1、第1节 细胞的增殖,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?,细胞的大小基本相同,实验探究:细胞大小与物质运输的关系,切成不同大小的含酚酞琼脂方块,放入盛有NaOH溶液中浸泡,含酚酞的琼脂随着NaOH溶液的扩散变红,切开琼脂方块,你发现什么了吗?,模拟实验:细胞大小与物质运输的关系,实验目的:实验原理:材料用具:实验步骤:实验结果:实验结论:,1、NaOH和酚酞相遇,呈紫红色2、用 模拟大小不同的细胞3、用 模拟细胞物质运输效率,不同大小的含酚酞的琼脂块,NaOH扩散的体积/琼脂块的体积,54,27,2,24,8,3,
2、6,1,6,1,1,1,1/27,1/8,1,结论:琼脂块的相对表面积(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,结果:,限制细胞无限长大的原因,细胞体积越大,其相对表面积越小,细胞的物质运输效率就越低,受细胞核控制范围的制约。,1、细胞表面积与体积的关系:_2、细胞核与细胞质的关系:_,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
3、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?,二、细胞通过分裂进行增殖:,分裂方式,细胞周期,概念: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,为一个细胞周期。,阶段,分裂间期:,分裂期:,前期,中期,后期,末期,细胞周期,以下哪个过程可表示为细胞周期?,不同类型细胞的细胞周期持续时间(小时),1、不同细胞的细胞周期的时间有所不同2、分裂间期都明显长于分裂期(占90%-95%),每个细胞都有细胞周期吗?,不是连续分裂的细胞才有细胞周期。高度分化的细胞没有细胞周期。,是否所有的细胞都有细胞周期?,一个细胞从它诞生开始,
4、有两种发展方向,一是随着生长,分化而成为具有特定形态,结构和功能的细胞直至衰老,死亡,如骨胳肌细胞,口腔细胞,神经细胞等,这些细胞没有细胞周期。二是保持连续分裂的能力。通过分裂产生新的子细胞,开始它的新的生命周期,周而复始。受精卵,植物分生组织的细胞,动物的一些细胞等就属于这种有连续分裂能力的细胞。这样的细胞才有细胞周期。一般来说,高度分化的细胞无细胞周期,尚未分化的细胞才有细胞周期。,连续分裂的细胞才有细胞的周期。,练习:,1、下列细胞有细胞周期的是A、哺乳动物的红细胞B、皮肤生发层细胞C、骨骼肌细胞D、口腔上皮细胞,练习,2、在下列细胞中没有细胞周期的是:A、形成层细胞B、分生区细胞C、根
5、毛细胞D、愈伤组织细胞,1、细胞分裂间期,细胞分裂间期是有丝分裂的准备阶段。在一个细胞周期中,分裂间期所占的时间大约是整个细胞周期的90%95%,远远大于分裂期。在此期间,细胞内发生着活跃的代谢变化,最重要的变化是发生在S期的DNA合成。S期之前的G1期发生的主要是合成DNA所需要的蛋白质和核糖体的增生,S期之后的G2期发生的是合成有丝分裂所必需的一些蛋白质。,染色体与姐妹染色单体,一条染色体含一个DNA分子,一条染色体由两条姐妹染色单体组成,含两个DNA分子,细胞分裂间期是一个物质积累的阶段,是整个细胞周期中极为关键的准备阶段。其最大特点是进行DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。,结果:每个
6、染色体都形成两个完全一样的姐妹染色单体,小结,分裂间期结束即进入分裂期,分裂期最明显的变化是细胞核中染色体的变化。分裂期是一个连续的过程,并没有严格的时间界限,只是为了研究的方便,人为地将它分为前期、中期、后期、末期四个时期。,2、细胞分裂期,前期,特点:染色体、纺锤体出现;核仁、核膜消失,中期,特点:着丝点排列在赤道板上,染色体形态固定,数目清晰,后期,特点:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成两条染色体。染色体数加倍,并移向两极,末期,特点:纺锤体消失,染色体变为染色质;新的核膜、核仁出现;中央细胞板扩展成新的细胞壁,5,8,7,6,4,3,2,1,请同学们按植物细胞有丝分裂的过程进行排序,5,
7、8,7,6,4,3,2,1,染色体=蛋白质+DNA,1个无染色单体的染色体,1个有2条染色单体的染色体,一条染色体,一条染色体,一条染色体,一条染色体,(1个DNA) 无染色单体(0),(2个DNA)含两个姐妹染色单体,(2个DNA) 无染色单体(0),注意:染色体数 = 着丝点数当有染色单体时: DNA 数=染色单体数=2倍染色体数,小结,细胞有丝分裂各时期的特点 分裂间期:DNA复制、蛋白质合成 前期: 分 中期: 裂 后期:点裂数增均两极 期 末期:膜仁出现无两体,膜仁消失显两体,形数清晰赤道齐,细胞周期,有丝分裂的染色体形态、位置和数目的变化,散乱分布,散乱分布,子染色体移向细胞两极,
8、整齐排列在赤道板,进入子细胞,2n,2n,2n,4n,2n,0,4n,4n,4n,0,0,2n,4n,4n,4n,4n,2n,指出下列各图分别属于植物细胞有丝分裂的什么时期?,前期,末期,间期,中期,后期,课后练习,DNA复制发生在: A.间期 B.前期 C.中期 D.后期,A,2. 有丝分裂中,着丝点分裂发生在: A.间期 B.前期 C.中期 D.后期,D,3. 在植物细胞分裂过程中,染色体形态、数目最清晰的时期是: A. 间期 B. 前期 C. 中期 D. 后期,C,(2)植物与动物细胞的有丝分裂的比较,动、植物细胞的有丝分裂区别,细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体,细胞中部形成细胞板,扩展形成
9、细胞壁,结果形成两个子细胞,由中心粒发出星射线,形成纺锤体(中心粒在间期复制),细胞膜从中部向内陷,细胞质缢裂成两部分,一个细胞分裂成两个子细胞,分裂过程基本相同。染色体变化规律相同;分裂间期染色体复制;分裂期实现染色体平均分配到两个细胞中去,细胞有丝分裂各期的特点,DNA复制和有关蛋白质合成,两失两现:核膜核仁消失,染色体、纺锤体出现,染色体整齐排列在赤道板上,着丝点分裂,染色单体分离,2N 4N,0,0,两现两失:染色体、纺锤体消失,核膜核仁出现,2N,4N,2N,2N,4N,2N,0 4N,4N,4N,2N,4N,4N,染色体,染色单体,DNA,均分,加倍,遗传物质相对量的变化,2N,4
10、N,2N+2N,2N,4N,2N+2N,染色体数目:,DNA数目:,染色单体,DNA,染色体,将亲代细胞的 复制后平均配到两个子细胞,保持了亲代和子代 的稳定性。对于生物的 有重要意义。,遗传性状,遗传,染色体,细胞有丝分裂的重要意义:,温度在一定范围内(约825)温度越低,细胞周期越长,有丝分裂过程也越慢。 辐射如X射和射线能抑制细胞进入有丝分裂 化学药物 抑制有丝分裂的作用,如秋水仙素、对二氯苯等。促进有丝分裂的化学物质有植物凝集素、赤霉素等。过程和病理状况等因素,有丝分裂过程中直接参与的 细胞器,高等植物:线粒体,供能;核糖体,合成蛋白质;内质网,加工蛋白质;高尔基体,形成细胞壁 动物,
11、没有高尔基体,加一个中心体,形成纺锤丝,影响有丝分裂过程的因素,(2)赤道板与细胞板 如果将分裂期的细胞看作地球,过细胞中央横切出的平面即为赤道板,它只是一个平面,而不是一种结构。 细胞板是植物细胞分裂末期,由来自高尔基体的囊泡汇集在赤道板平面上,相互融合而形成的板状结构,是细胞壁的雏形。 只有植物细胞才有细胞板。动、植物细胞都有赤道板。,有关名词间的关系,(1)着丝点数与染色体数的关系:着丝点数=染色体数,(3)生物种类不同,细胞中的染色体数目不同, 如 果蝇4对 8条染色体 人23对 46条染色体 洋葱8对 16条染色体 水稻12对 24条染色体 玉米10对 20条染色体,观察下列植物和动
12、物细胞有丝分裂相,完成下列表格。,植物 后期 4 0 4,动物 后期 4 0 4,植物 前期 2 4 4,动物 中期 2 4 4,右图是细胞有丝分裂某个时期的示意图。请据图回答:,(1)该细胞是动物细胞还是植物细胞?为什么?,(2)该细胞所处的细胞分裂期是什么时期,这个时期的特点是什么?,(3)细胞有丝分裂的结果是形成几个子细胞,每个子细胞中的染色体数目与原来细胞相不相同?,1. 某细胞有丝分裂后期有染色体数目为16个,那么该物种染色体数为: A. 4个; B. 8个; C. 16个; D. 32个,B,2、在有丝分裂中,染色质与染色体发生形态转变的时期是 A、间期和后期 B、间期和前期 C、
13、前期和后期 D、前期和末期,3、某动物细胞有丝分裂后期有32条染色体,其正常体细胞中染色体数目为: A.条 .16条 .32条 D.64条,4、某动物细胞有丝分裂过程中,染色体数与DNA数为1:2的时期是: A.前期和中期 .中期和后期 .后期和末期 D.前期和后期,(四)有丝分裂的意义:,亲代细胞,a,A,B,b,(四)有丝分裂的意义,将亲代细胞的染色体经过后,平均分配到两个中,由于染色体上有遗传物质,所以细胞的亲代和子代间保持了的稳定性。,子细胞,复制,DNA,遗传性状,四、无丝分裂,不出现纺锤丝和染色体的变化,过程: 特点: 实例:,蛙的红细胞,蛙的红细胞的无丝分裂,思考:1、与有丝分裂相比有什么特点?2、染色体复制吗?3、人的红细胞分裂吗?,五、真核细胞的分裂方式,无丝分裂:无染色体、纺锤体的变化有丝分裂:有染色体、纺锤体的变化减数分裂:特殊方式的有丝分裂,本节小结,细胞不能无限长大,