精品原创 细胞增殖

1、出生、生长、成熟、繁殖、衰老、死亡出生、生长、成熟、繁殖、衰老、死亡引入设问引入设问1、单细胞生物（如草履虫、变形虫等）、单细胞生物（如草履虫、变形虫等） 通过什么方式繁殖？通过什么方式繁殖？2、多细胞生物生长发育的起点是什么？、多细胞生物生长发育的起点是什么？3、多细胞生物由小长大的原因是什么？、多细胞生物由小长大的原因是什么？细胞分裂单细胞生物单细胞生物 产生新个体产生新个体 多细胞生物多细胞生物 产生新的细胞产生新的细胞 补充衰老死亡的细胞补充衰老死亡的细胞 受精卵受精卵新个体新个体 将复制的遗传物质平均分配将复制的遗传物质平均分配到两个子细胞中去。到两个子细胞中去。分裂、分化分裂、分化

2、细胞以分裂的方式进行增殖细胞增殖是生物生长、发育、繁殖和遗传的基础。动物细胞有丝分裂动物细胞有丝分裂植物细胞有丝分裂植物细胞有丝分裂分裂方式分裂方式有丝分裂有丝分裂减数分裂减数分裂无丝分裂无丝分裂真核细胞的分裂方式真核细胞的分裂方式生物体体积的增加细胞体积的增大细胞数量的增加细胞体积不细胞体积不能无限增大能无限增大琼脂块琼脂块的边长的边长/cm表面表面积积/cm2体积体积/cm3相对表面相对表面积积（表面积/体积）NaOH扩扩散的深度散的深度/cmNaOH扩散扩散的体积的体积/琼琼脂块的体积脂块的体积3215427224836160.50.50.519/277/81结论：结论：琼脂块的相对表面

3、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_。减小减小减小减小细胞大小与物质运输的关系：Z 在相同时间内，物质扩散进细胞的体积与细胞的总体积之比可以反映细胞的物质运输的效率。Z 通过模拟实验可以看出，细胞的体积越大，其相对表面积_，细胞物质运输的效率就_。Z 细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大。大。越小越小细胞不能无限长大的原因：细胞不能无限长大的原因：一、细胞越大，表面积与体积之比（即相对表面积）一、细胞越大，表面积与体积之比（即相对表面积） 越小，物质运输的效率越低；越小，物质运输的效率越

4、低；二、细胞核中的二、细胞核中的DNADNA是不会随着细胞体积的扩大而增加的。是不会随着细胞体积的扩大而增加的。进一步探究：进一步探究：高等动植物细胞的直径大约为几十微米，但也有例外，高等动植物细胞的直径大约为几十微米，但也有例外，如卵细胞就特别大，鸵鸟卵细胞直径为五厘米，鸡卵如卵细胞就特别大，鸵鸟卵细胞直径为五厘米，鸡卵细胞直径为细胞直径为2 23 3厘米，人卵细胞直径为厘米，人卵细胞直径为200200微米。微米。卵细胞为什么比较大呢？卵细胞为什么比较大呢？提示：提示：虽然细胞的表面积与体积之比虽然细胞的表面积与体积之比限制了细胞的物质输入，但是限制了细胞的物质输入，但是卵细胞内部储存了大量

5、的营养卵细胞内部储存了大量的营养物质，所以可以长的比较大。物质，所以可以长的比较大。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？进一步探究：进一步探究：有人估计完成细胞的各项功能至少需要有人估计完成细胞的各项功能至少需要100种酶，每个种酶，每个酶促反应须占有直径约酶促反应须占有直径约50纳米的空间

6、，每个核糖体直纳米的空间，每个核糖体直径为径为1020纳米，据此，你是否认为细胞体积是不是纳米，据此，你是否认为细胞体积是不是越小越好呢？越小越好呢？细胞体积的最小限度是由完成细胞功能所必须的基本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结构( (如核糖体如核糖体) )和物质（如酶）所需要的空间决定的。和物质（如酶）所需要的空间决定的。讨论三：提示：提示：伸缩泡能增大膜表面积与体积的比。伸缩泡能增大膜表面积与体积的比。一、细胞不能无限长大 限制细胞长大的因素限制细胞长大的因素：1 1、细胞表面积与体积之比（相对面积）细胞表面积与体积之比（相对面积） 相对表面积越小，细胞的物质运输效率越

7、低相对表面积越小，细胞的物质运输效率越低2 2、细胞核和细胞质之间的比值（核质比）细胞核和细胞质之间的比值（核质比） 细胞核所控制的细胞大小与核的大小成比例细胞核所控制的细胞大小与核的大小成比例二、细胞增殖的意义：二、细胞增殖的意义：P112 是一切生物体生长、发育、是一切生物体生长、发育、 繁殖、遗传的基础繁殖、遗传的基础细胞增殖以细胞分裂的方式进行，它的意义有：细胞增殖以细胞分裂的方式进行，它的意义有：单细胞生物单细胞生物 产生新个体产生新个体 多细胞生物多细胞生物 生长发育生长发育 补充衰老死亡的细胞补充衰老死亡的细胞细胞通过细胞通过分裂分裂而增殖而增殖精子精子卵细胞卵细胞受精卵受精卵减

8、数减数分裂分裂有丝有丝分裂分裂减数减数分裂分裂减数分裂产生减数分裂产生有性生殖细胞有性生殖细胞(如如:精子和卵细胞精子和卵细胞).有丝分裂使有丝分裂使体细胞体细胞数目增多数目增多.一一. 细胞增殖细胞增殖(细胞分裂细胞分裂) 1. 方式方式真核细胞真核细胞: , , .原核细胞原核细胞:二分裂二分裂(如细菌如细菌).减数分裂减数分裂有丝分裂有丝分裂无丝分裂无丝分裂2.特点特点将将复制复制的遗传物质平的遗传物质平均均的的分分配到两个子细胞中去配到两个子细胞中去.3.意义意义细胞增殖是生物体细胞增殖是生物体生长生长,发育发育,繁殖和遗传的基础繁殖和遗传的基础.2.过程过程:包括包括 和和 两个阶段

9、两个阶段.(一一)细胞周期：细胞周期： 1.定义：定义：分裂间期分裂间期分裂期分裂期二、有丝分裂二、有丝分裂分裂间期分裂间期分裂期分裂期细胞周期细胞周期分裂间期分裂间期： 分裂期分裂期：细胞周期：细胞周期：nnnmmnabab3.特点特点:只有只有的细胞才具有细胞周期；的细胞才具有细胞周期；一个细胞周期中一个细胞周期中 在前在前, 在后在后. 一个细胞周期中一个细胞周期中 所占时间大于所占时间大于 . 不同种类的细胞不同种类的细胞, 细胞周期长短细胞周期长短 , 各个时期所占时间的比例各个时期所占时间的比例 .分裂间期分裂间期分裂期分裂期不同不同分裂间期分裂间期分裂期分裂期不同不同连续分裂连续

10、分裂abcde下图表示的是连续分裂的细胞的细胞周期，请回答以下问题：哪些点可以表示一个细胞周期的起始点？哪些点可以表示一个细胞周期的中止点？一个细胞周期可以用哪些点之间的距离表示？间期间期间期间期分裂期分裂期分裂期分裂期连续增殖连续增殖：根尖分生区细胞，茎形成层：根尖分生区细胞，茎形成层细胞，造血干细胞，癌细胞，皮肤生发细胞，造血干细胞，癌细胞，皮肤生发层细胞等。层细胞等。暂不增殖暂不增殖：肝细胞，肾细胞，记忆细胞：肝细胞，肾细胞，记忆细胞永不增殖永不增殖：成熟的细胞，如：根冠的细：成熟的细胞，如：根冠的细胞，洋葱表皮细胞，人体各上皮细胞，胞，洋葱表皮细胞，人体各上皮细胞，角质层细胞，成熟的血

11、细胞，神经细胞角质层细胞，成熟的血细胞，神经细胞等。等。（二）有丝分裂各时期的特点（例：高等植物）（二）有丝分裂各时期的特点（例：高等植物） 核膜、核仁清晰可见核膜、核仁清晰可见 ，染色质存在，染色质存在主要主要完成完成 的复制，有关的复制，有关 的合成的合成，即即染色体的复制染色体的复制.为分裂期做好物质上的准备为分裂期做好物质上的准备DNA蛋白质蛋白质间期间期间期间期复制复制认识染色质，染色体的组成和数目认识染色质，染色体的组成和数目着丝点数目染色体数目着丝点数目染色体数目无染色单体时，染色体无染色单体时，染色体有染色单体时，染色单体有染色单体时，染色单体染色体染色体复制复制着丝点着丝点

12、分裂分裂着丝点着丝点染色体染色体染色单体染色单体DNA112间期复制的结果：核分子数间期复制的结果：核分子数 ， 染色体数目染色体数目 ， 产生产生 （但未出现）（但未出现）加倍加倍不变不变染色单体染色单体102202112间期小结间期小结: “D复蛋合生单体复蛋合生单体”为了研究的方便，人为的把为了研究的方便，人为的把连续变化的分连续变化的分裂期裂期分为分为前、中、后、末前、中、后、末四个时期四个时期（以高等植物为例）（以高等植物为例）3、核仁逐渐消失核仁逐渐消失染色质螺旋化、缩短、变粗染色质螺旋化、缩短、变粗由细胞两极由细胞两极发出纺锤丝发出纺锤丝形成形成染色体散乱排列染色体散乱排列1、出

13、现染色体出现染色体前期前期2、核膜逐渐解体核膜逐渐解体4、形成纺锤体、形成纺锤体“膜仁消失现两体膜仁消失现两体”间期间期前前期期2.2.染色体的着丝点整齐染色体的着丝点整齐排列在赤道板上排列在赤道板上3.3.染色体染色体( (最短最粗最短最粗) )的的形态固定、数目清晰形态固定、数目清晰, ,是观察体细胞染色体数是观察体细胞染色体数目的最佳时期目的最佳时期 中期中期“赤道板上排整齐赤道板上排整齐”1.1.纺锤体清晰可见纺锤体清晰可见前前期期中中期期.着丝点分裂着丝点分裂.两条姐妹染色单体分离两条姐妹染色单体分离 成为两条子染色体成为两条子染色体.纺锤丝牵引着子染色体纺锤丝牵引着子染色体 移向细

14、胞两极移向细胞两极后后 期期无染色单体存在无染色单体存在细胞两极各有一套细胞两极各有一套形态形态数目完全相同数目完全相同的染色体的染色体“点裂均分向两极点裂均分向两极”中中期期后后期期1、染色体变成染色质染色体变成染色质5 、在赤道板位置出现一个在赤道板位置出现一个细胞板，扩展形成细胞壁细胞板，扩展形成细胞壁.3、核膜出现核膜出现末期末期2、纺锤体消失、纺锤体消失染色体解螺旋染色体解螺旋, 变细、变长变细、变长“两现两消一形成两现两消一形成”后后 期期最后最后,分裂成两个子细胞分裂成两个子细胞.末末期期4、核仁出现、核仁出现(三三) 染色体行为变化染色体行为变化在细胞分裂期在细胞分裂期,最明显

15、的变化是细胞核中染色体最明显的变化是细胞核中染色体的变化的变化.如下图如下图:前前 中中 后后 分裂间期：分裂间期：进行进行染色体的复制，即染色体的复制，即DNA的复制。的复制。着丝点着丝点染色单体染色单体染色单体染色单体染色体染色体 一条染色体由两一条染色体由两条染色单体连接而成，条染色单体连接而成，每条染色单体上各有每条染色单体上各有一个一个DNA分子分子分裂前期分裂前期分裂中期分裂中期分裂后期分裂后期分裂后期分裂后期染色体染色体染色单体染色单体染色体染色体 着丝点分裂，一着丝点分裂，一条染色体分裂成两条条染色体分裂成两条染色体，每条染色体染色体，每条染色体上各有一个上各有一个DNA分子分

16、子分裂末期分裂末期(四四)体细胞有丝分裂过程中着丝点体细胞有丝分裂过程中着丝点,染色体染色体,染色单体染色单体,DNA的数量变化的数量变化间间 前前 中中 后后 末末(子细胞子细胞)着丝点着丝点染色体染色体染色单体染色单体DNA440 84 84844484400884888DNA:间期复制间期复制 ,末期均分末期均分 .染色体染色体:后期着丝点分裂后期着丝点分裂 ,末期均分末期均分 .染色单体染色单体: 期产生期产生, 期出现期出现, 期消失期消失.增倍增倍减半减半间间前前后后增倍增倍减半减半 间间 期期 4N2NDNADNA、染色体、染色体、染色单体染色单体 数量变化曲线图数量变化曲线图

17、前期前期 中期中期 后期后期 末期末期 D D复蛋合生单体复蛋合生单体膜仁消失现两体膜仁消失现两体赤道板上排整齐赤道板上排整齐点裂均分向两极点裂均分向两极2N 4N 0 00 0两现两消一形成两现两消一形成2N2N4N4N2N2N2N2N4N4N2N0 4N4N4N4N4N2N4N4N4N4N染色体染色体染色单体染色单体DNADNA(五五)动物细胞的有丝分裂动物细胞的有丝分裂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 1、间期都有染色体的复制、间期都有染色体的复制；2 2、核膜、核仁的变化相同；、核膜、核仁的变化相同；3 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

18、。1 1前期前期：细胞两极细胞两极发发出出纺锤丝纺锤丝形形成纺锤体成纺锤体1 1、前期前期：两组中心粒两组中心粒发出发出星射线星射线形成纺锤体形成纺锤体2 2、末期末期：细胞板细胞板形成形成细胞壁细胞壁分成两个子细胞分成两个子细胞2 2、末期末期：细胞膜内陷细胞膜内陷缢裂缢裂成两个子细胞成两个子细胞3.间期间期:中心体中心体(粒粒)复制复制周期周期2N4N后后 末末 间间 前前 中中亲代的染色体经过亲代的染色体经过复制复制后精确的平后精确的平均分均分配到两个配到两个子细胞中子细胞中,使使亲子代细胞亲子代细胞DNA和和染色体数目均相同染色体数目均相同，保持了亲子代之间遗传性状的稳定性保持了亲子代之间遗传性状的稳定性.对于生物的遗传有重要意义对于生物的遗传有重要意义.DNA染色体染色体(六六)有丝分裂的意义有丝分裂的意义染色体染色体: 2N 4N 2N DNA : 2N 4N 2N后后 末末间间 末末三三. 无丝分裂无丝分裂(不出现染色体和纺锤丝不出现染色体和纺锤丝)四四.减数分裂