细胞的增殖上课用

第六章 细胞的生命历程,第一节 细胞的增殖,本节聚焦 细胞为什么不能无限长大？ 细胞通过什么方式增殖？ 什么叫做细胞周期？ 细胞有丝分裂的过程是的？ 它有什么生物学意义？ 细胞的无丝分裂有什么点？,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,1、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？,问题探讨,讨论：,细胞大小基本一致,细胞能无限长大吗？,模拟实验: 细胞大小与物质运输的关系,3cm,1cm,2cm,1,细胞体积越大，其相对表面积越小。,54,24,6,8,27,6,3,2,含酚酞的琼脂块,实验探究：细胞大小与物质运输的关系,切成不同大小的琼脂方块,放入盛有NaOH溶液中浸泡,慢慢地， 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？,实验：细胞大小与物质运输的关系,54,27,2,24,8,3,6,1,6,0.5,0.5,0.5,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,19/270.7,7/80.9,1/1 = 1,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关系限制了细胞的长大,细胞在相同时间、相同体积内，适当小的情况物质交换效率高，有利于细胞长存,结论:,细胞不能无限长大的原因,1、细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大,2、细胞核与细胞质的关系限制了细胞的长大,故少数个体较大的原生动物如草履虫有大小两个细胞核,单细胞生物以细胞分裂方式产生新的个体。,细胞增殖的意义：细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。,.多细胞生物以细胞分裂的方式产生新细胞；同时，可由一个受精卵经过细胞分裂和分化，发育成一个新的多细胞个体,通过细胞分裂进行增殖,细胞通过_方式进行增殖,分裂,细胞增殖包括物质准备和细胞分裂整个连续过程,真核细胞的分裂方式,有丝分裂,无丝分裂,减数分裂,真核细胞分裂的主要方式,现在我们来重点学习植物有丝分裂,生物体的生长主要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（次）。,一、有丝分裂,1、细胞周期,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。包括分裂间期和分裂期。,有丝分裂,分裂间期,从细胞在一次分裂结束之后到下一次分裂之前。,分裂期,从细胞在这一次分裂开始到这一次分裂结束,细胞周期的大部分时间处于分裂间期，占_,分裂间期为分裂期进行物质准备，完成_和有关_，即完成_的复制；同时细胞有适度的生长，细胞体积变_,DNA分子的复制,蛋白质的合成,9095,大,染色体,复制的结果：每条染色体含有两条姐妹染色体，由一个着丝点连接着，显细丝状的染色质状态。,判断在生物体内下列细胞是否都具有细胞周期？为什么？洋葱的表皮细胞、哺乳动物成熟的红细胞愈伤组织细胞、根尖生长点细胞、造血干细胞小鼠骨髓瘤细胞、受精卵、高等动物卵细胞,只有连续分裂的细胞才具有周期性。 植物体的分生组织，动物的干细胞等具有细胞周期，而成熟的体细胞已经离开细胞周期。,噬菌体有细胞周期吗？,A、甲 乙B、乙 甲C、甲 甲D、乙 乙,e f g h,先间期，后分裂期,f g ，,gh 。,D,J,回顾染色质与染色体：,分裂间期：染色体解开螺旋，呈细丝状（染色质形态）,分裂间期：正在完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,在分裂间期复制的每一条染色体，实际上包含着两条并列着的姐妹染色单体,1 1,1 2,0 2,（间期）,染色体的复制包括DNA的复制和蛋白质的合成,染色体的数目以着丝点为准,复制的结果DNA加倍，形成染色单体,完成DNA的复制和有关蛋白质的合成每条“染色体”都形成两个染色单体,1、细胞分裂间期,1、间期特点,间期（末）,（二）植物细胞的有丝分裂,2、有丝分裂前期,2、前期特点：膜仁消失现两体出现染色体， 出现纺锤体 核膜、核仁消失,(含2条姐妹染色单体）,前期,3、有丝分裂中期,3、中期特点：形数清晰赤道齐染色体的形态固定，数目清晰。染色体的着丝点都排列在赤道板上。（是染色体观察及计数的最佳时机）,中期,4、有丝分裂后期,4、后期特点：点裂数增均两极着丝点分裂，姐妹染色单体分开，成为两个染色体；染色体数目加倍。形成两套相同的染色体，分别往两极移动。,后期,后期,5、末期特点：两消两现新壁建染色体、纺锤体消失，核膜、核仁出现。赤道板的位置出现细胞板，逐渐形成细胞壁，将细胞一分为二。,5、有丝分裂末期,有丝分裂的特征：,有丝分裂的意义：,亲代细胞的染色体经过复制后 ，精确地平均分配到两个子细胞中。,在生物的亲代细胞和子代细 胞之间保证了遗传性状的稳定性。,染色体与DNA、姐妹染色单体的数量关系？,注意：染色体数 = 着丝点数 DNA数 = 线条数 染色体复制后才有染色单体 着丝点分裂后又无染色单体,染色体条数,姐妹染色单体条数,DNA数,1,1,1,1,1,1,0,2,2,2,0,0,2,2,2,2,2,2,2,第二课时,1、分裂间期的动物细胞图,细胞核,核膜,核仁,染色质,1,2,3,4,5,分裂间期要进行DNA的复制与有关蛋白质的合成。,中心体,中心体复制,2、前期特点：出现染色体， 出现纺锤体（星射线形成） 核膜、核仁消失,2、有丝分裂前期,间期,前期,3、有丝分裂中期,前期,中期,3、中期特点：染色体的形态固定，数目清晰。染色体的着丝点都排列在赤道板上。（是染色体观察及计数的最佳时机）,中期,4、有丝分裂后期,后期,4、后期特点：着丝点分裂，姐妹染色单体分开，成为两个染色体；染色体数目加倍。形成两套相同的染色体，分别往两极移动。,后期,5、末期特点：染色体、纺锤体消失，核膜、核仁出现。细胞膜从细胞的中部向内凹陷，最后细胞缢裂成两个子细胞。,5、有丝分裂末期,末期,末期,后期,中期,前期,间期,动物细胞有丝分裂,动物细胞与植物细胞有丝分裂的异同点,1.相同点：,间期：DNA的复制和有关蛋白质的合成,前期：出现染色体、纺锤体；核膜、核仁消失,中期：着丝点排列在赤道板上,后期：着丝点一分为二，染色体平均分配到细胞两极,末期：染色体解旋为细长的染色质；纺锤丝逐渐消失；核膜核仁出现。,2.不同点,前期：纺锤丝形成的方式不同。,末期：形成子细胞的方式不同。,末期,末期,末期,前期,前期,动植物细胞有丝分裂的区别,植物细胞两极发出纺锤丝构成纺锤体,动物中心体发出星射线构成纺锤体,植物细胞板扩展成细胞壁将细胞一分为二,动物细胞膜向内凹陷将细胞一分为二,动植物细胞有丝分裂的区别,纺锤体的形成方式,子细胞形成方式,动物,植物,中心体发出星射线构成纺锤体,细胞两极发出纺锤丝构成纺锤体,细胞膜向内凹陷将细胞一分为二,细胞板扩展成细胞壁将细胞一分为二,思考：有丝分裂的丝是指什么？,纺锤丝,前 期,末 期,模型建构：请尝试在坐标系上做出染色体或，在细胞周期中随时间变化图（以体细胞中4条染色体为例）。,染色体的变化曲线,间期,0,4N,2N,前期,中期,后期,末期,DNA变化曲线,0,2a,4a,数学模型,2N（2a）：表示生物体细胞的染色体(DNA)的数目,如人： 2N=46， 水稻：2N=24,间期,0,4N,2N,前期,中期,后期,末期,细胞内染色单体的变化曲线,有丝分裂过程中每个细胞核染色体或DNA的变化曲线,有丝分裂的意义,将亲代细胞的染色体经过复制后，精确的平均分配到两个子细胞中。由于染色体上有遗传物质DNA，因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性。,无丝分裂,分裂过程没有出现纺锤丝和染色体的变化。,假定某生物体中一个体细胞内的染色体和DNA的含量为2N，填写下表：,2N,4N,2N,4N,0,2N,2N,4N,4N 2N,4N,4N,4N,4N 2N,4N,4N,0,0,染色体复制与染色体数目加倍是一回事吗？,DNA复制与DNA数目加倍是一回事吗？,不是一回事,是一回事,细胞核内染色体的变化曲线,间期,0,4N,2N,前期,中期,后期,末期,细胞核内DNA的变化曲线,间期,0,4N,2N,前期,中期,后期,末期,间期,0,4N,2N,前期,中期,后期,末期,细胞核内染色单体的变化曲线,观察根尖分生组织细胞有丝分裂,实验：,一、实验目的 1、制作洋葱根尖细胞有丝分裂装片； 2、观察植物细胞有丝分裂的过程，识别有丝分裂的不同时期，比较细胞周期不同时期的时间长短。,二、实验原理: 1、 高等植物体内，有丝分裂常见根尖、茎尖等分生区细胞。各个细胞的分裂是独立的。通过在显微镜下观察各个时期细胞内染色体（染色质）的存在状态，判断这些细胞各处于有丝分裂的哪个时期（间期、前期、中期、后期和末期）。2、碱性染料（龙胆紫溶液或醋酸洋红液）能将染色体（或染色质）染成深色。3、盐酸使植物细胞之间的果胶质层松散，用盐酸处理植物的根尖，可以使根尖细胞彼此容易分离。,三、材料用具：1、洋葱（或大蒜）根尖，2、显微镜、载玻片、盖玻片、镊子、滴管等，3、解离固定液 ：盐酸和酒精混合液(1:1）4、龙胆紫溶液（或醋酸洋红液）,1.生根培养：将切除老根的洋葱或大蒜的磷基置于盛水的小烧杯上，于2225下进行生根培养。,四、实验步骤,磷 基,2.取材： 待根长到5cm左右时剪取根尖2-3mm。,取材部位,看一看植物细胞的分裂（根尖）,根冠,分生区,伸长区,成熟区,根尖纵剖结构示意图,3、装片的制作：,观察,4、显微镜观察：,思考： 为何只截取根尖23mm？ 有利于找到分生区细胞 解离的目的：使组织中的细胞相互分离开。 漂洗的目的： 洗去药液，防止解离过度。 用碱性染料染色目的： 使染色质和染色体着色，便于观察。 制片的目的： 使细胞分散开（成一层细胞），利于观察。,（6）分生区的特点是什么？,（7）本实验所观察到的细胞还能继续分裂吗？,细胞小，呈方形，排列密而整齐，细胞壁薄，细胞核大，细胞质浓，无液泡。具有很强的分裂能力，能够不断的分裂产生新细胞，再由这些细胞分化形成其他组织。,原本细胞都是叠加在一起的，在显微镜下很难观察清楚，酒精和盐酸就是使细胞分散分离并杀死细胞，显微镜观察的是死亡的细胞那时处于的状态，所以，有的细胞正处于中期，有的处于间期。,镜检结果分析,进行有丝分裂的细胞分裂图像,间期：完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。,镜检结果分析,间期分裂图像,前期：核仁和核膜逐渐消失。 核内染色质逐渐浓缩为细长而卷曲的染色体，每一染色体含有两染色单体，它们具有一个共同的着丝点；两级发出纺锤丝形成纺锤体。,镜检结果分析,前期分裂相图,洋葱根尖细胞有丝分裂图,前期,中期,后期,末期,中期：染色体形态、数目清晰，便于观察。 各染色体的着丝点排列在赤道板上，纺锤丝与染色体的着丝点相连。,镜检结果分析,中期分裂相图,后期：各染色体着丝点分裂为二，其每条染色 单体也相应地分开，并各自随着纺锤丝 的收缩而平均移向两极，每极有一组染 色体，数目和原来的相同。,镜检结果分析,后期分裂图像,末期：核膜、核仁重新出现，分开在两极的染色体各自组 成新的细胞核，在细胞中央出现细胞板形成新的细 胞壁，使细胞分裂为二，形成二个子细胞。这时细 胞又进入分裂间期。,末期分裂图像,前期：出现染色体核膜核仁消失纺锤丝出现中期：着丝粒位于赤道面纺锤体明显后期：染色体分裂成两组子染色体向相反两极运动末期：纺锤体出现核膜核仁出现,洋葱根尖纵切片,1.对洋葱根尖分生区细胞的正确描述是 A. 既小且方 B. 形态不规则 C. 细胞已经开始分化 D. 无间期细胞,课堂练习,2. 有1位同学做根尖有丝分裂实验，在显微镜中观察到的图像如图所示。造成这种情况的原因可能是 ( ) 取材位置不合适 取材时间不合适 制片时压片力量不合适 解离时间不合适 视野选择不合适 A.B. C.D. 解析 此实验需找到呈正方形、排列紧密的分生区细胞，该视野中细胞多呈长方形，可能原因是取材位置不合适、取材时间不恰当或没有找到分生区。,C,BD,3在下列实验中，实验材料必须始终保持生活状态的是A.在光学显微镜下观察植物细胞有丝分裂 B.在光学显微镜下观察植物细胞质的流动C.在光学显微镜下观察马蛔虫受精卵的有丝分裂固定装片 D.在光学显微镜下观察植物细胞质壁分离和质壁分离复原,4、在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中，以下操作和结论正确的是A.剪取5cm根尖，用酒精和吡罗红混合液解离染色B.右图是高倍显微镜下调解细准焦螺旋看到的视野C.持续观察，视野中的K细胞将分裂成两个子细胞D.视野中，N细胞的染色体数目是M细胞的一半,B,5.在完成了观察洋葱根尖分生区细胞有丝分裂实验后，教师给学生提供了2份资料。资料一 一份“实验报告”的部分内容（一）解离：剪取洋葱根尖5cm，放入盛有质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精混合液（体积比为1:1）的玻璃皿中，在室温下解离35min。（二）染色：把根尖放在盛有0.01g/mL龙胆紫溶液的玻璃皿中染色35cm。（三）漂洗：将根尖放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10min。（四）制片：将根尖放在载玻片上，加一滴清水，并用镊子把根尖弄碎，盖上载玻片，用拇指轻轻按压载坡片,（1）请改正“资料一”中的3处错误。_,将“5cm”改成“23mm”；实验操作步骤应改为先漂洗后染色；将“盖上载玻片