生物人教版（2019）必修1 6.1细胞的增殖（共41张ppt+3个视频）

(共41张PPT)
6.1 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。
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？
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。主要是依靠细胞分裂使细胞的数量增加。
问题探讨:
一、生物体的生长
1. 多细胞生物体生长的原因
（1）细胞体积增大——
（2）细胞数目增多——
2. 不同动植物同类器官或组织的细胞大小一般无明显差异；器官的大小主要取决于细胞数量的多少。
细胞数量的增多是通过细胞分裂实现的。
细胞生长
细胞分裂
概念：
意义：
过程：
特点：
方式：
细胞分裂的方式
（真核生物）
无丝分裂
减数分裂
有丝分裂
主要
（如蛙的红细胞）
（生殖细胞的形成）
二、细胞增殖
细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程，叫做细胞增殖。
细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础（单细胞生物通过细胞增殖而繁衍，多细胞生物通过细胞分裂完成生物体的生长、发育和遗传）。
物质准备、细胞分裂。
细胞增殖具有周期性
细胞周期
（一）细胞周期
细胞分裂间期
细胞分裂期
两个阶段
分裂间期为分裂期进行物质准备，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。
（5%~10%）
细胞周期（以进行有丝分裂的细胞为例）
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。
（90%~95%）
Ａ
Ｂ
分裂间期：
分裂期：
细胞周期：
A→B
B→A
A→B→A
甲
乙
A. 甲 → 乙
B. 乙 → 甲
C. 甲 → 甲
D. 乙 → 乙
以下哪个过程可表示为细胞周期
a
b
c
d
A. a + b
B. b + c
C. c + d
√
√
√
特点：
物质准备，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。
1.分裂间期
（二）有丝分裂过程（以高等植物为例）
2. 前期
特点：
1. 核膜、核仁消失
2. 染色体、纺锤体出现
3. 染色体散乱分布
（含两条姐妹染色单体）
（二）有丝分裂过程（以高等植物为例）
染色质(分裂间期)
染色体(分裂期)
高度螺旋化、缩短变粗
解螺旋，重新成为细丝状
1条染色质，1条DNA分子，没有姐妹染色单体
1条染色体，2条DNA分子，2条姐妹染色单体
染色体、染色单体和DNA的关系
条染色质， 条DNA分子， 条姐妹染色单体
DNA复制
高度螺旋变粗
间期
前期
1
2
2
3. 中期
特点：
1. 染色体形态固定，数目清晰
2. 染色体的着丝粒排列在中央的一个平面上（赤道板），此时是观察染色体的最佳时期
（二）有丝分裂过程（以高等植物为例）
4. 后期
特点：
1. 着丝粒一分为二，姐妹染色单体分离，成为两条子染色体
2. 染色体平均分为两组向细胞两极移动
（二）有丝分裂过程（以高等植物为例）
5. 末期
特点：
1. 染色体、纺锤体消失
2. 核膜、核仁出现
3. 细胞中央出现细胞板，形成新的细胞壁
（二）有丝分裂过程（以高等植物为例）
子细胞
结果：
一个细胞分裂成为两个子细胞，每个子细胞中含有的染色体数目与亲代细胞的相等。
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。
（二）有丝分裂过程（以高等植物为例）
植物细胞有丝分裂各期的主要特点
间期
前期
中期
后期
末期
①完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成
②细胞有适度的生长
①染色体、纺锤体出现
②核仁解体，核膜消失
③染色体散乱分布于纺锤体的中央
①纺锤体清晰可见，所有染色体的着丝粒都排列在赤道板上。
②染色体的形态固定，数目清晰，便于观察
①着丝粒一分为二，姐妹染色单体分开，成为两条子染色体；
②纺锤丝牵引染色体向两极移动，形成两套数目和形态完全相同的染色体。
①两组染色体分别到达两极后，又变成细长盘曲的染色质丝
②核膜、核仁重新出现；
③纺锤体消失
④在赤道板位置出现细胞板，形成新细胞壁，一个细胞分裂成两个子细胞。
1. 在细胞周期中，要辨认染色体的形态和数目，应选择（ ）
A. 间期 B. 中期 C. 前期 D. 后期
2. 如图表示细胞有丝分裂过程中一个染色体的变化情况（虚线表示纺锤丝）。在一个细胞周期中，染色体变化顺序是（ ）
A. ②①②③④⑤ B. ②③①④⑤
C. ②①⑤④③② D. ①⑤④③②①
B
C
3. 细胞有丝分裂的周期中，DNA分子的复制、着丝点的分裂、染色单体的形成及消失依次发生在（ ）
A. 间期、前期、中期、间期 B. 前期、中期、后期、末期
C. 间期、后期、中期、后期 D. 间期、后期、间期、后期
4. 在高倍显微镜下观察处于有丝分裂中期的植物细胞，都能看到的结构是（ ）
A. 赤道板、染色体、细胞膜 B. 纺锤体、赤道板、染色体
C. 细胞壁、染色体、纺锤体 D. 细胞壁、核膜、染色体
D
C
（三）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，成为两组
中心粒发出星射线
细胞膜从细胞的中部向内凹陷
1. 分裂过程基本相同；
2. 染色体行为相同：
a. 分裂间期完成染色体复制；
b. 分裂期实现染色体平均分配到两个子细胞中去
间期
前期
中期
后期
末期
中心体
时期 植物细胞有丝分裂 动物细胞有丝分裂
间期
前期
末期
无中心粒的复制
细胞两极发出纺锤丝构成纺锤体
细胞板扩展为细胞壁，分割细胞质
完成中心粒的复制
中心粒移到细胞两极，并发出星射线构成纺锤体
细胞膜由中部向内凹陷，细胞缢裂成两部分
动、植物细胞有丝分裂过程的区别
相同点： 1. 一个细胞分裂产生两个子细胞；
2. 核膜、核仁的变化相同；
3. 染色体的行为变化完全相同。
　　是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。
3、细胞有丝分裂的重要意义
体细胞一般能够分裂50-60次，但是有的细胞受到致癌因子的作用，细胞中遗传物质发生变化，就变成了不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞，这种细胞就是癌细胞。
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）
2．特点：①不出现纺锤丝和染色体的变化；
②染色质、DNA也要进行复制，并且细胞要增大。
3．实例：蛙的红细胞分裂、草履虫的细胞分裂等。
细胞核延长 核缢裂 细胞质缢裂 形成两个子细胞
草履虫无丝分裂（大核）示意图
蛙的红细胞无丝分裂示意图
（四）无丝分裂
1．过程：
1. 染色单体形成于 ，出现于 ，消失于 ；
2. 核膜、核仁消失于 ，重建于 ；
3. 纺锤体出现于 ，消失于 ；
4. 染色体出现于 ，消失于 ；
5. DNA加倍于 ，染色体加倍于 ；
6. 观察染色体、纺锤体的最好时期 ；
7. 能看到完整细胞结构的时期 ；
间期
后期
前期
末期
前期
末期
前期
末期
间期
后期
中期
间、末期
前期
归纳总结
细胞结构 细胞类型 生理作用
动植物细胞 合成蛋白质
动物、低等植物细胞 前期发出星射线形成纺锤体
植物细胞 末期参与细胞壁的形成
动植物细胞 提供能量
8、与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用
归纳总结
核糖体
中心体
高尔基体
线粒体
物种 染色体数 物种 染色体数
人 46 水稻 24
黑猩猩 48 小麦 42
猴 42 玉米 20
猪 38 番茄 24
牛 60 烟草 48
部分生物的染色体数
（2n）
（2n）
（五）有丝分裂中DNA和染色体、染色单体的变化规律
间期 前期 中期 后期 末期
DNA数目
染色体
染色单体
2N
2N→4N
2N
2N
4N
4N
4N
4N
4N
0
4N→2N
注意： 染色体数 = 着丝粒数
染色体复制后才有染色单体，着丝点分裂后又无染色单体
2N→4N
4N→2N
0→4N
4N→0
0
4N
2N
着丝粒分裂
细胞分裂
染色体数目变化
0
4N
2N
DNA复制
细胞分裂
DNA数目变化
0
4N
2N
DNA复制
着丝粒分裂
染色单体数目变化
0 → 4N → 0
0
1
0.5
DNA数
染色体数
染色单体数
染色体/DNA
DNA复制
着丝粒分裂
染色体与DNA的数量关系
1. 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 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
复制
赤道板
细胞板
细胞壁
2. 下图表示一个细胞周期中，洋葱根尖细胞有丝分裂时DNA含量的变化，请回答：
（1）图中A-B是 期，D-E是 期，E-A是 期，B-C是 期。
（2）C-D时期染色体的变化特点是 。
（3）用图中的符号填空：
①DNA含量加倍发生在 。 ②DNA含量减半发生在 。 ③染色体数加倍发生在 。 ④纺锤体出现是在 。
（4）在一个细胞周期中，DNA含量变化规律是 。
间
后
末
前
高度螺旋化，规则地排列在赤道板上
AB
EA
DE
BC
2c→4c→2c
（六）运用模型解释细胞不能无限长大
细胞大小影响物质运输的效率
24
8
64
96
384
512
细胞 小 中 大
细胞表面积/mm2 24 96 384
细胞体积/mm2 8 64 512
表面积与体积的比值
细胞 小 中 大
细胞体积/mm2 8 64 512
物质扩散的体积/mm2
物质扩散的体积与细胞体积的比值
3
1.5
0.75
细胞体积越大，细胞表面积与体积的比值越小。
7
37
169
0.875
0.578
0.330
细胞体积越大，物质扩散的体积与细胞体积的比值越小，物质运输的效率越低。
葡萄糖向内扩散的深度0.5mm
1. 细胞表面积和体积的关系限制了细胞的长大；
2. 细胞核与细胞质的关系限制了细胞的长大。
（七）观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
1. 实验原理：
在高等植物体内，有丝分裂常见于根尖、芽尖等 细胞。由于各个细胞的分裂是独立进行的，因此，当染色体被 （甲紫溶液，旧称龙胆紫溶液；醋酸洋红液）着色后，通过在 下观察，同一组织中可以看到不同 细胞内 的存在状态，从而判断细胞各处于有丝分裂的哪个时期。
高倍镜
时期
染色体
分生区
细胞呈正方形，排列紧密，体积小，核较大，具有旺盛的分裂增生能力。无液泡和叶绿体。
碱性染料
2. 材料用具：
①分裂能力旺盛的部位，如根尖、芽尖。
②分裂期占分裂周期比例大。
③染色体数目较少，便于观察。
（七）观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
（1）洋葱（可用葱、蒜代替）
（2）解离液：15％盐酸＋95％酒精（1：1）
（3）染色剂：甲紫溶液（龙胆紫溶液）或醋酸洋红液
3. 方法步骤：
（1） 洋葱根尖的培养
（2）装片的制作：
（3）洋葱根尖细胞有丝分裂的观察：
（4）绘图（中期）
解离→漂洗→染色→制片
解离
剪取根尖2 mm～3 mm
解离液：质量分数为 和体积分数为 混合液(1∶1)
目的：___________________
时间：3 min～5 min
15%的盐酸
使组织中细胞分离开
95%酒精
染液：质量浓度为0.01 g/mL或0.02 g/mL的 溶液(或醋酸洋红液)
目的：_________________
时间：3 min～5 min
漂洗
染色
制片
漂洗液： .
目的：洗去药液，防止 便于染色
时间：约10 min
解离过度
甲紫
使染色体(质)着色
盖玻片
清水
用镊子尖将根尖弄碎，盖上_______，复加一块载玻片，用拇指轻压呈絮状
3. 方法步骤：
（1） 洋葱根尖的培养
（2）装片的制作：
（3）洋葱根尖细胞有丝分裂的观察：
（4）绘图（中期）
解离→漂洗→染色→制片
先低倍镜后高倍镜
观察：
先 观察：根据根尖特点找到 细胞。
后 观察：先找中期，后找前、后、末期细胞。
低倍镜
分生区
高倍镜
分裂间期
分裂中期
分裂前期
解离时间过短，细胞不易分离开；
解离时间过长，根尖细胞会遭到破坏，无法进行染色和制片。
1. 解离洋葱根尖时，时间过长或过短对实验影响有哪些？
不能。漂洗的目的是洗去根尖组织细胞中的盐酸，有利于碱性染料的着色，若二者顺序颠倒，解离液中的盐酸会影响染色的效果。
2. 操作中漂洗和染色的顺序能不能互换？说明原因。
有丝分裂中期。因为分裂中期染色体的着丝粒排列在赤道板上，形态稳定，易于观察。
不能。因为根尖细胞经过解离后已经死亡。
3. 在显微镜下观察到哪个时期的细胞中染色体最清晰？为什么？
4. 在显微镜下持续观察一个根尖分生区细胞，能否看到一个完整的分裂过程？为什么？
5. 在观察的结果中，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。
6. 在观察的结果中，如何比较细胞周期中不同时期的时间长短？
某时期的细胞数占计数细胞总数的比例越大，该时期的时间越长。