生物人教版（2019）必修1 6.1细胞的增殖（共63张ppt4个视频）

(共63张PPT)
第六章 细胞的生命历程
第6.1.1节
细胞的增殖
本节目标
01
细胞增殖
观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
02
问题探讨
象和鼠的个体大小相差十分悬殊。
讨论：
1、请推测象和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？
无明显差异。
既靠细胞数量的增多也靠细胞体积的增大。
细胞能不能无限长大？
思考： 模型分为几类？解释上述问题应该选用什么模型
1. 计算每个细胞模型的表面积与体积，并求出表面积与体积之比。
S=6a2 V=a3
S1=24mm2 S2=96mm2 S3=384mm2
V1=6mm3 V2=96mm3 V3=512mm3
S1/V1=4 S2/V2=1 S3/V3=0.75
2. 物质同样扩散深度0.5cm，扩散部分体积占比多少？
2mm
4mm
8mm
V扩=V-(a-1)3
V扩1=5mm3 V扩2=69mm3 V扩3=169mm3
V1=6mm3 V2=96mm3 V3=512mm3
R1≈0.83 R2≈0.72 R3≈0.33
细胞大小与物质运输效率有关
3. 细胞为什么不能无限长大？
2mm
4mm
8mm
保证物质有效进出细胞
核质比限制
4.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？
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。
因此一个完整的细胞的最小直径，在理论上差不多0.1μm。最小的支原体的直径刚好是0.1μm。
细胞增殖:细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程
单细胞生物：通过细胞增殖进行繁殖
多细胞生物：产生新的细胞来补充已经衰老死亡的、生物体创伤愈合、组织再生，都依赖细胞增殖
多细胞生物：从受精卵开始，经过细胞增殖和分化逐渐发育为成体
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。
细胞增殖的意义
细胞分裂不是简单地一个分为两个。细胞在分裂之前必须进行一定的物质准备，特别是遗传物质要进行复制。
细胞增殖具有周期性
物质准备和细胞分裂两个相连续的过程
遗传物质要复制
物质准备—细胞分裂—物质准备—细胞分裂······
细胞增殖
细胞增殖的方式
有丝分裂
减数分裂
体细胞
生殖细胞
无丝分裂
蛙的红细胞
二分裂：原核细胞
细胞核延长
核中央向内凹陷
缢裂成两个细胞核
整个细胞向中央凹陷
缢裂成两个子细胞
没有出现纺锤丝和染色体的变化
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。
概念
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
阶段
起点
终点
表示方法
a
b
c
d
e
（1）直线图
（2）扇形图
细胞周期：
b—d
细胞周期：
分裂期：
间期：
乙——甲
甲——乙
乙——乙
甲
乙
所有的细胞都有细胞周期吗？
“连续分裂的细胞”才具有细胞周期
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。
（有细胞周期）
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
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
88.4%
88.2%
95.5%
93.2%
1.不同生物细胞周期不同
选取以上哪种细胞观察分裂期？
小鼠十二指肠上皮细胞
2.同一生物不同细胞的细胞周期不同
3.分裂间期时间比分裂期长得多
有丝分裂
人们根据分裂期染色体的行为将它分为前期、中期、后期、末期四个时期。
细胞周期
分裂期
分裂间期
前期
中期
后期
末期
有丝分裂间期：
间期开始前
间期结束后
着丝粒
姐妹染色单体
完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。
染色质的复制
DNA含量加倍，染色质含量不变，形成姐妹染色单体。
G1期：DNA合成前期，主要进行RNA和蛋白质的生物合成，为下阶段S期的做准备。
S期：DNA合成期，最主要的特征是DNA的合成。
G2期：DNA合成后期，DNA的合成已经终止，但是还有RNA和蛋白质的合成。
3.分裂间期又可细分为：G1期、S期、G2期
分裂间期的其他特征：
1.动物和低等植物细胞，间期还进行中心体的复制
2.若用药物抑制DNA的复制，则会停留在间期
有丝分裂
人们根据分裂期染色体的行为将它分为前期、中期、后期、末期四个时期。
细胞周期
分裂期
分裂间期
前期
中期
后期
末期
特点：
①出现染色体，纺锤体
②核膜、核仁消失
③染色体散乱分布
间期
前期
纺锤丝
染色体
着丝粒
前期：膜仁消失现两体
有丝分裂前期
染色质丝螺旋缠绕，缩短变粗，成为染色体。每条染色体包括两条并列的姐妹染色单体。
思考：染色质如何变成染色体形态？
每个染色体（呈染色质丝状）形成了两个一样的染色单体
姐妹染色单体：连接在同一个着丝点上的两条完全相同的染色单体
请注意，染色体的计数是以着丝粒为标准的，
有几个着丝粒，就有几条染色体。
1
1
2
0
2
1
特点：①每条染色体的着丝粒都排列在赤道板上
②染色体的形态稳定，数目清晰，最利于观察；螺旋化程度可能最高
前期
中期
中期：粒排赤道数清晰
有丝分裂中期
赤道板
虚拟
特点：每个着丝粒分裂成两个，姐妹染色单体分开。分别向细胞的两极移动
中期
后期
后期：粒裂数加均两极
有丝分裂后期
DNA不变，染色体加倍，染色单体消失
子染色体如何分开
后期
特点：
①染色体变成染色质
②纺锤体消失
③出现新的核膜、核仁
④在赤道板位置出现细胞板，细胞板逐渐扩展形成新的细胞壁
末期
细胞板
有丝分裂末期
末期
末期
细胞壁
末期：两消两现建新壁
特点：
①染色体变成染色质
②纺锤体消失
③出现新的核膜、核仁
④在赤道板位置出现细胞板，细胞板逐渐扩展形成新的细胞壁
子细胞
每个子细胞中含有的染色体数目与亲代细胞的相等
若连续分裂，进入下一个细胞周期的分裂间期状态
填写各种结构在什么时期发生变化。
有丝分裂过程中:
①染色单体形成于_______期,消失于_______ 期,
②纺锤丝产于_______期,消失于_______期;
③核仁、核膜形成于_______期,消失于________期.
④着丝粒分裂发生在_________的时期.
分裂间
分裂后
分裂前
分裂末
分裂末
分裂前
分裂后
动物细胞有丝分裂
纺锤体如何形成？
一个细胞如何分裂成两个子细胞
植物细胞有丝分裂 动物细胞有丝分裂
相同 动、植物细胞有丝分裂比较表
①动物、植物细胞分裂过程染色体变化规律（即各时期特征）相同
②动植物细胞有丝分裂过程染色体复制，然后平均分配到两个子细胞的结果相同。
植物细胞 动物细胞
前期 纺锤体的形成方式不同 由细胞两极发出纺锤丝 两组中心粒发出星射线
植物细胞 动物细胞
末期 形成两个子细胞的方式不同 细胞中部形成细胞板，扩展形成新细胞壁，分裂成两个子细胞 细胞膜从细胞的中部向内凹陷，把细胞缢裂成两部分
有丝分裂有关的细胞器：
植物细胞：高尔基体、线粒体、核糖体
动物细胞：中心体、线粒体、核糖体
动、植物细胞有丝分裂的异同
细胞有丝分裂有关细胞器：中心体、高尔基体、线粒体、核糖体
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
间期 前期 中期 后期 末期
染色质(体)
核DNA
姐妹染色单体
分析一个细胞周期中染色体、核DNA等数量的变化
时期
项目
2n
2n
2n
2n→4n
4n→2n
2n→4n
4n
4n
4n
4n→2n
0→4n
4n
4n
0
0
有丝分裂细胞中染色体数的变化曲线
间期
0
4N
2N
前期
中期
后期
末期
2N→4N→2N
加倍—着丝粒分裂
恢复—平均分配
间期、前中期
后期
末期
有丝分裂细胞中DNA的变化曲线
间期
0
4N
2N
前期
中期
后期
末期
2N→4N→2N
加倍—DNA复制
恢复—平均分配
间期
末期
间期
0
4N
2N
前期
中期
后期
末期
染色单体的变化曲线
0→4N→0
出现—染色质复制
间期
后期
消失—着丝粒分裂
每条染色体上DNA分子含量
间期
0
4N
2N
前期
中期
后期
末期
2N→4N→2N
有丝分裂
有丝分裂周期
分裂期
分裂间期
前期
中期
后期
末期
以下哪个过程可表示为细胞周期
坐标图：
柱状图：
a+b+c+d+e
A：DNA合成前期(G1期)
B：DNA合成期(S期)
C：DNA合成后期(G2期)及分裂期(M期)
如图甲、乙为某生物的体细胞有丝分裂染色体行为变化示意图，图1和图2为DNA含量变化图。下列有关叙述错误的是(　　)
A．甲图对应图1中曲线的CD段，对应图2中曲线的FG段
B．乙图为细胞分裂后期图，这一时期两曲线有相同的变化
C．甲图所示变化在光学显微镜下难以观察到
D．观察组织细胞有丝分裂时，不可用同一细胞来观察甲、乙两种时期
B
有丝分裂重要意义
亲代细胞的染色体经过复制(关键是DNA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。
细胞可以无限分裂吗？
体细胞—50-60次
癌细胞—无限增殖
癌细胞的产生
有的细胞受到致癌因子的作用，细胞中遗传物质发生变化，就变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞，这种细胞就是癌细胞。
治疗思路
抑制DNA的复制
替加氟
作用于DNA复制时期，抑制DNA复制过程所需酶的活性从而抑制DNA的合成，干扰DNA的复制。
顺铂
能够与DNA分子相互作用，抑制DNA复制。
外因
内因
课堂精练
判断题
（1）在细胞周期中，分裂间期的持续时间通常比分裂期持续的时间短（ ）
（2）细胞增殖过程中不一定出现纺锤丝和染色体的变化（ ）
（3）细菌通过无丝分裂进行细胞增殖（ ）
（4）染色体复制的实质是DNA数量的加倍（ ）
√
×
×
×
课堂精练
选择题
下图表示有丝分裂一个细胞周期所用的时间，下列说法正确的是（ ）
①所有的细胞都具有细胞周期
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.①②④ B.④ C.③ D.①②③
B
甲
乙
1、若用化学抑制剂抑制肿瘤细胞的DNA的复制，这些细胞就停留在（ ）
A、分裂间期 B、分裂前期
C、分裂后期 D、分裂中期
巩固练习
A
2、在细胞有丝分裂过程中，染色体、染色单体、DNA分子三者数量比为1：2：2时，该细胞所处的时期是（ ）
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、已知人的受精卵中有23对染色体，那么处于有丝分裂后期的细胞中有 （ ）
A.46个染色体，92个DNA分子　　
B.46个染色体，46个DNA分子
C.92个染色体，46个DNA分子　 　
D.92个染色体，92个DNA分子
D
运用实验观察细胞的有丝分裂过程
思考：可以用哪些材料观察细胞的有丝分裂过程？
动物受精卵及早期胚胎
植物茎尖
植物根尖
实验步骤
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5 cm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
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
无液泡和叶绿体
（一）实验原理
（1）在高等植物体内，有丝分裂常见于根尖、芽尖等________细胞；
（2）各个细胞的分裂是_____进行的，因此在同一分生组织中可以看到_________________的细胞；
（3）通过在_____倍镜下观察各个时期细胞内染色体的_________，就可以判断这些细胞分别处于有丝分裂的那个时期；
（4）染色体容易被___性染料（如________旧称____________，或者___________）着色；
分生区
独立
处于不同分裂时期
高
存在状态
碱
甲紫溶液
龙胆紫溶液
醋酸洋红液
（二）材料用具
（1）染色剂：
（2）解离液：
质量浓度为0.01或0.02g/mL的甲紫溶液（或醋酸洋红液）
质量分数为15%的盐酸和体积分数95%的酒精（1:1混合）
2.装片的制作
解离后是死细胞
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
视频来自人民教育电子音像出版社
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
视频来自人民教育电子音像出版社
3.染色
4.洋葱根尖细胞有丝分裂的观察
低倍显微镜观察，找到分生物细胞：细胞呈正方形，排列紧密
操作：
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。
实践：辨认显微镜下不同种类的细胞及细胞所处时期。
4、右图是一个植物细胞有丝分裂的示意图，据图回答：
（1）此细胞处于有丝分裂的 期；
（2）该细胞此时有染色体 条；
（3）此细胞分裂结束以后，子细胞内的染色体有 条；
（4）①和⑤两条染色体是经过 期 复制形成的；
（5）此时期继续发展，将在 位置出现 ， 逐渐扩展形成 ，最终分裂为两个子细胞。
后
8
4
间
赤道板
细胞板
细胞壁