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1、第6章 细胞的生命历程,第1节细胞的增殖,问题探讨,1、推测象与鼠相应器官和组织的细胞大小差异如何？,细胞大小一般无明显差异,生物体的长大，既靠细胞分裂增加细胞的数量， 还要靠细胞生长增大细胞的体积。,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？,不同动（植）物同类器官或组织的细胞大小一般无明显差异，器官大小主要决定于细胞数量的多少。,一、细胞不能无限长大,实验:细胞大小与物质运输的关系,实验原理：当NaOH与含酚酞的琼脂块相遇时，其中的酚酞变成紫红色。,实验目的：通过探究细胞大小，即细胞表面积与体积之比与物质运输效率之间的关系，探讨细胞不能无限长大的原因。,材料用具,琼脂快，塑
2、料餐刀，烧杯，毫米尺等。,方法步骤,1、用塑料餐刀将琼脂块切成三块边长分别为3cm、2cm、1cm的正方体,2、将3块琼脂块放在烧杯内，加入NaOH溶液，将琼脂块淹没，浸泡10min。用塑料勺不时翻动琼脂块。注意：不要用勺子将琼脂块切开或挖动其表面。,3、戴上手套，用塑料勺将琼脂块从NaOH溶液中取出来。用纸巾把它们吸干，用塑料刀把琼脂切成两半。观察切面，测量每一块上NaOH扩散的深度。记录测量结果。每两次操作之间必须把刀搽干。,54,27,2:1,24,8,3:1,6,1,6:1,0.5,0.5,0.5,(19/27)0.7,1,(7/8)0.9,4、根据测量结果进行计算，并填写下表,结论：
3、,琼脂块的表面积与体积之比（相对表面积）随琼脂块增大而减小；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。,相对表面积,NaOH扩散速率相同,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。,物质运输效率不同,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.有什么证据说明NaOH扩散进琼脂块了？在每一琼脂块内扩散的速率是否相同？ (1)当NaOH与含酚酞的琼脂块相遇时，其中的酚酞变成紫红色。 (2)在相同时间内，NaOH在每一琼脂块内扩散的深度基本相同，说明NaOH在每一琼脂块内扩散的速率是相同的。,2.根据球体的表面积公式S=4r2，体积公式V=4/3r
4、3，计算结果如下表。,3/r,3、细胞的物质运输效率与细胞大小之间是什么关系？ 细胞越大，物质运输的效率越低，所以多细胞生物 体是由许多细胞而不是由少数体积更大的细胞构成的。 为什么细胞越大，物质运输效率越低？ 细胞越大，需要与外界环境交流的物质越多；但是细胞体积越大，其表面积相对越小，细胞与周围环境之间物质交流的面积相对小了，所以物质运输的效率越低。,细胞是不是越小越好？,细胞不能无限长大的原因,1、细胞表面积与体积关系限制了细胞的长大。,细胞体积的限制因素,相对表面积,核质比,2、细胞核的控制能力制约细胞长大。,（细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的物质运输效率就越低）,（细胞核中的DN
5、A是不会随着细胞的体积扩大而增加的。如果细胞太大，细胞核的负担就过重。）,二、细胞通过分裂进行增殖,单细胞生物以细胞增殖的方式繁衍后代；,补充体内衰老、死亡的细胞。,多细胞生物，受精卵开始经过细胞的增殖和分化逐渐发育为成体。,细胞增殖是重要的生命活动， 是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。,（1）意义,（3）分裂方式: （真核细胞）,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,（2）过程：,物质准备和细胞分裂,原核生物：,病毒：,复制,二分裂,（1）概念:,（一）细胞周期,三、有丝分裂,有细胞周期: 动物：干细胞、生发层细胞 植物：根的分生区、茎的形成层 动、植物的受精卵等
6、无细胞周期： 已经高度分化的体细胞：神经细胞、表皮细胞,课外补充,三、有丝分裂,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。,包括分裂间期（约占细胞周期的90%-95%）和分裂期（约占5%-10%）,分裂间期：从细胞在一次分裂结束之后到下一次分裂之前。分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备，完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度的生长，细胞体积略有增大。,分裂间期,G1期（DNA合成前期）：,S期（DNA合成期）：,G2期（DNA合成后期）：,合成RNA和有关蛋白质,合成DNA,合成RNA和蛋白质为分裂期作准备,分裂期：分裂间期结束之后，就进入分裂期，分
7、裂期是一个连续的过程，为了研究方便，人为把分裂期分为四个时期：前期、中期、后期、和末期。,90%-95%,5%-10%,（2）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：扇形图,方法二：直线图,B D,B C、 D E,A B、 C D,核膜,核仁,染色质,细胞膜,（二）植物细胞有丝分裂过程,细胞壁,1、分裂间期（物质准备）,（1）DNA分子的复制,（2）有关蛋白质的合成,变化：,结果：,（1）DNA数目加倍; （2）染色体数目不变,一条染色质，具有一条DNA分子,复制 之后,染色质复制的结果：染色质数目不变，DNA数目加倍，形成2条姐妹染色单体。
8、,染色体数=着丝点数，一条染色体上有2个DNA分子，有2个姐妹染色单体,着丝点,染色单体,两失：核仁逐渐解体；核膜逐渐消失 两现：出现染色体;出现纺锤体,特点：,纺锤丝,染色体,间期,前期,纺锤体,膜仁消失显两体,2、前期,染色质和染色体的关系,染色质,染色体,1条染色体 2个DNA分子 2条姐妹染色单体,螺旋,前期,一条染色质丝含一个 DNA分子,（间期形态）,染色体、姐妹染色单体、DNA关系,一条染色体由两条姐妹染色单体组成。两条姐妹染色单体通过着丝点连接。这条染色体含两个DNA分子。,（分裂期形态）,赤道板,中期是进行染色体观察和计数的最佳时期。,特点：,着丝点排列在“赤道板”上,染色体
9、的形态稳定,数目比较清晰,形定数晰赤道齐,3、中期,4.后期,（3）染色体平均分配到细胞两极,点裂数加均两极,特点：,（1）着丝点一分为二，姐妹染色单体分离，成为两条染色体,（2）染色单体消失，染色体数目加倍,着丝点分裂,2条染色体 2个DNA分子,后期,无姐妹染色单体,染色体的行为变化,5、末期,两消两现建新壁,特点：,（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，形成新的细胞壁后，细胞分裂成两个子细胞,细胞板,细胞壁,间期,DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,前期,后期,中期,末期,膜仁消失显两体,形定数晰赤道齐,点裂数
10、加均两极,两消两现建新壁,植物细胞有丝分裂动画,植物细胞有丝分裂动画,（三）动物细胞有丝分裂过程图,间期,前期,中期,后期,末期,（四）动、植物细胞有丝分裂不同点,前期,末期,两极纺锤丝纺锤体,中心体星射线纺锤体(两组中心粒),细胞板细胞壁,中部向内凹陷缢裂,间期,无中心体复制,有中心体复制,子细胞的形成方式不同,纺锤体的形成方式不同,动物细胞有丝分裂动画,（五）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。,1个DNA分子 呈染色质形态,1条染色体 2个DNA分子 2条姐妹染色单体,复制,
11、螺旋,点裂,2条染色体 2个DNA分子,着丝点,解螺旋,间期,前期,后期,末期,1个DNA分子 呈染色质形态,1条染色体,无姐妹染色单体,1条染色体,染色体行为变化,复制 之后,着丝点分开,染色体 染色单体 核内DNA,1 0 1,1 2 2,2 0 2,染色体,染色单体和DNA的关系,体细胞中的染色体通常是成对出现的。用2N 表示,间期,DNA,染色单体,染色体(质),名称,前期,末期,中期,后期,2N4N,04N,2N,2N,4N,4N,4N,0,0,4N,4N,2N,4N,2N,2N,物质变化,0,染色体变化规律,4N,2N,末期,间期,前期,中期,后期,0,染色单体变化规律,间期,0,
12、DNA数目变化规律,前期,中期,后期,末期,四、无丝分裂,细胞的无丝分裂,1、过程：,2、特点：,无纺锤丝和染色体的出现,先核裂，后质裂,3、举例：,蛙的红细胞,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。,与动物细胞的纺锤体的形成有关,与植物细胞的细胞壁形成有关,合成相关蛋白质,蛙的红细胞无丝分裂动画,（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，当染色体被碱性染料着色后，通过在显微镜下观察，同一组织中可以看到
13、不同时期细胞内染色体的存在状态。从而判断细胞各处于有丝分裂的哪个时期。,（一）实验目的,五、观察根尖分生组织细胞的有丝分裂,（四）方法步骤：,（三）材料用具：,2、装片的制作：解离漂洗染色制片,1、 洋葱根尖的培养,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),装片的制作流程：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),分裂间期,分裂中期,分裂前期,成正方形，排列紧密,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的时间长短？,讨论：,间期的细胞最多，因为间期时间最长。,每一个时期的时间=洋葱的细胞周期(12h)每个时期的细胞数占计数细胞总数的比例。,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,
