4.1 细胞通过分裂增殖 课件(共41张PPT)浙科版（2019）必修一

(共41张PPT)
第四章 细胞的生命历程
第一节 细胞通过分裂增殖
问题1：为什么细胞不能太大？
建构物理模型：模拟探究细胞的大小和扩散作用的关系
边长分别为1cm、2cm、3cm的含有酚酞的琼脂块
放入0.1%NaOH溶液
模拟细胞的大小
取出吸干水分
切半测扩散深度
1.实验过程：
检测NaOH是否进入琼脂
问题1：为什么细胞不能太大？
3cm
2cm
1cm
2.实验结果：
琼脂块的边长/cm 琼脂块的表面/cm2 琼脂块的体积/cm3 比值（表面积/体积） NaOH扩散深度（mm） NaOH扩散体积/整个琼脂块的体积
3cm
2cm
1cm
54
24
6
27
8
1
2
3
6
3
3
3
0.49
0.66
0.94
扩散效率
相对表面积=表面积/体积
扩散速率
问题1：为什么细胞不能太大？
① 细胞大小影响物质运输效率：细胞体积越小，相对表面积越大，越有利于物质交换；
② 受细胞核所能控制的范围制约：细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心，细胞核能控制细胞范围有一定的限度。
原因：
真核生物的分裂方式
有丝分裂
减数分裂
产生体细胞的主要方式
产生生殖细胞有关
细胞周期
体细胞
1、细胞周期：
连续分裂的细胞，从上一次分裂结束到下一次分裂结束所经历的整个过程。
例：试判断下列细胞有无细胞周期。
①根尖分生区细胞　②胚胎干细胞　③皮肤生发层细胞　④神经细胞　⑤茎的形成层细胞　⑥口腔上皮细胞　⑦精子
有细胞周期:　　　　　　　　;
无细胞周期:　　　　　　。
①②③⑤
④⑥⑦
高度分化的细胞一般无继续分裂能力，如哺乳动物成熟红细胞、神经细胞、根尖成熟区细胞
细胞周期
体细胞
1、细胞周期：
连续分裂的细胞，从上一次分裂结束到下一次分裂结束所经历的整个过程。
分裂间期
分裂期
G1
S
G2
M
A点
Ｂ点
分裂间期
S： DNA复制
G1：合成DNA复制所需的蛋白质，核糖体的增生
G2：合成分裂期所需蛋白质
分裂期（M期）
A-B
B-A
A-A
③“连续分裂的细胞”才具有细胞周期；
①分裂间期在前，分裂期在后；
②分裂间期长，分裂期短；
④不同生物的细胞或同一生物不同种类的细胞，细胞周期长短不一。
2、细胞周期的特点：
细胞周期 细胞种类 细胞周期时间（小时） 分裂间期 分裂期 合计
中国仓鼠成纤维细胞 10.6 0.4 11
小鼠肿瘤细胞 18 0.5 18.5
蚕豆根尖细胞 16.5 2 18.5
如：根尖分生区细胞、茎的形成层细胞、生发层细胞
3、细胞周期的表示方法：
B
A
C
a
b
c
d
以上哪个过程能表示一个细胞周期
A-A
a+b,c+d
活动：制作和观察根尖细胞有丝分裂临时装片
分裂间期
前期
中期
后期
末期
分裂间期
实验原理
成熟区
根冠区
分生区
(生长点)
伸长区
细胞排列紧密，呈正方形，正在进行有丝分裂；
可通过碱性染料使染色体着色,观察不同时期的细胞
实验步骤
1、取材：待洋葱根生长到2~5cm长时取下整条根(10：00-14：00分裂旺盛)
2、解离：质量分数为10%的盐酸——破坏细胞间的果胶，使组织细胞分离
3、漂洗：清水——洗去盐酸，便于染色
4、染色：龙胆紫染液——使染色体(质)着色，便于观察
5、制片：剪下根尖尖端2-3mm，用橡皮或笔端轻轻敲击盖玻片——使细胞分散
6、观察：先在低倍镜下找到到分生区细胞(细胞排列紧密，呈正方形，有的细胞正在分裂)，若要观察各个分裂时期的图像，需要移动装片去寻找，找到需要观察的对象后换高倍镜观察
低倍镜下找到
分生区细胞
实验结果
分裂间期
分裂期
洋葱根尖细胞有丝分裂图
间期
前期
中期
后期
末期
注意事项
1、在显微镜下观察不到一个细胞连续分裂的过程，只能观察到某
一细胞被解离液杀死的那一时刻的分裂状态。
2、只能不断移动装片，在不同的视野中找到各个时期的分裂图像。
3、选择观察有丝分裂的材料时，应该选择分裂期时间较长且分裂
期占整个细胞周期比例较大的材料。
核膜
核仁
染色质
着丝粒
蛋白质
DNA
染色质
染色体
1个DNA
着丝粒
DNA复制
着丝粒分裂
A
1个染色体，1个DNA
2个染色体、2个DNA
(无染色单体)
1个染色体，2个DNA
（2个染色单体）
A’
染色体、染色单体、DNA数量关系：
染色体数目=着丝粒数目
【有几个着丝粒，就有几个（条）染色体】
A
A’
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1.分裂间期：染色质的复制，包括DNA的复制和相关蛋白质的合成
植物细胞的有丝分裂过程
染色质复制
染色质复制
着丝粒
姐妹染色单体
2、前期
1.核内出现染色体。（染色质丝经螺旋缠绕形成染色体，染色体散乱分布）
2.前期中较晚的时候出现由丝状纤维组成的纺锤体。
3.核膜、核仁开始解体
高度螺旋
最明显的变化
口诀：核膜解体显两体
3、中期
1.染色体继续凝聚变短，染色体的着丝粒排列在赤道面上。
2.染色体缩短到最小的程度，便于观察和研究。（此时期是观察和计数染色体的最佳时期）
高度螺旋
口诀：赤道板上排整齐
4、后期
1.着丝粒分裂，姐妹染色单体分离成两个独立的染色体，染色体数目加倍。
2.分离的染色体以相同的速率分别被纺锤丝拉向两极。
着丝粒分裂
口诀：一分为二向两极
5、末期
1.染色体伸展变成染色质
2.核膜、核仁重新出现
3.纺锤体消失
解螺旋
（1）细胞核的分裂
口诀：两消两长返间期
（2） 细胞质的分裂（胞质分裂）
5、末期
囊泡 → 细胞板 → 细胞壁
高尔基体
细胞壁的形成跟什么细胞器有关？
辨一辨
间期
前期
末期
中期
后期
辨一辨
①
②
③
⑥
⑤
④
①：中期
②：间期
③：后期
④：前期
⑤：末期
动、植物细胞分裂过程
三、动物、植物细胞有丝分裂的不同点？
不同点1：
纺锤体的形成方式不同
不同点2：
末期细胞质的分裂方式不同
动物细胞和植物细胞有丝分裂过程的比较
植物细胞分裂
动物细胞分裂
不同点
前期
细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体
末期
细胞板　　　
中心体周围放出纺锤丝形成纺锤体
细胞膜从细胞中部向内凹陷缢裂
相同点
1、核内染色体变化相同
2、分裂过程及时期相同
赤道板位置
高尔基体
细胞壁
间期
中心体的复制
课本P120 一遍过P52
四、细胞有丝分裂的重要意义
将亲代细胞的染色体经过复制后，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，染色体的复制实质上是DNA的复制，因而在生物的亲代细胞和子代细胞之间保证了遗传性状的稳定性。
思考：细胞质中的DNA是均等分配的吗？
细胞质内细胞器在子细胞中的分配不是平均的
染色体数
DNA数
染色单体数
五、染色体在有丝分裂过程中呈现规律性变化
染色体、DNA、染色单体数量关系
1
1
0
1
2
2
1
2
2
2
2
0
2
2
0
染色质
复制
高度螺旋
高度螺旋
1
2
2
间期
前期
中期
后期
末期
着丝粒分裂
解螺旋
一条染色体为例
→
→
→
0
间期
前期
中期
核DNA含量
2
1
后期
末期
时期
0
间期
前期
中期
染色体数
2
1
后期
末期
时期
与细胞有丝分裂有关的细胞器
核糖体、线粒体、高尔基体
核糖体、线粒体、高尔基体、中心体
核糖体、 线粒体、 中心体
高等植物细胞：
低等植物细胞：
动物细胞：
前情回顾
0
间期
前期
中期
核DNA含量
2
1
后期
末期
时期
0
间期
前期
中期
染色体数
2
1
后期
末期
时期
0
间期
前期
中期
染色单体数
2
1
后期
末期
时期
设某动物体细胞染色体数2N
4n
2n
4n
2n
4n
2n
0
间期
前期
中期
每条染色体DNA含量
2
1
后期
末期
时期
四、癌细胞可以无限制地分裂
(一)癌细胞的概念
在某些致癌因素的作用下，有的细胞会变得不受控制
而无限增殖，这种细胞就是癌细胞。
(二)癌细胞的特点
1、能够无限增殖(分裂次数是无限的)
2、能在体内转移(细胞表面粘连蛋白很少或缺失且癌细胞具有变形运动的能力)
3、核形态不一，并可出现巨核、双核或多核现象
4、代谢旺盛，合成代谢超过分解代谢
5、线粒体功能障碍，有氧无氧都主要依靠糖酵解获取能量
6、无贴壁生长、接触抑制现象
(三)癌变(正常细胞发生突变而成为癌细胞的过程)的原因
内因：
外因：
抑癌基因
原癌基因
与细胞增殖相关基因，维持正常细胞周期必需基因。
抑制细胞增殖，促进细胞分化和抑制细胞迁移。
生物因子
化学因子
物理因子
如烟雾中的烟碱(尼古丁)、亚硝酸盐等
各种射线，如X射线、紫外线等
如致癌病毒、细菌、霉菌等
影响
激活
丧失
4.1.1细胞周期和观察根尖细胞有丝分裂实验
DBCCA/DDCAD/DDB
14答案　(1)解离、压片　解离后的细胞已经死亡
(2)①没有进行漂洗，影响了染色效果　②没有吸去多余染液，没有进行压片和滴加清水，造成细胞重叠　③没有先在低倍镜下观察找到细胞，再用高倍镜观察
4．下列细胞不具有细胞周期的是(　　)
A．胚胎干细胞
B．癌细胞
C．根毛细胞
D．形成层细胞
成熟区
根冠区
分生区
(生长点)
伸长区
5.在真核细胞中，细胞分裂周期蛋白6(Cdc6)是启动细胞DNA复制的必需蛋白，其主要功能是促进复制前复合体的形成，进而启动DNA复制。参照如图所示的细胞周期，复制前复合体组装完成的时间点是(　　)
9．下列有关细胞体积与物质运输的关系的模拟实验的说法，错误的是(　　)
A．随着细胞体积增大，细胞的相对表面积减小，细胞的物质运输速率也减小
B．该实验中可用含酚酞的琼脂块遇氢氧化钠变红模拟物质进入细胞的情况
C．细胞体积不能无限增大也不能无限缩小，这与细胞内的各细胞器与酶需要一定空间相关
D．细胞之所以不能无限增大，还与细胞的核质比有关
4.1.2有丝分裂过程及意义与细胞癌变
ADCCD/DADDB/CCC
14答案　(1)③　分生区　分裂间　细胞周期中分裂间期经历时间长　(2)赤道面　1∶2　着丝粒分裂，(每对)姐妹染色单体分离成两条染色体　(3)b　核膜和核仁
3．下列关于细胞分裂的叙述，错误的是(　　)
A．细胞分裂间期，染色体复制并形成染色单体
B．有丝分裂中期，染色体着丝粒排在赤道面上
C．有丝分裂后期，着丝粒一分为二，核DNA数目加倍
D．有丝分裂有利于保持亲子代细胞间遗传性状的稳定
5．图1、图2分别表示某种生物细胞有丝分裂过程中某一时期的模式图。下列有关叙述错误的是(　　)
A．图1细胞中共有4条染色体，8个核DNA分子
B．图2细胞中共有8个核DNA分子，0条染色单体
C．a构成纺锤体，动、植物细胞形成纺锤体的方式不同
D．图2的下一时期将在细胞中央出现细胞板形成细胞壁
8．黄曲霉素是黄曲霉等菌株产生的双呋喃环类物质，主要污染粮油及其制品，是引发肝癌的重要因素之一。下列叙述错误的是(　　)
A．黄曲霉素属于化学致癌因子 B．黄曲霉素可能诱发肝细胞突变
C．肝癌细胞具有无限增殖的能力 D．肝癌细胞表面的粘连蛋白增加导致易转移
10．如图表示某高等植物细胞有丝分裂过程中染色体的行为变化，下列分析错误的是(　)
A．e过程着丝粒分裂，染色体数目加倍 B．a～b过程发生了中心粒的倍增
C．b～c过程核膜逐渐解体 D．d时期染色体的着丝粒可能排列在赤道面上
12．(2023·浙江富阳中学高一期中)下列关于果蝇(2n＝8)体细胞有丝分裂的叙述，正确的是(　　)
A．前期，细胞最适合用于观察染色体的形态
B．中期，细胞有8条染色体、16个DNA分子
C．后期，细胞每一极的染色体组成相同
D．末期，核膜从中部向内凹陷缢裂成两个核
13．癌细胞能够无限增殖，很难实现完全清除，给患者造成了很多痛苦。下列对癌细胞的叙述正确的是(　　)
A．癌细胞分裂较快，分裂间期时间短于分裂期
B．癌细胞表面载体蛋白减少，易在组织间转移扩散
C．癌细胞内的细胞核、染色体都可能已经出现异常
D．每个人都含有原癌基因，因此达到一定年龄后都会患癌症
课后练习P121
DCAA
1.（1）分生区
（2）间期 DNA复制与相关蛋白质合成
（3）中期 后期
2.（1）10%盐酸 中期
（2）少 可可碱抑制纺锤丝的形成