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第 6 章 生命的历程
第一节
细胞的增殖
01
了解细胞的增殖方式。
02
细胞周期的概念和表示。
03
细胞有丝分裂的过程和生物学意义。
学习目标
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. 生物体的长大，是靠细胞数量的增多还是靠细胞体积的增大？
思考·讨论
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。
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。
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？
生物体的生长，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。
生物体的生长
生物体的生长的原因有哪些？
既靠细胞生长增大细胞的体积，还要靠细胞分裂增加细胞的数量。
细胞数量的增多，是通过 来实现的。
阅读课本 P110，了解生物体生长的相关介绍。
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细胞的数量。
生物体内细胞有无明显差异？
细胞分裂
什么是细胞增殖？
细胞增殖对于
生物体有何意义？
细胞的增殖
细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程，叫作细胞增殖。
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。
概念
意义
单细胞和多细胞生物的之间的区别
单细胞生物通过细胞增殖而繁衍。
多细胞生物从受精卵开始，要经过细胞增殖和分化逐渐发育为成体。
生物体内不断地有细胞衰老、死亡，需要通过细胞增殖加以补充。
细胞分裂
所有生物的细胞分裂方式都一样吗？都有哪些细胞分裂方式？
细胞分裂
(真核生物)
无丝分裂
减数分裂
有丝分裂
产生生殖细胞的方式
原核生物的细胞分裂是二分裂。
细胞分裂
(原核生物)
是大多数生物的细胞分裂方式。
例如：蛙的红细胞的分裂
思考·讨论
细胞如何一分为二？
如何保证子细胞的遗传物质与亲代相同？
遗传物质为什么不会越分越少？
细胞分裂前，细胞要做什么准备？
细胞分裂过程中会发生什么变化？
细胞在分裂之前必须进行一定的物质准备，特别是遗传物质要进行复制。
细胞增殖
细胞增殖具有周期性。
物质准备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
细胞
增殖
细胞增殖的过程
细胞增殖的特点
细胞周期
既然细胞增殖具有周期性，那么细胞周期是怎么划分的？
概 念
阶 段
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。
分裂期（5%~10%）
分裂间期（90%~95%）
完成核内遗传物质的均分
物质准备：
细胞适度生长。
DNA复制、
有关蛋白质合成、
表示方式
直线图
扇形图
a
b
c
d
细胞周期：
b—d
细胞周期：
分裂期：
分裂间期：
乙→甲
甲→乙
乙→乙
甲
乙
e
注意：
分裂间期比分裂期时间长。
分裂间期
分裂期
表示下面三个不同时期：
分 裂 间 期
分裂期
所有的生物的细胞分裂
都具有细胞周期吗？
细胞周期
是连续分裂的细胞
按增殖情况将细胞分为三类
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
具有细胞周期的前提条件是什么？
连续分裂
暂停分裂
停止分裂
有细胞周期
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。
高度分化的细胞不再分裂，无细胞周期。
例如：神经细胞、
肌纤维细胞
细胞周期
分裂间期在前，分裂期在后。
不同生物或同一生物不同种类的细胞，细胞周期的时间长度一样吗？
特别注意
思考讨论
细胞类型 分裂间期 分裂期 细胞周期
蚕豆根尖分生区 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
细胞周期
据表分析
3. 分裂间期的时间要比分裂期的时间 。
长得多
1. 不同生物细胞周期一般 。
不同
2. 同一生物不同组织细胞细胞周期 。
不一定相同
不同生物或同一生物不同种类的细胞，细胞周期长短不一。
结 论
细胞周期
G1
S
G2
M
在真核细胞内，这主要是通过有丝分裂来完成的。
右图所示为真核细胞有丝分裂的细胞周期。
间期划分
分裂间期分为G1期、S期、G2期
有丝分裂的细胞周期
分裂间期
细胞周期较长时间用于分裂间期，分裂间期主要完成哪些工作？
间期开始前
间期结束后
姐妹染色单体
完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。
DNA含量加倍，染色质含量不变，形成两个姐妹染色单体。
着丝粒
染色体的复制
分裂间期
动物和低等植物细胞，间期还进行中心体的复制。
若用药物抑制DNA的复制，则会停留在间期。
G1 期
DNA合成前期，主要进行RNA和蛋白质的生物合成，为下阶段S期的做准备。
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。
S 期
DNA合成期，最主要的特征是DNA的合成。
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。
运用模型解释
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。
8mm
8mm
8mm
4 mm
4 mm
4 mm
2 mm
2 mm
2 mm
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
运用模型解释
边长 2mm 4mm 8mm
表面积 24 96 384
体积 8 64 512
表面积/体积
3
1.5
0.75
不同边长下的每个“细胞”的表面积与体积的比值。
结论
随着“细胞”边长的增大，其表面积/体积的值 。
越来越小
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0.5mm。
运用模型解释
边长 2mm 4mm 8mm
未被扩散的体积
物质扩散的体积
总体积
物质扩散的体积/总体积
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。
0.875
0.578
0.493
1
27
343
7
37
169
8
64
512
运用模型解释
通过前面的模型，请思考讨论以下问题。
1. 细胞的表面积和体积的比值与细胞的大小有什么关系？
2. 从物质运输的效率看，细胞为什么不能太大？
细胞越大，表面积和体积的比值就越小。
从上面的计算结果推理：细胞体积越大，其相对表面积越小，物质运输的效率（扩散体积/总体积）就越低，不能满足细胞的代谢需要。
运用模型解释
3. 细胞越小，越有利于细胞与外界的物质交换，细胞是越小越好吗？
一个现代的细胞要进行独立的生长和繁殖，至少需要100种酶。每个酶促反应须占有直径约为0.05μm的空间；每个核糖体直径为0.01μm-0.02μm。细胞越小则容纳的物质越少，故细胞不是越小越好。
因此一个完整的细胞的最小直径，在理论上差不多0.1μm。最小的支原体的直径刚好是0.1μm。因此，可以把其作为原始细胞的一种模型。
当堂检测
1. 下图表示有丝分裂一个细胞周期所用的时间，下列说法正确的是（ ）
① 所有的细胞都具有细胞周期
② 乙→甲的过程表示分裂期
③ 一个细胞周期是指甲→甲的全过程
④ 一个细胞周期是指乙→乙的全过程
A. ①②④ B. ④ C. ③ D. ①②③
B
当堂检测
2. 下列有关细胞不能无限长大的原因中，不正确的是(　　 )
A. 与细胞表面积和体积的比例有关
B. 细胞核控制的范围是有一定限度的
C. 细胞体积过大不利于细胞内的物质交流
D. 细胞的体积与细胞核无关
D
当堂检测
3. 下列有关细胞体积小的解释，正确的是 ( 　　)
A. 细胞体积小，有利于进行细胞分裂
B. 细胞体积小，有利于扩散和转移
C. 细胞体积小，有利于高效地进行物质交换和信息交流
D. 细胞体积小，有利于细胞膜上分子的流动
C
当堂检测
4. 细胞相对表面积、细胞对外的物质交换速率和细胞新陈代谢强度之间的关系，正确的是 (　　 )
A. 细胞的相对表面积越大，物质交换效率越高，细胞新陈代谢越旺盛
B. 细胞的相对表面积越大，物质交换效率越高，细胞新陈代谢越缓慢
C. 细胞的相对表面积越小，物质交换效率越高，细胞新陈代谢越缓慢
D. 细胞的相对表面积越小，物质交换效率越低，细胞新陈代谢越旺盛
A
当堂检测
5. 下图a→d表示连续分裂细胞的两个细胞周期。下列叙述不正确的是(　　 )
A. a和b为一个细胞周期
B. c段结束DNA含量增加一倍
C. 遗传物质平分一般发生在d段
D. b和c为一个细胞周期
D

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