第1节细胞增殖

第6章细胞的生命历程第1节细胞增殖第1节细胞的增殖问题探讨第1节细胞增殖1、推测象与鼠相应器官和组织的细胞大小差异如何？细胞大小一般无明显差异生物体的长大，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。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？不同动（植）物同类器官或组织的细胞大小一般无明显差异，器官大小主要决定于细胞数量的多少。第1节细胞增殖一、细胞不能无限长大实验:细胞大小与物质运输的关系实验原理：当NaOH与含酚酞的琼脂块相遇时，其中的酚酞变成紫红色。实验目的：通过探究细胞大小，即细胞表面积与体积之比与物质运输效率之间的关系，探讨细胞不能无限长大的原因。第1节细胞增殖材料用具琼脂快，塑料餐刀，烧杯，毫米尺等。方法步骤1、用塑料餐刀将琼脂块切成三块边长分别为3cm、2cm、1cm的正方体第1节细胞增殖2、将3块琼脂块放在烧杯内，加入NaOH溶液，将琼脂块淹没，浸泡10min。用塑料勺不时翻动琼脂块。注意：不要用勺子将琼脂块切开或挖动其表面。第1节细胞增殖3、戴上手套，用塑料勺将琼脂块从NaOH溶液中取出来。用纸巾把它们吸干，用塑料刀把琼脂切成两半。观察切面，测量每一块上NaOH扩散的深度。记录测量结果。每两次操作之间必须把刀搽干。第1节细胞增殖琼脂块的边长/cm表面积/cm2体积/cm3表面积/体积比值NaOH扩散的深度/cmNaOH扩散的体积/琼脂块的体积32154272:12483:1616:10.50.50.5(19/27)0.71(7/8)0.94、根据测量结果进行计算，并填写下表结论：琼脂块的表面积与体积之比（相对表面积）随琼脂块增大而减小；NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随琼脂块增大而减小。

相对表面积NaOH扩散速率相同细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的物质运输效率越低。物质运输效率不同第1节细胞增殖细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的物质运输的效率越低。第1节细胞增殖1.有什么证据说明NaOH扩散进琼脂块了？在每一琼脂块内扩散的速率是否相同？(1)当NaOH与含酚酞的琼脂块相遇时，其中的酚酞变成紫红色。

(2)在相同时间内，NaOH在每一琼脂块内扩散的深度基本相同，说明NaOH在每一琼脂块内扩散的速率是相同的。第1节细胞增殖2.根据球体的表面积公式S=4πr2，体积公式V=4/3πr3，计算结果如下表。细胞直径

（μm）表面积

（μm2）体积

（μm3）比值（表面积/体积）20125641870.30302826141300.203/r第1节细胞增殖3、细胞的物质运输效率与细胞大小之间是什么关系？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胞构成的。为什么细胞越大，物质运输效率越低？细胞越大，需要与外界环境交流的物质越多；但是细胞体积越大，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，所以物质运输的效率越低。细胞是不是越小越好？第1节细胞增殖细胞不能无限长大的原因1、细胞表面积与体积关系限制了细胞的长大。细胞体积的限制因素相对表面积核质比2、细胞核的控制能力制约细胞长大。（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）（细胞核中的DNA是不会随着细胞的体积扩大而增加的。如果细胞太大，细胞核的负担就过重。）第1节细胞增殖二、细胞通过分裂进行增殖①单细胞生物以细胞增殖的方式繁衍后代；③补充体内衰老、死亡的细胞。②多细胞生物，受精卵开始经过细胞的增殖和分化逐渐发育为成体。细胞增殖是重要的生命活动，是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。（1）意义第1节细胞增殖（3）分裂方式:（真核细胞）有丝分裂无丝分裂减数分裂产生体细胞产生有性生殖细胞（2）过程：物质准备和细胞分裂原核生物：病毒：复制二分裂第1节细胞增殖（1）概念:（一）细胞周期三、有丝分裂连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止。有细胞周期:动物：干细胞、生发层细胞植物：根的分生区、茎的形成层动、植物的受精卵等无细胞周期：已经高度分化的体细胞：神经细胞、表皮细胞课外补充第1节细胞增殖三、有丝分裂细胞周期：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。细胞类型分裂间期分裂期细胞周期蚕豆根尖分生区细胞15.32.017.3小鼠十二指肠上皮细胞13.51.815.3人的肝细胞21122人的宫颈癌细胞20.51.522包括分裂间期（约占细胞周期的90%--95%）和分裂期（约占5%--10%）第1节细胞增殖分裂间期：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，细胞体积略有增大。分裂间期G1期（DNA合成前期）：S期（DNA合成期）：G2期（DNA合成后期）：合成RNA和有关蛋白质合成DNA合成RNA和蛋白质为分裂期作准备分裂期：分裂间期结束之后，就进入分裂期，分裂期是一个连续的过程，为了研究方便，人为把分裂期分为四个时期：前期、中期、后期、和末期。90%--95%5%--10%第1节细胞增殖（2）细胞周期表示方法：细胞周期：分裂间期：分裂期：B-BB-AA-BBA方法一：扇形图方法二：直线图BDBC、DEAB、CDABCDE第1节细胞增殖核膜核仁染色质细胞膜（二）植物细胞有丝分裂过程细胞壁第1节细胞增殖1、分裂间期（物质准备）（1）DNA分子的复制（2）有关蛋白质的合成变化：结果：（1）DNA数目加倍;（2）染色体数目不变第1节细胞增殖一条染色质，具有一条DNA分子复制之后染色质复制的结果：染色质数目不变，DNA数目加倍，形成2条姐妹染色单体。染色体数=着丝点数，一条染色体上有2个DNA分子，有2个姐妹染色单体着丝点染色单体第1节细胞增殖两失：核仁逐渐解体；核膜逐渐消失两现：出现染色体;出现纺锤体特点：纺锤丝染色体间期前期→纺锤体膜仁消失显两体2、前期第1节细胞增殖染色质和染色体的关系染色质染色体1条染色体2个DNA分子2条姐妹染色单体螺旋前期第1节细胞增殖一条染色质丝含一个DNA分子（间期形态）染色单体染色体、姐妹染色单体、DNA关系一条染色体由两条姐妹染色单体组成。两条姐妹染色单体通过着丝点连接。这条染色体含两个DNA分子。（分裂期形态）第1节细胞增殖赤道板中期是进行染色体观察和计数的最佳时期。特点：着丝点排列在“赤道板”上染色体的形态稳定,数目比较清晰形定数晰赤道齐3、中期第1节细胞增殖4.后期（3）染色体平均分配到细胞两极点裂数加均两极特点：（1）着丝点一分为二，姐妹染色单体分离，成为两条染色体（2）染色单体消失，染色体数目加倍第1节细胞增殖着丝点分裂2条染色体2个DNA分子后期无姐妹染色单体染色体的行为变化第1节细胞增殖5、末期两消两现建新壁特点：（1）“两消失”（染色体，纺锤体消失）（2）“两出现”（核膜，核仁出现）（3）“一重建”赤道板位置出现细胞板，形成新的细胞壁后，细胞分裂成两个子细胞细胞板细胞壁第1节细胞增殖间期DNA分子的复制和有关蛋白质的合成前期后期中期末期膜仁消失显两体形定数晰赤道齐点裂数加均两极两消两现建新壁第1节细胞增殖植物细胞有丝分裂动画第1节细胞增殖植物细胞有丝分裂动画第1节细胞增殖（三）动物细胞有丝分裂过程图间期前期中期后期末期第1节细胞增殖（四）动、植物细胞有丝分裂不同点分裂时期植物细胞动物细胞不同前期末期两极→纺锤丝→纺锤体中心体→星射线→纺锤体(两组中心粒)细胞板→细胞壁中部向内凹陷→缢裂间期无中心体复制有中心体复制子细胞的形成方式不同纺锤体的形成方式不同第1节细胞增殖动物细胞有丝分裂动画第1节细胞增殖（五）有丝分裂的意义亲代细胞的染色体经过复制以后，精确地平均分配到两个子细胞中去。由于染色体上有遗传物质，因而在生物的亲代和子代间保持了遗传性状的稳定性。第1节细胞增殖1个DNA分子呈染色质形态1条染色体2个DNA分子2条姐妹染色单体复制螺旋点裂2条染色体2个DNA分子着丝点解螺旋间期前期后期末期1个DNA分子呈染色质形态1条染色体无姐妹染色单体1条染色体染色体行为变化第1节细胞增殖复制之后着丝点分开染色体染色单体核内DNA101122202染色体,染色单体和DNA的关系体细胞中的染色体通常是成对出现的。用2N表示第1节细胞增殖间期DNA染色单体染色体(质)名称前期末期中期后期2N→4N0→4N2N2N4N4N4N004N4N2N4N2N2N物质变化第1节细胞增殖

0染色体变化规律4N2N末期间期前期中期后期第1节细胞增殖

0染色单体变化规律间期4N2N前期中期后期末期第1节细胞增殖间期

0DNA数目变化规律4N2N前期中期后期末期第1节细胞增殖四、无丝分裂第1节细胞增殖细胞的无丝分裂1、过程：2、特点：无纺锤丝和染色体的出现先核裂，后质裂3、举例：蛙的红细胞第1节细胞增殖思考：与有丝分裂的有关的细胞器有哪些？线粒体：核糖体：中心体：高尔基体：DNA分子的复制、有关蛋白质的合成、染色体的运动等过程，需要消耗ATP。与动物细胞的纺锤体的形成有关与植物细胞的细胞壁形成有关合成相关蛋白质第1节细胞增殖蛙的红细胞无丝分裂动画第1节细胞增殖（二）实验原理：在高等植物体内，有丝分裂常见于根尖、芽尖等分生区，茎形成层细胞。由于各个细胞的分裂是独立进行的，因此，当染色体被碱性染料着色后，通过在显微镜下观察，同一组织中可以看到不同时期细胞内染色体的存在状态。从而判断细胞各处于有丝分裂的哪个时期。（一）实验目的五、观察根尖分生组织细胞的有丝分裂第1节细胞增殖（四）方法步骤：（三）材料用具：2、装片的制作：解离→漂洗→染色→制片1、

洋葱根尖的培养洋葱、质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精溶液、龙胆紫溶液、(或醋酸洋红溶液)第1节细胞增殖过程方法时间目的解离根尖2-3mm，盐酸和酒精混合液（1∶1）3-5min使组织中的细胞相互分离开来漂洗根尖酥软，清水10min洗去药液，防止解离过度染色龙胆紫或醋酸洋红液3-5min使染色体着色制片根尖弄碎，