第5讲细胞的生命历程yi

1、第第5 5讲讲 细胞的生命历程细胞的生命历程考纲解读考纲解读u1 1、细胞增殖的原因及意义、细胞增殖的原因及意义u2 2、细胞周期的概念、细胞周期的概念u3 3、细胞有丝分裂过程、细胞有丝分裂过程 各时期的主要特征各时期的主要特征 动植物细胞有丝分裂的异同动植物细胞有丝分裂的异同u4 4、有丝分裂的意义、有丝分裂的意义u5 5、无丝分裂的过程和特点、无丝分裂的过程和特点u6 6、三方面的联系：、三方面的联系： 与减数分裂的联系与减数分裂的联系 与细胞结构与功能的联系与细胞结构与功能的联系 与遗传变异等知识的联系与遗传变异等知识的联系一、生物体的生长一、生物体的生长1 1、实验：细胞大小与物质运

2、输的关系、实验：细胞大小与物质运输的关系(1)(1)实验原理实验原理用琼脂块模拟细胞，用琼脂块模拟细胞，naohnaoh溶液模拟被细胞吸收的物质。溶液模拟被细胞吸收的物质。琼脂块中含酚酞，与琼脂块中含酚酞，与naohnaoh相遇，呈紫红色，可显示物质相遇，呈紫红色，可显示物质(naoh)(naoh)在琼脂块中的扩散程度。在琼脂块中的扩散程度。在相同时间内，在相同时间内，naohnaoh在每一琼脂块内扩散的深度基本相在每一琼脂块内扩散的深度基本相同，说明同，说明naohnaoh在琼脂块中扩散的速率相同在琼脂块中扩散的速率相同。二、细胞不能无限长大二、细胞不能无限长大细胞生长细胞生长增大细胞的体积

3、增大细胞的体积细胞分裂细胞分裂增加细胞的数量增加细胞的数量二、细胞不能无限长大二、细胞不能无限长大1 1、实验：细胞大小与物质运输的关系、实验：细胞大小与物质运输的关系(2)(2)实验步骤实验步骤0.1%naoh0.1%naoh溶液溶液含酚酞的琼脂块含酚酞的琼脂块(3)(3)实验结果实验结果545424246 627278 81 12 23 36 60.150.15(27-2.7(27-2.73 3)/27=0.27)/27=0.270.150.150.150.15(8-1.7(8-1.73 3)/8=0.39)/8=0.39(1-0.7(1-0.73 3)/1=0.66)/1=0.66二、细

4、胞不能无限长大二、细胞不能无限长大1 1、实验：细胞大小与物质运输的关系、实验：细胞大小与物质运输的关系(4)(4)实验结论实验结论琼脂块的表面积与体积之比随着琼脂块的增大而琼脂块的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扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随着琼脂块的随着琼脂块的增大而增大而_。2 2、细胞不能无限长大的原因、细胞不能无限长大的原因细胞核的控制范围细胞核的控制范围(核质比核质比)限制了细胞的长大。限制了细胞的长大。细胞表面积与体积的关系细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大。限制了细胞的长大。 细胞核中的细胞核中的dnadna不会随着细胞体积

5、的扩大而增加，不会随着细胞体积的扩大而增加，如果细胞太大，细胞核的如果细胞太大，细胞核的“负担负担”就会过重。就会过重。减小减小减小减小b b包括包括 和和 整个连续的过程整个连续的过程三、细胞增殖三、细胞增殖1 1、意义、意义 是细胞重要的生命活动，是生物体是细胞重要的生命活动，是生物体生长、发育、繁殖生长、发育、繁殖和遗传和遗传的基础。的基础。单细胞生物单细胞生物 细胞增殖细胞增殖 繁衍繁衍 多细胞生物多细胞生物 产生新的细胞，补充衰老产生新的细胞，补充衰老死亡的细胞死亡的细胞 细胞增殖细胞增殖 从从受精卵受精卵开始开始 细胞增殖和分化细胞增殖和分化 新个体新个体 2 2、细胞增殖的方式、

6、细胞增殖的方式细胞以细胞以分裂的方式分裂的方式进行增殖进行增殖物质准备物质准备细胞分裂细胞分裂3 3、真核细胞的分裂方式、真核细胞的分裂方式: :有丝分裂有丝分裂(主主)、无丝分裂、减数分裂、无丝分裂、减数分裂四、有丝分裂四、有丝分裂1 1、细胞周期：、细胞周期：包括包括 两个阶段两个阶段 分裂间期分裂间期( (长长) )和分裂期和分裂期（短）（短）分分裂裂间间期期分分期期前期前期中期中期后期后期末期末期子细胞子细胞裂裂指连续分裂的细胞，从指连续分裂的细胞，从一次分裂完成一次分裂完成时时开始开始，到，到下一次分裂完成下一次分裂完成时时为止为止。细胞分裂结束后的状态细胞分裂结束后的状态连续增殖连

7、续增殖：暂不增殖暂不增殖：永不增殖永不增殖：细胞分裂结束后的状态：细胞分裂结束后的状态：根尖分生区细胞，茎形成层细胞，造血根尖分生区细胞，茎形成层细胞，造血干细胞，癌细胞，皮肤生发层细胞等。干细胞，癌细胞，皮肤生发层细胞等。肝细胞，记忆细胞肝细胞，记忆细胞成熟的细胞，成熟的细胞，如：根冠的细胞，叶肉细如：根冠的细胞，叶肉细胞，洋葱表皮细胞，人体各上皮细胞，胞，洋葱表皮细胞，人体各上皮细胞，成熟的血细胞，神经细胞等。成熟的血细胞，神经细胞等。例例2 2、下图、下图3 3中中adad表示连续分裂细胞的两个细胞表示连续分裂细胞的两个细胞周期，下列叙述周期，下列叙述不正确不正确的是的是a. aa. a

8、和和b b为一个细胞周期为一个细胞周期b. cb. c段结束段结束dnadna含量增加一倍含量增加一倍c. c. 遗传物质平分一般发生在遗传物质平分一般发生在d d段段d. bd. b和和c c为一个细胞周期为一个细胞周期d d甲甲乙乙分分裂裂间间期期分裂期分裂期乙乙乙乙d d细胞细胞分裂间期分裂间期分裂期分裂期合计合计小鼠十二指肠细胞小鼠十二指肠细胞13.513.51.81.815.315.3蛙单倍体胚细胞蛙单倍体胚细胞35.335.31.61.636.936.9仓鼠卵细胞仓鼠卵细胞11.611.60.80.812.412.4蚕豆根尖细胞蚕豆根尖细胞15.315.32.02.017.317.

9、3不同类型细胞的细胞周期持续时间（小时）不同类型细胞的细胞周期持续时间（小时） 细胞分裂间期和分裂期的时间相差很大。分裂细胞分裂间期和分裂期的时间相差很大。分裂间期占的时间很长，约占细胞周期的间期占的时间很长，约占细胞周期的90%90%- -95%95%；分；分裂期占的时间短，约占细胞周期的裂期占的时间短，约占细胞周期的5%5%- -10%10%。为什么细胞分裂间期需要这么长的时间？为什么细胞分裂间期需要这么长的时间？思思考考主要是进行主要是进行dnadna复制和有关蛋白质的合成。复制和有关蛋白质的合成。2 2、植物细胞有丝分裂的过程、植物细胞有丝分裂的过程四、有丝分裂四、有丝分裂过程过程时期

10、时期主要特征主要特征间期间期分分裂裂期期前期前期中期中期后期后期末期末期3 3、各时期的主要特征、各时期的主要特征出现染色体和纺锤体、核膜、核仁消失。出现染色体和纺锤体、核膜、核仁消失。着丝点排列在赤道板上着丝点排列在赤道板上，染色体，染色体形态固定，数目清晰形态固定，数目清晰。着丝点分裂，姐妹染色单体分开，染色体数目加倍着丝点分裂，姐妹染色单体分开，染色体数目加倍；染色体染色体平均分配并在纺锤丝牵引下平均分配并在纺锤丝牵引下移向细胞两极移向细胞两极。染色体、纺锤体消失、核膜、核仁出现染色体、纺锤体消失、核膜、核仁出现；细胞板扩展；细胞板扩展形成细胞壁；一个细胞分裂成两个子细胞。形成细胞壁；一

11、个细胞分裂成两个子细胞。四、有丝分裂四、有丝分裂完成完成dnadna的复制和蛋白质的合成。的复制和蛋白质的合成。4 4、动、植物细胞有丝分裂过程的比较、动、植物细胞有丝分裂过程的比较四、有丝分裂四、有丝分裂植物细胞植物细胞动物细胞动物细胞不不同同点点相同点相同点前期：前期：纺锤体形成纺锤体形成方式不同方式不同末期：末期：子细胞形成子细胞形成的方式不同的方式不同由由细胞两极细胞两极发出发出的的纺锤丝纺锤丝构成构成由由两组中心粒两组中心粒发发出的出的星射线星射线构成构成赤道板部位形成赤道板部位形成细胞板并向四周细胞板并向四周扩展成细胞壁扩展成细胞壁，使一个细胞分裂使一个细胞分裂成两个子细胞成两个子

12、细胞细胞膜从中部向细胞膜从中部向内凹陷内凹陷使一个细使一个细胞缢裂成两个子胞缢裂成两个子细胞细胞基本过程一致基本过程一致、实质一致实质一致（都体现了（都体现了核遗传物质的复制和平均分配）、核遗传物质的复制和平均分配）、结结果一致果一致（都形成两个相同的子细胞）（都形成两个相同的子细胞）4 4、动、植物细胞有丝分裂过程的比较、动、植物细胞有丝分裂过程的比较四、有丝分裂四、有丝分裂 例例3 3、一个动物细胞周期中，染色体数目加倍、一个动物细胞周期中，染色体数目加倍、染色单体形成、染色体在细胞核中最早显现、染色染色单体形成、染色体在细胞核中最早显现、染色体形态和数目最为清晰的时期依次为（体形态和数目

13、最为清晰的时期依次为（ ） 间期间期 前期前期 中期中期 后期后期 末期末期 a. a. b. b. c. c. d. d. b例例4 4、细胞有丝分裂完成后，平均分配到两个子细胞、细胞有丝分裂完成后，平均分配到两个子细胞的物质是（的物质是（ ） a a线粒体线粒体dna bdna b细胞核细胞核dna dna c c核糖体核糖体rna drna d叶绿体叶绿体dnadnab例例5 5、下图是动物细胞有丝分裂模式图、下图是动物细胞有丝分裂模式图, ,请据图分析请据图分析下列说法中不正确的是（下列说法中不正确的是（ ）a.a.图图不可能发生基因重组不可能发生基因重组 b.b.图图所示的时期所示的

14、时期, ,细胞内具有细胞内具有8 8条染色体条染色体c.c.图图中可发生转录和翻译过程中可发生转录和翻译过程d.d.图图所示的时期所示的时期, ,细胞内高尔基体的活动显著增加细胞内高尔基体的活动显著增加 d5 5、有丝分裂过程染色体和、有丝分裂过程染色体和dnadna的变化的变化四、有丝分裂四、有丝分裂复制复制着丝点分裂着丝点分裂染色体染色体染色单体染色单体核内核内dnadna101122202间期间期前期前期中期中期后期后期末期末期染染色色体体形形态态5 5、有丝分裂过程染色体和、有丝分裂过程染色体和dnadna的变化的变化四、有丝分裂四、有丝分裂复制复制着丝点分裂着丝点分裂染色体染色体形态

15、变形态变化化间期间期前期前期中期中期后期后期末期末期染色体染色体行为变行为变化化着丝点分着丝点分裂裂, ,平均平均移向两极移向两极高度螺旋化高度螺旋化, , 散乱分布散乱分布着丝点排着丝点排列在赤道列在赤道板上板上复制复制平均分配平均分配到两个子到两个子细胞中细胞中5 5、有丝分裂过程染色体和、有丝分裂过程染色体和dnadna的变化的变化四、有丝分裂四、有丝分裂染色体染色体形态变形态变化化间期间期前期前期中期中期后期后期末期末期染色体染色体行为变行为变化化着丝点分着丝点分裂裂, ,平均平均移向两极移向两极高度螺旋化高度螺旋化, , 散乱分布于散乱分布于纺锤体中央纺锤体中央 着丝点排着丝点排列在

16、赤道列在赤道板上板上复制复制平均分配平均分配到两个子到两个子细胞中细胞中数数目目变变化化体细胞体细胞间期间期前期前期中期中期后期后期末期末期dna2a染色体染色体2n染色单体染色单体02a 4a0 4n2n4a4n2n4n4a4n4a2n2a2n00 间期间期 0 04n2n 前期前期 中期中期 后期后期 末期末期 dnadna 间期间期 04n2n 前期前期 中期中期 后期后期 末期末期 染色体染色体4n4n2n2n周期周期间期间期前期前期 中期中期 后期后期 末期末期染色单体染色单体周期周期dnadna染色体染色体4n4n2n2ng g1 1 s gs g2 2间期间期前期前期中期中期后期

17、后期末期末期染色单体染色单体数数量量变变化化曲曲线线图图5 5、有丝分裂过程染色体和、有丝分裂过程染色体和dnadna的变化的变化四、有丝分裂四、有丝分裂数数目目变变化化体细胞体细胞间期间期前期前期中期中期后期后期末期末期dna2a染色体染色体2n染色单体染色单体02a 4a0 4n2n4a4n2n4n4a4n4a2n2a2n00例例7 7、洋葱根尖有丝分裂的分裂期中，每个细胞内、洋葱根尖有丝分裂的分裂期中，每个细胞内的的dnadna分子数和染色体数目不同的时期是分子数和染色体数目不同的时期是a a前期和中期前期和中期b b中期和后期中期和后期c c中期和末期中期和末期d d后期和末期后期和末

18、期a a例例6 6、下列图、下列图1 1是细胞有丝分裂的示意图，请问图是细胞有丝分裂的示意图，请问图1 1中中_细胞处于图细胞处于图2 2中的中的bcbc段。段。 图图1图图2乙乙6 6、有丝分裂的重要特征、有丝分裂的重要特征 亲代细胞的染色体经过亲代细胞的染色体经过复制复制后后, ,平均分配平均分配到两个子到两个子细胞中细胞中, ,使子代细胞获得亲代细胞使子代细胞获得亲代细胞相同相同染色体染色体数目。数目。四、有丝分裂四、有丝分裂五、无丝分裂五、无丝分裂1 1、过程、过程2 2、特点、特点无染色体变化和纺锤丝出现无染色体变化和纺锤丝出现、例子：、例子：蛙的红细胞蛙的红细胞 12345678例

19、例7、按分裂过程排列下列各图：、按分裂过程排列下列各图：4 41 12 26 65 58 83 37 7c c根尖培养根尖培养装片制作：装片制作：观察：观察：绘图：绘图： 六、实验：观察植物细胞的有丝分裂六、实验：观察植物细胞的有丝分裂可以在可以在高倍镜高倍镜下下观察植物细胞有丝分裂各个时期观察植物细胞有丝分裂各个时期1 1、实验原理、实验原理植物体内，有丝分裂常见于植物体内，有丝分裂常见于根尖茎尖根尖茎尖等等分生区细胞。分生区细胞。细胞核内的染色体容易被细胞核内的染色体容易被碱性染料碱性染料着色。着色。2 2、实验材料、实验材料洋葱洋葱( (可用葱、蒜代替可用葱、蒜代替) )。3 3、方法步

20、骤、方法步骤解离解离漂洗漂洗染色染色制片制片低倍镜观察低倍镜观察 高倍镜观察高倍镜观察过程过程方法方法目的目的解离解离漂洗漂洗染色染色制片制片装片的制作过程装片的制作过程剪取洋葱剪取洋葱根尖根尖2-3mm2-3mm，用，用解离液解离液解离解离（盐酸（盐酸酒精酒精1111）使细胞使细胞分离分离开，开，杀死杀死细胞细胞清水清水漂洗漂洗10min10min洗去解离液，防止解洗去解离液，防止解离过度，便于染色离过度，便于染色用用0.01g/ml0.01g/ml的的龙胆紫溶液龙胆紫溶液或或0.02g/ml0.02g/ml的的醋酸洋红液醋酸洋红液, ,染色染色3-5min3-5min两种两种碱性染料碱性染

21、料能使能使染色体着色染色体着色，便于，便于观察观察用镊子用镊子弄碎根尖弄碎根尖，盖上盖，盖上盖玻片，再放上一块载玻片，玻片，再放上一块载玻片，用拇指轻轻压载玻片用拇指轻轻压载玻片使细胞使细胞分散开分散开，便于观察便于观察课本课本p116p116b b 找到找到分生区分生区细胞细胞( (特点特点: :细胞呈细胞呈正方形正方形, ,排列紧密排列紧密, ,有的细胞正在分裂有的细胞正在分裂) ) 找各时期细胞。找各时期细胞。可见处于可见处于间期间期的细胞的细胞最多，最多，中中期最少期最少。 不能不能看到看到某个细胞连续分裂某个细胞连续分裂的过程，的过程，因为细胞因为细胞在解离时已被杀死在解离时已被杀死

22、, ,可通过移动装片寻找。可通过移动装片寻找。低倍镜观察：低倍镜观察：高倍镜观察：高倍镜观察：观察注意事项：观察注意事项：细胞分化、衰老、凋亡和癌变细胞分化、衰老、凋亡和癌变举例说明细胞分化的内涵、意义和机理举例说明细胞分化的内涵、意义和机理阐述个体衰老和细胞衰老的关系阐述个体衰老和细胞衰老的关系举例说明细胞的全能性的内涵和机理举例说明细胞的全能性的内涵和机理列举细胞衰老的特征列举细胞衰老的特征举例说明细胞凋亡举例说明细胞凋亡说明细胞癌变的特征、机理和致癌因子说明细胞癌变的特征、机理和致癌因子各种动物细胞各种动物细胞七、细胞分化七、细胞分化1 1、概念、概念 细胞分化是发生在细胞分化是发生在生

23、物体的生物体的整个生命进整个生命进程程中，但是在中，但是在胚胎时胚胎时期期达到达到最大限度最大限度。在个体发育中，由一个或一种细胞在个体发育中，由一个或一种细胞增殖增殖产生的后代，产生的后代，在在形态、结构和生理功能形态、结构和生理功能上发生上发生稳定性差异稳定性差异的过程。的过程。2 2、发生时间、发生时间3 3、特点：、特点：4 4、意义：、意义： 细胞分化是生物界中普遍存在的生命现象，是细胞分化是生物界中普遍存在的生命现象，是个体发育的基础。个体发育的基础。 细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。有利于提高各种生

24、理功能的效率。5 5、根本原因：、根本原因：基因多样性基因多样性 蛋白质多样性蛋白质多样性 功能多样性功能多样性 决定决定 决定决定 七、细胞分化七、细胞分化持久性、稳定性、不可逆性。持久性、稳定性、不可逆性。基因选择性表达基因选择性表达( (根本原因根本原因) ) ( (直接原因直接原因) ) 在个体发育过程中在个体发育过程中, ,不同的细胞中遗传信息的执行情况不同不同的细胞中遗传信息的执行情况不同( (课本课本p p118118) )高度分化高度分化的植物细的植物细胞仍然有胞仍然有发育成发育成完完整植株整植株的能力的能力。高度分化的动物细胞，从整个细胞来说，它的细胞全能高度分化的动物细胞，

25、从整个细胞来说，它的细胞全能性受到限制。但是，它的性受到限制。但是，它的细胞核细胞核仍然保持着全能性。仍然保持着全能性。(1)(1)概念：概念：是指是指已经分化已经分化的细胞仍具有的细胞仍具有发育成完整个体发育成完整个体的潜能。的潜能。(2)(2)基础：基础：细胞内含有该生物的全部遗传信息。细胞内含有该生物的全部遗传信息。(3)(3)大小比较：大小比较：受精卵受精卵 配子配子 体细胞；体细胞； 植物细胞植物细胞 动物细胞动物细胞6 6、细胞全能性、细胞全能性植物细胞全能性：植物细胞全能性：组织培养组织培养进行快速繁殖进行快速繁殖动物细胞核的全能性：动物细胞核的全能性：克隆动物克隆动物(4)(4

26、)应用：应用：七、细胞分化七、细胞分化八、细胞衰老八、细胞衰老单细胞生物：单细胞生物：细胞的衰老或死亡就是个体的细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。衰老或死亡。多细胞生物：多细胞生物：从总体上看，个体衰老的过程也是从总体上看，个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程组成个体的细胞普遍衰老的过程。1 1、与个体衰老的关系、与个体衰老的关系细胞萎缩细胞萎缩, ,体积变小体积变小2 2、 特征特征(1)(1)细胞内的细胞内的水分减少水分减少新陈代谢的速率新陈代谢的速率减慢减慢(5)(5)细胞膜的细胞膜的通透性改变通透性改变物质运输功能物质运输功能降低降低(4)(4)细胞内细胞内呼吸速率减慢呼

27、吸速率减慢，细胞核，细胞核体积增大体积增大，核膜内，核膜内折，染色质收缩染色加深折，染色质收缩染色加深(2)(2)细胞内多种细胞内多种酶活性降低酶活性降低白发白发(3)(3)细胞内的细胞内的色素色素逐渐逐渐积累积累老年斑老年斑八、细胞衰老八、细胞衰老蝌蚪在变态发育过程中尾的消失就是细胞凋亡的结果蝌蚪在变态发育过程中尾的消失就是细胞凋亡的结果人的胚胎经历有尾阶段人的胚胎经历有尾阶段九、细胞凋亡九、细胞凋亡1 1、概念：、概念：由由基因所决定基因所决定的细胞的细胞自动结束生命自动结束生命的过程，的过程，又叫又叫细胞编程性死亡细胞编程性死亡。2 2、意义：、意义： 是生物体正常发育的基础；是生物体正

28、常发育的基础；抵御外界各种因素的干扰。抵御外界各种因素的干扰。 维持内部环境的稳定；维持内部环境的稳定；3 3、与细胞坏死的区别：、与细胞坏死的区别： 细胞坏死细胞坏死：在种种不利因素影响下，由于：在种种不利因素影响下，由于细胞正常细胞正常代谢活动受损或中断代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。引起的细胞损伤和死亡。细胞坏死：细胞坏死：细胞凋亡：细胞凋亡： （生理性变化）（生理性变化）（病理性变化）（病理性变化）十、细胞的癌变十、细胞的癌变1 1、癌细胞的癌细胞的概念：概念： 机体有的细胞受到机体有的细胞受到致癌因子致癌因子的作用的作用, ,细胞中细胞中遗传遗传物质发生变化物质发生变化, ,

29、就变成不受机体控制的、连续进行分就变成不受机体控制的、连续进行分裂的裂的恶性增殖恶性增殖细胞细胞, ,这种细胞就是癌细胞。这种细胞就是癌细胞。2 2、癌细胞的主要特征：、癌细胞的主要特征：在适宜条件下，无限增殖；在适宜条件下，无限增殖； 形态结构发生了改变；形态结构发生了改变； 细胞膜异常，膜上的细胞膜异常，膜上的糖蛋白减少糖蛋白减少，细胞容易分离，细胞容易分离扩散和转移扩散和转移一个细胞发生了突变一个细胞发生了突变肿瘤形成肿瘤形成癌细胞进入血液癌细胞进入血液十、细胞的癌变十、细胞的癌变3 3、致癌因子：（外因）、致癌因子：（外因）物理致癌因子：电离辐射、物理致癌因子：电离辐射、x x射线、紫外线等射线、紫外线等 化学致癌因子：砷、苯、煤焦油等化学致癌因子：砷、苯、煤焦油等 病毒致癌因子：如病毒致癌因子：如rousrous肉瘤病毒肉瘤病毒4 4、癌变机理：（内因）、癌变机理：（内因） 致癌因子致癌因子使正常细胞的使正常细胞的原癌基因和抑癌原癌基因和抑癌基因发生突变基因发生突变，导致正常细胞的生长和分裂，导致正常细胞的生长和分裂失控，