1、第六章第六章 细胞的生命历程细胞的生命历程 6.1细胞的增殖细胞的增殖 学习目标： 1.探究细胞不能无限长大的原因 2.掌握有丝分裂的过程 3.观察根尖分生区的有丝分裂 1、象与鼠相应器官和组织的细胞大、象与鼠相应器官和组织的细胞大 小差异如何？小差异如何？ 2、生物体的长大，是靠细胞数量的、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？增多还是靠细胞体积的增大？ 小老鼠小老鼠 大象大象 既靠细胞分裂增加细胞的既靠细胞分裂增加细胞的 数量，还要靠细胞生长增数量，还要靠细胞生长增 大细胞的体积大细胞的体积 细胞为什么不能无限长大呢？细胞为什么不能无限长大呢？ 探究实验：细胞大小与物质运
2、输的关系探究实验：细胞大小与物质运输的关系 目的要求：通过探究细胞大小，即目的要求：通过探究细胞大小，即细胞的表面积与体积之比细胞的表面积与体积之比( (相对相对 表面积表面积) )，与物质运输，与物质运输效效率之间的关系率之间的关系，探讨细胞不能无限长大的，探讨细胞不能无限长大的 原因。原因。 原理：原理：1.NaOH1.NaOH和酚酞相遇成紫红色。和酚酞相遇成紫红色。 2.2.运输运输效率效率= =扩散的体积扩散的体积/ /整个琼脂快的体积整个琼脂快的体积 材料用具：材料用具：三个正方体琼脂块，（边长三个正方体琼脂块，（边长1cm1cm、2cm2cm、3cm)3cm) ( (琼脂块琼脂块模
3、拟模拟细胞细胞) ) 不同大小含酚酞的琼脂块不同大小含酚酞的琼脂块 放入放入NaOHNaOH溶液中浸泡溶液中浸泡 慢慢地，慢慢地， 酚酞的琼脂随着酚酞的琼脂随着NaOHNaOH溶液的扩散变溶液的扩散变 红红 切开琼脂方块切开琼脂方块 实验过程 4 琼脂块琼脂块 的边长的边长 /cm 表面表面 积积 /cm2 体积体积 /cm3 相对表面相对表面 积积（表面（表面 积积/体积）体积） NaOH扩扩 散的深度散的深度 /cm NaOH扩散的扩散的 体积体积/琼脂块琼脂块 的体积的体积 3 3 2 2 1 1 54 27 2 24 8 3 6 1 6 7/80.9 1/1 = 1 19/270.7
4、0.5 0.5 0.5 结论：结论：琼脂块的相对表面积随着琼脂块的增大而_；NaOH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_。 减小减小 也就是说，细胞（琼脂块）越大，相对表面积越小，物质运输效率越低。 实验结果 减小减小 但是，扩散的深度相同，说明运输速率是相同的。 一一. 细胞不能够无限长大的细胞不能够无限长大的原因原因： 2、细胞的核质之比细胞的核质之比：细胞核所控制的细胞核所控制的 细胞质有一定的限度。细胞质有一定的限度。 1、细胞的表面积与体积之比细胞的表面积与体积之比： 细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞体积越大，其相对表面积越小， 细胞的物质运输的效率就越低。细胞
5、的物质运输的效率就越低。 那么，细胞是丌是越小越好呢？ 支原体支原体 单 细 胞 多 细 胞 产生后代 （受精卵） 1.1.细胞增殖的意义细胞增殖的意义 单细胞生物单细胞生物 多细胞生物多细胞生物 繁殖繁殖 生长、发育生长、发育 补充体内衰老、补充体内衰老、 死亡细胞死亡细胞 生物体生长、发育、繁 殖、遗传的基础。 二、细胞增殖 真核细胞细胞分裂的方式 有丝分裂 无丝分裂 减数分裂 体细胞数目增加方式 生殖细胞形成方式 细胞增殖的阶段：包括物质准备和细胞分裂。 （一）有丝分裂 具有周期性 细胞周期: :即连续分裂的细胞，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。 没有细胞
6、周期：神经细胞，有中央大液泡细胞等高度 分化的细胞 原核细胞分裂的方式： 二分裂 一次分裂完成 下次分裂开始 下次分裂完成 分裂间期 分裂期 分裂间期分裂间期 分裂期：分裂期： 前期前期 中期中期 后期后期 末期末期 G1期期(与与DNA复制有关的复制有关的蛋白质合成蛋白质合成) S期期(DNA复制期复制期) G2期期(与分裂期有关的蛋白质合成与分裂期有关的蛋白质合成) （90%95%） （5%10%） 细胞细胞 分裂间期分裂间期 分裂期分裂期 合计合计 人的宫颈癌细胞人的宫颈癌细胞 20.5 1.5 22 人的肝细胞人的肝细胞 21 1 22 仓鼠受精卵细胞仓鼠受精卵细胞 11.6 0.8
7、12.4 蚕豆根尖细胞蚕豆根尖细胞 15.3 2.0 12.3 不同种类细胞的不同种类细胞的细胞周期持续时间（细胞周期持续时间（t/h） 思考思考 结论: 分裂间期所占时间远远大于分裂期； 细胞种类丌同,一个细胞周期的时间也丌同。 细胞周期表示方法： 细胞周期： 分裂间期： 分 裂 期： 乙-甲-乙 乙-甲 甲-乙 乙 甲 方法一：扇形图 方法二：直线图 A C、 C E、 E G A B、 C D、E F B C、 D E、F G A B C D E F G 有丝分裂过程中染色体的变化有丝分裂过程中染色体的变化 染色质 染色体 前期（螺旋化） 末期（解螺旋） 2个个姐妹染色单体，姐妹染色单体
8、， 2个个DNA 有丝分裂过程中染色体的变化有丝分裂过程中染色体的变化 间期 前期 中期 后期 末期 复制 螺旋化 移至 细胞 中央 着丝点 分裂 解螺旋 DNA的复制和有关蛋白质的合成： 细胞有适度的生长细胞有适度的生长 1.分裂间期分裂间期 物质准备物质准备 植物细胞有丝分裂 间期开始时间期开始时 形成形成姐妹染色单体姐妹染色单体 光学显微镜下光学显微镜下不可见不可见 以以染色质染色质的形式存在的形式存在 2.分裂期分裂期 分裂阶段分裂阶段 染色体（质）的复制染色体（质）的复制 间期结束时间期结束时 2.分裂期 分裂阶段 前期前期 中期中期 后期后期 末期末期 植物细胞有丝分裂 点裂数加均
9、两极点裂数加均两极 两消两现一散乱两消两现一散乱 形定数晰赤道齐形定数晰赤道齐 两现两消新壁建两现两消新壁建 前期前期 形： 核膜消失、核仁解体； 染色质 染色体（散乱分布在纺锤体中央） 纺锤丝形成纺锤体; 思考：姐妹染色单体在思考：姐妹染色单体在 可见可见，形成于形成于 （可见）（可见） c e d 姐妹染色单体姐妹染色单体 染色体染色体 着丝点着丝点 a 纺锤丝纺锤丝 b 纺锤体纺锤体 数：数：不变不变 分裂间期分裂间期 前期前期 中期中期 形：形： 染色体形态稳定, 数目清晰； 着丝点排列在赤道板上。 思考：观察染色体最好的时期是？ 。 数：数：不变不变 中期中期 后期后期 形形: :
10、着丝点分裂；着丝点分裂； 姐妹染色单体分开，姐妹染色单体分开， 染色体平均分配。 不存在不存在 亲代与子代遗传物质的稳定性亲代与子代遗传物质的稳定性 数数: : 染色体染色体数目加倍数目加倍； 无无姐妹染色单体（姐妹染色单体（为为0 0） 末期末期 形： 染色体 染色质; 纺锤体消失； 核膜、核仁重新出现； 真实存在真实存在 细胞板 细胞壁。 数:染色体和DNA数目减半 1 1个细胞个细胞 2 2个细胞个细胞 【思考】此时比较 活跃的细胞器是什 么？ 两消两现一散乱两消两现一散乱 形定数晰赤道齐形定数晰赤道齐 点裂数加均两极点裂数加均两极 两现两消新壁建两现两消新壁建 后期后期 中期中期 前期
11、前期 间期间期 动物和高等植物细胞有丝分裂过程有何异同？ 植物细胞有丝分裂 动物细胞有丝分裂 相同点 不同 点 前期 由细胞两极发出的 _形成纺锤体 中心粒在间期复制 由两组_发出_形 成纺锤体 末期 细胞中部形成细胞板， 最后形成细胞壁，将细 胞均分为两个子细胞 细胞膜从细胞的_凹 陷，将细胞缢裂成两部分 分裂过程基本相同，染色体变化规律相同分裂过程基本相同，染色体变化规律相同 纺锤丝纺锤丝 中心粒中心粒 星射线星射线 中央向内中央向内 说出动、植物细胞有丝分裂的异同。说出动、植物细胞有丝分裂的异同。 与高等植物细胞有丝分裂有关的细胞器有 （ ） A. 高尔基体 B核糖体 C叶绿体 D中心体
12、 E. 线粒体 与动物细胞有丝分裂有关的细胞器有 （ ） A. 高尔基体 B核糖体 C叶绿体 D中心体 E. 线粒体 与低等植物细胞有丝分裂有关的细胞器有 （ ） A. 高尔基体 B核糖体 C叶绿体 D中心体 E. 线粒体 ABE BDE ABDE 有丝分裂的特征和意义 1.特征特征 亲代细胞的染色体复制以后，平均分配到 两个子细胞中去。 2.意义意义 由于染色体上有遗传物质，因而在亲子代 之间保持了遗传性状的稳定性。 细胞无丝分裂的过程一般是 细胞核延长细胞核延长 核缢裂成两个核缢裂成两个 细胞缢裂成两个细胞缢裂成两个 无丝分裂无丝分裂 蛙的红细胞蛙的红细胞无丝分裂示意图无丝分裂示意图 特点
13、：特点： 在分裂过程中，没有出现在分裂过程中，没有出现纺纺 锤丝锤丝和和染色体染色体的变化的变化 DNA复制复制 着丝点 2个个 1个个 注意：注意：染色体数 着丝点数 DNA分子数 2倍染色体数 = 染色单体数 （有染色单体时） DNA分子数染色体数（无染色单体时） 染色体染色体, ,染色单体和染色单体和DNADNA的关系的关系 2条条 着丝点分裂着丝点分裂 无无（0） 2个个 1条条 1条条 染色体数目染色体数目 DNA数目数目 染色单体数目染色单体数目 2个个 无无（0） 1 1 间期 前期 中期 后期 末期 间期 细胞中细胞中 间期间期 前期前期 中期中期 后期后期 末期末期 染色体数
14、目染色体数目 DNA含量含量 染色单体数目染色单体数目 0 0 0 0 2 2n n 2 2n 2 2n n 2n2n 4 4n n 2 2n n44n n 4 4n n 4 4n n 4 4n n 2n2n 004 4n n 4 4n n 4 4n n 2n 4n 数量 (n) 0 间期间期 前期前期 中期中期 后期后期 末期末期 时间时间 下图1表示某动物细胞有丝分裂的丌同时期每条染色体上DNA 含量变化的关系；图2表示处于有丝分裂某个时期的细胞图像。 请据图回答： （1）图1中AB段形成的原因是 ，该过程发生在细胞分裂的 期。 （2）图2细胞处于有丝分裂的 期，此时细胞中染色体数、 DN
15、A分子数、染色体单体数分别为 、 、 。 DNA复制 有丝分裂间 有丝分裂后 8 8 0 实验：观察植物实验：观察植物细胞的有丝分裂细胞的有丝分裂 细胞核的染色体容易被碱性染料着色。在植物体中，根尖、茎尖 等部位的分生组织细胞有丝分裂旺盛。可以用高倍镜观察植物细 胞有丝分裂的过程。 洋葱； 质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精溶液 ； 质量浓度为0.01g/ml的龙胆紫溶液 （或醋酸洋红溶液） 分生区：分生区： 细胞呈正方形，排列紧密 有的处于分裂状态 无液泡和叶绿体 1. 洋葱根尖的培养 成熟区成熟区 伸长区伸长区 根冠根冠 分生区分生区 观察时的注意点观察时的注意点 （3 3）若
16、观察洋葱根尖时不能看到染色体，其原因可能是：）若观察洋葱根尖时不能看到染色体，其原因可能是： 没有找到分生区细胞；没有找到分生区细胞；没有找到处于分裂期的细胞；没有找到处于分裂期的细胞； 染色时间过短；解离后没有漂洗染色时间过短；解离后没有漂洗 （1 1）分生区细胞中，）分生区细胞中，间期的细胞最多间期的细胞最多，因为在细胞周期中，因为在细胞周期中， 间期所占时间最长间期所占时间最长。 （2 2）在显微镜下，）在显微镜下，不能观察到细胞能从中期到后期的变化过不能观察到细胞能从中期到后期的变化过 程程，因为在解离时就已将细胞杀死，所观察的细胞都是停留，因为在解离时就已将细胞杀死，所观察的细胞都是
17、停留 在某一时期的死细胞。在某一时期的死细胞。 下图表示洋葱根尖细胞有丝分裂装片的制作不观察，请据图回答； (1)A过程叫做_，作用是 ；动物组织（细 胞）的 A 过程常使用_（试剂）。 (2)C过程叫_，健那绿染液不龙胆紫染液染色最大的一点丌同是， 健那绿染液是一种_ _染色剂。 (3)D过程中需要对载玻片上的根尖进行按压，以促使细胞进一步 _。 (4)有些因素会影响细胞周期各时期的长短，实验过程中也会产生一些误 差。因而对整个实验结果可能产生影响的有_。 取材时间 根尖培养温度 解离时间长短 载玻片厚度 计数的细胞是否属于分生区细胞 细胞周期各时期区分是否准确 解离 使组织中的细胞分离开来 胰蛋白酶 染色 活体 散开
