高中生物细胞的生命历程——细胞的增殖课件新人教版必修1.ppt

细胞的增殖 200912 桃江四中李孟贤 200912 桃江四中李孟贤 1 生物体的长大 既要靠细胞体积的增大 还要靠细胞数量的增多 2 器官的大小主要决定于细胞数量的多少 为什么我们的细胞不能长到我们身体这么大呢 200912 桃江四中李孟贤 模拟探究 细胞大小与物质运输效率的关系 模拟探究的模型与原型 原型 细胞 模型 含有酚酞的琼脂块原型 营养物质 模型 naoh溶液 实验原理 naoh和酚酞相遇 呈紫红色 单位时间naoh扩散的体积与整个琼脂块的体积的比值 请你设计实验 运输效率 单位时间单位体积物质运输的量 200912 桃江四中李孟贤 切成不同大小的琼脂方块 放入盛有naoh溶液中浸泡 慢慢地 酚酞的琼脂随着naoh溶液的扩散变红 切开琼脂方块 你发现什么了吗 200912 桃江四中李孟贤 54 27 2 24 8 3 6 1 6 0 5 0 5 0 5 19 27 7 8 1 结论 琼脂块的相对表面积 即表面积与体积之比 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 200912 桃江四中李孟贤 球表面积s 4 r2球体积v 4 3 r3相对表面积 s v 3 r 200912 桃江四中李孟贤 从上述实验 同学们能够得出什么结论呢 细胞越大 细胞表面积与体积之比越小 物质运输的效率越低 结论 细胞表面积与体积之间的关系限制了细胞的长大 200912 桃江四中李孟贤 1 受细胞表面积与体积之比的限制 细胞要通过它的表面不断地和周围环境或邻近细胞进行物质交换 这样它就必须有足够的表面积 否则它的代谢作用就很难进行 当细胞的体积由于生长而逐步增大时 细胞表面积和体积的比例就会变得越来越小 导致表面积不够 使细胞内部和外界的物质交换适应不了细胞的需要 这就会引起细胞的分裂 以恢复其原来的表面积与体积的适宜比例 200912 桃江四中李孟贤 资料三 有些原生动物的细胞中有用于收集和排泄废物的伸缩泡 请对这些现象作出解释 提示 伸缩泡能增大膜表面积与体积的比 200912 桃江四中李孟贤 进一步探究 高等动植物细胞的直径大约为几十微米 但也有例外 如卵细胞就特别大 鸵鸟卵细胞直径为五厘米 鸡卵细胞直径为2 3厘米 人卵细胞直径为200微米 卵细胞为什么比较大呢 卵细胞的卵黄中贮存了大量营养物质 卵裂初期所需的营养物质由卵黄提供 不是靠细胞外物质的输入 细胞的表面积与体积之比限制细胞的物质运输 而卵细胞内部储存了大量的营养物质 可以长得比较大 原因 200912 桃江四中李孟贤 限制细胞长大的因素还有哪些呢 细胞核的大小 细胞的核质比 细胞核是细胞的控制中心 一般来说 细胞核中的dna是不会随着细胞体积的扩大而增加的 当细胞质的体积增长太大时 细胞核对这样大范围的细胞质的调控作用就会相对地减少 以致造成核 质的不平衡 从而引起细胞分裂 以恢复其细胞核与细胞质体积之间的稳定状态 原因 200912 桃江四中李孟贤 资料 在有些个体较大的原生动物 如草履虫 的细胞中 有两个或多个细胞核 比如 双小核草履虫长80 170微米 有两个细胞核 一个控制营养代谢 一个控制生殖作用 多小核草履虫长180 310微米 有3 12个细胞核 200912 桃江四中李孟贤 限制细胞长大的因素 1 细胞表面积与体积的关系 表面积与体积之比 2 细胞核的大小 核质比 200912 桃江四中李孟贤 进一步探究 有人估计完成细胞的各项功能至少需要100种酶 每个酶促反应须占有直径约50纳米的空间 每个核糖体直径为10 20纳米 据此 你是否认为细胞体积是不是越小越好呢 细胞体积的最小限度是由完成细胞功能所必须的基本结构 如核糖体 和物质 如酶 所需要的空间决定的 200912 桃江四中李孟贤 例题分析 某同学在 细胞大小与物质运输的关系 的实验中 用含酚酞的琼脂块代表细胞 探究细胞的表面积与体积之比与物质运输效率的关系 方法步骤 1 用小刀将含酚酞的琼脂块切成三块同样大小边长为3cm的立方体 编号1 2 3 2 将以上三块琼脂块样品 浸入0 1 0 2 0 3 的naoh溶液中 处理10分钟 3 浸泡期间不要用勺子翻动琼脂块和挖动其表面 4 戴上手套 取出琼脂块样品 吸干浮液后 分别将每一样品切成两半 观察切面 测量每一切面上naoh扩散深度 记录结果并分析 请找出上述实验方法步骤中错误之处 答案 1 第一步中应该切成三块边长分别为3 2 1cm的立方体 2 第二步中应该将琼脂块浸入浓度相同的0 1 的naoh溶液中 3 第三步中应该用勺子不时翻动琼脂块 但不要用勺子将琼脂块切开或挖动其表面 200912 桃江四中李孟贤 资料 有人曾做过这样的实验 当人工培养的变形虫快要分裂的时候 把它的细胞质切去一大块 这个变形虫就不再分裂 等它长大起来又要分裂的时候 又切去一块 它也不再分裂 但如果让其继续生长 体积达到一定大小时 它又会分裂起来 变形虫是一种单细胞原生动物 请你解释为什么变形虫的体积达到一定大小时就分裂而不继续生长 200912 桃江四中李孟贤 细胞通过分裂的方式进行增殖 单细胞生物以细胞分裂方式产生新的个体 多细胞生物以细胞分裂的方式产生新细胞 同时 可由一个受精卵经过细胞分裂和分化 发育成一个新的多细胞个体 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 200912 桃江四中李孟贤 他曾经是一个 受精卵 200912 桃江四中李孟贤 200912 桃江四中李孟贤 1 细胞数量的增加 细胞增殖 2 细胞通过什么方式进行增殖 3 真核细胞分裂的方式有哪几种 200912 桃江四中李孟贤 细胞通过进行增殖 分裂 物质准备 细胞分裂 有丝分裂 无丝分裂 减数分裂 真核 主要 200912 桃江四中李孟贤 现在我们来重点学习植物有丝分裂 200912 桃江四中李孟贤 阶段 物质准备 分裂期 前期 中期 后期 末期 1 细胞周期 有丝分裂 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 分裂间期 时间长 a b 90 95 200912 桃江四中李孟贤 不同细胞的细胞周期持续时间 t h 200912 桃江四中李孟贤 真核细胞的dna主要分布在细胞核中 细胞核中的dna与蛋白质紧密结合成 染色质 200912 桃江四中李孟贤 核膜 核膜 核仁 染色质 间期 1 物质准备 着丝点 2 植物细胞有丝分裂的过程 进行染色体的复制 即dna的复制和有关蛋白质的合成 200912 桃江四中李孟贤 200912 桃江四中李孟贤 姐妹染色单体 200912 桃江四中李孟贤 dna分子 dna分子 dna结构图 两个dna分子 200912 桃江四中李孟贤 1条染色质含1个dna分子 高度螺旋化缩短变粗 复制 1条染色体 含2条姐妹染色单体 2个dna分子 200912 桃江四中李孟贤 复制 着丝点分裂 染色体染色单体核内dna 101 122 202 染色体 染色单体和dna的关系 说明 1 染色体数以着丝点数为标准 2 染色单体是特指连在一起的姐妹染色单体 0或2 200912 桃江四中李孟贤 变化 完成dna的复制和有关蛋白质的合成 细胞有适度的生长 结果 每个染色体都形成两个姐妹染色单体 呈染色质形态 细胞中dna数目加倍 染色体数目不变 二 植物细胞的有丝分裂间期 2n 4n dna 2n 2n 染色体 0 4n 染色单体 200912 桃江四中李孟贤 体会高考1 2005江苏 下列所为不同细胞细胞周期持续时间 h 据表分析可以得出的结论是 a 分裂期和细胞周期均最短的是肿瘤细胞b 分裂期占细胞周期时间比例最小的是十二指肠细胞c 不同种类细胞的细胞周期持续时间不同d 不同种类细胞的分裂都是同步进行的2 2005全国 连续分裂的动物体细胞的生长即体积增大 发生在细胞周期的 a 分裂间期b 分裂前期c 分裂中期d 分裂后期 a c 200912 桃江四中李孟贤 前期 间期 2 植物细胞有丝分裂的过程 2 分裂期 前 中 后 末 核膜核仁消失 细胞核解体 纺锤体形成 染色体出现 染色体散乱排列在纺缍体的中央 200912 桃江四中李孟贤 前期 中期 2 植物细胞有丝分裂的过程 2 分裂期 在纺锤丝牵引下 每条染色体的着丝点排列在赤道板上 赤道板 200912 桃江四中李孟贤 所有染色体的着丝点排列在赤道板上 染色体的形态比较稳定和数目最清晰 4 植物细胞有丝分裂中期 200912 桃江四中李孟贤 中期 后期 染色体 姐妹染色单体 2 植物细胞有丝分裂的过程 2 分裂期 着丝点分裂 姐妹染色单体分开 在纺锤丝牵引下分别移向细胞两极 200912 桃江四中李孟贤 着丝点分裂 染色单体分开 两组染色体向两极移动 染色单体消失 4n0染色体数目加倍 5 植物细胞有丝分裂后期 2n 4n 200912 桃江四中李孟贤 末期 后期 2 植物细胞有丝分裂的过程 2 分裂期 1 核膜 核仁重新出现 2 纺锤体消失 染色体变回丝状的染色质 3 在赤道板上出现细胞板 新的细胞壁 细胞板 200912 桃江四中李孟贤 5 6 8 4 1 7 3 2 200912 桃江四中李孟贤 200912 桃江四中李孟贤 200912 桃江四中李孟贤 5 8 7 6 4 3 2 1 请同学们按植物细胞有丝分裂的过程进行排序 200912 桃江四中李孟贤 5 6 8 4 1 7 3 2 有丝分裂的染色体形态 位置和数目的变化 2n 2n 2n 4n 2n 0 4n 4n 4n 0 0 2n 4n 4n 4n 4n 2n 200912 桃江四中李孟贤 亲代细胞的染色体经过复制 实质为dna复制 之后精确的平均的分配到两个子细胞中 由于染色体上有遗传物质dna 因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性 有丝分裂的意义 200912 桃江四中李孟贤 2n 4n dna 染色单体 染色体 200912 桃江四中李孟贤 下一页 动物细胞的有丝分裂 200912 桃江四中李孟贤 200912 桃江四中李孟贤 末期不同点 细胞一分为二的方式不同 植物是形成细胞板向四周扩展形成细胞壁 动物是细胞膜从中部向内凹陷把细胞质平均缢裂成两部分 200912 桃江四中李孟贤 分裂过程基本相同 染色体变化规律相同 纺锤丝 中心粒 星射线 中央向内 动植物有丝分裂的异同 200912 桃江四中李孟贤 无丝分裂 无丝分裂 细胞核延长 核中部向内凹进 缢裂成两部分 形成两个子细胞没有出现仿锤体和染色体的变化 因而称为无丝分裂 如蛙的红细胞的无丝分裂 200912 桃江四中李孟贤 巩固练习 1 有丝分裂的细胞周期是 a 从一次分裂开始时 到下次分裂完成时止b 从一次分裂开始时 到下次分裂开始时止c 从一次分裂完成时开始 到下次分裂开始时止d 从一次分裂完成时开始 到下次分裂完成时止 一 选择题 d 200912 桃江四中李孟贤 2 若用化学物质强烈地抑制肿瘤细胞的dna复制 这些细胞就停留在细胞周期的 a 间期b 前期c 中期d 后期 3 洋葱根尖生长点细胞有丝分裂末期 在细胞中央位置出现的结构 及其与此结构扩展为细胞壁有关的细胞器是 a 赤道板和高尔基体b 细胞板与中心体c 细胞壁和高尔基体d 细胞板与高尔基体 a d 200912 桃江四中李孟贤 4 动物细胞有丝分裂区别于植物细胞有丝分裂的特点是 a 核膜 核仁消失b 形成纺锤体c 中心粒周围发出星射线d 着丝点分裂 染色单体分离 5 在细胞有丝分裂过程中 不存在染色单体的时期是 a 间期 前期b 前期 中期c