细胞增殖最终版.ppt

1、第1节 细胞的增殖,1、象与鼠相应器官和组织的细胞大小差异如何？ 2、生物体的生长是靠细胞数目的增多还是靠细胞体积的增大？,问题探讨,二者细胞的大小无明显差异。,既要靠细胞分裂增加细胞的数量，又要靠细胞生长增大细胞的体积。,实验目的：,通过探究细胞大小，即细胞的表面积与体积之比，与物资运输效率之间的关系，探讨细胞不能无限长大的原因,本实验是模拟实验，实验原理是用琼脂块(内含酚酞试液)模拟细胞，用NaOH溶液模拟被细胞吸收的物质，用酚酞检测NaOH扩散进入琼脂块的深度，通过计算并比较NaOH扩散的体积与琼脂块总体积的比值，来模拟细胞大小与物质运输效率的关系。,实验原理：,实验一：细胞大小与物质运

2、输的关系,实验一：细胞大小与物质运输的关系,3cm,1cm,2cm,54,24,6,8,1,27,6,3,2,细胞体积越大，其相对表面积越小。,制备琼脂块：切取三块边长分别为3 cm、2 cm、1 cm的含 的琼脂块正方体 浸泡：用质量分数为0.1%的 溶液浸泡10 min，并不时翻动 切割：捞取、干燥并均分琼脂块 测量、记录、计算,酚酞,NaOH,实验步骤：,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随着琼脂块的增大而 。,减小,减小,实验结果,细胞体积越大，其相对表面积越小，物质运输的效率越低。,实验结论,1.当NaOH与含酚酞的琼脂块相遇时，其

3、中的酚酞变成紫红色，这是常用的检测NaOH的方法，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在每一琼脂块内扩散的深度基本相同，说明NaOH在每一琼脂块内扩散的速率是相同的。,2.根据球体的体积公式V=4/3r3，表面积公式S=4r2，计算结果如下表。,讨论：,3.细胞越大，物质运输的效率越低，所以多细胞生物体是由许多细胞而不是由少数体积更大的细胞构成的。细胞越大，需要与外界环境交流的物质越多；但是细胞体积越大，其表面积相对越小，细胞与周围环境之间物质交流的面积相对小了，所以物质运输的效率越低。,细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞与周围环境之间物质交流的相对面积也越小，

4、物质运输的效率越低。,细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大,物质运输的效率与细胞大小有什么关系？,细胞核是细胞代谢的调控中心。细胞核中的DNA不会随着细胞体积的扩大而增加，如果细胞太大，细胞核的“负担”过重。,限制细胞长大的因素还有哪些呢？,细胞的核质比限制了细胞的长大,细胞体积的最小限度，是由完成细胞功能所必须的基本结构（如核糖体）和物质（如酶）所需要的空间决定的。,既然细胞越小，细胞表面积相对就越大，细胞的物质运输效率就越高，细胞体积不是越小越好吗？,、细胞通过什么方式增殖？,细胞以分裂的方式进行增殖,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； 多细胞生物的繁殖和发育

5、的基础,受精卵,细胞的增殖和分化,发育成新个体,是高等生物完成正常生命活动的基础,归纳,细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。,1、意义：,2、真核细胞分裂的方式,有丝分裂：受精卵的卵裂方式；多细胞生物的体细胞的增殖方式；机体修复的方式；单细胞真核生物的生殖方式。 特点：一般具有周期性,无丝分裂：主要见于高度分化的细胞，如蛙的红细胞、肝细胞、肾小管上皮细胞等,减数分裂：一种特殊的有丝分裂，原始生殖细 胞（即精原细胞或卵原细胞）的分裂方式。 结果：产生成熟的生殖细胞（精子或卵细胞） 特点：不具有周期性,复习提问：下图所示序号的结构名称是什么？,核 膜,核仁,染色质,细胞壁,着丝点,1）概

6、念： 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。,1、细胞周期,三、有丝分裂,“连续分裂的细胞” 才具有细胞周期（前提条件）；,分裂间期在前，分裂期在后；,分裂间期长，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。,2）特点：,问：分裂间期 于分裂期发生,三、细胞周期,先,3）表示方法,扇形图,直线图,柱形图表示法,甲 乙,乙 甲,甲 甲,乙 乙,以下哪个过程可表示为细胞周期?,不同类型细胞的细胞周期持续时间（小时）,思考,不同类型细胞的细胞周期持续时间是否相同？ 分裂间期和分裂期的持续时间是否相同？,不同类型细胞的细胞周期持续时间不同。 细胞分裂间期和

7、分裂期的时间也不同。分裂间期占的时间很长，约占细胞周期的90%-95%；分裂期占的时间短，约占细胞周期的5%-10%。,分裂间期,加倍,2n,DNA数目：,染色单体数目：,染色体数目：,数,特征：完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,“D复蛋合现单体”,2.过程（植物细胞的有丝分裂）,染色质,复制,染色单体的形成,2a 4a,0 4n,不变,进入分裂期后有蛋白质和酶的合成吗？,形：,2）特点：,1个染色质 （1个DNA）,1个染色质 （2个DNA）,完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,连续分裂的细胞其生长是在细胞周期的间期,3）染色质的变化：,4）实践意义：,若用物理或化学方法抑制肿瘤细

8、胞的 DNA复制，这些细胞将停留在细胞周 期的间期。,染色质(体)与姐妹染色单体,一条染色质含一个 DNA分子,一条染色质由两条 姐妹染色单体组成， 含两个DNA分子,分裂期,4a,2n,4n,散乱分布,DNA数目：,染色单体数目：,染色体数目：,数,1.前期,“膜仁消失显两体”,4a,2n,4n,DNA数目：,染色单体数目：,染色体数目：,数,2.中期,“形数清晰赤道齐”,4a,4n,0,DNA数目：,染色单体数目：,染色体数目：,数,3. 后期,“点裂数增均两极”,DNA数目：,染色单体数目：,染色体数目：,数,4.末期,0,4a,4n,核仁、核膜,形,纺锤体,染色体,染色质,消失,出现,

9、两出现,两消失,“两消两现重开始”,植物细胞的有丝分裂,膜仁消失显两体,形数清晰赤道齐,点裂数增均两极,两消两现重开始,D复蛋合现单体,8、染色体、染色单体、DNA分子之间的变化,1）形态变化,间期（前）,间期（后）,前期,中期,后期,末期,一条染色质 一个DNA分子 无染色单体,一条染色质（体） 二个DNA分子 两条染色单体,二条完全相同的染色体（质） 二个完全相同的DNA分子 无染色单体,间期（后）、前、中期：染色体染色单体DNA122,间期（前）、后、末期：染色体染色单体DNA101,不断螺旋化，缩短变粗,不断解螺旋，变细变长,复制,合成,间期,0,4N,2N,染色体变化规律,前期,中期

10、,后期,末期,细胞周期,间期,0,4N,2N,DNA数量变化规律,前期,中期,后期,末期,细胞周期,间期,0,4N,2N,染色单体变化规律,前期,中期,后期,末期,细胞周期,有丝分裂中染色体，DNA分子数各时期的变化,有丝分裂,间期,前期,中期,后期,末期子细胞,染色体,染色单体,DNA数目,着丝点分裂后 加倍,复制后，着丝点分裂前才有,复制后加倍，分裂后恢复,2N,2N,2N,4N,4N2N,04N,4N,4N,0,0,2a4a,4a,4a,4a,4a2a,说明,假设母细胞染色体为2N,DNA为2a,同源染色体,N,N,N,2N,2NN,着丝点分裂后 加倍,图形识别,指出下列各图分别属于植物

11、细胞有丝分裂的什么时期？,前期,末期,间期,中期,后期,图形识别,后期,前期,间期,末期,中期,1、分裂间期细胞内发生了复杂变化，其中染色体复制 的结果是 A.DNA含量增加了一倍，染色体数不变 B.DNA含量和染色体数都增加了一倍 C.DNA含量不变，染色体数增加了一倍 D.DNA含量和染色体数不变，蛋白质增加,课 堂 反 馈,A,2、有丝分裂过程中，细胞中DNA含量加倍和染色体数 目的暂时加倍分别发生在 A.间期和末期 B.后期和末期 C.间期和中期 D.间期和后期,D,3、染色体形态比较固定，数目比较清晰的时期为 A.前期 B.中期 C.后期 D.末期,4、植物细胞有丝分裂末期，在细胞板

12、附近较多的细胞 器是 A.线粒体 B.内质网 C.核糖体 D.高尔基体,5、在有丝分裂中，具有染色单体的时期是 A.间期和后期 B.间期和前期 C.前期和后期 D.中期和末期,B,D,B,3.如图所示：左图为动物细胞有丝分裂图解，右图为一个细胞周期中DNA的变化曲线，则左图所示的细胞对应于右图的_区段相对应：,A. b-c Bc-d Cd-e De-f,B,5.下图中A与B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：,（1）一个完整的细胞周期是从开始到。 （2）图A中，cd段表示细胞分裂进入期，de段表示细胞分裂进入期。 （3）图B表示（填“植物”或“动物”）细胞

13、的分裂期，共有条染色体、条染色单体和个DNA分子，相当于图A中的是段，分裂后形成的子细胞中含有的染色体条。 （4）写出B图中标号的结构名称：是；是；是。,e,j,后,末,动物,中,4,8,8,bc（或gh）,4,中心体（粒）,染色体,星射线,动物细胞的有丝分裂,动、植物细胞有丝分裂的比较：,1、都有分裂间期和分裂期。分裂期都有前、 中、后、末四个阶段。 2、分裂产生的两个子细胞的染色体数目和组成 完全相同且与母细胞完全相同。染色体在各 期的变化也完全相同。,植物有丝分裂与动物有丝分裂的异同:,相同:,不同:,前期,末期,1、前期纺锤体的来源：植物：由细胞两极发出纺锤丝直接产生。动物：由中心体周

14、围产生的星射线形 成。,2、末期细胞质的分裂植物：细胞中部出现细胞板形成新细 胞壁将细胞隔开。动物：细胞中部的细胞膜向内凹陷使 细胞缢裂。,动物与植物的细胞分裂都进行有丝分裂，有丝分裂有什么重要意义？,思考：,遗传物质的稳定对于生物十分重要，染色体上有遗传物质，必须准确而万无一失地传递给后代！纺锤丝的形成保证了每个染色体分裂后平均分配到两个子细胞中去。从而保证染色体的的遗传物质在亲代与子代细胞之间稳定的传递。,亲代细胞,子代细胞,植物细胞的有丝分裂,6、与有丝分裂直接相关的细胞器,核糖体：间期有关蛋白质的合成场所。,中心体：动物和低等植物细胞分裂过程中与纺锤体的形成有关，并决定细胞的分裂方向，

15、在间期复制，前期移向两极。,高尔基体：植物细胞分裂末期与细胞壁的形成有关。,线粒体：为DNA、蛋白质的合成及纺锤丝（星射线）牵引染色体运动等提供能量。,注意：,细胞有丝分裂产生的两个子细胞，不仅从亲代细胞获得了相同的成套的染色体，而且从亲代细胞获得了各种细胞器。各种细胞器的增生都是在细胞分裂间期发生的。,（1）动物细胞一般画成圆形，外面代表细胞膜；植物细胞一般画成长方形，外面代表细胞壁。 （2）动物细胞分裂后期、末期向内凹陷，最终缢裂成两个子细胞；植物细胞不向内凹陷，细胞中央形成细胞板，最终形成两个子细胞。 （3）动物细胞和低等植物细胞要画出中心体，高等植物细胞一般不能画。 （4）细胞分裂后期

16、图像应注意三点:移向两极的染色体位置不能画反，正确的应为染色体臂朝向中央，着丝点靠近两极；上下对应的两条子染色体的大小、形状、颜色应完全相同；每一极同源染色体都应成对存在（二倍体生物）。,7、动、植物有丝分裂图像辨析：,蛙的红细胞。,1.过程：,细胞核先延长，核的中部向内凹进，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：,分裂过程中，不出现纺锤丝和染色体的变化。,3.举例：,四、无丝分裂,无丝分裂的过程中DNA进行复制吗？,？,五、无丝分裂,1. 过程,细胞核延长,核缢裂成两个子细胞核,细胞缢裂成两个子细胞,2. 特点,在分裂过程中，没有染色体和纺锤体等结构

17、的出现,但有DNA复制,蛙红细胞无丝分裂示意图,4、无丝分裂和有丝分裂的比较,(一)盐酸和酒精混合液（11）可使组织中的细胞相互分离开。 (二)高等植物的分生组织有丝分裂较旺盛。 (三)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变化情况，识别该细胞处于 哪个时期。 (四)细胞核内的染色体易被碱性染料(如龙胆紫)染成深色。,一、实验原理,实验二： 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂,二、有关试剂及作用 （一）解离：质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精按11混合而成的，其作用是使组织中的细胞分离开来。 （二）漂洗：清水，其作用是洗去解离液，利于染色。 （三）染色：0.01g/mL或0.02g/mL的龙胆紫溶液，能使染色体着色。,三、实验流程,一)洋葱根尖的培养,在培养根尖的过程中要及时换水防止水中缺氧，导致根细胞无氧呼吸产生酒精使根细胞腐烂。,课前34天将洋葱放在盛满清水的广口瓶上，让洋葱底部接触水面，放置温暖处培养，待根长至5cm时，取健壮根尖制成临时装片。,二)装片的制作,HCl,酒精,细胞分离开,解离液,解离过度,醋酸洋红溶液,龙胆紫溶液,成熟区,伸长区,分生区,根 冠,根