細(xì)胞的生命歷程之細(xì)胞的增殖

關(guān)于細(xì)胞的生命歷程之細(xì)胞的增殖第1節(jié)細(xì)胞的增殖本節(jié)聚集：1、細(xì)胞為什么不能無限長(zhǎng)大？2、細(xì)胞通過什么方式增殖？3、什么叫細(xì)胞周期？4、細(xì)胞有絲分裂的過程是怎樣的？它有什么生物學(xué)意義？5、細(xì)胞的無絲分裂有什么特點(diǎn)？第2頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天1、請(qǐng)推測(cè)象與鼠相應(yīng)器官和組織的細(xì)胞大小差異如何？問題探討無明顯差異

既要靠細(xì)胞數(shù)量的增多，還要靠細(xì)胞體積的增大。2、生物體的長(zhǎng)大，是靠細(xì)胞數(shù)量的增多，還是靠細(xì)胞體積的增大？討論：第3頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天多細(xì)胞生物體體積的增大(生物體的生長(zhǎng))細(xì)胞生長(zhǎng)----增大細(xì)胞的體積細(xì)胞增殖----增加細(xì)胞的數(shù)量

事實(shí)上,不同動(dòng)(植)物同類器官或組織的細(xì)胞大小無明顯差異,器官大小主要取決于細(xì)胞數(shù)量的多少。1.細(xì)胞為什么都那么微??？什么因素限制了細(xì)胞的長(zhǎng)大？2.隨著細(xì)胞的長(zhǎng)大，細(xì)胞膜的面積不也在擴(kuò)大嗎？那么，細(xì)胞會(huì)不會(huì)無限長(zhǎng)大？第4頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天實(shí)驗(yàn)：細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸?shù)年P(guān)系目的要求：通過探究細(xì)胞大小，即細(xì)胞的表面積與體積之比，與物質(zhì)運(yùn)輸效率之間的關(guān)系，探討細(xì)胞不能無限長(zhǎng)大的原因。材料用具：(略)方法步驟：1、切瓊脂塊2、浸泡瓊脂塊3、觀察測(cè)量4、計(jì)算填表第5頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天測(cè)量結(jié)果（表）瓊脂塊的邊長(zhǎng)/cm表面積/cm2體積/cm3比值（表面積/體積）NaOH擴(kuò)散的深度/cm比值（NaOH擴(kuò)散的體積/整個(gè)瓊脂塊的體積）32154272:12483:1616:10.50.50.519:277:81:1第6頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天

結(jié)論：

瓊脂塊的表面積與體積之比隨著瓊脂塊的增大而；NaOH擴(kuò)散的體積與整個(gè)瓊脂塊的體積之比隨著瓊脂塊的增大而。減小減小第7頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天討論：1.有什么證據(jù)說明NaOH擴(kuò)散進(jìn)瓊脂塊了？NaOH在每一塊瓊脂內(nèi)擴(kuò)散的速率是否相同？為什么？

當(dāng)NaOH與含酚酞的瓊脂塊相遇時(shí)，其中的酚酞變成紫紅色，這是常用的檢測(cè)NaOH的方法，從瓊脂塊的顏色變化就知道NaOH擴(kuò)散了多遠(yuǎn)。

在相同時(shí)間內(nèi)，在每一瓊脂塊內(nèi)擴(kuò)散的深度基本相同，說明在每一瓊脂塊內(nèi)擴(kuò)散的速率是相同的。第8頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天2.細(xì)胞的物質(zhì)運(yùn)輸?shù)男逝c細(xì)胞大小之間是什么關(guān)系？為什么多細(xì)胞物體是由許多細(xì)胞而不是由少數(shù)體積更大的細(xì)胞構(gòu)成的？為什么細(xì)胞越大，物質(zhì)運(yùn)輸?shù)男试降停?/p>

細(xì)胞越大，物質(zhì)運(yùn)輸?shù)男示驮降?，所以多?xì)胞生物體是由許多細(xì)胞而不是由少數(shù)體積更大的細(xì)胞構(gòu)成。

細(xì)胞越大，需要與外界環(huán)境交流的物質(zhì)就越多；但是細(xì)胞體積越大，其表面積相對(duì)越小，細(xì)胞與周圍環(huán)境之間物質(zhì)交流面積就相對(duì)小了，所以物質(zhì)運(yùn)輸?shù)男试降汀５?頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天

細(xì)胞不能無限長(zhǎng)大的原因：通過實(shí)驗(yàn)可以得到：細(xì)胞體積越大，其相對(duì)表面積越小，細(xì)胞的物質(zhì)運(yùn)輸?shù)男示驮降汀＜?xì)胞表面積與體積的關(guān)系限制了細(xì)胞的長(zhǎng)大。細(xì)胞核中的DNA是不會(huì)隨著細(xì)胞體積的擴(kuò)大而增加的，如果細(xì)胞太大，細(xì)胞核的“負(fù)擔(dān)”就會(huì)過重。細(xì)胞表面積與體積關(guān)系(相對(duì)表面積)細(xì)胞核（DNA）與細(xì)胞質(zhì)之比(核質(zhì)比)第10頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天生物體為什么會(huì)進(jìn)行細(xì)胞分裂？

隨著細(xì)胞生長(zhǎng)，細(xì)胞體積增大，而細(xì)胞表面積和體積之比(表面積/體積)卻在變小。而活細(xì)胞不斷進(jìn)行新陳代謝，細(xì)胞表面擔(dān)負(fù)著輸入養(yǎng)分，排出廢物的重任。

表面積/體積比值的下降，意味著代謝速率的受限和下降。所以，細(xì)胞分裂是細(xì)胞生長(zhǎng)過程中保持足夠表面積，維持一定的生長(zhǎng)速率的重要措施。那么，細(xì)胞是不是越小越好呢？

細(xì)胞體積最小限度，是由完成細(xì)胞功能所必須的基本結(jié)構(gòu)和物質(zhì)所需要的空間決定的。第11頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天卵細(xì)胞第12頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天卵細(xì)胞和精子第13頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天第14頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天第15頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天第16頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天第17頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天第18頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天細(xì)胞通過分裂進(jìn)行增殖單細(xì)胞生物

能夠以細(xì)胞分裂的方式產(chǎn)生新個(gè)體多細(xì)胞生物

細(xì)胞分裂產(chǎn)生新的細(xì)胞補(bǔ)充衰老死亡的細(xì)胞

受精卵

組織器官系統(tǒng)高等動(dòng)物、人遺傳物質(zhì)經(jīng)復(fù)制平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中。

高等植物

細(xì)胞分裂是生物體生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖、遺傳的基礎(chǔ)第19頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天有絲分裂（主要）無絲分裂減數(shù)分裂體細(xì)胞分裂方式生殖細(xì)胞分裂方式真核細(xì)胞的分裂方式有三種：

細(xì)胞在分裂之前，必須進(jìn)行一定的物質(zhì)準(zhǔn)備。細(xì)胞增殖包括物質(zhì)準(zhǔn)備和細(xì)胞分裂整個(gè)連續(xù)的過程。第20頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天第21頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天

細(xì)胞周期：即連續(xù)分裂的細(xì)胞，從一次分裂完成時(shí)開始，到下一次分裂完成時(shí)為止。一個(gè)細(xì)胞周期包括兩個(gè)階段：分裂間期和分裂期。有絲分裂分裂間期大約占細(xì)胞周期的90%~95%第22頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天準(zhǔn)確理解“細(xì)胞周期”①“連續(xù)分裂的細(xì)胞”才具有細(xì)胞周期；②間期在前，分裂期在后；③間期長(zhǎng)，分裂期短；④不同生物或同一生物不同種類的細(xì)胞，細(xì)胞周期長(zhǎng)短不一。第23頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天染色體復(fù)制DNA復(fù)制蛋白質(zhì)合成間期植物細(xì)胞的有絲分裂第24頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天染色體與姐妹染色單體一條染色體含一個(gè)DNA分子

一條染色體由兩條姐妹染色單體組成，含兩個(gè)DNA分子第25頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天請(qǐng)注意，染色體的計(jì)數(shù)是以著絲點(diǎn)為標(biāo)準(zhǔn)的，有幾個(gè)著絲點(diǎn)，就有幾條染色體。第26頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天①?gòu)?fù)制著絲點(diǎn)分裂A一條染色體兩條完全相同的染色體一條染色體包含兩條染色單體B請(qǐng)注意，染色體的計(jì)數(shù)是以著絲點(diǎn)為標(biāo)準(zhǔn)的，有幾個(gè)著絲點(diǎn)，就有幾個(gè)染色體。DNA分子數(shù)1DNA分子數(shù)2DNA分子數(shù)2第27頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天3、出現(xiàn)染色體染色質(zhì)螺旋化、變粗、變短4、由紡錘絲形成紡錘體兩極發(fā)出紡錘絲染色體散亂排列中央1、核膜逐漸消失前期2、核仁逐漸解體第28頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天染色體著絲點(diǎn)兩側(cè)與紡錘絲相連，并排在赤道板上

辨認(rèn)染色體形態(tài)、數(shù)目最好時(shí)期

中期第29頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天１、著絲點(diǎn)分裂染色體一分為二２、兩條姐妹染色單體成為兩條染色體３、紡錘絲牽引著子染色體移向細(xì)胞兩極后期第30頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天2、核膜、核仁出現(xiàn)4、在赤道板出現(xiàn)一個(gè)細(xì)胞板，逐漸形成細(xì)胞壁1、染色體染色質(zhì)3、紡錘絲逐漸消失末期第31頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天圖形識(shí)別指出下列各圖分別屬于植物細(xì)胞有絲分裂的什么時(shí)期？前期末期間期中期后期第32頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天動(dòng)植物細(xì)胞有絲分裂過程圖第33頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天動(dòng)植物細(xì)胞有絲分裂的區(qū)別植物細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞不同點(diǎn)相同點(diǎn)1、間期都有染色體的復(fù)制；2、核膜、核仁的變化相同；3、染色體的行為變化完全相同。1、前期：細(xì)胞兩極發(fā)出紡錘絲構(gòu)成紡錘體1、前期：兩組中心體發(fā)出星射線構(gòu)成紡錘體2、末期：細(xì)胞板形成細(xì)胞壁分成兩個(gè)子細(xì)胞2、末期：細(xì)胞膜內(nèi)陷縊裂成兩個(gè)子細(xì)胞第34頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天有絲分裂意義:

將細(xì)胞的染色體經(jīng)過復(fù)制以后,精確地平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中去.

在生物的親代和子代之間保持了遺傳性狀的穩(wěn)定性.第35頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天細(xì)胞分裂各時(shí)期的主要特征見下表時(shí)期主要特征間期G1期轉(zhuǎn)錄大量的RNA和合成大量的蛋白質(zhì)，為DNA復(fù)制作準(zhǔn)備S期DNA復(fù)制，一個(gè)DNA分子復(fù)制出的兩個(gè)DNA分子通過著絲點(diǎn)連在一起，與蛋白質(zhì)結(jié)合形成2個(gè)姐妹染色單體G2期為進(jìn)入分裂期作準(zhǔn)備分裂期前期染色質(zhì)轉(zhuǎn)變成染色體；核膜解體，核仁消失；形成紡綞體中期著絲點(diǎn)排列在赤道板中央；染色體數(shù)目最清晰，形態(tài)最固定后期著絲點(diǎn)分裂，染色單體分裂，在紡綞絲牽引下移向細(xì)胞兩極末期染色質(zhì)轉(zhuǎn)變成染色體；核膜重建，核仁出現(xiàn)；紡綞體解體；赤道板→細(xì)胞板→細(xì)胞壁第36頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天2N2N2a4a4a2N2N2a4a0

4N4N4N4N004a24

數(shù)量(N/a)0間期前期中期后期末期時(shí)間分裂間期染色體DNA分子分裂前期分裂中期分裂末期染色單體分裂后期染色體行為變化染色體染色單體DNA分子第37頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天無絲分裂1、過程：2、特點(diǎn)：無染色體變化和紡錘體出現(xiàn)。第38頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天有絲分裂、無絲分裂的比較

種類項(xiàng)目

無絲分裂有絲分裂

核膜

核仁

染色體

紡錘體不解體解體不解體，分成兩個(gè)解體不出現(xiàn)出現(xiàn)不形成形成第39頁(yè),共42頁(yè)，2024年2月25日，星期天實(shí)驗(yàn)觀察洋蔥根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂實(shí)驗(yàn)原理：高倍鏡—染色體—細(xì)胞有絲分裂過程目的要求：制作裝片、觀察識(shí)別比較細(xì)胞、繪圖材料用具：洋蔥、顯微鏡等、鹽酸等方法步驟：