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 问题探讨 象与鼠的个体大小相差十分悬殊。 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？ 象与鼠相应器官和组织的细胞在大小上无明显差异。 生物体的长大，既靠细胞生长增大细胞的体积，也要靠细胞分裂增加细胞的数量。 多细胞生物体体积的增大，即生物体的生长，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。 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细胞数量的多少。而细胞数量增多，是通过细胞分裂实现的。 多细胞生物体 体积增大 细胞体积增大 细胞数量增多 依靠 依靠 依靠 细胞生长 细胞分裂 主要 思维训练 运用模型作解释 细胞不能无限长大的原因很多，细胞的大小影响物质运输的效率，可以作为一种解释。 细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大； 细胞通过其表面与外界进行物质交换，但是细胞大小不同，不能直接比较表面积，要比较单位体积下的表面积，即相对表面积。相对表面积大，则物质交换效率高。 ①琼脂块模拟细胞 ②NaOH扩散进琼脂块模拟物质进入细胞 ③NaOH扩散的体积/整个琼脂的体积模拟物质交换效率 不同大小的含酚酞的琼脂方块 放入盛有NaOH溶液中浸泡 切开琼脂方块 6 琼脂块的边长/cm 表面积/cm2 体积/cm3 比值 （表面积/体积） NaOH扩散的深度/cm NaOH扩散的体积/ 整个琼脂块的体积 3 2 1 54 27 2:1 24 8 3:1 6 1 6:1 0.5 0.5 0.5 19:27 7:8 1:1 结论： 相对表面积 速率 效率 ≠ 琼脂块的表面积与体积之比随着琼脂块的增大而_______；NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随着琼脂块的增大而__________。 减小 减小 7 细胞不能无限长大的原因 原因之二： 细胞核是遗传信息库，是细胞遗传和代谢的控制中心 细胞核所能控制的细胞质的范围有一定限度 原因之一：细胞越大，相对表面积越小，物质运输速率越小 细胞是不是越小越好？ 细胞体积的最小限度，是由完成细胞功能所必须的基本结构（如核糖体、线粒体等）和物质（如酶）所需要的空间决定的。 相对表面积= 表面积 体积 扩散效率= 扩散的体积 细胞整体体积 扩散速率：和物质本身的性质有关，物质在细胞中的扩散速率是一定的。 8 1. 定义 细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程，叫做细胞增殖。 2. 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。 ①单细胞生物通过细胞增殖而繁衍； ②多细胞生物经过细胞增殖和分化逐渐发育成为成体； ③生物体内不断地有细胞衰老、死亡，需要通过细胞增殖加以补充。 3. 过程 细胞增殖包括物质准备和细胞分裂两个相连续的过程 真核细胞分裂的方式有：________、________、________。 原核细胞分裂的方式_________。 二分裂 有丝分裂 无丝分裂 减数分裂 一、细胞增殖 二、细胞周期 1.定义 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。一个细胞周期包括两个阶段：分裂间期和分裂期。 ①前提 ④表示：间期在前，时间长（90%-95%）；分裂期在后，时间短 ②起点 ⑤周期长短不同 ③终点 细胞周期的表示方法 细胞周期：_____ 分裂间期：_____ 分 裂 期： _____ B-B B-A A-B 方法二：直线图 A B C D E F G 方法一：扇形图 A B 细胞周期： 分裂间期： 分 裂 期： AC AB BC CE EG CD EF DE FG 先长后短 11 “分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备，完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度的生长。” 分 裂 间 期 分裂期 前期 中期 后期 末期 子细胞 90%－95% 12 分 分 裂 间 期 分裂期 前期 中期 后期 末期 子细胞 90%－95% 分裂间期 DNA复制和相关蛋白质的合成 G1 (Gap 1) RNA、相关蛋白质的合成 S (Synthesis) DNA的复制（合成） G2 (Gap 2) 相关蛋白质合成 （DNA聚合酶等） 13 动物细胞的分裂间期： 发生中心体的复制，一对中心粒→两组中心粒。 分裂间期 植物细胞 动物细胞 三、有丝分裂 细胞进入分裂期后，在分裂间期复制成的DNA如何平均分配到两个子细胞？ 真核细胞主要是通过 有丝分裂来完成的。 有丝分裂是一个连续的过程，人们根据染色体的行为，把它们分为四个时期： 前期、中期、后期、末期 复制 缩短、变粗 螺旋化 着丝点 断裂 姐妹染色单体 16 一条染色体 染色体复制 一条染色体 两条姐妹染色单体 染色体数 染色单体数 DNA数 1 0 1 1 2 2 2 0 2 着丝粒分裂 两条染色体 注意：染色体的数目只看着丝粒数目，有几个着丝粒就是几条染色体。 1.过程 前期 中期 后期 末期 植物细胞 植物细胞 ①前期 a.染色质→染色体 染色单体出现。 含两条姐妹染色单体 b.核仁逐渐解体 核膜逐渐消失。 c.纺锤体形成 植物细胞 ①前期 植物细胞由细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体 动物细胞由两组中心粒发出星射线形成纺锤体 ①前期 动物细胞 植物细胞 膜仁消失现两体 植物细胞 ②中期 a.染色体在纺锤丝的牵引下移动，每条染色体的着丝粒整齐排列在细胞中央的一个平面上(赤道板)。 b. 染色体的形态稳定、数目最清晰 辨认的最好时期 ②中期 动物细胞 植物细胞 形定数清赤道齐 植物细胞 ③后期 a.着丝粒分裂→姐妹染色单体分开→成为两条子染色体→在纺锤丝的牵引下分别移向两极。 b.染色体数目加倍，形成两套形态和数目完全相同的染色体。 而且每套染色体形态和数目与亲代细胞相同。 ③后期 动物细胞 植物细胞 粒裂数增均两极 着丝粒分裂，染色单体分离，成为两条子染色体， 纺锤丝牵引着丝点，使两条子染色体移向细胞两极。 26 植物细胞 ④末期 a.染色体→染色质 b.纺锤体逐渐消失 c.核膜、核仁逐渐形成， 形成了两个新的细胞核。 d.在赤道板的位置出现一个细胞板，逐渐扩展形成新的细胞壁。 植物细胞形成细胞板，细胞板扩展称为细胞壁，将细胞分割为两个子细胞。 动物细胞的细胞膜从细胞中部向内凹陷，把细胞缢裂成两个子细胞。 ④末期 动物细胞 植物细胞 两消两现新壁建 动物细胞 植物细胞 子细胞 一个细胞分裂成为两个子细胞，每个子细胞中含有的染色体数目与亲代细胞的相等。分裂后形成的子细胞继续分裂，就进入下一细胞周期的间期状态。 ①染色质螺旋缠绕形成染色体； ②细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体； ③核膜逐渐消失、核仁逐渐解体； ①染色体的着丝粒排列在赤道板上； ②染色体形态稳定，数目清晰，便于观察。 ①着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，成为两条染色体； ②纺锤丝牵引染色体移向两极。 ①染色体解螺旋为染色质； ②纺锤丝消失； ③核膜核仁重新出现； ④细胞板向扩散形成新细胞壁。 ①DNA的复制和有关蛋白质的合成； ②细胞适度生长。 中期 后期 末期 前期 间期 子细胞 前期： “膜仁消失现两体” 中期： “形定数晰赤道齐” 后期： “点裂数增均两级” 末期： “两体消失现膜仁” ①中心粒在间期倍增，成为两组。 ②前期中心粒发出星射线形成纺锤体。 ③末期细胞膜从细胞中部向内凹陷，细胞缢裂成两个子细胞 动物细胞和植物细胞有丝分裂的异同 染色体、DNA的变化规律相同、都有核膜核仁消失重建等 动物细胞与高等植物细胞有丝分裂的异同 有 无 细胞两极发出_______形成纺锤体 纺锤丝 由两组中心粒周围发出_________形成纺锤体 星射线 赤道板位置出现_____ 向四周扩展形成_____ 细胞板 细胞壁 ______内陷，细胞_____成两个子细胞 细胞膜 缢裂 间期 前期 32 图形识别 前期 末期 间期 中期 后期 移向两极的染色体形态不能画反。上下对应的两条染色体的大小、形态、颜色完全相同。 DNA复制、蛋白质合成、 细胞适度的生长 粒裂数增 均两极 形定数清 赤道齐 膜仁消失现两体 两消两现 新壁建 33 与细胞有丝分裂相关的细胞器及其生理作用 细胞有丝分裂的意义 (1)将亲代细胞的染色体经过复制(实质为DNA的复制和相关蛋白质的合成)之后，精确地平均分配到两个子细胞中。 (2)由于染色上有 ，因而在细胞的_____和_____间保持了 。 遗传物质DNA 亲代 子代 遗传性状的稳定性 35 有丝分裂中染色体、DNA分子的变化规律 　 　　 染色体 形态变化 染色体数目变化 染色单体 数目变化 核DNA 数目变化 每条染色体上的DNA分子数 间期 前期 中期 项目 时期 1 1 1 2 2 0→2 1→2 2 2 2 2 1→2 36 有丝分裂中染色体、DNA分子的变化规律 　 　　 染色体 形态变化 染色体数目变化 染色单体 数目变化 核DNA 数目变化 每条染色体上的DNA分子数 后期 末期 项目 时期 1 → 2 0 2 1 2→1 0 1 2→1 37 染色 体数 染色 单体数 DNA数 间期 前期 中期 后期 末期 4 4 4 8 4 0→8 8 8 0 0 4→8 8 8 8 4 染色 体数 染色 单体数 DNA数 间期 前期 中期 后期 末期 2n 2n 2n 4n 2n 0→4n 4n 4n 0 0 2n→4n 4n 4n 4n 2n 染色体变化 G1 前 中 后 末 2N 4N G2 S bc：后期着丝点分裂 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 间期 前期 中期 后期 末期 40 DNA变化 G1 前 中 后 末 2N 4N G2 S a b c d e ab：间期DNA复制 cd：末期结束，核DNA随染色体平均分配到两个子细胞中去 间期 前期 中期 后期 末期 41 染色单体变化 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：后期着丝点分裂，染色单体消失 a b c d e f 42 间期 前期 中期 后期 末期 1 2 时间 每条染色体DNA含量(DNA数/染色体数) 间期 前期 中期 后期 末期 ½ 1 时间 染色体数/DNA数 间期 前期 中期 后期 末期 2n 4n 时间 染色体数 DNA数 根据柱状图判断有丝分裂时期 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（细胞内） G1、子细胞、 无丝分裂 细胞核先延长，核的中部向内凹进，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：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 3、实例：蛙的红细胞的分裂、肝细胞、肾小管上皮细胞 1、过程 二、实验原理 1.植物的______组织细胞有丝分裂较为旺盛。 2.各个细胞的分裂是独立进行的，在同一分生组织中可以看到处于不同时期的细胞。有丝分裂各个时期细胞内染色体行为变化不同，根据各个时期内染色体的变化情况，识别该细胞处于有丝分裂的哪个时期。 3.细胞核内的染色体(质)易被__________染色。 分生 碱性染料 一、实验目的 观察植物细胞有丝分裂的过程，识别有丝分裂的不同时期，比较细胞周期不同时期的时间长短。 探究·实践 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 根冠 分生区 （无液泡） 伸长区 （方形、紧密） （有液泡） 成熟区/根毛区 （有液泡） （长条形） “探究·实践” 一、实验原理 1.高等植物根尖、茎尖等分生区细胞能进行有丝分裂。 2.在高倍显微镜下,可根据细胞内染色体的 ,识别该细胞处于有丝分裂的哪个时期。 3.细胞核内的染色体容易被 着色。 二、实验步骤 1.洋葱根尖的培养 实验前3～4天,将洋葱放在装满清水的广口瓶上,底部接触水,把装置放在温暖的地方,经常换水,以________,待根长约 时,取生长健壮的根尖制成临时装片观察。 存在状态 碱性染料 5 cm 防止烂根 2.装片的制作 —— 剪取洋葱根尖 . 取材 —— 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: . 解离 —— 漂洗液:清水;时间:约10 min 目的:洗去药液,防止 . 2～3 mm 酒精 相互分离开来 根尖酥软 解离过度 漂洗 过长包括伸长区，无细胞分裂 过长使根尖过分酥软且染色体成分会被破坏；过短会使根尖细胞解离不充分,不能相互分离。 漂洗是为洗去细胞内部的盐酸，因此要保证足够的时间；不漂洗也会影响染色。 杀死细胞 防止影响染色 2.装片的制作 —— 压片:用镊子取出根尖,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,在盖玻片上再加一片载玻片。然后,用拇指轻轻按压载玻片 目的:使细胞 开来,有利于观察 制片 —— 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 染色 龙胆紫 染色体 分散 掌握好力度，过轻，细胞分散不开；过重，会压坏玻片。 请思考实验中有哪些操作可以保证细胞相互分散开。 ①解离要充分;②用镊子弄碎;③压片。 3.观察 先在低倍显微镜下找到 细胞(特点: ),将其移至视野中央,然后换上高倍显微镜,先找分裂___期的细胞,然后再找__期、__期、__期细胞。最后观察 的细胞。 4.绘图 绘出植物细胞有丝分裂中期简图。 〚思考〛 能否将视野固定在一个细胞中观察其连续的变化过程? 提示:将视野固定在一个细胞观察不到动态分裂过程,因为细胞解离后已被杀死,所以要通过移动装片寻找不同时期的细胞分裂图像。 分生区 细胞呈正方形,排列紧密 中 分裂间期 讨论 1.在你的观察结果中，处于哪一时期的细胞最多？ 为什么？ 处于分裂间期的细胞最多，因为细胞周期的大部分时间处于分裂间期。 2.如何比较细胞周期不同时期的时间长短？你可以数一数视野中5个不同时期的细胞数目。统计全班的结果，求每个时期细胞数目的平均值。（提示：洋葱根尖细胞染色体数目为8对，一个细胞周期大约需要12h。 某时期的细胞数占计数细胞总数比例越大，该时期的时间越长。 思考： 1.为何只截取根尖2—3mm？ 2.解离的目的是什么？ 3.漂洗的目的是什么？ 4.用碱性染料染色目的是什么？ 5.制片时压片的目的是什么？ 6.本实验所观察到的细胞还能继续分裂吗？ 有利于找到分生区细胞 使组织中的细胞相互分离开 洗去药液，防止解离过度 使染色质和染色体着色，便于观察。 使细胞分散开（成一层细胞），利于观察。 不能，在解离时已将细胞杀死。 实验异常现象分析 1）视野中细胞重叠严重 解离不充分 没有压片 2）染色体几乎未被染色 染色时间不够 漂洗不充分 3）观察不到分裂期细胞 视野选择不合适 取材位置不合适 取材时间不合适 $