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1、 第五章细胞增殖 分化 衰老和凋亡 细胞增殖细胞增殖有丝分裂细胞分化细胞分化细胞的全能性及应用细胞衰老和凋亡细胞的衰老细胞的凋亡 第一节细胞增殖 本节学习重点 细胞的大小细胞增殖有丝分裂 自主学习 细胞增殖有丝分裂过程有丝分裂意义无丝分裂 自己动手丰衣足食 一 细胞增殖和有丝分裂1 细胞增殖 1 方式 2 特点 3 研究方法 可用 研究 4 意义 生物体 和 的基础 5 范围 的细胞 分裂 具有周期性 放射性同位素标记法 生长 发育 生殖 遗传 连续分裂 一次分裂结束 下一次分裂结束 分裂间期 分裂期 2 有丝分裂的过程 1 分裂间期 主要完成 和 2 分裂期 动物细胞 DNA的复制 有关蛋白
2、质的合成 染色体 星状射线 纺锤体 核膜 核仁 赤道板 两条染色单体 着丝粒 纺锤丝 染色质 核膜 核仁 赤道板 3 有丝分裂的特点 1 真核细胞在分裂过程中 复制一次 细胞 2 有丝分裂产生的子代细胞具有与亲代细胞相同 和 的染色体 4 动植物细胞有丝分裂的区别 染色体 分裂一次 数目 形态 中心体 中心体 星状射线 纺锤丝 在赤道板处向 内凹陷 细胞板 5 有丝分裂的意义将亲代细胞的 经过复制 精确地平均分配到两个子细胞中 在亲代和子代细胞间保持了 的稳定性 对于生物的遗传具有重要的意义 染色体 遗传性状 二 无丝分裂1 特点分裂过程中不出现 和 2 过程 1 先延长 核从中部缢裂成两个子
3、细胞核 2 整个细胞从中部缢裂成两部分 形成两个 3 实例 的无丝分裂 纺锤丝 染色体 细胞核 子细胞 草履虫 细胞的大小与细胞生命活动 1 请推测象与鼠相应器官和组织的细胞大小差异如何 不同动 植 物同类器官或组织的细胞大小无明显差异 器官大小主要取决于细胞数量的多少 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 3 细胞能不能无限长大 细胞核中的DNA不会随着细胞体积的增大而增大 如果细胞太大细胞核的负担就会过重 还有哪些因素会限制细胞体积的增大呢 实验 模拟探究细胞表面积与体积的关系 一 实验目的 通过探究细胞大小 即细胞的表面积与体积 与物质运输效率之间的关系 探讨细胞不能
4、无限长大的原因 二 实验原理 用琼脂块模拟细胞 琼脂块越小 其表面积越大 则其与外界效换物质的表面积越大 经交换进来的物质在琼脂块中扩散的速度快 琼脂块中含有酚酞 与NaOH 模拟营养物质 相遇 呈紫红色 可显示物质 NaOH 在琼脂块中的扩散速度 切成不同大小的琼脂方块 放入盛有NaOH溶液中浸泡 慢慢地 酚酞的琼脂随着NaOH溶液的扩散变红 切开琼脂方块 模拟实验 细胞大小与物质运输效率的关系 对比观察不同体积的琼脂块中NaOH扩散的速率如何 扩散效率又如何 方法步骤 结论 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
5、而 减小 减小 物质运输效率 决定细胞大小的因素 细胞不能无限长大 表面积S 体积V 之比 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 核质比 如果细胞太大 细胞核的 负担 就会过重 细胞核控制能力限制了细胞的长大细胞不能无限小 细胞体积最小限度 是由完成细胞功能所必须的基本结构 如核糖体 和物质 如酶 所需要的空间决定的 细胞增殖 细胞以分裂的方式进行增殖 细胞的生长和增殖具有周期性 细胞分裂方式 细胞增殖 原核生物 二分裂原核生物主要以二分裂的方式进行 无性 繁殖 真核生物 有丝分裂 最主要的分裂方式
6、减数分裂 有性生殖细胞的形成无丝分裂 如蛙的红细胞 草履虫等 有丝分裂是人 动物 植物 真菌等一切真核生物中的一种最为普遍的分裂方式 是真核细胞增殖的主要方式 减数分裂是生殖细胞形成时的一种特殊的有丝分裂 细胞增殖是生物体的重要生命特征 细胞以分裂的方式进行增殖 单细胞生物 以细胞分裂的方式产生新的个体 多细胞生物 以细胞分裂的方式产生新的细胞 用来补充体内衰老和死亡的细胞 同时 多细胞生物可以由一个受精卵 经过细胞的分裂和分化 发育成新的多细胞个体 通过细胞分裂 可以将复制的遗传物质 平均地分配到两个子细胞中去 可见 细胞增殖是生物体生长 发育 繁殖和遗传的基础 细胞增殖的意义 细胞增殖是生
7、物体生长 发育 繁殖和遗传的基础 细胞周期 细胞周期是指 连续分裂的细胞 从一次细胞分裂结束开始 直到下一次细胞分裂结束为止 称为一个细胞周期 存在细胞周期的细胞有受精卵 干细胞 分生区细胞 形成层细胞 癌细胞等 一 细胞周期 两个阶段 分裂间期 分裂期 M期 90 95 5 10 G1期 RNA和蛋白质的合成 为下阶段准备S期 DNA的合成G2期 DNA合成终止 有RNA和蛋白质的合成 特别是微管蛋白的合成 前期中期后期末期 以下哪个过程可表示为细胞周期 思考 如果观察一个正在进行有丝分裂的组织 处于哪个阶段的细胞会更多些 分裂间期 2 表示方法 细胞周期 a b或c d间期 a或c分裂期
8、b或d 细胞周期 乙 乙间期 乙 甲分裂期 甲 乙 说明 上图中的甲 甲或b c从时间上与一个细胞周期持续的时间相等 但不能表示细胞周期 3 影响因素 1 内部因素 不同种类的细胞 细胞周期持续的时间不同 2 外部因素 温度等可影响细胞周期 低温时 细胞周期变长 如图表示细胞有丝分裂的一个细胞周期 下列说法正确的是 A 甲乙的过程表示一个细胞周期B 乙甲的过程表示一个细胞周期C 甲甲的过程表示一个细胞周期D 乙乙的过程表示一个细胞周期 D 二 有丝分裂 动物细胞有丝分裂过程示意图 动物细胞有丝分裂各时期主要特点 1 分裂间期 事实 分裂间期为什么那么长 这一时期细胞发生了什么变化 结论 1 不
9、同的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 约占90 95 动物细胞有丝分裂各时期主要特点 1 分裂间期 观察下图 比较右图中细胞核发生了什么变化 细胞膜 染色质 核膜 核仁 着丝粒 动物细胞有丝分裂各时期主要特点 1 分裂间期 观察下图 比较右图中细胞核发生了什么变化 动物细胞有丝分裂各时期主要特点 2 前期 分裂间期 前期 观察下面两幅图 说说有丝分裂前期细胞发生了哪些变化 动物细胞有丝分裂各时期主要特点 2 前期 中心体 染色体 核膜 星射线 动物细胞有丝分裂各时期主要特点 2 前期 动物细胞有丝分裂各时期主要特点 3 中期 前期 中期 观察下面两幅图 说说
10、有丝分裂中期细胞发生了哪些变化 动物细胞有丝分裂各时期主要特点 3 中期 赤道板 与纺锤体中轴相垂直的平面 动物细胞有丝分裂各时期主要特点 3 中期 中期染色体模式图 染色单体 着丝粒 中期染色体电镜图 这一时期是观察染色体最清晰的时期 动物细胞有丝分裂各时期主要特点 4 后期 观察下面两幅图 说说有丝分裂后期细胞发生了哪些变化 中期 后期 动物细胞有丝分裂各时期主要特点 4 后期 动物细胞有丝分裂各时期主要特点 5 末期 中期 末期 观察下面两幅图 说说有丝分裂末期细胞发生了哪些变化 动物细胞有丝分裂各时期主要特点 5 末期 与细胞分裂有关的细胞器 核糖体 分裂间期合成组成染色体的蛋白质和细
11、胞内的其他蛋白质 中心体 动物细胞与低等植物细胞的中心体在分裂前期发出星射线形成纺锤体 高尔基体 植物细胞分裂末期合成多糖类物质 参与植物细胞细胞板的形成 进而形成细胞壁 线粒体 为间期DNA的复制和有关蛋白质的合成 分裂期纺锤丝收缩 细胞壁的形成等提供能量 全过程 动物细胞有丝分裂各时期主要特点 变化 完成DNA的复制和有关蛋白质的合成 结果 每个染色体都形成两个姐妹染色单体 呈染色质形态 出现染色体 核膜 核仁消失 出现纺锤体 所有染色体的着丝点都排列在赤道板上 着丝点分裂 姐妹染色单体分开 成为两个子染色体 并分别向两极移动 染色体变成染色质 核膜 核仁重现 纺锤体消失 在赤道板位置出现
12、细胞板 并扩展成分隔两个子细胞的细胞壁 间期 前期 中期 后期 末期 特点 有丝分裂中染色体 DNA 染色单体数目变化 问题 仔细观察下面各图 判断是哪个时期 再完成下表 A B C D E F 4 4 8 4 8 4 4 4 8 8 8 4 8 0 8 8 8 0 0 有丝分裂中染色体 DNA 染色单体数目变化 有丝分裂中染色体与DNA在细胞分裂中的数目变化可用曲线表示为 有丝分裂 间期 前期 中期 后期 末期 G1SG2 染色单体数目 0 4n 4n 4n 0 0 n对 n n 2n 2n n 2 2 2 4 4 2 同源染色体对数 染色体组数 染色体 DNA 染色单体 间期 0 4N 2
13、N 染色体变化规律 前期 中期 后期 末期 细胞周期 间期 0 4N 2N 染色体变化规律 前期 中期 后期 末期 细胞周期 间期 0 4N 2N DNA数量变化规律 前期 中期 后期 末期 细胞周期 间期 0 4N 2N 染色单体变化规律 前期 中期 后期 末期 细胞周期 1 a b l m p q的变化原因都是DNA分子复制 2 g h n o r s变化的原因都是着丝粒分裂 染色单体分开 形成子染色体 3 染色单体在细胞周期中的起点为0 终点也为0 说明 B组的DNA相对含量在2C到4C之间 说明细胞正处于DNA复制时期 C组细胞中的DNA已经加倍 说明细胞处于DNA复制完成期或分裂期
14、图形排序 1 2 3 4 5 6 7 8 4 1 2 6 5 8 3 7 有丝分裂的意义 染色体数目相同 形态相同 有丝分裂的意义 猫妈妈和一窝小猫 动画 表格 动物细胞有丝分裂过程与植物有何异同 1 间期都有染色体的复制 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 两组中心粒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 动 植物细胞有丝分裂图像的识别及绘图 1 动物细胞外轮廓为圆形 代表易变形的细胞膜 后 末期中间凹陷 植物细胞外轮廓为长方形 代表细胞壁 2 动物和低等植物由
15、中心体发出星射线形成纺锤体 而高等植物没有中心体 有细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体 在识图与绘图时一定要注意 3 在有丝分裂后期由姐妹染色单体分开后移向细胞两极的两组染色体 在大小 形态 颜色等方面应该完全相同 4 注意纺锤丝的牵拉施力方向与染色体的形态 植物细胞 动物细胞 有丝分裂中有关量的变化规律 设体细胞染色体数2N 2N 2N 2N 4N 2N 2N 4N 4N 4N 4N 2N 0 4N 4N 4N 0 0 植物细胞有丝分裂各期的主要特点总结如下表 间期 前期 中期 后期 末期 变化 完成DNA的复制和有关蛋白质的合成 结果 每个染色体都形成两个姐妹染色单体 呈染色质形态 出现染色体
16、核膜 核仁消失 出现纺锤体 所有染色体的着丝点都排列在赤道板上 数目清晰 便于观察 着丝点分裂 姐妹染色单体分开 成为两个子染色体 并分别向两极移动 染色体加倍 染色单体消失 染色体变成染色质 核膜 核仁重现 纺锤体消失 在赤道板位置出现细胞板 并扩展成分隔两个子细胞的细胞壁 特点 简记为 间期复制 前期两体 两消 中期排队 后期分家 末期反前 DNA的加倍发生在 期染色体的加倍发生在 期染色单体的形成发生在 期染色单体的消失发生在 期观察染色体形态核数目的最好的时期是 期 抢答 间 后 间 后 中 例 下图中的甲 乙 丙表示动物细胞有丝分裂中的三个阶段 a是染色体数 b是染色单体数 c是DNA分子数 a b c的数量关系正确的是 一 盐酸和酒精混合液 1 1 使组织中的细胞相互分离开来 二 高等植物的分生组织有丝分裂较旺盛 三 细胞有丝分裂各个时期染色体的形态和行为变化不同 可用高倍显微镜根据各个时期内染色体的变化情况 识别该细胞处于哪个时期 四 细胞核内的染色体易被碱性染料 如龙胆紫 染成深色 一 实验原理 根冠 排列松散 根尖在土壤中生长时起润滑作用 由分生区补充分生区 个体小
