第六章第节细胞增殖

本节聚焦1、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）3、动植物细胞的有丝分裂4、无丝分裂5、两个实验：Ⅰ、模拟探究细胞表面积与体积的关系Ⅱ、观察细胞的有丝分裂当前第1页\共有66页\编于星期三\10点1、象与鼠相应器官和组织的细胞大小差异如何？2、生物体的生长是靠细胞数目的增多还是靠细胞体积的增大？问题探讨

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，又要靠细胞生长增大细胞的体积。当前第2页\共有66页\编于星期三\10点生物体的生长细胞体积的增大细胞数量的增多细胞生长----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、细胞不能无限长大当前第3页\共有66页\编于星期三\10点实验目的：

通过探究细胞大小，即细胞的表面积与体积之比，与物资运输效率之间的关系，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(内含酚酞试液)模拟细胞，用NaOH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，通过计算并比较NaOH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关系。实验原理：当前第4页\共有66页\编于星期三\10点制备琼脂块：切取三块边长分别为3cm、2cm、1cm的含

的琼脂块正方体

浸泡：用质量分数为0.1%的

溶液浸泡10min，并不时翻动

切割：捞取、干燥并均分琼脂块

测量、记录、计算酚酞NaOH实验步骤：当前第5页\共有66页\编于星期三\10点实验一：细胞大小与物质运输的关系3cm1cm2cm边长/cm表面积/cm2体积/cm3表面积/体积（相对表面积）321542468127632细胞体积越大，其相对表面积越小。当前第6页\共有66页\编于星期三\10点

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。实验结论当前第7页\共有66页\编于星期三\10点1.当NaOH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NaOH的方法，从琼脂块的颜色变化就知道NaOH扩散到多远；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。细胞直径

（μm）表面积

（μm2）体积

（μm3）比值（表面积/体积）20125641870.30302826141300.202.根据球体的体积公式V=4/3πr3，表面积公式S=4πr2，计算结果如下表。讨论：当前第8页\共有66页\编于星期三\10点3.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。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。当前第9页\共有66页\编于星期三\10点

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，物质运输的效率越低。细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大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DNA不会随着细胞体积的扩大而增加，如果细胞太大，细胞核的“负担”过重。限制细胞长大的因素还有哪些呢？细胞的核质比限制了细胞的长大当前第10页\共有66页\编于星期三\10点

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（如核糖体）和物质（如酶）所需要的空间决定的。

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，细胞体积不是越小越好吗？当前第11页\共有66页\编于星期三\10点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。原生动物细胞中的伸缩泡就是增大膜表面积与体积的比。2、细胞的核质比，细胞核的控制能力有限。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。技能训练当前第12页\共有66页\编于星期三\10点细胞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。细胞增殖包括物质准备和细胞分裂整个连续的过程。二、细胞通过分裂进行增殖当前第13页\共有66页\编于星期三\10点（一）、细胞增殖的意义：是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。⑴细胞增殖是生物繁殖的基础①单细胞生物以细胞分裂的方式产生后代；②多细胞生物的繁殖和发育的基础⑵是高等生物完成正常生命活动的基础当前第14页\共有66页\编于星期三\10点

（二）、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当前第15页\共有66页\编于星期三\10点（三）、植物细胞的有丝分裂（1）.概念:

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。分分裂间期分裂期前期中期后期末期子细胞1、细胞周期分裂间期分裂期（2）.阶段（90%--95%）（5%--10%）前期中期后期末期当前第16页\共有66页\编于星期三\10点（3）.细胞周期表示方法：思考：上图表示一个细胞周期，则分裂间期是指（），分裂期是指（），细胞周期是指（）

A、A→BB、B→AC、A→AD、B→B

BA方法一：扇形图BAD当前第17页\共有66页\编于星期三\10点（3）.细胞周期表示方法：方法二：直线图ABCDEFG思考：上图表示三个细胞周期，则分裂间期是指（），分裂期是指（），细胞周期是指（）。

A、A→CB、B→DC、C→DD、F→G

CDA当前第18页\共有66页\编于星期三\10点1、不同种类的细胞，其细胞周期持续时间

。2、一个细胞周期包括分裂间期和分裂期，分裂间期的时间比分裂期时间

。下表所示为几种不同细胞的细胞周期持续时间。请回答：细胞小鼠肿瘤细胞小鼠十二指肠细胞紫鸭趾草根尖细胞蚕豆根尖细胞分裂间期18.013.517.515.3分裂期0.51.82.52.0不同长思考：当前第19页\共有66页\编于星期三\10点（三）、植物细胞的有丝分裂2、分裂间期和分裂期发生的变化：（1）.分裂间期：①、细胞结构：细胞壁细胞膜细胞核膜染色体（或染色质）核仁。当前第20页\共有66页\编于星期三\10点（1）.分裂间期：间期（初）②、染色体结构（三）、植物细胞的有丝分裂2、分裂间期和分裂期发生的变化：着丝点下臂下臂组成：由DNA和蛋白质组成，所以我们说1条染色体含有1个DNA分子。思考：左图中有几条染色体，几个DNA分子？4条，4个当前第21页\共有66页\编于星期三\10点③细胞变化：完成染色体的复制（即完成DNA复制;蛋白质合成）。间期（初）间期（末）（1）.分裂间期：④染色体的变化：每条染色体形成两条染色单体，含有2个DNA分子。

当前第22页\共有66页\编于星期三\10点间期（初）间期（末）

上面两个图中含有的染色体数，DNA分子数，染色单体数各是多少？左图中染色体数为4；DNA数为4；染色单体数：0右图中染色体数为4；DNA数为8；染色单体数：8思考练习：当前第23页\共有66页\编于星期三\10点（2）.前期：

①细胞变化出现染色体；出现纺锤体；核膜核仁消失（即：膜仁消失现两体）间期核膜核仁染色质纺锤丝染色体着丝点前期当前第24页\共有66页\编于星期三\10点（2）.前期：间期核膜核仁染色质纺锤丝染色体着丝点前期

②染色体变化

缩短变粗。当前第25页\共有66页\编于星期三\10点思考练习：间期前期

上面两个图中含有的染色体数，DNA分子数，染色单体数各是多少？左图中染色体数为4；DNA数为8；染色单体数：8右图中染色体数为4；DNA数为8；染色单体数：8当前第26页\共有66页\编于星期三\10点前期中期辨认染色体数目，形态最好的时期（3）.中期：

①细胞变化着丝点排列在赤道板上，染色体形态稳定，数目清晰（即：形定数清赤道齐）当前第27页\共有66页\编于星期三\10点前期中期辨认染色体数目，形态最好的时期（3）.中期：

②染色体变化

更短更粗。当前第28页\共有66页\编于星期三\10点前期中期

思考练习：

上面两个图中含有的染色体数，DNA分子数，染色单体数各是多少？左图中染色体数为4；DNA数为8；染色单体数：8右图中染色体数为4；DNA数为8；染色单体数：8当前第29页\共有66页\编于星期三\10点中期后期（4）.后期：

①细胞变化着丝点分裂成两个，两条染色单体分开，成为两条染色体；染色体均分为两组，在纺缍丝的牵引下移向两极。（即：点裂数增均两极）当前第30页\共有66页\编于星期三\10点中期后期（4）.后期：

②染色体变化

着丝点分裂成两个，两条染色单体分离，形成两条染色体，染色体数目加倍。当前第31页\共有66页\编于星期三\10点中期后期思考练习：

上面两个图中含有的染色体数，DNA分子数，染色单体数各是多少？左图中染色体数为4；DNA数为8；染色单体数：8右图中染色体数为8；DNA数为8；染色单体数：0当前第32页\共有66页\编于星期三\10点后期细胞板末期（5）.末期：

①细胞变化染色体变成染色质，纺缍体消失，核膜、核仁重现；在赤道板位置出现细胞板，扩展形成细胞壁，将细胞分成两个子细胞。（即：两消两现重开始）当前第33页\共有66页\编于星期三\10点后期细胞板末期（5）.末期：

②末期染色体变化

染色体变成染色质。当前第34页\共有66页\编于星期三\10点植物细胞有丝分裂动画示意图（三）、植物细胞的有丝分裂当前第35页\共有66页\编于星期三\10点指出下列各图分别属于植物细胞有丝分裂的什么时期？前期末期间期中期后期思考练习当前第36页\共有66页\编于星期三\10点间期前期中期后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？思考练习当前第37页\共有66页\编于星期三\10点123456时期染色体数目染色单体数目DNA分子数目间期间期前期中期后期末期2n2n2n2n4n2n04n4n4n002n4n4n4n4n2n思考练习当前第38页\共有66页\编于星期三\10点

03、染色体变化规律4N2N思考：画出染色体数目随分裂时期变化而变化的规律图？染色体数目分裂时期

间期

前期

中期

后期

末期

间期当前第39页\共有66页\编于星期三\10点

04、DNA数目变化规律思考：画出DNA数目随分裂时期变化而变化的规律图？DNA数目分裂时期2a4a

间期

前期

中期

后期

末期

间期当前第40页\共有66页\编于星期三\10点0染色单体变化规律

间期4N2N

前期

中期

后期

末期当前第41页\共有66页\编于星期三\10点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（）①染色质缩短变粗成染色体②组成染色体的DNA复制③着丝粒分裂，染色体移向两极④染色体变细，伸长成染色质⑤染色体排列在赤道面上A、②①⑤③④B、②③①④⑤C、④②①⑤③D、①②⑤③④A巩固练习当前第42页\共有66页\编于星期三\10点（四）动物细胞有丝分裂动物细胞有丝分裂动画演示细胞膜细胞质核膜核仁染色质

中心体当前第43页\共有66页\编于星期三\10点动物细胞的有丝分裂当前第44页\共有66页\编于星期三\10点1、分裂间期观察下图，经过间期细胞核里发生了什么变化？间期结果：DNA数量加倍，形成两个染色单体由同一个着丝粒相连，但染色质的数量不变。着丝粒染色单体当前第45页\共有66页\编于星期三\10点1、分裂期(1)前期分裂间期前期①染色体出现②中心体发出星射线构成纺锤体③核仁、核膜逐渐消失

染色体染色质当前第46页\共有66页\编于星期三\10点（2）中期前期中期赤道板（与纺锤体中轴相垂直的平面）染色体的着丝粒排列在赤道面上

中期时染色体的数目、形态最清晰，是观察染色体最佳的时期当前第47页\共有66页\编于星期三\10点中期后期（3）后期①着丝粒分裂，染色单体分开，成为两条子染色体，并在纺锤丝的牵引下分别向细胞两极移动，形成两组均等的染色体。②染色体数暂时加倍染色体当前第48页\共有66页\编于星期三\10点后期末期（4）末期①细胞膜向内凹陷，细胞质均等分配，形成两个子细胞。②纺锤体逐渐消失③染色体变为染色质④核仁、核膜重新出现染色体染色质当前第49页\共有66页\编于星期三\10点动、植物细胞有丝分裂的比较：前期末期间期当前第50页\共有66页\编于星期三\10点

1、都有分裂间期和分裂期。分裂期都有前、中、后、末四个阶段。

2、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也完全相同。植物有丝分裂与动物有丝分裂的异同:相同:当前第51页\共有66页\编于星期三\10点动、植物细胞有丝分裂的异同点植物细胞有丝分裂动物细胞有丝分裂相同点分裂过程基本相同；染色体变化规律相同：分裂间期完成染色体复制；分裂期实现染色体平均分配到两个子细胞中去不同点前期由细胞两极发出的纺锤丝形成纺锤体由两组中心粒发出的星射线，形成纺锤体末期细胞赤道板位置出现细胞板，扩展形成细胞壁，细胞一分为二细胞膜从中部向内凹陷，细胞缢裂成两个子细胞当前第52页\共有66页\编于星期三\10点（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？核糖体高尔基体中心体线粒体

保持了亲代和子代细胞之间遗传性状的稳定性，对生物遗传具有重要意义。（六）、细胞有丝分裂的特点：遗传物质复制后平均分配当前第53页\共有66页\编于星期三\10点

（七）、无丝分裂1、过程：核先延长，后缢裂为二，同时质中央缢为两个子细胞。2、特点：不出现纺锤丝和染色体，但有DNA复制3、实例：蛙的红细胞分裂当前第54页\共有66页\编于星期三\10点

无丝分裂动画过程当前第55页\共有66页\编于星期三\10点(一)盐酸和酒精混合液（1︰1）可使组织中的细胞相互分离开。(二)高等植物的分生组织有丝分裂较旺盛。(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。(四)细胞核内的染色体易被碱性染料(如龙胆紫)染成深色。一、实验原理实验二：观察根尖分生组织细胞的有丝分裂当前第56页\共有66页\编于星期三\10点【实验过程】

根尖培养

→标本制作→

观察

解离→漂洗→染色→制片当前第57页\共有66页\编于星期三\10点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。当前第58页\共有66页\编于星期三\10点⑴解离①取材：取根尖2~3mm。*注意：应剪取生长旺盛、带有分生区的根尖。一般在10：00~14：00取材比较好，因为此时洋葱根尖细胞分裂最活跃②解离液：质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精按体积比1：1混合。③时间：3~5min（温室）④目的：用药液使组织中的细胞分散开来。⑤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。

当前第59页\共有66页\编于星期三\10点⑶染色①染色液：质量浓度0.01g/mL或0.02g/mL的龙胆紫溶液（或醋酸洋红溶液）。②时间：3~5min。*龙胆紫溶液的浓度不宜过大，染色时间不宜过长，否则不仅能使染色体着色，还会使其周围其他结构也被着色，影响观察效果

⑵漂洗

①试剂：清水

②时间：10min。

③目的：洗去