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1、第第6章章 细胞的生命历程细胞的生命历程第第1节节 细胞的增殖细胞的增殖人教版必修人教版必修1讨论:1.请推测大象和鼠相应器官和组织的细胞大小差异如何?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?细胞大小细胞大小无明显差异。无明显差异。 既要靠细胞数量的增多既要靠细胞数量的增多, ,还要还要靠细靠细胞体积的增大。胞体积的增大。多细胞生物体体积的增大(即生物体的生长)细胞生长-增大细胞的体积细胞分裂-增加细胞的数量 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细胞数量的多少。思考：1.细胞为什么都那么微小？什么因素限制了细胞的长大？2.随着细胞的
2、长大，细胞膜的面积不也在扩大吗？那么，细胞会不会无限长大？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目的要求：目的要求： 通过探究细胞大小，即细胞的表面积与体积之比，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：材料用具：3cm 3cm 3cm 3cm 6cm 6cm的含酚酞的琼脂块的含酚酞的琼脂块（NaOHNaOH和酚酞相遇，呈紫红色），和酚酞相遇，呈紫红色），塑料餐刀，防护手套，毫米尺，塑料勺，纸巾，烧杯。质量分数为0.1%的NaOH溶液，方法步骤：方法步骤：1.1.用塑料餐刀将琼脂块切成三块长用塑料餐刀将琼脂块切成三块长分别为分别为3cm3cm、2cm
3、2cm、1cm1cm的正方体。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10分钟。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。3.3.戴上手套，用塑料勺将琼脂块从戴上手套，用塑料勺将琼脂块从NaOHNaOH溶液中取出来。用纸巾把它们吸干，溶液中取出来。用纸巾把它们吸干，用塑料刀把琼脂块切成两半。观察其用塑料刀把琼脂块切成两半。观察其切面，切面，测量测量每一块上每一块上NaOHNaOH扩散的深度扩散的深度。记录测量结果记录测量结果。每两次操作之间必须。每两次操作之间必须把刀擦干。把刀擦干。4.根据测量结果进行计算，并填写下表。测量结果（表）测
4、量结果（表）琼脂块的边长/cm/cm表面积/cm/cm2 2体积/cm/cm3 3比值（表面积/ /体积）NaOHNaOH扩散的深度/cm/cm比值（ NaOHNaOH扩散的体积/ /整个琼脂块的体积）3 32 21 1 结论：结论：琼脂块的表面积与体积之比随琼脂块的表面积与体积之比随着琼脂块的增大着琼脂块的增大 ；减小减小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而 。讨论：1.有什么证据说明NaOH扩散进琼脂块了？NaOH在每一块琼脂内扩散的速率是否相同？为什么？ 当NaOH与含酚酞的琼脂块相遇时，其中的酚酞变成紫红色，这是常用的检测NaOH的方法，从琼脂块的颜色变化就知道N
5、aOH扩散了多远。 在相同时间内，在每一琼脂块内扩散的深度基本相同，说明在每一琼脂块内扩散的速率是相同的。2.细胞的物质运输的效率与细胞大小之间是什么关系？为什么多细胞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，物质运输的效率越低？ 细胞越大，物质运输的效率就越低，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。 细胞越大，需要与外界环境交流的物质就越多；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面积就相对小了，所以物质运输的效率越低。细胞不能无限长大的原因：细胞不能无限长大的原因： 通过实验可以得到：细胞体积越通过实验可以得到：细胞体积越
6、大，其相对表面积越小，细胞的物大，其相对表面积越小，细胞的物质运输的效率就越低。质运输的效率就越低。细胞表面积细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大与体积的关系限制了细胞的长大。细胞核中的细胞核中的DNADNA是不会随着细胞体积是不会随着细胞体积的扩大而增加的，的扩大而增加的，如果细胞太大，如果细胞太大，细胞核的细胞核的“负担负担”就会过重就会过重。一、细胞不能无限长大原因：1.细胞表面积与体积的关系（细胞体积越大，相对表面积越小）限制了细胞的长大。2.细胞质的生化过程受细胞核中遗传信息的控制。细胞增殖和分化变形虫单细胞受精卵 组织 器官（系统）个体多细胞二、细胞通过分裂进行增殖（一）细胞增殖
7、的意义：（二）真核细胞分裂方式： 细胞增殖包括物质准备和细胞分裂整个连续的过程。细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。有丝分裂、无丝分裂、减数分裂（三）有丝分裂有丝分裂是真核生物进行细胞分裂的主要方式。细胞进行有丝分裂具有周期性。细胞周期的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,为一个细胞周期。AB分裂间期分裂间期分裂期分裂期AbB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（T/HT/H）细胞类型细胞类型分裂间期分裂间期分裂期分裂期细胞周期细胞周期蚕豆根尖分生区细胞蚕豆根尖分生区细胞15.315.32.02.017.317.3
8、小鼠十二指肠上皮细小鼠十二指肠上皮细胞胞13.513.51.81.815.315.3人的肝细胞人的肝细胞21211 12222人的宫颈癌细胞人的宫颈癌细胞20.520.51.51.52222分裂间期大约占细胞周期的90%95%细胞核核膜核仁染色质着丝点说一说：细胞核的结构植物细胞有丝分裂间期完成完成DNA分子分子的复的复制和有关制和有关蛋白质的蛋白质的合成合成，同，同时细胞有时细胞有适度的生适度的生长长。植物细胞有丝分裂前期间期前期染色质变染色质变成染色体，成染色体，出现纺锤出现纺锤体，核膜体，核膜逐渐解体，逐渐解体，核仁逐渐核仁逐渐消失。消失。两现、两失植物细胞有丝分裂中期植物细胞有丝分裂中
9、期中期前期染色体的染色体的着丝点排着丝点排列在赤道列在赤道板上板上，染染色体形态色体形态比较固定，比较固定，数目比较数目比较清晰清晰，便，便于观察。于观察。植物细胞有丝分裂后期后期中期着丝点分着丝点分裂成裂成2个个，姐妹染色姐妹染色单体分开单体分开，在纺锤丝在纺锤丝的牵引下的牵引下平均分配平均分配到细胞两到细胞两极极。思考：后期与中期相比染色体的数目发生什么变化？思考：后期与中期相比染色体的数目发生什么变化？加倍植物细胞有丝分裂末期植物细胞有丝分裂末期末期后期染色体变成染色体变成染色质，纺染色质，纺锤丝消失，锤丝消失，出现核膜、出现核膜、核仁核仁。出现出现细胞板细胞板向四向四周扩展，形周扩展，
10、形成新的细胞成新的细胞壁。壁。DNA的复制和有关蛋白质的合成染色体的着丝点排列在赤道板上着丝点的分裂观察染色体的数目和形态较佳时期细胞赤道板位置形成细胞板的时期连连看间期后期中期末期前期4 44448DNA4 8 8884染色体2N 2N2N2N4N2N2N 4N2N4N4N4N中心体间期间期后期后期中期中期末期末期前期前期植植物物细细胞胞的的有有丝丝分分裂裂动物细胞和植物细胞有丝分裂的区别植物细胞植物细胞有丝分裂有丝分裂动物细胞动物细胞有丝分裂有丝分裂相同点相同点 不不 同同 点点前前 期期末末 期期亲代细胞的染色体经过复制（亲代细胞的染色体经过复制（实质为实质为DNA复制复制）后，）后，平
11、均平均分配分配到两个子细胞中去，从而在细胞的亲代和子代之间保到两个子细胞中去，从而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性持了遗传性状的稳定性由两极发出由两极发出纺锤丝纺锤丝形成形成纺锤体纺锤体由两极的由两极的中心体中心体发出发出星星射线射线形成纺锤体形成纺锤体中央赤道板位置中央赤道板位置出现细胞板出现细胞板，扩展形成两个子细胞扩展形成两个子细胞不出现细胞不出现细胞板在赤道板位板在赤道板位置置缢裂缢裂方式形成两个子细方式形成两个子细胞胞通过实验观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 数量 (N/a)2a 4a前期有丝分裂分裂过程中染色体、染色单体和DNA分子数目的变化规律2N2N2a4a4a2N2N0 4N4N4N4N004a240间期中期后期末期时间分裂间期染色体DNA分子分裂前期分裂前期分裂中期分裂末期染色单体分裂后期
