响。预计加入DNA合成抑制剂后约_h后,细胞都将停留在S期;去除抑制剂,更换新鲜培养液,细胞将继续沿细胞周期运行,在所有细胞处于_期终点和_期终点之间,再加入DNA合成抑制剂,则全部细胞都被阻断在G1/S期交界处,实现细胞周期同步化.故去除抑制的时长为_(填范围)。 7.4 S G1 5 5.9-7.4 3.图甲表示某二倍体动物细胞有丝分裂图像,图乙、丙、丁分别是对该动物细胞有丝分裂不同时期染色体数、染色单体数和DNA分子数的统计(图乙、丙、丁中的a、b、c表示的含义相同)。下列有关叙述中正确的是 A.该动物的体细胞中都含有4条染色体 B.图丙可以最恰当地表示图甲所示时期的染色体、DNA和染色单体的关系 C.图乙中的a、b、c分别表示染色体、DNA和染色单体 D.图丁所示细胞正处于有丝分裂后期 B 4.下图表示洋葱根尖细胞的细胞周期。某同学检查了洋葱根尖6 000个处于有丝分裂中的细胞,其中有692个处于前期,105个处于中期,35个处于后期,168个处于末期。据此判断下列有关叙述错误的是 A.分裂期中前期持续的时间最短 B.细胞周期中分裂期各时期时间总和要比分裂 间期短 C.分裂中期持续的时间约为0.21 h D.分裂期中各时期相对持续时间是前期>末期 >中期>后期 A Lavf58.29.100 细胞周期的表示方法: 判断下列柱状图表示的细胞周期各时期: 2.(北京高考)流式细胞仪可根据细胞中DNA含量的不同对细胞分别计数。研究者用某抗癌药物处理体外培养的癌细胞,24 h后用流式细胞仪检测,结果如下图。对检测结果的分析不正确 $$