6.1细胞的生命历程.ppt

,受精卵,未分化的细胞,细胞分化,红细胞肌细胞神经细胞,癌变(长生不死),衰老,死亡,不正常,细胞分裂,第6章细胞的生命历程,活细胞也象生物体一样，都要经历出生、生长、成熟、繁殖、衰老直至最后死亡的生命历程。,生长、增殖、衰老、凋亡细胞的生命历程大都短暂，却都对个体的生命有一份贡献。,不同动（植）物同类器官或组织的细胞大小一般无明显差异，器官大小主要决定于细胞数量的多少。,第1节细胞增殖,一、细胞不能无限长大(录像）,模拟实验：细胞大小与物质动输的关系：实验目的：通过探究细胞大小，即细胞的与之比，与物质之间的关系，探讨细胞的原因。实验原理：用NaOH溶液模拟_；用不同体积的含酚酞的琼脂块模拟_；琼脂块中含有的与NaOH相遇，呈色，可显示物质在琼脂块中的扩散深度。用_模拟物质运输速率。,细胞,扩散物质,酚酞,红,单位时间内NaOH溶液在琼脂块中的扩散深度,表面积,体积,运输速率,不能无限长大,：,相对表面积,模拟探究细胞表面积与体积的关系实验,用塑料餐刀将含酚酞的琼脂块切成三块边长分别为3cm、2cm、1cm的正方体，放在0.1%的NaOH溶液中，在10min后，用塑料勺把琼脂块从NaOH溶液中取出来，用纸巾吸干，用塑料刀把琼脂块切成_，观察切面，测量每一块上的_，记录测量结果，每两次操作之间必须_，测量结果均为扩散深度为0.4cm，根据测量结果，设计记录表，并分析实验结果。,两半,NaOH扩散的深度,把刀擦干,3x3x6=54,2x2x6=24,1x1x6=6,3x3x3=27,2x2x2=8,1x1x1=1,54/27=2,24/8=3,6/1=6,0.4,0.4,0.4,(27-(3-0.4x2)3)/27=0.61,(8-(2-0.4x2)3)/8=0.78,(1-(1-0.4x2)3)/1=0.99,讨论,1、有什么证据说明NaOH扩散进琼脂块了？NaOH在每一块琼脂块内扩散的速率是否相同？为什么？,2、大多数高等动植物细胞的直径为2030um。请计算直径分别为20um和30um的细胞的表面积与体积之比。,从琼脂块的颜色变化就知道NaOH扩散到多远。,在相同时间内，NaOH在每一块琼脂块内扩散的深度基本相同，说明NaOH在每一块琼脂块内扩散的速率是相同的。,结论,琼脂块的表面积与体积之比随琼脂块的增大而；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。,细胞体积越大，其相对表面积就越小，细胞的物质运输的效率就越低.,制约细胞体积的因素：,减小,减小,细胞体积岂不越小越好？,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50nm的空间，每个核糖体的直径为1020nm。,1、细胞的相对表面积与体积的关系；2、细胞核与质之间的关系；3、细胞内物质的交流受到细胞体积制约.,(一)细胞增殖的方式及意义,细胞增殖方式,无丝分裂（很少见）,有丝分裂（最寻常）,减数分裂,繁殖后代,产生体细胞,产生生殖细胞,细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖的基础,细胞通过分裂进行增殖,包括物质的准备和细胞分裂整个连续过程,一、有丝分裂,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。,细胞增殖周期,间期,有丝分裂（M）期,G1（DNA合成前期）：主要进行RNA和蛋白质的合成，为DNA合成做准备。,S(DNA合成期)：DNA的合成一开始，分裂活动就会进行下去，直到分成两个子细胞。,G2（DNA合成后期）：RNA和蛋白质的合成，但合成量逐渐减少。,前期,中期,后期,末期,永不增殖。根冠的细胞，洋葱表皮细胞，人体各上皮细胞，角质层细胞，成熟的血细胞，神经细胞,心肌细胞。暂不增殖：如肝细胞，肾细胞，记忆细胞但机体需要可恢复分裂连续增殖：根尖分生区细胞，茎形成层细胞，造血干细胞，癌细胞，皮肤生发层细胞等。,不同物种，不同组织的细胞周期所经历的时间不同。在恒定条件下，各种细胞的周期时间是恒定的。哺乳动物各种细胞的周期时间，除G1期变化很大外，其余各期都比较恒定。,DNA合成后期,不同类型细胞的细胞周期持续时间（小时）,1。不同细胞的周期时间不同。2。分裂间期占的时间很长，分裂期占的时间短。3。不同细胞的细胞周期的分裂间期和分裂期的时间比例不同。,你能否从上表总结得出相应结论？,思考,准确理解“细胞周期”,“连续分裂的细胞”才具有细胞周期；,间期在前，分裂期在后；,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。,细胞分裂基础知识：,染色质与染色体：细胞分裂前染色质要复制，产生数量上(可把染色质数看成染色体数)个染色体，个DNA，个单体个染色体，个DNA，个单体染色体有大小、形态之分：含有同源基因的染色体称为同源染色体，大小形状除性染色体外一般都相同(XY局部同源)。在受精卵中，同源染色体一条来自父方的精子，另一条来自母方的卵子。不含同源基因的染色体大小、形状一般不同，称为非同源染色体。一个细胞内染色体有多个，一般用2N表示（N为自然数，指该生物一个染色体组中的染色体的条数）2N表示该生物有2个染色体组，3N的生物即含3个染色体组。,同一物质两种形态,姐妹染色单体,1,1,1,2,0,2,注意：染色体数等于着丝点数,不同生物体细胞的染色体数,1、植物细胞的有丝分裂过程,间期,前期,中期,后期,末期,变化：完成DNA的复制和有关蛋白质的合成,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,核膜、核仁消失,出现染色体、出现纺锤体,所有染色体的着丝点都排列在赤道板上,染色体的形态和数目最清晰,染色单体消失，染色体数目加倍,着丝点一分为二，姐妹染色单体分开，成为两条子染色体。并分别向两极移动,在赤道板位置出现细胞板,细胞板扩展成分隔两个子细胞的细胞壁,染色体变成染色质，纺锤体消失,核膜、核仁重现,散乱,例：在动物细胞有丝分裂中期，若从一极观察可见染色体的排列情况是图中的,例：在高等植物细胞的有丝分裂过程中，与染色体的运动和细胞板的形成有关的细胞器是A叶绿体和线粒体B中心体和高尔基体C线粒体和高尔基体D内质网和核糖体,(1)过程：(2)区别：,由细胞板形成细胞壁,细胞膜内陷缢裂,两极发出纺锤丝形成,两组中心粒发出星射线组成,与植物细胞基本一致,2、动物细胞的有丝分裂,有丝分裂:将亲代细胞的染色体经过复制（实质为DNA的复制）之后，精确地平均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。,四、真核细胞的无丝分裂,分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化，所以叫无丝分裂,首先是核分开，然后是质分开。,无丝分裂关于无丝分裂的问题，长期以来就有不同的看法。有些人认为无丝分裂不是正常细胞的增殖方式，而是一种异常分裂现象；另一些人则主张无丝分裂是正常细胞的增殖方式之一，最早发现的一种细胞分裂方式，早在1841年就在鸡胚的血细胞中看到了。主要见于高度分化的细胞，如肝细胞、肾小管上皮细胞、肾上腺皮质细胞、蛙的红细胞、某些植物的胚乳细胞、以及正常组织如薄壁组织、表皮、顶端分生组织等。无丝分裂是因为分裂时没有纺锤丝出现，所以叫做无丝分裂。又因为这种分裂方式是细胞核和细胞质的直接分裂，所以又叫做直接分裂。无丝分裂的早期，球形的细胞核和核仁都伸长，然后细胞核进一步伸长呈哑铃形，中央部分狭细。最后，细胞核分裂，这时细胞质也随着分裂，并且在滑面型内质网的参与下形成细胞膜。在无丝分裂中，核膜和核仁都不消失，没有染色体的出现，当然也就看不到染色体复制的规律性变化。但是，这并不说明染色质没有发生深刻的变化，实际上染色质也要进行复制，并且细胞要增大。当细胞核体积增大一倍时，细胞核就发生分裂，核中的遗传物质就分配到子细胞中去。至于核中的遗传物质DNA是如何分配的，还有待进一步的研究。,原核细胞的DNA复制和细胞质分裂原核细胞的分裂包括两个方面：(1)细胞DNA的复制和分配，使分裂后的子细胞能得到亲代细胞的一整套遗传物质；(2)细胞质分裂，把细胞基本上分成两等份。,在有些个体较大的原生动物（如草履虫）的细胞中，会出现两个细胞核。有些原生动物的细胞中有用于收集和排泄废物的伸缩泡。原因何在？,解释现象,限制细胞长大的因素主要有两个方面：1、细胞的相对表面积与体积的关系；伸缩泡就是增大膜表面积与体积的比。2、细胞核与质之间的关系；细胞核所控制的细胞大小与核的大小成比例。,有丝分裂过程中遗传物质的变化规律,0,4N,2N,|间|前|中|后|末|间|前,时期：DNA数染色体数单体数间期：前期：中期：后期：末期：,2N4N,2N2N,04N,4N,4N,4N,4N2N,2N,2N,2N4N,4N,4N,4N0,0,4N2N,间期,0,4N,2N,DNA变化规律,前期,中期,后期,末期,有丝分裂过程中DNA、染色体、染色单体的变化规律,间期,0,4N,2N,染色体变化规律,前期,中期,后期,末期,间期,0,4N,2N,染色单体变化规律,前期,中期,后期,末期,观察植物细胞的有丝分裂,实验原理：观察染色体的存在：染色体的观察：可与染色体结合而染成深色方法步骤：根尖培养：洋葱底部接触水、温暖处、换水制作临时装片：解离：试剂为()，目的为()；漂洗：试剂为()，目的为洗去解离液，防止()。染色：试剂为()或()制片：显微观察：先低倍，再高倍成功关键：取材解离程度漂洗程度制片,根尖、茎尖的细胞存在有丝分裂形成了染色体,碱性染料如龙胆紫,分生区,染色体,继续解离破坏染色体,碱性染料龙胆紫的酸碱性(了解),碱性染料不是指染色液中的H+和OH-的平衡状态，即非pH值为碱性；碱性染料是指：显色基团含有阳离子或本身为阳离子，能与组织或细胞中呈酸性的物质或结构（如核酸形成的染色体）发生化学结合或吸附作用，使其染上一定颜色的染料；常用于植物细胞核染色的碱性染料有：龙胆紫、洋红等，一般都溶解于醋酸中使用。,1解离：切一小段洋葱根尖，在_溶液中解离约1015分钟，主要目的是溶解根尖细胞间的一些胶状物质，以使_，便于压成一层，观察单个的细胞。2漂洗：在_中漂洗约10分钟，目的是_；3染色：染色剂一般采用0.01g/mL的_，染色3分钟，目的为_。也可采用_作染色剂4压片、观察：观察时先用_倍镜找到_，其细胞的特点是_。5在观察洋葱表皮细胞时，一般看不到染色体的原因是_。6在观察植物细胞有丝分裂时，为什么不能在同一细胞内看到各个不同的分裂期？_。要看到各个时期的相，应怎么办？_。视野中看到的细胞最多的是处于_期，原因是_7某同学在观察洋葱根尖装片时，在视野右下方观察到一个细胞，染色体靠近细胞两极，此细胞为根尖的_区的细胞；如果要将此细胞移到中央，则应将装片向