高一生物人教必修1同步课件第6章第1节共95

1、成才之路 生物,路漫漫其修远兮 吾将上下而求索,人教版 必修1,细胞的生命历程,第六章,1.1.1集合的概念,第1节细胞的增殖,第六章,1.1.1集合的概念,1限制细胞不能无限长大的原因：细胞表面积与体积比；细胞核与细胞质的相对比值。 2细胞体积越大，相对表面积越小，物质运输效率就越低。 3只有连续分裂的细胞才有细胞周期，如根尖分生区细胞和皮肤生发层细胞。 3有丝分裂各时期主要特点记忆口诀：间期复制又合成，前期膜仁消失现两体，中期形定数清赤道齐，后期点裂数加均两极，末期两消两现重开始。,5有丝分裂中，DNA加倍在间期，染色体数目暂时加倍在后期。 6与高等植物细胞有丝分裂有关的细胞器有核糖体、高

2、尔基体、线粒体等。 7动物细胞与高等植物细胞有丝分裂的主要区别在于： (1)间期要进行中心体倍增。 (2)前期纺锤体由中心粒发出的星射线组成。 (3)末期细胞膜从中部凹陷并把细胞缢裂为两部分，,8无丝分裂没有出现纺锤丝和染色体的变化。 9龙胆紫或醋酸洋红的作用是使染色体着色，盐酸和酒精的作用是解离植物细胞。 10洋葱根尖细胞有丝分裂装片制作的流程为：解离漂洗染色制片。,目标预览： 1明确细胞周期的概念和表示方法。 2观察细胞有丝分裂过程，并概述细胞有丝分裂各时期的特征。(重点) 3运用曲线图描述有丝分裂过程中DNA和染色体数目变化规律。(重、难点),情境导入： 人体中细胞的平均直径在1020m

3、之间，血液中的红细胞是人体中直径最小的细胞之一，其直径为78m。人体中直径最大的细胞要数卵细胞，但是它的直径也只有大约200 m。,人体大约有1014个细胞，我们知道它们都是由一个受精卵发育而来的。 细胞为什么都那么小呢？一个细胞是如何发育成为个体的呢？,(一)问题探讨 1象与鼠相应器官和组织的细胞大小无明显差异。 2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。 (二)实验1 1当NaOH与含酚酞的琼脂块相遇时，其中的酚酞变成紫红色，这是常用的检测NaOH的方法，从琼脂块的颜色变化就知道NaOH扩散到多远；在相同时间内，NaOH在每一琼脂块内扩散的深度基本相同，说明

4、NaOH在每一琼脂块内扩散的速率是相同的。,2根据球体的体积公式V4/3r3，表面积公式S4r2，计算结果如下表。,3.细胞越大，物质运输的效率越低，所以多细胞生物体是由许多细胞而不是由少数体积更大的细胞构成的。细胞越大，需要与外界交流的物质越多，但是细胞体积越大，其表面积相对越小，细胞与周围环境之间物质交流的面积相对小了，所以物质运输的效率越低。,(三)实验2 1间期的细胞最多。因为间期时间最长。 2每一时期的时间洋葱的细胞周期(12h)每一时期的细胞数占计数细胞总数的比例 (四)批判性思维 细胞体积的最小限度，是由完成细胞功能所必需的基本结构(如核糖体)和物质(如酶)所需要的空间决定的。,

5、(五)旁栏思考题 有丝分裂的丝指的是纺锤丝。 (六)技能训练 提示：限制细胞长大的因素主要有两方面1.细胞表面积与体积的比。原生动物细胞中的伸缩泡就是增大膜表面积与体积的比。2.细胞的核质比，细胞核所控制的细胞大小与核的大小成比例。所以像草履虫这样个体较大的细胞有两个细胞核，保证正常的核质比。,一、细胞不能无限长大 1实验过程 制备琼脂块：切取三块边长分别为3 cm、2 cm、1 cm的含 _的正方体琼脂块 浸泡：质量分数为0.1%的_浸泡10 min 切割：捞取、吸干并均分琼脂块 测量、记录、计算，得出结果,自 主 预 习,酚酞,NaOH溶液,2分析实验结果，得出实验结论 (1)实验结果：,

6、(2)实验结论： 琼脂块的表面积和体积之比随着琼脂块的增大而_。 NaOH扩散的体积和整个琼脂块的体积之比随着琼脂块的增大而_。 细胞体积越大，其_越小，细胞的物质运输效率就_。,减小,减小,相对表面积,越低,3限制细胞大小的主要原因 (1)细胞_的关系。 (2)_的控制能力。 4细胞增殖,表面积与体积,细胞核,有丝分裂,无丝分裂,物质准备和细胞分裂,生长、发育、繁殖、遗传,二、有丝分裂 1细胞周期,连续分裂,一次分裂完成时,下一次分裂完成时,分裂间期,分裂期,2高等植物细胞有丝分裂各时期分裂图像和变化特征 时期 图像变化特征,前期,染色体,纺锤体,核仁,核膜,赤道板,染色体,中期,染色体,形

7、态稳定,数目清晰,后期,着丝点,姐妹染色单体,加倍,细胞两极,末期,染色质丝,核膜,核仁,赤道板,细胞壁,3动、植物细胞有丝分裂的不同点,中心粒,中心粒,纺锤丝,星射线,细胞板,由中部向,向内凹陷,4.有丝分裂的特征和意义 (1)特征：将经过复制的亲代细胞的_，精确地平均分配到_中。 (2)意义：在细胞的亲代和子代间保持了_的稳定性。,染色体,两个子细胞,遗传性状,三、无丝分裂,细胞核,染色体,纺锤丝,蛙红细胞,1.在有丝分裂过程中，细胞质中的遗传物质是否也能均等分配？ 2菠菜根尖分生区细胞有丝分裂过程中能进行复制的成分或结构有哪些？动物细胞呢？ 3无丝分裂过程中，还会发生DNA复制吗？ 提示

8、：1.不是均等分配，而是随机地、不均等地分配到两个子细胞。 2DNA分子和线粒体；动物细胞中除上述两者外还有中心体在间期复制。 3发生DNA复制。,互 动 探 究,1.概念理解 (1)条件：只有连续分裂的细胞才有细胞周期，如根尖分生区细胞。已分化的成熟细胞和进行减数分裂的细胞不具有细胞周期，如洋葱表皮细胞和精细胞都没有细胞周期。,1,细胞周期,要 点 归 纳,间期间歇期 细胞在间期要进行DNA复制和有关蛋白质的合成，间期又可分为G1期(主要合成DNA所需的蛋白质和核糖体增生)、S期(DNA复制)、G2期(主要合成分裂所需的蛋白质)三个时期。,右图表示细胞有丝分裂一个细胞周期所用的时间，下列说法

9、正确的是() 甲乙的过程表示分裂间期 乙甲的过程表示分裂期 一个细胞周期是指甲甲的全过程 一个细胞周期是指乙乙的全过程 AB C D,典 例 导 析,1,解析考查对细胞周期概念的理解和掌握，细胞周期是指连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，这是一个细胞周期，可分为两个阶段，分裂间期和分裂期，一个细胞周期内分裂间期时间远远大于分裂期。 答案B,下列关于细胞周期的叙述，正确的是() A成熟的生殖细胞产生后立即进入下一个细胞周期 B机体内所有的体细胞处于细胞周期中 C抑制DNA的合成，细胞将停留在分裂期 D细胞分裂间期为细胞分裂期提供物质基础 答案D,1,解析细胞周期指从一次

10、分裂完成开始，到下次分裂完成为止，包括分裂间期和分裂期两个阶段。单从时间上看，似乎两者谁先谁后都可以，但从物质变化看，必须分裂间期在前，分裂期在后，因为分裂间期为分裂期提供了物质准备(完成了DNA分子的复制和有关蛋白质的合成)。生殖细胞是经过减数分裂产生的，成熟后不可能再继续分裂；机体内的体细胞并不都在进行细胞分裂(成年人只有皮肤的生发层、红骨髓的细胞不断地分裂)，故不都处于细胞周期；若抑制DNA的合成，细胞则停留在分裂间期。答案为D。,1.染色体、染色单体、DNA的数量关系,2,有丝分裂,要 点 归 纳,(1)当染色单体存在时，染色体染色单体DNA122。 (2)当无染色单体存在时，染色体D

11、NA11。 (3)染色体数着丝点数。,2细胞有丝分裂的过程及特点,3.与有丝分裂有关的四个细胞器 (1)核糖体：间期进行有关蛋白质的合成。 (2)中心体：前期发出星射线形成纺锤体。 (3)高尔基体：末期形成植物细胞壁。 (4)线粒体：为细胞分裂提供能量。,下图表示一个细胞有丝分裂过程中染色体变化的不同情况。在整个细胞周期中，染色体的变化顺序是() A(1)(4)(5)(3)(2) B(2)(3)(1)(4)(5) C(1)(5)(4)(3)(2) D(5)(4)(3)(2)(1),典 例 导 析,2,解析根据染色体形态和数目的变化来分析。细胞分裂间期是新细胞周期的开始，该时期发生的主要变化是：

12、染色体的复制，并且染色体呈现染色质状态，故应首先选(1)，排除了B、D两项。在A、C两项中关键的是(4)、(5)两项哪一项应该排在前。在细胞有丝分裂的前期和中期，每条染色体都包含两条染色单体，但是，在细胞分裂的中期，每个染色体的着丝点的两侧都有纺锤丝附着在上面，因此(5)表示分裂前期，(4)表示的是有丝分裂的中期，分裂后期的变化特点是每个染色体着丝点一分为二并在纺锤丝的牵引下向细胞的两极移动，因此，(3)表示有丝分裂的后期，(2)表示有丝分裂的末期。 答案C,动物细胞与植物细胞的有丝分裂不同之处为() 纺锤体形成方式不同 染色体复制方式不同 DNA数量变化规律不同 形成子细胞的方式不同 AB

13、CD 答案D 解析动物细胞与植物细胞有丝分裂不同之处：是纺锤体形成方式不同，是形成子细胞的方式不同。,2,无丝分裂又称直接分裂，它的分裂过程比较简单，在分裂过程中不出现染色体和纺锤体，因此叫做无丝分裂。 (1)无丝分裂的过程 细胞无丝分裂的过程，一般是细胞核先延长，从核的中部向内凹陷，变细，最后缢裂成两个细胞核；接着整个细胞从中部缢裂成两部分，形成两个子细胞。例如：蛙的红细胞的无丝分裂。,3,无丝分裂,要 点 归 纳,(2)无丝分裂的特点 无丝分裂中，无染色体和纺锤体出现；不能保证母细胞的遗传物质平均地分配到两个子细胞中去。,无丝分裂与有丝分裂的比较,细胞无丝分裂之所以叫无丝分裂，主要原因是(

14、) A细胞分裂过程比较简单 B分裂中无纺锤丝和染色体的出现 C分裂中细胞核先延长缢裂 D分裂中整个细胞缢裂为两部分,典 例 导 析,3,解析无丝分裂是相对于有丝分裂而命名的，有丝分裂是由于分裂过程中出现纺锤丝和染色体，所以叫有丝分裂。而无丝分裂是由于分裂过程中不出现纺锤丝和染色体，所以叫无丝分裂。 答案B,下列几类细胞分裂中，观察不到纺锤丝的有() A细菌细胞和蛙的红细胞 B骨髓细胞和肾细胞 C根尖生长点细胞 D精原细胞的分裂 答案A,3,解析细胞分裂方式可分为无丝分裂、有丝分裂和减数分裂。减数分裂是一种特殊方式的有丝分裂。因为它与有丝分裂一样也出现纺锤丝。只有无丝分裂过程没有纺锤丝的出现。题

15、中B、C两项细胞的分裂都是有丝分裂。D项为减数分裂，只有A项细菌细胞的二分裂增殖和蛙的红细胞的无丝分裂过程中不出现纺锤丝。,实验原理 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； 在高倍镜下，根据染色体的形态和数量，识别有丝分裂的不同时期。 3细胞核内的染色体容易被碱性染料(如龙胆紫溶液)着色。,4,实验：观察根尖分生组织细胞的有丝分裂,要 点 归 纳,材料用具 洋葱(可用葱、蒜代替)；显微镜、载玻片、盖玻片、玻璃皿、剪子、镊子和滴管；质量分数为15%的盐酸，体积分数为95%的酒精，质量浓度为0.0

16、1g/mL或0.02g/mL的龙胆紫溶液(将龙胆紫溶解在质量分数为2%的醋酸溶液中配制而成)或醋酸洋红液，洋葱根尖细胞有丝分裂固定装片。,方法步骤 1洋葱根尖的培养 在上实验课之前的34d内，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。,2装片的制作 制作流程为：解离漂洗染色制片。 (1)解离上午10时至下午2时(洋葱根尖分生区细胞处于分裂期的较多，这会因洋葱品种、室温等的差异而有所不同)，剪取洋葱根尖23mm，立即放入盛有盐酸和酒精混合液(11)的玻璃皿中，在室温下解离35min，使组

17、织中的细胞相互分离开来。 (2)漂洗待根尖酥软后，用镊子取出，放入盛有清水的玻璃皿中漂洗10min。洗去药液，防止解离过度。,(3)染色把根尖放进盛有质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的龙胆紫溶液(或醋酸洋红液)的玻璃皿中染色35min。龙胆紫溶液或醋酸洋红液能使染色体着色。 (4)制片用镊子将这段根尖取出来，放在载玻片上，加一滴清水，并用镊子尖把根尖弄碎，盖上盖玻片，在盖玻片上再加一片载玻片。然后，用拇指轻轻地按压载玻片，以使细胞分散开来，有利于观察。,3洋葱根尖细胞有丝分裂的观察 把制成的装片先放在低倍镜下观察，扫视整个装片，找到分生区细胞：细胞呈正方形，排列紧密。再换成高倍镜仔

18、细观察，首先找出分裂中期的细胞，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。,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实验过程应注意的问题 (1)解离充分是实验成功的必备条件；解离的目的是用药液溶解细胞间质，使组织细胞相互分离开。 (2)漂洗的目的是洗去根中多余的解离液。如果不把多余的解离液洗去，一方面会影响染色效果，另一方面还会腐蚀显微镜的镜头。 (3)本实验观察的重点是染色质、染色体，而染色质和染

19、色体都容易被碱性染料染色。通过染色，染色质和染色体与细胞的其他部分区别明显，便于观察。,3实验观察应注意的问题 (1)低倍镜观察时要慢慢移动装片，以便找到分生区细胞。 (2)高倍镜观察时要先找到分生区细胞后，把低倍镜移走，换上高倍镜，用细准焦螺旋和反光镜把视野调整清晰，直到看清细胞物像为止。 (3)仔细观察仔细观察的目的是区分细胞分裂中各个时期内染色体变化的特点。可先找出处于细胞分裂中期的细胞，然后再找出前期、后期、末期的细胞，处于间期的细胞数目最多，最容易找到。,(4)在一个视野里，往往不容易找全有丝分裂过程中各个时期的细胞。如果是这样，可以慢慢地移动装片，从邻近的分生区细胞中寻找。,制作洋

20、葱根尖细胞有丝分裂装片时，在盖玻片上再加一块载玻片，进行压片的目的不包括() A避免压碎盖玻片 B防止盖玻片移动 C避免污染盖玻片 D使压力均匀 解析在制作洋葱根尖细胞有丝分裂装片时，进行压片的目的是使细胞分散开，便于在显微镜下观察。所以在压片时，盖玻片上面加一块载玻片，既能使压力均匀，又能防止压碎盖玻片和防止盖玻片移动而影响观察。 答案C,典 例 导 析,3,下列各选项依次为实验试剂、该试剂的作用和实验目的，其中错误的是() A无水乙醇、作为有机溶剂、提取叶绿体中的色素 B醋酸洋红、使核物质染色、观察细胞的有丝分裂 C斐林试剂、弱氧化剂、鉴定蛋白质 D苏丹、使脂肪染色、鉴定脂肪 答案C 解析

21、斐林试剂用于还原糖的鉴定。,4,(1)细胞增殖周期,细胞周期的组成及有丝分裂过程中各时期的特点,特别提醒：a.前提条件：只有能连续分裂的细胞才有细胞周期。 b时间长短：间期时间长，占细胞周期的90%95%；分裂期时间短，所以观察有丝分裂装片时，大多数细胞处于间期。 c时间先后：间期在前(为分裂期做准备)，分裂期在后。,(2)各时期的特点(以植物细胞为例) 间期：复制(DNA复制) 前期：两个出现(染色体，纺锤体)两个消失(核膜、核仁) 中期：排队(染色体的着丝点整齐地排在赤道板上) 此时，每条染色体上仍然有两条姐妹染色单体，染色体的形态最清晰，是我们观察细胞中染色体形态和数目的最佳时期。,特别

22、提醒：a.若人的视线与赤道板平行，则会看到细胞中染色体的着丝点排成的“纵队”现象。如图1； b若人的视线与赤道板垂直，则会看到细胞中染色体的着丝点正好位于一个平面上。如图2,后期：分家(着丝点一分为二，在纺锤体的牵引下移向两极) 末期：两个出现，两个消失(与前期的正好相反),2,(1)染色体的组成和形态 如图所示，一条染色体包含一个着丝点和12个臂(染色体的臂有长有短，着丝点的位置可在染色体的不同部位)。计算染色体的数目时，以染色体着丝点的数目为依据。有一个着丝点，就是一条染色体。所以图中复制前后(A、B)均为一条染色体。,染色体、染色单体与DNA的关系,(2)染色体有两种形态，如上图中的A和

23、B。B是复制后的一条染色体，它由一个着丝点连接着两条染色单体。当染色体的着丝点分裂后，原来的一条染色体就成为两条染色体。因为这两条染色体是由一条染色体复制而来，所以一般情况下，二者是完全相同的。 (3)未复制的一条染色体上有一个DNA分子；复制后的一条染色体上有两个DNA分子，分别位于两条染色单体上。,(4)有丝分裂中各个时期的变化(如下表) 注：正常体细胞核内染色体为2N,(5)由表可知，由于染色体(或DNA)复制，DNA数目于间期开始加倍；由于着丝点分裂，染色体数目于后期开始加倍。所以细胞中有染色单体存在时，DNA数目等于染色单体数目；无染色单体存在时，DNA数目等于染色体数目。染色体数目

24、永远和着丝点数目相同。,3,有丝分裂中的几个规律性变化,(4)染色体行为变化规律 复制散乱分布于纺锤体中央着丝点排列在赤道板上着丝点分裂移向两极。 (5)染色体数目变化规律：2N4N2N(如下图),(6)核内DNA含量变化规律：2N4N2N(如下图) (7)染色单体数目变化规律：04N0,特别提醒：由(5)、(6)曲线可知，有丝分裂能保持染色体及核内DNA数目不变。 (5)、(6)曲线中特殊时段含义及变化： BC段：有丝分裂后、末期，着丝点分裂导致染色体数目暂时加倍。 EF段：有丝分裂间期，染色体复制导致核内DNA数目暂时加倍。 GH段：有丝分裂后期，染色单体分开后平均移向细胞两极。 由此可知

25、，有丝分裂中，染色体及核内DNA分子不同时加倍，但同时移向两极而减半，最终保持数目恒定。,探究点实验材料的选取 观察有丝分裂实验的拓展应用 案例洋葱是高中课堂教学中经常用到的实验材料。请回答： (1)用洋葱根尖作为实验材料可以观察植物细胞的有丝分裂，在这个实验中制片时要用拇指轻轻地按压载玻片，目的是_。,(2)铝是自然界中含量最多的金属元素，但在人和动植物体内的含量却较低。有文章报道，铝对植物生长有益，但在一定的条件下铝对植物也有毒害作用。请设计实验探究三氯化铝对洋葱根尖细胞有丝分裂的影响。(提示：细胞分裂情况可用细胞分裂指数来衡量，即分裂中期细胞数与所观察的细胞总数之比) A实验材料：市售优质无污染洋葱，1.0 g/L的AlCl3溶液，解离液，龙胆紫溶液，蒸馏水，镊子，烧杯，培养皿，显微镜等。,B实验步骤： 将