第一节细胞的增值 (2)

1、出生、生长、成熟、繁殖、衰老、死亡出生、生长、成熟、繁殖、衰老、死亡本节聚集：本节聚集：1 1、细胞为什么不能无限长大？、细胞为什么不能无限长大？2 2、细胞通过什么方式增殖？、细胞通过什么方式增殖？3 3、什么叫细胞周期？、什么叫细胞周期？4 4、细胞有丝分裂的过程是怎样的？它有什么生物学意义？、细胞有丝分裂的过程是怎样的？它有什么生物学意义？5 5、细胞的无丝分裂有什么特点？、细胞的无丝分裂有什么特点？第一节第一节 细胞增殖细胞增殖模拟实验模拟实验：细胞大小与物质运输的关系：细胞大小与物质运输的关系（1）实验目的）实验目的 通过探究细胞大小，即细胞的表面积与体积之比，通过探究细胞大小，即细

2、胞的表面积与体积之比，与物质运输效率之间的关系，与物质运输效率之间的关系，探讨细胞不能无限长大探讨细胞不能无限长大的原因。的原因。模拟探究的原型与模型：模拟探究的原型与模型： 模型：模型：含有酚酞的琼脂块含有酚酞的琼脂块 模型：模型：原型：原型：细胞细胞 原型：原型：营养物质营养物质 （2）、原理：）、原理： 用用含酚酞的琼脂块模拟细含酚酞的琼脂块模拟细胞，用胞，用NaOH溶液模溶液模拟被细胞吸收的物质拟被细胞吸收的物质。由于酚酞遇。由于酚酞遇NaOH呈紫红色，呈紫红色，通过测量通过测量NaOH扩散进入琼脂块扩散进入琼脂块“细胞细胞”的深度，的深度，获得相应数据，可以获得相应数据，可以计算并比

3、较不同体积琼脂块计算并比较不同体积琼脂块“细胞细胞”吸收物质的速率吸收物质的速率，探讨细胞表面积与体积，探讨细胞表面积与体积之比与物质运输效率之间的关系，进而理解细胞不之比与物质运输效率之间的关系，进而理解细胞不能无限长大的原因。能无限长大的原因。切成不同大小的琼脂方块切成不同大小的琼脂方块放入盛有放入盛有NaOHNaOH溶液中浸泡溶液中浸泡10min10min 含酚酞琼脂随着含酚酞琼脂随着NaOHNaOH溶液的扩散变红溶液的扩散变红3、方法步骤、方法步骤切开琼脂方块切开琼脂方块观察切面，测量每一块观察切面，测量每一块上上NaOHNaOH扩散的深度扩散的深度琼脂块的琼脂块的边长边长/cm/cm

4、表面表面积积/cm/cm2 2体积体积/cm/cm3 3相对表面积相对表面积（表面积：体（表面积：体积）积）NaOHNaOH扩散扩散的深度的深度/cm/cmNaOHNaOH扩散的扩散的体积体积/ /琼脂块琼脂块的体积的体积3 32 21 1 结论结论：琼脂块的琼脂块的相对表面积相对表面积（即表面积与体积之（即表面积与体积之比）随着琼脂块的增大而比）随着琼脂块的增大而_；NaOHNaOH扩散的体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_。减小减小减小减小实验测量结果实验测量结果545424246 627278 81 12 23 36 60.50

5、.50.50.50.50.519/2719/277/87/81 1思考：假如我们把动物细胞看成一个球体思考：假如我们把动物细胞看成一个球体,请大请大家计算一下其表面积和体积比？家计算一下其表面积和体积比？ V=4R3/3 S= 4R2VS=3R说明说明: 细胞体积越大细胞体积越大，其表面积和体积比越小，即，其表面积和体积比越小，即相对表面积越小相对表面积越小。细胞膜与外界环境之间物质交。细胞膜与外界环境之间物质交换的相对面积越小，换的相对面积越小，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、细胞表面积与体积的关系（、细胞表面积与体积的关系（相对表面积相对表面积）限制了细胞的长大限制

6、了细胞的长大2、细胞核与细胞质的关系（、细胞核与细胞质的关系（核质比核质比）限制了）限制了细胞的长大细胞的长大1、意义意义：生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。、真核细胞的分裂方式有真核细胞的分裂方式有3种种有丝分裂有丝分裂无丝分裂无丝分裂减数分裂减数分裂体细胞体细胞成熟生殖细胞成熟生殖细胞（主要）（主要）细胞周期：细胞周期： 连续分裂的细胞，从一次分裂完成开始，到下一连续分裂的细胞，从一次分裂完成开始，到下一次分裂完成为止，为一个分裂周期。次分裂完成为止，为一个分裂周期。一次分裂完成时连续分裂连续分裂一次分裂完成时一次分裂完成时下一次分裂完成时下一次分裂完

7、成时分裂间期分裂间期分裂期分裂期分裂期分裂间期一次分裂一次分裂完成完成 下一次分裂开始下一次分裂开始 下一次分裂下一次分裂完成完成分裂间期分裂间期分裂期分裂期细胞周期细胞周期不同细胞的细胞周期持续时间不同细胞的细胞周期持续时间细胞类型细胞类型分裂间期分裂间期分裂期分裂期细胞周期细胞周期蚕豆根尖分生区细胞蚕豆根尖分生区细胞15.32.017.3小鼠十二指肠上皮细胞小鼠十二指肠上皮细胞13.51.815.3人的肝细胞人的肝细胞21122人的宫颈癌细胞人的宫颈癌细胞20.51.522发现：（发现：（1）不同的细胞的细胞分裂周期持续时间不同）不同的细胞的细胞分裂周期持续时间不同（2）细胞周期的大部分时

8、间处于分裂间期）细胞周期的大部分时间处于分裂间期准确理解准确理解“细胞周期细胞周期”“连续分裂的细胞连续分裂的细胞”才具有细胞周期才具有细胞周期间期在前，分裂期在后间期在前，分裂期在后间期时间长，分裂期时间短间期时间长，分裂期时间短具有细胞周期的细胞具有细胞周期的细胞: :根尖分生区细胞、茎的形成层细胞、根尖分生区细胞、茎的形成层细胞、发育中的受精卵、生发层细胞、各种干细胞等。发育中的受精卵、生发层细胞、各种干细胞等。不具有细胞周期的细胞不具有细胞周期的细胞: :a.a.高度分化的细胞高度分化的细胞, ,如神经细胞、表皮细胞等。如神经细胞、表皮细胞等。b.b.进行减数分裂的细胞。进行减数分裂的

9、细胞。【及时训练及时训练】甲甲乙乙ab1、图中甲、乙分别代表细胞周期的哪一、图中甲、乙分别代表细胞周期的哪一阶段？阶段？2、图中从、图中从a、b两点哪一点开两点哪一点开始到哪一点结束为一个细胞周始到哪一点结束为一个细胞周期？期？答案：甲：分裂间期答案：甲：分裂间期 乙：分裂期乙：分裂期答案：答案：b bu哪些点可以表示一个细胞周期的起始点？哪些点可以表示一个细胞周期的起始点？间期间期间期间期分裂期分裂期分裂期分裂期abcdeb到到du一个细胞周期可以用哪些点之间的距离表示？一个细胞周期可以用哪些点之间的距离表示？b点和点和d点点u哪些点可以表示一个细胞周期的终止点？哪些点可以表示一个细胞周期的

10、终止点？b点和点和d点点甲甲乙乙A、甲、甲 乙乙B、乙乙 甲甲C、甲甲 甲甲D、乙乙 乙乙以下哪个过程可表示为细胞周期以下哪个过程可表示为细胞周期?abcda + bb + cc + d细胞周期细胞周期细胞周期细胞周期RNA和蛋白质合成和蛋白质合成RNA和蛋白质合成和蛋白质合成DNA复制复制高等植物细胞的有丝分裂过程高等植物细胞的有丝分裂过程细胞壁细胞壁核膜核膜染色质染色质核仁核仁细胞质细胞质1 1、完成、完成DNADNA的复制的复制和和有关蛋白质有关蛋白质的合成的合成（染色体复制染色体复制）2 2、细胞有适度的生长、细胞有适度的生长间期（复制前）间期（复制前）间期（复制后）间期（复制后）复制

11、复制染色体染色体 条条DNA 个个染色单体染色单体 条条染色体染色体 条条DNA 个个染色单体染色单体 条条4 44 40 04 48 88 8染色质染色质着丝点着丝点姐妹染色单体姐妹染色单体染色质染色质染色体染色体螺旋缠绕、缩短变粗螺旋缠绕、缩短变粗（细丝状）（细丝状）（圆柱状或杆状）（圆柱状或杆状）分裂间期分裂间期分裂期分裂期姐妹染色单体姐妹染色单体着丝点着丝点染色质与染色体染色质与染色体着丝点着丝点染色体与姐妹染色单体染色体与姐妹染色单体染色体复制前染色体复制前（染色质染色质） 染色体复制后染色体复制后（一条染色体上有两条并列（一条染色体上有两条并列着的姐妹染色单体）着的姐妹染色单体）染

12、色体复制中染色体复制中（DNA复制和有关复制和有关蛋白的合成）蛋白的合成）2.形成纺锤体形成纺锤体1.染色质变成染色体染色质变成染色体（含有姐妹染色单体）（含有姐妹染色单体）4.核仁逐渐解体核仁逐渐解体3.核膜逐渐消失核膜逐渐消失着丝点着丝点分裂间期分裂间期5.染色体散乱地分布在纺锤体中央染色体散乱地分布在纺锤体中央口诀：膜仁消失现两体口诀：膜仁消失现两体姐妹染色单体姐妹染色单体染色体、染色单体、染色体、染色单体、DNADNA的数量关系的数量关系(1)(1)染色体数染色体数= =着丝点数着丝点数, ,即根据着丝点数计算染色体数。即根据着丝点数计算染色体数。(2)(2)当染色单体存在时当染色单体

13、存在时, ,染色体染色体染色单体染色单体DNA=122DNA=122。(3)(3)当无染色单体存在时当无染色单体存在时, ,染色体染色体DNA=11DNA=11。1.全部染色体的全部染色体的着丝点着丝点排列在排列在赤道板赤道板上上前前 期期2.染色体的形态稳定、数目清晰染色体的形态稳定、数目清晰（注注：赤道板为一种假想的平面，不是真实存在的结构）：赤道板为一种假想的平面，不是真实存在的结构）口诀：形定数晰赤道齐口诀：形定数晰赤道齐1.着丝点分裂着丝点分裂，姐妹染色单体分开形成，姐妹染色单体分开形成两两条子染色体，染色体数目加倍条子染色体，染色体数目加倍2.两套相同的染色体两套相同的染色体，平均

14、分配平均分配细胞两极细胞两极中中 期期口诀：点裂数加均两极口诀：点裂数加均两极姐妹染色单体姐妹染色单体两条染色体两条染色体4.出现细胞板出现细胞板,形成新细胞壁形成新细胞壁,将细将细胞一分为二胞一分为二1.染色体变成染色质染色体变成染色质2.纺锤体消失纺锤体消失3.出现新的核膜和核仁出现新的核膜和核仁细胞板细胞板后后 期期口诀：两消两现新壁建口诀：两消两现新壁建（一种真实的结构）（一种真实的结构）间期间期 间期复制又合成间期复制又合成前期前期 膜仁消失现两体膜仁消失现两体中期中期 形定数晰赤道齐形定数晰赤道齐后期后期 点裂数加均两极点裂数加均两极末期末期 两消两现重开始两消两现重开始记忆口诀记

15、忆口诀末期末期末期末期后期后期中期中期前期前期间期间期动物细胞有丝分裂动物细胞有丝分裂中心体中心体动植物细胞有丝分裂的区别动植物细胞有丝分裂的区别纺锤体的形成方式纺锤体的形成方式子细胞形成方式子细胞形成方式动物动物植物植物中心体发出星射线中心体发出星射线构成纺锤体构成纺锤体细胞两极发出纺细胞两极发出纺锤丝锤丝构成纺锤体构成纺锤体细胞膜向内凹陷细胞膜向内凹陷将将细胞一分为二细胞一分为二细胞板扩展成细胞细胞板扩展成细胞壁壁将细胞一分为二将细胞一分为二思考：有丝分裂的丝是指什么？思考：有丝分裂的丝是指什么？纺锤丝纺锤丝有丝分裂的意义：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

16、（染色体平均分配）（染色体平均分配） 将亲代细胞的染色体经过复制后，精确的平均分配将亲代细胞的染色体经过复制后，精确的平均分配到两个子细胞中。由于染色体上有遗传物质到两个子细胞中。由于染色体上有遗传物质DNADNA，因，因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性。性。有丝分裂的意义：有丝分裂的意义：四、无丝分裂四、无丝分裂细胞核细胞核纺锤丝纺锤丝染色体染色体蛙红细胞蛙红细胞【学而后思学而后思】(1)细胞在有丝分裂过程中细胞在有丝分裂过程中,染色体复制、加倍和分开染色体复制、加倍和分开的时期相同吗的时期相同吗?提示：提示：不不相同。分裂相同。分裂

17、间期完成染色体的复制间期完成染色体的复制, ,在分裂在分裂后期实现染色体数目加倍（着丝点分裂）后期实现染色体数目加倍（着丝点分裂）, ,在分裂在分裂末末期完成染色体的平均分配期完成染色体的平均分配。染色体复制与染色体数目加倍是一回事吗？染色体复制与染色体数目加倍是一回事吗？DNADNA复制与复制与DNADNA数目加倍是一回事吗？数目加倍是一回事吗？不是不是是，发生在间期是，发生在间期复制发生在间期、数目加倍发生在后期复制发生在间期、数目加倍发生在后期 (2) (2)与有丝分裂有关的细胞器有几种？与有丝分裂有关的细胞器有几种？(1)(1)核糖体核糖体: :主要在间期进行有关蛋白质的合成。主要在间

18、期进行有关蛋白质的合成。(2)(2)线粒体线粒体: :在整个细胞周期中在整个细胞周期中, ,为细胞分裂提供为细胞分裂提供能量。能量。(3)(3)中心体中心体: :在动物和低等植物细胞中在动物和低等植物细胞中, ,间期完成间期完成复制复制, ,前期发出星射线形成纺锤体。前期发出星射线形成纺锤体。(4)(4)高尔基体高尔基体: :在植物细胞中在植物细胞中, ,末期参与形成细胞末期参与形成细胞壁。壁。(3)可以从哪些方面可以从哪些方面判断正在分裂的细胞是动物细胞判断正在分裂的细胞是动物细胞还是植物细胞还是植物细胞?提示：提示：图像画成图像画成长方形长方形或图像中或图像中有细胞板结构有细胞板结构, ,

19、无无中心体结构中心体结构, ,一般可判断一般可判断为植物细胞为植物细胞。图像画成图像画成圆形圆形或或有中心体结构有中心体结构, ,无细胞板结构无细胞板结构, ,通通过缢裂方式平分细胞过缢裂方式平分细胞, ,一般判断一般判断为动物细胞为动物细胞。既既有中心体有中心体又又有细胞壁有细胞壁的细胞是的细胞是低等植物细胞低等植物细胞。染色体及染色体及DNA数目的变化规律数目的变化规律间期间期前期前期中期中期后期后期末期末期染色体数目染色体数目DNA分子数分子数染色单体数染色单体数66612126612121212126012121200时期时期主要特点主要特点染色体染色体DNA染色单体染色单体分裂分裂间

20、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DNADNA复制复制和有关和有关蛋白质合成蛋白质合成核膜核仁消失，染色核膜核仁消失，染色体、纺锤体出现体、纺锤体出现染色体整齐排列在染色体整齐排列在赤道板赤道板上上着丝点分裂，染色着丝点分裂，染色单体分离单体分离染色体、纺锤体消失，染色体、纺锤体消失，核膜核仁出现核膜核仁出现2N2N2N2N2N2N2N2N4N4N2N+2N2N+2N0 00 004N4N4N4N4N2N4N4N4N4N4N4N4N2N+2N2N+2N有丝分裂各时期的特点有丝分裂各时期的特点染色体的变化曲线染色体的变化曲线 间期间期 04N2N 前期前期 中期中期 后期后期 末

21、期末期 2n4n2n染色体数染色体数DNADNA的变化曲线的变化曲线 间期间期 04N2N 前期前期 中期中期 后期后期 末期末期 2n4n2nDNADNA含量含量 间期间期 04N2N 前期前期 中期中期 后期后期 末期末期 染色单体的变化曲线染色单体的变化曲线04n0姐妹染色单体数姐妹染色单体数每条染色体上每条染色体上DNA含量含量的变化曲线的变化曲线 间期间期 021 前期前期 中期中期 后期后期 末期末期 数学模型数学模型每条染色体上每条染色体上DNA含量含量有丝分裂的染色体形态、位置和数目的变化有丝分裂的染色体形态、位置和数目的变化示意图示意图形态形态位置位置数目数目染色体染色体染色

22、单体染色单体DNADNA分裂分裂间期间期分分裂裂期期前前期期中中期期后后期期末末期期有丝分裂的染色体形态、位置和数目的变化有丝分裂的染色体形态、位置和数目的变化末末期期后后期期中中期期前前期期分分裂裂期期分裂分裂间期间期DNADNA染色单体染色单体染色体染色体数目数目位置位置形态形态示意图示意图C EADCBCEADB有丝分裂的染色体形态、位置和数目的变化有丝分裂的染色体形态、位置和数目的变化末末期期后后期期中中期期前前期期分分裂裂期期分裂分裂间期间期DNADNA染色单体染色单体染色体染色体数目数目位置位置形态形态示意图示意图C EADCB散乱散乱分布分布散乱散乱分布分布子染色体移子染色体移向

23、细胞两极向细胞两极整齐排列整齐排列在赤道板在赤道板进入子进入子细胞细胞2n2n2n4n2n0 4n4n4n002n4n4n4n4n2n( (一一) )高等植物高等植物根尖、芽尖等分生区细胞有丝分裂较根尖、芽尖等分生区细胞有丝分裂较旺盛。旺盛。( (二二) )细胞有丝分裂各个时期染色体的形态和行为变细胞有丝分裂各个时期染色体的形态和行为变化不同，可用高倍显微镜根据各个时期内染色体的化不同，可用高倍显微镜根据各个时期内染色体的变化情况，识别该细胞处于哪个时期。变化情况，识别该细胞处于哪个时期。( (三三) )细胞核内的染色体易被碱性染料细胞核内的染色体易被碱性染料( (如龙胆紫如龙胆紫) )染染成

24、深色。成深色。一、实验原理一、实验原理实验：观察根尖分生组织细胞的有丝分裂实验：观察根尖分生组织细胞的有丝分裂洋葱根尖细胞洋葱根尖细胞有丝分裂图有丝分裂图分生区分生区分裂间期分裂间期分裂期分裂期洋葱根尖细胞有丝分裂图洋葱根尖细胞有丝分裂图分生区分生区：细胞呈正方体形，细胞呈正方体形，有的细胞正在分裂有的细胞正在分裂1234洋葱根尖细胞有丝分裂图洋葱根尖细胞有丝分裂图前期前期中期中期后期后期末期末期前期前期末期末期间期间期中期中期后期后期指出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？1 1、如图为某一高等生物细胞有丝分裂某一时期的图像如图为某一高

25、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下列叙述不正确的是( () )A.A.该生物为一种动物该生物为一种动物B.B.该生物的体细胞中含有该生物的体细胞中含有8 8条染色体条染色体C.C.该细胞处于有丝分裂后期该细胞处于有丝分裂后期D.D.该细胞中含有该细胞中含有8 8条染色体条染色体B2 2、如图表示同一细胞处于有丝分裂不同分裂时期的、如图表示同一细胞处于有丝分裂不同分裂时期的细胞图像。据图分析回答细胞图像。据图分析回答: :(1)(1)该图所示细胞为该图所示细胞为细胞。若按分裂时细胞。若按分裂时期的先后顺序排列期的先后顺序排列, ,应为应为。图所示。图所示的分裂时期是的分裂

26、时期是_期期, ,判断理由是判断理由是。(2)DNA(2)DNA分子数分子数染色体数染色体数=21=21的是图的是图。植物植物前前染色体散乱分布在纺锤体中央染色体散乱分布在纺锤体中央(3)(3)图图表示观察染色体的最佳时期表示观察染色体的最佳时期, ,染色体数染色体数目加倍发生在图目加倍发生在图。(4)(4)与图中细胞板形成有关的细胞器主要是与图中细胞板形成有关的细胞器主要是_。高尔基体高尔基体 3 3、 图图1 1表示细胞分裂的不同时期与每条染色体上表示细胞分裂的不同时期与每条染色体上DNADNA含量变含量变化的关系化的关系, ,图图2 2表示处于细胞有丝分裂某个时期的细胞图像。下表示处于细

27、胞有丝分裂某个时期的细胞图像。下列说法中错误的是列说法中错误的是( () )A.A.图图1 1中中ABAB段形成的原因是段形成的原因是DNADNA分子的复制分子的复制B.B.图图1 1中中DEDE段可表示有丝分裂后期和末期段可表示有丝分裂后期和末期C.C.图图2 2中细胞处于图中细胞处于图1 1中的中的DEDE段段D.D.图图2 2中细胞含中细胞含8 8条染色体、条染色体、8 8个个DNADNA分子、分子、8 8条染色单体条染色单体D 4 4、 如图表示细胞有丝分裂过程中一条染色体的变如图表示细胞有丝分裂过程中一条染色体的变化情况化情况( (虚线表示纺锤丝虚线表示纺锤丝) )。在一个细胞周期中

28、。在一个细胞周期中, ,染色体染色体变化的顺序应该是变化的顺序应该是( () )A.A. B. B.C.C. D. D.C5.5.洋葱根尖分生区细胞在分裂过程中不会出现的是洋葱根尖分生区细胞在分裂过程中不会出现的是( () )A.A.在细胞分裂间期在细胞分裂间期, ,核糖体合成蛋白质功能增强核糖体合成蛋白质功能增强B.B.在细胞分裂前期在细胞分裂前期, ,细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体C.C.在细胞分裂中期在细胞分裂中期, ,细胞内细胞内ATPATP的含量明显减少的含量明显减少D.D.在细胞分裂末期在细胞分裂末期, ,高尔基体为细胞壁的形成合成多糖高尔基体为细胞壁的形成合成多糖C6.6.下图为有丝分裂过程中一个细胞中核下图为有丝分裂过程中一个细胞中核DNADNA分子数量的分子数量的变化变化, ,下列描述正确的是下列描述正确的是( () )A.aA.ac c时期染色体数目加倍时期染色体数目加倍B.bB.bc c时期进行时期进行DNADNA分子的复制分子的复制C.bC.be e表示一个细胞周期表示一个细胞周期D.bD.bd d表示分裂期表示分裂期B7.7.与高等植物细胞有丝分裂相比与高等植物细胞有丝分裂相比, ,下列叙述中不是动下列叙述中不是动物细胞有丝分裂显著