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第1课时 细胞增殖和动物细胞有丝分裂
苏 教 版 | 选 择 性 必 修 1
第一节 细胞增殖
壹
通过探究细胞大小与物质运输的关系，理解细胞不能无限长大的原因。
叁
概述动物细胞有丝分裂的过程。
贰
简述细胞增殖和细胞周期。
象和鼠的个体大小相差十分悬殊
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大小无明显差异。
既靠细胞分裂使细胞的数量增加，又靠细胞生长使细胞的体积增大。主要是依靠细胞分裂使细胞的数量增加。
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？
细胞的体积能不能无限增大呢？
不能，受到细胞相对表面积的限制
讨 论：
1cm
1cm
1cm
4cm
2cm
2cm
根据上述数据，通过推理，能发现琼脂块的相对表面积与琼脂块体积的关系吗？
什么是细胞的相对表面积？
4cm
4cm
4cm
琼脂块的边长/cm 表面积/cm2 体积/cm3 相对表面积
（表面积与体积之比）
1
2
4
96
64
1.5
24
8
3
6
1
6
细胞长大会减小细胞的相对表面积
细胞体积越大，相对表面积越小，物质运输效率越低。
积极思维：
1)细胞表面积与体积的关系限制细胞长大;　
细胞不能无限长大原因:
2)核质比限制了细胞的生长。
如何解决这一矛盾
判断：
伴随细胞的生长，与外界进行物质交换的效率逐渐提高 （ ）
×
一、生物体的生长主要是细胞增殖的结果
细胞通过分裂的方式进行增殖
意义：细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。
分裂方式:
有丝分裂
无丝分裂
减数分裂
产生体细胞
产生有性生殖细胞
(真核细胞)
二、细胞增殖
1. 细胞增殖
细胞分裂不是简单地一个分为两个。试想一下，在受精卵发育为个体的过程中，如果细胞分裂只是简单地一分为二，细胞中的遗传物质不是越分越少吗？细胞分裂通过怎样的机制保证子细胞的遗传物质与亲代细胞的相同呢？原来，细胞在分裂之前必须进行一定的物质准备，特别是遗传物质要进行复制。
细胞增殖具有周期性
物质准备和细胞分裂两个相连续的过程
遗传物质要复制
物质准备—细胞分裂—物质准备—细胞分裂······
细胞增殖
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
间期
中期
前期
后期
末期
子细胞
细胞周期
分裂期
A
B
分裂期
分裂间期
(2)阶段:
（5%--10%）
（90%--95%）
（DNA分子复制和有关蛋白质的合成）
物质准备阶段
细胞适度的生长
(1)概念:
分为：(前、中、后、末）
染色体平均分配，完成细胞的分裂。
细胞周期=分裂间期+分裂期(有丝分裂)
2.细胞周期
连续分裂的细胞才具有细胞周期（前提条件）；
分裂间期在前，分裂期在后；
分裂间期长，分裂期短；
不同生物或同一生物不同种类的细胞，细胞周期长短不一。
(3)特点
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）
(4)所有细胞都有细胞周期吗？
细胞周期
分裂期
分裂间期
A
B
分裂间期（A→B）
分裂期 (B→A）
细胞周期 (A→B→A）
a+b
b+c
c+d
a
b
c
d
哪一段可以表示细胞周期？
规律：先看方向，再看长短（先长：分裂间期，后短：分裂期）
方法一：扇形图
方法二：直线图
为什么细胞分裂间期需要这么长的时间？
3.细胞周期的表示方法
①G1期：（DNA合成前期）
RNA和有关蛋白质的合成，为S期DNA的复制做准备。
②S期：（DNA合成期）
主要进行DNA的复制。
③G2期：（DNA合成后期）
RNA和蛋白质的合成，特别是微管蛋白的合成，为分裂期做准备。
分裂间期中DNA复制后DNA、染色质和染色体之间有怎样的关系？
分裂间期又可细分为： 。
G1期、S期、G2期
动物和低等植物细胞，间期还进行中心体的复制
若用药物抑制DNA的复制，则会停留在间期
4.分裂间期
染色质和染色体之间的关系？
染色质和染色体是 物质在细胞不同时期的两种存在形态。
染色质
螺旋缠绕、缩短变粗
（细丝状）
分裂间期
解开螺旋
染色体(姐妹染色单体)
着丝粒
着丝粒
分裂期
（圆柱状或杆状）
同一种
回顾旧知
DNA、染色质和染色体的关系：
姐妹染色单体
着丝粒
着丝粒分裂
DNA复制和
有关蛋白质合成
蛋白质
DNA
①分裂间期：
②分裂期：
高度螺旋化
缩短、变粗
染色体数
染色单体数
DNA数
1
0
1
1
2
2
1
2
2
2
0
2
染色体复制后，DNA数目加倍，染色体数目不变。(DNA复制=染色体复制)
1.染色体数=着丝粒数 2.DNA数=线条数
3.染色体复制后才有姐妹染色单体，着丝粒分裂后又无姐妹染色单体
①DNA复制加倍
②有关蛋白质的合成
③细胞适度生长
由着丝粒的数量决定
复制
染色体：染色单体：核DNA= 。
1：2：2
染色体复制，形成“姐妹染色单体”，但染色体数不变。
分裂间期
分裂间期结束后，开始进行细胞分裂。
核膜
核仁
染色质
4.分裂间期—物质准备
(1)特征：
口诀：膜仁消失现两体
(2)数量变化：染色体数: DNA数: 染色单体数: 。
①核仁逐渐解体，核膜逐渐消失
②出现染色体、纺锤体（由中心体发出星射线形成纺锤体）
③染色体散乱排列
分裂间期
前期
4
8
8
三、动物细胞有丝分裂
纺锤丝
染色体
1.有丝分裂前期
口诀：形定数晰赤道齐
是染色体观察及计数的最佳时期！
(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: DNA数: 染色单体数: 。
4
8
8
前期
赤道面
(空间位置)
赤道面：非真实存在，显微镜看不到。
中期
2.有丝分裂中期
口诀：粒裂数增均两极
中期
后期
(1)特征：
①着丝粒分裂，姐妹染色单体分开， 成为两个染色体。
（染色体数目加倍）
②形成的两套相同的染色体，由纺锤丝牵引着分别移向细胞两极。
(2)数量变化：染色体数: DNA数: 染色单体数: 。
4→8
8
8→0
受基因控制，并非纺锤丝牵引。着丝粒分裂后，纺锤丝才拉开。
着丝粒分裂：
3.有丝分裂后期
口诀：膜仁重现两体失
后期
(1)特征：
①染色体、纺锤体消失。
②核膜、核仁出现。
(2)数量变化：染色体数: DNA数: 染色单体数: 。
0
8→4
8→4
末期
③细胞质膜向内凹陷，一个细胞缢裂成两个子细胞
4.有丝分裂末期
动物细胞有丝分裂各时期特征
膜仁消失现两体
形定数析赤道齐
点裂数加均两极
两消两现又周期
膜仁重现两体失
假定某生物的一个体细胞中的染色体数和DNA的含量为2N，
那么有丝分裂各时期染色体、染色单体、DNA的数量变化是怎样的
分裂间期 分裂前期 分裂中期 分裂后期 分裂末期
（每个子细胞）
染色体
染色单体
DNA分子
染色体行为变化
2N
2N
2N
4N
4N
2N
2N
2N 4N
0 4N
2N→4N
4N
4N
4N →0
0
4N
四、与有丝分裂过程相关的曲线分析
1.有丝分裂中染色体、染色单体及其DNA数目变化规律
G1
S
G2
间期
4N
2N
前期
中期
后期
末期
0
间期DNA复制
细胞一分为二，DNA平均分配到两个子细胞
间期 前期 中期 后期 末期
核DNA数目
染色体
染色单体
2N
4N
2N
4N
0
2N
2N
4N
4N
4N
4N
4N
0
0
4N
4N 2N
4N
2N
核DNA数目
4N 2N
2.核DNA数量变化曲线
间期
4N
2N
前期
中期
后期
末期
0
后期着丝粒分裂，姐妹染色单体分
开，染色体加倍
细胞一分为二，染色体平均分配到两个子细胞
间期 前期 中期 后期 末期
核DNA数目
染色体
染色单体
2N
4N
2N
4N
0
2N
2N
4N
4N
4N
4N
4N
0
0
4N
4N
2N
染色体数目
4N 2N
4N 2N
3.染色体数量变化曲线
间期
4N
2N
前期
中期
后期
末期
0
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
间期 前期 中期 后期 末期
核DNA数目
染色体
染色单体
2N
4N
2N
4N
0
2N
2N
4N
4N
4N
4N
4N
0
0
4N
4N
2N
染色单体数目
4N 2N
4N 2N
4.染色单体数量变化曲线
1
2
cd：后期着丝粒分裂，
一条染色体上有
1个DNA分子。
a
b
c
e
前
中
后
末
子细胞
d
ab：间期DNA复制，一条染色体上有2个DNA分子。
5.核DNA与染色体之比变化曲线
染色体
核DNA
1/2
1
ab：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。
a
b
c
d
e
前
中
后
末
子细胞
6.染色体与核DNA之比变化曲线
染色体
核DNA
①AB、JK的变化原因是 ；
②FG、LM的变化原因是 ；
③CD、LM的曲线变化很相似，但原因不同；
④CD、HI的变化原因是 。
DNA分子的复制
着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，染色体数目加倍
一个亲代细胞分裂成两个子代细胞
甲
2N
4N
O
乙
2N
4N
O
丙
2N
4N
O
数量（个）
数量（个）
数量（个）
染色体
核DNA
染色单体
(1)先看染色单体：染色单体可能是0，而染色体和DNA不可能是0。
(2)再看DNA和染色体：DNA可能是染色体的2倍，而染色体不可能是DNA的2倍。
(3)根据染色单体变化判断各时期
染色单体
有
→G2期、前期、中期（甲图）
→后期、末期（乙图）、G1期（丙图）
无
G2、前、中
后、末
G1、子细胞
7.根据柱状图判断有丝分裂时期
1. 下列关于细胞周期的叙述，正确的是（ 　　）
A. 细胞发生分裂后立即进入下一个细胞周期
B. 分裂期的时间长于分裂间期
C. 细胞周期由前期、中期、后期、末期组成
D. 细胞种类不同，细胞周期持续时间可能相同
D
2. 下图是某生物体细胞有丝分裂不同时期的图像，下列对其描述正确的是（　　）
A. 甲、乙、丙细胞分别处于有丝分裂的前期、后期和中期
B. 甲、乙、丙细胞的染色体数、染色单体数与核DNA分子数的比例都为1∶2∶1
C. 甲细胞进行中心体复制，发出星射线，形成了纺锤体
D. 该生物可能是低等植物细胞
A
3.如图是某动物细胞分裂过程中细胞核内DNA含量变化,下列叙述正确的是(　　)
A.在ab段发生DNA复制,并出现染色单体
B.cd段始终观察不到核膜和核仁
C.cd段中会出现着丝粒分裂
D.de段细胞核中染色体数目∶DNA数目∶
染色单体数目=1∶1∶1
C

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