6.1细胞的增殖 课件【新教材】人教版(2019)高中生物必修一(共47张PPT)

(共47张PPT)
结谛组织细胞
②
分化
肌肉细胞
①
受精卵分裂
①
第6章 细胞的生命历程
衰老 及凋亡
白细胞
第1节细胞的增殖
生切意 sgck thng com
1.请推测象与鼠相应器官和组织的细胞大小是否也
有很大差异
大象的器官大得多；而细胞大小基本一致。
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
主要靠细胞分裂增加细胞的数量，也要靠细胞生 长增大细胞的体积。
问题探讨
象与鼠的个体大小 相差十分悬殊。
环境及本身条件好时，进行分裂生殖.
环境及本身条件差时，进行接合生殖.
小核 大核
首先大核与小核反复进行分裂，小核先相互交换，与 大核形成接合核之后，再次重复分裂，直到形成4个草履 虫为止 .
细胞分裂例1:
通过分裂繁殖
单细胞生物
例2:人体胚胎发育通过细胞分裂实现
一、细胞增殖 1.意义：
细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物
生长、发育、繁殖、遗传的基础。
有丝分裂— 产生体细胞
无丝分裂
减数分裂——产生生殖细胞
3、原核生物：二分裂，如细菌、蓝细菌。
2. (真核生物)
分裂方式：
神经细胞 成纤维细胞
生发层细胞
永不分裂 暂停分裂
连续分裂
4.连续分裂的细胞有周期性
体内细胞有三种类型：
细胞增殖包括物质准备和细胞分裂两个过程。
拓展：按增殖情况将细胞分为三类
周期细胞：能连续不断分裂的细胞，如胚细胞、 骨髓造血干细胞、植物分生区细胞。
休眠细胞：暂时不增殖，在适当的刺激下可重新
进入细胞周期的细胞。如肝、肾细胞等。
分化细胞：永久丧失分裂能力，不可逆地脱离
细胞周期的细胞。又称成熟细胞。如 神经 细胞、红 细 胞，植 物叶肉细胞、导管细胞等
二、细胞周期
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。
包括两个阶段：分裂间期和分裂期。
分裂间期：从一次分裂结束到下一次分裂之前。
占细胞周期的90%-95%。
间期的物质准备：
完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。
细胞有适度生长。
细胞 分裂间期 分裂期
合计
蚕豆根尖分生区细胞 15.3 2.0
17.3
小鼠十二指肠皮细胞 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
结 论 ：①分裂间期所占时间远远大于分裂期；
②细胞种类不同，一个细胞周期的时间也不同。
细胞周期的时间比例
表6-1 不同细胞的细胞周期持续时间/h
A—→C、 C —E、E —G
A—→B 、 C—→D 、E —→F
B—→C 、 D 一 →E 、F—→G
细胞周期：B-B
分 裂 间 期 ：B-A
分 裂 期 ：A-B
方法一：扇形图 方法二：直线图
A B C D E F G
拓展： 细胞周期表示方法
三、有丝分裂
复制后的DNA通过 有丝分裂平均分配
到两个子细胞。
分裂间期：
DNA复 制
分裂期：
平均分配核DNA,人 为
分成四个时期：
前期、中期、
后期、末期。
细胞周期
染色质的复制
v
形成姐妹染色单体 (光镜下不可见)
形态：以染色质
的形式存在
数 目：2N → 2 N
(染色体成对存在， 数着丝粒)
(一)高等植物细胞有丝分裂
1.分裂间期：物质准备阶段
DNA的复制和有关蛋白质的合成； 细胞有适度的生长。
间期开始时 间期结束时
重点掌握染色体形 态和 数 目的变化。
2.分裂期： 分为四个阶段
前期 中期 后期 末期
膜仁消失显两体形数清晰赤道齐一分为二向两极膜仁重现消两体
形态：
①核膜消失、核 仁解体；
②出现纺锤丝( 体 ) ; ③染色质
染色体 (散乱分布)
1)前期：
纺锤丝
纺锤体
染色体
姐妹染色单体一
(可见)
着丝粒
数目：2 N (不变)
思考：姐妹染色单体在前期可见，形成于分裂间期
① 纺锤丝牵引着丝粒排列在赤道 板上；
②染色体高度螺旋化，形态固定， 数 目清晰。
思考：观察染色体最好的时期是
中期
数目：2N (不变)
2)中期：
形态：
①着丝粒分裂； 消失
②姐妹染色单体分开，
③染色体平均分配。
确保亲代与子代遗传物质的稳定性
数目：
①染色体数目(2N-4N) ;
②姐妹染色单体数目( 为0)
3)后期：
形态：
形态：
①染色体 — 染色质；
②纺锤体消失；
③核膜、核仁重新出现；
④细胞板 一→ 细胞壁。
真实存在
1个细胞 —→2个细胞
数目：染色体变化(4 N-2N)
4)末期：
1 2 3
6 5
图2-20°植物细胞的有丝分裂
1.间期2.前期3.中期4.后期5.末期 CSC
生 物
染色体数
洋葱
8对(16条)
水稻
12对(24条)
果蝇
4对(8条)
人
23对(46条)
拓展：几种生物体细胞内的染色体数(2N)
DNA数：2N
同源染色体：成对的染色体，大小形状一般相同，
一条来自父方，一条来自母方。
1 1’
着丝粒 DNA复制 着丝粒分裂
注意：染色体数=着丝粒数
DNA分子数三2倍染色体数三染色单体数(有染色单体时) DNA分子数=染色体数(无染色单体时)
拓展：染色体、染色单体和DNA的关系
2个
2条 无 (0)
DNA数目
染色体数目
染色单体数目 无 (0)
2个
1条 2个
1个 1条
示意图 形态 位置 数目
染色体 染色单体
DNA
分裂 间期 散乱 分布 2n 0=4n
2n=4n
前 期 散乱 分布 2n 4n
4n
中 期 D 整齐排列 在赤道板 0 乙11 4n
4n
后 期 B 子染色体移 向细胞两极 4n 0
4n
末 期 C 进入子 细胞 2n 0
2n
C
以含 有2n 个染 色体 细胞 为例 间期 分裂期
前期 中期 后期
未期
染色体数目 (个) 2n 2n 2n 4n
4n-2n
DNA含量(个) 2n-4n 4n 4n 4n
4n-2n
染色单体数 目(个) 0-4n 4n 4n 0
0
小结巩固： 细胞有丝分裂过程中的
染色体数目和DNA含量的变化(表格)
DNA含 量
4n
2n
拓展：有丝分裂过程中DNA含量变化(坐标图)
间期 前期 中期 后期 未期
染色体数
染色单体数目
4N
染色体
2N
染色单体
间期 前期 中期 后期 未期
拓展：有丝分裂过程中染色体数目变化(坐标图)
1. 核中DNA 含量加倍期为 间期
2.染色体平均分配期为 后 期 0 3.呈染色质状态期为 间期、末期 0
4. 看得见染色单体期为 前 期 、 中 期 O 5.细胞板形成细胞壁时，由 高尔基体起作用。
6. 观察染色体形态和数目的最佳期为 中期 0
7 . 姐 妹 染 色 单 体 分 开 的 时 期 为 后 期
0
归纳小结：
●
1
间期 前期
末期
中期
后期
(二)动物细胞有丝分裂过程
思考 ·讨论
动物细胞与植物细胞有丝分裂的相同点和不同点
观察动物细胞的有丝分裂模式图
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。
发生时期和内容 植物细胞
动物细胞
不 同 点 前期： 形成纺锤体 的方式不同。 细胞两极发出 纺锤丝形成纺 锤体
中心粒周围发 出星射线形成
纺锤体
末期： 形成子细胞 的方式不同 细胞中央出现 细胞板扩展形 成细胞壁， 一 个细胞形成两 个子细胞
细胞膜中部向 内凹陷，一个 细胞缢裂成两 个子细胞
思考 ·讨论2.动、植物细胞有丝分裂有什么不同
讨论：3.细胞有丝分裂的重要意义是什么
染色体：间 期复制，后期平均分配
(DNA的复制) DNA是遗传物质
保持细胞亲代与子代之间遗传性状的稳定性
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。
正常体细胞一般分裂50-60次，若由于致癌因 子导致遗传物质变化，会变成不受机体控制的、 无限增殖的癌细胞。
拓展：与有丝分裂有关的细胞器
核糖体：间期合成各种蛋白质
中心体：发出星射线形成纺锤体( 动物)
高尔基体：参与细胞壁的形成(植 物)
线粒体：提供能量
四、无丝分裂
1.过程：
细胞核先延长，且中部向内凹陷，缢裂为 二，接着细胞质也从中部缢裂为二，从而 形成两个子细胞。
2.特点：
没有出现纺锤丝、染色体。
例：蛙的红细胞无丝分裂示意图
边长(mm) 表面积 体积 表面积/ 扩散深度
扩散体积
正方体 (mm2) (mm ) 体积 (0.5mm)
/总体积
2mm 24mm 8mm 3 0.5mm
0.875
4mm 96mm 64mm 1.5 0.5mm
0.58
8mm 384mm 512mm 0.75 0.5mm
0.33
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。
思维训练P115 运用模型作解释
2.从物质运输的效率看，细胞为什么不能太大
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。
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0.05 μm 的空间；每个核糖体直径为0.01 μm-0.02 μm。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0.1 μm。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。
拓 展 ： 限制细胞长大的因素
(1)细胞的表面积与体积的不适应。
细胞越大，相对表面积越 小，细胞的物质运输 效率越低。细胞表面积与体积的关系限制了细胞 的长大。
(2)细胞核和细胞质的不平衡。
当细胞质的体积增长太大，则细胞核对这样大范 围的细胞质的作用就会减少，造成核质不平衡，因 此，生物要长大，需要通过细胞分裂增殖。
A B C
边长4 cm 边长2cm 边长I cm
在高等植物体内，有丝分裂常见于根尖、芽尖 等分生区，茎形成层细胞。由于各个细胞的分裂是 独立进行的，因此，当染色体被碱性染料着色后， 通过在高倍镜下观察，同一组织中可以看到不同时 期细胞内染色体的存在状态。从而判断细胞各处于 有丝分裂的哪个时期。
目的要求
1.制作洋葱根尖细胞有丝分裂装片。
2.观察植物细胞有丝分裂的过程，识别有丝分裂的
不同时期，比较细胞周期中不同时期的时间长短。
3.绘制植物细胞有丝分裂简图。
探究。实践 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
材料用具：
洋葱、15%的盐酸、95%的酒精溶液
0.01g /ml的甲紫溶液或醋酸洋红溶 液
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)
过程 方 法 时间
目 的
解离 切根尖2-3mm,用盐酸和酒 精混合(1:1)浸泡 3-5 min
破坏细胞壁，使细
胞相互分离开来
漂洗 根尖变酥软，用清水冲洗 10 min
洗去药液，防止解
离过度，便于着色
染色 甲紫溶液或醋酸洋红 3-5 min
使染色体染成深色
制片 根尖弄碎，盖上盖玻片， 再加一片载玻片，用拇指 轻压载玻片
使细胞分散开，有
利于观察
制片流程：解离→漂洗→染色→制片
制作洋葱根尖有丝分裂装片的注意点：
(1)剪取洋葱根尖时，应该在洋葱根尖 细胞分裂最活跃的时间(10-12点);
(2)解离时，要将根尖细胞杀 死，细胞间质 被溶解，时间要长些，使细胞容易分离；
(3)压片时，用力的大小要适当，要使根尖 被压平，细胞分散开来，成薄而透明。 。
洋葱根尖细胞有丝分裂的观察
将装片放在显微镜下观察，先用低倍镜找到 分生区 (细胞呈正方形，排列紧密);再换高倍 镜观察，依次找出中期、前期、后期、末期、间 期的细胞，注意其染色体的形态和分布。
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。
3.动植物细胞有丝分裂的主要区别
4.有丝分裂中染色体的行为特点，染色体、 染色单体及DNA的数量变化规律。
5.有丝分裂的意义
6.无丝分裂的过程
本节内容总结
1.细胞周期的概念及其判断
2.植物细胞有丝分裂各个时期的特点
前期 消失现两体
中期 形数清晰赤道齐
后期 点裂数加均两极 末期 膜仁重现两体失
分裂期
练习题：
1.连续分裂的细胞，相邻的两个细胞周期可表示为
下图，下列叙述不正确的是
A.b+c为一个细胞周期 a b c d
B.c 、d 两段都要消耗ATP
C.d段主要完成遗传物的平均分配
D.a段的主要变化是DNA的复制及有关蛋白质的
2. 有丝分裂过程中染色体、染色单体、DNA分子的
数量比是1:2:2,该细胞所处的时期是
A.前期或后期 B.中期或末期
C.前期或中期 D.后期或末期
(3) 在下面的坐标图中分别画出此细胞进行有丝分裂各时
期DNA和染色体的数量变化曲线( 要求标记曲线名称)。
DNA 或
染色体
的数量
间期 前期中期后期末期 时 期
依 据 细胞呈圆型，而且有中心体发出星射线形成纺锤体
(2)该细胞继续分裂，在下一时期染色体的变化
是 每个染色体的着丝点分裂成两个，姐妹染色单体
0
分开，由纺锤丝牵引分别向细胞的两极移动
3.图示高等生物细胞有丝分裂某一时期模式图，请据图回答：
(1) 该细胞是植物细胞，还是动物细胞 动物 _,判断的
知识小结
1.分裂的中期可以总结为“着丝点一平面，形态数目清晰见。”,具体表
现为着丝点排列在 赤道板 位置，染色体形态固定，数目清楚。 2.观察染色体最好的时期是分裂的 中 期。
3. 分裂的末期可以总结为“着丝点一分为二，数目加倍两移开。”,具体
表现为每个着丝点分裂为两个， 姐妹染色单体 分开成为两条子染色
体，染色单体数目变为0
4.分裂的末期可以总结为“两失两现一重建”,具体表现为 染色体 变为
染色质，纺锤体 消失 ,核膜和核仁重新出现，赤道板的位置出
现 细胞板 _,它和细胞器高 尔 基 体 有关，最终细胞发生重建。
5.不同生物体内染色体的数目不同，但都为偶数，可以共同表示为 2N 。
6.相比植物细胞有丝分裂，动物细胞的 中心体周围发出放射状的星射线， 形成纺锤体；分裂的末期，细胞膜从细胞的中部向内凹陷，最后把细胞 缢裂成两部分。
知识小结
7.参与植物细胞有丝分裂的细胞器
有高尔基体、核糖体、线粒体 参与动物有丝分裂的细胞器
有 中心体、核糖体、线粒体
8.生物体有丝分裂的意义
是 保持了生物体遗传性状的稳定性
9.无丝分裂的特点是整个分裂过程中没有出现
纺锤丝和染色体 的变化，例如：蛙的红细胞