细胞的增殖(草)精品教育.ppt

出生、生长、成熟、繁殖、衰老、死亡,第6章 细胞的生命历程,凋亡,增殖,分化,衰老和癌变,第1节 细胞的增殖,本节聚集：1、细胞为什么不能无限长大？2、细胞通过什么方式增殖？3、什么叫细胞周期？4、细胞有丝分裂的过程是怎样的？它有什么生物学意义？5、细胞的无丝分裂有什么特点？,还有哪些因素会限制细胞体积的增大呢？,实验：细胞大小与物质运输的关系,目的要求：实验原理：,通过探究细胞大小，即细胞的表面积与体积之比，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。NaOH和酚酞相遇，呈紫红色,材料用具：,3cm 3cm 6cm的含酚酞的琼脂块,塑料餐刀，,防护手套，,毫米尺，,塑料勺，,纸巾，,烧杯。,质量分数为0.1%的NaOH溶液，,方法步骤：,1.用塑料餐刀将琼脂块切成三块长分别为3cm、2cm、1cm的正方体。,2.将3块琼脂块放在烧杯内，加入NaOH溶液，将琼脂块淹没。注意：不要用勺子将琼脂块切开或挖动其表面。,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，用塑料刀把琼脂块切成两半。观察其切面，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擦干。,切成不同大小的琼脂方块,放入盛有NaOH溶液中浸泡,慢慢地，酚酞的琼脂随着NaOH溶液的扩散变红,切开琼脂方块,你发现什么了吗？,含酚酞的琼脂块,NaOH扩散的深度是否相同?扩散速率是否相同?,基本相同,54,27,2,24,8,3,6,1,6,1,1,1,1/27,1/8,1,结论：琼脂块的相对表面积（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,4.根据测量结果进行计算，并填写下表。,讨论：,1.有什么证据说明NaOH扩散进琼脂块了？NaOH在每一块琼脂内扩散的速率是否相同？为什么？,NaOH遇酚酞变成紫红色，这是检测NaOH的方法，从琼脂块的颜色变化就知道NaOH扩散了多远。,在相同时间内，在每一琼脂块内扩散的深度基本相同，说明在每一琼脂块内扩散的速率是相同的。,假如我们把动物细胞看成一个球体请大家计算一下其表面积和体积比？,V=4R3/3 S=4R2,说明:细胞体积越大，其表面积和体积比越小，即相对表面积越小。细胞膜与外界环境之间物质交换的相对面积越小，细胞的物质运输的效率越低。,思考：,2.细胞的物质运输的效率与细胞大小之间是什么关系？为什么多细胞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，物质运输的效率就越低，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。,细胞越大，需要与外界环境交流的物质就越多；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面积就相对小了，所以物质运输的效率越低。,3.为什么细胞越大，物质运输的效率越低？,细胞不能无限长大的原因：,（1）细胞表面积与体积的比：细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的物质运输的效率就越低，所以限制了细胞的长大。,（2）核质比：细胞核与细胞质的比，细胞核中的DNA是不会随着细胞体积的扩大而增加的，如果细胞太大，细胞核需要控制的范围就越大，就有可能使得细胞核无法控制整个细胞,导致细胞核的“负担”过重。,1.有些原生动物细胞中有伸缩泡，就是增大膜表面积与体积比。2.有些个体较大的原生动物的细胞中出现两个细胞核，是用来保证正常的核质比。,技能训练：,那么，细胞是不是越小越好呢？,答：不是。因为细胞太小，容纳不下完成生命活动所需的各种物质（如酶）和结构（如各种细胞器）。,细胞不能无限长大，那怎么办？,答：细胞增殖就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。,二、细胞通过分裂进行增殖,细胞增殖的意义：,细胞增殖包括物质准备和细胞分裂整个连续的过程。,单细胞生物通过细胞增殖而繁衍。多细胞生物需要通过细胞增殖来补充衰老死亡的细胞。细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。,真核细胞的分裂方式有三种：,有丝分裂（主要）无丝分裂减数分裂,（一）有丝分裂,细胞周期：,1、连续分裂的细胞，从上一次分裂结束开始，到下一次分裂结束为止所经历的整个过程。,2、细胞的种类不同，细胞周期的长短也不相同。,连续分裂：根尖分生区细胞，茎形成层细胞，造血干细胞，癌细胞等。暂不分裂：肝细胞，肾细胞永不分裂：成熟的细胞，如：根冠的细胞，洋葱表皮细胞，成熟的血细胞，神经细胞等。,怎样的细胞才有细胞周期？,分裂间期（约占细胞周期的90%-95%）,细胞周期,分裂期(M期占细胞周期的5%10%）,前期中期后期末期,主要进行DNA的复制和蛋白质的合成，为分裂期进行准备，是细胞周期的开始。,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终止点？一个细胞周期可以用哪些点之间的距离表示？,b到d,一条染色体上有一个DNA分子,回忆,植物细胞有丝分裂的过程,1、染色体以丝状染色质的形式存在，DNA分子复制后，一条染色体上有两个染色单体，两个染色单体以一个着丝点相连叫做姐妹染色单体。细胞中DNA分子数目加倍，染色体数目不变。2、有关的蛋白质合成，为进行分裂做好物质准备。,间期变化,染色体数目：染色单体数目：,染色体数目：染色单体数目：,2,0,2,4,1,2,3,4,右图中属于姐妹染色单体的是：,1和23和4,右图中属于非姐妹染色单体的是：,1和31和42和32和4,前 期,膜仁消失显两体：,核膜核仁,染色体、纺锤体,两条,分裂期,中期,形数清晰赤道齐:,着丝点,注意：赤道板并非真正的板，光学显微镜下看不到此结构。,后期,点裂数增均两极:,纺锤丝,姐妹染色单体,染色体,注意：移向两极的是两套染色体，不是染色体的随机分配。,着丝点,末期,两消两现建新壁：,染色体、纺锤体,核膜核仁,细胞板,注意：细胞板是真实的结构.细胞板附近聚集着许多高尔基体。与细胞壁的形成有关。,观察与思考,有丝分裂的染色体形态、位置和数目的变化,散乱分布,散乱分布,整齐排列在赤道板,着丝点分裂染色体移向细胞两极,进入子细胞,染色体复制,出现染色体,着丝点排在赤道板上,着丝点分裂，染色单体分离移向两极成为染色体,染色体又变成染色质,2n,2n,2n,4n,4n2n,2a4a,4a,4a,4a,4a2a,染色体数目变化规律:,一个核内DNA含量的变化:,染色体行为变化:,决 定,有丝分裂,染色单体数目:,04n,4n,4n,0,0,n对,n,n,2n,2nn,2,2,2,4,42,同源染色体对数:,染色体组数:,前 中 后 末,4n(a)2n(a),分裂间期,分裂期,2n,2n,2n,4n,4n2n,2a4a,4a,4a,4a,4a2a,染色体数目变化规律:,一个核内DNA含量的变化:,有丝分裂,5 6 7 8,1 2 3 4,（二）有丝分裂过程:,1、有丝分裂过程及主要特点：,DNA的复制，有关蛋白质的合成,两消，两现。,排队：着丝点排列在赤道板上。,分家：着丝点分裂，姐妹染色单体移分开成为子染色体，移向两极,2N 2N 2N4N（加倍）4N,2n4n 加倍,4n 4n 4n 4n,04n,4n 4n 0 0,末期返前两现，两消。,P82,复制,着丝粒分裂,染色体染色单体核内DNA,101,122,202,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,间期2N,4N,2N,染色体变化规律,前期 2N,中期2N,后期4N,末期2N,间期2N 4N,4N,2N,DNA变化规律,前期4N,中期4N,后期4N,末期2N,间期0-4N,4N,2N,染色单体变化规律,前期4N,中期4N,后期0,末期0,动植物有丝分裂的异同,植物有丝分裂,动物有丝分裂,相同,不同,分裂过程基本相同。染色体变化规律相同：分裂间期染色体；分裂期实现 平均分配到两个子细胞中去。,前期,纺锤体是由 发出的 形成的。,细胞两极,纺锤丝,纺锤体是由 发出的 形成的。,中心体,末期,细胞中部形成 扩展形成，结果形成两个子细胞。,细胞板,细胞壁,细胞膜从中内陷，缢裂成两部分，结果分裂成两个子细胞。,细胞质,星射线,复制,染色体,动物与植物的细胞分裂都进行有丝分裂，有丝分裂有什么重要意义？,将亲代细胞的染色体经复制后平均分配到两个子细胞中去。从而保证了染色体的遗传物质在亲代与子代细胞之间的连续性和稳定性。,（二）无丝分裂,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。,3、实例：,纺锤丝,染色体。,蛙的红细胞分裂,例1 连续分裂的细胞，相邻的两个细胞周期可表示为下图，对此不正确的叙述是,A.a+b 一个细胞周期 B.a段的主要变化是DNA的复制及有关蛋白质的合成C.b+c 一个细胞周期 D.d段主要完成遗传物质的平均分配,答案 C,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？,前期,末期,间期,中期,后期,观察根尖分生组织细胞有丝分裂,2.漂洗,3.染色,4.制片,5.观察,依次找到分裂中期、后期、末期、前期、间期的细胞,P83,变式训练 如图所示为细胞分裂的一个细胞周期,下列说法正确的是,A.甲 乙的过程表示分裂间期,B.乙 甲的过程表示分裂期,C.一个细胞周期是指甲-甲的全过程,D.一个细胞周期是指乙-乙的全过程 乙,甲,乙,答案：D,例二：如图甲表示细胞分裂的不同时期与每条染色体DNA含量变化关系，图依表示细胞有丝分裂某时期的细胞图像。下列说法正确的是,A.图甲中AB段形成原因是DNA分子复制B图甲中DE段可表示有丝分裂后期或减数第一次分裂的后期C.图乙中细胞处于图甲中的BC段D图乙中细胞含8条染色体、8个DNA分子，2个染色体组,答案：A,例三.在细胞有丝分裂的分裂期开始时，如果它的染色体数为N，DNA含量为Q，则该细胞分裂后两个子细胞中的染色体数和DNA含量分别是,答案：C,例四：图中的甲、乙、丙表示动物细胞有丝分裂时a是染色体数b是染色单体数，c是DNA分子数的统计图，下列解释肯定正确的是,A甲可以用于表示细胞分裂的前期 B甲时染色体螺旋化程度最高 C间期用乙表示最恰当 D丙表示细胞分裂完成,答案：A,