生物人教版（2019）必修1 6.1细胞的增殖（共54张ppt）

(共54张PPT)
第6章 细胞的生命历程
第1节 细胞的增殖
问题探讨：
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、生物体的生长，是靠细胞数量的增多还是靠细胞体积的增大？
无差异。
器官大小主要决定于细胞数量的多少。
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。
1.概念：
细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程，叫作细胞增殖。
一、细胞增殖
分裂方式:
(真核细胞)
有丝分裂(主要)
无丝分裂
减数分裂
细胞增殖的方式：分裂
主要形成体细胞
形成有性生殖细胞
（如蛙的红细胞）
单细胞生物
多细胞生物
细胞增殖
细胞增殖
新个体（繁衍）
新细胞（补充衰老、死亡的细胞）
细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物 。
的基础。
细胞增殖、分化
发育为成体
繁殖、遗传
生长、发育、
2.意义：
一、细胞增殖
…
…
物质准备
分裂
分裂一次
物质准备
分裂
分裂一次
物质准备
分裂
分裂一次
细胞周期
分裂间期
分裂期
细胞周期：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。
3.过程：
包括 两个连续的过程。
物质准备、细胞分裂
细胞周期
（90%~95%）
（5%~10%）
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。
二、细胞周期
甲
乙
甲→乙
乙→甲
甲→乙→甲
分裂间期
分裂期（M期）
一个细胞周期是指:
G1期
S期
G2期
蛋白质和RNA的合成
DNA复制期
蛋白质和RNA的合成
前期
中期
后期
末期
分裂间期特点：
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。
意义：为分裂期进行活跃的物质准备
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
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
细胞周期：
分裂间期：
分 裂 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
细胞周期特点:
①不同细胞，细胞周期不同。
②同一细胞，细胞分裂间期比分裂期时间长。
③不同细胞，细胞周期分裂间期和分裂期的时间比例不同。
不同细胞的细胞周期持续的时间/h
【练2】右图所示细胞有丝分裂一个细胞周期所用时间，下列说法正确的是（ ）
①甲→乙的过程表示分裂间期
②乙→甲的过程表示分裂期
③一个细胞周期是指甲→甲的全过程
④一个细胞周期是指乙→乙的全过程
A. ①④ B. ②④ C. ①②④ D. ①②③
【练1】下图所示连续分裂细胞的一个细胞周期所用时间，表示一个细胞周期的是（ ）
A.a+b B.b+c C.c+d D.b+c+d
甲
乙
D
B
a
b
c
d
a
b
c
d
知识回顾：染色体
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。
蛋白质
染色体
DNA
染色质
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）
（利于平均分配）
存在：
组成：
DNA+蛋白质
真核生物的细胞核中。
分裂间期
下图所示序号的结构名称是什么？
核 膜　
核　仁
染色质
１
２
３
４
细胞膜
着丝粒
着丝粒数目等于染色体数目
物质准备
主要
分裂间期
分裂期
进行
染色体
复制
DNA复制
蛋白质合成
前期
中期
后期
末期
三、有丝分裂
分裂间期结束后，开始进行有丝分裂。
分裂间期
细胞
周期
（有丝分裂）
分裂间期特点：
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。
核 膜
核 仁
染色 质
高等植物细胞有丝分裂过程：
DNA复制
间期变化
分裂间期（物质准备）
蛋白质合成
细胞适度生长
高等植物细胞有丝分裂过程：
分裂间期（物质准备）
着丝点
复制
一条染色体
两条姐妹染色单体
两个DNA
染色单体
染色单体
染色体
DNA复制过程
DNA加倍、染色体不加倍
①染色质变成染色体
③核仁解体，核膜消失。
②从细胞的两极发出纺锤丝，
形成一个梭形的纺锤体。
（一）植物细胞有丝分裂的过程：
纺锤丝
纺锤体
染色体(含两条姐妹染色单体)
着丝粒
分裂间期
分裂前期
前期：膜仁消失现两体
（1）分裂前期：
①纺锤丝牵引染色体运动，使着丝粒都排列在赤道板上（赤道板不是真实存在的结构，显微镜下看不到）
②染色体的形态稳定，数目最清晰，便于观察
（2）分裂中期：
分裂前期
分裂中期
“形定数清赤道齐”
赤道板
赤道板只代表一个位置，不是真实存在的结构，显微镜下看不到
②细胞两极各有一套染色体，形态、数目与亲代染色体也相同，在纺锤丝的牵引下移向两级（均分）
①着丝粒一分为二，姐妹染色单体分开（消失），染色体数目加倍
两条相同的染色体
分裂中期
分裂后期
（3）分裂后期：
“粒裂数增均两极”
①染色体消失变成染色质，纺锤体消失
细胞板
（4）分裂末期：
分裂后期
分裂末期
“两体消失膜仁现”
细胞壁
②在赤道板位置出现细胞板，细胞板进而形成新的细胞壁
细胞板：由高尔基体形成
真实存在的结构，显微镜可看到
植物特有——区分动植物细胞的标志
（4）分裂末期：
“两体消失膜仁现”
细胞壁
③核膜、核仁重现
②在赤道板位置出现细胞板，细胞板进而形成新的细胞壁
（4）分裂末期：
“两体消失膜仁现”
前期
末期
间期
后期
中期
（二）高等植物细胞有丝分裂过程：
C
E
A
D
B
请同学们按植物细胞有丝分裂的过程进行排序
主要变化特点分析 记忆口诀
间期
前期
中期
后期
末期
DNA复制、蛋白质的合成、细胞生长
“复制合成有单体”
核膜、核仁消失；染色质变成染色体、纺锤体出现
“膜仁消失现两体”
染色体的形态稳定，数目清晰，着丝粒排列在赤道板上
“形定数清赤道齐”
着丝粒一分为二，染色体数目加倍，并在纺锤丝的牵引下平均移向两极
纺锤体消失，染色体变成染色质；核膜、核仁重现；出现细胞板成细胞壁
“粒裂数增均两极”
“两体消失膜仁现”
野生动物的多样性
核膜
核仁
染色质
着丝粒
中心体
细胞核
动物细胞结构模式图
( 二）动物细胞有丝分裂过程
中期
后期
间期
前期
末期
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
动物细胞和低等植物细胞特有的细胞器？
回顾：动植物有丝分裂的主要区别
前期：
末期：
纺缍体的形成 　　　
子细胞的形成　　
与有丝分裂有关的结构：
细胞核、核糖体(间期)、线粒体；
中心体(动、低等植物——前期纺锤体的形成)、
高尔基体(植物——末期细胞壁的形成)
比较：动、植物细胞有丝分裂的异同
植物细胞 动物细胞
不 同 点
相 同 点 染色体的行为变化完全相同。
由两极发出纺锤丝，形成纺锤体
赤道板位置出现细胞板，扩展形成细胞壁，把细胞分成两个子细胞。
前期：
末期：
纺缍体的形成
　　
子细胞的形成　　
由两组中心粒发出星射线,
形成纺锤体
细胞膜向内凹陷，把细胞缢裂成两部分
　　将亲代细胞的染色体经过复制（关键是DNA的复制）之后，精确地平均分配到两个子细胞中。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。
（三）有丝分裂的意义
【回顾】判断各时期并排序
1
2
3
4
间期
前期
末期
间期
5
6
7
8
后期
中期
末期
后期
排列顺序：
4 1 2 6 5 8 3 7
图形识别
指出下列各图分别属于植物细胞有丝分裂的什么时期？
前期
末期
间期
中期
后期
1、DNA复制发生在（ ）
A．间期 B．前期
C．中期 D．后期
A
练习
2、有丝分裂过程中,着丝点分裂发生在（ ）
A．间期 B．前期
C．中期 D．后期
D
3、动物细胞的有丝分裂过程与植物细胞明显不同的是:(可选多项) （ ）
A．间期有中心粒的复制
B．后期有着丝点分裂
C．中心粒周围出现星射线,形成纺锤体
D．后期到末期染色体平均分配到两个子细胞中
E．末期在细胞的中央不形成细胞板
A C E
四、无丝分裂
1.过程：
2.特点：
3.实例：
蛙的红细胞
注意：无丝分裂过程中也有遗传物质的复制！！
蛙的红细胞无丝分裂示意图
不出现纺锤丝和染色体的变化
细胞核延长→细胞核缢裂成为两个核
→细胞从中部缢裂，形成两个子细胞
着丝粒
复制
螺旋缠绕
缩短变粗
姐妹染色单体
注意：染色体(质）数 = 着丝粒数
前期
间期
后期
着丝粒分裂
着丝粒
染色体数
染色单体数
DNA数
1
0
1
1
2
2
1
2
2
2
0
2
有丝分裂细胞的细胞周期中核DNA、染色体、染色单体的数目变化：
(设：正常体细胞内核DNA数和染色体数均为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
2N
4N
4N
4N
4N
4N
0
0
2N
4N
4N
2N
4N
注意：
染色体（质）数 = 着丝粒数
染色单体间期复制后形成，着丝粒分裂后消失
间期
0
4N
2N
前期
中期
后期
末期
1.染色体数目的变化规律
变化原因？
变化原因？
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
2N→4N→2N
间期
0
4N
2N
前期
中期
后期
末期
2.DNA数目的变化规律
变化原因？
DNA复制
变化原因？
细胞分裂形成子细胞
2N→4N→2N
间期
0
4N
2N
前期
中期
后期
末期
3.染色单体数目的变化规律
变化原因？
染色体复制
变化原因？
着丝粒分裂
0→4N→0
实验探究：细胞大小与物质运输的关系
第一步：把含酚酞的琼脂块切成不同大小的琼脂方块
第二步：放入盛有NaOH溶液中浸泡
慢慢地， 含酚酞的琼脂随着NaOH溶液的扩散而变红
第三步：取出琼脂块、吸干，用塑料刀把琼脂块切成两半，观察切面
模拟实验: 细胞大小与物质运输的关系
3cm
1cm
2cm
边长/cm 表面积/cm2 体积/cm3 表面积/体积
3
2
1
1
细胞体积越大，其相对表面积越小。
54
24
6
8
27
6
3
2
相对表面积
NaOH扩散的深度/cm 扩散
效率
0.3
0.3
0.3
0.936
0.657
0.488
扩散效率=
NaOH扩散的体积
整个琼脂块的体积
边长/cm 表面积/cm2 体积/cm3 表面积/体积
相对表面积
3
2
1
1
54
24
6
8
27
6
3
2
1cm
3cm
2cm
0.3cm
0.3cm
0.3cm
实验结果:
NaOH扩散的深度/cm 扩散
效率
0.3
0.3
0.3
0.936
0.657
0.488
边长/cm 表面积/cm2 体积/cm3 表面积/体积
相对表面积
3
2
1
1
54
24
6
8
27
6
3
2
琼脂块的相对表面积（即表面积与体积之比）随着琼脂块的增大而_______；NaOH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
结论：通过模拟实验可以看出，细胞的体积越大，其相对表面积______，细胞物质运输的效率就_______。
越小
越小
1)细胞表面积与体积的关系限制细胞长大;　
细胞不能无限长大的原因：
2)细胞核中DNA的控制代谢能力有限。
多细胞生物的生长以细胞数目的增多来替代细胞体积的进一步扩大。
细胞增殖
细胞生长
伸长区
(根毛区）
分生区细胞呈正方形，排列紧密。分裂能力强 。
实验：观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
1、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，因此在同一分生组织中可以看到处于不同分裂时期的细胞。
（2）通过在高倍显微镜下观察各个时期细胞内染色体的存在状态，就可以判断这些细胞分别处于有丝分裂的哪个时期，进而认识有丝分裂的完整过程。
（3）染色体容易被碱性染料（如甲紫溶液，旧称龙胆紫溶液）着色。
2、目的要求
（1）制作洋葱根尖细胞有丝分裂装片。
（2）观察植物细胞有丝分裂的过程，识别有丝分裂的不同时期，比较细胞周期中不同时期的时间长短。
3、实验材料及用具
洋葱、显微镜、盐酸、酒精、甲紫溶液或醋酸洋红液等
（3）绘制植物细胞有丝分裂简图。
4、实验步骤
（1）洋葱根尖的培养
取洋葱一个，放在广口瓶上，瓶内装满清水，让洋葱的底部接触到瓶内的水面，把这个装置放在温暖的地方培养，待根长约5cm时，取生长健壮的根尖制成临时装片观察。
（2）装片的制作流程
解离
漂洗
染色
制片
过程 方法 时间 目的
解离
剪取洋葱根尖2-3mm，立即放入盛有盐酸和酒精混合液（1：1）的玻璃皿中，在室温下解离
3~5min
用药液使组织中的细胞相互分离开来
漂洗
待根尖酥软后，用镊子取出，放入盛有清水的玻璃皿中漂洗
约10min
洗去药液，防止解离过度
染色
将根尖放入甲紫溶液（或醋酸洋红液）的玻璃皿中染色
3~5min
甲紫溶液或醋酸洋红液能使染色体着色
制片
用镊子将这段根尖取出来，放在载玻片上，加一滴清水，并用镊子尖把根尖弄碎，盖上盖玻片。然后，用拇指轻轻地按压载玻片
使细胞分散开来，有利于观察
（3）洋葱根尖细胞有丝分裂的观察
把制成的装片先放在低倍显微镜下观察，找到分生区细胞：细胞呈正方形，排列紧密。再换成高倍显微镜仔细观察，首先找出分裂中期的细胞，然后再找前期、后期、末期的细胞 ，注意观察各时期细胞内染色体形态和分布的特点，最后观察分裂间期的细胞。
在观察结果中，处于那一个时期的细胞最多？为什么？
间期的细胞最多，因为在一个细胞周期中，间期所占的时间最长
在高倍镜下一直观察一个处于分裂间期的细胞，能否看到其经历的一个完整的细胞周期
不能。解离时盐酸已杀死了细胞，细胞就停留在死亡时所在的时期了。
间期
前期
中期
后期
末期
在观察植物细胞的有丝分裂实验中,制作装片的正确顺序是( )
A．染色→解离→漂洗→压片
B．解离→漂洗→染色→制片
C．漂洗→解离→染色→制片
D．解离→染色→漂洗→压片
B
练 习