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第四章 细胞增殖、分化、衰老和死亡
第一节 细胞增殖
问题探讨
象和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或组织的细胞
大小是否也有很大差异。
象与鼠相应器官和组织的细胞大小无明显差异。
既靠细胞分裂使细胞的数量增加，又靠细胞生长使细胞的体积增大。主要是依靠细胞分裂使细胞的数量增加。
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？
细胞的体积能不能无限增大呢？
不能，受到细胞相对表面积的限制
什么是细胞的相对表面积
细胞越大，其相对表面积越小，物质运输的效率降低，不利于生命活动的进行。
边长为1cm的正方体
表面积= cm2
体积= cm3
表面积= cm2
体积= cm3
表面积= cm2
体积= cm3
6
1
24
8
96
64
3
6
1.5
表面积
体积
=
表面积
体积
=
表面积
体积
=
2cm
4cm
1、概念：细胞通过___________增加细胞数量的过程
2、意义：细胞增殖是生物体_______、_______、________、_______的基础
3、真核细胞分裂方式：___________、___________、___________。
一、细胞增殖
4、过程：包括物质准备和细胞分裂两个相连续的过程。（研究方法：放射性同位素标记法）
细胞分裂
生长
发育
生殖
遗传
有丝分裂
减数分裂
无丝分裂
5、特点：具有周期性
二、细胞周期
细胞周期：_________的细胞，以_____________________开始，直到_____________________为止的过程。
连续分裂
一次细胞分裂结束
下一次细胞分裂结束
一个细胞周期（以有丝分裂为例），
一般可分为：___________和_____________过程。
分裂间期： 完成物质准备，主要包括 ＤＮＡ 的复制和有关蛋白质的合成。
分裂期：染色体平均分配，完成细胞的分裂。
①间期在前，分裂期在后；
②间期长，分裂期短；
③以分裂完成时为界限
分裂间期
分裂期
１条染色质
１条染色质
着丝粒
姐妹
染色单体
复　制
（含2个DNA、2个染色单体）
(含1个DNA)
分裂间期（初）
分裂间期（末）
三、有丝分裂（以动物细胞为例）
动物细胞分裂间期还发生什么变化？
①
②
③
④
细胞质膜
核膜
核仁
着丝粒
⑥
⑤
染色质
中心体
中心体常在细胞分裂间期进行复制
中心体常在细胞分裂间期进行复制。 纺锤体主要由微管及其结合蛋白组成， 动物细胞分裂前期星射线的形成和两个中心体向两极的运动，标志着纺锤体装配的开始。 组成纺锤体的微管与染色体的着丝点连接，在纺锤体微管的作用下，染色体移动到细胞相应的位置上。
着丝点与着丝粒示意图
___个着丝粒
___条染色体
个DNA
___条姐妹染色单体
___个着丝粒
___条染色体
___个DNA
___条姐妹染色单体
1
1
0
1
2
1
1
2
染色体复制
着丝粒
每条染色单体上含有一个DNA分子
一条染色体含有两条姐妹染色单体
染色体复制后，DNA数目加倍，染色体数目不变。
染色体与DNA的关系
DNA复制和相关蛋白质的合成
G1期（DNA合成前期）
RNA、相关蛋白质（DNA聚合酶等）
的合成
S期（DNA合成期）
DNA的复制
G2期（DNA合成后期）
DNA的合成已经终止，但是还有RNA和蛋白质的合成。
分裂间期
动物细胞有丝分裂分裂期——前期
分裂间期
前期
（1）复制后的染色质经螺旋化（凝缩）等过程，逐渐变短变粗，形成在光学显微镜下可辨的染色体。（2）两个中心体分别移向细胞两极，并发出星射线形成纺锤体。
（3）核膜解体、核仁消失
膜仁消失现两体
分裂间期
１条染色质
（含两条染色单体）
前期
１条染色体
高度螺旋化
（含两条染色单体）
动物细胞有丝分裂分裂期——前期
前期
中期
（1）在纺锤丝等结构的作用下，染色体向细胞中央的赤道面（细胞中央类似地球赤道的位置）方向移动，使每条染色体的着丝粒排列在赤道面上
赤道面
动物细胞有丝分裂分裂期——中期
（2）染色体的形态比较清晰，是计数染色体数量的适宜时期
中期
后期
１条染色体
（含两个染色单体）
２条染色体
（无染色单体）
动物细胞有丝分裂分裂期——后期
（1）每条染色体中的两条姐妹染色单体分离，在纺锤丝的作用下分别向细胞两极移动
（2）细胞中染色体的数量加倍，形成了两套相同数量的染色体
中期
后期
动物细胞有丝分裂分裂期——后期
粒裂数增均两极
后期
（1）染色体变成染色质
（2）纺锤体消失
（3）核膜、核仁重新出现
（4）动物细胞的细胞质膜常表现为在赤道面位置处向内凹陷，将细胞质一分为二，一个亲代细胞缢裂成两个体积基本相等的子代细胞
动物细胞有丝分裂分裂期——末期
两失两现膜缢裂
后期
中期
前期
间期
植物细胞与动物细胞的有丝分裂有什么异同？
末期
区别
植物：细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体
动物：中心体发出星射线形成纺锤体
前期：纺锤体
的形成方式
末期：子细胞
形成的方式
植物：在胞质分裂中常表现为在赤道面形成细胞板 ，细胞板由中央向四周扩展形成新的细胞壁
动物：不形成细胞板，细胞膜从中
部向内凹陷缢裂形成两个子细胞
染色体、DNA、染色单体数目
分裂间期 分裂前期 分裂中期 分裂后期 分裂末期
染色体
染色单体
核DNA含量
染色体 行为变化
2N
2N 4N
0 4N
2N
4N
4N
4N
2N
4N
2N
2N
0
4N
0
4N
G1
前
中
后
末
2N
4N
G2
S
a
b
c
d
ab：间期DNA复制
cd：末期结束，细胞一分为二
（1）一个细胞中的DNA含量变化
子细胞
有丝分裂中相关物质数量的变化
（2）一个细胞中的染色体数目变化
2N
4N
bc：后期着丝粒分裂
de：末期结束，细胞一分为二
a
b
c
d
e
G1
前
中
后
末
G2
S
子细胞
有丝分裂中相关物质数量的变化
绝大多数动植物的体细胞以有丝分裂的方式增殖。 在分裂间期，染色体复制（主要是 DNA 复制）一次，在有丝分裂中，细胞分裂一次， 分裂结果是染色体平均分配到两个子代细胞中，这保证了子代细胞与亲代细胞中遗传信息的一致性
有丝分裂的意义：
减数分裂
1.性质：减数分裂是特殊的有丝分裂
2.范围：有性生殖产生有性生殖细胞（如：精子、卵细胞）
3.过程：染色体复制一次，细胞连续分裂两次，产生的生殖细胞染色体数量减半。
减数分裂
受精形成受精卵
细胞分裂细胞分化
无丝分裂
1.过程：：细胞核先延长，核从中部缢裂成两个子细胞核，接着整个细胞也从中部缢裂成两个子代细胞
2.特点：分裂过程中,不出现 与 ，核仁、核膜不消失。
3.举例： 的红细胞
纺锤体
染色体
蛙
思考：无丝分裂过程中会发生DNA的复制吗？
在高等动物体内，某些迅速增殖的组织，如口腔上皮细胞、伤口附近的细胞和体外培养的动物细胞， 可以通过无丝分裂的方式形成新细胞。目前，多数科学家认为，无丝分裂并不是真核细胞的一种正常的普遍分裂方式。
观察植物根尖细胞有丝分裂
植物根尖的分生区细胞是具有有丝分裂能力的细胞。 这些细胞的分裂是独立进行的，所以在一个根尖的分生区可以观察到不同分裂时期的细胞。
③碱性染料能将染色体（或染色质）染成深色。
（甲紫（旧称龙胆紫）溶液或醋酸洋红溶液或苯酚品红溶液）
一、实验原理:
三、制片过程
取材：根尖2-3毫米
制片流程：
解离——漂洗——染色——压片
解离液（3-5min）
15％盐酸＋95％酒精（1:1）
（1）解离：
使组织中的细胞相互分离开来，解离时间不能过短或过长，防止解离过度
注意：
解离时细胞被杀死并固定
（2）漂洗—清水（10min）
洗去材料中残余的解离液，防止解离过度，便于染色
漂洗的目的：
（3）染色—苯酚品红溶液（或醋酸洋红或甲紫）（3-5min）
碱性染料能使染色体着色
染色的目的：
（4）压片
四、观察
分生区细胞特点：
细胞呈正方形，排列紧密，有的细胞正在分裂
1
2
3
4
5
什么时期的细胞数量最多？为什么？
能观察到某个细胞从中期到后期的变化么？为什么？如何才能找到细胞分裂后期的细胞？
如果将洋葱根尖分生区细胞换成洋葱鳞片叶表皮细胞，能否看到染色体？为什么？
不能。细胞已经在解离时被杀死
要不断的移动装片，在不同的视野中寻找。
看不到。洋葱鳞片叶表皮细胞是不分裂的细胞，无细胞周期。
间期细胞最多，因为在一个细胞周期中，间期所占时间是整个细胞周期的90%~95%

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