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第1节 细胞的增殖
第6章 细胞的生命历程
象与鼠的个体大小相差十分悬殊。
讨论：
1.请推测象与鼠相应器官和组织的细胞大小是否也有很大差异？
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？
象与鼠相应器官和组织的细胞在大小上无明显差异。
生物体的生长，既靠细胞分裂增加细胞的数量，还要靠细胞生长增大细胞的体积。
细胞为什么不能无限长大？（P115思维训练）
2mm
2mm
2mm
4mm
4mm
4mm
8mm
8mm
8mm
表面积= mm2
体积= mm3
表面积= mm2
体积= mm3
表面积= mm2
体积= mm3
24
8
96
64
384
512
1.5
3
0.75
表面积/体积=
表面积/体积=
表面积/体积=
细胞不能无限长大的原因
扩散效率=
NaOH扩散的体积
整个琼脂块的体积
边长(mm) 正方体 表面积(mm2) 体积 (mm3) 表面积/ 体积 扩散深度 (0.5mm) 扩散体积/总体积
2
4
8
24
8
96
64
384
512
3
1.5
0.75
0.5
0.5
0.5
0.875
0.58
0.33
讨论：
1.细胞的表面积和体积的比值与细胞的大小有什么关系？
细胞越大，表面积和体积的比值就越小。
细胞体积越大，其相对表面积越小，物质运输的效率（扩散体积/总体积）就越低，不能满足细胞的代谢需要。
2.从物质运输的效率看，细胞为什么不能太大？
3.细胞越小，越有利于细胞与外界的物质交换，细胞是越小越好吗？
细胞不是越小越好，因为细胞中有众多的必须物质和细胞器，细胞太小，就没有足够的空间，细胞就不能进行相应的生命活动，发挥出相应的生理功能。
细胞不能无限长大，器官大小主要依靠细胞数量，细胞数目是如何增多的？
01
细胞增殖
单细胞生物通过细胞增殖而繁衍。
多细胞生物从受精卵开始，经过细胞增殖和分化逐渐发育成体。
生物体内不断有细胞衰老，死亡，需要通过细胞增殖加以补充。
1、概念：细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程。
5、意义：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。
2、过程：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
4、方式：真核（有丝分裂，无丝分裂和减数分裂）
原核（二分裂）
01.细胞增殖：
3、特点：周期性
02
细胞周期
细胞周期
（90%~95%）
（5%~10%）
概念：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，为一个细胞周期。
甲
乙
甲→乙
乙→甲
乙→甲→乙
分裂间期
分裂期（M期）
一个细胞周期是指:
G1期
S期
G2期
——DNA合成期
——RNA与蛋白质的生物合成
——RNA与蛋白质的生物合成
02.细胞周期：
拓展： 细胞周期表示方法
细胞周期：
分裂间期：
分 裂 期：
B-B
B-A
A-B
B
A
方法一：扇形图
方法二：直线图
A B C D E F G
A C、 C E、 E G
A B、 C D、E F
B C、 D E、F G
细胞 分裂间期/h 分裂期/h 合计/h
蚕豆根尖分生区细胞 15.3 2.0 17.3
小鼠十二指肠皮细胞 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
结论：
①分裂间期所占时间远远大于分裂期；
②细胞种类不同,一个细胞周期的时间也不同。
不同种细胞分裂间期、分裂期及细胞周期时间长短
03
有丝分裂
复制成的DNA通过有丝分裂平均地分配到两个子细胞中。
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，后期和末期。
注意：有丝分裂是细胞周期中分裂期的主要表现形式。有丝分裂不包含分裂间期。
03.有丝分裂：
植物细胞的有丝分裂
知识回顾：染色体
染色质和染色体是同一种物质在细胞不同时期的两种存在形态。
蛋白质
染色体
DNA
染色质
细胞分裂时
螺旋化、缩粗变短
解螺旋
染色质
[丝状]
染色体
[圆柱状/杆状]
（利于复制和表达）
（利于平均分配）
存在：
组成：
DNA+蛋白质
真核生物的细胞核中。
核仁
染色质
核膜
1.分裂间期
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
G1期：RNA和蛋白质的合成
S期： DNA的复制
G2期：RNA和蛋白质的合成
有核膜、核仁，以染色质形态存在
2.有丝分裂前期：
　　①核膜消失、核仁解体。
　　③细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体。
　　②出现染色体（姐妹染色单体）。
膜仁消失现两体
3.有丝分裂中期：
　①染色体的着丝粒整齐的排列在“赤道板”上。
②染色体的形态比较稳定，数目比较清晰。
形定数晰赤道齐
赤道板是用来描述位置的概念，并不是一个真实存在的结构。
①着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，成为两个子染色体，细胞内染色体数目加倍。
②纺锤丝牵引子染色体移向细胞两极。
4.有丝分裂后期：
粒裂数加均两极
细胞板
核膜
　　①染色体变成染色质
　　②核膜、核仁重现
　 ③纺锤体消失
④在赤道板位置出现细胞板，并扩展成分隔两个子细胞的细胞壁
5.有丝分裂末期
两现两消板成壁
细胞板是是一个真实存在的结构。
高尔基体与细胞壁的形成有关。
核仁
染色质
核膜
6.子细胞：
　　①一个细胞分裂为两个子细胞。
②子细胞若继续分裂 ，则进入下一个细胞周期。
前期
中期
后期
末期
间期
动物细胞的有丝分裂：
高等植物细胞有丝分裂 动物细胞有丝分裂
相同点 不同点
分裂过程基本相同：核膜，核仁变化相同
染色体变化规律相同：
分裂间期完成染色体复制；
分裂期实现染色体平均分配到两个子细胞中去
由细胞两极发出的纺锤丝形成纺锤体
由两组中心粒发出的星射线，形成纺锤体
细胞赤道板位置出现细胞板，扩展形成细胞壁，细胞一分为二
细胞膜从中部向内凹陷，细胞缢裂成两个子细胞
前期
末期
间期
无中心粒的复制
中心粒的复制
7.有丝分裂的意义：
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性状的稳定性。
下面相关染色体行为变化与图中细胞周期的时期相对应的是（ ）
①染色体呈细丝状，数目加倍
②核仁消失 ③所有染色体的着丝粒排列在细胞板上 ④着丝粒分裂，染色单体移向两极 ⑤染色体变为染色质丝
A. ②⑤ B. ①②③⑤ C. ②③④ D. ①③④⑤
典题：
A
【回顾】判断各时期并排序
1
2
3
4
间期
前期
末期
间期
5
6
7
8
后期
中期
末期
后期
排列顺序：
4 1 2 6 5 8 3 7
DNA复制
着丝粒
2个
1个
姐妹染色单体
注意：染色体数 ＝着丝粒数
DNA分子数＝ 2倍染色体数 = 染色单体数 （有染色单体时）
DNA分子数＝染色体数（无染色单体时）
拓展：染色体、染色单体和DNA的关系
2条
着丝粒分裂
无（0）
2个
1条
1条
染色体数目
DNA数目
染色单体数目
2个
无（0）
姐妹染色单体
间期 前期 中期 后期 末期
染色体
DNA
染色单体
2N
4N
前期
中期
后期
末期
染色体的变化
DNA的变化
2N
2N
4N
4N→2N
2N
4N
4N
4N
4N→ 2N
0
4N
4N
0
0
2N
间 期
→4N
→4N
染色单体的变化
复制
着丝粒分裂
细胞分裂
形成子细胞
重点理解：细胞周期中核DNA、染色体、染色单体的数目变化
(设：正常体细胞内核DNA数和染色体数均为2N)
拓展：有丝分裂过程中每条染色体上DNA含量变化（坐标图）
2
1
间期
前期
中期
后期
未期
每条染色体上DNA含量
如图表示一个细胞周期中每条染色体上DNA含量的变化，下列叙述错误的是（ ）
A. bc段发生DNA分子的复制 B. cd段细胞内一定存在染色单体
C. de段表示着丝粒的分裂 D. ef段核DNA含量是cd段的一半
典题：
D
下图中的甲、乙、丙表示细胞周期中的三个阶段，a是染色体数，b是染色单体数，c是核DNA分子数，a、b、c的数量关系正确的是（ ）
A. 甲、乙 B. 甲、丙 C. 乙、丙 D. 甲、乙、丙
典题：
B
1．核中DNA含量加倍期为 　　　　 。
　2. 染色体平均分配期为　　　　　　　　 。
　3．呈染色质状态期为　　　　　　　　 。
　4．看得见染色单体期为　　　　　　 。
　5．细胞板形成细胞壁时，由　 　 起作用。
　6．观察染色体形态和数目的最佳期为　 　 。
　7．姐妹染色单体分开的时期为　　　 。
间期
后期
间期、末期
前期、中期
高尔基体
中期
后期
小结：
正常细胞的分裂是在机体的精确调控之下进行的，人的一生中，体细胞一般能够分裂50-60次。
但是有的细胞受到致癌因子的作用，遗传物质发生改变，变成不受机体控制的、连续分裂的恶性增殖细胞，这种细胞就是癌细胞。
癌细胞
细胞无丝分裂的过程比较简单，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。因为在分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化，所以叫作无丝分裂，如蛙的红细胞的无丝分裂。
04.无丝分裂：
05
观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
一、实验原理：
1.在高等植物体内，有丝分裂常见于根尖、芽尖等________细胞；
2.各个细胞的分裂是_____进行的，因此在同一分生组织中可以看到_________________的细胞；
3.通过在高倍镜下观察各个时期细胞内_________ ，就可以判断这些细胞分别处于有丝分裂的那个时期；
4.染色体容易被___性染料（如________旧称____________，或者___________）着色。
分生区
独立
处于不同分裂时期
染色体的存在状态
碱
甲紫溶液
龙胆紫溶液
醋酸洋红液
05.观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂：
注意：选择染色体数目较少且分裂期占细胞周期时间比例大的根尖作为实验材料；
根尖分生区细胞有何特点？
分生区的特点是：细胞呈正方形，排列紧密，有的细胞处于分裂状态,大多数处于分裂间期。
解离液:
漂洗液:
染色剂(碱性染料):
试剂：
15%HCl(质量分数）+ 95%酒精(体积分数）（比例1:1）
清水
洋葱（可用葱、蒜代替）
质量浓度为0.01或0.02g/mL的甲紫溶液或醋酸洋红液
材料：
二、材料试剂：
方法步骤：
解离→漂洗→染色→制片
三、实验步骤
1.洋葱根尖的培养
实验前3～4d，将洋葱放在装满清水的广口瓶上，底部接触水；
装置放在温暖处；
待根长约5 cm时取用；
解离
漂洗
染色
制片
解离液：
目的：
时间：
使染色体着色，利于观察
——压片使细胞分散开，利于观察
（在载玻片上盖上盖玻片，再加一片载玻片，轻压）
▲ 2、制片：
取材：
剪取根尖约2～3 mm
使组织中细胞相互分离
3～5min
漂洗液：
目的：
防止解离过度，利于染色
清水（10min，洗净盐酸）
染液：
目的：
时间：
龙胆紫溶液或醋酸洋红液
3～5min
15%HCl + 95%酒精（比例1:1）
实验注意事项(1)剪取生长旺盛、带有分生区的根尖，不宜过长，同时注意剪取的时间，一般在上午10点至下午2点左右，此时分生区细胞分裂旺盛。(2)解离时间应严格控制，解离时间不能过短，否则细胞在压片时不易分散开；时间过长，解离过度，无法取出根尖进行染色和制片。(3)先漂洗后染色，顺序不能颠倒，否则解离液中的盐酸会干扰染色效果。(4)染色时，染液的浓度和染色时间必须掌握好，应注意染色不能过深，否则视野下会呈现一片紫色，无法观察细胞图像。(5)压片时用力必须恰当，过重会压烂组织、压碎盖玻片，过轻则细胞未分散开，二者都将影响观察。
压片
解离液
清水
甲紫溶液/
醋酸洋红液
滴清水
解离 漂洗 染色 制片
3、观察
讨论：
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？
4.注意事项
（1）解离时间要严格控制
（2）漂洗是为了洗去多余的解离液，防止解离过度而影响染色。
（3）染色时间要严格控制
（4）压片力度要适度
用力过轻→细胞未分散开 用力过重→易将组织压烂
时间过短：细胞未充分解离，压片时细胞不易分散
时间过长：细胞解离过度，根尖酥软，影响染色，而且会破坏染色体
时间过短：染色体或染色质不能完全着色
时间过长：细胞核等其他部分充满染色剂，不利于观察
如图所示，甲～戊为植物细胞有丝分裂不同时期显微照片图，相关叙述正确的是 ( )
A. 从图甲所示状态到图乙所示状态所经历的时间为一个细胞周期
B. 图丙中的染色单体数和染色体DNA含量均与图戊相同
C. 图丁中的染色体比图戊更为分散，更便于观察
D. 高倍镜下可观察到从甲依次进入丙、戊、丁、乙的连续动态变化过程
典题：
B
请回答下面有关实验的问题：
（1）用洋葱根尖作材料观察植物细胞有丝分裂的实验中，要将细胞分散开可以进行 等操作；在该实验中，若只跟踪分生区的一个特定细胞，则无法观察到有丝分裂的各个时期，其原因是_________________________。
解离、捣碎、压片
解离后细胞已经死亡
（2）以下是几位同学进行细胞有丝分裂实验的操作情况：甲同学从解离液中取出材料，立即染色，实验效果很差；乙同学将已染色的材料立即盖上盖玻片观察，看不清细胞；丙同学将制好的玻片直接用高倍镜观察，花了很多时间，找不到细胞。请分析：
①甲同学实验效果差的原因是____________________________________________________。
②乙同学看不清细胞的原因是____________________________________________________。
③丙同学操作上的错误是________________________________________________________。
没有进行漂洗，影响了染色效果
没有滴加清水，把根尖弄碎并进行压片，细胞重叠
应先在低倍镜下观察找到细胞，再用高倍镜观察
（3）若已知洋葱根尖分生区细胞的细胞周期为12小时，显微镜下统计各时期的细胞数目如下：间期880个，前期67个，中期18个，后期和末期共35个。则间期所占时间约为__________。（单位为h，精确到小数点后一位）
（4）有些因素会影响细胞周期各时期的长短，实验过程中也会产生一些误差。下列因素对整个实验结果可能产生影响的有__________。
①取材时间 ②根尖培养温度 ③解离时间 ④载玻片厚度 ⑤细胞周期各时期区分是否准确
10.6 h
①②③⑤
Thanks
完成本章练习及总结

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