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第六章 细胞的生命历程
第1节 细胞的增殖
问题探讨
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？
象与鼠相应器官或组织的细胞在大小
上无明显差异。
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。
象和鼠的个体大小相差十分悬殊。
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=
思维训练
运用模型解释细胞不能无限长大的原因
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，细胞的表面积和体积的比值越小。
思维训练
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。计算这三个“细胞”中物质扩散的体积与整个“细胞”体积的比值。
边长 （mm） 表面积 （mm2） 体积 （mm3） 表面积/体积比值 物质扩散的深度/mm 扩散效率
2
4
8
8
64
512
3
1.5
0.75
0.5
0.5
0.5
24
96
384
扩散效率=
物质扩散的体积
整个模型细胞的体积
0.875
0.578
0.330
运用模型解释细胞不能无限长大的原因
讨论
细胞越大，细胞的表面积和体积的比值越小，物质运输的效率越低。
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、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，那么，细胞是越小越好吗？
事实上，不同动植物同类器官或组织的细胞大小一般无明显差异，器官大小主要取决于__________________。而细胞数量的增多，是通过_____________来实现的。
细胞数量的多少
细胞分裂
本节聚焦
细胞通过什么方式增殖？
什么叫做细胞周期？
细胞有丝分裂的过程是怎样的？它有什么生物学意义？
任务一：阅读教材，交流回答以下问题
什么是细胞周期？
分裂间期和分裂期如何划分？
分
裂
间
期
分
裂
期
从细胞一次分裂结束到下一次分裂之前,是分裂间期（Interphase）。
在分裂间期结束之后，细胞就进入分裂期( mitotic phase)，开始进行细胞分裂。对于真核生物来说，有丝分裂(mitosis)是其进行细胞分裂的主要方式，分裂结束后，形成的子细胞又可以进入分裂间期。
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
A、甲 乙
B、乙 甲
C、甲 甲
以下哪个过程可表示为细胞周期
D、乙 乙
a
b
c
d
A、a + b
B、b + c
C、c + d
1、分裂间期和分裂期哪个在细胞周期中占的时间更长？
2、分裂间期为分裂期进行了哪些物质准备？
分裂间期占细胞周期的90%~95%。
分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备，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。
高度螺旋化
染色质
染色体
解螺旋
（分裂间期）
（分裂期）
染色质与染色体
染色质
（染色体）
DNA
蛋白质
同一种物质在不同时期的两种形态
温故知新
染色体的复制
复制的结果
复制
一条染色体含一个DNA分子。
一条染色体含有两个DNA分子，两条姐妹染色单体。
DNA数目加倍，染色体数目不变，出现姐妹染色单体。
染色体数 = 着丝粒数
任务二：观察图片并阅读课本，总结有丝分裂各时期的特点
洋葱根尖分生区细胞有丝分裂的显微照片
以高等植物细胞为例，一起来说说各时期染色体的变化吧！
前期
间期
中期
后期
末期
染色质
两出现：
染色体出现、纺锤体出现
两消失：
核膜逐渐消失，核仁逐渐解体
染色体
（散乱分布）
注：前期DNA、染色体、染色单体数目和间期一样，不变
纺锤丝
染色体
着丝粒
纺锤体
姐妹染色单体
螺旋缠绕
缩短变粗
分裂间期
前期
（可见）
思考：姐妹染色单体在 可见，形成于
分裂间期
前期
4D
2N
4N
[膜仁消失现两体]
1.前期
2.中期：
①
[赤道板上排整齐]
染色体的形态稳定,数目清晰，便于观察
②
赤道板是不存在的，因此在显微镜下是无法观察到的
前期
中期
纺锤丝牵引染色体运动，使每条染色体的着丝粒排列在赤道板上
赤道板
注：中期DNA、染色体、染色单体数目和前期一样，不变
4D
2N
4N
思考：观察染色体最好的时期是？
中期
3.后期：
中期
后期
[一分为二向两极]
①每个着丝粒分裂成两个，
姐妹染色单体分开，成为两条染色体
消失
②纺锤丝分别牵引移染色体向细胞的两极移动，细胞的两极各具有一套完全相同的染色体。
染色体数目加倍
数目变化：
DNA不变(4D)
染色体数目暂时加倍(2N 4N)，
姐妹染色单体消失(4N 0)，
子染色体
4.末期:
②出现新的核仁和核膜，两个新细胞核形成。
③细胞板 细胞壁
扩展
染色体解螺旋成为染色质；
①
后期
末期
[两消两现新壁建]
纺锤体逐渐消失。
(真实存在)
注：末期还未结束时（即还未形成两个子细胞时）
DNA（4D）、染色体（4N）数目和后期一样，不变
①一个细胞分裂成两个子细胞
5.形成两个子细胞:
②每个子细胞的染色体数目与亲代细胞相等。
注：形成子细胞后，每个子细胞DNA（2D）和染色体（2N）
数目恢复与亲代细胞相等。
③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
高等植物细胞增殖过程
分裂间期
分裂期
前期
中期
后期
末期
DNA复制、蛋白质合成，细胞适度生长
核膜、核仁消失
出现纺锤体、染色体
染色体形态固定、数目清晰
着丝粒排列在赤道板上
着丝粒分裂
染色体平均移向两极
纺锤体消失，染色体变成染色质
核膜、核仁重新出现
膜仁消失现两体
两消两现建新壁
一分为二向两极
赤道板上排整齐
出现细胞板，形成细胞壁
(有丝分裂)
下图是高等植物细胞增殖各时期的示意图,其中排列顺序是紊乱的,根据图1回答问题:
一
二
三
四
五
六
1
4
2
3
(1)图中所标号码所表示的为:
1.______________,2.______________,
3.____________, 4.___________________.
(2)图中一至六各属于植物细胞增殖的什么时期:
一__________________ , 二___________________,
三__________________,四___________________,
五__________________,六___________________.
(3)正确的分裂顺序的图号应该______________________.
核仁
纺锤体（丝）
染色体
细胞板（壁）
分裂期的末期（形成子细胞）
分裂期的后期
分裂间期
分裂期的末期
分裂期的前期
分裂期的中期
三、五、六、二、四、一
练一练
前期
-------------
间期
动物细胞有丝分裂的过程,与高等植物细胞的基本相同。
不同的特点是:第一,动物细胞有由一对中心粒构成的中心体,中心粒在间期倍增,成为两组。
进入分裂期（前期）后,两组中心粒分别移向细胞两极。在这两组中心粒的周围,发出大量放射状的星射线,两组中心粒之间的星射线形成了纺锤体。
中期
后期
末期
第二,动物细胞分裂的末期不形成细胞板,而是细胞膜从细胞的中部向内凹陷,最后把细胞缢裂成两部分,每部分都含有一个细胞核。这样,一个细胞就分裂成了两个子细胞
任务三：请大家观察动物细胞有丝分裂的模式图，找出与高等植物细胞的区别
高等植物与动物细胞有丝分裂的比较
高等植物细胞 动物细胞
(1)间期都有染色体的复制；
(2)核膜、核仁的变化相同；
(3)染色体的行为变化完全相同。
(2)前期：细胞两极发出纺锤丝构成纺锤体
(2)前期：两组中心粒发出星射线构成纺锤体
(3)末期：细胞板形成细胞壁分成两个子细胞
(3)末期：细胞膜内陷缢裂成两个子细胞
不同点
相同点
(1)间期：不存在中心 体的复制
(1)间期：中心体进行复制
纺缍体的形成方式不同
子细胞的形成方式不同
复制
子代细胞
亲代细胞
分裂（染色体平均分配）
将亲代细胞的_______经过______（关键是____的复制）之后，精确地__________到____________。由于染色体上有_______________，因而在细胞的___________保持了________________。可见，细胞的有丝分裂对生物的__________有重要的意义。
染色体
复制
DNA
平均分配
两个子细胞中
遗传物质DNA
亲代和子代之间
遗传的稳定性
遗传
特别提醒：
染色体平均分配会使DNA平均分配，是指细胞核中的DNA平均分配，而细胞质中的DNA在分裂时则是随机的，如线粒体DNA。
任务四：一起总结下有丝分裂的意义
2.在下面的坐标图中画出进行有丝分裂细胞的细胞周期中染色体和DNA的数量变化曲线。
课本P117
(1)染色体数目的变化曲线
间期
0
末期
前期
中期
后期
间期
4n
2n
汉水丑生侯伟作品
子细胞
变化原因？
着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为两条染色体
变化原因？
细胞分裂，形成子细胞
2n→4n→2n
间期
0
4n
2n
前期
中期
后期
末期
（2）核DNA数目的变化规律
变化原因？
DNA复制
变化原因？
细胞分裂形成子细胞
2n→4n→2n
子细胞
间期
0
4n
2n
前期
中期
后期
末期
举一反三：染色单体数目的变化规律
变化原因？
染色体复制
变化原因？
着丝粒分裂,姐妹染色单体分开
0→4n→0
子细胞
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，姐妹染色单体分开
举一反三：每条染色体上DNA数量的变化规律
1或2个
子细胞
小组合作进行模型建构
请各小组用面团或者橡皮泥捏出一条染色体的各时期典型形态，摆出有丝分裂的各个阶段，然后模拟连续变化的过程。
课后活动
感谢聆听

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