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1、6.1细胞的增殖本节聚焦本节聚焦1、细胞为什么不会无限长大？2、细胞周期的概念。2、细胞有丝分裂各时期的特点。 3、细胞有丝分裂过程中DNA、染色体和染色单体的规律性变化。4、无丝分裂的特点。1.1.象与鼠个体大小悬殊的原因是什么？象与鼠个体大小悬殊的原因是什么？2.2.多细胞生物的长大，细胞数量的增多多细胞生物的长大，细胞数量的增多? ? 是靠体积的增大？是靠体积的增大？问题探讨问题探讨一、细胞不能无限长大一、细胞不能无限长大生物体的生长生物体的生长细胞体积增大（细胞生长）细胞体积增大（细胞生长）细胞数量增多（细胞增殖）细胞数量增多（细胞增殖）细胞能不能无限地长大？细胞能不能无限地长大？1.
2、 S(表面积表面积S=4r2 )/V(体积体积V=4/3r3 )细胞越大，细胞越大，S/V越小，物质交换与运输效率越低；细胞越小，物质交换与运输效率越低；细胞越小，越小，S/V越大，物质运输效率越高，代谢越快。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）（实验：模拟探究细胞表面积与体积的关系）2.核质比。细胞核与质之间有一定的比例关系，一个核核质比。细胞核与质之间有一定的比例关系，一个核内所含的遗传信息是有一定限度的，控制细胞活动也就内所含的遗传信息是有一定限度的，控制细胞活动也就有一定限度，使细胞不可能太大。有一定限度，使细胞不可能太大。 一、细胞不能无限长大一
3、、细胞不能无限长大实验实验: :细胞大小与物质运输的关系细胞大小与物质运输的关系? ?实验实验: :细胞大小与物质运输的关系细胞大小与物质运输的关系注：注：NaOHNaOH与酚酞相遇，呈与酚酞相遇，呈紫红色紫红色。1cm3cm2cm0.3cm0.3cm0.3cm实验结果实验结果: :边长边长(cm) 表面积表面积(cm2) 体积体积 (cm3)表面积表面积/体积比值体积比值NaOH扩散扩散的深度的深度/cm扩散效扩散效率率 1 2 36 62424545418276320.30.30.30.9360.6570.488根据实验结果完成下表根据实验结果完成下表:P:P1111110.3cm扩散效率
4、扩散效率= =NaOHNaOH扩散的体积扩散的体积整个琼脂块的体积整个琼脂块的体积细胞大小与物质运输的效率有什么关系细胞大小与物质运输的效率有什么关系? ?结论：结论：表面积与体积之比随琼脂块增大而表面积与体积之比随琼脂块增大而 ；NaOHNaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随琼脂块增大而比随琼脂块增大而 ；减小减小减小减小 细胞体积越大，其相对表面积越小，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。细胞的物质运输的效率越低。1)1)细胞表面积与体积的关系限制细胞长大细胞表面积与体积的关系限制细胞长大; ;细胞不能无限长大原因细胞不能无限长大原因
5、: :2)2)细胞核中细胞核中DNADNA的控制代谢能力有限。的控制代谢能力有限。生物体如何长大？二、细胞通过分裂来进行增殖二、细胞通过分裂来进行增殖1.1.意义意义: :生长、发育、繁殖、遗传和变异的基础生长、发育、繁殖、遗传和变异的基础2.(2.(真核细胞真核细胞) ) 分裂方式分裂方式: :有丝分裂有丝分裂（主要方式）（主要方式）无丝分裂无丝分裂减数分裂减数分裂产生体细胞产生体细胞产生有性生殖细胞产生有性生殖细胞产生体细胞产生体细胞 三、有丝分裂三、有丝分裂1. 1. 概念概念: : 连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止。始，到下
6、一次分裂完成时为止。分裂间期分裂间期分裂期分裂期2.2.阶段阶段分分分分裂裂间间期期分分裂裂期期前前期期中期中期后期后期末期末期子细胞子细胞（90%-95%90%-95%）（5%-10%5%-10%）（一）细胞周期（一）细胞周期注：注：观察有丝分裂时，观察有丝分裂时，分裂间期分裂间期细胞数量最多细胞数量最多。3.3.分裂间期分裂间期（物质准备：（物质准备：DNA复制，复制， 蛋蛋 白质合成。白质合成。） 每个染色体（呈染色质状）每个染色体（呈染色质状）形成了两个完全一样的形成了两个完全一样的姐妹染姐妹染色单体色单体。复制的结果：复制的结果： 一条染色体一条染色体 ( (不含姐妹染色单体）不含姐
7、妹染色单体） ( (含一个含一个DNADNA分子分子) )复制复制 一条染色体一条染色体( (包括两条姐妹染色单体）包括两条姐妹染色单体） ( (含两个含两个DNADNA分子分子) )染色体、姐妹染色单体、染色体、姐妹染色单体、DNADNA关系关系 染色单体染色单体染色体染色体- -数点数点DNA-DNA-数条数条染色单体染色单体- -复制后有复制后有4.4.分裂期分裂期根据根据染色体数目形态染色体数目形态的变化，分为四个时期：的变化，分为四个时期：细胞怎样完成遗细胞怎样完成遗传物质的平均分传物质的平均分配？变化的规律配？变化的规律如何？如何？前期前期中期中期后期后期末期末期变化：变化：DNA
8、DNA复制复制; ;蛋白质合成。蛋白质合成。结果：结果：形成染色单体形成染色单体; ;DNADNA数加倍数加倍; ;染色体数不变。染色体数不变。（二）植物细胞有丝分裂过程（二）植物细胞有丝分裂过程核膜核膜核仁核仁染色质染色质间期（初）间期（初）间期（末）间期（末）染色体染色体: :DNA:DNA:染色单体染色单体: :0-80-84-84-84-44-4色制复制现单体色制复制现单体出现出现染色体染色体 出现纺锤体出现纺锤体核膜核仁消失核膜核仁消失纺锤丝纺锤丝染色体染色体着丝点着丝点膜仁消失膜仁消失显显两体两体间期间期前期前期染色体染色体: :DNA:DNA:染色单体染色单体: :8-88-84
9、-44-48-88-8核膜核膜核仁核仁染色质染色质着丝点排列在着丝点排列在赤道板赤道板上上 染色体的形态稳定、染色体的形态稳定、 数目最清晰数目最清晰形定数晰赤道齐形定数晰赤道齐前期前期中期中期辨认最好时期辨认最好时期染色体染色体: :DNA:DNA:染色单体染色单体: :8-88-84-44-48-88-8着丝点着丝点分裂成两个分裂成两个，染色单体染色单体分开分开，成为两，成为两条子染色体。条子染色体。纺锤丝收缩，纺锤丝收缩，牵引牵引着着丝点，两套染色体丝点，两套染色体均分均分两极两极染色单体消失；染色染色单体消失；染色体数加倍；体数加倍；DNADNA数不变。数不变。中期中期后期后期点裂数加
10、均两极点裂数加均两极染色体染色体: :DNA:DNA:染色单体染色单体: :8-88-84-84-88-08-0染色体变成染色质，染色体变成染色质，纺锤体消失，核膜、纺锤体消失，核膜、核仁重现核仁重现在在赤道板赤道板位置出现位置出现细胞细胞板板细胞板扩展成细胞板扩展成细胞壁细胞壁，形成两个子细胞形成两个子细胞细细胞胞板板两消两现重建壁两消两现重建壁后期后期末期末期研究对象：一个核中的情况。研究对象：一个核中的情况。染色体染色体: :DNA:DNA:染色单体染色单体: :8-48-48-48-40-00-0植物细胞有丝分裂动画示意图植物细胞有丝分裂动画示意图（三）动物细胞的有丝分裂（三）动物细胞
11、的有丝分裂动物细胞有丝分裂过程图动物细胞有丝分裂过程图间期间期 前期前期 中期中期 后期后期 末期末期 动植物细胞有丝分裂过程图产生区别的原因：产生区别的原因：细胞壁细胞壁中心体中心体动、植物细胞有丝分裂的异同点动、植物细胞有丝分裂的异同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相同同点点分裂过程分裂过程基本相同；基本相同；染色体变化规律染色体变化规律相同：相同：a.分裂间期完成染色体分裂间期完成染色体复制复制；b.分裂期实现染色体分裂期实现染色体平均分配平均分配到两个子细胞到两个子细胞中去中去不不同同点点前前期期由细胞由细胞两极两极发出的发出的纺锤丝纺锤丝形成纺锤体
12、形成纺锤体由两组由两组中心粒中心粒发出的发出的星星射线射线，形成纺锤体，形成纺锤体末末期期细胞细胞赤道板赤道板位置出位置出现现细胞板细胞板，扩展形，扩展形成成细胞壁细胞壁，细胞一，细胞一分为二分为二细胞膜细胞膜从中部从中部向内凹陷向内凹陷，细胞细胞缢裂缢裂成两个子细胞成两个子细胞细胞有丝分裂各期的特点细胞有丝分裂各期的特点时期时期主要特点主要特点分裂间分裂间期期分分 裂裂期期前期前期中期中期后期后期末期末期色质复制现单体色质复制现单体膜仁消失膜仁消失显显两体两体点裂数加均两极点裂数加均两极2N4N2N4N0 00 0两消两现重建壁两消两现重建壁2N2N4N4N2N2N2N2N4N4N0 04N
13、4N4N4N4N4N4N4N4N4N染色体染色体染色单体染色单体DNADNA形定数晰赤道齐形定数晰赤道齐4N2N4N2N4N2N4N2NO4N2N间期前期 中期后期 末期时期染色体的数量染色体的数量O4N2N间期前期 中期后期 末期时期DNADNA的数量的数量用坐标图示染色体、用坐标图示染色体、DNA分子、姐妹染色单体在有丝分裂各时期数量的变化分子、姐妹染色单体在有丝分裂各时期数量的变化O4N2N间期前期 中期后期 末期时期染色单体的数量染色单体的数量染色单体的数量染色单体的数量有丝分裂的意义有丝分裂的意义亲代细胞的亲代细胞的染色体经过复制染色体经过复制以后，以后，精确地精确地平均分配到两个子
14、细胞平均分配到两个子细胞中去。中去。由于染色体上有遗传物质，因而在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生物的亲代和子代间保持了遗传性遗传性状的稳定性状的稳定性。 四、无丝分裂四、无丝分裂细胞的无丝分裂细胞的无丝分裂1 1、过程、过程2 2、特点、特点无纺锤丝，染色体的出现无纺锤丝，染色体的出现先核裂，后质裂先核裂，后质裂3 3、举例、举例蛙的红细胞蛙的红细胞 实验原理实验原理： 在高等植物体内，有丝分裂常见于根尖、在高等植物体内，有丝分裂常见于根尖、芽尖等芽尖等分生区，茎形成层分生区，茎形成层细胞。由于各个细胞的细胞。由于各个细胞的分裂是独立进行的分裂是独立进行的，因此，当染
15、色体被碱性染料因此，当染色体被碱性染料着色后，通过在着色后，通过在 下观察，同一组织中下观察，同一组织中可以看到不同可以看到不同 细胞内细胞内 的存在状态。的存在状态。从而判断细胞各处于有丝分裂的哪个时期。从而判断细胞各处于有丝分裂的哪个时期。 高倍镜高倍镜时期时期染色体染色体五五.观察根尖分生组织细胞的有丝分裂观察根尖分生组织细胞的有丝分裂（分生区细胞的特点：？）分生区细胞的特点：？）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制作关键分裂间期分裂中期分裂前期讨论：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？制作洋葱根尖有丝分裂装片的关键是什么？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）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；细胞一天之中分裂最活跃的时间；（2）解离解离时，要将根尖细胞时，要将根尖细胞杀死杀死，细胞间质，细胞间质被溶解，使细胞容易分离；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）压片时，用力的大小要适当，要使根尖被压平，细胞分散开被压平，细胞分散开
