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

细胞的增殖 1.请推测象与鼠相应器官和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？ 象与鼠相应器官和组织的细胞在大小上无明显差异。 细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物体 、 、 、 的基础。 一、细胞增殖 细胞分裂 生长 发育 繁殖 遗传 1.细胞增殖概念：细胞通过 增加细胞数量的过程 单细胞生物体通过 产生新个体 受精卵 发育成新个体 多细胞生物 多细胞个体 产生新细胞 细胞的增殖和分化 细胞增殖 细胞增殖 2.细胞增殖意义： 原核生物：以 的方式增殖。 ：绝大多数动植物体细胞增殖的方式。 ：口腔上皮细胞、伤口附近的细胞和体外培养的 动物细胞、蛙的红细胞等的增殖方式。 ：一种特殊方式的有丝分裂，它与有性生殖细 胞的形成有关。 二分裂 有丝分裂 无丝分裂 减数分裂 真核细胞： 3.细胞增殖的方式 细胞增殖包括物质准备和细胞分裂两个相连续的过程 先复制再均分 （特别是遗传物质 的复制和均分） 特点：具有周期性 1.细胞周期概念： 的细胞，从 时开始，到 时为止，为一个细胞周期 一次分裂完成 下一次分裂完成 分裂间期 分裂期 细胞周期 二、细胞周期 连续分裂 2.细胞周期的不同时期： （1）分裂间期：从细胞 结束到 之前，占细胞周期的 。 （2）分裂期：在 结束之后，细胞就进入分裂期。 一次分裂 下一次分裂 大部分时间 分裂间期 连续分裂 暂停分裂 不再分裂 发育中的受精卵、早期胚胎细胞、干细胞、根尖分生区细胞、茎的形成层细胞、皮肤生发层细胞、癌细胞等。进行无丝分裂和减数分裂的细胞没有细胞周期。 暂时不增殖，在适当的刺激下可重新进入细胞周期。如肝细胞、肾细胞、淋巴细胞等。 高度分化的细胞不再分裂，无细胞周期。如神经细胞、口腔上皮细胞、根尖成熟区细胞、精子和卵细胞等。 （有细胞周期） 1.具有细胞周期的前提条件： 细胞周期中的分裂间期经历时间远长于分裂期； 不同生物细胞周期一般不同； 同种生物不同组织细胞分裂期与分裂间期持续时间不同 2.细胞周期注意事项 3.细胞周期表示方法： 方法一：扇形图 方法二：直线图 特别提示：观察有丝分裂时，分裂间期细胞数量最多。 细胞周期判断技巧： 一看方向；二看长短(先长后短) A→B(顺时针) （1）细胞周期： （2）分裂间期： （3）分裂期： B→A(顺时针) A→B→A(顺时针) 细胞周期：a+b、c+d 分裂间期：a、c 分裂期：b、d b+c不能表示为一个细胞周期 说明：（1）在整个细胞周期中都要消耗ATP。 （2）细胞种类不同，细胞周期长短不同。一般情况下，分裂越旺盛的器官，细胞周期越短。 例1．下列关于细胞周期的说法，错误的是（    ） A．通常不同物种的细胞周期长度不同 B．有分裂能力的细胞一定都有细胞周期 C．细胞周期会受到环境因素的影响 D．细胞周期中，分裂间期占比更大 B 减数分裂和无丝分裂没有 细胞周期，有丝分裂和二 分裂有细胞周期 三、有丝分裂过程 间期开始时 间期结束时 ①G1期：（DNA合成前期） RNA和有关蛋白质的合成，为S期DNA的复制做准备。 ②S期：（DNA合成期） 主要进行DNA的复制。 ③G2期：（DNA合成后期） RNA和蛋白质的合成，特别是微管蛋白的合成，为分裂期做准备。 1.分裂间期又可细分为： 。（分裂间期不属于有丝分裂） G1期、S期、G2期 1）.动物和低等植物细胞，间期还进行中心体的复制 2）.若用药物抑制DNA的复制，则会停留在间期 特点：DNA复制，有关蛋白质合成， 细胞适度生长。 高度螺旋、缩短变粗 (分裂期) 染色体 (分裂间期) 染色质 解开螺旋、恢复细长丝状 同一种物质在不同时期的两种形态 ___个着丝粒 ___条染色体 ___个DNA ___条姐妹染色单体 ___个着丝粒 ___条染色体 ___个DNA ___条姐妹染色单体 1 1 0 1 2 1 1 2 染色体复制 着丝粒 每条染色单体上含有一个DNA分子 一条染色体含有两条姐妹染色单体 染色体数=着丝粒数 染色质和染色体是同一种物质在细胞不同时期的两种存在形态。 染色体数 染色单体数 DNA数 1 0 1 1 2 2 1 2 2 染色体复制后，DNA数目加倍，染色体数目不变。(DNA复制=染色体复制) 染色体由着丝粒的数量决定 ①前期 特点：染色质丝螺旋缠绕，缩短变粗，称为染色体 每条染色体包括两条并列的姐妹染色单体，这两条染色单体有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 （二）分裂期的主要变化 结果：DNA数目不变，染色质成为染色体。 膜仁消失现两体 ②中期 赤道板 中期是观察染色体最佳的时期 特点：每条染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上；染色体形态稳定，数目清晰。 结果：DNA、染色体数目不变。 形定数晰赤道齐 假想的，不是真实存在的结构 ③后期 染色体 特点：每个着丝粒自发分裂成两个，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两极移动。 结果：染色体数目加倍， 染色单体消失，DNA数不变。 粒裂数增均两极 (两套染色体： 形态和数量完全相同) ④末期 细胞板 特点：每条染色体逐渐变成细长而盘曲的染色质丝； 纺锤丝逐渐消失，出现新的核膜和核仁，形成两个新的细胞核； 赤道板位置出现细胞板，细胞板逐渐扩展，形成新的细胞壁。 两消两现新壁建 真实存在，显微镜下能看到 ④末期 结果：每个子细胞的染色体数目与亲代细胞相等 前期 中期 后期 末期 子细胞 分裂期 分裂间期 2.动物细胞 （1）分裂间期：完成DNA的复制，合成有关蛋白质，完成中心粒的倍增 （2）分裂期 ②前期：染色质；螺旋化形成染色体，核膜解体，核仁消失，中心 体发出星射线，形成纺锤体 ③中期：染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上，染色体形态 稳定，数目清晰 ④后期：染色体的着丝粒分裂，两条染色单体分开，成为两条染色 体，分别移向细胞两极 ⑤末期：染色体伸展变成染色质状态，在赤道板处细胞膜内陷，细 胞质一分为二，一个亲代细胞缢裂成两个子细胞 高等植物 动物 相同点 不同点 间期 前期 末期 ① 分裂过程染色体变化规律（即各时期特征）相同 ② 有丝分裂过程染色体复制，然后平均分配到两个子细胞 的结果相同。 由细胞两极发出的纺锤丝形成纺锤体 由两组中心粒发出星射线，形成纺锤体 细胞中部形成细胞板扩展形成细胞壁，将一个细胞分裂成两个子细胞 细胞膜从细胞中部向内凹陷，将细胞缢裂成两个子细胞 完成中心粒的倍增 高等植物没有中心粒 3.高等植物细胞和动物细胞细胞周期的异同 细胞器名称 生物类型 作用时期 生理作用 核糖体 动物、植物 主要是分裂间期 有关 的合成 中心体 动物、低等植物 期 与 的形成 高尔基体 植物 期 与 的形成 线粒体 动物、植物 整个细胞周期 提供能量 蛋白质 末 前 4.与细胞分裂有关细胞器 纺锤体 细胞壁 5.有丝分裂的意义： 将亲代细胞的 经过复制(实质为DNA的复制)之后，精确地 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 的稳定性。 复制 子代细胞 亲代细胞 染色体 平均分配 分裂 特别提示：亲代细胞核DNA平均分配，质DNA随机分配 染色体 平均分配 遗传 癌细胞概念：有的细胞受到致癌因子的作用，细胞中遗传物质发生变化，就变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞。 直接表现：细胞恶性增殖。增殖方式是有丝分裂 6.癌细胞的相关知识 8.有丝分裂过程中的“加倍” 成分或结构 时期 原因 DNA 间期 染色体 后期 中心体 间期 细胞核 末期 DNA复制 着丝粒分裂 中心体复制 新核膜已经形成，细胞质尚未分裂 4.实例： 2.过程： 3.特点： 细胞核延长 缢裂成两个细胞核 整个细胞缢裂成两个子细胞 在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) 四、无丝分裂 蛙的红细胞 (草履虫、植物胚乳细胞等) 1.无丝分裂：分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化。 【典型例题】 例2.如图是植物细胞一个细胞周期过程中各时期的示意图。按图回答下列问题 (1)写出图中1～6的时期名称： 1 、2______、3 、4______、5_____、6______。 (2)图6有染色体______条，染色单体_____条，DNA分子_____个。 (3)正确的分裂顺序图号应是________________________. 分裂间期 后期 子细胞 中期 前期 末期 12 0 12 1、5、4、2、6、3 例3、下列属于无丝分裂的是( ) A．洋葱根尖细胞分裂 B．青蛙的红细胞分裂 C．人造血干细胞分裂 D．马蛔虫受精卵分裂 B ①染色单体的形成和消失分别在什么时期？( ) ②DNA数量加倍发生在什么时期？（ 　　） ③染色体数量复制、加倍发生在什么时期？( ) ④染色体与DNA比例为1：1时期？（ ） ⑤染色体与DNA比例为1：2时期？（　 　） ⑥纺锤体形成、消失的时期?( ) ⑦细胞板形成的时期?( ) ⑧中期的光镜下能观察到赤道板吗?（ ） ⑨中期时，染色体：染色单体：DNA为（ ） 间期 间期 后期 间期 前期 后期 末期 不能 前期 1:2:2 后期 末期 中期 末期 例4.填空 2mm 2mm 2mm 4mm 4mm 4mm 8mm 8mm 8mm 表面积= mm2 体积= mm3 表面积= mm2 体积= mm3 表面积= mm2 体积= mm3 24 8 96 64 384 512 1.5 3 0.75 表面积/体积= 表面积/体积= 表面积/体积= 五、细胞体积和运输速率关系 1.现有3个大小不同的细胞模型，如下图所示，计算每个细胞的表面积与体积的比值。 2.物质在细胞中的扩散速率是一定的，假定某种物质如葡萄糖通过“细胞膜”后，向内扩散的深度为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） 表面积/体积比值 物质扩散的深度/mm 扩散效率 2 24 8 3 0.5 0.875 4 96 64 1.5 0.5 0.578 8 384 512 0.75 0.5 0.330 扩散效率= 物质扩散的体积 整个模型细胞的体积 （1）细胞的表面积和体积的比值与细胞的大小有什么关系？ 3.讨论 细胞越大，细胞的表面积和体积的比值越小。 （2）从物质运输的效率看，细胞为什么不能太大？ 细胞越大，细胞的表面积和体积的比值越小，物质运输的效率越低。 相对表面积 细胞不是越小越好，因为细胞中有众多的必需物质和细胞器，细胞太小，就没有足够的空间，细胞就不能进行相应的生命活动，发挥出相应的生理功能。细胞体积的最小限度，是由完成细胞功能所必需的基本结构(如核糖体)和物质(如酶)所需要的空间决定的。 （3）细胞越小，越有利于细胞与外界的物质交换，细胞是越小越好吗？ 事实上，不同动植物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__________________。而细胞数量的增多，是通过_____________来实现的。 细胞数量的多少 细胞分裂 1、实验原理 六、观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 (1)高等植物______、芽尖等分生区细胞能进行有丝分裂。 (2)在高倍显微镜下，根据细胞内染色体的存在状态，就可以判断这些细胞处于有丝分裂的哪个时期。 (3)染色体容易被碱性染料(如_____________，旧称龙胆紫溶液)着色，便于观察 根尖 甲紫溶液 3.操作步骤： （1）洋葱根尖的培养 选取分裂期占细胞周期比例相对较大的材料； 选分裂旺盛的部位(如根尖、茎尖的分生区)； 选择在细胞分裂旺盛期取材。 本实验一般在上午10点至下午2点之间进行 2.实验目的：制作洋葱根尖细胞有丝分裂装片 观察植物细胞有丝分裂的过程，识别有丝分裂的不同时期，比较细胞周期中不同时期中不同时期的时间长短 过程 方法 时间 目的 解离 取根尖2-3mm，盐酸和酒精混合液（1∶1）立刻放入盐酸酒精（1：1）混合液的玻璃皿中，室温下解离 3-5min 用药液使组织中的细胞相互分离开来 漂洗 根尖软化，用清水漂洗 10min 洗去药液， 防止解离过度 染色 甲紫或醋酸洋红液 3-5min 使染色体着色 制片 根尖弄碎，盖上盖玻片，再加一片载玻片，用拇指轻压载玻片 使细胞分散开， 有利于观察 （2）装片的制作流程： （3）洋葱根尖细胞有丝分裂的观察 先低倍镜：根据细胞特点找到分生区细胞(细胞呈 ，排列紧密) 后高倍镜：先找出分裂 期细胞，再找 期细胞，最后找分裂间期细胞 正方形 中 前、后、末 根冠 分生区 （无液泡） 伸长区 （正方形、紧密） （有液泡） 成熟区/根毛区 （有液泡） （长条形） 分裂间期 末期 前期 中期 后期 1)处于哪一时期的细胞最多？为什么？ 分裂间期，一个细胞周期中，所占时间最长。 2)能否观察到同一个细胞连续变化的过程？ 不能，因为解离时细胞已经死亡。 3)若换成鳞片叶表皮细胞，能否看到染色体？ 不能。洋葱鳞片叶表皮细胞是不分裂的细胞，无细胞周期。 4)如何比较细胞周期的时间长短？ 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。 某时期细胞数/计数细胞总数，比值越大，所占时间越长。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。 在同一视野中，可以看到处于不同分裂时期的细胞图像，说明同一个个体各个细胞的分裂不是同步的 （4）实验分析 解离液浓度不够大 解离时间不够长 制片时没有压或敲 视野中的细胞重叠严重 染色剂浓度不够大 染色时间不够长 没有把解离液漂洗干净 染色体几乎没染色 观察不到分裂期细胞 视野选择不合适 取材位置不巧当 取材时间不巧当 例4.有1位同学做根尖有丝分裂实验，在显微镜中观察到的图像如图所示。造成这种情况的原因可能是( ) ①取材位置不合适 ②取材时间不合适 ③制片时压片力量不合适 ④解离时间不合适 ⑤视野选择不合适 A.②③ B.②⑤ C.①②⑤ D.①③④ c 时期 染色体（2N)数目变化 染色单体数目变化 核DNA（2C）数目变化 分裂间期 2N 0 4N 2C 4C 分裂期 前期 2N 4N 4C 中期 2N 4N 4C 后期 2N 4N 4N 0 4C 末期 4N 2N 0 4C 末期结束时 2N 0 2C 七：细胞周期中细胞内染色体、染色单体、核DNA分子等的规律性变化 1.细胞周期中细胞内染色体、染色单体、核DNA分子数目 0 4N 2N 末期 间期 前期 中期 后期 子细胞 核DNA数 细胞一分为二，染色体平分于两个子细胞。 DNA复制，DNA数量加倍。 核DNA的变化规律： 0 染色体变化规律： 4N 2N 末期 间期 前期 中期 后期 子细胞 染色体数 着丝粒分裂，姐妹染色单体分别成为两条染色体,从而染色体加倍。 细胞一分为二，染色体平分于两个子细胞。 0 染色单体变化规律： 间期 4N 2N 前期 中期 后期 末期 子细胞 24 染色 单体数 DNA复制，DNA数量加倍。 着丝粒分裂，姐妹染色单体分别成为两条染色体 间期 0 4N 2N 核DNA、染色体、染色单体变化规律 前期 中期 后期 末期 “二看法”： 1、先看斜线： 无斜线，则是染色体； 2、有斜线，则看起点： 起点从0开始则为核染色单体曲线图； 起点非0开始则为核DNA曲线图。 间期 0 1 0.5 前期 中期 后期 末期 染色体与核DNA数目比 DNA复制，DNA数量加倍。 着丝粒分裂，姐妹染色单体分离成为两条子染色体，每条染色的DNA减半。 A B C D E 间期 0 2 1 前期 中期 后期 末期 每条染色体上DNA分子数 着丝粒分裂，姐妹染色单体分离成为两条子染色体，每条染色的DNA减半。 DNA制，DNA数量加倍。 (2)染色体变化曲线 ①染色体数目加倍是在后期，原因是着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，染色体数目加倍。 ②加倍后的染色体数目减半是在末期，原因是细胞一分为二，染色体数目减半。 (1)DNA变化曲线 ①DNA数目加倍是在分裂间期，原因是DNA复制，DNA分子数目加倍。 ②DNA数目减半是在末期，原因是细胞分裂，DNA数目减半。 (3)染色单体变化曲线 染色单体形成于间期，可见于前期和中期，消失于后期。 3.曲线分析 (4)有丝分裂过程中的三个数量关系。 ①染色体∶染色单体∶核DNA＝1∶0∶1的时期→间期(复制前)、后期、末期。 ②染色体∶染色单体∶核DNA＝1∶2∶2的时期→间期(复制后)、前期、中期。 ③染色体∶染色单体∶核DNA由1∶0∶1→1∶2∶2的时期→间期(复制） 4.有丝分裂过程中染色体、DNA、染色单体数量柱状图 染色单体 （1）根据染色单体变化判断各时期： (2)根据比例关系判断各时期： 核DNA分子数：染色体数：染色单体数= 5.折线图、柱形图判断细胞周期 【典型例题】 例5．下图是细胞有丝分裂过程中一个细胞中核DNA含量变化曲线和染色体数量变化曲线，下列有关曲线分析不正确的是（    ） A．ab段曲线上升的原因是发生DNA分子的复制 B．gh时刻，每个着丝粒分裂成两个，使染色体数量加倍 C．fi段每条染色体含2个DNA分子，两条姐妹染色单体 D．cd段和ij段曲线下降到2C，是由于染色体平均分配到2个子细胞中 C 例7.在细胞有丝分裂过程中，纺锤体组装检验点（SAC）的作用是产生等待信号，直到所有的染色体都排列在赤道板上并建立正确的双极定向，以保证染色体均等分配，其作用原理如下图。下列说法不正确的（　　） A．在有丝分裂中期，染色体的着丝粒排列 在赤道板中央 B．纺锤体微管蛋白的合成在细胞分裂前期 C．SAC功能异常的细胞有丝分裂时可能提前 进入分裂后期 D．SAC功能异常的细胞可能产生染色体数目异常的子细胞 B Lavf58.20.100 $