6.1细胞的增殖课件(共39张PPT)2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

(共39张PPT)
第六章 细胞的生命历程
第一节 细胞的增殖
问题探讨
象与鼠的个体大小相差十分悬殊。
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。
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？
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。
生物体的生长(从细胞角度看)
靠增大细胞的体积
靠增加细胞的数量
→通过细胞生长实现
→通过细胞分裂实现
思维训练 运用模型作解释
问题探讨
细胞不能无限长大的原因很多，细胞的大小影响物质运输的效率，可以作为一种解释。
2mm
2mm
2mm
4mm
4mm
4mm
8mm
8mm
8mm
表面积= mm2
体积= mm3
表面积= mm2
体积= mm3
表面积= mm2
体积= mm3
表面积/体积=
表面积/体积=
表面积/体积=
24
8
96
64
384
512
1.5
3
0.75
扩散效率=
葡萄糖扩散的体积
整个琼脂块的体积
结论：细胞体积越大，其表面积/体积(相对表面积)越小，因此其物质交换效率越低
思维训练 运用模型作解释
问题探讨
讨论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。
讨论3:细胞是越小越好吗？
不是，细胞体积最小限度，是由完成细胞功能所必须的基本结构和物质所需要的空间决定的。
讨论4: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。
核质比限制了细胞的长大(细胞核的控制范围有限)
细胞表面积与体积之比的关系限制了细胞的长大(物质运输效率降低)
讨论1:细胞表面积和体积的比值与细胞的大小有什么关系？
细胞越大，表面积与体积的比值越小。
一.细胞增殖
1.定义:
b.生物体内也不断地有细胞衰老、死亡，需要通过细胞增殖加以补充。
单细胞生物以细胞分裂方式产生新的个体
细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程,叫做细胞增殖.
a.从受精卵开始，要经过细胞增殖和分化逐渐发育为成体。
大肠杆菌
2.意义:
一.细胞增殖
3.过程:
细胞增殖包括_________和_________两个_____的过程,细胞增殖具有周期性。
物质准备
细胞分裂
连续
真核细胞
有丝分裂
无丝分裂
减数分裂
→产生体细胞
→产生生殖细胞
4.增殖方式:
原核细胞：
二分裂
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。
：如蛙的红细胞分裂
二.细胞周期
连续分裂的细胞，从_______________时开始，到________________时为止，为一个细胞周期。
一次分裂完成
下一次分裂完成
起点
终点
分裂间期
分裂期
细胞周期
完成
完成
1.定义:
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
（1）不同细胞的细胞周期持续时间
结论：
二.细胞周期
2.准确理解“细胞周期”
①不同细胞的细胞周期长度不一样。
②细胞周期分为分裂间期和分裂期，分裂间期较长。
（3）“连续分裂的细胞”才具有细胞周期
（2）间期在前，分裂期在后；
按增殖情况将细胞分为三类
二.细胞周期
2.准确理解“细胞周期”
永不分裂
暂停分裂
连续分裂
神经细胞
成纤维细胞
生发层细胞
周期中细胞
静止期细胞
终末分化细胞
二.细胞周期
分裂间期
分裂期
(90%~95%)
(10%~5%)
(物质准备阶段)
G1期:
S 期:
G2期:
(细胞分裂阶段)
核分裂:
质分裂:
3.组成:
细胞周期
M期
与分裂期有关蛋白质合成
及一些细胞器的增殖
DNA分子复制
与DNA复制有关蛋白质的合成
形成子细胞
间期复制的DNA平均分配
细胞适度生长
Ａ
Ｂ
A→B
B→A
A→B→A
4.表示方法
分裂间期:
分 裂 期 :
细胞周期:
分裂间期:
分 裂 期 :
细胞周期:
a、c
b、d
a+b、c+d
染色质
螺旋缠绕、缩短变粗
(细丝状)
(圆柱状或杆状)
分裂间期
分裂期
解开螺旋
染色体与染色质是同一物质在不同时期的不同存在形态。
染色体(姐妹染色单体)
着丝粒
着丝粒
1.关于染色体的预备知识
（1）存在:
（2）组成:
光镜下看不到
光镜下可见
三.高等植物细胞的有丝分裂
真核生物的细胞核中。
DNA+蛋白质
染色体
姐妹染色单体
染色体数
染色单体数
DNA数
1
0
1
1
2
2
2
0
2
（3）染色体、染色单体和DNA的关系
②染色体复制后才有姐妹染色单体,着丝粒分裂后无染色单体(0或2)
复制
着丝粒 分裂
1.关于染色体的预备知识
三.高等植物细胞的有丝分裂
①染色体数 = 着丝粒数
DNA数 = 臂/条数
螺旋化
1
0
1
2.分裂间期
DNA分子的复制
有关蛋白质的合成
细胞有适度的生长。
为分裂期进行活跃的物质准备。
分裂间期（90%—95%）
三.高等植物细胞的有丝分裂
动物和低等植物细胞,间期还进行中心体复制
(不属于有丝分裂)
染色体数目 染色单体数目 DNA分子数 每条染色体上的DNA分子数
0 8
1 2
4
4 8
复制合成适度长
3.有丝分裂
三.高等植物细胞的有丝分裂
真核细胞主要是通过有丝分裂来完成的。
前期、
中期、
后期、
末期
植物:根尖分生区细胞、茎形成层细胞、受精卵等。
前期
中期
后期
末期
子细胞
有丝分裂是一个连续的过程,人们根据染色体的行为,分为:
动物:受精卵、各种干细胞、皮肤生发层细胞等。
（1）前期
3.有丝分裂
三.高等植物细胞的有丝分裂
②核仁解体、核膜消失
膜仁消失显两体
①出现染色体和纺锤体
染色体数目 染色单体数目 DNA分子数 每条染色体上的DNA分子数
4
8
8
2
（2）中期
②染色体的形态和数目最清晰
3.有丝分裂
三.高等植物细胞的有丝分裂
①所有染色体的着丝粒都排列在赤道板上(赤道板不存在)
形定数清赤道齐
染色体数目 染色单体数目 DNA分子数 每条染色体上的DNA分子数
4
8
8
2
（3）后期
3.有丝分裂
三.高等植物细胞的有丝分裂
②纺锤丝牵引相同的子染色体(形态和数目完全相同)分别移向细胞两极。
①每个着丝粒一分为二，姐妹染色单体分开，成为两条染色体(数目加倍)。
粒裂体增均两极
染色体 数目 染色单体数目 DNA分子数 每条染色体上的DNA分子数
8
4 8
8 0
2 1
（4）末期
3.有丝分裂
三.高等植物细胞的有丝分裂
③赤道板位置出现细胞板,细胞板逐渐形成新的细胞壁(细胞板真实存在,细胞壁形成与高尔基体有关)
①染色体变成染色质,纺锤体消失
②核膜、核仁重现
两消两现新壁成
染色体数目 染色单体数目 DNA分子数 每条染色体上的DNA分子数
0
1
8 4
8 4
3.有丝分裂
三.高等植物细胞的有丝分裂
①一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。
子细胞
②子细胞若继续分裂，则进入下一个细胞周期的分裂间期
染色体数目 染色单体数目 DNA分子数 每条染色体上的DNA分子数
4
0
4
1
四.高等动物细胞的有丝分裂
动物细胞有丝分裂过程
间期
前期
中期
后期
末期
中心粒发出星射线
细胞膜向内凹缢裂为两个细胞
中心粒倍增,成为两组
放射状的星射线形成纺锤体
纺锤丝牵引子染色体移向细胞两极
间期
前期
中期
后期
末期
子细胞
五.动植物细胞有丝分裂比较
动植物细胞有丝分裂过程图比较
分裂过程基本相同，染色体变化规律相同，分裂间期染色体复制，分裂期实现染色体平均分配到两个子细胞中。
相同点:
讨论1:动植物细胞有丝分裂相比,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？
分裂间期
分裂前期
分裂中期
分裂末期
分裂后期
染色体
行为变化
DNA复制
缩短变粗为染色体
染色体
DNA分子
染色单体
2N
2N 4N
0 4N
2N
4N
4N
2N
4N
4N
4N
4N 0
2N 4N
0
假定某生物的一个体细胞中的染色体数和DNA的含量为2N
着丝粒排列赤道板
着丝粒分裂
进入两个细胞核
4N 2N
4N 2N
五.动植物细胞有丝分裂比较
（1）一个细胞中的染色体数目变化
2N
4N
bc：后期着丝粒分裂
de：末期结束，细胞一分为二
G1
前
中
后
末
G2
S
子细胞
分析 总结
2N→4N→2N
a
b
c
d
e
G1
前
中
后
末
2N
4N
G2
S
a
b
c
d
ab：间期DNA复制
cd：末期结束，细胞一分为二
（2）一个细胞中的DNA含量变化
分析 总结
子细胞
2N→4N→2N
e
（3）一个细胞中的染色单体数目变化
2N
4N
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
子细胞
一.分析 总结
0→4N→0
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
G1
前
中
后
末
G2
S
子细胞
一.分析 总结
（4）细胞中的染色体与核DNA的比值
讨论2:动植物细胞有丝分裂的不同点。
（1）纺锤体形成方式不同
（2）子细胞形成方式不同，即细胞质分裂方式不同
五.动植物细胞有丝分裂比较
是将亲代细胞的染色体进行复制（关键是DNA的复制）之后 ，精确的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遗传物质的稳定性。
讨论3:细胞有丝分裂的重要意义是什么？
五.动植物细胞有丝分裂比较
复制
分裂
（染色体平均分配）
3.注意：
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.
癌症的治疗思路:
抑制DNA的复制
五.动植物细胞有丝分裂比较
细胞核先延长，核的中部向内凹进，缢裂成两个细胞核
整个细胞从中部缢裂成两部分，形成两个子细胞
2、特点：在分裂过程中，没有出现纺锤丝和染色体的变化，但有DNA的复制
3、实例：蛙的红细胞的分裂
1、过程：
六.无丝分裂
某种鱼的无丝分裂
细胞器 参与时期 作用
核糖体
线粒体
中心体
高尔基体
间期
整个时期
前期
末期
合成蛋白质
提供能量
发出星射线
形成纺锤体
参与细胞板
(细胞壁)的形成
1.动、植物细胞有丝分裂中参与的细胞器
一.分析 总结
2.有丝分裂过程中加倍的物质或结构
物质或结构 时间 原因
DNA
染色体
中心体
细胞核
间期
后期
间期
末期
DNA复制
着丝粒分裂
中心体复制
新核膜形成，细胞质为分裂
（5）根据柱状图判断细胞分裂时期的规律(二倍体生物为例)
2N
4N
2N
4N
2N
4N
DNA
姐妹染色单体
染色体
G2、前期、中期
后期、末期
或
子细胞、G1
一.分析 总结
在高等植物体内
通过在高倍镜下
各个细胞的分裂是独立进行的
染色体容易被碱性染料染色
有丝分裂常见于根尖、芽尖等分生区细胞
各个时期细胞内染色体的
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
因此在同一分生组织中
可以看到处于不同分裂
时期的细胞
如甲紫溶液旧称龙胆紫溶液，或者醋酸洋红液着色
1.实验
原理
二.观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
根冠(保护)
分生区(分裂)
（无液泡）
伸长区(伸长)
（方形紧密）
（有小液泡）
成熟区(吸收)
（有大液泡）
（长条形）
二.观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
（无液泡）
2.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;放在温暖处;待根长约5 cm时取用。
二.观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
2.实验步骤
（2）装片的制作
制片流程：解离→漂洗→染色→制片
过程 方 法 时间 目 的 注意
解离
漂洗
染色
制片
放入解离液15％盐酸＋95％酒精(1:1)[杀死并固定细胞]
根尖放入清水中漂洗
洗去药液,防止解离过度
放入质量浓度为0.01 g/mL或0.02 g/mL的甲紫溶液/醋酸洋红液染色
使染色体染着色
用镊子尖把根尖弄碎,盖上盖玻片,用拇指轻压盖玻片
使细胞分散开,有利于观察
用药液使组织中的细胞相互分离开来
10-14时(分裂旺盛)剪取根尖2-3毫米(过长有伸长区)
不漂洗也会影响染色。
3～5 min
约10 min
3～5 min
太短
细胞间质未被完全溶解，压片时细胞不易分散
过长
细胞解离过度、根尖酥软，影响染色
时间适宜
洗去细胞内部的盐酸,防止解离过度而影响染色;
太短
过长
染色体或染色质不能完全着色
使其他部分也被染成深色，无法分辨染色体
过轻
过重
细胞未分散开
将组织压烂
二.观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
2.实验步骤
（3）洋葱根尖细胞有丝分裂观察
低倍镜观察:
高倍镜观察:
先找分裂中期的细胞,再找前期、后期、末期细胞,最后观察分裂间期的细胞.
找到分生区细胞(细胞呈正方形,排列紧密)
前期
末期
中期
间期
后期
子细胞
不能观察一个细胞的连续分裂过程，因为解离时细胞已死亡。
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。
二.观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
2.实验步骤
（3）洋葱根尖细胞有丝分裂观察
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
二.观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
2.实验步骤
（3）洋葱根尖细胞有丝分裂观察
细胞周期 样本1 样本2 总数 占比
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%
总数 103 100%
记 录 表
分裂间期细胞数量最多
分裂间期所占时间远远大于分裂期
讨论1.在你的观察结果中,处于哪一期细胞最多？为什么？
讨论2.如何比较细胞周期中不同时期的时间长短？
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
时间
10.6h
0.59h
0.12h
0.35h
0.35h
12h
细胞周期中不同时期持续时间长短与处于该时期的细胞数呈正相关
绘出植物细胞有丝分裂过程简图。
（4）绘图
二.观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
2.实验步骤
3.实验成功的关键及注意事项
视野中细胞重叠严重
染色体几乎未被染色
观察不到分裂期细胞