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第5章 细胞的生命历程
第1节 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。
思考·讨论
象与鼠相应器官和组织的细胞在大小上无明显差异。
2. 象与鼠相应器官的大小是由什么决定的？
器官大小主要取决于细胞数量的多少。
思考·讨论
3. 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？
象与鼠的个体大小相差十分悬殊。
讨论
多细胞生物体
长大依靠
细胞体积增大
细胞数量增多
依靠
依靠
细胞生长
细胞分裂
单细胞生物体
长大依靠
细胞体积增大
细胞通过 增加细胞数量的过程。
大肠杆菌
①单细胞生物
通过细胞增殖而繁衍，产生新个体
②多细胞生物
受精卵
细胞增殖是重要的生命活动，是生物 、 、 、
的基础。
1、概念：
2、意义：
一、细胞增殖
细胞分裂
分裂
分裂
分化
生长
发育
繁殖
遗传
分裂
分化
包括物质 准和细胞分 裂两个相连续的过程。
物质准备
细胞分裂
物质准备—细胞分裂—物质准备—细胞分裂······
4、增殖方式：
生殖细胞形成方式
体细胞数目增加
蛙的红细胞
3、过程：
细胞增殖具有周期性
一、细胞增殖
二、细胞周期
1、概念：
连续分裂的细胞，从 时开始，到 ，
时为止，为一个细胞周期。
一次分裂完成
下一次分裂完成
①前提
②起点
③终点
连续分裂的细胞
暂不分裂的细胞
停止分裂的细胞
受精卵、早期胚胎细胞、干细胞、皮肤生发层细胞、癌细胞、根尖分生区细胞、形成层细胞
肝细胞、淋巴细胞
成熟的细胞，如：神经细胞、肌肉细胞、精子、卵细胞
2、阶段
分裂期
分裂间期
（5%~10%）
（90%~95%）
物质准备
DNA分子复制
有关蛋白质的合成
细胞适度生长
注：分裂期比分裂间期时间短，且分裂期在后
扇形图
直线图
细胞周期：
分裂期：
分裂间期：
乙→甲
甲→乙
乙→乙
甲
乙
分 裂 间 期
分裂期
二、细胞周期
3、表示方式：
a
b
c
d
e
时期
细胞周期：
分裂期：
分裂间期：
b→c
c→d
b→d
d→e
a→b
二、细胞周期
DNA分子的复制
与DNA分子复制有关的蛋白质的合成
与细胞分裂有关的蛋白质的合成
细胞分裂：
核分裂和质分裂
（在光学显微镜下看不见变化）
复制
着丝粒
姐妹染色单体
染色体的数量=着丝粒的数量
若用药物抑制DNA的复制，则会停留在间期
分裂间期
细胞进入分裂期后，在分裂间期复制成的DNA如何平均分配到两个子细胞？
真核细胞主要是通过有丝分裂来完成的。
有丝分裂是一个连续的过程，人们根据染色体的行为，把它们分为四个时期：前期、中期、后期、末期。
三、有丝分裂
三、有丝分裂
前期
前期
膜仁消失现两体
特点：
b.核仁解体，核膜消失
a.染色质→染色体
c.从细胞两极发出纺锤丝，形成纺锤体
(包括两条姐妹染色单体）
三、有丝分裂
中期
形定数晰赤道齐
特点：
b.染色体的形态和数目最清晰，是观察染色体的最佳时期。
a.所有染色体的着丝粒都排列在赤道板上
中期
注：赤道板不是真实存在的
三、有丝分裂
a.着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，成为两条染色体。由纺锤丝牵引着分别向细胞的两极移动。
后期
粒裂体增均两极
特点：
b. 染色体数目加倍；姐妹染色单体变为0
后期
注：着丝粒分裂不需要纺锤丝牵引
三、有丝分裂
末期
两消两现出新壁
特点：
b.出现新的核膜、核仁
a.染色体→染色质
c.纺锤丝逐渐消失
末期
d.赤道板位置出现细胞板，细胞板逐渐扩展，形成新的细胞壁
注：细胞板是真实存在的
染色体和DNA数目减半
三、有丝分裂
a.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。
子细胞
结果：
子细胞
b.分裂后形成的子细胞若继续分裂，就进入下一个细胞周期的分裂间期状态。
在亲代与子代之间保持遗传的稳定性
1、图1中，a＋b表示一个细胞周期，c＋d表
示另一个细胞周期。图2中，按箭头方向表
示细胞周期。从图中所示结果分析其细胞周期，错误的是（ ）
A．图1中的a、图2中N→M，细胞内会进行DNA复制
B．图1中的b、图2中M→N，会出现染色体
C．图2中细胞周期可以是从M到N再到M
D．图2中细胞周期可以是从N到M再到N
美在课堂P157 “跟踪训练2”
课堂小测
C
2、下图表示细胞有丝分裂一个周期中染色体变化的不同情况，在整个细胞周期中，染色体变化的顺序是（ ）
A.①④⑤③② B.②③①④⑤ C.①⑤④③② D.⑤④③②①
美在课堂P159 “跟踪训练1”
C
课堂小测
动物
高等植物
三、有丝分裂
比较动物和高等植物细胞有丝分裂过程的不同点
间期
前期
末期
动物
细胞
高等植物细胞
有中心体的倍增
细胞两极发出的纺锤丝形成纺锤体
两组中心粒发出星射线形成纺锤体
出现细胞板，逐渐扩展，形成新的细胞壁，分裂成两个子细胞
不出现细胞板，细胞膜从细胞的中部向内凹陷，把细胞缢裂成两部分
无中心体的倍增
三、有丝分裂
动物和高等植物细胞有丝分裂过程的不同点
一对中心粒→两组中心粒
三、有丝分裂
意义
将亲代细胞的染色体经过复制（关键是DNA的复制）之后，然后精确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。
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。
{7DF18680-E054-41AD-8BC1-D1AEF772440D}细胞结构
所在细胞类型
作用时期
生理作用

动植物细胞
主要在分裂间期
合成相关蛋白质
动物、低等植物细胞
前期
发出星射线，形成与纺锤体
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：复制在分裂间期，移动在前期
三、有丝分裂
动、植物细胞有丝分裂中参与的细胞结构
中心体
核糖体
高尔基体
线粒体
细胞膜
细胞核
动植物细胞
动植物细胞
整个细胞周期
主要在末期
形成新细胞膜，细胞膜将动物细胞缢裂成两部分
四、无丝分裂
1、观看视频，简述无丝分裂的过程
细胞核延长
核缢裂
细胞质缢裂
形成两个子细胞
2、特点
a.不出现纺锤丝和染色体的变化
b.染色体（质）、DNA也要进行复制，之后再平分
3、实例
蛙的红细胞、肝细胞、肾小管上皮细胞、草履虫
五、有丝分裂中的相关数量变化
⑴图一从左至右的染色体条数分别为 、 、 、 ；DNA数分别为 、 、 、 ；姐妹染色单体数分别为 、 、 、 ；
⑵图二中A~B是 期的变化，存在C状态染色体的时期有___期和___期；
⑶图二中A有 条染色体、 个DNA分子、 条姐妹染色单体；B有 条染色体、 个DNA分子、 条姐妹染色单体。
分裂间
前
中
1
1
1
2
2
4
4
8
8
8
8
8
8
8
8
0
0
0
有丝分裂过程中有丝分裂中核DNA、染色体、姐妹染色单体的变化规律。设：正常体细胞内染色体数目为2N，*表示染色质。
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}
分裂间期
前期
中期
后期
末期
子细胞
染色体
核DNA
姐妹染
色单体
2N→4N
4N
4N
4N
0→4N
4N
4N
0
2N
2N
2N*
五、有丝分裂中的数量变化规律
2N→4N
4N→2N*
2N*
4N→2N
2N
4N→0
0
0
4N
2N
1、染色体数目的变化曲线
分裂间期
前期
中期
后期
末期
五、有丝分裂中的数量变化规律
a
b
c
d
e
f
bc：后期着丝粒分裂
de：末期结束，细胞一分为二
染色体数目
0
4N
2N
2、核DNA数目的变化曲线
前期
中期
后期
末期
五、有丝分裂中的数量变化规律
bc：分裂间期(S期)
DNA分子复制
分裂间期
a
b
c
d
e
f
de：末期结束，细胞一分为二
核DNA数目
0
4N
2N
3、姐妹染色单体数目的变化曲线
前期
中期
后期
末期
五、有丝分裂中的数量变化规律
bc：分裂间期(S期)
DNA分子复制，一条染色体上有两条染色单体
分裂间期
a
b
c
d
e
f
de：后期着丝粒分裂，姐妹染色单体消失
姐妹染色单体数目
0
2
1
4、每条染色体上DNA含量的变化曲线
前期
中期
后期
末期
五、有丝分裂中的数量变化规律
bc：分裂间期(S期)
DNA分子复制
分裂间期
de：后期着丝粒分裂
a
b
c
d
e
f
每条染色体上DNA含量
0
1
0.5
5、染色体与核DNA数目之比的变化曲线
前期
中期
后期
末期
五、有丝分裂中的数量变化规律
bc：分裂间期(S期)
DNA分子复制
分裂间期
de：后期着丝粒分裂
e
a
b
c
d
f
染色体核????????????
?
3、下图是同一细胞不同分裂时期的图像，据图可做出的判断是（ ）
A.若按分裂的先后顺序排列，应为①→④→③→②
B.图①中中心体发出的星射线形成了纺锤体，此时共有6条染色体
C.图③中着丝粒分裂后，染色体数目加倍，染色单体数目也加倍
D.图④中，着丝粒整齐地排列在细胞板上，此时是观察染色体的最佳时期
美在课堂P159 “典例”
A
课堂小测
4、海绵是一类原始多细胞动物，绿藻是生活在海绵中胶层内的低等植物。下列有关海绵和绿藻细胞进行有丝分裂的叙述，正确的是（ ）
A．海绵和绿藻细胞有丝分裂过程明显区别之一是是否形成纺锤体
B．海绵和绿藻细胞的有丝分裂都与中心体有关
C．海绵和绿藻细胞有丝分裂末期，高尔基体都很活跃
D．海绵和绿藻细胞的有丝分裂的主要区别出现在中期和末期
美在课堂P169 “核心价值1”
B
课堂小测
5、研究发现无丝分裂在植物体内普遍存在，植物的表皮、生长点、胚乳等细胞以及离体培养的胡萝卜细胞等都能发生无丝分裂。据此分析下列推断合理的是（ ）
A．无丝分裂过程中细胞核DNA不能平均分配给两个子细胞
B．无丝分裂主要发生在生长速度快、物质代谢旺盛的部位
C．无丝分裂是植物体内个别细胞的不正常分裂方式
D．无丝分裂时细胞核先向内凹陷，接着，细胞从中部缢裂成两部分
美在课堂P169 “核心价值2”
B
课堂小测
6、如图是植物细胞有丝分裂一个细胞周期中核内染色体数及DNA数量变化的曲线图，下列分析错误的是（ ）
A．实线是DNA数量变化的曲线图
B．虚线是染色体数量变化的曲线图
C．AB段进行DNA复制
D．B点开始着丝粒分裂
美在课堂P160 “应用体验1”
D
课堂小测
7、如图是细胞有丝分裂过程中每条染色体上的DNA含量变化图解，下列叙述正确的是（ ）
A．在ab段主要进行蛋白质的合成，细胞生
长速度快
B．出现cd段变化的原因是细胞质分裂
C．该细胞中，在bc段始终有染色单体存在
D．若该细胞是植物细胞，则cd段高尔基体和内质网活动非常活跃
美在课堂P168 “应用体验2”
C
课堂小测
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。
1、现有3个大小不同的细胞模型，如下图所示，计算每个“细胞”的表面积与体积的比值。
8 mm
4 mm
六、运用模型解释细胞不能无限长大的原因
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}边长(mm)
表面积(mm2)
体积(mm3)
表面积/体积(相对表面积)
2
4
8
24
2 mm
96
384
8
64
512
3
1.5
0.75
结论
细胞越大，其表面积/体积（相对表面积）的值 。
越小
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0.5 mm。计算这三个“细胞”中葡萄糖扩散的体积与整个“细胞”体积的比值。
六、运用模型解释细胞不能无限长大的原因
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}边长(mm)
表面积(mm2)
体积(mm3)
表面积/体积(相对表面积)
葡萄糖扩散深度(mm)
葡萄糖扩散体积(mm3)
葡萄糖扩散体积/整个细胞体积
(物质运输效率)
2
24
8
3
0.5
4
96
64
1.5
0.5
8
384
512
0.75
0.5
7
37
169
0.875
0.578125
0.330078125
结论
细胞越大，其相对表面积越小，物质运输效率 。
越低
细胞越小越好吗？
不是，细胞完成基本的生命活动需要一定的空间，因此细胞也不能无限小。
七、探究?实践 观察根尖分生区组织的有丝分裂
⑴在高等植物体内，有丝分裂常见于根尖、芽尖等 细胞；
⑵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处于 的细胞；
⑶通过在 倍镜下观察各个时期细胞内染色体的 ，就可以判断这些细胞分别处于有丝分裂的哪个时期；
⑷染色体容易被 性染料（如 ，旧称龙胆紫溶液，或者 ）着色。
独立
高
存在状态
碱
甲紫溶液
醋酸洋红液
分生区
不同分裂时期
实验原理
⑴在上实验课之前的3~4d，取洋葱一个，放在广口瓶上。
⑵瓶内装满清水，让洋葱的底部接触到瓶内的水面。
⑶把这个装置放在温暖的地方培养。
⑷待根长约5cm时，取生长健壮的根尖制成临时装片观察。
七、探究?实践 观察根尖分生区组织的有丝分裂
实验步骤
1. 洋葱根尖的培养
取材时间： ；剪取洋葱根尖 。.
取材
解离液：质量分数为15%的 +体积分数为95%的 ，以 的比例混合
时间：3～5 min；目的： 。
时间太短：细胞间质未被完全溶解，压片时细胞不易 ；
时间过长：细胞解离过度，细胞结构被破坏，影响 。
漂洗液： ；时间：约10min；目的： 。不漂洗会影响 。
2～3 mm
酒精
使组织中的细胞相互分离开来
洗去药液，防止解离过度
七、探究?实践 观察根尖分生区组织的有丝分裂
实验步骤
2. 装片的制作
上午10时至下午2时
解离
盐酸
1:1
分散
染色
清水
染色
漂洗
染液：质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的 或 ；
时间：3～5 min；目的： 。
时间太短：染色体或染色质不能 ；
时间过长：使其他部分也被染成深色，无法分辨 。
甲紫溶液
七、探究?实践 观察根尖分生区组织的有丝分裂
实验步骤
2. 装片的制作
染色
制片
醋酸洋红液
使染色体着色
完全着色
染色体
方法：载玻片中央滴一滴 ，并用 把根尖弄碎，盖上盖玻片，并用手指 盖玻片；
目的： ；
压片过轻：细胞未 ；压片过重：将组织 。
清水
镊子
轻轻按压
使细胞分散开，便于观察
分散开
压烂
七、探究?实践 观察根尖分生区组织的有丝分裂
实验步骤
3. 洋葱根尖细胞有丝分裂的观察
找到分生区细胞：细胞呈 ，
。
低倍镜观察
正方形
排列紧密
先找 期细胞，然后找前期、后期、末期的细胞，最后观察 期细胞。
中
分裂间
⑴从图中找出处于中期，前期、后期、末期、分裂间期的细胞。
⑵什么时期的细胞数量最多？为什么？
⑶能观察到某个细胞从中期到后期吗？为什么？
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
高倍镜观察
间期细胞最多，因为在一个细胞周期中，间期所占时间最长
不能。细胞已经在解离时被杀死
结果分析
中期
中期
后期
后期
前期
前期
末期
分裂间期
分裂间期
分裂间期
分裂间期
分裂间期
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}细胞类型
分裂间期
分裂期
细胞周期
分裂期占细胞周期之比
蚕豆根尖分生区
15.3
2.0
17.3
11.56%
小鼠十二指肠上皮细胞
13.5
1.8
15.3
11.76%
人的肝细胞
21
1
22
4.55%
人的宫颈癌细胞
20.5
1.5
22
6.82%
课堂小测
据表分析下列问题：
不同细胞的细胞周期持续时间/h
①不同生物细胞的细胞周期持续时间 ，同种生物的不同细胞的细胞周期持续时间 。(“相同”“不同”或“不一定相同”)
②显微镜下观察某植物组织的有丝分裂时，大部分细胞处于分裂间期，是因为 。
③若要观察细胞的有丝分裂，应选择 细胞，理由是 ，
。
不一定相同
不一定相同
小鼠十二指肠上皮
在细胞周期中所占时间相对较长，容易观察到处于分裂期的细胞
分裂间期所占细胞周期的90%-95%
分裂期
8、以下有关细胞大小和分裂的叙述，正确的是（ ）
A．细胞体积越小，表面积也越小，物质运输效率越低
B．原核细胞只能通过无丝分裂增加数目
C．人的成熟红细胞可以进行有丝分裂，蛙的红细胞能进行无丝分裂
D．细胞不能无限长大的原因之一是细胞核中的DNA不会随着细胞体积的扩大而增加
美在课堂P168 “应用体验1”
D
课堂小测
9、在“观察植物细胞有丝分裂”实验中，三位实验人员制作洋葱根尖装片的操作步骤如下表所示：(“＋”表示操作，“－”表示未操作)，甲、乙、丙观察到的实验现象分别是（ ）
A．细胞重叠、染色体着色很浅不清楚、
细胞分散染色体清楚
B．细胞分散但看不到染色体、染色体
着色清楚、细胞分散染色体清楚
C．细胞重叠、染色体着色很浅不清楚、细胞着色清楚但看不到染色体
D．染色体着色很浅不清楚、细胞分散染色体清楚、细胞分散染色体清楚
美在课堂P167 “跟踪训练5”
C
课堂小测
实验人员
操作
取材
解离
漂洗
染色
制片
甲
根尖1～3 mm处
－
＋
＋
＋
乙
根尖1～3 mm处
＋
－
＋
＋
丙
根尖5～7 mm处
＋
＋
＋
＋
10、某同学在显微镜下观察，发现载玻片上平均每单位面积有50个酵母菌细胞，把制作此装片的样液继续培养6 h后再稀释10倍，然后制作成装片放到相同的显微镜下观察，则发现平均每单位面积有80个细胞。可推断细胞周期的平均时间是(　　)
A．0.5 h B．1.5 h C．2 h D．2.5 h
美在课堂P167 “跟踪训练6”
B
课堂小测
11、在“观察根尖分生区组织细胞有丝分裂的临时装片”实验中，观察到不同分裂时期的细胞如图所示，下列叙述错误的是（ ）
A．装片制作过程中需用清水漂洗已解离的根尖便于染色
B．解离以及压片都有利于细胞的分散
C．图丙细胞中的染色体数目比图乙细胞中的增加了一倍
D．临时装片镜检时，视野中最多的是处于乙时期的细胞
美在课堂P167 “跟踪训练6”
D
课堂小测

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