生物人教版（2019）必修1 6.1细胞的增殖（共45张ppt）

(共45张PPT)
细胞的增殖
教学重点（1）细胞生长和增殖的周期性。（2）真核细胞有丝分裂的过程。教学难点真核细胞有丝分裂过程中，各个时期染色体行为和数目的变化，以及DNA数量的变化。
预习检测
细胞增殖
细胞周期
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。
连续分裂的细胞，从一次分裂完成开始，到下一次分裂完成时为止，为一个细胞周期。
导入
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。
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。
细胞增殖
1.定义
细胞通过_________增加细胞数量的过程，叫做细胞增殖。
2.意义
①单细胞生物通过细胞增殖而______。
②多细胞生物
a. 从受精卵开始，要经过细胞____和_____逐渐发育为成体。
b. 生物体内液不断地有细胞衰老、死亡，需要通过细胞增殖加以补充。
细胞分裂
繁衍
分裂
分化
生长
发育
繁殖
遗传
细胞增殖和分化
受精卵
组织
器官
（系统）
个体
细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物体____、____、____、____的基础。
意义：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。
多细胞生物：生物体创伤愈合、组织再生，都依赖细胞增殖
斑马鱼心脏再生
完整心脏
切除心尖9天
切除心尖60天
方式：
细胞分裂
细胞在分裂之前，必须要进行一定的物质准备。细胞增殖包括物质准备和细胞分裂两个连续的过程。
细胞增殖具有周期性
细胞增殖
物质准备
细胞分裂
细胞增殖
思考：是否所有细胞都有细胞周期？
分化程度高的细胞不再分裂，故不具有细胞周期，如神经细胞。
有一些细胞会暂时停止分裂，但仍能返回细胞周期，如结缔组织中的成纤维细胞。
有一些细胞会持续分裂，如造血干细胞。
细胞周期
连续分裂的细胞，从____________时开始，到______________时为止，为一个细胞周期。
一次分裂完成
下一次分裂完成
1.定义
动物：干细胞 皮肤生发层细胞 受精卵 癌细胞 植物：根尖分生区细胞 形成层细胞等
暂不分裂细胞：淋巴细胞 肝细胞等
不分裂细胞：成熟的细胞（神经细胞 肌肉细胞、精子、卵细胞）
真核细胞
有丝分裂
无丝分裂：如蛙的红细胞分裂
减数分裂
→产生体细胞
→产生生殖细胞
细胞增殖的方式：
原核细胞：
二分裂
细胞 分裂间期 分裂期 合计
小鼠十二指肠细胞 13.5 1.8 15.3
蛙单倍体胚细胞 35.3 1.6 36.9
仓鼠卵细胞 11.6 0.8 12.4
蚕豆根尖细胞 15.3 2.0 17.3
不同类型细胞的细胞周期持续时间（小时）
细胞周期
1.细胞周期分为分裂间期和分裂期，分裂间期较长。
结论：
2.不同细胞的细胞周期长度不一样。
3.不同细胞周期的分裂期或分裂间期占比重不一样。
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
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
末期
后期
中期
前期
子细胞
分
裂
间
期
分
裂
期
有丝分裂
2.组成
(90%~95%)
(10%~5%)
物质准备
DNA分子复制
有关蛋白质的合成
细胞适度生长
细胞周期
分裂间期
分裂期
细胞周期
分裂间期各时期的特征
G1期：主要进行RNA和有关蛋白质(如DNA聚合酶等)的合成，为S期DNA的复制做准备。
S期：主要进行DNA的复制。
G2期：主要进行RNA和蛋白质的合成，特别是微管蛋白(中心体的成分)的合成，为分裂期做准备。
间期结束____________加倍，染色体数量不变，形成___________。
DNA含量
染色单体
染色质和染色体是同一种物质在细胞不同时期的两种存在形态。
细胞分裂期
螺旋化、缩粗变短
解螺旋
染色质
[丝状]
染色体
[圆柱状/杆状]
(利于复制和表达)
(利于平均分配)
存在：
组成：
DNA + 蛋白质
真核生物的细胞核中
染色体和染色质
分裂间期
有丝分裂（以高等植物为例）
(分裂间期不属于有丝分裂)
前期
中期
后期
末期
子细胞
间期
核膜、核仁
染色体和纺锤体
染色体
_______________消失
_________________出现
________散乱分布在细胞中
①两消：
②两现：
③一散乱：
分裂前期特征：
分裂前期
纺锤丝
着丝粒
染色体
膜仁消失现两体
②染色体的________和_______最清晰，便于用显微镜观察
①纺锤丝牵引染色体运动，所有染色体的________都排列在________上
赤道板
着丝粒
形态
数目
分裂中期特征：
分裂中期
染色体
形定数清赤道齐
(实际不存在的)
①_______分裂成两个，____________分开，成为_________。由纺锤丝牵引分别向两极____
着丝粒
姐妹染色单体
两条染色体
移动
②__________消失为0，染色体数目______, DNA 数目_____
染色单体
加倍
不变
分裂后期特征：
分裂后期
子染色体
粒裂数加均两极
_____________ 消失
____________重现
核膜、核仁
染色体、纺锤体
细胞板
①两消：
②两现：
在赤道板位置出现_______，形成新的_____。
细胞壁
1个亲代细胞 2个完全相同的子代细胞
分裂末期特征：
分裂末期
细胞板
核膜
两消两现新壁现
①一个细胞分裂成两个子细胞
②每个子细胞的染色体数目与亲代细胞相等。
③分裂后形成的子细胞若继续分裂，进入下一个细胞周期的分裂间期。
形成两个子细胞
核膜
核仁
染色质
细胞板
核膜
前期
中期
后期
末期
膜仁消失现两体
形定数晰赤道齐
点裂数加均两极
两消两现新生壁
染色体行为方面：两者均在前期由染色质螺旋化成染色体；均由纺锤丝牵引，中期排在赤道板上；在后期着丝粒分裂，由纺锤丝牵引拉向两极。染色体数目方面：染色体和DNA均在间期复制， 染色体数目不变，DNA数目加倍；后期着丝粒分裂，染色体数目加倍，DNA数目不变；分裂结束细胞的染色体与DNA数目都保持不变。
细胞器 参与时期 作用
核糖体
线粒体
中心体
高尔基体
间期
整个时期
前期
末期
合成蛋白质
提供能量
发出星射线
形成纺锤体
参与细胞板
(细胞壁)的形成
中期
后期
间期
前期
末期
动物细胞的有丝分裂
中心粒倍增
两组中心粒发出星射线,形成纺锤体
细胞膜从细胞的中部向内凹陷，把细胞缢裂成两部分
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。
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
有丝分裂的意义
动物细胞与植物细胞有丝分裂的相同点和不同点
染色体、姐妹染色单体、DNA关系
染色体
DNA
染色单体
1
1
1
1
2
2
2
1
2
2
2
2
2
2
0
2
2
2
2
2
2
当染色单体存在时：染色体：染色单体：DNA=1:2:2
当染色单体存在时：染色体：染色单体：DNA=1:2:2
染色体复制后才有染色单体，着丝点分裂后又无染色单体
假定某生物的一个体细胞中的染色体数和DNA的含量为2N
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
4N
4N
4N
4N
0
0
4N
2N
4N
2N
4N
4N
2N
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，细胞一分为二
①一个细胞中的DNA含量变化
②一个细胞中的染色体数目变化
G1
前
中
后
末
2N
4N
G2
S
bc：后期着丝粒分裂
de：末期结束，细胞一分为二
a
b
c
d
e
f
③一个细胞中的染色单体数目变化
G1
前
中
后
末
2N
4N
G2
S
染色单体在______形成，在_____可见
间期
前期
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：后期着丝粒分裂，染色单体消失
a
b
c
d
e
f
G1
前
中
后
末
G2
S
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
④细胞中的染色体与核DNA的比值
有丝分裂细胞周期各期的特点
时期 主要特点 染色体数 染色单体数 DNA数
分裂间期
分 裂 期 前期
中期
后期
末期
DNA复制和有关蛋白质合成
两消两现：核膜核仁消失，染色体、纺锤体出现
染色体整齐排列在赤道板上
着丝点分裂，染色单体分离
2N
0-4N
2N-4N
2N
4N
4N
2N
4N
4N
4N
0
4N
2N
0
2N
两消两现：染色体、纺锤体消失，核膜核仁出现
细胞核延长 核缢裂 细胞质缢裂 形成两个子细胞
2．特点：
3．实例：蛙的红细胞分裂、草履虫的细胞分裂等。
1．过程：
不出现纺锤丝和染色体的变化；
染色质、DNA也要进行复制，并且细胞要增大。
无丝分裂
运用模型解释细胞不能无限长大的原因
58%
33%
18%
物质运输效率
2mm
2mm
2mm
4mm
4mm
4mm
8mm
8mm
8mm
表面积= mm2
体积= mm3
表面积= mm2
体积= mm3
表面积= mm2
体积= mm3
24
8
96
64
384
512
1.5
3
0.75
表面积体积=
表面积体积=
表面积体积=
扩散效率=
NaOH扩散的体积
整个琼脂块的体积
（1）相对表面积与体积、运输效率的关系？
S ∕ V：细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的运输效率就越低。
（2）那么，细胞是越小越好吗？
（3）你还能提出什么观点？
细胞核的控制能力有限，细胞核占细胞体积的相对比值限制了细胞的长大，细胞核中的DNA不会随细胞体积的增大而增加。
细胞中有众多的必需物质和细胞器，细胞太小，就没有足够的空间进行相应的生命活动，发挥出相应的生理功能。
观察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、芽尖等分生区细胞。由于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分裂时期的细胞。
②用高倍显微镜观察有丝分裂不同时期的细胞中染色体的行为。
③染色体(质)容易被碱性染料甲紫溶液染成深色。
根冠
成熟区
伸长区
分生区
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）
漂 洗
解 离
压 片
染 色
方法：剪取2-3mm长的洋葱或大蒜根尖，放入盛有解离液的培养皿中
时间：3-5min
目的：用药液使组织中细胞相互分离开来。
注意：解离时细胞已被杀死并固定
方法：根尖酥软后，放入盛有清水的培养皿
时间：10min
目的：洗去材料中残余的解离液，防止解离过度，便于染色
方法：甲紫溶液
时间：3-5min
目的：使染色体着色
方法：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。
目的：使细胞分散开，便于观察。
第二步：装片的制作
掌握好力度，过轻，细胞分散不开；过重，会压坏玻片。
注意事项：
1. 注意剪取根尖长度不宜过长
2. 注意解离时间不宜过长
3. 注意多漂洗几次，充分洗净解离液，防止解离过度
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。
注意事项：
1. 注意染液不宜滴加过多
2. 注意冰醋酸的功能是固定细胞，保持细胞结构的形态
3. 注意利用清水充分洗去过多染液和冰醋酸，防止影响观察
有丝分裂的观察
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。