第6章第1节细胞的增殖课件-2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1

该高中生物学课件聚焦细胞增殖，系统涵盖细胞不能无限长大的原因、细胞周期、有丝分裂过程及意义等核心知识点。通过问题探讨（生物体长大依赖细胞数量还是体积）和模型分析（表面积与体积公式计算）导入，从细胞生长限制自然过渡到增殖方式，构建“现象-原理-过程”的学习支架。 其亮点在于融合科学思维与探究实践，如用表格数据推导细胞表面积与体积比的变化规律，借助动画直观展示有丝分裂各时期特征，实验观察根尖分生区细胞分裂培养操作能力。结合生命观念，强调染色体精确分配的结构与功能观，帮助学生深化理解，教师可利用丰富案例和活动设计提升教学效率。

万州上海中学 本节聚焦： 01 02 什么叫作细胞周期？ 03 细胞有丝分裂的过程是怎样的？它有什么生物学意义？ 第一节 细胞的增殖 第六章 细胞的生命历程 细胞通过什么方式增殖？ P110 我什么都比你大！ 不是吧，咱们的细胞大小可是差不多的。 不同动（植）物同类器官或组织细胞的大小一般无明显差异 问题探讨： 器官大小主要取决于细胞数量的多少 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？ 多细胞生物体 细胞体 积增大 细胞数量增多 P110 细胞生长 细胞分裂 V扩=V-(a-1)3 思维训练 运用模型解释细胞不能无限长大的原因 S=6a2 V=a3 细胞模型的边长(mm) 表面积 (mm2) 体积 (mm3) 表面积/体积 葡萄糖向内扩散的深度(mm) 2 0.5 4 0.5 8 0.5 24 8 3 96 64 384 512 1.5 0.75 ①结论：细胞的表面积与体积之比随着细胞的增大而______； 减小 0.5cm 0.330 0.578 0.875 ②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。 细胞的核质比例限制了细胞的长大 P115 细胞的体积不能太小，因组成细胞的结构、物质、各种生化反应的进行都需要一定的空间 一般而言，多数动物和植物细胞的直径为20～30 μm，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。细胞核中的DNA不会随着细胞体积的扩大而增加 细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程。 大肠杆菌 单细胞生物 通过细胞增殖而繁衍，产生新个体 多细胞生物 受精卵 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： P110 一、细胞增殖 (4)过程： 包括物质准备和细胞分裂两个相连续的过程。 物质准备 细胞分裂 物质准备—细胞分裂—物质准备—细胞分裂······ (3)增殖方式： 生殖细胞形成方式 体细胞数目增加 蛙的红细胞 P110 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前提 ②起点 ③终点 1.概念: 二、细胞周期 P111 如：受精卵、胚胎（干细胞）、根尖分生区细胞、形成层细胞、生发层细胞、癌细胞 A B 暂不增殖（淋巴细胞），在适当的刺激下可重新进入细胞周期； 高度分化的体细胞（神经细胞、叶肉细胞）、生殖细胞不能分裂，无细胞周期； 物质准备阶段细胞适度的生长淋巴细胞、神经细胞 肌纤维细胞 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 分裂期 分裂间期 2.阶段: （5%--10%） （90%--95%） ②分裂间期在前，分裂期在后； ①分裂间期长，分裂期短； DNA分子复制 有关蛋白质的合成 细胞适度生长 物质准备 完成核遗传物质的均分 细胞周期的特点： ③细胞周期时间长短一般不同，也有相同的 细胞周期 A B 分裂间期（A→B） 分裂期 (B→A） 细胞周期 (A→B→A） a+b b+c c+d a b c d 哪一段可以表示细胞周期？ 规律：先看方向，再看长短、连续 （先长：分裂间期，后短：分裂期） 方法一：扇形图 方法二：直线图 3、细胞周期的表示方法 B A B A 思考：若要观察细胞分裂期的特点选哪个细胞较好？ 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 分裂间期中DNA复制后DNA、染色质和染色体之间有怎样的关系？ 分裂间期又可细分为： 。 G1期、S期、G2期 4、分裂间期 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 （DNA分子复制和有关蛋白质的合成） 若用药物抑制DNA的复制，则会停留在间期 染色质和染色体是 物质在细胞不同时 期的两种存在形态。 染色质 螺旋缠绕、缩短变粗 （细丝状） 分裂间期 解开螺旋 染色体 着丝粒 着丝粒 分裂期 （圆柱状或杆状） 同一种 回顾：染色质和染色体的关系： （在强调数量时，不区分染色质和染色体） (姐妹染色单体)（显微镜下可见） 姐妹染色单体 着丝粒 着丝粒分裂 DNA复制和 有关蛋白质合成 蛋白质 DNA ①分裂间期： ②分裂期： 高度螺旋化 缩短、变粗 染色体数 染色单体数 DNA数 1 0 1 1 2 2 1 2 2 2 0 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) DNA、染色质和染色体的关系： = 姐妹染色单体数（有姐妹染色单体时） = 染色体数（无姐妹染色单体时） 染色体数 = 着丝粒数 DNA分子数 ①DNA复制加倍 ③细胞适度生长 染色体：染色单体：核DNA= 。 1：2：2 分裂间期 分裂间期结束后，开始进行细胞分裂。 4、分裂间期—物质准备 （在光学显微镜下看不见变化） 核膜 染色质 核仁 染色体复制，形成“姐妹染色单体”，但染色体数不变。 ②有关蛋白质的合成 1：0：1 P112 12 高等植物细胞的有丝分裂 动画 1 前期 膜仁消失现两体 三、植物细胞有丝分裂 ①核仁逐渐解体，核膜逐渐消失 ②出现染色体、纺锤体 ③染色体散乱排列 P112 2 中期 形定数清赤道齐 三、植物细胞有丝分裂 是染色体观察及计数的最佳时期 赤道板：非真实存在，显微镜看不到 ①染色体的着丝粒排列在赤道板上 ②染色体形态固定，数目清晰。 P112 粒分数增均两极 3 后期 染色体数目加倍； 无染色单体（为0） 三、植物细胞有丝分裂 ①着丝粒分裂，姐妹染色单体分开， 成为两个染色体。 ②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。 着丝粒分裂： 受基因控制，并非纺锤丝牵引 P113 。着丝粒分裂后，纺锤丝才拉开。 两消两现新壁建 4 末期 染色体和核DNA数目减半 ①染色体、纺锤体消失。 ②核膜、核仁出现。 ③赤道板的位置出现细胞板，扩展形成新的细胞壁,产生两个子细胞 三、植物细胞有丝分裂 ④每个子细胞的染色体、核DNA数目与亲代细胞相等 P113 (图形情境) 1、如图一所示是植物细胞有丝分裂过程示意图。 1.核膜、核仁有怎样的周期性变化?核膜、核仁消失有何意义？ 2.形成染色体有何意义？纺锤体有怎样的周期性变化? 核膜、核仁在每次细胞分裂的前期消失,末期重新出现。 纺锤体在每次细胞分裂的前期形成,末期消失。 便于染色体移动 便于核DNA平均分配 2.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: 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。 间 前 中 1 1 1 2 2 着丝粒 互为姐妹染色单体 1 1 G1 S G2 间期 4N 2N 前期 中期 后期 末期 0 间期 前期 中期 后期 末期 核DNA数目 染色体 染色单体 2N 4N 2N 4N 0 2N 2N 4N 4N 4N 4N 4N 0 0 4N 4N 2N 4N 2N 核DNA数目 4N 2N (图表情境)假设某生物体细胞核内染色体数目为2N,找出核DNA、染色体、 染色单体数量变化曲线 染色体数目 染色单体数目 P117 间期 4N 2N 前期 中期 后期 末期 0 后期着丝粒分裂，姐妹染色单体分 开，染色体加倍 细胞一分为二，染色体平均分配到两个子细胞 间期 前期 中期 后期 末期 核DNA数目 染色体 染色单体 2N 4N 2N 4N 0 2N 2N 4N 4N 4N 4N 4N 0 0 4N 4N 2N 染色体数量变化曲线 染色体数目 4N 2N 4N 2N 间期 4N 2N 前期 中期 后期 末期 0 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 后期着丝粒分裂，染色单体消失 间期 前期 中期 后期 末期 核DNA数目 染色体 染色单体 2N 4N 2N 4N 0 2N 2N 4N 4N 4N 4N 4N 0 0 4N 4N 2N 染色单体数量变化曲线 染色单体数目 4N 2N 4N 2N 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 d ab：间期DNA复制，一条染色体上有2个DNA分子。 核DNA与染色体之比变化曲线 染色体 核DNA ①AB、JK的变化原因是 ； ②FG变化原因 ； LM的变化原因 . ③CD、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 拓展练习1： 细胞一分为二，核DNA（染色体）平均分配到两个子细胞 着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，每条染色体上有 1个DNA分子 染色体 核DNA 24 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 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。 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 G2、前、中 后、末 G1、子细胞 根据柱状图判断有丝分裂时期 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。 染色单体 拓展练习2： 1.如图为某高等植物细胞有丝分裂不同时期的图像，下列相关叙述错误的是 A.图②①④③不能表示一个完整的细胞周期 B.图④所示细胞中有12条染色体、12个核DNA分子 C.在高倍显微镜下观察处于图①所示时期的细胞，能看到的结构是染色 体、赤道板 D.该细胞经四次有丝分裂之后形成的每个子细胞中各有6条染色体 C 课堂练习 2、水稻的体细胞内有24条染色体，在有丝分裂中期的染色体、染色单体和DNA分子数目依次是 （ ） A. 24、24、24 B. 24、48、96 C. 24、48、48 D. 24、24、96 3、在细胞有丝分裂的分裂期开始时，如果它的染色体数是 N，DNA 含量为 Q ，则该细胞分裂后每个子细胞中的染色体和 DNA 含量分别是（ ） A. N 和 Q B. N/2 和 Q/ 2 C. N 和 Q/2 D. N/2 和 Q C C 27 四、动物细胞的增殖 1、间期完成DNA的复制和有关蛋白质合成 2、分裂期实现染色体的平均分配 相同点： P114 3、核膜核仁的变化相同、染色体、DNA变化规律完全相同 28 1、间期有无中心体的倍增； 3、末期细胞的分裂方式； 2、前期纺锤体的形成方式； 不同点： 鉴别一个正在进行有丝分裂细胞是植物细胞还是动物细胞，最可靠的方法是检查？ 中心体：复制在间期，移动在前期 四、动物细胞的增殖 P114 29 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 六、细胞有丝分裂有什么意义呢？ 五、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？ 将亲代细胞的染色体经过复制(关键是 )之后，精确地 分配到两个子细胞中。由于染色体上有 ，因而在细胞的 和 间保持了 。 注意：亲代细胞 平均分配， 随机分配。 遗传物质DNA 亲代 子代 遗传的稳定性 DNA的复制 平均 核DNA 质DNA DNA复制一次，细胞分裂一次。 P114 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 P114 31 2.特点 1.过程 ①细胞核先延长，核的中部向内凹进，缢裂成两个细胞核 ②整个细胞从中部缢裂成两部分，形成两个子细胞 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。 七、无丝分裂 P114 蛙的红细胞 32 图形辨别 中期 末期 末期 后期 后期 前期 前期 前期 间期 中期 33 1.(2023·重庆万州高一期末)如图为某种生物细胞有丝分裂过程中某一时期的模式图。下列叙述正确的是 A.该细胞有8条染色体、16个核DNA分子 B.中心体发出的星射线由微管组成 C.下一个时期细胞中会出现细胞板 D.该细胞含有8条姐妹染色单体 课堂练习 B 2. 下图是某生物体细胞有丝分裂不同时期的图像，下列对其描述正确的是（　　） A. 甲、乙、丙细胞分别处于有丝分裂的前期、后期和中期 B. 甲、乙、丙细胞的染色体数、染色单体数与核DNA分子数的比例都为1∶2∶1 C. 甲细胞进行中心体复制，发出星射线，形成了纺锤体 D. 该生物可能是低等植物细胞 A 3、图示某高等生物有丝分裂的某个时期 1）此生物是植物还是动物？_______。 判断的理由是:________________________ _____________________________________。 2）此细胞有________条染色体、________条染色单体。 3）它在进入分裂期之前的瞬间细胞中有________条染色体，________个DNA分子。 4）①和⑤两条形态、大小一样的染色体是经过__________________________ _形成的。 动物 有中心体无细胞壁；末期细胞膜内陷 8 0 4 染色体复制后，又经着丝粒分裂 8 36 1、DNA复制(加倍)的时期是 期 2、显微镜下观察染色体形态数目最清晰的时期是有丝分裂 期。 3、有丝分裂时，染色体数目加倍的时期是＿＿ 期。 4、有丝分裂时，核膜核仁消失的时期是 期，重新出现的时期是 期。 5、染色体的着丝粒排在赤道板上的时期是 期，形成细胞板的时期是＿ 期 6 、形成染色单体的时期是 期，出现染色单体的时期是　　期，染色单体消失的时期是　　期。 间 中 后 前 末 中 间 前 后 末 强化累积： 高尔基体、线粒体、核糖体、中心体、 7、在后期，染色体均分后移向两极的原因： 。 8、与有丝分裂有关的细胞器： 纺锤丝的牵引 37 1.原核生物只能进行二分裂，二分裂不是无丝分裂。 2.减数分裂和无丝分裂没有细胞周期，高度分化的成熟细胞无细胞周期。 3.无丝分裂中不出现纺锤体和染色体，但是仍有遗传物质的复制和分配。 4.蛙的红细胞进行无丝分裂，哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核，不分裂 5.低等植物含有中心体，前期由中心体形成纺锤体，末期形成细胞板将细胞一分为二。 6.染色体和着丝点的数目相等；间期DNA复制时，染色体数目不加倍。 7.着丝点分裂不是纺锤丝牵引而是在相关酶的作用下自主分裂的结果。纺锤丝的成分是蛋白质，其长度缩短是酶促反应的过程，需要消耗能量。 8.赤道板是虚拟位置，观察不到；细胞板是由高尔基体形成的细胞结构，能观察到。 强化累积： 8. 实验：观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 （一）实验原理 (1)高等植物的根尖、芽尖的分生区细胞在适宜条件下有丝分裂旺盛。 (2)细胞分裂具有独立性：某一时刻，同一组织的不同细胞，可处于细胞周期的不同分裂时期。 (3)质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精可将细胞解离并固定于分裂的某一时期。 (4)质量浓度为0.01 g/ mL或0.02g/ml的甲紫溶液（或醋酸洋红溶液） 可将染色体染成紫色（或红色），便于观察。 染色剂 解离液 龙胆紫溶液（旧称） 苯酚品红染液 (5)在高倍镜下，根据染色体的形态和数目，识别有丝分裂的不同时期 P116 (6)每一时期的时间＝细胞周期×每一时期细胞数占总细胞数的比例 甲紫溶液，旧称龙胆紫溶液 39 伸长区：长方形 分生区 有大量细胞分裂 成熟区（根毛）：有大液泡（吸收水和无机盐） 没有细胞分裂 根冠 (死细胞) 细胞特点： 呈正方形， 排列紧密； 分生区细胞： 实验：观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 （二）选取实验材料 P116 根尖分生区细胞特点： ①有丝分裂旺盛 ②细胞呈正方形，排列紧密 ③无液泡和叶绿体 第一步： 洋葱根尖的培养 （解离—漂洗—染色—制片） 第二步：装片的制作 第三步： 有丝分裂的观察 实验前5-6天，学生可以在家里取洋葱或大蒜鳞茎，清洗底部，放在装满清水的容器上，在温暖的地方培养，注意换水。待根生长至2-5cm时，可剪取生长健壮的根尖（乳白色部分是分生区）。 （三）实验步骤 目的是增加水中的氧气，防止根进行无氧呼吸造成酒精中毒，出现烂根现象。 第二步：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 根尖软化 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，影响染色；过短会使根尖细胞解离不充分，不能相互分离。 漂洗是为洗去多余的盐酸，因此要保证足够的时间；不漂洗也会影响染色。 （三）实验步骤 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 甲紫 染色体 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。 使细胞分散开，便于观察。 方法： 目的： 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。 实验结果 间期 后期 末期 中期 前期 第三步：显微观察 分生区：细胞呈正方体形，排列紧密 高倍显微镜,先找分裂 期的细胞 中 着丝粒排列在赤道板上，染色体形态较稳定，数量清晰 细胞 周期 样本1 样本2 总数 每一时期的细胞数/计数细胞总数 分裂间期 43 48 91 88.3% 分裂期 前期 3 2 5 4.9% 中期 1 0 1 0.97% 后期 2 1 3 2.9% 末期 1 2 3 2.9% 计数细胞总数 103 1.在你的观察结果中，处于哪一期细胞最多？为什么？ 分裂间期细胞数量最多。因为分裂间期所占时间远远大于分裂期； 4.如何比较细胞周期中不同时期的时间长短？ 不能。细胞已经在解离时被杀死 2.能观察到某个细胞的连续变化么？为什么？ 看不到。洋葱鳞片叶表皮细胞是不分裂的细胞，是染色质状态。 3.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？ （四）实验结果 每一时期的时间=细胞周期× 每一时期的细胞数 计数细胞总数 观察到的不同时期细胞数目的多少，可反映出各时期经历时间的长度。 (2023·贵州铜仁高一期末)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 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 √ 拓展练习： 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 A.同一个体所有细胞的细胞周期持续时间相同 B.细胞中的DNA含量加倍是在e～a时期 C.植物细胞中，d～e时期囊泡的活动加强 D.动、植物细胞有丝分裂过程的不同之处 主要发生在a～b时期和c～d时期 √ 拓展练习： Lavf58.12.100 $