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

第六章 细胞的生命历程 第1节 细胞的增殖 1 01 02 03 学习目标 能制作植物根尖分生区组织细胞有丝分裂的临时装片，观察、描述有丝分裂各个时期的特点。（科学探究） 概述细胞有丝分裂的过程，阐明细胞有丝分裂的重要意义。（科学思维） 通过对细胞周期的学习，认识到生命活动的周期性。 (生命观念) 情景一： 象与鼠的个体大小相差十分悬殊。 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。 象与鼠相应器官和组织的细胞在大小上无明显差异。 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？ 生物体的生长，既靠细胞分裂增加细胞的数量，还要 靠细胞生长增大细胞的体积。 01 细胞增殖 合作探究一：请同学们自主阅读教材P110-111，梳理下列问题，并做相应勾画标注。 1.什么是细胞增殖？有什么重要意义？过程如何？ 2.真核细胞增殖的方式有哪些？ 3.什么是细胞周期？细胞周期包括哪几个阶段？它们在时间分配上有什么特点？ 4.不同细胞的细胞周期持续时间相同吗？如何表示？ 01 细胞增殖 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。 1、概念： 2、意义： 细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程，叫作细胞增殖。 单细胞生物以细胞分裂方式产生新个体 多细胞生物以细胞分裂方式产生新细胞 01 细胞增殖 3、类型： 生殖细胞形成方式 体细胞数目增加 蛙的红细胞 01 细胞增殖 思考 一个细胞分裂为两个细胞，应该是下列哪种方式? 遗传物质越分越少 亲代子代细胞遗传物质一致 细胞增殖包括 和 两个连续的过程 物质准备——分裂——物质准备——再分裂…… 物质准备 细胞分裂 ，具有周期性。 02 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。 1.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 注意：①“连续分裂的细胞”才具有细胞周期； ②间期在前，分裂期在后； ③间期长，分裂期短； ④以分裂完成时为“界限”。 02 细胞周期 2.不同细胞的细胞周期持续时间 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 时间长 时间短 （1）细胞周期分为分裂间期和分裂期，分裂间期较长。（2）不同细胞的细胞周期长度不一样。 （3）不同细胞周期的分裂期或分裂间期占比重不一样。 结论： 02 细胞周期 3.细胞周期的表示方法 A B、 C D、 E F 细胞周期： 分裂间期： 分 裂 期： B → B B → A A → B B A 方法一：扇形图 方法二：直线图 A B C D E F G A C、 C E、 E G B C、 D E、 F G 02 细胞周期 【易错辨析】不是所有的细胞都有细胞周期 连续分裂 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。 （有细胞周期） 暂停分裂 不再分裂 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。如成熟的血细胞、神经细胞 、肌纤维细胞等。 02 细胞周期 4.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 特点： 实战训练 如图1中，ab表示一个细胞周期，cd表示另一个细胞周期。图2中，按箭头方向，表示细胞周期。从图中所示结果分析其细胞周期，下列叙述不正确的是( ) A.图1中的a、图2中B→A，细胞正在进行DNA分子的复制 B.图1中的a、图2中B→A，细胞正在进行有关蛋白质的合成，同时有适度的生长 C.图2中，细胞周期可以是从B到A再到B D.图1中一个细胞周期也可以表示为b＋c 回顾旧知：DNA、染色质和染色体的关系： 螺旋缠绕、缩短变粗 解开螺旋 染色体与染色质是同一物质在 不同时期的两种存在形态 着丝粒 染色质 （细丝状） 染色体 （圆柱状） 02 细胞周期 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复制后形成了两条姐妹染色单体，连在同一个着丝粒上。 ②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 02 细胞周期 03 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。 分裂间期 有丝分裂 03 有丝分裂 前期： 纺锤丝 着丝粒 染色体 （含有2条姐妹染色单体） 特点： 1.染色质丝螺旋缠绕成为染色体；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.细胞两极发出纺锤丝，形成梭形纺锤体。 膜仁消失现两体 染色体数 DNA分子数 染色单体数 4 8 8 03 有丝分裂 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赤道板上（实际上是不存在的）。 3.染色体形态稳定、数目清晰，便于观察。 形定数晰赤道齐 染色体数 DNA分子数 染色单体数 4 8 8 03 有丝分裂 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细胞两极移动； 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 染色体数 DNA分子数 染色单体数 4→8 8→0 8 03 有丝分裂 末期： 特点： 1．“两消失”染色体，纺锤体消失； 2．“两出现”（核膜，核仁出现）； 3. “一重建”赤道板位置出现细胞板，形成新的细胞壁后，细胞分裂成两个子细胞。 两消两现新壁建 染色体数 DNA分子数 染色单体数 8 8→0 8 03 有丝分裂 植物细胞有丝分裂的过程 03 有丝分裂 有丝分裂中染色体、染色单体及其DNA数目变化规律 间期（初） 子细胞 间期（末） 前期 中期 后期 末期 间期 前期 中期 后期 末期 子细胞 核DNA 染色体 染色单体 4 8 4 8 0 4 4 8 8 8 8 8 0 0 8 8 8 8 4 4 4 0 03 有丝分裂 2N 4N bc：后期着丝粒分裂 de：末期结束，染色体平均分配到两个子细胞中 a b c d e f 染色体数 (以二倍体生物为例) G1 前 中 后 末 G2 S 时期 03 有丝分裂 G1 前 中 后 末 2N 4N G2 S a b c d e ab：间期DNA复制 de：末期形成 两个细胞核 时期 核DNA数(以二倍体生物为例) 03 有丝分裂 G1 前 中 后 末 2N 4N G2 S bc：间期染色体复制形成染色单体，一条染色体上有两条染色单体 de：后期着丝粒分裂，染色单体消失 a b c d e f 染色单体数(以二倍体生物为例) 时期 03 有丝分裂 甲 2N 4N O 乙 2N 4N O 丙 2N 4N O 数量（个） 数量（个） 数量（个） 染色体 核DNA 染色单体 G2、前、中 后、末 G1、子细胞 根据染色单体变化判断各时期 染色单体 有 →G2期、前期、中期（甲图） →后期、末期（乙图）、G1期（丙图） 无 根据柱状图判断有丝分裂时期 03 有丝分裂 染色体与核DNA之比 G1 前 中 后 末 G2 S 1/2 1 ab：间期DNA复制，一条染色体上2个DNA分子。 cd：后期着丝粒分裂， 一条染色体上 1个DNA分子。 a b c d e 时期 03 有丝分裂 G1 前 中 后 末 G2 S 1 2 ab：间期DNA复制，一条染色体上有2个DNA分子。 cd：后期着丝粒分裂，一条染色体上有1个DNA分子。 a b c d e 每条染色体上DNA的含量 ①A-B是____期的变化。存在C状态染色体的时期有____期和____期。 ②A有___条染色体、___个DNA分子、无染色单体。B有___条染色体、___个DNA 分子、___条染色单体。 ③C中的3是________,1、2的关系是__________________,1、2每条染色单体上各有___个DNA分子,1和2组成的4有___条染色体。 实战训练 1.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: 间 前 中 1 1 1 2 2 着丝粒 互为姐妹染色单体 1 1 实战训练 2.科学工作者观察小鼠成骨前体细胞有丝分裂过程中，绘制了相关曲线如图所示。下列有关叙述错误的是（ ） A．曲线a为染色体数，随着染色体的复制未 完成加倍 B．曲线b为核DNA分子数，随着DNA的复制完 成加倍 C．曲线c为染色单体数，数量降为零时细胞处于分裂末期 D．形成子细胞时，细胞膜从细胞的中部向内凹陷缢裂成两部分 04 动物细胞有丝分裂 前期 中期 后期 末期 间期 植物细胞 动物细胞 间期：构成中心体的一对中心粒在间期倍增，成为两组。 末期：不形成细胞板，而是细胞膜从细胞中部向内凹陷，将细胞缢裂成两部分。 前期：中心粒发出星射线形成纺锤体 04 动物细胞有丝分裂 04 动物细胞有丝分裂 区别 动物细胞 高等植物细胞 细胞分裂方式 有无中心体倍增 间期 纺锤体形成方式 前期 无 有 细胞两极发出纺锤丝，形成纺锤体 由两组中心粒周围发出星射线，形成纺锤体 赤道板位置出现细胞板，向四周扩展形成细胞壁 细胞膜内陷，细胞缢裂成两个子细胞 末期是最根本的区别(因为低等植物有中心体) 04 有丝分裂 与动植物细胞有丝分裂有关的细胞器主要有哪些？各有什么作用？ 细胞器 细胞类型 作用时期 生理作用 动物、植物 整个时期 各种蛋白质的合成 动物、低等植物 前期 纺锤体的形成 植物 末期 细胞壁的形成 动物、植物 整个时期 提供能量 核糖体 中心体 高尔基体 线粒体 04 有丝分裂的意义 复 制 分裂 （染色体平均分配） 亲代细胞的染色体经过 （关键是 ）后，精确地 分配到两个子细胞中去。由于染色体上有 ，因而在生物的亲代与 之间保持了 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。 复制 平均 子代 遗传性状 DNA DNA复制 实战训练 1．如图为动物细胞有丝分裂过程模式图，下列相关描述正确的是（ 　） A．着丝粒分裂和核仁重现通常发生于同一时期 B．显微镜观察时，视野中细胞③的数量最多 C．细胞②中染色体的形成有利于后续遗传物质 的均分 D．细胞④→细胞⑤过程中染色体数目加倍 实战训练 2．对于真核生物来说，有丝分裂是其进行细胞分裂的主要方式，蚕豆根尖分生区细胞和马蛔虫受精卵都可以用来观察有丝分裂现象。下列有关实验的叙述正确的是（ ） A．前期都可以观察到中心体周围发出星射线形成纺锤体 B．中期每条染色体的着丝粒都排列在赤道板上 C．末期在赤道板的位置都会出现细胞板 D．始终要保持细胞活性以便观察有丝分裂全过程 04 有丝分裂 拓展延伸---癌细胞 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，这种细胞就是癌细胞。 起因：受致癌因子的作用。 正常细胞的分裂是在机体的精确调控之下进行的，在人的一生中，体细胞一般能够分裂50-60次。 05 无丝分裂 细胞核先延长，核的中部向内凹陷，缢裂成两个细胞核 整个细胞从中部缢裂成两部分，形成两个子细胞 2.特点： 3.过程： 1.实例：蛙的红细胞的分裂 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。 思考：无丝分裂有没有细胞周期？ 实战训练 a、b、c、d分别是某些体细胞某个分裂时期的示意图，相关描述正确的是（ ） A．d图细胞中含有8条染色单体 B．b图表示人成熟红细胞的无丝分裂 C．a图表示植物细胞有丝分裂后期 D．c图细胞由于着丝粒分裂，染色单体数目加倍 05 细胞不能无限长大 思维训练 运用模型解释细胞不能无限长大 1.目的要求：通过探究细胞大小，即细胞的表面积与体积之比，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： a.NaOH和酚酞相遇成紫红色。 b.NaOH在每一块琼脂块中扩散的速率相同。 c.扩散效率：用扩散的体积/整个琼脂块的体积。 3.材料用具：三个正方体琼脂块，边长2cm、4cm和8cm (琼脂块的体积充当细胞的大小) 05 细胞不能无限长大 细胞模型的边长(mm) 表面积 (mm2) 体积 (mm3) （相对表面积）表面积/体积 2 4 8 24 8 3 96 64 384 512 1.5 0.75 S=6a2 V=a3 （a为琼脂块的边长） 1.计算每个细胞模型的表面积与体积，并求出表面积与体积之比。 结论：细胞的表面积与体积之比随着细胞的增大而______。 减小 05 细胞不能无限长大 实验步骤： 制备琼脂块：切取3块边长分别为8cm、4cm、2cm的含酚酞的琼脂块正方体 ↓ 浸泡：质量分数为0.1%的NaOH溶液，将琼脂块淹没，浸泡10分钟 ↓ 切割：捞取、干燥并均分琼脂块 (注意：每两次操作之间必须把刀擦干) ↓ 测量、记录、计算，得出结果 05 细胞不能无限长大 细胞模型的边长(mm) 表面积/体积 葡萄糖向内扩散的深度(mm) 葡萄糖扩散的体积 整个“细胞”体积 2 0.5 4 0.5 8 0.5 2. 物质同样扩散深度0.5cm，扩散部分体积占比多少？ 0.5cm 0.330 0.578 0.875 3 1.5 0.75 (相对表面积) （1）细胞大小与物质运输的效率有什么关系? 细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的物质运输效率越低。 （2）从物质运输的效率看，细胞为什么不能太大？ 细胞越大，与周围环境之间进行物质交换的效率就越低。 （3）细胞是越小越好吗？并说明理由。 不是；细胞的结构和物质须占空间，细胞内各种生化反应也需要空间。 细胞的核质比例限制了细胞的长大。细胞核对细胞的控制能力是有限的；且细胞核的体积不会随着细胞体积的增加而增加， A.细胞的相对表面积越大，物质运输效率越高，细胞新陈代谢越旺盛 B.细胞的相对表面积越大，物质运输效率越低，细胞新陈代谢越缓慢 C.细胞的相对表面积越小，物质运输效率越高，细胞新陈代谢越缓慢 D.细胞的相对表面积越小，物质运输效率越低，细胞新陈代谢越旺盛 实战训练 下列有关细胞相对表面积、细胞对外的物质运输效率和细胞新陈代谢强度之间关系的叙述，正确的是( ) 合作探究二：请同学们自主阅读教材P116-117，梳理下列问题，并做相应勾画标注。 1.选取根尖分生区细胞观察有丝分裂过程的原因是什么？该实验为什么最好在上午10时-下午2时做？ 2.解离的目的是什么？解离时间过长或过短会有什么影响？解离后的细胞是死的还是活的？ 3.解离后立即染色吗？漂洗的目的是什么？用什么染料染色？制片时压片的目的是什么？如何在显微镜下区分有丝分裂不同时期？ 4.简述观察根尖分生组织细胞的有丝分裂的过程。 06 观察根尖分生区的有丝分裂 06 观察根尖分生区的有丝分裂 高等植物体内，有丝分裂常见于根尖、芽尖的分生区细胞。 1.实验材料选取 分裂旺盛，细胞周期短。 根冠 分生区 （无液泡） 伸长区 排列紧密、 呈正方形 （有液泡） 成熟区/根毛区 （有液泡） （长条形） 06 观察根尖分生区的有丝分裂 06 观察根尖分生区的有丝分裂 伸长区：有少量细胞分裂 分生区： 细胞呈正方形，有大量细胞分裂 成熟区：没有细胞分裂 根 冠：保护(死细胞) 切取洋葱根尖2-3mm √ 06 观察根尖分生区的有丝分裂 解离 漂洗 染色 制片 解离液：质量分数为15%的盐酸+体积分数为95%的 ，以1∶1的比例混合。 目的：使组织中的细胞______________。 时间：3～5 min；程度：__________。 . 方法：①载玻片中央滴一滴清水；②镊子把根尖弄碎，盖上盖玻片； ③并用手指轻轻按压。 目的： 漂洗液：清水；时间：约10 min； 目的：洗去药液，防止_________。 染色液：0.01 g/mL或0.02 g/mL的_____溶液(或醋酸洋红液)。 时间：3～5 min；目的：使_______着色。 解离过度 甲紫 使细胞分散开，便于观察 酒精 相互分离开来 根尖软化 染色体 解离时间过长使根尖过分酥软，影响染色；过短会使根尖细胞解离不充分，不能相互分离。 2.实验步骤 06 观察根尖分生区的有丝分裂 先找出分裂 期细胞，再找 期细胞。 根据细胞特点找到分生区细胞(细胞呈_________，排列紧密)。 正方形 中 间、前、后、末 低倍镜 观察 高倍镜 观察 06 观察根尖分生区的有丝分裂 3.实验结果 间期 前期 前期 中期 后期 后期 末期 末期 中期 结果分析 1、什么时期的细胞数量最多？为什么？ 间期细胞最多，因为在一个细胞周期中，间期所占时间最长。 2、能观察到某个细胞的连续变化么？ 不能。细胞已经在解离时被杀死。 3、如何比较不同时期的时间长短？ 某时期的细胞数占计数细胞总数的比 例越大，该时期的时间越长。 06 观察根尖分生区的有丝分裂 解离时间 太短 过长 漂洗时间 适宜 洗去多余的解离液，防止解离过度而影响染色 染色时间 太短 过长 压片力度 过轻 过重 使根尖细胞解离不充分，不能相互分离。 导致细胞解离过度、根尖过于酥软，影响染色 染色体或染色质不能完全着色 使其他部分也被染成深色，无法分辨染色体 细胞未分散开 压坏装片，将组织压烂 实验成功的关键及注意事项： 实战训练 1.下列对“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验的叙述，正确的是（ ） A.漂洗的目的是洗去多余的碱性染料，有利于观察各时期染色体的形态和分布 B.染色时，将甲紫溶解在质量分数为2%的醋酸溶液中配制成醋酸洋红液再进行染色 C.实验中可以观察到染色体排列在赤道板上的细胞，大多数呈正方形 D.在该实验过程中，能够清晰地观察到一个细胞的连续分裂过程 实战训练 A.装片的制作步骤为：解离→染色→漂洗→制片 B.持续观察同一细胞能看到有丝分裂的各个时期 C.细胞周期中，细胞依次经过b→e→a→c→d时期 D.c细胞中染色体数目和核DNA数目均是a细胞的两倍 2.如图为“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”的显微照片，下列相关说法正确的是（ ） $