细胞的增殖(教育精.ppt

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1、第六章 细胞的生命历程江西省广丰中学 熊世周生命系统的层次生命系统的层次生命系统的层次生命系统的层次系统的组成和结构系统的组成和结构系统的组成和结构系统的组成和结构组成细胞的分子组成细胞的分子组成细胞的分子组成细胞的分子系统的边界系统的边界系统的边界系统的边界细胞膜细胞膜细胞膜细胞膜系统内的分工合作系统内的分工合作系统内的分工合作系统内的分工合作细胞器细胞器细胞器细胞器系统的控制中心系统的控制中心系统的控制中心系统的控制中心细胞核细胞核细胞核细胞核系统的功能系统的功能系统的功能系统的功能物质的输入和输出物质的输入和输出物质的输入和输出物质的输入和输出能量的供应和利用能量的供应和利用能量的供应和

2、利用能量的供应和利用系统的发展变化系统的发展变化系统的发展变化系统的发展变化细胞的生长和增殖细胞的生长和增殖细胞的生长和增殖细胞的生长和增殖细胞的分化、衰老、凋亡和癌变细胞的分化、衰老、凋亡和癌变细胞的分化、衰老、凋亡和癌变细胞的分化、衰老、凋亡和癌变细细细细胞胞胞胞是是是是基基基基本本本本的的的的生生生生命命命命系系系系统统统统 问题探讨：1、请推测象与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？3.细胞为什么不能无限长大？（提出问题）第一节第一节 细胞的增殖细胞的增殖请联系人本身举例说明细胞增殖的存在请联系人本身举例说明细胞增殖的存在实验探

3、究：细胞大小与物质运输的关系实验目的：通过探究细胞大小，即细胞的表细胞的表面积与体积之比，与物质运输效率之间的关面积与体积之比，与物质运输效率之间的关系系，探讨细胞不能无限长大的原因。实验原理：材料用具：(略)方法步骤：(略)实验测量结果（表）琼脂块的边长/cm表面积/cm2体积/cm3比值（表面积/体积）NaOH扩散的深度/cm比值（NaOH扩散的体积/整个琼脂块的体积）32154272:12483:1616:10.50.50.519:277:81:1 实验结论：琼脂块的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 。减小减小减小减小小结：

4、细胞不能无限长大的原因 （1）通过实验可以得到：细胞体积越大，细胞体积越大，其其相对表面积相对表面积越小，细胞的物质越小，细胞的物质运输的效率运输的效率就就越低。细胞表面积与体积的关系限制了细胞的越低。细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大长大。（2）细胞核细胞核中的DNA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“负担”就会过重。细胞通过分裂进行增殖细胞通过分裂进行增殖单细胞生物能够以细胞分裂的方式产生新个体多细胞生物细胞通过分裂产生新的细胞补充衰老死亡的细胞生长：受精卵组织器官系统高等动物、人遗传物质经复制平均分配到两个子细胞中。高等植物 细胞分裂是生物体生长、发育、繁细胞分

5、裂是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础殖、遗传的基础细胞增殖的意义细胞增殖的意义 真核细胞的分裂方式真核细胞的分裂方式 a、有丝分裂有丝分裂 b、无丝分裂 c、减数分裂 有丝分裂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。细胞周期的概念细胞周期的概念细胞周期：即连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止。一个细胞周期包括两个阶段：分裂间期分裂间期和分裂期分裂期。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生蚕豆根尖分生区细胞区细胞15.32.017.3小鼠十二指肠小鼠十二指肠上皮细

6、胞上皮细胞13.51.815.3人的肝细胞人的肝细胞21122人的宫颈癌细人的宫颈癌细胞胞20.51.522有丝分裂过程有丝分裂过程 有丝分裂的分裂间期有丝分裂的分裂间期 其为分裂期进行活跃的物质准备，完成DNA分子的复制分子的复制和和有有关蛋白质的合成关蛋白质的合成,同时细胞有适度的生长。复制复制A一条染色体一条染色体一条染色体包含一条染色体包含两条染色单体两条染色单体B分裂间期的特点分裂间期的特点前前期期 有丝分裂的分裂前期有丝分裂的分裂前期前期前期：前期染色质丝螺旋缠绕，缩短变粗，染色质丝螺旋缠绕，缩短变粗，成为染色体成为染色体。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

7、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。从细胞的两极发出纺锤丝纺锤丝，形成一个梭形的纺锤纺锤体体。染色体散乱地分布在纺锤体的中央。中中期期中期中期：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，使每条染色体的着丝点排列在细胞中央的一个平每条染色体的着丝点排列在细胞中央的一个平面上面上。这个平面与纺锤体的中轴相垂直，称为赤道板赤道板。中期染色体的形态比较稳定，数目比较清数目比较清晰晰，便于观察便于观察。（因而观察某物种染色体形态因而观察某物种染色体形态和数目时常选分裂中期）和数目时常选分裂中期）后后期期后期后期：每个着丝点分裂成两个，姐

8、妹染色单体着丝点分裂成两个，姐妹染色单体分开，成为两条子染色体分开，成为两条子染色体，由纺锤丝牵引着分纺锤丝牵引着分别向细胞的两极移动别向细胞的两极移动，此时细胞核中的染色体就平均分配到了细胞的两极，使细胞的两极各各有一套染色体有一套染色体。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的形态和数目都相同。末期：当这两套染色体分别到达细胞的两极以后，每条染色体染色体逐渐变成变成细长而盘曲的染色质染色质丝。同时纺锤丝逐渐消失纺锤丝逐渐消失，出现了新的核膜和出现了新的核膜和核仁核仁。核膜把染色体包围起来，形成了两个新的细胞核。在赤道板的位置出现了一个细胞板赤道板的位置出现

9、了一个细胞板，细胞板由细胞的中央向四周扩散，逐渐形成新的细细胞壁胞壁。最后：一个细胞分裂成为两个子细胞。动物细胞有丝分裂与植物细胞有丝分裂的区别动物细胞有丝分裂与植物细胞有丝分裂的区别:1、由中心体发出星射线组成纺锤体、由中心体发出星射线组成纺锤体、动物细胞分裂末期不形成细胞板，而、动物细胞分裂末期不形成细胞板，而是细胞中部向内凹陷，最后把细胞缢裂成是细胞中部向内凹陷，最后把细胞缢裂成两部分。两部分。意义就是亲代细胞的染色体经过复制以后，就是亲代细胞的染色体经过复制以后，平均分配到两个子细胞中去，使得子细胞得平均分配到两个子细胞中去，使得子细胞得到一套与亲代细胞形态和数目完成一样的染到一套与亲

10、代细胞形态和数目完成一样的染色体。由于染色体上含有遗传物质色体。由于染色体上含有遗传物质DNA，因，因而在生物体亲代和子代之间保持了遗传性状而在生物体亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性。可见，的稳定性。可见，细胞的有丝分裂对于生物细胞的有丝分裂对于生物的遗传有重要意义。的遗传有重要意义。细细胞分裂各胞分裂各时时期的主要特征期的主要特征见见下表下表时时期期主要特征主要特征间间期期G Gl l期期转录转录大量的大量的RNARNA和合成大量的蛋白和合成大量的蛋白质质，为为DNADNA复制作准复制作准备备S S期期DNADNA复制，一个复制，一个DNADNA分子复制出的两个分子复制出的两个DNADN

11、A分子通分子通过过着着丝丝点点连连在在一起，与蛋白一起，与蛋白质结质结合形成合形成2 2个姐妹染色个姐妹染色单单体体G G2 2期期为进为进入分裂期作准入分裂期作准备备分裂分裂期期前期前期 染色染色质转变质转变成染色体；核膜解体，核仁消失；形成成染色体；核膜解体，核仁消失；形成纺缍纺缍体体中期中期 着着丝丝点排列在赤道板中央；染色体数目最清晰，形点排列在赤道板中央；染色体数目最清晰，形态态最固定最固定后期后期 着着丝丝点分裂，染色点分裂，染色单单体分裂，在体分裂，在纺缍处牵纺缍处牵引下移向引下移向细细胞两极胞两极末期末期染色染色质转变质转变成染色体；核膜重建，核仁出成染色体；核膜重建，核仁出现

12、现；纺缍纺缍体解体；赤体解体；赤道板道板细细胞板胞板细细胞壁胞壁请注意，染色体的计数是以着丝点为标准请注意，染色体的计数是以着丝点为标准的，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。细胞周期细胞周期DNA4n4n2n2n染色体染色体4n2n细胞周期细胞周期有丝分裂分裂过程中染色体、染色单体和有丝分裂分裂过程中染色体、染色单体和有丝分裂分裂过程中染色体、染色单体和有丝分裂分裂过程中染色体、染色单体和DNADNA分子数目的变化规律分子数目的变化规律分子数目的变化规律分子数目的变化规律2N2N2a4a4a2N2N2a4a04N4N4N4N004a24数量(N/a)0间期间期前期

13、前期中期中期后期后期末期末期时间时间分裂间期分裂间期染色体染色体DNA分子分子分裂前期分裂前期分裂中期分裂中期分裂末期分裂末期染色单体染色单体分裂后期分裂后期分裂间期分裂间期染色体染色体DNA分子分子分裂前期分裂前期分裂中期分裂中期分裂末期分裂末期染色单体染色单体分裂后期分裂后期一、无丝分裂1 1、过程：、过程：2 2、特点：、特点：无染色体和纺锤体的出现。无染色体和纺锤体的出现。有丝分裂、无丝分裂的比较有丝分裂、无丝分裂的比较 种类种类 项目项目 无丝分裂无丝分裂有丝分裂有丝分裂 核核 膜膜 核核 仁仁 染色体染色体 纺锤体纺锤体不解体不解体解体解体不解体，分成两个不解体，分成两个解体解体不

14、出现不出现出现出现不形成不形成形成形成有有丝丝分分裂裂过程过程特征特征意义意义细胞周期细胞周期分裂间期分裂间期分裂期分裂期亲代细胞的染色体经过复制以亲代细胞的染色体经过复制以后，平均分配到两个子细胞中后，平均分配到两个子细胞中去去在在生物的亲代与子代之间保持生物的亲代与子代之间保持了遗传性状的稳定性了遗传性状的稳定性问题：问题：1.复制前后，染色体组成及形态发复制前后，染色体组成及形态发生了什么变化？生了什么变化？复制复制着丝点分裂着丝点分裂A一条染色体一条染色体两条完全两条完全相同的染相同的染色体色体一条染色体包一条染色体包含两条染色单含两条染色单体体B（一）分裂间期：遗传物质复制，为（一）

15、分裂间期：遗传物质复制，为分裂期做准备分裂期做准备 复制的两个复制的两个DNA分子分子 两条姐妹染色单体两条姐妹染色单体总结规律：总结规律：遗传物质相对量的变化遗传物质相对量的变化遗传物质相对量的变化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

16、单体DNADNA染色体染色体染色体染色体G1期S期G2期动物细胞动物细胞有丝分裂与植物细胞的比较有丝分裂与植物细胞的比较细胞板缢缩起沟细胞细胞植植 物物 细细 胞胞动动 物物 细细 胞胞纺锤体纺锤体来源来源细胞两极发出细胞两极发出纺锤丝纺锤丝中心粒周物质中心粒周物质星射线星射线质分裂质分裂方式方式形成细胞板及形成细胞板及细胞壁细胞壁后期末开始的细胞膜中后期末开始的细胞膜中部缢裂部缢裂 有丝分裂的特征有丝分裂的特征间期染色体复制一次间期染色体复制一次 分裂期染色体平均分配分裂期染色体平均分配亲子细胞中染色体保持恒定亲子细胞中染色体保持恒定参与有丝分裂的细胞结构参与有丝分裂的细胞结构细胞核细胞核染色体复制染色体复制核糖体核糖体蛋白质合成蛋白质合成线粒体线粒体供能供能中心体中心体纺锤丝形成（动物细胞）纺锤丝形成（动物细胞）高尔基体高尔基体细胞壁形成（植物细胞）细胞壁形成（植物细胞）