讲义—细胞增殖

1、细胞增殖细胞增殖细胞的增殖的意义细胞的增殖的意义是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础1 1、细胞增殖的意义是什么？、细胞增殖的意义是什么？真核细胞的分裂方式真核细胞的分裂方式l 有有丝丝分裂分裂l 无丝分裂无丝分裂l 减数分裂减数分裂有纺锤丝和染色体的变化有纺锤丝和染色体的变化没有纺锤丝和染色体的变化，没有纺锤丝和染色体的变化，如蛙产生新的红细胞的分裂如蛙产生新的红细胞的分裂产生生殖细胞的特殊的有丝分裂方式产生生殖细胞的特殊的有丝分裂方式限制细胞长大的因素主要有两方面u1.1.细胞表面积与体积的比。细胞表面积与体积的比。原生动物细胞中的伸缩泡就是增大膜表面积

2、与体积的比。u2.2.细胞的核质比，细胞的核质比，细胞核所控制的细胞大小与核的大小成比例。所以像草履虫这样个体较大的细胞有两个细胞核，保证正常的核质比。 o 材料二：当伞藻的帽状体长到一定大小时，就不再材料二：当伞藻的帽状体长到一定大小时，就不再继续长大，而是开始发生细胞分裂。于是有人提出继续长大，而是开始发生细胞分裂。于是有人提出了如下假说：了如下假说：细胞分裂与细胞核、质体积的比例有细胞分裂与细胞核、质体积的比例有关，当细胞核的体积关，当细胞核的体积(h)(h)与细胞质的体积与细胞质的体积(z)(z)比值太比值太小时，即小时，即h/zh/z太小时，细胞就会发生分裂；太小时，细胞就会发生分裂

3、；反之，反之，就不会发生分裂。并且，他还做了如下实验：就不会发生分裂。并且，他还做了如下实验：o 在伞已经长出，核将要分裂时，将伞切去，核的分在伞已经长出，核将要分裂时，将伞切去，核的分裂就受到抑制，直到新的伞再生出来，核才恢复分裂就受到抑制，直到新的伞再生出来，核才恢复分裂。裂。o 请你利用伞藻，另外设计一个实验，作为上述实验请你利用伞藻，另外设计一个实验，作为上述实验的补充，来进一步证明上述假说。的补充，来进一步证明上述假说。 答案答案: :在伞尚未长成、核不分裂时，将幼小伞切丢：在伞尚未长成、核不分裂时，将幼小伞切丢：嫁接上一个长成的伞，这个原不该分裂的核就开始分嫁接上一个长成的伞，这个

4、原不该分裂的核就开始分裂了。裂了。 1 1、概念：、概念：连续分裂的细连续分裂的细胞，胞，从一次分裂结束时开始，到下一次分裂完成时为止。细胞周期o 1只有连续分裂的细胞才有细胞周期，有些细胞分裂结束后不再进行分裂，它们就没有周期性。如下图甲细胞就无细胞周期，而乙细胞进行连续的细胞分裂，具有细胞周期。o 2生物体有细胞周期的细胞有：受精卵、干细胞、分生区细胞、形成层细胞、生发层细胞、癌细胞(不正常分裂)。o 3分裂后产生的子细胞有三种去路：继续分裂、暂不分裂和细胞分化。 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细胞细胞分裂间期分裂间期分裂期分裂期合计合计小鼠十

5、二指肠细胞小鼠十二指肠细胞13.513.51.81.815.315.3蛙单倍体胚细胞蛙单倍体胚细胞35.335.31.61.636.936.9仓鼠卵细胞仓鼠卵细胞11.611.60.80.812.412.4蚕豆根尖细胞蚕豆根尖细胞15.315.32.02.017.317.3不同类型细胞的细胞周期持续时间（小时）不同类型细胞的细胞周期持续时间（小时） 细胞分裂间期和分裂期的时间相差很大。分裂间细胞分裂间期和分裂期的时间相差很大。分裂间期占的时间很长，约占细胞周期的期占的时间很长，约占细胞周期的90%-95%90%-95%；分裂期；分裂期占的时间短，约占细胞周期的占的时间短，约占细胞周期的5%-1

6、0%5%-10%。不同类型细胞的细胞周期持续时间是否相同？分裂不同类型细胞的细胞周期持续时间是否相同？分裂间期和分裂期的持续时间是否相同？间期和分裂期的持续时间是否相同？思思考考分裂间期分裂间期完成完成DNADNA分子的复制和有关蛋白质的合成分子的复制和有关蛋白质的合成有人说，细胞分裂间期是细胞分裂的有人说，细胞分裂间期是细胞分裂的“间歇期间歇期”，这，这时的细胞处于静止状态，这种说法正确吗？时的细胞处于静止状态，这种说法正确吗？思思考考每个染色体（呈染色质状）形成了两个完全一样的每个染色体（呈染色质状）形成了两个完全一样的复制的结果：复制的结果：姐妹染色单体姐妹染色单体一复习提问：下图所示序

7、号的结构名称是什么？核膜核膜核仁核仁染色质染色质细胞壁细胞壁变化：完成变化：完成DNADNA的复的复制和有关蛋白质的合成制和有关蛋白质的合成结果：每个染色体都结果：每个染色体都形成两个姐妹染色单体形成两个姐妹染色单体，呈染色质形态，细胞，呈染色质形态，细胞中中DNADNA数目加倍，染色数目加倍，染色体数目不变体数目不变植物细胞有丝分裂过程植物细胞有丝分裂过程核膜核膜核仁核仁染色质染色质染色体与姐妹染色单体染色体与姐妹染色单体一条染色体含一条染色体含一个一个DNADNA分子分子一条染色体由一条染色体由两条姐妹染色两条姐妹染色单体组成，含单体组成，含两个两个DNADNA分子分子出现染色体、出现纺出

8、现染色体、出现纺锤体锤体核膜、核仁消失核膜、核仁消失植物细胞有丝分裂过程植物细胞有丝分裂过程纺锤丝纺锤丝染色体染色体着丝点着丝点所有染色体的所有染色体的着丝着丝点点都排列在赤道板上都排列在赤道板上 染色体的形态和数染色体的形态和数目最清晰目最清晰植物细胞有丝分裂过程植物细胞有丝分裂过程着丝点一分为二，姐着丝点一分为二，姐妹染色单体分开，成为妹染色单体分开，成为两条子染色体。并分别两条子染色体。并分别向两极移动向两极移动染色单体消失，染色染色单体消失，染色体数目加倍体数目加倍植物细胞有丝分裂过程植物细胞有丝分裂过程植物细胞有丝分裂过程植物细胞有丝分裂过程染色体变成染色质，染色体变成染色质，纺锤体

9、消失纺锤体消失核膜、核仁重现核膜、核仁重现在赤道板位置出现在赤道板位置出现细胞板细胞板细胞板细胞板植物细胞有丝分裂过程植物细胞有丝分裂过程细胞板扩展成分隔两细胞板扩展成分隔两个子细胞的细胞壁个子细胞的细胞壁植物细胞有丝分裂过程植物细胞有丝分裂过程细胞壁细胞壁图形识别指出下列各图分别属于植物细胞有丝分裂的什么时期？指出下列各图分别属于植物细胞有丝分裂的什么时期？前期前期末期末期间期间期中期中期后期后期有丝分裂的特征：有丝分裂的特征：有丝分裂的意义：有丝分裂的意义： 亲代细胞的染色体经过复制后，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。精确地平均分配到两个子细胞中。 在生物的亲代细

10、胞和子代细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。胞之间保证了遗传性状的稳定性。植物细胞植物细胞动物细胞动物细胞不不同同点点相相同同点点1、间期都有染色体的复制、间期都有染色体的复制；2、核膜、核仁的变化相同；、核膜、核仁的变化相同；3、染色体的行为变化完全相同。、染色体的行为变化完全相同。1、前期：（纺锤体的形成方式不同）细胞两极发细胞两极发出纺锤丝构成纺锤体出纺锤丝构成纺锤体 1、前期：、前期：两组中心体发两组中心体发出星射线构成纺锤体出星射线构成纺锤体2、末期：（细胞分裂方式不同）细胞板形成细胞细胞板形成细胞壁分成两个子细胞壁分成两个子细胞2、末期：、末期：细胞膜内陷缢裂

11、细胞膜内陷缢裂成两个子细胞成两个子细胞意义：将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，保持了细胞的亲子代间遗传性状的稳定性纵横联系理脉络关键语句熟记忆1.细胞体积越小，细胞的表面积与体积之比就越大，越有利于物质交换。2.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。3.细胞分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备，完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度的生长。4.动物细胞的一个细胞周期中，DNA复制和中心粒的倍增均发生在分裂间期。5.真核细胞的分裂方式有三种：有丝分裂、无丝分裂和减数分裂。6.有丝分裂最重要的变化是：间期DNA复制，数目倍增；分裂

12、期在纺锤体作用下复制后的亲代细胞染色体，平均分配到两个子细胞中。在细胞的亲代和子代之间保持了细胞遗传性状上的稳定性。考题引领下列说法是否正确？(用“”或“”)(由历年高考题拆分而成)1.在细胞周期中，分裂间期的持续时间通常比分裂期短。()2.细胞周期中S期细胞的染色体数目已增加一倍。()3.(2009天津高考T1C)人的胚胎干细胞和成熟的红细胞染色体数目均可呈周期性变化。()【提示】1.，分裂间期时间长2.，S期进行DNA复制，染色体数没有加倍。3.，人的成熟的红细胞无细胞周期。 间期间期 04N2N染色体变化规律染色体变化规律 前期前期 中期中期 后期后期 末期末期 间期间期 04N2NDN

13、ADNA体变化规律体变化规律 前期前期 中期中期 后期后期 末期末期 2n4n间期间期前期前期中期中期后期后期末期末期染色体与染色体与DNADNA的曲线比较的曲线比较有丝分有丝分裂裂动植物细胞有丝分裂过程图动植物细胞有丝分裂过程图植物细胞的有丝分裂受精受精精子和卵细胞融合成受精卵的过程。精子卵子观察并描述有丝分裂的过程观察并描述有丝分裂的过程细胞核内染色体与细胞核内染色体与DNA、姐妹染色单体的数量关系？、姐妹染色单体的数量关系？染色体数染色体数 = = 着丝点数着丝点数 DNADNA数数 = = 线条数线条数 染色体复制后才有染色单体染色体复制后才有染色单体 着丝点分裂后又无染色单体着丝点分

14、裂后又无染色单体染色体条数染色体条数姐妹染色姐妹染色单体条数单体条数DNA数数1 1111102220022222 假定某生物体中一个体细胞核的染色假定某生物体中一个体细胞核的染色体和体和DNADNA的含量为的含量为2N2N，填写下表：，填写下表：间期间期前期前期中期中期后期后期末期末期DNADNA数目数目染色体染色体染色单体染色单体2N4N2N4N02N2N4N2N4N4N4N2N4N4N00洋葱根尖细胞洋葱根尖细胞有丝分裂图有丝分裂图分生区分生区分裂间期分裂间期分裂期分裂期洋葱根尖细胞有丝分裂图洋葱根尖细胞有丝分裂图分生区：分生区：细胞呈正方体形，细胞呈正方体形，有的细胞正在分裂有的细胞正

15、在分裂1234洋葱根尖细胞有丝分裂图洋葱根尖细胞有丝分裂图前期前期中期中期后期后期末期末期假定某生物体中一个体细胞核内的假定某生物体中一个体细胞核内的染色体和染色体和DNADNA的含量的含量为为2N2N，填写下表：，填写下表： 间期间期前期前期中期中期后期后期 末期末期染色体数目染色体数目DNADNA数目数目染色单体数目染色单体数目2N4N2N4N02N2N4N 2N4N4N4N 2N4N4N00染色体复制与染色体数目加倍是一回事吗？染色体复制与染色体数目加倍是一回事吗？DNA复制与复制与DNA数目加倍是一回事吗？数目加倍是一回事吗？不是一回事不是一回事是一回事是一回事 模型建构：请尝试在坐标

16、系上做出染色体模型建构：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（以体或，在细胞周期中随时间变化图（以体细胞中细胞中4 4条染色体为例）。条染色体为例）。间间 期期前期前期中期中期后期后期末期末期 4 48 8 染色体数染色体数（）（） 0 0染色体染色体的变化的变化曲线曲线 间期间期 04N2N 前期前期 中期中期 后期后期 末期末期 DNA变变化曲线化曲线 02a4a数学模型数学模型2N（2a）：）：表示生物体细胞核的染色体表示生物体细胞核的染色体( (DNA) )的数目的数目如人：如人： 2N=46， 水稻：水稻：2N=24 间期间期 04N2N 前期前期 中期中期 后期后

17、期 末期末期 细胞核内染色单体的变化曲线细胞核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有丝分裂过程中每个细胞核染色体或DNADNA的变化曲线的变化曲线染色体或染色体或DNA或或染色单体染色单体2N4N间期间期前期前期中期中期后期后期末期末期0假定某生物体中一个体细胞内的假定某生物体中一个体细胞内的染色体的含量为染色体的含量为2N2N，填写下表：填写下表： 间期间期前期前期中期中期后期后期 末期末期染色体数目染色体数目染色单体数目染色单体数目2N4N02N2N4N4N4N4N00 2N4N2N0数学模型数学模型体细体细胞内胞内染色染色体的体的变化变化曲线曲线每条染色体上每条染色体上D

18、NA含量含量的变化曲线的变化曲线 间期间期 04N2N 前期前期 中期中期 后期后期 末期末期 数学模型数学模型2N（2a）：表示生物体细胞核内的染色体（表示生物体细胞核内的染色体（DNA）的数目）的数目如人：如人： 2N=46， 水稻：水稻：2N=24o 2细胞增殖过程中DNA含量会发生变化。通过测定一定数量细胞的DNA含量，可分析其细胞周期。根据细胞DNA含量不同，将某种连续增殖的细胞株细胞分为三组，每组的细胞数如下图。从图中所示结果分析其细胞周期，不正确的是()o A乙组细胞正在进行DNA复制o B细胞分裂间期的时间比分裂期长o C丙组中只有部分细胞的染色体数目加倍o D将周期阻断在DN

19、A复制前会导致甲组细胞数减少D（1 1）培养的细胞其数目的增加和培养时间的关系）培养的细胞其数目的增加和培养时间的关系如图如图1 1，据图读出该细胞完成一个细胞周期所需要的，据图读出该细胞完成一个细胞周期所需要的时间（时间（T T）是）是_小时。小时。 20例例2.2.回答下列有关哺乳动物细胞培养的问题回答下列有关哺乳动物细胞培养的问题例题巩固例题巩固（2 2）从图）从图1 1的的A A点取出点取出60006000个细胞，测定每个个细胞，测定每个细胞的细胞的DNADNA含量，结果如图含量，结果如图2 2。图。图2 2的的B B、C C、D D中，中，表示处于表示处于S S期的是期的是_，表示处

20、于，表示处于G G2 2和和M M期的是期的是_，表示处于，表示处于G G1 1期的是期的是_。例题巩固例题巩固C CD DB B例题巩固例题巩固（3 3）若取样的）若取样的60006000个细胞中，处于个细胞中，处于M M期细胞期细胞的数目是的数目是300300个，则处于个，则处于S S期和期和G G2 2期的细胞数分期的细胞数分别是别是_和和_个。个。1500150012001200例题巩固例题巩固（4 4）细胞周期中，完成各期所需时间的计算）细胞周期中，完成各期所需时间的计算公式是公式是T Tn/Nn/N（N N是取样的总细胞数，是取样的总细胞数，n n是各是各期的细胞数），则该细胞完成

21、分裂期和间期的期的细胞数），则该细胞完成分裂期和间期的时间分别是时间分别是_和和_小时。小时。1 11919考题考题引领引领下列说法是否正确？(用“”或“”)(由历年高考题拆分而成)1.赤道板是细胞有丝分裂过程中出现的一种结构。()2.染色单体形成于分裂前期，消失于分裂后期。()3.在蛙受精卵发育成原肠胚过程中，在细胞内不能发生姐妹染色单体的分开。()4.细胞内染色体的存在状态可作为判断有丝分裂各时期的依据。()5.探究有丝分裂日周期性可为实验取材时机提供依据。【提示】1.，赤道板是想象的一个面，不是结构。2.，染色单体形成于间期，出现于前期。3.，受精卵发育成原肠胚过程中，细胞进行有丝分裂，

22、会发生姐妹染色单体的分开。4.5.三、细胞核DNA、染色体、染色单体、每条染色体上DNA含量变化曲线o 1gh、no、rs变化原因都是着丝点分裂，姐妹染色单体分开，形成子染色体。o 2cd，rs的变化很相似，但时期不同。有关有丝分裂过程的4个易错点o (1)染色单体并非全过程都存在，它形成于间期，出现于前期，消失于后期。o (2)在有丝分裂过程中，各个时期始终都有同源染色体存在，但它们既不配对，也不分开。o (3)有丝分裂后期着丝点分裂不是纺锤丝牵引的结果o (4)赤道板与细胞板o 赤道板不是细胞结构，是一假想的平面，细胞板是一真实结构，光学显微镜下能看到，出现在植物细胞有丝分裂的末期。o G

23、1期的特点期的特点 G1期是从上次细胞增殖周期完成以后开期是从上次细胞增殖周期完成以后开始的。始的。G1期是一个生长期。在这一时期中主要进行期是一个生长期。在这一时期中主要进行RNA和蛋白质的生物合成，和蛋白质的生物合成，并且为下阶段并且为下阶段S期的期的DNA合成做准合成做准备，特别是合成备，特别是合成DNA的前身物质、的前身物质、DNA聚合酶和合成聚合酶和合成DNA所必不可少的其他酶系，以及储备能量。所必不可少的其他酶系，以及储备能量。o S期的特点期的特点 从从G1期进入期进入S期是细胞增殖的关键时刻。期是细胞增殖的关键时刻。S期最主要的特征是期最主要的特征是DNA的合成。的合成。DNA

24、分子的复制就是在分子的复制就是在这个时期进行的。通常只要这个时期进行的。通常只要DNA的合成一开始，细胞增殖的合成一开始，细胞增殖活动就会进行下去，直到分成两个子细胞。活动就会进行下去，直到分成两个子细胞。o G2期的特点期的特点 G2期又叫做期又叫做“有丝分裂准备期有丝分裂准备期”，因为它，因为它主要为后面的主要为后面的M期做准备。期做准备。在在G2期中，期中，DNA的合成终止，的合成终止，但是还有但是还有RNA和蛋白质的合成，和蛋白质的合成，不过其合成量逐渐减少。不过其合成量逐渐减少。特别是微管蛋白的合成，为特别是微管蛋白的合成，为M期纺锤体期纺锤体微管的组装提供原料。微管的组装提供原料。

25、练习巩固练习巩固2.2.下列是有关细胞分裂的问题。图表示细胞分下列是有关细胞分裂的问题。图表示细胞分裂的不同时期与裂的不同时期与每条每条染色体染色体DNADNA含量变化的关系；含量变化的关系；图表示处于细胞分裂不同时期的细胞图象，请图表示处于细胞分裂不同时期的细胞图象，请据图回答：据图回答：(1)(1)图图1 1中中ABAB段形成的原因是段形成的原因是_，该过程发生于细胞分裂间期的该过程发生于细胞分裂间期的_期，图期，图1 1中中CDCD段段形成的原因是形成的原因是_。DNADNA复制复制S S着丝点分裂着丝点分裂/ /染色体复制染色体复制练习巩固练习巩固练习巩固练习巩固（2 2）图）图2 2

26、中中_细胞处于图细胞处于图1 1中中BC BC 段，图段，图2 2中中_细胞处于图细胞处于图1 1中的中的DEDE段。段。乙、丙甲（3 3）就图）就图2 2乙分析可知，该细胞含有乙分析可知，该细胞含有_条染色条染色单体，染色体数与单体，染色体数与DNADNA分子数之比为分子数之比为_，该，该细胞处于细胞处于_分裂的分裂的_期，其产生的子期，其产生的子细胞名称为细胞名称为_。8 81 1：2 2减数第一次减数第一次后后次级卵母细胞和第一极体次级卵母细胞和第一极体o 9（2012上海高考上海高考16）表）表2数据为实验测得体数据为实验测得体外培养的某种细胞的细胞周期各阶段时间外培养的某种细胞的细胞

27、周期各阶段时间(单位：单位：小时小时) o （1）若在上述细胞的培养液中加入过量的）若在上述细胞的培养液中加入过量的DNA合合成抑制剂，处于成抑制剂，处于 期的细胞立刻被抑制，期的细胞立刻被抑制，再培养再培养 小时，则小时，则其余细胞其余细胞都将被抑制在都将被抑制在G1，S期交界处；去除抑制剂，更换新鲜培养液，期交界处；去除抑制剂，更换新鲜培养液，细胞将继续沿细胞周期运行，在所有细胞达到细胞将继续沿细胞周期运行，在所有细胞达到 期终点前，再加入期终点前，再加入DNA合成抑制剂，则全合成抑制剂，则全部细胞都被阻断在部细胞都被阻断在G1S期交界处，实现细胞周期交界处，实现细胞周期同步化。期同步化。

28、S S1515G1G1o 9（2012上海高考上海高考16）表）表2数据为实验测得体数据为实验测得体外培养的某种细胞的细胞周期各阶段时间外培养的某种细胞的细胞周期各阶段时间(单位：单位：小时小时) o （2）s期的启动需要一种蛋白质分子作为启动信期的启动需要一种蛋白质分子作为启动信号，这种蛋白质在号，这种蛋白质在S期之前合成并存在于期之前合成并存在于s期全过期全过程中。若将程中。若将S期和期和G1期细胞融合，则期细胞融合，则G1期细胞核期细胞核进入进入S期的时间将期的时间将 。o （3）在电镜下观察处于）在电镜下观察处于M期的细胞，可见纺锤体期的细胞，可见纺锤体由细胞两极的由细胞两极的 发出。

29、在发出。在M期中消失又出期中消失又出现的细胞结构是现的细胞结构是 。 提前提前中心体中心体核膜核仁核膜核仁o 3（2012山东山东4）某小组进行观察洋葱根尖分）某小组进行观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂的实验，下列关于该实验的叙生组织细胞有丝分裂的实验，下列关于该实验的叙述正确的是述正确的是o A盐酸和酒精混合液主要起固定作用盐酸和酒精混合液主要起固定作用o B碱性染料吡罗红可用于染色体染色碱性染料吡罗红可用于染色体染色o C观察到分裂末期细胞内细胞板向四周扩展形成观察到分裂末期细胞内细胞板向四周扩展形成新的细胞壁新的细胞壁o D细胞内染色体的存在状态可作为判断有丝分裂细胞内染色体的存在状态可作为判断有丝分裂各时期的依据各时期的依据D Do 4（2011天津4）玉米花药培养的单倍体幼苗，经秋水仙素处理后形成倍体植株，下图是该过程中某时段细胞核DNA含量变化示意图。下列叙述错误的是o A.a-b过程中细胞不会发生基因变化o B.c-d过程中细胞内发生了染色体数加倍o C.c点后细胞内各染色体组的基因组成相同o D.f-g过程中同源染色体分离，染色体数减半 D Do 5（2011天津天津2）将紫色洋