人教版高中生物必修1课件：6.1细胞的增殖 (共65张PPT)

(共65张PPT)
第6章　细胞的生命历程
第1节　细胞的增殖
一、细胞大小与物质运输的关系
1.多细胞生物生长的原因:
细胞生长
细胞分裂
2.决定器官大小的原因:
器官大小主要决定于_______________。
细胞数量的多少
3.模拟探究细胞大小与物质运输的关系:
酚
酞
NaOH溶液
扩散
深度
实验步骤 操作提示
制备琼脂块 切取边长分别为3cm、2cm、1cm的含__
___的琼脂块正方体
浸泡 在质量分数为0.1%的_________中浸泡10min
切割 捞取、吸干液体并将琼脂块切成两半
测量、记录、计算 测量、记录每块琼脂块上NaOH的_____
_____,并根据测量结果计算
4.限制细胞不能无限长大的原因:
(1)_________________________。
(2)_______的控制能力是有限的。
细胞的表面积与体积的关系
细胞核
二、细胞周期
1.适用生物:_________。
2.前提条件:_________的细胞。
3.起止点:
(1)起点:_____________时。
(2)止点:_______________时。
4.两个阶段:分裂间期和分裂期。
真核生物
连续分裂
一次分裂完成
下一次分裂完成
三、植物细胞有丝分裂
根据细胞分裂图像判断细胞分裂时期,并补充细胞分裂特点:
间期
DNA分子
生长
蛋白
质
分裂图像 时期 分裂特点
____ ①完成________的复制和有关____
___的合成;
②细胞适度_____
前期
染色质形成染色
纺锤丝
核膜
核仁
中期
染色体着丝点
形态比较稳定
体
分裂图像 时期 分裂特点
____ ①染色体(DNA)变化:________________ __;
②细胞变化:a.细胞两极发出_______形成纺锤体;b._____消失、_____解体
____ ①_____________排列在赤道板上;
②染色体_____________,数目比较清晰
后期
末期
着丝点分裂
加倍
移向两极
染色体变成染色质丝
核膜、核仁
细胞板
细胞
壁
分裂图像 时期 分裂特点
____ ①染色体数目变化:___________,姐妹染色单体分开,染色体数目_____
②染色体运动:在纺锤丝牵引下_________

____ ①染色体变化:___________________
②细胞结构变化:a.___________重新出现;b.赤道板位置出现_______,并逐渐扩展为_____ ___
【预习自测】
1.单细胞生物的生长依靠　(　　)
A.细胞体积增大
B.细胞数量增多
C.细胞体积增大或细胞数量增多
D.与体积和数量均无关
【解析】选A。单细胞生物不同于多细胞生物,其生长仅依靠细胞体积增大。
2.细胞体积越大,则　(　　)
A.细胞相对表面积也越大　　
B.细胞相对表面积反而越小
C.物质交换速率越快
D.物质交换速率不变
【解析】选B。细胞体积越大,其相对表面积越小,物质交换速率越慢。
3.细胞周期中持续时间较长的是　(　　)
A.分裂间期
B.分裂期
C.两个时期一样长
D.两个时期时间长短不确定
【解析】选A。细胞周期中分裂间期准备大量物质以便分裂,其持续时间较长。
4.下列有关染色体的叙述正确的是　(　　)
A.易被酸性染料染成深色
B.由蛋白质和RNA组成
C.染色体和染色质是同一种物质
D.分布在细胞质中
【解析】选C。染色体易被碱性染料染成深色,A错误;染色体由蛋白质和DNA组成,B错误;染色体和染色质是同一种物质,只是在细胞分裂不同时期的不同表现形式,C正确;染色体分布在细胞核中,D错误。
5.在细胞分裂间期,不会发生　(　　)
A.DNA数目加倍　　　　　B.蛋白质大量增加
C.染色体数目加倍 D.细胞形态由小长大
【解析】选C。在细胞分裂间期,主要进行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。每条染色体中都含有两条姐妹染色单体,但是染色体的数目发生改变是在分裂后期着丝点分裂导致的。
6.在洋葱细胞有丝分裂过程中,细胞板的形成发生在
　(　　)
A.前期　　　B.中期　　　C.后期　　　D.末期
【解析】选D。高等植物细胞有丝分裂过程中,末期在赤道板位置出现细胞板,并逐渐扩展成为细胞壁,从而形成两个子细胞。
7.细胞有丝分裂过程中,DNA复制、着丝点分裂、姐妹染色单体形成及消失依次发生在　(　　)
A.间期、后期、间期、后期
B.间期、后期、中期、后期
C.间期、后期、末期、后期
D.前期、中期、后期、末期
【解析】选A。细胞有丝分裂过程中,DNA复制发生于间期,着丝点分裂发生于后期,姐妹染色单体形成于间期,消失于后期。
主题1　细胞大小与物质运输的关系
【问题探究】
1.模拟探究细胞大小与物质运输的关系:
分析某同学的实验结果,回答下列问题。
(1)该实验分别用什么来模拟细胞和进出细胞的物质?
模拟细胞用_______,模拟进出细胞的物质用_____。
(2)细胞中物质运输的效率的表示方法:可以用相同时间内,物质扩散进细胞的体积与细胞的总体积的比值来表示,即_____________________________________。
琼脂块
NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比
NaOH
(3)请根据上表总结细胞大小与物质运输效率的关系:细胞体积越大,__________________________________ ______
其相对表面积越小,物质运输的效率就
越低。
2.限制细胞长大的原因:
细胞不能无限长大的原因有哪些?
提示:(1)细胞表面积与体积的比(即相对表面积)限制了细胞的长大。
(2)细胞核的控制能力(或者说核质比)制约细胞的长大。
【拓展延伸】细胞不能无限缩小
根据上述模拟实验可知,细胞不能无限长大,但是细胞体积也不能无限缩小,原因:细胞中必须进行各种复杂的代谢活动,需要足够的空间;同时细胞中各种结构也需要一定的空间。
【探究总结】细胞大小与物质运输的两点总结
(1)细胞大小与物质运输效率的关系:细胞体积越大,其相对表面积越小,物质运输的效率就越低。
(2)细胞不能无限长大的原因:相对表面积和核质比限制了细胞长大。
【探究训练】
1.(沈阳高一检测)将一块3cm×3cm×6cm的含酚酞的琼脂块切成三块边长分别为1cm、2cm、3cm的正方体。将3块琼脂块放在装有NaOH的烧杯内,淹没浸泡10分钟。下列说法正确的是　(　　)
A.随琼脂块增大,NaOH扩散速率增大
B.随琼脂块增大,琼脂块的表面积与体积之比增大
C.随琼脂块增大,琼脂块中变红的体积增大
D.随琼脂块增大,琼脂块中变红的体积所占的比例增大
【解析】选C。在相同时间内,物质扩散进细胞的体积与细胞的总体积之比可以反映细胞的物质运输效率;细胞体积越大,其相对表面积越小,细胞的物质运输效率就越低。随琼脂块增大,NaOH扩散速率不变,A错误。随琼脂块增大,琼脂块的表面积与体积之比变小,B错误。随琼脂块增大,琼脂块中变红的体积增大,C正确。在一定时间内,随琼脂块增大,琼脂块中变红的体积所占的比例变小,D错误。
2.分析实验“细胞大小与物质运输的关系”,不可以得出的结论是　(　　)
A.通过探究细胞的相对表面积与物质运输效率的关系,来探讨细胞不能无限长大的原因
B.在相同时间内,NaOH在每一块正方体琼脂块上扩散的深度一样
C.细胞核中的DNA不会随着细胞体积的扩大而增加
D.若边长为3cm的琼脂块上NaOH扩散的深度是1.5cm,则NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比为1∶1
【解析】选C。实验中没有涉及DNA含量在细胞体积的扩大过程中的变化,故不能得到C项结论。
主题2　细胞周期
【问题探究】
1.细胞具备细胞周期的条件:
(1)判断下列细胞是否具有细胞周期,并写出理由。
有
能连续分裂
无
成熟红细胞,不能分裂
无
成熟生殖细胞,不能继
续分裂
有
能连续分裂
细胞类型 有无细胞周期 理由
胚胎干细胞 ___ ___________
成熟红细胞 ___ ___________________
卵细胞、精子 ___ ___________________
_______
皮肤生发层细胞 ___ ___________
(2)总结具备细胞周期的条件:
①___________________;②_______________。
进行有丝分裂的细胞
连续分裂的细胞
2.细胞周期的表示方法:
(1)请分析图甲、图乙并用图中的字母表示下列各时期。
A、C
a
B、D
b+c+d+e
A+B、C+D
a+b+c+d+e
(2)图甲中的B+C=A+B=A+D,那么B+C或者A+D能否表示一个细胞周期?为什么?
提示:不能。B+C不是一个细胞周期,原因是细胞周期是从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止,先是分裂间期,后是分裂期,且分裂间期时间长于分裂期时间;A+D不是一个细胞周期,原因是一个细胞周期在时间上是连续的。
【拓展延伸】细胞周期的相关知识
(1)影响细胞周期的因素。
①内部因素:不同种类的细胞,细胞周期持续的时间不同,间期和分裂期所占的比例也不同。
②外部因素:温度、pH、射线、生理和病理状况等通过影响酶的活性影响细胞周期。
(2)分裂间期又可分为G1期(DNA复制前期)、S期(DNA复制期)和G2期(DNA复制后期)三个阶段。
【探究总结】
1.细胞周期的表示方法:
(1)圆形图法:


(2)直线图法:
2.理解细胞周期的三个易错提醒:
(1)细胞周期的划分:细胞周期是一个连续变化的过程,只是人为地将细胞周期分为间期和分裂期,分裂期又分为前期、中期、后期和末期。各个阶段都是人为划分的,没有严格的界限。
(2)具有细胞周期的条件:进行有丝分裂、能连续分裂的细胞才具有细胞周期。生殖细胞、高度分化的细胞、微生物细胞等不具有细胞周期。
(3)细胞周期的长短:不同生物或同一生物不同组织,其细胞周期长短不同。
【探究训练】
1.(太原高一检测)下图表示细胞周期,有关叙述不正确的是　(　　)


A.按箭头所示方向由a→a或由b→b表示一个细胞周期
B.染色体的平均分配发生于a→b段
C.细胞中核DNA含量的加倍发生在b→a段
D.将癌细胞的细胞周期阻断在b→a段可以治疗癌症
【解析】选A。细胞周期的概念: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,包括分裂
间期和分裂期。图中,按箭头所示方向由b→a表示一个
细胞周期的分裂间期,由a→b表示分裂期,所以整个周
期可用b→b来表示,不能用a→a来表示,A错误;染色体
的平均分配发生于分裂的末期,即a→b段,B正确;细胞
中核DNA含量的加倍发生在间期(DNA复制、蛋白质合
成),即b→a段,C正确;将癌细胞的细胞周期阻断在b→a
段,细胞无法进行正常的分裂,所以可以治疗癌症,D正
确。
2.下列关于细胞周期的叙述中,不正确的是　(　　)
A.不是生物体的所有细胞都有细胞周期
B.在细胞周期中,分裂间期一般比分裂期时间长
C.利用药物抑制DNA合成,细胞将停留在分裂间期
D.细胞周期可分为前、中、后、末四个时期
【解题指南】解答本题需明确两点:
(1)分裂间期主要进行DNA复制和有关蛋白质的合成。
(2)细胞周期中的分裂期可分为前、中、后、末四个时期。
【解析】选D。细胞周期是针对进行有丝分裂的细胞而言的,不是所有的细胞都能进行连续分裂,故A正确;细胞周期中分裂间期时间长于分裂期,故B正确;DNA复制发生在细胞分裂的间期,所以抑制DNA的复制可使细胞停留在分裂间期,故C正确;细胞周期分为间期、前期、中期、后期、末期,故D错误。
主题3　植物细胞有丝分裂过程
【问题探究】
1.有丝分裂中物质和结构的变化:
写出下列结构或物质在一个细胞周期中出现和消失的时期。
前期
前期
末期
前期
末期
末期
染色体 纺锤体 核膜、核仁
出现时期 _____ _____ _____
消失时期 _____ _____ _____
2.有丝分裂中染色体、染色单体和DNA的关系:
(1)根据染色体形态变化过程,写出甲、乙、丙、丁四幅图中染色体、染色单体、核DNA的含量:
(2)核DNA数目和染色体数目比值为2∶1的时期有_____
________________________。
(3)核DNA数目和染色体数目比值为1∶1的时期有_____
______________________。
1
1
1
2
0
2
2
0
1
2
2
2
间期
DNA复制之后及前期、中期
间期
DNA复制前及后期、末期
物质或结构 甲 乙 丙 丁
染色体 __ __ __ __
染色单体 __ __ __ __
DNA __ __ __ __
【探究总结】
1.有丝分裂各时期特点的记忆口诀:
(1)间期:间期复制又合成。
(2)前期:膜仁消失现两体。
(3)中期:形定数晰赤道齐。
(4)后期:点裂数加均两极。
(5)末期:两消两现重开始。
2.有丝分裂中的相关变化及数量关系:
(1)有丝分裂中染色体、纺锤体、核膜、核仁均出现周期性变化。
(2)有丝分裂过程中DNA、染色体、染色单体的变化。
①间期:DNA复制→DNA加倍;染色体复制→染色单体形成。
②后期:着丝点分裂→染色单体消失、染色体数目加倍。
(3)有丝分裂过程中的三个数量关系。
①染色体∶染色单体∶核DNA=1∶0∶1的时期:间期(复制前)、后期、末期。
②染色体∶染色单体∶核DNA=1∶2∶2的时期:间期(复制后)、前期、中期。
③染色体∶染色单体∶核DNA由1∶0∶1→1∶2∶2的时期:间期。
3.有丝分裂中两组易混概念辨析:
(1)赤道板与细胞板不是同一概念:赤道板是虚拟的,不是真实结构;细胞板是植物细胞有丝分裂末期在赤道板这个虚拟平面的位置出现的真实结构,细胞板逐渐扩展形成新的细胞壁。
(2)染色体与染色质的关系:染色体和染色质是同种物质在不同时期的两种形态,化学组成相同。
【探究训练】
1.(石家庄高一检测)洋葱根尖分生区细胞,在分裂过程中不会出现的是　(　　)
A.在细胞分裂间期,核糖体合成蛋白质功能增强
B.在细胞分裂前期,细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体
C.在细胞分裂中期,细胞内ATP的含量明显减少
D.在细胞分裂末期,高尔基体与细胞壁的形成有关
【解析】选C。在细胞分裂间期,要完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,所以核糖体合成蛋白质功能增强,A正确;在细胞分裂前期,高等植物细胞由两极发出纺锤丝形成纺锤体,B正确;在细胞分裂中期,细胞内消耗ATP,但由于ATP与ADP的相互转化,所以ATP含量基本保持相对平衡,C错误;由于高尔基体与细胞壁的形成有关,所以在细胞分裂末期,高尔基体为细胞壁形成合成多糖,D正确。
2.下图是具有四条染色体的植物细胞有丝分裂图,请据图分析回答下列问题:


(1)C图所示细胞处于细胞分裂的____________期,判断理由:
①从染色体分析:________________________________;
②从细胞结构分析:____________________________。
(2)细胞中DNA分子数与染色体数相同的是_______图,这些细胞在染色体结构上有何共同特点?_________
__________________________________________。
(3)染色体数目加倍发生在________图,其加倍机制是__________________________。
【解题指南】在识别细胞分裂时期时,要从图形中提取两类主要信息:(1)细胞结构变化信息;(2)染色体形态、数目等信息。
【解析】(1)C图染色体散乱排布,具有姐妹染色单体,处于前期。(2)A、D图中染色体均没有染色单体,染色体数目和DNA数目相同。(3)A图着丝点分裂,姐妹染色单体分离,染色体数目加倍。
答案:(1)前　①染色体含染色单体且排列散乱
②形成纺锤体,核仁消失
(2)A、D　染色体结构中均没有染色单体
(3)A　染色体的着丝点一分为二
【延伸探究】
(1)A图中,染色单体的数目是多少?为什么?
提示:0。A图是有丝分裂后期,不含染色单体。
(2)C图中,染色体数目和DNA数目比值是多少?
提示:1∶2。C图中一条染色体含有两条染色单体,一条染色单体含有一个DNA。
【补偿训练】
如图为细胞周期中部分细胞核的变化示意图,此过程
　(　　)

A.发生在细胞分裂期的末期,核膜再度合成
B.发生在细胞周期的分裂间期,染色质复制
C.发生在细胞分裂期的前期,核膜逐渐消失
D.发生在细胞分裂期的中期,染色体螺旋变粗
【解析】选C。由图可知,该细胞核中的染色体含有姐妹染色单体,而且散乱分布在细胞中,核膜逐渐解体,核仁已经消失,故细胞处于分裂前期。
【课堂小结】