内容正文:
第1节 细胞的增殖
1
象与鼠的个体大小相差十分悬殊。
讨论
1、请推测象与鼠相应器官或组织的细胞大小是否也有很大差异。
象与鼠相应器官和组织的细胞在大小上无明显差异。
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?
生物体的生长,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。
多细胞生物体的生长,既靠细胞体积的增大,又靠细胞数量的增多。
不同动植物同类器官或组织的细胞大小一般无明显差异,器官大小主要取决于细胞数目的增多。
而细胞数量的增多,是通过细胞分裂来实现的。
一、细胞增殖
1、概念
2、意义
3、目的
4、细胞增殖具有周期性
1、概念
细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程,叫作细胞增殖。
单细胞生物通过细胞增殖而繁衍。
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。生物体内也不断地有细胞衰老、死亡,需要通过细胞增殖加以补充。
2、意义
细胞增殖是重要的细胞生命活动,是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。
3、目的
细胞分裂不是简单地一个分为两个,由一个亲代细胞分裂为两个和亲代遗传物质完全相同的子细胞。
DNA复制
着丝粒
姐妹染色单体
着丝粒分裂
1
1’
细胞增殖通过DNA存在形式的变化实现:即DNA以染色体和姐妹染色单体的存在形式的变化。
DNA复制前,染色体以无单体的染色体的形式存在,复制后,染色体以有单体的染色体的形式存在,分裂后,恢复无单体。
DNA存在形式的变化通过染色体行为和数目变化的来实现。
4、细胞增殖具有周期性
细胞分裂之前,必须进行一定的物质准备,特别是遗传物质要进行复制。
细胞增殖包括物质准备和细胞分裂两个过程,“物质准备—分裂—物质准备—再分裂……”可见细胞分裂具有周期性。
二、细胞周期
1、概念
2、特点
3、分裂间期
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。
一个细胞周期包括两个阶段:分裂间期和分裂期。
a
b
c
d
a + b
b + c
c + d
2、特点
连续分裂的细胞才具有细胞周期;
一个细胞周期包括两个阶段:分裂间期和分裂期;
分裂间期在前,分裂期在后;
分裂间期时间长,分裂期时间短;
不同细胞的细胞周期持续时间不同。
3、分裂间期
从一次分裂结束到下一次分裂之前,是分裂间期。
分裂间期分为三个阶段G1、S、G2。
细胞大部分时间都处于分裂间期,不分裂的细胞一般也都处于分裂间期。
持续时间
3、分裂间期
特点
分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备,完成DNA的复制和有关蛋白质的合成,细胞有适度的生长。
DNA数目加倍,复制完成后DNA由以染色体为存在形式变成以姐妹染色单体为存在形式,细胞中染色体数目不变,每条染色体上有两条姐妹染色单体,呈染色质形态。
DNA复制
着丝粒
姐妹染色单体
1
1’
3、分裂间期
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。
着丝粒
姐妹染色单体
复制
特点
2n
4n
n
有丝分裂前的间期
DNA:染色体=1:1,无单体
DNA:染色体=2:1,有单体
时期
三、有丝分裂
1、有丝分裂
2、前期
3、中期
4、后期
5、末期
6、子细胞
7、思考讨论
8、细胞分裂受机体的精确调控
9、无丝分裂
10、思维训练
1、有丝分裂
在分裂间期结束后就进入分裂期,开始进行分裂。
对于真核生物来说,有丝分裂是其进行细胞分裂的主要方式,分裂结束后,形成的子细胞又可以进入分裂间期。
有丝分裂的目的是把核DNA平均分配到两个子细胞中。
有丝分裂是一个连续的过程,人们根据染色体行为,把它分为四个时期:前期、中期、后期、末期。
下面以植物细胞为例说明有丝分裂的过程。
2、前期
特点
核膜消失,核仁消失
染色体出现,纺锤体出现
染色体散乱分布于纺锤体的中央
姐妹染色单体
高度螺旋
2n
4n
n
有丝分裂前的间期
前期
DNA:染色体=1:1,无单体
DNA:染色体=2:1,有单体
时期
3、中期
特点
在纺锤丝的牵引下染色体的着丝粒排列在赤道板上
染色体形态固定,数目清晰,此时是观察染色体的最佳时期
有丝分裂前的间期
时期
前期
DNA:染色体=1:1,无单体
DNA:染色体=2:1,有单体
中期
2n
4n
n
4、后期
特点
着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,成为两条染色体。
在纺锤丝的牵引下子染色体向细胞两极移动,细胞两级各有一套染色体。这两套染色体形态、数目完全相同,和亲代的也相同。
有丝分裂前的间期
时期
后期
前期
DNA:染色体=1:1,无单体
DNA:染色体=2:1,有单体
中期
2n
4n
n
5、末期
特点
染色体消失,纺锤体消失
核膜出现,核仁出现
细胞中央出现细胞板,形成新的细胞壁
有丝分裂前的间期
末期
后期
前期
DNA:染色体=1:1,无单体
DNA:染色体=2:1,有单体
中期
2n
4n
n
时期
6、子细胞
特点
一个细胞分裂成为两个子细胞,每个子细胞中含有的染色体数目与亲代细胞的相等。
分裂后形成的子细胞若继续分裂,就进入下一个细胞周期的分裂间期状态。
有丝分裂前的间期
末期
后期
前期
DNA:染色体=1:1,无单体
DNA:染色体=2:1,有单体
中期
2n
4n
n
时期
子细胞
植物有丝分裂的过程
8、细胞分裂受机体的精确调控
正常细胞的分裂是在机体的精确调控之下进行的,在人的一生中,体细胞一般能够分裂50~60次。
但是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的、连续进行分裂的恶行增殖细胞,这种细胞就是癌细胞。
动物细胞与植物细胞有丝分裂的相同点和不同点
观察动物细胞的有丝分裂模式图。
动物细胞有丝分裂模式图
讨论:
1、动物细胞的有丝分裂与植物细胞的相比,在染色体的行为、染色体和DNA数量的变化等方面有什么共同的规律?
动物细胞有丝分裂和植物细胞有丝分裂在染色体的行为、染色体和DNA数量变化的共同规律是:
在前期,染色质丝螺旋缠绕,缩短变粗形成染色体,每条染色体由两条并列的姐妹染色单体组成,此时染色体的数量不变,但DNA的数量较体细胞加倍;
在中期,染色体的着丝点都排列在赤道板上;
在后期,染色体的着丝粒分裂成两个,两条姐妹染色单体分开,在纺锤丝的牵引下分别移向细胞的两极,此时染色体的数量加倍,而DNA的数量保持不变;
在末期,染色体逐渐变成细长而盘曲的染色质丝,末期结束后子细胞中染色体和DNA的数量与亲代相同。
动物细胞与植物细胞有丝分裂的相同点和不同点
讨论:
2、动物细胞有丝分裂过程与植物细胞的有什么不同?
动物细胞的有丝分裂过程与植物细胞的不同点是:
第一,动物细胞有由一对中心粒构成的中心体,中心粒在间期倍增,成为两组,进入分裂期后,两组中心粒分别移向细胞两极,在这两组中心粒的周围,发出大量放射状的星射线,两组中心粒之间的星射线形成了纺锤体;
第二,动物细胞分裂的末期不形成细胞板,而是细胞膜从细胞的中部向内凹陷,最后把细胞裂成两部分,每部分都含有一个细胞核。
动物细胞与植物细胞有丝分裂的相同点和不同点
3、细胞有丝分裂的重要意义是什么?
细胞有丝分裂的重要意义是:
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。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。
动物有丝分裂的过程
9、无丝分裂
过程
细胞核延长 细胞核缢裂 细胞质缢裂 形成两个子细胞
特点
不出现纺锤丝和染色体行为的变化;
DNA要进行复制,并且细胞要增大。
实例
蛙的红细胞分裂等。
蛙红细胞无丝分裂示意图
10、细胞不能无限长大的原因
(1)相对表面积的限制。
相对表面积是指表面积和体积之比。
体积越大,相对表面积越小,运输效率越低;体积越小,相对表面积越大,运输效率越高。
(2)核质比的限制。
三、观察根尖分生区细胞有丝分裂
1、原理
2、步骤
3、讨论
1、原理
在高等植物体内,有丝分裂常见于根尖、芽尖等分生区细胞。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,通过在高倍显微镜下观察,同一组织中可以看到不同分裂时期的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。
染色体容易被碱性染料(如甲紫溶液,旧称龙胆紫)着色。
2、步骤
(1)洋葱根尖的培养
(2)装片的制作:解离→漂洗→染色→制片
(3)洋葱根尖细胞有丝分裂的观察:先低倍镜找到分生区细胞,后高倍镜观察各个时期的染色体。
分生区细胞特点:细胞呈正方形,排列紧密。
(4)绘图(中期)
2、步骤
过程 方法 时间 目的
解离 根尖2-3mm,盐酸和酒精混合液(1∶1) 3-5
min
漂洗 根尖酥软后,用镊子取出,放入清水中清洗 10
min
染色 甲紫或醋酸洋红液 3-5
min
制片 根尖弄碎,盖上盖玻片,再加一片载玻片,用拇指轻压载玻片
装片的制作流程:解离→漂洗→染色→制片
使组织中的细胞相互分离开来
洗去药液,防止解离过度
使染色体着色
使细胞分散开,有利于观察
2、步骤
3、讨论
处于分裂间期的细胞最多,因为细胞周期的大部分时间处于分裂间期。
某时期的细胞数占计数细胞总数的比例越大,该时期的时间越长。
在你的观察结果中,处于哪一时期的细胞最多?为什么?
帮范儿
再会
35
桃源仙居
骆集益
在水一方, track 30, disc 1
107418.18
XXX -
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Lavf57.62.100
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