资源简介

(共45张PPT)
第六章
细胞的生命历程
6.1 细胞的增殖
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或组织的细胞大小是否也有很大差异。
无明显差异。
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？
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。
问题探讨
探究细胞不能无限长大的原因
目的：
细胞不能无限长大的原因有很多。细胞的大小影响物质运输的效率，可以作为一种解释。
表面积= m2
体积= mm3
表面积= mm2
体积= mm3
表面积= mm2
体积= mm3
24
8
96
64
384
512
现有如图3个大小不同的细胞模型，用正方体代表，棱长分别为2mm、4mm、8mm，计算每个“细胞”的表面积与体积的比值？
2、物质在细胞中的扩散速率是一定的，假定某种物质如葡萄糖通过“细胞膜”后，向内扩散的深度为0.5mm。计算这3个“细胞”中物质扩散的体积与整个“细胞”体积的比值。
结论：
细胞的表面积与体积之比随着细胞的增大而_______；葡萄糖扩散的体积与整个细胞的体积之比随着细胞的增大而_______。
减小
减小
2
4
8
比值
(扩散体积/总体积)
葡萄糖
扩散深度(mm)
相对表面积
(表面积/体积)
体积
(mm3)
表面积
(mm2)
边长
(mm)
58%
0.5
3:1
8
24
33%
0.5
1.5:1
64
96
18%
0.5
0.75：1
512
384
细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的运输效率就越低。
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换的面积相对越小，细胞的物质运输的效率就越低。
1、细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大
既然细胞越小，细胞相对表面积就大，细胞的物质运输的效率就越高，细胞体积是不是越小越好？
细胞不是越小越好，因为细胞中有众多的必需物质和细胞器，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。
2、细胞的核质比例限制了细胞的长大
细胞通过分裂进行增殖
大肠杆菌
单细胞生物
通过细胞增殖而繁衍，产生新个体
多细胞生物
意义：细胞增殖是重要的生命活动，是生物生长、发育、繁殖、遗传的基础
受精卵
一、细胞增殖
1、概念：细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程，叫作细胞增殖。
2、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。
3、过程：
…
…
物质准备
再分裂
分裂一次
物质准备
分裂
分裂一次
物质准备
再分裂
分裂一次
物质准备—细胞分裂—物质准备—细胞分裂······
物质准备、细胞分裂。
一、细胞增殖
细胞分裂
（真核）
无丝分裂
减数分裂
有丝分裂
主要
产生生殖细胞的方式
细胞分裂：二分裂
（原核）
4、方式：
5、特点：具有周期性
一、细胞增殖
1.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。
①前提
②起点
③终点
2.阶段：
末期
后期
中期
前期
子细胞
分
裂
间
期
分
裂
期
分裂间期
分裂期
物质准备
细胞适度的生长
(前、中、后、末）
90%-95%
5%-10%
温馨提示：①“连续分裂的细胞”才具有细胞周期；②间期在前，分裂期在后；③间期长，分裂期短；④以分裂完成时为“界限”。
问题: 不同细胞的细胞周期持续时间相同吗？
二、细胞周期
3.不同细胞的细胞周期持续时间：
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
时间长
时间短
（1）细胞周期分为分裂间期和分裂期，分裂间期较长。
结论：
（2）不同细胞的细胞周期长度不一样。
（3）不同细胞周期的分裂期或分裂间期占比重不一样。
问题: 细胞周期的表示方法有哪些呢？
二、细胞周期
细胞周期表示方法：
B
A
方法一：扇形图
方法二：直线图
A B C D E F G
细胞周期：
分裂间期：
分 裂 期：
B C、D E、F G
A B、C D、E F
A C、C E、E G
A-B
B-A
B-B
二、细胞周期
G1：
分裂间S：
G2：
DNA复制
间期
分裂间期
分裂期
S期
G1期
G2期
3.分裂间期的特征：
DNA合成期
DNA合成前期
复制结束，为分裂期做准备，合成有关的RNA和蛋白质。
DNA合成后期
DNA合成后期
RNA和蛋白质的合成，为DNA复制做准备。
DNA复制
二、细胞周期
理解“细胞周期”
“连续分裂的细胞”才具有细胞周期；
细胞
连续分裂：
暂停分裂：
不再分裂：
发育中的受精卵、早期胚胎细胞、干细胞、根尖分生区细胞、茎的形成层细胞、皮肤生发层细胞、癌细胞等
暂时不增殖，在适当的刺激下可重新进入细胞周期。如肝、肾细胞、淋巴细胞等。
（有细胞周期）
高度分化的细胞不再分裂，无细胞周期；
如神经细胞，肌纤维细胞等。
按增殖情况将细胞分为三类
二、细胞周期
回忆：
染色质和染色体的关系
DNA
蛋白质
染色质
染色体
染色体
（分裂期）
染色质
（分裂间期）
螺旋缠绕、变短变粗
解螺旋
染色质和染色体是同一种物质在不同时期的两种存在形态。
三、有丝分裂
复制
缩短、变粗
螺旋化
着丝粒____
染色体____
姐妹染色单体____
DNA分子数____
着丝粒____
染色体____
姐妹染色单体____
DNA分子数____
着丝粒____
染色体____
姐妹染色单体____
DNA分子数目____
着丝粒____
染色体____
姐妹染色单体___
DNA分子数目____
1条
1条
1个
2条
1个
1条
2条
2个
2条
0
0
着丝点
断裂
姐妹染色单体
1个
1
2
2
2
三、有丝分裂
有丝分裂分裂期：
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。
分裂间期
有丝分裂
三、有丝分裂
间期（初）
特点：
①DNA分子的复制； ②有关蛋白质的合成； ③细胞适度生长。
核膜
核仁
染色质
间期（末）
着丝粒
三、有丝分裂
特点：
1．核膜消失，核仁消失
2．细胞两极发出纺锤丝，
形成纺锤体
3．染色体散乱分布于纺锤体的中央
前期
膜仁消失现两体
间期→前期
三、有丝分裂
中期
形定数晰赤道齐
前期→中期
特点：
1．染色体形态固定，数目清晰
2．染色体的着丝粒排列在中央，赤道板(实际不存在的)形成，此时是观察染色体的最佳时期
三、有丝分裂
粒裂体增均两极
后期
中期→后期
① 着丝粒分裂，姐妹染色单体分开；
② 染色单体消失，染色体数目加倍；
③ 染色体平均分配到细胞两极。
三、有丝分裂
两消两现出新壁
末期
后期→末期
特点：
1．染色体消失，纺锤体消失
2．核膜出现，核仁出现
3．细胞中央（赤道板位置）出现细胞板（真实存在），形成新的细胞壁
三、有丝分裂
子细胞
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。但是，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
在亲代与子代之间保持遗传的稳定性
结果：一个细胞分裂成为两个子细胞，每个子细胞中含有的染色体数目与亲代细胞的相等。
三、有丝分裂
前期
末期
间期
中期
后期
复制合成适度长
粒裂体增
均两极
形定数晰
赤道齐
膜仁消失现两体
两消两现出新壁
以高等植物为例
三、有丝分裂
三、有丝分裂
中心粒倍增
中心粒发出星射线
细胞膜从细胞的中部向内凹陷
动物细胞有丝分裂过程
三、有丝分裂
后期
中期
前期
间期
末期
比较动植物细胞有丝分裂过程的不同点
三、有丝分裂
动、植物细胞有丝分裂的区异同点
高等植物细胞 动物细胞
间 期 无中心体复制 有中心体复制
前期 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
末期 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
相同点
染色体的行为变化；染色体数目变化;DNA数目变化；过程基本相同
三、有丝分裂
与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用
细胞器名称 所在细胞类型 作用时期 生理作用
核糖体
中心体
高尔基体
线粒体
动植物细胞
间期（主要）
与相关蛋白质的合成有关
动物、某些低等植物细胞
前期
与纺锤体的形成有关
植物细胞
动植物细胞
末期
整个细胞周期
与细胞壁的形成有关
提供能量
中心体 复制在间期，移动在前期
三、有丝分裂
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的稳定性。
三、有丝分裂
1.过程：
细胞核延长 核缢裂 细胞质缢裂 形成两个子细胞
2.特点：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。
3.实例：蛙的红细胞分裂、草履虫的细胞分裂等。
草履虫无丝分裂示意图
蛙红细胞无丝分裂示意图
无丝分裂
三、有丝分裂
有丝分裂中DNA、染色体、染色单体的变化规律
间期 前期 中期 后期 末期
DNA数目
染色体
染色单体
4
8
4
8
0
4
4
8
4
8
8
8
8
8
0
0
4
8
8
4
8
染色体数 = 着丝粒数；DNA数 = 线条数
补充
间期 前期 中期 后期 末期
DNA数目
染色体
染色单体
2N
4N
2N
4N
0
2N
2N
4N
2N
4N
4N
4N
4N
4N
0
0
2N
4N
4N
2N
4N
染色体数 = 着丝粒数；DNA数 = 线条数
有丝分裂中DNA、染色体、染色单体的变化规律
补充
0
4N
2N
间期
前期
中期
后期
末期
1.DNA数目变化
变化原因？
DNA复制
变化原因？
细胞分裂
形成子细胞
2N→4N→2N
三、有丝分裂
0
4N
2N
间期
前期
中期
后期
末期
2.染色体数目变化
变化原因？
变化原因？
着丝粒分裂，姐妹染色单体分开
细胞分裂，形成子细胞
2N→4N→2N
三、有丝分裂
0
4N
2N
间期
前期
中期
后期
末期
3.染色单体数目变化
变化原因？
染色体复制
变化原因？
着丝粒分裂
0→4N→0
三、有丝分裂
间期
0
2
1
前期
中期
后期
末期
DNA/染色体
变化原因？
DNA复制
变化原因？
着丝粒分裂
4.每条染色体上DNA数量的变化
三、有丝分裂
染色体与核DNA之比：
G1
前
中
后
末
G2
S
1
ab：间期DNA复制，一条染色体上有2条DNA分子。
a
b
c
d
e
cd：后期着丝粒分裂，一条染色体上有 1条DNA分子。
三、有丝分裂
根冠
分生区
伸长区
（方形、紧密、无液泡）
（有液泡）
成熟区/根毛区
（有液泡）
运用实验观察细胞的有丝分裂过程
1. 如何选取到根尖分生区细胞？
2. 怎样制取观察细胞有丝分裂的装片？
3.如何将细胞分散开以便在显微镜下观察？
4. 如何在显微镜下区分有丝分裂不同时期？
思考：可以用哪些材料观察细胞的有丝分裂过程？
四、观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
过程 方 法 时间 目 的
解离 根尖2-3mm，盐酸和 酒精混合液（1∶1） 3-5min 使组织中的细胞相互分离开来
漂洗 根尖酥软，清水 10min 洗去药液，防止解离过度
染色 甲紫溶液或醋酸洋红液 3-5min 使染色体着色
制片 根尖弄碎，盖上盖玻片，再加一片载玻片，用拇指轻压载玻片 使细胞分散开，有利于观察
四、观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
思考：
1.能不能观察一个细胞看到连续分裂的过程？
2.处于哪一个时期的细胞数目最多？为什么？
3.如何比较细胞周期中不同时期的时间长短？
四、观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
2.处于哪一时期细胞最多？为什么？
3.如何比较细胞周期不同时期的时间长短？
分裂间期，因为分裂间期历时最长。
某个时期经历时间长，视野中处于该时期的细胞数目就多，反之则少。
将视野固定在一个细胞观察不到动态分裂过程,因为细胞解离后已被杀死,所以要通过移动装片寻找不同时期的细胞分裂图像。
1.能不能观察一个细胞看到连续分裂的过程？
四、观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
四、实验成功的关键及注意事项：
解离时间 太短
过长
漂洗时间 适宜 洗去多余的盐酸，防止解离过度而影响染色
染色时间 太短
过长
压片力度 过轻
过重
细胞间质未被完全溶解，压片时细胞不易分散
导致细胞解离过度、根尖过于酥软，影响染色
染色体或染色质不能完全着色
使其他部分也被染成深色，无法分辨染色体
细胞未分散开
压坏装片，将组织压烂
四、观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
高倍镜下的细胞
低倍镜下的细胞
四、观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
洋葱
染色体几乎
未被染色
叶片
鳞片叶外
表皮
根尖
绿叶中色素的提取和分离实验。
观察植物细胞的质壁分离和复原实验。
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂和低温诱导植物染色体数目的变化实验。
洋葱涉及的实验
末期
末期
前期
前期
间期
中期
后期
后期
前期
中期
练一练

展开更多......

收起↑