第六章第1节细胞增殖

1、第1节 细胞增殖本节聚焦本节聚焦1、细胞的生长（细胞不能无限长大）、细胞的生长（细胞不能无限长大）2、细胞通过分裂进行增殖（增殖的概念和意义）、细胞通过分裂进行增殖（增殖的概念和意义）3、动植物细胞的有丝分裂、动植物细胞的有丝分裂4、无丝分裂、无丝分裂5、两个实验：、两个实验：、模拟探究细胞表面积与体积的关系、模拟探究细胞表面积与体积的关系、观察细胞的有丝分裂、观察细胞的有丝分裂1、象与鼠相应器官和组织的细胞大小差异如何？、象与鼠相应器官和组织的细胞大小差异如何？2、生物体的生长是靠细胞数目的增多还是靠细胞体积的增、生物体的生长是靠细胞数目的增多还是靠细胞体积的增大？大？ 二者细胞的大小无明显

2、差异。二者细胞的大小无明显差异。 既要靠细胞分裂增加细胞的数量，又既要靠细胞分裂增加细胞的数量，又要靠细胞生长增大细胞的体积。要靠细胞生长增大细胞的体积。生物体的生长生物体的生长细胞体积的增大细胞体积的增大细胞数量的增多细胞数量的增多细胞生长细胞生长-细胞增殖细胞增殖-细胞为什么都那么小？ 随着细胞的长大，细胞膜的面积也在扩大。那么，细胞会不会无限长大？什么因素限制了细胞的长大？一、细胞不能无限长大一、细胞不能无限长大实验目的： 通过探究细胞大小，即细胞的表面积与体积之比，与物资运输效通过探究细胞大小，即细胞的表面积与体积之比，与物资运输效率之间的关系，探讨细胞不能无限长大的原因率之间的关系，

3、探讨细胞不能无限长大的原因 本实验是模拟实验，实验原理是用琼脂块本实验是模拟实验，实验原理是用琼脂块(内含酚酞试液内含酚酞试液)模拟细胞，用模拟细胞，用NaOH溶液模拟被细胞吸收的物质，用酚酞检测溶液模拟被细胞吸收的物质，用酚酞检测NaOH扩散进入琼脂块的深度，通过扩散进入琼脂块的深度，通过计算并比较计算并比较NaOH扩散的体扩散的体积与琼脂块总体积的比值，来模拟细胞大小与物质运输效率的积与琼脂块总体积的比值，来模拟细胞大小与物质运输效率的关系。关系。实验原理：制备琼脂块：切取三块边长分别为制备琼脂块：切取三块边长分别为3 cm、2 cm、1 cm的含的含 的的琼脂块正方体琼脂块正方体浸泡：用

4、质量分数为浸泡：用质量分数为0.1%的的 溶液浸泡溶液浸泡10 min，并不时翻动，并不时翻动切割：捞取、干燥并均分琼脂块切割：捞取、干燥并均分琼脂块测量、记录、计算测量、记录、计算酚酞酚酞NaOH实验步骤：实验步骤：实验一：细胞大小与物质运输的关系实验一：细胞大小与物质运输的关系3cm1cm2cm542468127632细胞体积越大，其相对表面积越小。细胞体积越大，其相对表面积越小。 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 。减小减小减小减小实验结果实验结果 细胞体积越大，其相对表面积越小，物质运输的效率越低。 实验结论实验结

5、论1.当当NaOH与含酚酞的琼脂块相遇时，其中的酚酞与含酚酞的琼脂块相遇时，其中的酚酞变成紫红色，这是常用的检测变成紫红色，这是常用的检测NaOH的方法，从琼脂的方法，从琼脂块的颜色变化就知道块的颜色变化就知道NaOH扩散到多远；在相同时间扩散到多远；在相同时间内，内，NaOH在每一琼脂块内扩散的深度基本相同，说在每一琼脂块内扩散的深度基本相同，说明明NaOH在每一琼脂块内扩散的速率是相同的。在每一琼脂块内扩散的速率是相同的。2.根据球体的体积公式根据球体的体积公式V=4/3r3，表面积公式，表面积公式S=4r2，计算结果如下表。，计算结果如下表。讨论：讨论：3.细胞越大，物质运输的效率越低，

6、所以多细胞细胞越大，物质运输的效率越低，所以多细胞生物体是由许多细胞而不是由少数体积更大的细生物体是由许多细胞而不是由少数体积更大的细胞构成的。细胞越大，需要与外界环境交流的物胞构成的。细胞越大，需要与外界环境交流的物质越多；但是质越多；但是细胞体积越大，其表面积相对越小，细胞体积越大，其表面积相对越小，细胞与周围环境之间物质交流的面积相对小了，细胞与周围环境之间物质交流的面积相对小了，所以物质运输的效率越低。所以物质运输的效率越低。 细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞与周细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞与周围环境之间物质交流的相对面积也越小，物质运输围环境之间物质交流的相对面积也越小，

7、物质运输的效率越低。的效率越低。物质运输的效率与细胞大小有什么关系？物质运输的效率与细胞大小有什么关系？ 细胞核是细胞代谢的调控中心。细胞核中的细胞核是细胞代谢的调控中心。细胞核中的DNA不会随着细胞体积的扩大而增加，如果细胞不会随着细胞体积的扩大而增加，如果细胞太大，细胞核的太大，细胞核的“负担负担”过重。过重。限制细胞长大的因素还有哪些呢？限制细胞长大的因素还有哪些呢？ 细胞体积的最小限度，是由完成细胞体积的最小限度，是由完成细胞功能所必须的基本结构（如核糖细胞功能所必须的基本结构（如核糖体）和物质（如酶）所需要的空间决体）和物质（如酶）所需要的空间决定的。定的。 既然细胞越小，细胞表面积

8、相对就越大，既然细胞越小，细胞表面积相对就越大，细胞的物质运输效率就越高，细胞体积不是越细胞的物质运输效率就越高，细胞体积不是越小越好吗？小越好吗？限制细胞长大的因素主要有两方面。限制细胞长大的因素主要有两方面。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原生动物细胞中的伸缩泡就是增大膜表面积与体积的比。增大膜表面积与体积的比。2、细胞的核质比，细胞的核质比，细胞核的控制能力有限细胞核的控制能力有限。所以像草履虫。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。这样个体较大的细胞有两个细胞核，保证正常的核质比。 细胞以分裂的方式进行增殖。细胞在分细胞

9、以分裂的方式进行增殖。细胞在分裂之前，必须进行一定的物质准备。细胞增裂之前，必须进行一定的物质准备。细胞增殖包括殖包括物质准备物质准备和和细胞分裂细胞分裂整个连续的过程。整个连续的过程。二、细胞通过分裂进行增殖二、细胞通过分裂进行增殖（一）、细胞增殖的意义：（一）、细胞增殖的意义：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。细胞增殖是生物繁殖的基础细胞增殖是生物繁殖的基础单细胞生物以细胞分裂的方式产生后代；单细胞生物以细胞分裂的方式产生后代；多细胞生物的繁殖和发育的基础多细胞生物的繁殖和发育的基础是高等生物完成正常生命活动的基础是高等生物完成正常生命活动的基础

10、（二）、分裂方式（二）、分裂方式: (: (真核细胞真核细胞) )有丝分裂有丝分裂无丝分裂无丝分裂减数分裂减数分裂产生体细胞产生体细胞产生有性生殖细胞产生有性生殖细胞（三）、植物细胞的有丝分裂（三）、植物细胞的有丝分裂（1 1）. . 概念概念: : 连续分裂的细胞连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止。始，到下一次分裂完成时为止。分分分分裂裂间间期期分分裂裂期期前前期期中期中期后期后期末期末期子细胞子细胞1 1、细胞周期、细胞周期分裂间期分裂间期分裂期分裂期（2 2）. .阶段阶段（90%-95%90%-95%）（5%-10%5%-10%）前期前期中

11、期中期后期后期末期末期（3 3）. . 细胞周期表示方法：细胞周期表示方法：思考：思考：上图表示一个细胞周期，上图表示一个细胞周期， 则分裂间期是指（则分裂间期是指（ ），）， 分裂期是指分裂期是指 （ ），）， 细胞周期是指细胞周期是指 （ ） A A、A AB BB B、B BA A C C、A AA DA D、 B BBB BA方法一：扇形图方法一：扇形图BAD（3 3）. . 细胞周期表示方法：细胞周期表示方法：方法二：直线图方法二：直线图A B C D E F G思考：思考：上图表示三个细胞周期，上图表示三个细胞周期， 则分裂间期是指（则分裂间期是指（ ），）， 分裂期是指分裂期是指

12、 （ ），）， 细胞周期是指细胞周期是指 （ ）。）。 A A、A AC BC B、B BD D C C、C CD DD D、 F FGG CDA下表所示为几种不同细胞的细胞周期持续时下表所示为几种不同细胞的细胞周期持续时间。请回答：间。请回答：思考：思考：（三）、植物细胞的有丝分裂（三）、植物细胞的有丝分裂2 2、分裂间期和分裂期发生的变化：、分裂间期和分裂期发生的变化：（1）.分裂间期：、细胞结构细胞结构： 细胞壁细胞壁 细胞膜细胞膜 细胞核膜细胞核膜 染色体（或染色质）染色体（或染色质） 核仁。核仁。（1）.分裂间期：间期（初）间期（初）、染色体结构染色体结构（三）、植物细胞的有丝分裂（

13、三）、植物细胞的有丝分裂2 2、分裂间期和分裂期发生的变化：、分裂间期和分裂期发生的变化：着丝点着丝点下臂下臂下臂下臂组成组成：由由DNADNA和蛋白质组和蛋白质组成，所以我们说成，所以我们说1 1条染色体含有条染色体含有1 1个个DNADNA分子。分子。思考：思考：左图中有几条染色体，几个左图中有几条染色体，几个DNADNA分子？分子？4 4条，条，4 4个个细胞细胞变化变化：完成染色完成染色体的复制（即完成体的复制（即完成DNADNA复复制制; ;蛋白质合成）。蛋白质合成）。间期（初）间期（初）间期（末）间期（末）（1）.分裂间期：染色体的变化染色体的变化： 每条染色体形成两条染色每条染色

14、体形成两条染色单体，含有单体，含有2 2个个DNADNA分子。分子。 间期（初）间期（初）间期（末）间期（末） 上面两个图中含有的染色体数，上面两个图中含有的染色体数，DNADNA分子数，染分子数，染色单体数各是多少？色单体数各是多少？左图中染色体数为左图中染色体数为4；DNA数为数为4；染色单体数：；染色单体数：0右图中染色体数为右图中染色体数为4；DNA数为数为8；染色单体数：；染色单体数：8思考练习：思考练习：（2）.前期： 细胞变化细胞变化 出现染色体；出现染色体； 出现纺锤体；核膜核出现纺锤体；核膜核仁消失（即：仁消失（即：膜仁消失现两体膜仁消失现两体）间期间期核膜核膜核仁核仁染色质

15、染色质纺锤丝纺锤丝染色体染色体着丝点着丝点前期前期（2）.前期：间期间期核膜核膜核仁核仁染色质染色质纺锤丝纺锤丝染色体染色体着丝点着丝点前期前期 染色体变化染色体变化 缩短变粗。缩短变粗。思考练习：间期间期前期前期 上面两个图中含有的染色体数，上面两个图中含有的染色体数，DNADNA分子数，染分子数，染色单体数各是多少？色单体数各是多少？左图中染色体数为左图中染色体数为4；DNA数为数为8；染色单体数：；染色单体数：8右图中染色体数为右图中染色体数为4；DNA数为数为8；染色单体数：；染色单体数：8前期前期中期中期辨认染色体数目，辨认染色体数目，形态最好的时期形态最好的时期（3）.中期： 细胞

16、变化细胞变化 着丝点排列在赤道板上，染色体形态着丝点排列在赤道板上，染色体形态稳定，数目清晰（即：稳定，数目清晰（即：形定数清赤道齐形定数清赤道齐）前期前期中期中期辨认染色体数目，辨认染色体数目，形态最好的时期形态最好的时期（3）.中期： 染色体变化染色体变化 更短更粗。更短更粗。前期前期中期中期思考练习： 上面两个图中含有的染色体数，上面两个图中含有的染色体数，DNADNA分子数，染分子数，染色单体数各是多少？色单体数各是多少？左图中染色体数为左图中染色体数为4；DNA数为数为8；染色单体数：；染色单体数：8右图中染色体数为右图中染色体数为4；DNA数为数为8；染色单体数：；染色单体数：8中

17、期中期后期后期（4）.后期： 细胞变化细胞变化 着丝点分裂成两个，两条染色单体分着丝点分裂成两个，两条染色单体分开，成为两条染色体；染色体均分为两组，在纺缍开，成为两条染色体；染色体均分为两组，在纺缍丝的牵引下移向两极。（即：丝的牵引下移向两极。（即：点裂数增均两极点裂数增均两极）中期中期后期后期（4）.后期： 染色体变化染色体变化 着丝点分裂成两个，两条染着丝点分裂成两个，两条染色单体分离，形成两条染色色单体分离，形成两条染色体，染色体数目加倍。体，染色体数目加倍。中期中期后期后期思考练习： 上面两个图中含有的染色体数，上面两个图中含有的染色体数，DNADNA分子数，染分子数，染色单体数各是

18、多少？色单体数各是多少？左图中染色体数为左图中染色体数为4；DNA数为数为8；染色单体数：；染色单体数：8右图中染色体数为右图中染色体数为8；DNA数为数为8；染色单体数：；染色单体数：0后期后期细细胞胞板板末期末期（5）.末期： 细胞变化细胞变化 染色体变成染色质，纺缍体消失，核染色体变成染色质，纺缍体消失，核膜、核仁重现；在赤道板位置出现细胞板，扩展形膜、核仁重现；在赤道板位置出现细胞板，扩展形成细胞壁，将细胞分成两个子细胞。（即：两消两成细胞壁，将细胞分成两个子细胞。（即：两消两现重开始）现重开始）后期后期细细胞胞板板末期末期（5）.末期： 末期染色体变化末期染色体变化 染色体变成染色质

19、。染色体变成染色质。植物细胞有丝分裂动画示意图植物细胞有丝分裂动画示意图（三）、植物细胞的有丝分裂（三）、植物细胞的有丝分裂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思考练习思考练习间期间期 前期前期 中期中期 后期后期 末期末期 指出下列图形分别属于植物细胞有丝分裂的什么时期？指出下列图形分别属于植物细胞有丝分裂的什么时期？思考练习思考练习123456间期间期间期间期前期前期中期中期后期后期末期末期2n2n2n2n2n2n2n2n4n4n2n2n0 04n4n4n4n4n4n0 00 02n2n4n

20、4n4n4n4n4n4n4n2n2n思考练习思考练习 03 3、染色体变化规律、染色体变化规律4N4N2N2N思考：画出思考：画出染色体数目随分裂时期变化而变化的规律染色体数目随分裂时期变化而变化的规律图？图？染色体数目染色体数目分裂时期分裂时期 间期间期 前期前期 中期中期 后期后期 末期末期 间期间期 04 4、DNADNA数目变化规律数目变化规律思考：画出思考：画出DNADNA数目随分裂时期变化而变化的规律数目随分裂时期变化而变化的规律图？图？DNA数目数目分裂时期分裂时期2a2a4a4a 间期间期 前期前期 中期中期 后期后期 末期末期 间期间期 0染色单体变化规律染色单体变化规律 间

21、期间期 4N2N 前期前期 中期中期 后期后期 末期末期 细胞有丝分裂过程中染色体发生有规律的变化，这些细胞有丝分裂过程中染色体发生有规律的变化，这些变化的顺序应该是（变化的顺序应该是（ ）染色质缩短变粗成染色体染色质缩短变粗成染色体 组成染色体的组成染色体的DNA复制复制 着丝粒分裂，染色体移向两极着丝粒分裂，染色体移向两极 染色体变细，伸长成染色质染色体变细，伸长成染色质 染色体排列在赤道面上染色体排列在赤道面上A、 B、 C、 D、A（四）动物细胞有丝分裂（四）动物细胞有丝分裂动物细胞有丝分裂动画演示动物细胞有丝分裂动画演示细胞膜细胞膜细胞质细胞质核膜核膜核仁核仁染色质染色质 中心体中心

22、体动物细胞的有丝分裂动物细胞的有丝分裂1 1、分裂间期、分裂间期观察下图，经过间期细胞观察下图，经过间期细胞核里发生了什么变化？核里发生了什么变化？间期间期着丝粒着丝粒染色染色单体单体1 1、分裂期、分裂期(1)(1)前期前期分裂间期分裂间期前期前期 染色体染色体染色质染色质（2 2）中期）中期前期前期中期中期赤道板赤道板（与纺锤体中轴相垂直的平面）与纺锤体中轴相垂直的平面）中期中期后期后期（3 3）后期）后期染色体染色体后期后期末期末期（4 4）末期）末期染色体染色体染色质染色质动、植物细胞有丝分裂的比较：动、植物细胞有丝分裂的比较：前期前期末期末期间期间期1 1、都有分裂间期和分裂期。分裂

23、期都有前、中、都有分裂间期和分裂期。分裂期都有前、中、 后、末四个阶段。后、末四个阶段。 2 2、分裂产生的两个子细胞的染色体数目和组成完、分裂产生的两个子细胞的染色体数目和组成完全相同且与母细胞完全相同。染色体在各期的变化全相同且与母细胞完全相同。染色体在各期的变化也完全相同。也完全相同。植物有丝分裂与动物有丝分裂的异同植物有丝分裂与动物有丝分裂的异同: :相同相同:动、植物细胞有丝分裂的异同点动、植物细胞有丝分裂的异同点（五）、细胞有丝分裂的意义：（五）、细胞有丝分裂的意义：思考：有关细胞器在有丝分裂中的功能是什么？思考：有关细胞器在有丝分裂中的功能是什么？核糖体核糖体 高尔基体高尔基体

24、中心体中心体 线粒体线粒体 保持了亲代和子代细胞之间保持了亲代和子代细胞之间遗传性状遗传性状的稳定性，的稳定性，对生物遗传具有重要意义。对生物遗传具有重要意义。（六）、细胞有丝分裂的特点：（六）、细胞有丝分裂的特点：遗传物质复制后平均分配遗传物质复制后平均分配 （七）、无丝分裂（七）、无丝分裂1 1、过程：、过程：核先延长，后缢裂为二，同时质中央缢为两个子细胞。核先延长，后缢裂为二，同时质中央缢为两个子细胞。2 2、特点：不出现、特点：不出现纺锤丝纺锤丝和和染色体，染色体，但但有有DNADNA复制复制3 3、实例：蛙的红细胞分裂、实例：蛙的红细胞分裂 无丝分裂动画过程(一一)盐酸和酒精混合液（

25、盐酸和酒精混合液（1 11 1）可使组织中的细胞相互分离开。）可使组织中的细胞相互分离开。(二二)高等植物的分生组织有丝分裂较旺盛。高等植物的分生组织有丝分裂较旺盛。(三三)细胞有丝分裂各个时期染色体的形态和行为变化不同，可用高细胞有丝分裂各个时期染色体的形态和行为变化不同，可用高 倍显微镜根据各个时期内染色体的变化情况，识别该细胞处于倍显微镜根据各个时期内染色体的变化情况，识别该细胞处于 哪个时期。哪个时期。(四四)细胞核内的染色体易被碱性染料细胞核内的染色体易被碱性染料(如龙胆紫如龙胆紫)染成深色。染成深色。一、实验原理一、实验原理实验二：实验二： 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂观察根尖分

26、生组织细胞的有丝分裂【实验过程】【实验过程】 根尖培养根尖培养 标本制作标本制作 观观 察察 解离解离漂洗漂洗染色染色制片制片1、洋葱根尖的培养：实验前一周培养，待根长到5cm时可进行观察。在培养洋葱根尖时，经常换水的目的是增加水中的氧气，防止根进行无氧呼吸造成酒精中毒，出现烂根现象。取材：取根尖取材：取根尖23mm23mm。 * *注意：应剪取生长旺盛、带有分生区的根尖。一般在注意：应剪取生长旺盛、带有分生区的根尖。一般在1010：00140014：0000取材比较好，因为此时洋葱根尖细胞分裂最活跃取材比较好，因为此时洋葱根尖细胞分裂最活跃解离液：解离液：质量分数为质量分数为15%15%的盐

27、酸的盐酸和和体积分数为体积分数为95%95%的酒精的酒精按按体积比体积比1 1：1 1混合。混合。时间：时间： 35 min 35 min（温室）（温室）目的：目的：用药液使组织中的细胞分散开来用药液使组织中的细胞分散开来。程度：根尖酥软。程度：根尖酥软。* * 时间不可过短，否则细胞无法分开，以根尖酥软为标志；时间不可过短，否则细胞无法分开，以根尖酥软为标志；时间也不可过长，否则根尖过分酥软，无法用镊子夹取，影时间也不可过长，否则根尖过分酥软，无法用镊子夹取，影响漂洗和染色，染色体成分也可能被破坏。响漂洗和染色，染色体成分也可能被破坏。 3、观察： 先用先用低倍镜低倍镜找到分生区细胞，再换上找到分生区细胞，再换上高倍镜高倍镜观察。观察。* *先用低倍镜找到分生区细胞，其特点是细胞呈正方形，先用低倍镜找到分生区细胞，其特点是细胞呈正方形，排列紧密。然后，再用高倍镜观察。观察时，要慢慢排列紧密。然后，再用高倍镜观察。观察时，要慢慢移动装片，寻找不同分裂的时期移动装片，寻找不同分裂的时期 成熟区成熟区伸长区伸长区分生区分生区根冠根冠观察时的注意点由于在根尖只有分生区的细胞能够进行有丝分裂，所以要由于在根尖只有分生区的细胞能够进行有丝分裂，所以要寻找分生区。寻