6.1 细胞的增殖（第2课时）课件(共45张PPT1个视频)---2025-2026学年高一上学期《生物》（人教版）必修1

(共45张PPT)
第6章 细胞的生命历程
第1节 细胞的增殖
1、阐明有丝分裂过程中染色体精确分配与细胞分裂方式的关联，解释其对遗传稳定性的意义。通过动植物细胞有丝分裂异同比较（纺锤体形成、胞质分裂方式），深化对生命现象统一性与多样性的理解。
教学目标
2、掌握对比动植物细胞有丝分裂差异（前期纺锤体来源、末期分裂方式），用表格归纳异同点。
3、绘制并解析有丝分裂过程中染色体、DNA、染色单体数量变化的折线图与柱状图。能够识别不同分裂时期细胞图像特征（中期染色体排列最清晰）。
会解释“为何无法观察到连续分裂过程”（解离杀死细胞）。
4、通过实验误差分析（如解离时间不足导致细胞重叠），强化科学实验的规范意识。
重点：染色体行为变化、数量变化曲线、根尖实验操作。
教学重难点
难点：染色单体与DNA数量关系辨析、分裂时期判断。
间期
前期
中期
后期
末期
子细胞
温故知新
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
染色体、纺锤体出现；核膜解体，核仁消失
每条染色体的着丝粒排列细胞的赤道板上，染色体形态和结构最清晰
着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为两条子染色体并在纺锤丝的牵引下分别移向两极。染色体数目加倍
染色体变成染色质；纺锤丝消失,出现新的核膜和核仁；在赤道板的位置出现个细胞板,逐渐形成细胞壁
04
运用模型作解释
思维训练
运用模型作解释——细胞能无限长大吗？
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。
1.现有3个大小不同的细胞模型，如下图所示，计算每个“细胞”的表面积与体积的比值。
2.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0.5 mm。计算这3个“细胞”中物质扩散的体积与整个“细胞”体积的比值。
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
24
8
96
64
384
512
1.5
3
0.75
表面积/体积=
表面积/体积=
表面积/体积=
思维训练
运用模型作解释——细胞能无限长大吗？
边长(mm) 正方体 表面积(mm2) 体积 (mm3) 表面积/ 体积 扩散深度 (0.5mm) 扩散体积/总体积
（物质运输效率）
2mm
4mm
8mm
24mm2
8mm3
96mm2
64mm3
384mm2
512mm3
3
1.5
0.75
0.5mm
0.5mm
0.5mm
0.875
0.58
0.33
思维训练
运用模型作解释——细胞能无限长大吗？
思维训练
运用模型作解释细胞能无限长大吗？
细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大；
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。相对表面积大，则物质交换效率高。
扩散效率=
葡萄糖扩散的体积
整个琼脂块的体积
相对表面积
思维训练
运用模型作解释细胞能无限长大吗？
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？
细胞越小，表面积与体积的比值越大。
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。
细胞不能无限长大的原因：
表面积与体积的关系限制细胞长大；细胞核的控制范围有限。
核质比(细胞核的控制范围有限)：细胞核中的DNA不会随着细胞体积的扩大而增加。
思维训练
运用模型作解释细胞能无限长大吗？
讨论3：细胞越小，细胞相对表面积就大，细胞的物质运输的效率就越高，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？
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，发挥出相应的生理功能。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。
世界上最小的细胞是支原体，直径只有0.1~0.3μm
05
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
探究·实践 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
成熟区
伸长区
分生区
根冠
细胞特点是：呈正方形，排列紧密；
如何观察呢？
（1）高倍显微镜
（2）碱性染料（甲紫溶液）
（3）使植物细胞分散开来。
探究·实践 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
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那个时期
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
实验原理
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。
材料用具
1.材料：洋葱（可以用蒜、葱代替）。
2.用具：显微镜，载玻片，盖玻片，玻璃皿，镊子，剪刀，滴管。
3.试剂：质量浓度为0.01 g/mL或0.02 g/mL甲紫溶液（将甲紫溶液在质量分数为2%的醋酸溶液中配制而成）或醋酸洋红液，质量分数为15% 盐酸（HCl），体积分数为95%的酒精（C2H5OH）溶液，洋葱根尖细胞有丝分裂固定装片。
实验步骤
第一步：
洋葱根尖的培养
（解离—漂洗—染色—制片）
第二步：装片的制作
第三步：
洋葱根尖细胞有丝分裂的观察
实验步骤
实验前3～4 d，将洋葱放在装满清水的广口瓶上，底部接触水；
装置放在温暖处；
待根长约5 cm时，取生长健壮的根尖制成临时装片观察。
注意：选择染色体数目较少且分裂期占细胞周期时间比例大的根尖作为实验材料。
第一步：洋葱根尖的培养
漂 洗
解 离
制 片
染 色
解 离
上午10时-下午2时，剪取2-3mm长的洋葱或大蒜根尖，放入盛有解离液的培养皿中
3-5min
用药液使组织中细胞相互分离开来。
方法：
时间：
目的：
解离时间过长或过短有什么影响？
过长：染色体易破坏；过短：解离不充分。
注意：解离时细胞已被杀死并固定
实验步骤
分生区细胞分裂旺盛，分裂期细胞较多。
盐酸和酒精1：1混合
第二步：装片的制作
漂 洗
解 离
制 片
染 色
漂 洗
根尖酥软后，放入盛有清水的培养皿
10min
洗去材料中残余的解离液，防止解离过度，便于染色
方法：
时间：
目的：
实验步骤
第二步：装片的制作
漂 洗
解 离
制 片
染 色
染 色
甲紫溶液（醋酸洋红液）
3-5min
使染色体着色
方法：
时间：
目的：
实验步骤
注意：控制好染色时间。
第二步：装片的制作
漂 洗
解 离
制 片
染 色
制 片
①载玻片中央滴一滴清水
②镊子把根尖弄碎，盖上盖玻片
③并用手指轻轻按压。
使细胞分散开，便于观察。
方法：
目的：
实验步骤
第二步：装片的制作
实验步骤
第二步：装片的制作
实验步骤
第三步：显微观察洋葱根尖细胞有丝分裂的观察
1.把制成的装片先放在低倍镜下观察，扫视整个装片，找到分生区细胞：细胞呈正方形，排列紧密。再换成高倍镜仔细观察，首先找出分裂中期的细胞，然后再找前期、后期、末期的细胞，注意观察各时期细胞内染色体形态和分布的特点。最后观察分裂间期的细胞。
分生区细胞
细胞呈正方形，排列紧密。
高倍镜
低倍镜
实验步骤
第三步：显微观察洋葱根尖细胞有丝分裂的观察
2.如果自制装片的效果不太理想，可以观察洋葱根尖有丝分裂固定装片。
3.调节显微镜的放大倍数，使你能够在视野中同时看到约50个细胞，仔细统计视野中处于各时期的细胞数，记录在记录表“样本1”中。把视野移动到分生区一个新的区域再统计，然后记录在记录表“样本2”中。对数据进行整理，填入表中。
实验步骤
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%
第三步：显微观察洋葱根尖细胞有丝分裂的观察
记录表
1
2
3
4
5
分裂间期
末期
前期
中期
后期
第四步：绘图
实验步骤
绘出植物细胞有丝分裂中期简图。
思考：能否将视野固定在一个细胞中观察其连续的变化过程
提示：将视野固定在一个细胞观察不到动态分裂过程，因为细胞解离后已被杀死，所以要通过移动装片寻找不同时期的细胞分裂图像。
结论
根据观察结果，用自己的语言描述细胞周期各个时期的特点。
在显微镜的一个视野中看到的细胞，多数处于细胞有丝分裂的间期，因为在一个细胞周期中，间期所占的时间占整个细胞周期的90%～95%，时间与细胞数目成正比。另外，在一个视野中，往往不容易找全有丝分裂过程中各个时期的细胞，可以慢慢地移动装片，从邻近的分生区细胞中寻找。
讨论
讨论1：在你的观察结果中，处于哪一期细胞最多？为什么？
分裂间期细胞数量最多
因为分裂间期所占时间远远大于分裂期。
讨论2：如何比较细胞周期中不同时期的时间长短？你可以数一数视野中5个不同时期细胞数目。统计全班的结果，求每个时期细胞数目的平均值。（提示：洋葱根尖细胞染色体数目为8对。一个细胞周期大约需要12 h）
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%
12 h
10.6 h
0.59 h
0.12 h
0.35 h
0.35 h
12 h
讨论
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。
讨论2：如何比较细胞周期中不同时期的时间长短？
讨论
讨论3：能观察到某个细胞的连续变化么？为什么？
不能。细胞已经在解离时被杀死
讨论4：若将洋葱根尖分生区细胞换成鳞片叶表皮细胞，能否看到染色体？为什么？
看不到。洋葱鳞片叶表皮细胞是不分裂的细胞，无细胞周期。
讨论
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
实验成功的关键及注意事项
实验成功的关键及注意事项
实验 材料 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
实验成功的关键及注意事项
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
1. 着丝粒分裂导致的现象是（　　）
A. DNA数目加倍
B. 染色体数目加倍
C. 染色单体数目不变
D. 核DNA与染色体数比值变为2:1
答案：B
解析：后期着丝粒分裂，姐妹染色单体分离成为子染色体，染色体数目加倍，染色单体消失。DNA在间期复制后已加倍，后期数量不变。
课堂检测
B
2. 小鼠十二指肠上皮细胞周期为15.3小时，其中分裂期占1.8小时。若观察其有丝分裂，最好选择（　　）
A. 分裂间期细胞 \quad B. 分裂前期细胞
C. 分裂中期细胞 \quad D. 分裂末期细胞
答案：C
解析：中期染色体形态固定、排列整齐，最易观察计数。尽管分裂期占比低（约12%），但中期是形态分析的最佳时期。
课堂检测
C
3. 细胞不能无限长大的原因不包括（　　）
A. 细胞核控制范围有限
B. 相对表面积随体积增大而减小
C. 细胞体积越大物质运输效率越高
D. 核质比失衡影响代谢调控
答案：C
解析：细胞体积增大导致相对表面积（表面积/体积）减小，物质运输效率降低。核质比失衡会削弱细胞核调控能力，但选项C表述错误。
课堂检测
C
4. 制作洋葱根尖有丝分裂装片的正确操作顺序是（ ）
A. 解离→染色→漂洗→制片
B. 解离→漂洗→染色→制片
C. 漂洗→解离→染色→制片
D. 染色→漂洗→解离→制片
答案：B
解析：实验步骤为：解离（盐酸+酒精使细胞分离）→漂洗（清水洗去酸防止过度解离）→染色（甲紫溶液使染色体着色）→制片（压片分散细胞）。
课堂检测
B
5. 蚕豆根尖细胞有丝分裂后期染色体数为24条，则体细胞染色体数为（ ）
A. 12条
B. 24条
C. 6对
D. 48条
答案：A
解析：后期着丝粒分裂，染色体数暂时加倍（2n→4n）。设体细胞染色体数为2n，则4n=24，故2n=12。
课堂检测
A
课堂小结
一、思维训练——运作模型作解释
二、探究实践——观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
谢谢观看