内容正文:
第6章 细胞的生命历程
生物会经历出生、生长、成熟、繁殖、衰老直至最后死亡的生命历程。活细胞也一样。
就在你阅读本书的时候,你身体内就有许多细胞在进行分裂,有些细胞在生长,有些细胞在变老,有些细胞刚刚结束自己的生命历程。
生长、增殖、衰老、死亡……细胞的生命历程大都短暂,却对个体的生命有一份贡献。
鲜花吐蕊,绿叶葱茏,
抑或花瓣凋落,枯叶飘零,
展示着个体的生命现象,
折射出细胞的生命历程。
第1节 细胞的增殖
1.1 细胞增殖
1.细胞增殖
(1)概念:细胞以分裂的方式进行增殖,细胞增殖包括物质准备和细胞分裂整个连续的过程。
(2)意义:细胞增殖是生物体生长,发育、繁殖、遗传的基础。
(3)方式
①真核生物:无丝分裂、有丝分裂和减数分裂。
②原核生物:二分裂。
1.2 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,为一个细胞周期。一个细胞周期分为两个阶段:分裂间期和分裂期;分裂间期大约占细胞周期的90%~95%。
(1)条件:连续分裂的细胞。
(2)起点:上一次分裂完成时。
(3)终点:下一次分裂完成时。
(4)特点:不同种类的细胞,细胞周期不同,分裂间期:与分裂期所占的比例也不同。
1.3 有丝分裂
真核生物进行细胞分裂的主要方式。
(1)有丝分裂的过程(以高等植物细胞为例)
(2)有丝分裂的特点及意义
①特点:染色体复制一次,细胞分裂一次。
②结果:染色体平均分配到两个子细胞中。
③意义:亲代细胞的染色体经过复制后,精确地平均分配到两个子细胞中,从而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性。
4.动、植物细胞有丝分裂的异同
项目
不同点
相同点
分裂间期:
中心体复制
前期:
纺锤体形成方式
末期:
细胞分裂方式
分裂间期
分裂期
高等植物细胞
无
细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体
细胞板→细胞壁
分裂细胞(质)
染色体
(DNA和蛋白质)复制
染色体平均分配
动物细胞
有
两组中心粒(间期复制)发出星射线形成纺锤体
细胞膜→中央内陷
缢裂细胞(质)
5.无丝分裂
无丝分裂是指在细胞分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体变化的细胞分裂方式。过程比较简单,一般是细胞核先延长,核的中部向内凹进,缢裂成两个细胞核,接着,整个细胞从中部缢裂成两部分,形成两个子细胞。实例:蛙的红细胞。
1.4 细胞生长
1.生物体的生长
(1)表现:多细胞生物个体的生长表现为生物个体体积的增大。
(2)原因:细胞生长,细胞体积增大;细胞分裂,细胞数目增加。
2.实验:模拟探究细胞表面积与体积的关系
(1)实验目的
通过探究细胞大小,即细胞的表面积与体积之比,与物质运输效率之间的关系,探讨细胞不能无限长大的原因。
(2)实验原理
①用琼脂块模拟细胞。琼脂块越小,其相对表面积越大,则其与外界进行物质交换的效率越高。
②酚酞与NaOH相遇,呈紫红色,可显示物质(NaOH)在琼脂块中的扩散速率。
(3)操作步骤
①制备琼脂块
用塑料餐刀将含酚酞的琼脂块切成三块边长分别为3cm、2cm、1cm的正方体
②浸泡
将3块琼脂块放在烧杯内,加入质量分数0.1%的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
③切割
戴上手套,用塑料勺将琼脂块从NaOH溶液中取出。
注意:应避免NaOH与皮肤和眼睛等接触。如泼洒出来,应立即用水冲洗。
用纸巾把它们吸干,用塑料刀把琼脂块切成两半。注意:每两次操作之间必须把刀擦干。
④测量并计算
变成红色的部分代表NaOH扩散的深度,测量每一块上NaOH扩散后着色的深度,计算NaOH 溶液的扩散体积。
(4)结果及结论:
边长
(cm)
表面积
(cm2)
体积
(cm3)
表面积/体积
NaOH扩散深度
(cm)
扩散效率
3
54
27
2
0.5
0.704
2
24
8
3
0.5
0.875
1
6
1
6
0.5
1.000
琼脂块的表面积与体积之比随着琼脂块的增大而减小;Na0H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。
(5)细胞不能无限长大的原因
①受相对表面积的制约
细胞体积越大,其相对表面积越小,细胞周围环境之间进行物质交换的面积相对变小,所以物质运输的效率降低,细胞获得的物质不能满足:新陈代谢的需求。
②受核质比的制约
细胞核是遗传和代谢的控制中心,一个细胞核所含的遗传信息是有一定限度的,控制细胞质的范围也具有一定的限度。
1.5 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
1.实验原理
(1)盐酸和酒精的混合液可将组织中的细胞相互分离。
(2)龙胆紫或醋酸洋红等碱性染料可将染色体染成深色。
(3)高等植物体的分生区细胞能进