《细胞的增殖》课件

1、6.1细胞的增殖 思考 1、细胞为什么不会无限长大？ 2、细胞周期的概念。 2、植物细胞有丝分裂各时期的特点。 3、植物细胞有丝分裂过程中DNA、染色体和染 色单体的规律性变化。 4、无丝分裂的特点。 问题探讨问题探讨: : 多细胞生物的长大，细胞数量的增多多细胞生物的长大，细胞数量的增多? ? 是靠体积的增大？是靠体积的增大？ 一、细胞不能无限长大一、细胞不能无限长大 生物体的生长生物体的生长 细胞体积增大（细胞生长）细胞体积增大（细胞生长） 细胞数量增多（细胞增殖）细胞数量增多（细胞增殖） 细胞能不能无限地长大？细胞能不能无限地长大？ 1. S(表面积表面积S=4r2 )/V(体积体积V=

2、4/3r3 ) 细胞越大，细胞越大，S/V越小，物质交换与运输效率越低；细胞越小，越小，物质交换与运输效率越低；细胞越小， S/V越大，物质运输效率越高，代谢越快。（实验：模拟探究细越大，物质运输效率越高，代谢越快。（实验：模拟探究细 胞表面积与体积的关系）胞表面积与体积的关系） 2.核质比。细胞核与质之间有一定的比例关系，一个核内所含的核质比。细胞核与质之间有一定的比例关系，一个核内所含的 遗传信息是有一定限度的，控制细胞活动也就有一定限度，使细遗传信息是有一定限度的，控制细胞活动也就有一定限度，使细 胞不可能太大。胞不可能太大。 3.细胞内物质的交流受细胞体积的制约，细胞体积过大影响物质细

3、胞内物质的交流受细胞体积的制约，细胞体积过大影响物质 交流，细胞内的生命活动就不能灵敏地控制与缓冲。交流，细胞内的生命活动就不能灵敏地控制与缓冲。 一、细胞不能无限长大一、细胞不能无限长大 实验实验: :细胞大小与物质运输的关系细胞大小与物质运输的关系 ? ? 注：注：NaOHNaOH与酚酞相遇，呈与酚酞相遇，呈紫红色紫红色。 1cm 3cm2cm 0.3cm 0.3cm 0.3cm 实验结果实验结果: : 边长边长(cm) 表面积表面积 (cm2) 体积体积 (cm3) 表面积表面积/ 体积比值体积比值 NaOH扩散扩散 的深度的深度/cm 扩散效扩散效 率率 1 2 3 6 6 2424

4、5454 1 8 27 6 3 20.3 0.3 0.3 0.936 0.657 0.488 根据实验结果完成下表根据实验结果完成下表:P:P111111 0.3cm 扩散效率扩散效率= = NaOHNaOH扩散的体积扩散的体积 整个琼脂块的体积整个琼脂块的体积 细胞大小与物质运输的效率有什么关系细胞大小与物质运输的效率有什么关系? ? 结论：结论： 表面积与体积之比随琼脂块增大而表面积与体积之比随琼脂块增大而 ； NaOHNaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之扩散的体积与整个琼脂块的体积之 比随琼脂块增大而比随琼脂块增大而 ； 减小减小 减小减小 细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞体积越大

5、，其相对表面积越小， 细胞的物质运输的效率越低。细胞的物质运输的效率越低。 1)1)细胞表面积与体积的关系限制细胞长大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细胞不能无限长大原因: : 2)2)细胞核中细胞核中DNADNA的控制代谢能力有限。的控制代谢能力有限。 如何解决这一矛盾如何解决这一矛盾? ? 二、细胞通过分裂来进行增殖二、细胞通过分裂来进行增殖 1.1.意义意义: : 生长、发育、繁殖、遗传和变异的基础生长、发育、繁殖、遗传和变异的基础 2.(2.(真核细胞真核细胞) ) 分裂方式分裂方式: : 有丝分裂有丝分裂 无丝分裂无丝分裂 减数分裂减数分裂 产生体细胞产

6、生体细胞 产生有性生殖细胞产生有性生殖细胞 三、有丝分裂三、有丝分裂 1. 1. 概念概念: : 连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开 始，到下一次分裂完成时为止。始，到下一次分裂完成时为止。 分裂间期分裂间期 分裂期分裂期 2.2.阶段阶段 分分 分分 裂裂 间间 期期 分分 裂裂 期期 前前 期期 中期中期 后期后期 末期末期 子细胞子细胞 （90%-95%90%-95%） （5%-10%5%-10%） （一）细胞周期（一）细胞周期 注：注：观察有丝分裂时，观察有丝分裂时， 分裂间期分裂间期细胞数量最多细胞数量最多。 3. 3. 细胞周期表示方法：细胞周期表

7、示方法： 细胞周期：细胞周期： 分裂间期：分裂间期： 分分 裂裂 期：期： B-B B-A A-B BA 方法一：扇形图方法一：扇形图 方法二：直线图方法二：直线图 A B C D E F G A C、 C E、 E G A B、 C D、E F B C、 D E、F G 4.4.分裂间期（物质准备）分裂间期（物质准备） 每个染色体（呈染色质状）每个染色体（呈染色质状） 形成了两个完全一样的形成了两个完全一样的姐妹染姐妹染 色单体色单体。 复制的结果：复制的结果： 变化：变化： DNA复制，蛋白质合成。复制，蛋白质合成。 一条染色体一条染色体 ( (不含姐妹染色单体）不含姐妹染色单体） ( (

8、含一个含一个DNADNA分子分子) ) 复制复制 一条染色体一条染色体 ( (包括两条姐妹染色单体）包括两条姐妹染色单体） ( (含两个含两个DNADNA分子分子) ) 染色体、姐妹染色单体、染色体、姐妹染色单体、DNADNA关系关系 染色体染色体- -数点数点 DNA-DNA-数条数条 染色单体染色单体- -复制后有复制后有 染色单体染色单体 5.5.分裂期分裂期 根据根据染色体数目形态染色体数目形态的变化，分为四个时期：的变化，分为四个时期： 前期前期中期中期后期后期 末期末期 变化：变化： DNADNA复制复制; ; 蛋白质合成。蛋白质合成。 结果：结果： 形成染色单体形成染色单体; ;

9、 DNADNA数加倍数加倍; ; 染色体数不变。染色体数不变。 （二）植物细胞有丝分裂过程（二）植物细胞有丝分裂过程 核膜核膜 核仁核仁 染色质染色质 间期（初）间期（初）间期（末）间期（末） 染色体染色体: :DNA:DNA:染色单体染色单体: :0-80-8 4-84-84-44-4 色制复制现单体色制复制现单体 出现出现染色体染色体 出现纺锤体出现纺锤体 核膜核仁消失核膜核仁消失 纺锤丝纺锤丝 染色体染色体 着丝点着丝点 膜仁消失膜仁消失显显两体两体 间期间期 前期前期 染色体染色体: :DNA:DNA:染色单体染色单体: : 8-88-8 4-44-4 8-88-8 核膜核膜 核仁核仁

10、 染色质染色质 着丝点排列在着丝点排列在 赤道板赤道板上上 染色体的形态稳定、染色体的形态稳定、 数目最清晰数目最清晰 形定数晰赤道齐形定数晰赤道齐 前期前期中期中期 辨认最好时期辨认最好时期 染色体染色体: :DNA:DNA:染色单体染色单体: :8-88-84-44-48-88-8 着丝点着丝点分裂成两个分裂成两个， 染色单体染色单体分开分开，成为两，成为两 条子染色体。条子染色体。 纺锤丝收缩，纺锤丝收缩，牵引牵引着着 丝点，两套染色体丝点，两套染色体均分均分 两极两极 染色单体消失；染色染色单体消失；染色 体数加倍；体数加倍；DNADNA数不变。数不变。 中期中期 后期后期 点裂数加均

11、两极点裂数加均两极 染色体染色体: :DNA:DNA:染色单体染色单体: :8-88-84-84-88-08-0 染色体变成染色质，染色体变成染色质， 纺锤体消失，核膜、纺锤体消失，核膜、 核仁重现核仁重现 在在赤道板赤道板位置出现位置出现细细 胞板胞板 细胞板扩展成细胞板扩展成细胞壁细胞壁， 形成两个子细胞形成两个子细胞 细细 胞胞 板板 两消两现重建壁两消两现重建壁 后期后期 末期末期 研究对象：一个核中的情况。研究对象：一个核中的情况。 染色体染色体: :DNA:DNA:染色单体染色单体: :8-48-48-48-40-00-0 植物细胞有丝分裂动画示意图植物细胞有丝分裂动画示意图 指出

12、下列各图分别属于植物细胞有丝分裂的什么时期？指出下列各图分别属于植物细胞有丝分裂的什么时期？ 前期前期末期末期 间期间期 中期中期后期后期 间期间期 前期前期 中期中期 后期后期 末期末期 （三）动物细胞的有丝分裂（三）动物细胞的有丝分裂 动物细胞有丝分裂过程图动物细胞有丝分裂过程图 间期间期 前期前期 中期中期 后期后期 末期末期 动植物细胞有丝分裂过程图 产生区别的原因：产生区别的原因： 细胞壁细胞壁中心体中心体 动、植物细胞有丝分裂的异同点动、植物细胞有丝分裂的异同点 植物细胞有丝分裂植物细胞有丝分裂动物细胞有丝分裂动物细胞有丝分裂 相相 同同 点点 分裂过程分裂过程基本相同；基本相同；

13、 染色体变化规律染色体变化规律相同：相同： 分裂间期完成染色体分裂间期完成染色体复制复制； a. 分裂期实现染色体分裂期实现染色体平均分配平均分配到两个子细胞到两个子细胞 中去中去 不不 同同 点点 前前 期期 由细胞由细胞两极两极发出发出 的的纺锤丝纺锤丝形成纺形成纺 锤体锤体 由两组由两组中心粒中心粒发出的发出的星星 射线射线，形成纺锤体，形成纺锤体 末末 期期 细胞细胞赤道板赤道板位置位置 出现出现细胞板细胞板，扩，扩 展形成展形成细胞壁细胞壁， 细胞一分为二细胞一分为二 细胞膜细胞膜从中部从中部向内凹陷向内凹陷， 细胞细胞缢裂缢裂成两个子细胞成两个子细胞 细胞有丝分裂各期的特点细胞有丝

14、分裂各期的特点 时期时期主要特点主要特点 分裂间分裂间 期期 分分 裂裂 期期 前期前期 中期中期 后期后期 末期末期 色质复制现单体色质复制现单体 膜仁消失膜仁消失显显两体两体 点裂数加均两极点裂数加均两极 2N4N2N4N 0 0 0 0 两消两现重建壁两消两现重建壁 2N2N 4N4N 2N2N 2N2N 4N4N 0 04N4N 4N4N 4N4N 4N4N 4N4N 染色体染色体染色单体染色单体DNADNA 形定数晰赤道齐形定数晰赤道齐 4N2N4N2N 4N2N4N2N 0 染色体变化规律染色体变化规律 4N4N 2N2N 间期间期 前期前期 中期中期 后期后期 末期末期 （四）图

15、像：（四）图像： 0 染色单体变化规律染色单体变化规律 间期间期 4N 2N 前期前期 中期中期 后期后期 末期末期 间期间期 0 DNADNA数目变化规律数目变化规律 4N 2N 前期前期 中期中期 后期后期 末期末期 O 4N 2N 间期前期 中期后期 末期时期 O 4N 2N 间期前期 中期后期 末期时期 用坐标图示染色体、用坐标图示染色体、DNA分子、姐妹染色单体在有丝分裂各时期数量的变化分子、姐妹染色单体在有丝分裂各时期数量的变化 O 4N 2N 间期前期 中期后期 末期时期 有丝分裂的意义有丝分裂的意义 亲代细胞的亲代细胞的染色体经过复制染色体经过复制以后，以后， 精确地精确地平均

16、分配到两个子细胞平均分配到两个子细胞中去。中去。 由于染色体上有遗传物质，因而在由于染色体上有遗传物质，因而在 生物的亲代和子代间保持了生物的亲代和子代间保持了遗传性遗传性 状的稳定性状的稳定性。 细胞有丝分裂的特点：细胞有丝分裂的特点： 遗传物质复制后平均分配遗传物质复制后平均分配 细胞有丝分裂的意义：细胞有丝分裂的意义： 前后代保持遗传的稳定性前后代保持遗传的稳定性 思考：与有丝分裂的有关的细胞器有哪些？思考：与有丝分裂的有关的细胞器有哪些？ 线粒体：线粒体： 核糖体：核糖体： 中心体：中心体： 高尔基体：高尔基体： DNADNA分子的复制、有关蛋白质的合分子的复制、有关蛋白质的合 成、染

17、色体的运动等过程，需要消成、染色体的运动等过程，需要消 耗耗ATPATP。 与纺锤体的形成有关。与纺锤体的形成有关。 与植物细胞的细胞壁形成有关与植物细胞的细胞壁形成有关 合成相关蛋白质合成相关蛋白质 1 1、染色体复制、出现、暂时加倍时期、染色体复制、出现、暂时加倍时期( (间期间期) ) 2 2、染色单体形成、出现、消失时期、染色单体形成、出现、消失时期（前、中、（前、中、 后末期）后末期） 3 3、DNADNA复制时期复制时期（前期）（前期） 4 4、染色体与、染色体与DNADNA比例为比例为1 1：1 1时期时期（后、末期）（后、末期） 5 5、染色体与、染色体与DNADNA比例为比例

18、为1 1：2 2时期时期（前、中期）（前、中期） 思考：以下叙述分别对应什么时期？思考：以下叙述分别对应什么时期？ 6 6、中心体复制的时期、中心体复制的时期（前期）（前期） 7 7、纺锤体形成、消失的时期、纺锤体形成、消失的时期（前、末期）（前、末期） 8 8、细胞板形成的时期、细胞板形成的时期（末期）（末期） 9 9、在细胞有丝分裂的中期、在细胞有丝分裂的中期, ,光镜下能观察光镜下能观察 到赤道板吗到赤道板吗? ?（不能）（不能） 1.1.洋葱体细胞有洋葱体细胞有1616条染色体，经四次有条染色体，经四次有 丝分裂后形成的每个子细胞中各有染色丝分裂后形成的每个子细胞中各有染色 体（）体（

19、） A.16A.16条条 B.8B.8条条 C.64C.64条条D.32D.32条条 A 2 2、已知人的受精卵中有、已知人的受精卵中有2323对染色体，那对染色体，那 么处于有丝分裂后期的细胞中有么处于有丝分裂后期的细胞中有 （ ） A.46A.46个染色体，个染色体，9292个个DNADNA分子分子 B.46B.46个染色体，个染色体，4646个个DNADNA分子分子 C.92C.92个染色体，个染色体，4646个个DNADNA分子分子 D.92D.92个染色体，个染色体，9292个个DNADNA分子分子 D a b c d 3、下图表示连续分裂细胞的两个细胞周期。、下图表示连续分裂细胞的

20、两个细胞周期。 下列叙述不正确的是：下列叙述不正确的是： （ ） A、a和和b为一个细胞周期为一个细胞周期 B、c段结束，段结束，DNA含量增加一倍含量增加一倍 C、遗传物质平分一般发生在、遗传物质平分一般发生在d段段 D、b和和c为一个细胞周期为一个细胞周期 A 4. 4. 处于有丝分裂过程中的动物细胞，细处于有丝分裂过程中的动物细胞，细 胞内的染色体数（胞内的染色体数（a a），染色单体数（），染色单体数（b b），）， DNADNA分子数（分子数（c c）可表示为如图所示的关）可表示为如图所示的关 系，此时细胞内可能发生着（系，此时细胞内可能发生着（ ） A A中心粒移向两极中心粒移向两

21、极 B B着丝点分裂着丝点分裂 C C细胞板形成细胞板形成 DDDNADNA分子进行复制分子进行复制 5.下图中下图中A与与B表示某生物细胞有丝分裂过程中染色体表示某生物细胞有丝分裂过程中染色体 数目的动态变化过程，请据图回答下列问题：数目的动态变化过程，请据图回答下列问题： （1）一个完整的细胞周期是从）一个完整的细胞周期是从开始到开始到。 （2）图）图A中，中，cd段表示细胞分裂进入段表示细胞分裂进入期，期，de段表示细胞段表示细胞 分裂进入分裂进入期。期。 （3）图）图B表示表示（填（填“植物植物”或或“动物动物”）细胞的分裂）细胞的分裂 期，共有期，共有条染色体、条染色体、条染色单体和

22、条染色单体和个个DNA分子分子 ，相当于图，相当于图A中的是中的是段，分裂后形成的子细胞中含有的段，分裂后形成的子细胞中含有的 染色体染色体条。条。 （4）写出）写出B图中标号的结构名称：是图中标号的结构名称：是； 是是；是；是。 ej 后后 末末 动物动物中中 488 bc（或（或gh） 4 中心体（粒）中心体（粒） 染色体染色体 星射线星射线 四、无丝分裂四、无丝分裂 细胞的无丝分裂细胞的无丝分裂 1 1、过程、过程 2 2、特点、特点 无纺锤丝，染色体的出现无纺锤丝，染色体的出现 先核裂，后质裂先核裂，后质裂 3 3、举例、举例 蛙的红细胞蛙的红细胞 （二）实验原理（二）实验原理： 在高

23、等植物体内，有丝分裂常见于根尖、在高等植物体内，有丝分裂常见于根尖、 芽尖等芽尖等分生区，茎形成层分生区，茎形成层细胞。由于各个细胞的细胞。由于各个细胞的 分裂是独立进行的分裂是独立进行的，因此，当染色体被碱性染料因此，当染色体被碱性染料 着色后，通过在着色后，通过在 下观察，同一组织中下观察，同一组织中 可以看到不同可以看到不同 细胞内细胞内 的存在状态。的存在状态。 从而判断细胞各处于有丝分裂的哪个时期。从而判断细胞各处于有丝分裂的哪个时期。 高倍镜高倍镜 （一）实验目的（一）实验目的 时期时期染色体染色体 五五.观察根尖分生组织细胞的有丝分裂观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 （四）方法步骤

24、：（四）方法步骤： 1. 洋葱根尖的培养洋葱根尖的培养 2.装片的制作装片的制作：解离解离漂洗漂洗染色染色制片制片 3.洋葱根尖细胞有丝分裂的观察：洋葱根尖细胞有丝分裂的观察： 先低倍镜后高倍镜先低倍镜后高倍镜 4.绘图绘图(中期中期) （分生区细胞的特点：？）分生区细胞的特点：？） （三）材料用具：（三）材料用具： 洋葱洋葱 质量分数为质量分数为15%的盐酸和体积分数为的盐酸和体积分数为95%的酒精溶液的酒精溶液 龙胆紫溶液龙胆紫溶液 （或醋酸洋红溶液）（或醋酸洋红溶液） 制作关键 过程过程方方 法法时间时间目目 的的 解离解离 根尖根尖2-3mm，盐酸和酒，盐酸和酒 精混合液（精混合液（1

25、 1） 3-5 min 使组织中的细胞使组织中的细胞 相互分离开来相互分离开来 漂洗漂洗根尖酥软，清水根尖酥软，清水 10 min 洗去药液，防止洗去药液，防止 解离过度解离过度 染色染色龙胆紫或醋酸洋红液龙胆紫或醋酸洋红液 3-5 min 使染色体着色使染色体着色 制片制片根尖弄碎，盖上盖玻片，根尖弄碎，盖上盖玻片， 再加一片载玻片，用拇再加一片载玻片，用拇 指轻压载玻片指轻压载玻片 使细胞分散开，使细胞分散开， 有利于观察有利于观察 装片的制作流程：装片的制作流程：解离解离漂洗漂洗染色染色制片制片 分裂间期 分裂中期 分裂前期 讨论：讨论： 1.你视野中哪一期细胞最多？为什么？你视野中哪一

26、期细胞最多？为什么？ 2.如何比较细胞周期不同时期的时间长短？如何比较细胞周期不同时期的时间长短？ 制作洋葱根尖有丝分裂装片的关键是什么？制作洋葱根尖有丝分裂装片的关键是什么？ （1）剪取洋葱根尖材料时，应该在洋葱根尖）剪取洋葱根尖材料时，应该在洋葱根尖 细胞一天之中分裂最活跃的时间；细胞一天之中分裂最活跃的时间； （2）解离解离时，要将根尖细胞时，要将根尖细胞杀死杀死，细胞间质，细胞间质 被溶解，使细胞容易分离；被溶解，使细胞容易分离； （3）压片时，用力的大小要适当，要使根尖）压片时，用力的大小要适当，要使根尖 被压平，细胞分散开被压平，细胞分散开 1.用高倍显微镜观察洋葱根尖细胞的有丝分

27、裂。下用高倍显微镜观察洋葱根尖细胞的有丝分裂。下 列描述正确的是（列描述正确的是（ ） A、处于分裂间期和中期的细胞数目大致相等、处于分裂间期和中期的细胞数目大致相等 B、视野中不同细胞的染色体数目可能不相等、视野中不同细胞的染色体数目可能不相等 C、观察处于分裂中期的细胞，可清晰看到赤道板、观察处于分裂中期的细胞，可清晰看到赤道板 和染色体和染色体 D、细胞是独立分裂的，因此可选一个细胞持续观、细胞是独立分裂的，因此可选一个细胞持续观 察它的整个分裂过程察它的整个分裂过程 B 2.如图左为某植物根示意图，右为左图中的如图左为某植物根示意图，右为左图中的P、Q、R的放大的放大 示意图。回答：哪

28、个细胞表面积最大？哪个细胞最老？哪个细示意图。回答：哪个细胞表面积最大？哪个细胞最老？哪个细 胞生长速率最快？哪对细胞是刚刚由一个细胞分裂而成的？以胞生长速率最快？哪对细胞是刚刚由一个细胞分裂而成的？以 上依次是（上依次是（ ） A、7；1；7；4和和7 B、2或或3；1；2或或3；5或或6 C、7；1；7；2和和3 D、1；1；2或或3；5和和6 D 小 结 细细 胞胞 的的 增增 殖殖 细胞不能无限长大的原因细胞不能无限长大的原因 细细 胞胞 的的 分分 裂裂 意义意义 方式方式 有有 丝丝 分分 裂裂 无丝分裂无丝分裂 减数分裂减数分裂 间期间期 分裂期分裂期 前期前期 中期中期 后期后期 末期末期 细胞通过分裂而增殖（物质准备和细胞分裂）细胞通过分裂而增殖（物质准备和细胞分裂） 1.意义：意义： 细胞增殖是生物繁殖的基础细胞增殖是生物繁殖的基础 单细胞生物以细胞分裂的方式产生后代；单细胞生物以细胞分裂的方式产生后代； 多细胞生物的繁殖和发育的基础多细胞生物的繁殖和发育的基础 减数分裂减数分裂细胞增殖细胞增殖细胞分化细胞分化新的个体新的个体 是高等生物完成正常生命活动的基础是高等