2022-2023學(xué)年蘇教版（2019）必修一 4.1 細(xì)胞增殖（第一課時） 課件（38張）

4.1細(xì)胞增殖（第1課時）

什么是細(xì)胞的相對表面積細(xì)胞越小，其相對表面積越大，物質(zhì)運輸?shù)男试礁摺?mm1mm1mm2mm2mm2mm4mm4mm4mm表面積=

mm2體積=

mm3表面積=

mm2體積=

mm3表面積=

mm2體積=

mm3612489664361.5表面積體積=表面積體積=表面積體積=結(jié)論：葡萄糖的表面積與體積之比隨著整個“細(xì)胞”的體積的增大而減??；葡萄糖擴散的體積與整個“細(xì)胞”的體積之比隨著整個“細(xì)胞”的增大而減小。

運用模型解釋【知識鏈接】

細(xì)胞不能無限長大的原因有很多。細(xì)胞的大小影響物質(zhì)運輸?shù)男?，可以作為一種解釋。

物質(zhì)在細(xì)胞中的擴散速率是一定的，但細(xì)胞體積越大，其相對表面積越小，細(xì)胞與環(huán)境之間物質(zhì)交流的面積相對變小。即細(xì)胞體積越大，其物質(zhì)運輸?shù)男试降?。?xì)胞表面積與體積的關(guān)系限制了細(xì)胞的長大。問題探討象和鼠的個體大小相差十分懸殊。討論：1、請推測象與鼠相應(yīng)器官或組織的細(xì)胞大小是否也有很大差異。2、生物體的長大，是靠細(xì)胞數(shù)量的增多還是靠細(xì)胞體積的增大？象與鼠相應(yīng)器官和組織的細(xì)胞大小無明顯差異。既靠細(xì)胞分裂使細(xì)胞的數(shù)量增加，又靠細(xì)胞生長使細(xì)胞的體積增大。主要是依靠細(xì)胞分裂使細(xì)胞的數(shù)量增加。01生物體的生長主要是細(xì)胞增殖的結(jié)果多細(xì)胞生物體體積的增大即生物體的生長依靠細(xì)胞生長增大細(xì)胞的體積細(xì)胞分裂增加細(xì)胞的數(shù)量事實上，不同動植物同類器官或組織的細(xì)胞大小一般無明顯差異，器官的大小主要決定于細(xì)胞數(shù)目的多少。生物體的生長主要是細(xì)胞增殖的結(jié)果

科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，多細(xì)胞生物體在生長發(fā)育過程中，機體體積不斷增加，而細(xì)胞的體積并沒有相應(yīng)地增大。

細(xì)胞的直徑是細(xì)胞的重要特征，各類細(xì)胞的直徑有一定的規(guī)律。一般而言，多數(shù)動物和植物細(xì)胞的直徑為20～30μm。合適的細(xì)胞體積能保證細(xì)胞與周圍環(huán)境進行正常的物質(zhì)和信息交換，保證細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運輸和信息傳遞的正常進行。

當(dāng)細(xì)胞體積增加過大時，細(xì)胞的相對表面積就變小，細(xì)胞與周圍環(huán)境的物質(zhì)和信息交換的效率也可能會降低，這會影響細(xì)胞核對細(xì)胞的控制，不利于細(xì)胞生命活動的進行。更多的研究表明，受多種因素的限制，生物體的細(xì)胞不能無限長大?？梢?，細(xì)胞增殖使細(xì)胞數(shù)量增多，是生物體生長的主要因素之一。02細(xì)胞增殖和有絲分裂大腸桿菌單細(xì)胞生物通過細(xì)胞增殖而繁衍，產(chǎn)生新個體多細(xì)胞生物受精卵一、細(xì)胞增殖1、概念：細(xì)胞通過細(xì)胞分裂增加細(xì)胞數(shù)量的過程。2、意義：細(xì)胞增殖是重要的細(xì)胞生命活動，是生物體生長、發(fā)育、生殖、遺傳的基礎(chǔ)。4、過程：包括物質(zhì)準(zhǔn)備和細(xì)胞分裂兩個相連續(xù)的過程。（研究方法：放射性同位素標(biāo)記法）物質(zhì)準(zhǔn)備——分裂——物質(zhì)準(zhǔn)備——再分裂5、特點：周期性3、真核細(xì)胞的分裂方式：有絲分裂、無絲分裂和減數(shù)分裂二、細(xì)胞周期1、概念：連續(xù)分裂的細(xì)胞，從一次細(xì)胞分裂結(jié)束開始，經(jīng)過物質(zhì)準(zhǔn)備，直到下一次細(xì)胞分裂結(jié)束為止的過程，稱為一個細(xì)胞周期。2、階段（1）分裂間期：從細(xì)胞一次分裂結(jié)束到下一次分裂之前。占細(xì)胞周期的90%～95%。進行活躍的物質(zhì)準(zhǔn)備：①完成DNA分子的復(fù)制；②有關(guān)蛋白質(zhì)的合成；③同時細(xì)胞有適度的生長。復(fù)制合成適度長（2）分裂期：前期、中期、后期、末期（有絲分裂）。復(fù)制一條染色質(zhì)一個DNA一條染色質(zhì)兩個DNA，兩條姐妹染色單體末期后期中期前期子細(xì)胞分裂間期分裂期分裂間期：完成物質(zhì)準(zhǔn)備，主要包括ＤＮＡ的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成。分裂期：染色體平均分配，完成細(xì)胞的分裂。下列具有細(xì)胞周期的是

葉肉細(xì)胞（

）分生區(qū)（生長點）細(xì)胞（

）

精子（

）植物形成層細(xì)胞（

）

皮膚生發(fā)層細(xì)胞（

）哺乳動物成熟紅細(xì)胞（

）

胚胎細(xì)胞（

）造血干細(xì)胞（

）神經(jīng)細(xì)胞（

）只有連續(xù)分裂的細(xì)胞才有細(xì)胞周期，高度分化的細(xì)胞、分裂結(jié)束后不再繼續(xù)分裂的細(xì)胞無細(xì)胞周期。細(xì)胞周期的表示方法：間期間期分裂期分裂期abcde（1）直線圖（2）扇形圖細(xì)胞周期：b—d細(xì)胞周期：分裂期：間期：乙——甲甲——乙乙—乙關(guān)于細(xì)胞周期①間期在前，分裂期在后；②間期長，分裂期短；③以分裂完成時為界限據(jù)表分析：1.不同生物細(xì)胞周期一般

2.同一生物不同組織細(xì)胞細(xì)胞周期

3.分裂間期的時間要比分裂期的時間

長得多不同不一定相同關(guān)于細(xì)胞周期細(xì)胞類型分裂間期分裂期細(xì)胞周期蠶豆根尖分生區(qū)細(xì)胞15.32.017.3小鼠十二指腸上皮細(xì)胞13.51.815.3人的肝細(xì)胞21122人的宮頸癌細(xì)胞20.51.522一個細(xì)胞周期的大部分時間都處于分裂間期，少部分時間處于分裂期，進行有絲分裂。分裂間期的細(xì)胞在完成DNA復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)合成的同時，細(xì)胞適度生長。此時，細(xì)胞核中的染色質(zhì)呈絲狀。有絲分裂是真核生物進行細(xì)胞分裂的主要方式。細(xì)胞一BA細(xì)胞二BA判斷：細(xì)胞一的分裂期一定比細(xì)胞二的分裂期持續(xù)的時間短。（

）思考：若要觀察細(xì)胞分裂期的特點，選哪個細(xì)胞較好？細(xì)胞二注：每個細(xì)胞分裂總時長并未知道分裂期所占時間較長關(guān)于細(xì)胞周期×１條染色質(zhì)１條染色質(zhì)著絲粒姐妹染色單體復(fù)制（含2個DNA、2個染色單體）(含1個DNA)分裂間期（初）分裂間期（末）三、有絲分裂（以動物細(xì)胞為例）動物細(xì)胞分裂間期還發(fā)生什么變化？①②③④細(xì)胞質(zhì)膜核膜核仁著絲粒⑥⑤染色質(zhì)中心體著絲粒和著絲點是染色體結(jié)構(gòu)的重要組成部分，它們的結(jié)構(gòu)成分聯(lián)系緊密，功能方面密切相關(guān)，構(gòu)成了高度有序的整合結(jié)構(gòu)。著絲粒連接兩條姐妹染色單體；在電鏡下，著絲點為圓盤狀結(jié)構(gòu)，其外側(cè)主要與紡錘體微管相連，內(nèi)側(cè)與著絲粒相互交織。中心體常在細(xì)胞分裂間期進行復(fù)制。紡錘體主要由微管及其結(jié)合蛋白組成，動物細(xì)胞分裂前期星射線的形成和兩個中心體向兩極的運動，標(biāo)志著紡錘體裝配的開始。組成紡錘體的微管與染色體的著絲點連接，在紡錘體微管的作用下，染色體移動到細(xì)胞相應(yīng)的位置上。著絲點與著絲粒示意圖DNA復(fù)制和相關(guān)蛋白質(zhì)的合成G1期（DNA合成前期）

RNA、相關(guān)蛋白質(zhì)（DNA聚合酶等）的合成S期（DNA合成期）

DNA的復(fù)制G2期（DNA合成后期）

DNA的合成已經(jīng)終止，但是還有RNA和蛋白質(zhì)的合成。分裂間期

同一物質(zhì)在細(xì)胞不同時期的兩種存在形式染色質(zhì)DNA＋蛋白質(zhì)組成(絲狀)染色體(棒狀)分裂間期：解開螺旋，變細(xì)變長分裂期：高度螺旋化，縮短變粗染色體與染色質(zhì)的關(guān)系___個著絲粒___條染色體個DNA___條姐妹染色單體___個著絲粒___條染色體___個DNA___條姐妹染色單體11012112染色體復(fù)制著絲粒每條染色單體上含有一個DNA分子一條染色體含有兩條姐妹染色單體染色體復(fù)制后，DNA數(shù)目加倍，染色體數(shù)目不變。染色體與DNA的關(guān)系動物細(xì)胞有絲分裂分裂期——前期分裂間期前期（1）復(fù)制后的染色質(zhì)經(jīng)螺旋化（凝縮）等過程，逐漸變短變粗，形成在光學(xué)顯微鏡下可辨的染色體。（2）兩個中心體分別移向細(xì)胞兩極，并發(fā)出星射線形成紡錘體。（3）核膜解體、核仁消失膜仁消失現(xiàn)兩體分裂間期１條染色質(zhì)（含兩條染色單體）前期１條染色體高度螺旋化（含兩條染色單體）動物細(xì)胞有絲分裂分裂期——前期前期中期（1）在紡錘絲等結(jié)構(gòu)的作用下，染色體向細(xì)胞中央的赤道面（細(xì)胞中央類似地球赤道的位置）方向移動，使每條染色體的著絲粒排列在赤道面上赤道面動物細(xì)胞有絲分裂分裂期——中期（2）染色體的形態(tài)比較清晰，是計數(shù)染色體數(shù)量的適宜時期形定數(shù)晰赤道齊中期后期１條染色體（含兩個染色單體）２條染色體（無染色單體）動物細(xì)胞有絲分裂分裂期——后期（1）每條染色體中的兩條姐妹染色單體分離，在紡錘絲的作用下分別向細(xì)胞兩極移動（2）細(xì)胞中染色體的數(shù)量加倍，形成了兩套相同數(shù)量的染色體中期后期動物細(xì)胞有絲分裂分裂期——后期粒裂數(shù)增均兩極后期（1）染色體變成染色質(zhì)（2）紡錘體消失（3）核膜、核仁重新出現(xiàn)（4）動物細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)膜常表現(xiàn)為在赤道面位置處向內(nèi)凹陷，將細(xì)胞質(zhì)一分為二，一個親代細(xì)胞縊裂成兩個體積基本相等的子代細(xì)胞動物細(xì)胞有絲分裂分裂期——末期兩失兩現(xiàn)膜縊裂中期后期間期前期末期中心粒倍增中心粒發(fā)出星射線形成紡錘體細(xì)胞膜從細(xì)胞的中部向內(nèi)凹陷動物細(xì)胞的有絲分裂1.下列關(guān)于細(xì)胞增殖及個體生長的敘述中,不正確的是 (

)A.細(xì)胞體積越小,其物質(zhì)運輸效率就越低B.細(xì)胞的相對表面積限制了細(xì)胞的生長C.細(xì)胞增殖是生物體生長的主要因素之一D.細(xì)胞的生長受細(xì)胞核的控制A細(xì)胞體積越小,相對表面積越大,其物質(zhì)運輸效率就越高,A錯誤;細(xì)胞的相對表面積限制了細(xì)胞的生長,B正確;細(xì)胞增殖使細(xì)胞數(shù)量增多,是生物體生長的主要因素之一,C正確;細(xì)胞的生長受細(xì)胞核的控制,D正確。2.如圖a→d表示連續(xù)分裂細(xì)胞的兩個細(xì)胞周期。下列有關(guān)敘述不正確的是 ()

A.a和b為一個細(xì)胞周期B.在b段可發(fā)生細(xì)胞的適度生長C.在c段可發(fā)生DNA的復(fù)制D.在d段可發(fā)生核遺傳物質(zhì)的平分B圖中a和c表示分裂間期,b和d表示分裂期,細(xì)胞周期包括分裂間期和分裂期,其中分裂間期在前,分裂期在后,因此a和b為一個細(xì)胞周期,A正確;在分裂間期(a段或c段)進行物質(zhì)準(zhǔn)備,此時可發(fā)生細(xì)胞的適度生長,而b段表示分裂期,B錯誤;c段表示分裂間期,在該階段可發(fā)生DNA的復(fù)制,C正確;遺傳物質(zhì)的平均分配發(fā)生在分裂期,如d段,D正確。方法技巧判斷一個完整的細(xì)胞周期的方法(1)“先長后短”:一個細(xì)胞周期一定要先經(jīng)過一個長的分裂間期,再經(jīng)過一個短的分裂期。(2)“終點到終點”:從一次細(xì)胞分裂結(jié)束開始,到下一次細(xì)胞分裂結(jié)束為止,為一個細(xì)胞周期。(3)“先復(fù)制后分裂”:一個細(xì)胞周期一定要先完成DNA的復(fù)制,才能進行細(xì)胞的分裂。3.觀察如圖所示的染色體結(jié)構(gòu),下列有關(guān)敘述不正確的是()

A.著絲粒的分裂意味著有絲分裂進入后期B.一個染色體有一個著絲點C.圖中微管及其結(jié)合蛋白質(zhì)可構(gòu)成紡錘體D.著絲粒外側(cè)與紡錘體微管相連,內(nèi)側(cè)與著絲點相互交織D有絲分裂后期,著絲粒分裂,每條染色體中的兩條姐妹染色單體分離,因此著絲粒的分裂意味著有絲分裂進入后期,A正確;每條染色體都含有一個著絲點,B正確;紡錘體主要由微管及其結(jié)合蛋白質(zhì)組成,C正確;在電鏡下,著絲點為圓盤狀結(jié)構(gòu),其外側(cè)主要與紡錘體微管相連,內(nèi)側(cè)與著絲粒相互交織,D錯誤。4.如圖為某動物細(xì)胞有絲分裂某一時期的圖像,下列有關(guān)該細(xì)胞的敘述錯誤的是 ()