1、第6章 细胞的生命历程第1节 细胞的增殖讨论:1.请推测大象和鼠相应器官和组织的细胞大小差异如何?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?细胞大小无明显差异。既要靠细胞数量的增多,还要靠细胞体积的增大。思考:1.细胞为什么都那么微小?什么因素限制了细胞的长大?2.随着细胞的长大,细胞膜的面积不也在扩大吗?那么,细胞会不会无限长大?思维训练运用模型作解释表面积=24mm2 表面积=96mm2 表面积=384mm2 体积=6mm3 体积=96mm3 体积=512mm3 表面积/体积=4 =1 =0.75讨论1、细胞的表面积和体积的比值与细胞的大小有什么关系?2、从物质运输的效率看
2、,细胞为什么不能太大?3、细胞越小,越有利于细胞与外界的物质交换,那么,细胞是越小越好吗?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一、细胞增殖1、概念:细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程单细胞生物多细胞生物通过细胞增殖而繁衍,产生新个体受精卵分裂分化出生成长大肠杆菌单细胞生物通过细胞增殖产生新个体 多细胞生物通过细胞增殖产生新的细胞补充衰老死亡的细胞 一、细胞增殖2、意义:细胞增殖是重要的细胞生命活动,
3、细胞增殖是生物生长、发育、繁殖和遗传的基础3、过程:细胞增殖包括_和_两个连续的过程物质准备细胞分裂4、特点:细胞增殖具有周期性真核细胞分裂的方式有:_、_、_原核细胞分裂的方式_有丝分裂无丝分裂减数分裂二分裂二.细胞周期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,为一个细胞周期。前提起点终点一次分裂完成 下一次分裂开始 下一次分裂完成分裂间期分裂期细胞周期发育的受精卵、形成层、分生区、生发层、动物干细胞等。是不是所有的细胞分裂都有细胞周期呢?进行减数分裂和无丝分裂的细胞分裂后产生的子细胞的去向:继续分裂(如癌细胞)、暂不分裂(如记忆细胞)、不增殖而是发生细胞分化没
4、有细胞周期的有:分化的细胞、精子、卵细胞具有细胞周期的有:没有细胞周期2、不同细胞的细胞周期二.细胞周期细胞类型分裂间期分裂期细胞周期分裂间期所占比例蚕豆根尖分生区细胞15.32.017.388.45小鼠十二指肠上皮细胞13.51.815.388.23人的肝细胞2112295.45人的宫颈癌细胞20.51.52293.18不同细胞的细胞周期,时间长短不同;细胞周期分为分裂间期和分裂期,分裂间期较长(90%-95%);不同细胞周期的分裂期或分裂间期占比重不一样结论:3、细胞周期的表示方法二.细胞周期方法一:扇形图AB细胞周期:_分裂间期:_分 裂 期:_方法二:直线图A B C D E F G分
5、分裂裂间间期期分分裂裂期期B-BB-AA-BACCEEGABCDEFBCDEFGG1期(DNA合成前期)RNA、相关蛋白质的合成S期(DNA合成期)DNA的复制G2期(DNA合成后期)DNA的合成已经终止,但是还有RNA和蛋白质的合成。(DNA聚合酶等)03分裂间期为活跃的物质准备期:DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,同时细胞有适度的生长。4、分裂间期二、细胞周期核膜核仁染色质姐妹染色单体 DNA复制、蛋白质合成;细胞适度生长 形成染色单体,DNA数目加倍。4、分裂间期着丝粒无染色单体(1)染色体(质)数=着丝粒数(2)染色体(质)数:染色单体数=1:0 或 1:2(2)染色体(质)数:DN
6、A数=1:1 或 1:2二、细胞周期在分裂间期结束之后,细胞就进入分裂期,开始进行细胞分裂。对于真核生物来说,有丝分裂是其进行细胞分裂的主要方式。那么有丝分裂又是怎么完成分裂期的呢?诊断自学2、下列关于细胞周期的叙述,正确的是A.成熟的生殖细胞产生后立即进入下一个细胞周期B.机体内所有的体细胞处于细胞周期中C.抑制DNA的合成,细胞将停留在分裂期D.细胞分裂间期为细胞分裂期提供物质基础D D典题1:下列关于细胞周期的说法,错误的是A.细胞周期长短与外界条件无关B.细胞周期的大部分时间处于分裂间期C.细胞的种类不同,一个细胞周期的时间也可能不相同D.一个细胞周期是指连续分裂的细胞从一次分裂完成开
7、始到下次分裂完成为止A A对点训练1、下列关于有丝分裂的重要性的说法,不正确的是A产生新细胞,使生物体生长B产生新细胞,替换死亡的细胞C是细胞增殖的唯一方式D维持细胞遗传的稳定性C C补充例题、图甲和图乙中,按箭头方向表示细胞周期。从图中所示结果分析其细胞周期,不正确的是A.图甲中的a、图乙中BA细胞正在进行DNA复制B.图甲中的b、图乙中AB时会出现染色体数目加倍的时期C.图乙中ABA表示一个完整的细胞周期D.用药物阻断图乙的BA过程,细胞分裂将受抑制C植物细胞有丝分裂的过程(P112113)三、植物细胞的有丝分裂过程(1)核膜消失、核仁解体;(2)细胞两极发出纺锤丝,形成纺锤体。(3)染色
8、质染色体(散乱分布)纺锤丝着丝粒染色体前期染色单体三、植物细胞的有丝分裂过程核膜核仁染色质丝间期1、前期膜仁消失显两体染色体形定数清赤道齐(1)着丝粒排列在细胞中央的一个平面赤道板上(实际不存在的);(2)染色体形态固定,数目清晰,是观察染色体的最佳时期。纺锤丝着丝粒染色体前期中期2、中期三、植物细胞的有丝分裂过程子染色体粒裂数加均两极(1)着丝粒分裂,姐妹染色单体分开;(2)姐妹染色染色单体消失,染色体数目加倍;(3)染色体平均分配到细胞两极。染色体中期后期3、后期三、植物细胞的有丝分裂过程细胞板(真实存在)核膜两消两现重建壁(1)“两消失”(染色体,纺锤体消失)(2)“两出现”(核膜,核仁
9、出现);(3)“一重建”,赤道板位置出现细胞板,形成新的细胞壁后,细胞分裂成两个子细胞。子染色体后期末期4、末期三、植物细胞的有丝分裂过程细胞板核膜核膜核仁染色质一个细胞分裂成两个子细胞每个子细胞的染色体数目与亲代细胞相等。分裂后形成的子细胞若继续分裂,进入下一个细胞周期的分裂间期。三、植物细胞的有丝分裂过程典题2:下图为某学生绘制的植物细胞有丝分裂过程中染色体行为的简图,其中正确的是ABDABD对点训练3、下图表示一个细胞有丝分裂过程中染色体变化的不同情况,在整个细胞周期中,染色体变化的顺序是A B C DC C4、如图是一个植物细胞有丝分裂的示意图,据图回答问题:(2)该细胞此时有_条染色
10、体,_条染色单体,_个DNA分子(3)此细胞分裂结束以后,子细胞内的染色体有_条,_个DNA分子(4)此时期继续发展,将在赤道面位置出现_ ,逐渐扩展形成_ ,最终分裂为两个子细胞(1)此细胞处于有丝分裂的_期前期末期中期后期粒裂数增均两极形定数清赤道齐膜仁消失现两体两消两现重建壁03间期三、植物细胞的有丝分裂过程分裂间期核膜核仁染色质着丝粒中心体核液细胞核四、动物细胞的有丝分裂1分裂间期:DNA的复制和有关蛋白质的合成(细胞有适度的生长)线粒体复制2分裂期前期:染色质螺旋化形成染色体。核仁解体,核膜消失中心体发出星射线,形成纺缍体2分裂期(2)中期染色体的着丝点都整齐地排列在赤道板上 染色体
11、的形态稳定,数目清晰,最有利于观察2分裂期(3)后期着丝粒一分为二,姐妹染色单体分开,成为两条子染色体。并分别向两极移动染色单体消失,染色体数目加倍2分裂期(4)末期染色体变成染色质纺锤体消失核膜、核仁重现细胞膜从细胞中部向内凹陷缢裂,将一个细胞分成二个子细胞请找出动植物细胞有丝分裂的异同前期:末期:五.动、植物细胞有丝分裂比较植物细胞植物细胞有丝分裂有丝分裂动物细胞动物细胞有丝分裂有丝分裂相同点不不 同同 点点前前 期期末末 期期亲代细胞的染色体经过复制(实质为DNA复制)后,平均分配到两个子细胞中去,从而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性由两极发出纺锤丝形成纺锤体由两极的中心体发
12、出星射线形成纺锤体中央赤道板位置出现细胞板,扩展形成两个子细胞不出现细胞板,在赤道板位置缢裂方式形成两个子细胞动植物细胞有丝分裂图像的判定(1)细胞分裂种类:依据为子细胞的形成方式,即有无细胞板形成。有则是植物细胞,没有则是动物细胞。植物细胞植物细胞动物细胞动物细胞(2)依据有无中心体判断低等植物细胞与高等植物细胞高等植物低等植物归纳:有丝分裂的各时期特点 前期 中期 后期 末期染色质(体)纺锤体核变化染色质染色体染色体染色体染色体染色质出现存在存在消失核膜核仁消失无核膜无核仁无核膜无核仁核膜核仁重新形成归纳:与细胞有丝分裂有关的细胞器及功能1线粒体:供能2中心体:形成纺缍体3高尔基体:形成细
13、胞板4核糖体:合成蛋白质诊断自学2、下面是某同学绘制的动物体细胞分裂模式图,其中有错误的是C C4.如图为某一高等生物细胞有丝分裂某一时期的图像,下列叙述不正确的是A.该生物为一种动物B.该生物的体细胞中含有8条染色体C.该细胞处于有丝分裂后期D.该细胞中含有8条染色体B B对点训练1、动物细胞与高等植物细胞有丝分裂不同,其结构基础是因为植物细胞有A.叶绿体和细胞壁B.细胞壁和液泡C.叶绿体和液泡D.细胞壁和无中心体D D典题1:如图所示为高等动植物细胞有丝分裂的模式图,顺序已经打乱。回答下列问题(1)上图中表示动物细胞有丝分裂的正确细胞分裂顺序是(填序号)(2)对比动植物细胞的有丝分裂模式图
14、,区别最为显著的时期是前期和末期六、有丝分裂的意义: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)六、有丝分裂的意义:将亲代细胞的染色体经过复制,平均分配到两个子细胞中,在亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性,对于生物的遗传有重要意义染色质(间期)染色体(分裂期)高度螺旋化、缩短变粗解开螺旋、恢复细长丝状 染色质与染色体是同一物质在不同时期的两种形态。杆状、圆柱状细丝状染色质与染色体的关系复制缩短、变粗螺旋化着丝粒_染色质_姐妹染色单体_染色质_姐妹染色单体_着丝粒_染色体_姐妹染色单体_着丝粒_染色体_姐妹染色单体_1条1条1个2条1个1条2条2个2条
15、00着丝粒分裂姐妹染色单体染色体的数目根据着丝粒的数目来确定,有几个着丝粒就有几条染色体。七、有丝分裂过程中染色体、染色单体和DNA分子数目的变化规律人体有丝分裂的有关数目变化表 有丝分裂各时期间期前期中期后期末期染色体形态变化染色体数目(个)染色单体数目DNA分子数目46464646+46(92)46092929200469292929246注:有染色单体时,DNA数=染色单体数 没有染色单体时,DNA数=染色体数间期前期中期后期末期DNA数目染色体 染色单体2N4N2N4N02N2N4N2N4N4N4N4N4N002N4N4N2N4N染色体数=着丝粒数 染色体复制后才有染色单体,着丝粒分裂
16、后又无染色单体 间期间期 0 04N2N 前期前期 中期中期 后期后期 末期末期 1.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 2.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 3.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2、如图表示细胞周期,有关叙述错误的是A.按箭头所示方向由aa或由bb表示一个细胞周期B.染色体的平均分配发生于ab段C.细胞中核DN
17、A含量的加倍是在ba段D.将癌细胞的细胞周期阻断在ba段 可以治疗癌症A A对点训练典题1:如图所示为高等动植物细胞有丝分裂的模式图,顺序已经打乱。回答下列问题(3)图1中细胞或内染色单体数及染色体数分别为(4)请在右边坐标系中绘出一个细胞周期内染色体数与核DNA数比值的变化曲线图0、8典题2:下图为某一生物体细胞分裂模式图,据图回答:(1)图乙中含有染色体是 条 。(2)图乙为细胞有丝分裂 期图像。该时期染色体的行为特点是 。后8染色体的着丝粒分裂,染色体在纺锤丝的牵引下移向细胞两极(3)与染色体遗传信息完全相同的染色体为 ,其遗传信息完全相同的原因是 。(4)图乙对应于图甲中的 段,图丙对
18、应于图甲中的 段。它们是由同一条染色体复制、分离后形成的e e f fc c e e对点训练3、如图表示某生物细胞有丝分裂过程中细胞内核DNA含量变化的曲线,下列有关叙述正确的是A.OA段表示染色体复制,其数量加倍B.细菌与BC段细胞相比主要区别是没有核膜和核仁C.CD段细胞核中染色体数、染色单体数、DNA分子数之比为1:2:2D.BD段的团藻细胞中含有两组中心粒D D4.如图是对某植物细胞有丝分裂时染色体(a)数、染色单体(b)数和DNA分子(c)数的统计图,下列解释不正确的是A.可以用于表示细胞分裂的前期B.在时染色体螺旋化程度最高C.间期用表示最恰当D.可表示细胞分裂完成C C蛙红细胞的
19、无丝分裂延长延长缢裂缢裂凹进凹进 八、无丝分裂八、无丝分裂3 实例:2 特点:分裂过程中不出现纺锤丝和染色体的变化。(但有DNA的复制和分配)蛙的红细胞、人的肝细胞、肾小管上皮细胞对点训练2、a、b、c、d分别是一些生物细胞某个分裂时期的示意图,下列有关叙述正确的是A.a图表示植物细胞有丝分裂中期B.b图表示人的红细胞分裂的某个阶段C.c图细胞可能来自d图所示细胞D.d图细胞中含有8条染色体C C九观察根尖分生组织细胞的有丝分裂显微镜:可观察细胞的有丝分裂过程中各期的图像实验原理甲紫溶液(或醋酸洋红液):能使染色体染成深色盐酸和酒精混合液:使组织中的细胞相互分离方法步骤一、洋葱根尖的培养实验前
20、34天,取洋葱一个,放在广口瓶上,底部接触清水。根长约5cm时可用。二、装片的制作过程 方法 时间 目的 解离 上午10时至下午2时,剪取洋葱根尖23mm,立即放入盛有盐酸和酒精溶液的混合液(1:1)的玻璃皿中,室温下解离 35min 漂洗 待根尖酥软后,用镊子取出,放入盛有清水的玻璃皿中漂洗 10 min 染色把根尖放进盛有质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的甲紫溶液(或醋酸洋红液)的玻璃皿中染色 35min 制片 用镊子将这段洋葱根尖取出来,放在载玻片上,加一滴清水,并用镊子尖把洋葱根尖弄碎,盖上盖玻片,在盖玻片上再加一片载玻片。然后,用拇指轻轻地压载玻片 使组织中的细胞相互分离
21、开来洗去解离液,防止解离过度甲紫溶液或醋酸洋红液能使染色体着色使细胞分散开,有利于观察移走低倍镜,换上高倍镜,用细准焦螺旋和反光镜把视野调整清晰,仔细观察,找出处于细胞分裂期中期的细胞,再找出前期、后期、末期的细胞。三、洋葱根尖细胞有丝分裂的观察1低倍镜观察:把装片放在低倍镜下,慢慢移动装片,找到分生区细胞2高倍镜观察:典题3:下列关于观察植物细胞有丝分裂实验的叙述,正确的是A.只有从新生的根尖上取材,才能观察到有丝分裂B.解离时间要尽量长,以确保根尖组织细胞充分分离C.弄碎根尖、解离以及压片都有利于细胞的分散D.临时装片镜检时,视野中最多的是处于分裂中期的细胞C C对点训练5.下列有关“制作
22、并观察植物细胞有丝分裂的临时装片”实验的叙述,正确的是A.解离的目的是使染色体离开细胞核B.漂洗的目的是洗去染色剂,避免染色过度C.使用甲紫溶液的目的是使染色体着色D.盖好盖玻片后压片的目的是使染色体分散开C C6.在“观察植物细胞有丝分裂”实验中,三位实验人员制作洋葱根尖装片的操作步骤(“十”表示操作,“一”表示未操作)如下表所示:甲、乙、丙观察到的实验现象分别是实验人员操作取材解离漂洗染色压片甲 根尖13mm处+乙 根尖13mm处+丙 根尖57mm处+A.细胞重叠、染色体着色很浅不清楚,细胞分散染色体清楚B细胞分散但看不到染色体、染色体着色清楚、细胞分散染色体清楚C,细胞重叠,染色体着色很
23、浅不清楚、细胞着色清楚但看不到染色体D.染色体着色很浅不清楚、细胞分散染色体清楚、细胞分散染色体清楚C C例题17、下图表示某植物细胞有丝分裂的一个细胞周期中染色体与核DNA相对含量的和DNA相对数目(假设正常体细胞的染色体数目为2N)的变化曲线。分析曲线并回答问题:(1)实线ABCDEF表示_的数量变化,虚线abcde表示_的数量变化。(2)表示有丝分裂后期的曲段:实线是_段,虚线是_段。(3)染色单体形成的曲段是_,开始观察到染色单体的曲段是_,染色单体消失的曲段是_。核DNA染色体DEcdABBCDE(4)若要观察细胞中染色体的数目最要在一_段。(5)纺缍体的形成和消失分别发生在什么曲段:_、_。核仁的重建发生在_段。CDBCEFEF成功没有诀窍。它是筹备,苦干以及在失败中汲取教训的结果