第1节 细胞的增殖.ppt

1、细胞种类繁多,新课导入,生命过程有长有短,大熊猫20年,鲤鱼50年,龟300-400年,象75年,细胞的最终命运无外乎两种： 其一，细胞分裂，由原来的一个细胞变为两个子细胞； 其二，细胞死亡，生命活动消失。,细胞分裂和细胞死亡均为细胞生命活动基本特征。,第1节 细胞的增殖,一、细胞不能无限长大,二、细胞通过分裂进行增殖,三、有丝分裂,四、无丝分裂,知识目标,1. 简述细胞生长和增殖的周期性。 2. 观察细胞的有丝分裂并概述其过程。 3. 描述细胞的无丝分裂。 4. 模拟探究细胞大小与物质运输的关系，探讨细胞不能无限长大的原因。,教学目标,1.尝试通过模拟实验以进行科学研究,培养学生的探究能力。

2、 2.利用数学、物理方法处理和分析实验数据的能力。 3.运用细胞不能无限长大的原理解释某些生命现象。 4.养成批判性思考问题的能力。,能力目标,1.形成结构与功能、局部与整体相统一的生物学思想。 2.使学生形成实事求是的科学态度和一丝不苟的科学精神。,情感态度与价值观目标,1.细胞生长和增殖的周期性。 2.真核细胞有丝分裂的过程。,真核细胞有丝分裂过程中，各个时期染色体行为和数目的变化，以及DNA数量的变化。,难点,重点,教学重难点,讨论:,1. 请推测一下大象和老鼠相应器官和组织的细胞大小差异如何?,2. 生物体的长大，是靠细胞数量的增多还是靠细胞体积的增大?,一、细胞不能无限长大,象与鼠,

3、多细胞生物体体积的增大 (即生物体的生长),细胞生长增大细胞的体积,细胞分裂增加细胞的数量,事实上,不同动(植)物同类器官或组织的细胞大小无明显差异,器官大小主要取决于细胞数量的多少。,1.细胞为什么都那么微小？什么因素限制了细胞的长大？,2.随着细胞的长大，细胞膜的面积不也在扩大吗？那么，细胞会不会无限长大？,1. 有什么证据说明NaOH扩散进琼脂块了？NaOH在每一块琼脂内扩散的速率是否相同？为什么？,当NaOH与含酚酞的琼脂块相遇时，其中的酚酞变成紫红色，这是常用来检测NaOH的方法，从琼脂块的颜色变化就知道NaOH扩散了多远。,在相同时间内，在每一琼脂块内扩散的深度基本相同，说明在每一

4、琼脂块内扩散的速率是相同的。,问题一,2. 细胞的物质运输的效率与细胞大小之间是什么关系？为什么多细胞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，物质运输的效率就越低，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。,想一想,问题二,3. 为什么细胞越大，物质运输的效率越低？,细胞越大，需要与外界环境交流的物质就越多；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面积就相对小了，所以物质运输的效率越低。,想一想,问题三,制约细胞体积的因素,细胞体积越小，其相对表面积 越大，越有利于物质交换，所以细胞不能太大,一个核内所含遗传信息有一定 限度，对细胞

5、质的控制能力有限， 决定了细胞不能过大,细胞核及各种细胞器具有一定 体积，细胞进行生化反应需一定的场所，决定了细胞不能太小,细胞增殖是生物繁育的基础,单细胞生物以细胞分裂的方式产生新的个体，如酵母。 多细胞生物以细胞分裂的方式产生新的细胞。 多细胞生物是由许多单细胞有机结合在一起而形成的生物体，是由一个单细胞即受精卵分裂发育而来，它的产生肯定需要许多次的细胞增殖，并经过复杂的细胞分化过程。不管细胞增殖次数多少，细胞分化如何复杂，我们都不难看出细胞增殖是生物繁衍的基础。,各种细胞在分裂之前，必须进行一定的物质准备，不然，细胞便不能分裂。 物质准备和细胞分裂是一个相互连续的过程，这一过程即为细胞增

6、殖。,细胞增殖不同于细胞分裂，还包括之前的物质准备。,什么是细胞增殖？,二、细胞通过分裂进行增殖,成体生物仍然需要细胞增殖，以弥补代谢过程中的细胞损失。,就我们人体而言，每天都有大量的细胞衰老死亡，如皮肤细胞、血细胞、肠上皮细胞等。要维持细胞数量的平衡和机体的正常功能，必须依赖细胞增殖。,另外，机体创伤愈合、组织再生、病理组织修复，也要依赖细胞增殖。,真核细胞的分裂有三种,有丝分裂: 真核生物细胞分裂的主要方式。 无丝分裂：因其过程不出现纺锤丝和染色体而得名。 减数分裂：一种特殊的有丝分裂，与有性生殖细胞形 成有关。,细胞周期：指连续分裂的细胞，从一次分裂完成开始，到下一次分裂完成时为止，这是

7、一个细胞周期。,一个细胞周期即是一个细胞的整个生命过程，即由一个老的细胞变成两个新的细胞。,三、有丝分裂,一个细胞周期包括两个阶段： 分裂间期和分裂期。,分裂间期： 从细胞一次分裂结束之后到下一次分裂之前，是分裂间期。 分裂期： 在分裂间期结束之后，即进入分裂期。,有丝分裂细胞周期,细胞种类众多，繁殖速度有快有慢，细胞周期差别很大，有些细胞的细胞周期可以长达十几年甚至几十年，有的则可以短至几天或几小时，甚至几分钟。,在一个细胞周期内，分裂间期和分裂期所占的时间也相差很大，一般细胞间期大约占细胞周期的90%95%，分裂期占细胞周期的5%10%。,不同类型细胞的细胞周期持续时间（小时）,细胞分裂间

8、期，是整个细胞周期中的准备阶段，最大特点是完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。,根据代谢情况，可分为三个阶段： G1期：DNA和蛋白质合成旺盛时期，为DNA合 成做准备工作。 S期：DNA完成复制的时期。 G2期：活跃的DNA和蛋白质合成，为纺锤丝形成 做准备工作。,细胞分裂期，最明显的变化是细胞核中染色体的变化。,人们为了研究方便，细胞分裂期可分为前期、中期、后期、末期四个时期。各个时期变化是连续的，并没有严格的时期界限。,染色体与姐妹染色单体,一条染色体含一个DNA分子,一条染色体由两条姐妹染色单体组成，含两个DNA分子,着丝点,纺锤丝,具有姐妹染色单体的染色体,前期：两消两现一散乱,

9、核仁逐渐解体， 核膜逐渐消失。 纺锤体出现， 染色体出现。 染色体散乱地分布在梭形的纺锤体之间。,中期：丝牵点排赤道板,每条染色体的着丝点的两侧，都有纺锤丝附着在上面，纺锤丝牵引着染色体运动，使每条染色体的着丝点排列在细胞中央的一个平面上。 这个平面与纺锤体的中轴相垂直，类似于地球赤道的位置，所以叫做赤道板。 分裂中期的细胞，染色体的形态比较固定，数目比较清晰，便于观察清楚。,染色体,纺锤丝,纺锤体,着丝点,姐妹染色单体,赤道板,（与纺锤体中轴相垂直的平面）,子染色体,有丝分裂中期,小练习,在动物细胞有丝分裂中期，若从一极观察可见染色体的排列情况是图中的（ ）,D,后期：姐妹单体分开家,每一个

10、着丝点分裂成两个，原来连接在同一个着丝点上的两条姐妹染色单体也随着分离开来，成为两条子染色体。,姐妹染色单体是由一个着丝点连着的并行的两条染色单体，是在细胞分裂的间期由同一条染色体经复制后形成的，在细胞分裂的间期、前期、中期成对存在，其大小、形态、结构及来源完全相同。 细胞中每对姐妹染色单体之间的化学组成是一致的，DNA分子的结构相同，所包含的遗传信息也一样。在有丝分裂和减数第二次分裂的后期，每对姐妹染色单体都随着着丝点的分裂而彼此分开。,有丝分裂后期,末期：两消两现子胞建,染色体逐渐变成细长而盘曲的丝，纺锤体逐渐消失，出现新的核膜和核仁。 这时在赤道板的位置出现一个细胞板，细胞板由细胞的中央

11、向四周扩展，逐渐形成了新的细胞壁。,有丝分裂末期,图形识别,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,末期,间期,中期,后期,间期：动物细胞要完成中心粒的复制，而植物细胞不用。 前期：动物细胞由位于两极的中心粒的周围发出无数条星射线，形成纺锤体。植物细胞从细胞的两极发出许多的纺锤丝，形成一个梭形的纺锤体。 末期：细胞质分裂方式不同。动物细胞的细胞膜从细胞的中部向内凹陷，最后把细胞缢裂成两个子细胞。植物细胞以细胞板扩展的方式形成细胞壁，从而分裂为两个子细胞。,动植物细胞有丝分裂的区别？,动植物细胞有丝分裂过程图,植物细胞有丝分裂,动物细胞有丝分裂,动植物细胞有丝分裂的异同,1、间期

12、都有染色体的复制,2、核膜、核仁的变化相同,3、染色体的行为变化完全相同,1、前期：细胞两极发出纺锤丝构成纺锤体,1、前期：两组中心体发出星射线构成纺锤体,2、末期：细胞板形成细胞壁分成两个子细胞,2、末期：细胞膜内陷缢裂成两个子细胞,细胞器的增殖,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。 例如，子细胞中线粒体和叶绿体只能通过原有的细胞器分裂增生，而不能在细胞质中新产生。各种细胞的增生都是在细胞分裂间期发生的。,有丝分裂的意义,将亲代细胞的染色体经过复制以后，精确地平均分配到两个子细胞中去。由于染色体上有遗传物质，因而在生物的亲代和

13、子代之间保持了遗传性状的稳定性。,四、无丝分裂,因为在分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体，所以叫无丝分裂。 其过程比较简单，一般是细胞核先延长，从核的中部向内凹陷，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。,蛙的红细胞无丝分裂,此外，鸡胚血细胞、某些原生动物、胎膜细胞、胚乳细胞等也能进行无丝分裂。 无丝分裂速度快、消耗能量少，所以经常出现在活力旺盛、生长迅速的组织中。,注意,染色体、DNA、染色单体量的变化,染色体的计数是以着丝点为标准的，有几个着丝点，就有几个染色体。,注意,细胞有丝分裂过程中染色体的行为变化,染色体的数量变化图,间期,前期,中期,后期,末期,4N,

14、2N,0,时期,染色体的数量,DNA的数量变化图,前期,中期,后期,末期,2N,4N,0,DNA的数量,时期,间期,染色单体的数量变化,前期,中期,后期,末期,0,2N,4N,染色单体的数量,间期,时期,观察根尖分生组织细胞的有丝分裂。,实验,实验原理：高倍镜染色体细胞有丝分裂过程 目的要求：制作装片、观察识别比较细胞、绘图 材料用具：洋葱、显微镜、盐酸等,方法步骤： 1.洋葱根尖的培养 2.装片的制作：解离漂洗染色制片 3.洋葱根尖细胞有丝分裂的观察：先低倍后高倍 4.绘图（中期）,1.你视野中哪一期细胞最多？为什么？ 2.如何比较细胞周期不同时期的时间长短？,讨论：,间期 前期 中期 后期

15、 末期,分裂期,一个细胞周期,洋葱根尖生长点细胞的有丝分裂,细胞增殖,概念,分类,物质准备,细胞分裂,有丝分裂,无丝分裂,减数分裂,细胞周期,分裂间期,分裂期,前期,意义,中期,后期,末期,动植物有丝分裂区别,细胞不能无限增殖,课堂小结,高考链接,（2009 福建）细胞有丝分裂与减数分裂都可能产生可遗传的变异，其中仅发生在减数分裂过程的变异是（ ） A. 染色体不分离或不能移向两级，导致染色体数目变异 B. 非同源染色体自由组合，导致基因重组 C. 染色体复制时受诱变因素影响，导致基因突变 D. 非同源染色体某片段移接导致染色体结构变异,B,解析：四个选项分别描述了四种变异情况，其中同源染色体

16、的分离，非同源染色体的自由组合仅发生在减数第一次分裂中，有丝分裂不会发生。, （2007 上海）下列是动物细胞减数分裂各期的示意图，正确表示分裂过程顺序的是（ ）,A. 一一一一一 B. 一一一一一 C. 一一一一一 D. 一一一一一,D,解析：根据细胞中染色体的变化可判断是减数第二次分裂的后期，此时染色体的着丝点分裂，染色单体分开成为子染色体，在纺锤丝的牵引下，移向两极且无同源染色体； 是减数第一次分裂的后期，此时细胞中同源染色体分开； 是减数第一次分裂的前期，此时染色体联会配对，形成四分体； 是减数第一次分裂产生的次级精母细胞，处于减数第二次分裂的前期； 是减数第二次分裂的末期，细胞分裂形

17、成了四个生殖细胞； 是减数第一次分裂的中期，此时细胞中同源染色体成对的排列在细胞的赤道板上。,（2007 上海）能在细胞分裂间期起作用的措施是（ ） 农作物的诱变育种 用秋水仙素使染色体数目加倍 肿瘸的治疗 花粉离体培养 A. B. C. D. ,A,解析：DNA复制，是在分裂间期S期，DNA倍增，出现差错即变异；各种细胞器的增生也是在细胞分裂间期发生的，一些代谢旺盛的细胞线粒体数量比较多。,1.下列有关细胞大小与物质运输效率的关系的叙述中，错误的是（ ） 体积越大，物质运输效率相对越高 体积越小，物质运输效率相对越高 相对表面积越大，物质运输效率相对越高 相对表面积越小，物质运输效率相对越高

18、 A. B. C. D. ,C,课堂练习,2. 下列有关细胞不能无限生长的原因中，不正确的是（ ） A. 细胞体积越大，物质运输效率相对越低 B. 细胞体积越大，其相对表面积越小，物质运输效率相对越低 C. 细胞表面积与体积关系限制了细胞长大 D. 细胞核中的DNA不会随细胞体积增大而增大,D,3. 一个细胞周期的持续时间是（ ） A. 从一次分裂结束之后到下一次分裂之前 B. 从分裂的前期开始到末期为止 C. 从一次分裂完成时开始到下一次分裂完成时为止 D. 从分裂期开始到子细胞形成为止,C,4. 下列关于细胞周期的叙述中，正确的是（ ） A. 成熟的体细胞产生后立即进入下一个细胞周期 B.

19、 机体内所有的体细胞处于细胞周期中 C. 抑制DNA的合成，细胞将停留在分裂期 D. 细胞分裂间期为细胞分裂期提供物质基础,D,5. 下图表示连续分裂细胞的两个细胞周期， 下列叙述不正确的是（ ）,a,b,c,d,A. a和b为一个细胞周期 B. c段结束，DNA含量增加一倍 C. 遗传物质平分一般发生在d段 D. b和c为一个细胞周期,D,6.下列关于植物细胞有丝分裂过程的叙述中，不正确的是（ ） A. 在分裂间期，每个染色体复制，DNA含量加倍 B. 在分裂后期，着丝点分裂，染色体数目加倍，DNA含量也加倍 C. 在分裂中期，染色体的形态和数目最清晰 D. 在分裂末期，细胞内复制后的染色体平均分配进入两个子细胞,B,7. 有丝分裂过程中细胞内染色体染色单体DNA=122的时期是（ ） A. 前期和后期B. 前期和中期 C. 间期和后期D. 中期和后期,B,8. 在有丝分裂中，染色质与染色体发生形态转变的时期是（ ）,A. 间期和后期 B. 间期和前期 C. 前期和后期 D. 前期和末期,9. 某动物细胞有丝分裂后期有32条染色体,其正常体细胞中染色体数目为 （ ）,A. 条 . 16条 . 32条 D. 64条,D,B,10. 用高倍显微镜观察处于有丝分裂中期的植物细胞，清晰可见的结构是（ ） A. 染色体、纺锤体、细胞壁 B. 纺锤体、细胞膜、细胞核 C. 染色体、赤道