鲜花吐蕊,绿叶葱茏,鲜花吐蕊,绿叶葱茏,抑或花瓣凋落,枯叶飘零,抑或花瓣凋落,枯叶飘零,展示着个体的生命现象,展示着个体的生命现象,折射出细胞的生命历程折射出细胞的生命历程本节聚焦】【本节聚焦】1.1.细胞通过什么方式增殖?细胞通过什么方式增殖?2.2.什么叫作细胞周期什么叫作细胞周期?3 3.细胞有丝分裂的过程是怎样的?它有什么生物学意义细胞有丝分裂的过程是怎样的?它有什么生物学意义?【问题探讨】【问题探讨】象与鼠的个体大小相差十分悬殊象与鼠的个体大小相差十分悬殊1.1.大象和老鼠体型相差巨大,那么组成它们的器官和组织的细胞大象和老鼠体型相差巨大,那么组成它们的器官和组织的细胞大小是否有很大差异?大小是否有很大差异?没有没有2.2.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?一、生物体的生长一、生物体的生长多细胞生物体多细胞生物体(例如象和鼠)(例如象和鼠)单细胞生物体单细胞生物体(例如草履虫)(例如草履虫)生物体生长生物体生长细胞细胞体积体积增大增大依靠细胞体积的增大依靠细胞体积的增大细胞的数量增多细胞的数量增多细胞能不能无限生长?细胞能不能无限生长?细胞不能无限生长细胞不能无限生长(主要)主要)必修必修1 1P115P115【思维训练】【思维训练】运用模型作解释运用模型作解释细胞不能无限生长的原因细胞不能无限生长的原因24248 8969664643843845125123 31.51.50.750.75(8-1)/8(8-1)/8(64-3(64-33 3)/64)/64(512-7(512-73 3)/512)/512 讨论讨论 1.1.细胞的表面积和体积的比值与细胞的大小有什么关系?细胞的表面积和体积的比值与细胞的大小有什么关系?细胞体积越大,表面积细胞体积越大,表面积/体积的值越小体积的值越小假定某种物质如葡萄糖通过细胞膜后,向内扩散的深度为假定某种物质如葡萄糖通过细胞膜后,向内扩散的深度为0.50.5毫米。
毫米计算这计算这3 3个细胞中物质扩散的体积与整个细胞体积的比值个细胞中物质扩散的体积与整个细胞体积的比值讨论讨论 2.2.从物质运输的效率看,细胞为什么不能太大?从物质运输的效率看,细胞为什么不能太大?细胞体积越大,物质运输的效率越低细胞体积越大,物质运输的效率越低【结论】【结论】细胞体积越大,细胞体积越大,表面积表面积/体积的值体积的值越低越低,物质运输的效率就越低物质运输的效率就越低细胞不能无限生长的原因:细胞不能无限生长的原因:细胞表面积与体积的关系限制细胞表面积与体积的关系限制细胞核的控制能力有限细胞核的控制能力有限 讨论讨论 3.3.细胞越小,越有利于细胞与外界的物质交换,那么,细胞细胞越小,越有利于细胞与外界的物质交换,那么,细胞是越小越好吗?是越小越好吗?细胞不是越小越好,因为细胞中有众多的必需物质细胞不是越小越好,因为细胞中有众多的必需物质和细胞器,细胞太小,就没有足够的空间,细胞就不能进行相应的和细胞器,细胞太小,就没有足够的空间,细胞就不能进行相应的生命活动,发挥出相应的生理功能生命活动,发挥出相应的生理功能事实上,不同动植物同类器官或组织的细胞大小一般无明显差异,事实上,不同动植物同类器官或组织的细胞大小一般无明显差异,器官大小主要取决于器官大小主要取决于_。
而细胞数量的增多,而细胞数量的增多,是通过是通过_来实现的来实现的细胞数量的多少细胞数量的多少细胞分裂细胞分裂必修必修1 1P110P110二、细胞增殖二、细胞增殖真核细真核细胞的分胞的分裂方式裂方式有丝分裂有丝分裂无丝分裂无丝分裂减数分裂减数分裂产生体细胞的主要方式产生体细胞的主要方式产生体细胞产生体细胞产生生殖细胞(精子和卵细胞)产生生殖细胞(精子和卵细胞)(原核细胞的分裂方式:(原核细胞的分裂方式:二分裂二分裂)细胞增殖是重要的细胞生命活动,是生物体细胞增殖是重要的细胞生命活动,是生物体生长、发育、繁殖、生长、发育、繁殖、遗传的基础遗传的基础细胞增殖具有细胞增殖具有周期性周期性一)细胞周期(一)细胞周期1.1.概念:概念:_的细胞,从的细胞,从_开始,到开始,到_为止,为一个细胞周期为止,为一个细胞周期2.2.两个阶段:两个阶段:连续分裂连续分裂一次分裂完成时一次分裂完成时下一次分裂完成时下一次分裂完成时细细胞胞周周期期分裂间期分裂间期分裂期:分裂期:从细胞在一次分裂结束之后从细胞在一次分裂结束之后到下一次分裂之前到下一次分裂之前必修必修1 1P111P111(占(占90%-95%90%-95%)为分裂期进行活跃的为分裂期进行活跃的物质准备物质准备(DNADNA分子的复制和有关蛋白质的合成)分子的复制和有关蛋白质的合成)进行细胞分裂进行细胞分裂【注意】只有进行连续分裂(有丝分裂)的细胞才有细胞周期【注意】只有进行连续分裂(有丝分裂)的细胞才有细胞周期 生物体内有细胞周期的细胞有:生物体内有细胞周期的细胞有:受精卵、干细胞、生发层细胞、受精卵、干细胞、生发层细胞、癌细胞、分生区细胞、形成层细胞癌细胞、分生区细胞、形成层细胞等。
等精细胞和卵细胞精细胞和卵细胞等已高度分化的细胞等已高度分化的细胞没有细胞周期没有细胞周期必修必修1 1P111 P111 表表6-16-1不同细胞的细胞周期持续时间不同细胞的细胞周期持续时间/h/h 思考思考 分析表中的数据,你能得出哪些结论?分析表中的数据,你能得出哪些结论?不同类型细胞的细胞周期长短可能不同,但分裂间期在细胞周期不同类型细胞的细胞周期长短可能不同,但分裂间期在细胞周期中所占的比例都远远大于分裂期中所占的比例都远远大于分裂期3.3.细胞周期的表示方法细胞周期的表示方法 思考思考 下列哪个可以表示一个细胞周期?下列哪个可以表示一个细胞周期?甲甲乙乙甲甲乙乙甲甲乙乙a+b b+cc+d(1 1)分裂间期)分裂间期物质准备物质准备分裂间期的特点:分裂间期的特点:主要完成主要完成DNADNA分子复制和有关蛋白质合成分子复制和有关蛋白质合成DNADNA数目加倍,染色体数目不变数目加倍,染色体数目不变细胞有适度的生长细胞有适度的生长“D“D复蛋合形单体复蛋合形单体”知识回顾知识回顾 染色质与染色体的有什么关系?染色质与染色体的有什么关系?同一物质在不同时期的不同存在形式同一物质在不同时期的不同存在形式4.4.细胞周期各阶段的主要特点及变化细胞周期各阶段的主要特点及变化螺旋化,缩短变粗螺旋化,缩短变粗解螺旋解螺旋染色质染色质染色体染色体【知识延伸】【知识延伸】DNADNA复制(染色体)复制过程涉及的有关物质数量复制(染色体)复制过程涉及的有关物质数量染色体复制染色体复制着丝粒着丝粒每条染色单体上每条染色单体上含有含有1 1个个DNADNA分子分子1 1条染色体含有条染色体含有2 2条姐妹染色单体条姐妹染色单体_个着丝粒个着丝粒_条染色体条染色体 个个DNADNA_条姐妹染色单体条姐妹染色单体_个着丝粒个着丝粒_条染色体条染色体_个个DNADNA_条姐妹染色单体条姐妹染色单体1 11 10 01 12 21 11 12 2染色体的计数以着丝粒个数为标准染色体的计数以着丝粒个数为标准DNADNA的计数以条数为标准的计数以条数为标准分裂间期时分裂间期时DNADNA复制后才有染色单体复制后才有染色单体(2 2)分裂期)分裂期(以高等植物细胞的有丝分裂为例)(以高等植物细胞的有丝分裂为例)前期:前期:“膜仁消失现两体膜仁消失现两体”中期:中期:“形定数清赤道齐形定数清赤道齐”后期:后期:“粒裂数增均两极粒裂数增均两极”末期:末期:“两消两现出新壁两消两现出新壁”分裂间期结束后,开始进行有丝分裂。
有丝分裂是一个分裂间期结束后,开始进行有丝分裂有丝分裂是一个连续连续的的过程,根据染色体的行为,把它分为过程,根据染色体的行为,把它分为前、中、后、末期前、中、后、末期四个时期四个时期前期前期分裂期分裂期前期的特点:前期的特点:“膜仁消失现两体膜仁消失现两体”核膜逐渐消失,核仁逐渐解体核膜逐渐消失,核仁逐渐解体染色质螺旋化,缩短变粗形成为染色体,染色体散乱分布染色质螺旋化,缩短变粗形成为染色体,染色体散乱分布从细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体从细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体 思考思考 姐妹染色单体在姐妹染色单体在_期期可见,形成于可见,形成于_期期 前前间间1 1)高等植物细胞有丝分裂的过程)高等植物细胞有丝分裂的过程分裂期分裂期中期的特点:中期的特点:“形定数清赤道齐形定数清赤道齐”每条染色体的着丝粒整齐地排列在细胞中央每条染色体的着丝粒整齐地排列在细胞中央“赤道板赤道板”上上染色体的形态比较稳定,数目比较清晰染色体的形态比较稳定,数目比较清晰 思考思考 观察染色体和计算染色体数目最好的时期是观察染色体和计算染色体数目最好的时期是_期期 中中中期中期1 1)高等植物细胞有丝分裂的过程)高等植物细胞有丝分裂的过程分裂期分裂期后期的特点:后期的特点:“粒裂数增均两极粒裂数增均两极”着丝粒分裂成着丝粒分裂成2 2个,姐妹染色单体分开,成为两条子染色体,细个,姐妹染色单体分开,成为两条子染色体,细胞内染色体数目加倍。
胞内染色体数目加倍纺锤丝牵引子染色体移向细胞两极,细胞的两极各有一套形态纺锤丝牵引子染色体移向细胞两极,细胞的两极各有一套形态和数目完全相同的染色体和数目完全相同的染色体注意注意 染色体数目加倍;染色单体数目变为染色体数目加倍;染色单体数目变为0 0 后期后期1 1)高等植物细胞有丝分裂的过程)高等植物细胞有丝分裂的过程分裂期分裂期末期的特点:末期的特点:“两消两现出新壁两消两现出新壁”染色体变成染色质;纺锤丝逐渐消失染色体变成染色质;纺锤丝逐渐消失出现新的核膜和核仁,形成出现新的核膜和核仁,形成2 2个新的细胞核个新的细胞核在赤道板的位置出现一个细胞板,并逐渐扩展形成分隔两个子在赤道板的位置出现一个细胞板,并逐渐扩展形成分隔两个子细胞的新的细胞壁细胞的新的细胞壁末期末期1 1)高等植物细胞有丝分裂的过程)高等植物细胞有丝分裂的过程【小结】【小结】细胞周期各阶段的主要特点及变化细胞周期各阶段的主要特点及变化 分裂间期:分裂间期:分裂期分裂期前期:前期:中期:中期:后期:后期:末期:末期:DNADNA的复制和有关蛋白质的合成,形成了染色单体的复制和有关蛋白质的合成,形成了染色单体“两消失,两出现两消失,两出现”染色质染色质 染色体(散乱分布在细胞中央)染色体(散乱分布在细胞中央)每条染色体的着丝粒排列在细胞中央每条染色体的着丝粒排列在细胞中央姐妹染色单体姐妹染色单体 两条染色体两条染色体“两消失,两出现两消失,两出现”细胞板细胞板新的细胞壁新的细胞壁核膜核仁消失,染色体纺锤体出现核膜核仁消失,染色体纺锤体出现螺旋化程度最高,观察的最佳时期螺旋化程度最高,观察的最佳时期染色体数目加倍,染色单体数目变为染色体数目加倍,染色单体数目变为0 0染色体和纺锤体消失,核膜核仁重新出现染色体和纺锤体消失,核膜核仁重新出现(以高等(以高等植物细胞植物细胞有丝分裂有丝分裂为例)为例)2 2)动物和植物细胞有丝分裂的异同)动物和植物细胞有丝分裂的异同 共同特点共同特点 染色体的形态、行为、数量变化规律一致。
染色体的形态、行为、数量变化规律一致区别区别11动物细胞的动物细胞的中心粒在间期倍增中心粒在间期倍增,成为两组进入分裂期后,成为两组进入分裂期后,两组中心粒分别移向细胞两极在这两组中心粒的周围,发出大量两组中心粒分别移向细胞两极在这两组中心粒的周围,发出大量放射状的星射线,两组放射状的星射线,两组中心粒之间的星射线形成了纺锤体中心粒之间的星射线形成了纺锤体2 2)动物和植物细胞有丝分裂的异同动物和植物细胞有丝分裂的异同 区别区别22动物细胞分裂的动物细胞分裂的末期末期不形成细胞板,而是不形成细胞板,而是细胞膜细胞膜从细胞的从细胞的中部中部向内凹陷向内凹陷,最后把,最后把细胞缢裂成两部分细。