人教版生物高中必修一6.1细胞的增殖(60张PPT)

(共60张PPT)
第6章
细胞的生命历程
既靠细胞分裂增加细胞的数量，还要靠细胞生长增大细胞的体积。
1、象与鼠相应器官和组织的细胞大小差异如何？
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？
问题探讨
讨论：
细胞大小基本一致
细胞不能无限长大的原因？
需要排除的代谢废物也越多
细胞代谢所需要的营养物质越多
细胞体积越大
细胞膜物质运输效率越快
问题：随着细胞体积扩大，细胞物质运输效率会越快吗？
互动一
模拟实验:
细胞大小与物质运输的关系
3cm
1cm
2cm
边长/cm
表面积/cm2
体积/cm3
表面积/体积
3
2
1
1
细胞体积越大，其相对表面积越小。
54
24
6
8
27
6
3
2
相对表面积
实验探究：细胞大小与物质运输的关系:
第一步：把含酚酞的琼脂块切成不同大小的琼脂方块
第二步：放入盛有NaOH溶液中浸泡
慢慢地，
含酚酞的琼脂随着NaOH溶液的扩散而变红
第三步：取出琼脂块、吸干，用塑料刀把琼脂块切成两半，观察切面
NaOH扩散的深度/cm
扩散
效率
0.3
0.3
0.3
0.936
0.657
扩散效率=
NaOH扩散的体积
整个琼脂块的体积
边长/cm
表面积/cm2
体积/cm3
表面积/体积
相对表面积
3
2
1
1
54
24
6
8
27
6
3
2
1cm
3cm
2cm
0.3cm
0.3cm
0.3cm
实验结果:
0.488
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。
NaOH扩散的深度/cm
扩散
效率
0.3
0.3
0.3
0.936
0.657
0.488
边长/cm
表面积/cm2
体积/cm3
表面积/体积
相对表面积
3
2
1
1
54
24
6
8
27
6
3
2
结论：
1)细胞表面积与体积的关系限制细胞长大;　
一、细胞不能无限长大的原因：
2)细胞核中DNA的控制代谢能力有限。
多细胞生物的生长以细胞数目的增多来替代细胞体积的进一步扩大。
细胞增殖
细胞生长
【典型例题】
真核细胞的直径一般在很小，下列有关生物体的体细胞不能无限长大的原因的叙述，错误的是（
）
A、细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大
B、细胞体积越小越有利于细胞代谢
C、细胞较小，相对表面积大，有利于物质的迅速转运和交换
D、受细胞核所控制的范围大小的制约
点拨：细胞不能无限长大的原因：表面积与体积的关系是体积越小，相对表面积越大越有利于物质交换的进行；细胞体积趋向于小，但不能无限制小，要有核糖体、酶、遗传物质存在的空间；同时受细胞核控制范围的大小制约。
B
单细胞生物以细胞分裂方式产生新的个体。
细胞增殖的意义：细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。
多细胞生物以细胞分裂的方式产生新细胞；同时，可由一个受精卵经过细胞分裂和分化，发育成一个新的多细胞个体
细胞增殖的意义：
生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。
细胞通过_______方式进行增殖
分裂
细胞增殖包括物质准备和细胞分裂整个连续过程
真核细胞的分裂方式
有丝分裂
无丝分裂
减数分裂
真核细胞分裂的主要方式
(1)什么是细胞周期？是不是所有细胞都有细胞周期？
(2)不同种类细胞的周期持续时间是否相同？
(3)细胞周期包括哪几个阶段？它们在时间分配上有什么特点？
如何理解有丝分裂的细胞周期？请阅读P112页
有丝分裂
互动二
子细胞
细胞周期
中期
前期
后期
末期
分裂期
间期
A
B
C
D
（1）细胞周期
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。
有丝分裂——真核细胞体细胞分裂主要方式
组成：分裂间期（C
→
D)和
分裂期(A
→
B)。
特点：间期在前，分裂期在后；
间期长，分裂期短；
具有连续分裂能力的细胞才
有细胞周期,高度分化的成熟细胞无细胞周期。
不同生物或同一生物的不同种类的细胞,细胞周期的长短不同
甲
乙
甲
乙
乙
甲
乙
乙
【思考】以下哪个过程可表示为细胞周期？
a
b
c
d
a
+
b
b
+
c
c
+
d
√
√
√
方法一：扇形图
方法二：直线图
分裂间期
分裂期
细胞周期的表示方法：
细胞类型
分裂间期
分裂期
细胞周期
蚕豆根尖分生区细胞
15.3
2.0
17.3
小鼠十二指肠上皮细胞
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
思考：
分析表中的数据，你能得出哪些结论？
①不同类型细胞的细胞周期长短可能不同；
②细胞周期的大部分时间处在分裂间期。
不同细胞的细胞周期持续时间（t/h）
准确理解“细胞周期”
①“连续分裂的细胞”才具有细胞周期；
②间期在前，分裂期在后；
③间期长，分裂期短；
④不同生物或同一生物不同种类的细胞，细胞周期长短不一。
染色质与染色体的转化：
染色质
（丝状）
[分裂间期]
螺旋化、变粗、变短
染色体
(棒状或杆状）
[分裂期]
解螺旋
染色质和染色体是同一物质在细胞不同时期的
两种存在状态
复制
着丝点分裂
A
一条染色体
两条完全相同的染色体
一条染色体
B
请注意，染色体的计数是以着丝点为标准的，有几个着丝点，就有几个染色体。
DNA分子数
1
DNA分子数
2
DNA分子数
2
包含两条染色单体
（1）间期
变化特点:
完成________复制和有关_______合成
。
结果:
DNA
数目_____，染色体数目______。
DNA
蛋白质
加倍
不变
细胞有适度生长
姐妹染色单体
（大小、形态、结构完全相同，所包含遗传信息也一样）
【思考】此时比较活跃的细胞器有哪些？
线粒体和核糖体
染色质、DNA、染色单体之间的关系:
染色质
DNA
着丝点
染色质：
DNA：
染色单体：
1　　　
　　　
0　　
　
　　　
　
1　　
　　　
　
（1）分裂间期
复制
1　　　
　　　
2　　　
　　　
2　　　
　　　
（染色单体成对存在）
（2）分裂期(M期)
①
前期
口诀：膜仁消失现两体
变化特点:
染色质高度螺旋化形成________,
___________解体消失,形成________,
染色体散乱分布在_________中央。
结果:
DNA数目、染色体数目_______，
但细胞出现染色体
染色体
核仁和核膜
纺锤体
纺锤体
不变
②中期
变化特点:
纺锤丝牵引着染色体运动,使染色体的着丝点排列在________上,
观察染色体形态、数目的最佳时期。染色体形态稳定，数目清晰
结果:
DNA数目、染色体数目______
赤道板
不变
【点拨】观察染色体的最好时期是中期。
口诀：形定数晰赤道齐
（2）分裂期
③
后期
主要变化：
②
染色单体消失，染色体数加倍
①
着丝点分裂，姐妹染色单体
分离，移向两极
口诀：点裂数增均两极
结果:
DNA数目不变，染色体数目
染色单体为
加倍
0
（2）分裂期
④
末期
主要变化：
②
纺锤体消失
口诀：两消两现新壁建
①
染色体
染色质
解螺旋
③
核膜、核仁出现
④
出现细胞板，扩展形成细胞壁
细胞板扩展成分隔两个子细胞
的细胞壁
细胞壁
【思考】此时比较活跃的细胞器是什么？
高尔基体
各时期特点记忆口诀：
前期-----膜仁消失现两体
核膜、核仁消失，显现纺锤体和染色体。
中期-----形定数晰赤道齐
染色体的形态固定，数目清晰，着丝点排列在赤道板上。
后期-----点裂数增均两极
着丝点分裂，染色体数目加倍，并平均移向两极。
末期-----两消两现新壁建
两消：纺锤体消失，染色体变染色质；两现：核膜、核仁重新出现。
分裂间期：
DNA的复制和有关蛋白质的合成
间期
前期
中期
后期
末期
【思考】试分析染色体和DNA加倍的时期和原因？
染色体在后期着丝点分裂时加倍，DNA在间期DNA复制时加倍
动植物细胞有丝分裂过程图比较
间期
前期
中期
后期
末期
植物细胞有丝分裂
动物细胞有丝分裂
相同点
不同点
前期
由细胞两极发出的_______形成纺锤体
由两组______发出_______形成纺锤体
末期
细胞中部形成细胞板→细胞壁，将细胞均分为两个子细胞
细胞膜从细胞的________凹陷，将细胞缢裂成两部分
分裂过程基本相同，染色体变化规律相同
纺锤丝
中心粒
星射线
中央向内
动植物细胞有丝分裂的区别
4、有丝分裂中染色体、DNA、染色单体数目变化
细胞中
间期
前期
中期
后期
末期
染色体
数目
DNA含量
染色单体数目
0
0
2n
2n
2n
2n
4n
2n→4n
4n
4n
4n
4n
0→4n
4n
4n
间期
前期
中期
后期
末期
假定某生物体中一个体细胞核的染色体和DNA的含量为2n，填写下表：
间期
前期
中期
后期
末期
DNA数目
染色体
染色单体
2n
4n
2n
4n
0
2n
2n
4n
2n
4n
4n
4n
2n
4n
4n
0
0
间期
前期
中期
后期
末期
DNA数目
染色体
染色单体
2n
4n
2n
4n
0
2n
2n
4n
2n
4n
4n
4n
2n
4n
4n
0
0
间期
0
4n
2n
前期
中期
后期
末期
DNA、染色体、染色单体数目的变化规律图像
分裂过程中有关量的变化曲线
时期
间期
前期
中期
后期
末期
4n
2n
1个细胞核中染色体的数量
时期
间期
前期
中期
后期
末期
4n
2n
1个细胞核中DNA的数量
一个细胞核分裂成两个子细胞核
着丝点分裂，染色单体分开
时期
间期
前期
中期
后期
末期
4n
0
染色单体
5、细胞有丝分裂的意义
（1）特征：将亲代细胞的染色体经过复制，精确
地平均分配到两个子细胞中去。
复制
亲代细胞
子代细胞
分裂
（2）意义：保持生物的亲代和子代之间遗传性状
的稳定性。
1.在高等植物体内,有丝分裂常见于根尖、芽尖等分生区细胞。
实验　观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
2.细胞分裂具有独立性:
某一时刻,同一组织的不同细胞,可处于细胞周期的不同分裂时期
3.细胞核内染色体的特性:
细胞核内的染色体容易被碱性染料(如龙胆紫溶液)着色。
1.实验材料
(1)选材部位具有持续分裂能力,如根尖、芽尖;
(2)选择染色体数目较少的生物,便于染色体的计数;
(3)选择分裂期占细胞周期时间比例大的细胞,易观察到
分裂期细胞。
2.试剂的成分及作用
使组织中的细胞
相互分离
洗去组织中的解
离液,防止解离过
度,影响染色
使染色体着色
试　剂
成　分
作　用
解离液
质量分数为15%的盐酸+体积分数为95%的酒精,以1∶1的比例混合
漂洗液
清水
染色液
质量浓度为0.01
g/mL或0.02
g/mL的龙胆紫溶液(或醋酸洋红液)
(2)
再用高倍显微镜找到中期的细胞,因为中期细胞中染
色体的形态更为清晰和固定,然后再找前期、后期、
末期的细胞。
3.显微镜
(1)
先用低倍显微镜找到分生区的细胞,分生区细胞呈
正方形,排列紧密。
洋葱根尖细胞
有丝分裂图
分生区
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：先低倍后高倍
4.绘图（中期）
1.你视野中哪一期细胞最多？为什么？
2.如何比较细胞周期不同时期的时间长短？
讨论：
　　操作步骤
?
分裂间期
分裂期
洋葱根尖细胞有丝分裂图
分生区：细胞呈正方体形，有的细胞正在分裂
1
2
3
4
洋葱根尖细胞有丝分裂图
前期
中期
后期
末期
(1)取材时为什么只能剪根尖2~3
mm,而不能过长?
若剪得过长会包括伸长区,伸长区无细胞分裂,增加了寻找观察细胞的难度。
(2)解离和染色时间要严格控制的原因是什么?
若解离时间太短,则压片时细胞不易分散开;时间过长,则细胞分离过度、过于酥软,无法取出根尖进行染色和制片。若染色时间太短,则染色体不能完全着色;若染色时间过长,染色体及周围结构均被着色,细胞内一片紫色,无法分辨染色体。
(3)为什么不能对细胞有丝分裂过程进行连续观察?如何才能找到细胞分裂各个时期的细胞?
解离过程中细胞已经死亡,观察到的只是一个固定时期。如果要找到各个分裂时期的细胞,要不断移动装片,在不同的视野中寻找。
思考：
细胞无丝分裂的过程一般是
细胞核延长
核缢裂成两个细胞核
细胞缢裂成
两个子细胞
无丝分裂
蛙的红细胞无丝分裂示意图
特点：
在分裂过程中，没有出现纺锤丝和染色体的变化
分裂过程：
细胞核先分裂，细胞质后分裂
没有出现纺锤丝和染色体
但是也有遗传物质的复制和平均分配
类型:原核细胞,蛙的红细胞