6.1细胞的增殖课件-2024-2025学年高一上学期生物人教版必修1

生物 第6章 细胞的生命历程 第1节 细胞的增殖 问题探讨 生物体的生长 （1）单细胞生物的生长 （2）多细胞生物的生长 —细胞体积增大 细胞体积增大 通过细胞生长实现 通过细胞分裂实现 事实上，不同动（植）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细胞数量的多少。 细胞数量增加 细胞为什么不能无限长大呢？ 边长 (mm) 表面积 (mm2) 体积 (mm3) 相对表面积 (表面积/体积) 扩散深度 (mm) 比值 (扩散体积/总体积) 2 4 8 细胞不能无限长大的原因 物质在细胞中的扩散速率是一定的，假定某种（红色）物质通过“细胞膜”后，向内扩散的深度均为0.5mm。计算这三个“细胞”中物质扩散的体积与整个“细胞”体积的比值。 58% 0.5 3 8 24 33% 0.5 1.5 64 96 18% 0.5 0.75 512 384 速率相同 效率不同 细胞体积越大，其相对表面积越小，物质的运输效率就越低。 一、细胞增殖 1.概念： 细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程，称作细胞增殖。 2.意义： 单细胞生物通过细胞增殖而繁衍。 细胞增殖是重要的细胞生命活动， 是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。 多细胞生物从受精卵开始，经过细胞增殖分化逐渐发育为成体。 二、细胞周期 1.概念： 连续分裂的细胞，从一次分裂完成开始，到下一次分裂完成时为止，为一个细胞周期。 2.阶段： 分裂间期和分裂期 3.表示方法： a b c d 直线图 细胞类型 分裂间期 分裂期 细胞周期 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 扇形图 B A 三、有丝分裂 事实 困难 可能的解决方法 事实一：辣椒受精卵中有12条染色质（体），辣椒体细胞中也有12条。 事实二：真核生物的细胞核中有多条呈长细丝状的染色质（辣椒体细胞中有12条），这些染色质相互缠绕在一起，其长度远远大于细胞直径。     事实三：亲子代细胞的染色质，均存在于核膜包被的细胞核中，染色质无法穿过核膜。         事实四：细胞中结构众多，染色质（体）无法独自移动。细胞骨架系统可以辅助细胞器的运动。 分析以下事实，思考细胞分裂过程中会面临哪些困难，猜想细胞可能通过什么方法解决这些困难？ 染色质呈长细丝状，数量多，相互缠绕，不易分离 核膜束缚，亲代细胞的染色质无法到两个子代细胞的细胞核中。 染色质螺旋化，成为圆柱状或杆状染色体，分裂结束后再解螺旋。 核膜先解体，染色体完成均分后再重建。 如何保证亲子代细胞间染色体数相同。 染色体先复制，再均分。 染色质（体）无法移动到细胞两极。 产生类似细胞骨架的结构，辅助染色体移动。 三、有丝分裂 间期 前期 中期 后期 末期 ①完成___分子的复制和有关______的合成； ②细胞有适度的___。 ①染色质变成为______ ； ② _____解体， ______消失； ③从细胞两极发生______ ，形成______ 。 染色体的____都排列在____上。 ① ______分裂，姐妹染色单体分开，成为两条子染色体； ②纺锤丝牵引染色体向两极移动，形成两套___和___完全相同的染色体。 ① ______ 、 ____消失； ② ______ 、 ____重新出现； ③出现______ ，形成新细胞壁，一个细胞分裂成两个子细胞。 三、有丝分裂 用给的材料，模拟植物细胞分裂间期及有丝分裂过程中前期、中期、后期和末期的染色体行为，构建物理模型，并能准确描述各时期的特征（以4条染色体为例）。 小组活动： 三、有丝分裂 间期 前期 中期 后期 末期 ①完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成； ②细胞有适度的生长。 ①染色质变成为染色体； ②核仁解体，核膜消失； ③从细胞两极发生纺锤丝，形成纺锤体。 染色体的着丝粒都排列在赤道板上。 ①着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，成为两条子染色体； ②纺锤丝牵引染色体向两极移动，形成两套数目和形态完全相同的染色体。 ①纺锤体、染色体消失； ②核膜、核仁重新出现； ③出现细胞板，形成新细胞壁，一个细胞分裂成两个子细胞。 三、有丝分裂 三、有丝分裂 根据各阶段的染色质（体）数、核DNA分子数、染色体单体数的变化，构建数量变化的数学模型。 小组活动： 三、有丝分裂 有丝分裂 分裂间期 前期 中期 后期 末期 染色体 染色单体 核DNA 三、有丝分裂 有丝分裂 分裂间期 前期 中期 后期 末期 染色体 4 4 4 8 4 染色单体 0→8 8 8 0 0 核DNA 4→8 8 8 8 4 三、有丝分裂 间期 前期 中期 后期 末期 2n 4n 染色体 染色单体 核DNA 有丝分裂 分裂间期 前期 中期 后期 末期 染色体 4 4 4 8 4 染色单体 0→8 8 8 0 0 核DNA 4→8 8 8 8 4 三、有丝分裂 有丝分裂的意义 分裂间期 前期 中期 后期 末期 子细胞 　　亲代细胞的染色体复制（关键是DNA的复制）后，精确地平均分配到两个子细胞中。由于染色体上有遗传物质DNA，因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性。可见，细胞的有丝分裂对于生物的遗传有重要意义。 课堂小结 细胞的 增殖 细胞增殖 概念 各时期特征 意义 概念 阶段 数量变化 意义 分裂间期 分裂期 细胞周期 有丝分裂 Lavf54.6.100 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$ 班级：高一（ ）班 学号：_____________ 姓名：___________________ 第6章 细胞的生命历程 第1节细胞的增殖（第1课时） 【学习目标】 [生命观念]通过举例说明生命活动与细胞增殖的关系，认同细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础；通过模拟实验理解细胞不能无限长大的原因，建立结构与功能相适应的生命观念；比较不同细胞增殖的异同点，建立结构与功能相适应的生命观念。 [科学思维]结合动、植物细胞有丝分裂模式图，理解有丝分裂的过程，尝试构建染色体、DNA和染色单体的形态、数量、行为变化的物理、数学模型，并归纳动、植物细胞有丝分裂的异同。 [科学探究]结合相关材料分析细胞不能无限长大的原因，尝试运用模型来进行解释。 [社会责任]了解细胞周期的原理，思考其在癌症治疗方面的应用，关注现代科技进步。 【自主学习】课前自主阅读课本，并完成《同步训练》第130页-132页课前自学质疑内容。 【课堂探究】 活动一：细胞不能无限长大 物质在细胞中的扩散速率是一定的，假定某种（红色）物质通过“细胞膜”后，向内扩散的深度均为0.5mm。计算这三个“细胞”中物质扩散的体积与整个“细胞”体积的比值。 边长 (mm) 表面积 (mm2) 体积 (mm3) 相对表面积 (表面积/体积) 扩散深度 (mm) 比值 (扩散体积/总体积) 2 4 8 细胞体积越大，其相对表面积_______，细胞的运输效率就越________，因此细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大。此外，细胞的核质比例也限制了细胞的长大。 同精子相比，卵细胞的体积往往是“巨大”的，其细胞质中储存着丰富的营养物质。请分析这对早期受精卵的分裂具有什么意义？ 活动二：细胞周期 1.细胞周期的起止点分别是___________________、___________________________。 2.分析课本111页《表6-1不同细胞的细胞周期持续时间》中的相关数据。你能得到哪些结论？ 3.分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备，完成______________和________________同时细胞有适度的生长。 4.细胞周期的表示方法： 请用右图中的字母和箭头表示出一个完整的细胞周期：____________ 下图线段中哪个区段可以表示为一个细胞周期？_________________ ※特别提醒： 只有能连续有丝分裂的细胞才有细胞周期，如早期胚胎细胞、分生组织细胞、癌细胞。减数分裂、无丝分裂均没有细胞周期，不分裂的细胞(如神经细胞、肌肉细胞)无细胞周期。 探究活动三：植物细胞的有丝分裂 1.分析以下事实，思考“染色质精确的平均分配给两个子细胞”会面临哪些困难，猜想细胞可能通过什么方法解决这些困难？ 事实 困难 可能的解决方法 事实一：辣椒受精卵中有12条染色质（体），辣椒体细胞中也有12条染色质（体）。 事实二：真核生物的细胞核中有多条呈长细丝状的染色质（辣椒体细胞中有12条），这些染色质相互缠绕在一起，其长度远远大于细胞直径。     事实三：亲子代细胞的染色质，均存在于核膜包被的细胞核中，染色质无法穿过核膜。         事实四：细胞中结构众多，染色质（体）无法独自移动。细胞骨架系统可以辅助细胞器的运动。 2.阅读课本112-113页，分析植物细胞有丝分裂各时期特征，完成下列表格： 3.模拟植物细胞有丝分裂过程各时期的染色体及细胞行为，完成下列内容并画出细胞分裂不同时期的染色体、核DNA、染色单体的数量变化数学模型（以细胞含4条染色体为例）。 项目 间期 前期 中期 后期 末期 染色体数 核DNA数 染色单体数 细胞有丝分裂的意义 将______的染色体经过复制（关键是______________)之后，精确地________分配到两个子细胞中。由于染色体上有遗传物质DNA，因而在细胞的亲代和子代之间保持了______________。 【随堂练习】 1.下列与细胞有丝分裂有关的细胞结构和功能的叙述，正确的是 A.在植物细胞有丝分裂末期，高尔基体参与细胞壁的形成 B.在动物细胞有丝分裂前的间期能观察到纺锤体和中心体 C.分裂间期蛋白质在内质网上合成 D.植物细胞的有丝分裂不需要线粒体的参与 2.下图表示细胞周期各时期中染色体和核DNA相对数量的关系。该细胞可能处于 A.前期或中期 B.间期或末期 C.中期或后期 D.后期或末期 3.图1、图2分别表示某种生物细胞有丝分裂过程中某一时期的模式图。下列有关叙述错误的是 A.图1细胞中共有4条染色体，8个核DNA分子 B.图2细胞中共有8个核DNA分子，0条染色单体 C.a构成纺锤体，动、植物细胞形成纺锤体的方式不同 D.图2的下一时期将在细胞中央出现细胞板形成细胞壁 图1 图2 第 3 页 共 4页　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　★准确的记忆和规范的表达就是最好的学习方法★　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第 4 页 共 4页 第 1 页 共 4 页　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　★准确的记忆和规范的表达就是最好的学习方法★　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第 2 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 $$