6.1.2细胞的增殖第2课时 2024-2025学年人教版（2019）高中生物必修一(共26张PPT，含1个视频)

(共26张PPT)
第1节 细胞的增殖
第2课时
细胞不能无限长大的原因有很多，细胞的大小影响物质运输的
效率，可作为一种解释。
细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大；
表面积=______mm2
体积=______mm3
表面积/体积=______
表面积=______mm2
体积=______mm3
表面积/体积=______
表面积=______mm2
体积=______mm3
表面积/体积=______
24
8
3
2mm
2mm
2mm
4mm
4mm
4mm
8mm
8mm
8mm
96
64
1.5
384
512
0.75
七、【思维训练】运用模型作解释
细胞通过其表面与外界进行物质交换，但是细胞大小不同，不能直接比较表面积，要比较单位体积下的表面积，即相对表面积。
扩散效率=
葡萄糖扩散的体积
整个琼脂块的体积
细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞与周围环境之间物质交换的面积相对越小，细胞的物质运输的效率就越低。
物质在细胞中的扩散速率是一定的，假定某种物质如葡萄糖通过“细胞膜”后，向内扩散的深度为0.5mm。
细胞的边长/mm 表面积/mm2 体积/mm3 比值 （表面积/体积） 物质扩散的深度/mm 物质扩散的体积/
整个“细胞”体积
8
4
2
384
512
0.75
96
64
1.5
24
8
3
0.5
0.5
0.5
0.330
0.578
0.875
细胞的表面积与体积之比随着细胞的增大而______；
物质扩散的体积与整个“细胞”的体积之比随着细胞的增大而______。
减小
减小
结论：
物质在细胞中的扩散速率是一定的，假定某种物质如葡萄糖通过“细胞膜”后，向内扩散的深度为0.5mm。
细胞不能无限长大的原因：
（1）细胞表面积与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
不是，细胞中有众多的必需物质和细胞器，细胞太小，就没有足够的空间进行相应的生命活动。
①细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的物质运输的效率越低。
就越不能满足细胞代谢的需要，所以运输效率或相对表面积反过来限制了细胞的无限长大。（从物质运输效率看）
②细胞的核质比例限制了细胞的长大。细胞核是遗传和代谢的控制中心，细胞核所控制的细胞质范围有一定的限度。
既然细胞越小，细胞表面积相对就大，越有利于细胞与外界的物质交换，那么，细胞体积是不是越小越好？
04
观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
探究·实践 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
1
实验原理
(1)高等植物根尖、芽尖等___________能进行有丝分裂。
(2)由于各个细胞的分裂是独立进行的，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。
(3)在高倍显微镜下，根据细胞内_______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。
(4)染色体容易被_________(如甲紫溶液)着色。
分生区细胞
染色体
碱性染料
根冠
分生区
（无液泡）
伸长区
（正方形、紧密）
（有液泡）
成熟区/根毛区
（有液泡）
（长条形）
类型：选取细胞周期短、分裂期占细胞周期比例相对较大的材料。
部位：选取分裂旺盛的部位，如：根尖、芽尖的分生区。
时间：选取分裂旺盛的时间，如：上午10：00至下午2：00，此时洋葱根尖分生区细胞处于有丝分裂的分裂期的数目较多。
2
实验步骤
实验前5-6天，可以在家里取洋葱或大蒜鳞茎，清洗底部，放在装满清水的容器上，在温暖的地方培养，注意换水。待根生长至2-5cm时，可剪取生长健壮的根尖（乳白色部分是分生区）。
目的是增加水中的氧气，防止根进行无氧呼吸造成酒精中毒，出现烂根现象。
取材→解离→漂洗→染色→制片→观察
(1)培养：
a 为什么上午10时-下午2时取材？
分生区有较多的细胞处于分裂期。
质量分数15%的盐酸+体积
分数95%的酒精（1：1混合）
根尖
漂 洗
制 片
染 色
解 离
①方法：
②目的：
上午10时-下午2时，剪取2-3mm长的洋葱根尖，放入盛有解离液的培养皿中，解离3-5min。
b 解离液：
用药液使组织中细胞相互分离开来。
a 解离时间过长或过短有什么影响？
过长：染色体易被破坏；过短：解离不充分。
解离时细胞已被杀死并固定。
解离液
(2)装片的制作：
b 解离后的细胞是死的还是活的？
2
实验步骤
过长会有伸长区，无细胞分裂
解离液
根尖
①方法：
②目的：
根尖软化后，放入盛有清水的培养皿中漂洗10分钟
洗去药液，防止解离过度。
漂 洗
制 片
染 色
解 离
清水
(2)装片的制作：
2
实验步骤
漂洗是为洗去多余的盐酸，因此要保证足够的时间；不漂洗也会影响染色。
①方法：
②目的：
把根尖放入盛有甲紫溶液（醋酸洋红液）的玻璃皿中染色3-5min。
使染色体着色
漂 洗
制 片
染 色
解 离
根尖
(2)装片的制作：
2
实验步骤
时间太短：
染色体不能完全着色。
时间太长：
其他部位被染色，无法辨识。
①方法：
②目的：
用镊子将根尖放在载玻片上，加一滴清水。
并用镊子尖把根尖弄碎，盖上盖玻片。然后
用拇指轻轻按压盖玻片。
使细胞分散开来，有利于观察。
漂 洗
制 片
染 色
解 离
滴清水
碎根尖
压片
请思考实验中有哪些操作可以保证细胞相互分散开。
①解离; ②用镊子弄碎; ③压片。
(2)装片的制作：
2
实验步骤
先在低倍镜下找到分生区细胞： 。
再换成高倍镜仔细观察，先找出 期的细胞。
细胞呈正方形，排列紧密
高倍镜
(3)洋葱根尖细胞有丝分裂的观察：
分裂中
2
实验步骤
间期
前期
中期
后期
末期
3、观察结果
①
②
③
④
⑤
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。
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
细胞周期 样本1 样本2 总数 每一时期的细胞数/计数细胞总数
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%
计数细胞总数 103 100%
记录表
12h
10.6h
0.59h
0.12h
0.35h
0.35h
12h
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；每一时期的时间＝总细胞周期×每一时期细胞数占总细胞数的比例
如何比较细胞周期中不同时期的时间长短？
4、关于观察结果的分析
2.处于 期的细胞数目最多，原因是 。
不同时期细胞数目多少反映了 。
某时期的时间=洋葱细胞周期总时长 x 。
分裂间
间期时间最长
该时期时间的长短
某一时期的细胞数占计数细胞总数的比例
1）不能观察到连续分裂的过程，要通过移动装片寻找不同时期的
细胞图像。原因是：
解离后细胞已经死亡，观察到的都是死细胞。因此要不断
移动装片，寻找不同时期的细胞分裂图像。
第一节
3）如果观察的是洋葱的表皮细胞则不能看到染色体，因为洋葱表皮细胞一般不分裂。
4）若观察洋葱根尖时不能看到染色体，其原因可能是：①没有找到分生区细胞；②没有找到处于分裂期的细胞；③染液过稀或染色时间过短等。
4、关于观察结果的分析
5）在同一视野中，可以看到处于不同分裂时期的细胞图像，说明各个细胞的分裂不是同步的。
5、实验异常现象分析
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
实验异常现象分析
解离不充分，
没有压片
染色时间不够，
漂洗不充分
视野选择不合适，
取材位置、时间不合适
6、实验操作的注意事项
实验材料选择 类型 选取分裂期占细胞周期比例相对较大的材料
部分 选取分裂旺盛的部位(如根尖、茎尖的分生区)
时间 必须在分裂旺盛的时间
操作注意事项 解离 时间 太短 细胞间质未被完全溶解，压片时细胞不易分散
过长 导致细胞解离过度、根尖酥软，影响染色
漂洗 时间 适宜 洗去多余的盐酸，防止解离过度而影响染色
操作注意事项 染色 时间 太短 染色体或染色质不能完全着色
过长 使其他部分也被染成深色，无法分辨染色体
压片 时间 过轻 细胞未分散开
过重 将组织压烂
显微镜观察 细胞状态 显微镜观察的都是死细胞，不能看到动态变化
细胞数目 间期的细胞数目最多，原因是间期历时最长
6、实验操作的注意事项
取材部位 实验名称 取材原因
叶 鳞片叶 植物细胞的吸水与失水 外表皮细胞含紫色大液泡
使用高倍显微镜观察几种细胞 细胞较大，外表皮细胞有大液泡，内表皮细胞有明显的细胞核
叶 管状叶 绿叶中色素的提取和分离 色素含量多
观察叶绿体和细胞质的流动 观察细胞质的流动，可用细胞质基质中的叶绿体运动作为标志
根 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 材料易得，且分生区细胞分裂能力强，染色体数目少，易于观察
拓展：高中生物实验中洋葱的“一材多用”
如图①～⑤为大蒜根尖细胞有丝分裂不同时期的图像。下列相关叙述，正确的是（ ）
A.制片流程：解离→染色→漂洗→制片
B.分裂过程的先后顺序为①③④⑤，构成细胞周期
C.④的细胞中央会形成细胞板，最终扩展为细胞壁
D.⑤中染色体形态清晰，是观察染色体的最佳时期
C
①表示分裂中期，②表示分裂间期，③表示分裂前期，④表示分裂末期，⑤表示分裂后期，故分裂过程的先后顺序为②③①⑤④
随堂练习
课堂总结