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第6章 细胞的生命历程
第1节 细胞的增殖
非洲象 8-11吨
小鼠 体重300g左右
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？
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？
无明显差异
生物体的生长
细胞体积增大（细胞生长）
细胞数量增多（细胞增殖）
细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础
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，经过细胞增殖和分化逐渐发育为成体
生物体内衰老、死亡的细胞也需要通过细胞增殖加以补充。
细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程。
1、定义：
2、意义：
一、细胞增殖
一、细胞增殖
思考：
原核细胞和真核细胞细胞增殖的方式一样吗？
真核细胞
原核细胞
有丝分裂
无丝分裂
减数分裂
二分裂
生殖细胞形成方式
体细胞数目增加方式
对于真核生物来说，有丝分裂是进行细胞分裂的主要方式。
一、细胞增殖
3、细胞增殖过程：
细胞增殖包括 和 两个相连续的过程。
物质准备
细胞分裂
思考：细胞周期的概念？
细胞增殖具有周期性！
…
…
物质准备
再分裂
分裂一次
物质准备
分裂
分裂一次
物质准备
再分裂
分裂一次
二、细胞周期
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。
①前提
②起点
③终点
间期
中期
前期
后期
末期
子细胞
细胞周期
分裂期
A
B
分裂期
分裂间期
2、阶段
（5%--10%）
（90%--95%）
物质准备阶段
（DNA分子复制和有关蛋白质的合成）
细胞适度的生长
1、概念
①“连续分裂的细胞”才具有细胞周期；②间期在前，分裂期在后；③间期长，分裂期短；④以分裂完成时为“界限”。
温馨提示：
二、细胞周期
3、细胞周期的表示方法：
细胞周期
分裂期
分裂间期
A
B
分裂间期（A→B）
分裂期 (B→A）
细胞周期 (A→B→A）
a+b
b+c
c+d
a
b
c
d
哪一段可以表示细胞周期？
二、细胞周期
不同细胞的细胞周期持续时间/h
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
根据课本P111 表6-1，你能得出什么结论？
①不同类型细胞的细胞周期长短可能不同；
②细胞周期的大部分时间处在分裂间期。
二、细胞周期
核膜
核仁
染色质
有丝分裂不包括分裂间期
（以高等植物为例）
3.分裂间期：
为分裂期进行活跃的物质准备，完成 和
, 同时细胞有适度的生长。
DNA分子的复制
有关蛋白质合成
分裂
间期
G1期：又称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。
S期：又称DNA合成期，主要进行DNA的复制。
G2期：又称DNA合成后期，主要进行RNA和蛋白质的合成，特别是微管蛋白的合成，为分裂期做准备。
二、细胞周期
分析染色体（染色质）、染色单体、DNA在细胞分裂过程中的变化
1条染色质
着丝粒
1个DNA
复制
1条染色质
2个DNA
姐妹染色单体
2条姐妹染色单体
0条姐妹染色单体
1、染色体数=着丝粒数
2、姐妹染色单体（0或2）:由同一个着丝粒连接的两条染色单体。
DNA分子复制的结果，每条染色体都形成两条一样的姐妹染色单体，染色体数目不变，DNA分子数目加倍。
复制合成单体
三、高等植物细胞的有丝分裂
三、高等植物细胞的有丝分裂
有丝分裂是一个连续的过程，人们根据染色体的行为，把它分为四个时期：前期、中期、后期、末期。
三、高等植物细胞的有丝分裂
1
前期
特点：
1.染色质丝螺旋缠绕，成为染色体。
每条染色体包括2条姐妹染色单体。
2.核仁逐渐解体、核膜逐渐消失。
3.细胞两极发出纺锤丝，形成纺锤体。
染色体散乱分布于纺锤体中央。
膜仁消失现两体
高度螺旋、缩短变粗
解开螺旋、恢复细长丝状
染色质
染色体
间期
前期
三、高等植物细胞的有丝分裂
2
中期
特点：
1．每条染色体的着丝粒两侧都有纺锤丝附着。
2．纺锤丝牵引染色体运动，使其着丝粒排列在细胞中央的一个平面上（赤道板，不是真实存在的）
形数清晰赤道齐
前期
中期
中期：染色体稳定，形态清晰，便于观察
三、高等植物细胞的有丝分裂
特点：
1．着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，成为两条染色体；染色体数目加倍，子染色体由纺锤丝牵引着移向细胞两极。
2．两极各有一套染色体，这两套染色体的形态和数目完全相同。
粒裂数增均两极
3
后期
数: ①染色体数目加倍；
②无姐妹染色单体（为0）
中期
后期
三、高等植物细胞的有丝分裂
特点：
1.染色体变成染色质丝，
纺锤丝逐渐消失
2．核膜、核仁出现，形成两个新的细胞核
3．赤道板的位置出现细胞板，逐渐扩展形成新的细胞壁
两消三现质分离
4
末期
后期
末期
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。
课后习题
1.分裂间期（进行物质准备）
① DNA复制和有关蛋白质合成，细胞适度生长。
② 每个染色体都形成两个姐妹染色单体，呈染色质形态，细胞中
DNA数目加倍，染色体数目不变
动物细胞：发生中心体的复制，
一对中心粒→两组中心粒。
四、动物细胞的有丝分裂
间期
前期
中期
后期
末期
二、动物细胞有丝分裂模式图
前期
中期
后期
末期
间期
2.动植物细胞有丝分裂过程图比较
间期 前期 末期
区别
植物
动物
图像
纺锤体的形成方式
子细胞形成方式
由细胞两极发出的纺锤丝形成纺锤体
细胞板向周围扩展形成细胞壁
由中心粒发出的星射线形成纺锤体
细胞膜从中部向内凹陷，缢裂成两个子细胞
有无中心粒加倍
无中心粒的倍增
(低等植物细胞除外)
有中心粒的倍增
3.动植物细胞有丝分裂过程不同点
有丝分裂的意义：
复制
分裂
（染色体平均分配）
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。
在生物的亲代与 之间保持了 的稳定性。
复制
平均
子代
遗传性状
DNA复制
五、有丝分裂的意义
（1）只有连续分裂的细胞才有细胞周期。
例如，发育中的受精卵、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、癌细胞等。
（2）有一些细胞会暂时停止分裂，但仍能返回细胞周期。
如肝、肾细胞、淋巴细胞。
（3）分化程度高的细胞不再分裂，因此不具有细胞周期。
如生殖细胞、哺乳动物成熟红细胞、神经细胞、口腔上皮细胞、洋葱表皮细胞等。
不是所有细胞都有细胞周期！！！
易错提示
六、无丝分裂
细胞核先延长，核的中部向内凹陷，缢裂成两个细胞核
整个细胞从中部缢裂成两部分，形成两个子细胞
2.特点：在分裂过程中，没有出现纺锤丝和染色体的变化，但有DNA的复制。
3.实例：蛙的红细胞的分裂
1.过程
七、运用模型解释细胞不能无限长大
1. 计算每个细胞模型的表面积与体积，并求出表面积与体积之比。
细胞模型的边长(mm) 表面积 (mm2) 体积 (mm3) 表面积/体积
2
4
8
24
8
3
96
64
384
512
1.5
0.75
(相对表面积)
①结论：细胞的表面积与体积之比随着细胞的增大而______；
减小
2. 物质同样扩散深度0.5mm，扩散部分体积占比多少？
0.5mm
0.330
0.578
0.875
细胞模型的边长(mm) 表面积 (mm2) 体积 (mm3) 表面积/体积 葡萄糖向内扩散的深度(mm)
2 0.5
4 0.5
8 0.5
24
8
3
96
64
384
512
1.5
0.75
(相对表面积)
②细胞大小与物质运输的效率有什么关系
细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的物质运输效率越低。
七、运用模型解释细胞不能无限长大
七、运用模型解释细胞不能无限长大
③从物质运输的效率看，细胞为什么不能太大？
细胞越大，与周围环境之间进行物质交换的效率就越低。
④细胞是越小越好吗？并说明理由。
细胞的核质比例限制了细胞的长大
除此之外还有什么原因呢？
不是；
组成细胞的结构(如核糖体等)和物质(如酶等)必须占据一定的空间，细胞内各种生化反应的进行也需要一定的空间，这些因素决定了细胞的体积不能太小。
八、观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
可以用哪些材料观察细胞的有丝分裂过程，选择这些材料的原因？
动物受精卵及早期胚胎
植物茎尖
植物根尖
具有较强的分裂能力
1.实验材料选取
1
八、观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
①在高等植物体内，有丝分裂常见于___________等分生区细胞，适宜条件下有丝分裂旺盛，易观察到处于______________的细胞。
②有丝分裂的不同时期，细胞中 的行为不同。
③细胞核内的染色体(质)易被碱性染料 染成深色。
根尖、芽尖
不同分裂时期
甲紫溶液
染色体
洋葱、质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精溶液、 甲紫溶液或醋酸洋红液
2.实验原理
3.材料用具
八、观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
第一步：
洋葱根尖的培养
（解离—漂洗—染色—制片）
第二步：装片的制作
第三步：
有丝分裂的观察
实验前5-6天，学生可以在家里取洋葱或大蒜鳞茎，清洗底部，放在装满清水的容器上，在温暖的地方培养，注意换水。待根生长至2-5cm时，可剪取生长健壮的根尖（乳白色部分是分生区）。
目的是增加水中的氧气，防止根进行无氧呼吸造成酒精中毒，出现烂根现象。
4.实验步骤
八、观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
第二步：装片的制作
——
剪取洋葱根尖 .
取材
——
解离液：质量分数为15%的盐酸+体积分数为95%的 ，以1∶1的比例混合
目的：使组织中的细胞 .
时间：3～5 min程度： .
解离
——
漂洗液：清水；时间：约10 min
目的：洗去药液，防止 .
2～3 mm
酒精
相互分离开来
根尖软化
解离过度
漂洗
过长使根尖过分酥软，影响染色；过短会使根尖细胞解离不充分，不能相互分离。
漂洗是为洗去多余的盐酸，因此要保证足够的时间；不漂洗也会影响染色。
八、观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
制片
——
染色液：0.01 g/mL或0.02 g/mL的 溶液(或醋酸洋红液)
时间：3～5 min
目的：使 着色
染色
甲紫
染色体
①载玻片中央滴一滴清水
②镊子把根尖弄碎，盖上盖玻片
③并用手指轻轻按压。
使细胞分散开，便于观察。
方法：
目的：
请思考实验中有哪些操作可以保证细胞相互分散开？
①解离要充分；②用镊子弄碎；③压片。
八、观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
实验结果
间期
后期
末期
中期
前期
结果分析
2、什么时期的细胞数量最多？为什么？
间期细胞最多，因为在一个细胞周期中，间期所占时间最长
3、能观察到某个细胞的连续变化么？为什么？
不能。细胞已经在解离时被杀死
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。
第三步：显微观察
1、从图中找出处于分裂间期，前期、中期、后期、末期的细胞。
分生区：细胞呈正方体形，排列紧密
课后习题
1.洋葱根尖细胞中有16条染色体，判断下列相关表述是否正确。
（1）在显微镜下观察洋葱根尖细胞时，发现处于分裂期的
细胞数量较多。 （ ）
（2）在细胞周期的分裂间期中，细胞要进行染色体复制，
复制后染色体为32条。 （ ）
×
×
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。
课后习题
拓展补充
AB段：表示S期DNA的复制，染色单体形成
BC段：表示含有姐妹染色单体的时期，即G2期、有丝分裂前期和中期
CD段：表示有丝分裂后期着丝粒分裂，染色单体消失。
DE段：表示有丝分裂后期和末期

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