6.1细胞的增殖课件-2024-2025学年高一上学期生物人教版（2019）必修1

第1节

细胞的增殖第6章细胞的生命历程

细胞通过什么方式增殖？什么叫作细胞周期？◎本节聚焦细胞有丝分裂的过程是怎样的？它有什么生物学意义？问题探讨讨论：1.请推测象与鼠相应器官和组织的细胞大小差异如何？

无明显差异生物体的生长，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。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？象与鼠的个体大小相差十分悬殊。器官的大小主要取决于一、细胞增殖1.概念：细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程。（1）单细胞生物：（2）多细胞生物：通过细胞增殖而繁衍，产生新个体。衰老死亡的细胞也要通过细胞增殖来补充。从受精卵开始，经过细胞增殖和分化逐渐发育成为成体。细胞增殖是重要的生命活动，是生物生长、发育、繁殖、遗传的基础。2.意义：3.增殖方式：生殖细胞形成方式体细胞数目增加蛙的红细胞记4.过程：包括物质准备和细胞分裂两个相连续的过程。物质准备细胞分裂物质准备—细胞分裂—物质准备—细胞分裂......可见细胞增殖具有周期性1.概念：二、细胞周期①前提②起点③终点连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，为一个细胞周期。可连续分裂细胞：受精卵、造血干细胞、生发层细胞、分生区细胞、形成层细胞、癌细胞等不再分裂细胞：精子、卵细胞、高度分化体细胞(红细胞、神经细胞等）暂时不分裂细胞：肝细胞、肾细胞、记忆细胞等核心归纳：不是所有细胞都有细胞周期可连续分裂的细胞才具有细胞周期记分裂期分裂间期2.过程（5%--10%）（90%--95%）A→A分裂间期：分裂期：细胞周期：A→BB→A记活动：1.如图表示细胞连续分裂的过程：(1)其中表示分裂间期的是哪一段？为什么？b段或d段，因为分裂间期所占的时间比例大(2)能表示一个完整的细胞周期的是哪一段？bc段或de段2.据表分析下列问题：

不同细胞的细胞周期持续时间/h①不同生物细胞的细胞周期持续时间

(填“相同”“不同”或“不一定相同”，下同)，同种生物的不同细胞的细胞周期持续时间____________。不一定相同不一定相同②显微镜下观察某植物组织的有丝分裂时，大部分细胞处于分裂间期，是因为______________________________。③若要观察细胞的有丝分裂，应选择__，理由是_______________________。小鼠十二指肠细胞细胞周期中分裂期所占时间相对较长，容易观察到处于分裂期的细胞分裂间期占细胞周期90%-95%准确理解“细胞周期”①“连续分裂的细胞”才具有细胞周期②分裂间期在前，分裂期在后③分裂间期长，分裂期短④不同生物或同一生物不同种类的细胞，细胞周期长短不一记主要完成DNA分子复制和有关蛋白质的合成（即染色体的复制）；同时细胞有适度生长。（在光学显微镜下看不见变化）复制特点：染色质形态、行为的变化注意：染色体的复制≠染色体加倍分裂间期—物质准备着丝粒姐妹染色单体

染色体的数量=着丝粒的数量（无染色单体时）DNA分子数=染色体数（有染色单体时）DNA分子数=染色单体数（复制合成适度长）记核膜核仁染色质细胞壁有丝分裂是一个连续的过程，人们根据染色体的行为，把它分为四个时期：前期、中期、后期、末期。分裂间期分裂期——有丝分裂三、有丝分裂下面以高等植物细胞为例，了解有丝分裂的基本过程。特点：1.染色质丝螺旋缠绕，缩短变粗成为染色体。每条染色体包括两条并列的姐妹染色单体。2.核仁逐渐解体，核膜逐渐消失。3.两极发出纺锤丝，形成纺锤体。（膜仁消失显两体）前期：记1.植物细胞的有丝分裂染色体DNA蛋白质染色质分裂间期分裂期高度螺旋、缩短变粗解螺旋染色质[丝状]染色体[杆状]关于染色质和染色体染色质与染色体：同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态特点：1.每条染色体的着丝粒两侧都有纺锤丝附着在上面。2.纺锤丝牵引着染色体运动，使每条染色体的着丝粒排列在细胞中央的一个平面上。（称为赤道板）中期：（形数清晰赤道齐）染色体螺旋化程度最大，此时染色体形态数目最为清楚，是我们观察染色体的最佳时期注：赤道板是假想平面，并不存在记赤道板后期：特点：1.每个着丝粒分裂成两个，姐妹染色单体分开，成为两条染色体，由纺锤丝牵引着分别向两极移动。2.结果是细胞的两极各有一套染色体，这两套染色体的形态和数目完全相同。（粒裂体分移两极）数：①染色体数目加倍；②无姐妹染色单体（为0）记特点：1.这两套染色体分别到达两极以后，逐渐变成细长而盘曲的染色质丝。2.同时，纺锤丝逐渐消失。出现了新的核膜和核仁，形成两个新的细胞核。3.在赤道板的位置出现一个细胞板，逐渐扩展形成新的细胞壁。（膜仁重现失两体）数：染色体和DNA数目减半末期：注：细胞板是真实存在的结构，位于赤道板上，其形成与扩展与高尔基体有关记细胞板最终一个细胞分裂成两个子细胞，每个子细胞中含有的染色体数目与亲代细胞的相等。分裂后形成的子细胞若继续分裂，就进入下一个细胞周期的分裂间期状态。子细胞植物细胞有丝分裂的过程2.动物细胞的有丝分裂动物细胞有丝分裂的过程，与植物细胞基本相同，不同点如下：有无中心体倍增（间期）纺锤体形成方式（前期）细胞分裂方式（末期）植物细胞动物细胞无有由两组中心粒发出星射线形成纺锤体细胞两极发出纺锤丝构成纺锤体细胞膜内陷，细胞缢裂形成两个子细胞赤道板位置出现细胞板，四周扩展形成细胞壁将细胞一分为二3.动、植物细胞有丝分裂的不同点2n2n2n2n4n04n4n4n002n4n4n2n4n4n2n4n

数量(n)0间期前期中期后期末期时间间期染色体数DNA分子数前期中期末期染色单体数后期染色体行为变化染色体数DNA分子数染色单体数4.有丝分裂过程中染色体、染色单体及DNA分子的数量变化记5.与有丝分裂有关的细胞器细胞器作用时期生理作用核糖体中心体高尔基体线粒体间期前期末期各个时期与有关蛋白质合成有关在动物或低等植物细胞中，参与纺锤体的形成与植物细胞壁的形成有关提供能量记6.有丝分裂过程中的“加倍”成分或结构加倍时期原因DNA染色体中心体细胞核间期后期间期末期DNA的复制着丝粒分裂中心体复制新核膜已经形成，细胞质尚未分裂完成记亲代细胞的染色体经过

（关键是

）后，精确地

分配到两个子细胞中去。由于染色体上有

，因而在生物的亲代与

之间保持了

的稳定性。可见细胞的有丝分裂对于生物的遗传有重要意义。复制平均子代遗传性状遗传物质DNADNA复制复制分裂（染色体平均分配）7.有丝分裂的重要意义癌细胞正常细胞的分裂是在机体的精确调控之下进行的，在人的一生中，体细胞一般能够分裂50—60次起因：受到致癌因子的作用细胞中遗传物质发生变化，变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞癌细胞（1）过程8.无丝分裂细胞核先延长，核的中部向内凹陷，缢裂成两个细胞核整个细胞从中部缢裂成两部分，形成两个子细胞（2）特点：在分裂过程中，没有出现纺锤丝和染色体的变化。（3）实例：蛙的红细胞的分裂记但有DNA的复制四、运用模型解释细胞不能无限长大的原因

细胞不能无限长大的原因有很多。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。S=6a2V=a3细胞模型的边长(mm)表面积(mm2)体积(mm3)表面积/体积248248396643845121.50.75(相对表面积)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？细胞越大，表面积与体积的比值越小。记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0.5mm。计算这三个“细胞”中物质扩散的体积与整个“细胞”体积的比值。V扩=V-(a-1)30.5mm0.3300.5780.875细胞模型的边长(mm)表面积(mm2)体积(mm3)表面积/体积葡萄糖向内扩散的深度(mm)224830.5496641.50.583845120.750.5(相对表面积)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，物质运输的效率越低。记④细胞越小，越有利于细胞与外界的物质交换，那么细胞是越小越好吗？细胞的核质比例限制了细胞的长大③除此之外还有什么原因呢？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，发挥相应的生理功能。记细胞核中的DNA是不会随着细胞体积的扩大而增加的。如果细胞太大，细胞核的“负担”就会过重。四、观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂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。②由于各个细胞的分裂是独立进行的，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。③细胞核内的染色体(质)容易被碱性染料（如甲紫溶液，旧称龙胆紫溶液）着色。1.实验原理：成熟区：细胞壁薄，细胞膜薄，细胞质少，有大液泡。此外还长出了根毛，增大了吸水分和无机盐的表面积。它是吸收水和无机盐的主要区域，体现了结构与功能相适应。根冠：根冠：细胞形状不规则，外层细胞粘液化，不能分裂，无液泡。它与土壤直接接触，易脱落。分生区：个体小、排列紧密、呈正方形，有的细胞正在分裂，细胞壁薄、细胞核大。生长区：细胞紧密排列，细胞呈长方形，细胞正在伸长。根尖的结构2.方法步骤：一、洋葱根尖的培养

在上实验课前的3-4d，取洋葱一个，放在广口瓶上。瓶内装满清水，让洋葱的底部接触到瓶内的水面。把这个装置放在温暖的地方培养。待根长约5cm时，取生长健壮的根尖制成临时装片观察。二、装片的制作过程方法时间目的解离漂洗染色制片剪取洋葱根尖2-3mm，立即放入盛有质量分数15%的盐酸和体积分数为95%的酒精（1：1）制成的解离液中解离。3-5min待根尖软化后，用镊子取出，放入盛有清水的玻璃皿中漂洗。把根尖放入盛有质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的甲紫溶液（或醋酸洋红液）的玻璃皿中染色。在干净的载玻片上滴一滴清水，放入根尖，并用镊子尖把根尖弄碎，盖上盖玻片。然后，用拇指轻轻地按压盖玻片。10min3-5min用药液使组织中的细胞相互分离开来洗去药液，防止解离过度甲紫溶液或醋酸洋红溶液液能使染色体染色使细胞分散开来，有利于观察此处包含分生区时间不能太长，防止解离过度时间过长会染色过度，无法进行观察记三、洋葱根尖细胞有丝分裂的观察1.把制成的装片先放到低倍镜下观察，扫视整个装片，找到分生区细胞。再换成高倍镜仔细观察，首先找出分裂中期，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。间期后期末期中期前期分生区：细胞呈正方体形，排列紧密2.如