6.1 细胞的增殖（第1课时）课件(共35张PPT)2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

(共35张PPT)
细胞的增殖（第1课时）
第1节
第6章 细胞的生命历程
鲜花吐蕊，绿叶葱茏。抑或花瓣凋落，枯叶飘零，
展示着个体的生命现象，折射出细胞的生命历程。
>>>2019人教版高中生物学必修1课件
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。
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。
象与鼠的个体大小相差十分悬殊
思维训练
运用模型解释细胞不能无限长大的原因
表面积：_____mm2
体积：_____mm3
表面积：_____mm2
体积：_____mm3
表面积：_____mm2
体积：_____mm3
96
8
24
384
56
512
表面积/体积=______
表面积/体积=______
表面积/体积=______
3
1.71
0.75
思维训练
运用模型解释细胞不能无限长大的原因
1、细胞的表面积和体积的比值与细胞的大小有什么关系？
细胞越小，表面积与体积的比值越大。
2、从物质运输的效率看，细胞为什么不能太大？
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。
（1）相对表面积（表面积/体积）越小，细胞与周围环境之间物质交换的面积相对变小，所以物质运输的效率降低，交换的物质不足以提供细胞所需的营养。
（2）细胞核与细胞质之间有一定的制约关系，一个核内所含的DNA是一定的，控制细胞活动也就有一定的限度，使细胞不可能太大。
（3）细胞内物质的交流受到细胞体积的制约，细胞体积过大，影响物质流动速度，细胞内的生命活动变差。
思维训练
运用模型解释细胞不能无限长大的原因
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？
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，不能发挥出相应的生理功能。
事实上，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 。而细胞数量的增多，是通过 细胞分裂 来实现的。
自主学习
任务单（一）
请同学们自主阅读教材P110-111“细胞增殖”和“细胞周期”相关内容，思考讨论下列问题：
（1）细胞增殖的概念、意义、过程、特性
（2）细胞周期的概念、阶段、表示方法
（3）所有的细胞都有细胞周期吗？
细胞增殖
一、细胞增殖的概念：
细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程，叫作细胞增殖。
细胞分裂的方式 （真核生物） （1）有丝分裂 → 主要方式
（2）无丝分裂 → 如：蛙的红细胞
（3）减数分裂 → 生殖细胞的形成
思考：原核生物的分裂方式 ？
简单二分裂
细胞增殖
二、细胞增殖的意义：
细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础
单细胞生物
通过细胞增殖而繁衍
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
生物体内衰老、死亡的细胞也需要通过细胞增殖加以补充。
细胞增殖
三、细胞增殖的过程：
细胞增殖包括 物质准备（特别是遗传物质要进行复制）和 细胞分裂
两个相连续的过程。
“物质准备 → 分裂 → 物质准备 → 再分裂……”
细胞增殖具有周期性
... ...
细胞周期
一、细胞周期的概念：
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。
分裂一次
分裂一次
分裂间期
分裂期
细胞周期
二、细胞周期包括两个阶段：
① 不同细胞的细胞周期持续时间长短不同；
② 细胞周期分为 分裂间期 和 分裂期，大部分时间处于分裂间期（90%-95%）。
分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备，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。
细胞类型 分裂间期/h 分裂期/h 细胞周期/h
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
细胞周期
二、细胞周期包括两个阶段：
思考：是不是所有的细胞都具有细胞周期？
并非所有的细胞都有细胞周期，只有连续分裂的细胞才具有细胞周期。
例如：
受精卵、根尖分生区 → 具有细胞周期
精子、卵子、成熟的红细胞、神经细胞 → 没有细胞周期
细胞周期
二、细胞周期包括两个阶段：
细胞周期的表示方法
细胞周期可表示为
B → A → B（顺时针）
细胞周期可表示为
a+b 或 c+d
自主学习
任务单（二）
请同学们自主阅读教材P111-114“有丝分裂”相关内容，思考讨论下列问题：
（1）有丝分裂分为哪几个时期？划分的依据？
（2）高等植物细胞有丝分裂各个时期有什么主要特征？
（3）动物细胞的有丝分裂与植物细胞的有丝分裂有哪些相同点和不同点？
（4）细胞有丝分裂有什么意义？
有丝分裂
细胞进入分裂期后，在分裂间期复制成的DNA如何平均分配到两个子细胞中呢？每个时期有哪些主要特征？
细胞周期 （真核细胞） 分裂间期 物质准备 （1）DNA分子的复制
（2）蛋白质的合成
（3）细胞的适度生长
分裂期 【有丝分裂】 根据染色体的行为 前期 ？
中期 ？
后期 ？
末期 ？
有丝分裂
前期特征：
前期
“两出现”：出现染色体（包含两条姐妹染色单体）和纺锤体
“两消失”：核膜逐渐消失，核仁逐渐（解体）消失
“一散乱”：染色体散乱地分布在纺锤体中央
膜仁消失显两体
以高等植物细胞为例
有丝分裂
中期特征：
中期
染色体的着丝粒排列在细胞中央的一个平面上（赤道板）
染色体形态稳定，数目清晰，是观察染色体的最佳时期。
形定数清赤道齐
注意：赤道板不是真实存在的，因此无法在显微镜下观察到!
以高等植物细胞为例
有丝分裂
后期特征：
后期
着丝粒分裂成两个，姐妹染色单体分开，成为两条子染色体。
纺锤丝牵引着子染色体向细胞的两极移动，使得两极各有一套形态和数目完全相同的染色体。
染色单体消失，染色体数加倍，DNA数不变。
粒裂数增均两极
以高等植物细胞为例
有丝分裂
末期特征：
末期
“两消失”：染色体消失（染色体变成染色质）、纺锤丝消失
“两重现”：出现新的核膜、核仁，形成两个细胞核。
“一重建”：细胞中央出现细胞板，细胞板逐渐扩展形成新的细胞壁。
两消两现新建壁
以高等植物细胞为例
有丝分裂
子细胞特征：
子细胞
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，就进入下一个细胞周期的分裂间期状态。
一个细胞分两子
以高等植物细胞为例
有丝分裂
动物细胞有丝分裂模式图
有丝分裂
1、动物细胞的有丝分裂与植物细胞的相比，在染色体的行为、染色体和DNA数量的变化等方面有什么共同的规律？
思考·讨论
在前期，染色质丝螺旋缠绕，缩短变粗形成染色体，每条染色体由两条并列的姐妹染色单体组成，此时染色体的数量不变，但DNA的数量较体细胞加倍；在中期，染色体的着丝点都排列在赤道板上；在后期，染色体的着丝粒分裂成两个，两条姐妹染色单体分开，在纺锤丝的牵引下分别移向细胞的两极，此时染色体的数量加倍，而DNA的数量保持不变；在末期，染色体逐渐变成细长而盘曲的染色质丝，末期结束后子细胞中染色体和DNA的数量与亲代相同。
有丝分裂
2、动物细胞有丝分裂过程与植物细胞的有什么不同？
思考·讨论
动物细胞有由一对中心粒构成的中心体，中心粒在间期倍增，成为两组。进入分裂期后，两组中心粒分别移向细胞两极，在这两组中心粒的周围，发出大量放射状的星射线，两组中心粒之间的星射线形成了纺锤体。
动物细胞分裂的末期不形成细胞板，而是细胞膜从细胞的中部向内凹陷，最后把细胞裂成两部分，每部分都含有一个细胞核。
有丝分裂
相同点 植物细胞有丝分裂 动物细胞有丝分裂
分裂过程基本相同；染色体变化规律相同： （1）分裂间期完成染色体复制 （2）分裂期实现染色体平均分配到两个子细胞中去 不同点 前期 由细胞两极发出的纺锤丝形成纺锤体 由两组中心粒发出的星射线，形成纺锤体。
末期 细胞赤道板位置出现细胞板，扩展形成细胞壁，细胞一分为二。 细胞膜从中部向内凹陷，细胞缢裂成两个子细胞。
动物细胞和植物细胞有丝分裂的相同点和不同点
有丝分裂
3、细胞有丝分裂的重要意义是什么？
思考·讨论
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。
细胞的有丝分裂对于生物的遗传有重要意义。
有丝分裂
归纳：染色体、姐妹染色单体、DNA的关系
１条染色质
１条染色质
着丝点
染色单体
复制
高度螺旋化
缩短变粗
１条染色体
（含两个染色单体）
染色体数目=着丝点； DNA：数条； 染色单体：复制后有
2条染色体
（无染色单体）
有丝分裂
归纳：有丝分裂中DNA和染色体、染色单体的变化规律
时期 项目 间期 前期 中期 后期 末期
DNA数目 2N → 4N 4N 4N 4N 4N → 2N
染色体 2N 2N 2N 2N → 4N 4N → 2N
染色单体 0 → 4N 4N 4N 4N → 0 0
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，着丝点分裂后又无染色单体。
有丝分裂
画出“有丝分裂细胞周期中染色体的数量变化曲线”
趁热打铁
变化原因？
变化原因？
细胞分裂，形成子细胞
着丝粒分裂，姐妹染色单体分开形成子染色体
0
4N
2N
间期 前期 中期 后期 末期 间期
有丝分裂
画出“有丝分裂细胞周期中DNA的数量变化曲线”
趁热打铁
0
4N
2N
间期 前期 中期 后期 末期 间期
变化原因？
DNA复制
变化原因？
细胞分裂形成子细胞
有丝分裂
画出“有丝分裂细胞周期中染色单体的数量变化曲线”
趁热打铁
0
4N
2N
间期 前期 中期 后期 末期 间期
变化原因？
染色体复制
变化原因？
着丝粒分裂
有丝分裂
画出“细胞周期中每条染色体上DNA数量的变化曲线”
趁热打铁
0
2
1
间期 前期 中期 后期 末期 间期
DNA/染色体
变化原因？
DNA复制
变化原因？
着丝粒分裂
无丝分裂
一、过程：
细胞核延长→核缢裂→细胞质缢裂→形成两个子细胞
二、特点：
不出现纺锤丝和染色体的变化；
染色质、DNA也要进行复制，并且细胞要增大。
三、实例：
蛙的红细胞分裂、草履虫的细胞分裂等。
蛙的红细胞无丝分裂示意图
草履虫无丝分裂示意图
课后活动
小组合作进行模型建构
请各小组用面团或者橡皮泥捏出一条染色体的各时期典型形态，摆出有丝分裂的各个阶段，然后模拟连续变化的过程。
1、有些细胞能够连续分裂，具有周期性。下列关于细胞周期的叙述，正确的是（ ）
D
A. 成熟的生殖细胞产生后立即进入下一个细胞周期
B. 机体内所有的体细胞均处于细胞周期中
C. 抑制DNA的合成，细胞将停留在分裂期
D. 细胞分裂间期为细胞分裂期提供物质基础
小试牛刀
解析：成熟的生殖细胞一般情况下不能进行分裂，无细胞周期，A错误；只有连续分裂的细胞才有细胞周期，B错误；DNA复制发生在细胞周期的分裂间期，因此抑制DNA的合成，细胞将停留在分裂间期，C错误；细胞分裂间期主要完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，为分裂期做物质准备，D正确。
【归纳总结】影响细胞周期的因素：(1)内部因素：不同种类的细胞，细胞周期持续的时间不同，间期和分裂期所占的比例也不同。(2)外部因素：温度、pH、生理和病理状况等通过影响酶活性影响细胞周期。
2、如图表示一个细胞周期中每条染色体上DNA含量的变化。下列叙述错误的是（ ）
D
A. bc段一定发生了DNA分子的复制
B. cd段细胞内一定存在染色单体
C. de段一定发生了着丝粒的分裂
D. ef段细胞核DNA一定是cd段的一半
小试牛刀
解析：DNA未复制时，一条染色体含有一个DNA分子，DNA复制后每条染色体含有两个DNA分子，结合题图可知，bc段一定发生了DNA分子的复制，A正确；de段着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，使一条染色体中的DNA分子恢复为1个，cd段细胞内一定存在染色单体，B、C正确；ef段代表有丝分裂后期、末期，只有末期结束后细胞核DNA是cd段的一半，D错误。