2022-2023学年苏教版（2019）必修一 4.1.1 细胞增殖和有丝分裂 课件（43张）

第四章细胞增殖、分化、衰老和死亡第1节细胞增殖第1课时细胞增殖和有丝分裂思考：1.一粒种子是如何成长为一棵幼苗的呢？2.生物体的生长是靠细胞体积的增大还是细胞数目的增多呢？？针对生活中常见的生物学现象，进行观察、分析，然后提出问题，体现了科学探究的核心素养。描述细胞通过不同的方式进行分裂，其中有丝分裂保证了遗传信息在亲代和子代细胞中的一致性1.运用模型解释细胞表面积与体积的关系。（科学探究）2.对细胞周期的学习，认识到生命活动的周期性。（生命观念）3.分析有丝分裂各时期的特点，掌握有丝分裂过程。构建染色体和DNA数量变化模型。（科学思维）

体会课堂探究的乐趣，汲取新知识的营养，让我们一起吧！进走课堂1．多细胞生物体积增大原因(1)细胞____增多。(2)细胞____增大。2．细胞的直径是细胞的重要特征(1)各类细胞的____有一定的规律。(2)一般而言，多数动物和植物细胞的直径为___________。一、生物体的生长主要是细胞增殖的结果数量体积直径20～30um2．细胞体积(1)合适的细胞体积能保证细胞与________进行正常的____和____交换，保证细胞内________和________的正常进行。(2)当细胞体积________时，细胞的相对表面积就____，细胞与周围环境的____________________也可能会降低，这会影响______对细胞的控制，不利于细胞生命活动的进行。(3)生物体的细胞不能无限长大，受________的限制。周围环境物质信息物质运输信息传递增加过大变小物质和信息交换的效率细胞核多种因素细胞不能无限长大：1.S(表面积S=4πr2

)/V(体积V=4/3πr3

)细胞越大，S/V越小，物质交换与运输效率越低；细胞越小，S/V越大，物质运输效率越高，代谢越快。（实验：模拟探究细胞表面积与体积的关系）2.核质比。细胞核与质之间有一定的比例关系，一个核内所含的遗传信息是有一定限度的，控制细胞活动也就有一定限度，使细胞不可能太大。3.细胞内物质的交流受细胞体积的制约，细胞体积过大影响物质交流，细胞内的生命活动就不能灵敏地控制与缓冲。【归纳提升】基于生物学事实和证据，对细胞不能无限长大的原因进行归纳与概括，体现了科学思维的核心素养。【例1】下列有关细胞不能无限长大的原因的叙述，不正确的是（）A．与细胞表面积和体积的比值有关B．细胞核的大小是有一定限度的C．细胞体积过大不利于细胞的物质运输D．细胞内各种细胞器的数目和种类限制D细胞不能无限长大的原因有：细胞核的大小是有一定限度的；与细胞表面积和体积的比值有关，细胞体积过大不利于细胞的物质运输。细胞细胞器的数目和种类决定细胞功能的复杂程度，所以选D。1．意义细胞增殖是生物体____、____、____和____的基础。2．方式细胞以____的方式进行增殖。真核细胞的分裂方式包括________、________和________。二、细胞增殖生长发育生殖遗传分裂有丝分裂无丝分裂减数分裂【拓展延伸】1.有丝分裂、无丝分裂、减数分裂均是真核细胞的分裂方式。有丝分裂和无丝分裂是形成体细胞的方式，减数分裂与生殖细胞的形成有关。2.原核细胞通常以二分裂方式增殖，二分裂既不属于有丝分裂，也不属于无丝分裂。基于生物学事实和证据，对细胞分裂方式进行归纳与概括，体现了科学思维的核心素养。3．细胞周期(以进行有丝分裂的细胞为例)(1)概念：________的细胞，从一次____________开始，经过________，直到__________________为止的过程，称为一个细胞周期。(2)阶段划分①分裂间期：完成________，主要包括____________和__________的合成。②分裂期：染色体________，完成__________。连续分裂细胞分裂结束物质准备下一次细胞分裂结束物质准备DNA的复制有关蛋白质平均分配细胞的分裂甲乙甲乙乙甲乙乙【思考】以下哪个过程可表示细胞周期？abcda+bb+cc+d√√√圆周法线段法分裂间期分裂期甲甲？基于细胞周期概念，如何用图形来表示，提出问题，体现了科学探究的核心素养。判断一个完整的细胞周期的方法(1)“先长后短”：一个细胞周期一定要先经过一个长的间期，再经过一个短的分裂期。(2)“终点到终点”：从完成时开始，到下一个完成时结束，为一个细胞周期。(3)“先复制后分裂”：一个细胞周期一定要先完成DNA的复制，才能完成细胞的分裂。【归纳提升】基于生物学事实和证据，对周期的判断方法进行归纳与概括，体现了科学思维的核心素养。【易错提醒】1.只有能连续分裂的细胞才有细胞周期，如发育中的受精卵、根尖分生区细胞、茎的形成层细胞、皮肤生发层细胞、各种干细胞等；有些细胞分裂结束后不再继续分裂，它们就没有细胞周期，如神经细胞、成熟的精子和卵细胞等。2.细胞分裂周期必须是分裂间期在前，分裂期在后，不能颠倒。分裂间期和分裂期是根据染色体行为划分的，事实上它们是一个连续的过程。3.一些外界因素，如温度、PH等会影响细胞周期的长短。基于细胞周期的概念，对细胞周期易错点进行归纳与概括，体现了科学思维的核心素养。【例2】下图是按顺时针方向表示的4种植物细胞的细胞周期，其中说法正确的是(

)A.

从a→b，由于DNA的复制使染色体数目增加一倍B.

图中b→a→b表示细胞增殖过程的一个细胞周期C.

甲图的b→a与丙图的b→a所用的时间可能一样长D.

观察有丝分裂过程图，最好选择丙做实验材料C细胞周期包括分裂间期和分裂期，分裂间期时间长，分裂期时间短，图示表示时，应先是分裂间期，后是分裂期。此扇形图中，按顺时针方向，分裂间期为a→b段，分裂期为b→a段。从a→b为分裂间期，DNA复制了，但染色体并未加倍，A错误；图中的a→b→a表示细胞增殖过程的一个细胞周期，B错误；不同植物细胞周期不同，甲图的b→a与丙图的b→a所占细胞周期的比例不同，所用的时间不能确定是否一样长，也可能一样长，C正确；观察植物细胞有丝分裂的实验材料最好是选植物丁，因分裂期所占比例最大，D错误。1．分裂间期(1)变化：在完成__________和有关__________的同时，细胞________。(2)细胞核中的染色质呈____。(3)______常在细胞分裂间期进行复制。三、有丝分裂(以动物细胞为例)DNA复制蛋白质合成适度生长丝状中心体细胞分裂间期的划分G1期：又称DNA合成前期，主要进行RNA和有关蛋白质的合成，为S期DNA的复制做准备。S期：又称DNA合成期，主要进行DNA的复制。G2期：又称DNA合成后期，主要进行RNA和蛋白质的合成，特别是微管蛋白的合成，为分裂期做准备。【拓展延伸】基于生物学事实和证据，对细胞分裂间期进行拓展延伸，体现了科学思维的核心素养。2．动物细胞在有丝分裂过程中，出现规律性变化的结构有染色体、______、核膜和核仁等。着丝粒、着丝点示意图纺锤体着丝粒着丝点内侧微管着丝点外侧(1)染色体①______和______是染色体结构(如图)的重要组成部分，它们的________联系紧密，功能方面________，构成了高度有序的________。②着丝粒连接________________。③在电镜下，着丝点为______结构，其外侧主要与__________相连，内侧与______相互交织。着丝粒着丝点结构成分密切相关整合结构两条姐妹染色单体圆盘状纺锤体微管着丝粒(2)纺锤体①组成：主要由微管及其结合蛋白组成。②纺锤体装配开始的标志：动物细胞分裂前期______________和________________的运动。③作用：组成纺锤体的____与染色体的______连接，在__________的作用下，______移动到细胞____的位置上。星状射线的形成两个中心体向两极微管着丝点纺锤体微管染色体相应3．分裂期是一个______过程，人们为了研究方便，一般将其分为前期、中期、后期和末期。连续的时期图示主要变化前期

①复制后的染色质经______________等过程，逐渐变短变粗，形成在____显微镜下可辨的染色体；②每条染色体含有____姐妹染色单体，由一个______相连接；③随着核仁逐渐消失、________、染色体看似______分布在细胞中；④两个中心体分别移向________，并发出______形成______螺旋化(凝缩)光学两条着丝粒核膜解体散乱地细胞两极星射线纺锤体中期

①在______等结构的作用下，染色体向细胞中央的______方向移动，使每条染色体的______排列在______上；②细胞中染色体的____________，是__________数量的适宜时期纺锤丝赤道面着丝粒赤道面形态比较清晰计数染色体后期

①每条染色体中的________________分离，在______的作用下分别向________移动；②细胞中染色体的________，形成了两套________的染色体两条姐妹染色单体纺锤丝细胞两极数量加倍相同数量末期

①到达细胞两极的染色体______，逐渐变为____________；②______消失；③____重新形成，核仁________，新的______逐渐形成去凝缩丝状的染色质纺锤体核膜重新组装细胞核4．在动物细胞分裂的一定时期，胞质也开始分裂。(1)起止点：胞质分裂一般始于______________，止于______________。(2)方式：在胞质分裂的过程中，动物细胞的细胞质膜常表现为在______位置处________，将______一分为二。(3)结果：一个____细胞缢裂成两个________相等的____细胞。细胞分裂的后期细胞分裂的末期赤道面向内凹陷细胞质亲代体积基本子代思考并回答下列问题:（1）出现染色体和染色体数目暂时加倍的是哪个时期？（2）染色体数与DNA比例为1:1的是哪个时期？染色体数与DNA比例为1:2的是哪个时期？（3）染色单体的形成、出现和消失各在什么时期？（4）核膜、核仁的消失和重现分别发生在什么时期？（5）细胞板形成的时期？（6）纺锤体形成、消失的时期？？通过对有丝分裂过程进行分析，提出问题，体现了科学探究的核心素养。【例3】下图为植物细胞有丝分裂四个时期示意图，请据图回答：（1）存在染色单体的图是_________(填字母)，A图中染色体数目加倍的原因是________________。（2）A图对应的分裂时期为_________期，细胞内有染色体和核DNA的数量分别为_______。（3）核仁解体、核膜逐渐消失发生在图_____对应的时期，上图正确的分裂顺序为_____________________(用字母和箭头表示）。图示为植物细胞有丝分裂过程，A是后期，B是前期，C是中期，D是末期。（1）存在染色单体的图是B前期、C中期，A图中染色体的着丝点一分为二，染色体数目加倍。（2）A图对应的分裂时期为后期，细胞内有染色体有8条，核DNA有8条。（3）核仁解体、核膜逐渐消失发生在图B前期，上图正确的分裂顺序为B前期→C中期→A后期→D末期。BC着丝点一分为二后8、8BB→C→A→D观察下图并完成表格填写：间期间期前期中期后期末期间期前期中期后期末期染色体(染色质)数目DNA染色单体数目44→8444488880→888002、数量分析间期前期中期后期末期84细胞内染色体和DNA含量时期染色体DNA(1)基于有丝分裂过程中染色体行为的变化，建立染色体和DNA的变化曲线图，体现了科学思维的核心素养。间期前期中期后期末期(2)每条染色体上DNA含量如何变化呢？21每条染色体上DNA含量时期基于有丝分裂过程中染色体行为的变化，建立每条染色体上DNA含量的变化曲线图，体现了科学思维的核心素养。染色体和DNA含量变化曲线的判断方法(1)依据：曲线中存在“斜线”的为DNA含量变化曲线，不存在“斜线”的为染色体数量变化曲线。(2)解读：①在分裂间期，DNA分子复制是一个逐渐进行的过程，其分子数由1渐变为2，曲线中呈现“斜线”的走势；②分裂后期染色体数目随着丝粒分裂而加倍，而着丝粒的分裂是一个骤变的过程，曲线上不呈现“斜线”变化走势。【归纳提升】对如何判断染色体和DNA含量曲线变化进行归纳总结，体现了科学思维的核心素养。【例4】下列关于豌豆细胞有丝分裂过程中细胞器作用的叙述，正确的是(

)A．在间期，核糖体上合成DNAB．在前期，两组中心粒之间发出星射线形成纺锤体C．在间期，线粒体为蛋白质的合成提供能量D．在末期，高尔基体与子细胞的赤道板形成有关C在细胞分裂间期要完成DNA的复制和蛋白质的合成，该过程需要线粒体提供能量。故选C。3.动物细胞有丝分裂间期完成DNA的复制和有关蛋白质合成分裂期实现染色体的平均分配染色体、DNA变化规律完全相同。相同点：【思考】试分析高等植物细胞与动物细胞有丝分裂的异同点？？

1、间期

动物：中心体复制

2、前期纺锤体的来源：

植物：由两极发出纺锤丝形成。

动物：由中心体周围发出的星射线形成。

3、末期细胞质的分裂（子细胞形成不同）植物：赤道板位置出现细胞板，向四周扩展形成细胞壁。

动物：细胞膜向内凹陷使细胞缢裂成2个子细胞不同点：对高等植物细胞与动物细胞有丝分裂的异同点进行比较，体现了科学思维的核心素养。【易错提醒】1.赤道板与细胞板：赤道板只表示一个位置，不是真实存在的结构。而细胞板是植物细胞有丝分裂末期形成的一种结构，在显微镜下可以看到，是植物细胞区别动物细胞的一个标志。细胞板向四周逐渐扩展形成新的细胞壁。2.有丝分裂的前期、中期、后期和末期是认为划分的，没有明显的界限。3.染色体平均分配会使DNA平均分配，是指细胞核中的DNA平均分配，而细胞质中的DNA在分裂时是随机分配的，如线粒体DNA。对有丝分裂中的注意事项进行总结归纳，体现了科学思维的核心素养。细胞增殖减数分裂无丝分裂有丝分裂分裂间期分裂期前期中期后期末期细胞周期DNA复制和有关蛋白质的合成完成完成1.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；每条染色体中都出现两条姐妹染色单体，但是染色体的数目发生改变是在分裂后期由于着丝粒分裂而导致的。2.如图为某种植物根尖细胞分裂过程中染色质与染色体规律性变化的模式图。下列相关判断正确的是(

)A．①→②过程发生在有丝分裂间期，此时细胞内核仁解体、核膜消失B．③④⑤中均存在染色单体C．⑤→⑥过程发生在有丝分裂后期，细胞中的染色体数增加一倍D．⑥→⑦过程中染色质变为细丝状的染色体C

①→②表示的是染色体的复制过程，发生在有丝分裂间期，核仁解体、核膜消失发生在有丝分裂前期，A错误；⑤中着丝粒已分开，染色单体消失，B错误；⑤→⑥过程中，着丝粒已分开，染色体移向细胞两极，故发生在有丝分裂后期，细胞中的染色体数增加一倍，C正确；⑥→⑦过程中染色体变为细丝状的染色质，D错误。3.依据生理特点，鉴别一个正在进行有丝分裂的细胞是植物细胞还是动物细胞，最可靠的方法是检验它的（）A.DNA的自我复制B.自身的蛋白质合成C.细胞质分裂成两部分的方式D.是否出现星射线CDNA自我复制和自身蛋白质的合成是动植物细胞有丝分裂间期共有的过程。分裂前期：动物细胞内有中心体，由中心体发出的星射线形成纺锤体；植物细胞中没有中心体，不会出现星射线，但在一些低等植物细胞里，也存在着中心体和星射线。所以最可靠的是根据有丝分裂过程中，是否形成细胞板使细胞质分割为二作为鉴别依据。4.（2020山东等级考）CDK1是推动细胞由分裂间期进入分裂期的关键蛋白。在DNA复制开始后，CDK1发生磷酸化导致其活性被抑制，当细胞中的DNA复制完成且物质准备充分后，磷酸化的CDK1发生去磷酸化而被激活，使细胞进入分裂期。大麦黄矮