内容正文:
第6章 细胞的生命历程
第1节 细胞的增殖
问题探讨
1、象与鼠相应器官和组织的细胞大小差异如何?
2、生物体的长大,是靠细胞数量的增多还是靠细胞体积的增大?
象与鼠的个体差异非常悬殊
生物体生长
多细胞生物
单细胞生物
细胞体积增大
细胞生长——增大细胞体积
细胞分裂——增加细胞数量
2mm
2mm
2mm
4mm
4mm
4mm
8mm
8mm
8mm
表面积= mm2
体积= mm3
表面积= mm2
体积= mm3
表面积= mm2
体积= mm3
24
8
96
64
384
512
1.5
3
0.75
表面积/体积=
表面积/体积=
表面积/体积=
扩散效率=
葡萄糖扩散的体积
整个琼脂块的体积
相对表面积=
探究细胞不能无限长大的原因
04
探究细胞不能无限增大的原因
4
边长(mm)
正方体 表面积(mm2) 体积 (mm3) 表面积/
体积
扩散深度
(0.5mm) 扩散体积/总体积
(物质运输效率)
2mm
4mm
8mm
24mm2
8mm3
96mm2
64mm3
384mm2
512mm3
3
1.5
0.75
0.5mm
0.5mm
0.5mm
0.875
0.58
0.33
细胞越大,其表面积与体积的比值越小,物质运输效率越低。
细胞不能无限长大的原因:
表面积与体积的关系限制细胞长大;
细胞核的控制范围有限。
探究细胞不能无限长大的原因
思考:既然细胞越小,物质运输的效率就越高,细胞体积是不是越小越好?
不是,细胞中有众多的必需物质和细胞器,细胞太小,就没有足够的空间,细胞就不能进行相应的生命活动,发挥出相应的生理功能。
04
探究细胞不能无限增大的原因
5
1、什么是细胞增殖?
2、细胞增殖有什么重要意义 ?
3、细胞增殖的方式有哪些 ?
4、什么是细胞周期?细胞周期包括哪几个阶段?它们在时间分配上有什么特点?
阅读P110-111,并完成下列问题
01
细胞增殖
大肠杆菌
单细胞生物
通过细胞增殖而繁衍,产生新个体
多细胞生物
受精卵
细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程,叫作细胞增殖
细胞增殖概念
01
细胞增殖
细胞增殖的意义
②是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础
①细胞衰老死亡,通过细胞增殖加以补充
细胞增殖的方式
真核细胞
有丝分裂
无丝分裂
减数分裂
二分裂
原核细胞:
eg.体细胞
eg.蛙的红细胞
eg.生殖细胞
8
细胞为什么要进行增殖,其增殖的意义何在呢?请同学们自行阅读111-112上边的这部分内容,回答PPT上的问题
具有周期性
物质准备—分裂—物质准备—再分裂······
细胞增殖特点:
细胞增殖的过程
细胞增殖包括_________和_________两个连续的过程
物质准备
细胞分裂
01
细胞增殖
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
细胞周期
①前提
②起点
③终点
1.概念:
连续分裂的细胞:干细胞、分生区细胞、癌细胞、受精卵等
细胞类型 分裂间期 分裂期 细胞周期 分裂期所占比例
蚕豆根尖分生区细胞 15.3 2.0 17.3 11.6%
小鼠十二指肠上皮细胞 13.5 1.8 15.3 11.8%
人的肝细胞 21 1 22 4.5%
人的宫颈癌细胞 20.5 1.5 22 6.8%
讨论:1.找出不同细胞的周期有什么不同点?
2.找出不同细胞的周期有什么相同点?
不同细胞周期长短不同
分裂间期时间大于分裂期
10
细胞周期
分裂期(5%~10%)
分裂间期(90%~95%)
物质准备:
完成染色体(核DNA)的均分
2.阶段
①DNA复制 ②有关蛋白质合成 ③细胞适度生长
11
细胞周期:_____
分裂间期:_____
分 裂 期:_____
B→A
②直线图
A B C D E F G
①扇形图
A
B
细胞周期:
分裂间期:
分 裂 期:
AB
BC
AC
CD
EF
DE
FG
CE
EG
先长后短
02
3.细胞周期的图像表示
A→B
B→A→B
12
DNA、染色质与染色体的关系
DNA
蛋白质
染色质
染色体
高度螺旋化,缩短变粗
解螺旋,变细变长
染色体
染色质
(分裂间期)
(分裂期)
同种物质在不同时期的两种形态
细胞壁
细胞膜
细胞质
核膜
核仁
染色质
细胞核
(以高等植物细胞为例)
有丝分裂
二、分裂间期
变化:
结果:
核膜核仁完整
有丝分裂
二、分裂间期
(以高等植物细胞为例)
①完成DNA的复制
②有关蛋白质的合成
③细胞适度生长
①形成姐妹染色单体
②核DNA数目加倍,染色体数目不变
间期开始
间期结束
核仁
染色质
核膜
17
②细胞两极发出纺锤丝,形成纺锤体
④染色体散乱分布在纺锤体中央
①染色质→染色体
③核仁逐渐解体,核膜逐渐消失
有丝分裂
三、分裂期
(以高等植物细胞为例)
1.前期
核膜
核仁
染色质
着丝粒
染色体
纺锤体
膜仁消失现两体
间期
前期
纺锤丝
①纺锤丝牵引染色体运动,着丝粒排列在细胞中央的一个平面上(赤道板)
②染色体的形态稳定,数目清晰,
便于观察
有丝分裂
三、分裂期
(以高等植物细胞为例)
2.中期
形定数晰赤道齐
前期
中期
②姐妹染色单体消失,染色体数目加倍
子染色体
③染色体平均分配到细胞两极
中期
后期
有丝分裂
三、分裂期
(以高等植物细胞为例)
3.后期
粒裂数增均两极
①着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,成为两条子染色体
核膜
后期
末期
有丝分裂
三、分裂期
(以高等植物细胞为例)
4.末期
两消两现新壁现
①染色体变成染色质,纺锤丝消失
②出现新的核膜、核仁,形成两个新细胞核
③在赤道板位置出现细胞板,逐渐扩展形成新的细胞壁
细胞板
(真实存在)
细胞壁
有丝分裂
四、有丝分裂的结果
①一个细胞分裂成两个子细胞
②每个子细胞的染色体数目与亲代细胞相等
子细胞若继续分裂,则进入下一个细胞周期的分裂间期
前期
末期
间期
中期
后期
指出下列各图分别属于植物细胞有丝分裂的什么时期?
植物:
动物:
阅读课本P114,并结合动物细胞与植物细胞有丝分裂模式图,列表比较他们的异同点
有丝分裂
动植物细胞有丝分裂过程图比较
01
细胞增殖
(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去。
细胞有丝分裂的意义
(2)由于染色体上有遗传物质DNA,因而在细胞的亲代和子代细胞之间,保证了遗传性状的稳定性。
有丝分裂
细胞的增殖-PPT优质课件【新教材】人教版高中生物必修一(共42张)
蛙的红细胞
无丝分裂
1.过程:
2.特点:
细胞核先延长,核中部向内凹进,缢裂为两个细胞核;接着,整个细胞从中间缢裂成为两个子细胞
不出现纺锤丝和染色体的变化
思考:无丝分裂的过程中DNA进行复制吗?
26
1
1
0
1
2
2
1
2
2
2
2
0
染色体(质)
DNA分子
染色单体
注意:染色体数 = 着丝粒数 DNA数 = 臂条数
染色体复制后才有染色单体,着丝粒分裂后又无染色单体
染色体、染色单体、DNA之间的关系
02
染色体、染色单体、DNA三者之间的关系
时期
项目 分裂间期 分裂期
前期 中期 后期 末期
染色体
DNA
染色单体
有丝分裂过程中染色体、染色单体、DNA数量变化
2N
4N→2N
2N
2N
4N
2N→4N
4N→2N
4N
4N
4N
0→4N
4N
0
4N
0
间期
0
4N
2N
前期
中期
后期
末期
变化原因?
变化原因?
着丝粒分裂,
姐妹染色单体分开
形成两个子细胞
有丝分裂细胞内染色体数目变化规律
时期
染色体的数量
间期
0
4N
2N
前期
中期
后期
末期
变化原因?
DNA复制
变化原因?
形成两个子细胞
有丝分裂细胞内DNA数目变化规律
时期
DNA的数量
间期
0
4N
2N
前期
中期
后期
末期
变化原因?
变化原因?
着丝粒分裂,染色单体消失
间期染色体复制形成染色单体
有丝分裂细胞内染色单体数目变化规律
时期
染色单体的数量
0
2
间期
前期
中期
后期
末期
1
有丝分裂细胞内每条染色体DNA含量变化规律
时期
每条染色体上的DNA
变化原因?
变化原因?
DNA复制
着丝粒分裂,
姐妹染色单体分开,形成两条子染色体
G2期、前期、中期
后期、末期
G1期
根据柱形图来判断细胞分裂时期的方法
图形解读
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
1.实验原理
(1)在高等植物体内,有丝分裂常见于根尖、芽尖等分生区细胞。
(2)由于各个细胞的分裂是独立进行的,在同一分生组织中可以通过高倍显微镜观察细胞内染色体的存在状态,判断处于不同分裂时期的细胞。
(3)染色体(质)容易被碱性染料(甲紫溶液旧称龙胆紫溶液,或醋酸洋红液)染成深色。
成熟区
伸长区
分生区
根冠
根尖的培养
2.方法步骤
细胞特点是:呈正方形,排列紧密;
今天给大家准备了大蒜根尖,可以分为四个区域,各区域中细胞形态功能各不相同,
大家思考一下我们应当选择根尖哪一种细胞最为合适?(单独思考)
分生区细胞分裂旺盛
在实验中应该剪去根尖约3mm部位作为材料
根尖的培养
装片的制作
解离
漂洗
染色
制片
观察
盐酸和95%酒精(1:1)混合液
室温下解离3-5分钟
10分钟
甲紫溶液
(或醋酸洋红)
清水
解离
漂洗
染色
目的:使组织细胞分离开来
防止解离过度,造成根尖过于酥软
防止盐酸与碱性染液反应,影响染色
取洋葱根尖2-3mm
目的:洗去药液,防止解离过度
①载玻片中央滴一滴清水
②镊子把根尖弄碎,盖上盖玻片
③并用手指轻轻按压
使细胞分散开,便于观察
方法:
目的:
制片
05
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
38
低倍镜观察
观察
高倍镜观察
间期
前期
中期
后期
末期
先放在低倍镜下观察,找到分生区细胞:细胞呈正方形,排列紧密
思考诊断
1.若要观察各个时期的细胞分裂图像,能否通过观察一个细胞的连续
变化过程来实现?
不能。解离时细胞已经被杀死,不可能看到一个细胞连续分裂过程。
2.在显微镜下观察到哪个时期细胞数目最多?说明什么?
分裂间期的细胞数目最多,说明间期持续时间最长。
3.若将洋葱根尖分生区细胞换成鳞片叶表皮细胞,能否看到染色体?为什么?
看不到。洋葱鳞片叶表皮细胞是不分裂的细胞,无细胞周期。
思考诊断
4.观察染色体的最佳时期是 ?
中期
5.如何估算一个细胞周期中各时期所占时间的比例?
处于某时期的细胞数
观察到的细胞总数
=
t
T
$$