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

该高中生物学课件围绕“细胞的增殖”展开，涵盖细胞增殖的概念、意义、真核细胞增殖方式、细胞周期及有丝分裂过程等核心知识。通过“象与鼠细胞大小差异”问题探讨和涡虫再生视频情境导入，引导学生从现象推测本质，构建“问题-概念-过程-应用”的学习脉络。 其亮点在于融合生命观念、科学思维与探究实践，如通过染色质螺旋化及核膜动态变化分析结构与功能观，借助根尖分生区细胞有丝分裂实验（解离、漂洗等步骤）培养探究能力，利用表格、折线图解析染色体等数量变化提升科学思维。助力学生系统掌握知识，也为教师提供清晰教学框架，提高教学效率。

6.1 细胞的增殖 1 问题探讨(书本P110) 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？ 答：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。 答：象与鼠相应器官和组织的细胞在大小上无明显差异。 问题探讨(书本P110) 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， 器官大小主要决定于细胞数量的多少。 思考 细胞的数量的增多，是通过什么来实现的呢？ 细胞分裂。 情 境 视频：涡虫超强的再生能力 观看视频，说说涡虫具有超强再生能力的原因是什么？ 涡虫的全能干细胞具有超强的分裂和分化能力！ 细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程，叫做细胞增殖。 一、细胞增殖 1、概念：细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程，叫作 。 2、意义：是生物体 、 、 、 的基础。 细胞增殖 生长 发育 繁殖 遗传 为什么？ ①单细胞生物通过细胞增殖而繁衍； ②多细胞生物要经过细胞增殖和分化逐渐发育成体。 ③生物体也不断有细胞衰老死亡，需要通过细胞增殖加以补充。 一、细胞增殖 思考： 原核细胞和真核细胞细胞增殖的方式一样吗？ 真核细胞 原核细胞 有丝分裂 无丝分裂 减数分裂 二分裂 生殖细胞形成方式 体细胞数目增加方式 对于真核生物来说，有丝分裂是进行细胞分裂的主要方式。 likezhisheng 情境(续) 涡虫再生前后长的一样 涡虫再生前后长的一样的前提是细胞分裂前后亲子代细胞的什么物质相同？ 遗传物质 而真核细胞遗传物质的主要载体是？主要成分是？ 由此推断，如何实现“细胞分裂前后，亲子代细胞中的遗传物质相同”？ 染色质（由DNA和蛋白质组成） 先复制 分裂间期 （DNA的复制+蛋白质的合成） 再均分 分裂期 着丝粒 … … 物质准备 再分裂 分裂一次 物质准备 分裂 分裂一次 物质准备 再分裂 分裂一次 物质准备—细胞分裂—物质准备—细胞分裂······ 3、过程： 从过程看细胞增殖具有什么特点呢？ 一、细胞增殖 具有周期性 （细胞增殖的方式） 细胞分裂 物质准备 (遗传物质进行复制) 90%-95% 有丝分裂细胞周期 分 裂 间 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： 温馨提示： 二、细胞周期 ①“连续分裂的细胞”才具有细胞周期； ②分裂间期在前，分裂期在后； ③分裂间期长，分裂期短； 2.阶段: 分裂间期 分裂期 物质准备： DNA的复制和有关蛋白质的合成 细胞适度的生长 (前、中、后、末） 5%-10% 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 不同细胞的细胞周期持续时间 ( h ) 思考1：不同类型细胞的细胞周期持续时间是否相同？ 不同类型细胞的细胞周期不同。 第一节 思考2：分裂间期和分裂期占细胞周期的比例哪个更多? 细胞周期大部分时间处于分裂间期，大约占细胞周期的90%-95%。 二、细胞周期 1.下列具有细胞周期的是（在括号中填√或×） 肌/叶肉细胞（ ） 分生区（生长点）细胞（ ） 精子（ ） 植物形成层细胞（ ） 皮肤生发层细胞（ ） 哺乳动物成熟红细胞（ ） 胚胎细胞（ ） 初级精母或卵母细胞（ ） 导/筛管（ ） 造血干细胞（ ） 神经细胞（ ） √ √ √ √ √ × × × × × × 只有连续分裂的细胞才有细胞周期， 高度分化的细胞、进行减数分裂的细胞无细胞周期 习题巩固 11 细胞周期：_____ 分裂间期：_____ 分裂 期：_____ A-A A-B B-A 方法二：直线图 A B C D E F G 细胞周期： 分裂间期： 分 裂 期： AC AB BC CE EG CD EF DE FG ※分裂间期在前，分裂期在后。 3.细胞周期的表示方法： 方法一：扇形图 B A 二、细胞周期 （时间长） （时间短） 12 三、有丝分裂： 间期开始时 间期结束时 1、分裂间期： ① 的复制和有关 的合成； ② ； 即：染色质的复制; DNA分子 蛋白质 细胞有适度的生长 间期结束DNA数量 ， 染色质/体数量 ， 形成 。 加倍 着丝粒 不变 姐妹染色单体 姐妹染色单体 着丝粒 染色质数： DNA数: 染色单体数: 染色体数：与着丝粒数相等。 DNA分子数：有染色单体时与染色单体数相等， 无染色单体时与染色体数相等。 4 4～8 0～8 注意：①以染色质的形式存在；②光学显微镜下不可见 G1： 主要进行相关蛋白质的合成 S：： 主要进行DNA的复制 G2 ： 主要进行相关蛋白质合成 ☛DNA分子的复制和有关蛋白质的合成 扩展：分裂间期分为G1期、S期、G2期 ※一些外界因素，如温度、pH等会影响细胞周期的长短，因此，同一细胞的细胞周期是可变的。 14 思考：为实现“细胞分裂过程，遗传物质精确地平均分”，涡虫的全能干细胞要面对哪些困难？如何克服困难？ （结合资料，从结构和功能的角度独立思考） 资料 困难 如何克服 1.涡虫细胞细胞核内有24条呈细长丝状相互缠绕的染色质，其总长度远大于细胞直径。 2.亲子代细胞中的染色质，均分布于被核膜包被的细胞核中，染色质无法穿过核膜。 3.染色质散乱分布。 蛋白质纤维构成的细胞骨架能锚定细胞器，并辅助它们进行有序运动。 染色质/体的行为：复制→螺旋→分裂→均分→解螺旋 在真核细胞内，这主要是通过有丝分裂来完成的！ 染色质太长且呈细丝状，互相缠绕不易分离 染色质螺旋化缩短变粗，成为圆柱状或杆状的染色体，分裂结束再解螺旋 核膜束缚，亲代细胞染色质无法分割到两个子细胞的细胞核中 核膜核仁先解体，染色体完成均分后，再重建核膜核仁 染色质无法准确运动到细胞两极而实现均分 类似细胞骨架的结构，辅助染色质移动到细胞两极，完成牵引任务后再消失 复制 螺旋 分裂均分 解螺旋 染色质/体的行为：复制→螺旋→分裂→均分→解螺旋 着丝粒 分裂间期 （植物细胞分裂时染色质/体行为变化和动物细胞一致，下面我们以植物细胞为例） 时期 分裂间期 分裂期（有丝分裂） 前期 中期 后期 末期 特点 中期 后期 末期 前期 分裂间期 DNA复制； 蛋白质合成； 细胞适度生长 ——高等植物细胞 三、有丝分裂： 前期 ①染色质丝螺旋缠绕、缩短变粗，成为 。每条染色体包括 。 ② 逐渐解体， 逐渐消失； ③细胞两极发出纺锤丝，形成 。 “膜仁消失现两体” 染色体 两条姐妹染色单体 核仁 核膜 纺锤体 ——高等植物细胞 三、有丝分裂： 数量变化：染色体数: DNA数: 染色单体数: 。 4 8 8 前期 （教材图） ①染色体的着丝粒排列在细胞中央的 上； ②染色体形态稳定，数目清晰。 中期 中期是观察染色体数目的最佳时期！ 赤道板 中期 数量变化：染色体数: DNA数: 染色单体数: 。 4 8 8 ——高等植物细胞 三、有丝分裂： （教材图） 后期 ①染色体的 分裂，姐妹染色单体分开，成为两条染色体。 ②染色体数目加倍 （数染色体条数时以着丝粒为准） 着丝粒 （姐妹染色单体消失） ——高等植物细胞 三、有丝分裂： 后期 数量变化：染色体数: DNA数: 染色单体数: 。 4→8 8 8→0 （教材图） ③形成的两套相同的染色体，由纺锤丝牵引着分别移向细胞两极 末期 ①染色体逐渐变成 丝； ② 逐渐消失； ③出现新的 ； ④赤道板的位置出现 ，扩展形成新的 。 “两消两现建新壁” 赤道板和细胞板的异同？ 此时期哪种细胞器活动会相对活跃？ 高尔基体 染色质 纺锤体 核膜、核仁 细胞板 细胞壁 ——高等植物细胞 三、有丝分裂： 末期 数量变化：染色体数: DNA数: 染色单体数: 。 0 8 8 （教材图） 子细胞：染色体数: DNA数: 染色单体数: 。 4 4 0 三、有丝分裂过程（以高等植物细胞为例） 重点内容归纳 第一节 1、DNA加倍时期是 。 2、染色体加倍时期是 。 3、染色单体形成时期是 ，出现时期是 _，染色单体消失时期是_ _ 。 4、观察染色体最佳时期 。 5、染色体的变化 (1) 形态变化 染色质（时期 、 ）→染色体（时期 、 、 ） (2) 染色体的行为变化 复制（时期 ）→散乱分布于纺锤体中央（时期 ）→着丝粒排列在赤道板上（时期 ） →着丝粒分裂（时期 ）→移向两极（时期 ）→平均分配到两个子细胞中（时期 ）。 6、纺锤体的变化：形成（时期 ）→解体消失（时期 ） 7、核仁、核膜的变化：解体消失（时期 ）→重建（时期 ）。 8、植物细胞出现细胞板（时期 ） 分裂间期 后期 分裂间期 前期 后期 中期 分裂间期 末期 中期 中期 分裂间期 前期 前期 前期 前期 后期 后期 末期 末期 末期 末期 后期 三、有丝分裂过程（以高等植物细胞为例） 间期：构成中心体的一对中心粒在间期倍增，成为两组 前期：中心粒发出星射线形成纺锤体 中期 后期 间期 前期 末期 末期：分裂末期不形成细胞板，而是细胞膜从细胞中部向内凹陷，将细胞缢裂成两部分。 请自主阅读课本P114页，结合动物细胞有丝分裂模式图，找出 动物细胞有丝分裂与植物细胞有丝分裂的异同点？ 四、动、植物细胞有丝分裂过程的比较 相同：染色体行为相同 动物细胞 高等植物细胞 细胞质分裂方式 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 动物细胞有丝分裂过程与植物细胞的有什么不同？ 四、动、植物细胞有丝分裂过程的比较 25 1.中心体的变化 间期复制→前期移向两极→末期平分到两个子细胞 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 2.有丝分裂过程中的“加倍” 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 小结： 26 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 与细胞有丝分裂有关的细胞器 复制 子代细胞 亲代细胞 分裂 染色体 平均分配 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。 五、有丝分裂意义 28 体细胞一般能够分裂 次，但是有的细胞受到 的作用，细胞中 发生变化，就变成了 的、 的 细胞，这种细胞就是癌细胞。 50-60 致癌因子 遗传物质 不受机体控制 连续进行分裂 恶性增殖 1.癌细胞的形成原因 2.癌细胞的特点 遗传物质发生变化 不受机体控制、连续进行分裂、恶性增殖（无限增殖） 癌细胞 29 六、无丝分裂 蛙的红细胞无丝分裂示意图 1、过程： ① ： 细胞核先延长，核的中部向内凹陷，缢裂成为两个细胞核； ② ： 接着，整个细胞从中部缢裂成两部分，形成两个子细胞。 2、特点：没有形成出现 和 。 3、实例： 4、补充：无丝分裂也进行 的复制。 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。 核分裂 质分裂 纺锤丝 染色体 DNA 蛙的红细胞的分裂、人的肝细胞、植物胚乳细胞等 【实验】 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 31 实验：观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 实验原理 1.在高等植物体内，有丝分裂常见于根尖、芽尖等的 。 2.由于各个细胞的分裂是独立进行的，因此在同一分生组织中可以看到处于不同分裂时期的细胞。通过在 下观察各个时期细胞内 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，进而认识有丝分裂的完整过程。 3.染色体容易被 (如甲紫溶液/旧称龙胆紫溶液、醋酸洋红液、改良苯酚品红溶液)染成深色。 高倍显微镜 染色体 碱性染料 分生区细胞 ：起保护作用 ：持续分裂的细胞 ：伸长生长的位置 ：吸收水和无机盐 扩展：根尖的结构 根冠 分生区 伸长区 成熟区 实验：观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 实验步骤 一、洋葱根尖的培养 实验前 d，培养洋葱根尖，待根长到约 cm时， 取生长健壮的根尖制成临时装片观察。 选材： ①分裂能力旺盛的部位，如根尖、芽尖。 ②分裂期占分裂周期比例大。 ③染色体数目较少，便于观察。 3～4 5 实验：观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 实验步骤 二、装片的制备【解离→漂洗→染色→制片】 方法：上午10时至下午2时，剪取根尖 mm，放入盛有解离液的 玻璃皿中，在室温下解离。 【解离液：质量分数为15%的 ：体积分数为95%的 =1:1】 时间： min 目的：用药液使 。 注意：解离时间过 →解离过度，根尖结构会被破坏； 解离时间过 →解离不充分，细胞会重叠。 盐酸 2～3 酒精 3～5 组织中的细胞相互分离开来 长 短 实验：观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 实验步骤 二、装片的制备【解离→漂洗→染色→制片】 方法：待根尖软化后，用镊子取出，放入盛有 的玻璃皿中漂洗。 时间：约 min 目的：洗去药液，防止 。 注意：未漂洗的影响： 。 清水 10 解离过度 影响染色，即染色体着色浅，模糊不清 实验：观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 实验步骤 二、装片的制备【解离→漂洗→染色→制片】 方法：把根尖放入盛有质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的 溶液 （或 液）的玻璃皿中染色。 时间：约 min 目的：甲紫溶液或醋酸洋红液能使 着色。 注意：染色时间过 ，显微镜下会一片紫色，无法看清染色体。 甲紫 3～5 染色体 醋酸洋红 长 实验：观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 实验步骤 二、装片的制备【解离→漂洗→染色→制片】 方法：用镊子将根尖取出来，放在 上，加一滴 ， 并用镊子尖将根尖弄碎，盖上 。 然后，用拇指轻轻地按压盖玻片。 目的： 。 载玻片 盖玻片 使细胞分散开来，有利于观察 清水 实验：观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 实验步骤 三、洋葱根尖细胞有丝分裂的观察 1.先用 观察，找到 细胞：细胞呈 ，排列 。 2.再换成 观察：先找 期，后找前期、后期、末期的细胞。 低倍镜 分生区 高倍镜 正方形 紧密 中 高倍镜 什么时期的细胞数量最多？为什么？ 间期细胞数量最多，因为在一个细胞周期中，间期所占时间最长 实验：观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 实验结果 1 2 3 4 5 1细胞处于 期； 2细胞处于 期； 3细胞处于 期； 4细胞处于 期； 5细胞处于 期； 前 中 末 分裂间 后 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 探究·实践 实验：观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 讨论 若将洋葱根尖分生区细胞换成鳞片叶表皮细胞，能否看到染色体？为什么？ 答：看不到。 洋葱鳞片叶表皮细胞是不分裂的细胞，无细胞周期。 实验：观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 讨论 能否将视野固定在一个细胞中观察其连续的变化过程? 答：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。 实验：观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 讨论 如何比较细胞周期中不同时期的时间长短？ 答：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。 探究：细胞不能无限长大的原因 思维训练①：现有3个大小不同的细胞模型，如下图所示，请计算： 24 8 96 64 384 512 比值： . 比值： . 比值： . 3 1.5 0.75 探究：细胞不能无限长大的原因 思维训练②：物质在细胞中的扩散速率是一定的，假设某种物质如葡萄糖通过“细胞膜”后，向内扩散的深度为0.5mm，请完成下表： 7/8 37/64 169/512 探究：细胞不能无限长大的原因 思考 细胞的表面积和体积的比值与细胞的大小有什么关系？ 思考 从物质运输的效率看，细胞为什么不能太大？ 答：细胞越大，与周围环境之间进行物质交换的效率就越低。 答：细胞越大，细胞的表面积和体积的比值越小。 思考 细胞是越小越好吗？并说明理由。 答：不是，因为细胞中有众多的必需物质和细胞器，细胞太小， 就没有足够空间进行相应的生命活动，发挥出相应生理功能。 重难点：明确染色体、染色单体和DNA分子之间的关系 注意：染色体的计数是以 .为标准的， 有几个着丝粒，就有几个染色体。 着丝粒 间期 前期 后期 着丝粒 染色质/染色体 姐妹染色单体 1 1 0 1 1 2 1 1 2 2 2 0 姐妹染色单体 注：染色体复制后才有染色单体，着丝粒分裂后又无染色单体； 每个细胞中 间期 前期 中期 后期 末期 子细胞 染色体数目 4 设二倍体生物中，正常体细胞内含染色体数目为2N 染色体数目 2N 4 4 8 8 4 2N 2N 4N 2N 4N 染色体数目 间期 前期 中期 后期 末期 4N 2N 重难点：1、有丝分裂过程中，染色体数目的变化。 重难点：2、有丝分裂过程中，DNA数目的变化。 每个细胞中 间期 前期 中期 后期 末期 子细胞 DNA数目 设二倍体生物中，正常体细胞内含DNA数目为2N DNA数目 4→8 8 8 8 8 4 2N→4N 4N 4N 4N 2N 4N D N A数目 间期 前期 中期 后期 末期 4N 2N 重难点：3、有丝分裂过程中，染色单体数目的变化。 每个细胞中 间期 前期 中期 后期 末期 子细胞 染色单体数目 设二倍体生物中，正常体细胞内含染色体数目为2N 染色单体数目 0→8 8 8 0 0 0 0→4N 4N 4N 0 0 0 染色单体数目 间期 前期 中期 后期 末期 4N 2N 重难点：明确染色体、染色单体和DNA分子之间的关系 染色体数目 间期 前期 中期 后期 末期 4N 2N D N A数目 间期 前期 中期 后期 末期 4N 2N 染色单体数目 间期 前期 中期 后期 末期 4N 2N 加倍原因： 着丝粒分裂 减半原因： 形成子细胞 加倍原因： DNA复制 减半原因： 形成子细胞 DNA复制，出现染色单体，且数目为染色体的两倍 着丝粒分裂，染色单体消失 ①有丝分裂前期、中期，染色体：染色单体：DNA= 。 ②有丝分裂后期，染色体：染色单体：DNA= 。 ③有丝分裂末期结束，形成两个子细胞，染色体：染色单体：DNA= 。 前期 中期 后期 末期 1:2:2 1:0:1 1:0:1 随堂小练 1 2 cd：后期着丝粒分裂， 一条染色体上有 1个DNA分子。 a b c e 前 中 后 末 子细胞 4.核DNA与染色体之比变化曲线： d ab：间期DNA复制，一条染色体上有2个DNA分子。 1/2 1 ab：间期DNA复制，一条染色体上有2条DNA分子。 cd：后期着丝粒分裂， 一条染色体上有 1条DNA分子。 a b c d e 前 中 后 末 子细胞 5.染色体与核DNA之比变化曲线： 有丝分裂中的相关数量变化 ①AB、JK的变化原因是 ； ②FG、LM的变化原因是 ； ③CD、LM的曲线变化很相似，但原因不同； ④CD、HI的变化原因是 。 DNA分子的复制 着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，染色体数目加倍 一个亲代细胞分裂成两个子代细胞 1.简答题 习题巩固 56 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 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。 6、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 G1、子细胞 3.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 2.图1、图2表示进行有丝分裂细胞的细胞周期中细胞内有关物质 或结构的数量变化。下列有关叙述错误的是(　　) A.CD段形成的原因是 着丝粒分裂，染色单体分开 B.图2中b、c时期分别对应图1 的BC段、DE段 C.图1中CD段变化导致图2中 c时期状态的形成 D.图2中d时期是辨认染色体形态和数目的最佳时期 D 习题巩固 59 3.下图1和图2表示有丝分裂不同时期染色体和核DNA的数量关系，下列有关叙述不正确的是(　　) A.观察染色体形态和数目的最佳时期处于图1的CD段 B.图1中DE段的细胞染色体数目加倍，但核DNA含量不变 C.图2中的a对应图1中的AB段， c对应图1中的EF段 D.有丝分裂过程不会出现 图2中d所示的情况 C 习题巩固 60 Lavf58.28.100 $