细胞的增殖 高一上学期生物人教版必修1

第六章细胞的生命历程

6.1细胞的增殖

一、细胞增殖与细胞周期

1.细胞增殖的概念：细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程

2.细胞增殖的意义：生长、发育、繁殖、遗传的基础

（1）单细胞生物：通过细胞增殖而繁衍

（2）多细胞生物：从受精卵开始，要经过细胞增殖和分化逐渐发育为成体

（3）生物体内不断地有细胞衰老、死亡，需要通过细胞增殖加以补充

3.细胞增殖的过程：包括物质准备和细胞分裂两个连续的过程

4.细胞周期

（1）前提条件：连续分裂的细胞

（2）时间：起点：一次分裂完成时；终点：下一次分裂完成时

（3）图示：

（4）分裂间期与分裂期的关系：分裂间期为分裂期

※影响细胞周期的因素

①内部因素：一般来说，不同种类的细胞，细胞周期持续的时间不同，分裂间期与分裂期所占比例也不同

②外部因素：主要有温度、pH、射线、生理和病理状况等，这些因素通过酶的活性来影响细胞周期。因为DNA的复制、有关蛋白质的合成、能量的供给等生理过程都需要酶的参与二、高等植物细胞的有丝分裂

1.有丝分裂是一个连续的过程，人们根据染色体的行为，把它分为四个时期：前期、中期、后期、末期

2.有丝分裂各时期主要特点（以高等植物细胞为例）时期显微图模式图主要变化间期①进行DNA的复制和有关蛋白质的合成

②细胞有适度生长

“复制合成有单体”前期①染色质丝螺旋缠绕，缩短变粗，成为染色体②从细胞的两极发出纺锤丝，形成一个梭形的纺锤体

③核仁逐渐解体，核膜逐渐消失

④染色体散乱分布于纺锤体中央

“膜仁消失现两体”

中期纺锤丝牵引着染色体运动使每条染色体的着丝粒排列在赤道板上

（赤道板不是真实存在的结构，仅代表位置）

（有丝分裂中期适合进行染色体计数）

“形定数晰赤道齐”后期每个着丝粒分裂成两个（着丝粒分裂受基因控制，并非纺锤丝牵引），姐妹染色单体分开，成为两条染色体，由纺锤丝牵引着分别向细胞的两极移动。

（染色体数目加倍）

“粒裂数增均两极”末期①染色体变成染色质丝，纺锤体消失

②出现新的核膜、核仁，形成两个新的细胞核

③赤道板的位置出现一个细胞板，细胞板逐渐扩展，形成新的细胞壁（与高尔基体有关）

“膜仁重现失两体”结果

一个细胞分裂成两个子细胞，每个子细胞中含有的染色体数目与亲代细胞的相等

※与高等植物细胞有丝分裂有关的细胞器：核糖体、高尔基体、线粒体

※细胞增殖周期

（1）间期：①G1期（DNA合成前期）：蛋白质的合成（主要合成酶系）

②S期（DNA合成期）：合成DNA

③G2期（DNA合成后期）：继续合成蛋白质（主要是微管蛋白）

（2）有丝分裂期（M期）

三、动物细胞的有丝分裂

1.动、植物细胞有丝分裂的不同

时期植物细胞有丝分裂动物细胞有丝分裂间期无中心粒的倍增（低等植物细胞除外）完成中心粒的倍增前期细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体中心粒移到细胞两极，并发出星射线形成纺锤体末期细胞板扩展为细胞壁，分割细胞质细胞膜从细胞的中部向内凹陷，缢裂细胞质

2.有丝分裂的意义

（1）将亲代细胞的染色体经过复制（关键是DNA的复制）之后，精确地平均分配到两个子细胞中

（2）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的稳定性

3.癌细胞：有的细胞受到致癌因子的作用，细胞中遗传物质发生变化，就变成不受机体控制、连续进行分裂的恶性增殖细胞，这种细胞就是癌细胞

4.无丝分裂

（1）概念：细胞无丝分裂的过程比较简单，分裂时一般是细胞核先延长，核的中部向内凹陷，缢裂成为两个细胞核；接着，整个细胞从中部缢裂成两部分，形成两个子细胞

（2）特点：在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

（3）实例：蛙的红细胞的无丝分裂等

四、细胞不能无限长大的原因

1.细胞大小影响物质运输速率

细胞模型的边长（mm）表面积（mm2）体积（mm3）表面积与体积之比葡萄糖向内扩散的深度（mm）葡萄糖扩散的体积/

整个“细胞”的体积224830.57/8496641.50.537/6483845120.750.5169/512观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂

1.实验原理

（1）高等植物根尖、芽尖的分生区细胞能进行有丝分裂

（2）在高倍显微镜下，根据细胞内染色体的存在状态，就可以判断这些细胞分别处于

有丝分裂的哪个时期

（3）染色体容易被碱性染料（如甲紫溶液）着色2.实验步骤

（1）洋葱根尖的培养：待根长约5cm时，取生长健壮的根尖制成临时装片观察

（2）装片的制作

①选材：剪取洋葱根尖2~3mm

②解离

解离液：质量分数为15%的HCl＋体积分数为95%的酒精，以1：1的比例混合

解离目的：使组织中的细胞相互分离开来

解离时间：3-5min

解离程度：根尖酥软

③漂洗

漂洗液：清水

漂洗时间：约10min

漂洗目的：洗去组织中的药液，防止解离过度，影响染色

④染色

染色液：质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的甲紫溶液（或醋酸洋红液）

染色时间：3-5min

⑤制片：用镊子取出根尖放在载玻片上，加一滴清水，并用镊子尖把根尖弄碎，盖上盖玻片。然后，用拇指轻轻按压盖玻片，使细胞分散开来，有利于观察

（3）观察：使用低倍镜找到根尖分生区的细胞，然后换上高倍镜，观察分生区的各个细胞，并找到有丝分裂各个时期的细胞

六、细胞周期中核DNA、染色体、染色单体数目变化曲线分析

1.核DNA数目变化曲线

间期DNA复制，DNA数目加倍；末期结束时细胞一分为二，核DNA数目减半

2.染色体数目变化曲线

后期着丝粒分裂，染色体数目加倍；末期结束时细胞一分为二，染色体数目减半

3.染色单体数目变化曲线

间期DNA复制，染色单体形成；后期着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，染色单体消失

七、细胞周期中染色体数与核DNA数比值的变化曲线

1.曲线模型

图中ef（BC段）表示间期DNA分子的复制，染色单体形成，fg（CD段）