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1、第六章第六章 细胞的生命历程细胞的生命历程人教高中生物必修一细胞的增殖(有丝分裂) 既靠细胞分裂增加细胞的数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量，还要靠细胞生长增大细胞的体积1、器官大小主要取决于什么？、器官大小主要取决于什么？2、多细胞生物体的长大，是靠细胞数量的增多还是、多细胞生物体的长大，是靠细胞数量的增多还是靠细胞体积的增大？靠细胞体积的增大？ 细胞数量的多少细胞数量的多少 人教高中生物必修一细胞的增殖(有丝分裂)问题：限制细胞长大的因素有哪些？假设：细胞大小与物质运输效率有关人教高中生物必修一细胞的增殖(有丝分裂)目的： 通过探究细胞表面积与体积之比表面积与体积
2、之比，与外界进行物质交换能力的关系，来探讨细胞不能无限长大的原因 模拟实验模拟实验: 细胞大小与物质运输的关系细胞大小与物质运输的关系人教高中生物必修一细胞的增殖(有丝分裂)原理：1.不同大小的琼脂块模拟不同大小的细胞，NaOH模拟细胞吸收的小分子2.NaOH遇酚酞呈紫色可以显示物质扩散深度，从而可以模拟物质运输的效率 模拟实验模拟实验: 细胞大小与物质运输的关系细胞大小与物质运输的关系人教高中生物必修一细胞的增殖(有丝分裂)切成不同大小的琼脂方块切成不同大小的琼脂方块放入盛有放入盛有NaOH溶液中浸泡溶液中浸泡慢慢地，慢慢地， 含酚酞的琼脂随着含酚酞的琼脂随着NaOH溶液的扩散变红溶液的扩散
3、变红切开琼脂方块切开琼脂方块 模拟实验模拟实验: 细胞大小与物质运输的关系细胞大小与物质运输的关系人教高中生物必修一细胞的增殖(有丝分裂) 模拟实验模拟实验: 细胞大小与物质运输的关系细胞大小与物质运输的关系3cm1cm2cm边长边长/cm表面积表面积/cm2体积体积/cm3表面积表面积/体积体积相对表面积相对表面积3 32 21 11推论一：细胞越大，其相对表面积越推论一：细胞越大，其相对表面积越 。54246827632含酚酞的含酚酞的琼脂块琼脂块小3cm2cm结论一：琼脂块的表面积与体积之比随着琼脂块的增大而结论一：琼脂块的表面积与体积之比随着琼脂块的增大而 减小人教高中生物必修一细胞的
4、增殖(有丝分裂)边长/cm/cm表面表面积/cm/cm2 2体体积/cm/cm3 3表面表面积/ /体体积（相（相对表面表面积NaOHNaOH扩散散的深度的深度/cm/cmNaOHNaOH的的扩散的体散的体积/ /整个整个琼脂脂块的体的体积3 3545427272 22 224248 83 31 16 61 16 61cm3cm2cm结论二：结论二：NaOH的扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随着的扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随着琼脂块的增大而琼脂块的增大而你发现什么了吗？你发现什么了吗？0.50.50.519/277/81减小减小推论二：细胞越大，物质运输的效率越推论二：细胞越大，物质运输
5、的效率越 。低低人教高中生物必修一细胞的增殖(有丝分裂) 细胞在相同时间、适当小的情况物质交换细胞在相同时间、适当小的情况物质交换效率高，有利于细胞长存效率高，有利于细胞长存一、细胞不能无限长大（的原因）一、细胞不能无限长大（的原因）1、细胞表面积与体积的关系细胞表面积与体积的关系人教高中生物必修一细胞的增殖(有丝分裂)既然细胞越小，细胞表面积相对就大，细既然细胞越小，细胞表面积相对就大，细胞的物质运输的效率就越高，细胞体积是胞的物质运输的效率就越高，细胞体积是不是越小越好？不是越小越好？细胞体积的最小限度，是由完成细胞功能所细胞体积的最小限度，是由完成细胞功能所必须的必须的基本结构基本结构和
6、和物质物质所需要的空间决定的。所需要的空间决定的。人教高中生物必修一细胞的增殖(有丝分裂)一、细胞不能无限长大（的原因）一、细胞不能无限长大（的原因）1、细胞表面积与体积的关系细胞表面积与体积的关系2 2、细胞核控制能力有限、细胞核控制能力有限（细胞核与细胞质的关系）细胞核与细胞质的关系）人教高中生物必修一细胞的增殖(有丝分裂)讨论：个体较大的单细胞原生动物有的会出现讨论：个体较大的单细胞原生动物有的会出现两个细胞核？细胞质内出现伸缩泡呢？两个细胞核？细胞质内出现伸缩泡呢？原生动物细胞中的原生动物细胞中的伸缩泡就是增大膜表面积与伸缩泡就是增大膜表面积与体积的比体积的比；像草履虫这样个体较大的细
7、胞有两；像草履虫这样个体较大的细胞有两个细胞核，就是个细胞核，就是保证正常的核质比保证正常的核质比。人教高中生物必修一细胞的增殖(有丝分裂)受受精精卵卵婴婴儿儿人教高中生物必修一细胞的增殖(有丝分裂)v方式：方式：细胞分裂细胞分裂包括物质准备和细胞分裂整个连续的过程包括物质准备和细胞分裂整个连续的过程真核细胞真核细胞分裂方式分裂方式有丝分裂有丝分裂无丝分裂无丝分裂减数分裂减数分裂v意义：意义：生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。v过程：过程：细胞增殖细胞增殖二、二、人教高中生物必修一细胞的增殖(有丝分裂)（一）细胞周期（一）细胞周期1、概念、概念: 连续分裂
8、的细胞连续分裂的细胞，从一次分裂完成时，从一次分裂完成时开始开始，到下一，到下一次分裂完成时次分裂完成时为止为止。 三、有丝分裂三、有丝分裂 真核生物的主要分裂方式真核生物的主要分裂方式植物：分生区、愈伤组织、形成层；动物：受精卵、生发层细胞、各种干细胞、癌细胞、瘤细胞等。 分分裂裂间间期期分分裂裂期期人教高中生物必修一细胞的增殖(有丝分裂)甲甲乙乙甲甲 乙乙乙乙 甲甲甲甲 甲甲乙乙 乙乙以下哪个过程可表示为细胞周期以下哪个过程可表示为细胞周期? ?细胞周期细胞周期abcda + bb + cc + d细胞周期细胞周期细胞周期细胞周期分裂间期分裂间期分裂期分裂期方法一：扇形图方法一：扇形图方法
9、二：直线图方法二：直线图人教高中生物必修一细胞的增殖(有丝分裂)2、特点、特点表表6-1 不同类型细胞的细胞周期持续时间（小时）不同类型细胞的细胞周期持续时间（小时） 细胞细胞分裂间期分裂间期分裂期分裂期合计合计小鼠十二指肠细胞小鼠十二指肠细胞13.513.51.81.815.315.3人的肝细胞人的肝细胞21211 12222人的宫颈癌细胞人的宫颈癌细胞20.520.51.51.52222蚕豆根尖细胞蚕豆根尖细胞15.315.32.02.017.317.3（一）细胞周期（一）细胞周期1、概念、概念: 连续分裂的细胞连续分裂的细胞，从一次分裂完成时，从一次分裂完成时开始开始，到下一，到下一次分
10、裂完成时次分裂完成时为止为止。（1）细胞种类不同，其细胞周期的长短也不同）细胞种类不同，其细胞周期的长短也不同。（2） 在一个细胞周期内，分裂间期大约占在一个细胞周期内，分裂间期大约占90%95%。 三、有丝分裂三、有丝分裂 真核生物的主要分裂方式真核生物的主要分裂方式人教高中生物必修一细胞的增殖(有丝分裂)复习回顾核膜核膜核仁核仁染色质染色质4细胞壁细胞壁人教高中生物必修一细胞的增殖(有丝分裂)染色质染色质染色体染色体螺旋缠绕，螺旋缠绕，缩短变粗缩短变粗着丝点着丝点染色体的主要成分是什么？染色体的主要成分是什么？染色质和染色体是什么关系？染色质和染色体是什么关系？解开螺旋解开螺旋细胞中同一物
11、质在不同时期的两种形态。细胞中同一物质在不同时期的两种形态。人教高中生物必修一细胞的增殖(有丝分裂)目标状态目标状态目前状态目前状态？在这个过程中，亲代细胞染色质要发生哪些变化，才能在这个过程中，亲代细胞染色质要发生哪些变化，才能得到如此结果呢？得到如此结果呢？人教高中生物必修一细胞的增殖(有丝分裂)图形识别图形识别问题问题1请把各个细胞图按照细胞周请把各个细胞图按照细胞周期的顺序排列起来？期的顺序排列起来？523164125436人教高中生物必修一细胞的增殖(有丝分裂)1.DNA的复制和有关蛋白质的合成的复制和有关蛋白质的合成1.分裂间期分裂间期核核 膜膜核核 仁仁染色染色 质质2.细胞有适
12、度的生长细胞有适度的生长（二）高等植物细胞有丝分裂过程（二）高等植物细胞有丝分裂过程变化：染色体的复制变化：染色体的复制特点：特点：3.染色体数目不变，染色单体形成，染色体数目不变，染色单体形成，DNA加倍。加倍。人教高中生物必修一细胞的增殖(有丝分裂)染色体数染色体数 染色单体数染色单体数 DNADNA分子数分子数1 10 01 11 12 22 2间期间期DNADNA复制后，染色体数目不变，复制后，染色体数目不变，DNADNA数目加倍。数目加倍。人教高中生物必修一细胞的增殖(有丝分裂)1 1、出现染色体、出现染色体2 2、出现纺锤体、出现纺锤体2.分裂前期分裂前期变化：膜仁消失现两体变化：
13、膜仁消失现两体3 3、核膜逐渐消失、核膜逐渐消失4 4、核仁逐渐解体、核仁逐渐解体特点：特点：两现两现两消两消前期中，染色体数目、DNA数目和染色单体数目有变化吗？ 间间期期前前期期纺锤体纺锤体纺锤丝纺锤丝人教高中生物必修一细胞的增殖(有丝分裂)中期中期前期前期3.分裂中期分裂中期变化：形定数清赤道齐变化：形定数清赤道齐1 1、着丝点整齐排列在赤道板上、着丝点整齐排列在赤道板上2 2、染色体形态固定，数目清晰（观察最佳时期）、染色体形态固定，数目清晰（观察最佳时期）特点：特点：赤道板赤道板（不真实存在，虚拟的平面）分裂中期中，染色体数目、DNA数目和染色单体数目有变化吗？ 人教高中生物必修一细
14、胞的增殖(有丝分裂)、着丝点一分为二，姐妹染色单体分开，染色体数目、着丝点一分为二，姐妹染色单体分开，染色体数目加加倍倍，染色单体，染色单体消失消失2、子染色体移向细胞两极、子染色体移向细胞两极4.分裂后期分裂后期变化：点裂数增均两极变化：点裂数增均两极特点：特点：中期中期后期后期后期后期人教高中生物必修一细胞的增殖(有丝分裂)2 2、纺锤体逐渐消失、纺锤体逐渐消失4 4、在赤道板出现一个细胞板，逐渐形成细胞壁、在赤道板出现一个细胞板，逐渐形成细胞壁1 1、染色体、染色体染色质染色质3 3、核膜、核仁出现、核膜、核仁出现5.分裂末期分裂末期变化：两消两现重开始变化：两消两现重开始后期后期末期末
15、期末期末期特点：特点：人教高中生物必修一细胞的增殖(有丝分裂)有丝分裂各时期的主要特点：间期：复制合成非等闲前期：膜仁消失现两体中期：形定数晰赤道齐后期：点裂数增均两极末期：两现两消重开始人教高中生物必修一细胞的增殖(有丝分裂)（三）意义：（三）意义：复制复制亲代细胞亲代细胞子代细胞子代细胞 分裂分裂（染色体平均分配）（染色体平均分配）在亲代和子代之间保持了在亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性遗传性状的稳定性。人教高中生物必修一细胞的增殖(有丝分裂)有丝分裂的染色体形态、位置和数目的变化有丝分裂的染色体形态、位置和数目的变化示意图示意图形态形态位置位置数目数目染色体染色体染色单体染色单体DN
16、ADNA分裂分裂间期间期分分裂裂期期前前期期中中期期后后期期末末期期人教高中生物必修一细胞的增殖(有丝分裂)有丝分裂的染色体形态、位置和数目的变化有丝分裂的染色体形态、位置和数目的变化末末期期后后期期中中期期前前期期分分裂裂期期分裂分裂间期间期DNADNA染色单体染色单体染色体染色体数目数目位置位置形态形态示意图示意图C EADCBCEADBABCDE人教高中生物必修一细胞的增殖(有丝分裂)有丝分裂的染色体形态、位置和数目的变化有丝分裂的染色体形态、位置和数目的变化末末期期后后期期中中期期前前期期分分裂裂期期分裂分裂间期间期DNADNA染色单体染色单体染色体染色体数目数目位置位置形态形态示意图
17、示意图C EADCB散乱散乱分布分布散乱散乱分布分布子染色体移子染色体移向细胞两极向细胞两极整齐排列整齐排列在赤道板在赤道板进入子进入子细胞细胞人教高中生物必修一细胞的增殖(有丝分裂)有丝分裂的染色体形态、位置和数目的变化有丝分裂的染色体形态、位置和数目的变化末末期期后后期期中中期期前前期期分分裂裂期期分裂分裂间期间期DNADNA染色单体染色单体染色体染色体数目数目位置位置形态形态示意图示意图C EADCB散乱散乱分布分布散乱散乱分布分布子染色体移子染色体移向细胞两极向细胞两极整齐排列整齐排列在赤道板在赤道板进入子进入子细胞细胞2n2n2n4n2n0 4n4n4n002n4n4n4n4n2n人
18、教高中生物必修一细胞的增殖(有丝分裂) 间期间期 04N2NDNADNA、染色体、染色单体变化规律、染色体、染色单体变化规律 前期前期 中期中期 后期后期 末期末期 人教高中生物必修一细胞的增殖(有丝分裂) 植物植物细胞胞 动物物细胞胞 相相同同不不同同间期期前期前期末期末期（四）动、植物细胞有丝分裂比较（四）动、植物细胞有丝分裂比较细胞分裂过程染色体变化规律相同细胞分裂过程染色体变化规律相同由两极由两极细胞质细胞质发出的发出的纺锤丝纺锤丝形形成纺锤体成纺锤体由两极由两极中心粒中心粒发出发出星射线星射线，形，形成纺锤体。成纺锤体。细胞中部形成细胞中部形成细胞板细胞板扩展形成扩展形成细胞壁，细胞
19、壁，将一个细胞分裂成两将一个细胞分裂成两个子细胞个子细胞不形成细胞板，不形成细胞板，细胞膜细胞膜从细胞从细胞中部向内凹陷，中部向内凹陷，将细胞缢裂成将细胞缢裂成两个子细胞。两个子细胞。有中心体的复制有中心体的复制无中心体的复制无中心体的复制人教高中生物必修一细胞的增殖(有丝分裂)（一）过程（一）过程: :（二）特点（二）特点: :1.1.过程简单，分裂迅速，耗能少；过程简单，分裂迅速，耗能少；2.2.无染色体和纺锤体的变化，但有无染色体和纺锤体的变化，但有DNADNA的分配。的分配。 四、无丝分裂四、无丝分裂人教高中生物必修一细胞的增殖(有丝分裂)1 1、核中、核中DNADNA含量加倍的时期是
20、含量加倍的时期是 染色体数目加倍的时期是染色体数目加倍的时期是 2 2、染色体平均分配的时期是、染色体平均分配的时期是 3 3、呈染色质状态的时期是、呈染色质状态的时期是 4 4、看得出染色单体的时期是、看得出染色单体的时期是 5 5、细胞板形成细胞壁的时期是、细胞板形成细胞壁的时期是 细胞器起作用细胞器起作用6 6、观察染色体形态和数目的最佳时期为、观察染色体形态和数目的最佳时期为 7 7、两个姐妹染色单体分开的时期是、两个姐妹染色单体分开的时期是 分裂间期分裂间期分裂后期分裂后期分裂后期分裂后期分裂间期、末期分裂间期、末期分裂前期、中期分裂前期、中期分裂末期分裂末期高尔基体、核糖体、线粒体
21、高尔基体、核糖体、线粒体分裂中期分裂中期分裂后期分裂后期 课堂练习课堂练习人教高中生物必修一细胞的增殖(有丝分裂)一、实验原理一、实验原理 二、方法步骤二、方法步骤（一）（一）根尖培养根尖培养（二）（二）装片制作装片制作：（三）（三）观察观察：（四）（四）绘图绘图： 实验：观察根尖分生组织细胞的有丝分裂实验：观察根尖分生组织细胞的有丝分裂1.1.根尖、茎尖的分生区、茎形成层、可观察到有丝分裂。细胞根尖、茎尖的分生区、茎形成层、可观察到有丝分裂。细胞进行有丝分裂是独立的，在同一组织中可看到处于不同时期的进行有丝分裂是独立的，在同一组织中可看到处于不同时期的细胞。细胞。2.2.染色体容易被碱性染料
22、（如龙胆紫溶液）着色。染色体容易被碱性染料（如龙胆紫溶液）着色。人教高中生物必修一细胞的增殖(有丝分裂)（一）根尖的培养（一）根尖的培养1.1.培养根尖：较温暖的条件，每天换水培养根尖：较温暖的条件，每天换水 ( (防止水中缺氧烂根防止水中缺氧烂根) ) 人教高中生物必修一细胞的增殖(有丝分裂)1.1.解离解离取材取材：取生长旺盛、取生长旺盛、带有带有分生区的根尖分生区的根尖，长度为根尖的长度为根尖的2-3mm2-3mm。解离解离：解离液解离液（15%15%盐酸盐酸95%95%酒精溶液酒精溶液1111）；）； 时间：时间：室温室温3-53-5分钟，至根尖酥软；分钟，至根尖酥软； 目的：目的：使
23、组织细胞分离开，杀死并固定细胞使组织细胞分离开，杀死并固定细胞（二）装片的制作（二）装片的制作人教高中生物必修一细胞的增殖(有丝分裂)漂洗漂洗：用用清水清水漂洗漂洗10min10min， 目的目的是洗去残留在组织的解离液，防止解离过度；便是洗去残留在组织的解离液，防止解离过度；便于染色，防止解离液和碱性染料中和于染色，防止解离液和碱性染料中和) )。2.2.漂洗漂洗（二）装片的制作（二）装片的制作人教高中生物必修一细胞的增殖(有丝分裂) 染色染色：染液染液（龙胆紫或醋酸洋红）（龙胆紫或醋酸洋红）; ; 时间时间为为3 35 5分钟；分钟； 目的目的是使染色体被碱性染料染成深色，便于观察。是使染
24、色体被碱性染料染成深色，便于观察。3.3.染色染色（二）装片的制作（二）装片的制作人教高中生物必修一细胞的增殖(有丝分裂)压片压片：目的目的是使细胞分散开。是使细胞分散开。 方法方法（用镊子弄碎根尖，盖上盖玻片，再放上一块载（用镊子弄碎根尖，盖上盖玻片，再放上一块载玻片，压片）（压片过重过猛可能将组织压碎、压烂；过轻玻片，压片）（压片过重过猛可能将组织压碎、压烂；过轻则细胞未充分分散开而重叠。）则细胞未充分分散开而重叠。）4.4.制片制片（二）装片的制作（二）装片的制作人教高中生物必修一细胞的增殖(有丝分裂)1.1.低倍镜观察：低倍镜观察：找到找到分生区分生区细胞（特点：细胞呈正方形，排细胞（
25、特点：细胞呈正方形，排列紧密）列紧密） 2.2.高倍镜观察：高倍镜观察：可通过移动装片找各时期细胞。可见可通过移动装片找各时期细胞。可见处于处于间期的细胞最多间期的细胞最多，处于分裂，处于分裂中期的细胞染色体清晰中期的细胞染色体清晰。不能看。不能看到某个细胞连续分裂的过程，因细胞在解离时已被杀死。到某个细胞连续分裂的过程，因细胞在解离时已被杀死。（三）观察（三）观察人教高中生物必修一细胞的增殖(有丝分裂)一、实验原理一、实验原理 二、方法步骤二、方法步骤（一）（一）根尖培养根尖培养（二）（二）装片制作装片制作：（三）（三）观察观察：（四）（四）绘图绘图： 实验：观察根尖分生组织细胞的有丝分裂实
26、验：观察根尖分生组织细胞的有丝分裂1.1.根尖、茎尖的分生区、茎形成层、可观察到有丝分裂。细胞根尖、茎尖的分生区、茎形成层、可观察到有丝分裂。细胞进行有丝分裂是独立的，在同一组织中可看到处于不同时期的进行有丝分裂是独立的，在同一组织中可看到处于不同时期的细胞。细胞。2.2.染色体容易被碱性染料（如龙胆紫溶液）着色。染色体容易被碱性染料（如龙胆紫溶液）着色。解离解离漂洗漂洗染色染色制片制片低倍镜观察低倍镜观察 高倍镜观察高倍镜观察 人教高中生物必修一细胞的增殖(有丝分裂)取生长健壮的小麦根尖，经过解离、漂洗、染色、取生长健壮的小麦根尖，经过解离、漂洗、染色、制片过程，制成临时装片，放在显微镜下观
27、察。欲制片过程，制成临时装片，放在显微镜下观察。欲观察到细胞有丝分裂的前、中、后、末几个时期观察到细胞有丝分裂的前、中、后、末几个时期课课 堂堂 练练 习习A A应该选一个处于间期的细胞，持续观应该选一个处于间期的细胞，持续观察它从间期到末期的全过程察它从间期到末期的全过程B B如果在低倍镜下看不到细胞，可改用如果在低倍镜下看不到细胞，可改用高倍物镜继续观察高倍物镜继续观察C C如果在一个视野中不能看全各个时期，如果在一个视野中不能看全各个时期，可移动装片从周围细胞中寻找可移动装片从周围细胞中寻找D D如果视野过暗，可以转动细准焦螺旋如果视野过暗，可以转动细准焦螺旋增加视野的亮度增加视野的亮度
28、人教高中生物必修一细胞的增殖(有丝分裂)(1)(1)甲观察到的实验结果是甲观察到的实验结果是 ，乙观察到的实验结果是，乙观察到的实验结果是 ， 丙观察到的实验结果是丙观察到的实验结果是 。A A染色体未着上颜色，无法看清染色体未着上颜色，无法看清 B B细胞重叠，看不到染色体细胞重叠，看不到染色体C C染色体着上颜色，清晰可见染色体着上颜色，清晰可见 D D染色体着色很浅，模糊不清染色体着色很浅，模糊不清BDA人教高中生物必修一细胞的增殖(有丝分裂) 间期间期 04N2NDNADNA数目变化规律数目变化规律 前期前期 中期中期 后期后期 末期末期 人教高中生物必修一细胞的增殖(有丝分裂) 间期间期 04N2N染色体、染色单体变化规律染色体、染色单体变化规律 前期前期 中期中期 后期后期 末期末期 人教高中生物必修一细胞的增殖(有丝分裂)
