6.1 细胞的增殖 第1课时（教学课件）生物人教版2019必修1

该高中生物学课件以细胞增殖为核心，通过蝴蝶受精卵发育情境及象与鼠大小差异的问题探讨导入，系统阐述细胞增殖的意义、方式，细胞周期的概念、组成及植物细胞有丝分裂各时期特征，借助活动设计、易错辨析等学习支架，引导学生逐步构建知识体系。 其亮点在于注重科学思维培养，通过细胞周期表格分析、模型图解读提升学生数据分析与建模能力；结合探究实践，设计绘制有丝分裂模式图活动，强化对各时期特征的理解；知识拓展渗透结构与功能观，培养科学态度。助力学生构建生命观念，也为教师提供丰富教学资源，提升教学效率。

null第6章 细胞的生命历程 第1节 细胞的增殖 （第1课时） 人教版2019必修1·分子与细胞 情境导入：蝾螈受精卵的发育 观看视频 问题探讨 讨论： 1.请推测象与鼠相应器官或组织的细胞大小是否也有很大差异？ 2.生物体的长大，是靠细胞数量的增多还是靠细胞体积的增大？ 细胞大小一般无明显差异。 既靠细胞生长增大细胞的体积，还要靠细胞分裂增加细胞的数量。 象与鼠的个体大小相差十分悬殊。 学习目标 课标要求 素养目标 概念1细胞是生物体结构与生命活动的基本单位 概念3 准确描述细胞有丝分裂各时期各阶段的重要特征，区别动、植物有丝分裂过程的异同。 1.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。 （生命观念） 2.通过观察分析细胞有丝分裂各个时期的典型显微照片和模式图，概述各时期的主要特征，阐明细胞周期的概念。（科学思维、科学探究） 3.通过有丝分裂对生物体产生的重要影响，举例说明生物体在生长发育中的涉及有丝分裂的实例，提升社会责任感。（社会责任） 重点 难点 重点 知识目录 01 细胞增殖 02 细胞周期 03 植物细胞的有丝分裂 新知探究 一、细胞增殖 1.细胞增殖的概念 正在分裂的大肠杆菌 蛙的生命周期 细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程。 新知探究 一、细胞增殖 2.细胞增殖的意义 细胞增殖是重要的生命活动，是生物生长、发育、繁殖、遗传的基础。 单细胞生物 多细胞生物 1014个细胞 受精卵 单细胞生物通过细胞增殖而繁衍，产生新个体。 多细胞生物从受精卵开始，要经过细胞增殖和分化逐渐发育成为个体。多细胞生物还通过细胞增殖产生新的细胞来补充已经衰老死亡的细胞。 斑马鱼心脏受损后心肌细胞增殖 细胞通过分裂进行增殖 真核细胞分裂方式 原核细胞分裂方式 有丝分裂 无丝分裂 减数分裂 二分裂 新知探究 一、细胞增殖 3.细胞增殖的方式 生殖细胞形成的方式 体细胞数目增加 体细胞数目增加 新知探究 一、细胞增殖 4.细胞增殖的过程 包括____________和____________两个相连续的过程，称为分裂间期和分裂期。 物质准备 ↓ 细胞分裂 ↓ 物质准备 ↓ 细胞分裂 ↓ ...... 物质准备 细胞分裂 知识目录 01 细胞增殖 02 细胞周期 03 植物细胞的有丝分裂 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。 新知探究 二、细胞周期 1.细胞周期的概念 ①前提 ②起点 ③终点 起点 终点 分裂期（5%~10%） 分裂间期（90%~95%） 细胞周期 认识细胞周期 活动1 新知探究 二、细胞周期 1.根据表格“不同细胞的细胞周期持续时间/h”，思考讨论以下问题： 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 （1）细胞周期包括_____________和_____________两个阶段。 （2）不同生物细胞的细胞周期持续时间______________(填“相同”“不同”或“不一定相同”，下同)，同种生物的不同细胞的细胞周期持续时间_______________。 （3）若要观察细胞的有丝分裂，应选择_____________________细胞，理由是 _______________________________________________________________________。 分裂间期 分裂期 不一定相同 不一定相同 小鼠十二指肠上皮 细胞周期中分裂期所占时间相对较长，容易观察到处于分裂期的细胞 认识细胞周期 活动1 新知探究 二、细胞周期 2.细胞周期的模型分析 B A (1)图1中表示分裂间期和分裂期的分别 是哪段？为什么？ (2)图1能表示一个完整的细胞周期的是哪段？ ab段或cd段 (3)用字母和箭头表示图2的细胞周期、分裂间期、分裂期。 细胞周期：A→A（或A→B→A）； 分裂间期：A→B； 分裂期：B→A 表示分裂间期的是a段或c段，表是分裂期的是b段或d段；因为分裂间期所占的时间比例大。 新知探究 二、细胞周期 【易错辨析】不是所有的细胞都有细胞周期 1、连续分裂的细胞才有细胞周期。 如动物干细胞、生发层细胞； 植物的根尖分生区，茎形成层、茎尖分生区； 动植物：受精卵。 2、没有细胞周期的细胞： ①暂不分裂细胞 如记忆细胞、肝细胞（一般情况下保持不分裂状态，得到相关信号时又可以重新进入细胞周期开始分裂）。 ②高度分化、成熟的组织细胞 如根冠细胞，洋葱表皮细胞，角质层细胞，成熟的血细胞，神经细胞等。 ③发生减数分裂的细胞 新知探究 二、细胞周期 2.分裂间期 ①物质准备，完成DNA的复制和有关蛋白质的合成； ②细胞适度地生长。 分裂间期 （90%~95%） G1期 S期 G2期 主要进行RNA和有关蛋白质的合成，为S期做准备 主要进行DNA复制 主要进行蛋白质的合成，为有丝分裂做准备 新知探究 二、细胞周期 2.分裂间期 染色质的变化 着丝粒 姐妹染色单体 DNA复制 分裂间期 ①复制后染色质连在同一个着丝粒上形成了两条姐妹染色单体。由于只有一个着丝点，所以只能看作一条染色体。 ②染色体（质）数目看着丝粒数目，即着丝粒数＝染色体（质）数 1条→1条 1个→2个 0条→2条 染色体(质)数: DNA分子数: 染色单体数: 1条染色体（质）上的相关数量变化 1.下列与细胞分裂有关的叙述,错误的是(　　) A.细胞在分裂之前会进行遗传物质的复制 B.不同动物同类器官或组织的细胞大小一般有明显差异 C.细胞增殖是多细胞生物发育的基础 D.生物体内细胞不断衰老、死亡,需要通过细胞增殖加以补充 随堂训练 B 【解析】不同动物同类器官或组织的细胞大小一般无明显差异。 随堂训练 2.下列有关细胞周期的叙述错误的是(　　) A.一个细胞周期包括分裂间期和分裂期 B.分裂间期为分裂期做好物质准备 C.细胞周期的精确调控对生命活动具有重要意义 D.抑制DNA的合成,细胞将停留在分裂期 【解析】一个细胞周期包括分裂间期和分裂期;分裂间期进行DNA复制和有关蛋白质的合成,为分裂期做好物质准备;细胞分裂是生物体生长、发育的基础,细胞周期的精确调控对生命活动具有重要意义;抑制DNA的合成,细胞将停留在分裂间期。 D 随堂训练 3.如图所示,图1中,a+b表示一个细胞周期,c+d表示另一个细胞周期。图2中,按箭头方向表示细胞周期。据图分析下列叙述不正确的是(　　) A.图1中的a、图2中B→A区段,细胞可发生DNA的复制 B.图1中的b、图2中A→B区段,会出现染色体数目的加倍 C.图2中的A→B→A表示一个细胞周期 D.细胞分裂间期持续的时间比分裂期长 【解析】由题图可知,图1中的a、图2中B→A区段都是分裂间期,细胞可发生DNA的复制;图1中的b、图2中A→B区段都是分裂期,会出现染色体数目加倍的情况;一个细胞周期要从分裂间期开始,止于分裂期完成,即图2中的B→A→B表示一个细胞周期;在细胞周期中,分裂间期持续的时间比分裂期长。 C 随堂训练 4.细胞周期检验点（checkpoint）是细胞周期调控的一种机制，主要是确保周期每一时相事件有序、全部完成并与外界环境因素相联系。在真核细胞中，细胞分裂周期蛋白6（Cdc6）是启动细胞DNA复制的必需蛋白，其主要功能是促进“复制前复合体”形成，进而启动DNA复制。参照如图所示的细胞周期，下列相关叙述正确的是（    ） C A．“复制前复合体”组装完成的时间点是2 B．所有的细胞都具有细胞周期，但不同细胞的细胞周期有差异 C．DNA的复制发生在S期 D．1到4过程为一个完整的细胞周期 随堂训练 【解析】A、细胞分裂周期蛋白6（Cdc6）是启动细胞DNA复制的必需蛋白，其主要功能是促进“复制前复合体”形成，进而启动DNA复制（S期为DNA复制期），说明“复制前复合体”组装完成的时间是在DNA复制开始前，即时间点1，A错误； C、DNA的复制发生在S期，C正确； B、只有连续进行有丝分裂的细胞才有细胞周期，B错误；D、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，包括分裂间期和分裂期(M期)，分裂间期又分为G1、S、G2期，因此从4到4过程为一个完整的细胞周期，D错误。 知识目录 01 细胞增殖 02 细胞周期 03 植物细胞的有丝分裂 有丝分裂是一个连续的过程，人们根据染色体的行为，把它分为四个时期：前期、中期、后期、末期。 新知探究 三、植物细胞的有丝分裂 分裂间期 有丝分裂 阅读P112~113，以2条染色体为例画出每个时期的模式图及简要写出每个时期的特点。 新知探究 三、植物细胞的有丝分裂 1.染色体的变化 认识细胞周期 活动2 新知探究 三、植物细胞的有丝分裂 2.植物细胞有丝分裂的过程——前期 特点： 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；染色体散乱地排列在细胞中。 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。 膜仁消失现两体 纺锤丝 着丝粒 染色体 （含有两条姐妹染色单体） 观看视频 新知探究 三、植物细胞的有丝分裂 2.植物细胞有丝分裂的过程——前期 染色质 染色体 高度螺旋、变短变粗 解开螺旋、恢复细长丝状 染色质 染色体 新知探究 三、植物细胞的有丝分裂 2.植物细胞有丝分裂的过程——中期 特点： 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） 。 3.染色体形态稳定、数目清晰，便于观察。 形定数清赤道齐 观看视频 新知探究 三、植物细胞的有丝分裂 2.植物细胞有丝分裂的过程——后期 特点： 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。 粒裂数增均两极 “数”即染色体数目: ①染色体数目加倍； ②无姐妹染色单体（为0） 观看视频 【注意】着丝粒分裂不是纺锤丝牵引的结果。比如，秋水仙素抑制纺锤体的形成，在没有纺锤丝牵引的情况下，染色体的着丝粒也可自然分裂，从而导致染色体加倍。 新知探究 三、植物细胞的有丝分裂 2.植物细胞有丝分裂的过程——末期 特点： 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。 两体消失膜仁现 “数”：末期染色体和DNA数目减半。 前期 中期 后期 末期 间期 新知探究 三、植物细胞的有丝分裂 2.植物细胞有丝分裂的过程 观看视频 新知探究 三、植物细胞的有丝分裂 2.植物细胞有丝分裂的过程 课堂小结 随堂训练 5.如图表示真核细胞一个细胞周期中染色体的变化，下列有关叙述正确的是（　　） D 【解析】A、染色体复制发生在间期，即b～c过程中，A错误； B、b～c时期为间期的DNA复制，细胞中的核DNA数目加倍，但染色体数目不变，B错误；C、核糖体是合成蛋白质的场所，在间期活动明显增强，中心体在前期发出星射线构成纺锤体，动物细胞中d～e时期表示分裂中期，此时核糖体和中心体的活动明显减弱，C错误；D、c～e时期表示分裂前期和分裂中期，每条染色体上有两个姐妹染色单体，两个DNA，故染色体、染色单体和核DNA的数量比是1：2：2，D正确。 A．染色体在复制发生在e～a过程中 B．b～c时期细胞中的核DNA数目和染色体数目均已加倍 C．动物细胞中d～e时期核糖体和中心体的活动明显加强 D．c～e时期染色体、染色单体和核DNA的数量比是1：2：2 随堂训练 6.下图是同一细胞不同分裂时期的图像，据图分析下列叙述正确的是（    ） A A．若按分裂的先后顺序排列，应为①→④→③→② B．图中①为有丝分裂的前期，此时共有6个DNA分子 C．图中③着丝粒分裂后，染色体数目加倍，染色单体数目也加倍 D．图中④着丝粒整齐地排列在细胞板上，此时是观察染色体的最佳时期 【解析】A、①②③④分别表示有丝分裂的前期、末期、后期、中期，顺序应该为①→④→③→②，A正确； B、图①表示有丝分裂的前期，此时共有6个染色体，每条染色体上有两个DNA分子，即共有12个DNA分子，B错误； C、图③中着丝粒分裂后，染色体数目加倍，但染色单体数目为0，C错误； D、图④代表有丝分裂中期，此时着丝粒整齐地排列在赤道板上，是观察染色体的最佳时期D错误。 随堂训练 随堂训练 7.下图甲表示某植物根尖细胞分裂不同时期的模式图；图乙为外界干扰下酵母细胞有丝分裂过程中染色体与中心粒的几种连接方式示意图。请回答下列问题： A (1)在观察植物根尖细胞有丝分裂的实验时，要用____________________（填具体染料名称）使细胞中染色体着色。 甲紫溶液 （或醋酸洋红液） (2)图甲中细胞C处于有丝分裂的____期，染色体与核DNA数目比例为 ____。正常情况下，每条染色体的________（填结构名称）两侧都有纺锤丝附着，纺锤丝牵引着染色体运动，使其在此时期排列在赤道板上。 (3)图乙中能保证染色体精确地平均分配到两个子细胞中的是图_____ （填字母），可能造成子细胞中出现非整倍体的是图________（填字母）。 随堂训练 中 1:2 着丝粒 A B、C、D 在细胞有丝分裂过程中，若细胞周期进程出现异常情况时，细胞周期检查点机制会被激活以及时中断细胞周期的运行，当细胞进行相应修复后可使周期恢复运转。 如图是细胞有丝分裂过程中各检查点的功能，S期为DNA复制期，M期为分裂期。 知识拓展 知识拓展 细胞周期检验点 G1/S检验点 G1/S检验点主要检验细胞中的DNA是否受到损伤（若DNA受损，则不能进行DNA复制，细胞无法进入S期），并通过一系列环节调控细胞是否可以由静止状态的G1期进入DNA合成期。 相关的检测事件也包括细胞外环境是否适宜及细胞体积是否足够大等。若DNA损伤或细胞外环境条件不满足等，细胞被阻断在G1/S，不能开始DNA复制，暂时离开细胞周期进入静止期（G0期）。 知识拓展 知识拓展 细胞周期检验点 知识拓展 S检验点 S期检验点主要检验DNA在Ｓ期复制过程中是否受到损伤。S期细胞中损伤的DNA需要得到有效修复后，细胞周期才能通过S期检验点。 知识拓展 细胞周期检验点 知识拓展 G2/M检验点 G2/M检验点是决定细胞一分为二的控制点，主要检测DNA在G2期是否有损伤，细胞中合成的物质是否足够多，细胞的体积是不是足够大，环境因素是否利于细胞分裂等。只有当所有利于细胞分裂的因素得到满足以后，细胞才能顺利实现从G2期向M期的转化。 知识拓展 细胞周期检验点 纺锤体装配检验点 纺锤体装配检验点也称中-后期检验点，主要检验纺锤体是否装配完好，纺锤丝微管是否已连接到染色体的动粒上。当纺锤丝未能正确地与染色体连接时，姐妹染色单体不能分离，从而阻止了细胞从有丝分裂中期向后期的过渡，只有当所染色体均附着纺锤丝后，中期的细胞才能顺利向后期的转化，保证了复制后的染色体能够均等地分配到两个子细胞中。 知识拓展 染色体的任何一个着丝点没有正确连接到纺锤体上，都会引起细胞周期中断在有丝分裂中期和后期的交界处。 知识拓展 细胞周期检验点 在自然状态下同种细胞组成的细胞群体中，不同的细胞可能处于细胞周期的不同阶段。在科学研究中，人们常常需要整个细胞群体处于细胞周期的同一个阶段，即需要细胞周期的同步化。自然界中存在一些细胞天然同步生长的现象，当然细胞周期同步化也可通过人工选择和人工诱导也可以进行人工同步化。 人工选择同步化多数很不理想，而常用人工诱导同步化，即通过药物诱导，使细胞同步化在细胞周期的某个特定阶段。目前应用比较广泛的诱导同步化方法主要有两种，即DNA合成阻断法和分裂中期阻断法。 知识拓展 知识拓展 细胞周期同步化 知识拓展 知识拓展 细胞周期同步化 DNA合成阻断法 选用无毒或低毒的DNA合成抑制剂，特异和可逆地抑制DNA合成，而不影响处于其他时期细胞的运转，最终可将细胞群阻断在S期或G1/S交界处。 知识拓展 知识拓展 细胞周期同步化 分裂中期阻断法 某些药物，如秋水仙素、秋水酰胺和诺考达唑等，可以抑制微管聚合，因而能有效地抑制细胞纺锤体的形成，将细胞阻断在细胞分裂中期。 例：（高考真题·2017新课标丙卷）利用一定方法使细胞群体处于细胞周期的同一阶段，称为细胞周期同步化。以下是能够实现动物细胞周期同步化的三种方法。回答下列问题： （1）DNA合成阻断法：在细胞处于对数生长期的培养液中加适量的DNA合成可逆抑制剂，处于 _______期的细胞不受影响而继续细胞周期的运转，最终细胞会停滞在细胞周期的________期，以达到细胞周期同步化的目的。 （2）秋水仙素阻断法：在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的秋水仙素，秋水仙素能够抑制_______________，使细胞周期被阻断，即可实现细胞周期同步化。经秋水仙素处理的细胞_______（填“会”或“不会”）被阻断在间期。 （3）血清饥饿法：培养液中缺少血清可以使细胞周期停滞在间期，以实现细胞周期同步化。分裂间期的特点是____________________________________________________（答出1点即可）。 分裂 间（或S) 纺锤体形成 不会 完成DNA复制和有关蛋白质的合成，为分裂期准备物质 知识拓展 知识拓展 细胞周期同步化 THANKS 谢谢观看 人教版2019必修1·分子与细胞 $null