6.1细胞的增殖 2023—2024学年高一上学期生物人教版必修1

第六章 细胞的生命历程 6.1细胞的增殖 一、细胞增殖与细胞周期 1.细胞增殖的概念：细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程 2.细胞增殖的意义：生长、发育、繁殖、遗传的基础 （1）单细胞生物：通过细胞增殖而繁衍 （2）多细胞生物：从受精卵开始，要经过细胞增殖和分化逐渐发育为成体 （3）生物体内不断地有细胞衰老、死亡，需要通过细胞增殖加以补充 3.细胞增殖的过程：包括物质准备和细胞分裂两个连续的过程 4.细胞周期 （1）前提条件：连续分裂的细胞 （2）时间：起点：一次分裂完成时；终点：下一次分裂完成时 （3）图示： （4）分裂间期与分裂期的关系：分裂间期为分裂期 ※影响细胞周期的因素 ①内部因素：一般来说，不同种类的细胞，细胞周期持续的时间不同，分裂间期与分裂期所占比例也不同 ②外部因素：主要有温度、pH、射线、生理和病理状况等，这些因素通过酶的活性来影响细胞周期。因为DNA的复制、有关蛋白质的合成、能量的供给等生理过程都需要酶的参与 二、高等植物细胞的有丝分裂 1.有丝分裂是一个连续的过程，人们根据染色体的行为，把它分为四个时期：前期、中期、后期、末期 2.有丝分裂各时期主要特点（以高等植物细胞为例） 时期 显微图 模式图 主要变化 间期 ①进行DNA的复制和有关蛋白质的合成 ②细胞有适度生长 “复制合成有单体” 前期 ①染色质丝螺旋缠绕，缩短变粗，成为染色体②从细胞的两极发出纺锤丝，形成一个梭形的纺锤体 ③核仁逐渐解体，核膜逐渐消失 ④染色体散乱分布于纺锤体中央 “膜仁消失现两体” 中期 纺锤丝牵引着染色体运动使每条染色体的着丝粒排列在赤道板上 （赤道板不是真实存在的结构，仅代表位置） （有丝分裂中期适合进行染色体计数） “形定数晰赤道齐” 后期 每个着丝粒分裂成两个（着丝粒分裂受基因控制，并非纺锤丝牵引），姐妹染色单体分开，成为两条染色体，由纺锤丝牵引着分别向细胞的两极移动。 （染色体数目加倍） “粒裂数增均两极” 末期 ①染色体变成染色质丝，纺锤体消失 ②出现新的核膜、核仁，形成两个新的细胞核 ③赤道板的位置出现一个细胞板，细胞板逐渐扩展，形成新的细胞壁（与高尔基体有关） “膜仁重现失两体” 3. 结果 一个细胞分裂成两个子细胞，每个子细胞中含有的染色体数目与亲代细胞的相等 ※与高等植物细胞有丝分裂有关的细胞器：核糖体、高尔基体、线粒体 ※细胞增殖周期 （1）间期：①G1期（DNA合成前期）：蛋白质的合成（主要合成酶系） ②S期（DNA合成期）：合成DNA ③G2期（DNA合成后期）：继续合成蛋白质（主要是微管蛋白） （2）有丝分裂期（M期） 三、动物细胞的有丝分裂 1.动、植物细胞有丝分裂的不同 时期 植物细胞有丝分裂 动物细胞有丝分裂 间期 无中心粒的倍增（低等植物细胞除外） 完成中心粒的倍增 前期 细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体 中心粒移到细胞两极，并发出星射线形成纺锤体 末期 细胞板扩展为细胞壁，分割细胞质 细胞膜从细胞的中部向内凹陷，缢裂细胞质 2.有丝分裂的意义 （1）将亲代细胞的染色体经过复制（关键是DNA的复制）之后，精确地平均分配到两个子细胞中 （2）由于染色体上有遗传物质DNA，因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性 3.癌细胞：有的细胞受到致癌因子的作用，细胞中遗传物质发生变化，就变成不受机体控制、连续进行分裂的恶性增殖细胞，这种细胞就是癌细胞 4.无丝分裂 （1）概念：细胞无丝分裂的过程比较简单，分裂时一般是细胞核先延长，核的中部向内凹陷，缢裂成为两个细胞核；接着，整个细胞从中部缢裂成两部分，形成两个子细胞 （2）特点：在分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化，所以叫无丝分裂 （3）实例：蛙的红细胞的无丝分裂等 四、细胞不能无限长大的原因 1.细胞大小影响物质运输速率 细胞模型的边长（mm） 表面积（mm2） 体积（mm3） 表面积与体积之比 葡萄糖向内扩散的深度（mm） 葡萄糖扩散的体积/ 整个“细胞”的体积 2 24 8 3 0.5 7/8 4 96 64 1.5 0.5 37/64 8 384 512 0.75 0.5 169/512 5、 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 1.实验原理 （1）高等植物根尖、芽尖的分生区细胞能进行有丝分裂 （2）在高倍显微镜下，根据细胞内染色体的存在状态，就可以判断这些细胞分别处于 有丝分裂的哪个时期 （3）染色体容易被碱性染料（如甲紫溶液）着色 2.实验步骤 （1）洋葱根尖的培养：待根长约5cm