生物人教版（2019）必修1 6.1细胞的增殖课件（共52张ppt）

(共52张PPT)
第6章 细胞的生命历程
第1节 细胞的增殖
1.象与鼠相应器官和组织的细胞大小差异如何？
2.生物体的长大，主要是靠细胞数量的增多还是靠细胞体积的增大？
问题探讨：
细胞大小基本一致，器官的大小主要决定于细胞数量的多少
既靠细胞分裂增加细胞的数量，又靠细胞生长增大细胞的体积
那么细胞能不能无限长大呢？
细胞不能无限长大的原因是什么？
2
4
8
比值
(扩散体积/总体积)
葡萄糖
扩散深度
(mm)
比值
(表面积/体积)
体积
(mm3)
表面积
(mm2)
边长
(mm)
58%
0.5
3:1
8
24
33%
0.5
1.5:1
64
96
18%
0.5
0.75：1
512
384
物质运输效率
相对表面积
2mm
8mm
4mm
0.5mm
0.5mm
0.5mm
细胞体积越大，相对表面积越小，物质运输效率越低。
【讨论】
1.从物质运输的效率看，细胞为什么不能太大？
3.卵细胞体积大，不利于与外界进行物质交换，其体积大的意义是什么？
卵细胞体积大，储存较多营养物质，为早期胚胎发育提供养料。
细胞不是越小越好，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，细胞就不能进行相应的生命活动，发挥出相应的生理功能。
细胞越大，表面积与体积的比值越小，物质运输的效率就越低。
2.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？
（1）细胞表面积与体积的关系。
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。
限制细胞大小的主要原因是什么？
（2）细胞核的控制能力。
核 ∕ 质：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。
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
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，也要靠细胞分裂增加细胞的数量。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。
（教材110页）
一、细胞增殖
1.定义：
细胞通过___________增加细胞数量的过程，叫细胞增殖
细胞分裂
2.意义：
单细胞生物通过细胞增殖而繁衍，产生新个体
多细胞生物通过细胞增殖和分化发育为成体
细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础
细胞分裂是不是简单地一个分为两个？
试想一下，在受精卵发育为个体的过程中，如果细胞分裂只是简单地一分为二，细胞中的遗传物质不是越分越少吗？
那么细胞分裂是通过怎样的机制保证子细胞的遗传物质与亲代细胞的相同呢？
因此，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。这样才能保证新产生的子细胞遗传物质不会减少。
不是
细胞增殖包括__________和__________两个相连续的过程，具有周期性。
物质准备
细胞分裂
3.方式：
真核细胞分裂的方式有___________、___________、__________。
有丝分裂
无丝分裂
减数分裂
原核细胞分裂的方式为__________
二分裂
二、细胞周期
________的细胞，从____________时开始，到______________时为止，为一个细胞周期。
一个细胞周期包括两个阶段：________________
一次分裂完成
下一次分裂完成
连续分裂
①前提，如分生区细胞、干细胞
②起点
分裂间期和分裂期
③终点
分裂期（5%~10%）
分裂间期（90%~95%）
此阶段主要进行的活动：
物质准备：DNA复制，有关蛋白质合成，
同时细胞有适度生长
此阶段主要进行的活动：
完成核遗传物质的均分
1.概念
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；
②细胞周期分为分裂间期和分裂期，分裂间期较长(90%-95%)；
③不同细胞周期的分裂期或分裂间期占比重不一样。
从表中可以看出：
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
细胞周期判断技巧：
一看方向；
二看长短。(先长后短)
特别注意
不是所有细胞都有细胞周期
a.只有连续分裂的细胞才有细胞周期，有些细胞分裂结束后不再进行分裂，它们就没有细胞周期，如肌肉细胞、神经细胞、红细胞等。
b.生物体内有细胞周期的细胞有：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。
c.减数分裂形成的精细胞和卵细胞等细胞也没有细胞周期。
高度螺旋、缩短变粗
(分裂期)
染色体
(分裂间期)
染色质
解开螺旋、恢复细长丝状
DNA、染色质和染色体之间有怎样的关系？
三、有丝分裂过程（以高等植物为例）
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
1.分裂间期
①特点：完成__________________和___________________
DNA分子的复制
蛋白质的合成
②结果：每条染色体都含有两条________________，呈________形态。
在光学显微镜下无法观察到。
DNA数______，染色体数______
姐妹染色单体
染色质
加倍
不变
核膜
核仁
染色质
着丝粒
姐妹染色单体
分裂间期：DNA复制和相关蛋白质的合成
G1期（DNA合成前期）
主要进行RNA、相关蛋白质的合成（如DNA聚合酶等），为S期DNA的复制做准备
S期（DNA合成期）
主要进行DNA的复制
G2期（DNA合成后期）
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
分裂间期各时期的特征
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
②
③
分裂前期特征：
2.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：
3.分裂中期
染色体
形定数清赤道齐
(赤道板是一个假想的结构实际上不存在)
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：
4.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：
5.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
细胞板
核膜
核膜
核仁
染色质
复制
着丝粒
姐妹染色单体
缩短加粗，螺旋化
着丝粒分裂
姐妹染色单体
染色体数
染色单体数
DNA数
1
0
1
1
2
2
1
2
2
2
0
2
细胞中的染色体数目，以着丝粒的多少为准
DNA分子数以条形结构的数量为准
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
动物细胞有丝分裂过程
比较动植物细胞有丝分裂过程的不同点
前期
中期
后期
末期
间期
植物细胞
动物细胞
有
无
细胞两极发出_______形成纺锤体
纺锤丝
由两组中心粒周围发出_________形成纺锤体
星射线
赤道板位置出现_____
向四周扩展形成_____
细胞板
细胞壁
______内陷，细胞_____成两个子细胞
细胞膜
缢裂
间期
前期
动植物细胞有丝分裂过程异同
相同点
1、间期都有DNA的复制
2、核膜、核仁的变化相同
3、染色体的行为变化完全相同
与细胞有丝分裂相关的细胞器及其生理作用
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
以二倍体生物细胞为例
-----体细胞核内染色体数为2n
有丝分裂过程的物质数量变化分析
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 = 着丝粒数 DNA数 = 臂条数
染色体复制后才有染色单体，着丝粒分裂后又无染色单体
有丝分裂中染色体、染色单体及其DNA数目变化规律
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
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
不出现纺锤丝和染色体变化，细胞核始终存在。
实例：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
1、过程
2、特点
3、实例 蛙的红细胞等进行无丝分裂
如图为动物细胞的有丝分裂示意图，下列叙述不正确的是（ ）
A．该细胞处于有丝分裂中期
B．该细胞中含有4条染色体
C．①和②是姐妹染色单体
D．该细胞中含有4个DNA分子
A、该细胞中染色体的着丝粒排列在赤道板上，故处于有丝分裂的中期，A正确；
BD、识图分析可知，该细胞中含有4条染色体，8条染色单体，8个核DNA分子，B正确，D错误；
C、①和②连在同一个着丝粒上，是姐妹染色单体，C正确。
D
随堂练习
如图a→d表示某植物细胞连续分裂的两个细胞周期．下列叙述错误的是（ ）
A．该细胞可以为植物根尖分生区细胞
B．b+c为一个细胞周期
C．a段主要进行DNA分子的复制和相关蛋白质的合成
D．d段可看到染色体的着丝点整齐地排列在赤道板上
A、植物根尖分生区细胞能够进行连续有丝分裂，具有细胞周期，A正确；
B、一个细胞周期包括分裂间期和分裂期，即图中的a+b或者c+d，B错误；
C、a段表示分裂间期，主要进行DNA分子的复制和相关蛋白质的合成，C正确；
D、d段表示分裂期，有丝分裂中期可看到染色体的着丝点（着丝粒）整齐的排列在赤道板上，D正确。
B
随堂练习
某植物体细胞内有6条染色体，那么该植物体细胞在有丝分裂中期，其染色体、染色单体、核DNA分子和脱氧核苷酸链数依次是（　　）
A．6、6、6、12 B．6、6、24、6
C．6、12、12、24 D．6、24、1、48
分裂间期发生了DNA复制和有关蛋白质合成，在有丝分裂中期，染色体数目没有发生改变，仍为6条，但姐妹染色单体出现了，由0条变为12条，核DNA分子也由于进行了复制，数目由6个变成了12个，每个DNA分子由两条脱氧核苷酸链组成，所以脱氧核苷酸链的数目是24，即处于有丝分裂中期的细胞中含有的染色体、染色单体、核DNA分子和脱氧核苷酸链数依次是6、12、12、24， ABD错误，C正确。
C
随堂练习
某细胞有丝分裂过程中三个时间段染色体、核DNA、染色单体的数目如下图。下列说法正确的是（　　）
A．图A表示该时间段细胞内有2N个DNA分子
B．图B可能表示该细胞正处于分裂前期
C．图C一定表示有丝分裂中期
D．若B、C表示两个连续的时间段，那么导致变化的原因可能是着丝粒的分裂
A、由图A可知，图A表示该时间段细胞内有2N个核DNA分子，细胞质内还有DNA分子，故图A表示该时间段细胞内DNA分子大于2N，A错误；
B、由图B可知，此时期细胞内无染色单体，核DNA分子和染色体数目都是4N，染色体数目是该生物体细胞的2倍，则该细胞处于细胞有丝分裂后期，B错误；
C、由图C可知，此时期细胞内，核DNA分子和染色体都是数目4N，染色体数目2N，则该细胞处于细胞有丝分裂前期或中期，C错误；
D、若B、C表示两个连续的时间段，则B为细胞有丝分裂后期，C为细胞有丝分裂中期，染色单体的消失和染色体的加倍是着丝粒的分裂导致的，D正确。
D
随堂练习
如图为某高等植物细胞有丝分裂各时期图像，下列叙述错误的是（ ）
A．图中M为赤道板、N为核仁、P为纺锤丝
B．有丝分裂的分裂期，细胞图像出现的
先后顺序是①⑤②③
C．有丝分裂过程中，核DNA的复制与染色体复制是同步进行的
D．处于④所示时期的细胞内有蛋白质的合成，且合成场所为一种无膜结构的细胞器
A、图中 M 为细胞板、N 为核仁、P 为纺锤丝，赤道板不是客观存在的结构，A错误；
B、有丝分裂的分裂期，细胞出现的先后顺序是①前期（染色体散乱分布）、⑤中期（染色体整齐排列在赤道板上）、②后期（着丝粒/着丝点分裂）、③末期（出现细胞板），B正确；
C、有丝分裂过程中，核 DNA 的复制与染色体复制是同步进行的，都发生在间期，C正确；
D、④所示时期为有丝分裂间期，存在蛋白质的合成，蛋白质的合成场所为核糖体，核糖体没有膜结构，D正确。
A
随堂练习
如图表示某生物细胞有丝分裂过程中细胞核内DNA含量变化的曲线。下列有关叙述错误的是（　　）
A．O～A段表示染色体复制，染色体数量不变
B．B～D段时细胞与细菌相比，都没有核膜和核仁
C．C～D段细胞核中染色体：染色单体：DNA＝1：2：2
D．B～D段的低等植物细胞中含有两组中心粒
A、O～A段表示分裂间期，此时细胞中主要进行染色体的复制，但染色体含量不变，A正确；
B、细菌属于原核生物，其细胞中没有核膜和核仁；B～D段表示有丝分裂中、后期，细胞中也没有核膜和核仁（核膜和核仁在有丝分裂前期解体消失），B正确；
C、C～D段表示有丝分裂后期，此时细胞核中染色体：染色单体：DNA为4：0：4，C错误；
D、团藻属于低等植物，其细胞中含有中心体，B～D段表示分裂中期和后期，此时细胞中含有两组中心粒（中心体在分裂间期经过复制后加倍），D正确。
C
随堂练习
（多选）有关真核细胞分裂的叙述，正确的是（　　）
A．无丝分裂过程无纺锤丝和染色体的出现
B．无丝分裂过程中没有DNA复制和蛋白质合成
C．动物细胞有丝分裂末期不形成细胞板
D．无丝分裂仅出现在低等生物中
A、细胞的无丝分裂过程是细胞核先延长，核的中部向内凹陷缢裂成两个细胞核，然后是整个细胞从中部缢裂成两部分，形成两个子细胞，该过程无纺锤丝和染色体的出现，A正确；
B、无丝分裂过程也存在DNA分子复制和有关蛋白质合成，B错误；
C、动物细胞有丝分裂末期不形成细胞板，细胞质的分裂是细胞膜从中部向内凹陷，缢裂成两部分从而把细胞质分开，C正确；
D、无丝分裂可出现在高等生物中，如蛙的红细胞，D错误。
AC
随堂练习
(多选)下图是某同学绘制的洋葱根尖分生区组织细胞的有丝分裂图像，下列叙述错误的是（ ）
A．若按分裂的先后顺序排列，应为①→④→③→②
B．图示的四个细胞图像来自不同的细胞
C．观察时应该先在显微镜下找到处于①时期的细胞
D．图中纺锤体是由中心体发出的星射线形成的
A、若按分裂的先后顺序排列，应为①前期→④中期→③后期→②末期，A正确；
B、图示为某同学绘制的洋葱根尖分生区组织细胞的有丝分裂图像，图示的四个细胞图像来自不同的细胞，B正确；
C、④为中期，染色体缩短变粗，最明显，观察时应该先在显微镜下找到处于④时期的细胞，C错误；
D、洋葱是高等植物，没有中心体，D错误。
CD
随堂练习
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，在同一分生组织中可以看到处于不同分裂时期的细胞。
②用高倍显微镜下观察各个时期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。
③染色体(质)容易被碱性染料(如甲紫溶液、醋酸洋红溶液)着色。
观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
洋葱根尖的结构
根毛区（成熟区）
④
③
②
①
有中央液泡，是水和无机盐吸收的主要部位。
伸长区（生长区）
出现液泡，迅速长长，是生长素作用的部位。
分生区（观察部位）
体积小，核大，是产生生长素，具有旺盛的分裂增生能力的部位。
根冠
有液泡，保护作用。
分生区（组织细胞）细胞特点：
①根尖只有该区域有丝分裂旺盛，
②细胞呈正方形，排列紧密，
③无液泡和叶绿体。
2、材料用具
洋葱； 质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精溶液 ；
甲紫溶液或醋酸洋红溶液
3、方法步骤
①洋葱根尖的培养
②装片的制作：解离→漂洗→染色→制片
③洋葱根尖细胞有丝分裂的观察：先低倍镜后高倍镜
④绘图(中期)
步 骤 时间 目的
1、解离：上午10时至下午2时，剪取根尖2-3mm，盐酸和酒精混合液（1∶1） 3-5 min 使组织中的细胞相互分离开来
2、漂洗：待根尖软化，用清水漂洗 约10 min 洗去药液，防止解离过度
3、染色：用甲紫溶液（或醋酸洋红液）染色 3-5 min 使染色体着色
4、制片：根尖弄碎，盖上盖玻片，用拇指轻轻地按压盖玻片 使细胞分散开，有利于观察
时间过长使根尖过分酥软，影响染色；时间过短会使根尖细胞解离不充分,不能相互分离。
4、装片的制作：解离→漂洗→染色→制片
掌握好力度，过轻，细胞分散不开；过重，会压坏玻片。
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。
细胞解离后已被杀死
5、观察
先在低倍显微镜下找到 细胞(特点: ),将其移至视野中央,然后换上高倍显微镜,先找分裂___期的细胞,然后再找__期、__期、__期细胞。最后观察 的细胞。
6、绘图
绘出植物细胞有丝分裂中期简图。
分生区
细胞呈正方形,排列紧密
中
分裂间期
前
后
末
不同时期时间长短与对应时期细胞数量呈正比。
如间期时间长,间期细胞数目多。
即（间期细胞数目/所有细胞数目）=(间期时间/细胞周期)
间期
前期
中期
后期
末期
什么时期的细胞数目最多呢？
间期
思考：
1.为何只截取根尖2—3mm？
2.制片的目的是什么？
3.本实验所观察到的细胞还能继续分裂吗？能看到一个细胞完整分裂过程吗？
有利于找到分生区细胞
使细胞分散开（成一层细胞），利于观察。
不能，在解离时已将细胞杀死，所观察的细胞都是停留在某一时期的死细胞。
4.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。
下列关于“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验的叙述，正确的是（ ）
A．实验中解离时间要尽量长，确保根尖细胞充分分散开
B．观察过程中先用低倍镜找到长方形细胞再换用高倍镜
C．观察处于后期的细胞，可见细胞内有两套形态和数目相同的染色体
D．观察后期细胞，可见着丝粒分裂，染色体移向两极
解析：
A、解离时间为3-5分钟，时间不宜过长防止解离过度，A错误；
B、观察有丝分裂时，需要选择根尖分生区细胞，而在显微镜下，根尖分生区呈正方形，B错误；
C、观察处于有丝分裂后期的细胞，着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，纺锤丝牵引着分别移向细胞的两极，结果是细胞的两极各有一套形态和数目相同的染色体，C正确；
D、根尖细胞经过解离液处理，细胞已经死亡，因此不能见着丝粒分裂，染色体移向两极，D错误。
C
随堂练习