【生物】細(xì)胞的增殖課件-2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期生物人教版必修一

第6章細(xì)胞的生命歷程生物都要經(jīng)歷出生、生長、成熟、繁殖、衰老直至死亡的生命歷程?；罴?xì)胞也如此。生長，增殖，衰老，死亡····第6章細(xì)胞的生命歷程6.1細(xì)胞的增殖【問題探討】象與鼠的個(gè)體大小相差十分懸殊。討論1.請(qǐng)推測(cè)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)胞在大小上無明顯差異。生物體的長大，既靠細(xì)胞生長增大細(xì)胞的體積，也要靠細(xì)胞分裂增加細(xì)胞的數(shù)量。多細(xì)胞生物體體積增大細(xì)胞體積增大細(xì)胞數(shù)量增多依靠依靠依靠細(xì)胞生長細(xì)胞分裂主要單細(xì)胞生物細(xì)胞體積增大思考：細(xì)胞能否無限長大？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(yùn)輸?shù)男剩梢宰鳛橐环N解釋。1.現(xiàn)有3個(gè)大小不同的細(xì)胞模型，如下圖所示，計(jì)算每個(gè)“細(xì)胞”的表面積與體積的比值。思維訓(xùn)練運(yùn)用模型解釋細(xì)胞不能無限長大邊長2mm邊長4mm邊長8mm瓊脂塊的邊長/mm表面積/mm2體積/mm3表面積/體積（相對(duì)表面積）葡萄糖擴(kuò)散深度/mm葡萄糖擴(kuò)散體積/整個(gè)細(xì)胞體積（物質(zhì)運(yùn)輸效率）248248396641.53845120.750.50.50.50.8750.5780.3302.物質(zhì)在細(xì)胞中的擴(kuò)散速率是一定的，假定某種物質(zhì)如葡萄糖通過“細(xì)胞膜”后，向內(nèi)擴(kuò)散的深度為0.5mm。計(jì)算這3個(gè)“細(xì)胞“中物質(zhì)擴(kuò)散的體積與整個(gè)“細(xì)胞”體積的比值。V擴(kuò)散=V-(a-1)31.細(xì)胞的表面積和體積的比值與細(xì)胞的大小有什么關(guān)系？細(xì)胞越大，表面積與體積的比值越小。細(xì)胞越大，表面積與體積的比值越小，物質(zhì)運(yùn)輸效率就越低。不是，因?yàn)榧?xì)胞中有眾多的必需物質(zhì)和結(jié)構(gòu)，需要相應(yīng)的空間來容納，才能保證正常生命活動(dòng)。2.從物質(zhì)運(yùn)輸?shù)男士矗?xì)胞為什么不能太大？4.是什么限制了細(xì)胞的長大?①細(xì)胞表面積與體積的比值。②細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)的體積比（核質(zhì)比）。細(xì)胞核是細(xì)胞的遺傳和代謝的控制中心，細(xì)胞核中DNA一般不會(huì)隨著細(xì)胞體積的擴(kuò)大而增加3.細(xì)胞越小，越有利于細(xì)胞與外界的物質(zhì)交換，那么細(xì)胞是越小越好嗎？有些個(gè)體較大的原生生物（如草履蟲）的細(xì)胞中，會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)細(xì)胞核。有些原生生物的細(xì)胞中有用于收集和排泄廢物的伸縮泡。1.伸縮泡就是增大膜表面積與體積的比。2.細(xì)胞的核質(zhì)比，細(xì)胞核所控制的細(xì)胞大小與核的大小成比例。像草履蟲這樣個(gè)體較大的細(xì)胞有兩個(gè)細(xì)胞核，保證正常的核質(zhì)比。閱讀P110-111，思考下列問題1.細(xì)胞增殖的概念、過程、意義是？2.細(xì)胞周期的概念、適用范圍和階段是？3.所有的細(xì)胞都有細(xì)胞周期嗎？細(xì)胞周期大部分處于什么期？細(xì)胞通過

的過程一、細(xì)胞增殖1.概念：2.意義：（1）單細(xì)胞生物：通過

而繁衍。（2）多細(xì)胞生物：①從受精卵開始，要經(jīng)過

逐漸發(fā)育為成體。②生物體內(nèi)也不斷地有細(xì)胞衰老、死亡，需要通過

加以補(bǔ)充。生物體生長、發(fā)育、繁殖、遺傳的基礎(chǔ)細(xì)胞增殖細(xì)胞分裂增加細(xì)胞數(shù)量細(xì)胞增殖和分化細(xì)胞增殖受精卵

人（約1014個(gè)細(xì)胞）受精卵發(fā)育為成體細(xì)胞增殖和分化“物質(zhì)準(zhǔn)備--分裂--物質(zhì)準(zhǔn)備--再分裂···”細(xì)胞增殖具有周期性細(xì)胞在分裂之前，必須要進(jìn)行一定的物質(zhì)準(zhǔn)備，特別是遺傳物質(zhì)要進(jìn)行復(fù)制。細(xì)胞增殖包括物質(zhì)準(zhǔn)備和細(xì)胞分裂兩個(gè)連續(xù)的過程。二、細(xì)胞周期1.概念：2.適用范圍：3.起止時(shí)間：4.過程：連續(xù)分裂的細(xì)胞，從一次分裂完成開始，到下一次分裂完成為止，為一個(gè)細(xì)胞周期。連續(xù)分裂的細(xì)胞起點(diǎn)：一次分裂完成終點(diǎn)：下一次分裂完成分裂間期分裂期（M）(90%~95%)(5%~10%)物質(zhì)準(zhǔn)備DNA分子復(fù)制有關(guān)蛋白質(zhì)的合成細(xì)胞適度生長將分裂間期復(fù)制的DNA平分到兩個(gè)子細(xì)胞中去連續(xù)過程，被分為：前期、中期、后期、末期細(xì)胞周期圖分裂間期包括：①G1期：時(shí)間最長②S期：時(shí)間居中③G2期：時(shí)間最短DNA復(fù)制合成少量RNA和蛋白質(zhì)（主要是微管蛋白，用于形成紡錘絲或星射線）主要合成RNA和蛋白質(zhì)（主要用于DNA復(fù)制）5.表示方法：細(xì)胞周期：分裂間期：分裂期：B-BB-AA-BBA方法一：扇形圖方法二：直線圖ABCDEFGAC、

CE、EGAB、

CD、EFBC、

DE、FG不同細(xì)胞的細(xì)胞周期持續(xù)時(shí)間/h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211.022人的宮頸癌細(xì)胞20.51.522①不同細(xì)胞的細(xì)胞周期一般不同，但也有相同的。③高的，分裂期在細(xì)胞周期中所占的比例越高，越適合用于觀察細(xì)胞分裂的實(shí)驗(yàn)材料。②同一細(xì)胞的分裂間期持續(xù)時(shí)間都比分裂期長。思考：如果要觀察細(xì)胞分裂過程，選擇分裂期在細(xì)胞周期中所占的比例高的還是低的？【易錯(cuò)提醒】1.只有連續(xù)分裂的細(xì)胞才有細(xì)胞周期動(dòng)物：干細(xì)胞、皮膚生發(fā)層細(xì)胞、受精卵、癌細(xì)胞等植物：根尖分生區(qū)細(xì)胞、莖的形成層細(xì)胞等連續(xù)分裂細(xì)胞不分裂細(xì)胞：高度分化的細(xì)胞，神經(jīng)細(xì)胞、肌肉細(xì)胞等成熟的生殖細(xì)胞，精子、卵細(xì)胞暫不分裂細(xì)胞：一些免疫細(xì)胞等DNA+蛋白質(zhì)

染色質(zhì)

染色體構(gòu)成高度螺旋復(fù)制螺旋1個(gè)雙鏈DNA2個(gè)雙鏈DNA2.染色體、染色單體及DNA三者間的關(guān)系分裂間期DNA復(fù)制和相關(guān)蛋白質(zhì)合成，細(xì)胞適度生長。注意：間期結(jié)束DNA含量加倍，染色體數(shù)量不變，形成染色單體。復(fù)制一條染色質(zhì)一個(gè)DNA一條染色質(zhì)兩個(gè)DNA，兩條姐妹染色單體姐妹染色單體著絲粒染色體的計(jì)數(shù)：染色體數(shù)=著絲粒數(shù)，有幾個(gè)著絲粒，就有幾條染色體。2.染色體、染色單體及DNA三者間的關(guān)系1條1條1條2條1個(gè)2個(gè)2個(gè)2個(gè)

無

2個(gè)2個(gè)

無呈染色質(zhì)形態(tài)呈染色體形態(tài)(1)當(dāng)有染色單體存在時(shí)，染色體數(shù)∶染色單體數(shù)∶核DNA分子數(shù)＝

。(2)當(dāng)無染色單體存在時(shí)，染色體數(shù)∶核DNA分子數(shù)＝1∶1。1∶2∶2染色體DNA染色單體三、有絲分裂細(xì)胞進(jìn)入分裂期后，在分裂間期復(fù)制成的DNA如何平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞？有絲分裂是一個(gè)連續(xù)的過程，人們根據(jù)染色體的行為，把它們分為四個(gè)時(shí)期：前期、中期、后期、末期真核細(xì)胞的分裂方式有絲分裂（主要）無絲分裂減數(shù)分裂原核細(xì)胞的增殖方式：二分裂（形成體細(xì)胞）(形成生殖細(xì)胞)原核細(xì)胞增殖方式：二分裂DNA復(fù)制細(xì)胞伸長，形成隔壁子細(xì)胞分開1.植物細(xì)胞有絲分裂假定親代細(xì)胞染色體：4條閱讀P112-113，思考：1.細(xì)胞核發(fā)生了哪些變化？2.染色質(zhì)的形態(tài)和數(shù)目發(fā)生了哪些變化？3.染色體如何移向兩極？4.子細(xì)胞是如何形成的？問：下圖所示序號(hào)的結(jié)構(gòu)名稱是什么？核膜

核仁染色質(zhì)１２３４細(xì)胞壁著絲粒過程：DNA復(fù)制和蛋白質(zhì)合成，細(xì)胞適度生長結(jié)果：間期復(fù)制又合成間期：DNA數(shù)加倍、形成染色單體，但染色體數(shù)不變膜仁消失現(xiàn)兩體前期：①染色質(zhì)絲螺旋纏繞，縮短變粗，成為染色體。②核仁逐漸解體，核膜逐漸消失。③細(xì)胞的兩極發(fā)出紡錘絲，形成一個(gè)梭形的紡錘體。每條染色體包括兩條并列的姐妹染色單體，這兩條染色單體由一個(gè)共同的著絲粒連接著。①每條染色體的著絲粒兩側(cè)，都有紡錘絲附著在上面，紡錘絲牽引著染色體運(yùn)動(dòng)，使每條染色體的著絲粒排列在細(xì)胞中央的一個(gè)平面上，該平面被稱為赤道板。②染色體形態(tài)較穩(wěn)定，數(shù)目較清晰，便于觀察。中期：著絲粒排列在同一平面赤道板假想的不真實(shí)存在①每個(gè)著絲粒分裂成兩個(gè)，姐妹染色單體分開，成為兩條染色體，染色體數(shù)目加倍，由紡錘絲牽引著分別向細(xì)胞的兩極移動(dòng)，結(jié)果是細(xì)胞的兩極各有一套染色體。②這兩套染色體的形態(tài)和數(shù)目完全相同，每一套染色體與分裂前親代細(xì)胞中的染色體的形態(tài)和數(shù)目也相同。著絲粒分裂、染色體加倍、姐妹染色單體消失后期：兩體消失現(xiàn)膜仁末期：①染色體→染色質(zhì)②紡錘體逐漸消失③核膜、核仁逐漸形成，形成了兩個(gè)新的細(xì)胞核。④在赤道板的位置出現(xiàn)一個(gè)細(xì)胞板（真實(shí)存在），逐漸擴(kuò)展形成新的細(xì)胞壁（與高爾基體的作用有關(guān)）一個(gè)細(xì)胞分裂成為兩個(gè)子細(xì)胞，每個(gè)子細(xì)胞中含有的染色體數(shù)目與親代細(xì)胞的相等。分裂后形成的子細(xì)胞若繼續(xù)分裂，就進(jìn)入下一個(gè)細(xì)胞周期的分裂間期狀態(tài)。間期（初）間期（末）間期DNA的復(fù)制，有關(guān)蛋白質(zhì)的合成中心體的中心粒復(fù)制、倍增，成為兩組2.動(dòng)物細(xì)胞有絲分裂分裂間期前期漢水丑生侯偉作品進(jìn)入分裂期后，兩組中心粒分別移向細(xì)胞兩極。在這兩組中心粒的周圍，發(fā)出無數(shù)條放射狀的星射線，兩組中心粒之間的星射線形成了紡錘體。前期前期中期后期末期：不形成細(xì)胞板，細(xì)胞膜從細(xì)胞的中部向內(nèi)凹陷，最后把細(xì)胞縊裂成兩部分，每部分都含有一個(gè)細(xì)胞核。這樣,一個(gè)細(xì)胞就分裂成了兩個(gè)子細(xì)胞。3.動(dòng)、植物細(xì)胞有絲分裂異同間期：前期：紡錘體形成方式不同末期：子細(xì)胞形成方式不同（1）相同點(diǎn)：（2）不同點(diǎn)：①間期都有DNA的復(fù)制；②核膜、核仁的變化相同；③染色體的行為變化相同。(1)將親代細(xì)胞的染色體經(jīng)過復(fù)制（關(guān)鍵是DNA的復(fù)制）之后，精確地平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中。(2)由于染色上有

，因而在細(xì)胞的

和

間保持了

。遺傳物質(zhì)DNA親代子代遺傳的穩(wěn)定性4.意義細(xì)胞器參與時(shí)期作用核糖體線粒體中心體高爾基體間期整個(gè)時(shí)期前期末期合成蛋白質(zhì)提供能量發(fā)出星射線形成紡錘體參與細(xì)胞板(細(xì)胞壁)的形成總結(jié)：動(dòng)、植物細(xì)胞有絲分裂中參與的細(xì)胞器四、無絲分裂2.特點(diǎn)1.過程①細(xì)胞核延長②細(xì)胞核中部向內(nèi)凹陷③縊裂為兩個(gè)細(xì)胞核④細(xì)胞中部向內(nèi)凹陷⑤縊裂為兩個(gè)細(xì)胞3.實(shí)例蛙的紅細(xì)胞、腎小管上皮細(xì)胞等進(jìn)行無絲分裂4.無絲分裂也進(jìn)行染色體的復(fù)制，即DNA復(fù)制。核分裂質(zhì)分裂沒有出現(xiàn)_______和________的變化。紡錘絲染色體蛙的紅細(xì)胞染色體數(shù)染色單體數(shù)DNA數(shù)間期前期中期后期末期44488→40→888004→88884五、染色體、染色單體、DNA數(shù)變化規(guī)律假定某生物的一個(gè)體細(xì)胞中的染色體數(shù)和DNA的含量為2N間期前期中期后期末期DNA數(shù)目染色體

染色單體2N4N2N4N02N2N4N4N4N4N4N004N2N4N2N4N4N2NG1前中后末2N4NG2Sabcdeab：間期DNA復(fù)制cd：末期結(jié)束，細(xì)胞一分為二①一個(gè)細(xì)胞中的核DNA含量變化②一個(gè)細(xì)胞中的染色體數(shù)目變化G1前中后末2N4NG2Sbc：后期著絲粒分裂，姐妹染色單體分離，成為兩條子染色體，染色體數(shù)目加倍de：末期結(jié)束，細(xì)胞一分為二abcdef③一個(gè)細(xì)胞中的染色單體數(shù)目變化G1前中后末2N4NG2S染色單體在______形成，在_____可見間期前期bc：間期染色體復(fù)制形成

染色單體，一條染色體

上有兩條染色單體de：后期著絲粒分裂，染色單體消失abcdefG1前中后末G2S12cd:后期著絲粒分裂，一條染色體上有1條DNA分子。ab:間期DNA復(fù)制，一條染色體上有2條DNA分子。abcde④細(xì)胞中的核DNA與染色體的比值根據(jù)柱狀圖判斷有絲分裂時(shí)期甲2N4NO乙2N4NO丙2N4NO數(shù)量（個(gè)）數(shù)量（個(gè)）數(shù)量（個(gè)）染色體核DNA染色單體G2前中后末G1子細(xì)胞1.實(shí)驗(yàn)原理（1）在高等植物體內(nèi)，有絲分裂常見于根尖、芽尖等________細(xì)胞；（2）各個(gè)細(xì)胞的分裂是_____進(jìn)行的，因此在同一分生組織中可以看到________________的細(xì)胞；（3）通過在_____倍鏡下觀察各個(gè)時(shí)期細(xì)胞內(nèi)染色體的_________，就可以判斷這些細(xì)胞分別處于有絲分裂的那個(gè)時(shí)期；（4）染色體容易被___性染料（如

舊稱

，或者

）著色；分生區(qū)獨(dú)立不同分裂時(shí)期高存在狀態(tài)堿甲紫溶液龍膽紫溶液醋酸洋紅液六、用實(shí)驗(yàn)觀察細(xì)胞的有絲分裂過程2.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)制作洋蔥根尖細(xì)胞有絲分裂裝片。(2)觀察植物細(xì)胞有絲分裂的過程，識(shí)別有絲分裂的不同時(shí)期，比較細(xì)胞周期中不同時(shí)期的時(shí)間長短。(3)繪制植物細(xì)胞有絲分裂簡圖。3.材料用具洋蔥（可用蔥、蒜代替）顯微鏡，載玻片，蓋玻片，玻璃皿，剪刀，鑷子，滴管。質(zhì)量濃度為0.01g/mL或0.02g/mL的甲紫溶液(將甲紫溶解在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的醋酸溶液中配制而成)或醋酸洋紅液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸，體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精洋蔥根尖細(xì)胞有絲分裂固定裝片。根尖結(jié)構(gòu)示意圖成熟區(qū)伸長區(qū)分生區(qū)根冠1.成熟區(qū)(根毛區(qū))細(xì)胞體積較大，表皮細(xì)胞向外突出形成根毛。2.伸長區(qū)細(xì)胞體積較大，呈長方形，是根伸長最快的區(qū)域。吸收水和無機(jī)鹽3.分生區(qū)4.根冠細(xì)胞分裂旺盛，細(xì)胞體積小，呈正方形，排列緊密，能促進(jìn)根的生長。形狀不規(guī)則，排列不整齊，有保護(hù)作用。4.方法步驟（1）洋蔥根尖的培養(yǎng)洋蔥一個(gè)，放在廣口瓶上，瓶內(nèi)裝滿清水，讓洋蔥的底部接觸到瓶內(nèi)的水面，把這個(gè)裝置放在溫暖的地方培養(yǎng)。待根長約5cm時(shí)，取生長健壯的根尖制成臨時(shí)裝片觀察。取材時(shí)間：上午10時(shí)至下午2時(shí)最佳（洋蔥根尖分生區(qū)有較多細(xì)胞處于分裂期）剪取根尖2-3mm利于取到分生區(qū)細(xì)胞（2）裝片的制作：解離→漂洗→染色→制片過程方法時(shí)間目的解離根尖2-3mm，解離液：鹽酸和酒精按1：1體積比混合3-5min漂洗待根尖軟化后，用鑷子取出，放入盛有清水的玻璃皿中漂洗。約10min染色把根尖放入甲紫溶液(或醋酸洋紅液)的玻璃皿中染色。3-5min制片用鑷子將這段根尖取出來，放在載玻片上，加一滴清水，并用鑷子尖把根尖弄碎，蓋上蓋玻片。然后，用拇指輕輕地按壓蓋玻片。使組織中的細(xì)胞相互分離開來洗去藥液，防止解離過度使染色體著色使細(xì)胞分散開，有利于觀察先用低倍鏡觀察找到分生區(qū)細(xì)胞：正方形、排列緊密先找中期細(xì)胞，然后找前期、后期、末期的細(xì)胞，最后觀察間期細(xì)胞。再用高倍鏡觀察統(tǒng)計(jì)視野中處于各時(shí)期的細(xì)胞數(shù)，記錄在記錄表“樣本1”中。把視野移動(dòng)到分生區(qū)一個(gè)新的區(qū)域再統(tǒng)計(jì)，然后記錄在記錄表“樣本2”中。對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，填入表中。4.方法步驟（3）觀察注意：所觀察到的細(xì)胞都是死細(xì)胞，無法觀察到細(xì)胞分裂動(dòng)態(tài)變化。前期末期間期后期中期細(xì)胞周期樣本1樣本2總數(shù)每一時(shí)期的細(xì)胞數(shù)/計(jì)數(shù)細(xì)胞的總數(shù)間期

分裂期前期

中期

后期

末期

計(jì)數(shù)細(xì)胞的總數(shù)

145325.注意事項(xiàng)取材→解離→漂洗→染色→制片→觀察（1）解離時(shí)間：3-5min，嚴(yán)控（2）染色時(shí)間：約10min

染液濃度適宜①過短：解離不充分，不能相互分離②過長：解離過度，根尖酥軟且染色體成分被破壞①染液濃度低，染色時(shí)間過短：染色體著色淺②染液濃度高，染色時(shí)間過長：染色過深，染液充滿整個(gè)干細(xì)胞，不利于觀察（3）漂洗時(shí)間：3-5min（4）壓片力度要合適洗去多余解離液，防止解離過度而影響對(duì)染色體的染色觀察①過輕：細(xì)胞不易分散開，不利于觀察②過重：會(huì)使組織壓爛，細(xì)胞被破壞討論1.在你的觀察結(jié)果中，處于哪一時(shí)期的細(xì)胞最多？為什么？處于分裂間期的細(xì)胞最多，因?yàn)榧?xì)胞周期的大部分時(shí)間處于分