【生物】细胞的增殖课件 2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

细胞的生命历程第6章第1节细胞的增殖本节聚焦细胞通过什么方式增殖？什么叫作细胞周期？细胞有丝分裂的过程是怎样的？它有什么生物学意义？章引言生物都要经历出生、生长、成熟、繁殖、衰老直至最后死亡的生命历程。活细胞也一样。就在你阅读本书的时候，你身体内就有许多细胞在进行分裂，有些细胞在生长，有些细胞在变老，有些细胞刚刚结束自己的生命历程。生长，增殖，衰老，凋亡……细胞的生命历程大都短暂，却都对个体的生命有一份贡献。鲜花吐蕊，绿叶葱茏，抑或花瓣凋落，枯叶飘零，展示着个体的生命现象，折射出细胞的生命历程。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。象与鼠相应器官和组织的细胞在大小上无明显差异。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？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。象与鼠的个体大小相差十分悬殊。多细胞生物体细胞体积增大细胞数量增多细胞生长细胞分裂主要细胞增殖大肠杆菌单细胞生物通过细胞增殖而繁衍，产生新个体多细胞生物受精卵1.概念：细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程，叫作细胞增殖。2.意义：

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。细胞增殖3.类型：生殖细胞形成方式体细胞数目增加蛙的红细胞细胞增殖4.过程：……物质准备再分裂分裂一次物质准备分裂分裂一次物质准备再分裂分裂一次物质准备—细胞分裂—物质准备—细胞分裂······细胞增殖包括____________和____________两个连续的过程物质准备细胞分裂细胞周期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，为一个细胞周期。①前提②起点③终点2.阶段：末期后期中期前期子细胞分裂间期分裂期分裂间期分裂期物质准备：细胞适度的生长(前、中、后、末）90%-95%5%-10%温馨提示：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间期长，分裂期短；④以分裂完成时为“界限”。问题:不同细胞的细胞周期持续时间相同吗？细胞周期3.不同细胞的细胞周期持续时间：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21122人的宫颈癌细胞20.51.522时间长时间短（1）细胞周期分为分裂间期和分裂期，分裂间期较长。

结论：（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。问题:细胞周期的表示方法有哪些呢？细胞周期4.细胞周期的表示方法：AB、CD、EF

细胞周期：分裂间期：分裂期：B→BB→AA→BBA方法一：扇形图方法二：直线图ABCDEFGAC、CE、EG

BC、DE、FG

问题：

所有细胞都有细胞周期吗？细胞周期问题:所有细胞都有细胞周期吗？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、癌细胞等。暂时不增殖，在适当的刺激下可重新进入细胞周期。如肝细胞、肾细胞、淋巴细胞等。高度分化的细胞不再分裂，无细胞周期。如神经细胞、肌纤维细胞等。

（有细胞周期）细胞增殖5.分裂间期：G1：

的合成，为

做准备分裂间期S：

。G2：DNA复制结束，为

做准备，合成有关的

。RNA和蛋白质DNA复制DNA复制细胞分裂RNA和蛋白质DNA复制染色体姐妹染色单体间期分裂间期分裂期S期G1期G2期问题:分裂期的各时期有哪些特征呢？细胞增殖5.分裂间期特征：姐妹染色单体复制1条染色质1条染色质(含2条染色单体)1个DNA(含0条染色单体)2个DNA着丝粒完成DNA复制和有关蛋白质合成经过分裂间期，由每条染色体上1个DNA，无姐妹染色单体，变成了每条染色体上2个DNA，2条姐妹染色单体。假如细胞中有2n条染色体，DNA复制前，染色体：DNA：染色单体=2n:2n:0DNA复制后，染色体：DNA：染色单体=2n:4n:4n染色质和染色体与姐妹染色单体是什么关系着丝粒复制螺旋缠绕缩短变粗姐妹染色单体分开2条子染色体注意：染色体数=着丝粒数DNA复制后才有染色单体，着丝粒分裂后无染色单体。染色体的计数是以着丝粒为标准的，有几个着丝粒，就有几个染色体。细胞增殖6.有丝分裂分裂期：

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。分裂间期有丝分裂有丝分裂1.前期：纺锤丝着丝粒染色体（1）特征：

①核膜核仁消失

②出现染色体、纺锤体

③染色体散乱排列膜仁消失现两体(两消两现）（2）数量变化：

染色体数：2N

DNA数:4N

染色单体数:4N有丝分裂2.中期：形定数清赤道齐染色体（1）特征：①染色体的着丝粒排列在赤道板上

②染色体形态固定，数目清晰。（2）数量变化：染色体数：2N

DNA数:4N

染色单体数:4N（是染色体观察及计数的最佳时机）有丝分裂3.后期：粒裂数倍均两极（1）特征：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形成两套形态和数目完全相同的染色体，纺锤丝牵引子染色体分别往两极移动。染色体数：4NDNA数:4N染色单体数:0细胞板核膜核仁染色质有丝分裂4.末期：两消两现新建壁（1）特征：①“两消失”（染色体，纺锤体消失）②“两出现”（核膜，核仁出现）；③“一重建”赤道板位置出现细胞板，形成新的细胞壁后，细胞分裂成两个子细胞。子染色体染色体数：4NDNA数:4N染色单体数:0有丝分裂①一个细胞分裂成两个子细胞，每个子细胞的染色体数目和亲代细胞的相等。子细胞②若产生的子细胞继续分裂，就进入下一个细胞周期的分离间期状态。（若不继续分裂，则进入生长和分化阶段）有丝分裂有丝分裂中染色体、染色单体及其DNA数目变化规律染色体数目核DNA数目染色单体数目4n4n02n2n2n2n→4n4n→2n2n→4n4n4n4n4n→2n0→4n4n→0中期后期末期前期间期有丝分裂各期的比较总结

时期项目间期前期中期后期末期特点

染色体数目

姐妹染色单体数目DNA数目纺锤体核仁核膜DNA复制和有关蛋白质合成两消两现：核膜核仁消失，染色体、纺锤体出现染色体整齐地排列在赤道板上着丝点分裂，姐妹染色单体分离两消两现：染色体、纺锤体消失，核膜核仁出现2N2N2N2N4N2N04N4N4N2N4N4N4N无2N4N0出现存在存在消失存在消失无无出现4N0规律一：DNA加倍在间期，染色体加倍在后期。规律二：染色单体数=DNA数(有单体时)染色体数=DNA数(无单体时)动物细胞有丝分裂

动物细胞的有丝分裂过程（视频）动物细胞有丝分裂间期：构成中心体的一对中心粒在间期倍增，成为两组。末期：分裂末期不形成细胞板，而是细胞膜从细胞中部向内凹陷，将细胞缢裂成两部分。前期：中心粒发出星射线形成纺锤体动物细胞有丝分裂1动物植物2问题:动物细胞的有丝分裂与植物细胞的有丝分裂有哪些异同？高等植物与动物细胞的有丝分裂的比较区别动物细胞高等植物细胞细胞分裂方式有无中心体倍增间期纺锤体形成方式前期无有细胞两极发出纺锤丝，形成纺锤体由两组中心粒周围发出星射线，形成纺锤体赤道板位置出现细胞板，向四周扩展形成细胞壁细胞膜内陷，细胞缢裂成两个子细胞末期是最根本的区别(因为低等植物有中心体)高等植物与动物细胞的有丝分裂的比较-相同点(间期、末期)(前期、中期、后期)着丝粒分裂过程基本相同，染色体的行为和数目变化完全相同问题:与细胞有丝分裂有关的细胞器有哪些？细胞器细胞类型作用时期生理作用动物、植物整个时期各种蛋白质的合成动物、低等植物前期纺锤体的形成植物末期细胞壁的形成动物、植物整个时期提供能量核糖体中心体高尔基体线粒体高等植物与动物细胞的有丝分裂的比较问题:在分裂过程中，核膜、核仁为什么要消失？染色质为什么要变成染色体？

核膜、核仁为什么要消失便于染色体的运动染色质为什么要变成染色体便于复制后的染色体的平均分配问题:动物与植物的细胞分裂都进行有丝分裂，有丝分裂有什么重要意义？高等植物与动物细胞的有丝分裂的比较有丝分裂的意义复制子代细胞亲代细胞染色体平均分配分裂特别提示：亲代细胞核DNA平均分配，质DNA随机分配

将亲代细胞的染色体经过复制（关键是DNA的复制）之后，精确地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了遗传的稳定性。有丝分裂实战训练

各种结构在各时期的变化（1）核膜、核仁消失于______，重建于______；前期末期（2）纺锤体出现于______，消失于__________；前期末期（3）中心体复制于_____________间期（4）细胞板形成于_____________末期（5）观察染色体的最好时期________；中期（6）能看到完整细胞结构的时期______________；间、末期（7）染色体出现于________，消失于________；前期末期（8）染色单体形成于______，出现于_________，消失于_______；间期后期前期（9）染色体复制于_________,DNA复制于___________间期间期（10）染色体加倍于_________,DNA加倍于___________后期间期问题:假定某生物的一个体细胞中的染色体数和DNA的含量为2N，请小组合作推演出各时期染色体、染色单体、DNA的数量变化。有丝分裂中的相关数量变化有丝分裂过程中细胞内核DNA含量、染色体数、染色单体数量变化(假定生物体细胞中染色体数为2n)间期前期中期后期末期DNA数目染色体

染色单体2N4N2N4N02N2N4N4N4N4N4N004N2N4N2N4N4N2N有丝分裂中的相关数量变化1.核DNA数量变化间期前期中期后期末期染色体数目核DNA数目染色单体数目4n4n02n2n2n2n→4n4n→2n2n→4n4n4n4n4n→2n0→4n4n→0G1SG2

间期4n2n

前期

中期

后期

末期0

曲线：核DNA数量变化间期DNA复制末期结束，细胞一分为二有丝分裂中的相关数量变化2.染色体数量变化间期前期中期后期末期染色体数目核DNA数目染色单体数目4n4n02n2n2n2n→4n4n→2n2n→4n4n4n4n4n→2n0→4n4n→0曲线：染色体数量变化

间期4n2n

前期

中期

后期

末期0后期着丝粒分裂末期结束，细胞一分为二有丝分裂中的相关数量变化实战训练

下图是细胞有丝分裂过程中一个细胞中核DNA含量变化曲线和染色体数量变化曲线，下列有关曲线分析不正确的是（

）A．ab段曲线上升的原因是发生DNA分子的复制B．gh时刻，每个着丝粒分裂成两个，使染色体数量加倍C．fi段每条染色体含2个DNA分子，两条姐妹染色单体D．cd段和ij段曲线下降到2C，是由于染色体平均分配到2个子细胞中有丝分裂中的相关数量变化3.染色单体数量变化间期前期中期后期末期染色体数目核DNA数目染色单体数目4n4n02n2n2n2n→4n4n→2n2n→4n4n4n4n4n→2n0→4n4n→0

间期4n2n

前期

中期

后期

末期0曲线：染色单体数量变化间期染色体复制形成染色单体，一条染色体上有两条染色单体后期着丝粒分裂，染色单体消失有丝分裂中的相关数量变化实战训练

科学工作者观察小鼠成骨前体细胞有丝分裂过程中，绘制了相关曲线如图所示。下列有关叙述错误的是（

）A．曲线a为染色体数，随着染色体的复制未完成加倍B．曲线b为核DNA分子数，随着DNA的复制完成加倍C．曲线c为染色单体数，数量降为零时同源染色体对数也为零D．形成子细胞时，细胞膜从细胞的中部向内凹陷缢裂成两部分有丝分裂中的相关数量变化4.有丝分裂染色体与核DNA之比：G1前中后末G2S1ab：间期DNA复制，一条染色体上有2条DNA分子。abcdecd：后期着丝粒分裂，一条染色体上有1条DNA分子。有丝分裂中的相关数量变化实战训练

如图为果蝇细胞分裂过程中染色体与核DNA比值的变化图，有关说法错误的（

）A．bc段变化原因是DNA复制B．de段变化原因是着丝粒分裂C．cd段对应时期为前期和中期D．ef段在赤道板位置出现细胞板有丝分裂中的相关数量变化5.每条染色体上DNA的含量：G1前中后末G2S12ab：间期DNA复制，一条染色体上有2条DNA分子。cd：后期着丝粒分裂，一条染色体上有1条DNA分子。abcde有丝分裂中的相关数量变化实战训练

如图表示一个细胞周期中每条染色体上的DNA含量的变化，下列叙述正确的是（

）A．bc段表示分裂间期，发生DNA分子的复制B．cd段表示分裂前期，细胞内一定存在染色单体C．de段表示着丝粒的分裂D．ef段染色体和DNA数目是cd段的一半根据柱状图判断有丝分裂时期甲2N4NO乙2N4NO丙2N4NO数量（个）数量（个）数量（个）染色体核DNA染色单体G2前中后末G1子细胞如图是动物细胞有丝分裂不同时期染色体数目（a）、核DNA分子数目（b）的直方图，下列叙述正确的是（）A．①时期染色体还未复制，核DNA已完成了复制B．③时期核膜、核仁重建，细胞中部出现细胞板C．①→②表示着丝粒分裂，染色体数目加倍，但核DNA分子数目也随之加倍D．②→③表示染色体平均分配到两个子细胞中，核DNA分子也随之平均分配根据柱状图判断有丝分裂时期实战训练

无丝分裂(1)过程①细胞核先延长，核的中部向内凹进，缢裂成两个细胞核②整个细胞从中部缢裂成两部分，形成两个子细胞(2)特点：分裂过程中不会出现

的变化。染色体和纺锤丝(3)实例：

的无丝分裂。蛙的红细胞有DNA的复制和均分思考：无丝分裂有没有细胞周期？细胞不能无限长大的原因运用模型解释细胞不能无限长大的原因思维训练现有如图3个大小不同的细胞模型，用正方体代表，棱长分别为2mm、4mm、8mm，计算每个“细胞”的表面积与体积的比值？表面积：体积：表面积：体积：表面积：体积：2489664384512细胞不能无限长大的原因物质在细胞中的扩散速率是一定的，假定某种（红色）物质通过“细胞膜”后，向内扩散的深度均为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。248比值(扩散体积/总体积)葡萄糖扩散深度(mm)相对表面积(表面积/体积)体积(mm3)表面积(mm2)边长(mm)58%0.53:182433%0.51.5:1649618%0.50.75：1512384细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的运输效率就越低。问题: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？细胞不能无限长大的原因问题: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，发挥出相应的生理功能。问题:细胞为什么不能无限长大？保证物质有效进出细胞核质比限制观察根尖分生组织细胞的有丝分裂探究.实践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。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。观察根尖分生组织细胞的有丝分裂探究.实践一、实验原理：(1)选材：伸长区有少量细胞分裂分生区有大量细胞分裂成熟区没有细胞分裂根冠(死细胞)切取洋葱根尖2~3mm选择那部分为实验材料？观察根尖分生组织细胞的有丝分裂探究.实践二、实验步骤：漂洗制片染色解离根尖解离液（1）方法：（2）目的：上午10时-下午2时，剪取2-3mm长的洋葱或大蒜根尖，放入盛有解离液的培养皿中①上午10时-下午2时：分生区细胞分裂旺盛，分裂期细胞较多。②解离液：质量分数15%的盐酸+体积分数95%的酒精（1：1混合）3-5min用药液使组织中细胞相互分离开来。①过长：染色体易破坏；过短：解离不充分。②解离时细胞已被杀死并固定。观察根尖分生组织细胞的有丝分裂探究.实践二、实验步骤：问题:解离时间过长或过短有什么影响？解离后的细胞是死的还是活的？漂洗制片染色解离清水清水根尖10分钟（1）方法：（2）目的：根尖酥软后，放入盛有清水的培养皿洗去材料中残余的解离液，防止解离过度，便于染色。观察根尖分生组织细胞的有丝分裂探究.实践二、实验步骤：注意：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。漂洗制片染色解离解离液甲紫溶液根尖3-5分钟（1）方法：（2）目的：甲紫溶液（醋酸洋红液）使染色体着色观察根尖分生组织细胞的有丝分裂探究.实践二、实验步骤：注意：染色时间太短：染色体或染色质不能完全着色

过长：使其他部分也被染成深色，无法分辨染色体漂洗制片染色解离观察根尖分生组织细胞的有丝分裂探究.实践二、实验步骤：（1）方法：（2）目的：①载玻片中央滴一滴清水②镊子把根尖弄碎，盖上盖玻片③并用手指轻轻按压。使细胞分散开，便于观察。注意：压片