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1、第第6 6章章 细胞的生命历程细胞的生命历程第第1 1节节 细胞的增殖细胞的增殖 本节聚集：本节聚集： 1 1、细胞为什么不能无限长大？、细胞为什么不能无限长大？ 2 2、细胞通过什么方式增殖？、细胞通过什么方式增殖？ 3 3、什么叫细胞周期？、什么叫细胞周期？ 4 4、细胞有丝分裂的过程是怎样的？、细胞有丝分裂的过程是怎样的？ 有什么生物学意义？有什么生物学意义？ 5 5、细胞的无丝分裂有什么特点？、细胞的无丝分裂有什么特点？生物体的生长生物体的生长: : 多细胞生物体积的增大多细胞生物体积的增大(1)(1)增大细胞的体积增大细胞的体积(2)(2)增加细胞的数量增加细胞的数量细胞分裂细胞分裂
2、细胞生长细胞生长原因原因: :一、生物体的生长与细胞的关系一、生物体的生长与细胞的关系不同生物不同生物同类器官或组织同类器官或组织的的细胞细胞大小一般无明大小一般无明显差异，器官大小显差异，器官大小主要主要取决于取决于细胞数量的多少细胞数量的多少（1 1）单细胞生物的大小：）单细胞生物的大小：只与细胞只与细胞大小大小有关有关（2 2）多细胞生物的大小：主要）多细胞生物的大小：主要取决于取决于细胞的数量细胞的数量实验：细胞大小与物质运输的关系v目的要求：通过探究细胞大小，即目的要求：通过探究细胞大小，即细胞细胞的表面积与体积之比，与物质运输效率的表面积与体积之比，与物质运输效率之间的关系之间的关
3、系，探讨细胞不能无限长大的探讨细胞不能无限长大的原因。原因。v材料用具：材料用具：v方法步骤：方法步骤：阅读教材阅读教材P110-111P110-111，完成下列问题，完成下列问题细胞细胞被吸收物质被吸收物质0.1%NaOH0.1%NaOH溶液溶液琼脂块琼脂块连一连连一连: :二、细胞不能无限长大二、细胞不能无限长大物质运输效率物质运输效率NaOHNaOH扩散的体积扩散的体积/ /整个整个琼脂块的体积琼脂块的体积相对表面积相对表面积细胞表面积细胞表面积/ /细胞体积细胞体积浸泡浸泡切割切割用质量分数为用质量分数为 溶液浸泡溶液浸泡10min,10min,并不时翻动并不时翻动切取边长分别为切取边
4、长分别为3cm3cm、2cm2cm、1cm1cm的含的含 的琼脂块正方的琼脂块正方体体制备琼脂块制备琼脂块实验步骤：实验步骤：测量、记录、计算测量、记录、计算捞取、干燥、并均分琼脂块捞取、干燥、并均分琼脂块酚酞酚酞 0.1%N aOH0.1%N aOH琼脂块琼脂块的边长的边长/cm表面积表面积/cm2体积体积/cm3相对表面相对表面积积（表面积：体积）NaOH扩扩散的深度散的深度/cmNaOH扩散扩散的体积的体积/琼琼脂块的体积脂块的体积321 545427272 224248 83 36 61 16 619/2719/277/87/81 1结论：琼脂块的相对表面积（即表面积与体积之比）随结论
5、：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着琼脂块的增大而_；NaOHNaOH扩散的体积与整个琼扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随着琼脂块的增大而脂块的体积之比随着琼脂块的增大而_。减小减小减小减小表中数列有什么规律？得出什么结论？表中数列有什么规律？得出什么结论？ 实验：细胞大小与物质运输的关系实验：细胞大小与物质运输的关系1.1.立方体体积增大时，表面积与体积之比有什么关系？立方体体积增大时，表面积与体积之比有什么关系？物质运物质运输效率输效率Z通过模拟实验可以看出，细胞的体积越大越大，其相对表面积_，细胞物质运输的效率就_越低越低越小越小2.2.细胞细胞大小大小与物质运
6、输有什么关系？与物质运输有什么关系？（2 2）细胞核的控制能力（）细胞核的控制能力（细胞的核质之比细胞的核质之比）（1 1）细胞表面积与体积的关系限制了）细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大（细胞的长大（细胞表面积与体积之比细胞表面积与体积之比）细胞不能无限长大的原因细胞不能无限长大的原因细胞的体积也不是越小越好，细胞体积的最小限细胞的体积也不是越小越好，细胞体积的最小限度由完成细胞功能所必需的基本结构（如各种细度由完成细胞功能所必需的基本结构（如各种细胞器胞器) )和物质（如酶、和物质（如酶、ATPATP）所需的空间决定的）所需的空间决定的那么，细胞是不是越小越好呢？那么，细胞是不是越小越
7、好呢？二、细胞通过分裂进行增殖 草履虫的分裂草履虫的分裂单细胞生物通过细胞增殖而繁衍。单细胞生物通过细胞增殖而繁衍。1 1、多细胞生物从受精卵开始，经过细胞的增殖和、多细胞生物从受精卵开始，经过细胞的增殖和分化逐渐发育成成体。分化逐渐发育成成体。2 2、生物体内不断有细胞衰老和死亡，需要通过细、生物体内不断有细胞衰老和死亡，需要通过细胞增殖加以补充。（胞增殖加以补充。（生长、发育的基础生长、发育的基础）3 3、亲代细胞通过细胞增殖产生生殖细胞、亲代细胞通过细胞增殖产生生殖细胞（繁殖、繁殖、遗传基础）遗传基础）（一）细胞增殖的意义（一）细胞增殖的意义：P1121、重要的细胞生命活动，、重要的细胞
8、生命活动，2、生物生长、发育、繁殖、遗传的基础、生物生长、发育、繁殖、遗传的基础。（二）细胞增殖的方式（二）细胞增殖的方式：1、方式：分裂2、过程：细胞在分裂之前，必须进行一定的物质准备。细胞增殖包括物质准备和细胞分裂整个连续的过程。 真核细胞的真核细胞的分裂分裂方式有三种：方式有三种： a a、有丝分裂、有丝分裂 b b、无丝分裂、无丝分裂 c c、减数分裂、减数分裂产生体细胞产生体细胞产生生殖细胞产生生殖细胞蛙的红细胞蛙的红细胞（二）细胞增殖的方式：（二）细胞增殖的方式：原核细胞的原核细胞的分裂方式分裂方式：二分裂二分裂三、有丝分裂三、有丝分裂1.1.概念：连续分裂的细胞，从概念：连续分裂
9、的细胞，从一次分裂完成时一次分裂完成时开始，开始，到到下一次分裂完成时下一次分裂完成时为止。为止。2.2.两个阶段：两个阶段：分裂间期分裂间期分裂期分裂期90%90%95%95%5%5%10%10%【点拨点拨】连续分连续分裂的细胞才有细裂的细胞才有细胞周期。胞周期。前期前期中期中期后期后期末期末期（一）细胞周期（一）细胞周期甲甲乙乙B.甲甲 乙乙A.乙乙 甲甲C.乙乙 乙乙【思考思考】以下哪个过程可表示为细胞周期？以下哪个过程可表示为细胞周期？abcdA.a + bB.b + cC.c + d圆周法圆周法线段法线段法分裂间期分裂间期分裂期分裂期【例例1 1】下图是按顺时针方向表示的下图是按顺时
10、针方向表示的4 4种植物细胞的细种植物细胞的细胞周期，其中说法正确的是胞周期，其中说法正确的是( () ) A A图中的图中的babbab表示细胞增殖过程的一个细胞周期表示细胞增殖过程的一个细胞周期B B甲图的甲图的baba与丙图的与丙图的baba所用的时间可能一样长所用的时间可能一样长C C图中的图中的abab，由于，由于DNADNA的复制使染色体数目增加一的复制使染色体数目增加一倍倍D D温度对植物温度对植物abab段的生理活动没有影响段的生理活动没有影响B B间间 期期变化：变化：02n02nn2nn2n完成完成DNADNA分子的复制和有关蛋白分子的复制和有关蛋白质的合成质的合成复复制制
11、【思考思考】此时比较活跃的细胞器有哪些？此时比较活跃的细胞器有哪些？线粒体和核糖体线粒体和核糖体 1个着丝点个着丝点两条两条姐妹姐妹染色染色单单体体一条染色质一条染色质n nDNA分子数：分子数：染色体数：染色体数： 染色单体数：染色单体数：四、植物细胞有丝分裂过程四、植物细胞有丝分裂过程核膜、核仁逐渐消失，出现染色体和纺锤体，染色核膜、核仁逐渐消失，出现染色体和纺锤体，染色体散乱分布体散乱分布膜仁消失现两体膜仁消失现两体n:n:2n:2n:2n2n 螺旋螺旋化化分裂期分裂期前期前期变化特点：变化特点：前期口诀：前期口诀：染色体数：染色体数： 染色单体数：染色单体数： DNA分子数：分子数：
12、染色体形态稳定，数目比较清晰，染色体形态稳定，数目比较清晰，着丝点两侧与纺锤丝相连，并排着丝点两侧与纺锤丝相连，并排在在赤道板赤道板上上 中期中期染色体数：染色体数：染色单体数：染色单体数：DNA分子数：分子数：n n2n2n2n2n变化特点：变化特点：形定数晰赤道齐形定数晰赤道齐中期口诀：中期口诀：【点拨点拨】观察染色观察染色体的最好时期是中期。体的最好时期是中期。着丝点分裂，染色体数目成倍增加，着丝点分裂，染色体数目成倍增加，纺锤丝纺锤丝牵引着子染色体移向细胞着子染色体移向细胞两极两极后后 期期染色体数：染色体数：染色单体数：染色单体数：DNA分子数：分子数：2n2n0 02n2n变化特点
13、：变化特点：点裂数增均两极点裂数增均两极后期口诀后期口诀: :【点拨点拨】后期后期染色体染色体数目加倍、染色单体数目加倍、染色单体消失消失细胞板细胞板出现，向四周扩展逐渐形出现，向四周扩展逐渐形成新的细胞壁成新的细胞壁 染色体染色体染色质染色质纺锤丝逐渐消失纺锤丝逐渐消失, ,核膜、核仁出现，核膜、核仁出现，末末 期期染色体数：染色体数：染色单体数：染色单体数：DNA分子数：分子数：n n0 0n n变化特点：变化特点：两消两现新壁建两消两现新壁建末期口诀末期口诀: :【思考思考】此时比较活跃的细胞器是什么？此时比较活跃的细胞器是什么？高尔基体高尔基体5 58 87 76 64 43 32 2
14、1 1请同学们按植物细胞有丝分裂的过程进行排序请同学们按植物细胞有丝分裂的过程进行排序1 1在细胞有丝分裂间期，染色体复制的实质是指（在细胞有丝分裂间期，染色体复制的实质是指（ ）A A染色体数目加倍染色体数目加倍 B B同源染色体数目加倍同源染色体数目加倍C C染色单体数加倍染色单体数加倍 D DDNADNA数加倍数加倍2 2在有丝分裂过程中，不属于着丝点分裂结果的（在有丝分裂过程中，不属于着丝点分裂结果的（ ）A A染色单体消失染色单体消失 B B染色体数目加倍染色体数目加倍 C C着丝点数目加倍着丝点数目加倍 D DDNADNA含量加倍含量加倍D检测反馈检测反馈 D3.3.（多选）在细胞
15、有丝分裂中，每个染色体含有两个（多选）在细胞有丝分裂中，每个染色体含有两个染色单体的时期是（染色单体的时期是（ ）A A间期间期 B B前期前期 C C中期中期 D D后期后期 E E末期末期A B C4.(20134.(2013海南高考改编海南高考改编) )关于细胞有丝分裂的叙述关于细胞有丝分裂的叙述, ,正确正确的是的是( () )A.A.赤道板是细胞有丝分裂过程中出现的一种结构赤道板是细胞有丝分裂过程中出现的一种结构B.B.有丝分裂前期染色体数有丝分裂前期染色体数:DNA:DNA数数=1:2=1:2C.C.有丝分裂后期因着丝点分裂，有丝分裂后期因着丝点分裂，DNADNA和染色体均加倍和染
16、色体均加倍D.D.在细胞周期中在细胞周期中, ,分裂间期的持续时间通常比分裂期的短分裂间期的持续时间通常比分裂期的短B有丝分裂过程中染色体数目和有丝分裂过程中染色体数目和DNADNA含量的变化含量的变化分裂期分裂期0分裂分裂间期间期前前 中中 后后 末末2n4nDNA的数量变化的数量变化分裂期分裂期（分裂前体细胞染色体数为（分裂前体细胞染色体数为2n2n，DNADNA含量为含量为2n)2n)染色体的数量变化染色体的数量变化0分裂分裂间期间期前前 中中 后后 末末2n4n有丝分裂过程中染色体数目和有丝分裂过程中染色体数目和DNADNA含量的变化含量的变化分裂期分裂期0分裂间期分裂间期 前前 中中
17、 后后 末末2n4n（分裂前体细胞染色体数为（分裂前体细胞染色体数为2n2n，DNADNA含量为含量为2n)2n)染色单体的数量变化染色单体的数量变化五、动物细胞有丝分裂过程五、动物细胞有丝分裂过程【思考思考】试分析高等植物细胞与动物细胞有丝分裂的异同试分析高等植物细胞与动物细胞有丝分裂的异同点？点？植物细胞有丝分裂植物细胞有丝分裂动物细胞有丝分裂动物细胞有丝分裂相同点相同点不不同同点点间间期期前前期期末末期期分裂过程基本相同，染色体变化规律相同分裂过程基本相同，染色体变化规律相同无中心粒的复制无中心粒的复制完成了中心粒的复制完成了中心粒的复制由细胞两极发出的由细胞两极发出的纺锤丝纺锤丝形成纺
18、锤体形成纺锤体由两组由两组中心粒中心粒发出发出星射线星射线形成纺锤体形成纺锤体细胞中部形成细胞中部形成细胞板细胞板细胞壁，将细胞均细胞壁，将细胞均分为两个子细胞分为两个子细胞细胞膜从细胞的中细胞膜从细胞的中部部向内凹陷向内凹陷，将细，将细胞缢裂成两部分胞缢裂成两部分【例例3 3】下表下表为某同学某同学观察到的察到的4 4块装片中装片中细胞有胞有丝分裂分裂结果，能表示果，能表示动物物细胞有胞有丝分裂前期与末期的分裂前期与末期的装片依次是装片依次是 ( () )编号号观察察结果果1 1中心粒中心粒发出星射出星射线，染色体散乱排列，染色体散乱排列2 2细胞中部凹陷胞中部凹陷3 3细胞中部形成了胞中部
19、形成了细胞板胞板4 4细胞两极胞两极发出出纺锤丝，染色体散乱排列，染色体散乱排列A A1 1、3 3号号B B4 4、2 2号号C C1 1、2 2号号 D D4 4、3 3号号C C细胞有丝分裂的意义v（1）将亲代细胞的染色体经过复制（实质为 ）之后，精确地平均分配到两个子细胞中，v（2）在细胞亲代和子代之间保持了 的稳定性DNA的复制遗传性状细胞无丝分裂的过程一般是细胞无丝分裂的过程一般是细胞核延长细胞核延长核缢裂成两核缢裂成两个细胞核个细胞核细胞缢裂成细胞缢裂成两个子细胞两个子细胞六、无丝分裂六、无丝分裂蛙的红细胞无丝分裂示意图蛙的红细胞无丝分裂示意图特点：特点：在分裂过程中，没在分裂过
20、程中，没有出现纺锤丝和染有出现纺锤丝和染色体的变化色体的变化、实验原理、实验原理（2 2）装片制作装片制作：（3 3）观察：观察： （4 4）绘图绘图： 实验：观察根尖分生组织细胞的有丝分裂实验：观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 (1) (1)根尖、茎尖等的分生区可观察到有丝分裂。根尖、茎尖等的分生区可观察到有丝分裂。 (2) (2)染色体容易被碱性染料（如龙胆紫溶液）着色。染色体容易被碱性染料（如龙胆紫溶液）着色。（3 3）在高倍显微镜下，可根据细胞内染色体的存在状态，）在高倍显微镜下，可根据细胞内染色体的存在状态，来判断细胞所处的时期来判断细胞所处的时期、方法步骤、方法步骤（1 1）根尖培养
21、根尖培养解离解离漂洗漂洗染色染色制片制片低倍镜观察低倍镜观察 高倍镜观察高倍镜观察 根根尖尖的的培培养养培养根尖：培养根尖：应每天应每天换水换水 ( (防止水中缺氧烂根防止水中缺氧烂根) ) 解解 离离取材取材：取生长旺取生长旺盛、带有盛、带有分生区的分生区的根尖根尖，长，长度为根尖度为根尖的的2-3mm2-3mm。解离解离：解离液解离液（15%15%盐酸盐酸95%95%酒精溶液酒精溶液1111）；）； 时间：时间：室温室温3-53-5分钟，至根尖酥软；分钟，至根尖酥软； 目的：目的：使组织细胞分离开，杀死并固定细胞使组织细胞分离开，杀死并固定细胞漂漂洗洗漂洗漂洗：用用清水清水漂洗漂洗10mi
22、n10min，目的目的是洗去组织中的解是洗去组织中的解 离液，防止解离过度，便于染色离液，防止解离过度，便于染色( (防止酸碱中和防止酸碱中和) )。染染色色染色染色：染液染液（的（的龙胆紫龙胆紫或的或的醋酸洋红醋酸洋红）; ;时间时间为为3 35 5分分钟；钟；目的目的是使染色体或染色质被碱性染料染成深色，便于是使染色体或染色质被碱性染料染成深色，便于观察。观察。制制片片压片压片：目的目的是使细胞分散开。是使细胞分散开。方法方法（用镊子弄碎（用镊子弄碎根尖，盖上盖玻片，再放上一块载玻片，压片）根尖，盖上盖玻片，再放上一块载玻片，压片）（压片过重过猛可能将组织压碎、压烂；过轻则细（压片过重过猛
23、可能将组织压碎、压烂；过轻则细胞未充分分散开而重叠。）胞未充分分散开而重叠。）低倍镜观察：低倍镜观察：找到找到分生区分生区细胞（特点：细细胞（特点：细胞呈正方形，排列紧密，有的细胞正在分裂）胞呈正方形，排列紧密，有的细胞正在分裂） 高倍镜观察：高倍镜观察：找各时期细胞。可见找各时期细胞。可见处于间期处于间期的细胞最多的细胞最多。不能看到某个细胞连续分裂的过程，。不能看到某个细胞连续分裂的过程，因细胞在解离时已被杀死。因细胞在解离时已被杀死。细胞增殖细胞增殖减数分裂减数分裂无丝分裂无丝分裂有丝分裂有丝分裂分裂间期分裂间期分分裂裂期期前期前期中期中期后期后期末期末期细胞周期细胞周期DNA DNA
24、复制和有关复制和有关蛋白质的合成蛋白质的合成染色体染色体均分均分完成完成完成完成1.1.依据生理特点，鉴别一个正在进行有丝分裂的依据生理特点，鉴别一个正在进行有丝分裂的细胞是植物细胞还是动物细胞，最可靠的方法是细胞是植物细胞还是动物细胞，最可靠的方法是检验它的（检验它的（ ）的自我复制的自我复制 B.B.自身的蛋白质合成自身的蛋白质合成C.C.细胞质分裂成两部分的方式细胞质分裂成两部分的方式 D.D.是否出现星射线是否出现星射线C C2.2.人的成熟红细胞的分裂属于（人的成熟红细胞的分裂属于（ ）A.A.无丝分裂无丝分裂 B.B.有丝分裂有丝分裂 C.C.不分裂不分裂 D.D.减数分裂减数分裂
25、C C3. 3. 某细胞有丝分裂的后期染色体数目为某细胞有丝分裂的后期染色体数目为1616，那么，那么该物种染色体数为（该物种染色体数为（ ）4.4.下图中的甲、乙、丙表示植物细胞有丝分裂中的下图中的甲、乙、丙表示植物细胞有丝分裂中的三个阶段，三个阶段，a a是染色体数，是染色体数，b b是染色单体数，是染色单体数，c c是是DNADNA分子数，分子数，a a、b b、c c的数量关系正确的是（的数量关系正确的是（ ）B B 5.5.如图是一组动物细胞有丝分裂图，有关说法不正如图是一组动物细胞有丝分裂图，有关说法不正确的是（多选）（确的是（多选）（ ）图细胞将出现细胞板，并缢裂成两个子细胞图细
26、胞将出现细胞板，并缢裂成两个子细胞图细胞核中染色体数和图细胞核中染色体数和DNADNA数相等数相等图细胞中染色体形态和赤道板最为清晰图细胞中染色体形态和赤道板最为清晰D.D.上述的细胞在细胞周期中出现的顺序是上述的细胞在细胞周期中出现的顺序是ac ac debdebA A、B B、C C6.6.如图为某生物一个体细胞分裂模式图，据图回答。如图为某生物一个体细胞分裂模式图，据图回答。（1 1）图乙中含有的染色体数是）图乙中含有的染色体数是_条。条。（2 2）图乙为细胞有丝分裂的）图乙为细胞有丝分裂的_期图像。该时期的期图像。该时期的主要特征是主要特征是_。8 8后后 染色体的着丝点分裂，染色体数
27、目加倍染色体的着丝点分裂，染色体数目加倍且在纺锤丝的牵引下平均移向细胞两极且在纺锤丝的牵引下平均移向细胞两极（3 3）若）若染色体的遗传信息来自父方，那么与之遗传染色体的遗传信息来自父方，那么与之遗传信息完全相同的染色体为信息完全相同的染色体为_，其遗传信息完全相同，其遗传信息完全相同的原因是的原因是_。（4 4）图乙对应于图甲中的）图乙对应于图甲中的_段，图丙对应于图甲段，图丙对应于图甲中的中的_段。段。它们由同一条染色体复制、分离后形成的它们由同一条染色体复制、分离后形成的e ef fc ce e观察洋葱根尖分生组织细胞的有丝分裂观察洋葱根尖分生组织细胞的有丝分裂实验实验原理：高倍镜原理：高倍镜染色体染色体细胞有丝分裂过程细胞有丝分裂过程目的要求：制作装片、观察识别比较细胞、绘图目的要求：制作装片、观察识别比较细胞、绘图材料用具：洋葱、显微镜等、盐酸等材料用具：洋葱、显微镜等、盐酸等方法步骤：方法步骤： 1. 洋葱根尖的培养洋葱根尖的培养 2.装片的制作：装片的制作：解离解离漂洗漂洗染色染色制片制片 3.洋葱根尖细胞有丝分裂的观察：先低倍后高倍洋葱根尖细胞有丝分裂的观察：先低倍后高倍 4.绘图绘图(中期中期) 讨论：讨论： 1.你视野中哪一期细胞最多？为什么？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？如何比较细胞周期不同时期的时间长短？
