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6.1 细胞的增殖
学习目标
1
2
3
了解细胞增殖的方式以及细胞周期的概念。
叙述细胞有丝分裂的过程，并解释它的生物学意义。
无丝分裂
问题探讨
课本P110
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。
2．生物体的生长是靠细胞数量的增多，还是靠细胞体积的增大？
细胞大小基本一致。
细胞生物
单细胞生物
多细胞生物
生 长
细胞体积增大
细胞体积增大
细胞数量增加
（细胞分裂）
一、细胞增殖
活动：阅读教材P110 思考以下几个问题
人
（1014个细胞）
受精卵
(1个细胞)
思考
1、细胞通过什么方式增殖？
2、细胞增殖的意义？
3、细胞增殖包括哪些过程？
细胞通过分裂方式增殖
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
包括物质准备和细胞分裂两个连续的过程
一、细胞增殖
1.定义：
细胞通过___________增加细胞数量的过程，叫细胞增殖
细胞分裂
2.意义：
单细胞生物通过细胞增殖而繁衍，产生新个体
多细胞生物通过细胞增殖和分化发育为成体
细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础
3.过程：包括物质准备和细胞分裂两个相连续的过程
具有周期性
4.特点：
物质准备
细胞分裂
一、细胞增殖
物质准备—细胞分裂—物质准备—细胞分裂······
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。包含：分裂间期和分裂期。
准确理解“细胞周期”
①前提
②起点
③终点
三、细胞周期
不同细胞的细胞周期持续时间（t/h） 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
结论：(1)细胞的种类不同，细胞周期时间不同；
(2)分裂间期时间长，分裂期时间短。
你能从上表得出什么结论？
(3)不同细胞周期的分裂期或分裂间期占比重不一样。
细胞增殖
思考：是否所有细胞都有细胞周期？
分化程度高的细胞不能再分裂，故不具有细胞周期，如神经细胞。
有一些细胞会暂时停止分裂，但仍能返回细胞周期，如结缔组织中的成纤维细胞。
还有一些细胞会持续分裂，如造血干细胞。
细胞周期的表示方法
A → B、 C → D、E → F
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
B → C、 D → E、 F → G
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”
随堂检测
细胞一
B
A
细胞二
B
A
判断：细胞一的分裂期一定比细胞二的分裂期持续的时间短。（ ）
思考：若要观察细胞分裂期的特点，选哪个细胞较好？
细胞二
注：每个细胞分裂总时长并未知道
分裂期占细胞周期比例较大
×
三、有丝分裂
对于真核生物来说， 是其进行细胞分裂的主要方式。
有丝分裂
1、为什么分裂间期需要这么长的时间？
2、染色质和染色体的关系？
3、总结有丝分裂各个时期的特点？
4、形成的子细胞中含有的染色体数目与亲代细胞染色体数目的关系？
活动：阅读教材P112-113 思考以下几个问题
DNA
蛋白质
染色质
染色体
关于染色体的预备知识
染色体与染色质是同一物质在不同时期的不同存在形态。
1、存在：真核生物的细胞核中
2、组成： DNA+蛋白质
染色质
（丝状）
螺旋化、变粗、变短
解螺旋、变细、变长
染色体
（杆状）
光镜下看不到
光镜下可见
___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
染色体的计数是以着丝粒个数为标准
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。
DNA分子的复制
有关蛋白质的合成
细胞有适度的生长。
为分裂期进行活跃的物质准备。
分裂间期结束后，开始进行有丝分裂。
分裂间期（90%—95%）
植物细胞有丝分裂的过程
（一）有丝分裂---分裂间期
姐妹染色单体
“染色体数＝着丝粒数”
1条染色体；
1个DNA；
0条染色单体。
1条染色体；
2个DNA；
2条姐妹染色单体；
数量关系：染色体数目不变；DNA数目加倍，形成姐妹染色单体。
分裂期
课本P111
分裂间期结束后，细胞就进入分裂期，开始进行细胞分裂。
真核细胞
分裂方式：
有丝分裂
无丝分裂
减数分裂
产生体细胞
产生生殖细胞
原核细胞：二分裂，如细菌、蓝细菌
蛙的红细胞
非细胞生物：病毒，复制
完成核遗传物质的均分
有丝分裂
前期
中期
后期
末期
课本P112-113
有丝分裂过程中最明显的变化是细胞核中染色体的变化，是一个连续的过程，没有严格的时间界限，只是为了研究的方便，人们根据染色体的行为将它分为前期、中期、后期、末期四个时期。
思考：
姐妹染色单体在 可见，形成于
纺锤丝
染色体
着丝粒
膜仁消失现两体
2.分裂期
1）前期
①核膜逐渐消失、核仁逐渐解体；
③从细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体。
②染色质丝缩短变粗形成为染色体，染色体散乱分布；
前期
分裂间期
形：
数：不变
① 着丝粒排列在细胞中央的一个平面——赤道板上(实际是不存在的)；
② 染色体形态固定，数目清晰，是观察染色体的最佳时期。
染色体
形定数清赤道齐
有丝分裂的过程（以高等植物为例）
三、有丝分裂
2、中期
着丝粒一分为二，姐妹染色单体分开，成为两条染色体，移向细胞两极。
特点：
结果：
染色体数目加倍，染色单体消失。
后 期
4、末期
_________________ 消失
____________重现
核膜、核仁
染色体、纺锤体
细胞板
①两消：
②两现：
③重建壁：在赤道板位置出现_________，形成新的________。
细胞壁
1个亲代细胞 2个完全相同的子代细胞
核膜
核仁
染色质
细胞板
核膜
三、高等植物细胞有丝分裂
膜仁消失现两体
形定数清赤道齐
粒裂数增均两极
两失两现重建壁
三、高等植物细胞有丝分裂
前期
中期
后期
末期
间期
D复蛋合现单体
“两出现两消失”
“排中”
“分家”
“反前”
染色体加倍
DNA加倍
出现染色单体
染色单体消失
染色体减半
DNA减半
（三）动物细胞有丝分裂
（1）分裂间期：中心粒复制倍增
（2）前期：中心粒发出星射线形成纺锤体
（3）末期：细胞膜从细胞中部凹陷，
缢裂成两部分
四、动物细胞与植物细胞有丝分裂的比较
后期
中期
前期
间期
前期
中期
后期
末期
间期
末期
认真观察找出两者的区别？
动、植物细胞有丝分裂的异同点
动物细胞
高等植物细胞
细胞分裂方式
有无中心体倍增
间期
纺锤体形成方式
前期
无
有
细胞两极发出纺锤丝，形成纺锤体
由两组中心粒周围
发出星射线，
形成纺锤体
赤道板位置出现细胞板，向四周扩展形成细胞壁
细胞膜内陷，细胞缢裂成两个子细胞
1、间期完成DNA的复制和有关蛋白质合成
3、分裂期实现染色体的平均分配
2、染色体、DNA变化规律完全相同
相同点：
课本P114
中期
末期
末期
后期
后期
前期
前期
前期
间期
中期
图像辨别
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
拓展：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
前期
中期
后期
末期
子细胞
DNA分子数：
染色体数：
染色单体数：
8
4
8
8
4→8
0
8→4
8→4
0
4
4
0
8
4
8
间期
4→8
4
0→8
DNA、染色体、染色单体之间的数量变化曲线
有丝分裂细胞中染色体的变化曲线
G1
前
中
后
末
2N
4N
G2
S
bc：后期着丝粒分裂
de：末期结束，染色体
平均分配到两个子细胞中
a
b
c
d
e
f
有丝分裂细胞中DNA的变化曲线
G1
前
中
后
末
2N
4N
G2
S
a
b
c
d
e
ab：间期DNA复制
cd：末期结束，核DNA随染色体
平均分配到两个子细胞中去
复制
子代细胞
亲代细胞
分裂（染色体平均分配）
细胞有丝分裂的意义
特征：将亲代细胞的染色体进行复制（关键是核DNA的复制）之后，精确的平均分配到两个子细胞中。细胞质中的DNA（线粒体、叶绿体）间期复制后随机分配到两个子细胞中。
意义：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遗传物质的稳定性。
无丝分裂
1. 过程
细胞核延长
缢裂成两个细胞核
整个细胞缢裂成两个子细胞
2. 特点
分裂前进行DNA的复制；在分裂过程中，没有出现纺锤丝和染色体的变化。
如蛙的红细胞等
3. 举例
细胞核先延长，核的中部向内凹陷，缢裂成两个细胞核
整个细胞从中部缢裂成两部分，形成两个子细胞
思考：生物的生长为什么依靠增加细胞数量来长大呢？细胞为什么不能无限长大？
任务1 运用模型解释细胞不能无限长大的原因
思考： 模型分为几类？解释上述问题应该选用什么模型？
2
4
8
比值
(扩散体积/总体积)
葡萄糖
扩散深度
(mm)
比值
(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
物质运输效率
相对表面积
2mm
8mm
4mm
0.5mm
0.5mm
0.5mm
细胞体积越大，相对表面积越小，物质运输效率越低。
4. 运用模型作解释
【讨论】1.从物质运输的效率看，细胞为什么不能太大？
3.卵细胞体积大，不利于与外界进行物质交换，其体积大的意义是什么？
卵细胞体积大，储存较多营养物质，为早期胚胎发育提供养料。
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。
细胞越大，表面积与体积的比值越小，物质运输的效率就越低。
2.细胞越小，越有利于细胞与外界 的物质交换，那么细胞是越小越好吗？
课中学习——任务1：细胞不能无限长大的原因
四、观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
（二）方法步骤：
第一步：
洋葱根尖的培养
（解离—漂洗—染色—制片）
第二步：装片的制作
第三步：
有丝分裂的观察
实验前5-6天，学生可以在家里取洋葱或大蒜鳞茎，清洗底部，放在装满清水的容器上，在温暖的地方培养，注意换水。待根生长至2-5cm时，可剪取生长健壮的根尖（乳白色部分是分生区）。
目的是增加水中的氧气，防止根进行无氧呼吸造成酒精中毒，出现烂根现象。
根冠
分生区
（无液泡）
伸长区
（方形、紧密）
（有液泡）
成熟区/根毛区
（有液泡）
（长条形）
实验：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） 3-5 min
漂洗 根尖酥软，清水漂洗 10 min
染色 甲紫溶液或醋酸洋红液 3-5 min
制片 ①载玻片中央滴一滴清水 ②镊子把根尖弄碎，盖上盖玻片 ③用指轻轻按压。
装片的制作流程：解离→漂洗→染色→制片
使组织中的细胞相互分离开来
洗去药液，防止解离过度
使染色体着色
使细胞分散开，有利于观察
第三步：显微观察
实验结果
1
4
5
3
2
注意：观察到的不同时期细胞数目的多少，可反映出各时期经历时间的长度。
实验结果
显微观察
（先低倍镜后高倍镜）
1
4
5
3
2
结果分析
1、什么时期的细胞数量最多？为什么？
间期细胞最多，因为在一个细胞周期中，间期所占时间最长
2、能观察到某个细胞的连续变化么？为什么？
不能。细胞在解离时已经被杀死
3、若将洋葱根尖分生区细胞换成鳞片叶表皮细胞，能否看到染色体？为什么？
看不到。洋葱鳞片叶表皮细胞是不分裂的细胞，无细胞周期。
注意：不同时期细胞数目的多少，可反映出各时期经历时间的长度。
图形辨析
指出左图细胞周期中间期、前期、中期、后期和末期
间期
前期
前期
前期
中期
中期
后期
后期
末期
末期
末期
末期
课堂小结
细胞增殖
细胞周期
细胞的增殖
概念
过程
前期: 膜仁消失显两体
意义
概念
阶段
有丝分裂
中期：形定数清赤道齐
后期：粒裂数增均两极
末期：两失两现新壁见
分裂间期：复制合成适度长
分裂期
练习与应用
一、概念检测
1. 洋葱根尖细胞中有16条染色体。判断下列相关表述是否正确。
(1)在显微镜下观察洋葱根尖细胞时，发现处于分裂期的细胞数量较多。（ ）
(2)在细胞周期的分裂间期中，细胞要进行染色体复制，复制后染色体为32条。（ ）
×
×
下列关于染色体和DNA分子关系的叙述，正确的是( 　)
A．DNA分子数目加倍时，染色体数目也加倍
B．染色体数目减半时，DNA分子数目不变
C．染色体数目加倍时，DNA分子数目也加倍
D．染色体复制时，DNA分子也复制
提示：DNA分子加倍发生在有丝分裂间期，此时染色体数目没有加倍；染色体减半发生在有丝分裂的末期，此时DNA分子的数目也随之减半；染色体数目加倍发生在有丝分裂的后期，此时DNA分子数目没有发生改变；染色体的复制实质是指DNA分子的复制。
D
巩固练习
练习
(1)图乙所示细胞是植物细胞还是动物细胞？__________。判断理由是_______________________________________________________。图乙为细胞有丝分裂_______期图像，该时期的主要特征是_________________________________________________________。
(2)图乙所示细胞有________条染色体、_______条染色单体、_______个DNA分子；其刚形成的子细胞中有_______个DNA分子。
动物细胞　
细胞有中心体，无细胞壁；细胞质分裂是由细胞膜内陷引起的　
后　
着丝点分裂，
姐妹染色单体分开成为两条染色体，并在纺锤丝的牵引下分别向细胞两极移动　
8　
0　
8　
4　
下图为某生物细胞有丝分裂模式图和细胞有丝分裂过程中相关物质的数量变化曲线，请据图回答问题：
(3)图乙中，与①的大小、形态完全相同的染色体为_______ (填序号)，原因是________________________________________。
⑤　
它们是由同一条染色体复制后分离形成的　
(4)图乙所示的细胞分裂时期对应图甲中的__________段，图丙对应图甲中的__________段。
(5)请画出细胞中染色体数目的变化曲线。
e～f　
c～e　
下图为某生物细胞有丝分裂模式图和细胞有丝分裂过程中相关物质的数量变化曲线，请据图回答问题：
随堂训练
水稻的体细胞内有24条染色体，在有丝分裂中期的染色体、染色单体和DNA分子数目依次是 （ ）
A. 24、24、24 B. 24、48、96
C. 24、48、48 D. 24、24、96
在细胞有丝分裂的分裂期开始时，如果它的染色体数是 N，DNA 含量为 Q ，则该细胞分裂后每个子细胞中的染色体和 DNA 含量分别是（ ）。
A. N 和 Q
B. N/2 和 Q/ 2
C. N 和 Q/2
D. N/2 和 Q

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