第6章第1节 细胞增殖.ppt
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1、 细胞增殖细胞增殖问问题题探探讨讨象与鼠的个体大小相差悬殊象与鼠的个体大小相差悬殊.思考讨论思考讨论:1.1.请推测象与鼠相应器官和组织的细胞大小差异请推测象与鼠相应器官和组织的细胞大小差异如何如何?2.2.生物体的长大生物体的长大,是靠细胞数量的增多还是靠细是靠细胞数量的增多还是靠细胞体积的增大胞体积的增大?1.1.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.2.2.生物体的生长生物体的生长,既靠细胞分裂增加细胞的数量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还要靠细胞生长增大细胞的体积.个体大的生物体和个体小的生物体的同类器个体大的生物体
2、和个体小的生物体的同类器官或组织的细胞的大小差异不大,说明细胞的官或组织的细胞的大小差异不大,说明细胞的体积大小在一定的范围内。为什么细胞的体积体积大小在一定的范围内。为什么细胞的体积会在一定的范围内,为什么它不能无限长大?会在一定的范围内,为什么它不能无限长大?细胞要长大,它需要的是什么?细胞要长大,它需要的是什么?营养物质的供应会制约着细胞的长大。细胞体营养物质的供应会制约着细胞的长大。细胞体积大,需要的营养物质越多,需要排出的废物积大,需要的营养物质越多,需要排出的废物就越多,物质的输出和输入会遇到困难,所以就越多,物质的输出和输入会遇到困难,所以细胞就不能无限长大?细胞就不能无限长大?
3、营养物质营养物质 细胞体积增大的同时,表面积也在增大,细胞体积增大的同时,表面积也在增大,这样会造成物质运输的困难吗?其实,要解决这样会造成物质运输的困难吗?其实,要解决这个问题,就要涉及到细胞表面积与体积之比,这个问题,就要涉及到细胞表面积与体积之比,这个比就是相对表面积。相对表面积有什么作这个比就是相对表面积。相对表面积有什么作用呢?用呢?可以知道细胞的可以知道细胞的物质物质运输速率的快与慢运输速率的快与慢。相对表面积越大的,它的运输就越快。相对表面积越大的,它的运输就越快。相对表面积越小,它的运输就越慢。相对表面积越小,它的运输就越慢。实验目的就是要探究细胞的大小,即它的相对表面实验目的
4、就是要探究细胞的大小,即它的相对表面积的大小,与它的物质运输效率之间的关系,探讨细胞积的大小,与它的物质运输效率之间的关系,探讨细胞不能无限长大的原因。不能无限长大的原因。我们来看这个表(表我们来看这个表(表1 1):):细胞细胞琼脂琼脂 体积体积 体积体积表面积表面积 表面积表面积表面积表面积/体积体积 表面积表面积/体积体积物质运输速率物质运输速率 NaOHNaOH扩散速率(扩散速率(NaOHNaOH扩扩散的体积散的体积/整个琼脂块的整个琼脂块的体积)体积)这个实验的意义,它是将体积大小不一的琼脂这个实验的意义,它是将体积大小不一的琼脂块比作是不同大小的细胞,那么,琼脂块的表面积和块比作是
5、不同大小的细胞,那么,琼脂块的表面积和体积都可以求,就可以算出它们相对表面积。将它们体积都可以求,就可以算出它们相对表面积。将它们浸泡在浸泡在NaOHNaOH中,中,NaOHNaOH渗透入琼脂块里面,可与琼脂块渗透入琼脂块里面,可与琼脂块里含的酚酞作用,呈紫红色。实验把里含的酚酞作用,呈紫红色。实验把NaOHNaOH在琼脂块的在琼脂块的扩散速度比作是细胞运输物质的速度。所以,在同一扩散速度比作是细胞运输物质的速度。所以,在同一时间内,大小不同的琼脂块里时间内,大小不同的琼脂块里NaOHNaOH渗透的深度就是代渗透的深度就是代表着不同大小的细胞物质运输的快慢表着不同大小的细胞物质运输的快慢 。通
6、过这个模拟实验,我们可以得出结论:通过这个模拟实验,我们可以得出结论:细胞的体积越大,它的相对表面积就越小,细胞的物质细胞的体积越大,它的相对表面积就越小,细胞的物质运输效率就越低。所以说细胞的表面积与体积之比限制运输效率就越低。所以说细胞的表面积与体积之比限制了细胞的无限长大。这是细胞不能无限长大的一个重要了细胞的无限长大。这是细胞不能无限长大的一个重要原因。原因。细胞体积是不是越小越好?细胞体积是不是越小越好?另外还有其它因素的作用。我们知道,另外还有其它因素的作用。我们知道,细胞核控制细胞的生长。在一般来说,细胞细胞核控制细胞的生长。在一般来说,细胞核内的遗传物质不会随着细胞体积的扩大而
7、核内的遗传物质不会随着细胞体积的扩大而增多。有科学家研究发现,细胞核的体积总增多。有科学家研究发现,细胞核的体积总是约占整个细胞体积大小的是约占整个细胞体积大小的10%10%,细胞核不,细胞核不大,整个细胞也不会很大。不然的话,细胞大,整个细胞也不会很大。不然的话,细胞核的控制作用的负担会很大。核的控制作用的负担会很大。不同动植物同类器官或组织的细胞大小一般不同动植物同类器官或组织的细胞大小一般 差异,器官大小主要决定于细胞差异,器官大小主要决定于细胞 的多少的多少 细胞不能无限长大细胞不能无限长大限制细胞长大的原因限制细胞长大的原因 1 1、细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大、细胞表面积
8、与体积的关系限制了细胞的长大2 2、细胞的核质比、细胞的核质比 细胞体积越大,其相对表面积越细胞体积越大,其相对表面积越,细胞的物质运输的效率就越细胞的物质运输的效率就越;细胞体积越小,其相对表面积越细胞体积越小,其相对表面积越,细胞的物质运输的效率就越细胞的物质运输的效率就越;受细胞核控制的范围制约受细胞核控制的范围制约 无明显无明显数量数量小小低低大大高高1、单细胞生物(如草履虫、变形虫等)、单细胞生物(如草履虫、变形虫等)通过什么方式繁殖?通过什么方式繁殖?2、多细胞生物生长发育的起点是什么?、多细胞生物生长发育的起点是什么?3、多细胞生物由小长大的原因是什么?、多细胞生物由小长大的原因
9、是什么?思考讨论思考讨论细胞分裂细胞分裂单细胞生物单细胞生物 产生新个体产生新个体 多细胞生物多细胞生物 产生新的细胞产生新的细胞 补充衰老死亡的细胞补充衰老死亡的细胞受精卵受精卵新个体新个体分裂、分化分裂、分化细胞以细胞以分裂分裂的的方式进行增殖方式进行增殖细胞增殖是生细胞增殖是生物生长、发育、物生长、发育、繁殖和遗传的繁殖和遗传的基础。基础。动物细胞有丝分裂动物细胞有丝分裂植物细胞有丝分裂植物细胞有丝分裂分分裂裂方方式式有丝分裂有丝分裂减数分裂减数分裂无丝分裂无丝分裂真核细胞的分裂方式真核细胞的分裂方式细胞周期为什么是从一次分裂完成时细胞周期为什么是从一次分裂完成时开始,到下一次完成时为止
10、,而不是从开开始,到下一次完成时为止,而不是从开始分裂到分裂结束?始分裂到分裂结束?一、细胞周期一、细胞周期(1 1)概念:)概念:指指连续分裂连续分裂的细胞,从一次分裂完成的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止。时开始,到下一次分裂完成时为止。思考思考连续增殖连续增殖:根尖分生区细胞,茎形成层细:根尖分生区细胞,茎形成层细胞,造血干细胞,癌细胞,皮肤生发层细胞,造血干细胞,癌细胞,皮肤生发层细胞等。胞等。暂不增殖暂不增殖:肝细胞,肾细胞,记忆细胞:肝细胞,肾细胞,记忆细胞永不增殖永不增殖:成熟的细胞,如:根冠的细胞,:成熟的细胞,如:根冠的细胞,洋葱表皮细胞,人体各上皮细胞,角
11、质层洋葱表皮细胞,人体各上皮细胞,角质层细胞,成熟的血细胞,神经细胞等。细胞,成熟的血细胞,神经细胞等。细胞周期细胞周期一次分裂完成一次分裂完成分裂间期分裂间期分裂期分裂期细胞周期细胞周期下次分裂开始下次分裂开始 下次分裂完成下次分裂完成大大家家仔仔细细看看一一看看,细细胞胞周周期期在在分分裂裂间间期期和和分分裂裂期期的的时时间间分分配配是是否否平平均均?有有什什么么规规律律?不平均不平均,分裂间期占用的时间远远多于分裂期所占,分裂间期占用的时间远远多于分裂期所占用的时间,分裂间期占用了整个细胞周期的用的时间,分裂间期占用了整个细胞周期的 90909595,而分裂期只占用了,而分裂期只占用了5
12、 5 1010,这就是细胞周,这就是细胞周期的特点。期的特点。(2 2)两个阶段:)两个阶段:分裂间期:分裂间期:分裂期:分裂期:分裂间期所占时间长。分裂间期所占时间长。从细胞在一次分裂结束之后到从细胞在一次分裂结束之后到下一次分裂之前下一次分裂之前分为前期、中期、后期、末期分为前期、中期、后期、末期(3 3)特点:)特点:细胞细胞周期周期(90-95%)(5-10%)细胞周期对于不同类型的细胞持续的细胞周期对于不同类型的细胞持续的时间是不同的时间是不同的细细胞胞分裂间期分裂间期分裂期分裂期小鼠十二指肠细胞小鼠十二指肠细胞13.51.8蛙倍体胚细胞蛙倍体胚细胞35.31.6仓鼠卵细胞仓鼠卵细胞
13、11.60.8蚕豆根尖细胞蚕豆根尖细胞15.32二、植物细胞有丝分裂各期的主要特点:二、植物细胞有丝分裂各期的主要特点:1 1、分裂间期、分裂间期问题问题:分裂间期为什么那么长?分裂间期发生了什么变分裂间期为什么那么长?分裂间期发生了什么变化?分裂间期有些什么特点?化?分裂间期有些什么特点?观察下图,比较右图中染色体及整个细胞发生了什么变化观察下图,比较右图中染色体及整个细胞发生了什么变化结果:每条染色结果:每条染色体都形成两条姐妹体都形成两条姐妹染色单体,呈染色染色单体,呈染色质形态质形态特点:完成特点:完成DNADNA的复制和有关蛋的复制和有关蛋白质的合成白质的合成核膜核膜核仁核仁染色质染
14、色质着丝点着丝点2.2.前期前期问题:前期发生了什么变化?有什么特点问题:前期发生了什么变化?有什么特点?特点特点出现染色体、出现纺锤体出现染色体、出现纺锤体核膜、核仁消失核膜、核仁消失染色体特点:染色体特点:1 1、染色体散乱地、染色体散乱地分布在细胞中心附近。分布在细胞中心附近。2 2、每条染色体都有两条姐妹染、每条染色体都有两条姐妹染色单体色单体3.3.中期中期问题:中期发生了什么变化?有什么特点问题:中期发生了什么变化?有什么特点?所有染色体的着丝点都排列所有染色体的着丝点都排列在赤道板上在赤道板上 染色体的形态和数目最清晰染色体的形态和数目最清晰染色体特点:染色体的形态染色体特点:染
15、色体的形态比较固定,数目比较清晰。比较固定,数目比较清晰。故中期是进行染色体观察及故中期是进行染色体观察及计数的最佳时机。计数的最佳时机。染色体染色体纺锤丝纺锤丝纺锤体纺锤体着丝点着丝点姐妹染色单体姐妹染色单体赤道板赤道板(与纺锤体中轴相垂直的平面)(与纺锤体中轴相垂直的平面)子染色体子染色体4.4.后期后期问题:后期发生了什么变化?有什么特点问题:后期发生了什么变化?有什么特点?着丝点一分为二,着丝点一分为二,姐妹染色单体分开,姐妹染色单体分开,成为两条子染色体。成为两条子染色体。并分别向两极移动。并分别向两极移动。染色体特点:染色单体消失,染色体数目加倍。染色体特点:染色单体消失,染色体数
16、目加倍。纺锤丝牵引着子染纺锤丝牵引着子染色体分别向细胞的色体分别向细胞的两极移动。这时细两极移动。这时细胞核内的全部染色胞核内的全部染色体就平均分配到了体就平均分配到了细胞两极细胞两极5.5.末期末期问题:末期发生了什么变化?有什么特点问题:末期发生了什么变化?有什么特点?染色体变成染色体变成染色质,纺锤染色质,纺锤体消失。体消失。核核膜、核仁重现膜、核仁重现在赤道板位置在赤道板位置出现细胞板,并出现细胞板,并扩展成分隔两个扩展成分隔两个子细胞的细胞壁子细胞的细胞壁植物细胞有丝分裂各期的主要特点总结如下表:植物细胞有丝分裂各期的主要特点总结如下表:间期间期前期前期中期中期后期后期末期末期变化:
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