【公开课】细胞的增殖课件高一上学期生物人教版必修1.pptx

第6章 第1节 细胞的增殖问题探讨非洲象非洲象 8-118-11吨吨 肩高肩高4.5m4.5m左右左右蓝鲸蓝鲸 现存最大生物现存最大生物 体长体长 25m25m左右左右 重重 150150吨左右吨左右小鼠小鼠 体重体重300g300g左右左右讨论: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。2mm2mm2mm4mm4mm4mm8mm8mm8mm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=细胞不能无限长大的原因 P115扩散效率=葡萄糖扩散的体积整个细胞的体积细胞的表面积与体积之比随着细胞的增大而减小 讨论：1、细胞的表面积与体积的比值与细胞的大小有什么关系？思维训练：探究细胞不能无限长大的原因2、从物质运输的效率看，细胞为什么不能太大？细胞比大，表面积与体积的比值小，物质运输的效率就越低。3、细胞越小，越有利于细胞与外界物质交换，那么，细胞是不是越小越好？不是，细胞中有众多的必需物质（如酶）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。（1）细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大4、是什么限制了细胞的长大？（2）细胞的核质比例限制了细胞的长大 多细胞生物体体积的增大，即生物体的生长，既靠细胞生长增大细胞的体积，也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。细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程，叫作细胞增殖。细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程，叫作细胞增殖。一、细胞增殖一、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。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：细胞增殖包括 和 两个连续的过程物质准备细胞分裂细胞增殖具有周期性物质准备细胞分裂物质准备细胞分裂4、过程：5、特点：3、增殖方式真核细胞：_、_、_。原核细胞_。二分裂有丝分裂无丝分裂减数分裂二、细胞周期分裂间期(90%95%)分裂期(5%10%)DNA分子复制有关蛋白质的合成细胞适度生长根据染色体行为，人为划分为前期、中期、后期、末期。细 胞连续分裂：始终处于细胞周期中，如干细胞、根尖分生区细胞暂不分裂：暂时脱离细胞周期，但仍具有分裂能力，在一定条件下可回到细胞周期中继续分裂，如记忆细胞、肝细胞永不分裂：永远脱离细胞周期，处于分化状态直到死亡，如：成熟红细胞、神经细胞、根尖成熟区细胞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。前提起点终点细胞周期的表示方法细胞周期的表示方法细胞周期：_分裂间期：_分 裂 期：_A-AA-BB-A方法二：直线图方法二：直线图A B C D E F G细胞周期：分裂间期：分 裂 期：ACABBCCE EGCD EFDEFG先长后短细胞类型分裂间期 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不同生物细胞的细胞周期持续时间 (填“相同”“不同”或“不一定相同”，下同)，同种生物的不同细胞的细胞周期持续时间_。不一定相同不一定相同显微镜下观察某植物组织的有丝分裂时，大部分细胞处于分裂间期，是因为_。若要观察细胞的有丝分裂，应选择 _ 细胞，理由是_。小鼠十二指肠上皮细胞周期中分裂期所占时间相对较长，容易观察到处于分裂期的细胞 细胞周期中分裂间期持续的时间远比分裂期长分析不同细胞细胞周期的持续时间/h二、细胞周期讨论：如何利用有丝分裂原理，预讨论：如何利用有丝分裂原理，预防和防和治疗治疗癌症？癌症？【资料资料】正常细胞的分裂是在机体的正常细胞的分裂是在机体的精确调控之下进行的，在人的一生中精确调控之下进行的，在人的一生中 ，体细胞一般能够分裂，体细胞一般能够分裂50-6050-60次。但是，次。但是，有的细胞受有的细胞受致癌因子致癌因子的作用，细胞中的作用，细胞中遗传物质发生变化遗传物质发生变化，就变成不受机体，就变成不受机体控制的、连续进行分裂的控制的、连续进行分裂的恶性增殖细恶性增殖细胞，这种细胞就是癌细胞。胞，这种细胞就是癌细胞。抑制抑制DNA的复制的复制情景应用情景应用癌细胞癌细胞癌细胞的产生癌细胞的产生三、有丝分裂染色质DNA蛋白质着丝粒复制高度螺旋染色质染色质染色体染色质、染色体、染色单体、DNA分子之间关系染色体与染色质只有形态上的差别，在复制过程和计数时，染色质等同于染色体。计数原则为一个着丝粒即一条染色体。染色单体又称姐妹染色单体，是染色体复制后产生的两个通过着丝粒连接的部分；染色体复制前和着丝粒断裂后，不存在染色单体。染色单体染色单体三、有丝分裂染色质、染色体、染色单体、DNA分子之间关系三、有丝分裂过程（以高等植物为例）植物细胞有丝分裂的过程（P112113）高中生物学三 有丝分裂1.分裂间期（不属于有丝分裂）进行活跃的物质准备：（1）主要完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成（2）细胞有适度的生长DNA数目加倍，染色体数目不变高中生物学三 有丝分裂核膜逐渐消失、核仁逐渐解体；从细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体。染色质缩短变粗形成为染色体，染色体散乱分布；形：数：不变2.前期高中生物学三 有丝分裂3.中期每条染色体的着丝粒排列在细胞中央“赤道板”上；染色体的形态比较稳定，数目比较清晰。形：数：不变高中生物学三 有丝分裂4.后期着丝粒分裂成2个，姐妹染色单体分开，成为两条子染色体，细胞内染色体数目加倍。纺锤丝牵引子染色体移向细胞两极，细胞的两极各有一套形态和数目完全相同的染色体。形：数:染色体数目加倍；无姐妹染色单体（为0）。高中生物学三 有丝分裂5.末期子细胞子细胞形：染色体变成染色质；纺锤丝逐渐消失；在赤道板的位置出现一个细胞板，并逐渐扩展形成分隔两个子细胞的新的细胞壁。数:染色体和DNA数目减半。出现新的核膜和核仁，形成2个新的细胞核；间期间期 0 04N2N 前期前期 中期中期 后期后期 末期末期 细胞内染色体数目的变化规律变化原因？变化原因？着丝粒分裂，姐妹染色单体分开细胞分裂，形成子细胞 间期 0 04N2N 前期 中期 后期 末期 细胞内DNA数目的变化规律变化原因？DNA复制变化原因？细胞分裂形成子细胞 间期间期 0 04N4N2N2N 前期前期 中期中期 后期后期 末期末期 细胞内染色单体数目的变化规律变化原因？变化原因？着丝粒分裂，染色单体消失间期染色体复制形成染色单体 间期 021 前期 中期 后期 末期 细胞中DNA与染色体之比变化原因？DNA复制变化原因？着丝粒分裂每条染色体上DNA数量的变化规律 间期 010.5 前期 中期 后期 末期 染色体与DNA数目比变化原因？DNA复制变化原因？着丝粒分裂染色体与DNA数目之比的变化规律植物：动物：动物细胞与植物细胞有丝分裂的相同点和不同点：构成中心体的一对中心粒在间期倍增，成为两组进入分裂期后，两组中心粒分别移向细胞两极，两组中心粒的周围，发出大量放射状的星射线形成纺锤体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，每部分都含有一个细胞核动物细胞与植物细胞有丝分裂的相同点和不同点：高等植物细胞有丝分裂动物细胞有丝分裂不同前期细胞两极发出纺锤丝，形成纺锤体由间期倍增的两组中心粒发出星射线，形成纺锤体末期细胞中部形成细胞板，扩展形成细胞壁，形成两个子细胞。细胞膜从中部向内凹陷，细胞质缢裂成两部分，形成两个子细胞相同分裂过程基本相同，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。动物细胞与植物细胞有丝分裂的相同点和不同点：与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用细胞器名称所在细胞类型作用时期生理作用核糖体 中心体高尔基体线粒体动植物细胞间期（主要）与相关蛋白质的合成有关动物、某些低等植物细胞前期与纺锤体的形成有关植物细胞动植物细胞末期整个细胞周期与细胞壁的形成有关提供能量中心体：复制在间期，移动在前期动物细胞与植物细胞有丝分裂的相同点和不同点：有丝分裂的意义：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。在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性。高中生物学三 有丝分裂体细胞一般能够分裂_次，但是有的细胞受到_的作用，细胞中_发生变化，就变成了_的、_的_细胞，这种细胞就是癌细胞；50-60致癌因子遗传物质不受机体控制连续进行分裂恶性增殖细胞无丝分裂的过程比较简单，一般是细胞核先延长，核的中部向内凹陷，缢裂成为两个细胞核；接着，整个细胞从中部缢裂成两部分，形成两个子细胞。在分裂过程中DNA正常复制，没有出现纺锤丝和染色体的变化，所以叫作无丝分裂，如蛙的红细胞的无丝分裂。四、无丝分裂蛙红细胞无丝分裂示意图细胞分裂（真核）有丝分裂无丝分裂减数分裂（生殖细胞）（蛙的红细胞）二分裂：细菌、大部分原生动物等进行无性繁殖的方法原理：在高等植物体内，有丝分裂常见于根尖、芽尖等分生区细胞。由于各个细胞的分裂是独立进行的，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。通过在高倍显微镜下观察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哪个时期。染色体容易被碱性染料(如甲紫溶液，旧称龙胆紫溶液)着色。五、观察根尖分生组织细胞的有丝分裂分生区细胞呈正方形，排列紧密。五、观察根尖分生组织细胞的有丝分裂材料试剂：1、洋葱（观察对象：根尖分生区细胞，呈正方形，排列紧密）2、质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精溶液 3、质量浓度为0.01g/ml或0.02g/ml甲紫溶液（或醋酸洋红溶液）方法步骤：方法步骤：（一）洋葱根尖培养待其根长5cm方法步骤：（二）装片的制作过程过程方方 法法时间时间目目 的的解离解离10-1410-14时时，剪取根尖，剪取根尖2-3nm2-3nm，盐酸和酒盐酸和酒精混合液（精混合液（1111）3-53-5minmin使组织中的使组织中的细胞相互分离细胞相互分离开来开来漂洗漂洗 根尖酥软根尖酥软后后，用镊子取出，放入用镊子取出，放入清水清水中清洗中清洗1010minmin洗去药液，防止解离过度，洗去药液，防止解离过度，破坏根尖结构破坏根尖结构染色染色0.01g/ml0.01g/ml或或0.02g/ml0.02g/ml甲紫溶液（或醋酸甲紫溶液（或醋酸洋红溶液）洋红溶液）3-53-5minmin使染色体着色使染色体着色制片制片根尖弄碎根尖弄碎，盖上盖玻片，再加一片载，盖上盖玻片，再加一片载玻片，用玻片，用拇指轻压盖玻片拇指轻压盖玻片使细胞分散开使细胞分散开，有利于观，有利于观察察五、观察根尖分生组织细胞的有丝分裂方法步骤：（三）洋葱根尖细胞有丝分裂的观察先低倍观察，找到分生区；后高倍观察，找分裂中期细胞后再找其他细胞。中期后期前期间期末期五、观察根尖分生组织细胞的有丝分裂3.能否在显微镜下看到细胞连续的有丝分裂过程？某时期的细胞数占计数细胞总数的比例越大，该时期的时间越长。分裂间期，因为细胞周期的大部分时间处于分裂间期。不能，因为解离时细胞已经死亡。1.在你的观察结果中，处于哪一时期的细胞最多？为什么？2.如何比较细胞周期中不同时期的时间长短？4.用高倍显微镜观察洋葱根尖细胞有丝分裂，下列描述正确的是A处于分裂间期和中期的细胞数目大致相等B视野中不同细胞的染色体数目可能不相等C观察处于分裂中期的细胞，可清晰看到赤道板和染色体D细胞是独立分裂的，因此可选一个细胞持续观察它的整个分裂过程B练习与应用一、概念检测1.洋葱根尖细胞中有16条染色体。判断下列相关表述是否正确。(1)在显微镜下观察洋葱根尖细胞时，发现处于分裂期的细胞数量较多。（）(2)在细胞周期的分裂间期中，细胞要进行染色体复制，复制后染色体为32条。（）练习与应用二、拓展应用1.在细胞周期中，分裂间期持续的时间明显比分裂期长，你能对此作出合理的解释吗？分裂间期持续时间明显比分裂期长，这是因为在分裂间期，细胞要进行DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，即为分裂期进行物质准备，这都需要时间。