细胞的增殖(一) (2).ppt

本节聚集：1、细胞为什么不能无限长大？2、细胞通过什么方式增殖？3、什么叫细胞周期？4、细胞有丝分裂的过程是怎样的？它有什么生物学意义？5、细胞的无丝分裂有什么特点？讨论：讨论：1 1、请推测象与鼠相应器官和组织的细胞大小差异如何？、请推测象与鼠相应器官和组织的细胞大小差异如何？2 2、生物体的长大，是靠细胞数量的增多，还是靠细胞体、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？积的增大？象与鼠相应器官和组织的细胞大小无明显差异。象与鼠相应器官和组织的细胞大小无明显差异。生物体的生长，既靠细胞分裂增加细胞的数量，还要靠生物体的生长，既靠细胞分裂增加细胞的数量，还要靠细胞生长增大细胞的体积。细胞生长增大细胞的体积。不同动（植）物个体体积大小有差异，但构成它们的细胞的大小并无明显差异，且都很小，需借助光学显微镜才能看到，多细胞生物多细胞生物体体的长大，可以靠细胞生长来增大体积，但主要还是靠通过细胞分裂的方式增多细胞数目。为什么？细胞为什么不能无限长大？限制细胞长大的因素有哪些呢？因为细胞不能无限增大。因为细胞不能无限增大。由于细胞很小，我们无法用真实的细胞进行由于细胞很小，我们无法用真实的细胞进行实验，只能用模型替代。实验，只能用模型替代。请大家阅读课本请大家阅读课本P110的实验，明确操作过程的实验，明确操作过程和要求，预测实验结果和要求，预测实验结果 思考：思考：琼脂块琼脂块模拟的是什么？模拟的是什么？NaOH溶液溶液模拟模拟的是什么？的是什么？琼脂块模拟的是细胞，琼脂块模拟的是细胞，NaOH溶液模拟的是扩溶液模拟的是扩散进入细胞的物质。散进入细胞的物质。一、细胞不能无限增大一、细胞不能无限增大实验：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n n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。n n材料用具：材料用具：n n方法步骤：方法步骤：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3215427224836161111/271/81结论：结论：琼脂块的相对表面积相对表面积（即表面积与体积之比）随着琼脂块的增大而_；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_。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？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_。Z 细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大。大。越低越低越小越小2.细胞大小与物质运输有什么关系？细胞大小与物质运输有什么关系？3.为什么细胞不能无限长大？为什么细胞不能无限长大？原因是：1.细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的物质运输的效率就越低。细胞表面积与体积的物质运输的效率就越低。细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大。（关系限制了细胞的长大。（细胞表面积与体积细胞表面积与体积的比的比）2.细胞核对细胞的控制（细胞核对细胞的控制（细胞的核质比）细胞的核质比）。细胞细胞核中核中的的DNA是不会随着细胞体积的扩大而增加的，是不会随着细胞体积的扩大而增加的，如果细胞太大，细胞核的如果细胞太大，细胞核的“负担负担”就会过重。就会过重。所以细胞都很小，不能无限长大。所以细胞都很小，不能无限长大。4.生物体为什么会进行细胞分裂？*随着细胞生长，细胞体积增大，而细胞表面积和体积之比(表面积/体积)却在变小。*而活细胞不断进行新陈代谢，细胞表面担负着输入养分，排出废物的重任。*表面积/体积 比值的下降，意味着代谢速率的受限和下降。所以，细胞分裂是细胞生长过程中保持足够表面积，维持一定的生长速率的重要措施。那么，细胞是不是越小越好呢？由于受细胞器所占体积的影响，细胞也不是越小越好。所以多细胞生物体多细胞生物体的长大还有赖于细胞的增殖。真核细胞的真核细胞的分裂方式分裂方式有三种：有三种：a、有丝分裂有丝分裂 b、无丝分裂、无丝分裂 c、减数分裂、减数分裂二、二、细胞通过分裂进行增殖细胞通过分裂进行增殖细胞在分裂之前，必须进行一定的物质准备。细胞增细胞在分裂之前，必须进行一定的物质准备。细胞增殖包括殖包括物质准备物质准备和和细胞分裂细胞分裂整个连续的过程。整个连续的过程。（一）细胞增殖的意义：（一）细胞增殖的意义：细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物体生长体生长、发育发育、繁殖繁殖、遗传的基础遗传的基础_ 概念概念：连续分裂的细胞连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，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。到下一次分裂完成时为止，为一个细胞周期。_ 阶段阶段分裂间期：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（二）细胞周期（二）细胞周期在一次分裂结束之后到下在一次分裂结束之后到下一次分裂之前叫分裂间期一次分裂之前叫分裂间期.1.连续分裂的细胞连续分裂的细胞2.从从“完成完成”到到“完完成成”3.分裂间期时间比分分裂间期时间比分裂期长裂期长4.不同细胞的周期持不同细胞的周期持续时间不同续时间不同（二）细胞周期（二）细胞周期须注意的问题：须注意的问题：不同细胞的细胞周期持续时间（t/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蚕豆根尖分生区细胞生区细胞15.32.017.3小鼠十二指小鼠十二指肠上皮细胞肠上皮细胞13.51.815.3人的肝细胞人的肝细胞21122人的宫颈癌人的宫颈癌细胞细胞20.51.522三、三、植物细胞有丝分裂植物细胞有丝分裂观察观察有丝分裂过程有丝分裂过程并讨论：并讨论：分裂期的主要变化是什么？分裂期的主要变化是什么？主要观察细胞核的变化以及变化主要观察细胞核的变化以及变化前后的结果前后的结果。（一）分裂间期：遗传物质复制，（一）分裂间期：遗传物质复制，为分裂期做准备为分裂期做准备 进行活跃的物质准备，完成进行活跃的物质准备，完成进行活跃的物质准备，完成进行活跃的物质准备，完成DNADNADNADNA分子的复制分子的复制分子的复制分子的复制和和和和有关蛋有关蛋有关蛋有关蛋白质的合成白质的合成白质的合成白质的合成,同时细胞有适度的生长。同时细胞有适度的生长。同时细胞有适度的生长。同时细胞有适度的生长。（二）分裂期：完成细胞核遗传物质的均分（二）分裂期：完成细胞核遗传物质的均分 前期前期前期前期：间期：间期：间期：间期染色质丝螺旋缠绕，缩短变粗，成为染色染色质丝螺旋缠绕，缩短变粗，成为染色染色质丝螺旋缠绕，缩短变粗，成为染色染色质丝螺旋缠绕，缩短变粗，成为染色体体体体。每条染色体包括两条并列的姐妹染色单体，这两。每条染色体包括两条并列的姐妹染色单体，这两。每条染色体包括两条并列的姐妹染色单体，这两。每条染色体包括两条并列的姐妹染色单体，这两条染色单体由一个共同的着丝点连接着。条染色单体由一个共同的着丝点连接着。条染色单体由一个共同的着丝点连接着。条染色单体由一个共同的着丝点连接着。核仁逐渐解体，核膜逐渐消失核仁逐渐解体，核膜逐渐消失核仁逐渐解体，核膜逐渐消失核仁逐渐解体，核膜逐渐消失。从细胞的两极发。从细胞的两极发。从细胞的两极发。从细胞的两极发出出出出纺锤丝纺锤丝纺锤丝纺锤丝，形成一个，形成一个，形成一个，形成一个纺锤体纺锤体纺锤体纺锤体。染色体散乱地分布在纺。染色体散乱地分布在纺。染色体散乱地分布在纺。染色体散乱地分布在纺锤体的中央。锤体的中央。锤体的中央。锤体的中央。（膜仁消失现两体）（膜仁消失现两体）每条染色体的着丝点的两侧，都有纺锤丝附每条染色体的着丝点的两侧，都有纺锤丝附每条染色体的着丝点的两侧，都有纺锤丝附每条染色体的着丝点的两侧，都有纺锤丝附着在上面，纺锤丝牵引着染色体运动，使着在上面，纺锤丝牵引着染色体运动，使着在上面，纺锤丝牵引着染色体运动，使着在上面，纺锤丝牵引着染色体运动，使每每每每条染色体的着丝点的排列在细胞中央的一个条染色体的着丝点的排列在细胞中央的一个条染色体的着丝点的排列在细胞中央的一个条染色体的着丝点的排列在细胞中央的一个平面上平面上平面上平面上。这个平面与纺锤体的中轴相垂直，称为。这个平面与纺锤体的中轴相垂直，称为。这个平面与纺锤体的中轴相垂直，称为。这个平面与纺锤体的中轴相垂直，称为赤道板赤道板赤道板赤道板。中期染色体的形态比较稳定，中期染色体的形态比较稳定，中期染色体的形态比较稳定，中期染色体的形态比较稳定，数目比较清晰，便于观察数目比较清晰，便于观察数目比较清晰，便于观察数目比较清晰，便于观察。（因而观察某物种染色体形态和数目时常选分裂中期）因而观察某物种染色体形态和数目时常选分裂中期）因而观察某物种染色体形态和数目时常选分裂中期）因而观察某物种染色体形态和数目时常选分裂中期）赤道板上排整齐赤道板上排整齐中期：这两套染色体的形态和数目完全相同，每这两套染色体的形态和数目完全相同，每一套染色体与分裂前亲代细胞中的染色体一套染色体与分裂前亲代细胞中的染色体的形态和数目也相同。的形态和数目也相同。（一分为二向两极）（一分为二向两极）（两消两现建新壁）（两消两现建新壁）物质准备、DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。出现染色体；出现纺锤体；核膜解体；核仁消失。每条染色体分开成为两条姐妹染色单体，其排列无序前期前期：分裂间期分裂间期：（三）各分裂期的特点（三）各分裂期的特点中期中期：染色体的着丝点整齐的排列在赤道板上。（有利于观察染色体数目）后期后期：着丝点分裂,染色单体分离，在纺锤丝的牵引下移向细胞的两极。染色体数目加倍，DNA数目不变。末期末期 ：出现细胞板并向四周扩展逐渐形成新的细胞壁；染色体消失；纺锤体消失；核膜、核仁重新出现。请注意，染色体的计数是以请注意，染色体的计数是以着丝点着丝点为标准为标准的，有几个着丝点，就有几个染色体。的，有几个着丝点，就有几个染色体。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（五）遗传物质相对量的变化（五）遗传物质相对量的变化 间间 前前 中中 后后 末末 期期 期期 期期 期期 期期 8 42 6染色单体染色单体染色单体染色单体DNADNA染色体染色体染色体染色体G1期S期G2期遗传物质相对量的变化遗传物质相对量的变化子细胞形成子细胞形成子细胞形成子细胞形成 间间 前前 中中 后后 末末 期期 期期 期期 期期 期期4N2NN3N染色单体染色单体染色单体染色单体DNADNA染色体染色体染色体染色体G1期S期G2期分裂间期分裂期前期中期后期末期DNA分分子数子数染色体数染色单体数有丝分裂分裂的染色体、染色单体和有丝分裂分裂的染色体、染色单体和DNADNA分子数目的变化规律分子数目的变化规律4a2a4a4a2N2N4N2N2N4N4N0004N2a4a58764321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58764321四、动物细胞有丝分裂四、动物细胞有丝分裂分裂过程基本相同，染色体变化规律分裂过程基本相同，染色体变化规律相同相同纺锤丝纺锤丝中心粒中心粒星射线星射线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前前期期由细胞两极发出的由细胞两极发出的_形成纺锤体形成纺锤体由两组由两组_发出发出_形成纺锤体形成纺锤体末末期期细胞中部形成细胞板细胞中部形成细胞板细胞壁，将细胞均分为细胞壁，将细胞均分为两个子细胞两个子细胞细胞膜从细胞的细胞膜从细胞的_凹陷，将细胞缢裂成两部凹陷，将细胞缢裂成两部分分分裂过程基本相同，染色体变化规律分裂过程基本相同，染色体变化规律相同相同中心粒中心粒星射线星射线纺锤丝纺锤丝中央向内中央向内五、参与有丝分裂的细胞结构五、参与有丝分裂的细胞结构细胞核：染色体复制细胞核：染色体复制线粒体：分裂间期线粒体：分裂间期DNA复制和蛋白质合成需复制和蛋白质合成需 要能量（供能）要能量（供能）核糖体：是蛋白质合成的场所。核糖体：是蛋白质合成的场所。中心体：发出星射线形成纺锤体（动物细胞）中心体：发出星射线形成纺锤体（动物细胞）高尔基体：末期，参与形成细胞壁（植物细高尔基体：末期，参与形成细胞壁（植物细 胞）胞）思考题思考题1在细胞板附近，那种细胞器比较多？在细胞板附近，那种细胞器比较多？2在细胞分裂间期，那种细胞器比较多？在细胞分裂间期，那种细胞器比较多？3哪些结构是同时消失和重现的？哪些结构是同时消失和重现的？4染色体和染色体和DNA的含量在此过程中是如的含量在此过程中是如何变化的？何变化的？n n间期染色体复制一次间期染色体复制一次 n n分裂期染色体平均分配分裂期染色体平均分配n n亲子细胞中染色体保持恒定亲子细胞中染色体保持恒定六、有丝分裂的特征六、有丝分裂的特征七、有丝分裂的意义：七、有丝分裂的意义：亲代细胞的染色体经过复制（实质为亲代细胞的染色体经过复制（实质为DNA的复制）之后，精确地的复制）之后，精确地平均分配平均分配到每个子细胞到每个子细胞中去，使每个子细胞核中都含有与亲代细胞中去，使每个子细胞核中都含有与亲代细胞数数目相同、种类相同目相同、种类相同的染色体。的染色体。保持了亲代和子代细胞之间保持了亲代和子代细胞之间遗传性状遗传性状的稳的稳定性，对生物遗传具有重要意义。定性，对生物遗传具有重要意义。蛙的红细胞的无丝分裂蛙的红细胞的无丝分裂八、无丝分裂八、无丝分裂1.过程：先核缢裂为二，然后质缢裂为二过程：先核缢裂为二，然后质缢裂为二2.特点：特点：不出现染色体和纺锤体（但有不出现染色体和纺锤体（但有DNA的复制）的复制）分裂全过程细胞核始终存在，代谢始终旺盛。分裂全过程细胞核始终存在，代谢始终旺盛。耗能少（因不存在染色体移动等问题）耗能少（因不存在染色体移动等问题）无丝分裂主要见于高无丝分裂主要见于高度分化的细胞，如：肝细度分化的细胞，如：肝细胞，肾小管上皮细胞等。胞，肾小管上皮细胞等。人的成熟红细胞能否进行无丝分裂？巩固练习：巩固练习：1.若用化学物质强烈抑制肿瘤细胞的若用化学物质强烈抑制肿瘤细胞的DNA复制，这些复制，这些细胞将停留在细胞周期的细胞将停留在细胞周期的 （）A.间期间期 B.前期前期 C.中期中期 D.后期后期 A 2.洋葱根尖生长点细胞有丝分裂的末期，在细胞中央洋葱根尖生长点细胞有丝分裂的末期，在细胞中央出现的结构以及与此结构向四周扩展为细胞壁有关的出现的结构以及与此结构向四周扩展为细胞壁有关的细胞器细胞器 （）A.赤道板、高尔基体赤道板、高尔基体 B.细胞板、中心体细胞板、中心体 C.细胞壁、高尔基体细胞壁、高尔基体 D.细胞板、高尔基体细胞板、高尔基体D3.某植物体细胞内有某植物体细胞内有4条染色体，那么在有丝分裂前期、条染色体，那么在有丝分裂前期、中期、后期、末期的细胞中，染色体的数目分别是中期、后期、末期的细胞中，染色体的数目分别是 （）A.4、4、4、4 B.4、8、8、4 C.8、8、8、4 D.4、4、8、4 D 4.在有丝分裂的分裂期开始时，如果它的染色体数为在有丝分裂的分裂期开始时，如果它的染色体数为N，DNA的含量为的含量为Q，则该细胞分裂后每个子细胞的染则该细胞分裂后每个子细胞的染色体数和色体数和DNA含量分别是含量分别是 （）A.N和和Q B.N/2和和Q/2 C.N和和Q/2 D.N/2和和Q C5.某细胞有丝分裂后期有染色体数目为某细胞有丝分裂后期有染色体数目为16个，那么个，那么该物种染色体数为：该物种染色体数为：A.4个个 B.8个个 C.16个个 D.32个个Babcde下图表示的是连续分裂的细胞的细胞周期，请回答以下问题：哪些点可以表示一个细胞周期的起始点？哪些点可以表示一个细胞周期的中止点？一个细胞周期可以用哪些点之间的距离表示？间期间期间期间期分裂期分裂期分裂期分裂期 分裂间期：分裂间期：进行进行染色体的复制，即染色体的复制，即DNA的复制。的复制。着丝点着丝点染色单体染色单体染色单体染色单体染色体染色体 一条染色体由两一条染色体由两条染色单体连接而成，条染色单体连接而成，每条染色单体上各有每条染色单体上各有一个一个DNA分子分子分裂前期分裂前期分裂中期分裂中期分裂后期分裂后期分裂后期分裂后期染色体染色体染色单体染色单体染色体染色体 着丝点分裂，一着丝点分裂，一条染色体分裂成两条条染色体分裂成两条染色体，每条染色体染色体，每条染色体上各有一个上各有一个DNA分子分子分裂末期分裂末期