4.1细胞通过分裂增殖（第1课时）课件-2026-2027学年高一上学期生物浙科版必修1

该高中生物学课件围绕“细胞通过分裂增殖”，从细胞不能无限长大的原因入手，通过“问题探讨”引发思考，结合模拟探究细胞大小与扩散作用关系的实验，搭建学习支架，衔接细胞周期概念及有丝分裂过程，形成完整知识脉络。 其亮点在于以科学探究和科学思维为核心，通过实验数据记录表、扩散效率计算构建模型，结合根尖有丝分裂装片制作及异常分析培养探究实践能力，融入生命观念与健康意识，助力学生深化理解，也为教师提供结构清晰、衔接高考的教学资源。

细胞通过分裂增殖 第四章 细胞的生命历程 目 录 01 细胞的分裂经历细胞周期 02 染色体在有丝分裂过程中呈现规律性变化 03 有丝分裂可保证细胞亲子代间遗传物质的稳定性 04 癌细胞可以无限制地分裂 【核心素养】 1.生命观念：领悟细胞不能无限长大的原因，说明细胞发生癌变的原因，关爱生命的重要价值 2.科学探究：掌握相关实验的探究目的、原理、方法和操作步骤 3.科学思维：归纳与概括细胞周期的概念，明确不同生物细胞周期存在差异。对比分析有丝分裂各时期的特点，掌握有丝分裂过程。构建染色体和DNA数量变化模型 4.社会责任：了解健康的生活方式与癌症防治的关系 【学习目标】 1.清晰阐述细胞周期的概念、阶段划分及各阶段特点，理解细胞分裂的有序性 2.准确描述染色体在有丝分裂过程中的形态、行为变化，掌握有丝分裂各时期的特征 3.理解有丝分裂保证细胞亲子代间遗传物质稳定性的机制 问题探讨 为什么细胞如此之小？为什么细胞长到一定大小后就停止生长？是什么使细胞停止生长？ 虽然扩散作用可以给细胞提供必需的物质，并且有助于运出废物，但是物质的长距离扩散需要很长时间。细胞需要相对较大的表面积，以保证营养物质和废物向细胞内外扩散。 活动：模拟探究细胞的大小与扩散作用的关系 【目的要求】 通过建构物理模型，推断细胞大小与物质扩散的关系，领悟细胞不能无限长大的原因 【探究问题】 细胞体积越小，物质进出细胞就越容易吗？ 【材料用具】 含酚酞的琼脂块，塑料餐刀，塑料勺，培养皿，吸水纸，直尺，250 mL 的烧杯，0.1%的 NaOH 溶液等 活动：模拟探究细胞的大小与扩散作用的关系 【实验步骤】 1.用塑料餐刀将琼脂块切成三块边长分别为3cm、2cm、1cm的立方体 2.把三块立方体的琼脂块放在烧杯内，加入0.1%的NaOH溶液将琼脂块淹没。用塑料勺不停地翻动琼脂块3min 1cm 2cm 3cm 琼脂块的边长/cm 表面积/cm2 体积/cm3 表面积/体积比值 NaOH扩散的深度/cm 扩散 效率 1 2 3 活动：模拟探究细胞的大小与扩散作用的关系 3.取出琼脂块，放在垫着吸水纸的培养皿中将溶液吸干。尽量不让液体与皮肤直接接触，建议戴上手套。用塑料餐刀把每一琼脂块切成两半。观察切面，记录观察结果，测量每一块琼脂块上NaOH扩散的深度 4.数据记录表 细胞的分裂经历细胞周期 活动：模拟探究细胞的大小与扩散作用的关系 【实验结果】 1cm 3cm 2cm 0.3cm 0.3cm 0.3cm 活动：模拟探究细胞的大小与扩散作用的关系 根据实验数据完成以下表格 琼脂块的边长/cm 表面积/cm2 体积/cm3 表面积/体积比值 NaOH扩散的深度/cm 扩散 效率 1 2 3 6 1 6 24 8 3 54 27 2 0.3 0.3 0.3 0.963 0.657 0.488 扩散效率 = NaOH扩散的体积 整个琼脂块的体积 活动：模拟探究细胞的大小与扩散作用的关系 【实验结论】 细胞越大，其表面积与体积之比就越小，物质的运输效率越低 细胞不能无限长大的原因有很多。细胞的大小影响物质运输的效率，可以作为一种解释 物质在细胞中的扩散速率是一定的，但细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞与环境之间物质交流的面积相对变小。即细胞体积越大，其物质运输的效率越低。细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大 【回答】为什么细胞如此之小？是什么限制了细胞增长？ 1.相对表面积即细胞表面积与体积之比限制了细胞无限增长 细胞与外界的物质交换效率限制了细胞不能无限长大，因此当细胞达到一定的大小后就会分裂或者停止生长。 2.核质之比限制了细胞无限增长 细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心，是遗传物质的储存库。细胞核中的DNA是有限的，其能够控制的细胞质的范围有限，所控制的细胞大小与核的大小成比例。 问题探讨 01 细胞的分裂经历细胞周期 细胞的分裂经历细胞周期 为了保证细胞进行正常生命活动，细胞体积不能太大。当一些细胞体积达到一定大小时，就开始了一系列的变化，即从一个细胞分裂成两个细胞。 细胞分裂 细胞数目增多 真核细胞分裂方式 有丝分裂 减数分裂 真核生物体细胞增殖的主要方式 特殊的有丝分裂，与产生生殖细胞有关 细胞的分裂经历细胞周期 1.细胞周期 指连续分裂的细胞从一次分裂结束到下一次分裂结束所经历的整个过程 前提 起点 终点 细胞周期 分裂期（简称M期） 分裂间期 （分裂的准备阶段） 前期 中期 后期 末期 间隙期（G1期） 合成期（S期） 间隙期（G2期） （时间占90~95%） （时间占5~10%） 细胞周期示意图 细胞的分裂经历细胞周期 1.不同细胞的细胞周期，时间长短一般不相同 2.在细胞周期中，分裂间期的时间总是长于M期 细胞类型 细胞周期 蚕豆根尖分生区细胞 17.3 小鼠十二指肠上皮细胞 15.3 人的肝细胞 22 细胞类型 分裂间期 分裂期 蚕豆根尖分生区细胞 15.3（t/h） 2.0（t/h） 小鼠十二指肠上皮细胞 13.5 1.8 人的肝细胞 21 1 人的宫颈癌细胞 21.5 1.5 细胞的分裂经历细胞周期 细胞周期的表示方法 扇形图 B A 细胞周期： 分裂间期： 分裂期： B-A-B B-A A-B 直线图 A B C D E F G A C、 C E、 E G A B、 C D、 E F B C、 D E、 F G 细胞的分裂经历细胞周期 柱形图 坐标图 细胞的分裂经历细胞周期 【思考】所有的细胞都有细胞周期吗？ （1）连续分裂（有细胞周期） 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。 （2）暂停分裂 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。 （3）不再分裂 高度分化的细胞不再分裂，无细胞周期。如神经细胞等 制作和观察根尖细胞有丝分裂临时装片，或观察其永久装片 【实验原理】 盐酸能够破坏细胞间的果胶，使根尖细胞在后续的操作中彼此容易被分开。碱性染料可以使染色体着色，但盐酸会影响染色剂染色的效果。所以，要用清水把处理根尖的盐酸充分冲洗干净，再用染液将根尖染色并制成装片，这样就可以观察到细胞中染色体的形态 【目的要求】 1.制备植物根尖的临时装片 2.观察根尖分生区中有丝分裂不同时期的细胞 制作和观察根尖细胞有丝分裂临时装片，或观察其永久装片 【材料用具】 洋葱（或大蒜）的根、质量分数为 10%的盐酸、0.01 g/mL 龙胆紫染液、显微镜、载玻片、盖玻片、剪刀、镊子、烧杯、滴管、表面皿 （或培养皿）、清水、吸水纸等 制作和观察根尖细胞有丝分裂临时装片，或观察其永久装片 【实验步骤】 1.根尖的培养：取洋葱 （或大蒜），使其底部接触到水，待根生长到 2~5 cm 长时就可以用于实验观察 2.制作临时装片 解离 漂洗 制片 染色 制作和观察根尖细胞有丝分裂临时装片，或观察其永久装片 3.观察 （1）低倍镜观察 （2）高倍镜观察 【注意】取材时只剪取2~3 mm，而不能过长的原因是若剪得过长会包括伸长区，该部位不进行细胞分裂，增加了寻找观察细胞的难度 →找分生区组织（呈正方形，排列紧密） →找各分裂区细胞（先找分裂中期的细胞，最后观察分裂间期的细胞） 制作和观察根尖细胞有丝分裂临时装片，或观察其永久装片 制作和观察根尖细胞有丝分裂临时装片，或观察其永久装片 4.实验异常现象的原因分析 （1）视野中的细胞重叠严重 ①解离液浓度不够大 ②解离时间不够长 ③制片时没有弄碎根尖和按压盖玻片 （2）染色体几乎未染色 ①染色时间不够长 ②没有把解离液漂洗干净 ③染色剂浓度不够大 （3）观察不到分裂期细胞 ①视野选择不合适 ②取材部位不合适 课堂小结 模拟探究细胞的大小与扩散作用的关系 G2期 减数分裂 细胞分裂 分裂间期 S期 G1期 有丝分裂 分裂期 制作和观察根尖细胞有丝分裂临时装片 课堂练习 1.细胞大小和物质运输关系：科学家通过模拟实验探究细胞大小与物质运输的关系，结果如图所示。网格部分表示NaOH扩散的区域，空白部分表示琼脂块未被NaOH扩散的区域。下列叙述正确的是( ) A.浸泡时用勺子翻动琼脂，若挖动其表面对实验结果亦无影响 B.NaOH在边长1cm的琼脂块内扩散的速率最大 C.本实验可说明，细胞体积越小，其相对表面积越小，物质运输的效率就越高 D.NaOH扩散进琼脂块的体积与琼脂块总体积之比可以反映细胞的物质运输效率 解析：A、用勺子翻动琼脂时会导致琼脂块表面破损，这会影响NaOH扩散的体积，从而影响实验结果，A错误；B、NaOH在不同的琼脂块中扩散的速率是相同的，B错误；C、本实验可说明，细胞体积越小，其相对表面积越大，物质运输的效率就越高，C错误；D、NaOH扩散进琼脂块的体积与琼脂块总体积之比可以反映细胞的物质运输效率，D正确。故选D。 D 2.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，不正确的是( ) A.图1中的a、c和图2中的B→A,细胞进行DNA复制 B.图1中的b、d和图2中的A→B,会出 现染色体数目加倍的时期 C.图2中细胞周期可以是从A到B再到A D.图2中细胞周期可以是从B到A再到B 解析：图1中的a、c和图2中的由B到A都是指分裂间期，可发生DNA的复制，A正确；图1中的b、d和图2中的由A到B都是指分裂期，后期会出现染色体数目加倍，B正确；图2中的细胞周期应是从B到A再到B,C错误，D正确。 C 3.下列关于“制作和观察植物细胞有丝分裂临时装片”活动的叙述，正确的是( ) A.观察并统计各时期细胞的数量，可估算各时期的时长 B.实验材料可以用洋葱鳞片叶外表皮代替根尖 C.根尖解离后立即用龙胆紫染液染色，以防解离过度 D.在低倍镜下观察到根尖分生区的近正方形细胞后，转换高倍镜观察 解析：观察并统计各时期细胞的数量可估算各时期的时长比例，A错误；洋葱鳞片叶外表皮细胞为高度分化的细胞，不能进行有丝分裂，故实验材料不可以用洋葱鳞片叶外表皮代替根尖，B错误；根尖解离后先漂洗再用龙胆紫染液染色，C错误；在低倍镜下寻找到根尖分生区的近正方形细胞后，转换高倍镜辨认细胞中染色体的形态和位置，识别有丝分裂不同时期的细胞，D正确。 D 衔接高考 【2026年四川高考真题】在观察洋葱根尖分生区组织细胞的有丝分裂实验中，某同学观察到5个不同视野，每个视野中用箭头标示1个细胞，分别用①~⑤表示。下列叙述正确的是(      ) A.制片需取2~3 cm的洋葱根尖，依次进行解离、染色和漂洗处理 B.在低倍镜下找到分生区细胞后，用手指推转物镜切换到高倍镜 C.将图中的细胞按照分裂顺序排序，依次是④→②→⑤→③→① D.若将洋葱冷藏培养48∼72 h，视野中大多数细胞染色体数目加倍 C 解析：A、制片需取2~3 mm的洋葱根尖，且正确的操作流程为解离、漂洗、染色、制片，选项中取材长度和操作顺序均错误，A错误；B、低倍镜下找到分生区细胞后，应转动转换器切换高倍镜，不可直接推转物镜，避免损坏物镜镜头，B错误；C、结合有丝分裂各时期特征判断：④细胞具有完整细胞核，为分裂间期；②细胞染色体散乱分布，为分裂前期；⑤细胞染色体的着丝粒排列在赤道板上，为分裂中期；③细胞着丝粒分裂，染色体移向细胞两极，为分裂后期；①细胞染色体到达两极，细胞板形成，为分裂末期，因此分裂顺序为④→②→⑤→③→①，C正确；D、低温抑制纺锤体形成，仅会使少数正在分裂的细胞染色体数目加倍；细胞周期中间期时长占比远大于分裂期，视野中大多数细胞都处于间期，染色体数目不会加倍，D错误。 感谢观看 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $