生物人教版（2019）必修一6.1细胞的增殖（共62张ppt2个视频）

(共62张PPT)
第6章 细胞的生命历程
第1节　细胞的增殖
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。
象与鼠相应器官和组织的细胞在大小上无明显差异。
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？
生物体的生长，既靠细胞分裂增加细胞的数量，还要靠细胞生长增大细胞的体积
问题探讨
一、细胞增殖
1.概念：
细胞通过_________增加细胞数量的过程；
细胞分裂
2.意义
细胞增殖是_________________，是生物体______、_______、______、_____的基础；
重要的细胞生命活动
生长
发育
繁殖
遗传
3.过程
细胞增殖包括_________和_________两个_____的过程；
4.特点
细胞增殖具有_______；
物质准备
细胞分裂
连续
周期性
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。(两个完成：完成 完成）
二、细胞周期
分裂间期
分裂期
细胞周期
完成
完成
准确理解“细胞周期”
“连续分裂的细胞”才具有细胞周期；
按增殖情况将细胞分为三类
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
1、细胞周期分为分裂间期和分裂期，分裂间期较长。
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
不同细胞的细胞周期持续时间
经计算：分裂间期大约占细胞周期的90%~95%
结论：
2. 细胞周期表示方法：
细胞周期：
分裂间期：
分 裂 期：
B-B
B-A
A-B
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
时间：从细胞____________到_____________；
分裂间期为活跃的物质准备期：
分裂间期
分裂期
阶段
（90%--95%）
（5%--10%）
分
裂
期
分
裂
间
期
3.细胞周期的两个阶段
（1）分裂间期：
一次分裂结束
下一次分裂之前
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。
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，是有丝分裂的准备期，进行RNA和蛋白质的合成。
分裂间期又可细分为：G1期、S期、G2期
重要特征：
结果：
产生姐妹染色单体;
DNA数加倍;
染色体数不变。
核膜
核仁
染色质
间期（初）
间期（末）
染色体:
DNA:
染色单体:
0----8
4----8
4----4
分裂间期：
（DNA复制;蛋白质合成）
3
2
1
染色体复制
细胞适度生长
口诀：复制合成单体现
染色体数
染色单体数
DNA数
1
0
1
1
2
2
2
0
2
染色体,染色单体和DNA的关系
复制
着丝粒分裂
染色体数 ＝着丝粒数
DNA分子数＝ 2倍染色体数 = 染色单体数 （有染色单体时）
DNA分子数＝染色体数（无染色单体时）
注意：
分裂间期结束后，细胞就进入分裂期，开始进行细胞分裂。
（2）分裂期：
真核细胞
分裂方式：
有丝分裂
无丝分裂
减数分裂
产生体细胞
产生生殖细胞
原核细胞：二分裂，如细菌、蓝细菌。
蛙的红细胞
人们根据染色体的行为将它分为前期、中期、后期、末期四个时期。
三、有丝分裂
间期
核膜
核仁
染色质
前期
染色体:
DNA:
染色单体:
8----8
4----4
8----8
口诀：膜仁消失现两体
纺锤丝
染色体
着丝粒
（1）染色质丝螺旋缠绕，缩短变粗，成为染色体；
（2）细胞两极发出纺锤丝，形成纺锤体；
（3）核膜、核仁消失
前期
中期
染色体:
DNA:
染色单体:
8----8
4----4
8----8
①染色体的着丝粒都排列在赤道板上。
②染色体形态固定，数目清晰，纺锤体清晰。
（是染色体观察及计数的最佳时机）
口诀：形定数晰赤道齐
染色体
前期
赤道板
着丝粒
中期
后期
染色体:
DNA:
染色单体:
8----8
4----8
8----0
口诀：粒裂数增均两极
（子）染色体
中期
（1）着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，成为两条（子）染色体，细胞内染色体数目加倍。
（2）纺锤丝分别牵引（子）染色体移向细胞两极。
后期
末期
染色体:
DNA:
染色单体:
8----8
8----8
0----0
口诀：两消两现板成壁
（1）染色体变成染色质 （2）纺锤体消失
（3）核膜、核仁重新出现
（4）在赤道板位置出现细胞板，逐渐扩展形成分隔两个子细胞的新细胞壁
（子）染色体
末期
植物细胞的有丝分裂
动画
点击视频界面可播放视频，播放时点击可暂停动物细胞有丝分裂过程图
间期
前期
中期
后期
末期
动物细胞的有丝分裂
点击视频界面可播放视频，播放时点击可暂停 讨论：1.动物细胞的有丝分裂与植物细胞相比，在染色体的行为、染色体和DNA数目的变化等方面有什么共同规律？
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。
观察动物细胞的有丝分裂模式图
粒
1．前期：纺缍体的形成不同
植物：由细胞两极发出纺缍丝构成纺缍体
动物：由中心粒发出的星射线组成纺缍体
2．末期：形成子细胞的方式不同
植物：在赤道板位置形成细胞板
动物：细胞膜中部内陷，缢裂成2个子细胞
不同点
相同点
染色体的行为变化；染色体数目变化; DNA数目变化；过程基本相同
动物细胞与植物细胞的有丝分裂的区别
3.细胞有丝分裂的重要意义是什么？
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
子代细胞
染色体平均分配
注意：
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
1.癌细胞的形成原因：
2.癌细胞的特点：
遗传物质发生变化
不受机体控制、连续进行分裂、恶性增殖（无限增殖）
与有丝分裂的有关的细胞器
线粒体：
核糖体：
中心体：
高尔基体：
DNA分子的复制、有关蛋白质的合成、染色体的运动等过程，需要消耗ATP。
与纺锤体的形成有关。
与植物细胞的细胞壁形成有关
合成相关蛋白质
DNA的复制和有关蛋白质的合成
核膜核仁消失
着丝点的分裂
观察染色体的数目和形态较佳时期
细胞赤道面位置形成细胞板的时期
间期
中期
后期
末期
试一试：判定有关的细胞有丝分裂时期
前期
1、染色体复制、出现、暂时加倍时期
2、染色单体形成、出现、消失时期
3、DNA复制时期
4、染色体与DNA比例为1：1时期
5、染色体与DNA比例为1：2时期
前期
间期
后期
间期
间期
前期
后期
后期、末期
前、中期
判定有关的细胞有丝分裂时期
6、中心体复制的时期：
7、纺锤体形成、消失的时期：
8、细胞板形成的时期：
9、在细胞有丝分裂的中期,光镜下能观察到赤道板吗
间期
前期
末期
末期
不能
假定某生物体中一个体细胞核的染色体数和DNA的含量为2N，填写下表：
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
4N
4N
0
0
2N
4N
4N
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
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
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
间期
0
2
1
前期
中期
后期
末期
细胞中DNA与染色体之比
变化原因？
DNA复制
变化原因？
着丝粒分裂
每条染色体上DNA数量的变化规律
四、无丝分裂
无丝分裂
1、过程
3、特点
无纺锤丝，染色体的出现
先核缢裂，后质缢裂
2、举例
蛙的红细胞
注意：无丝分裂过程中也有染色体的复制！！！
五、细胞的生长
1、概念: 指细胞体积的增大
2、特点：
不能无限长大
3、不能无限长大的原因：
细胞体积越大，其相对表面积就越 ，细胞的物质运输的效率就 。细胞表面积和体积的关系限制了细胞的长大。
越低
小
边长(mm) 正方体 表面积(mm2) 体积 (mm3) 表面积/ 体积 扩散深度 (0.5mm) 扩散体积/总体积
2mm
4mm
8mm
运用模型作解释
0.5mm
讨论
1.细胞的表面积和体积的比值与细胞的大小有什么关系？
细胞越大，表面积和体积的比值就越小。
24mm2
8mm3
96mm2
64mm3
384mm2
512mm3
3
1.5
0.75
0.5mm
0.5mm
0.5mm
0.875
0.58
0.33
从上面的计算结果推理：细胞体积越大，其相对表面积越小，物质运输的效率（扩散体积/总体积）就越低，不能满足细胞的代谢需要。
2.从物质运输的效率看，细胞为什么不能太大？
3.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？
一个现代的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。因此，可以把其作为原始细胞的一种模型。
六、观察根尖分生区细胞的有丝分裂
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。
（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）
（三）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；
2.装片的制作
制片流程：_____→ _____→ _____→ _____
解离
漂洗
染色
制片
（1）解离
目的：用药液使组织中的细胞相互分离开来；
注意：
①解离时间为3-5min，不宜过长或过短；
过长：根尖过分酥软，无法用镊子夹取，影响漂洗和染色，染色体成分也可能被破坏；
过短：解离不充分，细胞不易分散；
②剪取时间一般在上午10点至下午2点左右，此时根尖分生区有较多的细胞处于分裂期；
③根不宜剪过长，防止剪到成熟区，影响后续细胞的寻找和观察；
④解离过后，细胞死亡，停留在不同的分裂时期，因此解离后无法在一个细胞中看到连续的细胞变化；
（2）漂洗
漂洗约10 min
目的：
注意：
洗去药液，防止解离过度；
一定要漂洗彻底：
①防止残留的解离液继续破坏细胞；
②盐酸会影响染色效果；
（3）染色
甲紫溶液或醋酸洋红液能使染色体着色；
甲紫溶液染色3～5 min
注意染色液浓度和染色时间，否则其他结构也可能会着色，显微镜下一片紫色，无法观察；
目的：
注意：
滴清水
碎根尖
压片
（4）制片
使细胞分散开来，有利于观察；
压片：盖上盖玻片，用拇指轻轻按压盖玻片
目的：
操作：
注意：
压片用力必须恰当：
过重会将组织压烂，
过轻细胞不能完全分散开
3.洋葱根尖细胞有丝分裂的观察
低倍显微镜观察，找到分生细胞：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。
低倍镜下的细胞
高倍镜下的细胞
分裂间期
末期
前期
中期
后期
调节显微镜的放大倍数，使视野中看到约50个细胞，统计各个时期的细胞数并记录；转移视野到另一个区域再观察统计记录。
细胞周期 样本1 样本2 总数 占比
分裂间期
分 裂 期 前期
中期
后期
末期
总数
记 录 表
细胞 周期 样本1 样本2 总数 每一时期的细胞数/计数细胞总数
分裂间期 43 48 91 88.3%
分裂期 前期 3 2 5 4.9%
中期 1 0 1 0.97%
后期 2 1 3 2.9%
末期 1 2 3 2.9%
计数细胞总数 103 100%
记录表
1.在你的观察结果中，处于哪一期细胞最多？为什么？
分裂间期细胞数量最多
因为分裂间期所占时间远远大于分裂期；
细胞 周期 样本1 样本2 总数 每一时期的细胞数/计数细胞总数
分裂间期 43 48 91 88.3%
分裂期 前期 3 2 5 4.9%
中期 1 0 1 0.97%
后期 2 1 3 2.9%
末期 1 2 3 2.9%
计数细胞总数 103 100%
记录表
观察到的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；每一时期的时间＝总细胞周期×每一时期细胞数占总细胞数的比例
2.如何比较细胞周期中不同时期的时间长短？
12h
10.6h
0.59h
0.12h
0.35h
0.35h
12h