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6.1 细胞的增殖
第6章 细胞的生命历程
象和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？
细胞大小无明显差异。
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。
问题探讨
细胞数量的增多是通过细胞分裂实现的。
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
受精卵
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。
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：
一、细胞增殖
3、过程：
一、细胞增殖
细胞增殖包括________和________ 两个连续的过程。
物质准备
细胞分裂
细胞增殖具有周期性
物质准备—细胞分裂—物质准备—细胞分裂······
4、特点：
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。
分裂期:
分裂间期:
物质准备：DNA复制，有关蛋白质合成，细胞适度生长
完成核遗传物质的均分
2.阶段
二、细胞周期
甲→乙
乙→甲
甲
乙
具细胞周期的细胞：根尖分生区细胞；胚胎干细胞；皮肤生发层细胞；茎的形成层细胞。
表6-1 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
发现：（1）不同细胞的细胞分裂周期持续时间不同；
（2）细胞周期的大部分时间处于分裂间期（90%-95%）。
二、细胞周期
3.细胞周期的表示方法
细胞周期：
分裂间期：
分裂期：
B-B
B-A
A-B
方法二：直线图
A B C D E F G
方法一：扇形图
A
B
细胞周期：
分裂间期：
分裂期：
AC
AB
BC
CE
EG
CD
EF
DE
FG
二、细胞周期
特点：
间期在前，分裂期在后；
间期长，分裂期短。
DNA、染色质和染色体之间有怎样的关系？
核膜
核仁
染色质
着丝粒
姐妹染色单体
分裂间期
①DNA复制；
有关蛋白质合成； 细胞适度生长。
形成染色单体，DNA数目加倍。
DNA复制和相关蛋白质的合成
G1期（DNA合成前期）
合成有关蛋白质，为DNA合成做准备
S期（DNA合成期）
DNA的复制
G2期（DNA合成后期）
进行相关蛋白质的合成，为分裂期做准备
分裂间期
分裂间期结束后，开始进行有丝分裂。
三、有丝分裂过程（以高等植物为例）
有丝分裂分为四个时期：前期、中期、后期、末期
1、前期
纺锤丝
着丝粒
染色体
① 核膜消失、核仁解体；
② 细胞两极发出纺锤丝，形成纺锤体；
③ 染色质→染色体（散乱分布）；
每条染色体含两条并列的姐妹染色单体。
膜仁消失现两体
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 染色体形态稳定，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
三、有丝分裂过程（以高等植物为例）
2、中期
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。
子染色体
粒裂数加均两极
三、有丝分裂过程（以高等植物为例）
3、后期
细胞板
核膜
两消两现重建壁
①“两消失”（染色体，纺锤体消失）
②“两出现”（核膜，核仁出现）；
③“一重建”
赤道板位置出现细胞板（真实存在），形成新的细胞壁后，细胞分裂成两个子细胞。
三、有丝分裂过程（以高等植物为例）
4、末期
①一个细胞分裂成两个子细胞；
②每个子细胞的染色体数目与亲代细胞相等。
③分裂后形成的子细胞若继续分裂，进入下一个细胞周期的分裂间期。
核膜
核仁
染色质
三、有丝分裂过程（以高等植物为例）
5、形成两个子细胞
中期
后期
间期
前期
末期
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
6、动物细胞有丝分裂过程
7、动植物有丝分裂中染色体、染色单体及其DNA数目变化规律
复制
缩短、变粗
螺旋化
____
____
____
①染色体 ____
②姐妹染色单体 ____
③每条染色体
上的DNA ____
1个
1条
0
着丝粒
分裂
姐妹染色单体
染色体的数目根据着丝粒的数目来确定，有几个着丝粒就有几条染色体
____
____
____
____
____
____
2个
1条
2条
2个
1条
2条
1个
2条
0
动植物有丝分裂中染色体的行为变化完全相同。
8、总结：动植物细胞有丝分裂的异同
植物细胞 动物细胞
不同点
相同点
1.分裂产生的两个子细胞；
2.核膜、核仁的变化相同；
3.染色体的行为变化完全相同。
1.前期：细胞两极发出纺锤丝构成纺锤体
1.前期：两组中心体发出星射线构成纺锤体
2.末期：细胞板形成细胞壁分成两个子细胞
2.末期：细胞膜内陷缢裂成两个子细胞
亲代细胞的染色体经过 （关键是 ）后，精确地 分配到两个子细胞中去。由于染色体上有 ，因而在生物的亲代与 之间保持了 的稳定性。可见细胞的有丝分裂对于生物的遗传有重要意义。
复制
平均
子代
遗传性状
遗传物质DNA
DNA复制
复制
分裂
（染色体平均分配）
四、有丝分裂的意义
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，就变成了不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞，这种细胞就是癌细胞。
1.过程：核先延长，接着整个细胞从中部缢裂为二，成为两个子细胞。
2.特点：分裂过程中,不出现纺锤体与染色体，核仁、核膜不消失。
3.举例： 蛙的红细胞
五、无丝分裂
1.染色单体出现于_____，消失于 ；
2、核膜、核仁消失于 ，重建于 ；
3、纺锤体出现于 ，消失于 ；
4、染色体出现于 ，消失于 ；
5、DNA加倍于 ，染色体加倍于 ；
6、观察染色体、纺锤体的最好时期 ；
7、能看到完整细胞结构的时期 ；
后期
前期
末期
前期
末期
前期
末期
间期
后期
中期
间、末期
前期
归纳总结
细胞结构 细胞类型 生理作用
核糖体 动植物细胞 合成蛋白质
中心体 动物、低等植物细胞 前期发出星射线形成纺锤体
高尔基体 植物细胞 末期参与细胞壁的形成
线粒体 动植物细胞 提供能量
8、与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用
归纳总结
巩固练习
1、在高倍显微镜下观察处于有丝分裂中期的植物细胞，能看到的结构是(　　)
A．赤道板、染色体、细胞膜
B．纺锤体、赤道板、染色体
C．细胞壁、染色体、纺锤体
D．细胞壁、核膜、染色体、着丝粒
C
2、如图①～⑤表示一个细胞周期中某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
C
3、请就图中各细胞进行排序，并叙述图2时期的主要特点。
4→3→2→1→5。图2处于分裂中期，此时期纺锤丝牵引着染色体运动，使每条染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上。
六、有丝分裂细胞的细胞周期中DNA和染色体、染色单体的变化规律
（假设体细胞中DNA、染色体数为2N）
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
4N
2N
4N
注意：染色体数 = 着丝粒数
染色体复制后才有染色单体，着丝粒分裂后又无染色单体
间期
0
4N
2N
前期
中期
后期
末期
1.染色体数目的变化规律
变化原因？
变化原因？
着丝粒分裂，姐妹染色单体分开形成子染色体
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.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
间期
0
4N
2N
前期
中期
后期
末期
3.染色单体数目的变化规律
变化原因？
DNA复制
变化原因？
着丝粒分裂
0→4N→0
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数量的变化规律
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=
细胞不能无限长大的原因
扩散效率=
扩散的体积
整个细胞的体积
思维训练
细胞不能无限长大的原因
实验结论：
1、表面积与体积之比随细胞增大而减小。
3、细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的物质运输的效率越低。相对表面积是限制细胞长大的因素之一。
2、葡萄糖扩散的体积与整个细胞的体积之比随细胞增大而减小。
扩散效率 =
葡萄糖扩散的体积
整个细胞的体积
1．在细胞有丝分裂过程中，细胞核内以下各组之间的数量关系一定不相等的是（　　）
A．染色体数目与着丝粒数目
B．染色体数目与染色单体数目
C．核DNA分子数目与染色单体数目
D．染色体数目与核DNA分子数目
B
巩固练习
2、在细胞有丝分裂过程中，染色体、染色单体、DNA分子三者数量比为1：2：2时，该细胞所处的时期是（ ）
A、前期和中期 B、中期和后期
C、后期和末期 D、末期和前期
A
巩固练习
3、图示为某细胞有丝分裂的某个时期，根据图回答：
（1）此图表示 ____物细胞处于细胞分裂____期；
有_____个染色体，____条染色单体，____
个DNA分子；
（2）其前期时细胞中有____个染色体，______条染色单体，
_______个DNA分子；
（3）在其刚形成的子细胞中有______个染色体，________条
染色单体，________个DNA分子；
后
8
0
4
8
8
8
4
0
4
动
巩固练习

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