生物人教版（2019）必修1 6.1细胞的增殖（共68张ppt）

(共68张PPT)
第六章 第1节 细胞的增殖
第6章 细胞的生命历程
细胞生长
→分裂
→分化
→衰老
→凋亡
本节聚焦
细胞通过什么方式增殖？
什么叫作细胞周期？
细胞有丝分裂的过程是怎样的？
它有什么生物学意义？
非洲象 8-11吨 肩高4.5m左右
小鼠
体重300g左右
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。
讨论：
象大哥，你又为什么长得这么大呢？
鼠小弟，你为什么长得这么小呢？
问题探讨
多细胞生物体
（例如象和鼠）
单细胞生物体
（例如草履虫）
生物体生长
细胞生长增大细胞的体积
依靠细胞体积的增大
细胞分裂增大细胞的数量
总结生物体的生长：
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。
多细胞生物
受精卵
2.意义：
单细胞生物
通过细胞增殖而繁衍，产生新个体
1.概念：细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程
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。
一、细胞增殖
细胞增殖包括 和 两个连续的过程
物质准备
细胞分裂
细胞增殖具有周期性
物质准备—细胞分裂—物质准备—细胞分裂······
4、过程：
5、特点：
3、增殖方式
真核细胞：__________、__________、__________。
原核细胞_________。
二分裂
有丝分裂
无丝分裂
减数分裂
1、概念：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。
分裂期
（5%~10%）
分裂间期（90%~95%）
物质准备：DNA复制，有关蛋白质合成，细胞适度生长
完成核遗传物质的均分
中期
前期
后期
末期
间期
2、阶段
分裂期
细胞周期
（一）、细胞周期
细胞周期的表示方法
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
先长后短
Ａ
Ｂ
1.间期在前，分裂期在后；
2.间期长，分裂期短；
3.以分裂完成时为“界限”
细胞一
B
A
细胞二
B
A
判断：细胞一的分裂期一定比细胞二的分裂期持续的时间短。（ ）
思考：若要观察细胞分裂期的特点，选哪个细胞较好？
细胞二
注：每个细胞分裂总时长并未知道
分裂期占细胞周期比例较大
×
1.如图表示细胞有丝分裂的细胞周期，下列说法正确的是（ ）
D
甲
乙
A、甲 乙的过程表示一个细胞周期
B、乙 甲的过程表示一个细胞周期
C、甲 甲的过程表示一个细胞周期
D、乙 乙的过程表示一个细胞周期
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
①不同细胞的细胞周期，时间长短不同；
③不同细胞周期的分裂期或分裂间期占比重不同。
②细胞周期分都为分裂间期和分裂期，分裂间期较长(90%-95%)；
资料一：如下表格是不同细胞的的细胞周期持续时间/h。通过分析你得出什么结论？
提醒：不是所有细胞都有细胞周期
只有连续分裂的细胞才有细胞周期，例如受精卵、干细胞、分生区细胞、形成层细胞、生发层细胞、癌细胞(不正常分裂)等。
①分化程度高的细胞不再分裂，因此不具有细胞周期，如神经细胞。
②有些细胞分裂结束后不再进行分裂，因此不具有细胞周期，如卵细胞。
细 胞
连续分裂：始终处于细胞周期中，如干细胞、根尖分生区细胞…
暂不分裂：暂时脱离细胞周期，但仍具有分裂能力，在一定条件下可回到细胞周期中继续分裂，如记忆细胞、肝细胞…
永不分裂：永远脱离细胞周期，处于分化状态直到死亡，如：成熟红细胞、神经细胞、根尖成熟区细胞…
5、影响细胞周期的因素
（1）内部因素：不同种类的细胞，细胞周期不一样，根本上由遗传物质决定
（2）外部因素：温度、PH、射线、生理或病理状况，通过影响酶活性，影响细胞周期
连续分裂，
细胞中的ＤＮＡ会不会
越来越少？
想一想：细胞分裂过程中，遗传物质是如何变化的？
A
B
研究方法：对同步分裂的细胞
● 测DNA量的变化
1
2n
DNA的量:
细胞:
a
2na
n次分裂
分裂后细胞中DNA不变
DNA必须经过复制
间期
DNA
蛋白质
染色质
染色体
存在：真核生物的细胞核中
组成： DNA+蛋白质
染色质
螺旋化、变粗、变短
解螺旋、变细、变长
染色体
光镜下看不到
光镜下可见
二、有丝分裂
(一）染色体
同一物质在不同时期的不同存在形态。
按照着丝粒的位置，人们将染色体分为：
染色体的形态类型
中间着丝粒染色体
近端着丝粒染色体
端着丝粒染色体
染色体=着丝点+臂
___个着丝粒
___条染色体
个DNA
___条姐妹染色单体
___个着丝粒
___条染色体
___个DNA
___条姐妹染色单体
1
1
0
1
2
1
1
2
染色体的计数是以着丝粒个数为标准
染色体复制
着丝粒
每条染色单体上含有一个DNA分子
一条染色体含有两条姐妹染色单体
染色体复制后，DNA数目加倍，染色体数目不变。
1.分裂间期
为分裂期进行物质准备
核仁
染色质
核膜
S期：
G2期：
G1期：
分裂间期的特点:
(1) 分裂间期主要完成 和
，同时细胞有适度的生长。
(2) 数目加倍， 数目不变。
RNA和蛋白质的合成
DNA复制
RNA和蛋白质的合成
DNA分子的复制
有关蛋白质的合成
DNA
染色体
（二）高等植物细胞的有丝分裂
① 核膜消失、核仁解体；
② 细胞两极发出纺锤丝，形成纺锤体。
③ 染色质→染色体（散乱分布）；
纺锤丝
着丝粒
染色体
膜仁消失现两体
1、前期
（二）高等植物细胞的有丝分裂
① 着丝粒排列在细胞中央的一个平面——赤道板上(实际是不存在的)；
② 染色体形态固定，数目清晰，是观察染色体的最佳时期。
染色体
形定数晰赤道齐
2、中期
（二）高等植物细胞的有丝分裂
① 着丝粒分裂，姐妹染色单体分开；
② 染色单体消失，染色体数目加倍；
③ 染色体平均分配到细胞两极。
子染色体
粒裂数增均两极
3、后期
（二）高等植物细胞的有丝分裂
①染色体变成染色质，纺锤体消失。
②核膜、核仁重现。
③赤道板位置出现细胞板，细胞板逐渐扩展，形成新的细胞壁。
两消两现建新壁
细胞板真实存在。
高尔基体与细胞壁的形成有关。
4、末期
细胞板
核膜
（二）高等植物细胞的有丝分裂
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。
核膜
核仁
染色质
5、形成两个子细胞
（二）高等植物细胞的有丝分裂
间期
前期
中期
后期
末期
复制
散乱分布
着丝粒排列在赤道板上
着丝粒分裂
进入两个细胞
染色体行为变化规律
课堂小结
细胞增殖
细胞周期
细胞的增殖
概念
过程
前期：膜仁消失显两体
意义
概念
阶段
有丝分裂
中期：形定数晰赤道齐
后期：粒裂数增均两极
末期：两消两现新建壁
间期：复制合成适度长
DNA数目加倍
染色体数目加倍
2.在有丝分裂过程中，DNA复制发生在（ ）；染色体形态、数目最清晰的时期是（ ）；着丝粒分裂发生在（ ）
A. 间期 B. 前期 C. 中期 D. 后期
3.有丝分裂间期细胞中发生复杂的变化，其中复制的结果是（ ）
A.DNA含量不变，染色体数目加倍
B. DNA含量加倍，染色体数目不变
C.DNA和染色体都加倍
D. DNA和染色体数目都不变
A
C
D
B
4.下列图① ～⑤ 表示一个细胞周期中染色体变化的不同情况，在分裂过程中染色体变化的顺序应该是（ ）
①④⑤③② B. ②③①④⑤
C. ①⑤④③② D. ⑤④③②①
C
将亲代细胞的染色体经过复制（关键是DNA的复制）之后，然后精确平均分配到两个子细胞中去。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了遗传的稳定性。
复制
亲代细胞
染色体平均分配
子代细胞
（三）有丝分裂的特征和意义
第六章 第1节 细胞的增殖2
前期
中期
后期
末期
子细胞
DNA分子数：
染色体数：
染色单体数：
8
4
8
8
4→8
0
8→4
8→4
0
4
4
0
8
4
8
间期
4→8
4
0→8
二、有丝分裂（模型构建）
间期
前期
中期
后期
末期
染色体数目的变化规律：
2N→4N→2N
2n
4n
时间
染色体数
着丝粒分裂，姐妹染色单体分开形成子染色体
细胞分裂，形成子细胞
间期
前期
中期
后期
末期
DNA数目的变化规律：
2N→4N→2N
DNA数
2n
4n
时间
DNA复制
细胞分裂形成子细胞
间期
前期
中期
后期
末期
染色单体数目的变化规律：
0→4N→0
染色单体数
2n
4n
时间
染色体复制
着丝粒分裂
1. 一种动物体细胞中的染色体为24。该动物体内一个处于有丝分裂分裂前期的细胞，其DNA 分子数和染色体分别为（ ）
A. 12、48 B. 24、48 C. 24、24 D. 48、24
D
2. 细胞有丝分裂的过程中，染色体、染色单体、DNA分子三者数量比为1∶2∶2时，所处的时期为（ ）
A. 前期和中期 B. 中期和后期
C. 后期和末期 D. 末期和前期
A
3.下图表示细胞有丝分裂的某时期(图1)和不同时期染色体和核DNA分子的数量关系(图2)。下列有关叙述不正确的是
A.图1表示有丝分裂的中期图，可对应图2的bc段
B.完成图2中cd段变化的细胞分裂时期是末期
C.图2中ab段细胞完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成
D.bc段细胞中染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数为1∶2∶2
√
B
4.下列关于染色体和DNA分子关系的叙述，正确的是( 　)
A．DNA分子数目加倍时，染色体数目也加倍
B．染色体数目减半时，DNA分子数目不变
C．染色体数目加倍时，DNA分子数目也加倍
D．染色体复制时，DNA分子也复制
提示：DNA分子加倍发生在有丝分裂间期，此时染色体数目没有加倍；染色体减半发生在有丝分裂的末期，此时DNA分子的数目也随之减半；染色体数目加倍发生在有丝分裂的后期，此时DNA分子数目没有发生改变；染色体的复制实质是指DNA分子的复制。
D
5.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
6.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
6.下图是连续分裂的细胞在各个不同时期DNA含量的测定结果，请根据此图回答
（1）完整细胞周期是从 ___ 开始，到 为止
（2）核膜开始解体，核仁逐渐消失，纺锤体形成是在 。
（3）着丝粒分开，两个染色单体分离是在 。
（4）研究染色体的形态和数目最好在 。
（5）从图中可见母、子细胞核中DNA数量是稳定的，其意义是 ____________________________。
。
f
k
b-c
d-e
c-d
使生物的遗传物质保持稳定
间期
后期
中期
前期
间期
前期
中期
后期
末期
间期
末期
观察比较动植物细胞在有丝分裂的异同点。
（1）分裂间期：中心粒复制倍增
（2）前期：中心粒发出星射线形成纺锤体
（3）末期：细胞膜从细胞中部凹陷， 缢裂成两部分
(三）动物细胞有丝分裂
中心体：复制在间期，移动在前期
动物细胞
高等植物细胞
细胞分裂方式
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
1、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
2、染色体、DNA变化规律完全相同
相同点：
(三）动物细胞有丝分裂
7.依据细胞生理特点鉴别一个正在进行有丝分裂的细胞是植物细胞还是动物细胞，最可靠的方法是检查它的
A.染色体的数目变化
B.是否出现星射线
C.细胞质分成两部分的方式
D.自身蛋白质合成的方式
√
中期
末期
末期
后期
后期
前期
前期
前期
间期
中期
图像辨别
细胞器名称 所在细胞类型 作用时期 生理作用
核糖体
中心体
高尔基体
线粒体
与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用
动植物细胞
间期（主要）
与相关蛋白质的合成有关
动物、某些低等植物细胞
前期
与纺锤体的形成有关
植物细胞
动植物细胞
末期
整个细胞周期
与细胞壁的形成有关
提供能量
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
拓展：癌细胞
癌细胞
正常细胞
1. 过程
细胞核延长
核缢裂成两个子细胞核
细胞缢裂成两个子细胞
2. 特点
在分裂过程中，不出现纺锤丝和染色体的变化。
3. 举例
蛙的红细胞分裂
（四）无丝分裂
注意：无丝分裂过程中也有染色体的复制！
三、思维训练
思考： 生物的生长为什么依靠增加细胞数量来长大呢？细胞为什么不能无限长大？
2mm
2mm
2mm
4mm
4mm
4mm
8mm
8mm
8mm
表面积= mm2
体积= mm3
表面积= mm2
体积= mm3
24
8
96
64
1.5
3
0.75
表面积/体积=
表面积/体积=
表面积/体积=
表面积= mm2
体积= mm3
384
512
细胞不能无限长大的原因
(P115)讨论
扩散效率=
葡萄糖扩散的体积
整个琼脂块的体积
物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。
扩散效率 =
葡萄糖扩散的体积
整个细胞的体积
琼脂块的边长/cm 表面积/cm2 体积/cm3 相对表面积（表面积/体积） 葡萄糖扩散的深度/cm 葡萄糖扩散的体积/琼脂块的体积
8 384 512 0.75 0.5
4 96 64 1.5 0.5
2 24 8 3 0.5
7/8≈0.9
37/64≈0.6
169/512≈0.3
结论：琼脂块的相对表面积随着琼脂块的增大而_______；葡萄糖扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随着琼脂块的增大而_______。
减小
减小
细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的物质运输的效率越低。
细胞体积越大，相对表面积越小，细胞的物质运输效率越低。细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大。
细胞核是遗传和代谢的控制中心，细胞核所控制的细胞质范围有一定的限度。
（2）细胞核和细胞质的比值的制约。
（1）细胞的表面积与体积比值的制约。
限制细胞长大的因素
伸缩泡增大相对表面积
小核
大核
细胞越小，越有利于细胞与外界的物质交换，那么，细胞是越小越好吗？
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的空间进行相应的生命活动，发挥相应的生理功能。
细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞与周围环境之间物质交换的面积相对越小，细胞的物质运输的效率就越低。
1、细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大
2、细胞的核质比例限制了细胞的长大
思考：既然细胞越小，物质运输的效率就越高，细胞体积是不是越小越好？
不是，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，细胞就不能进行相应的生命活动，发挥出相应的生理功能。
细胞不能无限长大的原因
1. 原理：
（1）各个细胞的分裂是独立进行的，因此在同一个分生组织中可以看到处于不同分裂时期的细胞。
（2）通过高倍镜观察细胞内染色体的存在状态，就可以判断细胞所处于有丝分裂的时期。
（3）染色体容易被碱性染料着色（如甲紫溶液,旧称龙胆紫）
实验探究：观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
四、实验探究
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）。
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。
2
实验步骤
实验：观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
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。
实验：观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
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：观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
2. 实验步骤：
低倍镜找到分生区细胞，高倍镜观察前、中、后、末的细胞的染色体形态和分布。
（3）观察临时装片
（4）绘图
四、实验探究
实验探究：观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
根冠
分生区
（无液泡）
伸长区
（方形、紧密）
（有液泡）
成熟区/根毛区
（有液泡）
（长条形）
实验：观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
实验：观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
分裂间期
前期
中期
后期
末期
实验结果
1
4
5
3
2
结果分析
1、什么时期的细胞数量最多？为什么？
间期细胞最多，因为在一个细胞周期中，间期所占时间最长
2、能观察到某个细胞的连续变化么？为什么？
不能。细胞在解离时已经被杀死
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？
看不到。洋葱鳞片叶表皮细胞是不分裂的细胞，无细胞周期。
注意：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。
四、实验探究
8.取生长健壮的洋葱根尖,制成临时装片, 放在显微镜下观察,下列有关做法正确的是( )
A.装片制作的正确顺序是解离→染色→漂洗→制片
B.应该选一个处于间期的细胞,持续观察它从间期到末期的全过程
C.如果视野过暗,可以调节反光镜或增大光圈以增加视野的亮度
D.若想进一步观察低倍镜视野中右下方的细胞,换成高倍镜前应将装片朝左下方移动
C
9. 取生长健壮的小麦根尖，经过解离、漂洗、染色、制片过程，制成临时装片，放在显微镜下观察。欲观察到有丝分裂的前、中、后、末几个时期，正确的是 （ ）
A.应该选一个处于间期的细胞，持续观察它从间期到末期的全过程
B.如果在低倍镜下看不到细胞，可改用高倍镜继续观察
C.如果视野过暗，可以转动细准焦螺旋增加视野的亮度
D.如果在一个视野中不能看全各个时期，可移动装片从周围细胞中找寻
D