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1、6.1细胞的增殖,思考1、细胞为什么不会无限长大?2、细胞周期的概念。2、植物细胞有丝分裂各时期的特点。3、植物细胞有丝分裂过程中DNA、染色体和染色单体的规律性变化。4、无丝分裂的特点。,问题探讨:,多细胞生物的长大,细胞数量的增多?是靠体积的增大?,一、细胞不能无限长大,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),细胞能不能无限地长大?,不能,1.S(表面积S=4r2)/V(体积V=4/3r3)细胞越大,S/V越小,物质交换与运输效率越低;细胞越小,S/V越大,物质运输效率越高,代谢越快。(实验:模拟探究细胞表面积与体积的关系)2.核质比。细胞核与质之间有一定的比例关
2、系,一个核内所含的遗传信息是有一定限度的,控制细胞活动也就有一定限度,使细胞不可能太大。3.细胞内物质的交流受细胞体积的制约,细胞体积过大影响物质交流,细胞内的生命活动就不能灵敏地控制与缓冲。,?,一、细胞不能无限长大,实验:细胞大小与物质运输的关系,?,注:NaOH与酚酞相遇,呈紫红色。,实验结果:,根据实验结果完成下表:P111,扩散效率=,NaOH扩散的体积,整个琼脂块的体积,细胞大小与物质运输的效率有什么关系?,结论:,表面积与体积之比随琼脂块增大而;,NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随琼脂块增大而;,减小,减小,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。,1)
3、细胞表面积与体积的关系限制细胞长大;,细胞不能无限长大原因:,2)细胞核中DNA的控制代谢能力有限。,如何解决这一矛盾?,二、细胞通过分裂来进行增殖,1.意义:,生长、发育、繁殖、遗传和变异的基础,2.(真核细胞)分裂方式:,有丝分裂,无丝分裂,减数分裂,产生体细胞,产生有性生殖细胞,三、有丝分裂,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。,分裂间期,分裂期,2.阶段,(90%-95%),(5%-10%),(一)细胞周期,注:观察有丝分裂时,分裂间期细胞数量最多。,3.细胞周期表示方法:,细胞周期:,分裂间期:,分 裂 期:,B-B,B-A,A-B,方法一:扇形
4、图,方法二:直线图,A C、C E、E G,A B、C D、E F,B C、D E、F G,4.分裂间期(物质准备),每个染色体(呈染色质状)形成了两个完全一样的姐妹染色单体。,复制的结果:,变化:DNA复制,蛋白质合成。,一条染色体(不含姐妹染色单体)(含一个DNA分子),复制,一条染色体(包括两条姐妹染色单体)(含两个DNA分子),染色体、姐妹染色单体、DNA关系,染色体-数点DNA-数条染色单体-复制后有,染色单体,5.分裂期,根据染色体数目形态的变化,分为四个时期:,前期,中期,后期,末期,细胞怎样完成遗传物质的平均分配?变化的规律如何?,变化:DNA复制;蛋白质合成。,结果:形成染色
5、单体;DNA数加倍;染色体数不变。,(二)植物细胞有丝分裂过程,核膜,核仁,染色质,间期(初),间期(末),染色体:,DNA:,染色单体:,0-8,4-8,4-4,色制复制现单体,出现染色体 出现纺锤体核膜核仁消失,纺锤丝,染色体,着丝点,膜仁消失显两体,间期,前期,染色体:,DNA:,染色单体:,8-8,4-4,8-8,核膜,核仁,染色质,着丝点排列在赤道板上 染色体的形态稳定、数目最清晰,形定数晰赤道齐,前期,中期,辨认最好时期,染色体:,DNA:,染色单体:,8-8,4-4,8-8,着丝点分裂成两个,染色单体分开,成为两条子染色体。纺锤丝收缩,牵引着丝点,两套染色体均分两极染色单体消失;
6、染色体数加倍;DNA数不变。,中期,后期,点裂数加均两极,染色体:,DNA:,染色单体:,8-8,4-8,8-0,染色体变成染色质,纺锤体消失,核膜、核仁重现在赤道板位置出现细胞板细胞板扩展成细胞壁,形成两个子细胞,细胞板,两消两现重建壁,后期,末期,研究对象:一个核中的情况。,染色体:,DNA:,染色单体:,8-4,8-4,0-0,植物细胞有丝分裂动画示意图,指出下列各图分别属于植物细胞有丝分裂的什么时期?,前期,末期,间期,中期,后期,间期,前期,中期,后期,末期,(三)动物细胞的有丝分裂,动物细胞有丝分裂过程图,间期,前期,中期,后期,末期,动植物细胞有丝分裂过程图,产生区别的原因:,细
7、胞壁,中心体,动、植物细胞有丝分裂的异同点,细胞有丝分裂各期的特点,色质复制现单体,膜仁消失显两体,点裂数加均两极,2N4N,0,0,两消两现重建壁,2N,4N,2N,2N,4N,04N,4N,4N,4N,4N,染色体,染色单体,DNA,形定数晰赤道齐,4N2N,4N2N,0,染色体变化规律,4N,2N,(四)图像:,0,染色单体变化规律,间期,0,DNA数目变化规律,前期,中期,后期,末期,O,4N,2N,间期,前期,中期,后期,末期,时期,染色体的数量,O,4N,2N,间期,前期,中期,后期,末期,时期,DNA的数量,用坐标图示染色体、DNA分子、姐妹染色单体在有丝分裂各时期数量的变化,O
8、,4N,2N,间期,前期,中期,后期,末期,时期,染色单体的数量,有丝分裂的意义,亲代细胞的染色体经过复制以后,精确地平均分配到两个子细胞中去。由于染色体上有遗传物质,因而在生物的亲代和子代间保持了遗传性状的稳定性。,细胞有丝分裂的特点:,遗传物质复制后平均分配,细胞有丝分裂的意义:,前后代保持遗传的稳定性,思考:与有丝分裂的有关的细胞器有哪些?,线粒体:,核糖体:,中心体:,高尔基体:,DNA分子的复制、有关蛋白质的合成、染色体的运动等过程,需要消耗ATP。,与纺锤体的形成有关。,与植物细胞的细胞壁形成有关,合成相关蛋白质,1、染色体复制、出现、暂时加倍时期(间期)2、染色单体形成、出现、消
9、失时期(前、中、后末期)3、DNA复制时期(前期)4、染色体与DNA比例为1:1时期(后、末期)5、染色体与DNA比例为1:2时期(前、中期),思考:以下叙述分别对应什么时期?,6、中心体复制的时期(前期)7、纺锤体形成、消失的时期(前、末期)8、细胞板形成的时期(末期)9、在细胞有丝分裂的中期,光镜下能观察到赤道板吗?(不能),1.洋葱体细胞有16条染色体,经四次有丝分裂后形成的每个子细胞中各有染色体()A.16条 B.8条 C.64条D.32条,A,2、已知人的受精卵中有23对染色体,那么处于有丝分裂后期的细胞中有()A.46个染色体,92个DNA分子 B.46个染色体,46个DNA分子
10、C.92个染色体,46个DNA分子 D.92个染色体,92个DNA分子,D,a b c d,3、下图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,A,4.处于有丝分裂过程中的动物细胞,细胞内的染色体数(a),染色单体数(b),DNA分子数(c)可表示为如图所示的关系,此时细胞内可能发生着()A中心粒移向两极 B着丝点分裂C细胞板形成 DDNA分子进行复制,5.下图中A与B表示某生物细胞有丝分裂过程中染色体数目的动态变化过程,请据图回答下列问题:,(1)一个完整的细胞周期是
11、从开始到。(2)图A中,cd段表示细胞分裂进入期,de段表示细胞分裂进入期。(3)图B表示(填“植物”或“动物”)细胞的分裂期,共有条染色体、条染色单体和个DNA分子,相当于图A中的是段,分裂后形成的子细胞中含有的染色体条。(4)写出B图中标号的结构名称:是;是;是。,e,j,后,末,动物,中,4,8,8,bc(或gh),4,中心体(粒),染色体,星射线,四、无丝分裂,细胞的无丝分裂,1、过程,2、特点,无纺锤丝,染色体的出现,先核裂,后质裂,3、举例,蛙的红细胞,(二)实验原理:在高等植物体内,有丝分裂常见于根尖、芽尖等分生区,茎形成层细胞。由于各个细胞的分裂是独立进行的,因此,当染色体被碱
12、性染料着色后,通过在 下观察,同一组织中可以看到不同 细胞内 的存在状态。从而判断细胞各处于有丝分裂的哪个时期。,高倍镜,(一)实验目的,时期,染色体,五.观察根尖分生组织细胞的有丝分裂,(四)方法步骤:1.洋葱根尖的培养 2.装片的制作:解离漂洗染色制片 3.洋葱根尖细胞有丝分裂的观察:先低倍镜后高倍镜 4.绘图(中期),(分生区细胞的特点:?),(三)材料用具:洋葱 质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精溶液 龙胆紫溶液(或醋酸洋红溶液),制作关键,装片的制作流程:解离漂洗染色制片,分裂间期,分裂中期,分裂前期,讨论:1.你视野中哪一期细胞最多?为什么?2.如何比较细胞周期不同时期
13、的时间长短?,制作洋葱根尖有丝分裂装片的关键是什么?(1)剪取洋葱根尖材料时,应该在洋葱根尖细胞一天之中分裂最活跃的时间;(2)解离时,要将根尖细胞杀死,细胞间质被溶解,使细胞容易分离;(3)压片时,用力的大小要适当,要使根尖被压平,细胞分散开,1.用高倍显微镜观察洋葱根尖细胞的有丝分裂。下列描述正确的是()A、处于分裂间期和中期的细胞数目大致相等B、视野中不同细胞的染色体数目可能不相等C、观察处于分裂中期的细胞,可清晰看到赤道板和染色体D、细胞是独立分裂的,因此可选一个细胞持续观察它的整个分裂过程,B,2.如图左为某植物根示意图,右为左图中的P、Q、R的放大示意图。回答:哪个细胞表面积最大?
14、哪个细胞最老?哪个细胞生长速率最快?哪对细胞是刚刚由一个细胞分裂而成的?以上依次是(),A、7;1;7;4和7B、2或3;1;2或3;5或6C、7;1;7;2和3D、1;1;2或3;5和6,D,小 结,细胞的增殖,细胞不能无限长大的原因,细胞的分裂,意义,方式,有丝分裂,无丝分裂,减数分裂,间期,分裂期,前期,中期,后期,末期,细胞通过分裂而增殖(物质准备和细胞分裂),1.意义:细胞增殖是生物繁殖的基础单细胞生物以细胞分裂的方式产生后代;多细胞生物的繁殖和发育的基础,减数分裂,细胞增殖,细胞分化,新的个体,是高等生物完成正常生命活动的基础,归纳,细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。,
15、2、真(原)核细胞分裂的方式,有丝分裂:受精卵的卵裂方式;多细胞生物的体细胞的增殖方式;机体修复的方式;单细胞真核生物的生殖方式。特点:一般具有周期性,无丝分裂:单细胞原核生物的生殖方式;蛙的红细胞(多见于高度分化的细胞),减数分裂:一种特殊的有丝分裂,原始生殖细胞(即精原细胞或卵原细胞)的分裂方式。结果:产生成熟的生殖细胞(精子或卵细胞)特点:不具有周期性,2.分裂后子细胞的去路,继续分裂:始终处于细胞周期中,保持连续分裂状态。如:受精卵、部分红骨髓细胞(造血干细胞)、皮肤的生发层(基底层)细胞、癌细胞、植物的形成层细胞、根尖的分生区细胞和芽的顶端分生组织等等。暂时停止分裂:仍然具有分裂能力,在合适的条件下仍可以回到分裂周期中继续进行细胞分裂。如:某些免疫淋巴细胞、肝、肾细胞、大部分造血干细胞等等。细胞分化:细胞不分裂,就必然分化。这类细胞完全脱离细胞周期,不再分裂,而是分化为组织、器官和其他细胞。如:骨骼细胞、白细胞、神经、肌纤维细胞和植物韧皮部细胞、筛管细胞等等。,