2021—2022学年高一上学期生物人教版必修1 6.1细胞的增殖课件（50张ppt）

(共50张PPT)
生命系统的层次
系统的组成和结构
组成细胞的分子
系统的边界——细胞膜
系统内的分工合作——细胞器
系统的控制中心——细胞核
系统的功能
物质的输入和输出
能量的供应和利用
系统的发展变化
细胞的生长和增殖
细胞的分化、衰老、凋亡和癌变
细胞是最基本的生命系统
第6章 细胞的生命历程
第1节 细胞的增殖
1
细胞不能无限长大
2
细胞通过分裂进行增殖
目
录
CONTENTS
3
有丝分裂
4
5
无丝分裂
实验：观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
细胞不能无限长大
一个成年人大约拥有100万亿个细胞，这些细胞都源自一个受精卵细胞。
资料
细胞的体积增大
细胞的数量增加
细胞生长
细胞增殖
为什么多细胞生物体是由许多细胞而不是少数体积更大的细胞构成的？
囊萤夜读
细胞不能无限长大
实验原理
模拟实验：细胞大小与物质运输关系
原型 对应模型
细胞 含有酚酞的琼脂块
营养物质 NaOH溶液
（1）当NaOH与含酚酞的琼脂块相遇时，酚酞呈紫红色
（2）物质扩散的体积与总体积之比可以反映物质运输效率
囊萤夜读
细胞不能无限长大
实验步骤
制备琼脂块
浸泡
切割
测量
计算、记录
扩散速率：在相同时间内，NaOH在每一琼脂块内扩散的深度
扩散效率： NaOH扩散的体积/整个琼脂块的体积
囊萤夜读
细胞不能无限长大
实验结果
边长/cm 表面积/cm2 体积/cm3 相对表面积（表面积/体积） NaOH扩散的深度/cm 扩散效率（NaOH扩散的体积/琼脂块的体积）
1 0.3
2 0.3
3 0.3
24
6
6
54
0.936
3
1
8
27
2
0.657
0.488
实验结论
琼脂块的相对表面积随着琼脂块体积的增大而 ；
减小
扩散效率随着琼脂块体积的增大而 ；
减小
囊萤夜读
细胞不能无限长大
细胞不能无限长大的原因
①细胞表面积和体积的关系：细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞与外界进行物质交流相对面积越小，物质运输的效率就越低，不能满足细胞的代谢需要。
②核质比(细胞核的控制范围有限)：细胞核中的DNA不会随着细胞体积的扩大而增加。
总结归纳
那么，细胞是越小越好吗？
一个细胞要进行独立的生长和繁殖，至少需要100种酶。每个酶促反应须占有直径约为0.05μm的空间；每个核糖体直径为0.01μm-0.02μm。细胞越小则容纳的物质越少，故细胞不是越小越好。
思考
下列有关细胞的叙述，错误的是（ ）
A.细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大
B.细胞核控制的范围是有一定限度的，所以细胞不能无限长大
C.个体较大的原生动物体内出现两个细胞核有利于增加核质比
D.卵细胞的体积较大，能提高它与周围环境进行物质交换的效率
D
囊萤夜读
细胞通过分裂而增殖
细胞增殖
概念：细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程。细胞分裂是一个细胞分成两个细胞的过程。
单细胞生物：通过细胞增殖进行繁殖
多细胞生物：通过细胞增殖产生新细胞
细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。
囊萤夜读
细胞通过分裂而增殖
分裂方式
有丝分裂
无丝分裂
减数分裂
产生体细胞
产生有性生殖细胞
(真核细胞)
(主要)
有丝分裂的过程是怎样的呢？
分裂
DNA复制
亲代细胞
子细胞
物质准备
细胞分裂
囊萤夜读
有丝分裂
阅读教材112页，回答以下问题：
1、所有细胞都有细胞周期吗？
2、细胞周期的起点、终点是什么？
3、包括几个阶段？分别是？
4、大部分时间处于哪个阶段？
有丝分裂是连续进行的，具有周期性
囊萤夜读
有丝分裂
细胞周期
1、适用生物：真核生物连续分裂的细胞
2、起点：一次分裂完成时 止点：下一次分裂完成时
3、
分裂间期
分裂期
两个阶段
（5%~10%）
G1期
S期
G2期
（90%~95%）
分裂间期为分裂期进行物质准备，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。
观察有丝分裂时，分裂间期细胞数量最多。
囊萤夜读
有丝分裂
用什么方式来表示细胞周期呢？
小组讨论
用图中字母和箭头表示一个完整的细胞周期
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
A B、 C D、E F
B C、 D E、F G
有丝分裂
用什么方式来表示细胞周期呢？
囊萤夜读
有丝分裂
分析不同细胞细胞周期的持续时间（教材112页）
细胞类型 分裂间期 分裂期 细胞周期 分裂间期/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
发现：⑴细胞的种类不同，一个细胞周期持续的时间不同
⑵间期持续时间长，分裂期持续时间短
88.4%
88.2%
95.5%
93.2%
囊萤夜读
细胞通过分裂而增殖
准确理解细胞周期
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不同生物或同一生物不同种类的细胞，细胞周期长短不一
按增殖情况将细胞分为三类
细胞
连续分裂：
暂停分裂：
不再分裂：
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
暂时不增殖，在适当的刺激下可重新进入细胞周期。如肝、肾细胞、淋巴细胞等。
高度分化的细胞不再分裂，无细胞周期；
如神经细胞 肌纤维细胞
囊萤夜读
细胞通过分裂而增殖
分裂间期
最主要的是完成DNA复制和有关蛋白质的合成。
温故知新：染色体与染色质
存在：真核生物的细胞核中
组成：DNA+蛋白质
（圆柱状或杆状）
分裂间期
分裂期
染色体
着丝粒
光镜下可见
染色质
螺旋缠绕、缩短变粗
（细丝状）
解开螺旋
着丝粒
光镜下看不到
染色体与染色质是同一物质在不同时期的不同存在形态
囊萤夜读
细胞通过分裂而增殖
着丝点
复制
螺旋缠绕
缩短变粗
姐妹染色单体
2条染色体
DNA复制
1条染色体
1条染色质
1条DNA
2条DNA
2条DNA
0条染色单体
2条染色单体
2条DNA
1条染色质
2条染色单体
0条染色单体
染色体与染色单体
囊萤夜读
细胞通过分裂而增殖
染色体、染色单体与DNA的数量关系
着丝点
一条染色体
复制
一条染色体
(1个DNA)
无染色单体（0）
(2个DNA)
含两个染色单体（2）
姐妹染色单体
着丝点数量=染色体数量
囊萤夜读
有丝分裂
玉米的受精卵有20条染色体，经过有丝分裂后形成的每个子细胞染色体依然是20条。
资料
探究
染色体复制后如何分配？
猜想1：染色体均分到两个细胞，着丝点再分裂成两个。
猜想2：着丝点先分裂成两个，姐妹染色单体均分到两个细胞。
囊萤夜读
有丝分裂
模型构建
阅读教材P112-113高等植物细胞有丝分裂的内容，构建各时期的物理模型。
囊萤夜读
有丝分裂
囊萤夜读
有丝分裂
分裂间期
变化：染色体复制
包括DNA复制和有关
蛋白质合成
结果：形成染色单体;
DNA数加倍;染色体数不变。
核膜
核仁
染色质
间期开始时
间期结束时
染色体:
DNA:
染色单体:
0→8
4→8
4→4
囊萤夜读
有丝分裂
分裂前期
间期
前期
染色体:
DNA:
染色单体:
4→4
8→8
数目均不变
思考：姐妹染色单体出现于______ ,形成于_________
分裂间期
前期
8→8
①出现染色体，每条染色体包含2条姐妹染色单体
膜仁消失现两体
③核膜核仁消失
②出现纺锤体
囊萤夜读
有丝分裂
分裂中期
前期
中期
赤道板
赤道板并非真正的板，光学显微镜下看不到。
形数清晰赤道齐
辨认染色体最好时期
染色体变化:
①着丝点排列在赤道板上
②染色体的形态稳定、 数目最清晰
囊萤夜读
有丝分裂
分裂后期
中期
后期
①着丝点分裂成两个，染色单体分开，成为两条染色体。
②纺锤丝收缩，牵引着丝粒，两套染色体均分两极
染色体:
DNA:
染色单体:
8→8
4→8
8→0
点裂数增均两极
囊萤夜读
有丝分裂
有丝末期
细胞板
新的细胞壁
特点：
①染色体、纺锤体消失，核膜、核仁出现。
②赤道板的位置出现细胞板，形成细胞壁，将细胞一分为二
染色体:
DNA:
8→4
8→4
→染色体和DNA数目减半
【思考】此时比较活跃的细胞器是什么？
染色单体:
0→0
高尔基体
后期
末期
末期
两消两现新壁建
囊萤夜读
有丝分裂
膜仁消失现两体
形数清晰赤道齐
点裂数增均两极
两消两现新壁建
有丝分裂
5
8
7
6
4
3
2
1
请按照植物有丝分裂的过程进行排序
4 -
1 -
2 -
6 -
5 -
8 -
3 -
7
囊萤夜读
有丝分裂
动物与植物有丝分裂的异同
2、间期完成DNA的复制和有关蛋白质合成
3、分裂期实现染色体的平均分配
1、染色体、DNA变化规律完全相同
相同点：
动物与植物细胞分裂的异同
2、前期纺锤体的来源：
　植物：由两极发出纺锤丝形成。
　动物：由中心体周围发出的星射线形成。
3、末期细胞质的分裂（子细胞形成不同）　　
植物：赤道板位置出现细胞板，向四周扩展形成细胞壁。
动物：细胞膜向内凹陷使细胞缢裂成2个子细胞
不同点：
1、间期：动物细胞有中心体复制
6.1 细胞的增殖-课件【新教材】人教版（2019）高中生物必修一(共42张PPT)
有丝分裂过程中几个重要的细节
2、染色单体形成于 ，可见于 ，消失于 。
间期
前期和中期
后期
3、DNA加倍发生在 期，原因： 。
间
DNA复制
4、染色体加倍发生在 期，原因： 。
后
每个着丝点分裂成两个，姐妹染色单体分开，成为两条染色体。
1、计算染色体数目时不考虑染色体与染色质形态的区别
5、相关的细胞器：
高尔基体、线粒体、核糖体
中心体、线粒体、核糖体
6、中心体的复制发生在 期，分离并移向两极发生在 期。
间
前
7、在后期，染色体均分后移向两极的原因： 。
纺锤丝的牵引
植物细胞
动物细胞
有丝分裂
有丝分裂的意义
复制
子代细胞
亲代细胞
染色体平均分配
分裂
特别提示：亲代细胞核DNA平均分配，质DNA随机分配
染色体：
间期复制
后期均分
有丝分裂
有丝分裂中DNA和染色体、染色单体的变化规律
间期 前期 中期 后期 末期
DNA数目
染色体
染色单体
2N
4N
2N
4N
0
2N
2N
4N
2N
4N
4N
4N
4N
4N
0
0
2N
4N
4N
2N
4N
注意：染色体数 = 着丝点数 DNA数 = 臂条数
染色体复制后才有染色单体，着丝点分裂后又无染色单体
细胞中染色体数目的变化规律
2N→4N→2N
间期
4N
2N
前期
中期
后期
末期
变化原因？
变化原因？
着丝点分裂，姐妹染色单体分开形成子染色体
细胞分裂，形成子细胞
0
核DNA数目的变化规律
2N→4N→2N
间期
0
4N
2N
前期
中期
后期
末期
变化原因？
DNA复制
变化原因？
细胞彻底分裂形成子细胞
染色单体数目的变化规律
0→4N→0
间期
0
4N
2N
前期
中期
后期
末期
变化原因？
染色体复制
变化原因？
着丝点分裂
每条染色体DNA含量变化
间期
0
2
1
前期
中期
后期
末期
A
B
C
D
E
F
变化原因？
DNA复制
变化原因？
着丝点分裂
间期
0
4N
2N
核DNA、染色体、染色单体变化规律
前期
中期
后期
末期
先看斜线：
无斜线，则是染色体；
有斜线，则看起点：起点从0开始则为染色单体曲线图；起点非0开始则为核DNA曲线图。
根据柱状图判断细胞分裂时期的规律
2N
4N
2N
4N
2N
4N
DNA
姐妹染色单体
染色体
前期和中期
后期
或
末期
右图所示为某细胞有丝分裂的某个时期，根据图回答：
（1）此图表示 ____物细胞处于细胞分裂______期；
有_____个染色体，_____条染色单体，________个DNA分子；
（2）其前期时细胞中有____个染色体，______条染色单体，________个DNA分子；
（3）在其刚形成的子细胞中有______个染色体，________条染色单体，________个DNA分子；
0
0
动
后
8
8
4
8
8
4
4
染色质复制
细胞核和细胞拉长
核膜和质膜缢缩
分裂成2个细胞
特点：不出现纺锤丝和染色体变化，细胞核始终存在。
蛙的红细胞的无丝分裂
注意：染色质、DNA要进行复制，并且细胞要增大。
无丝分裂
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
在高等植物体内，有丝分裂常见于根尖、芽尖的分生区，茎的形成层细胞。由于各个细胞的分裂是独立进行的，因此，当染色体被碱性染料着色后，通过在 下观察，同一组织中可以看到不同_____ 细胞内 的存在状态。从而判断细胞各处于有丝分裂的哪个时期。
时期
染色体
分生区的特点是：细胞呈正方形，排列紧密，有的细胞处于分裂状态。
高倍镜
实验原理
（1）染色剂:________________________________
（2）解离液：_______________________________
质量浓度为0.01或0.02g/mL的龙胆紫溶液（或醋酸洋红液）
质量分数为15%的盐酸、体积分数95%的酒精（1:1混合）
1.洋葱根尖的培养
实验前3～4d，将洋葱放在装满清水的广口瓶上，底部接触水，装置放在温暖处，待根长约5cm时取用；
注意：选择染色体数目较少且分裂期占细胞周期时间比例大的根尖作为实验材料；
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
材料用具
实验步骤
2.装片的制作
_____→ _____→ _____→ _____
解离
漂洗
染色
制片
④解离过后，细胞死亡，停留在不同的分裂时期，因此解离后无法在一个细胞中看到连续的细胞变化
目的：用药液使组织中的细胞相互分离开来
①解离时间为3-5min，不宜过长或过短
过长：根尖过分酥软，无法用镊子夹取，影响漂洗和染色，染色体成分也可能被破坏；
过短：解离不充分，细胞不易分散
②剪取时间一般在上午10点至下午2点左右，此时根尖分生区有较多的细胞处于分裂期
③根不宜剪过长，防止剪到成熟区，影响后续细胞的寻找和观察
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
实验步骤
2.装片的制作
_____→ _____→ _____→ _____
解离
漂洗
染色
制片
漂洗约10 min
目的：
洗去药液，防止解离过度；
注意一定要漂洗彻底：
①防止残留的解离液继续破坏细胞
②盐酸会影响染色效果
实验步骤
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
2.装片的制作
_____→ _____→ _____→ _____
解离
漂洗
染色
制片
使细胞分散开来，有利于观察；
压片：盖上盖玻片，用拇指轻轻按压盖玻片
目的：
操作：
注意：
压片用力必须恰当，过重会将组织压烂，过轻细胞不能完全分散开
滴清水
碎根尖
压片
实验步骤
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
3.洋葱根尖细胞有丝分裂的观察
低倍显微镜观察，找到分生组织细胞
细胞呈正方形，排列紧密
高倍显微镜仔细观察，先找中期图像，再找前期、后期、末期的细胞；注意观察各时期的染色体形态和分布特点。最后观察分裂间期的细胞。
分裂间期
分裂中期
分裂前期
实验步骤
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
分裂间期
前期
中期
后期
末期
实验步骤
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂