细胞的增殖 【知识精讲+备课精研+高效课堂】 高一生物上学期 （人教版2019必修1）

第6章细胞的生命历程第1节细胞的增殖第1节

细胞的增殖学习目标0102生物体的长大：①问题探讨；②思维训练：运用模型作解释细胞周期：①定义；②组成；③表示方法；

④准确理解“细胞周期”03细胞增殖：①定义；②过程；③意义；④方式小结：有丝分裂①动植物有丝分裂的异同；②染色体的行为变化；③有关量的变化规律；④图像04有丝分裂①高等植物（染色体的相关知识/分裂间期/分裂期）；②动物；意义0506无丝分裂①过程；②特点；③实例07观察根尖分生组织细胞的有丝分裂问题探讨1、请推测象与鼠相应器官和组织的细胞大小有差异吗？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？鼠小弟，你为什么长得这么小呢？象大哥，你又为什么长得这么大呢？细胞大小一般无明显的差异。既靠细胞生长增大细胞的体积，还要靠细胞分裂增加细胞的数量问题探讨

多细胞生物体积的增大，即生物体的生长，即靠细胞生长增大细胞的体积，还要靠细胞分裂增加细胞的数量。事实上，不同动（植）物同类器官或组织的细胞大小一般无明显差异，器官的大小主要取决于细胞数量的多少。而细胞数量的增多，是通过细胞分裂来实现的。多细胞生物体体积增大细胞体积增大细胞数量增多依靠依靠依靠细胞生长细胞分裂主要问题探讨教材P115思维训练

运用模型作解释细胞不能无限长大的原因很多，细胞的大小影响物质运输的效率，可以作为一种解释。细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大；细胞通过其表面与外界进行物质交换，但是细胞大小不同，不能直接比较表面积，要比较单位体积下的表面积，即相对表面积。相对表面积大，则物质交换效率高。象与鼠相应器官和组织的细胞在大小上无明显差异问题探讨教材P115思维训练

运用模型作解释2mm4mm8mm表面积=

mm2体积=

mm3表面积=

mm2体积=

mm3表面积=

mm2体积=

mm324896643845121.530.75表面积体积=表面积体积=表面积体积=扩散效率=葡萄糖扩散的体积整个琼脂块的体积问题探讨教材P115思维训练

运用模型作解释①切成琼脂方块（含有酚酞）②放入盛有NaOH溶液中浸泡③切开琼脂方块④观察ⅠⅠⅠ观察和测量得出：NaOH的扩散深度基本一致（本次实验约0.5cm）问题探讨教材P115思维训练

运用模型作解释琼脂块边长/cm表面积/cm2体积/cm3相对表面积（表面积÷体积）NaOH扩散体积NaOH扩散体积/琼脂块体积（代表运输速率）32154272248361633-23=1923-13=7119/27≈0.77/8≈0.91/1=1ⅠⅠⅠ小低随着细胞体积增加，其相对表面积就越____,物质运输的效率就越____,就越不能满足细胞代谢的需要，所以运输效率或相对表面积反过来限制了细胞的无限长大。问题探讨Q：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，物质运输的效率就越低。Q：既然细胞越小，细胞相对表面积就大，细胞的物质运输的效率就越高，细胞体积是不是越小越好？不是，细胞体积最小限度，是由完成细胞功能所必须的基本结构和物质所需要的空间决定的。世界上最小的细胞是支原体，直径只有0.1~0.3μmQ：卵细胞体积大，不利于与外界进行物质交换，其体积大的意义是什么？卵细胞体积大，储存较多营养物质，为早期胚胎发育提供养料。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。

Q：细胞不能无限长大的其它原因教材P115思维训练

运用模型作解释过渡活动：阅读教材P110

思考以下几个问题

人（1014个细胞）受精卵(1个细胞)?1、细胞通过什么方式增殖？2、细胞增殖的意义？3、细胞增殖包括哪些过程？细胞增殖①定义单细胞生物以细胞分裂方式产生新的个体1.定义：细胞通过_________增加细胞数量的过程，叫做细胞增殖细胞分裂a.从受精卵开始，要经过细胞____和_____逐渐发育为成体。b.生物体内液不断地有细胞衰老、死亡，需要通过细胞增殖加以补充。分裂分化细胞增殖②意义③过程④方式2.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。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细胞增殖具有周期性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：二分裂细胞周期①定义1.定义连续分裂的细胞，从_______________时开始，到_________________时为止，为一个细胞周期。一次分裂完成下一次分裂完成起点终点分裂间期分裂期细胞周期完成完成细胞周期②组成2.组成细胞周期分裂间期分裂期(90%~95%)(10%~5%)物质准备DNA分子复制有关蛋白质的合成细胞适度生长细胞周期③表示方法分裂期分裂间期ＡＢ分裂间期：分裂期:细胞周期：分裂间期：分裂期:细胞周期：3.表示方法细胞周期（1）不同细胞的细胞周期持续时间/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15.32.017.3小鼠十二指肠上皮细胞13.51.815.3人的肝细胞211.022人的宫颈癌细胞20.51.522Q：从下列表格中你能获得哪些信息？4.准确理解“细胞周期”①不同生物体的细胞，同一生物体的不同细胞，细胞周期相同吗？②细胞周期包括哪几个阶段？不同阶段在时间分配上有什么特点？③若进行观察细胞分裂的实验，你会首选上述哪种细胞做材料？细胞周期④重点（1）不同细胞的细胞周期持续时间/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15.32.017.3小鼠十二指肠上皮细胞13.51.815.3人的肝细胞211.022人的宫颈癌细胞20.51.522Q：从下列表格中你能获得哪些信息？4.准确理解“细胞周期”①细胞周期分为分裂间期和分裂期，分裂间期较长。②不同细胞的细胞周期长度不一样。③不同细胞周期的分裂期或分裂间期占比重不一样。为什么分裂间期需要这么长的时间？细胞周期④重点4.准确理解“细胞周期”（2）“连续分裂的细胞”才具有细胞周期（3）间期在前，分裂期在后；按增殖情况将细胞分为三类（有细胞周期）永不分裂暂停分裂连续分裂神经细胞成纤维细胞生发层细胞思考：是否所有细胞都有细胞周期？细胞周期④重点4.准确理解“细胞周期”癌细胞的产生(教材115页）有的细胞受到致癌因子的作用，细胞中遗传物质发生变化，就变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞，这种细胞就是癌细胞。正常细胞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。癌症的治疗思路抑制DNA的复制替加氟：作用于DNA复制时期，抑制DNA复制过程所需酶的活性从而抑制DNA的合成，干扰DNA的复制。顺铂：能够与DNA分子相互作用，抑制DNA复制。课中必练1、如图表示细胞有丝分裂的细胞周期，下列说法正确的是：（）甲乙A、甲乙的过程表示一个细胞周期B、乙甲的过程表示一个细胞周期C、甲甲的过程表示一个细胞周期D、乙乙的过程表示一个细胞周期D分裂间期和分裂期，谁先？课中必练2、下图a→d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．a为分裂间期C．c为d做好了相应的准备工作D．b和c为一个细胞周期D过渡

细胞进入分裂期后，在分裂间期复制成的DNA如何平均分配到两个子细胞？

先复制再平均分配？高等植物细胞的有丝分裂①关于染色体的预备知识染色质螺旋缠绕、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(姐妹染色单体)着丝粒着丝粒1.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与染色质是同一物质在不同时期的不同存在形态。高等植物细胞的有丝分裂①关于染色体的预备知识（3）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）1.关于染色体的预备知识着丝粒染色单体螺旋缠绕缩短变粗复制着丝点分裂染色体数染色单体数DNA数101122202高等植物细胞的有丝分裂②分裂间期2.分裂间期（进行物质准备）①DNA复制和有关蛋白质合成，细胞适度生长。②

每个染色体都形成两个姐妹染色单体，呈染色质形态，细胞中

DNA数目加倍，染色体数目不变动物细胞：发生中心体的复制，一对中心粒→两组中心粒。高等植物细胞的有丝分裂②分裂间期2.分裂间期（进行物质准备）（3）分裂间期又可细分为：G1期、S期、G2期分裂间期的其他特征：（1）动物和低等植物细胞，间期还进行中心体的复制（2）若用药物抑制DNA的复制，则会停留在间期高等植物细胞的有丝分裂③分裂期细胞周期（以进行有丝分裂细胞为例）分裂期间前期中期后期末期子细胞有丝分裂是一个连续的过程，人们根据染色体的行为，分为：前期、中期、后期、末期植物：根尖分生区细胞、茎形成层细胞、、受精卵等。动物：受精卵、各种干细胞、皮肤生发层细胞、等。高等植物细胞的有丝分裂③分裂期(分裂间期不属于有丝分裂)前期中期后期末期子细胞间期有丝分裂高等植物细胞的有丝分裂③分裂期分裂期过程（以高等植物为例）①前期间期前期核膜染色质核仁a.核仁逐渐解体，核膜逐渐消失；b.染色质螺旋缠绕，成为染色体；c.细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体；染色体散乱地分布在纺锤体中央。膜仁消失现两体特点：前期纺锤丝染色体着丝粒高等植物细胞的有丝分裂③分裂期分裂期过程（以高等植物为例）②中期中期a.染色体形态固定，数目清晰，

便于观察b.染色体的着丝粒整齐地排列

在赤道板上形定数清赤道齐特点：DNA数目：染色体数目：染色单体数目：

6

12

12

数一数：高等植物细胞的有丝分裂③分裂期分裂期过程（以高等植物为例）③后期特点：a.着丝点分裂,染色单体分开成为

两条子染色体,染色体数目加倍。b.染色体在纺锤丝的牵引下平均

分配到细胞两极。粒裂数加均两极DNA数目：染色体数目：染色单体数目：

数一数：

12

12

0高等植物细胞的有丝分裂③分裂期分裂期过程（以高等植物为例）③后期思考：子染色体如何分开？姐妹染色单体分离酶降解黏连蛋白黏连蛋白复合体纺锤丝黏连蛋白复合体分裂思考：子染色体如何移动？纺锤丝染色体解聚的微管二聚体高等植物细胞的有丝分裂③分裂期分裂期过程（以高等植物为例）④末期特点：b.核膜、核仁逐渐形成，形成了

两个新的细胞核c.纺锤丝逐渐消失d.在赤道板位置出现一个细胞板，

逐渐扩展形成新的细胞壁a.染色体染色质两现两消新壁成高等植物细胞的有丝分裂③分裂期

一个细胞分裂成为两个子细胞，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继续分裂，就进入下一细胞周期的间期状态。3.子细胞拓展---分裂后子细胞的去向：

有的子细胞暂不分裂，但仍具有分裂能力，一定条件下可继续分裂，如肝细胞。

有的子细胞分化为特定组织、器官的细胞，失去分裂能力。高等植物细胞的有丝分裂③分裂期后期前期中期间期末期子细胞课中检测125436请把各个细胞图按照细胞周期的顺序排列起来？5—2—3—1—6—4—5前期末期间期中期后期间期动物细胞的有丝分裂③分裂期中心粒发出星射线细胞膜从细胞的中部向内凹陷动物细胞的有丝分裂③分裂期有丝分裂④意义是将亲代细胞的染色体进行复制（关键是DNA的复制）之后，精确的平均分配到两个子细胞中。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遗传物质的稳定性。小结：有丝分裂①动植物有丝分裂比较异同前期中期后期末期间期动植物细胞有丝分裂过程图比较小结：有丝分裂①动植物细胞有丝分裂比较异同相同点：分裂过程基本相同，染色体变化规律相同，分裂间期染色体复制，分裂期实现染色体平均分配到两个子细胞中。不同点：前期末期区别植物动物纺锤体的形成方式子细胞形成方式由细胞两极直接发出的纺锤丝形成纺锤体细胞板向周围扩展形成细胞壁由中心粒发出的星射线形成纺锤体细胞膜从中部向内凹陷，缢裂成两个子细胞小结：有丝分裂①动植物细胞有丝分裂比较异同动、植物细胞有丝分裂过程中参与的细胞器细胞器参与时期作用核糖体线粒体中心体高尔基体间期整个时期前期末期合成蛋白质提供能量发出星射线，形成纺锤体参与细胞板(细胞壁)的形成小结：有丝分裂②染色体的行为变化粒小结：有丝分裂③有关量的变化规律2N2N2N4N4N2N2N2N4N0

4N2N→4N4N4N4N→004N分裂间期染色体DNA分子分裂前期分裂中期分裂末期（每个子细胞）染色单体分裂后期染色体行为变化假定某生物的一个体细胞中的染色体数和DNA的含量为2N小结：有丝分裂③有关量的变化规律假定某生物的一个体细胞中的染色体数和DNA的含量为2N有丝分裂过程中加倍的物质或结构物质或结构时间原因DNA染色体中心体细胞核间期后期间期末期DNA复制着丝粒分裂中心体复制新核膜形成，细胞质为分裂小结：有丝分裂④图像

间期04N2N

前期

中期

后期

末期cdbaea-b：DNA复制c-d：DNA分子均分进

入两个细胞核中1）细胞核内DNA变化规律小结：有丝分裂④图像

间期04N2N2）细胞内DNA变化规律

前期

中期

后期

末期cdbae末期细胞内有两个核、DNA数与后期相同G1S

G2

小结：有丝分裂④图像间期021前期中期后期末期3）每条染色体上DNA分子含量的变化曲线bacdc—d变化的原因是着丝粒分裂，染色体数加倍a—b变化的原因是DNA分子复制b-c:G2期、前期、中期c-d:着丝粒分裂，染色单体分开d-e:后期、末期e小结：有丝分裂④图像

间期

04N2N4）细胞核内染色体数目变化规律

前期

中期

后期

末期fghijg-h:着丝粒分裂i-j:染色体均分进入

两个子细胞核中小结：有丝分裂④图像

间期

04N2N5）细胞内染色体数目变化规律

前期

中期

后期

末期fghij末期细胞内有两个核、染色体数与后期相同2N4N2N4N2N4N课中必练根据柱状图判断细胞分裂时期的规律(二倍体生物为例)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）课中必练根据细胞数量判断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）SDNA的复制G2、前、中、后、末（未分裂前）无丝分裂①过程；②特点；③实例1.过程：核分裂①细胞核延长②细胞核中部向内凹陷③缢裂成两个细胞核④细胞中部向内凹陷⑤缢裂成两个细胞质分裂2.特点：没有出现纺锤丝和染色体的变化3.实例：蛙的红细胞4.无丝分裂也进行DNA的复制探究实验：观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂①实验原理在高等植物体内通过在高倍镜下各个细胞的分裂是独立进行的染色体容易被碱性染料染色有丝分裂常见于根尖、芽尖等分生区细胞各个时期细胞内染色体的存在状态，就可以判断这些细胞分别处于有丝分裂的那个时期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如甲紫溶液旧称龙胆紫溶液，或者醋酸洋红液着色实验原理探究实验：观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂②材料根冠分生区（无液泡）伸长区（方形、紧密）（有液泡）成熟区/根毛区（有液泡）（长条形）根尖的结构：根冠：保护幼嫩的分生区分生区：持续分裂的细胞伸长区：伸长生长的位置成熟区：吸收水和无机盐注意：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；探究实验：观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂思考：怎样制取观察细胞有丝分裂的装片？1.如何选取到根尖分生区细胞？2.如何将细胞分散开以便在显微镜下观察？3.如何在显微镜下区分有丝分裂不同时期？探究实验：观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂③过程探究实验：观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂④步骤方法步骤（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5cm时取用；（2）装片的制作过程方法时间目的解离3～5min漂洗约10min染色3～5min制片质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精混合液(1∶1)用清水冲洗洗去药液，防止解离过度质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的龙胆紫溶液(或醋酸洋红液)使染色体染着色用镊子尖把根尖弄碎，盖上盖玻片，再加一片载玻片，用拇指轻压载玻片使细胞分散开，有利于观察制片流程：解离→漂洗→染色→制片用药液使组织中的细胞相互分离开来取材：根尖2-3毫米探究实验：观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂(3)观察

低倍镜观察：根据根尖特点找到

细胞：细胞呈

，

↓

排列_____

高倍镜观察：先找

的细胞，再找

的

细胞，最后观察分裂间期的细胞(4)绘图：绘出植物细胞有丝分裂中期简图。分生区正方形紧密分裂中期前期、后期、末期注意事项：（1）分生区细胞中，间期的细胞最多，因为间期所占时间最长。（2）在显微镜下，不能观察到细胞能从中期到后期的变化过程，因为在解离时就已将细胞杀死。④步骤2-3mm上午10时或下午2时。15%盐酸95%的酒精相互分离开来清水解离过度龙胆紫染色体盖玻片探究实验：观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂探究实验：观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂前期中期后期末期间期探究实验：观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂实验提醒(1)根尖中只有分生区细胞才可以进行分裂，伸长区和成熟区细胞不能分裂。(2)不能观察一个细胞的连续分裂过程，因为解离时细胞已死亡，可以寻找处于不同时期的细胞，连起来体现出细胞分裂的连续过程。(3)细胞板是一个真实的结构，赤道板不是真实存在的结构，而是人为定义的平面。(4)“解离→漂洗→染色→制片”的步骤顺序不能颠倒、不能缺失，否则不易观察到预期现象。细胞分裂时期与所观察细胞数目的关系及计算(1)细胞周期中不同时期持续时间长短与处于该时期的细胞数呈正相关。探究实验：观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂细胞周期样本1样本2总数每一时期的细胞数/计数细胞总数分裂间期43489188.3%分裂期前期3254.9%中期1010.97%后期2132.9%末期1232.9%计数细胞总数1