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1节细胞增殖(第2课时) 第六章细胞的生命历程 学习目标 1.理解有丝分裂的过程 2.清楚有丝分裂动植物的区别 3.了解无丝分裂 4.理解运用模型作解释细胞为什么不能无限长大 5.学会观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 则 X 8888 8 h 物 m 8X⁸ A 思议 自主阅读课本P₁11-P₁17 内 容 ， 回 答 问 题 ： 1.染色质与染色体的区别? 2.有丝分裂过程及其意义是什么? 3.动物细胞和植物细胞有丝分裂的主要区别是什么? 4.与细胞有丝分裂相关的细胞器及其生理作用起到了什么作用? 5.有丝分裂过程中细胞内核DNA、 染色体、染色单体的变化? 6.无丝分裂 7.运用模型作解释细胞为什么不能无限长大? 8.观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂并分析实验异常的原因? 蛋白 DNA+ 蛋白质 染色质 染色体 丝状 圆柱状或杆状 细胞分裂间期 细胞分裂期 展 评 染色质与染色体 同样的物质在不同时期的 两种存在状态。 组 成 、 高度螺旋化，缩短变粗、 解螺旋化 质 展 评 染色体数以 着丝粒数为标准 染色体复制 着丝粒分裂 着丝粒 一条染色体 染色体数 1 染色单体数 0 DNA数 1 两条姐妹染色单体 一条染色体 工 2 乙 2 ① 2 展 评 染色体数：4 DNA数：4→8 间 期 ： 有丝分裂不包括分裂间期 染色单体数：0→8 细胞适度生长 完成DNA分子的复制 核膜 和有关蛋白质的合成。 核仁 产生染色单体，DNA 数加倍， 染色质 染色体数不变。 特点：膜仁消失现两体 1.染色质丝螺旋缠绕，成为染色 体。每条染色体包括2条姐妹染色 单体 2.核仁逐渐解体、核膜逐渐消失 3.两极发出纺锤丝，形成纺锤体 染色体数：4 DNA 数：8 染色单体数：8 展 评 前 期 ： 染色体数：4 DNA数：8 染色单体数：8 特 点 ：丝牵点集赤道板 1. 每条染色体的着丝粒两侧 都有纺锤丝附着在上面。 2. 纺锤丝牵引使每条染色体 的着丝粒排列在细胞中央的 一个平面上(称为赤道板) 展 评 中期 ： 特点：粒裂数增均两极 1. 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 两极移动 2. 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。 数 ： ①染色体数目加倍；②无姐妹染色单体(为0) 染色体数：4→ 8 DNA数：8 染色单体数：8→ 0 展 评 后 期 ： 特点：两失两现新壁建 1.两套染色体到过两极后， 逐渐变成染色质丝，纺锤 丝逐渐消失 2. 出现新的核膜、核仁， 形成两个新的细胞核 3. 赤道板的位置出现细胞 板 ，扩展形成新的细胞壁 数 ：染色体和DNA 数目减半 染色体数：8→4 DNA数：8→4 染色单体数：0 展 评 末期： 1 2 正确顺序：13245 纺锤丝 着丝粒 染色体 3 展评 有丝分裂过程——以高等植物细胞为例 细胞板 核膜 核膜 核仁 染色质 染色体 5 4 间期 前期 中期 后期 末期 展评 动物细胞和植物细胞有丝分裂的主要区别 中心体在S期复制中心体发出星射线 动物细胞 植物细胞 细胞两极发出纺锤丝，纺锤体形成方式 形成纺锤体 前 期 赤道板位置出现细胞 细胞分裂方式 板，向四周扩展形成 细胞壁 动物细胞 有 由两组中心粒周围发 出星射线， 形成纺锤体 细胞膜内陷，细胞 缢裂成两个子细胞 区 别 有无中心体倍增 间 期 展 评 动物细胞和植物细胞有丝分裂的主要区别 高等植物细胞 无 末期是最根本的区别(因为低等植物有中心体) 有丝分裂的意义 复制 分裂 染色体 平均分配 子代细胞 将亲代细胞的染色体进行复 制 ( 关 键 是DNA 的复制) 之后，精确的平均分配到两 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遗 传物质的稳定性。 展评 亲代细胞 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 间期(主要) 与相关蛋白质的合成有关 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 中心体：复制在间期，移动在前期 展评 与细胞有丝分裂相关的细胞器及其生理作用 ①细胞核先延长，核的中部向内凹进，缢裂成两个细胞核 2.特点 分裂过程中， 没有出现纺锤丝和染色体的变化，但有DNA 的复制。 ②整个细胞从中部缢裂成两部分， 形成两个子细胞 展评 1.过程 无丝分裂 a. 无丝分裂是真核生物快速形成体细胞的方式，但 不精确。 b.原核细胞的分裂也没有纺锤丝的形成，但不能叫 无丝分裂，而是二分裂。 无丝分裂和有丝分裂都是真核细胞的分裂方式。 实 例 ： 蛙的红细胞的分裂、人的肝细胞、植物胚乳细胞等 展评 无丝分裂 作用，细胞中 致癌因子 发生变化，就变成了不受机体控制 的 、 连续进行分裂 的 恶性增殖 细胞，这种细胞就是癌细胞。 1.癌细胞的形成原因 遗传物质发生变化 2.癌细胞的特点 不受机体控制、连续进行分裂、恶性增殖(无限增殖) 展 评 癌细胞 体细胞一般能够分裂 50-60次，但是有的细胞受到 遗传物质 的 间期 前期 中期 后期 末期 核 D N A 2N→4N 4N 4N 4N 4N→2N 染色体 2N 2N 2N 2N→4N 4N→2N 染色单体 0→4N 4N 4N 4N→0 0 展评 有丝分裂过程中细胞内核DNA 、染色体、染色单体的变化 假定某生物体中一个体细胞核的染色体数和DNA 的含量为2N ab: 间期DNA 复制 G₁ S G₂ 前 中 后 末 cd: 末期结束，核DNA随染色体 平均分配到两个子细胞中 去 展 评 4N 核DNA b 末期 4N→2N C a 2N 间期 2N→4N 前期 4N 后期 4N 中期 4N d e 核DNA 平均分配到两个子细胞中 G₁ S G₂ 前 中 后 末 a de: 末期结束，染色体 展 评 4N 染色体 染色体 bc: 后期着丝粒分裂 末期 4N→2N d 前期 2N C 后期 2N→4N 间期 2N 中期 2N 2N e bc: 间期染色体复制形成 染色单体， 一条染色 染色单体在间期 体上有两条染色单体 e S G₂ 前 中 后 末 d de: 后期着丝粒分裂， 染色单体消失 间期 前期 中期 后期 末期 染色体单体 0→4N 4N 4N 4N→0 0 2N- a b G₁ 形 成 ， f 展 评 4N- 染色单体 C 在前期 可 见 。 展评 核DNA 染色体 染色单体 G₁ S G₂ 前 中 后 末 4N- 2N 着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，染色体数目加倍 ; ③CD 、LM 的曲线变化很相似，但原因不同； ④CD 、HI的变化原因是 一个亲代细胞分裂成两个子代细胞 O 间前中后末 时期 期期期期期 ①AB、JK 的变化原因是 DNA 分子的复制 . ②FG、LM 的变化原因是 每条染色体上的DNA数目 K L J M N 间 前 中 后 末 时 期 期 期 期 期 期 小 测 2 1 O 图一 图二 ①A~B是间期 的变化。存在C状态染色体的时期有前期和中期。 ②A有 1条染色体、 1 个DNA 分子、无染色单体。B有 1条 染色体、 2 个DNA 分子、 条染色单体。 入次入入 yy C 后期 末期 小 测 某同学根据图一总结出有丝分裂各时期的染色体行为变化如图二： 前期 中期 解 螺 V 旋 D 着丝粒 分裂 复 螺旋化 3 A B o( E 12 4 制 相关变化 分裂间期 分裂期 前期 中期 后期 末期 染色体数目 2N* 2N 2N 2N→4N 4N→2N* 核DNA分子数目 2N→4N 4N 4N 4N 4N→2N 变化原因 A B C 展评 细胞周期中染色体、核DNA 分子数目变化 假设某生物体细胞核内染色体数目为2N,*表示染色质。 展评 结合表1,在下面的坐标系中画出染色体数目和核DNA 分子数目的变化曲线。 间期 前期 中期 后期 末期 4N 2N 0 间期 4N 2N 0 间期 后 期 末 期 后期 末期 中期 中期 前期 前期 染色体数 目变化 核 D N A 分 子 数 目 变 化 4N 2N 0 相关变化 分裂间期 分裂期 前期 中期 后期 末期 染色体数目 2N* 2N 2N 2N→4N 4N→2N* 核DNA分子数目 2N→4N 4N 4N 4N 4N→2N 变化原因 A B C 展评 3.表中变化的原因A 、B 、C分别是什么? A:间期完成了DNA 的复制，核DNA 分子数目加倍。 B:后期着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为两条染色体，染色体数目加倍。 C: 末期染色体和核DNA 被平均分配到两个子细胞中，都减半。 表1 项 目 分裂 间期 分 裂 期 子细胞 前期 中期 后期 末期 一条染色体上的DNA数 目 1→2 2 2 1 1 1 每 条 染 色 体 上 D N 2 1 每 条 染 色 体 上 D N 2 1 展评 分析每条染色体上DNA 数目，填写表2中数据，并在坐标系中画出变化曲线。 间期 前 中 后 末 时期 0 间期 前中后末 时期 A数目 A数目 0' 0 甲 0 0 丙 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。 根据柱状图判断有丝分裂时期 数量(个) 数量(个) 4N · 4N 4N 2N 2N 2N 染色体 染色单体 数量(个) 核DNA 根据柱状图判断有丝分裂时期 数量(个) 数量(个) G₂ 、 前、中 后 、末 4N · 4N 一 2N 2N- 有 →G₂ 期、前期、中期(甲图) 染色单体 无 → 后期、末期(乙图)、 G₁ 期(丙图) 染色体 染色单体 核DNA 3.根据染色单体变化判断各时期 0 0 甲 G₁ 、 子细胞 4N 一 2N 一 数量(个) 丙 O 展 评 探究细胞不能无限长大的原因 1. 目的 通过探究细胞表面积 与体积 之比(即相对表面积 ) 与物质运输效率之间的关系，探讨细胞不能无限长大的原因。 2.原理 (1)琼脂块的大小模拟细胞大小， NaOH 溶液模拟被细胞吸收的物质。 展 评 (2)酚酞遇NaOH 呈现紫 红色。 可以显示NaOH在琼脂块中的扩散速度 1↓ll↓ NaOH 含酚酞的琼脂块 个个个个个个个个个个个 个个个个个个个个个 个 个 个 个 个 门 NaOH 含酚 酞的琼脂块 ( 3 ) 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 展评 由于琼脂快的密度相同，所以，在相同时间内， NaOH 在每一琼脂块内扩散的深度基本相同。 NaOH 在每一琼脂块内扩散的速率是相同的 展 评 探究细胞不能无限长大的原因 放入盛有NaOH溶液中浸泡 测量NaOH的扩散深度 结构决定功能 细胞核及各种细胞器具有一定的体积，细胞进行生化反应需一定的场所，决 定了细胞不能太小 细胞不能无限小 细胞的大小是由完成其正常生命活动所 需的结构和物质所占的空间决定的 细胞不能无限大 细胞核和细胞质之间有一定关系 一个细胞核内所含遗传信息有一定限度， 对细胞质的控制能力有限，决定了细胞不 能过大 相对表面积影响物质交换的效率 细胞体积越小，其相对表面积越大，越有 利于物质交换，所以细胞不能过大 展评 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 一、实验原理 1.选材 (长条形) 伸长区 一 (有液泡) (方形、紧密) 分生区一 (无液泡) 根冠 高等植物体内， 有丝分裂常见于 根尖、芽尖的分 生区细胞。 分裂旺盛，细胞周期短， 分裂期时间长。 成熟区/根毛区一 (有液泡) 成熟区：细胞壁薄，细胞膜薄，细胞质少，有大 液泡。此外还长出了根毛，增大了吸水分和无机 盐的表面积。它是吸收水和无机盐的主要区域， 体现了结构与功能相适应。 伸长区：细胞紧密排列，细胞呈长方形，细胞 正在伸长。 分生区：个体小、排列紧密、呈正方形，有的细 胞正在分裂，细胞壁薄、细胞核大。 根 冠：根冠：细胞形状不规则，外层细胞粘液 化，不能分裂，无液泡。它与土壤直接接触， 易脱落。 成熟区 生长区 分生区 根冠 展评 展评 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 2.各个细胞的分裂是独立进行的，同一分生组织中可以看到处于 不同分裂时期的细胞。 3.在高倍显微镜下，可根据细胞内染色体的存在状态识别该细 胞 处于有丝分裂的哪个时期。 4.细胞核内的染色体容易被碱性染料(如甲紫溶液)着色。 5.解离液(盐酸和酒精混合液)能使组织中的细胞相互分离。 展 评 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 二、材料用具 1.染色剂 质量浓度为0.01或0.02g/mL 的甲紫溶液 ( 或醋酸洋红液) 2.解离液 质量分数为15%的盐酸和体积分数95%的酒精 (1:1混合) 三、实验步骤 1.洋葱根尖的培养 经常换水防止烂根 实验前3～4天，将洋葱放在装满清水的广口瓶上，底部 接触清水，置于温暖处培养，待根长至约5 cm。 展评 装片的制作 (1)取材 上午10时或下午14时。 剪取洋葱根尖2~3mm 。 过长包括伸长区，无细胞分裂。 (2)解离 杀死并固定细胞 将剪取的洋葱根尖立即放入盛有解离液的玻璃皿中， 在室温下解离3～5min。 ①目的：使组织中的细胞相互分离开来。 ②时间太短：细胞间质未被溶解，细胞不易分散 ③时间太长：解离过度，过于酥软且染色体成分会被破坏。 (3)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10min。 ①目的：洗去解离液，防止解离过度，影响染色。 (4)染色 把根尖放入盛有质量浓度为0.01 g/mL 或0.02g/mL 的甲 紫溶液(或醋酸洋红液)的玻璃皿中染色3~5min。 ①目的：使染色体着色。 ②时间太短：染色体不能完全着色。 ③时间太长：其他部位被染色，无法辨识。 展评 装片的制作 按压玻片掌握好力度，过轻，细胞分散不开； (5)制片 过重，会压坏玻片。 用镊子将根尖取出，放在载玻片上，加一滴清水，并用镊子尖 把根尖弄碎，盖上盖玻片。然后， 用拇指轻轻地按压盖玻片。 ①目的：使细胞分散开来，有利于观察。 3.观察 先在低倍显微镜下找到分生区 细胞(特点 细胞呈正方形，排列紧密 将其移至视野中央，然后换上高倍显微镜，先找分裂 中 期的细胞， 然后再找 期、 期、 期细胞。最后观察分裂间期 的细胞。 4.绘图 绘出植物细胞有丝分裂中期简图。 展 评 装片的制作 展评 四、实验现象 后期 末期 中期 展 评 五、关于观察结果的分析 1.处于 分裂间 期的细胞数目最多，原因是间期时间最长。 不同时期细胞数目多少反映了 该时期时间的长短 O 某时期的时间=洋葱细胞周期总时长x 某一时期的细胞数占计数细胞总数的比例 2.不能观察到连续分裂的过程，要通过移动装片寻找不同时期的 细胞图像。原因是： 解离后细胞已经死亡，观察到的都是死细胞。 3.在同一视野中，可以看到处于不同分裂时期的细胞图像，说明 各个细胞的分裂不是同步的。 4.中期形态稳定，数目清晰，适于染色体的观察和计数。 实验材 料选择 类型 选取分裂期占细胞周期比例相对较大的材料 部分 选取分裂旺盛的部位(如根尖、茎尖的分生区) 时间 必须在分裂旺盛的时间 操作注 意事项 解离 时间 太短 细胞间质未被完全溶解，压片时细胞不易分散 过长 导致细胞解离过度、根尖酥软，影响染色 漂洗 时间 适宜 洗去多余的盐酸，防止解离过度而影响染色 操作注 意事项 染色 时间 太短 染色体或染色质不能完全着色 过长 使其他部分也被染成深色，无法分辨染色体 压片 时间 过轻 细胞未分散开 过重 将组织压烂 显微镜 观察 细胞状态 显微镜观察的都是死细胞，不能看到动态变化 细胞数目 间期的细胞数目最多，原因是间期历时最长 展 评 七、实验异常现象分析 视野中细胞 重叠严重 解离不充分， 没有压片 染色时间不够， 漂洗不充分 视野选择不合适， 取材位置、时间不合适 染色体几乎 未被染色 观察不到 分裂期细胞 实验异常 现象分析 $