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新人教版 分子与细胞
第六章 细胞的生命历程
6.1细胞的增殖（第一课时）
蓝鲸
体长25米左右
重150吨
蝙蝠
重约60克
非洲象
高4.5左右
重8-11吨
多细胞生物体积增大，即生物的生长。既靠细胞生长增大细胞的体积，还要靠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一般无明显差异，器官大小主要决定于细胞数量的多少。
细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程，叫作细胞增殖。
一、细胞增殖
单细胞生物以细胞分裂方式产生新的个体
多细胞生物从受精卵开始，经过细胞增殖和分化发育成成体。
多细胞生物：通过细胞增殖产生新的细胞来补充已经衰老死亡的细胞
多细胞生物：通过细胞增殖产生新的细胞来补充已经衰老死亡的细胞
一、细胞增殖
多细胞生物：生物体创伤愈合、组织再生，都依赖细胞增殖
蝾螈可以再生四肢、心脏、脊椎等等组织，是研究发育，再生等等的重要材料。其基因组庞大（是人类基因组的10倍）和含有大量的重复序列。
资料图来自于Nature = 32G基因组 + 蝾螈 +Pax7
细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。
一、细胞增殖
一、细胞增殖
思考一下：细胞分裂通过什么样的机制保证子细胞的遗传物质与亲代细胞相同呢？
二、细胞周期
细胞增殖包括物质准备和细胞分裂两个相连续的过程。
物质准备——分裂——物质准备——再分裂，细胞增殖具有周期性。
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，为一个细胞周期。一个细胞周期包括两个阶段：分裂间期和分裂期。
二、细胞周期
误以为所有细胞都有细胞周期
①只有连续分裂的细胞才有细胞周期。如动物干细胞、生发层细胞。
植物的根尖分生区，茎形成层、茎尖分生区。动植物：受精卵
②暂不分裂细胞没有细胞周期：记忆细胞、肝细胞。
③高度分化、成熟的组织没有细胞周期。如根冠的细胞，洋葱表皮细胞，角质层细胞，成熟的血细胞，神经细胞等。
④发生减数分裂的细胞没有细胞周期。
前期
中期
后期
末期
分裂间期
90~95%
分裂期（M期）
5~10%
G2期
G1期
S期
二、细胞周期
那我们可以用什么方式来表示它呢？
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细胞周期的常见表示方法
扇形图
数轴图
分裂间期
细胞类型 分裂间期 分裂期 细胞周期
蚕豆根尖分生区细胞 15.3 2.0 17.3
小鼠十二指肠上皮细胞 13.5 1.8 15.3
人的肝细胞 21 1 22
人的宫颈癌细胞 20.5 1.5 22
从细胞一次分裂结束到下一次分裂之前，是分裂间期（interphase）。
细胞周期的大部分时间处于分裂间期，占细胞周期的90%~95%。分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备，完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度的生长。
分裂间期三个阶段：
G1期：
G2期：
G1期：
S期：
生长期——DNA复制前期（主要是RNA和蛋白质生物合成）
（包括DNA前身物质、DNA聚合酶和合成DNA所需要的其他酶系）
主要特征：DNA合成。（DNA复制）
有丝分裂准备期——DNA复制后期（还有少量的RNA和蛋白质合成，特别是纺锤体微管蛋白的合成。）
最主要的是完成DNA复制和有关蛋白质的合成，而DNA和蛋白质紧密结合成染色质（染色体）。因此分裂间期主要是在完成染色体复制。
分裂间期
分裂间期结束之后，细胞就进入分裂期。开始进行细胞分裂。在分裂间期的复制的DNA如何平均分配到两个子细胞中呢？
思考：染色质的形态发生了什么变化？
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思考：染色质的形态发生了什么变化？
染色质
染色质发生螺旋化
电子显微镜照片
高度螺旋、变短变粗
解开螺旋、恢复细长丝状
染色质
染色体
思考：染色质如何变成染色体？
or
DNA复制
染色体
姐妹染色单体
间期
复制后染色质连在同一个着丝点上形成了两条姐妹染色单体。由于只有一个着丝点，所以只能看作一条染色体。
分裂间期
有丝分裂
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。
三、有丝分裂
有丝分裂——前期
两消:核膜消失、核仁解体
两现:染色体(染色质螺旋化，出现染色体，散乱排布)、纺锤体出现（两极发出纺锤丝形成纺锤体）
有丝分裂——中期
纺锤丝牵引着 运动，使其着丝粒排列到细胞的一个平面上—— 。
染色体
赤道板
有丝分裂——后期
姐妹染色单体分开， 分别移向细胞的两极
着丝粒分裂成两个，姐妹染色单体分开，染色体数目加倍，纺锤丝牵引着向两极运动，结果两极各有一套染色体。遗传物质平均分配到细胞两极。
染色体复制后如何分配？
染色体先分到2个子细胞，着丝点再分裂成2个。
着丝点先分裂成2个，姐妹染色单体分开进入2个子细胞。
猜想1
猜想2
√
有丝分裂——末期
两消:染色体解旋为染色质丝，纺锤体消失
三现:核膜、核仁重现、植物细胞出现细胞板
植物细胞：赤道板（虚拟）位置出现细胞板（真实），形成新的细胞壁。
动物细胞不出现细胞板。
思考：
①在分裂过程中，核膜、核仁为什么要消失？
②染色质为什么要变成染色体？
③赤道板与细胞板有什么区别？
④与细胞增殖有关的细胞器（有丝分裂为为例）
便于染色体的运动
便于复制后的染色体的平均分配
赤道板是一个位置而非实物，细胞板是一个结构，扩展形成细胞壁。
核糖体：间期合成各种蛋白质
中心体：发出星射线形成纺锤体（动物）
高尔基体：参与细胞壁的形成（植物）
线粒体：提供能量
动物细胞有丝分裂的基本过程
进入分裂期后，两组中心粒分别移向细胞两极，两组中心粒的周围，发出大量放射状的星射线形成纺锤体
分裂末期不形成细胞板，而是细胞膜从细胞中部向内凹陷，将细胞缢裂成两部分，每部分都含有一个细胞核
染色质复制
+中心体复制
相同点：细胞核内（核膜、核仁、染色体的行为数量）
变化完全相同
动、植物有丝分裂的区别
分裂间期
前期
中期
后期
末期
时期 间期 前期 末期
植物 细胞
动物 细胞
无中心
体的倍增
中心体
复制倍增
细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体
中心体移到细胞两极，发出星射线形成纺锤体
细胞板扩展为细胞
壁，分割出子细胞
细胞膜由中间向内部凹陷，缢裂成两个细胞
动、植物有丝分裂的区别
思考：据下面两幅不同生物细胞有丝分裂图回答下列问题：
(1)A图表示 (填“高等动物细胞”
或“高等植物细胞”)，判断的理由：_______
_________________________________________。
(2)B图表示 (填“植物”或“动物”)细胞
有丝分裂的 期，此时期细胞内发生的主要变化是_________________________________________________________________________。
高等植物细胞
具有细
胞壁；无中心体，两极发出纺锤丝形成纺锤体
动物
后
着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为两条子染色体，在纺锤丝牵引下移向细胞两极
癌细胞的产生
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的、连续进行分裂的恶性增殖细胞，这种细胞就是癌细胞。
癌细胞
细胞中遗传物质发生变化，变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞
起因：受到致癌因子的作用
正常细胞的分裂是在机体的精确调控之下进行的，在人的一生中，体细胞一般能够分裂50~60次
癌细胞
癌细胞的产生
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的、连续进行分裂的恶性增殖细胞，这种细胞就是癌细胞。
有丝分裂过程中可“加倍”的结构
成分或结构 时期 原因
DNA 间期 DNA复制
染色体 后期 着丝粒分裂
中心体 间期 中心体复制
细胞核 末期 新核膜已经形成，细胞质尚未分裂
着丝粒 后期 着丝粒分裂
注意：着丝粒分裂不是纺锤丝牵引的结果。比如，秋水仙素抑制纺锤体的形成，在没有纺锤丝牵引的情况下，染色体的着丝粒也可自然分裂，从而导致染色体加倍。
蛙的红细胞无丝分裂示意图
②特点：
③实例：蛙的红细胞分裂、草履虫的细胞分裂等。
无丝分裂
①过程：
不出现纺锤丝和染色体的变化；染色质、DNA也要进行复制，并且细胞要增大。
注意
无丝分裂是真核生物细胞的分裂方式，不是原核细胞的，原核细胞的分裂方式是二分裂。
细胞核延长 核缢裂 细胞质缢裂 形成两个子细胞
有丝分裂的意义
细胞有丝分裂的重要意义，是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。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。

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