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第10讲 细胞的增殖
考点一 细胞生长与细胞周期
考点二 细胞的有丝分裂
考点三 实验：观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
1、象与鼠相应器官和组织的细胞大小差异如何？
2、生物体的长大，主要是靠细胞数量的增多还是靠细胞体积的增大？
思考：
无明显差异
既靠细胞数量的增多，也靠细胞体积的增大
1.细胞不能无限长大
细胞生长与细胞周期
(1)模拟实验——细胞大小与物质运输的关系
实验原理：
细胞模型：
运输效率表示方法：
运输速率表示方法：
检测方法：
不同大小的琼脂块
酚酞遇NaOH呈紫红色
NaOH在琼脂块中的扩散体积
整个琼脂块的体积
酚酞扩散的深度
1.细胞不能无限长大
细胞生长与细胞周期
实验结果：
琼脂块的边长/cm 表面积/cm2 体积/cm3 相对表面积（表面积/体积） NaOH扩散的深度/cm NaOH扩散的体积/琼脂块的体积
3 0.4
2 0.4
1 0.4
54
27
2
24
8
3
6
1
6
16.352/27≈0.61
0.992/1≈0.992
6.272/8≈0.784
琼脂块的相对表面积（即表面积与体积之比）随着琼脂块的增大而_______
naoh扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随着琼脂块的增大而_______，即运输效率 。
减小
减小
降低
1.细胞不能无限长大
(2)细胞不能无限长大的原因
细胞生长与细胞周期
①细胞表面积与体积的关系（相对表面积）的限制
②细胞核的控制范围有限
细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的物质运输的效率就越低。
细胞核中的DNA是有限的，其能够控制的细胞质的范围有限。
（细胞核及各种细胞器具有一定体积，细胞进行生化反应需一定的场所，决定了细胞不能太小。最小的细胞：支原体）
1.在“细胞大小与物质运输的关系”实验中,琼脂块越小,物质运输的速率越快。( )
×
2.“细胞大小与物质运输的关系”实验中,不随琼脂块体积变化而变化的是( ) 。
B
A.琼脂块表面积和体积比 B.琼脂块紫红色层的厚度
C.琼脂块紫红色层的体积 D.琼脂块中紫红色层体积所占比例
多细胞生物体的生长，主要依靠细胞数量的增多，即细胞增殖
真核细胞分裂方式
有丝分裂
无丝分裂
减数分裂
（主要方式）
原核细胞
二分裂
细胞增殖包括 和 整个连续过程
物质准备
细胞分裂
分裂间期
分裂期
2.细胞周期
细胞生长与细胞周期
连续分裂的细胞，从一次分裂完成开始，到下一次分裂完成时为止，为一个细胞周期。
细胞周期=分裂间期+分裂期
分
裂
间
期
分
裂
期
b
a
细胞周期：
b-a-b
细胞 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
不同细胞的细胞周期持续时间（小时）
（90%--95%）
（5%--10%）
物质
准备
细胞
分裂
1.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，为什么？
2. 所有细胞都有细胞周期吗？
深挖教材
细胞周期中，分裂间期所占的时间长，分裂期所占的时间短，因此观察细胞有丝分裂时，大部分细胞处于分裂间期。
①只有连续分裂的细胞才有细胞周期，如根尖分生区细胞。
②高度分化的细胞，如神经细胞、表皮细胞等没有细胞周期。
③发生减数分裂的细胞无细胞周期。
细胞周期常见表示方法
方法名称 表示方法 用字母表示细胞周期
扇形图
直线图
坐标图
A→B→C→A
a→b或c+d
a+b+c+d+e 或 f+g+h+k
1.右图表示细胞周期,下列叙述不正确的是( )。
A.按箭头所示方向, 段或 段表示一个细胞周期
B.染色体的平均分配发生于 段
C.细胞中DNA含量的加倍发生在 段
D.将癌细胞的细胞周期阻断在 段,可以治疗癌症
A
2.细胞周期
细胞生长与细胞周期
分
裂
间
期
分
裂
期
b
a
前期、中期、后期、末期
分裂间期+分裂期
又叫DNA合成前期，主要进行RNA和有关蛋白质的合成，为S期DNA的复制做准备
G1期
S期
G2期
又叫DNA合成期，主要进行DNA的复制
又叫DNA合成后期，主要进行蛋白质的合成，为分裂期做准备
细胞周期常见表示方法
方法名称 表示方法 用字母表示细胞周期
柱形图 组细胞处于 期,⑨____组细胞处于 期,正在进行DNA复制,⑩____组细胞处于 期和分裂期
B
C
间期
分裂期
（M期）
前期
中期
后期
细胞的有丝分裂
（一个细胞周期）
末期
细胞的有丝分裂
时期 分裂图像 特点
植物细胞 动物细胞
间期
完成DNA的复制和有关蛋白质的合成
出现染色单体
动物细胞进行中心粒倍增，成为两组
时期 分裂图像 特点
植物细胞 动物细胞
前期
细胞的有丝分裂
核仁逐渐解体，核膜逐渐消失
染色质高度螺旋化缩短变粗，成为染色体
形成纺锤体
染色体散乱分布于纺锤体中央
高等植物细胞由细胞两极发出纺锤丝形成；动物由中心体发出星射线形成
膜仁消失现两体
时期 分裂图像 特点
植物细胞 动物细胞
中期
细胞的有丝分裂
在纺锤丝牵引下，染色体的着丝点排列在赤道板上;
染色体形态较稳定,数目清晰,便于观察
形定数清赤道齐
时期 分裂图像 特点
植物细胞 动物细胞
后期
细胞的有丝分裂
着丝点分裂,姐妹染色单体分开,染色体数目加倍;
子染色体在纺锤丝的牵引下移向细胞两极;
点裂体分移两极
时期 分裂图像 特点
植物细胞 动物细胞
末期
细胞的有丝分裂
核膜、核仁出现,形成两个新的细胞核;
染色体解螺旋变细变长，成为染色质,纺锤丝消失;
一个细胞分裂成两个子细胞。植物：赤道板位置出现细胞板，逐渐扩展为细胞壁。动物：细胞膜向内凹陷,细胞质缢裂成两部分
膜仁重现失两体
细胞的有丝分裂
有丝分裂
（一个细胞周期）
间期
分裂期
（M期）
G1期
S期
G2期
前期
中期
后期
末期
膜仁消失现两体
形定数清赤道齐
点裂体分移两极
膜仁重现失两体
RNA的复制、DNA复制有关蛋白质的合成
DNA复制
蛋白质合成
物质准备
细胞分裂
1
4
2
6
5
8
3
7
4
请对有丝分裂的过程进行排序
→ 1
→2
→6
→5
→8
→3
→7
动植物细胞的有丝分裂的主要区别
间期 前期 末期
纺锤体形成方式不同 子细胞形成方式不同
植物
动物
细胞两极发出纺锤丝构成纺锤体
中心体发出星射线构成纺锤体
细胞板扩展成细胞壁将细胞一分为二
细胞膜向内凹陷将细胞一分为二
无中心体复制
有中心体复制
与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用
名称 生物类型 作用时期 生理作用
核糖体
线粒体
高尔基体
中心体
动物、植物
动物、植物
植物
动物、低等植物
间期
合成相关蛋白质
整个细胞周期
提供能量
末期
与细胞壁(板) 的形成有关
前期
与纺锤体的形成有关
有丝分裂的意义：
将亲代细胞的染色体经过复制以后，精确的平均分配到两个子细胞中去。由于染色体上有遗传物质DNA，因而在生物亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性。
练一练：
画出某植物细胞中染色体数为4条的细胞进行有丝分裂的过程。完成后思考有丝分裂有什么意义？
有丝分裂过程中细胞结构或物质的周期性变化
(1)染色体形态及行为变化
间期
前期
中期
后期
末期
行为特点
复制
高度螺旋化，缩短变粗
着丝点排列在赤道板上
着丝点一分为二
解螺旋，变细变长
(2)核DNA、染色体的数目变化(以二倍体（2n)生物为例)
间期 前期 中期 后期 末期
DNA数目
染色体
染色单体
2n
2n→4n
0→4n
2n
2n
4n
4n
4n
4n
4n
0
2n→4n
4n→0
4n→2n
4n→2n
有丝分裂过程中细胞结构或物质的周期性变化
有丝分裂过程中核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线分析(以二倍体（2n)生物为例)
(1)核DNA变化
后
期
2N
4N
0
DNA的数量
时期
间
期
前
期
中
期
末
期
(2)染色体变化
0
时期
染色体的数量
2N
4N
有丝分裂过程中核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线分析(以二倍体（2n)生物为例)
后
期
间
期
前
期
中
期
末
期
(3)染色单体变化
前期
中期
后期
末期
0
2N
4N
染色单体的数量
间期
时期
有丝分裂过程中核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线分析(以二倍体（2n)生物为例)
有丝分裂过程染色体数与核DNA数比值的变化曲线
后
期
间
期
前
期
中
期
末
期
根据柱状图判断细胞分裂时期的规律(以二倍体生物为例)
（1）根据染色单体变化判断各时期
有：G2期、前期、中期
无：后期、末期、G1期
（2）根据DNA：染色体：染色单体的比例关系判断各时期
比例为4n:2n:4n：G2期、前期、中期
比例为4n:4n:0：后期、末期
比例为2n:2n:0：G1期
核DNA数目加倍原因：
染色体数目加倍原因：
中心体数目加倍原因：
细胞核数目加倍原因：
分裂间期DNA复制
分裂后期着丝点分裂
分裂间期中心粒复制
分裂末期新核膜形成，细胞暂未分裂而短暂加倍
有丝分裂过程中某些物质或结构加倍的原因：
无丝分裂
原核细胞只能进行二分裂，二分裂不是无丝分裂，也不属于有丝分裂。
1．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：不出现纺锤丝和染色体的变化；
染色质、dna也要进行复制，并且细胞要增大。
3．实例：蛙的红细胞分裂、草履虫的细胞分裂等。
草履虫无丝分裂（大核）示意图
实验：观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
实验原理：
高等植物的分生组织细胞有丝分裂较旺盛。
细胞核内的染色体（质）易被碱性染料（龙胆紫溶液或醋酸洋红液）染色。
由于各个细胞的分裂是独立进行的,在同一分生组织中可以通过高倍显微镜观察不同细胞内染色体的存在状态,判断处于不同分裂时期的细胞。
实验步骤：
实验：观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
洋葱根尖的培养→装片的制作→观察
待根长到5cm时，可用于实验
解离→漂洗→染色→制片
过程 方 法 时间 目 的
解离 根尖2-3mm，盐酸和酒精混合液（1∶1） 3-5min
漂洗 根尖酥软，清水 10min
染色 龙胆紫或醋酸洋红液 3-5min
制片 根尖弄碎，盖上盖玻片，再加一片载玻片，用拇指轻压载玻片
使组织中的细胞相互分离开来；
杀死固定细胞
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
实验步骤：
实验：观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
洋葱根尖的培养→装片的制作→观察
低倍镜→高倍镜
找分生区
找各分裂期细胞
分生区细胞呈正方形，排列紧密
实验操作中的注意事项
实验材料的选择 时间
部位
解离时间 过短
过长
漂洗时间 适宜
染色时间 过短
过长
压片力度 过轻
过重
必须在分裂旺盛的时间
选取分裂旺盛的部分，比如根尖分生区、茎尖
细胞间质未被完全溶解，压片时细胞不易分散
细胞解离过度、根尖酥软，影响染色和制片
洗去多余的解离液，防止解离过度而影响染色和制片
染色体或染色质没有完全着色
染色体周围结构也被染色，不易分辨染色体
细胞未分散开
将组织压烂

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