【新教材】人教版（2019）高中生物必修一6.1 细胞增殖 课件55张

第六章 细胞的生命历程
第1节 细胞的增殖
象与鼠的个体大小相差十分悬殊。
无明显差异。
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？
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。
问题探讨
讨论：
1.请推测象与鼠相应器官或组织的细胞大小是否也有很大差异。
多细胞生物体
（例如象和鼠）
单细胞生物体
（例如草履虫）
生物体生长
细胞体积增大
依靠细胞体积的增大
器官的大小主要取决于
一、生物体的生长
细胞的数量增多
细胞数量的增多是通过细胞分裂实现的。
细胞能不能无限长大？
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
3z84
512
1.5
3
0.75
表面积体积=
表面积体积=
表面积体积=
延伸——细胞不能无限长大的原因
扩散效率=
NaOH扩散的体积
整个琼脂块的体积
结论：
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。
1.细胞表面积与体积的关系限制
2.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。
限制细胞长大的因素：
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。
细胞不能无限长大的原因
二、细胞增殖
1.概念：
细胞通过_________增加细胞数量的过程；
细胞分裂
2.意义
细胞增殖是_________________，是生物体______、_______、______、_____的基础；
重要的细胞生命活动
生长
发育
繁殖
遗传
3.过程
细胞增殖包括_________和_________两个_____的过程；
物质准备
细胞分裂
连续
真核细胞
有丝分裂
无丝分裂：如蛙的红细胞分裂
减数分裂
→产生体细胞
→产生生殖细胞
4.细胞增殖的方式：
原核细胞：
二分裂
1.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。
2.两个阶段：
分裂间期
分裂期
90%～95%
5%～10%
【点拨】连续分裂的细胞才有细胞周期。
前期
中期
后期
末期
三、细胞周期
注：分裂间期为活跃的物质准备期：
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
分裂间期
分裂期
细胞周期
完成
完成
表6-1 不同细胞的细胞周期持续时间（t/h）
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。
3. 细胞周期表示方法：
细胞周期：
分裂间期：
分 裂 期：
B-B
B-A
A-B
B
A
方法一：扇形图
方法二：直线图
A B C D E F G
A C、 C E、 E G
A B、 C D、E F
B C、 D E、F G
【及时训练】
甲
乙
a
b
1、图中甲、乙分别代表细胞周期的哪一阶段？
2、图中从a、b两点哪一点开始到哪一点结束为一个细胞周期？
答案：甲：分裂间期 乙：分裂期
答案：b→a→b
3、下图表示连续分裂细胞的两个细胞周期。下列叙述不正确的是（ ）
A、a和b为一个细胞周期
B、b和c为一个细胞周期
C、c和d为一个细胞周期
B
a
b
c
d
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不同生物或同一生物不同种类的细胞，细胞周期长短不一。
按增殖情况将细胞分为三类
细胞
连续分裂：
暂停分裂：
不再分裂：
发育中的受精卵、早期胚胎细胞、干细胞、根尖分生区细胞、茎的形成层细胞、皮肤生发层细胞、癌细胞
暂时不增殖，在适当的刺激下可重新进入细胞周期。如肝、肾细胞、淋巴细胞等。
（有细胞周期）
高度分化的细胞不再分裂，无细胞周期；如神经细胞 肌纤维细胞
3、数染色体要数着丝粒，有几个着丝粒，就有几条染色体。
染色质
螺旋缠绕、缩短变粗
（细丝状）
（圆柱状或杆状）
分裂间期
分裂期
解开螺旋
染色体与染色质是同一物质在不同时期的不同存在形态。
染色体(姐妹染色单体)
着丝粒
着丝粒
关于染色体的预备知识
1、存在：真核生物的细胞核中。
2、组成： DNA+蛋白质
光镜下看不到
光镜下可见
染色体数
染色单体数
DNA数
1
0
1
1
2
2
2
0
2
染色体,染色单体和DNA的关系
说明：
1、染色体数以着丝粒数为标准。
2、染色单体是特指连在一起的姐妹染色单体（0或2）
复制
着丝粒分裂
四、有丝分裂（以高等植物为例）
物质准备
主要
间期
进行
染色体
复制
DNA复制
蛋白质合成
核膜
核仁
染色质
分裂间期
有丝分裂——分裂期
1、前期
纺锤丝
着丝粒
染色体
（含2条姐妹染色单体）
特征：　
① 核膜、核仁消失
②出现染色体，出现纺锤体。
③染色体散乱分布在纺锤体中央。
膜仁消失现两体
（两消两现一散乱）
间期 前期
两现两消（膜仁消失现两体）
2、中期
染色体
特点：
①染色体的着丝点都排列在赤道板上。
②染色体形态固定，数目清晰，纺锤体清晰。
（是染色体观察及计数的最佳时机）
形定数晰赤道齐（一板两清）
3、后期
子染色体
特点：
粒裂数增均两极（一分为二，一离，一变，一加倍 ）
①着丝粒一分为二，姐妹染色单体分离，变为两个染色体；染色体数目加倍。
②形成两套相同的染色体，分别往两极移动。
4、末期
细胞板
核膜
特点：
两消两现新壁建（两消两现（反前））
①染色体、纺锤体消失，核膜、核仁出现。
②赤道板的位置出现细胞板，逐渐形成细胞壁，将细胞一分为二（板板壁）。
DNA的复制和有关蛋白质的合成
核膜核仁消失
着丝点的分裂
观察染色体的数目和形态较佳时期
细胞赤道面位置形成细胞板的时期
间期
中期
后期
末期
小试牛刀：判定有关的细胞有丝分裂时期
前期
植物细胞的有丝分裂
动画
动物细胞的有丝分裂
动物细胞有丝分裂过程
中期
后期
间期
前期
末期
中心粒倍增
中心粒发出星射线
细胞膜从细胞的中部向内凹陷
纺锤体的形成方式不同
子细胞形成方式不同
动物
植物
中心体发出星射线构成纺锤体（每个中心体由两个中心粒构成，在间期倍增）
细胞两极发出纺锤丝构成纺锤体
细胞膜从中部向内凹陷将细胞一分为二
细胞板扩展成细胞壁将细胞一分为二
前 期
末 期
时期
区别
（板板壁）
（缢裂）
2.动、植物细胞有丝分裂有什么异同？
相同点
1.分裂产生的两个子细胞；
2.核膜、核仁的变化相同；
3.染色体的行为变化完全相同。
3.细胞有丝分裂的重要意义是什么？
将亲代细胞的染色体经过复制（关键是DNA的复制）之后，然后精确平均分配到两个子细胞中去。由于染色体上有遗传物质DNA，因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性。
复制
亲代细胞
子代细胞
染色体平均分配
注意：
体细胞一般能够分裂______次，但是有的细胞受到_________的作用，细胞中__________发生变化，就变成了_____________的、_____________的_________细胞，这种细胞就是癌细胞；
50-60
致癌因子
遗传物质
不受机体控制
连续进行分裂
恶性增殖
1.癌细胞的形成原因：
2.癌细胞的特点：
遗传物质发生变化
不受机体控制、连续进行分裂、恶性增殖（无限增殖）
与有丝分裂的有关的细胞器
线粒体：
核糖体：
中心体：
高尔基体：
DNA分子的复制、有关蛋白质的合成、染色体的运动等过程，需要消耗ATP。
与纺锤体的形成有关。
与植物细胞的细胞壁形成有关
合成相关蛋白质
1、染色体复制、出现、暂时加倍时期
2、染色单体形成、出现、消失时期
3、DNA复制时期
4、染色体与DNA比例为1：1时期
5、染色体与DNA比例为1：2时期
前期
间期
后期
间期
间期
前期
后期
后期、末期
前、中期
判定有关的细胞有丝分裂时期
6、中心体复制的时期
7、纺锤体形成、消失的时期
8、细胞板形成的时期
9、在细胞有丝分裂的中期,光镜下能观察到赤道板吗?
间期
前期
末期
末期
不能
假定某生物体中一个体细胞核的染色体数和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
4N
4N
0
0
2N
4N
4N
2N
4N
注意：染色体数 = 着丝粒数 DNA数 = 臂条数
染色体复制后才有染色单体，着丝点分裂后又无染色单体
有丝分裂细胞中DNA的变化曲线
间期
0
4N
2N
前期
中期
后期
末期
2N→4N→2N
有丝分裂核DNA的变化曲线
间期
0
4N
2N
前期
中期
后期
末期
2N→4N→2N
有丝分裂细胞中染色体数的变化曲线
间期
0
4N
2N
前期
中期
后期
末期
2N→4N→2N
有丝分裂细胞核中染色体数的变化曲线
间期
0
4N
2N
前期
中期
后期
末期
2N→4N→2N
间期
0
4N
2N
前期
中期
后期
末期
染色单体的变化曲线
0→4N→0
2N
4N
DNA
染色单体
染色体
间期
前期
中期
后期
末期
染色体
右图所示为某细胞有丝分裂的某个时期，根据图回答：
（1）此图表示 ____物细胞处于细胞分裂______期；
有_____个染色体，_____条染色单体，________个DNA分子；
（2）其前期时细胞中有____个染色体，______条染色单体，________个DNA分子；
（3）在其刚形成的子细胞中有______个染色体，________条染色单体，________个DNA分子；
后
8
0
4
8
8
8
4
0
4
动
典型例题：
根据柱状图判断细胞分裂时期的规律(二倍体生物为例)
2N
4N
2N
4N
2N
4N
DNA
姐妹染色单体
染色体
前期和中期（以及G2）
后期
或
末期（以及G1）
根据细胞数量判断ABC的时期
A组细胞处于____________ _期；
B组细胞处于 期，正在进行_________；
C组细胞处于 ____ 期；
G1、末（结束时）
S
DNA的复制
G2、前、中、后、末（未分裂前）
四、无丝分裂
1、过程
3、特点
无纺锤丝，染色体的出现
2、举例
蛙的红细胞
注意：无丝分裂过程中也有染色体、DNA的复制！！！
并且细胞要增大
细胞核延长 核缢裂 细胞质缢裂 形成两个子细胞
四、无丝分裂
五、观察根尖分生区细胞的有丝分裂
分生区的特点是：细胞呈正方形，排列紧密，有的细胞处于分裂状态。
（一）实验原理
（1）在高等植物体内，有丝分裂常见于根尖、芽尖等________细胞；
（2）各个细胞的分裂是_____进行的，因此在同一分生组织中可以看到_________________的细胞；
（3）通过在_____倍镜下观察各个时期细胞内染色体的_________，就可以判断这些细胞分别处于有丝分裂的那个时期；
（4）染色体容易被___性染料（如________旧称____________，或者___________）着色；
分生区
独立
处于不同分裂时期
高
存在状态
碱
甲紫溶液
龙胆紫溶液
醋酸洋红液
（二）、有关试剂及作用
（1）解离液:质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精按1︰1混合而成的，其作用是使组织中的细胞分离开来。
（2）漂洗:清水，其作用是洗去解离液，利于染色。
（3）染色：龙胆紫溶液或者醋酸洋红液，使染色体着色。
（三）实验步骤
1.洋葱根尖的培养
实验前3～4d，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时取用；
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；
2.装片的制作
制片流程：_____→ _____→ _____→ _____
解离
漂洗
染色
制片
（1）解离
目的：用药液使组织中的细胞相互分离开来；
注意：
①解离时间为3-5min，不宜过长或过短；
过长：根尖过分酥软，无法用镊子夹取，影响漂洗和染色，染色体成分也可能被破坏；
过短：解离不充分，细胞不易分散；
②剪取时间一般在上午10点至下午2点左右，此时根尖分生区有较多的细胞处于分裂期；
③根不宜剪过长，防止剪到成熟区，影响后续细胞的寻找和观察；
④解离过后，细胞死亡，停留在不同的分裂时期，因此解离后无法在一个细胞中看到连续的细胞变化；
（2）漂洗
漂洗约10 min
目的：
注意：
洗去药液，防止解离过度；
一定要漂洗彻底：
①防止残留的解离液继续破坏细胞；
②盐酸会影响染色效果；
（3）染色
甲紫溶液或醋酸洋红液能使染色体着色；
甲紫溶液染色3～5 min
注意染色液浓度和染色时间，否则其他结构也可能会着色，显微镜下一片紫色，无法观察；
目的：
注意：
滴清水
碎根尖
压片
（4）制片
使细胞分散开来，有利于观察；
压片：盖上盖玻片，用拇指轻轻按压盖玻片
目的：
操作：
注意：
压片用力必须恰当：
过重会将组织压烂，
过轻细胞不能完全分散开
3.洋葱根尖细胞有丝分裂的观察
低倍显微镜观察，找到分生物细胞：细胞呈正方形，排列紧密
操作：
高倍显微镜仔细观察，先找中期图像，再找前期、后期、末期的细胞；注意观察各时期的染色体形态和分布特点。最后观察分裂间期的细胞。
第4节
光合作用和能量转化


实验：观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
分裂间期
末期
前期
中期
后期
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}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
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；
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}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
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
2.如何比较细胞周期中不同时期的时间长短？
12h
10.6h
0.59h
0.12h
0.35h
0.35h
12h